黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题
展开计算可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16
一、选择题(单选题,每小题2分,共50分)
1. 下列过程中,化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 金属的腐蚀B. 食物的腐败C. 塑料的老化D. 氨的合成
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属的腐蚀越慢越好,故增大速率对人类无益,A错误;
B.食物的腐败越慢越好,故增大速率对人类无益,B错误;
C.塑料的老化越慢越好,故增大速率对人类无益,C错误;
D.氨的合成越快越好,缩短生产周期,故增大速率对人类有益,D正确;
故选D。
2. 下列物质中属于弱电解质的是
A. NaOHB. CO2C. H2OD. NaCl
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化钠在溶液中完全电离出钠离子和氢氧根离子,属于强电解质,故A不符合题意;
B.二氧化碳不能电离出自由移动的离子,属于非电解质,故B不符合题意;
C.水分子能微弱电离出氢离子和氢氧根离子,属于弱电解质,故C符合题意;
D.氯化钠在溶液中完全电离出钠离子和氯离子,属于强电解质,故D不符合题意;
故选C。
3. XY+Z是一吸热的可逆基元反应,其正反应的活化能为Ea,逆反应的活化能为Eb,则下列活化能大小关系表述正确的是
A. Ea>EbB. Ea
【解析】
【详解】由题意可知,反应△H=Ea—Eb>0,所以活化能Ea>Eb,故选A。
4. 下列事实或操作与盐类水解无关的
A. 泡沫灭火器灭火B. 卤水点豆腐
C. 氯化铵溶液除铁锈D. 铝盐用作净水剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器灭火是由于NaHCO3、Al2(SO4)3发生盐的双水解反应,产生Al(OH)3沉淀和CO2气体,从而隔绝空气,达到灭火的作用,与盐类水解有关, A不符合题意;
B.卤水点豆腐是胶体遇到电解质溶液发生聚沉,与盐的水解无关,B符合题意;
C.氯化铵是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,溶液中的H+与铁锈的成分发生反应,变为可溶性物质,因而可除铁锈,与盐类水解有关, C不符合题意;
D.铝盐净水是由于铝盐电离产生的Al3+发生水解反应产生Al(OH)3胶体,吸附水中固体悬浮物,使之形成沉淀,与盐类水解有关,D不符合题意;
故合理选项是B。
5. 在容积不变的密闭容器中,A与B反应生成C,其化学反应速率分别用、、表示。已知:、,则该反应可表示为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】对于同一个化学反应,不同的物质表示的反应速率是不同的,但表示的意义是相同的,且反应速率之比等于相应的化学计量数之比。
【详解】根据、可知,v(A)︰v(B)︰v(C)=2︰3︰2,故该反应的化学计量之比为2︰3︰2,方程式即为:;
故选C。
6. 下列能级中轨道数为5的是
A. sB. pC. dD. f
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】s能级有1个原子轨道,p能级有3个原子轨道,d能级有5个原子轨道,f能级有7个原子轨道,则能级中轨道数为5的是d能级。故选:C。
7. 下列操作可以使水的离子积常数增大的是
A. 加热B. 通入少量HCl气体
C. 滴入少量NaOH溶液D. 加入少量固体
【答案】A
【解析】
【详解】水的离子积常数是水电离平衡的平衡常数,平衡常数只受温度影响,且水的电离是吸热过程,因此加热能使水的电离程度增大,水的离子积常数增大,故选A。
8. 下列说法中,正确的是
A. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程B. 能够自发进行的反应一定是放热反应
C. ΔH > 0的反应均不能自发进行D. 能够自发进行的反应一定是熵增的过程
【答案】A
【解析】
【详解】A.同种物质的熵值,液体大于固体,故冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程,A说法正确;
