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【化学】黑龙江省哈尔滨市第六中学2018-2019学年高二上学期10月月考(解析版) 试卷
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黑龙江省哈尔滨市第六中学2018-2019学年高二上学期10月月考
1.常温下,下列关于NaOH溶液和氨水的说法正确的是
A. 相同物质的量浓度的两溶液中的c(OH-)相等
B. pH=13的两溶液稀释100倍,pH都为11
C. 两溶液中分别加入少量NH4Cl固体,c(OH-)均减小
D. 体积相同、pH相同的两溶液能中和等物质的量的盐酸
【答案】C
【解析】
【分析】
NaOH是强碱,一水合氨是弱碱,弱碱在水溶液中存在电离平衡,加水稀释、同离子效应等会影响电离平衡的移动,据此分析。
【详解】A、NaOH是强碱,完全电离,一水合氨是弱碱,电离不完全,所以相同物质的量浓度的两溶液中NaOH溶液中的c(OH-)大,A错误;
B、弱碱在水溶液中存在电离平衡,加水稀释时平衡正向移动,pH=13的两溶液稀释100倍,NaOH溶液的pH为11,氨水的pH大于11,B错误;
C、NaOH溶液中加入NH4Cl固体,能够生成一水合氨,氢氧根离子浓度减小,氨水中加入NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,一水合氨的电离平衡逆向移动,氢氧根离子浓度减小,C正确;
D、一水合氨是弱碱,弱碱在水溶液中存在电离平衡,体积相同、pH相同的两溶液中和盐酸时,氨水消耗的盐酸多,D错误;
答案选C。
2.下列物质中属于弱电解质的是
A. 冰醋酸 B. H2SO4溶液 C. BaSO4 D. Cl2
【答案】A
【解析】
【分析】
在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物是非电解质,部分电离的电解质属于弱电解质,完全电离的电解质属于强电解质,据此判断。
【详解】A、冰醋酸溶于水部分电离,属于弱电解质,A正确;
B、硫酸溶液是混合物,不是电解质,也不是非电解质,B错误;
C、BaSO4溶于水的部分完全电离,属于强电解质,C错误;
D、氯气是单质,不是电解质,也不是非电解质,D错误。
答案选A。
【点睛】本题考查了电解质与非电解质、强电解质与弱电解质的判断,题目难度不大,注意掌握电解质与非电解质、强电解质与弱电解质的本质区别,注意概念的内涵与外延。
3.在室温下,等体积的酸和碱的溶液混合后,pH一定小于7的是( )
A. pH=3的HNO3和pH=11的KOH
B. pH=3的盐酸和pH=11的氨水
C. pH=3的醋酸和pH=11的Ba(OH)2
D. pH=3的硫酸和pH=11的NaOH
【答案】C
【解析】
试题分析:A.硝酸和氢氧化钡都是强电解质,pH=3的硝酸和pH=11的Ba(OH)2溶液中,硝酸中氢离子浓度等于氢氧化钡溶液中氢氧根离子浓度,二者等体积混合时恰好反应生成硝酸钡,溶液呈中性,故A错误;B.氯化氢是强电解质,一水合氨是弱电解质,所以pH=3的盐酸和pH=11的氨水,盐酸的浓度小于氨水浓度,二者等体积混合,氨水有剩余,一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,所以混合溶液呈碱性,故B错误;醋酸是弱电解质,氢氧化钾是强电解质,所以pH=3的醋酸和pH=11的KOH溶液,醋酸溶液浓度大于氢氧化钾溶液,二者等体积混合时,醋酸有属于,醋酸的电离程度大于醋酸根离子水解程度,所以混合溶液呈酸性,故C正确;硫酸和氢氧化钠都是强电解质,pH=3的硫酸中氢离子浓度为0.001mol/L,pH=11的KOH溶液中氢氧根离子浓度为0.001mol/L,等体积混合,二者恰好反应生成硫酸钾,混合溶液呈中性,故D错误;故选C。
考点:酸碱混合时pH的计算
4.在一个固定体积的密闭容器中,放入3 L X(g)和3 L Y(g),在恒温恒体积下发生反应3X(g)+3Y(g) 2Q(g)+nR(g),达到平衡后,X的转化率为35%,混合气体的压强却比起始压强小,则方程中n的值是( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】A
【解析】
【分析】
依据勒夏特列原理,以及压强之比等于物质的量之比进行分析判断。
【详解】达到平衡后,压强比反应前小,根据阿伏加德罗推论,在同温同体积的条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,压强减小,说明反应后气体系数之和小于反应前气体系数之和,即3+3>2+n,即n<4,故A正确。
5.下列有关滴定操作的说法正确的是( )
A. 用25mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7mL
B. 用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,则测定结果偏低
C. 用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏高
D. 用未知浓度的盐酸滴定标准的KOH溶液时,若读取读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高
【答案】D
【解析】
【详解】A.滴定管精确值为0.01mL,读数应保留小数点后2位,A错误;
B.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,由于没有润洗,标准液浓度减小,消耗标准液体积增加,则测定结果偏高,B错误;
C.所用的固体KOH中混有NaOH,相同质量的氢氧化钠和氢氧化钾,氢氧化钠的物质的量大于氢氧化钾的物质的量,故所配的溶液的OH-浓度偏大,导致消耗标准液的体积V(碱)偏小,根据c(酸)=c(碱)×V(碱)/V(酸)可知c(酸)偏小,C错误;
D.用未知浓度的盐酸滴定标准的KOH溶液时,若滴定前仰视读数,滴定至终点后俯视读数,导致消耗的盐酸体积偏小,依据c(酸)=c(碱)×V(碱)/V(酸)可知测定结果偏高,D正确;
答案选D。
6.真空密闭容器中盛有1 mol PCl5,加热到200℃,发生反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),反应达到平衡后,PCl5所占体积分数为M%。若在同一温度和同一容器中,最初投入2 mol PCl5,反应达到平衡时,PCl5所占体积分数为N%,则M和N的正确关系是 ( )
A. M>N B. M
C. M=N D. 无法比较
【答案】B
【解析】
因为反应物只有一种,因此增大反应物的量,相当于增大体系的压强,平衡将向逆反应方向移动,即PCl5的体积分数应减小。B正确。
7.在一密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g)C(s)+3D(g) ΔH<0,达到平衡时采取下列措施,可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是( )
A. 移走少量C B. 扩大容积,减小压强
C. 缩小容积,增大压强 D. 容积不变,充入“惰”气
【答案】C
【解析】
【详解】A项,C为固体,改变其量,对反应速率无影响,故A错误;B项,扩大容积,压强减小,使v正减小,又因为该反应左边气体计量数大于右边,所以平衡左移,c(D)也减小,故B错误;C项,缩小容积,压强增大,浓度增大,反应速率也增大,平衡右移,c(D)也增大,故C正确;D项,容积不变,充入“惰”气,反应物浓度不变,速率不变,平衡不移动,故D错误。综上所述,符合题意的选项为C。
【点睛】本题考查影响化学反应速率和化学平衡的外因,注意:①改变固体物质的量对化学反应速率和化学平衡不影响,增大固体物质的表面积能加快化学反应速率;②容积不变,充入“惰”气对化学反应速率和化学平衡不影响;压强不变充入“惰”气会减慢化学反应速率,可能影响化学平衡。
8.下列热化学方程式中ΔH数值代表燃烧热的是( )
A. CH4(g)+2O2(g)===2H2O(1)+CO2(g) ΔH1
B. S(s)+3/2O2(g)===SO3(g) ΔH2
C. C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(g) ΔH3
D. 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH4
【答案】A
【解析】
【分析】
从燃烧热的定义分析,燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量。
【详解】A、甲烷完全燃烧时应生成CO2和液态水,热化学方程式中△H等于燃烧热,故A正确;B、S不能与氧气反应直接生成SO3,故B错误;C、反应中生成的水为气体,不符合燃烧热的定义,热化学方程式中△H不代表燃烧热,故C错误;D、热化学方程式中CO的物质的量不为1mol,热化学方程式中△H不等于燃烧热,故D错误;故选A。
【点睛】本题考查燃烧热的定义,注意燃烧热概念的理解。本题的易错点为CD,要注意燃烧热的热化学方程式时可燃物一定是1 mol,即可燃物的计量系数一定是1,稳定的氧化物指反应中C→CO2,H→H2O(液),S→SO2(气)等。
9.已知:S(g) + O2 (g) = SO2(g) ΔH=-Q1kJ/mol ; S(s) + O2 (g) = SO2(g) ΔH=-Q2 kJ/mol。 则Q1 Q2
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 无法比较
【答案】A
【解析】
【详解】S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-Q1kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-Q2kJ/mol,硫固体变化为气态硫吸热,则Q1>Q2 ,故选A。
10.下列说法不正确的是( )
A. 化学能可以转变成为热能、电能等
B. 化学反应必然伴随发生能量变化
C. 化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的
D. 化学反应中能量变化的多少与反应物的质量无关
【答案】D
【解析】
【分析】
化学反应的实质是旧化学键断裂、新化学键形成,一定伴随能量变化;化学变化过程中产生的能量可以转化为热能、电能等,且化学反应中,反应物的质量(或物质的量)的多少及物质的聚集状态,影响着反应中能量变化的多少。
【详解】A.化学反应过程中产生的化学能变为热能、电能等,A错误;B.化学反应的实质是旧化学键断裂、新化学键形成,一定伴随能量变化,故B正确;C.化学反应的实质是旧化学键断裂、新化学键形成,一定伴随能量变化,则化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的,故C正确;D.化学反应的能量变化大小与反应物的物质的量(或质量)、物质的聚集状态等有关,故D正确;正确选项D。
【点睛】物质发生化学反应是分子分解为原子,原子重新组合成分子的过程;这个过程本质就是旧化学键断裂、新化学键形成,从而体现出而整个反应过程中一定伴随有能量的变化,可以以热能、光能、电能等不同形式释放出来。
11.已知电离平衡常数K1(H2SO3)> K1(H2CO3)≈K2(H2SO3)>K2(H2CO3),则溶液中不可以大量共存的离子组是
A. SO32—、HCO3— B. HSO3—、HCO3— C. HSO3—、CO32— D. SO32—、CO32—
【答案】C
【解析】
