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【化学】海南省儋州市第一中学2018-2019学年高二上学期期中考试(解析版)
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海南省儋州市第一中学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 C 12 Na 23 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39
第I卷(42分)
一、选择题:本题共7小题,每小题2分,共14分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 为了建设环境友好型社会,节能减排将成为我国政府目前工作的重点,因此节约能源与建设新能源是摆在当前的一个课题。针对这一现象,某化学学习研究性小组提出如下方案,你认为不够科学合理的是( )
A. 采用电解水法制取氢气作为新能源 B. 完善煤液化制取汽油的技术
C. 研制推广以甲醇为燃料的汽车 D. 进一步提高石油加工工艺
【答案】A
【解析】
试题分析:电解水法制取氢气需要消耗大量的能量,不符合节能减排,也不够科学,故A为本题的正确选项。
考点:新能源
点评:该题将课本的知识和社会联系起来,起点高,但是落点低,难度不大。
2. 下列说法中正确的是
A. 有能量变化的过程一定是化学变化过程 B. 需要加热才能发生的反应是吸热反应
C. 化学反应中一定伴有热量的变化 D. 物质发生燃烧的反应一定是放热反应
【答案】D
【解析】
试题分析:A项中,物理变化的过程往往也伴随着能量变化,故A错误;需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,例如部分燃烧反应;故B错误;C项中,化学反应中一定伴有能量的变化,注意是能量并不是热量;D项则是正确的。
考点:化学反应中能量的变化,燃烧反应。
点评:该题属于对基础知识的考查,比较容易,但是考生很容易错选C,注意是能量并不是热量。所以做题要细心。
3.对于反应:4NH3(g) + 5O2(g) =4NO(g) + 6H2O(g),下列为四种不同情况下测得的反应速率,其中能表明该反应进行最快的是( )
A. v(NH3)= 0.2mol·L-1·s-1 B. v(O2 )= 0.24 mol·L-1·s-1
C. v(H2O )= 0.25 mol·L-1·s-1 D. v(NO) = 0.15 mol·L-1·s-1
【答案】A
【解析】
试题分析:将各个选项中用不同物质表示的反应速率转化为用NH3表示反应速率,然后再进行比较。A.v(NH3) =" 0.2" mol·L-1·s-1 ;B.v(O2) =" 0.24" mol·L-1·s-1,则v(NH3) ="4/5" v(O2) =" 4/5" ×0.24 mol·L-1·s-1="0.192" mol·L-1·s-1,C.v(H2O) =" 0.25" mol·L-1·s-1,则v(NH3) ="4/6" v(H2O) =" 4/6" ×0.25 mol·L-1·s-1="0.167" mol·L-1·s-1,D.v(NO) =" 0.15" mol·L-1·s-1,则v(NH3) =" v(NO)" =" 0.15" mol·L-1·s-1,所以上述反应速率最快的是A。
【考点定位】考查化学反应速率快慢比较的知识。
【名师点睛】化学反应速率是衡量化学反应进行的快慢程度的物理量,在同一时间段内进行的同一化学反应,用不同物质表示的化学反应速率,数值可能相同也可能不相同,但是表示的意义相同。在不同时间段进行的化学反应用不同物质表示反应,在比较反应速率大小时,要转化为用同一物质表示的反应速率,而且单位要相同,然后再比较大小。
4.一定条件下密闭容器中发生反应:NO(g) + CO(g) 1/2N2(g) + CO2(g) △H = —373.2kJ/mol,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是( )
A. 升高温度 B. 充入NO C. 增大压强 D. 加催化剂
【答案】C
【解析】
【分析】
外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响为本题主要考查点。
【详解】A.升高温度,反应速率加快,平衡逆向进行,一氧化氮转化率减小,A错误;
B.充入NO,反应速率加快,平衡虽然正向进行,但一氧化氮转化率减小,B错误;
C.增大压强,反应速率加快,平衡正向进行,一氧化氮转化率增大,C正确;
D.加催化剂反应速率加快但不影响平衡,NO的转化率不变,D错误;
正确答案:C。
5.在一个绝热的体积一定的密闭容器中发生可逆反应:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) , △H<0,下列各项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是
A. 体系的压强不再改变
B. 体系的温度不再改变
C. 断裂1mol N≡N键的同时,也断裂6molN—H键
D. 反应消耗的N2、H2与产生的NH3的速率υ(N2) : υ(H2) : υ(NH3) ==1∶3 ∶2
【答案】D
【解析】
无论反应是否达到平衡,反应消耗的N2、H2与生成氨气的速率之比均为1∶3∶2。因此D项不能表示该反应达到平衡状态。
6.一定条件下,下列反应呈平衡状态时的平衡常数:2N2(g) + 6H2(g) 4NH3(g) K1 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) K2 。则K1与K2的关系为( )
A. K1 = K2 B. K1 2= K2 C. K2 2= 1/K1 D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【分析】
由题可知:2N2(g) + 6H2(g) 4NH3(g) K1
2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) K2
由分析可知K1×K22=1,所以K2 2= 1/K1
【详解】A.K1 = K2,A错误;
B. K1 2= K2,B错误;
C. K2 2= 1/K1,C正确;
D.无法确定,D错误;
正确答案:C。
【点睛】化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变,则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。
7.能说明醋酸是弱酸的是( )
A. 醋酸能与NaOH反应 B. 醋酸能使石蕊变红
C. 醋酸钠溶液pH>7 D. 醋酸与碳酸钙反应放出二氧化碳
【答案】C
【解析】
【分析】
说明醋酸是弱酸,必须从醋酸部分电离或者其对应的盐类水解考虑。