B.能够自发进行的反应中,∆G<0,∆G=ΔH-TΔS,不一定是放热反应,B说法错误;
C.∆G<0的反应能够自发进行,ΔH<0的反应不一定是自发进行的反应,C说法错误;
D.能够自发进行的反应一定是∆G<0,不一定为熵增的过程,D说法错误;
答案为A。
9. 下列有关电解的叙述错误的是
A. 与电源负极相连的是阴极B. 与电源正极相连的是阳极
C. 在阴极上发生还原反应D. 阴离子向阴极方向迁移
【答案】D
【解析】
【详解】电解时,与电源正极相连的是电解池的阳极、与负极相连的是电解池的阴极,溶液中阴离子向阳极方向移动,阳极上发生氧化反应、阴极上发生还原反应,故选D。
10. 下列物质溶解于水时,电离出的阳离子能使水的电离平衡正向移动的是
A. CH3COONaB. Na2SO4C. NH4ClD. H2SO4
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3COONa电离方程式CH3COONa=CH3COO-+Na+,Na+不影响水的电离,故A不符合题意;
B.Na2SO4电离方程式为Na2SO4=2Na++SO,Na+不影响水的电离,故B不符合题意;
C.NH4Cl电离方程式为NH4Cl=NH+Cl-,NH水解,促进水的电离,故C符合题意;
D.硫酸电离方程式为H2SO4=2H++SO,H+抑制水的电离,故D不符合题意;
答案为C。
11. 对于第VIIA族元素,从上到下,下列关于其性质变化的叙述中,错误的是
A. 原子半径逐渐增大B. 电负性逐渐减小
C. 第一电离能逐渐减小D. 氢化物水溶液的酸性逐渐减弱
【答案】D
【解析】
【详解】A.同一主族从上往下,电子层数增多,原子半径逐渐增大,A正确;
B.同一主族从上往下,非金属性逐渐减弱,电负性逐渐减小,B正确;
C.同一主族从上往下,原子半径增大,第一电离能逐渐减小,C正确;
D.第VIIA族元素,从上到下,非金属性依次减弱,对氢离子的吸引能力减弱,其氢化物易电离出氢离子,因此氢化物水溶液的酸性逐渐增强,D错误;
故答案为:D。
12. N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示。下列说法中错误的是
A. 该反应的ΔH < 0B. Fe+使反应的活化能减小
C. 催化剂通过参与反应,改变了反应历程D. 催化剂能够改变反应的限度
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图示可知,该反应的反应物N2O和CO的总能量高于生成物N2和CO2的总能量,反应为放热反应,故,A正确;
B.由图示可知,Fe+参与了反应,先转变为FeO+,又重新转变为Fe+,则Fe+是该反应的催化剂,Fe+使反应的活化能减小,从而加快反应速率,B正确;
C.由图示可知,Fe+参与了反应,先转变为FeO+,又重新转变为Fe+,催化剂通过参与反应改变了反应历程,C正确;
D.由B项分析可知,反应中Fe+是催化剂,催化剂只能影响反应速率不能使化学平衡发生移动,故上述过程在作用下,不能改变反应的限度,D错误;
答案为:D。
13. 下列溶液,按pH由小到大顺序排列的是
①0.1ml/L HCl溶液②0.1ml/L H2SO4溶液③0.1ml/L NaOH溶液④0.1ml/L CH3COOH溶液
A. ①②④③B. ②①④③C. ③④①②D. ④③②①
【答案】B
【解析】
【详解】①0.1ml/L HCl溶液,pH=1,②0.1ml/L H2SO4溶液,pH<1,③0.1ml/L NaOH溶液pH=13,④0.1ml/L CH3COOH溶液7>pH>1,g故pH由小到大顺序:②①④③,B项正确;
答案选B。
14. 在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化为SO3: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/ml。下表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是
A. 在实际生产中,从成本的角度考虑选择常压下进行反应
B. 在实际生产中,选定的温度为400~500 ℃,这与催化剂的活性无关
C. 反应过程中通入过量的空气,以提高平衡时SO2的转化率
D. 为避免污染环境和提高原料利用率,尾气中的SO2需回收处理
【答案】B
【解析】
