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【化学】安徽省定远县育才学校2018-2019学年高二上学期期末模拟(解析版) 试卷
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安徽省定远县育才学校2018-2019学年高二上学期期末模拟
一、选择题(共24小题,每小题2分,共48分)
1.下列各物质投入水中,使溶液呈酸性的是( )
A.NaOH B.NH3 C.CH3COONa D.NH4Cl
2.根据碘与氢气反应的热化学方程式
(i) I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH=-9.48 kJ·
(ii) I2(s)+H2(g)2HI(g)ΔH=+26.48 kJ·
下列判断正确的是( )
A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJ
B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C.反应(Ⅰ)的产物比反应(Ⅱ)的产物稳定
D.反应(Ⅱ)的反应物总能量比反应(Ⅰ)的反应物总能量低
3.298 K时,在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL
C.M点处的溶液中c(NH)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
D.N点处的溶液中pH<12
4.下列叙述不正确的是( )
A.碳酸氢钠加热可以分解,因为升高温度利于熵增的方向自发进行
B.在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向ΔG= ΔH-TΔS< 0的方向进行
C.水结冰的过程不能自发进行的原因是熵减的过程,改变条件也不可能自发进行
D.混乱度减小的吸热反应一定不能自发进行
5.一定条件下,可逆反应NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)在容积不变的密闭容器中进行,当下列物理量不再随时间变化时,能说明该反应已达到平衡状态,该选项是( )
A.混合气体的压强
B.NO2的消耗速率与NO的生成速率之比
C.混合气体的颜色
D.混合气体的平均摩尔质量
6.下列说法正确的是( )
A.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
B.反应NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
C.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
D.常温下,反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH<0
7.以酚酞试液作指示剂,对某新制NaOH溶液进行中和滴定实验,数据记录如下表:
则该新制的NaOH溶液的浓度c(mol·L-1)计算合理的是( )
A.c=0.01×(V1+V2+V3)/(3×20)
B.c=0.01×(V1+V2)/(2×20)
C.c=0.01×(V1+V3)/(2×20)
D.c=0.01×V1/20
8.溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.溴酸银的溶解是放热过程
B.温度升高时溴酸银溶解速度加快
C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
9.根据反应:Fe+Cu2+===Cu+Fe2+,设计如图所示原电池,下列说法正确的是( )
A.X可以是银或石墨
B.Y是硫酸铜溶液
C.电子从铜电极经外电路流向X电极
D.X极上的电极反应式为Cu2++2e-===Cu
10.下列反应属于可逆反应的是( )
A.NH4ClNH3↑+HCl↑ 与NH3+HCl===NH4Cl
B.H2+I22HI 与 2HIH2↑+I2↑
C.2H2O2H2↑+O2↑与 2H2+O22H2O
D.H2+Cl22HCl 与 2HClH2↑+Cl2↑
11.已知室温时,CH3COOH的电离常数为1.75×10-5,NH3·H2O的电离常数为
1.75×10-5。0.1 mol·L-1的下列溶液:①CH3COONa、②NH4Cl、③CH3COONH4、④(NH4)2SO4,pH由小到大排列正确的是( )
A.①<②<④<③ B.①<③<②<④ C.①<②<③<④ D.④<②<③<①
12.相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
13.炽热的炉膛内有反应:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-392 kJ·mol-1
往炉膛内通入水蒸气时,有如下反应:
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=131 kJ·mol-1①
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-564 kJ·mol-1②
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-482 kJ·mol-1③
由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时( )
A.不能节约燃料,但能使炉膛火更旺
B.虽不能使炉膛火更旺,但可节约燃料
C.既可使炉膛火更旺,又能节约燃料
D.既不能使炉膛火更旺,又不能节约燃料
14.把物质的量均为0.1 mol的CuCl2和H2SO4溶于水制成100 mL的混合溶液,用石墨作电极电解,并收集两电极所产生的气体,一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同。则下列描述正确的是( )
A.电路中共转移0.6NA个电子
B.阳极得到的气体中O2的物质的量为0.2 mol
C.阴极质量增加3.2 g
D.电解后剩余溶液中硫酸的浓度为1 mol·L-1
15.氯化铵晶体溶于重水中,溶液呈现出酸性,下列说法正确的是( )
A.水解生成NH3·H2O和HD2O+
B.水解生成NH3·DHO和H2DO+
C.水解生成NH3·D2O和H2DO+
D.水解生成NH3·DHO和
16.按图甲装置进行实验,若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。下列叙述正确的是( )
A.F表示反应生成Cu的物质的量
B.E表示反应实际消耗H2O的物质的量
C.E表示反应生成O2的物质的量
D.F表示反应生成H2SO4的物质的量
17.“生物质能”主要是指树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量;古老的柴火做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正被现代科学技术所改变,下面说法错误的是( )
A.生物质能的缺点是严重污染环境
B.生物质能源是可再生的能源
C.利用生物质能就是间接利用太阳能
D.使用沼气这种生物质能是对化学能的充分利用
18.下列反应达到平衡后,升高温度可以使混合气体平均相对分子质量增大的是( )
A.H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0
B.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0
