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    2021-2022学年河北省唐山市高二(上)期末化学试卷(含答案解析)

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    2021-2022学年河北省唐山市高二(上)期末化学试卷(含答案解析)

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    这是一份2021-2022学年河北省唐山市高二(上)期末化学试卷(含答案解析),共22页。试卷主要包含了1ml⋅L−1的溶液中,【答案】B,【答案】C,【答案】A,【答案】D等内容,欢迎下载使用。
    2021-2022学年河北省唐山市高二(上)期末化学试卷

    1. 为了实现“碳达峰”和“碳中和”,太阳能的利用逐渐得到重视。下列说法错误的是(    )
    A. 煤、石油和天然气都属于碳素燃料
    B. 发展太阳能经济有助于减缓温室效应
    C. 太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
    D. 太阳能的直接利用只有“光-电转换”和“光-生物质能转换”两种形式
    2. 下列变化过程中,ΔSH−Cl>H−F
    B. 表中看出F2能量最低
    C. H2(g)+F2(g)=2HF(g)ΔH=25kJ⋅mol−1
    D. 298kJ⋅mol−1③
    C. ①和②等体积混合后的溶液:c(OH−)=c(H+)+c(CH3COOH)
    D. ①和③等体积混合后的溶液:c(Na+)>c(CH3COO−)>c(H+)>c(OH−)
    17. 按如图装置进行电解(氯化钠足量),若乙中横坐标x表示电路中通过电子的物质的量,纵坐标y表示反应物或生成物的物质的量,下列叙述错误的是(    )

    A. E表示生成金属钠的物质的量 B. E表示消耗水的物质的量
    C. F表示溶解铜的物质的量 D. F表示生成氯气的物质的量
    18. 生产碳酸饮料时常添加的苯甲酸钠(C6H5COONa,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A−。已知25℃时,HA的Ka=6.25×10−5,H2CO3的Ka1=4.17×10−7,Ka2=4.90×−11。下列说法错误的是(温度为25℃,不考虑饮料中其他成分影响)(    )
    A. 当pH为6.0时,饮料中c(HA)c(A−)=0.16
    B. 饮料中添加苯甲酸钠,促进了水的电离
    C. 提高CO2充气压力,饮料的抑菌能力提高
    D. 苯甲酸溶液中滴加Na2CO3溶液,有气泡产生
    19. 滴定是分析化学中重要的测定方法之一,关于已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液的实验,回答下列问题:
    (1)洁净的锥形瓶中取20.00mL未知浓度的氢氧化钠溶液:向洗净的25.00mL碱式滴定管中装入未知浓度氢氧化钠溶液之前的一步操作为 ______。装入氢氧化钠溶液溶液后,读数为5.00mL,将滴定管中的液体全部放出,放出的溶液的体积 ______(填“大于”“小于”或“等于”)20.00mL。
    (2)向盛有20.00mL未知浓度氢氧化钠溶液的锥形瓶中滴加2滴指示剂,可选用的指示剂是 ______。
    a.石蕊
    b.甲基橙
    c.淀粉溶液
    d.KMnO4溶液
    (3)向锥形瓶内缓慢滴加已知浓度盐酸,边滴边振荡,眼睛注视 ______。当加入最后 ______滴已知浓度盐酸,______,则达到滴定终点,记录滴定读数。
    (4)利用pH传感器技术,可以及时采集酸碱滴定过程中溶液pH的数据,并借助计算机以图象形式直接显示出来,得到反应过程中pH随加入标准溶液体积而发生变化的曲线图,可以更为准确的测定反应终点。

