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【化学】辽宁省大连市第一〇三中学2018-2019学年高二上学期期中考试(解析版)
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辽宁省大连市第一〇三中学2018-2019学年高二上学期期中考试
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16
一.单项选择题(每小题2分)
1.下列关于能量变化的说法正确的是
A. “冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,冰的能量高
B. 化学反应在物质变化的同时,伴随着能量变化,其表现形式只有吸热和放热两种
C. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
D. 化学反应遵循质量守恒的同时,也遵循能量守恒
【答案】D
【解析】
试题分析:A、水和冰相比较,冰的能量低,A错误;B、发生化学反应时能量的变化有多种形式,可以表现为热量的变化,还可以变现为光能,B错误;ΔH>0反应吸热,所以石墨的能量较低,能量越低物质越稳定,故石墨更稳定,C错误;D、化学反应遵循质量守恒的同时,也遵循能量守恒,D正确。答案选D。
考点:考查化学反应的特征和物质的能量比较。
2.下列方程式书写正确的是( )
A. CaCO3的电离方程式:CaCO3 Ca2++CO32-
B. H2SO3的电离方程式H2SO32H++SO32-
C. CO32-的水解方程式:CO32-+2H2OH2CO3+2OH-
D. HCO3-在水溶液中的电离方程式:HCO3-+H2OH3O++CO32-
【答案】D
【解析】
【详解】A、碳酸钙属于强电解质,电离方程式是:CaCO3=Ca2++CO32-,故A错误;B、由于亚硫酸是弱酸,电离方程式要分步写:H2SO3⇌H++HSO3-,HSO3-⇌H++SO32-,故B错误;C、碳酸根离子分步水解,水解方程式是:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,故C错误;D、HCO3-在水溶液中的电离生成碳酸根离子和水合氢离子,电离方程式为HCO3-+H2O⇌H3O++CO32-,故D正确;故选D。
3.室温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)等于10-13mol·L-1,该溶液的溶质不可能是( )
A. NaHSO4 B. NaCl C. HCl D. Ba(OH)2
【答案】B
【解析】
试题分析:室温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)=10-10mol/L<10-7mol/L,说明水的电离被抑制,则溶液中的溶质为酸、碱或强酸酸式盐。A、NaHSO4属于强酸酸式盐,完全电离出的氢离子抑制水电离,故A不选;B、NaCl是强酸强碱盐,不影响水的电离,故B选;C、盐酸是强酸,抑制水电离,故C不选;D、Ba(OH)2属于强碱而抑制水电离,故D不选;故选B。
考点:考查了水的电离的相关知识。
4.下列溶液pH一定小于7的是( )
A. 等体积的盐酸与氨水的混合液
B. 由水电离出的c(OH-)=1×10-10 mol/L的溶液
C. 80℃时的氯化钠溶液
D. c(H+)=1×10-3 mol/L的酸与c(OH-)=1×10-3 mol/L的碱等体积混合液
【答案】C
【解析】
【详解】A.等体积的盐酸和氨水的混合液,没告诉盐酸与氨水的物质的量浓度,氢离子浓度无法确定,故A错误;B.水电离出的c(OH-)=1×10-10mol•L-1的溶液,水的电离受到抑制,该溶液可能为酸性溶液,可能为碱性溶液,pH不一定小于7,故B错误;C.水的电离为吸热过程,升高温度促进水的电离,25℃时,水中c(H+)=10-7mol/L,80℃时,由水电离出的c(H+)>10-7mol/L,所以80℃时的氯化钠溶液pH值一定小于7,故C正确;D.没指名酸和碱的强弱,无法判断溶液的pH值,例如稀的强酸和浓的弱碱溶液反应,反应后溶液呈碱性,故D错误;故选C。
【点睛】本题考查溶液pH值大小判断,明确pH值的概念及水的电离平衡的影响因素是解题关键。本题的易错点为B,要注意酸或碱与能够水解的盐对水的电离平衡影响的区别。