【详解】由于K1(H2SO3)> K1(H2CO3)≈K2(H2SO3)>K2(H2CO3),则酸性H2SO3>H2CO3≈HSO3->HCO3-。A. SO32—、HCO3—离子间不能反应,能够大量共存,故A不选;B. HSO3—、HCO3—离子间不能反应,能够大量共存,故B不选; C.由于酸性HSO3->HCO3-,则HSO3—、CO32—能够反应生成HCO3—,不能大量共存,故C选;D. SO32—、CO32—离子间不能反应,能够大量共存,故D不选;故选C。
12.浓度均为0. 1mol/L、体积为V0的HX、HY溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg(V/ V0)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A. HX、HY都是弱酸,且HX的酸性比HY的弱
B. 相同温度下,电离常数K(HX):a>b
C. 常温下,由水电离出的c(H+)·c(OH-):a D. lg(V/ V0)=3,若同时微热两种溶液,则[c(X-)/c(Y-)]减小
【答案】C
【解析】
A、根据图分析,当lg=0,HX的pH>1,说明HX部分电离,为弱电解质,HY的pH=1,说明其完全电离,为强电解质,所以HY的酸性大于HX,选项A错误;B、酸的电离平衡常数只与温度有关,所以相同的温度下,电离常数a=b,选项B错误;C、酸或碱抑制水的电离,酸中的氢离子浓度越小,其抑制水电离程度越小,根据图分析,b溶液中氢离子浓度小于a,则水的电离程度a 13.甲、乙两杯醋酸稀溶液,甲的pH=a,乙的pH=a+1,对下列叙述的判断正确的是( )
A. 甲中水电离出来的H+的物质的量浓度是乙中水电离出来H+的物质的量浓度的10倍
B. 中和等物质的量的NaOH溶液需甲、乙两杯醋酸溶液的体积,10V(甲)>V(乙)
C. 物质的量浓度c(甲)>10c(乙)
D. 甲中的c(OH-)为乙中的c(OH-)的10倍
【答案】C
【解析】
试题分析:A.c(H+)=10-pH,所以c (H+)甲=10-a,c (H+)乙=10-(a+1),所以c(H+)甲="10c" (H+)乙,酸溶液中水电离出的c(H+)等于溶液中c(OH-),所以c(OH-)=,所以氢氧根离子浓度:10c (OH-)甲="c" (OH-)乙,则水电离出的氢离子浓度10c(H+)甲=c(H+)乙,错误;C.酸的浓度越大,酸的电离程度越小,c(甲)>10c(乙),正确;B.酸的浓度越大,酸的电离程度越小,与等量NaOH反应,酸的浓度越大则消耗酸的体积越小,c(甲)>10c(乙),所以消耗酸的体积,10V(甲)<V(乙),错误;D.c(OH-)=,所以氢氧根离子浓度:10c (OH-)甲="c" (OH-)乙,错误。
考点:考查弱电解质在水溶液中的电离平衡。
14.常温下,pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混和,所得混和溶液的pH=11,则强酸与强碱的体积比是( )
A. 9:1 B. 11:1 C. 1:11 D. 1:9
【答案】A
【解析】
【分析】
酸碱混合后溶液呈碱性,说明碱过量,根据c(OH-)=计算。
【详解】pH=13的强碱溶液中c(OH-)=0.1mol/L,pH=2的强酸溶液中c(H+)=0.01mol/L,
酸碱混合后溶液呈碱性,说明碱过量,且pH=11,说明反应后c(OH-)=0.001mol/L,
则:c(OH-)===0.001mol/L,
解之得:V(酸):V(碱) =9:1,
所以A选项是正确的。
15.浓度均为0.1 mol·L-1、体积为V0的HA酸溶液和MOH碱溶液,分别加蒸馏水稀释,溶液pH随滴入的蒸馏水体积的变化曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A. HA为强酸,MOH为强碱
B. a点HA的电离度小于10%
C. 两种溶液无限稀释时,其c(H+)近似相等
D. 两种溶液稀释至V1时,b、c两点所示溶液中c(A-)>c(M+)
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查强弱电解质的稀释问题。解答时根据图像的pH知HA为弱酸,MOH为强碱;又知道稀释时促进弱电解质电离,其电离度也增大。无论强碱还是弱酸无限稀释其c(H+)近似相等的; MOH为强碱,完全电离,而HA为弱酸,部分电离,浓度均为0.1 mol·L-1的HA酸溶液和MOH碱溶液稀释相同倍数时,c(M+)>c(A-)。
【详解】A.若HA为强酸,则0.1 mol·L-1的该溶液pH=1,而图中其pH=2, HA为弱酸,故A项错误;B.对于HA溶液,在滴加蒸馏水前,溶液pH=2,即溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,故其电离度为10%,溶液越稀,促进电离,其电离度增大,故a点HA的电离度大于10%,故B项错误;酸碱溶液无限稀释时,溶液中的c(H+)≈c(OH-)≈1×10-7mol·L-1,故C项正确;D.由图像知MOH为强碱,完全电离,而HA为弱酸,部分电离,浓度均为0.1 mol·L-1的HA酸溶液和MOH碱溶液稀释相同倍数时,c(M+)>c(A-),故D项错误。
【点睛】本题考查强弱电解质的稀释问题。解答时根据图像的PH判断酸和碱的强弱,根据稀释促进弱电解质电离,其电离度也增大;无论强碱还是弱酸无限稀释其c(H+)近似相等的; MOH为强碱,完全电离,而HA为弱酸,部分电离,浓度均为0.1 mol·L-1的HA酸溶液和MOH碱溶液稀释相同倍数时,c(M+)>c(A-)。
16.已知可逆反应aA+bBcC中,5分钟时分别测得在不同温度下物质的含量A%和C%,绘制变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡
B. 该反应在T2温度时达到过化学平衡
C. 该反应的逆反应是放热反应
D. 升高温度,平衡会向正反应方向移动
【答案】B
【解析】
【分析】
T2℃之前,A%变小,C%从0逐渐增大,而T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃之前该反应未达到平衡状态,而T2℃时为化学平衡状态,T2℃之后是温度升高使平衡向左移动,所以逆反应是吸热反应,正反应为放热反应。
【详解】T1温度之后,A%继续变小,C%继续增大,T2℃达到平衡状态,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动, A%增大,C%减小,故T1温度时未达到化学平衡,T3温度时达到化学平衡,A错误;T2℃之前A%变小,C%从0渐增大,而T2℃之后A%渐大,C%渐小,而T2℃时恰好平衡,B正确;T2℃时恰好平衡,T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃之后是温度升高使平衡向左移动,所以逆反应是吸热反应,C错误;T2℃时恰好平衡,T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃之后是温度升高使平衡向左移动,所以逆反应是吸热反应,温度升高使平衡向逆反应移动,D错误。
故选:B。
【点睛】本题化学反应图象分析,明确图象中曲线变化趋势与温度的关系是解本题关键,会根据图象确定平衡状态及反应热。
17.在一密闭的容器中,将一定量的NH3加热使其发生分解反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),当达到平衡时,测得25%的NH3分解,此时容器内的压强是原来的( )
A. 1.125倍 B. 1.25倍
C. 1.375倍 D. 1.5倍
【答案】B
【解析】
【详解】假设原容器中含有2mol氨气,达到平衡时,测得25%的NH3分解,则容器中含有氨气2mol×(1-25%)=1.5mol,氮气为2mol×25%×=0.25mol,氢气为2mol×25%×=0.75mol,同温同体积是气体的压强之比等于物质的量之比,平衡时,容器内的压强是原来的=1.25倍,故选B。
18.一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g),若反应开始时充入2 mol A和2 mol B,达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是( )
A. 2.5mol C B. 2 mol A、2 mol B和10 mol He(不参加反应)
C. 1.5 mol B和1.5 mol C D. 2 mol A、3 mol B和3 mol C
【答案】A
【解析】
【分析】
反应2A(g)+B(g)⇌3C(g)中,气体的体积前后相同,在一定温度下,在恒容密闭容器中得到平衡状态,只要满足物质全部转化为A、B,且满足n(A):n(B)=1:1,即可得到相同平衡状态,结合浓度对平衡移动的影响,只要加入的物质的量:n(A):n(B)>1:1,平衡后A的体积分数大于a%。
【详解】反应2A(g)+B(g)⇌3C(g)中,气体的体积前后相同,在一定温度下,在恒容密闭容器中得到平衡状态,只要满足物质全部转化为A、B,且满足n(A):n(B)=1:1,就是等效平衡,结合浓度对平衡移动的影响,只要加入的物质的量:n(A):n(B)>1:1,平衡后A的体积分数大于a%,A.2molC相当于molA和molB,二者的比值为2:1,大于1:1,则平衡后A的体积分数大于a%,选项A正确;B.2molA、2molB和1molHe(不参加反应),n(A):n(B)=2:2,等于1:1,则平衡后A的体积分数等于a%,选项B错误;
C.1molB和1molC,相当于molA和molB,n(A):n(B)=1:2,小于1:1,则平衡后A的体积分数小于a%,选项C错误;D.2molA、3molB和3molC,相当于4molA和4molB,二者的比值为4:4,等于1:1,则平衡后A的体积分数等于a%,选项D错误,答案选A。
【点睛】本题考查等效平衡问题,题目难度中等,本题注意与原配比数相比较,结合浓度对平衡移动的影响可进行判断。
19.一定条件下,往容积恒定的密闭容器中投入2molA和1molB,发生可逆反应:2A(g)+B(g)C(g)+D(s),达到平衡时,测得压强为原压强的5/6,则A的转化率为 ( )
A. 25% B. 40% C. 50% D. 75%
【答案】A
【解析】
考查可逆反应的有关计算。2A(g) + B(g)C(g)+D(s)
起始量(mol) 2 1 0
转化量(mol) x 0.5x 0.5x
平衡量(mol) 2-x 1-0.5x 0.5x
在等温等容时,压强之比就是物质的量之比
所以有2-x+1-0.5x+0.5x=3×5/6
解得x=0.5
所以转化率是0.5÷2×100%=25%,答案选A。
20.一定温度下,下列叙述不能作为可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡标志的是( )
①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B
③A、B、C的浓度不再变化 ④C的物质的量不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的总物质的量不再变化
⑦单位时间消耗a molA,同时生成3a mol B ⑧A、B、C的分子数之比为1:3:2
A. ⑤⑥ B. ⑦④ C. ①③ D. ②⑧
【答案】D
【解析】
【分析】
可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g),反应物气体的计量数大于生成物气体的计量数,当达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变,由此衍生的一些物理量不变,可以此判断是否得到平衡状态。
