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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年北師大版選修4化學(xué)下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、實驗室中制備乙烯的方法是使乙醇脫水,反應(yīng)可以簡單地表示為CH3CH2OH―→CH2=CH2↑+H2O。已知CH2=CH2(g)和C2H5OH(l)的燃燒熱分別是1411.0kJ·mol-1和1366.8kJ·mol-1。則實驗室用C2H5OH(l)制備CH2=CH2(g)生成1mol液態(tài)水的ΔH為()A.-44.2kJ·mol-1B.+44.2kJ·mol-1C.-2777.8kJ·mol-1D.+2777.8kJ·mol-12、體積相同的密閉容器中均充入和分別于和開始發(fā)生反應(yīng):Z的含量隨時間t的變化如圖所示。已知在時刻改變曲線b某一實驗條件;下列判斷正確的是。
A.曲線a是時的圖像B.從0到時刻,反應(yīng)物的C.時刻生成物Z的量D.時刻改變的條件可能是降溫3、相同溫度下,三種酸的電離常數(shù)如下,下列判斷中正確的是()。酸HXHYHZ電離常數(shù)K9×10-79×10-61×10-2
A.三種酸的強弱關(guān)系:HX>HY>HZB.反應(yīng)HZ+Y-=HY+Z-能夠發(fā)生C.同體積、同濃度的三種酸中和堿的能力不同D.相同溫度下,1.0mol/LHX溶液的電離常數(shù)大于0.1mol/LHX溶液4、相同溫度,相同物質(zhì)的量濃度的五種溶液:①NH4Cl②NaHSO4③NaCl④CH3COONa⑤Na2CO3,pH按由大到小的順序排列,正確的是A.⑤>④>①>③>②B.⑤>④>③>①>②C.⑤>④>①>②>③D.④>⑤>③>①>②5、下列說法不正確的是A.草木灰與銨態(tài)氮肥不宜混合使用B.電解MgCl2飽和溶液,可制得金屬鎂C.熱的純堿溶液比冷的除油污的效果更好D.在輪船外殼上鑲?cè)脘\塊,可減緩船體的腐蝕速率6、磷酸(H3PO4)是一種中強酸,常溫下,H3PO4水溶液中含磷微粒的分布分數(shù)(平衡時某微粒的濃度占各含磷微??倽舛鹊姆謹?shù))與pH的關(guān)系如圖;下列說法正確的是。
A.H3PO4的電離方程式為:H3PO43H++PO43?B.pH=2時,溶液中大量存在的微粒有:H3PO4、H2PO4?、HPO42?、PO43?C.滴加NaOH溶液至pH=7,溶液中c(Na+)=c(H2PO4?)+2c(HPO42?)+3c(PO43?)D.滴加少量Na2CO3溶液,3Na2CO3+2H3PO4=2Na3PO4+3H2O+3CO2↑7、常溫時,物質(zhì)的量濃度相同的三種鹽NaX、NaY、NaZ的溶液的pH依次為7、9、10。下列說法正確的是A.對應(yīng)酸的酸性:HX<HY<HZB.鹽溶液中離子濃度c(Z-)>c(Y-)>c(X-)C.三種鹽溶液中水的電離度都比純水大D.溶液中陰、陽離子總濃度:NaX>NaY>NaZ8、硫酸鍶(SrSO4)可用于煙火和陶瓷工業(yè),該物質(zhì)是礦物天青石的主要成分,可有Na2SO4溶液加入鍶鹽溶液沉淀而得。如圖是硫酸鍶的溶解曲線;下列說法正確的是。
A.圖像中a、c兩點的溶度積:Ksp(a)sp(c)B.363K時的溶度積Ksp(SrSO4)=1.0×10-3.20C.SrSO4的溶解度隨溫度升高而增大D.313K時,b點為飽和溶液,d點為不飽和溶液評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)9、甲胺(CH3NH2)是合成太陽能敏化劑的原料。一定溫度下,在三個體積均為2.0L的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物,發(fā)生反應(yīng)CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g),測得有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下:。容器編號溫度/K起始物質(zhì)的量(mol)平衡物質(zhì)的量molCH3OHNH3CH3NH2H2OCH3NH2H2OCH3NH2H2OI5300.400.40000.30II5300.800.8000III500000.200.200.16
下列說法正確的是()A.正反應(yīng)的平衡常數(shù)K(Ⅰ)=K(Ⅱ)<K(Ⅲ)B.達到平衡時,體系中c(CH3OH)關(guān)系:2c(CH3OH,Ⅰ)>c(CH3OH,Ⅱ)C.達到平衡時,轉(zhuǎn)化率:α(NH3,Ⅰ)+α(H2O,Ⅲ)<1D.530K時,若起始向容器Ⅰ中充入CH3OH0.10mol、NH30.15mol、CH3NH20.10mol、H2O0.10mol,則反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進行10、一定溫度下對冰醋酸逐滴加水稀釋;發(fā)生如圖變化,圖中Y軸的含義可能是。
A.導(dǎo)電能力B.pHC.氫離子濃度D.溶液密度11、時,下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是A.溶液中:B.溶液中:C.溶液中:D.溶液中:12、常溫下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲線如圖。下列說法正確的是()
A.點①所示溶液中:c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+)B.點②所示溶液中:c(Na+)<c(CH3COO-)+c(CH3COOH)C.點③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)D.滴定過程中可能出現(xiàn):c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)13、常溫下,某溶液中只含有CH3COO-、Na+、H+、OH-四種離子。已知該溶液的溶質(zhì)為一種或兩種,且具有一定的濃度,下列有關(guān)說法正確的是()A.若存在c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),則溶質(zhì)只有CH3COONaB.若存在c(CH3COO-)>c(Na+)=c(H+)>c(OH-),則溶質(zhì)為CH3COONa與CH3COOHC.若溶液pH=7,則可能存在:c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+)D.若溶液pH<7,則不可能存在:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)14、下列敘述正確的是A.0.1mol/L的KHC2O4溶液中:c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+2c(C2O42-)B.25℃時,將pH=3的鹽酸溶液和pH=11的氨水等體積混合,溶液中離子濃度的關(guān)系:c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)C.在0.1mol/LNH4Cl溶液中:c(H+)=c(NH3?H2O)+c(OH-)D.氯水中:c(Cl2)=2[c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO)]15、常溫下,向1LpH=10的NaOH溶液中持續(xù)通入CO2。通入的CO2的體積(V)與溶液中水電離出的OH-離子濃度(φ)的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是。
A.a點溶液中:水電離出的c(H+)=1×10-10mol/LB.b點溶液中:n(Na+)=1×10-10molC.c點溶液中:c(Na+)>c()>c()D.d點溶液中:c(Na+)=2c()+c()16、常溫下,用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液,溶液中-1g[c(H+)/c(H2C2O4)]和-1gc(HC2O)或-1g[c(H+)/c(HC2O)]和-lgc(C2O)關(guān)系如圖所示;下列說法錯誤的是。
A.曲線M表示和的關(guān)系B.滴定過程中,當(dāng)pH=5時,c(Na+)-3c(HC2O)>0C.隨pH的升高而減小D.在NaHC2O4溶液中c(Na+)>(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4)評卷人得分三、填空題(共6題,共12分)17、納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到科學(xué)家的不斷關(guān)注,下列為制取Cu2O的三種方法:
。方法Ⅰ
用碳粉在高溫條件下還原CuO
方法Ⅱ
電解法,原理為2Cu+H2OCu2O+H2↑
方法Ⅲ
用肼(N2H4)還原新制的Cu(OH)2
(1)工業(yè)上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是_________________________。
(2)方法Ⅱ利用離子交換膜控制電解液中OH-的濃度而制備納米Cu2O,裝置如圖所示,該電池的陽極反應(yīng)式為______________________________;電解一段時間,當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時,停止電解,通過離子交換膜的陰離子的物質(zhì)的量為________mol。(離子交換膜只允許OH-通過)
(3)方法Ⅲ為加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制的Cu(OH)2來制備納米級Cu2O,同時放出N2。生成1molN2時,生成Cu2O的物質(zhì)的量為________________。
(4)肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。寫出肼-空氣燃料電池放電時負極的電極反應(yīng)式:___________________________。18、依據(jù)敘述;寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)用NA表示阿伏加德羅常數(shù),在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應(yīng)中,每有4NA個電子轉(zhuǎn)移時,放出450kJ的熱量。其熱化學(xué)方程式為______________________。
(2)已知拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、395kJ、940kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為____________________________。
(3)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,已知由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti,涉及的步驟為:
已知:①C(s)+O2(g)CO2(g);ΔH=-395.5kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g);ΔH=-560kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=―80kJ/mol
則TiO2(s)與Cl2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________________。19、寫出下列熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
(1)1molN2(g)與適量H2(g)起反應(yīng)生成NH3(g);放出92.2kJ熱量:______________。
(2)1molN2(g)與適量O2(g)起反應(yīng)生成NO(g);吸收68kJ熱量:_______________。
(3)1molCu(s)能與一定量的O2(g)起反應(yīng)生成CuO(s),放出157kJ熱量:__________。20、研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)NO2可用水吸收,相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為______________。利用反應(yīng)6NO2+7N5+12H2O也可處理NO2。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時,消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是_______L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=-113.0kJ·mol-1
則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=__kJ·mol-1。
一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_______。
a.體系壓強保持不變。
b.混合氣體顏色保持不變。
c.SO3和NO的體積比保持不變。
d.每消耗1molSO3的同時生成1molNO2
測得上述反應(yīng)平衡時NO2與SO2體積比為1:6,則平衡常數(shù)K=_________。
(3)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)ΔH_____0(填“>”或“<”)。實際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強的理由是_______。21、已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,平衡時NH3的體積分數(shù)φ(NH3)與氫氮比x(H2與N2的物質(zhì)的量比)的關(guān)系如圖:
①T1____T2(填“>”、“=”或“<”)。
②a點總壓為50MPa,T2時Kp=_______(MPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))22、圖表示800℃時;A;B、C三種氣體物質(zhì)的濃度隨時間變化的情況,t是達到平衡狀態(tài)的時間。試回答:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
(2)2min內(nèi),A物質(zhì)的平均反應(yīng)速率為_______。評卷人得分四、判斷題(共1題,共4分)23、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分五、實驗題(共3題,共9分)24、新型電池在飛速發(fā)展的信息技術(shù)中發(fā)揮著越來越重要的作用。Li2FeSiO4是極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦弯囯x子電池電極材料,在蘋果的幾款最新型的產(chǎn)品中已經(jīng)有了一定程度的應(yīng)用。其中一種制備Li2FeSiO4的方法為:固相法:2Li2SiO3+FeSO4Li2FeSiO4+Li2SO4+SiO2
某學(xué)習(xí)小組按如下實驗流程制備Li2FeSiO4并測定所得產(chǎn)品中Li2FeSiO4的含量。
實驗(一)制備流程:
實驗(二)Li2FeSiO4含量測定:
從儀器B中取20.00mL溶液至錐形瓶中,另取0.2000mol·Lˉ1的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入儀器C中,用氧化還原滴定法測定Fe2+含量。相關(guān)反應(yīng)為:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,雜質(zhì)不與酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)。經(jīng)4次滴定,每次消耗KMnO4溶液的體積如下:。實驗序號1234消耗KMnO4溶液體積20.00mL19.98mL21.38mL20.02mL
(1)實驗(二)中的儀器名稱:儀器B____________,儀器C__________。
(2)制備Li2FeSiO4時必須在惰性氣體氛圍中進行,其原因是______________________。
(3)操作Ⅱ的步驟______________,在操作Ⅰ時,所需用到的玻璃儀器中,除了普通漏斗、燒杯外,還需_______________。
(4)還原劑A可用SO2,寫出該反應(yīng)的離子方程式_____________________,此時后續(xù)處理的主要目的是_________________________。
(5)滴定終點時現(xiàn)象為________________________________;根據(jù)滴定結(jié)果,可確定產(chǎn)品中Li2FeSiO4的質(zhì)量分數(shù)為_______________;若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失,會使測得的Li2FeSiO4含量_______________。(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。25、某實驗小組用0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1H2SO4溶液進行中和熱的測定。