5.下列能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
B. 红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
C. SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D. H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
【答案】B
【解析】
如果改变影响平衡的1个条件,平衡就向能够减弱这种改变的方向进行,这就是勒沙特列原理,该原理适用于所有的平衡体系。氢气和碘单质生成碘化氢的反应是体积不变的,所以改变压强平衡不移动。颜色加深是因为单质碘碘浓度增大引起的,所以选项D不能用勒沙特列原理解释,其余都是可以的,答案选B。
6.对于化学反应能否自发进行,下列说法中不正确的是 ( )
A. 若ΔH<0,△S>0,任何温度下都能自发进行
B. 若ΔH>0,△S<0,任何温度下都不能自发进行
C. 若ΔH>0,△S>0,低温时可自发进行
D. 若ΔH<0,△S<0,低温时可自发进行
【答案】C
【解析】
选项
内容分析
结论
A
ΔH0,ΔS0→ΔG<0,任何温度下都能自发进行
B
ΔH0,ΔS0→ΔG0,任何温度下都不能自发进行
C
ΔH0,ΔS0,高温时能保证ΔG<0
D
ΔH0,ΔS0,低温时能保证ΔG<0
7.已知CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g), ΔH=+247kJ·mol−1,则有利于提高CH4平衡转化率的条件是( )
A. 高温低压 B. 低温高压 C. 高温高压 D. 低温低压
【答案】A
【解析】
【详解】CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g),△H=+247kJ/mol,要提高CH4平衡转化率应该使平衡正向移动,但是不能通过增大甲烷浓度实现,该反应的正反应是一个反应前后气体体积增加的吸热反应,升高温度、减小压强能使平衡正向移动,增大甲烷转化率,故选A。
8.能使H2O+H2OH3O++OH-电离平衡向正反应方向移动,且所得溶液呈酸性的是( )
A. 在水中加Na2CO3 B. 在水中加入CuCl2
C. 在水中加入稀硫酸 D. 将水加热到99℃,其中c(H+)=1×10-6mol·L-1
【答案】B
【解析】
【详解】A、碳酸钠中的碳酸根是弱酸根,结合了水电离的氢离子,溶液显示碱性,故A错误;B、氯化铜中的铜离子结合水电离的氢氧根离子,促进了水的电离,溶液显示酸性,故B正确;C、硫酸电离出氢离子,抑制了水的电离,平衡向逆反应方向移动,故C错误;D、温度升高,水的电离平衡向正反应方向移动,但是溶液中的氢离子和氢氧根相等,溶液显示中性,故D错误;故选B。
【点睛】本题考查水的电离的影响因素。本题的易错点为D,要注意溶液的酸碱性与氢离子和氢氧根离子浓度的相对大小有关,与c(H+)是否大于1×10-7mol·L-1无关。
9.用1.0mol/L的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液,其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积变化关系如图所示,则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是( )
A. 1.0 mol/L,20 mL B. 0.5 mol/L,40 mL
C. 0.5 mol/L,80 mL D. 1.0 mol/L,80 mL
【答案】C
【解析】
试题分析:根据硫酸溶液的pH确定氢离子浓度,再根据硫酸和氢离子之间的关系式确定硫酸浓度;根据硫酸和氢氧化钠反应的关系式计算氢氧化钠溶液的体积,硫酸和氢氧化钠溶液体积就是完全反应后溶液的总体积.
解:根据图象知,硫酸的pH=0,则c(H+)=1mol/L,c(H2SO4)=C(H+)=0.5mol/L;完全反应时氢氧化钠溶液的体积为40mL,根据反应中氢氧化钠和硫酸的关系式得:n(NaOH)=2n(H2SO4)=2×0.5mol/L×0.04L=1mol/L×V,所以V(NaOH)==40mL,则混合溶液体积=40mL×2=80mL,
故选C.