    与使用指示剂所做的结果相比,使用(2)中所选指示剂测定未知浓度的氢氧化钠溶液浓度 ______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
    20. 实验室中,学生利用如图装置制作一个简单燃料电池。步骤如下:
    ①检验装置气密性后向U形管中注入适量的6mol⋅L−1稀H2SO4溶液,至接近橡胶塞底部。
    ②接通学生电源K1,观察实验现象,当一端玻璃导管内的液柱接近溢出时,切断学生电源K1。
    ③将石英钟内的干电池取出,用导线与石英钟的正负极相连,接入装置中。接通学生电源K2,观察石英钟指针。
    回答下列问题:
    (1)接通学生电源K1,在右侧石墨棒表面观察到 ______。
    (2)观察到左侧的玻璃导管内的液柱先接近溢出,说明左侧石墨棒所连的是学生电源的 ______(填“正极”或“负极”),该石墨表面的电极方程式是 ______。
    (3)用导线与石英钟的正负极相连接入装置时,石英钟的正极应与 ______(填“左”或“右”)侧的石墨棒连接的导线相连。
    (4)出现 ______的现象,证明该燃料电池制作成功。燃料电池正极的电极方程式是 ______。
    21. 运用化学反应原理研究氮及其化合物的反应有重要意义。
    (1)铵态氮肥不能与含碳酸钾的草木灰混合使用,原因是 ______。
    (2)合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇋2NH3(g)ΔH=−92.4kJ⋅mol−1,在工业生产中温度常控制在480℃,而非常温。请从化学反应速率和催化剂的角度加以解释 ______。
    (3)合成氨过程中发生的反应机理如下:
    Ⅰ.2xFe+N2⇋2FexN(慢);
    Ⅱ.2FeXN+3H2⇋2xFe+2NH3(快)
    回答下列问题:
    ①合成氨反应的速率快慢主要取决于 ______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);
    ②合成氨反应的催化剂是 ______(填化学式);
    ③反应Ⅰ的活化能 ______反应Ⅱ的活化能;(填“>”“=”或“”“=”或“”“”“”“0,故C不选;
    D.锌粒投入盐酸中反应放出氢气,气体体积增大,△S>0,故D不选;
    故选:A。
    混合度增大或气体体积增大的反应中△S>0,反之△SKsp(CaSO4),所以混合液中有沉淀析出,最终溶液中硫酸根离子浓度增大,
    故选:B。
    通过图象分析得到该温度下硫酸钙饱和溶液中的沉淀溶解平衡为:CBSO4(s)⇌Ba2++SO42−;c(Ba2+)=c(SO42−)=3.0×10−3mol/L;溶度积常数Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)×c(SO42−)=×10−10通过计算混合溶液中钙离子浓度和硫酸根离子浓度,乘积与Ksp比较来判断沉淀的生成与溶解。
    本题考查了沉淀溶解平衡的计算,侧重考查沉淀溶解平衡的应用等知识,为高频考点,题目难度中等。

    15.【答案】CD 
    【解析】解:A.向CH3COOH溶液中加入少量水促进CH3COOH电离,则溶液中n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,溶液中c(H+)c(CH3COOH)=c(H+)c(CH3COOH)×VV=n(H+)n(CH3COOH)增大,故A错误;
    B.升高温度促进CH3COONa水解,水解平衡常数增大,溶液中c(CH3COO−)c(CH3COOH)⋅c(OH−)=1Kh,减小,故B错误;
    C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中电荷守恒为c(Cl−)+c(OH−)=c(NH4+)+c(H+),显中性,即c(OH−)=c(H+),所以c(Cl−)=c(NH4+),故C正确;
    D.AgCl饱和溶液加入AgBr固体,c(Cl−)c(Br−)=c(Cl−)c(Br−)×c(Ag+)c(Ag+)=Ksp(AgCl)Ksp(AgBr),温度不变,溶度积不变,比值不变,故D正确;
    故选:CD。
    A.向CH3COOH溶液中加入少量水促进CH3COOH电离,则溶液中n(H+)增大,n(CH3COOH)减小;
    B.升高温度促进CH3COONa水解,水解平衡常数增大,溶液中c(CH3COO−)c(CH3COOH)⋅c(OH−)=1Kh;
    C.根据电荷守恒分析;
    D.AgCl饱和溶液加入AgBr固体,c(Cl−)c(Br−)=c(Cl−)c(Br−)×c(Ag+)c(Ag+)=Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)。
    本题考查弱电解质的电离,侧重考查分析、判断及知识综合应用能力,明确弱电解质电离特点、弱电解质电离影响因素等知识点是解本题关键,注意AB中分式的灵活变形,题目难度不大。

