还剩15页未读,
继续阅读
所属成套资源:2019-2020年全国各地化学高二上册期末试卷
成套系列资料,整套一键下载
【化学】贵州省思南中学2019-2020学年高二上学期期末考试(解析版)
展开
贵州省思南中学2019-2020学年高二上学期期末考试
第I卷 选择题 (共48分)
一、单项选择题(每小题3分,共48分)。
1.下列实验操作不能达到实验目的的是
A. 热的Na2CO3溶液除去试管中的油污
B. 将AlCl3溶液加热蒸干制取无水AlCl3
C. 配制FeCl3溶液时,将FeCl3溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
D. 除去MgCl2溶液中少量FeCl3杂质,加入Mg(OH)2固体后过滤
【答案】B
【解析】
【详解】A.油污在碱性条件下会发生皂化反应,产生可溶性的物质,温度升高促进水解,溶液碱性增强,所以热的Na2CO3溶液可以除去试管中的油污,A正确;
B.将AlCl3溶液加热蒸干得到Al(OH)3,为防止盐的水解,制取无水AlCl3应该在HCl环境中加热AlCl3溶液,B错误;
C.FeCl3是强酸弱碱盐,在溶液中Fe3+容易发生水解产生Fe(OH)3,使溶液变浑浊,为抑制盐的水解,在配制FeCl3溶液时,应将FeCl3溶解在较浓的盐酸中,然后再加水稀释带一定浓度,C正确;
D.Mg(OH)2难溶于水,可以消耗溶液中的H+,使溶液的pH增大到一定范围时,Fe3+就会形成Fe(OH)3,然后过滤,除去难溶性的物质,就得到MgCl2溶液,D正确;
故合理选项是B。
2.在密闭容器中,一定条件下进行如下反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),△H=-373.2kJ·mol-1,达到平衡后,为提高该反应速率和NO的转化率,采取的正确措施是( )
A. 加催化剂同时升高温度 B. 加催化剂同时增大压强
C. 升高温度同时充入N2 D. 降低温度同时增大压强
【答案】B
【解析】
分析】
该反应为气体体积减小、放热的反应,达到平衡后,增大压强可提高该反应的速率和NO的转化率。
【详解】A.升高温度平衡逆向移动,NO的转化率减小,催化剂不影响平衡,A错误;
B.催化剂、增大压强均可加快反应速率,且增大压强平衡正向移动,NO的转化率增大,B正确;
C.升高温度同时充入,均使平衡逆向移动,的转化率减小,C错误;
D.降低温度反应速率减小,增大压强反应速率增大,故速率变化无法判断,D错误;
故答案选B。
3.升高温度,下列物理量的值一定增大的是( )
A. 化学反应的焓变 B. 化学平衡常数
C. 反应物的转化率 D. 弱酸的电离平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.当化学方程式一定时,焓变只与化学计量数成正比,与温度无关,所以升高温度焓变不变,故A错误;
B.若正反应为放热反应,升高温度平衡向吸热方向移动,化学平衡常数减小,故B错误;
C.若正反应为放热反应,升高温度平衡向吸热方向移动,反应物的转化率减小,故C错误;
D.弱酸的电离平衡过程是吸热的,升高温度促进弱酸的电离,则弱酸的电离平衡常数增大,故D正确;
故答案选D。
【点睛】在可逆反应中,升高温度,平衡向吸热方向移动,若正反应为放热反应,则化学平衡常数和反应物的转化率都会减小。
4.下列说法正确的是( )
A. 25℃时NH4Cl溶液的KW大于100℃时NH4Cl溶液的KW
B. 将浓度为0.1 mol·L-1HF溶液加水不断稀释,c(H+)/c(HF)保持不变
C. 加入铝粉能产生氢气的溶液中,可能存在大量的Na+、Ba2+、AlO2-、NO3-
D. 100℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性
【答案】C
【解析】
【详解】A. 温度越高水的离子积常数越大,25℃时溶液的Kw小于100℃时溶液的Kw,故A错误;
B.加水稀释减小,,温度不变Ka不变,故该比值增大,B错误;
C. 加入铝粉能产生氢气的溶液可以是酸或碱溶液,碱溶液中可能存在大量的,故C正确;
D. 100℃时,离子积大于10-14,将pH=2的盐酸与pH=12的溶液等体积混合,氢离子和氢氧根离子物质的量不相同,氢氧根离子过量,溶液呈碱性,故D错误;
故答案选C。
【点睛】100℃时,若 ,则pH=12的NaOH溶液中,,但是pH=2的盐酸中,两者浓度不相等。
5.利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A. NO属于共价化合物
B. O2含有非极性共价键
C. 过程②吸收能量,过程③释放能量
D. 标准状况下,NO分解生成11.2LN2转移电子数为6.02×1023
【答案】D
【解析】
【详解】A. NO中氮原子和氧原子以共价键相结合,NO只含有共价键,属于共价化合物,故A正确;
B. O2中氧原子和氧原子以共价键相结合形成分子,由同种元素形成的共价键为非极性键,故B正确;
C. 过程②为NO分子变成氮原子和氧原子,是断键的过程,断键吸收能量,过程③由氮原子和氧原子重新结合形成氮气和氧气,是形成化学键,形成键释放能量,故C正确;
D. 11.2LN2的物质的量为0.5mol,2molNO生成1mol N2,氮原子化合价由+2价变为0价,共转移4mol电子,则生成0.5mol N2转移电子数为2×6.02×1023=1.204×1024,故D错误;
答案选D。
6.下列事实不能证明HN02是弱电解质的是( )
①滴入酚酞,NaN02溶液显红色
②用HN02溶液做导电实验,灯泡很暗
③等pH、等体积的盐酸和HN02溶液中和碱时,HNO2的中和碱能力强
④0.1 mol·L-1HN02溶液的pH=2
⑤HN02与CaCO3反应放出CO2气体
⑥c(H+)=0.1 mol·L-1的HN02溶液稀释至1000倍,pH<4
A. ①⑤ B. ②⑤ C. ③⑥ D. ③④
【答案】B
【解析】
【详解】①滴入酚酞,NaNO2溶液显红色,说明NaNO2溶液显碱性,说明NO2-能水解,即HNO2是弱电解质,故能证明HNO2是弱电解质;
②溶液的导电性与离子的浓度有关,弱电解质的浓度大时导电实验中灯泡也很亮,没有对比实验,无法说明HNO2是弱电解质,故不能证明HNO2是弱电解质;
③等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时,HNO2的中和碱能力强,说明HNO2溶液中HNO2部分电离,故能证明HNO2是弱电解质;
④0.1mol•L-1HNO2溶液的pH=2,说明HNO2溶液中HNO2部分电离,故能证明HNO2是弱电解质;
⑤HNO2与CaCO3反应放出CO2气体,说明HNO2酸性比碳酸强,但不能说明HNO2是弱酸,故不能证明HNO2是弱电解质;
⑥c(H+)=0.1 mol·L-1的HN02溶液稀释至1000倍,假设亚硝酸是强酸,稀释后溶液的pH为4,实际上溶液的pH小于4,说明亚硝酸不完全电离,为弱酸,故能证明HNO2是弱电解质;
答案选B
7. 已知室温时,0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是:
A. 该溶液的pH=4 B. 升高温度,溶液的pH增大 C. 此酸的电离平衡常数约为1×10-7 D. 由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
【答案】B
【解析】
【详解】A项,0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,说明溶液中c(H+)=0.1× 0.1%mol·L-1=10-4 mol·L-1,pH=4,故A项正确;
B项,升温促进电离,溶液的pH减小,故B项错误;
C项,此酸的电离平衡常数约为K===1×10-7,故C项正确;
D项,由HA电离出的c(H+)约为10-4 mol·L-1,所以c(H+,水电离)= 10-10 mol·L-1,前者是后者的106倍,所以由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍,故D项正确。
