元素 电化学 热化学 平衡.docx

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元素电化学热化学平衡

2014-2015学年度?

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学校7月月考卷

1．如图所示各为元素周期表的一部分，表中数字是原子序数，其中X为35的是

A．

B．

C．

D．

2．X、Y、Z、W、R属于短周期主族元素。

X的原子半径是短周期主族元素中最大的，Y元素的单质常通过分离液态空气得到，Z元素的单质是常见的半导体材料，W与Z同族，R与Y同族，其单质有杀菌作用。

下列叙述不正确的是：

A．X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2，且均能与水反应。

B．根据非金属性强弱，不可能由Z的最高价氧化物制出W的最高价氧化物。

C．Y的简单氢化物的沸点和热稳定性均大于R的简单氢化物。

D．向两份BaCl2溶液中分别通入RY2、WY2，均无白色沉淀生成，但一段时间后，通入RY2的一份中可能产生沉淀。

3．下列各组比较，不正确的是

A．酸性：

HClO4＞H2SO4＞H3PO4

B．稳定性：

HBr＞HCl＞HF

C．原子半径：

r（Si）＞r（N）＞r（O）

D．碱性：

NaOH＞Mg（OH）2＞Al（OH）3

4．A的化学式为NH5，常温下呈固态，构成它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构。

则下列有关说法中，不正确的是

A．1molNH5中含有5NA个N—H键（NA为阿佛加德罗常数的数值）

B．NH5中既有共价键，又有离子键。

C．它与水反应的化学方程式为：

NH5+H2O==NH3·H2O+H2↑

D．NH5的电子式为：

5．下列各项中表达正确的是

A．F—的结构示意图：

B．CO2的分子模型示意图：

C．NaCl的电子式：

D．N2的结构式：

:

N≡N:

6．某温度时，N2与H2反应过程中的能量变化如图所示。

下列叙述正确的是

A．1moN2与3moH2充分反应可以放出92kJ的热量

B．b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线

C．加入催化剂，该反应的焓变减小

D．正反应的活化能等于逆反应的活化能

7．已知：

2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）ΔH＝－571.6kJ·mol－1

2CH3OH（l）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋4H2O（l）ΔH＝－1452kJ·mol－1

H＋（aq）＋OH－（aq）＝H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1

下列说法正确的是

A．H2（g）的燃烧热为-571.6kJ·mol－1

B．同质量的H2（g）和CH3OH（l）完全燃烧，H2（g）放出的热量多

C．

H2SO4（aq）＋

Ba（OH）2（aq）＝

BaSO4（s）＋H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1

D．3H2（g）＋CO2（g）＝CH3OH（l）＋H2O（l）ΔH＝＋135.9kJ·mol－1

8．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：

S（s）+2KNO3（s）+3C（s）==K2S（s）+N2（g）+3CO2（g）ΔH=xkJ·mol－1

已知硫的燃烧热ΔH1=akJ·mol－1

S（s）+2K（s）==K2S（s）ΔH2=bkJ·mol－1

2K（s）+N2（g）+3O2（g）==2KNO3（s）ΔH3=ckJ·mol－1

则x为

A．3a+b－cB．c+3a－bC．a+b－cD．c+a－b

9．温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5，反应PCl5（g）

PCl3（g）＋Cl2（g）经过一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的部分数据如图

下列说法正确的是

A．反应在前50s的平均速率v（PCl3）＝0.0032mol·L－1·s－1

B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（PCl3）＝0.11mol·L－1，则反应的△H＜0

C．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%

D．相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，反应达到平衡前v（正）＞v（逆）

10．将4molA气体和2molB气体在2L的容器中发生如下反应：

2A（g）+B（g）

2C（g）。

若经2s后测得C的浓度为0.6mol/L，现有下列几种说法，其中正确的是

①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol/（L·s）

②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/（L·s）

③2s时物质A的转化率为70%

④2s时物质B的浓度为0.7mol/L

A.①③B.①④C.②③D.③④

11．向一体积不变的密闭容器中加入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体。

一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图一所示。

图二为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。

已知t3～t4阶段为使用催化剂；图一中t0～t1阶段c（B）未画出。

下列说法不正确的是（）

A．此温度下该反应的化学方程式2A（g）+B（g）

2C（g）

B．t4～t5阶段改变的条件为减小压强

C．B的起始物质的量为1.0mol

D．在相同条件下，若起始时容器中加入amolA、bmolB和cmolC，要达到t1时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为a+

