吉林省延吉市第一高级中学2021-2022年学年高二上学期期中考试化学【试卷+答案】
展开延吉市第一高级中学2021-2022年学年度上学期期中考试
高二化学试题
本试卷分第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)满分100分,考试时间90分钟
第一部分(选择题共50分)
一、单选题
1.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
②C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-395.4 kJ·mol-1
③C(石墨,s) = C(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ·mol-1
关于金刚石和石墨的相互转化,下列说法正确的是( )
A.石墨转化成金刚石是自发的过程 B.金刚石转化成石墨是放热过程
C.石墨比金刚石能量高 D.金刚石比石墨稳定
2.下列说法正确的是( )
A.燃烧热和中和热的数值都会随反应物的用量不同而改变,故1molS(s)和2molS(s)的燃烧热不相等
B.已知:2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=akJ/mol,2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=bkJ/mol,则a>b
C.H2(g)的燃烧热为285.8kJ/mol,则表示H2燃烧热的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol
D.反应NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57kJ/mol,在低温条件下不能自发进行,但在高温条件下能自发进行
3.已知反应的,(假定、ΔS不随温度变化),下列叙述正确的是( )
A.低温下为自发过程,高温下为非自发过程
B.高温下为自发过程,低温下为非自发过程
C.任何温度下均为非自发过程
D.任何温度下均为自发过程
4.在一定条件下,将3molA和1molB两种气体混合于固定容积2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)。经2min该反应达到平衡状态,生成0.8molD,测得C的浓度为0.8mol/L。则下列判断错误的是( )
A.x=4
B.2min内B的反应速率为0.1mol·L-1·min-1
C.B的转化率为40%
D.该温度下平衡常数的值为1.2
5.在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态的是( )
①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量浓度④混合气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥v(C)与v(D)的比值⑦混合气体的总质量⑧混合气体的总体积⑨C、D的分子数之比为1∶1
A.①②③④⑤⑥⑦⑧ B.①③④⑤ C.①②③④⑤⑦ D.①③④⑤⑨
6.某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡、溶液pH影响的图像,其中图像和实验结论表达均正确的是( )
A.①是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应△H<0
B.②是在平衡体系的溶液中加入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像
C.③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像,a是使用催化剂时的曲线
D.④是表示Cl2通入H2S溶液中pH变化
7.某酸碱指示剂HIn是一种有机弱酸,其在水溶液中的电离平衡与其呈现的颜色相关: HIn(aq)(红色)⇌H+(aq)+In-(aq)(黄色),有浓度为0.02 mol/L的下列各溶液:①HCl ②NaOH溶液 ③NaHCO3溶液 ④NaHSO4溶液。其中能使指示剂变红色的是( )
A.③④ B.②④ C.①④ D.①③
8.水的电离过程为,在不同温度下其离子积常数不同,,。则下列关于纯水的叙述正确的是( )
A.随着温度升高而减小
B.在时,
C.时水的电离程度大于时水的电离程度
D.水的电离是吸热的
9.在恒容密闭容器中发生N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,达到平衡后改变某一条件,下列说法正确的是( )
A.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动
B.升高温度可提高N2转化率
C.增加H2的浓度,可提高N2转化率
D.改用高效催化剂,可增大反应的平衡常数
10.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(p表示压强,T表示温度,n表示物质的量):根据以上规律判断,下列结论正确的是( )
反应Ⅰ:2A(s)+B(g) 2C(g)
反应Ⅱ:2A(s) C(g)
反应Ⅲ:3A(g)+B(g) 2C(g)
反应Ⅳ:A(g)+B(g) 2C(g)
A.反应Ⅰ:ΔH>0,P2>P 1
B.反应Ⅱ:ΔH<0,T1<T 2
C.反应Ⅲ:ΔH>0,T 2>T 1;或ΔH<0,T 2<T 1