答案选B。
8.有一反应:2A(g)+B(g)2C(g),图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线,则下列描述不正确的是( )
A. 该反应是吸热反应
B. b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化
C. T1时若由a点达到平衡,可以采取增大压强的方法
D. c点v正>v逆
【答案】C
【解析】
【分析】
由图象可以看出,随着温度的升高,B的转化率增大,说明平衡向正反应方向移动,则反应为吸热反应,处于曲线上的点为平衡状态。
【详解】A. 随着温度的升高,B的转化率增大,说明平衡向正反应方向移动,则反应为吸热反应,故A正确;
B. b点处于平衡状态,混合气体的平均摩尔质量不再变化,故B正确;
C. 增大压强平衡向正反应方向移动,B的转化率增大,而a点若想达到平衡,应是平衡向B的转化率减小的方向移动,应减小压强,故C错误;
D. c点未处于平衡状态,要达到平衡,反应应向B的转化率增大的方向移动,即向正反应方向移动,正反应速率大于逆反应速率,故D正确。
故答案选C。
9.下列有关反应热的说法中正确的是
A. 一个化学反应是否能在常温下发生与该反应的△H值的大小没有必然联系
B. 中和热△H=- 57.3kJ·mol-1,所以1.00L 1.00mol·L-1H2SO4与稀的NaOH溶液恰好完全反应放出57.3kJ的热量
C. 用等体积的0.50mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液进行中和热测定的实验,会使测得的值偏大
D. 在101kPa时,1molCH4完全燃烧生成CO2和水蒸气放出的热量就是CH4的燃烧热
【答案】A
【解析】
【详解】A、一个化学反应是否能在常温下发生与该反应的△H值的大小没有必然联系,A正确;
B、中和热是在一定条件下,稀溶液中,酸与碱反应生成1mol水时所放出的热量,所以1.00L 1.00mol·L-1H2SO4与稀的NaOH溶液恰好完全反应放出2×57.3kJ的热量,B错误;
C、用等体积的0.50mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液进行中和热测定的实验,不会影响测定结果,C错误;
D、在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量是燃烧热,水的稳定状态是液态,D错误;
答案选A。
10.下列关系的表述中,正确的是
A. 等体积、等物质的量浓度的NaCl溶液中离子总数小于NaClO溶液中离子总数
B. 中和pH和体积都相同的盐酸和醋酸,消耗氢氧化钠的物质的量之比为1:1
C. 等物质的量浓度的下列溶液:①H2CO3、②Na2CO3、③NaHCO3、④(NH4)2CO3、⑤NH4HCO3中c(CO32-)的大小关系为:②﹥④﹥③﹥⑤﹥①
D. 0.2 mol/L的CH3COONa和0.1 mol/L的盐酸等体积混合溶液显酸性:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)>c(OH-)
【答案】C
【解析】
【分析】
A.等体积、等物质的量浓度的NaCl、NaClO溶液中,NaCl和NaClO的物质的量相等,根据电荷守恒判断;
B.pH相同的醋酸和盐酸,酸浓度:醋酸>盐酸,pH相同、体积相同的盐酸和醋酸,酸的物质的量:醋酸>盐酸;
C.由于④都发生互促水解,水解程度较大,相对来说,④>⑤,则c(CO32-)的大小⑤<④;
【详解】A.等体积、等物质的量浓度的NaCl、NaClO溶液中,NaCl和NaClO的物质的量相等,溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-),次氯酸钠溶液呈碱性,氯化钠呈中性,氯化钠中c(H+)大于次氯酸钠中c(H+),NaCl、NaClO溶液中阴阳离子总数是阳离子的2倍,两种溶液中钠离子浓度相等,所以等体积、等物质的量浓度的NaCl溶液中离子总数大于NaClO溶液中离子总数,A错误;
B.醋酸是弱酸,部分电离,pH相同的醋酸和盐酸,酸浓度:醋酸>盐酸,pH相同、体积相同的盐酸和醋酸,酸的物质的量:醋酸>盐酸,酸的物质的量越多,反应消耗NaOH的物质的量越多,所以醋酸消耗的NaOH的物质的量比盐酸多,B错误;
C.由于④发生互促水解,水解程度较大,所以c(CO32-):②>④,①为二元弱酸,c(CO32-)最小;⑤阴、阳离子水解相互促进,所以c(HCO3-):③>④,c(HCO3-)的浓度越大,电离产生c(CO32-)越大,所以c(CO32-):③>④,则这五种溶液中c(CO32-)的大小关系为:②﹥④﹥③﹥⑤﹥①,C正确;
D.0.2 mol/L的CH3COONa和0.1 mol/L的盐酸等体积混合,二者发生反应,CH3COONa过量,反应产生NaCl、CH3COOH,所得溶液为NaCl、CH3COOH、CH3COONa的物质的量浓度相等,由于溶液显酸性,说明:CH3COOH的电离作用大于CH3COO-的水解作用,但醋酸是弱酸,电离程度很小,主要以酸分子的形式存在,所以c(CH3COOH)>c(H+),因此该溶液中微粒的物质的量浓度关系为:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),D错误;
故合理选项是C。
【点睛】本题考查了弱电解质的电离、盐的水解、离子浓度大小比较的知识。要根据弱电解质的电离影响因素、物质的结构、盐类水解等知识点来分析解答,明确弱电解质电离特点及其影响因素是解本题关键,易错选项是A,根据电荷守恒再结合溶液中存在的阳离子浓度判断离子总数大小。
11.下列各组物质混合、加热蒸干、并经充分灼烧,得到混合物的是( )
A. 0.1 mol•L﹣1 CH3COOH溶液与0.1 mol•L﹣1NaOH溶液等体积混合
B. 向40mL0.2 mol•L﹣1的NaOH溶液中通入67.2mLCO2(标况)
C. 在100mL1 mol•L﹣1NH4Cl溶液中,投入3.9gNa2O2
D. 在20mL0.01 mol•L﹣1Mg(HCO3)2溶液中,投入0.2g Mg(OH)2
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于等体积等浓度混合,生成醋酸钠溶液,由于氢氧化钠是难挥发性的碱,最终得到的是醋酸钠固体;
B.氢氧化钠的物质的量为0.008mol,二氧化碳的物质的量为0.003mol,因此二氧化碳完全反应生成碳酸钠0.003mol,余下氢氧化钠0.002mol未反应,因此灼烧后得到的固体为碳酸钠和氢氧化钠的混合物;
C.过氧化钠先与水反应,根据钠离子守恒,生成氢氧化钠0.1mol,恰好可与氯化铵完全反应生成氯化钠和一水合氨,加热蒸干得到氯化钠;
D.不论氢氧化镁或碳酸氢镁灼烧均分解为氧化镁,因此最终的固体为氧化镁;
综上应选B。
12.在100℃时,把0.5molN2O4通入体积为5L的真空密闭容器中,立即出现红棕色。反应进行到2s时,NO2的浓度为0.02mol·L-1。在60s时,体系己达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6 倍。下列说法正确的是( )
A. 前2s以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L-1·s-1
B. 在平衡时体系内N2O4的物质的量为0.25mol
C. 在2s时体系内的压强为开始时的1.1倍
D. 平衡时,N2O4的转化率为40%
【答案】C
【解析】
【详解】A. 2秒时,的浓度为0.02mol/L,则转化的浓度为0.01mol/L,则前2秒,以表示的平均反应速度为,故A错误;
B. 反应进行到60s时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍,设消耗的物质的量为x,则
根据压强之比等于物质的量之比,解得x=0.3mol。在平衡时体系内含物质的量为,故B错误;
C.
