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2014届高考化学二轮复习 化学基本理论必做训练


2014 届高考化学二轮复习必做训练:化学基本理论
一、选择题(本题包括 20 个小题,每小题 3 分,共 60 分) 1.下列有关化学用语的表示正确的是( )

A.NH4Br 的电子式:

B.S 的结构示意图: C.原子核内有 18 个中子的氯分子:17Cl2 D.CS2 分子的结构式:S—C—S 解析:A 项中 Br 的电

子式书写错误;B 中 S 的最外层电子为 8 个;D 中 CS2 分子的结 构式应为 CSS。 答案:C 点拨:本题考查化学用语,意在考查考生对物质结构的掌握情况和知识迁移能力。 2.(2013·高考命题研究专家原创卷)据媒体报道,日本食品巨头明治公司生产的“明 治 STEP”奶粉中 检测出含量超标的放射性元素铯(Cs)。 铯较为稳定的核素有 55Cs、 55Cs、
135 133 134 - 2- 35

2-

55Cs、 55Cs。下列判断不正确的是(
133 134 135 137

137

)

A. 55Cs、 55Cs、 55Cs、 55Cs 互为同位素 B. 55Cs、 55Cs、 55Cs、 55Cs 的核外电子排布相同 C. 55Cs、 55Cs、 55Cs、 55Cs 的性质和用途相同 D. 55Cs、 55Cs、 55Cs、 55Cs 的质量数和中子 数均不同 解析:选项 A,相同元素的不同核素互为同位素,A 正确。选项 B,这四种核素是相同 的元素,核外电子数相同,B 正确。选项 C,不同核素的性质有差异,用途也不同,C 错。 选项 D,相同元素的不同核素,其质子数、核外电子数均相同,但中子数、质量数均不同, D 正确。 答案:C 点拨:本题考查同位素、核素及原子结构知识,意在考查考生的知识迁移能力。 3.(2013·高考命题研究专家原创卷)已知 A、B、C、D、E 是短周期中原子序数依次增 大的 5 种主族元素, 其中 A 在反应中既不容易得到电子也不容易失去电子, 元素 B 的原子最
133 134 135 137 133 134 135 137 133 134 135 137

1

外层电子数是其电子层数的 3 倍,元素 D 与 A 为同族元素,元素 C 与 E 形成的化合物 CE 是 海水矿物质中的主要成分。下列说法正确的是( A.离子半径:E>B>C B.熔点:CE<DE4 C.C 与 B 形成的两种化合物中化学键类型完全相同 D.A、D、E 的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 解析:A 是碳,B 是氧,C 是钠,D 是硅,E 是氯。熔点:NaCl>SiCl4,B 错。Na2O 与 Na2O2 中含有的化学键类型不完全相同,C 错。选项 D 中的顺序应为 D、A、E,D 错。 答案:A 点拨:本题考查元素“位、构、性”三者之间的关系,意在考查考生的分析推理能力。 4. (2013·高考命题研究专家原创卷)短周期主族元素 X、 Y、 Z、 W 的原子序数依次增大, 其原子的最外层电子数之和为 19。X 的简单阴离子比 W 的简单阴离子少 2 层电子,Y 与 Z 位 于相邻周期,Z 的氧化物排放到空气中会形成酸雨。下列说法正确的是( A.四种元素中,元素 Z 的非金属性最强 B.X、Y、Z 三种元素不可能形成离子化合物 C.Y、Z、W 三种元素的原子半径大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y) D.YW3、ZW2、Z2W2 中各原子最外层均达到 8 电子稳定结构 解析:X 的简单阴离子比 W 的简单阴离子少 2 层电子,说明 X 一定为 H 元素,W 为第三 周期元素;Z 的氧化物排放到空气中会形成酸雨,Z 可能是 N 元素或 S 元素。由于 Y 与 Z 位 于相邻周期且 Y 的原子序数小于 Z, 则 Y 为第二周期元素, 所以 Z 为 S 元素, W 就是 Cl 元素; 由各原子的最外层电子数之和为 19,可确定 Y 是 N 元素。 答案:D 点拨:本题考查元素周期表与元素周期律,意在考查考生将实际问题分解,通过运用相 关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力。 5.(2013·高考命题研究专家原创卷)控制适合的条件,将反应 Fe +Ag??Fe +Ag
+ 3+ 2+