【详解】①C的生成速率与C的消耗速率相等时,该反应达到平衡状态,故正确;②无论反应是否达到平衡状态,单位时间内生成a mol A同时生成3a molB,所以不能说明该反应达到平衡状态,故错误;③A、B、C的浓度不再变化,可说明达到平衡状态,故正确;④C的物质的量不再变化,可说明达到平衡状态,故正确;⑤由于反应前后气体的体积不等,恒容容器中,混合气体的总压强不再变化,可说明达到平衡状态,故正确;⑥混合气体的总物质的量不再变化,可说明达到平衡状态,故正确;⑦单位时间消耗amolA,同时生成3amolB,说明正逆反应速率相等,则达到平衡状态,故正确;⑧A、B、C的分子数之比为1:3:2,不能用以判断是否达到平衡状态,与起始配料比以及反应的转化程度有关,故错误;答案选D。
【点睛】本题考查化学平衡状态的判断,题目难度中等,本题注意分析反应前后气体的体积关系,把握题给条件,在学习中注意总结。
21.在某容积一定的密闭容器中,有下列的可逆反应:A(g)+B(g)xC(g)(正反应放热)有图Ⅰ所示的反应曲线,试判断对图Ⅱ的说法中正确的是(T表示温度,P表示压强,C%表示C的体积分数)
A. P3>P4,y轴表示B的转化率 B. P3<P4,y轴表示B的体积分数
C. P3<P4,y轴表示混合气体的密度 D. P3>P4,y轴表示混合气体的密度
【答案】A
【解析】
【分析】
图1中,根据先拐先平数值大知,温度一定时,P2>P1,增大压强,C的含量增大,则平衡向正反应方向移动,所以x=1;压强一定时,T1>T2,升高温度,C的含量降低,则正反应是放热反应。
【详解】升高温度平衡向逆反应方向移动,B的转化率减小,增大压强平衡向正反应方向移动,B的转化率增大,则P3>P4,A正确;升高温度平衡向逆反应方向移动,B的体积分数减小,B错误;混合气体总质量不变,容器容积不变,反应混合气体的密度不变,C、D错误。
故选A。
【点睛】本题考查图象分析,侧重考查学生分析判断能力,根据先拐先平数值大确定反应热和x值,再采用“定一议二”的方法分析解答。
22.已知下列反应的热化学方程式:
①6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)△H1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H2
③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3
④4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)△H4
下列说法不正确的是( )
A. △H4=12△H3+10△H2﹣2△H1
B. 若将①中 H2(g)改为 H2(l)则△H>△H1
C. C(金刚石,s)与 C(石墨,s)的燃烧热不同
D. △H2是 H2(g)的燃烧热
【答案】D
【解析】
A、由盖斯定律:10×②+12×③-2×①+10×④得:4C3H5(ONO2)3(l)═12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)△H=12△H3+10△H2-2△H1+10△H4,选项A正确;B、若将①中 H2(g)改为 H2(l),氢气由液态转化为气态吸热,则△H>△H1,选项B正确;C、C(金刚石,s)与 C(石墨,s)所含的能量不同,化学键的断裂吸收的热量不同,故燃烧热不同,选项C正确;D、燃烧热是1mol纯物质完成燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,水的稳定氧化物是液态水,选项D错误。答案选D。
点睛:本题考查了反应热的计算及燃烧热的判断,侧重于盖斯定律应用的考查,准确把握盖斯定律的概念是关键。易错点为选项A,根据盖斯定律,利用方程式的加减得出C3H5(ONO2)3分解成CO2、N2、H2O、O2的化学方程式,其反应热也要相应的加减,从而得出其热化学反应方程式。
23.已知:Fe2O3 (s)+3/2C(s)= 3/2CO2(g)+2Fe(s) △H=+234.1kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ·mol-1 ,
则 2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)的△H是 ( )
A. -824.4kJ·mol- 1 B. -627.6kJ·mol-1
C. -744.7kJ·mol-1 D. -169.4kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
根据盖斯定律,(2)×-(1)得2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s),ΔH=(-393.5 kJ/mol) × -234.1 kJ/mol=-824.4 kJ/mol,故A正确。
点睛:盖斯定律说的是 ,反应热与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关。具体计算时,可以运用方程式叠加的方法,得到目标方程式,反应热也是代数和。
24.已知:△G=△H-T△S,当△G<0,反应能自发进行,△G>0反应不能自发进行。下列说法中正确的是( )
A. 非自发反应在任何条件下都不能发生
B. 熵增加且放热的反应一定是自发反应
C. 自发反应一定是熵增加的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应
D. 凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应
【答案】B
【解析】
A. 非自发反应在一定条件下也能发生,如碳酸钙的分解反应在常温下不能自发进行,在高温下就可以自发进行,故A错误;B. 熵增加且放热的反应,△S>0、△H<0,则△G=△H-T△S<0,反应一定能自发进行,故B正确;C.反应能否自发进行,由熵变、焓变和反应温度共同决定,所以熵增加、熵减小或熵不变的反应都可能自发进行,故C错误;D. 根据上述分析可知,反应能否自发进行,由熵变、焓变和反应温度共同决定,所以放热反应或吸热反应都可能自发进行,故D错误;答案选B。
点睛:本题主要考查反应能否自发进行的判断依据,试题难度一般。解答本题的关键是要注意△G=△H-T△S,△G为自由能变化,△H为焓变,△S为熵变,T为热力学温度,反应能否自发进行是由焓变、熵变和温度共同决定的,△G<0时反应能够自发进行,△G>0时反应不能自发进行,根据△G是否小于0解答即可。
25.下列关于热化学反应的描述中正确的是 ( )
A. HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ/mol
B. 甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH<-890.3 kJ·mol-1
C. 已知:500 ℃、30 MPa下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1;将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量46.2 kJ
D. CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0kJ/mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,但由于稀硫酸与氢氧化钙反应生成的硫酸钙微溶,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热的△H≠-57.3kJ/mol,A错误;
B.由于气态水的能量高于液态水的能量,则甲烷完全燃烧生成液态水放热多,但放热越多,△H越小,因此反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)的ΔH>-890.3 kJ·mol-1,B错误;
C.合成氨反应是可逆反应,将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量小于46.2 kJ,C错误;
D.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol,互为逆反应时,焓变的数值相同、符号相反,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0kJ/mol,D正确;
答案选D。
【点睛】本题考查热化学方程式,为高频考点,把握反应中能量变化、中和热与燃烧热、可逆反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,选项B为解答的易错点,注意比较△H大小时要带着符合比较,题目难度不大。
26.常温下,有pH=12的NaOH溶液100 mL,若将其pH变为11(溶液混合忽略体积变化;计算结果保留到小数点后一位)。
(1)若用pH=10的NaOH溶液,应加入_________mL。
(2)若用pH=2的盐酸,应加入_________mL。
(3)若用水稀释,则加入水的体积为____________________ mL。
(4)常温下,设pH=5的H2SO4溶液中由水电离出的H+浓度为c1;pH=11的NaOH溶液中由水电离出的H+浓度为c2,则c1/c2=_________。
(5)常温下,pH=11的NaOH溶液aL与pH=5的H2SO4溶液bL混合,若所得混合溶液呈中性,则a∶b=_________。
【答案】 (1). 1000 (2). 81.8 (3). 900 (4). 100 (5). 1:100
【解析】
【详解】(1)常温下,pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=10-2mol·L-1,pH=10的NaOH溶液中c(OH-)=10-4mol·L-1,根据混合后溶质的物质的量等于混合前溶质物质的量的和,=10-3,解得V=1000mL;(2)反应后溶液显碱性,因此有=10-3,解得V≈81.8mL;(3)稀释过程中溶质的物质的量不变,因此有=10-3,解得V=900mL;(4)pH=5的H2SO4中水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-9mol·L-1,pH=11的NaOH溶液中水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-11mol·L-1,则c1:c2=10-9:10-11=100:1;(5)溶液显中性,n(OH-)=n(H+)=a×10-3=b×10-5,则a:b=1:100。
27.25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HC1O
电离平衡常数
1.7×10-5
K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11
3.0×10-8
请回答下列问题:
(1)CH3COOH、H2CO3、HC1O的酸性由强到弱的顺序为______________________。
(2)写出H2CO3的电离方程式:______________________。
(3)常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是______________________(填宇母序号,下同)。
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH)