D.反应Ⅳ:ΔH<0,T 2>T 1
11.下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是( )
A.相同pH的醋酸溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时,产生H2的起始速率相等
B.常温下,测得0.1 mol/L醋酸溶液的pH=4
C.常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍,测得pH<4
D.在相同条件下,相同浓度醋酸溶液的导电性比盐酸的弱
12.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A.c水(H+)=1×10-12 mol ·L -1的溶液:Al3+、Fe3+、Cl-、SO42-
B.=1×10-13mol·L -1的溶液:NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-
C.澄清透明的无色溶液:K+、NH4+、MnO4-、HCO3-
D.和Al反应放出H2的溶液:Mg2+、Cu2+、NO3-、SO42-
13.浓度均为0.1mol·L-1、体积均为V0的HX、HY溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随lg的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.HX比HY易电离
B.常温下,由水电离出的c(H+):a C.相同温度下,电离常数K(HX):a>b
D.未稀释时两溶液的导电能力相同
14.在2L恒容密闭容器中充入2molX和1molY,发生反应:2X(g)+Y(g)3Z(g),反应过程持续升高温度,测得X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A.Q点时,Y的转化率最大
B.升高温度,平衡常数增大
C.W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率
D.平衡时,再充入Z,达到平衡时Z的体积分数一定增大
15.常温下,向20.0mL0.10mol·L-1NaOH溶液中滴入0.10mol·L-1的醋酸,溶液的pH与所加醋酸的体积关系如图所示。已知Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,lg6=0.8.下列有关叙述不正确的是( )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.M点对应的醋酸体积大于20.0mL
C.M点处的溶液中c(Na+)=c(CH3COO-)=c(H+)=c(OH-)
D.恰好中和时,溶液的pH约为8.7
16.pC类似pH,是指稀溶液中溶质物质的量浓度的负对数。如某溶液溶质的浓度为1×10-3mol/L,则该溶液中溶质的pC=3。下列叙述正确的是( )
A.某温度下,任何电解质的稀溶液中,pC(H+)pC(OH-)
B.0.01mol/L的CaCl2溶液中逐滴加入纯碱溶液,滴加过程中pC(Ca2+)逐渐增大
C.0.01mol/L的BaCl2溶液中,pC(Cl-)2pC(Ba2+)
D.用0.01mol/L的盐酸滴定某浓度的NaOH溶液,NaOH溶液的pC(OH-)逐渐减小
17.常温下,用 0.1000mol/L NaOH溶液滴定 20.00mL0.1000mol/L某一元酸HA溶液,滴定曲线如图。下列说法正确的是( )
A.该滴定过程既能用甲基橙又能用酚酞作指示剂
B.点①所示溶液中:c(A-) >c(Na+)>c(H+) >c(OH-)
C.点②所示溶液中:c(Na+) =c(HA) +c(A-)
D.水的电离程度随着NaOH溶液的滴入不断增大
18.在一体积不变的密闭容器中发生化学反应:Fe2O3(s) +2NH3(g)2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g) △H,实验测得化学平衡时的有关变化曲线如图所示。已知:平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算,气体分压=气体总压×物质的量分数。下列说法不正确的是( )
A.该反应的△H>0
B.气体压强P2 >P1
C.平衡后再加入Fe2O3,则NH3转化率增大
D.M点的平衡常数Kp=
19.下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大
C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中
D.向氨水中加少量的NH4Cl固体,则溶液pH减小
20.用NaOH滴定pH相同、体积相同的H2SO4、HCl、CH3COOH三种溶液,恰好中和时,所用相同浓度NaOH溶液的体积依次为V1、V2、V3,则这三者的关系是( )
A.V1>V2>V3 B.V1
第二部分卷(非选择题50分)
21.已知下列十种物质:①液态HCl ;②FeCl3溶液; ③盐酸 ;④NH4Cl晶体 ;⑤蔗糖溶液; ⑥铜; ⑦碳酸钙; ⑧淀粉溶液 ;⑨熔融NaOH; ⑩CO2。根据上述提供的物质,回答下列问题:
(1)能够导电的是____,属于强电解质的是____,属于非电解质的是___。(填序号)