,在2s时体系内的压强为开始时的1.1倍,故C正确;
D.平衡时,的转化率为,故D错误;
答案选C。
13.汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等),是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2NO(g)+2CO(g)= N2(g)+2CO2(g),在298 K、100 kPa下,ΔH=-113 kJ·mol-1、ΔS=-145 J·mol-1·K-1。下列说法中错误的是( )
A. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 该反应常温下不能自发进行,因此需要高温和催化剂
C. 该反应常温下能自发进行,高温和催化剂只是加快反应的速率
D. 汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒
【答案】B
【解析】
【分析】
根据该反应的焓变和熵变,利用判断反应进行的方向。
【详解】A.该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,A正确;
B.常温下, ,故该反应常温下可自发进行,B错误;
C. 该反应常温下可自发进行,高温和催化剂只是加快反应的速率,故C正确;
D.和均会与血红蛋白结合而使人中毒,D正确;
答案选B。
【点睛】放热利于反应自发进行,熵增有利于反应自发;化学反应的方向的判据为: 反应能自发进行; 反应达到平衡状态;反应不能自发进行。
14.工业上燃烧硫矿石制取硫酸产生的废气SO2,用电化学原理将SO2转化为重要的化工原料,如图,下列说法正确的是( )
A. 电池工作时,消耗O2、SO2物质的量之比为2∶1
B. 电子从a极经导线移向b极,再经溶液移向a极
C. 电池工作一段时间后电解质溶液的pH增大
D. a为负极,电极反应式为SO2+2H2O-2e-= SO42-+4H+
【答案】D
【解析】
【分析】
a为电池负极,电极反应为,b为电池正极,电极反应式为:。
【详解】A.根据得失电子相等,氧气和二氧化硫之比为1:2,A错误;
B.电子不能在溶液中移动,B错误;
C.电池总反应为:,生成硫酸,pH降低,C错误;
D. a为电池负极,电极反应为,D正确;
答案选D。
【点睛】判断溶液pH的变化,不能看某一个电极的变化,要分析总反应方程式,总反应是否生成或消耗酸碱,生成酸或消耗碱则pH降低,生成碱或消耗酸则pH升高,若无酸碱的生成与消耗,还需考虑水的体积变化,如生成水则造成溶液体积略变大,碱性溶液pH减小,酸性溶液pH增大。
15.下图是可逆反应 A + 2B2C + 3D 的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断
A. 若 A、B 是气体,则 D 是液体或固体
B. A、B、C、D均为气体
C. 逆反应是放热反应
D. 达平衡后,v(A)正 = 2v(C)逆
【答案】A
【解析】
【分析】
通过图像分析可知,降低温度,正逆反应速率都降低,反应正向进行,则正反应为放热反应;增大压强,体积减小,正逆反应速率增大,反应正向进行;
【详解】A. 若 A、B 是气体,增大压强,反应正向进行,则反应物的气体计量数的和大于生成物的气体计量数,则D 是液体或固体,A正确;
B.结合A分析可知,D 是液体或固体,B错误;
C.结合以上分析可知,正反应为放热反应,逆反应为吸热反应,C错误;
D.平衡时,同侧异向,异侧同向,化学计量系数成正比,应为2v(A)正 = v(C)逆,D错误;
答案为A。
16.草酸(H2C2O4)是二元弱酸,NaHC2O4溶液呈酸性。常温下,向10 mL 0.01 mol/L NaHC2O4溶液中滴加0.01 mol/L NaOH溶液,随着NaOH溶液体积的增加,溶液中离子浓度关系错误的是( )
A. V(NaOH) = 0时,c(H+) >1×10-7mol/L
B. V(NaOH)<10 mL时,可能存在c(Na+) = 2c(C2O42-)+c(HC2O4- )
C. V(NaOH) = 10 mL时,溶液的pH为9,则10-9= 10-5-2c(H2C2O4)-c(HC2O4-)
D. V(NaOH)>10 mL时,可能存在c(OH- )>c(Na+)>c(C2O42-)
【答案】D
【解析】
【分析】
,10 mL 0.01 mol/L溶液中滴加10 mL 0.01 mol/L溶液时,溶质恰好为。
【详解】A.时,溶液为溶液,呈酸性,,A正确;
B. 时,溶液为和的混合溶液,溶液有可能显中性,若显中性,根据电荷守恒则有,B正确;
C.时,溶液为溶液,质子守恒为:,溶液的pH为9,即、,故,C正确;
D.时,溶液为和溶液的混合溶液,,D错误;
答案选D。
第II卷 非选择题 (共52分)
二、填空、简答题
17.如图所示,A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D为电解槽,其电极材料及电解质溶液如图所示。
(1)闭合K1 ,断开K2 ,通电后,d端显红色,则电源a端为______极,若c、d为惰性电极,c端的电极反应是____________________________________
检验c端产物的方法_______________________________________________
高锰酸钾液滴现象__________________________________________________
(2)已知C装置中溶液的溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3 ,且均为0.1 mol,断开K1,闭合K2,通电一段时间后,阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如图所示,则Cu2+、X3+、H+ 氧化能力由大到小的顺序是_______;
(3)D装置中反应的方程式 ___________________________
【答案】 (1). 正 (2). 2Cl--2e-=Cl2↑ (3). 将湿润的淀粉碘化钾试纸置于电极附近,试纸变蓝 (4). 紫红色向c极移动 (5). Cu2+>H+>X3+; (6). Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
【解析】
【详解】(1)关闭K1,打开K2,为电解饱和食盐水装置,其电解总反应为:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑,d端呈红色,说明d端生成了OH-,由此可知,b为电源负极,a端为电源正极;c为电解池的阳极,若c为惰性电极,其电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑;c端产物为Cl2,常用湿润淀粉碘化钾试纸检验,其检验方法为:将湿润的淀粉碘化钾试纸置于电极附近,若试纸变蓝,则说明生成了Cl2;KMnO4溶液为电解质溶液,电解过程中,c端Cl-被氧化,MnO4-向c极移动,其现象为:紫红色向c极移动;
(2)根据电解C的图象可知,通电后就有固体生成,当通过电子为0.2mol时,析出固体质量达最大,证明此时析出的固体是铜。如果是X3+析出,电子数应该是0.3mol,则氧化能力为Cu2+>X3+,当电子超过0.2mol时,固体质量没变,说明这是阴极产生的是氢气,即电解水,说明氧化能力H+>X3+,故氧化能力为Cu2+>H+>X3+;
(3)断开K1,闭合K2,由(1)分析已知b为电源负极,即D装置中碳棒作为阴极,Cu电极作为阳极,阴极上的电极反应是H+得到电子,阳极上是Cu失去电子,故D装置中反应的化学方程式为:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑。
18.已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/℃
700
800
830
1 000
1 200
平衡常数
17