【详解】A.醋酸能和NaOH反应说明醋酸具有酸性,不能说明醋酸部分电离,则不能说明醋酸是弱酸,故A错误;
B.醋酸能使石蕊试液变红色,说明醋酸属于酸,不能说明醋酸部分电离,则不能说明醋酸是弱酸,故B错误;
C.醋酸钠溶液PH>7,说明醋酸根离子水解使溶液显示碱性,醋酸钠是强碱弱酸盐,则证明醋酸是弱酸,故C正确;
D.醋酸能和碳酸钠反应,说明醋酸酸性大于碳酸,但不能说明醋酸部分电离,则不能证明醋酸是弱酸,故D错误;
正确选项:C。
二、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。
8.参照反应Br + H2HBr +H的能量对反应历程的示意图,下列叙述中正确的
A. 正反应为放热反应
B. 加入催化剂,该化学反应的反应热改变
C. 正反应为吸热反应
D. 加入催化剂可增大正反应速率,降低逆反应速率
【答案】A
【解析】
试题分析:根据反应物的总能量小于生成物的总能量,可知反应吸热,A.因正反应为吸热反应,故A正确;B.催化剂与反应热无关,故B错误;C.正反应为吸热反应,故C错误;D.催化剂可增大正反应速率,也增大逆反应速率,故D错误;故选A。
考点:考查反应热
9. 下列离子方程式中,属于水解反应的是( )
A. HCOOH+H2OHCOO-+ H3O+
B. CO2+H2OHCO3-+ H+
C. CO32-+ H2OHCO3-+ OH-
D. HS-+ H2OS2-+ H3O+
【答案】C
【解析】
选项A、B、D表示的都是电离。
10. 下列说法正确的是
A. 水解反应是吸热反应 B. 升高温度可以抑制盐类的水解
C. 正盐水溶液pH均为7 D. 硫酸钠水溶液pH小于7
【答案】A
【解析】
试题分析:水解反应是吸热反应,选项A正确;盐类水解是吸热过程,升高温度可以促进盐类的水解,选项B错误;正盐中强酸弱碱盐显酸性,强碱弱酸盐先碱性,选项C错;硫酸钠水溶液在常温时pH=7,选项D错。
考点:盐类的水解
11.如下图所示可逆反应:mA(g) + nB(g) xC(g) ΔH = Q kJ/mol;在不同温度、压强下反应物A的转化率的变化情况。下列对于反应的热效应Q和反应方程式A、B、C的化学计量数的判断中,正确的是
A. 上述反应是放热反应
B. 上述反应是吸热反应
C. m+n<x
D. m+n>x
【答案】AD
【解析】
【分析】
根据第一个图到达平衡时所用时间的长短和斜率判断压强P1和P2的相对大小,增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,由此判断反应前后气体化学计量数的相对大小;根据第二个图判断,升高温度,化学平衡向吸热方向移动,再结合A的转化率判断该反应的正反应是放热还是吸热。
【详解】A.通过观察第二个图,发现随着温度的升高,A的转化率降低,说明升温平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,A正确;
B.通过观察第二个图,发现随着温度的升高,A的转化率降低,说明升温平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,B错误;
C.通过观察第一个图可知在P1条件下反应速率快,先达到平衡,所以确定P1>P2;增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,由图象知增大压强,A的转化率增大,平衡向正反应方向移动,所以反应前的计量数大于反应后的计量数,即m+n>x,C错误;
D. 过观察第一个图可知在P1条件下反应速率快,先达到平衡,所以确定P1>P2;增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,由图象知,A的转化率增大,平衡向正反应方向移动,所以反应前的计量数大于反应后的计量数,即m+n>x,D正确;
正确答案:AD。
12.室温下,某无色透明溶液中由水电离出来的H+ 浓度为1×10—12 mol/L,则此溶液中一定能大量共存的离子组为( )
A. HCO3—、Al3+、Na+、SO42— B. NO3—、SO42—、Na+、Cl—
C. MnO4—、Cl—、SO42—、K+ D. I—、NO3—、K+、NH4+
【答案】B
【解析】
【分析】
溶液中由水电离出来的H+ 浓度为1×10—12 mol/L,与室温下纯水电离出来的H+ 浓度1×10—7 mol/L进行比较可知该溶液抑制了水的电离,确定为酸或碱溶液,一定大量共存的离子组必须选择酸溶液和碱溶液均能大量存在的。
【详解】A.HCO3—既能与酸反应又能与碱反应,且HCO3—、Al3+互促水解,则离子一定不能共存,故A错误;
B.无色透明溶液且离子之间不发生反应,B正确;
C.该组离子之间不反应,能共存,但MnO4—为紫色,与无色溶液不符,故C错误;
D.酸溶液中H+与I—、NO3—发生氧化还原反应,碱溶液中OH-与NH4+结合生成弱电解质,则一定不能共存,故D错误;
正确答案:B。
【点睛】做离子大量共存题时注意一色二性(酸碱性判断)三特殊四反应。
13.MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释,pH变化如图。下列叙述中不正确的是( )
A. ROH是一种强碱
B. 在x点,MOH已完全电离
C. 在x点C(M+)=C(R+)
D. 稀释前C(ROH) = 10 C(MOH)
【答案】BD
【解析】
【分析】
根据图中信息,稀释100倍时,ROH溶液的PH由13降到11,说明ROH为一元强碱;MOH溶液的PH由12降到11,说明MOH为一元弱碱。
【详解】A.根据以上分析可知,ROH是一种强碱,故A正确;
B.根据以上分析可知,MOH是一元弱碱,不可能完全电离,故B错误;
C.利用电荷守恒C(M+)=C(OH)-C(H+), C(R+)=C(OH)-C(H+),由于两种溶液在x点PH相同,所以OH-与H+的浓度相同,所以C(M+)=C(R+),故C正确;
D.稀释前ROH溶液的PH为13,C(R+)=-0.1mol/l,MOH溶液的PH为12,但MOH为弱碱,C(M+)>0.01mol/l,则C(ROH)< 10C(MOH),故D错误;
正确答案:BD。
【点睛】做图像题除了观察横纵坐标关系,还要注意起点,交点,转折点的观察。
14.MOH强碱溶液和等体积、等浓度的HA弱酸溶液混合后,溶液中有关离子的浓度应满足的关系是
A. c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+) B. c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
C. c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) D. c(M+)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
【答案】C
【解析】