＝2.4和b+

＝1.2

12．下列关于化学反应方向的叙述中正确的是

A．ΔH<0，ΔS>0的反应肯定是自发的B．ΔH<0，ΔS<0的反应肯定是自发的

C．ΔH>0，ΔS>0的反应肯定是自发的D．ΔH>0，ΔS<0的反应肯定是自发的

13．利用如图所示装置进行下列实验,下表中对应叙述正确的是

A

X为硫酸氢钠，Y为石墨

K与M连接时；K与N连接时

一段时间后溶液的pH均增大

B

X为氯化钠，Y为石墨

K与M连接时；K与N连接时

石墨电极反应均为：

4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

C

X为硫酸氢钠，Y为锌

K与M连接时；K与N连接时

铁电极反应均为：

2H＋＋2e－===H2↑

D

X为氯化钠，Y为锌

K与M连接时；K与N连接时

铁电极的保护方法均为:

牺牲阳极的阴极保护法

14．将等物质的量浓度的CuSO4溶液和NaCl溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如图，

则下列说法正确的是

A．阳极产物一定是Cl2，阴极产物一定是Cu

B．BC段表示在阴极上是H+放电产生了H2

C．整个过程中阳极先产生Cl2，后产生O2

D．CD段表示阳极上OH一放电破坏了水的电离平衡，产生了H＋

15．如下图所示，其中甲池的总反应式为：

2CH3OH＋3O2＋4KOH＝2K2CO3＋6H2O

下列说法正确的是

A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置

B．甲池通入CH3OH的电极反应为CH3OH－6e-＋2H2O＝CO32-＋8H+

C．反应一小段时间后，向乙池中加入一定量Cu（OH）2固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度

D．甲池中消耗560mL（标准状况下）O2，此时丙池中理论上最多产生2.9g固体

16．向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：

A（g）＋xB（g）

2C（g）ΔH＝akJ·mol－1

各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别如下表和下图：

容器

甲

乙

丙

容积

0.5L

0.5L

1.0L

温度/℃

T1

T2

T2

反应物

起始量

1.5molA

0.5molB

1.5molA

0.5molB

6.0molA

2.0molB

下列说法不正确的是

A．10min内甲容器中反应的平均速率v（A）＝0.10mol·L－1·min－1

B．其他条件不变，甲容器中在20min后，降低温度，平衡向正反应方向移动

C．保持其他条件不变，若起始时向乙容器中充入3.0molA、1.0molB和2.0molC，则反应达到新平衡前v（逆）>v（正）

D．T2℃，向丙容器的平衡体系中再充入1.5molA、0.5molB，平衡时C的体积分数大于25%

17．（16分）A、B、C、D、E、F、G七种短周期元素的原子序数依次增大，其中仅有一种稀有气体元素。

A和E最外层电子数相同，短周期主族元素的原子中，E原子的半径最大；B、C和F在周期表中相邻，B、C同周期，C、F同主族，F原子的质子数是C原子质子数的2倍；A和C可形成两种常见的液态化合物X和Y（相对分子质量X＜Y），D形成的分子为单原子分子。

回答问题：

（1）G元素为______（填元素符号），Y的电子式为。

（2）液态化合物Y与稀H2SO4酸化的K2Cr2O7溶液作用可产生一种无色助燃性气体及可溶性的Cr2（SO4）3，则该反应的离子方程式为。

（3）用某种金属易拉罐与A、C、E组成的化合物的水溶液反应，产生的气体可充填气球，请写出该反应的离子方程式，使用这种气球存在的隐患是。

（4）P和Q两种物质都是由A、C、E、F四种元素组成的盐，其水溶液都显酸性，等物质的量的P和Q恰好完全反应。

写出该反应的离子方程式：

，这两种盐均含有的化学键类型为。

（5）由A、B两元素形成的化合物W可作为火箭推进器中的强还原剂，已知一个W分子和一个Y分子中都含有18个电子，0.5mol液态W和足量液态Y反应，生成一种无色无味无毒的气体B2和液态X，并放出408.8KJ热量。