C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0
D.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH>0
19.为了测定酸碱中和反应的反应热,计算时至少需要的数据是( )
①酸的浓度和体积 ②碱的浓度和体积 ③比热容 ④反应后溶液的质量 ⑤生成水的物质的量 ⑥反应前后溶液温度的变化 ⑦操作所需的时间
A.①②③⑥ B.①③④⑥ C.③④⑤⑥ D.全部
20.下列有关工业生产的叙述正确的是( )
A.合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率,缩短生产周期,故温度越高越好
B.硫酸工业中,使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的转化率
C.合成氨工业中,将NH3及时液化分离有利于氨的生产
D.硫酸工业中,SO2的催化氧化不采用高压,是因为压强对SO2转化率无影响
21.下图是关于反应A2(g)+B2(g)2C(g)+D(g) ΔH<0的平衡移动图像,影响平衡移动的原因可能是( )
A.升高温度,同时加压
B.压强不变,降低温度
C.压强、温度不变,充入一些与之不反应的惰性气体
D.温度 、压强不变,充入一些A2(g)
22.在研宄物质变化时,人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断以下叙述错误的是 ( )
A.金属钠与氯气反应生成氯化钠后,稳定性增强,体系的能量降低
B.物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来
C.氮分子内部存在着很强的共价键,故通常状况下氮气的化学性质很不活泼
D.需加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应
23.将1 000 mL 0.1 mol·L-1BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出akJ热量;将1 000 mL 0.5 mol·L-1HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出bkJ热量(不考虑醋酸钠水解);将500 mL 1 mol·L-1H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为( )
A.(5a-2b) kJ B.(2b-5a) kJ
C.(10a+4b) kJ D.(5a+2b) kJ
24.关于下图装置的叙述,正确的是( )
A.铜是负极,铜片上有气泡产生
B.铜片质量逐渐减少
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.氢离子在铜片表面被还原后生成H2
二、实验题(共3小题,共52分)
25.如图所示,在800 mL的大烧杯中放入碎纸屑把盛有50 mL 0.50 mol·L-1盐酸的100 mL烧杯放到大烧杯中,两只烧杯间填满碎纸屑。用泡沫塑料板做成大烧杯盖,通过盖子插入一根环形玻璃搅拌棒和一支温度计,测定溶液的温度。迅速往盐酸中加入 50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液,盖好盖子,搅拌溶液,观察温度的变化。当温度保持稳定时,记录读数,取出装有反应液的烧杯,倒出溶液,清洗干净,保持内外杯壁干燥。重复进行三次实验。用这一实验可以粗略测定中和热。
(1)烧杯间填满碎纸屑的作用是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)要重复进行三次实验的目的是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)烧杯若不盖泡沫塑料板,求得的中和热数值将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中若改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行上述反应,与上述实验相比,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),所求中和热________(填“相等”或“不相等”),理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)三次实验测得的数据中,起始时盐酸与NaOH溶液温度相同,而终止温度与起始温度之差(t2-t1)分别为①2.3 ℃,②2.4 ℃,③2.5 ℃。则最终代入计算式的温度差的平均值为________℃。
26.草酸亚铁(FeC2O4)常用作分析剂、显影剂以及新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。某草酸亚铁样品(不含结晶水)中含有少量草酸,现用滴定法测定该样品中FeC2O4的含量。实验方案如下:
①将准确称量的0.20 g草酸亚铁样品置于250 mL锥形瓶内,加入适量2 mol·L-1的H2SO4溶液,使样品溶解,加热至70 ℃ 左右,立即用高锰酸钾溶液滴定至终点。
②向滴定终点混合液中加入适量的Zn粉和过量的2 mol·L-1的H2SO4溶液,煮沸5~8 min.用KSCN溶液在点滴板上检验煮沸液,直至溶液不变红,将其过滤至另一个锥形瓶中,用0.020 00 mol·L-1的高锰酸钾标准溶液滴定该溶液至终点,消耗高锰酸钾标准液6.00 mL。
试回答下列问题:
(1)高锰酸钾标准液用________滴定管盛装(填“酸式”或“碱式”)。
(2)在步骤①中,滴加高锰酸钾溶液时观察到有无色气体产生,则高锰酸钾与草酸反应的离子方程式为____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在步骤②中,下列操作会引起测定结果偏高的是________________________________。
A、滴定管在盛装高锰酸钾前未润洗
B、滴定过程中,锥形瓶震荡的太剧烈,以致部分液体溅出
C、滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数
D、滴定前读数正确,滴定终点时仰视读数
(4)0.20 g样品中FeC2O4的质量分数为________。(不考虑步骤②中的损耗)
27.盐酸或硫酸和NaOH溶液的中和反应没有明显的现象。某学习兴趣小组的同学为了证明NaOH溶液与盐酸或硫酸发生了反应,从中和反应的热效应出发,设计了下面几种实验方案。请回答有关问题:
(1)方案一:如图1装好实验装置,图中小试管用细线吊着,细线的上端拴在细铁丝上。开始时使右端U形管两端红墨水相平。实验开始,向下插细铁丝,使小试管内盐酸和广口瓶内NaOH溶液混合,此时观察到的现象是__________________________________________,
原因是________________________________________________________________________。
(2)方案二:该小组借助反应溶液温度的变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与盐酸混合前后有温度的变化,则证明发生了化学反应。该小组同学将不同浓度的NaOH溶液和盐酸各10 mL混合,用温度计测量反应前后温度的变化,测得的部分数据如下表:
则x=______。
(3)若HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1;