试题分析:根据题意可知,酸和碱的物质的量是相等的,二者恰好反应。但由于酸是弱酸,所以生成的盐水解,溶液显碱性,答案选C。
考点:考查溶液酸碱性的判断和离子浓度大小比较
点评:在判断中和反应后溶液的酸碱性时,应该首先判断酸或碱的过量问题。只有当酸或碱恰好反应时,才能考虑生成的盐是否水解。
第II卷(58分)
15.按要求填空:
(1)下列物质中,属于电解质的是_________,属于非电解质的是_________,属于强电解质的是________,属于弱电解质的是__________。(填序号)
①氯化钠溶液 ②氯化氢气体 ③一水合氨 ④酒精 ⑤二氧化碳 ⑥ 铁粉
(2)下表列出了几种化学键的键能:
化学键
H—H
Cl—Cl
H—Cl
键能 / kJ·mol-1
436
243
431
请根据以上信息写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式为____________
(3)已知下列热化学方程式:
Zn(s) + 1/2O2(g) = ZnO(s) △H1 = -351.1 kJ/mol
Hg(l) + 1/2O2(g) = HgO(s) △H2 = -90.1 kJ/mol
由此可知反应:Zn(s) + HgO(s) = ZnO(s) + Hg(l) 的焓变△H = ____________________。
【答案】 (1). ②③ (2). ④⑤ (3). ② (4). ③ (5). H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1 (6). -261kJ·mol-1
【解析】
【分析】
(1)电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;非电解质:在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物;水溶液中能够完全电离的电解质,为强电解质,只能部分电离的为弱电解质;电解质和非电解质均指化合物,单质和混合物既不属于电解质也不属于非电解质;电解质必须是自身能直接电离出自由移动的离子的化合物。(2)ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和进行计算(3)盖斯定律的应用
【详解】(1)①氯化钠溶液是混合物,既不是电解质,也不是非电解质;
②氯化氢气体在水溶液中是能够完全电离的化合物,属于强电解质;
③一水合氨水溶液中能够部分电离的化合物,属于弱电解质;
④酒精在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物,是非电解质;
⑤二氧化碳在水溶液中导电是因为生成了碳酸,自己在水溶液中和熔融状态下不能导电,是非电解质;
⑥铁是单质,既不是电解质,也不是非电解质;
所以属于电解质的是②③,属于非电解质的是④⑤,属于强电解质的是②,属于弱电解质的是③;
正确答案:②③;④⑤;②;③ 。
(2) ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和=436+243-431×2=-183KJ/mol
氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式为H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1;
正确答案:H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1。
(3)Zn(s) + 1/2O2(g) = ZnO(s) △H1 = -351.1 kJ/mol ①
Hg(l) + 1/2O2(g) = HgO(s) △H2 = -90.1 kJ/mol ②
由①- ②得:Zn(s) + HgO(s) = ZnO(s) + Hg(l) △H =-261kJ·mol-1;
正确答案:-261kJ·mol-1。
16.425℃时,向某V L的密闭容器中充入2molH2(g)和2mol I2(g)发生反应: H2(g)+I2(g)2HI(g)=-26.5kJ/mol,测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)V=__________.
(2)该反应达到最大限度了的时间是____________,该时间内平均反应速率v(HI)=________________。
(3)该反应达到平衡状态时,__________(填“吸收”或“放出”)的热量为__________。
【答案】(1)2 L (2)5 s 0.316 mol·L-1·s-1(3)放出 41.87 kJ
【解析】
(1)根据图像可知,氢气的起始浓度是1.00molL,起始物质的量是2mol,所以容器容积是2L。
(2)根据图像可知,当反应进行到5s时,各种物质的浓度不再发生变化,说明反应达到平衡状态;5s内HI的浓度改变了1.58mol/L,所以HI的反应速率是1.58mol/L÷5s=0.316 mol·L-1·s-1。
(3)根据图像可知,氢气的浓度减少了0.79mol/L,所以消耗氢气的物质的量是0.79mol/L×2L=1.58mol,因此反应放出的热量是1.58mol×26.5 kJ·mol-1=41.87 kJ。
17.设反应①Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g) 的平衡常数为K1,反应②Fe(s) + H2O(g) FeO(s) + H2(g) 的平衡常数为K2。在不同温度下,K1和K2的值如下:
温度
K1
K2
973K
1.47
2.38
1173K
2.15
1.67
(1)现有反应③ H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g),写出该反应的平衡常数K3的数学表达式K3=______________,根据反应①与②,可推导出K1、K2和K3之间的关系式为______________。
(2)从上表和K1、K2和K3之间的关系可以推断:反应①是___________(填“吸”、“ 放”,下同)热反应,反应③是___________热反应。
(3)图表示该反应③在时刻t1达到平衡,在时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况:
①图中时刻t2时改变的条件是_________(写出一种即可),
②973K时测得反应①中CO2和CO 的浓度分别为0.025mol/L和0.1mol/L,此时反应①是否处于化学平衡状态_______(选填“是”或“否”), 化学反应速度υ(正)_________υ(逆)(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 (1). (2). K3=K1/K2 (或K3·K2=K1) (3). 吸热 (4). 吸热 (5). 加入催化剂或增大体系压强 (6). 否 (7). <
【解析】
【分析】