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题:
(1)该反应的ΔH______0(填“<”“>”或“=”)。
(2)830 ℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B,如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1,则6 s时c(A)=________mol·L-1,C的物质的量为________mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为________,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为________。
(3)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为________。
【答案】 (1). < (2). 0.022 (3). 0.09 (4). 80% (5). 80% (6). 2.5
【解析】
分析】
(1)由表中数据可知,温度升高平衡常数降低,平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应;
(2)根据计算,A的起始浓度-=6s时;根据计算,再根据方程式计算C的物质的量;设平衡时A的浓度变化量为x,利用三段式表示平衡时各组分的平衡浓度,代入平衡常数列方程计算x的值,再根据转化率定义计算;恒容容器充入稀有气体,平衡不移动,转化率不变;
(3)同一温度下,同一反应的正、逆反应的平衡常数互为倒数。
【详解】(1)由表中数据可知,温度升高平衡常数降低,平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应,即△H<0;
(2)反应初始6s内A的平均反应速率,则6s内,A的起始浓度为,故6s时时,故6s内,由方程式可知,设平衡时A的浓度变化量为x,则:
故,解得x=0.032,所以平衡时A的转化率为;向该密闭容器中再充入1 mol氩气,因该容器为恒容容器,加入不参与反应的气体,平衡不移动,故A转化率还是80%;
(3)同一反应在相同温度下,正、逆反应方向的平衡常数互为倒数,故1200℃时反应的平衡常数的值为。
19.工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)粉末为原料(含少量钡和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O),其过程为:
已知:Ⅰ.有关氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
6.5
沉淀完全的pH
3.7
9.7
Ⅱ.SrCl2·6H2O晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
(1)操作①需要加快反应速率,措施有充分搅拌和____________________(写一种)。碳酸锶与盐酸反应的离子方程式________________________________。
(2)在步骤②~③的过程中,将溶液的pH值由1调节至_______;宜用的试剂为_______。
A.1.5 B.3.7 C.9.7 D.氨水 E.氢氧化锶粉末 F.碳酸钠晶体
(3)操作③中所得滤渣的主要成分是_______________________(填化学式)。
(4)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是_______。
A.50~60℃ B.80~100℃ C.100℃以上
(5)步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是_______________。
【答案】 (1). 加热、适当增加盐酸浓度 (2). SrCO3+2H+=Sr2++CO2↑+H2O (3). B (4). E (5). Fe(OH)3、BaSO4 (6). A (7). 饱和氯化锶溶液
【解析】
【分析】
以SrCO3为原料制备六水氯化锶(SrCl2•6H2O),由流程可知,SrCO3和盐酸发生反应:SrCO3+2HCl=SrCl2+CO2↑+H2O,反应后溶液中除含有Sr2+和Cl-外,还含有少量Fe2+、Ba2+杂质,加入过氧化氢,将Fe2+氧化为Fe3+,然后加硫酸生成硫酸钡沉淀,同时调节溶液pH,使Fe3+转化氢氧化铁沉淀,所以过滤后滤渣为硫酸钡和氢氧化铁,滤液中含SrCl2,最后蒸发、冷却结晶得到SrCl2•6H2O。据此解答。
【详解】(1)加快反应速率,可通过增大反应物浓度、加热、搅拌、增大接触面积等,碳酸锶与盐酸反应生成氯化锶、二氧化碳和水,反应的离子方程式为SrCO3+2H+=Sr2++CO2↑+H2O;
(2)在步骤②~③的过程中,Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,调节pH就是为了除去Fe3+,Fe3+完全沉淀的pH是3.7,所以应将溶液的pH值由1调节至3.7,但不能引入杂质,最好选用氢氧化锶粉末;答案选BE;
(3)碳酸锶中含少量钡化合物,加入了稀硫酸,所以有硫酸钡生成,调节pH可生成氢氧化铁沉淀,所以操作③中所得滤渣的主要成分是Fe(OH)3、BaSO4;
(4)SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水,所以用热风吹干六水氯化锶的温度不能高于61℃,答案选A;
(5)步骤⑥得到SrCl2·6H2O,所以选用的无机洗涤剂是饱和氯化锶溶液,既不引入杂质,也能减小晶体的溶解。
20.将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1 L的恒温密闭容器中,各物质浓度随时间变化的关系如图所示:
计算该反应的平衡常数K=________。反应进行到20 min时,再向容器内充入一定量NO2,10 min后达到新的平衡,此时测得c(NO2)=0.9 mol·L-1。第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1,达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2,则w1________w2(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 (1). 0.9 (2). >
【解析】
【分析】
根据图像可知平衡时 ,代入计算;反应进行到20min时,再向容器内充入一定量,等效为在原平衡基础上增大压强,平衡向生成的方向移动,平衡时的体积分数减小。
【详解】根据⇌2结合图像可知X曲线表示NO2,Y曲线表示N2O4,则平衡时,则平衡常数;恒温恒容下,再充入一定量,等效为增大压强,平衡逆向移动,新平衡后混合气体中的体积分数减小,故w1>w2。
21.25℃,浓度都是1mol/L的四种正盐溶液,其pH情况如下:
AX
BX
AY
BY
pH=7,c(X-)=1mol/L
pH=4
pH=6
(1)AY溶液pH______7 (填“>”、“<”或“=”);
(2)将等浓度的HX、HY稀释相同的倍数,溶液的pH变化幅度:HX______HY;若将等体积、等pH的AOH、BOH溶液在稀释时pH均下降2,则加水量:AOH______BOH(均填“>”、“<”或“=”);
(3)在BX溶液中:c(B+)+c(H+)-c(OH-)=________mol/L;在AY溶液中:c(A+)-c(Y-)=___________(用两项表示);
【答案】 (1). > (2). > (3). < (4). 1mol/L (5). c(OH-)-c(H+)
【解析】
【分析】
的溶液pH=7且c(X-)=1mol/L,说明是强酸,是强碱,溶液pH=4,溶液pH=6,溶液显酸性,说明是弱酸,是弱碱,且的电离程度小于。
【详解】(1)根据上述分析,是强碱,是弱酸,故是强碱弱酸盐,水解显碱性,pH>7;