现有:①稀H2SO4与Ba(OH)2(aq) ②浓H2SO4与Ba(OH)2(aq) ③稀HNO3与Ba(OH)2(aq)反应生成1 mol H2O(l)的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者由小到大的关系为______________________。
参考答案
1.【答案】D
【解析】根据盐的组成可以判断盐溶液的酸碱性,一般强酸强碱盐溶液呈中性,强碱弱酸盐溶液呈碱性,强酸弱碱盐溶液呈酸性,可概括为谁强跟谁“性”,同强显中性。氢氧化钠是强碱溶解后全部电离,溶于水溶液显碱性,A不符合题意;NH3+H2ONH3·H2O+OH-,B不符合题意;醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解溶液显碱性,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,C不符合题意;+H2ONH3·H2O+H+,溶液显酸性,D符合题意。
2.【答案】D
【解析】反应为可逆反应,不能进行完全,放热小于9.48 kJ,故A错误;由盖斯定律(Ⅰ)﹣(Ⅱ)得I2(g)===I2(s) ΔH=+35.96 kJ·,故1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ, B错误;反应(Ⅰ)、反应(Ⅱ)的产物都是HI(g),状态相同,稳定性一样, C错误;对于同一物质,固态物质的能量比气态物质能量低,故反应(Ⅱ)的反应物总能量比反应(Ⅰ)的反应物总能量低, D正确。
3.【答案】D
【解析】A项,把盐酸滴加到氨水中,开始时溶液显碱性,当滴定达对终点时,溶液由碱性为酸性,根据人视觉有滞后性,观察溶液的颜色由浅到深比较敏锐,所以为减小滴定误差,在该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂更精确些,不应该选择酚酞作为指示剂,错误;
B项,如果二者恰好反应,则会生成氯化铵,氯化铵是强酸弱碱盐,NH水解使溶液显酸性,因此M点pH=7,则M点对应的盐酸体积小于20.0 mL,错误;C项,根据电荷守恒可得:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)。由于M点处的溶液显中性,c(H+)=c(OH-),所以
c(NH)=c(Cl-)。盐是强电解质,电离远远大于弱电解质水的电离程度,所以溶液中离子浓度关第是c(NH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),错误;D项,N点氨水溶液中已经电离的一水合氨浓度等于溶液中氢氧根离子的浓度,c(OH-)=0.1 mol·L×1.32%=1.32×10-3moI·L,根据水的离子积常数可知:N处的溶液中氢离子浓度=mol=7.6×10-12mol·L-1,根据pH=1gc(H+)可知此时溶液中pH<12,正确。
4.【答案】C
【解析】升温至一定程度,碳酸氢钠固体受热分解为碳酸钠固体、二氧化碳气体和水蒸气,符合熵判据,A正确;既符合焓判据(ΔH< 0)又符合熵判据(ΔS< 0)的反应,即ΔG= ΔH-TΔS< 0的方向,能自发进行,B正确;由于H2O(l)H2O(s) ΔH< 0,因此水结冰的方向符合焓判据,能自发进行,C错误;混乱度减小的吸热反应,既违反焓判据,又违反熵判据,因此该方向不能进行,D正确;答案选C。
5.【答案】C
【解析】若反应正向进行时,y发生改变,则“y不再随时间变化”可作为判断平衡的标志。若反应正向进行时,气体物质的量不变,压强不变,A不能作为平衡标志;B中前者表达v(正),后者表达v(正),方向相同,不能作为平衡标志;若反应正向进行时,NO2的浓度减小,颜色变浅,C能作为平衡标志;若反应正向进行时,混合气体的质量不变,分子数不变,M始终不变,D不能作为平衡标志。
6.【答案】B
【解析】A项,该反应能自发进行,则ΔH-TΔS<0,即ΔH0、ΔS<0(气体化学计量数反应后减小),则ΔH<0,B项正确;C项,该反应室温下不能自发进行,则ΔH-TΔS>0,即ΔH>TΔS,又知T>0、ΔS>0(气体化学计量数反应后增大),则ΔH>0,C项不正确;D项,该反应不能自发进行,则ΔH-TΔS>0,即ΔH>TΔS,又知T>0、ΔS>0(气体化学计量数反应后增大),则ΔH>0,D项不正确。
7.【答案】B
【解析】在定量实验中,往往通过平行多次实验,以减小实验误差,在处理这些实验数据时,如果同一实验值相差过大,误差过大或过小的一组数据要丢弃。c(待测)=进行。
相比实验①,② NaOH溶液中加入 H2O,其溶质的物质的量不变,不影响测定结果,该组数据合理;
③敞口隔夜放置的NaOH溶液,已发生反应生成部分Na2CO3溶液。用酚酞作指示剂,当指示剂变色时,溶液呈碱性,Na2CO3发生反应为Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,生成NaHCO3,使消耗盐酸的量偏小,V3应舍去,B正确。
8.【答案】A
【解析】A项,由题图可知,随着温度升高,溴酸银的溶解度逐渐增大,因此AgBrO3的溶解是吸热过程,错误;B项,由图像曲线可知,温度升高斜率增大,因此AgBrO3的溶解速度加快,正确;C项,由溶解度曲线可知,60 ℃时AgBrO3的溶解度约为0.6 g,则其物质的量浓度为0.025 mol·L-1,AgBrO3的Ksp=c(Ag+)·c()=0.025×0.025≈6×10-4,正确;D项,由于温度对KNO3的溶解度的影响程度远大于AgBrO3,故可用重结晶的方法提纯含有少量AgBrO3的KNO3,正确。
9.【答案】B
【解析】由反应Fe+Cu2+===Cu+Fe2+知,铁为负极,X为铁极,A错;电解质溶液应含Cu2+,B对;在原电池中,电子从负极经外电路流向正极,C错;Cu2+在正极铜上得电子,Cu2++2e-===Cu,D错。
10.【答案】B
【解析】在相同条件下,既能正向进行又能反向进行的化学反应称为可逆反应,条件是判断的关键。A、C、D中正、逆反应的条件不同,不是可逆反应;B中正、逆反应的条件相同。
11.【答案】D
【解析】NH水解使溶液pH<7;CH3COO-水解使溶液pH>7;(NH4)2SO4溶液中的NH浓度大于NH4Cl溶液中的NH浓度,即(NH4)2SO4中NH水解出的c(H+)大于NH4Cl中NH水解出的c(H+),故(NH4)2SO4溶液的pH小于NH4Cl溶液;CH3COOH与NH3·H2O电离常数相等,CH3COONH4溶液的pH=7。
12.【答案】C
【解析】起始时pH相同,随反应的进行,溶液①中只存在H+,而溶液②既存在H+又存在分子,进行后分子再电离,H+得到补充,产生H2的速率快,斜率大,排除BD;相同pH时,②中酸的浓度大,相同条件下生成氢气的体积也大,排除A,C正确。
13.【答案】A
【解析】向炉膛内通入水蒸气时,将对应反应①×2+②+③,可得2C(s)+2O2(g)===2CO2(g),其反应热ΔH=131 kJ·mol-1×2+(-564 kJ·mol-1)+(-482 kJ·mol-1)=-784 kJ·mol-1,即当1 mol C完全燃烧时放出392 kJ的能量,相比O2与固体C的接触更充分,使炉膛火更旺。
14.【答案】A
【解析】根据放电顺序,阴离子:Cl->OH->,阳离子:Cu2+>H+,知该电解过程分为两个阶段:第一阶段:电解CuCl2溶液:Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑;第二阶段:电解H2O:2H2O2H2↑+O2↑。阳极开始产生Cl2,后产生O2,阴极开始生成Cu,后产生H2,根据电子守恒:Cl2~2e-~Cu,2H2~4e-~O2,可知n(Cu2+)=n(Cl2)=0.1 mol ,2n(O2)=n(H2)又因为两极收集到的气体在相同条件下体积相同,即n(Cl2)+n(O2)=n(H2),所以n(H2)=0.2 mol,n(O2)=0.1 mol,n(Cl2)=0.1 mol,则转移电子数=(0.1×2+0.1×4)×NA=0.6NA,A正确、B错误;阴极析出铜0.1 mol,即6.4 g,C错误;电解后溶液的体积未知,不能计算,D电解后。