【详解】A.由表格数据可知,在常压及400~500℃时,二氧化硫的转化率已经很高,继续增大压强,虽然二氧化硫的平衡转化率会提高,但不明显,且会增加设备成本,增大投资和能量消耗,故A正确;
B.温度太高时,催化剂失去活性,则实际生产中,选定的温度为400~500℃,主要原因是考虑催化剂的活性最佳,故B错误;
C.空气的成本较低,在实际生产中,通入过量的空气,反应物浓度增大,反应速率加快,平衡正向移动,从而可提高成本较高的二氧化硫的转化率,故C正确;
D.尾气中的SO2必须回收循环利用,防止污染环境并提高原料的利用率,故D正确;
故选B。
15. 常温下,下列溶液中,水电离出的c(H+)=1×10-4ml·L-1的是
A. 1×10-4ml·L-1的盐酸B. 1×10-4ml·L-1的 NaOH溶液
C. pH=4 的NH4Cl溶液D. pH=4 的NaHSO4溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐酸抑制水的电离,水电离出的c(H+)=c(OH-),该溶液中水电离出的c(H+)=c(OH-)==1.0×10-10ml/L,故A不符合题意;
B.NaOH抑制水的电离,该溶液中水电离出的c(H+)==1.0×10-10ml/L,故B不符合题意;
C.NH4Cl属于强酸弱碱盐,NH发生水解,溶液中H+全部是水电离产生,该溶液中水电离出c(H+)=1.0×10-4ml/L,故C符合题意;
D.NaHSO4在水中NaHSO4=Na++H++SO,抑制水的电离,水电离出的c(H+)=c(OH-),该溶液中水电离出的c(H+)=c(OH-)==1.0×10-10ml/L,故D不符合题意;
答案为C。
16. 在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示,下列说法错误的是
A. a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是cB. a、b、c三点对应的溶液中,CH3COOH电离程度最大的是b点
C. 若使b点对应的溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)减小,可以加入Na2CO3固体
D. 加水前导电能力约为零是因为冰醋酸中没有自由移动的离子
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液中离子浓度越大,溶液的导电能力就越强,由图可知,溶液导电能力由小到大的顺序是cB.醋酸溶液加水稀释时,电离平衡右移,醋酸的电离程度增大,由图可知,c点醋酸溶液浓度最小,则醋酸电离程度最大的是c点,故B错误;
C.向醋酸溶液中加入碳酸钠固体,溶液中氢离子与碳酸根离子反应,电离平衡右移,醋酸根离子浓度增大,故C正确;
D.冰醋酸是纯净醋酸,冰醋酸中没有自由移动的离子,所以导电能力约为零,故D正确;
故选B。
17. 现进行下列实验。
(1)将溶液和溶液等体积混合,得到悬浊液;将悬浊液过滤,得到滤液和白色沉淀。
(2)向滤液中滴加溶液,滤液出现浑浊。
(3)向沉淀中滴加溶液,沉淀变为黄色。
下列关于上述实验的分析错误的是
A. 悬浊液中存在沉淀溶解平衡:
B. 滤液中不含
C. 实验(3)表明转化为
D. 实验可以证明的比的小
【答案】B
【解析】
【详解】A.将溶液和溶液等体积混合,二者恰好完全反应,向滤液中滴加溶液,滤液出现浑浊,说明滤液b中含有Ag+,可知悬浊液中存在沉淀溶解平衡,故A正确;
B.向滤液中滴加溶液,滤液出现浑浊,说明滤液b中含有Ag+,故B错误;
C.向氯化银沉淀中滴加溶液,沉淀变为黄色,说明转化为,故C正确;
D.一种沉淀更易转化为比它更难溶的沉淀,转化为可以证明的比的小,故D正确;
选B。
18. 某学生活动小组设计下列①~④方案,能达到实验目的的是
A. ①可以准确测定盐酸的浓度B. ②可以判断温度对平衡的影响
C. ③可以研究催化剂对反应速率的影响D. ④可以准确测定酸碱反应的中和热
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaOH标准溶液应装在碱式滴定管中,A不符合题意;
B.,改变温度平衡移动,c(NO2)改变,颜色发生改变,因而可以通过左右容器中气体颜色的深浅判断温度对平衡的影响,B符合题意;
C.缺少对照实验,应再取一支试管装入2mL5%双氧水,并滴入5滴蒸馏水,C不符合题意;
D.缺少环形玻璃搅拌器,不能准确测定中和热,D不符合题意;