(2)是强酸,完全电离,是弱酸,不完全电离,稀释时的电离平衡正向移动,pH变化小,故稀释相同倍数pH变化幅度:HX>HY;是强碱,是弱碱,稀释相同倍数时溶液的pH变化大,故pH都下降2时,加水量少;
(3)在溶液中存在电荷守恒:,是强酸,故未水解,浓度为1mol/L,所以;在溶液中,根据电荷守恒:,故。
第I卷 选择题 (共48分)
一、单项选择题(每小题3分,共48分)。
1.下列实验操作不能达到实验目的的是
A. 热的Na2CO3溶液除去试管中的油污
B. 将AlCl3溶液加热蒸干制取无水AlCl3
C. 配制FeCl3溶液时,将FeCl3溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
D. 除去MgCl2溶液中少量FeCl3杂质,加入Mg(OH)2固体后过滤
【答案】B
【解析】
【详解】A.油污在碱性条件下会发生皂化反应,产生可溶性的物质,温度升高促进水解,溶液碱性增强,所以热的Na2CO3溶液可以除去试管中的油污,A正确;
B.将AlCl3溶液加热蒸干得到Al(OH)3,为防止盐的水解,制取无水AlCl3应该在HCl环境中加热AlCl3溶液,B错误;
C.FeCl3是强酸弱碱盐,在溶液中Fe3+容易发生水解产生Fe(OH)3,使溶液变浑浊,为抑制盐的水解,在配制FeCl3溶液时,应将FeCl3溶解在较浓的盐酸中,然后再加水稀释带一定浓度,C正确;
D.Mg(OH)2难溶于水,可以消耗溶液中的H+,使溶液的pH增大到一定范围时,Fe3+就会形成Fe(OH)3,然后过滤,除去难溶性的物质,就得到MgCl2溶液,D正确;
故合理选项是B。
2.在密闭容器中,一定条件下进行如下反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),△H=-373.2kJ·mol-1,达到平衡后,为提高该反应速率和NO的转化率,采取的正确措施是( )
A. 加催化剂同时升高温度 B. 加催化剂同时增大压强
C. 升高温度同时充入N2 D. 降低温度同时增大压强
【答案】B
【解析】
分析】
该反应为气体体积减小、放热的反应,达到平衡后,增大压强可提高该反应的速率和NO的转化率。
【详解】A.升高温度平衡逆向移动,NO的转化率减小,催化剂不影响平衡,A错误;
B.催化剂、增大压强均可加快反应速率,且增大压强平衡正向移动,NO的转化率增大,B正确;
C.升高温度同时充入,均使平衡逆向移动,的转化率减小,C错误;
D.降低温度反应速率减小,增大压强反应速率增大,故速率变化无法判断,D错误;
故答案选B。
3.升高温度,下列物理量的值一定增大的是( )
A. 化学反应的焓变 B. 化学平衡常数
C. 反应物的转化率 D. 弱酸的电离平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.当化学方程式一定时,焓变只与化学计量数成正比,与温度无关,所以升高温度焓变不变,故A错误;
B.若正反应为放热反应,升高温度平衡向吸热方向移动,化学平衡常数减小,故B错误;
C.若正反应为放热反应,升高温度平衡向吸热方向移动,反应物的转化率减小,故C错误;
D.弱酸的电离平衡过程是吸热的,升高温度促进弱酸的电离,则弱酸的电离平衡常数增大,故D正确;
故答案选D。
【点睛】在可逆反应中,升高温度,平衡向吸热方向移动,若正反应为放热反应,则化学平衡常数和反应物的转化率都会减小。
4.下列说法正确的是( )
A. 25℃时NH4Cl溶液的KW大于100℃时NH4Cl溶液的KW
B. 将浓度为0.1 mol·L-1HF溶液加水不断稀释,c(H+)/c(HF)保持不变
C. 加入铝粉能产生氢气的溶液中,可能存在大量的Na+、Ba2+、AlO2-、NO3-
D. 100℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性
【答案】C
【解析】
【详解】A. 温度越高水的离子积常数越大,25℃时溶液的Kw小于100℃时溶液的Kw,故A错误;
B.加水稀释减小,,温度不变Ka不变,故该比值增大,B错误;
C. 加入铝粉能产生氢气的溶液可以是酸或碱溶液,碱溶液中可能存在大量的,故C正确;
D. 100℃时,离子积大于10-14,将pH=2的盐酸与pH=12的溶液等体积混合,氢离子和氢氧根离子物质的量不相同,氢氧根离子过量,溶液呈碱性,故D错误;
故答案选C。
【点睛】100℃时,若 ,则pH=12的NaOH溶液中,,但是pH=2的盐酸中,两者浓度不相等。
5.利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A. NO属于共价化合物
B. O2含有非极性共价键
C. 过程②吸收能量,过程③释放能量
D. 标准状况下,NO分解生成11.2LN2转移电子数为6.02×1023
【答案】D
【解析】
【详解】A. NO中氮原子和氧原子以共价键相结合,NO只含有共价键,属于共价化合物,故A正确;
B. O2中氧原子和氧原子以共价键相结合形成分子,由同种元素形成的共价键为非极性键,故B正确;
C. 过程②为NO分子变成氮原子和氧原子,是断键的过程,断键吸收能量,过程③由氮原子和氧原子重新结合形成氮气和氧气,是形成化学键,形成键释放能量,故C正确;
D. 11.2LN2的物质的量为0.5mol,2molNO生成1mol N2,氮原子化合价由+2价变为0价,共转移4mol电子,则生成0.5mol N2转移电子数为2×6.02×1023=1.204×1024,故D错误;
答案选D。
6.下列事实不能证明HN02是弱电解质的是( )
①滴入酚酞,NaN02溶液显红色
②用HN02溶液做导电实验,灯泡很暗
③等pH、等体积的盐酸和HN02溶液中和碱时,HNO2的中和碱能力强
④0.1 mol·L-1HN02溶液的pH=2
⑤HN02与CaCO3反应放出CO2气体
⑥c(H+)=0.1 mol·L-1的HN02溶液稀释至1000倍,pH<4
A. ①⑤ B. ②⑤ C. ③⑥ D. ③④
【答案】B
【解析】
【详解】①滴入酚酞,NaNO2溶液显红色,说明NaNO2溶液显碱性,说明NO2-能水解,即HNO2是弱电解质,故能证明HNO2是弱电解质;
②溶液的导电性与离子的浓度有关,弱电解质的浓度大时导电实验中灯泡也很亮,没有对比实验,无法说明HNO2是弱电解质,故不能证明HNO2是弱电解质;
③等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时,HNO2的中和碱能力强,说明HNO2溶液中HNO2部分电离,故能证明HNO2是弱电解质;
④0.1mol•L-1HNO2溶液的pH=2,说明HNO2溶液中HNO2部分电离,故能证明HNO2是弱电解质;
⑤HNO2与CaCO3反应放出CO2气体,说明HNO2酸性比碳酸强,但不能说明HNO2是弱酸,故不能证明HNO2是弱电解质;
⑥c(H+)=0.1 mol·L-1的HN02溶液稀释至1000倍,假设亚硝酸是强酸,稀释后溶液的pH为4,实际上溶液的pH小于4,说明亚硝酸不完全电离,为弱酸,故能证明HNO2是弱电解质;
答案选B
7. 已知室温时,0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是:
A. 该溶液的pH=4 B. 升高温度,溶液的pH增大 C. 此酸的电离平衡常数约为1×10-7 D. 由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
【答案】B
【解析】
【详解】A项,0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,说明溶液中c(H+)=0.1× 0.1%mol·L-1=10-4 mol·L-1,pH=4,故A项正确;
B项,升温促进电离,溶液的pH减小,故B项错误;
C项,此酸的电离平衡常数约为K===1×10-7,故C项正确;
D项,由HA电离出的c(H+)约为10-4 mol·L-1,所以c(H+,水电离)= 10-10 mol·L-1,前者是后者的106倍,所以由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍,故D项正确。