)

)

设计成如图所示的原电池(盐桥装有琼脂—硝酸钾溶液; 灵敏电流计的 0 刻度居中, 左右均 )

有刻度)。已知接通后观察到电流计指针向右偏转。下列判断正确的是(

2

A.在外电路中,电子从石墨电极流向银电极 B.盐桥中的 K 移向乙烧杯 C.一段时间后,电流计指针反向偏转,越过 0 刻度,向左边偏转 D.电流计指针居中后,往甲烧杯中加入一定量的铁粉,电流计指针将向左偏转 解析:由题给原电池反应原理可知,石墨电极为正极,Fe 得电子,发生还原反应,银 电极为负极,Ag 失电子,发生氧化反应,因此在外电路中,电子应从银电极流向石墨电极, A 错误;盐桥中的阳离子应移向正极处的 FeCl3 溶液,以保证两电解质溶液均保持电中性,B 错误;一段时间后,原电池反应结束,电流计指针将指向 0 刻度,C 错误。 答案:D 点拨:本题考查电化学理论,意在考查考生将实际问题分解,通过运用相关知识,采用 分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力。 6.(2013·高考命题研究专家原创卷)常温下,几种难溶电解质的溶度积和弱酸的电离 常数如下表所示:
3+ +

则下列说法不正确的是(

)

A.相同温度、相同浓度的钠盐溶液的 pH:Na2S>Na2CO3>NaHS>NaCl>NaHSO4 B.在 NaHS 溶液中滴加硫酸铜溶液,生成黑色沉淀:HS +Cu ===CuS↓+H
- 2+ +

C.除去锅炉中的水垢时,通常先加入足量硫酸钠溶液,将碳酸钙转化成硫酸钙,然后 再用酸液处理 D. 在 Mg(HCO3)2 溶液中滴加澄清石灰水发生反应的离子方程式为 Mg +2HCO3 +2Ca + 4OH ===Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O 解析:A 项,相同条件下,酸的电离常数越小,越难电离出 H ,酸(或酸根)越弱,对应 的盐越易水解,由此可比较钠盐溶液的酸碱性,正确;B 项,硫化铜溶度积很小,能形成沉 淀且不溶于酸,正确;C 项,除水垢时,通常是先加入碳酸钠溶液,使微溶的硫酸钙转化成 难溶的碳酸钙(由题给数据可得知),再用酸液处理除去,错误;D 项,从数据表看,氢氧化 镁(难溶)的溶解度小于碳酸镁(微溶), 碳酸钙(难溶)的溶解度小于氢氧化钙(微溶), 碳酸氢 镁溶液与氢氧化钙溶液反应生成溶解度较小的物质, 故生成氢氧化镁, 而不是碳酸镁, 正确。 答案:C 点拨:本题考查电解质溶液理论,意在考查考生将实际问题分解,通过运用相关知识,
+ - 2+ - 2+

3

采用分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力。 7. (2013·高考命题研究专家原创卷)LiAlH4 是重要的储氢材料, 其组成类似于 Na3AlF6。 常见的供氢原理如下面两个方程式所示: △ ①2LiAlH4=====2LiH+2Al+3H2↑ ②LiAlH4+2H2O===LiAlO2+4H2↑ 下列说法正确的是( )

A.LiAlH4 是共价化合物,LiH 是离子化合物 B.生成等质量的氢气,反应①、②转移电子数之比为 4?3 C.氢化锂也是一种储氢材料,供氢原理为 LiH+ H2O===LiOH+H2↑ D.若反应①中生成 3.36 L 氢气,则一定有 2.7 g 铝生成 解析:A 项,LiAlH4 由 Li 、AlH4 构成,它是离子化合物,错误;B 项,反应①中生成 3 mol 氢气时,转移 6 mol 电子,反应②中生成 4 mol 氢气时,转移 4 mol 电子,生成等量氢 气时转移电子数之比为 2?1,错误;C 项,氢化锂具有强还原性,与水发生归中反应生成氢 气,正确;D 项,氢气所处温度和压强不确定,不一定是标准状况,所以无法计算铝的质量, 错误。 答案:C 点拨:本题考查化合物的分类、氧化还原反应原理及简单计算等,意在考查考生将实际 问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力。 8.(2013·高考命题专家原创卷)下列电化学实验装置正确的是( )
+ -