(2)如图1是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,则E1________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH________。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:________________。
(3)观察图a和图b,根据盖斯定律,写出△H1、△H2、△H3、△H4、△H5和△H6的关系。图a:________________________;图b:_________________________。
(4)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:① H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ/mol
② 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)=CH4(g)+4NO(g) △H= +1160 kJ/mol
③ CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -574 kJ/mol
请写出CH4(g)与NO2(g)反应生成参与大气循环的气体和液态水的热化学方程式________。
22. 研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(一)CO可用于合成甲醇,一定温度下,向体积为2L的密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),达平衡后测得各组分浓度如下:
物质
CO
H2
CH3OH
浓度(mol•L-1)
0.9
1.0
0.6
①混合气体的平均相对分子质量___________。
②列式并计算平衡常数K=___________。
③若将容器体积压缩为1L,不经计算,预测新平衡中c(H2)的取值范围是___________。
④若保持体积不变,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,此时v正___________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(二)已知化学反应①Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g) ,其平衡常数为K1;
②Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g) ,其平衡常数为K2。在温度973K和1173K情况下,K1.K2的值分别如下:
温度
K1
K2
973K
1.47
2.38
1173K
2.15
1.67
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) :根据反应①与② 可推导出K1、K2、K3的关系式为_____________________
(3)据此关系和上表数据,也能推断出反应③是________(填“吸热”或“放热”)反应。
23.物质在水中可能存在电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡。根据所学知识回答下列问题:
(1)下列方法中,可以使0.10mol/LCH3COOH溶液中值增大的措施是_______________(填序号)。
a.加水稀释 b.加入少量CH3COONa固体 c.加入少量冰醋酸 d.通入少量HCl气体 e.加少量烧碱溶液 f.升高温度
(2)t℃时,水的离子积常数Kw=1×10-12。
①该温度下,若PH=3的H2SO4溶液中,由水电离出来的氢离子浓度为:
②该温度下,若10ml PH=2的HCl溶液加水稀释到1000ml,则该溶液的PH=
③该温度下,若100ml PH=a的H2SO4溶液与1ml PH=b的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则a+b=
(3)25℃下,有浓度均为0.1mol/L的三种溶液:a.H2CO3;b.HClO;c.CH3COOH。(已知25℃时电离常数:H2CO3 K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11;HClO K=3.0×10-8;CH3COOH K=1.8×10-5)
①三种酸由强到弱的顺序为:_______________________________(填序号)。
②足量的次氯酸与碳酸钠的反应离子方程式为:
③碳酸氢钠是一种酸式盐,其水溶液显弱碱性,请结合方程式进行解释
24.现用盐酸标准溶液来测定NaOH溶液的浓度。有以下实验操作:
①向溶液中加入2~3滴酚酞做指示剂
②取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中
③用氢氧化钠溶液滴定至终点
④重复以上操作
⑤配制250 mL盐酸标准溶液
⑥根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度
(1)实验过程中正确的操作顺序是______(填序号),上述操作②中使用的仪器除锥形瓶外,还需要____,滴定终点的标志是
(2)滴定并记录V(NaOH)的初、终读数。数据记录如表所示:
滴定次数
1
2
3
4
V(HCl)/mL
20.00
20.00
20.00
20.00
V(NaOH)/mL(初读数)
0.10
0.30
0.00
0.20
V(NaOH)/mL(终读数)
20.08
20.30
20.80
20.22
V(NaOH)/mL(消耗)
19.98