    16.【答案】BD 
    【解析】解:A.醋酸是弱电解质部分电离,醋酸钠是强电解质完全电离,所以相同浓度的醋酸和醋酸钠溶液中,C(CH3COO−):③>①,故A正确;
    B.②0.1mol⋅L−1的氢氧化钠溶液中pH是13,则氢氧化钠溶液中水电离出的c(OH−)=10−13mol/L,③0.1mol⋅L−1的醋酸钠溶液,水解显碱性,则由水电离出的c(OH−)>10−7mol/L,则②c(OH−),根据溶液中电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO−)+c(OH−),则c(Na+)c(H+),则正确的离子大小顺序为c(CH3COO−)>c(Na+)>c(H+)>c(OH−),故D错误;
    故选:BD。
    A.醋酸是弱电解质部分电离,醋酸钠是强电解质完全电离;
    B.②0.1mol⋅L−1的氢氧化钠溶液中pH是13,则氢氧化钠溶液中水电离出的c(OH−)=10−13mol/L,③0.1mol⋅L−1的醋酸钠溶液,水解显碱性,则由水电离出的c(OH−)>10−7mol/L;
    C.①和②等体积混合后,酸和碱恰好反应生成醋酸钠,氢氧根离子由水电离得到,水电离出的氢离子一部分在溶液中,一部分和醋酸根离子结合生成醋酸;
    D.①和③等体积混合,溶液呈酸性,溶液中c(H+)>c(OH−),根据溶液中电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO−)+c(OH−),则c(Na+)Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3),所以向苯甲酸溶液中滴加Na2CO3溶液,会发生反应产生CO2气体,因此有气泡产生,故D正确;
    故选:A。
    A.当pH为6.0时,饮料中c(HA)c(A−)=c(H+)Ka,据此计算;
    B.苯甲酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中其电离产生的苯甲酸根离子发生水解反应,消耗水电离产生的H+,使水电离平衡正向移动;
    C.由题中信息可知:苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A−,充CO2的饮料中HA的浓度较大;
    D.根据电离平衡常数可知酸性:Ka(HA)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3)。
    本题考查了溶液中离子浓度大小比较、电离常数的有关计算等,题目难度中等,侧重于考查学生的分析能力和计算能力,注意把握电离常数的计算方法。

    19.【答案】用NaOH溶液润洗碱式滴定管  大于  b 锥形瓶内溶液颜色的变化  一  溶液颜色由黄色突变为橙色,且半分钟内不褪色  偏大 
    【解析】解:(1)向洗净的25.00mL碱式滴定管中装入未知浓度氢氧化钠溶液之前的一步操作为用NaOH溶液润洗碱式滴定管,碱式滴定管的下端无刻度,则向25mL碱式滴定管中加入氢氧化钠溶液,开始时滴定管的读数为5.00mL,将滴定管中的液体全部放出,放出氢氧化钠溶液的体积为大于20.00mL,
    故答案为:用NaOH溶液润洗碱式滴定管;大于;
    (2)淀粉溶液和KMnO4溶液不是酸碱指示剂,石蕊变色范围较大,而且颜色变化不易观察,不能作酸碱指示剂,因此该实验应选用甲基橙作指示剂,
    故答案为:b;
    (3)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变化,直到加入最后一滴盐酸后,溶液颜色由黄色突变为橙色,且半分钟内不褪色,则达到滴定终点,
    故答案为:锥形瓶内溶液颜色的变化;一;溶液颜色由黄色突变为橙色,且半分钟内不褪色;
    (4)甲基橙变色范围为3.1∼4.4,溶液颜色由黄色突变为橙色,此时溶液的pH小于4.4,盐酸已过量,测定未知浓度的氢氧化钠溶液浓度将偏大,
    故答案为:偏大。
    (1)碱式滴定管中注入未知浓度氢氧化钠溶液之前,需要润洗,碱式滴定管的下端无刻度;
    (2)淀粉溶液和KMnO4溶液不是酸碱指示剂,石蕊变色范围较大,而且颜色变化不易观察,不能作酸碱指示剂;
    (3)酸碱中和滴定时,眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变化;滴定终点时溶液颜色由黄色突变为橙色,且半分钟内不褪色;
    (4)甲基橙变色范围为3.1∼4.4,溶液颜色由黄色突变为橙色,此时盐酸已过量。
    本题考查酸碱中和滴定实验,题目难度不大,注意把握实验的原理、步骤、方法以及注意事项,把握实验基本操作。