Ⅰ.配制0.50mol·L-1H2SO4溶液。
(1)若配制250mLH2SO4溶液,則需量筒量取密度為1.84g·cm-3,質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸____mL。
Ⅱ.測定稀硫酸和稀氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱的實驗裝置如圖所示:
(2)儀器A的名稱為___________。
(3)寫出表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式:__________________。
(4)取50mLNaOH溶液和30mLH2SO4溶液進行實驗,實驗數(shù)據(jù)如下表。實驗次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差(t2-t1)/℃H2SO4NaOH平均值平均值126.626.626.629.1227.027.427.231.2325.925.925.929.8426.426.226.330.4
①溫度差的平均值為____℃。
②近似認為0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1H2SO4溶液的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18J·(g·℃)-1。則測得的中和熱ΔH=___________(取小數(shù)點后一位)。
③上述結(jié)果與57.3kJ·mol-1有偏差,產(chǎn)生此偏差的原因可能是____(填字母)。
a.實驗裝置保溫、隔熱效果差
b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)。
c.一次性把NaOH溶液倒入盛有H2SO4溶液的小燒杯中。
d.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度。
(5)碎泡沫塑料的作用是___________。26、新型電池在飛速發(fā)展的信息技術(shù)中發(fā)揮著越來越重要的作用。Li2FeSiO4是極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦弯囯x子電池電極材料,在蘋果的幾款最新型的產(chǎn)品中已經(jīng)有了一定程度的應(yīng)用。其中一種制備Li2FeSiO4的方法為:固相法:2Li2SiO3+FeSO4Li2FeSiO4+Li2SO4+SiO2
某學(xué)習(xí)小組按如下實驗流程制備Li2FeSiO4并測定所得產(chǎn)品中Li2FeSiO4的含量。
實驗(一)制備流程:
實驗(二)Li2FeSiO4含量測定:
從儀器B中取20.00mL溶液至錐形瓶中,另取0.2000mol·Lˉ1的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入儀器C中,用氧化還原滴定法測定Fe2+含量。相關(guān)反應(yīng)為:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,雜質(zhì)不與酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)。經(jīng)4次滴定,每次消耗KMnO4溶液的體積如下:。實驗序號1234消耗KMnO4溶液體積20.00mL19.98mL21.38mL20.02mL
(1)實驗(二)中的儀器名稱:儀器B____________,儀器C__________。
(2)制備Li2FeSiO4時必須在惰性氣體氛圍中進行,其原因是______________________。
(3)操作Ⅱ的步驟______________,在操作Ⅰ時,所需用到的玻璃儀器中,除了普通漏斗、燒杯外,還需_______________。
(4)還原劑A可用SO2,寫出該反應(yīng)的離子方程式_____________________,此時后續(xù)處理的主要目的是_________________________。
(5)滴定終點時現(xiàn)象為________________________________;根據(jù)滴定結(jié)果,可確定產(chǎn)品中Li2FeSiO4的質(zhì)量分數(shù)為_______________;若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失,會使測得的Li2FeSiO4含量_______________。(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。評卷人得分六、原理綜合題(共2題,共8分)27、氫氣是一種清潔能源;氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。
(1)熱分解法制氫。某溫度,H2O(g)H2(g)+1/2O2(g)。該反應(yīng)平衡常數(shù)表達式K=_____
(2)熱化學(xué)循環(huán)制氫。制備H2的反應(yīng)步驟如下:
①Br2(g)+CaO(s)=CaBr2(s)+1/2O2(g)ΔH=-73kJ·mol-1
②3FeBr2(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+6HBr(g)+H2(g)ΔH=+384kJ·mol-1
③CaBr2(s)+H2O(g)=CaO(s)+2HBr(g)ΔH=+212kJ·mol-1
④Fe3O4(s)+8HBr(g)=Br2(g)+3FeBr2(s)+4H2O(g)ΔH=-274kJ·mol-1
則H2O(g)H2(g)+1/2O2(g)ΔH=_________kJ·mol-1。
(3)光電化學(xué)分解制氫,鈦酸鍶光電極:4OH--4e-O2+2H2O,則鉑電極的電極反應(yīng)為_______。
(4)水煤氣法制氫。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0;在850℃時,K=1。
①若升高溫度到950℃時,達到平衡時K_________1(填“>”;“<”或“=”)。
②850℃時,若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2和xmolH2,若要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進行,則x應(yīng)滿足的條件是_________。
(5)甲烷制氫。將1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容積為100L的反應(yīng)室,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。測得達到平衡所需的時間為5min,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為_____。
(6)LiBH4具有非常高的儲氫能力,分解時生成氫化鋰和兩種非金屬單質(zhì)。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。28、CO2是一種廉價的碳資源;其綜合利用具有重要意義?;卮鹣铝袉栴}:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13,CO2主要轉(zhuǎn)化為__________(寫離子符號);若所得溶液pH=10,溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)__________。(室溫下,H2CO3的K1=4×10-7;K2=5×10-11)
(2)CO2與CH4經(jīng)催化重整不僅可以制得合成氣,還對溫室氣體的減排具有重要意義。催化重整反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(s)△H=-75kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(s)△H=-394kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(s)△H=-111kJ·mol-1
①該催化重整反應(yīng)的△H=__________。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是__________(填標(biāo)號)。