C. c(H+)·c(OH-) D.
若该溶液升髙温度,上述4种表达式的数据增大的是_________________________。
(4)取0.10mol CH3COOH (冰醋酸)作导电性实验,测得其导电率随加入的水量变化如图所示:比较a、b点的相关性质(填“>”“<”或“=”):
n(H+)∶a_____b;c(CH3COO-)∶a_____b;完全中和时消耗NaOH的物质的量∶a_____b;
(5)H+浓度相同等体积的两份溶液A(盐酸)和B(CH3COOH)分別与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同, 则下列说法正确的是__________(填写序号)
①反应所需要的时间B>A ②开始反应时的速率A>B
③参加反应的锌的物质的量A=B ④A中有锌剩余
【答案】 (1). CH3COOH>H2CO3>HC1O (2). H2CO3HCO3-+H+ (3). A (4). ABCD (5). < (6). > (7). = (8). ③④
【解析】
(1)酸电离程度越大,其在相同温度下的电离平衡常数就越大,根据表格数据可知电离平衡常数CH3COOH>H2CO3>HClO,所以酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO;(2)碳酸是二元弱酸,电离方程式为H2CO3HCO3-+H+;(3)在常温下,醋酸在溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,A、稀释促进电离,氢离子的物质的量增加,但氢离子浓度减小,A正确;B、溶液在加水稀释过程中,c(CH3COOH)、c(H+)由于稀释都减小,其中醋酸的物质的量减小,氢离子的物质的量增加,所以溶液中升高, B错误;C、温度不变,水的离子积常数不变,C错误;D、,温度不变,电离常数不变,D错误,答案选A。该溶液升髙温度,促进电离,电离常数增大,溶液中氢离子浓度增大,醋酸浓度减小,则增大。升高温度水的离子积常数增大,答案选ABCD;(4)稀释促进电离,则n(H+)∶a<b;离子浓度越大,导电性越强,则c(CH3COO-)∶a>b;a、b两点醋酸的物质的量相等,因此完全中和时消耗NaOH的物质的量∶a=b;(5)氢离子浓度相同的等体积的A、B两份溶液(A为盐酸,B为醋酸)分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,由于醋酸部分电离,其酸的浓度大于氢离子浓度,盐酸中HCl的浓度等于氢离子的浓度,所以醋酸的浓度大于HCl的浓度,则盐酸中锌粉剩余;①由于醋酸中酸过量,则反应较快,所以反应所需的时间A>B;错误;②开始pH相同,则氢离子浓度相同,所以开始时反应速率A=B,错误;③由于生成的氢气体积相同,所以参加反应的锌粉物质的量A=B,正确;④醋酸的浓度大于盐酸的浓度,醋酸有剩余,则盐酸中有锌粉剩余,正确;答案选③④。
28.甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),现在实验室模拟该反应并进行分析。
(1)下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH__________0(填“>”、“<”或“=”)。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_______K2 (填 “>”、“<”或“=”)。
③若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是______________。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.使用合适的催化剂 D.充入He,使体系总压强增大
(2)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,如图所示
下列说法正确的是________(填序号);
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=nA/tAmol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(3)在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为_____________。
【答案】 (1). < (2). > (3). B (4). ③④ (5). (2-α)/2
【解析】
【详解】(1)①根据图像,先拐先平衡,即T2>T1,温度越高,CO的转化率降低,升高温度,平衡向逆反应方向进行,根据勒夏特列原理,正反应为放热反应,即△H<0;②该反应是放热反应,温度越高,K越小,即K1>K2;③A、正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向进行,甲醇产率降低,故A错误;B、从体系中分离出甲醇,平衡向正反应方向进行,甲醇的产率增大,故B正确;C、催化剂对化学平衡无影响,即甲醇的产率不变,故C错误;D、恒容状态下,充入非反应气体,组分的浓度不变,化学平衡不移动,甲醇的产率不变,故D错误;(2)①根据化学反应速率数学表达式,v(CH3OH)=nA/2tAmol/(L·min),故①错误;②根据图像,T2时首先达到平衡,即T2>T1,随着温度的升高,甲醇的物质的量减少,说明平衡向逆反应方向进行,即正反应为放热反应,温度越高,化学平衡常数越小,即T1的平衡常数比T2时的大,故②错误;③根据②的分析,该反应为放热反应,故③正确;④T1到T2,温度升高,平衡向逆反应方向进行,H2的物质的量增大,甲醇的物质的量减少,因此此比值增大,故④正确;(3)达到平衡时,消耗CO2的物质的量为αmol,气体物质的量减少2αmol,即达到平衡时气体物质的量为(4-2α)mol,相同条件下,压强之比等于物质的量之比,即容器内的压强与起始压强之比等于(4-2α):4=(2-α) :2。
【点睛】关于化学平衡图像,类似本题,先拐先平衡,说明反应速率快,对应的温度高,然后看平衡线,随着温度的升高,CO2的转化率或CH3OH的物质的量减少,说明升高温度,平衡向逆反应方向进行,根据勒夏特列原理,判断出正反应为放热反应。
29.中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g·L-1。某兴趣小组用题图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对其含量进行测定。
(1)B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,其化学方程式为_______________________________________________________。
(2)除去C中过量的H2O2,然后用0.0900mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定。若滴定前俯视,滴定后仰视,对滴定结果的影响是____________(填无影响、偏高或偏低);若滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,对滴定结果的影响是____________(填无影响、偏高或偏低);若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为___________________;滴定终点的判断为_____________________________________________。
(3)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00mL,该葡萄酒中SO2含量为:__________g·L-1。
(4)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施_________________。
【答案】 (1). SO2+H2O2=H2SO4 (2). 偏高 (3). 偏高 (4). 酚酞 (5). 滴最后一滴,溶液恰好由无色变浅红色,且30秒无变化 (6). 0.24 (7). 原因:盐酸易挥发;改进措施:用不挥发的强酸(如硫酸)代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,排除盐酸挥发的影响。
【解析】
【详解】(1)SO2具有还原性,H2O2具有强氧化性,H2O2把SO2氧化成H2SO4,反应方程式为H2O2+SO2=H2SO4;(2)滴定管的从上到下刻度增大,滴定前俯视,滴定后仰视,消耗的NaOH体积增大,测的SO2的量偏高;滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,消耗的NaOH的体积增大,测的SO2量偏高;选择指示剂,滴定后溶液的pH与指示剂的变色范围应一致,pH=8.8溶液显碱性,酚酞的变色范围是8.2~10.0,因此应用酚酞作指示剂;滴最后一滴NaOH,溶液恰好由无色变浅红色,且30秒无变化;(3)根据过程,得出SO2~H2SO4~2NaOH,n(SO2)=25×10-3×0.09/2mol=1.125×10-3mol,其质量为1.125×10-3×64g=7.2×10-2g,则SO2的含量为7.2×10-2/300×10-3g·L-1=0.24g·L-1;(4)测定结果比实际值偏高,说明溶液中酸的量高,B装置中加入葡萄酒和盐酸,盐酸具有挥发性,加热时,进入装置C,消耗的NaOH的量增加;改进措施为用不挥发的强酸(如硫酸)代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,排除盐酸挥发的影响。
1.常温下,下列关于NaOH溶液和氨水的说法正确的是
A. 相同物质的量浓度的两溶液中的c(OH-)相等
B. pH=13的两溶液稀释100倍,pH都为11
C. 两溶液中分别加入少量NH4Cl固体,c(OH-)均减小
D. 体积相同、pH相同的两溶液能中和等物质的量的盐酸
【答案】C
【解析】
【分析】
NaOH是强碱,一水合氨是弱碱,弱碱在水溶液中存在电离平衡,加水稀释、同离子效应等会影响电离平衡的移动,据此分析。
【详解】A、NaOH是强碱,完全电离,一水合氨是弱碱,电离不完全,所以相同物质的量浓度的两溶液中NaOH溶液中的c(OH-)大,A错误;
B、弱碱在水溶液中存在电离平衡,加水稀释时平衡正向移动,pH=13的两溶液稀释100倍,NaOH溶液的pH为11,氨水的pH大于11,B错误;
C、NaOH溶液中加入NH4Cl固体,能够生成一水合氨,氢氧根离子浓度减小,氨水中加入NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,一水合氨的电离平衡逆向移动,氢氧根离子浓度减小,C正确;
D、一水合氨是弱碱,弱碱在水溶液中存在电离平衡,体积相同、pH相同的两溶液中和盐酸时,氨水消耗的盐酸多,D错误;
答案选C。
2.下列物质中属于弱电解质的是
A. 冰醋酸 B. H2SO4溶液 C. BaSO4 D. Cl2