写出该反应的热化学方程式为。

18．（19分）

（1）已知拆开1molH—H键、1molI—I、1molH—I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ,则由氢气和碘反应生成1molHI需要（填“放出”或“吸收”）kJ的热量。

（2）已知在常温常压下：

①CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）；△H1=－442.8kJ／mol

②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）；ΔH2＝－566.0kJ／mol

写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式__________________________________________

（3）已知合成氨的热化学方程式为：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）；ΔH=-92.2kJ·mol－1

下表是合成氨反应在某温度下2.0L的密闭容器中进行时，测得的数据：

时间（h）

物质的量（mol）

0

1

2

3

4

N2

1.50

n1

1.20

n3

1.00

H2

4.50

4.20

3.60

n4

3.00

NH3

0.00

0.20

n2

1.00

1.00

根据表中数据计算：

①反应进行到2小时时放出的热量为kJ。

②0~1小时内N2的平均反应速率mol·L－1·h－1

③此条件下该反应的化学平衡常数K=（保留两位小数）。

④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1mol，化学平衡向方向移动（填“正反应”或“逆反应”或“不移动”）

19．（12分）

（1）已知反应Ⅰ：

4NH3（g）+3O2（g）==2N2（g）+6H2O（g）△H=－1266.8kJ/mol

反应Ⅱ：

N2（g）+O2（g）==2NO（g）△=＋180.5kJ/mol

它们的平衡常数依次为K1、K2

①写出氨高温催化氧化生成NO的热化学方程式，该反应的化学平衡常数的表达式K=（用含K1、K2的代数式表示）。

②反应Ⅰ可设计成燃料电池，若该电池以KOH溶液作电解质溶液，则负极的电极反应式为：

。

该电池使用过程中，正极附近溶液的pH将（填“升高”、“降低”或“不变”）。

（2）已知：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）△H=－92kJ/mol。

①为提高H2的转化率，宜采取的措施有（填字母）

A．及时移出氨B．升高温度

C．使用催化剂D．循环利用和不断补充N2

②在一定温度、压强下，将N2和H2按体积比1:

3在密闭容器中混合，当反应达平衡时，测得平衡混合气体中NH3的体积分数为25%，此时H2的转化率为。

20．（15分）甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：

（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气（CO和H2）还原氧化铁，有关反应为：

已知：

①CH4（g）＋CO2（g）===2CO（g）＋2H2（g）ΔH＝＋260kJ·mol－1

②2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）ΔH＝－566kJ·mol－1

则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为__________________________；

（2）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①a处应通入_____（填“CH4”或“O2”），b处电极上发生的电极反应式是______________；

②电镀结束后，装置Ⅰ中KOH溶液的浓度________（填写“变大”“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度________；

③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH－以外还含有________；

④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗氧气________L（标准状况下）。

参考答案

1．C

【解析】

试题分析：

X的原子序数为35，为Br元素，位于周期表中第四周期第ⅤⅡA族。

A、14号，32号元素分别为Si、Ge，处于第ⅣA族上下相邻的元素，故A错误；B、74号，76号元素分别为W、Os，处于第六周期，则X为第四周期的Mn元素，不符合，故B错误；C、18号，54号元素分别为Ar、Xe，则X位于周期表中第四周期第ⅤⅡA族，符合，故C正确；D、26号，28号元素分别为Fe、Ni，处于第四周期，则X在第五周期，不符合，故D错误；故选D．

考点：

考查了元素周期表的结构等相关知识

2．B

【解析】

试题分析：

X的原子半径是短周期主族元素中最大的，则X为Na元素，通过分离液态空气可得到N2和O2，R与Y同族，其单质有杀菌作用，则R为S元素、Y为O元素，Z元素的单质是常见的半导体材料，W与Z同族，则Z为Si元素、W为C元素。

A、X与Y形成的两种化合物为Na2O和Na2O2，阴、阳离子的个数比均为1∶2，且均能与水反应，正确；B、SiO2与CaCO3或Na2CO3等硅酸盐反应可生成CO2，错误；C、Y的简单氢化物为H2O，R的简单氢化物为H2S，因为H2O分子间能形成氢键，所以H2O的沸点大于H2S，O的非金属性大于S，则H2O的稳定性大于H2S，正确；D、SO2或H2SO3具有还原性，能被空气中的氧气氧化为H2SO4，所以一定时间后，通入SO2的一份可能产生BaSO4沉淀，正确。