20.00
20.80
20.02
某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积V(NaOH)=mL=20.20 mL。他的计算________(填“合理”或“不合理”),理由是________________________。通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示,则a________(填“>”“<”或“=”)20.02。
(3)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液浓度偏大的是__。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗,直接装入标准盐酸
B.酸式滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥
D.读取盐酸体积开始时仰视读数,滴定结束后俯视读数
参考答案
1.B
【详解】
A.石墨较软,分子排布很不均匀,所以它的熵比较大!金刚石很硬,分子排布很均匀,它的熵比较小,所以金刚石转化为石墨为熵增反应,依据△G=△H-T△S可得△G<0,所以金刚石转化成石墨是自发进行的过程,故A错误;
B.根据C(石墨,s) = C(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ·mol-1可知,金刚石转化成石墨是放热过程,故B正确;
C.根据C(石墨,s) = C(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ·mol-1可知,石墨能量低于金刚石,故C错误;
D.根据C(石墨,s) = C(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ·mol-1可知,石墨能量低于金刚石,物质能量越低越稳定,故D错误;
故选B。
2.D
【详解】
A.燃烧热是101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出热量,对于某一物质,条件一定,燃烧热为定值,与物质的量无关,故A错误;
B.CO燃烧生成二氧化碳放出热量,则等物质的量的C完全燃烧生成CO2要比不完全燃烧生成CO放出的热量多,放热反应焓变小于零,所以a C.H2(g)的燃烧热为285.8kJ/mol,则表示H2燃烧热的热化学方程式为: H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol,故C错误;
D.△H=+185.57 kJ•mol-1>0,由反应前后化学计量数可知△S>0,高温下可满足△H-T△S<0,反应可自发进行,故D正确;
故答案为D。
3.B
【详解】
时,反应能自反进行,,,只有T很大,即高温时,才能保证时,即高温下该反应为自发过程,低温下该反应为非自发进行,B满足题意。
答案选B。
4.D
【详解】
根据题意可知:(单位为mol/L)
3A(g)
B(g)
xC(g)
2D(g)
开始
1.5
0.5
0
0
转化
0.6
0.2
0.8
0.4
平衡
0.9
0.3
0.8
0.4
A.由上表可知:,解得x=4,A项正确;
B.v(B)=== 0.1mol·L-1·min-1,B项正确;
C.B的转化率为=40%,C项正确;
D. 该温度下平衡常数K==≈0.3,D项错误;
故选D。
5.B
【详解】
①反应为气体体积缩小的反应,压强为变量,当混合气体的压强不变时,说明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态,故①正确;②该反应前后都是气体,混合气体总质量不变,容器容积不变,则密度为定值,不能根据混合气体的密度判断平衡状态,故②错误;③B的物质的量浓度不变时,说明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故③正确;④该反应为气体体积缩小的反应,混合气体的物质的量为变量,当混合气体的总物质的量不变时,说明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态,故④正确;⑤混合气体的总质量不变,总物质的量为变量,则混合气体的平均相对分子质量为变量,当混合气体的平均相对分子质量不变时,说明各组分的浓度不再变化,达到平衡状态,故⑤正确;⑥v(C)与v (D)的比值不变,不能说明各组分的浓度不再变化,则无法判断平衡状态,故⑥错误;⑦反应前后都是气体,混合气体的总质量始终不变,不能根据混合气体的总质量判断平衡状态,故⑦错误;⑧容器容积不变,则混合气体的总体积为定值,不能根据混合气体总体积判断平衡状态,故⑧错误;⑨C、D的分子数之比为1 : 1 ,无法判断各组分的浓度是否不再变化,则无法判断平衡状态,故⑨错误。
故选B。
6.C
【详解】
A.由图知,在v正等于v逆之后,v正大于v逆,则随着温度升高,反应平衡向正方向移动,可得△H>0,A项错误;
B.该反应实质为Fe3+ + 3SCN- ⇌ Fe(SCN)3,在平衡体系的溶液中加入少量KCl晶体,对该反应无任何影响,B项错误;
C. 由图知,a、b曲线中A的体积分数不变,说明改变条件不发生平衡移动,且a情况下,化学反应速率更快,则a是使用催化剂时的曲线,C项正确;
D. 由Cl2 + H2S = 2HCl +S↓知:溶液由弱酸H2S逐渐变为强酸HCl,溶液pH值从开始反应起会越来越小,D项错误;
故选C。
7.C
【详解】
①加入HCl,溶液氢离子浓度变大,则平衡左移,指示剂变红色,正确;