(1)化学平衡常数指在一定温度下,可逆反应都达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,固体、纯液体不需要表示出; (2)吸热反应,升温,K增大;放热反应,升温,K减小,进行判断; (3)利用勒夏特立原理判断平衡;计算时利用浓度商Qc与平衡常数之间的关系比较判断反应进行方向。
【详解】(1)反应③ H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g),该反应的平衡常数K3的数学表达式K3= , 利用盖斯定律将①-②可得③,可推导出K1、K2和K3之间的关系式为K3=K1/K2 (或K3·K2=K1);
正确答案: ; K3=K1/K2 (或K3·K2=K1)。
(2)由上表可知,温度升高,K1值增大,反应①Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g)为吸热反应;K2值减小,反应②Fe(s) + H2O(g) FeO(s) + H2(g)为放热反应;温度升高,K1增大,K2减小,K1/K2增大,所以反应③H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g)为吸热反应。
正确答案:吸热;吸热。
(3)①由图可知反应③H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g)在时刻t2正逆反应速率突然上升,但平衡没有移动。催化剂可以同等程度加快正逆反应速率,对平衡无影响;对于左右两边气体的化学计量数之和相等的反应来说,缩小体积增大压强,也可以加快反应速率,对平衡无影响;
正确答案:加入催化剂或增大体系压强。
②反应①Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g)在973K时k=1.47,反应①中CO2和CO 的浓度分别为0.025mol/L和0.1mol/L时,Qc=C(CO)/C(CO2)=0.1/0.025=4,Qc>K,反应逆向进行,υ(正) <υ(逆);
正确答案:否 ; <。
18.某学生为测定未知浓度的盐酸溶液,实验如下:用1.00 mL待测盐酸配制100 mL稀盐酸,以0.10 mol/L的NaOH溶液滴定25.00 mL上述稀盐酸,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00mL。
(1)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同);若观察碱式滴定管读数时,滴定前仰视而滴定后俯视,则结果会导致测得的稀盐酸溶液浓度值_________。
(2)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入下图中的________(选填“甲”或“乙”);下图在滴定操作时,排去碱式滴定管中气泡的方法应采用操作______(选填“甲”、“乙”或“丙”),然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(3)配制100 mL一定浓度的稀盐酸溶液,除使用量筒、烧杯、玻璃棒、和胶头滴管外还需用到的仪器是______________,计算待测盐酸(稀释前的盐酸)溶液的物质的量浓度为_________________。
【答案】 (1). 偏大 (2). 偏小 (3). 乙 (4). 丙 (5). 100 mL容量瓶 (6). 6.00mol/L(或6mol/L)
【解析】
【详解】(1)碱式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准氢氧化钠溶液润洗,标准液浓度降低,造成V(标)偏大,根据c(待测)= 分析,可以知道c(待测)偏大;若观察碱式滴定管读数时,滴定前仰视而滴定后俯视,造成V(标)偏小,根据c(待测)= 分析,可以知道c(待测)偏小;
正确答案:偏大;偏小。
(2)由图可以知道甲为酸式滴定管,乙为碱式滴定管,NaOH溶液应用碱式滴定管,即选择乙注入NaOH溶液;碱式滴定管中排气泡的方法:把滴定管的胶头部分稍微向上弯曲,再排气泡;
正确答案:乙 ;丙。
(3)配制100 mL一定浓度的稀盐酸溶液,必须用到100ml容量瓶;根据C(HCl)×V(HCl)=C(NaOH)×V(NaOH),所以C(HCl)×25×10-3=0.1×15×10-3计算C(HCl)=0.06mol/L,又因为是用1.00 mL待测盐酸配制100 mL稀盐酸,浓度稀释为原来的1/100,所以原来盐酸浓度为6.00mol/L(或6mol/L);
正确答案:6.00mol/L(或6mol/L)。
19.已知水在25℃和100℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)100℃时,水的离子积KW =_______,0.01mol/L NaOH溶液的PH =_____,水的电离平衡曲线应为_____(填“A”或“B”)。
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_____
(3)25℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是_________________。
【答案】 (1). 1×10-12 (2). 10 (3). B (4). 10∶1 (5). PH1+PH2=16 (或a+b=16)
【解析】
【分析】
(1)因为水的电离是吸热过程,升温温度会促进水电离,以此确定100℃时水的离子积;
(2)先根据温度和混合溶液pH大小确定溶液的酸碱性,根据溶液的pH计算酸和碱的体积之比;
(3)酸、碱都是强电解质,溶液呈中性说明氢离子和氢氧根离子的物质的量相等,结合水的离子积常数确定强酸的PH1与强碱的PH2之间应满足的关系。
【详解】(1)100℃时,水的离子积KW =C(H+)×C(OH-)=10-6×10-6=1×10-12,0.01mol/L NaOH溶液C(H+)=10-12/0.01=10-10,所以PH =10,水的电离平衡曲线应为B;
正确答案:1×10-12;10;B。
(2)25℃时,所得混合溶液的pH=7说明溶液呈中性,酸碱恰好完全中和,pH=9的NaOH溶液中C(OH-)=10-5 mol/L, pH=4的H2SO4溶液中C(H+)=10-4 mol/L,则10-5×V(碱)= 10-4×V(酸)得出V(碱)/ V(酸)=10:1;
正确答案:10:1。
(3)25℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则10-a×100=10b-14×1,得a+b=16;
正确答案:PH1+PH2=16 (或a+b=16)。
【点睛】PH计算时一定要注意(1)先根据温度和混合溶液pH大小确定溶液的酸碱性;