【答案】A
【解析】
【分析】
在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物是非电解质,部分电离的电解质属于弱电解质,完全电离的电解质属于强电解质,据此判断。
【详解】A、冰醋酸溶于水部分电离,属于弱电解质,A正确;
B、硫酸溶液是混合物,不是电解质,也不是非电解质,B错误;
C、BaSO4溶于水的部分完全电离,属于强电解质,C错误;
D、氯气是单质,不是电解质,也不是非电解质,D错误。
答案选A。
【点睛】本题考查了电解质与非电解质、强电解质与弱电解质的判断,题目难度不大,注意掌握电解质与非电解质、强电解质与弱电解质的本质区别,注意概念的内涵与外延。
3.在室温下,等体积的酸和碱的溶液混合后,pH一定小于7的是( )
A. pH=3的HNO3和pH=11的KOH
B. pH=3的盐酸和pH=11的氨水
C. pH=3的醋酸和pH=11的Ba(OH)2
D. pH=3的硫酸和pH=11的NaOH
【答案】C
【解析】
试题分析:A.硝酸和氢氧化钡都是强电解质,pH=3的硝酸和pH=11的Ba(OH)2溶液中,硝酸中氢离子浓度等于氢氧化钡溶液中氢氧根离子浓度,二者等体积混合时恰好反应生成硝酸钡,溶液呈中性,故A错误;B.氯化氢是强电解质,一水合氨是弱电解质,所以pH=3的盐酸和pH=11的氨水,盐酸的浓度小于氨水浓度,二者等体积混合,氨水有剩余,一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,所以混合溶液呈碱性,故B错误;醋酸是弱电解质,氢氧化钾是强电解质,所以pH=3的醋酸和pH=11的KOH溶液,醋酸溶液浓度大于氢氧化钾溶液,二者等体积混合时,醋酸有属于,醋酸的电离程度大于醋酸根离子水解程度,所以混合溶液呈酸性,故C正确;硫酸和氢氧化钠都是强电解质,pH=3的硫酸中氢离子浓度为0.001mol/L,pH=11的KOH溶液中氢氧根离子浓度为0.001mol/L,等体积混合,二者恰好反应生成硫酸钾,混合溶液呈中性,故D错误;故选C。
考点:酸碱混合时pH的计算
4.在一个固定体积的密闭容器中,放入3 L X(g)和3 L Y(g),在恒温恒体积下发生反应3X(g)+3Y(g) 2Q(g)+nR(g),达到平衡后,X的转化率为35%,混合气体的压强却比起始压强小,则方程中n的值是( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】A
【解析】
【分析】
依据勒夏特列原理,以及压强之比等于物质的量之比进行分析判断。
【详解】达到平衡后,压强比反应前小,根据阿伏加德罗推论,在同温同体积的条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,压强减小,说明反应后气体系数之和小于反应前气体系数之和,即3+3>2+n,即n<4,故A正确。
5.下列有关滴定操作的说法正确的是( )
A. 用25mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7mL
B. 用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,则测定结果偏低
C. 用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏高
D. 用未知浓度的盐酸滴定标准的KOH溶液时,若读取读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高
【答案】D
【解析】
【详解】A.滴定管精确值为0.01mL,读数应保留小数点后2位,A错误;
B.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,由于没有润洗,标准液浓度减小,消耗标准液体积增加,则测定结果偏高,B错误;
C.所用的固体KOH中混有NaOH,相同质量的氢氧化钠和氢氧化钾,氢氧化钠的物质的量大于氢氧化钾的物质的量,故所配的溶液的OH-浓度偏大,导致消耗标准液的体积V(碱)偏小,根据c(酸)=c(碱)×V(碱)/V(酸)可知c(酸)偏小,C错误;
D.用未知浓度的盐酸滴定标准的KOH溶液时,若滴定前仰视读数,滴定至终点后俯视读数,导致消耗的盐酸体积偏小,依据c(酸)=c(碱)×V(碱)/V(酸)可知测定结果偏高,D正确;
答案选D。
6.真空密闭容器中盛有1 mol PCl5,加热到200℃,发生反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),反应达到平衡后,PCl5所占体积分数为M%。若在同一温度和同一容器中,最初投入2 mol PCl5,反应达到平衡时,PCl5所占体积分数为N%,则M和N的正确关系是 ( )
A. M>N B. M
【答案】B
【解析】
因为反应物只有一种,因此增大反应物的量,相当于增大体系的压强,平衡将向逆反应方向移动,即PCl5的体积分数应减小。B正确。
7.在一密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g)C(s)+3D(g) ΔH<0,达到平衡时采取下列措施,可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是( )
A. 移走少量C B. 扩大容积,减小压强
C. 缩小容积,增大压强 D. 容积不变,充入“惰”气
【答案】C
【解析】
【详解】A项,C为固体,改变其量,对反应速率无影响,故A错误;B项,扩大容积,压强减小,使v正减小,又因为该反应左边气体计量数大于右边,所以平衡左移,c(D)也减小,故B错误;C项,缩小容积,压强增大,浓度增大,反应速率也增大,平衡右移,c(D)也增大,故C正确;D项,容积不变,充入“惰”气,反应物浓度不变,速率不变,平衡不移动,故D错误。综上所述,符合题意的选项为C。
【点睛】本题考查影响化学反应速率和化学平衡的外因,注意:①改变固体物质的量对化学反应速率和化学平衡不影响,增大固体物质的表面积能加快化学反应速率;②容积不变,充入“惰”气对化学反应速率和化学平衡不影响;压强不变充入“惰”气会减慢化学反应速率,可能影响化学平衡。
8.下列热化学方程式中ΔH数值代表燃烧热的是( )
A. CH4(g)+2O2(g)===2H2O(1)+CO2(g) ΔH1
B. S(s)+3/2O2(g)===SO3(g) ΔH2
C. C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(g) ΔH3
D. 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH4
【答案】A
【解析】
【分析】
从燃烧热的定义分析,燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量。
【详解】A、甲烷完全燃烧时应生成CO2和液态水,热化学方程式中△H等于燃烧热,故A正确;B、S不能与氧气反应直接生成SO3,故B错误;C、反应中生成的水为气体,不符合燃烧热的定义,热化学方程式中△H不代表燃烧热,故C错误;D、热化学方程式中CO的物质的量不为1mol,热化学方程式中△H不等于燃烧热,故D错误;故选A。
【点睛】本题考查燃烧热的定义,注意燃烧热概念的理解。本题的易错点为CD,要注意燃烧热的热化学方程式时可燃物一定是1 mol,即可燃物的计量系数一定是1,稳定的氧化物指反应中C→CO2,H→H2O(液),S→SO2(气)等。
9.已知:S(g) + O2 (g) = SO2(g) ΔH=-Q1kJ/mol ; S(s) + O2 (g) = SO2(g) ΔH=-Q2 kJ/mol。 则Q1 Q2
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 无法比较
【答案】A
【解析】
【详解】S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-Q1kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-Q2kJ/mol,硫固体变化为气态硫吸热,则Q1>Q2 ,故选A。
10.下列说法不正确的是( )
A. 化学能可以转变成为热能、电能等
B. 化学反应必然伴随发生能量变化
C. 化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的
D. 化学反应中能量变化的多少与反应物的质量无关
【答案】D
【解析】
【分析】
化学反应的实质是旧化学键断裂、新化学键形成,一定伴随能量变化;化学变化过程中产生的能量可以转化为热能、电能等,且化学反应中,反应物的质量(或物质的量)的多少及物质的聚集状态,影响着反应中能量变化的多少。
【详解】A.化学反应过程中产生的化学能变为热能、电能等,A错误;B.化学反应的实质是旧化学键断裂、新化学键形成,一定伴随能量变化,故B正确;C.化学反应的实质是旧化学键断裂、新化学键形成,一定伴随能量变化,则化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的,故C正确;D.化学反应的能量变化大小与反应物的物质的量(或质量)、物质的聚集状态等有关,故D正确;正确选项D。
【点睛】物质发生化学反应是分子分解为原子,原子重新组合成分子的过程;这个过程本质就是旧化学键断裂、新化学键形成,从而体现出而整个反应过程中一定伴随有能量的变化,可以以热能、光能、电能等不同形式释放出来。
11.已知电离平衡常数K1(H2SO3)> K1(H2CO3)≈K2(H2SO3)>K2(H2CO3),则溶液中不可以大量共存的离子组是
A. SO32—、HCO3— B. HSO3—、HCO3— C. HSO3—、CO32— D. SO32—、CO32—
【答案】C
【解析】
【详解】由于K1(H2SO3)> K1(H2CO3)≈K2(H2SO3)>K2(H2CO3),则酸性H2SO3>H2CO3≈HSO3->HCO3-。A. SO32—、HCO3—离子间不能反应,能够大量共存,故A不选;B. HSO3—、HCO3—离子间不能反应,能够大量共存,故B不选; C.由于酸性HSO3->HCO3-,则HSO3—、CO32—能够反应生成HCO3—,不能大量共存,故C选;D. SO32—、CO32—离子间不能反应,能够大量共存,故D不选;故选C。
12.浓度均为0. 1mol/L、体积为V0的HX、HY溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg(V/ V0)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A. HX、HY都是弱酸,且HX的酸性比HY的弱
B. 相同温度下,电离常数K(HX):a>b
C. 常温下,由水电离出的c(H+)·c(OH-):a D. lg(V/ V0)=3,若同时微热两种溶液,则[c(X-)/c(Y-)]减小
【答案】C
【解析】