②加入NaOH溶液,氢离子与氢氧根反应,氢离子浓度变小,则平衡右移,指示剂变黄色,错误;
③加入NaHCO3溶液,氢离子与碳酸氢根反应,氢离子浓度变小,则平衡右移,指示剂变黄色,错误;
④加入NaHSO4溶液,溶液氢离子浓度变大,则平衡左移,指示剂变红色,正确;
则①④正确;
故选C。
8.D
【详解】
A.水在不同温度下的离广积常数不同,,则随温度的升高而增大,A错误;
B.升高温度,促进水的电离,但水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度始终相等,B错误;
C.升高温度,促进水的电离,故35℃时水的电离程度大于25℃时水的电离程度,C错误;
D.,说明升高温度,水的电离程度增大,则水的电离为吸热过程,D正确;
答案选D。
9.C
【分析】
正反应是体积减小的放热的可逆反应,结合外界条件对反应速率和平衡状态的影响分析解答。
【详解】
A.升高温度,正反应速率、逆反应速率均增加,平衡逆向移动,A错误;
B.升高温度,平衡逆向移动,降低N2转化率,B错误;
C.增加H2的浓度,平衡正向移动,可提高N2转化率,C正确;
D.改用高效催化剂,只能改变反应速率,不能改变平衡状态,平衡常数不变,D错误。
答案选C。
10.C
【详解】
A.反应Ⅰ,由图象可知,升高温度A的转化率降低,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应放热,ΔH<0;由方程式中气体的计量数关系可知增大压强平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,则P2<P 1,A项错误;
B.反应Ⅱ,由到达平衡所用时间可知T1>T 2,升高温度C的物质的量减小,说明平衡向逆反应方向移动,则正反应放热,ΔH<0,B项错误;
C.反应Ⅲ,若ΔH>0,反应吸热,升高温度平衡向正反应方向移动,C的体积分数增大,T 2>T1;若ΔH<0,反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,C的体积分数减小,T 2<T 1,C项正确;
D.反应Ⅳ,若ΔH<0,则升高温度平衡向逆反应方向移动,A的平衡转化率减小,则T 2<T1,D项错误。
故选C。
11.A
【详解】
A.醋酸溶液和盐酸pH相同,则溶液中c(H+)相同,因此分别与同样颗粒大小的锌反应时,产生H2的起始速率相等,这不能证明醋酸是弱电解质,A符合题意;
B.常温下,测得0.1 mol/L醋酸溶液的pH=4,c(H+)=10-4 mol/L<0.1 mol/L,因此可证明醋酸是弱酸,存在电离平衡,B不符合题意;
C.常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍,若醋酸是强酸,则稀释后c(H+)=10-4 mol/L,pH=4,现在测得pH<4,c(H+)>10-4 mol/L,说明又有一部分醋酸分子发生电离产生H+,使溶液中c(H+)增大,故可以证明醋酸是弱酸,C不符合题意;
D.在相同条件下,相同浓度醋酸溶液的导电性比盐酸的弱,说明醋酸溶液中电离产生的自由移动的离子浓度比HCl小,因此可以说明醋酸是弱酸,D不符合题意;
故合理选项是A。
12.B
【详解】
A、c水(H+)=1×10-12mol ·L -1的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性;若溶液呈碱性,Al3+、Fe3+不能大量存在;A不符合题意;
B、=1×10-13mol·L -1,则c(H+)==0.1mol·L-1,则溶液呈酸性,该组离子可以大量共存,B符合题意;
C、MnO4-呈紫色,与题中“无色”矛盾,C不符合题意;
D、和Al反应放出H2的溶液可能呈碱性,也可能呈酸性;若溶液呈酸性,Al和H+、NO3-反应不会放出H2,与题干矛盾,D不符合题意;
故选B。
【点睛】
①和Al反应放出H2的溶液可能呈碱性,也可能呈酸性;②任何金属和HNO3反应都不会放出H2。
13.B
【分析】
由图可知,lg=0时,0.1mol/LHY溶液的pH为1,说明HY在溶液中完全电离,是一元强酸,0.1mol/LHX溶液的pH大于1,说明HX在溶液中部分电离,是一元弱酸。
【详解】
A.由分析可知,HY是一元强酸、HX是一元弱酸,则HY比HX易电离,故A错误;
B.溶液中氢离子浓度越大,抑制水电离的程度越大,水电离出的氢离子浓度越小,由图可知,a点氢离子浓度大于b点,则a点水电离出的氢离子浓度小于b点,故B正确;
C.电离常数是温度函数,温度不变,电离常数不变,则相同温度下,a点和b点的电离常数相等,故C错误;
D.未稀释时,等浓度的强酸HY溶液中的离子浓度大于弱酸HX溶液,导电能力强于HX溶液,故D错误;
故选B。
14.A
【详解】
在Q对应温度之前,升高温度,X的含量减小,在Q对应温度之后,升高温度,X的含量增大,曲线上最低点为平衡点,最低点之前未达平衡,反应向正反应进行,最低点之后,各点为平衡点,升高温度X的含量增大,平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应。
A.曲线上最低点Q为平衡点,升高温度平衡向逆反应移动,Y的转化率减小,所以Q点时,Y的转化率最大,故A正确;
B.已知该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,平衡常数减小,故B错误;
C.W点对应的温度低于M点对应的温度,温度越高,反应速率越高,所以W点X的正反应速率小于M点X的正反应速率,故C错误;