4

解析:粗铜精炼时,应让粗铜作阳极,故 A 错误。电解饱和氯化钠溶液时,碳棒作阳极 产生氯气,可用淀粉 KI 溶液检验,铁棒作阴极,产生氢气,收集后可利用爆鸣实验检验,B 正确。在铁制品上镀铜时,应使铁制品作阴极,故 C 错误。若 Fe 与 FeCl3 的反应构成原电 池反应,则两者不能 直接接触,将装置中的 FeCl2 溶液与 FeCl3 溶液互换即可达到目的,故 D 错误。 答案:B 点拨:本题考查电解精炼、电镀等电化学知识,意在考查考生运用电化学理论知识解决 实际问题的能力。 9.(2013·高考命题研究专家原创卷)用惰性电极电解硫酸铜溶液,整个过程转移电子 的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定)。 欲使溶液恢 复到起始状态,可向溶液中加入( )

A.0.1 mol CuO C.0.1 mol Cu(OH)2

B.0.1 mol CuCO3 D.0.05 mol Cu2(OH)2CO3

解析:观察图像中曲线的斜率可知,OP 段和 PQ 段气体的成分不同。由于阳极始终是 OH


放电,所以可以推断出,OP 段只有阳极产生 O2(阴极无气体生成),PQ 段阴、阳两极都产生 通电 通电

气体。 因此, 整个过程发生的反应为①2CuSO4+2H2O=====2Cu+2H2SO4+O2↑和②2H2O=====H2↑ +O2↑。结合图像中转移电子的物质的量,可计算出反应①析出 0.1 mol Cu 和 0.05 mol O2, 反应②消耗 0.05 mol H2O。根据“出什么加什么,出多少加多少”的原则,欲使溶液恢复到 起始状态,应向溶液中加入 0.1 mol CuO 和 0.05 mol H2O。而 0.05 mol Cu2(OH)2CO3 恰好相 当于 0.1 mol CuO 和 0.05 mol H2O(生成 0.05 mol CO2 无影响),故 D 正确。 答案:D 点拨: 本题考查图像分析与相关计算, 意在考查考生通过对实际事物、 实验现象、 实物、 模型、图形、图表的观察,以及对自然界、社会、生产、生活中的化学现象的观察,获取有 关的感性知识和印象,并进行初步加工、吸收、有序存储的能力。 10. (2013·郑州市第二次质检·10)25℃时, 将 a mol·L 一元酸 HA 与 b mol·L 等体积混合后测得溶液 pH=7,则下列关系一定不正确的是( A.a=b B.a>b )
-1 -1

NaOH

5

C.c(A )=c(Na )





D.c(A )<c(Na )





解析:若 HA 为强酸,则 a=b;若 HA 为弱酸,则该中性溶液中溶质为 NaA 与 HA,故 a >b;C 项,利用电荷守恒可知溶液中存在:c(Na )+c(H )=c(A )+c(OH ),由 pH=7 可 知溶液中 c(H )=c(OH ),故一定存在 c(Na )=c(A )。 答案:D 点拨:本题考查弱电解质的电离与溶液酸碱性,考查考生的综合思维能力。难度中等。 11.(2013·河南省适应测试(二)·13)能说明 0.1 mol·L 的 NaHA 溶液一定呈酸性的 是( ) ①稀释时,溶液中 c(OH )增大 ②溶液的 pH<7 ③溶液中 c(Na )=c(A ) ④溶液 可与等体积等物质的量浓度的 NaOH 溶液恰好反应 A.①②③④ C.①③ B.①③④ D.②④
- + 2- -1 + - + - + + - -

解析:①分析知 NaHA 溶液不可能呈中性,溶液呈碱性(或酸性),稀释时溶液的碱性(或 酸性)都应该减弱,现溶液中 c(OH )增大,则溶液中 c(H )减小,酸性减弱,故溶液呈酸性; ②因温度不确定,故 pH<7 的溶液不一定呈酸性;③溶液中存在电荷守恒:c(Na )+c(H ) =c(OH )+c(HA )+2c(A ),现 c(Na )=c(A ),故 c(H )=c(OH )+c(HA )+c(A ),所 以溶液中 c(H )>c(OH ),溶液呈酸性;④NaHA+NaOH===Na2A+ H2O,两者 1?1 能恰好反应, 但并不能确定 NaHA 溶液呈酸性还是碱性。 答案:C 点拨:本题考查溶液中的离子反应,考查考生知识的运用能力。难度中等。 12.(2013·太原市模拟(二)·12)下列事实与结论(或推论)均正确的是( )
+ - - - 2- + 2- + - - 2- + + - +