A低溫低壓B低溫高壓C高溫低壓D高溫高壓。
某溫度下,在體積為2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化劑進行重整反應(yīng),達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為__________mol2·L-2。
②反應(yīng)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低,同時存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:。消碳反應(yīng)。
CO2(g)+C(s)=2CO(g)消碳反應(yīng)。
CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H/kJ·mol-1172172活化能/kJ·mol-1催化劑X3391催化劑Y437272
由上表判斷,催化劑X__________Y(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是:__________________。
(3)在固態(tài)金屬氧化物電解池中,高溫共電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式;基本原理如圖所示:
①X是電源的__________極(填“正”或“負”)。
②陰極的電極反應(yīng)式是:H2O+2e-=H2+O2-、CO2+2e-=CO+O2-
則總反應(yīng)可表示為__________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【詳解】
由已知燃燒熱可以寫出兩個熱化學(xué)方程式:CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-1411.0kJ·mol-1①;C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH2=-1366.8kJ·mol-1②;根據(jù)蓋斯定律可知,由②-①得:C2H5OH(l)=H2O(l)+CH2=CH2(g)ΔH=+44.2kJ·mol-1;B項正確;
故答案選B。2、D【分析】【詳解】
A.根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”知,b曲線到達平衡的時間小于a,則b反應(yīng)速率大于a,溫度越高,反應(yīng)速率越快,所以a曲線的溫度小于b曲線,則b是時的圖像;故A錯誤;
B.通過A知,b曲線溫度大于a曲線,溫度越高,反應(yīng)速率越大,所以故B錯誤;
C.設(shè)生成物Z的物質(zhì)的量為n,
平衡時,則Z的含量根據(jù)圖像,時刻生成物Z含量相等,則時刻生成物Z的物質(zhì)的量n相等,其初始狀態(tài)相等,所以故C錯誤;
D.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),時刻;Z的含量增大,說明平衡向正反應(yīng)方向移動,則可能改變的條件是降低溫度,故D正確;
答案選D。3、B【分析】【詳解】
A選項,表中電離常數(shù)大小關(guān)系:1×10-2>9×10-6>9×10-7,所以酸性強弱順序為:HZ>HY>HX;故A錯誤;
B選項,根據(jù)強酸制弱酸的反應(yīng)原理得到HZ+Y-=HY+Z-;故B正確;
C選項;同體積;同濃度的三種酸中,溶質(zhì)的總量相等,中和堿的能力相同,故C錯誤;
D選項;電離常數(shù)只與溫度有關(guān),與濃度無關(guān),故D錯誤。
綜上所述;答案為B。
【點睛】
電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與溶液的濃度無關(guān),溫度一定時,K越大,酸越強,但不一定酸性越強。4、B【分析】【詳解】
硫酸氫鈉溶液電離出氫離子,溶液顯酸性;同溫度相同物質(zhì)的量濃度下列溶液中,NH4Cl中銨根離子水解導(dǎo)致溶液顯示酸性,但是酸性小于硫酸氫鈉,CH3COONa、Na2CO3是強堿弱酸鹽,水溶液呈堿性,對應(yīng)酸的酸性越弱水解程度越大,溶液中氫氧根離子濃度越大,pH越大,酸根離子的水解程度大小為CH3COO-<CO32-,所以溶液pH:CH3COONa<Na2CO3;按pH由大到小的順序排列為:⑤>④>③>①>②;
答案選B。5、B【分析】【詳解】
A.草木灰的主要成分為碳酸鉀;與銨態(tài)氮肥混合能夠發(fā)生雙水解反應(yīng),易使氨氣逸出,土壤中銨根離子濃度降低,從而降低肥效,故A正確;
B.電解MgCl2飽和溶液得到氫氧化鎂沉淀,Mg是活潑金屬,工業(yè)上采用電解熔融MgCl2冶煉金屬鎂;故B錯誤;
C.純堿的水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng);升高溫度,能促進其水解,所得溶液堿性更強,除油污的效果更好,故C正確;
D.在輪船外殼上鑲?cè)脘\塊;Zn-Fe-海水形成原電池,Zn作負極,F(xiàn)e作正極,F(xiàn)e電極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)而被保護,故D正確;
故選B。
【點睛】
本題的易錯點為B,要注意電解熔融氯化鎂和電解氯化鎂溶液的區(qū)別。6、C【分析】【分析】
觀察圖可知:隨著PH值的增大,水溶液中各種含磷微粒的含量相應(yīng)的發(fā)生改變:PH從0到4,H3PO4含量下降,H2PO4-含量上升,PH=2時,兩者濃度相等,其它含磷微粒含量幾乎為零;從4到10,H2PO4-含量下降,HPO42-含量上升,PH=7時,兩者濃度相等,其它含磷微粒含量幾乎為零;pH>10,HPO42-含量下降,PO43-含量上升;PH在虛線所標(biāo)處兩者濃度相等,其它含磷微粒含量幾乎為零。根據(jù)圖中各微粒的分布情況,結(jié)合弱電解質(zhì)的電離,電中性原則及物質(zhì)的基本性質(zhì)可對各選項作出判斷。
【詳解】
A項;磷酸是三元中強酸;屬于弱電解質(zhì),電離方程式應(yīng)分步書寫,A選項錯誤;
B項、由圖可知,PH=2時,含磷微粒主要是H3PO4和H2PO4-;其它含量幾乎為零,B錯;
C項、根據(jù)電中性原則有:c(H+)+c(Na+)=c(H2PO4?)+2c(HPO42?)+3c(PO43?)+c(OH-),PH=7時,c(H+)=C(OH-),所以有:c(Na+)=c(H2PO4?)+2c(HPO42?)+3c(PO43?);C正確;
D項、生成二氧化碳的環(huán)境為酸性環(huán)境,在磷酸中滴加少量碳酸鈉溶液得到的含磷產(chǎn)物主要是H2PO4-或HPO42-;D錯;
答案選C。
【點睛】
本題中,要結(jié)合圖來判斷不同環(huán)境下的含磷微粒的存在形式。如D選項,要根據(jù)反應(yīng)的量來判斷反應(yīng)后的溶液酸堿性,從而判斷微粒的存在形式。7、D【分析】試題分析:A.因pH越大,說明酸根離子水解越是強烈,對應(yīng)的酸越弱.所以HX、HY、HZ的酸性由強到弱的順序:HX>HY>HZ,故A錯誤;B.因pH越大,說明酸根離子水解越是強烈,所以鹽溶液中離子濃度c(Z-)<c(Y-)<c(X-),故B錯誤;C.依據(jù)NaX溶液PH=7分析,X-離子不水解;溶液中水的電離不變,故C錯誤;D.陰離子水解生成弱電解質(zhì)和氫氧根離子,水解程度越大,溶液中氫氧根離子濃度越大,氫離子濃度越?。蝗芤褐嘘?;陽離子總濃度:NaX>NaY>NaZ,故D正確;故選D。
考點:考查了鹽類水解的應(yīng)用判斷,溶液酸堿性的分析,離子濃度大小的比較判斷。8、B【分析】【詳解】
A.溶度積只受溫度的影響,溫度不變(283K),則溶度積不變,即Ksp(a)=Ksp(c);故A錯誤;
B.Ksp=c(Sr2+)×c(SO42-),c(Sr2+)=10-1.6mol·L-1,c(SO42-)=10-1.6mol·L-1,則Ksp=10-1.6×10-1.6=10-3.2;故B正確;
C.根據(jù)表格數(shù)據(jù),得出Ksp的大小順序是313K>283K>363K;故C錯誤;
D.313K時,b點對應(yīng)的溶液Qc<Ksp,而d點對應(yīng)溶液的Qc>Ksp,則b點對應(yīng)的溶液為不飽和溶液;d點對應(yīng)的溶液為飽和溶液,故D錯誤;
故答案選B。二、多選題(共8題,共16分)9、AC【分析】【詳解】