15.【答案】D
【解析】氯化铵为强酸弱碱盐,溶于水后+2H2ONH3·H2O+H3O+溶液呈酸性,依次类推,氯化铵晶体溶于重水中,+2D2ONH3·DHO+D3O+, D正确。
16.【答案】B
【解析】惰性电极电解硫酸铜溶液,生成物是铜、氧气和硫酸,反应的化学方程式是2H2O+2CuSO42H2SO4+2Cu+O2↑。根据电子守恒:2Cu~4e-~O2,反应中生成1 mol氧气转移4 mol电子,而转移4 mol电子生成2 mol铜,F表示反应生成氧气的物质的量,E表示反应生成Cu的物质的量或生成硫酸的物质的量或消耗水的物质的量或消耗硫酸铜的物质的量,答案选B。
17.【答案】A
【解析】生物质能是一种洁净能源,故A错误;生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,故B正确;生物质能来源于太阳能,故C正确;沼气池中产生的沼气可以做燃料,沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥,故沼气是对化学能的充分利用,故D正确;故选A。
18.【答案】B
【解析】混合气体的总质量不变,总的物质的量不变,平均相对分子质量始终不变,故A不符合;混合气体的总质量不变,温度升高平衡向逆反应方向移动,混合气体总的物质的量减小,平均相对分子质量增大,故B符合;混合气体的总质量不变,温度升高平衡向逆反应方向移动,混合气体总的物质的量增大,平均相对分子质量减小,故C不符合;混合气体的总质量不变,温度升高平衡向逆反应正反应方向移动,混合气体总的物质的量增大,平均相对分子质量减小,故D不符合;故选B。
19.【答案】A
【解析】在本题中,生成H2O的量由酸、碱的量决定,而反应的热效应可先由公式Q=cm(T2-T1)求算。由于酸、碱的稀溶液的密度可近似认为是1 g·cm-3,因此当知道①②时,也就确定了溶液的质量,再利用溶液的比热容和反应前后的温度变化值,即可求出反应的反应热。
20.【答案】C
【解析】合成氨是放热反应,升温不利于N2、H2的转化,A项错误;催化剂的使用对平衡没有影响,不能提高反应物的转化率,B项错误;将NH3液化分离,降低了产物的浓度,平衡正移,利于氨的生成,C项正确;2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),此反应气体分子数减小,增大压强有利于平衡正移,但在常压下,SO2的转化率就很高,因此在工业生产中不采用高压,D项错误。
21.【答案】D
【解析】该反应具备气体分子数增多、向外释放热量的特征。升高温度,同时加压,正逆反应速率均增大,A项不符合题意;压强不变,降低温度,正逆反应速率均减小,B项不符合题意;充入惰性气体,为保证压强不变,只有增大体积,各物质浓度减小,正逆反应速率均减,C项不符合题意;充入A2的瞬间,为保证压强不变,只有增大容器体积,结果瞬间A2的浓度增大,而其余物质浓度减小,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡正向移动,D项正确。
22.【答案】C
【解析】化学反应的实质就是旧化学键的断裂,新化学键的形成,物质能量越高越活泼,钠和氯气反应生成氯化钠的反应是放热反应,生成物能量降低,故A正确;物质燃烧放热,化学能转化为热能,故B正确;氮分子内部存在N≡N键,化学性质不活泼,故C错误;如合成氨需要在高温下进行,但它却是释放能量的反应,反应条件与反应的热效应无关,故D正确;故选C。
23.【答案】D
【解析】1 L 0.1 mol·L-1BaCl2的物质的量为0.1 mol,将1 L 0.1 mol·L-1BaCl2溶液与足量稀硫酸反应,涉及的离子方程式为Ba2+(aq)+(aq)===BaSO4(s),放出akJ热量,生成0.1 mol BaSO4,则生成0.5 mol BaSO4,放出5akJ热量,1 L 0.5 mol·L-1HCl溶液的物质的量为0.5 mol,将1 L 0.5 mol·L-1HCl溶液与足量CH3COONa溶液反应,涉及的离子方程式为H+(aq)+CH3COO-(aq) ===CH3COOH(l),放出bkJ热量,生成0.5 mol CH3COOH,则生成1 mol CH3COOH,放出2bkJ热量;所以0.5 L 1 mol·L-1H2SO4的物质的量为0.5 mol,将0.5 L 1 mol·L-1H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba溶液反应,生成0.5 mol BaSO4, 1 mol CH3COOH,涉及的离子方程式有Ba2+(aq)+(aq)===BaSO4(s),H+(aq)+CH3COO‑(aq)===CH3COOH(l),溶液反应放出的热量为(5a+2b)kJ,故选D。
24.【答案】D
【解析】锌的活泼性比铜强,Zn为原电池负极,失去电子被氧化,A错误。Cu为原电池的正极,电流流向与电子流向相反,电子经导线流向正极(Cu极),溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2,B、C错误,D正确。
25.【答案】(1)保温隔热减少实验过程中热量的损失
(2)多次计算求平均值以减少实验过程中的误差
(3)偏小 (4)不相等 相等 中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时所释放的热量,与酸、碱的用量无关,因此所求中和热相等 (5)2.4
【解析】测定中和热的实验是一个定量实验,分析实验装置和操作时要注意两个方面:一是“量”的问题;二是尽量减少实验误差。
26.【答案】(1)酸式
(2)2+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
(3) AD
(4) 43.2%
【解析】(1)KMnO4溶液具有强氧化性,可腐蚀橡皮管,且一般都用稀硫酸酸化,需要盛放在酸式滴定管中。
(2)无色气体为CO2,高锰酸钾将草酸氧化为CO2,依据原子守恒和电荷守恒得到离子方程式:+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(3)c(待测)=,滴定过程中任何不当操作最终都表现为标准液体积的变化,标准液体积用量增多,待测液浓度偏高;标准液体积用量减少,待测液浓度偏低。
滴定管未用标准液润洗,滴定管壁残留的水会使标准液浓度变小,消耗标准溶液体积增大,测定结果偏高,A符合题意;滴定过程中锥形瓶中部分液体溅出,待测液损耗,消耗标准溶液体积减小,测定结果偏低,B不符合题意;,V(标准)=V(后)-V(前),滴定终点时俯视读数,V(后)减小,V(标准)减少,测定结果偏低,C不符合题意;滴定终点时仰视读数,V(后)增大,V(标准)增大,测定结果偏高, D符合题意。
(4) Fe2+被高锰酸钾滴定消耗溶液体积为6.00 ml,+5Fe2++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,
n=0.000 6 mol
0.20 g样品中FeC2O4的质量分数=×100%=43.2%。
27.【答案】(1)U形管内液面左边下降、右边升高 盐酸和NaOH发生中和反应放出热量,使瓶内气体温度升高,压强增大
(2)7
(3)ΔH2<ΔH1<ΔH3
【解析】(1)盐酸和NaOH发生中和反应放出热量,使瓶内气体温度升高,压强增大,U形管内液面左边下降、右边升高。
(2)实验2中NaOH的浓度增加为实验1的2倍,生成水的物质的量是实验1中的2倍,溶液升高的温度也应该是实验1的2倍,即温度差是7 ℃。