10.欲使0.1 mol/L NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都减小,其方法是( )
A. 通入二氧化碳气体 B. 加入氢氧化钠固体
C. 通入氯化氢气体 D. 加入饱和石灰水溶液
【答案】D
【解析】
【分析】
溶液中存在HCO3-H++CO32- 和HCO3-+H2O H2CO3+OH-以及H2O H++OH-,NaHCO3溶液显碱性,以HCO3-+H2O H2CO3+OH-为主。
【详解】A、CO2+H2OH2CO3,抑制碳酸氢钠的水解,溶液的碱性减小,氢离子和碳酸氢根离子浓度都增大,故A错误;B、NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,所以加入氢氧化钠固体后,碳酸氢根离子浓度减小,碳酸根离子浓度增大,氢离子浓度减小,故B错误;C、HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑,所以通入氯化氢气体后,碳酸氢根离子浓度减小,碳酸根离子浓度减小,碳酸氢钠溶液呈碱性,通入氯化氢后溶液碱性减弱,所以氢离子浓度增大,故C错误;D、Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3↓+H2O+NaOH,所以加入饱和石灰水溶液后,碳酸氢根离子转化为碳酸钙沉淀,所以碳酸氢根离子浓度、碳酸根离子浓度都减小,溶液由弱碱性变为强碱性,所以氢离子浓度也减小,故D正确;故选D。
二.单项选择题(每小题3分)
11.根据下列实验不能证明一元酸HR为弱酸的是( )
A. 室温下,NaR溶液的pH大于7
B. HR溶液加入少量NaR固体,溶解后溶液的pH变大
C. 加热NaR溶液时,溶液的pH变小
D. 70 ℃时,0.01 mol·L-1的HR溶液pH=2.8
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下,测得NaR溶液的pH>7,说明NaR为强碱弱酸盐,水解呈碱性,可证明HR为弱酸,故A不选;B.HR溶液加入少量NaR固体,溶解后溶液的pH变大,说明HR存在电离平衡,则证明HR为弱酸,故B不选;C.升高温度,水的Kw增大,如溶液呈中性时,pH也变小,不能证明HR为弱酸,故C选;D.70 ℃时,测得0.01mol•L-1的HR溶液pH=2.8,说明HR没有完全电离,可证明HR为弱酸,故D不选;故选C。
【点睛】要证明一元酸HR为弱酸,可证明存在电离平衡、不能完全电离或从对应的强碱盐溶液呈碱性的角度思考。本题的易错点为C,要注意升高温度对水的电离的影响。
12.下列说法中正确的是( )
①将硫酸钡放入水中不能导电,但硫酸钡是电解质
②氨溶于水得到的溶液氨水能导电,所以氨水是电解质
③固态共价化合物不导电,熔融态的共价化合物可以导电
④固态的离子化合物不导电,熔融态的离子化合物能导电
⑤强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强
A. ①④ B. ①④⑤ C. ①②③④ D. ①②③④⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①盐属于电解质,硫酸钡是难溶的盐,熔融状态完全电离,是电解质,故①正确;②氨气自身不能发生电离,氨气是非电解质,氨水是混合物,氨水既不是电解质,也不是非电解质,故②错误;③共价化合物在固态和液态都以分子存在,不含自由移动离子或电子,所以共价化合物在固态或液态时都不导电,故③错误;④固态的离子化合物中阴阳离子受离子键的作用,不能自由移动,因此不导电,熔融态离子化合物中的阴阳离子可以自由移动,能导电,故④正确;⑤溶液导电能力取决于溶液中离子浓度的大小,与电解质强弱无关,强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强,故⑤正确;故选B。
13.某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响图像如下,下列判断正确的是 ( )
A. 由图1可知,T1<T2,该反应正反应为吸热反应
B. 由图2可知,该反应m+n﹤p
C. 图3中,表示反应速率v正>v逆的是点3
D. 图4中,若m+n=p,则a曲线一定使用了催化剂
【答案】C
【解析】
A. 由图1可知,T2时达到平衡所需时间短,所以T1p,故B错误;C. 图3中,温度一定,点3达到平衡的过程中B减少,V正>V逆,故C正确;D. 图4中,若m+n=p,加压平衡不移动,则a曲线可能为加压,故D错误。故选C。
点睛:在分析本题图1和图4一类涉及影响反应速率条件的图像时,注意把握图像的关键内容—斜线的斜率,斜率越大,反应速率越大,对应的是有利于增大反应速率的条件。
14.在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g) + Y(g)M(g) + N(g),所得实验数据如下表:
实验
编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
下列说法正确的是
A. 实验①中,若5 min时测得n (M) == 0.050 mol,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率υ (N) = 1.0×10-2 mol/(L·min)
B. 实验②中,该反应的平衡常数K = 2.0
C. 实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%
D. 实验④中,达到平衡时,b>0.060
【答案】C
【解析】