A.容器I和容器II反應(yīng)均在530K溫度下進行,所以反應(yīng)的平衡常數(shù)不變,即K(Ⅰ)=K(Ⅱ)。容器I中反應(yīng):CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g),反應(yīng)開始時c(CH3OH)=c(NH3)=0.40mol÷2.0L=0.20mol/L,c(CH3NH2)=c(H2O)=0;當(dāng)達到平衡時c(H2O)=0.30mol÷2.0L=0.15mol/L,根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時:c(CH3OH)=c(NH3)=0.20mol/L-0.15mol/L=0.05mol/L,c(CH3NH2)=c(H2O)=0.15mol/L,則該條件下的化學(xué)平衡常數(shù)K(Ⅰ)==9;
對于容器III中反應(yīng):CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g),反應(yīng)開始時c(CH3OH)=c(NH3)=0mol/L,c(CH3NH2)=c(H2O)=0.2mol÷2.0L=0.1mol/L;當(dāng)達到平衡時c(CH3NH2)=0.16mol÷2.0L=0.08mol/L,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時:c(CH3OH)=c(NH3)=0.1mol/L-0.08mol/L=0.02mol/L,c(H2O)=c(CH3NH2)=0.08mol/L;該條件下的化學(xué)平衡常數(shù)K(Ⅲ)==16,所以正反應(yīng)的平衡常數(shù):K(Ⅰ)=K(Ⅱ)<K(Ⅲ);A正確;
B.反應(yīng)CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)的正反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),容器Ⅱ相當(dāng)在容器I基礎(chǔ)上壓強增大一倍,由于恒溫恒容時,增大壓強,平衡不移動,所以各物質(zhì)的含量或濃度均為容器I中各物的2倍,即2c(CH3OH,Ⅰ)=c(CH3OH;Ⅱ),B錯誤;
C.根據(jù)選項A分析可知,對于容器I中反應(yīng),反應(yīng)開始時c(NH3)=0.20mol/L,平衡時c(NH3)=0.05mol/L,則NH3的轉(zhuǎn)化率為α(NH3,I)=×100%=75%;
對于容器Ⅲ中的反應(yīng),反應(yīng)開始時,c(H2O)=0.1mol/L,平衡時c(H2O)=0.08mol/L,則水的轉(zhuǎn)化率α(H2O,III)=×100%=20%,所以達到平衡時,轉(zhuǎn)化率:α(NH3,Ⅰ)+α(H2O;Ⅲ)=75%+20%=95%<1,C正確;
D.對于容器I中反應(yīng):CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g);
反應(yīng)開始時c(CH3OH)=0.10mol÷2L=0.05mol/L,c(NH3)=0.15mol÷2L=0.075mol/L,c(CH3NH2)=c(H2O)=010mol÷2L=0.05mol/L,Qc==0.67,根據(jù)選項A分析可知在530K時的化學(xué)平衡常數(shù)K(Ⅰ)=9,故Qc<K(Ⅰ);說明反應(yīng)未達到平衡狀態(tài),化學(xué)反應(yīng)正向進行,D錯誤;
故合理選項是AC。10、AC【分析】【詳解】
A.隨水的增加;醋酸的電離程度增大,電離出來的氫離子濃度增大,導(dǎo)電性增強,后來溶液體積變化大于氫離子物質(zhì)的量的變化,氫離子濃度減小,導(dǎo)電性減弱,故A正確;
B.隨水的增加;醋酸的電離程度增大,電離出來的氫離子濃度增大,pH減小,后來溶液體積變化大于氫離子物質(zhì)的量的變化,氫離子濃度減小,pH增大,故B錯誤;
C.隨水的增加;醋酸的電離程度增大,電離出來的氫離子濃度增大,后來溶液體積變化大于氫離子物質(zhì)的量的變化,氫離子濃度減小,故C正確;
D.醋酸的密度大于1g/mL;隨水的增加,溶液的密度減小,故D錯誤;
故選AC。11、BC【分析】【詳解】
A.任何電解質(zhì)溶液中都存在質(zhì)子守恒,溶液中根據(jù)質(zhì)子守恒得故A錯誤;
B.溶液中存在物料守恒,故B正確;
C.溶液中存在電荷守恒,即:故C正確;
D.溶液中電離小于其水解程度,溶液顯堿性,溶液中離子濃度大小為:故D錯誤。
故選BC。
【點睛】
本題考查了電解質(zhì)溶液中物料守恒、電荷守恒、離子濃度大小比較、注意溶液中離子水解和電離程度的比較,掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵。12、AB【分析】【詳解】
A.點①反應(yīng)后溶液是CH3COONa與CH3COOH物質(zhì)的量之比為1:1的混合物,由電荷守恒可知c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),由物料守恒可知c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),則兩式整合可得c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+);故A正確;
B.點②溶液pH=7,即c(H+)=c(OH-),由電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)可知c(Na+)=c(CH3COO-),則c(Na+)<c(CH3COO-)+c(CH3COOH);故B正確;
C.點③說明兩溶液恰好完全反應(yīng)生成CH3COONa,由于CH3COO-水解,且程度較小,則c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);故C錯誤;
D.如果出現(xiàn)c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)這個關(guān)系;則溶液中陽離子電荷數(shù)大于陰離子,電荷一定不守恒,故D錯誤;
故選AB。
【點睛】
如果出現(xiàn)c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)這個關(guān)系,則溶液中陽離子電荷數(shù)大于陰離子,電荷一定不守恒是解答關(guān)鍵。13、BD【分析】【分析】
A.分析離子濃度關(guān)系可知溶液呈堿性,溶質(zhì)可以是CH3COONa,或CH3COONa和NaOH;
B.分析離子濃度關(guān)系可知溶液呈酸性;判斷溶液中的溶質(zhì);
C.若溶液pH=7;呈中性,依據(jù)溶液中電荷守恒分析判斷;
D.若溶液pH<7;呈酸性,判斷溶液中的溶質(zhì),進而分析離子濃度關(guān)系。
【詳解】
A.分析離子濃度關(guān)系可知溶液呈堿性,若存在c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),則溶液中溶質(zhì)可以是CH3COONa,或CH3COONa和NaOH;故A錯誤;
B.分析離子濃度關(guān)系可知溶液呈酸性,若存在c(CH3COO-)>c(Na+)=c(H+)>c(OH-),則溶液中溶質(zhì)只能為CH3COONa與CH3COOH;故B正確;
C.若溶液pH=7,呈中性,則c(OH-)=c(H+),由電荷守恒c(CH3COO?)+c(OH?)=c(Na+)+c(H+)可得c(Na+)=c(CH3COO-),由于溶液中溶質(zhì)具有一定的濃度,所以c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+);故C錯誤;
D.若溶液pH<7,呈酸性,則c(H+)>c(OH-),由電荷守恒c(CH3COO?)+c(OH?)=c(Na+)+c(H+)可得c(Na+)<c(CH3COO-);故D正確;
故答案選BD。14、AC【分析】【詳解】
A.0.1mol/L的KHC2O4溶液中,根據(jù)電荷守恒可知:c(K+)+c(H+)=c(HC2O4﹣)+c(OH﹣)+2c(C2O42﹣);故A正確;
B.25℃時,將pH=3的鹽酸溶液和pH=11的氨水等體積混合,溶液呈堿性,則c(OH﹣)>c(H+),根據(jù)電荷守恒可知c(NH4+)>c(Cl﹣),溶液中離子濃度的關(guān)系為:c(NH4+)>c(Cl﹣)>c(OH﹣)>c(H+);故B錯誤;
C.在0.1mol/LNH4Cl溶液中,根據(jù)質(zhì)子守恒可得:c(H+)=c(NH3?H2O)+c(OH﹣);故C正確;
D.氯水中只有部分氯氣與水反應(yīng)生成氯化氫和次氯酸,則溶液中c(Cl2)≠2[c(ClO﹣)+c(Cl﹣)+c(HClO)];故D錯誤。
答案選AC。
【點睛】
本題考查了離子濃度大小比較,明確電荷守恒、質(zhì)子守恒及鹽的水解原理的含義為解答關(guān)鍵,D為易錯點,注意氯水中還存在未反應(yīng)的氯氣分子。15、AD【分析】【詳解】
A.a(chǎn)點溶液為1LpH=10的NaOH溶液,溶液中氫離子濃度為1×10-10mol·L-1;就是水電離出的,故A正確;