答案选B。
8.有一反应:2A(g)+B(g)2C(g),图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线,则下列描述不正确的是( )
A. 该反应是吸热反应
B. b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化
C. T1时若由a点达到平衡,可以采取增大压强的方法
D. c点v正>v逆
【答案】C
【解析】
【分析】
由图象可以看出,随着温度的升高,B的转化率增大,说明平衡向正反应方向移动,则反应为吸热反应,处于曲线上的点为平衡状态。
【详解】A. 随着温度的升高,B的转化率增大,说明平衡向正反应方向移动,则反应为吸热反应,故A正确;
B. b点处于平衡状态,混合气体的平均摩尔质量不再变化,故B正确;
C. 增大压强平衡向正反应方向移动,B的转化率增大,而a点若想达到平衡,应是平衡向B的转化率减小的方向移动,应减小压强,故C错误;
D. c点未处于平衡状态,要达到平衡,反应应向B的转化率增大的方向移动,即向正反应方向移动,正反应速率大于逆反应速率,故D正确。
故答案选C。
9.下列有关反应热的说法中正确的是
A. 一个化学反应是否能在常温下发生与该反应的△H值的大小没有必然联系
B. 中和热△H=- 57.3kJ·mol-1,所以1.00L 1.00mol·L-1H2SO4与稀的NaOH溶液恰好完全反应放出57.3kJ的热量
C. 用等体积的0.50mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液进行中和热测定的实验,会使测得的值偏大
D. 在101kPa时,1molCH4完全燃烧生成CO2和水蒸气放出的热量就是CH4的燃烧热
【答案】A
【解析】
【详解】A、一个化学反应是否能在常温下发生与该反应的△H值的大小没有必然联系,A正确;
B、中和热是在一定条件下,稀溶液中,酸与碱反应生成1mol水时所放出的热量,所以1.00L 1.00mol·L-1H2SO4与稀的NaOH溶液恰好完全反应放出2×57.3kJ的热量,B错误;
C、用等体积的0.50mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液进行中和热测定的实验,不会影响测定结果,C错误;
D、在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量是燃烧热,水的稳定状态是液态,D错误;
答案选A。
10.下列关系的表述中,正确的是
A. 等体积、等物质的量浓度的NaCl溶液中离子总数小于NaClO溶液中离子总数
B. 中和pH和体积都相同的盐酸和醋酸,消耗氢氧化钠的物质的量之比为1:1
C. 等物质的量浓度的下列溶液:①H2CO3、②Na2CO3、③NaHCO3、④(NH4)2CO3、⑤NH4HCO3中c(CO32-)的大小关系为:②﹥④﹥③﹥⑤﹥①
D. 0.2 mol/L的CH3COONa和0.1 mol/L的盐酸等体积混合溶液显酸性:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)>c(OH-)
【答案】C
【解析】
【分析】
A.等体积、等物质的量浓度的NaCl、NaClO溶液中,NaCl和NaClO的物质的量相等,根据电荷守恒判断;
B.pH相同的醋酸和盐酸,酸浓度:醋酸>盐酸,pH相同、体积相同的盐酸和醋酸,酸的物质的量:醋酸>盐酸;
C.由于④都发生互促水解,水解程度较大,相对来说,④>⑤,则c(CO32-)的大小⑤<④;
【详解】A.等体积、等物质的量浓度的NaCl、NaClO溶液中,NaCl和NaClO的物质的量相等,溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-),次氯酸钠溶液呈碱性,氯化钠呈中性,氯化钠中c(H+)大于次氯酸钠中c(H+),NaCl、NaClO溶液中阴阳离子总数是阳离子的2倍,两种溶液中钠离子浓度相等,所以等体积、等物质的量浓度的NaCl溶液中离子总数大于NaClO溶液中离子总数,A错误;
B.醋酸是弱酸,部分电离,pH相同的醋酸和盐酸,酸浓度:醋酸>盐酸,pH相同、体积相同的盐酸和醋酸,酸的物质的量:醋酸>盐酸,酸的物质的量越多,反应消耗NaOH的物质的量越多,所以醋酸消耗的NaOH的物质的量比盐酸多,B错误;
C.由于④发生互促水解,水解程度较大,所以c(CO32-):②>④,①为二元弱酸,c(CO32-)最小;⑤阴、阳离子水解相互促进,所以c(HCO3-):③>④,c(HCO3-)的浓度越大,电离产生c(CO32-)越大,所以c(CO32-):③>④,则这五种溶液中c(CO32-)的大小关系为:②﹥④﹥③﹥⑤﹥①,C正确;
D.0.2 mol/L的CH3COONa和0.1 mol/L的盐酸等体积混合,二者发生反应,CH3COONa过量,反应产生NaCl、CH3COOH,所得溶液为NaCl、CH3COOH、CH3COONa的物质的量浓度相等,由于溶液显酸性,说明:CH3COOH的电离作用大于CH3COO-的水解作用,但醋酸是弱酸,电离程度很小,主要以酸分子的形式存在,所以c(CH3COOH)>c(H+),因此该溶液中微粒的物质的量浓度关系为:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),D错误;
故合理选项是C。
【点睛】本题考查了弱电解质的电离、盐的水解、离子浓度大小比较的知识。要根据弱电解质的电离影响因素、物质的结构、盐类水解等知识点来分析解答,明确弱电解质电离特点及其影响因素是解本题关键,易错选项是A,根据电荷守恒再结合溶液中存在的阳离子浓度判断离子总数大小。
11.下列各组物质混合、加热蒸干、并经充分灼烧,得到混合物的是( )
A. 0.1 mol•L﹣1 CH3COOH溶液与0.1 mol•L﹣1NaOH溶液等体积混合
B. 向40mL0.2 mol•L﹣1的NaOH溶液中通入67.2mLCO2(标况)
C. 在100mL1 mol•L﹣1NH4Cl溶液中,投入3.9gNa2O2
D. 在20mL0.01 mol•L﹣1Mg(HCO3)2溶液中,投入0.2g Mg(OH)2
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于等体积等浓度混合,生成醋酸钠溶液,由于氢氧化钠是难挥发性的碱,最终得到的是醋酸钠固体;
B.氢氧化钠的物质的量为0.008mol,二氧化碳的物质的量为0.003mol,因此二氧化碳完全反应生成碳酸钠0.003mol,余下氢氧化钠0.002mol未反应,因此灼烧后得到的固体为碳酸钠和氢氧化钠的混合物;
C.过氧化钠先与水反应,根据钠离子守恒,生成氢氧化钠0.1mol,恰好可与氯化铵完全反应生成氯化钠和一水合氨,加热蒸干得到氯化钠;
D.不论氢氧化镁或碳酸氢镁灼烧均分解为氧化镁,因此最终的固体为氧化镁;
综上应选B。
12.在100℃时,把0.5molN2O4通入体积为5L的真空密闭容器中,立即出现红棕色。反应进行到2s时,NO2的浓度为0.02mol·L-1。在60s时,体系己达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6 倍。下列说法正确的是( )
A. 前2s以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L-1·s-1
B. 在平衡时体系内N2O4的物质的量为0.25mol
C. 在2s时体系内的压强为开始时的1.1倍
D. 平衡时,N2O4的转化率为40%
【答案】C
【解析】
【详解】A. 2秒时,的浓度为0.02mol/L,则转化的浓度为0.01mol/L,则前2秒,以表示的平均反应速度为,故A错误;
B. 反应进行到60s时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍,设消耗的物质的量为x,则
根据压强之比等于物质的量之比,解得x=0.3mol。在平衡时体系内含物质的量为,故B错误;
C.