试题分析:A.实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,浓度是0.0050mol/L,根据反应的化学方程式可知,同时生成的N的物质的量也是0.0050mol/L ,因此0至5min时间内,用N表示的平均反应速率υ(N)=0.0050mol/L ÷5min=1.0×10-3mol/(L·min),A项错误;B、实验②中,平衡时M的浓度是0.0080mol/L,同时生成的N的浓度是0.0080mol/L,消耗X与Y的浓度均是0.0080mol/L,因此平衡时X和Y的浓度分别为0.01mol/L-0.0080mol/L=0.002mol/L,0.04mol/L-0.0080mol/L=0.032mol/L,因此反应的平衡常数K=(0.0080×0.0080)÷(0.002×0.032)=1,B项错误;C.根据反应的化学方程式可知,如果X的转化率为60%,则
X(g)+Y(g)M(g)+N(g)
起始浓度(mol/L) 0.020 0.030 0 0
转化浓度(mol/L) 0.012 0.012 0.012 0.012
平衡浓度(mol/L)0.008 0.018 0.012 0.012
温度不变,平衡常数不变,则K=(0.0120×0.0120)÷(0.008×0.018)=1,即反应达到平衡状态,因此最终平衡时X的转化率为60%。C项正确;D.700℃时
X(g)+Y(g)M(g)+ N(g)
起始浓度(mol/L) 0.040 0.010 0 0
转化浓度(mol/L) 0.009 0.009 0.009 0.009
平衡浓度(mol/L) 0.0310. 001 0.009 0.009
则该温度下平衡常K=(0.009×0.009)÷(0.031×0.001)=2.9>1,这说明升高温度平衡常数减小,即平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应。若容器④中温度也是800℃,由于反应前后体积不变,则与③相比④平衡是等效的,因此最终平衡时M的物质的量b=0.5a=0.06。当温度升高到900℃时平衡向逆反应方向移动,因此b<0.060,D项错误,答案选C。
考点:考查化学反应速率、化学平衡常数的计算等知识。
15.如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是( )
A. 盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
B. P点时恰好完全中和,溶液呈中性
C. 曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线
D. 酚酞不能用作本实验的指示剂
【答案】B
【解析】
试题分析:A、a点起始,盐酸浓度为0.1mol·L-1,故错误;B、盐酸和NaOH都是强电解质,交点两者恰好完全反应,生成溶质为NaCl,溶液显中性,故正确;C、曲线a是NaOH滴定盐酸,故错误;D、强酸滴定强碱,可以用酚酞作指示剂也可以用甲基橙作指示剂,故错误。
考点:考查pH计算、中和滴定实验等知识。
16.已知:25 ℃时,HCOOH的电离平衡常数K=1.75×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11。下列说法不正确的是( )
A. 向Na2CO3溶液中加入甲酸有气泡产生
B. 25 ℃时,向甲酸中加入NaOH溶液,HCOOH的电离程度和K均增大
C. 向0.1 mol·L-1甲酸中加入蒸馏水,c(H+)减小
D. 向碳酸中加入NaHCO3固体,c(H+)减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.电离常数越大,酸性越强,酸性强的可以制酸性弱的,甲酸的酸性大于碳酸,所以向Na2CO3溶液中加入甲酸会生成二氧化碳气体,故A正确;B.电离常数只与温度有关,25℃时,向甲酸中加入NaOH溶液,氢离子浓度减小,HCOOH的电离程度增大,K不变,故B错误;C.甲酸的稀溶液中加水稀释,促进甲酸的电离,氢离子的物质的量增大,溶液的体积也增大,由于体积增大的快,所以氢离子浓度减小,故C正确;D.NaHCO3电离出的碳酸氢根离子抑制碳酸的电离,溶液中氢离子浓度减小,故D正确;故选B。
17.已知某温度下0.1 mol/L的NaHB(强电解质)溶液中c(H+)>c(OH-),则下列关系一定正确的是( )
A. c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)+c(OH-)
B. c(Na+)=0.1 mol/L≥c(B2-)
C. HB-的水解方程式为HB-+H2OB2-+H3O+
D. 在该盐的溶液中,离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HB-)>c(B2-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】B
【解析】
【分析】
在浓度为0.1mol/L的NaHB溶液中c(H+)>(OH-),说明HB-电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,结合电荷守恒分析解答。
【详解】A.溶液中存在电荷守恒,应为c(Na+)+c(H+)=c(HB-)+2c(B2-)+c(OH-),因此c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-),故A错误;B.c(Na+)=0.1mol•L-1,如HB-完全电离,则c(B2-)=0.1 mol/L,如HB-部分电离,则c(B2-)<0.1 mol/L,因此c(Na+)=0.1mol•L-1≥c(B2-),故B正确;C.HB-+H2OB2-+H3O+为HB-的电离方程式,故C错误;D.根据题意,浓度为0.1mol/L的NaHB溶液中c(H+)>(OH-),故D错误;故选B。