A、根据图分析,当lg=0,HX的pH>1,说明HX部分电离,为弱电解质,HY的pH=1,说明其完全电离,为强电解质,所以HY的酸性大于HX,选项A错误;B、酸的电离平衡常数只与温度有关,所以相同的温度下,电离常数a=b,选项B错误;C、酸或碱抑制水的电离,酸中的氢离子浓度越小,其抑制水电离程度越小,根据图分析,b溶液中氢离子浓度小于a,则水的电离程度a 13.甲、乙两杯醋酸稀溶液,甲的pH=a,乙的pH=a+1,对下列叙述的判断正确的是( )
A. 甲中水电离出来的H+的物质的量浓度是乙中水电离出来H+的物质的量浓度的10倍
B. 中和等物质的量的NaOH溶液需甲、乙两杯醋酸溶液的体积,10V(甲)>V(乙)
C. 物质的量浓度c(甲)>10c(乙)
D. 甲中的c(OH-)为乙中的c(OH-)的10倍
【答案】C
【解析】
试题分析:A.c(H+)=10-pH,所以c (H+)甲=10-a,c (H+)乙=10-(a+1),所以c(H+)甲="10c" (H+)乙,酸溶液中水电离出的c(H+)等于溶液中c(OH-),所以c(OH-)=,所以氢氧根离子浓度:10c (OH-)甲="c" (OH-)乙,则水电离出的氢离子浓度10c(H+)甲=c(H+)乙,错误;C.酸的浓度越大,酸的电离程度越小,c(甲)>10c(乙),正确;B.酸的浓度越大,酸的电离程度越小,与等量NaOH反应,酸的浓度越大则消耗酸的体积越小,c(甲)>10c(乙),所以消耗酸的体积,10V(甲)<V(乙),错误;D.c(OH-)=,所以氢氧根离子浓度:10c (OH-)甲="c" (OH-)乙,错误。
考点:考查弱电解质在水溶液中的电离平衡。
14.常温下,pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混和,所得混和溶液的pH=11,则强酸与强碱的体积比是( )
A. 9:1 B. 11:1 C. 1:11 D. 1:9
【答案】A
【解析】
【分析】
酸碱混合后溶液呈碱性,说明碱过量,根据c(OH-)=计算。
【详解】pH=13的强碱溶液中c(OH-)=0.1mol/L,pH=2的强酸溶液中c(H+)=0.01mol/L,
酸碱混合后溶液呈碱性,说明碱过量,且pH=11,说明反应后c(OH-)=0.001mol/L,
则:c(OH-)===0.001mol/L,
解之得:V(酸):V(碱) =9:1,
所以A选项是正确的。
15.浓度均为0.1 mol·L-1、体积为V0的HA酸溶液和MOH碱溶液,分别加蒸馏水稀释,溶液pH随滴入的蒸馏水体积的变化曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A. HA为强酸,MOH为强碱
B. a点HA的电离度小于10%
C. 两种溶液无限稀释时,其c(H+)近似相等
D. 两种溶液稀释至V1时,b、c两点所示溶液中c(A-)>c(M+)
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查强弱电解质的稀释问题。解答时根据图像的pH知HA为弱酸,MOH为强碱;又知道稀释时促进弱电解质电离,其电离度也增大。无论强碱还是弱酸无限稀释其c(H+)近似相等的; MOH为强碱,完全电离,而HA为弱酸,部分电离,浓度均为0.1 mol·L-1的HA酸溶液和MOH碱溶液稀释相同倍数时,c(M+)>c(A-)。
【详解】A.若HA为强酸,则0.1 mol·L-1的该溶液pH=1,而图中其pH=2, HA为弱酸,故A项错误;B.对于HA溶液,在滴加蒸馏水前,溶液pH=2,即溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,故其电离度为10%,溶液越稀,促进电离,其电离度增大,故a点HA的电离度大于10%,故B项错误;酸碱溶液无限稀释时,溶液中的c(H+)≈c(OH-)≈1×10-7mol·L-1,故C项正确;D.由图像知MOH为强碱,完全电离,而HA为弱酸,部分电离,浓度均为0.1 mol·L-1的HA酸溶液和MOH碱溶液稀释相同倍数时,c(M+)>c(A-),故D项错误。
【点睛】本题考查强弱电解质的稀释问题。解答时根据图像的PH判断酸和碱的强弱,根据稀释促进弱电解质电离,其电离度也增大;无论强碱还是弱酸无限稀释其c(H+)近似相等的; MOH为强碱,完全电离,而HA为弱酸,部分电离,浓度均为0.1 mol·L-1的HA酸溶液和MOH碱溶液稀释相同倍数时,c(M+)>c(A-)。
16.已知可逆反应aA+bBcC中,5分钟时分别测得在不同温度下物质的含量A%和C%,绘制变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡
B. 该反应在T2温度时达到过化学平衡
C. 该反应的逆反应是放热反应
D. 升高温度,平衡会向正反应方向移动
【答案】B
【解析】
【分析】
T2℃之前,A%变小,C%从0逐渐增大,而T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃之前该反应未达到平衡状态,而T2℃时为化学平衡状态,T2℃之后是温度升高使平衡向左移动,所以逆反应是吸热反应,正反应为放热反应。
【详解】T1温度之后,A%继续变小,C%继续增大,T2℃达到平衡状态,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动, A%增大,C%减小,故T1温度时未达到化学平衡,T3温度时达到化学平衡,A错误;T2℃之前A%变小,C%从0渐增大,而T2℃之后A%渐大,C%渐小,而T2℃时恰好平衡,B正确;T2℃时恰好平衡,T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃之后是温度升高使平衡向左移动,所以逆反应是吸热反应,C错误;T2℃时恰好平衡,T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃之后是温度升高使平衡向左移动,所以逆反应是吸热反应,温度升高使平衡向逆反应移动,D错误。
故选:B。
【点睛】本题化学反应图象分析,明确图象中曲线变化趋势与温度的关系是解本题关键,会根据图象确定平衡状态及反应热。
17.在一密闭的容器中,将一定量的NH3加热使其发生分解反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),当达到平衡时,测得25%的NH3分解,此时容器内的压强是原来的( )
A. 1.125倍 B. 1.25倍
C. 1.375倍 D. 1.5倍
【答案】B
【解析】
【详解】假设原容器中含有2mol氨气,达到平衡时,测得25%的NH3分解,则容器中含有氨气2mol×(1-25%)=1.5mol,氮气为2mol×25%×=0.25mol,氢气为2mol×25%×=0.75mol,同温同体积是气体的压强之比等于物质的量之比,平衡时,容器内的压强是原来的=1.25倍,故选B。
18.一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g),若反应开始时充入2 mol A和2 mol B,达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是( )
A. 2.5mol C B. 2 mol A、2 mol B和10 mol He(不参加反应)
C. 1.5 mol B和1.5 mol C D. 2 mol A、3 mol B和3 mol C
【答案】A
【解析】
【分析】
反应2A(g)+B(g)⇌3C(g)中,气体的体积前后相同,在一定温度下,在恒容密闭容器中得到平衡状态,只要满足物质全部转化为A、B,且满足n(A):n(B)=1:1,即可得到相同平衡状态,结合浓度对平衡移动的影响,只要加入的物质的量:n(A):n(B)>1:1,平衡后A的体积分数大于a%。
【详解】反应2A(g)+B(g)⇌3C(g)中,气体的体积前后相同,在一定温度下,在恒容密闭容器中得到平衡状态,只要满足物质全部转化为A、B,且满足n(A):n(B)=1:1,就是等效平衡,结合浓度对平衡移动的影响,只要加入的物质的量:n(A):n(B)>1:1,平衡后A的体积分数大于a%,A.2molC相当于molA和molB,二者的比值为2:1,大于1:1,则平衡后A的体积分数大于a%,选项A正确;B.2molA、2molB和1molHe(不参加反应),n(A):n(B)=2:2,等于1:1,则平衡后A的体积分数等于a%,选项B错误;
C.1molB和1molC,相当于molA和molB,n(A):n(B)=1:2,小于1:1,则平衡后A的体积分数小于a%,选项C错误;D.2molA、3molB和3molC,相当于4molA和4molB,二者的比值为4:4,等于1:1,则平衡后A的体积分数等于a%,选项D错误,答案选A。
【点睛】本题考查等效平衡问题,题目难度中等,本题注意与原配比数相比较,结合浓度对平衡移动的影响可进行判断。
19.一定条件下,往容积恒定的密闭容器中投入2molA和1molB,发生可逆反应:2A(g)+B(g)C(g)+D(s),达到平衡时,测得压强为原压强的5/6,则A的转化率为 ( )
A. 25% B. 40% C. 50% D. 75%
【答案】A
【解析】
考查可逆反应的有关计算。2A(g) + B(g)C(g)+D(s)
起始量(mol) 2 1 0
转化量(mol) x 0.5x 0.5x
平衡量(mol) 2-x 1-0.5x 0.5x
在等温等容时,压强之比就是物质的量之比
所以有2-x+1-0.5x+0.5x=3×5/6
解得x=0.5
所以转化率是0.5÷2×100%=25%,答案选A。
20.一定温度下,下列叙述不能作为可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡标志的是( )
①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B
③A、B、C的浓度不再变化 ④C的物质的量不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的总物质的量不再变化
⑦单位时间消耗a molA,同时生成3a mol B ⑧A、B、C的分子数之比为1:3:2
A. ⑤⑥ B. ⑦④ C. ①③ D. ②⑧
【答案】D
【解析】
【分析】
可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g),反应物气体的计量数大于生成物气体的计量数,当达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变,由此衍生的一些物理量不变,可以此判断是否得到平衡状态。
【详解】①C的生成速率与C的消耗速率相等时,该反应达到平衡状态,故正确;②无论反应是否达到平衡状态,单位时间内生成a mol A同时生成3a molB,所以不能说明该反应达到平衡状态,故错误;③A、B、C的浓度不再变化,可说明达到平衡状态,故正确;④C的物质的量不再变化,可说明达到平衡状态,故正确;⑤由于反应前后气体的体积不等,恒容容器中,混合气体的总压强不再变化,可说明达到平衡状态,故正确;⑥混合气体的总物质的量不再变化,可说明达到平衡状态,故正确;⑦单位时间消耗amolA,同时生成3amolB,说明正逆反应速率相等,则达到平衡状态,故正确;⑧A、B、C的分子数之比为1:3:2,不能用以判断是否达到平衡状态,与起始配料比以及反应的转化程度有关,故错误;答案选D。