(3)57.3 kJ·mol-1是稀的强酸与强碱生成1 mol H2O(1)和可溶性盐时对应的中和热,当反应中有沉淀生成时,生成沉淀也会增加放出热量,ΔH1<-57.3 kJ·mol-1;浓硫酸溶于水放出热量更多,ΔH2<-57.3 kJ·mol-1;相比生成硫酸钡沉淀放出的热,浓硫酸溶于水放出热量更多,综合可得ΔH2<ΔH1<ΔH3。
一、选择题(共24小题,每小题2分,共48分)
1.下列各物质投入水中,使溶液呈酸性的是( )
A.NaOH B.NH3 C.CH3COONa D.NH4Cl
2.根据碘与氢气反应的热化学方程式
(i) I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH=-9.48 kJ·
(ii) I2(s)+H2(g)2HI(g)ΔH=+26.48 kJ·
下列判断正确的是( )
A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJ
B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C.反应(Ⅰ)的产物比反应(Ⅱ)的产物稳定
D.反应(Ⅱ)的反应物总能量比反应(Ⅰ)的反应物总能量低
3.298 K时,在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL
C.M点处的溶液中c(NH)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
D.N点处的溶液中pH<12
4.下列叙述不正确的是( )
A.碳酸氢钠加热可以分解,因为升高温度利于熵增的方向自发进行
B.在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向ΔG= ΔH-TΔS< 0的方向进行
C.水结冰的过程不能自发进行的原因是熵减的过程,改变条件也不可能自发进行
D.混乱度减小的吸热反应一定不能自发进行
5.一定条件下,可逆反应NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)在容积不变的密闭容器中进行,当下列物理量不再随时间变化时,能说明该反应已达到平衡状态,该选项是( )
A.混合气体的压强
B.NO2的消耗速率与NO的生成速率之比
C.混合气体的颜色
D.混合气体的平均摩尔质量
6.下列说法正确的是( )
A.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
B.反应NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
C.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
D.常温下,反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH<0
7.以酚酞试液作指示剂,对某新制NaOH溶液进行中和滴定实验,数据记录如下表:
则该新制的NaOH溶液的浓度c(mol·L-1)计算合理的是( )
A.c=0.01×(V1+V2+V3)/(3×20)
B.c=0.01×(V1+V2)/(2×20)
C.c=0.01×(V1+V3)/(2×20)
D.c=0.01×V1/20
8.溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.溴酸银的溶解是放热过程
B.温度升高时溴酸银溶解速度加快
C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
9.根据反应:Fe+Cu2+===Cu+Fe2+,设计如图所示原电池,下列说法正确的是( )
A.X可以是银或石墨
B.Y是硫酸铜溶液
C.电子从铜电极经外电路流向X电极
D.X极上的电极反应式为Cu2++2e-===Cu
10.下列反应属于可逆反应的是( )
A.NH4ClNH3↑+HCl↑ 与NH3+HCl===NH4Cl
B.H2+I22HI 与 2HIH2↑+I2↑
C.2H2O2H2↑+O2↑与 2H2+O22H2O
D.H2+Cl22HCl 与 2HClH2↑+Cl2↑
11.已知室温时,CH3COOH的电离常数为1.75×10-5,NH3·H2O的电离常数为
1.75×10-5。0.1 mol·L-1的下列溶液:①CH3COONa、②NH4Cl、③CH3COONH4、④(NH4)2SO4,pH由小到大排列正确的是( )
A.①<②<④<③ B.①<③<②<④ C.①<②<③<④ D.④<②<③<①
12.相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
13.炽热的炉膛内有反应:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-392 kJ·mol-1
往炉膛内通入水蒸气时,有如下反应:
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=131 kJ·mol-1①
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-564 kJ·mol-1②
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-482 kJ·mol-1③
由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时( )
A.不能节约燃料,但能使炉膛火更旺
B.虽不能使炉膛火更旺,但可节约燃料
C.既可使炉膛火更旺,又能节约燃料
D.既不能使炉膛火更旺,又不能节约燃料
14.把物质的量均为0.1 mol的CuCl2和H2SO4溶于水制成100 mL的混合溶液,用石墨作电极电解,并收集两电极所产生的气体,一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同。则下列描述正确的是( )
A.电路中共转移0.6NA个电子
B.阳极得到的气体中O2的物质的量为0.2 mol
C.阴极质量增加3.2 g
D.电解后剩余溶液中硫酸的浓度为1 mol·L-1
15.氯化铵晶体溶于重水中,溶液呈现出酸性,下列说法正确的是( )
A.水解生成NH3·H2O和HD2O+
B.水解生成NH3·DHO和H2DO+
C.水解生成NH3·D2O和H2DO+
D.水解生成NH3·DHO和
16.按图甲装置进行实验,若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。下列叙述正确的是( )
A.F表示反应生成Cu的物质的量
B.E表示反应实际消耗H2O的物质的量
C.E表示反应生成O2的物质的量
D.F表示反应生成H2SO4的物质的量
17.“生物质能”主要是指树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量;古老的柴火做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正被现代科学技术所改变,下面说法错误的是( )
A.生物质能的缺点是严重污染环境
B.生物质能源是可再生的能源
C.利用生物质能就是间接利用太阳能
D.使用沼气这种生物质能是对化学能的充分利用
18.下列反应达到平衡后,升高温度可以使混合气体平均相对分子质量增大的是( )
A.H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0
B.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0
C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0