,在2s时体系内的压强为开始时的1.1倍,故C正确;
D.平衡时,的转化率为,故D错误;
答案选C。
13.汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等),是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2NO(g)+2CO(g)= N2(g)+2CO2(g),在298 K、100 kPa下,ΔH=-113 kJ·mol-1、ΔS=-145 J·mol-1·K-1。下列说法中错误的是( )
A. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 该反应常温下不能自发进行,因此需要高温和催化剂
C. 该反应常温下能自发进行,高温和催化剂只是加快反应的速率
D. 汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒
【答案】B
【解析】
【分析】
根据该反应的焓变和熵变,利用判断反应进行的方向。
【详解】A.该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,A正确;
B.常温下, ,故该反应常温下可自发进行,B错误;
C. 该反应常温下可自发进行,高温和催化剂只是加快反应的速率,故C正确;
D.和均会与血红蛋白结合而使人中毒,D正确;
答案选B。
【点睛】放热利于反应自发进行,熵增有利于反应自发;化学反应的方向的判据为: 反应能自发进行; 反应达到平衡状态;反应不能自发进行。
14.工业上燃烧硫矿石制取硫酸产生的废气SO2,用电化学原理将SO2转化为重要的化工原料,如图,下列说法正确的是( )
A. 电池工作时,消耗O2、SO2物质的量之比为2∶1
B. 电子从a极经导线移向b极,再经溶液移向a极
C. 电池工作一段时间后电解质溶液的pH增大
D. a为负极,电极反应式为SO2+2H2O-2e-= SO42-+4H+
【答案】D
【解析】
【分析】
a为电池负极,电极反应为,b为电池正极,电极反应式为:。
【详解】A.根据得失电子相等,氧气和二氧化硫之比为1:2,A错误;
B.电子不能在溶液中移动,B错误;
C.电池总反应为:,生成硫酸,pH降低,C错误;
D. a为电池负极,电极反应为,D正确;
答案选D。
【点睛】判断溶液pH的变化,不能看某一个电极的变化,要分析总反应方程式,总反应是否生成或消耗酸碱,生成酸或消耗碱则pH降低,生成碱或消耗酸则pH升高,若无酸碱的生成与消耗,还需考虑水的体积变化,如生成水则造成溶液体积略变大,碱性溶液pH减小,酸性溶液pH增大。
15.下图是可逆反应 A + 2B2C + 3D 的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断
A. 若 A、B 是气体,则 D 是液体或固体
B. A、B、C、D均为气体
C. 逆反应是放热反应
D. 达平衡后,v(A)正 = 2v(C)逆
【答案】A
【解析】
【分析】
通过图像分析可知,降低温度,正逆反应速率都降低,反应正向进行,则正反应为放热反应;增大压强,体积减小,正逆反应速率增大,反应正向进行;
【详解】A. 若 A、B 是气体,增大压强,反应正向进行,则反应物的气体计量数的和大于生成物的气体计量数,则D 是液体或固体,A正确;
B.结合A分析可知,D 是液体或固体,B错误;
C.结合以上分析可知,正反应为放热反应,逆反应为吸热反应,C错误;
D.平衡时,同侧异向,异侧同向,化学计量系数成正比,应为2v(A)正 = v(C)逆,D错误;
答案为A。
16.草酸(H2C2O4)是二元弱酸,NaHC2O4溶液呈酸性。常温下,向10 mL 0.01 mol/L NaHC2O4溶液中滴加0.01 mol/L NaOH溶液,随着NaOH溶液体积的增加,溶液中离子浓度关系错误的是( )
A. V(NaOH) = 0时,c(H+) >1×10-7mol/L
B. V(NaOH)<10 mL时,可能存在c(Na+) = 2c(C2O42-)+c(HC2O4- )
C. V(NaOH) = 10 mL时,溶液的pH为9,则10-9= 10-5-2c(H2C2O4)-c(HC2O4-)
D. V(NaOH)>10 mL时,可能存在c(OH- )>c(Na+)>c(C2O42-)
【答案】D
【解析】
【分析】
,10 mL 0.01 mol/L溶液中滴加10 mL 0.01 mol/L溶液时,溶质恰好为。
【详解】A.时,溶液为溶液,呈酸性,,A正确;
B. 时,溶液为和的混合溶液,溶液有可能显中性,若显中性,根据电荷守恒则有,B正确;
C.时,溶液为溶液,质子守恒为:,溶液的pH为9,即、,故,C正确;
D.时,溶液为和溶液的混合溶液,,D错误;
答案选D。
第II卷 非选择题 (共52分)
二、填空、简答题
17.如图所示,A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D为电解槽,其电极材料及电解质溶液如图所示。
(1)闭合K1 ,断开K2 ,通电后,d端显红色,则电源a端为______极,若c、d为惰性电极,c端的电极反应是____________________________________
检验c端产物的方法_______________________________________________
高锰酸钾液滴现象__________________________________________________
(2)已知C装置中溶液的溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3 ,且均为0.1 mol,断开K1,闭合K2,通电一段时间后,阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如图所示,则Cu2+、X3+、H+ 氧化能力由大到小的顺序是_______;
(3)D装置中反应的方程式 ___________________________
【答案】 (1). 正 (2). 2Cl--2e-=Cl2↑ (3). 将湿润的淀粉碘化钾试纸置于电极附近,试纸变蓝 (4). 紫红色向c极移动 (5). Cu2+>H+>X3+; (6). Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
【解析】
【详解】(1)关闭K1,打开K2,为电解饱和食盐水装置,其电解总反应为:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑,d端呈红色,说明d端生成了OH-,由此可知,b为电源负极,a端为电源正极;c为电解池的阳极,若c为惰性电极,其电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑;c端产物为Cl2,常用湿润淀粉碘化钾试纸检验,其检验方法为:将湿润的淀粉碘化钾试纸置于电极附近,若试纸变蓝,则说明生成了Cl2;KMnO4溶液为电解质溶液,电解过程中,c端Cl-被氧化,MnO4-向c极移动,其现象为:紫红色向c极移动;
(2)根据电解C的图象可知,通电后就有固体生成,当通过电子为0.2mol时,析出固体质量达最大,证明此时析出的固体是铜。如果是X3+析出,电子数应该是0.3mol,则氧化能力为Cu2+>X3+,当电子超过0.2mol时,固体质量没变,说明这是阴极产生的是氢气,即电解水,说明氧化能力H+>X3+,故氧化能力为Cu2+>H+>X3+;
(3)断开K1,闭合K2,由(1)分析已知b为电源负极,即D装置中碳棒作为阴极,Cu电极作为阳极,阴极上的电极反应是H+得到电子,阳极上是Cu失去电子,故D装置中反应的化学方程式为:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑。
18.已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/℃
700
800
830
1 000
1 200
平衡常数
17
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题:
(1)该反应的ΔH______0(填“<”“>”或“=”)。