18.pH=2的A、B两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 稀释前,A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等
B. 稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液强
C. a=5时,A是强酸,B是弱酸
D. 一定有关系:5>a>2
【答案】C
【解析】
A、酸性强的稀释相同倍数时,pH变化大,即A的酸性比B强,开始时pH=2,酸性弱的酸的浓度大于酸性强的酸的浓度,故A错误;B、pH越大,说明溶液中c(H+)越小,酸性越弱,故B错误;C、如果A是强酸,稀释1000倍后,溶液的pH=2+3=5.因此A为强酸,B为弱酸,故C正确;D、都是弱酸,不能完全电离,ac(A2-)
【答案】A
【解析】
A符合电荷守恒,故A正确;B. 酸的电离越弱,其对应盐水解越强,碱性越强,酸电离顺序为:CH3COOH>HCO3-,现CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液的pH相等,则它们的浓度由大到小顺序为:CH3COONa>Na2CO3NaOH。B错误。C. 物质的量浓度相等CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合,由电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),物料守恒:2c(Na+)= c(CH3COO-)+c(CH3COOH),两式联列得:c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),C错误。D. 0.1 mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4,说明HA—的电解程度大于水解程度,故c(A2-) >c(H2A),故D错误。
20.已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-282.9 kJ·mol-1
某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量,同时生成3.6 g液态水,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为
A. 2∶1 B. 1∶2
C. 1∶1 D. 2∶3
【答案】C
【解析】
试题分析:结合热化学方程式生成3.6g水时,消耗的氢气为0.2mol,同时放热57.16k J,则CO燃烧放热为113.74-57.16="56.58k" J,CO的物质的量为0.2mol,
考点:热化学方程式的计算。
三.填空题
21.新华社报道:全国农村应当在“绿色生态·美丽多彩·低碳节能·循环发展”的理念引导下,更快更好地发展“中国绿色村庄”,参与“亚太国际低碳农庄”建设。可见“低碳循环”已经引起了国民的重视,试回答下列问题:
(1)煤的气化和液化可以提高燃料的利用率。
已知25℃、101 kPa时:
①C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-126.4 kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
③H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ/mol
则在25℃、101kPa时:
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=________。
(2)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH>0
已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②1 100℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025 mol/L,c(CO)=0.1 mol/L,则在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态?________(填“是”或“否”),其判断依据是______________________。
(3)目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ/mol。
现向体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如下图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________。
②下列措施能使增大的是______(填字母)。
A.升高温度 B.再充入H2 C.再充入CO2
D.将H2O(g)从体系中分离 E.充入He(g),使体系压强增大
【答案】 (1). +115.4 kJ/mol (2). 增大 (3). 否 (4). 浓度商Q小于平衡常数K (5). 0.225 mol/(L·min) (6). BD
【解析】
【分析】
(1)依据盖斯定律解答,从所求反应出发,分析反应物和生成物的位置,通过方程式的加减分析解答;
(2)根据影响化学平衡常数K的因素以及K与Qc 的关系,分析解答;
(3)①可利用速率之比等于化学计量数之比,先求图上有明显的数据的物质的化学反应速率,再求得答案;②根据平衡移动的影响因素分析判断。