D.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH>0
19.为了测定酸碱中和反应的反应热,计算时至少需要的数据是( )
①酸的浓度和体积 ②碱的浓度和体积 ③比热容 ④反应后溶液的质量 ⑤生成水的物质的量 ⑥反应前后溶液温度的变化 ⑦操作所需的时间
A.①②③⑥ B.①③④⑥ C.③④⑤⑥ D.全部
20.下列有关工业生产的叙述正确的是( )
A.合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率,缩短生产周期,故温度越高越好
B.硫酸工业中,使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的转化率
C.合成氨工业中,将NH3及时液化分离有利于氨的生产
D.硫酸工业中,SO2的催化氧化不采用高压,是因为压强对SO2转化率无影响
21.下图是关于反应A2(g)+B2(g)2C(g)+D(g) ΔH<0的平衡移动图像,影响平衡移动的原因可能是( )
A.升高温度,同时加压
B.压强不变,降低温度
C.压强、温度不变,充入一些与之不反应的惰性气体
D.温度 、压强不变,充入一些A2(g)
22.在研宄物质变化时,人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断以下叙述错误的是 ( )
A.金属钠与氯气反应生成氯化钠后,稳定性增强,体系的能量降低
B.物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来
C.氮分子内部存在着很强的共价键,故通常状况下氮气的化学性质很不活泼
D.需加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应
23.将1 000 mL 0.1 mol·L-1BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出akJ热量;将1 000 mL 0.5 mol·L-1HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出bkJ热量(不考虑醋酸钠水解);将500 mL 1 mol·L-1H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为( )
A.(5a-2b) kJ B.(2b-5a) kJ
C.(10a+4b) kJ D.(5a+2b) kJ
24.关于下图装置的叙述,正确的是( )
A.铜是负极,铜片上有气泡产生
B.铜片质量逐渐减少
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.氢离子在铜片表面被还原后生成H2
二、实验题(共3小题,共52分)
25.如图所示,在800 mL的大烧杯中放入碎纸屑把盛有50 mL 0.50 mol·L-1盐酸的100 mL烧杯放到大烧杯中,两只烧杯间填满碎纸屑。用泡沫塑料板做成大烧杯盖,通过盖子插入一根环形玻璃搅拌棒和一支温度计,测定溶液的温度。迅速往盐酸中加入 50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液,盖好盖子,搅拌溶液,观察温度的变化。当温度保持稳定时,记录读数,取出装有反应液的烧杯,倒出溶液,清洗干净,保持内外杯壁干燥。重复进行三次实验。用这一实验可以粗略测定中和热。
(1)烧杯间填满碎纸屑的作用是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)要重复进行三次实验的目的是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)烧杯若不盖泡沫塑料板,求得的中和热数值将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中若改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行上述反应,与上述实验相比,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),所求中和热________(填“相等”或“不相等”),理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)三次实验测得的数据中,起始时盐酸与NaOH溶液温度相同,而终止温度与起始温度之差(t2-t1)分别为①2.3 ℃,②2.4 ℃,③2.5 ℃。则最终代入计算式的温度差的平均值为________℃。
26.草酸亚铁(FeC2O4)常用作分析剂、显影剂以及新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。某草酸亚铁样品(不含结晶水)中含有少量草酸,现用滴定法测定该样品中FeC2O4的含量。实验方案如下:
①将准确称量的0.20 g草酸亚铁样品置于250 mL锥形瓶内,加入适量2 mol·L-1的H2SO4溶液,使样品溶解,加热至70 ℃ 左右,立即用高锰酸钾溶液滴定至终点。
②向滴定终点混合液中加入适量的Zn粉和过量的2 mol·L-1的H2SO4溶液,煮沸5~8 min.用KSCN溶液在点滴板上检验煮沸液,直至溶液不变红,将其过滤至另一个锥形瓶中,用0.020 00 mol·L-1的高锰酸钾标准溶液滴定该溶液至终点,消耗高锰酸钾标准液6.00 mL。
试回答下列问题:
(1)高锰酸钾标准液用________滴定管盛装(填“酸式”或“碱式”)。
(2)在步骤①中,滴加高锰酸钾溶液时观察到有无色气体产生,则高锰酸钾与草酸反应的离子方程式为____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在步骤②中,下列操作会引起测定结果偏高的是________________________________。
A、滴定管在盛装高锰酸钾前未润洗
B、滴定过程中,锥形瓶震荡的太剧烈,以致部分液体溅出
C、滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数
D、滴定前读数正确,滴定终点时仰视读数
(4)0.20 g样品中FeC2O4的质量分数为________。(不考虑步骤②中的损耗)
27.盐酸或硫酸和NaOH溶液的中和反应没有明显的现象。某学习兴趣小组的同学为了证明NaOH溶液与盐酸或硫酸发生了反应,从中和反应的热效应出发,设计了下面几种实验方案。请回答有关问题:
(1)方案一:如图1装好实验装置,图中小试管用细线吊着,细线的上端拴在细铁丝上。开始时使右端U形管两端红墨水相平。实验开始,向下插细铁丝,使小试管内盐酸和广口瓶内NaOH溶液混合,此时观察到的现象是__________________________________________,
原因是________________________________________________________________________。
(2)方案二:该小组借助反应溶液温度的变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与盐酸混合前后有温度的变化,则证明发生了化学反应。该小组同学将不同浓度的NaOH溶液和盐酸各10 mL混合,用温度计测量反应前后温度的变化,测得的部分数据如下表:
则x=______。
(3)若HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1;
现有:①稀H2SO4与Ba(OH)2(aq) ②浓H2SO4与Ba(OH)2(aq) ③稀HNO3与Ba(OH)2(aq)反应生成1 mol H2O(l)的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者由小到大的关系为______________________。