故选B。
19. Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是
A. 负极反应式为Mg-2e-=Mg2+
B. 正极反应式为Ag++e-=Ag
C. 电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D. 负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
【答案】B
【解析】
【分析】Mg-AgCl电池中,活泼金属Mg是还原剂、AgCl是氧化剂,金属Mg作负极,正极反应为:2AgCl+2e-═2C1-+2Ag,负极反应式为:Mg-2e-=Mg2+,据此分析。
【详解】Mg-AgCl电池中,活泼金属Mg是还原剂、AgCl是氧化剂,金属Mg作负极,正极反应为:2AgCl+2e-═2C1-+2Ag,负极反应式为:Mg-2e-=Mg2+,
A、负极反应式为:Mg-2e-=Mg2+,故A正确;
B、正极反应为:2AgCl+2e-═2C1-+2Ag,故B错误;
C、原电池中阴离子移向负极,则Cl-在正极产生由正极向负极迁移,故C正确;
D、镁是活泼金属与水反应,即Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑,故D正确。
答案选B。
20. 常温下,浓度均为0.1ml·L-1的NaX和NaY盐溶液的pH分别为9和11,下列判断不正确的是
A. NaX溶液中:c(Na+)> c(X-) > c(OH-)>c(H+)
B. 电离常数:Ka(HX) > Ka(HY)
C. X-结合H+的能力大于Y-结合H+的能力
D. HX与NaY能发生反应:HX + Y-= HY + X-
【答案】C
【解析】
【分析】由0.1ml·L-1的NaX和NaY盐溶液的pH分别为9和11可知,NaX和NaY都是强碱弱酸盐,X-离子在溶液中的水解程度小于Y-离子,由盐类水解规律可知,HX的酸性强于HY,电离常数大于HY。
【详解】A.由分析可知,NaX是强酸弱碱盐,X-离子在溶液中使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)> c(X-) > c(OH-)>c(H+),故A正确;
B.由分析可知,HX的酸性强于HY,电离常数大于HY,故B正确;
C.由分析可知,X-离子在溶液中的水解程度小于Y-离子,则X-离子结合氢离子的能力小于Y-离子,故C错误;
D.由分析可知,HX的酸性强于HY,由强酸制弱酸的原理可知,HX与NaY能发生反应:HX + Y-= HY + X-,故D正确;
故选C。
21. 羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌危害。在容积不变的密闭容器中,使用CO与H2S发生下列反应并达到平衡:CO(g) + H2S(g)COS(g) + H2(g)。若反应前CO的物质的量为10 ml,达到平衡时CO的物质的量为8 ml,且化学平衡常数为0.1。下列说法正确的是
A. 升高温度,H2S的浓度增大,表明该反应是吸热反应
B. 平衡后再通入COS,逆反应速率逐渐增大
C. 达到平衡时CO的转化率为80%
D. 反应前H2S的物质的量为7 ml
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度,H2S浓度增大,说明平衡逆向移动,逆反应吸热,正反应放热,A错误;
B.平衡后再通入COS,通入COS瞬间逆反应速率增大到最大值,之后逆反应速率逐渐减小,B错误;
C.反应前CO的物质的量为10 ml,达到平衡时CO的物质的量为8 ml,消耗CO的物质的量为2ml,达到平衡时CO的转化率:,C错误;
D.设反应前H2S的物质的量为nml,列三段式:,,解得n=7,D正确;
答案选D。
22. 115号元素的中文名为“镆”,它有多种原子,如、等,下列说法中正确的是
A. 和的化学性质不相同
B. 在镆原子中,最后填入电子的轨道能级符号是f
C. Mc位于周期表的第七周期ⅤA族
D. 的中子数为288
【答案】C
【解析】
【详解】A.、的质子数相同、最外层电子数相同,化学性质几乎完全相同,故A错误;
B.镆元素的原子序数为115,基态原子的价电子排布式为7s23p3,则原子中,最后填入电子的轨道能级符号是p,故B错误;
C.镆元素的原子序数为115,基态原子的价电子排布式为7s23p3,则镆元素位于周期表的第七周期ⅤA族,故C正确;