(2)830 ℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B,如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1,则6 s时c(A)=________mol·L-1,C的物质的量为________mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为________,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为________。
(3)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为________。
【答案】 (1). < (2). 0.022 (3). 0.09 (4). 80% (5). 80% (6). 2.5
【解析】
分析】
(1)由表中数据可知,温度升高平衡常数降低,平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应;
(2)根据计算,A的起始浓度-=6s时;根据计算,再根据方程式计算C的物质的量;设平衡时A的浓度变化量为x,利用三段式表示平衡时各组分的平衡浓度,代入平衡常数列方程计算x的值,再根据转化率定义计算;恒容容器充入稀有气体,平衡不移动,转化率不变;
(3)同一温度下,同一反应的正、逆反应的平衡常数互为倒数。
【详解】(1)由表中数据可知,温度升高平衡常数降低,平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应,即△H<0;
(2)反应初始6s内A的平均反应速率,则6s内,A的起始浓度为,故6s时时,故6s内,由方程式可知,设平衡时A的浓度变化量为x,则:
故,解得x=0.032,所以平衡时A的转化率为;向该密闭容器中再充入1 mol氩气,因该容器为恒容容器,加入不参与反应的气体,平衡不移动,故A转化率还是80%;
(3)同一反应在相同温度下,正、逆反应方向的平衡常数互为倒数,故1200℃时反应的平衡常数的值为。
19.工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)粉末为原料(含少量钡和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O),其过程为:
已知:Ⅰ.有关氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
6.5
沉淀完全的pH
3.7
9.7
Ⅱ.SrCl2·6H2O晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
(1)操作①需要加快反应速率,措施有充分搅拌和____________________(写一种)。碳酸锶与盐酸反应的离子方程式________________________________。
(2)在步骤②~③的过程中,将溶液的pH值由1调节至_______;宜用的试剂为_______。
A.1.5 B.3.7 C.9.7 D.氨水 E.氢氧化锶粉末 F.碳酸钠晶体
(3)操作③中所得滤渣的主要成分是_______________________(填化学式)。
(4)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是_______。
A.50~60℃ B.80~100℃ C.100℃以上
(5)步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是_______________。
【答案】 (1). 加热、适当增加盐酸浓度 (2). SrCO3+2H+=Sr2++CO2↑+H2O (3). B (4). E (5). Fe(OH)3、BaSO4 (6). A (7). 饱和氯化锶溶液
【解析】
【分析】
以SrCO3为原料制备六水氯化锶(SrCl2•6H2O),由流程可知,SrCO3和盐酸发生反应:SrCO3+2HCl=SrCl2+CO2↑+H2O,反应后溶液中除含有Sr2+和Cl-外,还含有少量Fe2+、Ba2+杂质,加入过氧化氢,将Fe2+氧化为Fe3+,然后加硫酸生成硫酸钡沉淀,同时调节溶液pH,使Fe3+转化氢氧化铁沉淀,所以过滤后滤渣为硫酸钡和氢氧化铁,滤液中含SrCl2,最后蒸发、冷却结晶得到SrCl2•6H2O。据此解答。
【详解】(1)加快反应速率,可通过增大反应物浓度、加热、搅拌、增大接触面积等,碳酸锶与盐酸反应生成氯化锶、二氧化碳和水,反应的离子方程式为SrCO3+2H+=Sr2++CO2↑+H2O;
(2)在步骤②~③的过程中,Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,调节pH就是为了除去Fe3+,Fe3+完全沉淀的pH是3.7,所以应将溶液的pH值由1调节至3.7,但不能引入杂质,最好选用氢氧化锶粉末;答案选BE;
(3)碳酸锶中含少量钡化合物,加入了稀硫酸,所以有硫酸钡生成,调节pH可生成氢氧化铁沉淀,所以操作③中所得滤渣的主要成分是Fe(OH)3、BaSO4;
(4)SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水,所以用热风吹干六水氯化锶的温度不能高于61℃,答案选A;
(5)步骤⑥得到SrCl2·6H2O,所以选用的无机洗涤剂是饱和氯化锶溶液,既不引入杂质,也能减小晶体的溶解。
20.将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1 L的恒温密闭容器中,各物质浓度随时间变化的关系如图所示:
计算该反应的平衡常数K=________。反应进行到20 min时,再向容器内充入一定量NO2,10 min后达到新的平衡,此时测得c(NO2)=0.9 mol·L-1。第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1,达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2,则w1________w2(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 (1). 0.9 (2). >
【解析】
【分析】
根据图像可知平衡时 ,代入计算;反应进行到20min时,再向容器内充入一定量,等效为在原平衡基础上增大压强,平衡向生成的方向移动,平衡时的体积分数减小。
【详解】根据⇌2结合图像可知X曲线表示NO2,Y曲线表示N2O4,则平衡时,则平衡常数;恒温恒容下,再充入一定量,等效为增大压强,平衡逆向移动,新平衡后混合气体中的体积分数减小,故w1>w2。
21.25℃,浓度都是1mol/L的四种正盐溶液,其pH情况如下:
AX
BX
AY
BY
pH=7,c(X-)=1mol/L
pH=4
pH=6
(1)AY溶液pH______7 (填“>”、“<”或“=”);
(2)将等浓度的HX、HY稀释相同的倍数,溶液的pH变化幅度:HX______HY;若将等体积、等pH的AOH、BOH溶液在稀释时pH均下降2,则加水量:AOH______BOH(均填“>”、“<”或“=”);
(3)在BX溶液中:c(B+)+c(H+)-c(OH-)=________mol/L;在AY溶液中:c(A+)-c(Y-)=___________(用两项表示);
【答案】 (1). > (2). > (3). < (4). 1mol/L (5). c(OH-)-c(H+)
【解析】
【分析】
的溶液pH=7且c(X-)=1mol/L,说明是强酸,是强碱,溶液pH=4,溶液pH=6,溶液显酸性,说明是弱酸,是弱碱,且的电离程度小于。
【详解】(1)根据上述分析,是强碱,是弱酸,故是强碱弱酸盐,水解显碱性,pH>7;
(2)是强酸,完全电离,是弱酸,不完全电离,稀释时的电离平衡正向移动,pH变化小,故稀释相同倍数pH变化幅度:HX>HY;是强碱,是弱碱,稀释相同倍数时溶液的pH变化大,故pH都下降2时,加水量少;
(3)在溶液中存在电荷守恒:,是强酸,故未水解,浓度为1mol/L,所以;在溶液中,根据电荷守恒:,故。
相关资料
更多