A.将浓氨水加到盛有 AgCl 固体的试管中,AgCl 固体完全溶解,则所得溶液中 c(Ag


)·c(Cl )>Ksp(AgCl) B.物质的量之比为 1?2 的 Na2O2 和 NaHCO3 的固体混合物,在密闭容器中充分加热反应



后,残留的固体是 Na2CO3 C.向 FeBr2 溶液中通入少量的氯气,再向反应后的溶液中滴加 KSCN 溶液,结果溶液变 为红色;那么向 FeI2 溶液中通入少量的氯气,也会出现同样的现象 D.将某混合气体通入品红溶液中,溶液不褪色,该气体中无 Cl2 解析:A 项,由于氯化银固体溶解,故 c(Ag )·c(Cl )<Ksp(AgCl);C 项,由于还原性 Fe 大于 Br ,而 I 的还原性大于 Fe ,故向 FeBr2 中通入少量氯气时,先氧化 Fe ,而向 FeI2 中通入少量氯气时,先氧化 I ,故加入 KSCN 时,溶液不显血红色;D 项,SO2 也可以使 品红溶液褪色。 答案:B 点拨: 本题考查物质的检验、 沉淀溶解平衡, 考查考生灵活解决问题的能力。 难度中等。
6
- 2+ - - 2+ 2+ + -

13.(2013·成都市第二次诊断·7)将 1 mol CO 和 2 mol H2 充入一容积为 1 L 的密闭 容器中,分别在 250℃、T℃下发生反应:CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g) Δ H=a kJ/mol,如 图所示。下列分析中正确的是( )

A.250℃时,0~10 min H2 反应速率为 0.015 mol/(L·min) B.平衡时 CO 的转化率:T℃时小于 250℃时 C.其他条件不变,若减小容器体积,CO 体积分数增大 D.a<0,平 衡常数 K:T℃时大于 250℃ 解析: A 项,甲醇的物质的量增加 0.15 mol ,则 H2 减小 0.3 mol , v(H2) = 0.03 mol/(L·min);B 项,T℃达到平衡时甲醇物质的量大,则 CO 的转化率大;C 项,减小体积 相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,CO 的体积分数减小;D 项,a<0 即正反应放热, 降温平衡向正反应方向移动,K 值增大。 答案:D 点拨:本题考查化学平衡,考查考生根据图像解题的能力。难度较大。 14.(2013·江苏卷·1)燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景。下列 物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是( A.甲醇 C.液化石油气 解析:从燃料电反应产物的角度分析。 甲醇、天然气和液化石油气作为燃料电池的燃料使用产生 CO2,而氢气用作燃料电池的 燃料,反应产物为 H2O,不会对环境产生影响。 答案:D 点拨:知识:燃料电池,环境保护。能力:考查考生对基础知识的了解能力。试题难度: 较小。 15.(2013·重庆市考前模拟·7)在恒温恒压下,向密闭容器中充入 4 mol SO2 和 2 mol O2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g) Δ H<0。2 min 后,反应达到平衡,生成 SO2 为 1.4 mol,同时放出热量 Q kJ。则下列分析正确的是( A.在该条件下,反应前后的压强之比为 6?5.3
7

) B.天然气 D.氢气

)