【详解】(1)①C(s)+ O2(g)═CO(g)△H=-126.4kJ•mol-1,②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1,③H2O(g)═H2O(l)△H=-44kJ•mol-1,根据盖斯定律,①-②×+③得:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=(-126.4kJ•mol-1)-(-571.6kJ•mol-1)÷2+(-44kJ•mol-1)=+115.4kJ/mol,故答案为:+115.4kJ/mol;
(2)①FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)△H>0,升温时,平衡正向移动,K增大,故答案为:增大;
②Qc===0.25≠0.263≠K,反应未达平衡;K=Qc时是化学平衡状态,K≠Qc时未达平衡,故答案为:否;Qc=0.25<K=0.263;
(3)①v(CO2)==0.075mol/(L•min),速率之比等于化学计量数之比,有v(H2)=0.075mol/(L•min)×3=0.225mol/(L•min),故答案为:0.225mol/(L•min);
②使增大,可以是平衡正向移动,或增大c(CH3OH)或减小c(CO2)。A、升温时,平衡逆向移动,故A错误;B、充入H2,平衡正向移动,且增大了c(CH3OH),减小了c(CO2),故B正确;C、再充入CO2 ,平衡虽正向移动,c(CH3OH)增大,但c(CO2)增大更多,故C错误;D、分离出水,可使平衡正向移动,且增大了c(CH3OH),减小了c(CO2),故D正确;E、体系压强增大了,但相关气体分压没变,平衡不移动,故E错误;故答案为:BD。
22.某学生用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,其操作可分解为如下几步:
A.用蒸馏水洗干净滴定管 B.用待测定的溶液润洗酸式滴定管
C.用酸式滴定管取稀盐酸20.00 mL,注入锥形瓶中,加入酚酞
D.另取锥形瓶,再重复操作一次 E.检查滴定管是否漏水
F.取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上2~3 cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度 完成以下填空:
(1)正确操作的顺序是(用序号字母填写)
________________________。
(2)操作F中应该选择图中________滴定管(填标号)。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察________。
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
滴定终点溶液颜色的变化是____________________________。
(4)滴定结果如表所示:
滴定次数
待测溶液体积/mL
标准溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
1
20
1.02
21.03
2
20
2.00
25.00
3
20
0.60
20.60
滴定中误差较大的是第________次实验,造成这种误差的可能原因是________。
A.碱式滴定管在装液前未用标准NaOH溶液润洗2~3次
B.滴定开始前碱式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定终点读数时未发现气泡
C.滴定开始前碱式滴定管尖嘴部分没有气泡,在滴定终点读数时发现尖嘴部分有气泡
D.达到滴定终点时,仰视溶液凹液面最低点读数
E.滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,以致有些液滴飞溅出来
(5)该盐酸的浓度为________mol/L。
(6)如果准确移取20.00 mL 0.100 0 mol/L NaOH溶液于锥形瓶中,滴入酚酞指示剂,然后用未知浓度的盐酸(装在酸式滴定管中)滴定,是否也可测定出盐酸的物质的量浓度?________(填“是”或“否”)。
【答案】 (1). EABCFGD (2). 乙 (3). B (4). 无色变浅红色且半分钟内不褪色 (5). 2 (6). A、B、D (7). 0.100 0 (8). 是
【解析】
【分析】
(1)根据中和滴定有检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等操作;
(2)根据碱式滴定管的结构判断;
(3)根据滴定操作的要求和终点判断的方法分析解答;
(4)第2次实验误差较大,根据错误操作导致标准液体积变大分析原因;
(5)先判断数据的有效性,然后求出平均值,最后根据关系式HCl~NaOH来计算出盐酸的浓度;
(6)根据关系式HCl~NaOH来计算出盐酸的浓度。
【详解】(1)中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等顺序操作,则正确的顺序为EABCFGD,故答案为:EABCFGD;
(2)滴定管乙下端是橡皮管,为碱式滴定管,故答案为:乙;
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察锥形瓶中颜色变化,酚酞遇碱变红,滴定终点溶液颜色的变化是无色变浅红色且半分钟内不褪色,故答案为:B;无色变浅红色且半分钟内不褪色;
(4)第2次实验误差较大,错误操作导致标准液体积偏大。A.碱式滴定管在装液前未用标准NaOH溶液润洗2~3次,导致浓度变小,所用溶液体积偏大,故A正确;B.滴定开始前碱式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定终点读数时未发现气泡,导致读数偏大,故B正确;C.滴定开始前碱式滴定管尖嘴部分没有气泡,在滴定终点读数时发现尖嘴部分有气泡,导致读数偏小,故C错误;D.达到滴定终点时,仰视溶液凹液面最低点读数,导致读数偏大,故D正确;E.滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,以致有些液滴飞溅出来,导致所用碱液减少,故E错误;故答案为:2;ABD;