D.反应前后气体的物质的量不变,在一定温度下,平衡时充入Z,达到平衡时与原平衡是等效平衡,所以达到新平衡时Z的体积分数不变,故D错误;
故答案为A。
【点睛】
图象问题解题步骤:(1)看懂图象:①看面(即弄清纵坐标与横坐标的意义);②看线(即弄清线的走向和变化趋势);③看点(即弄清起点、拐点、交点、终点的意义);④看是否要作辅助线(如等温线、等压线);⑤看定量图象中有关量的多少;(2)联想规律:联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
15.C
【详解】
A.强碱弱酸相互滴定时,由于生成强碱弱酸盐使溶液显碱性,所以应选择在碱性环境中变色的指示剂酚酞,故A正确;
B.如果M点盐酸体积为20.0mL,则二者恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸根离子水解导致该点溶液应该呈碱性,要使溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,所以醋酸体积大于20.0mL,故B正确;
C.M处溶液pH=7呈中性, c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,由于反应后混合溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),则c(Na+)=c(CH3COO-),则c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),故C错误;
D.20.0mL0.10mol·L-1NaOH溶液中滴入0.10mol·L-1的醋酸20.0mL时恰好中和,溶液为0.05mol·L-1醋酸钠溶液,水解呈碱性,水解常数,,则(OH-)=10-4.5mol/L,c(H+)=6×10-9.5mol/L,可得pH约为8.7,故D正确;
答案为C。
16.B
【分析】
根据题意,pC类似pH,不同温度下水的电解程度不同,对应的离子的物质的量浓度不同;氯化钙与碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠,钙离子浓度逐步降低;氯化钡是强电解质,能完全电离;盐酸滴定氢氧化钠,发生中和反应,氢氧根浓度降低。
【详解】
A、常温下电解质的稀溶液中,pC(H+) +pC(OH-)=14,不是任何温度,A错误;
B、0.01mol/L的氯化钙溶液中,加入碳酸钠溶液,则碳酸根离子与钙离子结合为碳酸钙沉淀,钙离子的物质的量浓度逐渐减小,则其负对数逐渐增大,B正确;
C、0.01mol/L的氯化钡溶液中,氯离子物质的量浓度是钡离子物质的量浓度的2倍,则pC(Cl-)=-lg[2C(Ba2+)],C错误;
D、用0.01mol/L的盐酸滴定某浓度的NaOH溶液,氢氧根离子的物质的量浓度逐渐减少,则氢氧根离子的pC值逐渐增大,D错误。
答案为B。
17.B
【详解】
A.结合“用 0.1000mol/L NaOH溶液滴定 20.00mL0.1000mol/L某一元酸HA溶液”,恰好完全反应时消耗NaOH溶液20mL,由图知反应后溶液pH大于7,常温下,溶液显碱性,推知用酚酞作指示剂,A项错误;
B.由题可知点①溶质为等量的HA和NaA,由图知溶液显酸性(c(H+) >c(OH-)),则HA的电离程度大于A-的水解程度,则c(A-) >c(Na+)>c(H+) >c(OH-),B项正确;
C.由电荷守恒知c(Na+)+c(H+) =c(OH-)+ c(A-),又点②pH=7,则c(H+) =c(OH-),推知c(Na+) = c(A-),则c(Na+) <c(HA) +c(A-),C项错误;
D.加入NaOH溶液生成NaA,则A-的水解促进水的电离,当酸碱恰好完全反应后,继续滴加NaOH溶液,则OH-会抑制水的电离,D项错误;
故选B。
18.C
【详解】
分析:A、随温度升高,氨的体积分数降低,平衡正向移动,正反应方向是吸热反应;B、气体体积增大的反应,加压平衡逆向移动,氨的体积分数增大;C、Fe2O3是固体,增加量对平衡没有影响;D、先写出三段式,由图可知M点时氨气的体积分数为25%,算出平衡时氮气的物质的量,再算出气体总物质的量,图中M点的平衡常数Kp=生成物平衡分压幂次方乘积/反应物平衡分压幂次方乘积。
详解:A、由图可知,随温度升高,氨的体积分数降低,平衡正向移动,正反应方向是吸热反应,该反应的△H>0,故A正确;B、由于Fe2O3(s) +2NH3(g)2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g)是气体体积增大的反应,加压平衡逆向移动,氨的体积分数增大,气体压强P2 >P1,故B正确;C、Fe2O3是固体,增加量对平衡没有影响,平衡后再加入Fe2O3,则NH3转化率不变,故C错误;D、
Fe2O3(s) +2NH3(g)2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g)
起始量(mol) 2 0 0
变化量(mol) 2x x 3x
平衡量(mol) 2-2x x 3x
由图可知M点时氨气的体积分数为25%,得到(2-2x)/(2+2x)=0.25,x=0.6mol,气体总物质的量=2+2x=3.2mol,图中M点的平衡常数Kp= =,故D正确。
点睛:难点:平衡移动原理的理解应用和图象分析,D选项,先写出三段式,由图可知M点时氨气的体积分数为25%,得到(2-2x)/(2+2x)=0.25,x=0.6mol,算出平衡时氮气的物质的量,再算出气体总物质的量,图中M点的平衡常数Kp=生成物平衡分压幂次方乘积/反应物平衡分压幂次方乘积,M点的平衡常数Kp=。