(2)强酸与强碱混合:如果酸过量根据过量H+列等式,碱过量根据过量OH-列等式, c混(H+)[或c混(OH-)]=;如果恰好完全中和则根据酸中n(H+)等于碱中n(OH—)列等式进行计算。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 Na 23 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39
第I卷(42分)
一、选择题:本题共7小题,每小题2分,共14分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 为了建设环境友好型社会,节能减排将成为我国政府目前工作的重点,因此节约能源与建设新能源是摆在当前的一个课题。针对这一现象,某化学学习研究性小组提出如下方案,你认为不够科学合理的是( )
A. 采用电解水法制取氢气作为新能源 B. 完善煤液化制取汽油的技术
C. 研制推广以甲醇为燃料的汽车 D. 进一步提高石油加工工艺
【答案】A
【解析】
试题分析:电解水法制取氢气需要消耗大量的能量,不符合节能减排,也不够科学,故A为本题的正确选项。
考点:新能源
点评:该题将课本的知识和社会联系起来,起点高,但是落点低,难度不大。
2. 下列说法中正确的是
A. 有能量变化的过程一定是化学变化过程 B. 需要加热才能发生的反应是吸热反应
C. 化学反应中一定伴有热量的变化 D. 物质发生燃烧的反应一定是放热反应
【答案】D
【解析】
试题分析:A项中,物理变化的过程往往也伴随着能量变化,故A错误;需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,例如部分燃烧反应;故B错误;C项中,化学反应中一定伴有能量的变化,注意是能量并不是热量;D项则是正确的。
考点:化学反应中能量的变化,燃烧反应。
点评:该题属于对基础知识的考查,比较容易,但是考生很容易错选C,注意是能量并不是热量。所以做题要细心。
3.对于反应:4NH3(g) + 5O2(g) =4NO(g) + 6H2O(g),下列为四种不同情况下测得的反应速率,其中能表明该反应进行最快的是( )
A. v(NH3)= 0.2mol·L-1·s-1 B. v(O2 )= 0.24 mol·L-1·s-1
C. v(H2O )= 0.25 mol·L-1·s-1 D. v(NO) = 0.15 mol·L-1·s-1
【答案】A
【解析】
试题分析:将各个选项中用不同物质表示的反应速率转化为用NH3表示反应速率,然后再进行比较。A.v(NH3) =" 0.2" mol·L-1·s-1 ;B.v(O2) =" 0.24" mol·L-1·s-1,则v(NH3) ="4/5" v(O2) =" 4/5" ×0.24 mol·L-1·s-1="0.192" mol·L-1·s-1,C.v(H2O) =" 0.25" mol·L-1·s-1,则v(NH3) ="4/6" v(H2O) =" 4/6" ×0.25 mol·L-1·s-1="0.167" mol·L-1·s-1,D.v(NO) =" 0.15" mol·L-1·s-1,则v(NH3) =" v(NO)" =" 0.15" mol·L-1·s-1,所以上述反应速率最快的是A。
【考点定位】考查化学反应速率快慢比较的知识。
【名师点睛】化学反应速率是衡量化学反应进行的快慢程度的物理量,在同一时间段内进行的同一化学反应,用不同物质表示的化学反应速率,数值可能相同也可能不相同,但是表示的意义相同。在不同时间段进行的化学反应用不同物质表示反应,在比较反应速率大小时,要转化为用同一物质表示的反应速率,而且单位要相同,然后再比较大小。
4.一定条件下密闭容器中发生反应:NO(g) + CO(g) 1/2N2(g) + CO2(g) △H = —373.2kJ/mol,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是( )
A. 升高温度 B. 充入NO C. 增大压强 D. 加催化剂
【答案】C
【解析】
【分析】
外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响为本题主要考查点。
【详解】A.升高温度,反应速率加快,平衡逆向进行,一氧化氮转化率减小,A错误;
B.充入NO,反应速率加快,平衡虽然正向进行,但一氧化氮转化率减小,B错误;
C.增大压强,反应速率加快,平衡正向进行,一氧化氮转化率增大,C正确;
D.加催化剂反应速率加快但不影响平衡,NO的转化率不变,D错误;
正确答案:C。
5.在一个绝热的体积一定的密闭容器中发生可逆反应:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) , △H<0,下列各项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是
A. 体系的压强不再改变
B. 体系的温度不再改变
C. 断裂1mol N≡N键的同时,也断裂6molN—H键
D. 反应消耗的N2、H2与产生的NH3的速率υ(N2) : υ(H2) : υ(NH3) ==1∶3 ∶2
【答案】D
【解析】
无论反应是否达到平衡,反应消耗的N2、H2与生成氨气的速率之比均为1∶3∶2。因此D项不能表示该反应达到平衡状态。
6.一定条件下,下列反应呈平衡状态时的平衡常数:2N2(g) + 6H2(g) 4NH3(g) K1 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) K2 。则K1与K2的关系为( )
A. K1 = K2 B. K1 2= K2 C. K2 2= 1/K1 D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【分析】
由题可知:2N2(g) + 6H2(g) 4NH3(g) K1
2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) K2
由分析可知K1×K22=1,所以K2 2= 1/K1
【详解】A.K1 = K2,A错误;
B. K1 2= K2,B错误;
C. K2 2= 1/K1,C正确;
D.无法确定,D错误;
正确答案:C。
【点睛】化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变,则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。
7.能说明醋酸是弱酸的是( )
A. 醋酸能与NaOH反应 B. 醋酸能使石蕊变红
C. 醋酸钠溶液pH>7 D. 醋酸与碳酸钙反应放出二氧化碳
【答案】C
【解析】
【分析】
说明醋酸是弱酸,必须从醋酸部分电离或者其对应的盐类水解考虑。
【详解】A.醋酸能和NaOH反应说明醋酸具有酸性,不能说明醋酸部分电离,则不能说明醋酸是弱酸,故A错误;
B.醋酸能使石蕊试液变红色,说明醋酸属于酸,不能说明醋酸部分电离,则不能说明醋酸是弱酸,故B错误;