(5)数据2无效,取1、3体积进行计算,所用标准液的平均体积为mL≈20.00mL,
HCl~~~~~~~~~NaOH
1 1
c(HCl)×20.00mL 0.1000mol/L×20.00mL
c(HCl)==0.1000mol/L,故答案为:0.1000;
(6)准确移取20.00mL 0.1000mol/L NaOH溶液于锥形瓶中,滴入酚酞指示剂,然后用未知浓度的盐酸(装在酸式滴定管中)滴定,通过盐酸的体积,根据HCl~NaOH来计算出盐酸的浓度,故答案为:是。
【点睛】本题考查酸碱中和滴定实验,注意把握实验的原理、步骤、方法以及注意事项。本题的易错点为(4),根据c(待测)=,无论哪一种类型的误差,都可以归结为对标准溶液体积的影响。
23.①在25 ℃条件下将pH=12的氨水稀释过程中,下列关系式正确的是________。
A.能使溶液中c(NH4+)·c(OH-)增大
B.溶液中c(H+)·c(OH-)不变
C.能使溶液中比值增大
D.此过程中Kw增大
②在25 ℃条件下将pH=12的氨水稀释100倍后溶液的pH为________(填序号)。
A.10 B.11 C.10~12 D.11~13
(2)25 ℃时,向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量氯化铵固体,当固体溶解后,测得溶液pH减小,主要原因是________(填序号)。
①氨水与氯化铵发生化学反应
②氯化铵溶液水解显酸性,增加了c(H+)
③氯化铵溶于水,电离出大量铵离子,抑制了一水合氨的电离,使c(OH-)减小
(3)室温下,如果将0.2 mol NH4Cl和0.1 mol NaOH全部溶于水,形成混合溶液(假设无损失)。
①________和________两种粒子的物质的量之和等于0.2 mol。
②________和________两种粒子的物质的量之和比OH-多0.1 mol。
【答案】 (1). B (2). C (3). ③ (4). NH4+ (5). NH3·H2O (6). NH4+ (7). H+
【解析】
【分析】
(1)①A.根据氨水的电离平衡常数判断;B.根据Kw仅与温度有关判断;C.根据氨水的电离平衡常数和Kw判断;D.Kw仅与温度有关;②将pH=12的氨水稀释100倍,会促进氨水的电离;
(2)氨水是弱电解质存在电离平衡,向溶液中加入相同的离子能抑制氨水电离;
(3)根据溶液中的物料守恒和电荷守恒来分析解答。
【详解】(1)①A.在25℃条件下将pH=12的氨水稀释过程中,温度不变,则氨水的电离平衡常数不变,即Kb=不变,又稀释过程中c(NH3•H2O)减小,所以c(NH4+)•c(OH-)也减小,故A错误;B.在25℃条件下将pH=12的氨水稀释过程中,温度不变,所以Kw=c(H+)•c(OH-)不变,故B正确;C. =,又温度不变,所以不变,则 比值不变,故C错误;D.在25℃条件下将pH=12的氨水稀释过程中,温度不变,所以Kw不变,故D错误;
故选B;
②氨水为弱碱,将pH=12的氨水稀释100倍后,促进一水合氨的电离,稀释后的溶液中氢氧根离子浓度大于原来的,所以溶液的pH应该10-12之间,故选:C;
(2)氯化铵溶于水电离出铵根离子,使氨水中的铵根离子浓度增大平衡向左移动,从而抑制氨水电离,故选:③;
(3)①根据物料守恒知,c(NH4+)+c(NH3·H2O)=0.2mol,故答案为:NH4+;NH3•H2O;
②根据溶液中电荷守恒得c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH4+)+c(Na+),c(H+)+c(NH4+)-c(OH-) =c(Cl-)-c(Na+) =0.2mol-0.1mol=0.1mol,故答案为:NH4+;H+。
24.(15分)(1)氯化铝水溶液呈 性,原因是(用离子方程式表示):
。把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是 ,Al2(SO4)3溶液蒸干最后得到的固体产物是 ;
(2)NaHCO3的水溶液呈 (填“酸”、“中”或“碱”)性,实验室保存NaHCO3溶液的试剂瓶应用 塞,原因是 (写出有关的离子方程式);
(3)普通泡沫灭火器是利用NaHCO3溶液跟Al2(SO4)3溶液混合,产生大量的气体和沉淀,气体将混合物压出灭火器,相关反应的离子方程式是 。
(4)现有浓度均为0.1 mol/L的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸铵、⑦硫酸氢铵、⑧氨水。
①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序号) ;④、⑤、⑥、⑦、⑧五种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
【答案】(1)酸 Al3++ 3H2OAl(OH)3+ 3H+Al2O3Al2(SO4)3
(2)碱 橡皮 HCO+ H2OH2CO3+ OH— 2OH—+SiO2= SiO2+ H2O
(3)3HCO+ Al3+= Al(OH)3↓+ 3CO2↑
(4)④、②、③、①;⑥、⑦、④、⑤、⑧
【解析】
试题分析:(1)氯化铝是强酸弱碱盐,水解显酸性,方程式为Al3++ 3H2OAl(OH)3+ 3H+;由于水解是吸热的,所以升高温度,促进水解,且氯化氢极易挥发,所以最终得到的是氢氧化铝,灼烧得到氧化铝。由于硫酸是难挥发性的,所以将硫酸铝溶液蒸干,得到的是Al2(SO4)3。
(2)碳酸氢钠由于水解程度大于电离程度,所以溶液显碱性。由于碱能和玻璃中的二氧化硅反应生成黏性强的硅酸钠,而使瓶塞和瓶口打不开,所以应该用橡皮塞。方程式分别为