B.b點溶液中的鈉離子全部來自于1LpH=10的NaOH溶液,故故B錯誤;
C.c點溶液中水電離出的氫氧根離子濃度最大,說明溶液為碳酸鈉,根據(jù)碳酸根要水解,離子在溶質(zhì)中出現(xiàn)在前,不出現(xiàn)在后分析,溶液中離子濃度關(guān)系為:c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-);故C錯誤;
D.d點溶液為碳酸氫鈉和碳酸的混合液,此時溶液呈中性,電荷守恒為c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),c(OH-)=c(H+)=1×10-7mol·L-1,則:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-);故D正確。
故選AD。16、BC【分析】【分析】
二元弱酸的電離常數(shù)Ka1>Ka2,斜線M表示表示和的乘積等于10-2;
斜線N表示表示和的乘積等于10-5。
【詳解】
A.H2C2O4為二元弱酸,第一步電離平衡常數(shù)大于第二部電離平衡常數(shù),故大于即>則>即<因此曲線M表示和的關(guān)系;A正確;
B.當(dāng)pH=5時,溶液呈酸性,c(OH-)<c(H+),c(H+)=10-5mol/L,則c(HC2O)=c(C2O),根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),則c(Na+)-3c(HC2O)=c(OH-)-c(H+)<0;B錯誤;
C.已知則與溶液的pH無關(guān),C錯誤;
D.由上圖可知,則同理Ka1=10-2,則草酸氫鈉的水解平衡常數(shù)=Kw/Ka1=10-12,小于Ka1,說明以電離為主,溶液顯酸性,則中c(Na+)>(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4);D正確;
故選BC。
【點睛】
本題考查了離子濃度大小的比較、平衡常數(shù),難度中等,明確反應(yīng)后溶質(zhì)的組成為解題關(guān)鍵,注意掌握物料守恒,電荷守恒,及鹽的水解原理的含義及應(yīng)用方法,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用的能力。三、填空題(共6題,共12分)17、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)工業(yè)上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是C還原CuO生成的Cu2O可能被C繼續(xù)還原為Cu,反應(yīng)不易受控制。(2)陽極Cu失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O。電池陰極的反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,陰極生成的氣體為H2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成氣體的物質(zhì)的量為0.005mol,所以通過離子交換膜的陰離子的物質(zhì)的量為0.01mol。(3)方法Ⅲ的化學(xué)反應(yīng)方程式為N2H4+4Cu(OH)2=2Cu2O+6H2O+N2↑,由化學(xué)方程式可知,生成1molN2時,同時生成Cu2O的物質(zhì)的量為2mol。(4)燃料負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極方程式為N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑。【解析】反應(yīng)不易控制,Cu2O可能被C繼續(xù)還原為Cu2Cu-2e-+2OH-===Cu2O+H2O0.012molN2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑18、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)乙炔分子中碳元素的化合價是-1價,反應(yīng)后變?yōu)椋?價,失去5個電子,即1mol乙炔失去10mol電子,則每有4NA個電子轉(zhuǎn)移時,消耗乙炔的物質(zhì)的量是0.4mol,所以每消耗1mol乙炔放出的熱量是因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1125kJ/mol。
(2)反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量,和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則根據(jù)鍵能可知,每生成2mol氨氣的反應(yīng)熱△H=436kJ/mol×3+940kJ/mol-2×3×395kJ/mol=-122kJ/mol,即反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-122kJ/mol。
(3)根據(jù)蓋斯定律可知,③+②-①×2,即得到反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g);所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=―80kJ/mol-560kJ/mol+395.5kJ/mol×2=+151kJ/mol。
考點:考查熱化學(xué)方程式的書寫以及反應(yīng)熱的有關(guān)計算?!窘馕觥浚?3分)
(1)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1125kJ/mol(4分)
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-122kJ/mol(4分)
(3)TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)ΔH=+151kJ/mol(5分)19、略
【分析】【分析】
熱化學(xué)方程式的書寫;需要注意的有:物質(zhì)的狀態(tài);反應(yīng)熱的數(shù)值與單位,反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)方程式前面的系數(shù)成正比,據(jù)此解答。
【詳解】
(1)1molN2(g)與適量H2(g)起反應(yīng)生成NH3(g),放出92.2kJ熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol;
(2)1molN2(g)與適量O2(g)起反應(yīng)生成NO(g),吸收68kJ熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+68kJ/mol;
(3)1molCu(s)能與一定量的O2(g)起反應(yīng)生成CuO(s),放出157kJ熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:Cu(s)+O2(g)=CuO(s)△H=-157kJ/mol。
【點睛】
本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫,物質(zhì)反應(yīng)過程的熱量變化,不僅與反應(yīng)的物質(zhì)多少有關(guān),還與物質(zhì)的存在狀態(tài)有關(guān),相同質(zhì)量的物質(zhì)含有的能量:氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài);放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱為負值,吸熱反應(yīng)的反應(yīng)熱為正值,反應(yīng)熱的單位是kJ/mol。熱化學(xué)方程式的系數(shù)僅表示物質(zhì)的量,可以是整數(shù),也可以是分數(shù)?!窘馕觥縉2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.2kJ/molN2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+68kJ/molCu(s)+O2(g)=CuO(s)△H=-157kJ/mol20、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)NO2與H2O反應(yīng)的方程式為:3NO2+H2O═2HNO3+NO;6NO2+8NH3═7N2+12H2O,當(dāng)反應(yīng)中有1molNO2參加反應(yīng)時,共轉(zhuǎn)移了4mol電子,故轉(zhuǎn)移1.2mol電子時,消耗的NO2為1.2×1/4×22.4L=6.72L;(2)根據(jù)蓋斯定律,將第二個方程式顛倒過來,與第一個方程式相加得:2NO2+2SO2═2SO3+2NO,△H="-83.6"kJ?mol-1,則NO2+SO2?SO3+NO△H="-41.8"kJ?mol-1;(3)a.本反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),故體系的壓強保持不變,故a不能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài),a錯誤;b.隨著反應(yīng)的進行,NO2的濃度減小,顏色變淺,故b可以說明反應(yīng)已達平衡,故b正確;c.SO3和NO都是生成物,比例保持1:1,故c不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),故c錯誤;d.d中所述的兩個速率都是逆反應(yīng)速率,不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),故d錯誤,故選b。