    20.【答案】气泡放出  负极  2H++2e−=H2↑左  石英钟指针转动  O2+4e−+4H+=2H2O 
    【解析】解:(1)电解水生成氢气和氧气,因此石墨棒表面可以观察到有气泡放出,
    故答案为:气泡放出;
    (2)电解水时生成的氢气和氧气的体积比在相同状况下为2:1,因此产生氢气的一极气体体积大,玻璃管内液体先溢出,因此左侧产生氢气,为阴极,与电源的负极相连,电极反应式为2H++2e−=H2↑,
    故答案为:负极;2H++2e−=H2↑;
    (3)当石英钟与燃烧电池相连时,石英钟的正极,为接受电子的一极,应与电源的负极相连,石英钟的负极应与电源的正极相连,
    故答案为:左;
    (4)如果燃料电池供电,则石英钟的指针会转动,正极为氧气得到电子生成水,电极反应式为:O2+4e−+4H+=2H2O,
    故答案为:石英钟指针转动;O2+4e−+4H+=2H2O。
    用电解池电解硫酸溶液实质是电解水,阴极产生氢气,阳极产生氧气,与电源负极相连的为阴极,与电源正极相连为阳极;用氢气和氧气制作燃料电池时,通入氢气的一极为负极,发生氧化反应,通入氧气的一极为正极,发生还原反应,燃料电池可以为外电路的用电器供电,据此解答。
    本题主要考查了电化学及其应用,涉及到燃料电池的工作原理,电解池的工作原理等,为高考热点,难度中等,牢固掌握有关原电池和电解池的工作原理是解答本题的关键。

    21.【答案】铵根离子和碳酸根离子发生双水解反应生成氨气,降低肥效  升高温度化学反应速率加快,加入催化剂加快化学反应速率,但升高温度平衡逆向移动,所以温度不能太高,且该温度下催化剂催化效果最好  ⅠFe>不变 
    【解析】解:(1)铵根离子和碳酸根离子发生双水解反应生成氨气,从而降低肥效,
    故答案为:铵根离子和碳酸根离子发生双水解反应生成氨气,降低肥效;
    (2)该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,催化剂能提高反应速率,但升高温度化学反应速率加快,所以温度不能太高,缩短反应达到平衡的时间,且该温度下催化剂催化效果最好,
    故答案为:升高温度化学反应速率加快,加入催化剂加快化学反应速率,但升高温度平衡逆向移动,所以温度不能太高,且该温度下催化剂催化效果最好;
    (3)①合成氨反应的速率快慢主要取决于慢反应,所以该总反应的速率快慢由Ⅰ决定,
    故答案为:Ⅰ;
    ②合成氨反应的Fe在第一个反应中作反应物、第二个反应中作生成物,所以Fe是催化剂,
    故答案为:Fe;
    ③反应所需活化能越大,反应越慢,所以反应Ⅰ的活化能>反应Ⅱ的活化能,
    故答案为:>;
    ④催化剂改变活化能不影响焓变,所以使用催化剂前后,合成氨反应的ΔH不变,
    故答案为:不变。
    (1)铵根离子和碳酸根离子发生双水解反应生成氨气;
    (2)该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,催化剂能提高反应速率,但升高温度化学反应速率加快;
    (3)①合成氨反应的速率快慢主要取决于慢反应;
    ②合成氨反应的催化剂在第一个反应中作反应物、第二个反应中作生成物;
    ③反应所需活化能越大,反应越慢;
    ④催化剂改变活化能不影响焓变。
    本题考查盐类水解、化学反应速率影响因素等知识点,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确温度、催化剂对化学反应速率影响原理是解本题关键,注意:催化剂只改变化学反应速率不影响平衡移动、不影响焓变。