HCO3-+H2OH2CO3+OH-、2OH-+SiO2=SiO32-+H2O。
(3)碳酸氢钠和硫酸铝水解相互促进,生成氢氧化铝和CO2,方程式为3HCO3-+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)酸或碱的溶液中氢离子浓度或OH-浓度越大,对水的抑制程度越大。硫酸是二元强酸,氢氧化钠是一元强碱,醋酸是弱酸,氯化铵水解促进水的电离,所以①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是④、②、③、①;醋酸根水解显碱性,促进NH4+水解。磷酸氢铵难电离出氢离子,抑制NH4+水解。氨水是弱碱,所以④、⑤、⑥、⑦、⑧五种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是⑥、⑦、④、⑤、⑧。
考点;考查盐类水解的应用
点评:盐电离出来的离子结合水电离出来的 H+或 OH-生成弱电解质的过程。盐类水解的应用主要有:①判断盐溶液的酸碱性和比较盐溶液酸碱性的强弱时,通常需考虑盐的水解。②比较盐溶液中各离子浓度的相对大小时,当盐中含有易水解的离子,需考虑盐的水解。③判断溶液中离子能否大量共存。当有弱碱阳离子和弱酸阴离子之间能发生强烈双水解,则不能在溶液中大量共存。④配制易水解的盐溶液时,需考虑抑制盐的水解。⑤选择制备盐的途径时,需考虑盐的水解。⑥离子除杂、化肥的使用需考虑盐类的水解。⑦溶液中离子浓度大小比较时需要考虑盐类水解。
25.元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4— (绿色)、Cr2O72— (橙红色)、CrO42— (黄色)等形式存在。Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体。回答下列问题:
(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是_____。
(2)CrO42-和Cr2O72-在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L-1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72—)随c(H+)的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应__________。
②由图可知,溶液酸性增大,CrO42-的平衡转化率____(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为_____。
③升高温度,溶液中CrO42-的平衡转化率减小,则该反应的ΔH__0(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 (1). 蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液 (2). 2CrO42-+2H+ Cr2O72—+H2O (3). 增大 (4). 1.0×1014 (5). 小于
【解析】
【分析】
(1)溶液Cr3+(蓝紫色)和氢氧化钠溶液反应生成Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,和氢氧化铝性质相似为两性氢氧化物,能溶于强碱;(2)①图象分析可知随氢离子浓度增大,铬酸根离子转化为重铬酸根离子;A点c(Cr2O72-)=0.25mol/L,c(H+)=10-7mol/L,c(CrO42-)=0.5mol/L,依据平衡常数概念计算,K= c(Cr2O72-)/ c2(H+)c2(CrO42-);②溶液酸性增大,平衡2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O正向进行,CrO42-的平衡转化率增大;A点Cr2O72-的浓度为0.25mol/L,则消耗的CrO42-的浓度为0.5mol/L,则溶液中的c(CrO42-)=1.0mol/L-0.25mol/L×2=0.5mol/L,c(H+)=1×10-7mol/L,计算反应的平衡常数;③升高温度,溶液中CrO42-的平衡转化率减小,平衡逆向移动,升高温度平衡向吸热方向移动,据此判断。
【详解】(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似可知Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液,先生成Cr(OH)3灰蓝色沉淀,继续加入NaOH后沉淀溶解,生成绿色Cr(OH)4−;答案为:蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液。
(2)①随着H+浓度的增大,CrO42−转化为Cr2O72−的离子反应方程式为:2CrO42-+2H+⇌Cr2O72—+H2O,答案为:2CrO42-+2H+ ⇌Cr2O72—+H2O 。
②溶液酸性增大,平衡2CrO42-+2H+⇌Cr2O72—+H2O正向进行, CrO42−的平衡转化率增大;A点Cr2O72−的浓度为0.25mol/L,则消耗的CrO42−的浓度为0.5mol/L,则溶液中的c(CrO42−)=1.0mol/L−0.25mol/L×2=0.5mol/L,c(H+)浓度为1×10−7mol/L,此时该转化反应的平衡常数为K=c(Cr2O72−)/c2(H+)c2(CrO42−)=0.25/0.52×(10−7)2=1.0×1014,答案为:增大;1.0×1014。
③升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,平衡逆向移动,说明正方向放热,则该反应的△H