B.若反应开始时容器体积为 2 L,则有 v(SO3)=0.35 mol/(L·min) C.若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应,平衡后 n(SO3)<1.4 mol D.若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应,达平衡时放出热量大于 Q kJ 解析:由平衡时 n(SO3)=1.4 mol 可知此时 n(SO2)=2.6 mol,n(O2)=1.3 mol。A 选项, 因是恒温恒压条件,所以反应前后压强不变;B 选项,因该反应是气体分子数之和变小的反 应,所以随着反应的进行,体积逐渐变小,小于 2 L,所以 v(SO3)大于 0.35 mol/(L·min); C 选项,该反应为放热反应,在绝热条件下随着反应的进行要放热,达到平衡时与恒温恒压 条件下的平衡比较,平衡要逆向移动,所以 n(SO3)<1.4 mol;D 选项,恒温恒容条件下的平 衡与原来恒温恒压下的平衡比较,平衡要逆向移动,所以放出的热量小于 Q kJ。 答案:C 点拨:本题考查化学平衡,考查考生对平衡移动的掌握能力。难度较大。 16.(2013·云南省第二次统测·12)常温下,对下列电解质溶液的有关说法正确的是 ( ) A.相同浓度和体积的强碱和强酸溶液混合后,溶液的 pH 一定等于 7 B.在 NaHCO3 溶液中,c(CO3 )>c(HCO3 ) C.在有 AgCl 沉淀的溶液中加入 NaCl 固体,c(Ag )减小 D.将 pH 相等的 CH3COONa 和 Na2CO3 溶液稀释相同倍数,CH3COONa 溶液的 pH 较大 解析:因酸与碱的元数未知,混合液酸碱性难断定,A 错;HCO3 在溶液中的电离程度很 小,B 错;加入 NaCl 固体后溶解平衡逆向移动,c(Ag )减小,C 正确;因 CO3 的水解程度 较大,D 错。 答案:C 点拨:本题考查电解质溶液的有关知识,考查考生的知识迁移和应用能力。难度中等。 17.(2013·乌鲁木齐地区第三次诊断·12)化学平衡常数(K)、电离常数(Ka、Kb)、溶度 积常数(Ksp)等常数是表示、判断物质性质的重要常数,下列关于这些常数的说法中,正确的 是( ) A.化学平衡常数的大小与温度、浓度、压强有关,与催化剂无关 B.Ka(HCN)<Ka(CH3COOH)说明相同物质的量浓度时,氢氰酸的酸性比醋酸强 C .向氯化钡溶液中加入同浓度的碳酸钠和硫酸钠溶液,先产生 BaSO4 沉淀,则
+ 2- - + 2- -

Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
D.当温度升高时,弱酸、弱碱的电离常数(Ka、Kb)变大 解析:化学平衡常数的大小仅与温度有关,而与浓度、压强等无关,A 错;弱酸的电离 常数越小说明该酸酸性越弱,B 错;溶度积常数 Ksp 越小越容易形成沉淀,C 错;弱酸、弱碱 的电离是吸热过程,因此当温度升高时,弱酸、弱碱的电离程度增大,则 Ka、Kb 变大,D 正 确。
8

答案:D 点拨:本题综合考查化学平衡、电离平衡等,考查考生的理解能力与分析、解决问题的 能力。难度中等。 18.(2013·江西省八校高三联考·13)常温下,0.1 mol·L 的 HA 溶液中 c(OH )/c(H
+ -1 -

)=1×10 ,下列叙述中正确的是(
-1 +

-8

)
-4 -1

A.0.01 mol·L HA 的溶液中 c(H )=1×10 mol·L

B.pH=3 的 HA 溶液与 pH=11 的 NaOH 溶液等体积混合后所得溶液中 c(Na )>c(A )>





c(OH-)>c(H+)
C. 浓度均为 0.1 mol·L 的 HA 溶液和 NaA 溶液等体积混合后所得溶液显酸性, 则 c(OH
- -1

)-c(H )<c(HA)-c(A ) D.pH=3 的 HA 溶液与 pH=11 的 NaOH 溶液按体积比 1?10 混合后所得溶液中 c(OH )






+c(A )=c(H )+c(Na ) 解析:水的离子积是 c(OH )·c(H )=1×10
- - + -14







,结合 0.1 mol·L 的 HA 溶液中 c(OH
-1 +

-1

)/c(H )=1×10 ,可得 c(OH )=1×10
-1



-8



-11

mol/L,0.01 mol·L HA 的溶液中 c(H )>1×10


-4

mol·L ,A 项错;B 中混合后 HA 过量,溶液显酸性,错误;C 中根据电荷守恒有 c(H )
- + - - + -

<c(A ),原子守恒有 2c(Na )=c(A )+c(HA),所以 c(A )>c(Na )>c(HA),0>c(OH ) -c(H )=c(Na )-c(A )=[c(HA)-c(A )]/2>c(HA)-c(A ),C 错;D 中是电荷守恒式, 正确。 答案:D 点拨:本题考查离子浓度大小比较,考查考生对电离和水解的灵活分析与运用。难度较 大。
+ + - - -