【点睛】本题考查化学平衡状态的判断,题目难度中等,本题注意分析反应前后气体的体积关系,把握题给条件,在学习中注意总结。
21.在某容积一定的密闭容器中,有下列的可逆反应:A(g)+B(g)xC(g)(正反应放热)有图Ⅰ所示的反应曲线,试判断对图Ⅱ的说法中正确的是(T表示温度,P表示压强,C%表示C的体积分数)
A. P3>P4,y轴表示B的转化率 B. P3<P4,y轴表示B的体积分数
C. P3<P4,y轴表示混合气体的密度 D. P3>P4,y轴表示混合气体的密度
【答案】A
【解析】
【分析】
图1中,根据先拐先平数值大知,温度一定时,P2>P1,增大压强,C的含量增大,则平衡向正反应方向移动,所以x=1;压强一定时,T1>T2,升高温度,C的含量降低,则正反应是放热反应。
【详解】升高温度平衡向逆反应方向移动,B的转化率减小,增大压强平衡向正反应方向移动,B的转化率增大,则P3>P4,A正确;升高温度平衡向逆反应方向移动,B的体积分数减小,B错误;混合气体总质量不变,容器容积不变,反应混合气体的密度不变,C、D错误。
故选A。
【点睛】本题考查图象分析,侧重考查学生分析判断能力,根据先拐先平数值大确定反应热和x值,再采用“定一议二”的方法分析解答。
22.已知下列反应的热化学方程式:
①6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)△H1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H2
③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3
④4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)△H4
下列说法不正确的是( )
A. △H4=12△H3+10△H2﹣2△H1
B. 若将①中 H2(g)改为 H2(l)则△H>△H1
C. C(金刚石,s)与 C(石墨,s)的燃烧热不同
D. △H2是 H2(g)的燃烧热
【答案】D
【解析】
A、由盖斯定律:10×②+12×③-2×①+10×④得:4C3H5(ONO2)3(l)═12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)△H=12△H3+10△H2-2△H1+10△H4,选项A正确;B、若将①中 H2(g)改为 H2(l),氢气由液态转化为气态吸热,则△H>△H1,选项B正确;C、C(金刚石,s)与 C(石墨,s)所含的能量不同,化学键的断裂吸收的热量不同,故燃烧热不同,选项C正确;D、燃烧热是1mol纯物质完成燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,水的稳定氧化物是液态水,选项D错误。答案选D。
点睛:本题考查了反应热的计算及燃烧热的判断,侧重于盖斯定律应用的考查,准确把握盖斯定律的概念是关键。易错点为选项A,根据盖斯定律,利用方程式的加减得出C3H5(ONO2)3分解成CO2、N2、H2O、O2的化学方程式,其反应热也要相应的加减,从而得出其热化学反应方程式。
23.已知:Fe2O3 (s)+3/2C(s)= 3/2CO2(g)+2Fe(s) △H=+234.1kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ·mol-1 ,
则 2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)的△H是 ( )
A. -824.4kJ·mol- 1 B. -627.6kJ·mol-1
C. -744.7kJ·mol-1 D. -169.4kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
根据盖斯定律,(2)×-(1)得2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s),ΔH=(-393.5 kJ/mol) × -234.1 kJ/mol=-824.4 kJ/mol,故A正确。
点睛:盖斯定律说的是 ,反应热与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关。具体计算时,可以运用方程式叠加的方法,得到目标方程式,反应热也是代数和。
24.已知:△G=△H-T△S,当△G<0,反应能自发进行,△G>0反应不能自发进行。下列说法中正确的是( )
A. 非自发反应在任何条件下都不能发生
B. 熵增加且放热的反应一定是自发反应
C. 自发反应一定是熵增加的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应
D. 凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应
【答案】B
【解析】
A. 非自发反应在一定条件下也能发生,如碳酸钙的分解反应在常温下不能自发进行,在高温下就可以自发进行,故A错误;B. 熵增加且放热的反应,△S>0、△H<0,则△G=△H-T△S<0,反应一定能自发进行,故B正确;C.反应能否自发进行,由熵变、焓变和反应温度共同决定,所以熵增加、熵减小或熵不变的反应都可能自发进行,故C错误;D. 根据上述分析可知,反应能否自发进行,由熵变、焓变和反应温度共同决定,所以放热反应或吸热反应都可能自发进行,故D错误;答案选B。
点睛:本题主要考查反应能否自发进行的判断依据,试题难度一般。解答本题的关键是要注意△G=△H-T△S,△G为自由能变化,△H为焓变,△S为熵变,T为热力学温度,反应能否自发进行是由焓变、熵变和温度共同决定的,△G<0时反应能够自发进行,△G>0时反应不能自发进行,根据△G是否小于0解答即可。
25.下列关于热化学反应的描述中正确的是 ( )
A. HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ/mol
B. 甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH<-890.3 kJ·mol-1
C. 已知:500 ℃、30 MPa下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1;将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量46.2 kJ
D. CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0kJ/mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,但由于稀硫酸与氢氧化钙反应生成的硫酸钙微溶,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热的△H≠-57.3kJ/mol,A错误;
B.由于气态水的能量高于液态水的能量,则甲烷完全燃烧生成液态水放热多,但放热越多,△H越小,因此反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)的ΔH>-890.3 kJ·mol-1,B错误;
C.合成氨反应是可逆反应,将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量小于46.2 kJ,C错误;
D.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol,互为逆反应时,焓变的数值相同、符号相反,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0kJ/mol,D正确;
答案选D。
【点睛】本题考查热化学方程式,为高频考点,把握反应中能量变化、中和热与燃烧热、可逆反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,选项B为解答的易错点,注意比较△H大小时要带着符合比较,题目难度不大。
26.常温下,有pH=12的NaOH溶液100 mL,若将其pH变为11(溶液混合忽略体积变化;计算结果保留到小数点后一位)。
(1)若用pH=10的NaOH溶液,应加入_________mL。
(2)若用pH=2的盐酸,应加入_________mL。
(3)若用水稀释,则加入水的体积为____________________ mL。
(4)常温下,设pH=5的H2SO4溶液中由水电离出的H+浓度为c1;pH=11的NaOH溶液中由水电离出的H+浓度为c2,则c1/c2=_________。
(5)常温下,pH=11的NaOH溶液aL与pH=5的H2SO4溶液bL混合,若所得混合溶液呈中性,则a∶b=_________。
【答案】 (1). 1000 (2). 81.8 (3). 900 (4). 100 (5). 1:100
【解析】
【详解】(1)常温下,pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=10-2mol·L-1,pH=10的NaOH溶液中c(OH-)=10-4mol·L-1,根据混合后溶质的物质的量等于混合前溶质物质的量的和,=10-3,解得V=1000mL;(2)反应后溶液显碱性,因此有=10-3,解得V≈81.8mL;(3)稀释过程中溶质的物质的量不变,因此有=10-3,解得V=900mL;(4)pH=5的H2SO4中水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-9mol·L-1,pH=11的NaOH溶液中水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-11mol·L-1,则c1:c2=10-9:10-11=100:1;(5)溶液显中性,n(OH-)=n(H+)=a×10-3=b×10-5,则a:b=1:100。
27.25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HC1O
电离平衡常数
1.7×10-5
K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11
3.0×10-8
请回答下列问题:
(1)CH3COOH、H2CO3、HC1O的酸性由强到弱的顺序为______________________。
(2)写出H2CO3的电离方程式:______________________。
(3)常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是______________________(填宇母序号,下同)。
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH)