参考答案
1.【答案】D
【解析】根据盐的组成可以判断盐溶液的酸碱性,一般强酸强碱盐溶液呈中性,强碱弱酸盐溶液呈碱性,强酸弱碱盐溶液呈酸性,可概括为谁强跟谁“性”,同强显中性。氢氧化钠是强碱溶解后全部电离,溶于水溶液显碱性,A不符合题意;NH3+H2ONH3·H2O+OH-,B不符合题意;醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解溶液显碱性,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,C不符合题意;+H2ONH3·H2O+H+,溶液显酸性,D符合题意。
2.【答案】D
【解析】反应为可逆反应,不能进行完全,放热小于9.48 kJ,故A错误;由盖斯定律(Ⅰ)﹣(Ⅱ)得I2(g)===I2(s) ΔH=+35.96 kJ·,故1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ, B错误;反应(Ⅰ)、反应(Ⅱ)的产物都是HI(g),状态相同,稳定性一样, C错误;对于同一物质,固态物质的能量比气态物质能量低,故反应(Ⅱ)的反应物总能量比反应(Ⅰ)的反应物总能量低, D正确。
3.【答案】D
【解析】A项,把盐酸滴加到氨水中,开始时溶液显碱性,当滴定达对终点时,溶液由碱性为酸性,根据人视觉有滞后性,观察溶液的颜色由浅到深比较敏锐,所以为减小滴定误差,在该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂更精确些,不应该选择酚酞作为指示剂,错误;
B项,如果二者恰好反应,则会生成氯化铵,氯化铵是强酸弱碱盐,NH水解使溶液显酸性,因此M点pH=7,则M点对应的盐酸体积小于20.0 mL,错误;C项,根据电荷守恒可得:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)。由于M点处的溶液显中性,c(H+)=c(OH-),所以
c(NH)=c(Cl-)。盐是强电解质,电离远远大于弱电解质水的电离程度,所以溶液中离子浓度关第是c(NH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),错误;D项,N点氨水溶液中已经电离的一水合氨浓度等于溶液中氢氧根离子的浓度,c(OH-)=0.1 mol·L×1.32%=1.32×10-3moI·L,根据水的离子积常数可知:N处的溶液中氢离子浓度=mol=7.6×10-12mol·L-1,根据pH=1gc(H+)可知此时溶液中pH<12,正确。
4.【答案】C
【解析】升温至一定程度,碳酸氢钠固体受热分解为碳酸钠固体、二氧化碳气体和水蒸气,符合熵判据,A正确;既符合焓判据(ΔH< 0)又符合熵判据(ΔS< 0)的反应,即ΔG= ΔH-TΔS< 0的方向,能自发进行,B正确;由于H2O(l)H2O(s) ΔH< 0,因此水结冰的方向符合焓判据,能自发进行,C错误;混乱度减小的吸热反应,既违反焓判据,又违反熵判据,因此该方向不能进行,D正确;答案选C。
5.【答案】C
【解析】若反应正向进行时,y发生改变,则“y不再随时间变化”可作为判断平衡的标志。若反应正向进行时,气体物质的量不变,压强不变,A不能作为平衡标志;B中前者表达v(正),后者表达v(正),方向相同,不能作为平衡标志;若反应正向进行时,NO2的浓度减小,颜色变浅,C能作为平衡标志;若反应正向进行时,混合气体的质量不变,分子数不变,M始终不变,D不能作为平衡标志。
6.【答案】B
【解析】A项,该反应能自发进行,则ΔH-TΔS<0,即ΔH
7.【答案】B
【解析】在定量实验中,往往通过平行多次实验,以减小实验误差,在处理这些实验数据时,如果同一实验值相差过大,误差过大或过小的一组数据要丢弃。c(待测)=进行。
相比实验①,② NaOH溶液中加入 H2O,其溶质的物质的量不变,不影响测定结果,该组数据合理;
③敞口隔夜放置的NaOH溶液,已发生反应生成部分Na2CO3溶液。用酚酞作指示剂,当指示剂变色时,溶液呈碱性,Na2CO3发生反应为Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,生成NaHCO3,使消耗盐酸的量偏小,V3应舍去,B正确。
8.【答案】A
【解析】A项,由题图可知,随着温度升高,溴酸银的溶解度逐渐增大,因此AgBrO3的溶解是吸热过程,错误;B项,由图像曲线可知,温度升高斜率增大,因此AgBrO3的溶解速度加快,正确;C项,由溶解度曲线可知,60 ℃时AgBrO3的溶解度约为0.6 g,则其物质的量浓度为0.025 mol·L-1,AgBrO3的Ksp=c(Ag+)·c()=0.025×0.025≈6×10-4,正确;D项,由于温度对KNO3的溶解度的影响程度远大于AgBrO3,故可用重结晶的方法提纯含有少量AgBrO3的KNO3,正确。
9.【答案】B
【解析】由反应Fe+Cu2+===Cu+Fe2+知,铁为负极,X为铁极,A错;电解质溶液应含Cu2+,B对;在原电池中,电子从负极经外电路流向正极,C错;Cu2+在正极铜上得电子,Cu2++2e-===Cu,D错。
10.【答案】B
【解析】在相同条件下,既能正向进行又能反向进行的化学反应称为可逆反应,条件是判断的关键。A、C、D中正、逆反应的条件不同,不是可逆反应;B中正、逆反应的条件相同。
11.【答案】D
【解析】NH水解使溶液pH<7;CH3COO-水解使溶液pH>7;(NH4)2SO4溶液中的NH浓度大于NH4Cl溶液中的NH浓度,即(NH4)2SO4中NH水解出的c(H+)大于NH4Cl中NH水解出的c(H+),故(NH4)2SO4溶液的pH小于NH4Cl溶液;CH3COOH与NH3·H2O电离常数相等,CH3COONH4溶液的pH=7。
12.【答案】C
【解析】起始时pH相同,随反应的进行,溶液①中只存在H+,而溶液②既存在H+又存在分子,进行后分子再电离,H+得到补充,产生H2的速率快,斜率大,排除BD;相同pH时,②中酸的浓度大,相同条件下生成氢气的体积也大,排除A,C正确。
13.【答案】A
【解析】向炉膛内通入水蒸气时,将对应反应①×2+②+③,可得2C(s)+2O2(g)===2CO2(g),其反应热ΔH=131 kJ·mol-1×2+(-564 kJ·mol-1)+(-482 kJ·mol-1)=-784 kJ·mol-1,即当1 mol C完全燃烧时放出392 kJ的能量,相比O2与固体C的接触更充分,使炉膛火更旺。
14.【答案】A
【解析】根据放电顺序,阴离子:Cl->OH->,阳离子:Cu2+>H+,知该电解过程分为两个阶段:第一阶段:电解CuCl2溶液:Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑;第二阶段:电解H2O:2H2O2H2↑+O2↑。阳极开始产生Cl2,后产生O2,阴极开始生成Cu,后产生H2,根据电子守恒:Cl2~2e-~Cu,2H2~4e-~O2,可知n(Cu2+)=n(Cl2)=0.1 mol ,2n(O2)=n(H2)又因为两极收集到的气体在相同条件下体积相同,即n(Cl2)+n(O2)=n(H2),所以n(H2)=0.2 mol,n(O2)=0.1 mol,n(Cl2)=0.1 mol,则转移电子数=(0.1×2+0.1×4)×NA=0.6NA,A正确、B错误;阴极析出铜0.1 mol,即6.4 g,C错误;电解后溶液的体积未知,不能计算,D电解后。
15.【答案】D
【解析】氯化铵为强酸弱碱盐,溶于水后+2H2ONH3·H2O+H3O+溶液呈酸性,依次类推,氯化铵晶体溶于重水中,+2D2ONH3·DHO+D3O+, D正确。
16.【答案】B