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)
起始物質(zhì)的體積a2a00
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的體積xxxx
平衡物質(zhì)的體積a-x2a-xxx
平衡時NO2與SO2體積比為1:6,即(a-x)/(2a-x)=1/6,故x=4a/5,故平衡常數(shù)K====8/3;(4)由圖可知,溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,平衡向逆反應(yīng)方向移動,故逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),△H<0;壓強大,有利于加快反應(yīng)速率,有利于使平衡正向移動,但壓強過大,需要的動力大,對設(shè)備的要求也高,故選擇250℃、1.3×104kPa左右的條件.因為在250℃、壓強為1.3×104kPa時;CO的轉(zhuǎn)化率已較大,再增大壓強,CO的轉(zhuǎn)化率變化不大,沒有必要再增大壓強。
考點:以NO2、SO2;CO等物質(zhì)為載體;綜合考查化學(xué)方程式的書寫和氧化還原反應(yīng),及平衡常數(shù)的計算等。
【點睛】【解析】①.3NO2+H2O=2HNO3+NO②.6.72③.-41.8④.b⑤.2.67⑥.<⑦.在1.3×104kPa下,CO轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強CO轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加,得不償失21、略
【分析】【分析】
①根據(jù)溫度影響平衡移動;得出答案。
②根據(jù)題意得到氨氣;氮氣、氫氣體積分數(shù);再得到它們的壓強,再根據(jù)壓強平衡常數(shù)進行計算。
【詳解】
①該反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)升高溫度時,平衡向逆向移動,氨氣的體積分數(shù)減小,故可知T1>T2;
②由題意可知,a點總壓為50MPa,平衡時氫氣與氮氣之比為3:1,氨氣的體積分數(shù)為0.2,則氮氣的體積分數(shù)為0.2,氫氣的體積分數(shù)為0.6,氨氣的體積分數(shù)為0.2,平衡時氮氣分壓為10MPa,氫氣分壓為30MPa,氨氣分壓為10MPa,T2時故答案為【解析】>22、略
【分析】【分析】
隨反應(yīng)進行;反應(yīng)物的濃度降低,生成物的濃度增大,據(jù)此結(jié)合圖像分析判斷。
【詳解】
(1)由圖可知,隨反應(yīng)進行A的濃度降低,A為反應(yīng)物,B、C的濃度增大,故B、C為生成物,則A、B、C計量數(shù)之比為1.2:0.4:1.2=3:1:3,反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)方程式為:3A(g)B(g)+3C(g),故答案為:3A(g)B(g)+3C(g);
(2)由圖可知,所以=0.6mol/(L·min),故答案為:0.6mol/(L·min)?!窘馕觥?A(g)B(g)+3C(g)0.6mol/(L·min)四、判斷題(共1題,共4分)23、×【分析】【詳解】
向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯;【解析】錯五、實驗題(共3題,共9分)24、略
【分析】【分析】
實驗(一)制備流程:廢鐵屑中加入稀硫酸,鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵,過濾后從濾液中獲得綠礬晶體,然后使綠礬失去結(jié)晶水得到硫酸亞鐵,硫酸亞鐵固體和亞硅酸鋰固體在惰性氣體保護下高溫反應(yīng)得到Li2FeSiO4。
實驗(二)Li2FeSiO4含量測定:取20.00g產(chǎn)品于坩堝中,灼燒后加入足量稀硫酸,充分反應(yīng)后轉(zhuǎn)移入燒杯中,通入足量的二氧化硫,把鐵元素全部轉(zhuǎn)化為+2價,用一定濃度的高錳酸鉀溶液滴定含亞鐵離子的溶液,測定的Li2FeSiO4含量。
【詳解】
(1)實驗二中儀器B為配制溶液需要的容量瓶,得到含F(xiàn)e2+離子的溶液100mL;需要儀器為100mL容量瓶,儀器C為滴定實驗裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的儀器,標(biāo)準(zhǔn)溶液為高錳酸鉀溶液具有氧化性能腐蝕橡膠管,需要盛放在酸式滴定管中,故答案為100mL容量瓶,酸式滴定管;
(2)固相法中制備Li2FeSiO4的過程必須在惰性氣體氛圍中進行;因為亞鐵離子具有還原性,易被氧化,所以惰性氣體氛圍中是為了防止亞鐵離子被氧化,故答案為防止二價鐵被氧化;
(3)操作Ⅱ是溶液中得到硫酸亞鐵晶體的實驗操作;蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶,過濾洗滌得到;操作Ⅰ是分離固體和溶液的方法,需要過濾,結(jié)合過濾裝置選擇儀器有普通漏斗;燒杯、玻璃棒,故答案為蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶,過濾;玻璃棒;
(4)還原劑A可用SO2,二氧化硫具有還原性被鐵離子氧化為硫酸,反應(yīng)的離子方程式為:SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,此時后續(xù)操作應(yīng)除去過量的SO2以免影響后面Fe2+的測定,故答案為SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;除去過量的SO2,以免影響后面Fe2+的測定;
(5)滴定實驗反應(yīng)終點的判斷是依據(jù)高錳酸鉀溶液滴入最后一滴溶液呈淺紅色且半分鐘不變化,從儀器B中取20.00mL溶液至錐形瓶中,另取0.2000mol?Lˉ1的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入儀器C中,用氧化還原滴定法測定Fe2+含量。相關(guān)反應(yīng)為:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,雜質(zhì)不與酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng).消耗高錳酸鉀溶液體積第3次誤差較大舍去,計算平均消耗溶液體積,結(jié)合離子反應(yīng)的定量關(guān)系計算,V(標(biāo)準(zhǔn))=mL=20.00mL;鐵元素守恒計算。
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
n=0.0200mol
100mL溶液中含物質(zhì)的量=0.0200mol×=0.1000mol;
產(chǎn)品中Li2FeSiO4的質(zhì)量分數(shù)=×100%=81%;
滴定前酸式滴定管尖端氣泡未排除,滴定后氣泡消失,會造成V(標(biāo)準(zhǔn))偏大,會造成Li2FeSiO4的含量偏高;
故答案為溶液變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不變色;81%;偏高;【解析】100mL容量瓶酸式滴定管防止二價鐵被氧化蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾玻璃棒SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+除去過量的SO2,以免影響后面Fe2+的測定溶液變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不變色81%偏高25、略