C. c(H+)·c(OH-) D.
若该溶液升髙温度,上述4种表达式的数据增大的是_________________________。
(4)取0.10mol CH3COOH (冰醋酸)作导电性实验,测得其导电率随加入的水量变化如图所示:比较a、b点的相关性质(填“>”“<”或“=”):
n(H+)∶a_____b;c(CH3COO-)∶a_____b;完全中和时消耗NaOH的物质的量∶a_____b;
(5)H+浓度相同等体积的两份溶液A(盐酸)和B(CH3COOH)分別与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同, 则下列说法正确的是__________(填写序号)
①反应所需要的时间B>A ②开始反应时的速率A>B
③参加反应的锌的物质的量A=B ④A中有锌剩余
【答案】 (1). CH3COOH>H2CO3>HC1O (2). H2CO3HCO3-+H+ (3). A (4). ABCD (5). < (6). > (7). = (8). ③④
【解析】
(1)酸电离程度越大,其在相同温度下的电离平衡常数就越大,根据表格数据可知电离平衡常数CH3COOH>H2CO3>HClO,所以酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO;(2)碳酸是二元弱酸,电离方程式为H2CO3HCO3-+H+;(3)在常温下,醋酸在溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,A、稀释促进电离,氢离子的物质的量增加,但氢离子浓度减小,A正确;B、溶液在加水稀释过程中,c(CH3COOH)、c(H+)由于稀释都减小,其中醋酸的物质的量减小,氢离子的物质的量增加,所以溶液中升高, B错误;C、温度不变,水的离子积常数不变,C错误;D、,温度不变,电离常数不变,D错误,答案选A。该溶液升髙温度,促进电离,电离常数增大,溶液中氢离子浓度增大,醋酸浓度减小,则增大。升高温度水的离子积常数增大,答案选ABCD;(4)稀释促进电离,则n(H+)∶a<b;离子浓度越大,导电性越强,则c(CH3COO-)∶a>b;a、b两点醋酸的物质的量相等,因此完全中和时消耗NaOH的物质的量∶a=b;(5)氢离子浓度相同的等体积的A、B两份溶液(A为盐酸,B为醋酸)分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,由于醋酸部分电离,其酸的浓度大于氢离子浓度,盐酸中HCl的浓度等于氢离子的浓度,所以醋酸的浓度大于HCl的浓度,则盐酸中锌粉剩余;①由于醋酸中酸过量,则反应较快,所以反应所需的时间A>B;错误;②开始pH相同,则氢离子浓度相同,所以开始时反应速率A=B,错误;③由于生成的氢气体积相同,所以参加反应的锌粉物质的量A=B,正确;④醋酸的浓度大于盐酸的浓度,醋酸有剩余,则盐酸中有锌粉剩余,正确;答案选③④。
28.甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),现在实验室模拟该反应并进行分析。
(1)下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH__________0(填“>”、“<”或“=”)。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_______K2 (填 “>”、“<”或“=”)。
③若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是______________。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.使用合适的催化剂 D.充入He,使体系总压强增大
(2)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,如图所示
下列说法正确的是________(填序号);
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=nA/tAmol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(3)在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为_____________。
【答案】 (1). < (2). > (3). B (4). ③④ (5). (2-α)/2
【解析】
【详解】(1)①根据图像,先拐先平衡,即T2>T1,温度越高,CO的转化率降低,升高温度,平衡向逆反应方向进行,根据勒夏特列原理,正反应为放热反应,即△H<0;②该反应是放热反应,温度越高,K越小,即K1>K2;③A、正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向进行,甲醇产率降低,故A错误;B、从体系中分离出甲醇,平衡向正反应方向进行,甲醇的产率增大,故B正确;C、催化剂对化学平衡无影响,即甲醇的产率不变,故C错误;D、恒容状态下,充入非反应气体,组分的浓度不变,化学平衡不移动,甲醇的产率不变,故D错误;(2)①根据化学反应速率数学表达式,v(CH3OH)=nA/2tAmol/(L·min),故①错误;②根据图像,T2时首先达到平衡,即T2>T1,随着温度的升高,甲醇的物质的量减少,说明平衡向逆反应方向进行,即正反应为放热反应,温度越高,化学平衡常数越小,即T1的平衡常数比T2时的大,故②错误;③根据②的分析,该反应为放热反应,故③正确;④T1到T2,温度升高,平衡向逆反应方向进行,H2的物质的量增大,甲醇的物质的量减少,因此此比值增大,故④正确;(3)达到平衡时,消耗CO2的物质的量为αmol,气体物质的量减少2αmol,即达到平衡时气体物质的量为(4-2α)mol,相同条件下,压强之比等于物质的量之比,即容器内的压强与起始压强之比等于(4-2α):4=(2-α) :2。
【点睛】关于化学平衡图像,类似本题,先拐先平衡,说明反应速率快,对应的温度高,然后看平衡线,随着温度的升高,CO2的转化率或CH3OH的物质的量减少,说明升高温度,平衡向逆反应方向进行,根据勒夏特列原理,判断出正反应为放热反应。
29.中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g·L-1。某兴趣小组用题图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对其含量进行测定。
(1)B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,其化学方程式为_______________________________________________________。
(2)除去C中过量的H2O2,然后用0.0900mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定。若滴定前俯视,滴定后仰视,对滴定结果的影响是____________(填无影响、偏高或偏低);若滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,对滴定结果的影响是____________(填无影响、偏高或偏低);若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为___________________;滴定终点的判断为_____________________________________________。
(3)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00mL,该葡萄酒中SO2含量为:__________g·L-1。
(4)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施_________________。
【答案】 (1). SO2+H2O2=H2SO4 (2). 偏高 (3). 偏高 (4). 酚酞 (5). 滴最后一滴,溶液恰好由无色变浅红色,且30秒无变化 (6). 0.24 (7). 原因:盐酸易挥发;改进措施:用不挥发的强酸(如硫酸)代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,排除盐酸挥发的影响。
【解析】
【详解】(1)SO2具有还原性,H2O2具有强氧化性,H2O2把SO2氧化成H2SO4,反应方程式为H2O2+SO2=H2SO4;(2)滴定管的从上到下刻度增大,滴定前俯视,滴定后仰视,消耗的NaOH体积增大,测的SO2的量偏高;滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,消耗的NaOH的体积增大,测的SO2量偏高;选择指示剂,滴定后溶液的pH与指示剂的变色范围应一致,pH=8.8溶液显碱性,酚酞的变色范围是8.2~10.0,因此应用酚酞作指示剂;滴最后一滴NaOH,溶液恰好由无色变浅红色,且30秒无变化;(3)根据过程,得出SO2~H2SO4~2NaOH,n(SO2)=25×10-3×0.09/2mol=1.125×10-3mol,其质量为1.125×10-3×64g=7.2×10-2g,则SO2的含量为7.2×10-2/300×10-3g·L-1=0.24g·L-1;(4)测定结果比实际值偏高,说明溶液中酸的量高,B装置中加入葡萄酒和盐酸,盐酸具有挥发性,加热时,进入装置C,消耗的NaOH的量增加;改进措施为用不挥发的强酸(如硫酸)代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,排除盐酸挥发的影响。
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