C.醋酸钠溶液PH>7,说明醋酸根离子水解使溶液显示碱性,醋酸钠是强碱弱酸盐,则证明醋酸是弱酸,故C正确;
D.醋酸能和碳酸钠反应,说明醋酸酸性大于碳酸,但不能说明醋酸部分电离,则不能证明醋酸是弱酸,故D错误;
正确选项:C。
二、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。
8.参照反应Br + H2HBr +H的能量对反应历程的示意图,下列叙述中正确的
A. 正反应为放热反应
B. 加入催化剂,该化学反应的反应热改变
C. 正反应为吸热反应
D. 加入催化剂可增大正反应速率,降低逆反应速率
【答案】A
【解析】
试题分析:根据反应物的总能量小于生成物的总能量,可知反应吸热,A.因正反应为吸热反应,故A正确;B.催化剂与反应热无关,故B错误;C.正反应为吸热反应,故C错误;D.催化剂可增大正反应速率,也增大逆反应速率,故D错误;故选A。
考点:考查反应热
9. 下列离子方程式中,属于水解反应的是( )
A. HCOOH+H2OHCOO-+ H3O+
B. CO2+H2OHCO3-+ H+
C. CO32-+ H2OHCO3-+ OH-
D. HS-+ H2OS2-+ H3O+
【答案】C
【解析】
选项A、B、D表示的都是电离。
10. 下列说法正确的是
A. 水解反应是吸热反应 B. 升高温度可以抑制盐类的水解
C. 正盐水溶液pH均为7 D. 硫酸钠水溶液pH小于7
【答案】A
【解析】
试题分析:水解反应是吸热反应,选项A正确;盐类水解是吸热过程,升高温度可以促进盐类的水解,选项B错误;正盐中强酸弱碱盐显酸性,强碱弱酸盐先碱性,选项C错;硫酸钠水溶液在常温时pH=7,选项D错。
考点:盐类的水解
11.如下图所示可逆反应:mA(g) + nB(g) xC(g) ΔH = Q kJ/mol;在不同温度、压强下反应物A的转化率的变化情况。下列对于反应的热效应Q和反应方程式A、B、C的化学计量数的判断中,正确的是
A. 上述反应是放热反应
B. 上述反应是吸热反应
C. m+n<x
D. m+n>x
【答案】AD
【解析】
【分析】
根据第一个图到达平衡时所用时间的长短和斜率判断压强P1和P2的相对大小,增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,由此判断反应前后气体化学计量数的相对大小;根据第二个图判断,升高温度,化学平衡向吸热方向移动,再结合A的转化率判断该反应的正反应是放热还是吸热。
【详解】A.通过观察第二个图,发现随着温度的升高,A的转化率降低,说明升温平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,A正确;
B.通过观察第二个图,发现随着温度的升高,A的转化率降低,说明升温平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,B错误;
C.通过观察第一个图可知在P1条件下反应速率快,先达到平衡,所以确定P1>P2;增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,由图象知增大压强,A的转化率增大,平衡向正反应方向移动,所以反应前的计量数大于反应后的计量数,即m+n>x,C错误;
D. 过观察第一个图可知在P1条件下反应速率快,先达到平衡,所以确定P1>P2;增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,由图象知,A的转化率增大,平衡向正反应方向移动,所以反应前的计量数大于反应后的计量数,即m+n>x,D正确;
正确答案:AD。
12.室温下,某无色透明溶液中由水电离出来的H+ 浓度为1×10—12 mol/L,则此溶液中一定能大量共存的离子组为( )
A. HCO3—、Al3+、Na+、SO42— B. NO3—、SO42—、Na+、Cl—
C. MnO4—、Cl—、SO42—、K+ D. I—、NO3—、K+、NH4+
【答案】B
【解析】
【分析】
溶液中由水电离出来的H+ 浓度为1×10—12 mol/L,与室温下纯水电离出来的H+ 浓度1×10—7 mol/L进行比较可知该溶液抑制了水的电离,确定为酸或碱溶液,一定大量共存的离子组必须选择酸溶液和碱溶液均能大量存在的。
【详解】A.HCO3—既能与酸反应又能与碱反应,且HCO3—、Al3+互促水解,则离子一定不能共存,故A错误;
B.无色透明溶液且离子之间不发生反应,B正确;
C.该组离子之间不反应,能共存,但MnO4—为紫色,与无色溶液不符,故C错误;
D.酸溶液中H+与I—、NO3—发生氧化还原反应,碱溶液中OH-与NH4+结合生成弱电解质,则一定不能共存,故D错误;
正确答案:B。
【点睛】做离子大量共存题时注意一色二性(酸碱性判断)三特殊四反应。
13.MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释,pH变化如图。下列叙述中不正确的是( )
A. ROH是一种强碱
B. 在x点,MOH已完全电离
C. 在x点C(M+)=C(R+)
D. 稀释前C(ROH) = 10 C(MOH)
【答案】BD
【解析】
【分析】
根据图中信息,稀释100倍时,ROH溶液的PH由13降到11,说明ROH为一元强碱;MOH溶液的PH由12降到11,说明MOH为一元弱碱。
【详解】A.根据以上分析可知,ROH是一种强碱,故A正确;
B.根据以上分析可知,MOH是一元弱碱,不可能完全电离,故B错误;
C.利用电荷守恒C(M+)=C(OH)-C(H+), C(R+)=C(OH)-C(H+),由于两种溶液在x点PH相同,所以OH-与H+的浓度相同,所以C(M+)=C(R+),故C正确;
D.稀释前ROH溶液的PH为13,C(R+)=-0.1mol/l,MOH溶液的PH为12,但MOH为弱碱,C(M+)>0.01mol/l,则C(ROH)< 10C(MOH),故D错误;
正确答案:BD。
【点睛】做图像题除了观察横纵坐标关系,还要注意起点,交点,转折点的观察。
14.MOH强碱溶液和等体积、等浓度的HA弱酸溶液混合后,溶液中有关离子的浓度应满足的关系是
A. c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+) B. c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
C. c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) D. c(M+)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
【答案】C
【解析】
试题分析:根据题意可知,酸和碱的物质的量是相等的,二者恰好反应。但由于酸是弱酸,所以生成的盐水解,溶液显碱性,答案选C。
考点:考查溶液酸碱性的判断和离子浓度大小比较
点评:在判断中和反应后溶液的酸碱性时,应该首先判断酸或碱的过量问题。只有当酸或碱恰好反应时,才能考虑生成的盐是否水解。