D.的质量数为288,中子数为288—115=173,故D错误;
故选C。
23. 用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如下:
分析图象,以下结论错误的是( )
A. 溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀
B. 在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀
C. 析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快,
D. 两溶液中负极反应均为Fe-2e- →Fe2+
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由图可知pH=2时压强随着反应的进行而增大,产生了大量气体,发生了析氢腐蚀,溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀,故A正确;
B. pH=4时压强随着反应的进行而减小,气体的量减少,发生了吸氧腐蚀,所以在酸性溶液中生铁可能发生析氢腐蚀也可能发生吸氧腐蚀,故B项正确;
C. 由两幅图可知变化相同的压强所用的时间不同,析氢腐蚀所用时间长而吸氧腐蚀所用的时间短,因而吸氧腐蚀的速率比析氢腐蚀快,故C错误;
D.析氢腐蚀和吸氧腐蚀负极反应均为,故D正确。
故答案选:C。
24. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:xA(g) + yB(g)zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50 ml·L-1,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.20 ml·L-1,下列有关判断正确的是
A. x + y > zB. B的转化率降低
C. 平衡向正反应方向移动D. C的体积分数减小
【答案】C
【解析】
【分析】若平衡不移动,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,A的浓度为0.25ml/L,则测得A的浓度为0.20ml/L说明平衡向正反应方向移动,该反应是气体体积增大的反应。
【详解】A.由分析可知,该反应是气体体积增大的反应,则化学计量数的关系为x+y<z,故A错误;
B.由分析可知,将容器的容积扩大到原来的两倍,平衡向正反应方向移动,B的转化率增大,故B错误;
C.由分析可知,将容器的容积扩大到原来的两倍,平衡向正反应方向移动,故C正确;
D.由分析可知,将容器的容积扩大到原来的两倍,平衡向正反应方向移动,C的体积分数增大,故D错误;
故选C。
25. 一定温度下,向某二元弱酸H2A溶液中加入NaOH,溶液中粒子浓度(H2A、HA-、A2-、H+、OH-)的负对数(用pc)表示,与溶液pH变化的关系如图,下列说法错误的是
A. 曲线c是代表A2-浓度的负对数B. Ka2的数量级为10-5
C. Z点溶液中c(Na+)<2c(A2-)+2c(OH-)D. X点对应的pH = (lgKa1+lgKa2)
【答案】D
【解析】
【分析】向二元弱酸H2A溶液中加入NaOH,氢离子浓度逐渐减小,氢氧根离子浓度逐渐增大,随着pH增大,H2A浓度逐渐下降,HA-浓度先增大后减小,A2-浓度随HA-浓度减小而增大;纵坐标是粒子浓度的负对数,粒子浓度越大,pc值越小。故a、b、c、d、e曲线分别代表粒子浓度H2A 、H+、A2-、HA-、OH-。
【详解】A.由分析可知,曲线c是代表A2-浓度的负对数,A正确;
B.,由Y点pH约4.2左右且,则,数量级为10-5,B正确;
C.Z点,由电荷守恒可知,,此时,则c(Na+)<2c(A2-)+2c(OH-),C正确;
D.X点,,则pH=-(lgKa1+lgKa2),D错误;
故选D。
二、非选择题(共50分)
26. W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的5种短周期元素,其元素性质或原子结构如下:
请完成下列空白:
(1)W的元素符号为________。
(2)写出Y的价层电子排布式:_________。
(3)下列状态的X中,电离最外层一个电子所需能量最小的是______(填序号)。
a. b. c.