19.(20 13·浙江卷·11)电解装置如右图所示,电解槽内装有 KI 及淀粉溶液,中间用 阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变 浅。已知:3I2+6OH ===IO3 +5I +3H2O,下列说法不正确的是( A.右侧发生的电极反应式:2H2O+2e ===H2↑+2OH B.电解结束时,右侧溶液中含有 IO3
- - - - - -

)

9

通电 C.电解槽内发生反应的总化学方程式:KI+3H2O=====KIO3+3H2↑ D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学反应不变 解析:结合题给电解槽装置,利用电解原理进行分析、解决问题。 该电解槽的两极均为惰性电极(Pt),在一定条件下通电,发现左侧溶液变蓝色,说明发 生电极反应:2I -2e ===I2,由淀粉溶液遇单质碘显蓝色可知,左侧为阳极,右侧为阴极, 阴极上溶液中的 H 得电子发生还原反应,电极反应为 2H2O+2e ===H2↑+2OH (或 2H +2e
- + - - + - - -

===H2↑),A 项正确。阴极周围溶液中产生的 OH 经阴离子交换膜移向左侧,并与左侧电极 上产生的 I2 发生反应:3I2+6OH ===IO3 +5I +3H2O,一段时间后,蓝色逐渐变浅,电解结 束时,左侧溶液中的 IO3 经阴离子交换膜进入右侧溶液,B 项正确。结合阴、阳极发生的反 通电 应及 I2 与 OH 的反应可知,电解槽内总反应为 I +3H2O=====IO3 +3H2↑, C 项正确。若用 通电 阳离子交换膜代替阴离子交换膜, 电解槽内总反应为 2I +2H2O=====I2+H2↑+2OH , D 项错。 答案:D 点拨:知识:电解槽的构成、工业原理及电极(电池)反应式。能力:考查考生的综合分 析能力、信息处理能力及迁移应用能力。试题难度:较大。 1 20.(2013·东北三省三校第二次联考·13)已知:SO2(g)+ O2(g)??SO3(g) Δ H=- 2 98 kJ/mol。某温度下,向一体积为 2 L 的密闭容器中充入 0.2 mol SO2 和 0.1 mol O2,5 min 后达到平衡,共放出热量 11.76 kJ,下列说法正确的是( A.5 min 内用 O2 表示的反应速率为 0.12 mol/(L·min) B.该反应的平衡常数数值为 7.5 C.SO2 的平衡转化率为 60% D.加入催化剂,可使 Δ H 变小 11.76 解析:A 项,根据反应热可知 Δ n(SO2)= mol=0.12 mol=Δ n(SO3),则 Δ n(O2) 98 0.06 =0.06 mol,v(O2)= mol/(L·min)=0.006 mol/(L·min);B 项, 2×5 )
- - - - - - - - -

?0.12? ? 2 ? c? SO3? 0.12 ? ? K= = =10.61;C 项,SO2 转化率= 1 0.2 - 0.12 0.1 - 0.06 0.2 ? ?×? ?1 c? SO2? ×c ? O2? ? ? ? ? 2 2 2 ? ? ? ?2
×100%=60%;D 项,加入催化剂只能加快反应速率,平衡不移动,转化率不变,故反应热 也不变。 答案:C

10

点拨:本题考查化学平衡,考查考生综合分析能力。难度中等。 二、非选择题(本题包括 3 小题,共 40 分) 21.(2013·安徽卷·28)(14 分)某酸性工业废水中含有 K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4) 能将其中的 Cr2O7 转化为 Cr 。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对 该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下: (1)在 25℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始 pH 和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
2- 3+

测得实验①和②溶液中的 Cr2O7 浓度随时间变化关系如图所示。

2-

(2)上述反应后草酸被氧化为______________(填化学式)。 (3) 实验①和②的结果表明 ________ ;实验①中 0 ~ t1 时间段反应速率 v(Cr ) = ________mol·L ·min (用代数式表示)。 (4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完 成假设二和假设三: 假设一:Fe 起催化作用; 假设二:________; 假设三: ?? (5)请你设计实验验证上 述假设一,完成下表中内容。[除了上述实验提供的试剂外, 可供选择的药品有 K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3 等。溶液中 Cr2O7 的浓
2- 2+ -1 -1 3+