第II卷(58分)
15.按要求填空:
(1)下列物质中,属于电解质的是_________,属于非电解质的是_________,属于强电解质的是________,属于弱电解质的是__________。(填序号)
①氯化钠溶液 ②氯化氢气体 ③一水合氨 ④酒精 ⑤二氧化碳 ⑥ 铁粉
(2)下表列出了几种化学键的键能:
化学键
H—H
Cl—Cl
H—Cl
键能 / kJ·mol-1
436
243
431
请根据以上信息写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式为____________
(3)已知下列热化学方程式:
Zn(s) + 1/2O2(g) = ZnO(s) △H1 = -351.1 kJ/mol
Hg(l) + 1/2O2(g) = HgO(s) △H2 = -90.1 kJ/mol
由此可知反应:Zn(s) + HgO(s) = ZnO(s) + Hg(l) 的焓变△H = ____________________。
【答案】 (1). ②③ (2). ④⑤ (3). ② (4). ③ (5). H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1 (6). -261kJ·mol-1
【解析】
【分析】
(1)电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;非电解质:在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物;水溶液中能够完全电离的电解质,为强电解质,只能部分电离的为弱电解质;电解质和非电解质均指化合物,单质和混合物既不属于电解质也不属于非电解质;电解质必须是自身能直接电离出自由移动的离子的化合物。(2)ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和进行计算(3)盖斯定律的应用
【详解】(1)①氯化钠溶液是混合物,既不是电解质,也不是非电解质;
②氯化氢气体在水溶液中是能够完全电离的化合物,属于强电解质;
③一水合氨水溶液中能够部分电离的化合物,属于弱电解质;
④酒精在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物,是非电解质;
⑤二氧化碳在水溶液中导电是因为生成了碳酸,自己在水溶液中和熔融状态下不能导电,是非电解质;
⑥铁是单质,既不是电解质,也不是非电解质;
所以属于电解质的是②③,属于非电解质的是④⑤,属于强电解质的是②,属于弱电解质的是③;
正确答案:②③;④⑤;②;③ 。
(2) ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和=436+243-431×2=-183KJ/mol
氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式为H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1;
正确答案:H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1。
(3)Zn(s) + 1/2O2(g) = ZnO(s) △H1 = -351.1 kJ/mol ①
Hg(l) + 1/2O2(g) = HgO(s) △H2 = -90.1 kJ/mol ②
由①- ②得:Zn(s) + HgO(s) = ZnO(s) + Hg(l) △H =-261kJ·mol-1;
正确答案:-261kJ·mol-1。
16.425℃时,向某V L的密闭容器中充入2molH2(g)和2mol I2(g)发生反应: H2(g)+I2(g)2HI(g)=-26.5kJ/mol,测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)V=__________.
(2)该反应达到最大限度了的时间是____________,该时间内平均反应速率v(HI)=________________。
(3)该反应达到平衡状态时,__________(填“吸收”或“放出”)的热量为__________。
【答案】(1)2 L (2)5 s 0.316 mol·L-1·s-1(3)放出 41.87 kJ
【解析】
(1)根据图像可知,氢气的起始浓度是1.00molL,起始物质的量是2mol,所以容器容积是2L。
(2)根据图像可知,当反应进行到5s时,各种物质的浓度不再发生变化,说明反应达到平衡状态;5s内HI的浓度改变了1.58mol/L,所以HI的反应速率是1.58mol/L÷5s=0.316 mol·L-1·s-1。
(3)根据图像可知,氢气的浓度减少了0.79mol/L,所以消耗氢气的物质的量是0.79mol/L×2L=1.58mol,因此反应放出的热量是1.58mol×26.5 kJ·mol-1=41.87 kJ。
17.设反应①Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g) 的平衡常数为K1,反应②Fe(s) + H2O(g) FeO(s) + H2(g) 的平衡常数为K2。在不同温度下,K1和K2的值如下:
温度
K1
K2
973K
1.47
2.38
1173K
2.15
1.67
(1)现有反应③ H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g),写出该反应的平衡常数K3的数学表达式K3=______________,根据反应①与②,可推导出K1、K2和K3之间的关系式为______________。
(2)从上表和K1、K2和K3之间的关系可以推断:反应①是___________(填“吸”、“ 放”,下同)热反应,反应③是___________热反应。
(3)图表示该反应③在时刻t1达到平衡,在时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况:
①图中时刻t2时改变的条件是_________(写出一种即可),
②973K时测得反应①中CO2和CO 的浓度分别为0.025mol/L和0.1mol/L,此时反应①是否处于化学平衡状态_______(选填“是”或“否”), 化学反应速度υ(正)_________υ(逆)(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 (1). (2). K3=K1/K2 (或K3·K2=K1) (3). 吸热 (4). 吸热 (5). 加入催化剂或增大体系压强 (6). 否 (7). <
【解析】
【分析】
(1)化学平衡常数指在一定温度下,可逆反应都达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,固体、纯液体不需要表示出; (2)吸热反应,升温,K增大;放热反应,升温,K减小,进行判断; (3)利用勒夏特立原理判断平衡;计算时利用浓度商Qc与平衡常数之间的关系比较判断反应进行方向。