【分析】【詳解】
(1)由溶液稀釋前后,溶質(zhì)質(zhì)量不變可得:1.84g/cm3×V×98%=0.5mol/L×0.25L×98g/mol,解得V=6.8mL;答案為6.8;
(2)由圖可以看出儀器A為環(huán)形玻璃攪拌棒;答案為環(huán)形玻璃攪拌棒;
(3)強酸強堿的中和熱為-57.3kJ/mol,中和熱是強酸和強堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1mol液態(tài)水放出的熱量,稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1;答案為H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1;
(4)①溫度差分別為2.5℃;4.0℃、3.9℃、4.1℃;第一次實驗溫度差誤差較大,應(yīng)舍棄,故溫度差平均值為(4.0℃+3.9℃+4.0℃)/3=4.0℃;答案為4.0℃;
②生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.5mol/L=0.025mol,溶液的質(zhì)量為80mL×1g/cm3=80g,溫度差為4℃,則生成0.025mol的水應(yīng)放出的熱量為Q=m?c?△t=80g×4.18J·(g·℃)-1×4℃=1337.6J=1.3376kJ,所以實驗測得的中和熱△H==-53.5kJ?mol-1;答案為-53.5kJ?mol-1;
③a項實驗裝置保溫;隔熱效果差;求得放出的熱量偏小,中和熱的數(shù)值偏?。?/p>
b項量取氫氧化鈉溶液的體積時仰視讀數(shù);會導(dǎo)致所量取的氫氧化鈉溶液體積偏大,放出熱量偏高,中和熱的數(shù)值偏大;
c項為正確操作;不會引起誤差;
d項溫度計測定氫氧化鈉溶液起始溫度;直接插入硫酸溶液測溫度,導(dǎo)致硫酸溶液的起始溫度偏高,求得的放出熱量偏小,中和熱數(shù)值偏小;據(jù)此分析只有ad選項才能使得中和熱的數(shù)據(jù)偏小;
答案為ad;
(5)碎泡沫塑料的導(dǎo)熱效果差,可以起到保溫、隔熱,減少實驗過程中熱量損失等作用;答案為保溫、隔熱,減少實驗過程中熱量損失?!窘馕觥?.8環(huán)形玻璃攪拌棒H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1。4.0-53.5kJ?mol-1ad保溫、隔熱,減少實驗過程中熱量損失26、略
【分析】【分析】
實驗(一)制備流程:廢鐵屑中加入稀硫酸,鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵,過濾后從濾液中獲得綠礬晶體,然后使綠礬失去結(jié)晶水得到硫酸亞鐵,硫酸亞鐵固體和亞硅酸鋰固體在惰性氣體保護下高溫反應(yīng)得到Li2FeSiO4。
實驗(二)Li2FeSiO4含量測定:取20.00g產(chǎn)品于坩堝中,灼燒后加入足量稀硫酸,充分反應(yīng)后轉(zhuǎn)移入燒杯中,通入足量的二氧化硫,把鐵元素全部轉(zhuǎn)化為+2價,用一定濃度的高錳酸鉀溶液滴定含亞鐵離子的溶液,測定的Li2FeSiO4含量。
【詳解】
(1)實驗二中儀器B為配制溶液需要的容量瓶,得到含F(xiàn)e2+離子的溶液100mL;需要儀器為100mL容量瓶,儀器C為滴定實驗裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的儀器,標(biāo)準(zhǔn)溶液為高錳酸鉀溶液具有氧化性能腐蝕橡膠管,需要盛放在酸式滴定管中,故答案為100mL容量瓶,酸式滴定管;
(2)固相法中制備Li2FeSiO4的過程必須在惰性氣體氛圍中進行;因為亞鐵離子具有還原性,易被氧化,所以惰性氣體氛圍中是為了防止亞鐵離子被氧化,故答案為防止二價鐵被氧化;
(3)操作Ⅱ是溶液中得到硫酸亞鐵晶體的實驗操作;蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶,過濾洗滌得到;操作Ⅰ是分離固體和溶液的方法,需要過濾,結(jié)合過濾裝置選擇儀器有普通漏斗;燒杯、玻璃棒,故答案為蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶,過濾;玻璃棒;
(4)還原劑A可用SO2,二氧化硫具有還原性被鐵離子氧化為硫酸,反應(yīng)的離子方程式為:SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,此時后續(xù)操作應(yīng)除去過量的SO2以免影響后面Fe2+的測定,故答案為SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;除去過量的SO2,以免影響后面Fe2+的測定;
(5)滴定實驗反應(yīng)終點的判斷是依據(jù)高錳酸鉀溶液滴入最后一滴溶液呈淺紅色且半分鐘不變化,從儀器B中取20.00mL溶液至錐形瓶中,另取0.2000mol?Lˉ1的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入儀器C中,用氧化還原滴定法測定Fe2+含量。相關(guān)反應(yīng)為:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,雜質(zhì)不與酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng).消耗高錳酸鉀溶液體積第3次誤差較大舍去,計算平均消耗溶液體積,結(jié)合離子反應(yīng)的定量關(guān)系計算,V(標(biāo)準(zhǔn))=mL=20.00mL;鐵元素守恒計算。
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
n=0.0200mol
100mL溶液中含物質(zhì)的量=0.0200mol×=0.1000mol;
產(chǎn)品中Li2FeSiO4的質(zhì)量分數(shù)=×100%=81%;
滴定前酸式滴定管尖端氣泡未排除,滴定后氣泡消失,會造成V(標(biāo)準(zhǔn))偏大,會造成Li2FeSiO4的含量偏高;
故答案為溶液變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不變色;81%;偏高;【解析】100mL容量瓶酸式滴定管防止二價鐵被氧化蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾玻璃棒SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+除去過量的SO2,以免影響后面Fe2+的測定溶液變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不變色81%偏高六、原理綜合題(共2題,共8分)27、略
【分析】【分析】
(1)依據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的概念和化學(xué)方程式列式得到;
(2)依據(jù)蓋斯定律和熱化學(xué)方程式計算得到所需要的熱化學(xué)方程式;
(3)用原電池原理和電極書寫方法寫出;依據(jù)裝置圖分析反應(yīng)實質(zhì)是電解水;
(4)①反應(yīng)是放熱反應(yīng);升高溫度,平衡逆向進行,平衡常數(shù)減??;
②若要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進行;濃度商小于平衡常數(shù)計算判斷;
(5)依據(jù)甲烷的消耗量計算甲烷的化學(xué)反應(yīng)速率;結(jié)合速率之比等于化學(xué)方程式中的計量數(shù)之比計算得到氫氣表示的反應(yīng)速率;
(6)依據(jù)分解產(chǎn)物配平書寫化學(xué)方程式。
【詳解】
(1)某溫度下,H2O(g)?H2(g)+O2(g),該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=
(2)①Br2(g)+CaO(s)=CaBr2(s)+1/2O2(g)ΔH=-73kJ·mol-1,②3FeBr2(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+6HBr(g)+H2(g)ΔH=+384kJ·mol-1,③CaBr2(s)+H2O(g)=CaO(s)+2HBr(g)ΔH=+212kJ·mol-1,④Fe3O4(s)+8HBr(g)=Br2(g)+3FeBr2(s)+4H2
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