(4)基态M-占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是_______。
(5)X、Z和M三种元素电负性由大到小的顺序:_____(请填元素符号)。
(6)X与同周期相邻的其它两种元素,它们的第一电离能由大到小的顺序:______(请填元素符号)。
【答案】(1)H (2)3s2
(3)C (4)哑铃形
(5)O > Cl > Si
(6)F > N > O
【解析】
【分析】由题干信息可知,W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素,W电子只有一种自旋取向,故W为H, X和Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,则二者的基态核外电子排布式依次为1s22s22p4、1s22s22p63s2,故X为O,Y为Mg,Z的其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等,即1s22s22p63s23p2,故Z为Si,M只有一个不成对电子,即1s22s22p63s23p5,故M为Cl,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知, W的元素符号为H。
【小问2详解】
由分析可知,Y的价层电子排布式:3s2。
【小问3详解】
X为O,O处于基态时能量较低失去1个电子所需能量较多、处于激发态时能量较高失去1个电子所需能量较少,c是激发态,则电离最外层一个电子所需能量最小的是c。
【小问4详解】
基态M-即氯离子的基态价层电子排布式3s23p6,则占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是哑铃形或纺锤形。
【小问5详解】
X、Z和M三种元素分别为:O、Si、Cl,同一周期从左往右电负性依次增大,同一主族从上往下电负性依次减小,故三种元素的电负性由大到小的顺序:O>Cl>Si。
【小问6详解】
同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,但VA的最外层p电子处于半充满状态、较稳定,故VA与VIA反常,X为O,则X与同周期相邻的其它两种元素的第一电离能由大到小的顺序:F > N > O。
27. 中和滴定法是生产和科研中常用的定量分析方法。
Ⅰ.某学生用0.2000 ml·L-1 NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作如下:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,注入NaOH溶液至“0”刻度线以上;
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体;
③调节液面至“0”或“0”刻度线稍下,并记下读数;
④量取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中,加入3滴酚酞溶液;
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数。
请回答:
(1)以上步骤有错误的是_______(填编号),该错误操作会导致测定结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)____。
(2)滴定时,用左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视______(填装置名称),直到滴定终点。
(3)如下图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为_____mL。
Ⅱ.维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性),它的化学式是C6H8O6,某校课外活动小组测定了某牌子的软包装果汁中维生素C的含量,下面是测定实验分析报告。(请填写空白)
测定目的:测定××牌软包装果汁中维生素C的含量。
测定原理:C6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-(待测果汁中其他物质不与I2反应)
(4)实验过程:洗涤仪器,检査滴定管是否漏液,装好标准碘溶液待用。用酸式滴定管向锥形瓶中加入25.00mL待测橙汁,滴入2滴指示剂。进行滴定,滴定至终点时的现象是______。
(5)数据记录与处理:重复上述实验2-3次后,平均消耗7.50×10-3 ml·L-1的I2标准溶液的体积为18.00mL,则此果汁中维生素C的含量是______g·L-1(保留2位小数)。