________;

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度可用仪器测定] 实验方案 (不要求写具体操作过程) 预期实验结果和结论

解析:首先看清实验目的,确定条件改变的唯一变量,再根据图给信息进行综合分析; 对于实验方案的设计也主要考虑变量 的控制。 (1)要保证其他量不变,草酸用量为唯一变量,必须保证溶液的体积为 100 mL,所以加 入草酸和水的体积之和应为 40 mL,两者的具体体积没有要求,只需与②中数据不同即可。 (2)此反应中铬的化合价由+6 价变为+3 价,化合价降低,所以碳的化合价应升高,草酸中 碳的化合价为+3 价,反应后只能变为+4 价,即生成 CO2。(3)通过图像可以明显看到,实 验①的反应速率比实验②的快,故 pH 越小,反应速率越快,说明溶液 pH 对该反应的速率有 影响;在 0~t1 时间段,Cr2O7 的浓度改变了(c0-c1)mol·L ,其反应速率为(c0-c1)/t1 mol·L ·min ,所以 v(Cr )=2(c0-c1)/t1 mol·L ·min 。(4)铁明矾中除结晶水外, 共有三种离子,均可能起催化作用,除 Fe 外,还有 Al 和 SO4 。(5)要想验证假设一正确, 必须确定 Al 和 SO4 不起催化作用,所以可选择 K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O,为了确保 Al 和 SO4 的浓度与原来的相同,所以取和铁明矾相同物质的量的 K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O。 答案:(1)
2- 3+ 2- 3+ 2+ 3+ 2- -1 -1 3+ -1 -1 2- -1

(2)CO2 (3)溶液 pH 对该反应的速率有影响 2(c0-c1)/t1 (4)Al 起催化作用 SO4 起催化作用 (5) 实验方案 (不要求写具体操作过程) 用等物质的量 K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O 代替实 验①中的铁明矾,控制其他反应条件与实验 ①相同,进行对比实验 (本题属于开放性试题,合理答案均可) 点拨:知识:变量控制,氧化还原反应规律,反应速率的计算,实验假设及实验方案的
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3+ 2-

预期实验结果和结论
2-

反应进行相同时间后,若溶液中 c(Cr2O7 )大 于实验①中的 c(Cr2O7 ),则假设一成立;若 两溶液中的 c(Cr2O7 )相同,则假设一不成立
2- 2-

设计。能力:考查将分析问题的过程和结论用正确的语言作出解释的能力,以及初步进行化 学实验研究的一般过程,实验分析、设计以及探究能力。试题难度:较大。 22.(2013·乌鲁木齐地区第三次诊断·27)(14 分)Ⅰ.在一体积为 10 L 的容器中,通 入一定量的 CO 和 H2O,在 850℃时发生如下反应: CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g) Δ H<0 CO 和 H2O 浓度变化如图所示: (1)0~4 min 的平均反应速率 v(CO)=________mol/(L·min),反应在第 5 min 时的平 衡常数 K=________。

t℃时物质浓度(mol/L)的变化
时间(min) 0 2 3 4 5 6 CO 0. 200 0. 138 H2O 0. 300 0.238 CO2 0 0.062 H2 0 0.062

c1 c1
0. 116 0. 096

c2 c2
0. 216 0. 266

c3 c3
0. 084 0. 104

c3 c3

(2)t℃(高于 850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如表所 示: ①表中 3 ~ 4 min 之间反应处于 ________ 状态; c1 数值 ________( 填“>”“=”或 “<”)0.08 mol/L。 ②反应在 4~5 min 间, 平衡向逆反应方向移动, 可能的原因是________(填标号, 下同), 表中 5~6 min 之间数值发生变化,可能的原因是________。 A.增加水蒸气 B.降低温度 C.使用催化剂