考点：

本题考查元素周期律与元素周期表、物质的结构与性质。

3．B

【解析】

试题分析：

A．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强。

同周期自左向右非金属性逐渐增强，则酸性：

HClO4＞H2SO4＞H3PO4，A正确；B．同主族自上而下非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性越强，则稳定性：

HF＞HCl＞HBr，B错误；C．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径：

r（Si）＞r（N）＞r（O），C正确；D．同周期自左向右金属性逐渐减弱，最高价氧化物水化物的碱性逐渐减弱，则碱性NaOH＞Mg（OH）2＞Al（OH）3，D正确，答案选B。

考点：

考查元素周期律的应用

4．A

【解析】

试题分析：

根据NH5的性质和原子的结构，可知NH5是NH4+和H—构成的离子化合物，分子中有4个N—H键，故1molNH5中含有4NA个N—H键，A错，选A；NH5是离子化合物，故NH5中既有共价键，又有离子键，B对，不选；NH5与水反应的化学方程式为：

NH5+H2O==NH3·H2O+H2↑，C对，不选；NH5由NH4+和H—构成的离子化合物，故电子式为

，D对。

考点：

物质的结构的分析、NH5性质的推断。

5．A

【解析】

试题分析：

A．F—离子核外电子总数是10个，其结构示意图是

，正确；B．CO2的分子是直线型分子，键角是180°，所以结构模型不能很好的反映分子中原子的空间排列，错误；C．NaCl是离子化合物，其电子式是

，错误；D．N2分子中两个N原子共用三对电子，所以其结构式是：

N≡N，错误。

考点：

考查化学用语的知识。

6．B

【解析】

试题分析：

A、根据图分析，1摩尔氮气和3摩尔氢气完全反应生成2摩尔氨气时放出热量为92KJ，所以不选A；B、加入催化剂，反应的活化能降低，所以正确，选B；C、加入催化剂不影响焓变，错误，不选C；D、正反应的活化能和逆反应的活化能不相等，错误，不选D。

考点：

反应的热效应，催化剂对反应的影响，活化能

7．B

【解析】

试题分析：

燃烧热表示的是1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物放出的能量，A选项不正确；比较氢气与甲醇的燃烧热，可知质量相等时氢气放出的热量多，选项B正确；中和热是强酸与强碱反应生成1mol水，同时生成可溶性盐，选项C不正确；运用盖斯定律并结合氢气和甲醇的燃烧热计算出：

3H2（g）＋CO2（g）＝CH3OH（l）＋H2O（l）ΔH＝-131.4kJ·mol－1，选项D不正确。

考点：

化学反应热涉及燃烧热、中和热及盖斯定律的运用。

8．A

【解析】已知硫的燃烧热为ΔH1=akJ·mol－1，则硫的燃烧热化学方程式为，①S（s）+O2（g）=SO2（g）ΔH1=akJ·mol－1，②S（s）+2K（s）==K2S（s）ΔH2=bkJ·mol－1，③2K（s）+N2（g）+3O2（g）==2KNO3（s）ΔH3=ckJ·mol－1，根据盖斯定律，可得ΔH=3ΔH1+ΔH2—ΔH3，即x=3a+b－c，答案选A。

【考点定位】本题主要考查盖斯定律的应用。

9．D

【解析】

试题分析：

A、根据图像，反应在前50s的平均速率v（PCl3）=0.16mol/2.0L/50s=0.0016mol·L－1·s－1，错误；B、平衡时三氯化磷的物质的量是0.20mol，浓度是0.20mol/2.0L=0.10mol/L，保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（PCl3）＝0.11mol·L－1，说明升高温度，平衡正向移动，则正反应是吸热反应，△H>0，错误；C、原平衡时，PCl5的转化率是0.20mol/1.0mol=20%，若反应从逆反应开始，起始时向容器中充入1.0molPCl3和1.0molCl2，达到与原平衡等效的平衡，则PCl3的转化率等于80%；相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，相当于增大压强，平衡逆向移动，达到平衡时，PCl3的转化率大于80%，错误；D、可计算原平衡的平衡常数，原平衡时，PCl5（g）的浓度是（1.0-0.2）mol/2L=0.4mol/L，PCl3（g）与Cl2（g）的浓度都是0.20mol/2.0L=0.10mol/L，则K=0.10×0.10/0.4=0.025，相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，则Qc=（0.20/2×0.20/2）/1.0/2=0.02