19.D
【详解】
A.Ka=,加水虽然促进电离,增大,但减小,Ka保持不变,则溶液中增大,故A错误;
B.从20℃升温至30℃,促进水解,Kh增大,则溶液中=,故B错误;
C.向盐酸中加入氨水至中性,则,由电荷守恒可知,溶液中=1,故C错误;
D.向氨水中加少量的NH4Cl固体,抑制氨水的电离,会使溶液pH减小,故D正确;
答案选D。
20.D
【详解】
试题分析:硫酸和盐酸均是强酸,醋酸是一元弱酸,因此在pH相等的条件下醋酸溶液的浓度最大,消耗碱液的体积增大,而硫酸和盐酸溶液中氢离子浓度相等,消耗碱液的体积相同,答案选D。
考点:考查酸碱中和反应计算
21. (1)②③⑥⑨ ①④⑦⑨ ⑩
(2).减小 不变 NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJ/mol
(3)△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0 △H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6
(4)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-955kJ/mol
【详解】
(1)①液态HCl是由HCl分子构成,不含自由电子或者离子,不导电;溶于水能发生电离而导电,该物质是化合物,属于电解质;
②FeCl3溶液含有自由移动的离子,能导电,但该物质是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
③盐酸是HCl的水溶液,含有自由移动的离子,能导电,但物质是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
④NH4Cl晶体是离子化合物,不含自由电子或者离子,不导电;物质在水溶液或熔融状态下能够发生电离而导电,为电解质;
⑤蔗糖溶液不含自由电子或者离子,不导电;该物质是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑥铜中含有自由移动的电子,能导电;但金属铜是单质,既不属于电解质,也不属于非电解质;
⑦碳酸钙是盐,含有离子但不自由移动,因此不导电;在熔融状态能够发生电离而导电,物质是化合物,为电解质;
⑧淀粉溶液中不含自由电子或者离子,不导电;物质是混合物,既不属于电解质也不属于非电解质;
⑨熔融NaOH中含有自由移动的离子,能导电;在水溶液或熔融状态下能够发生电离而导电,属于电解质;
⑩CO2是由分子构成的化合物,不含自由电子或者自由移动的离子,不导电;在水溶液和熔融状态下都不能发生电离作用,为非电解质;
综上所述可知:能够导电的物质序号是②③⑥⑨,属于强电解质的物质序号是①④⑦⑨,属于非电解质的物质序号是⑩;
(2)若在反应体系中加入催化剂,活化能降低,则E1减小;由图可以知道,ΔH =E1-E2=134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol;1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO,则NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJ/mol;
(3)图a:以A为起点,最终回到A,整个过程没有能量变化,所以△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0;图b:变化有两个途径A→F,A→B→C→D→E→F,两个途径的热效应相同,所以△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6;
(4)① H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ/mol
② 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)=CH4(g)+4NO(g) △H= +1160 kJ/mol
③ CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -574 kJ/mol
则-2×①-×②+×③,得:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l),且△H=-2×(+44 kJ/mol)-×(+1160 kJ/mol)+×(-574 kJ/mol)= -955kJ/mol,则CH4(g)与NO2(g)反应生成参与大气循环的气体和液态水的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-955kJ/mol。
22.(一)①18.56②L2•moL-2(或0.67L2•moL-2)③1mol•L-1<c(H2)<2mol•L-1④=
(二).(1)吸热 (2) K3=K1/K2 (3) 吸热
(一)【解析】
①图表数据分析可知,n(CO)=2L×0.9mol/L=1.8mol;n(H2)=2L×1.0mol/L=2mol;n(CH3OH)=2L×0.6mol/L=1.2mol;
混合气体的平均摩尔质量=,因此平均相对分子质量为18.56 ;
②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),由图表中物质平衡浓度可知,K= L2•moL-2;
③CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),若将容器体积压缩为1L,个物质浓度应变为原来的2倍,但压强增大,平衡向气体体积减小的方向进行,反应正向进行,平衡浓度小于2mol/L,所以氢气的平衡浓度应1 mol•L-1<c(H2)<2 mol•L-1;
④若保持体积不变,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,则各物质浓度为c(CO)=0.9+0.3=1.2mol/L,c(CO)=1.0mol/L,c(CH3OH)=0.6+0.2=0.8mol/L,此时浓度商Q=,说明费用达到的平衡和原来的平衡状态相同,则V正=V逆。
(二)【详解】
(1)由表中数据可知,温度升高,①的平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,则正反应吸热,故答案为:吸热;
(2)已知:①Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g);
②Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g);
利用盖斯定律将①-②可得:③H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g);则K3=K1/K2;
(3)依据图表平衡常数数据分析,温度升高 K3=K1/K2增大,说明平衡正向进行,反应是吸热反应;
23.(1)a、d、f
(2)①1.0×10-9mol/L
②4
③a+b=14
(3) ①c,a,b
②HClO+CO32-=ClO-+HCO3-
③HCO3-+H20H2CO3+OH-;Kh
HCO3-H++CO32- Ka2
Kh=2.2×10-8>Ka2=4.7×10-11,碳酸氢根水解能力强
【详解】
(1)a.加水稀释醋酸,c(H+)、c(CH3COOH)均减小,但由于促进了醋酸的电离,c(CH3COOH)减少量大于c(H+),所以值增大,a项正确;
b.加CH3COONa固体,由于CH3COO-对CH3COOH的电离起着抑制作用,则值减小,b项错误;
c. 加入少量冰醋酸,醋酸浓度增大,弱电解质的浓度越大,电离程度越小,则值减小,c项错误;
d. 通入少量HCl气体,溶液中的c(H+)明显增大,平衡左移,c(CH3COOH)略微增大,则值增大,d项正确;
e. 加少量烧碱溶液,溶液中的c(H+)明显减小,平衡右移,c(CH3COOH)略微减小,则值减小,e项错误;
f. 升高温度,平衡右移,则c(H+)增大,c(CH3COOH)减小,所以值增大,f项正确;
故选adf;
(2) ①PH=3的硫酸溶液中c(H+)=10-3,水电离出的c(OH-)=1.0×10-9,水电离出的c(OH-)和c(H+)相等。
②10ml到1000ml稀释了100倍,PH=2+2=5
③若100体积pH=a的H2SO4溶液中氢离子的物质的量浓度为10-amol/L,1体积pH=b的NaOH溶液中氢氧根离子的物质的量浓度为10b-12mol/L,混合溶液呈中性,则n(H+)=n(OH-),即100×10-amol/L=1×10b-12mol/L,所以a+b=14;
(3)①根据Ka越大,酸性越强可知,酸性的强弱顺序为:CH3COOH>H2CO3>HClO;
②根据强酸制备弱酸原则HClO+CO32-=ClO-+HCO3-
③略
26. (1) ⑤②①③④⑥ 酸式滴定管 滴加最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且30s内不褪色 (2) 不合理 第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大,该值应舍去 < (3)AB
【详解】
(1) 用盐酸标准溶液来测定NaOH溶液的浓度时,先配制盐酸标准溶液,取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中,向溶液中加入1~2滴指示剂,用待测氢氧化钠溶液滴定至终点,重复以上操作2~3次,根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度,故实验过程中正确的操作顺序是:⑤②①③④⑥;上述操作②中使用的仪器除锥形瓶外,还需要使用酸式滴定管,
(2)根据表中数据可知,第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大,该值应舍去;NaOH溶液的体积平均值为:mL=20.00mL,结合图象可知,a点对应的pH=7,因NaOH溶液的体积平均值等于盐酸的体积,NaOH和HCl反应时物质的量相等,所以a<20.02mL。
(3)A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗,直接装入标准盐酸,标准液被稀释,记录的标准液体积偏大,使测定的氢氧化钠溶液浓度偏大,故A选;
B.酸式滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失,记录的标准液体积偏大,使测定的氢氧化钠溶液浓度偏大,故B选;
C.锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥对待测液中溶质的物质的量没有影响,所以对测定结果无影响,故C不选;
D.读取盐酸体积开始时仰视读数,滴定结束后俯视读数,记录的标准液体积偏小,使测定的氢氧化钠溶液浓度偏小,故D不选;
综上所述选AB。
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