    22.【答案】>c(Na+)>c(A2−)>c(OH−)>c(HA−)>c(H+)5.4×10−10  ③  ①7;根据盐的组成可知溶液中离子浓度:c(Na+)>c(A2−);A2−会微弱的发生水解反应产生HA−、OH−,OH−除A2−水解产生,还有H2O电离产生,而HA−只有A2−水解反应产生,所以离子浓度:c(OH−)>c(HA−);盐电离产生的离子浓度大于水解产生的离子浓度,则c(A2−)>c(OH−);H+只有水微弱的电离产生,因此离子浓度:c(HA−)>c(H+),故该溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(A2−)>c(OH−)>c(HA−)>c(H+);Na2A与BaCl2发生沉淀反应:Na2A+BaCl2=BaA↓+2NaCl,显然混合溶液中Na2A过量,反应后溶液中过量的A2−的浓度c(A2−)=1mol/L×20mL−1mol/L×10mL(10mL+20mL)=0.33mol/L,根据Ksp(BaA)=1.8×10−10,则混合溶液中Ba2+的浓度c(Ba2+)=1.8×10−100.33mol/L=5.4×10−10mol/L,
    故答案为:>;c(Na+)>c(A2−)>c(OH−)>c(HA−)>c(H+);5.4×10−10;
    (2)②0.01mol⋅L−1 NaHA溶液中只存在:HA−⇌H++A2−;①0.01mol⋅L−1 H2A溶液中,H2A发生电离:H2A=H++HA−;HA−⇌H++A2−。第一步电离产生H+对第二步电离平衡起抑制作用,导致HA−电离程度减弱,c(A2−)比②小;③0.02mol⋅L−1盐酸与0.04mol⋅L−1 Na2A溶液等体积混合,二者发生反应:HCl+Na2A=NaCl+NaHA,得到的是0.01mol/LNaHA、Na2A、NaCl的混合溶液,该溶液中c(A2−)最大,在该溶液中A2−存在对电离平衡HA−⇌H++A2−起抑制作用,使其电离产生的H+比②小,可见三种溶液中c(A2−)最大的是③;电离产生的c(H+)的大小关系为:①>②>③,电离产生的c(H+)越大,则溶液的pH就越小,故三种溶液pH由小到大的顺序为:①c(OH−);H+只有水微弱的电离产生,因此离子浓度:c(HA−)>c(H+),Na2A与BaCl2发生沉淀反应:Na2A+BaCl2=BaA↓+2NaCl,显然混合溶液中Na2A过量,反应后溶液中过量的A2−的浓度c(A2−)=1mol/L×20mL−1mol/L×10mL(10mL+20mL)=0.33mol/L,根据Ksp(BaA)=1.8×10−10,据此计算;
    (2)②0.01mol⋅L−1 NaHA溶液中只存在:HA−⇌H++A2−;①0.01mol⋅L−1 H2A溶液中,H2A发生电离:H2A=H++HA−;HA−⇌H++A2−。第一步电离产生H+对第二步电离平衡起抑制作用,导致HA−电离程度减弱,c(A2−)比②小;③0.02mol⋅L−1盐酸与0.04mol⋅L−1 Na2A溶液等体积混合,二者发生反应:HCl+Na2A=NaCl+NaHA,得到的是0.01mol/LNaHA、Na2A、NaCl的混合溶液,该溶液中c(A2−)最大,在该溶液中A2−存在对电离平衡HA−⇌H++A2−起抑制作用,使其电离产生的H+比②小。
    本题考查弱电解质的电离、离子浓度大小比较及盐的水解原理,明确弱电解质的电离特点、盐的水解原理为解答关键,题目难度不大。