考点：

考查对图像的分析，平衡移动的判断，平衡常数的应用

10．B

【解析】

试题分析：

2A（g）+B（g）

2C（g）

起始浓度（mol/L）210

转化浓度（mol/L）0.60.30.6

平衡浓度（mol/L）1.40.70.6

①用物质A表示的反应的平均速率为0.6mol/L÷2s＝0.3mol/（L·s），①正确；②用物质B表示的反应的平均速率为0.3mol/L÷2s＝0.15mol/（L·s），②错误；③2s时物质A的转化率为（0.6÷2）x100%=30%,③错误；2s时物质B的浓度为0.7mol/L，④正确；选B。

考点：

考查可逆反应的化学反应速率的有关计算。

11．A

【解析】本题以图像的形式考查影响化学反应速率以及化学平衡移动的因素。

图二是在四种不同情况下影响化学的平衡，而影响平衡的因素有：

浓度、温度、压强、催化剂，t3～t4和t4～t5这两段平衡是不移动的，则只能是压强和催化剂影响的，因此应该推断该反应为等体积变化的反应。

再结合图一可知，A的变化为0.2mol/L，C的变化量为0.3mol/L，由规律知，化学反应的速率之比等于化学方程式前的计量系数比，可写出该反应的方程式为2A（g）+B（g）

3C（g），故A项正确。

t3～t4的平衡比原平衡的速率要快，而t4～t5的速率又变慢，则前者应是加催化剂，后者为减压，因为条件只能用一次，故B项正确；B的平衡浓度是0.4mol/L，则起始时应为0.5mol/L。

起始2molA所对应的浓度为1mol/L，则体积应是2L。

所以B的起始物质的量为0.5mol/L×2L＝1mol，C项正确；D项考查的是等效平衡。

要最终为相同平衡，则必须折算后与原平衡相等。

12．A

【解析】ΔG=ΔH-TΔS<0,反应就会自发进行。

AΔH<0，ΔS>0的反应在任何情况下都能自发进行

BΔH<0，ΔS<0是低温自发

CΔH>0，ΔS>0是高温自发

DΔH>0，ΔS<0在任何情况下都不自发。

故选A

13．C

【解析】

试题分析：

A、K与M连接时，实际电解水，NaHSO4浓度增大，pH减小，错误；B、K与N连接时形成原电池，石墨为原电池的正极，电极反应为：

2H2O+O2+4e‾=4OH‾，错误；C、K与M连接，铁做电解的阴极，K与N连接时，铁做原电池的正极，铁电极反应均为：

2H＋＋2e－===H2↑，正确；D、K与M连接时，为外加电流阴极保护法，错误。

考点：

本题考查电化学原理及应用。

14．C

【解析】

试题解析：

将等物质的量浓度的CuSO4溶液和NaCl溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，阳极先是氯离子放电，然后是溶液中的OH－放电，电极反应式分别是2Cl－－2e－＝Cl2↑、4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑。

阴极首先是铜离子放电，然后是溶液中的氢离子放电，电极反应式为Cu2＋＋2e－＝Cu、2H＋＋2e－＝H2↑。

由于硫酸铜和氯化钠的物质的量相同，所以根据图像可知，电解分为3个阶段，第一阶段是电解氯化铜，第二阶段是电解硫酸铜溶液，第三阶段相当于是电解水，故A错误；BC段表示在阴极上是铜离子放电产生了铜，故B错误；整个过程中阳极先产生Cl2，后产生O2，故C正确；CD段表示电解水，故D错误。

考点：

电解原理的应用

15．D

【解析】

试题分析：

A、甲池是燃料电池，是化学能能转化为电能的装置，乙、丙池是电解池，是将电能能转化为化学能的装置，故A错误；B、在燃料电池中，负极是甲醇发生失电子的氧化反应，在碱性电解质下的电极反应为CH3OH-6e－+2H2O+8OH－＝CO32－+8H2O，故B错误；C、电解池乙池中，电解后生成硫酸、铜和氧气，因此要想复原，可以加入氧化铜，故C不正确；D、甲池中根据电极反