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D.增加氢气浓度 Ⅱ.在热的稀硫酸中溶解了 11.4 g 硫酸亚铁固体,当加入 50 mL 0.5 mol/L 的 KNO3 溶 液后,使其中的 Fe 全部转化成 Fe 、KNO3 也完 全反应并放出 NxOy 气体。 (3)推算出 x=________,y=________。 (4)写出该反应的化学方程式:________________(x、y 用具体数值表示)。 (5)反应中氧化产物是________。 解 析 : Ⅰ.(1)0 ~ 4 min 的 平 均 速 率 v(CO) = 0.20 mol/L-0.08 mol/L = 0.03 4 min
2+ 3+

mol/(L·min);由图示知平衡时 H2O、CO、CO2、H2 的浓度分别为 0.18 mol/L、0.12 mol/L、
2 c? CO2? ·c? H2? 0.12 0.12 mol/L,故平衡常数 K= = =1。(2)①在 3~4 min 内, c? CO? ·c? H2O? 0.18×0.08

各物质的浓度不再变化,因此反应处于化学平衡状态;因正反应为放热反应,故升温平衡向 逆反应方向进行,故 c1 的数值大于 0.08 mol/L。②增加水蒸气、降温则反应向正反应方向 进行;加入催化剂平衡不移动;加入氢气,平衡向逆反应方向移动;利用表中数据知在 4~ 5 min 时,改变的条件是增加 H2 浓度,在 5~6 min 时,改变的条件是增加水蒸气,平衡向 正反应方向移动引起的数据变化。 Ⅱ.设放出气体 NxOy 中 N 的化合价为+a 价,由得失电子守恒可知(5-a)×0.05 L×0.5 mol/L= 11.4 g÷152 g·mol-1,解得 a=2,即放出气体为 NO,因此 x=y=1。 答案:(1)0.03 1 (2)①平衡 > ②D A (3)1 1 (4)6FeSO4+2KNO3+4H2SO4===K2SO4+3Fe2(SO4)3+2NO↑+4H2O (5)Fe2(SO4)3 点拨: 本题考查化学平衡、 氧化还原反应, 考查考生的理解能力、计算能力。难度中等。 23.(2013·山东卷·18)(12 分)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。 (1)由下列物质冶炼相应金属时 采用电解法的是________。 a. Fe2O3 c.Cu2S b.NaCl d.Al2O3

(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应:2Cu2S+2H2SO4+5O2===4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是 ________。当 1 mol O2 发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为________mol。向 CuSO4 溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是________。

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(3)右图为电解精炼银的示意图,________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银,若 b 极有少量红棕色气体产生,则生成该气体的电极反应式为________。 (4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S), 将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触, Ag2S 转化为 Ag,食盐水的作用是________。 解析:结合氧化还原反应规律及原电池、电解池知识分析相关问题。 (1)电解法常用于冶炼非常活泼的金属,如 K、Ca、Na、Mg、Al 等,显然 b、d 项正确。 工业上以 Fe2O3、Cu2S 为原料,采用热还原法冶炼金属 Fe、Cu。 (2)该反应中,Cu 元素由+1 价变为+2 价,S 元素由-2 价变为+6 价,O 元素由 0 价 变为-2 价,则 O2 为氧化剂,Cu2S 为还原剂。1 mol O2 发生反应时,得到 4 mol 电子,则还 原剂 Cu2S 失去 4 mol 电子。CuSO4 溶液中由于 Cu 发生水解而显酸性,加入镁条时,Mg 与 H
+ 2+

反应放出 H2。 (3)电解精炼银时,用含杂质的粗银作阳极,用纯银作阴极,含 Ag 的电解质溶液做电


解液。图中 b 极与电源的负极相连,则 b 极为阴极,NO3 在阴极放电生成红棕色的 NO2,电极 反应式为 NO3 +2H +e ===NO2+H2O。 (4)银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触,形成原电池,Al 作负极被氧化成 Al
+ 3 - + -



,银器表面的 Ag2S 作正极,被还原为金属 Ag。食盐水为电解质溶液,起导电作用。 答案:(1)b、d (2)Cu2S 4 H2 (3)a NO3 +2H +e ===NO2+H2O (4)做电解质溶液
- + -

(或导电) 点拨:知识:金属的冶炼;氧化还原反应;电解精炼银;原电池原理的应用。能力:考 查考生对教材基础知识的掌握及迁移应用能力、简单计算能力。试题难度:中等。

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