(6)下列操作,可能引起所测维生素C的含量偏高的是_____。
①滴定过程中用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁
②在滴定过程中不慎将数滴I2标准溶液滴在锥形瓶外
③读数时,滴定前俯视,滴定后仰视
【答案】(1) ①. ① ②. 偏大
(2)锥形瓶 (3)20.60
(4)当滴入最后半滴标准碘溶液时,溶液变蓝色,且半分钟内不褪色
(5)0.95 (6)②③
【解析】
【小问1详解】
以上步骤有错误的是①,应该用标准液润洗,用蒸馏水会润洗氢氧化钠会变稀,消耗体积偏大,该错误操作会导致盐酸浓度测定结果偏大;
【小问2详解】
滴定时,用左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶,直到滴定终点;
【小问3详解】
如下图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为20.60mL;
【小问4详解】
实验过程:洗涤仪器,检査滴定管是否漏液,装好标准碘溶液待用。用酸式滴定管向锥形瓶中加入25.00mL待测橙汁,滴入2滴指示剂。进行滴定,滴定至终点时的现象当滴入最后半滴标准碘溶液时,溶液变蓝色,且半分钟内不褪色。
小问5详解】
由题意得:,,
则此果汁中维生素C的含量是;
【小问6详解】
①滴定过程中用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁,对结果没有影响,不符合题意;
②在滴定过程中不慎将数滴I2标准溶液滴在锥形瓶外,造成标准液消耗过多,结果偏大,符合题意;
③读数时,滴定前俯视,读数偏小,滴定后仰视,读数偏大,造成算出标准液体积偏大,测得结果偏大,符合题意;
故选:②③。
28. 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,氨的用途广泛。
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-xkJ·ml-1
4NH3(g)+3O2(g)=2N2+6H2O(g) ΔH2=-ykJ·ml-1
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH3
ΔH3 = _____kJ·ml-1(用含x、y的代数式表示)。
(2)目前工业合成氨通常用以铁为主的催化剂在 400~500℃和10~30MPa的条件下,由氮气和氢气直接合成氨。
①该反应放热,但仍选择较高温度,原因是________。
②将物质的量之比为 1∶3 的N2 和H2 充入 2 L 的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:
该条件下H2 的转化率为_______,平衡常数K = _______(可用分数表示)。
③若按以下浓度投料,其它反应条件与②相同,起始时反应进行的方向为______(填“正向”、“逆向”或“无法判断”)
(3)下图是某压强下N2 和H2 按物质的量之比 1∶3 投料进行反应,反应混合物中NH3 的物质的量分数随温度的变化曲线,I 是平衡时的曲线,II 是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线。
①图中a点,容器内n(N2):n(NH3)=______。
②图中b点,υ正____υ逆(填“>”“<”或“=”)
③400~530℃,II 中NH3 的物质的量分数随温度升高而增大,原因是_______。
【答案】(1)
(2) ①. 400-500℃时催化剂的催化活性强,反应速率大 ②. ③. ④. 正向
(3) ①. 1:4 ②. > ③. 曲线Ⅱ上的点还未到平衡,升高温度化学反应速率增大,产物氨气的物质的量分数增大
【解析】
【小问1详解】
将已知反应依次编号为①②③,由盖斯定律可知,反应得到反应③,则ΔH3 =kJ/ml,故答案为:;
【小问2详解】
①合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,氨气的产率减小,但400-500℃时催化剂的催化活性强,反应速率大,所以实际生产时仍选择较高温度,故答案为:400-500℃时催化剂的催化活性强,反应速率大;
②由表格数据可知,平衡时氨气、氮气和氢气的物质的量分别为0.2ml、0.2ml和0.6ml,则由方程式可知,氢气的转化率为=,反应的平衡常数K==,故答案为:;;
③由表格数据可知,反应的浓度熵Qc==<K,则反应正向进行,故答案为:正向;
【小问3详解】
①设起始时氮气和氢气物质的量分别为1ml和3ml,设氮气的消耗量为aml,由题意可建立如下三段式:
由图可知,a点氨气的物质的量分数为50%,由三段式数据可得:×100%=50%,解得a=,则容器内氮气和氨气的物质的量之比为(1—):×2=1:4,故答案为:1:4;