【详解】(1)反应③ H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g),该反应的平衡常数K3的数学表达式K3= , 利用盖斯定律将①-②可得③,可推导出K1、K2和K3之间的关系式为K3=K1/K2 (或K3·K2=K1);
正确答案: ; K3=K1/K2 (或K3·K2=K1)。
(2)由上表可知,温度升高,K1值增大,反应①Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g)为吸热反应;K2值减小,反应②Fe(s) + H2O(g) FeO(s) + H2(g)为放热反应;温度升高,K1增大,K2减小,K1/K2增大,所以反应③H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g)为吸热反应。
正确答案:吸热;吸热。
(3)①由图可知反应③H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g)在时刻t2正逆反应速率突然上升,但平衡没有移动。催化剂可以同等程度加快正逆反应速率,对平衡无影响;对于左右两边气体的化学计量数之和相等的反应来说,缩小体积增大压强,也可以加快反应速率,对平衡无影响;
正确答案:加入催化剂或增大体系压强。
②反应①Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g)在973K时k=1.47,反应①中CO2和CO 的浓度分别为0.025mol/L和0.1mol/L时,Qc=C(CO)/C(CO2)=0.1/0.025=4,Qc>K,反应逆向进行,υ(正) <υ(逆);
正确答案:否 ; <。
18.某学生为测定未知浓度的盐酸溶液,实验如下:用1.00 mL待测盐酸配制100 mL稀盐酸,以0.10 mol/L的NaOH溶液滴定25.00 mL上述稀盐酸,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00mL。
(1)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同);若观察碱式滴定管读数时,滴定前仰视而滴定后俯视,则结果会导致测得的稀盐酸溶液浓度值_________。
(2)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入下图中的________(选填“甲”或“乙”);下图在滴定操作时,排去碱式滴定管中气泡的方法应采用操作______(选填“甲”、“乙”或“丙”),然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(3)配制100 mL一定浓度的稀盐酸溶液,除使用量筒、烧杯、玻璃棒、和胶头滴管外还需用到的仪器是______________,计算待测盐酸(稀释前的盐酸)溶液的物质的量浓度为_________________。
【答案】 (1). 偏大 (2). 偏小 (3). 乙 (4). 丙 (5). 100 mL容量瓶 (6). 6.00mol/L(或6mol/L)
【解析】
【详解】(1)碱式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准氢氧化钠溶液润洗,标准液浓度降低,造成V(标)偏大,根据c(待测)= 分析,可以知道c(待测)偏大;若观察碱式滴定管读数时,滴定前仰视而滴定后俯视,造成V(标)偏小,根据c(待测)= 分析,可以知道c(待测)偏小;
正确答案:偏大;偏小。
(2)由图可以知道甲为酸式滴定管,乙为碱式滴定管,NaOH溶液应用碱式滴定管,即选择乙注入NaOH溶液;碱式滴定管中排气泡的方法:把滴定管的胶头部分稍微向上弯曲,再排气泡;
正确答案:乙 ;丙。
(3)配制100 mL一定浓度的稀盐酸溶液,必须用到100ml容量瓶;根据C(HCl)×V(HCl)=C(NaOH)×V(NaOH),所以C(HCl)×25×10-3=0.1×15×10-3计算C(HCl)=0.06mol/L,又因为是用1.00 mL待测盐酸配制100 mL稀盐酸,浓度稀释为原来的1/100,所以原来盐酸浓度为6.00mol/L(或6mol/L);
正确答案:6.00mol/L(或6mol/L)。
19.已知水在25℃和100℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)100℃时,水的离子积KW =_______,0.01mol/L NaOH溶液的PH =_____,水的电离平衡曲线应为_____(填“A”或“B”)。
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_____
(3)25℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是_________________。
【答案】 (1). 1×10-12 (2). 10 (3). B (4). 10∶1 (5). PH1+PH2=16 (或a+b=16)
【解析】
【分析】
(1)因为水的电离是吸热过程,升温温度会促进水电离,以此确定100℃时水的离子积;
(2)先根据温度和混合溶液pH大小确定溶液的酸碱性,根据溶液的pH计算酸和碱的体积之比;
(3)酸、碱都是强电解质,溶液呈中性说明氢离子和氢氧根离子的物质的量相等,结合水的离子积常数确定强酸的PH1与强碱的PH2之间应满足的关系。
【详解】(1)100℃时,水的离子积KW =C(H+)×C(OH-)=10-6×10-6=1×10-12,0.01mol/L NaOH溶液C(H+)=10-12/0.01=10-10,所以PH =10,水的电离平衡曲线应为B;
正确答案:1×10-12;10;B。
(2)25℃时,所得混合溶液的pH=7说明溶液呈中性,酸碱恰好完全中和,pH=9的NaOH溶液中C(OH-)=10-5 mol/L, pH=4的H2SO4溶液中C(H+)=10-4 mol/L,则10-5×V(碱)= 10-4×V(酸)得出V(碱)/ V(酸)=10:1;
正确答案:10:1。
(3)25℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则10-a×100=10b-14×1,得a+b=16;
正确答案:PH1+PH2=16 (或a+b=16)。
【点睛】PH计算时一定要注意(1)先根据温度和混合溶液pH大小确定溶液的酸碱性;
(2)强酸与强碱混合:如果酸过量根据过量H+列等式,碱过量根据过量OH-列等式, c混(H+)[或c混(OH-)]=;如果恰好完全中和则根据酸中n(H+)等于碱中n(OH—)列等式进行计算。
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