【解析】惰性电极电解硫酸铜溶液,生成物是铜、氧气和硫酸,反应的化学方程式是2H2O+2CuSO42H2SO4+2Cu+O2↑。根据电子守恒:2Cu~4e-~O2,反应中生成1 mol氧气转移4 mol电子,而转移4 mol电子生成2 mol铜,F表示反应生成氧气的物质的量,E表示反应生成Cu的物质的量或生成硫酸的物质的量或消耗水的物质的量或消耗硫酸铜的物质的量,答案选B。
17.【答案】A
【解析】生物质能是一种洁净能源,故A错误;生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,故B正确;生物质能来源于太阳能,故C正确;沼气池中产生的沼气可以做燃料,沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥,故沼气是对化学能的充分利用,故D正确;故选A。
18.【答案】B
【解析】混合气体的总质量不变,总的物质的量不变,平均相对分子质量始终不变,故A不符合;混合气体的总质量不变,温度升高平衡向逆反应方向移动,混合气体总的物质的量减小,平均相对分子质量增大,故B符合;混合气体的总质量不变,温度升高平衡向逆反应方向移动,混合气体总的物质的量增大,平均相对分子质量减小,故C不符合;混合气体的总质量不变,温度升高平衡向逆反应正反应方向移动,混合气体总的物质的量增大,平均相对分子质量减小,故D不符合;故选B。
19.【答案】A
【解析】在本题中,生成H2O的量由酸、碱的量决定,而反应的热效应可先由公式Q=cm(T2-T1)求算。由于酸、碱的稀溶液的密度可近似认为是1 g·cm-3,因此当知道①②时,也就确定了溶液的质量,再利用溶液的比热容和反应前后的温度变化值,即可求出反应的反应热。
20.【答案】C
【解析】合成氨是放热反应,升温不利于N2、H2的转化,A项错误;催化剂的使用对平衡没有影响,不能提高反应物的转化率,B项错误;将NH3液化分离,降低了产物的浓度,平衡正移,利于氨的生成,C项正确;2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),此反应气体分子数减小,增大压强有利于平衡正移,但在常压下,SO2的转化率就很高,因此在工业生产中不采用高压,D项错误。
21.【答案】D
【解析】该反应具备气体分子数增多、向外释放热量的特征。升高温度,同时加压,正逆反应速率均增大,A项不符合题意;压强不变,降低温度,正逆反应速率均减小,B项不符合题意;充入惰性气体,为保证压强不变,只有增大体积,各物质浓度减小,正逆反应速率均减,C项不符合题意;充入A2的瞬间,为保证压强不变,只有增大容器体积,结果瞬间A2的浓度增大,而其余物质浓度减小,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡正向移动,D项正确。
22.【答案】C
【解析】化学反应的实质就是旧化学键的断裂,新化学键的形成,物质能量越高越活泼,钠和氯气反应生成氯化钠的反应是放热反应,生成物能量降低,故A正确;物质燃烧放热,化学能转化为热能,故B正确;氮分子内部存在N≡N键,化学性质不活泼,故C错误;如合成氨需要在高温下进行,但它却是释放能量的反应,反应条件与反应的热效应无关,故D正确;故选C。
23.【答案】D
【解析】1 L 0.1 mol·L-1BaCl2的物质的量为0.1 mol,将1 L 0.1 mol·L-1BaCl2溶液与足量稀硫酸反应,涉及的离子方程式为Ba2+(aq)+(aq)===BaSO4(s),放出akJ热量,生成0.1 mol BaSO4,则生成0.5 mol BaSO4,放出5akJ热量,1 L 0.5 mol·L-1HCl溶液的物质的量为0.5 mol,将1 L 0.5 mol·L-1HCl溶液与足量CH3COONa溶液反应,涉及的离子方程式为H+(aq)+CH3COO-(aq) ===CH3COOH(l),放出bkJ热量,生成0.5 mol CH3COOH,则生成1 mol CH3COOH,放出2bkJ热量;所以0.5 L 1 mol·L-1H2SO4的物质的量为0.5 mol,将0.5 L 1 mol·L-1H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba溶液反应,生成0.5 mol BaSO4, 1 mol CH3COOH,涉及的离子方程式有Ba2+(aq)+(aq)===BaSO4(s),H+(aq)+CH3COO‑(aq)===CH3COOH(l),溶液反应放出的热量为(5a+2b)kJ,故选D。
24.【答案】D
【解析】锌的活泼性比铜强,Zn为原电池负极,失去电子被氧化,A错误。Cu为原电池的正极,电流流向与电子流向相反,电子经导线流向正极(Cu极),溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2,B、C错误,D正确。
25.【答案】(1)保温隔热减少实验过程中热量的损失
(2)多次计算求平均值以减少实验过程中的误差
(3)偏小 (4)不相等 相等 中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时所释放的热量,与酸、碱的用量无关,因此所求中和热相等 (5)2.4
【解析】测定中和热的实验是一个定量实验,分析实验装置和操作时要注意两个方面:一是“量”的问题;二是尽量减少实验误差。
26.【答案】(1)酸式
(2)2+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
(3) AD
(4) 43.2%
【解析】(1)KMnO4溶液具有强氧化性,可腐蚀橡皮管,且一般都用稀硫酸酸化,需要盛放在酸式滴定管中。
(2)无色气体为CO2,高锰酸钾将草酸氧化为CO2,依据原子守恒和电荷守恒得到离子方程式:+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(3)c(待测)=,滴定过程中任何不当操作最终都表现为标准液体积的变化,标准液体积用量增多,待测液浓度偏高;标准液体积用量减少,待测液浓度偏低。
滴定管未用标准液润洗,滴定管壁残留的水会使标准液浓度变小,消耗标准溶液体积增大,测定结果偏高,A符合题意;滴定过程中锥形瓶中部分液体溅出,待测液损耗,消耗标准溶液体积减小,测定结果偏低,B不符合题意;,V(标准)=V(后)-V(前),滴定终点时俯视读数,V(后)减小,V(标准)减少,测定结果偏低,C不符合题意;滴定终点时仰视读数,V(后)增大,V(标准)增大,测定结果偏高, D符合题意。
(4) Fe2+被高锰酸钾滴定消耗溶液体积为6.00 ml,+5Fe2++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,
n=0.000 6 mol
0.20 g样品中FeC2O4的质量分数=×100%=43.2%。
27.【答案】(1)U形管内液面左边下降、右边升高 盐酸和NaOH发生中和反应放出热量,使瓶内气体温度升高,压强增大
(2)7
(3)ΔH2<ΔH1<ΔH3
【解析】(1)盐酸和NaOH发生中和反应放出热量,使瓶内气体温度升高,压强增大,U形管内液面左边下降、右边升高。
(2)实验2中NaOH的浓度增加为实验1的2倍,生成水的物质的量是实验1中的2倍,溶液升高的温度也应该是实验1的2倍,即温度差是7 ℃。
(3)57.3 kJ·mol-1是稀的强酸与强碱生成1 mol H2O(1)和可溶性盐时对应的中和热,当反应中有沉淀生成时,生成沉淀也会增加放出热量,ΔH1<-57.3 kJ·mol-1;浓硫酸溶于水放出热量更多,ΔH2<-57.3 kJ·mol-1;相比生成硫酸钡沉淀放出的热,浓硫酸溶于水放出热量更多,综合可得ΔH2<ΔH1<ΔH3。
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