■中學(xué)生數(shù)理化試題研究中心

一、選擇題

1.25 ℃,101 kPa時,強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱 ΔH=-57.3 kJ·mol-1,辛烷的燃燒熱ΔH=-5 518 kJ·mol-1。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是( )。

A.2H+(aq)+SO24-(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)══BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1

D.2C8H18(g)+25O2(g)══16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-5 518 kJ·mol-1

2.已知:①C(s)+H2O(g)══CO(g)+H2(g) ΔH=akJ·mol-1

②2C(s)+O2(g)══2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1

H—H、O═ O 和O—H 鍵的鍵能分別為436 kJ· mol-1、496 kJ· mol-1和462 kJ·mol-1,則a為( )。

A.-332 B.-118

C.+350 D.+130

3.在一定溫度下的恒容密閉容器中,加入少量A 發(fā)生反應(yīng):當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化,可以判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是( )。

①B的體積分?jǐn)?shù)

②混合氣體的壓強(qiáng)

③混合氣體的總質(zhì)量

④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量

A.①②③ B.②③

C.①④ D.①②③④

A.容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變

B.氣體的物質(zhì)的量濃度保持不變

C.容器內(nèi)氣體的密度保持不變

D.氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變

5.金屬鎳有廣泛的用途,粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì),可用電解法制備高純度的鎳,下列敘述正確的是(已知氧化性Fe2+

A.陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式為Ni2++2e-══Ni

B.電解過程中,陽極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量一定相等

C.電解后,電解槽底部的陽極泥中含有Cu和Pt

D.電解后,溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+和Zn2+

6.如圖1 所示的A、B 兩個電解池中的電極均為鉑,在A 池中加入0.05 mol·L-1的CuCl2溶液,B 池中加入0.1 mol·L-1的AgNO3溶液,進(jìn)行電解。a、b、c、d四個電極上所析出物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是( )。

A.2∶2∶4∶1 B.1∶1∶2∶1

C.2∶1∶1∶1 D.2∶1∶2∶1

7.加熱N2O5,依次發(fā)生分解反應(yīng):

在容積為2 L 的密閉容器中充入8 mol N2O5,加熱到t℃,達(dá)到平衡狀態(tài)后O2為9 mol,N2O3為3.4 mol,則t℃時反應(yīng)①的平衡常數(shù)為( )。

A.4.25 B.8.5

C.17D.22.5

8.甲烷燃料電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,下列關(guān)于甲烷燃料電池的說法不正確的是 ( )。

A.負(fù)極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-

B.正極反應(yīng)式為O2+2H2O +4e-══4OH

C.隨著不斷放電,電解質(zhì)溶液堿性不變

D.甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的能量利用率大

9.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和,濃度均為0.010 mol·L-1,向該溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液時,三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序為( )。

A.Cl-、Br-、

C.Br-、Cl-、

D.Br-、、Cl-

10.氨水在工業(yè)上常用作沉淀劑。已知25 ℃時,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32。向一定濃度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水。當(dāng)溶液中Fe3+和Al3+沉淀完全[c(Fe3+)、c(Al3+)均小于1×10-5mol·L-1]時,調(diào)節(jié)溶液的pH 應(yīng)略大于( )。

A.3 B.5 C.9 D.11

二、非選擇題

11.科學(xué)家預(yù)言,燃料電池將是21 世紀(jì)獲得電力的重要途徑,美國已計劃將甲醇燃料用于軍事目的。一種甲醇燃料電池是采用鉑或碳化鎢作電極催化劑,在稀硫酸電解液中直接加入純化后的甲醇,同時向一個電極通入空氣。

試回答下列問題:

(1)這種電池放電時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是_____。

(2)此電池的正極發(fā)生的電極反應(yīng)式是____;負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式是____。

(3)電解液中的H+離子向_____極移動;向外電路釋放電子的電極是____。

(4)比起直接燃燒燃料產(chǎn)生電力,使用燃料電池有許多優(yōu)點,其中主要有兩點:首先是燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高,其次是_____。

12.某燃料電池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和)為電解質(zhì),以丁烷為燃料,以空氣為氧化劑,以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬材料為電極。試回答下列問題:

(1)該燃料電池的化學(xué)反應(yīng)方程式為____。

(2)該燃料電池的電極反應(yīng)式為_____。

(3)為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運(yùn)行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定。為此,必須在通入的空氣中加入一種物質(zhì),加入的物質(zhì)是____,它可以從_____極反應(yīng)產(chǎn)物中得到。

13.25 ℃時,向50 mL 0.018 mol·L-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L-1的鹽酸,生成沉淀。已知該溫度下,AgCl的Ksp=1.8×10-10,忽略溶液的體積變化,請計算:

(1)完全沉淀后,溶液中c(Ag+)=_____。

(2)完全沉淀后,溶液中的pH=_____。

(3)如果向完全沉淀后的溶液中繼續(xù)加入50 mL 0.001 mol·L-1的鹽酸,是否有白色沉淀生成?_____(填“是”或“否”)。

14.金屬鈦(Ti)在航空航天、醫(yī)療器械等工業(yè)領(lǐng)域有著重要用途。目前生產(chǎn)鈦的方法之一是將金紅石(TiO2)轉(zhuǎn)化為TiCl4,再進(jìn)一步還原得到鈦。回答下列問題:

(1)TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃時反應(yīng)的熱化學(xué)方程式及其平衡常數(shù)如下:

(ⅰ)直接氯化:

TiO2(s)+2Cl2(g)══TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=172 kJ·mol-1,Kp1=1.0×10-2

(ⅱ)碳氯化:

TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)══TiCl4(g)+2CO(g) ΔH2=-51 kJ·mol-1,Kp2=1.2×1012Pa

①反應(yīng)2C(s) +O2(g)══2CO(g)的ΔH為_____kJ·mol-1,Kp為_____Pa。

②碳氯化的反應(yīng)趨勢遠(yuǎn)大于直接氯化,其原因是____。

③對于碳氯化反應(yīng):增大壓強(qiáng),平衡____移動(填“向左”“向右”或“不”);溫度升高,平衡轉(zhuǎn)化率____(填“變大”“變小”或“不變”)。

(2)在1.0×105Pa,將TiO2、C、Cl2以物質(zhì)的量比1∶2.2∶2進(jìn)行反應(yīng)。體系中氣體平衡組成比例(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))隨溫度變化的理論計算結(jié)果如圖2所示。

②圖中顯示,在200 ℃平衡時TiO2幾乎完全轉(zhuǎn)化為TiCl4,但實際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度卻遠(yuǎn)高于此溫度,其原因是____。

(3)TiO2碳氯化是一個“氣—固—固”反應(yīng),有利于TiO2-C“固—固”接觸的措施是_____。

15.油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫需要回收處理并加以利用。回答下列問題:

(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:

①2H2S(g)+3O2(g)══2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1 036 kJ·mol-1

②4H2S(g)+2SO2(g)══3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94 kJ·mol-1

③2H2(g)+O2(g)══2H2O(g)ΔH3=-484 kJ·mol-1

計算H2S 熱分解反應(yīng)④2H2S(g)══2H2(g)+S2(g)的ΔH4=____kJ·mol-1。

(2)較普遍采用的H2S處理方法是克勞斯工藝,即利用反應(yīng)①和②生成單質(zhì)硫。另一種方法是利用反應(yīng)④高溫?zé)岱纸釮2S。相比克勞斯工藝,高溫?zé)岱纸夥椒ǖ膬?yōu)點是____,缺點是____。

(3)在1 470 K、100 kPa反應(yīng)條件下,將n(H2S)∶n(Ar)=1∶4的混合氣進(jìn)行H2S熱分解反應(yīng)。平衡時混合氣中H2S與H2的分壓相等,H2S平衡轉(zhuǎn)化率為____,平衡常數(shù)Kp=____kPa。

(4)在1373K、100kPa反應(yīng)條件下,對于n(H2S)∶n(Ar)分別為4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2S-Ar混合氣,熱分解反應(yīng)過程中H2S 轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如圖3所示。

①n(H2S)∶n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率____,理由是____。

②n(H2S)∶n(Ar)=1∶9 對應(yīng)圖中曲線____,計算其在0～0.1 s,H2S分壓的平均變化率為_____kPa·s-1。