②由图可知,b点氨气的物质的量分数小于同条件下平衡时氨气的物质的量分数,说明b点反应未平衡,正反应速率大于逆反应速率,故答案为:>;
③由图可知,400~530℃,II中各点氨气的物质的量分数均小于平衡时物质的量分数,说明反应均未到达平衡状态,且都向正向进行,所以随温度的升高,反应速率加快,相同时间内的氨气的物质的量分数随温度升高而增大,故答案为:曲线Ⅱ上的点还未到平衡,升高温度化学反应速率增大,产物氨气的物质的量分数增大。
29. 工业废水中常含有一定量的和,它们会对人类及生态系统产生很大的危害,必须进行处理。某工厂使用还原沉淀法处理,该法的工艺流程为:
Cr3+Cr(OH)3
其中第①步存在平衡:2(黄色)+2H+ (橙色)+H2O
(1)若平衡体系显比较强的酸性,此时溶液显______色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是________。
a.溶液的pH不变 b.和的浓度相同
c.2υ()= υ() d.溶液的颜色不变
(3)第②步反应的离子方程式为_______。
(4)Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=6.4×10-31,要使c(Cr3+)降至10-5 ml·L-1时,溶液的pH应调至______。(已知:lg2=0.3)
(5)室温下,初始浓度为1.0ml•L-1的Na2CrO4溶液中c()随c(H+)的变化如图所示:
由图可知,溶液酸性增大,的平衡转化率______(填“增大“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出此时的平衡转化率为________。
(6)有人提出用Fe做电极电解处理含的酸性废水,最终使铬元素以Cr(OH)3沉淀的形式除去。某科研小组用该原理处理污水,设计装置如图所示:
甲中碳电极上发生的反应式为________,该燃料电池正极的电极反应式为_______, 燃料电池中若有2.4gCH4参加反应,则甲中碳电极理论上生成的气体在标准状况下体积为______。
【答案】(1)橙 (2)ad
(3) + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
(4)5.6 (5) ①. 增大 ②. 50%
(6) ①. 2H+ +2e- = H2 ②. O2 + 4e- +2CO2 = 2 ③. 13.44 L
【解析】
【小问1详解】
2CrO(黄色)+2H ⇌ Cr2O (橙色)+H2O,若平衡体系显酸性,促进平衡正向移动,则溶液显橙色;
【小问2详解】
a.溶液中氢离子浓度不变,说明达到平衡状态,a项选;
b.和的浓度相同不能说明达到到平衡状态,b项不选;
c.2v()=v(),没有标出正、逆反应速率,无法判定反应是否达到平衡状态,c项不选;
d.显黄色,显橙色,当溶液的颜色不变,说明和的浓度不变,反应达到平衡状态,d项选;
答案选ad;
【小问3详解】
亚铁离子被氧化为铁离子,离子方程式为Cr2O + 6Fe+ 14H = 2Cr + 6Fe + 7H2O;
【小问4详解】
c(Cr)降至10ml/L时,c(OH-)==ml/L=4×10-9ml/L,则pH=-lg=5.6;
【小问5详解】
由图可知,随着氢离子浓度增大,的浓度逐渐增大,的平衡转化率逐渐增大。A点时,由Cr守恒,转化的的浓度为0.5ml/L,转化率为50%;
小问6详解】
甲是电解池,乙是原电池。乙中通入甲烷的一极为负极,通入空气的一极为正极,电极反应式为:O2+4e-+2CO2=2CO。甲池中碳电极为阴极,废水中氢离子放电:2H++2e-=H2。2.4g甲烷的物质的量为0.15ml,由电子守恒得关系式CH4~8e-~4H2,故氢气的物质的量为0.6ml,标准状况下的体积为13.44L。温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
元素
元素性质或原子结构
W
电子只有一种自旋取向
X
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Y
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Z
其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
M
只有一个未成对电子
物质
N2
H2
NH3
平衡时物质的量/ml
0.2
0.6
0.2
物质
N2
H2
NH3
初始投料/(ml/L)
0.5
1.5
0.5
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