    23.【答案】CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=−99kJ⋅mol−1  acd2.1mol⋅L−1⋅min−1  9>a>b>c= 
    【解析】解:(1)已知:①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=−58kJ/mol,②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH=41kJ/mol,根据盖斯定律,将①-②,整理可得CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=−99kJ⋅mol−1,
    故答案为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=−99kJ⋅mol−1;
    (2)①反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的正反应是气体体积减小的反应。
    a.反应在恒温恒容密闭容器中进行,若容器中压强不变,则气体的物质的量不变,反应达到平衡状态,故a正确;
    b.甲醇和水蒸气都是生成物,无论反应是否达到平衡状态,二者的体积比始终保持不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,故b错误;
    c.在任何条件下都存在v正(H2)=3v正(CH3OH),若v正(H2)=3v逆(CH3OH),则v正(CH3OH)=v逆(CH3OH),同一物质产生速率和消耗速率相同,反应达到了平衡状态,故c正确;
    d.在该反应中2个C=O断裂的同时就会断裂3个H−H键,同时还有3个H−H键生成,则H2的浓度不变,反应达到了平衡状态,故d正确;
    故答案为:acd;
    ②根据表格数据可知在1∼3min内△n(CH3OH)=5mol−2.2mol=2.8mol,则根据物质反应转化关系可知△n(H2)=3△n(CH3OH)=8.4mol,故用H2的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=△c△t=8.42×2mol/(L⋅s)=2.1mol/(L⋅s);当反应达到平衡时n(CH3OH)=6mol,根据方程式中物质反应转化关系可知平衡时n(H2O)=6mol,n(CO2)=8mol−6mol=2mol,n(H2)=20mol−3×6mol=2mol,由于容器的容积是2L,则平衡时各种气体的浓度分别是c(CH3OH)=c(H2O)=3mol/L,c(CO2)=c(H2)=1mol/L,则该反应的化学平衡常数K=c(H2O)c(CH3OH)c(CO2)c3(H2)=3×31×13=9,
    故答案为:2.1mol⋅L−1⋅min−1;9;
    ③反应达平衡时再向容器中充入2molH2、6molCH3OH,此时容器内各种气体的浓度:c(H2)=2mol/L,c(CO2)=1mol/L,c(CH3OH)=6mol/L,c(H2O)=3mol/L,Qc=6×31×23=2.25v(逆),
    故答案为:>;
    (3)①按不同投料比投入一密闭恒温容器中发生反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),在其它条件不变时,n(H2)增大,化学平衡正向移动,CO2的转化率就越大,即投料比n(CO2)n(H2)越小,CO2的转化率就越大,所以a、b、c三点CO2的转化率从大到小的顺序为a>b>c,
    故答案为:a>b>c;
    ②化学平衡常数只与温度有关,而与物质的投料比大小无关,温度不变,化学平衡常数就不变,所以a、b两点的平衡常数大小关系为a=b,
    故答案为:=。
    (1)已知:①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=−58kJ/mol,②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH=41kJ/mol,根据盖斯定律;
    (2)①反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的正反应是气体体积减小的反应,达到平衡时正逆反应速率相等且变化的物理量不再变化;
    ②根据表格数据可知在1∼3min内△n(CH3OH)=5mol−2.2mol=2.8mol,则根据物质反应转化关系可知△n(H2)=3△n(CH3OH)=8.4mol,故用H2的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=△c△t,当反应达到平衡时n(CH3OH)=6mol,根据方程式中物质反应转化关系可知平衡时n(H2O)=6mol,n(CO2)=8mol−6mol=2mol,n(H2)=20mol−3×6mol=2mol,由于容器的容积是2L,则平衡时各种气体的浓度分别是c(CH3OH)=c(H2O)=3mol/L,c(CO2)=c(H2)=1mol/L,则该反应的化学平衡常数K=c(H2O)c(CH3OH)c(CO2)c3(H2);
    ③反应达平衡时再向容器中充入2molH2、6molCH3OH,此时容器内各种气体的浓度:c(H2)=2mol/L,c(CO2)=1mol/L,c(CH3OH)=6mol/L,c(H2O)=3mol/L,Qc=6×31×23=2.25CH3COO−+H2O⇌OH−+CH3COOH 
    【解析】解:(1)t∘C时,纯水中c(H+)=2.0×10−7mol⋅L−1,向其中加入少量Ba(OH)2溶液,保持温度不变,测得溶液中pH=12,则c(H+)=1.0×10−12 mol⋅L−1,根据水电离方程式:H2O⇌H++OH−可知水电离产生的c(OH−)=c(H+)=1.0×10−12 mol⋅L−1,
    故答案为:1.0×10−12 mol⋅L−1;
    (2)在该溶液中存在电荷守恒:2c(Ba2+)+c(H+)=c(OH−),所以溶液中c(OH−)−c(H+)=2c(Ba2+),
    故答案为:2c(Ba2+);
    (3)若将该溶液温度升高,水电离程度增大,水电离产生的c(H+)也增大。水电离产生的c(H+)越大,则溶液的pH就越小,所以升高温度,溶液pH变小,
    故答案为:变小;
    (4)t∘C时,纯水中c(H+)=2.0×10−7mol⋅L−1,则该温度下水的离子积常数Kw=c(H+)⋅c(OH−)=2.0×10−7 mol⋅L−1×2.0×10−7 mol⋅L−1=4.0×10−14 (mol⋅L−1)2。向其中加入少量Ba(OH)2溶液,保持温度不变,测得溶液中pH=12,则该溶液的c(OH−)=4×10−1410−12mol/L=4.0×10−2mol/L,加入等体积的0.03mol⋅L−1的稀硫酸中c(H+)=0.03mol/L×2=0.06mol/L,将两种溶液等体积混合,发生反应:H++OH−=H2O,显然二者恰好反应的物质的量的比是1:1,因此酸过量,反应后溶液中c(H+)=0.06−0.042mol/L=0.01mol/L,故该溶液pH=2,
    故答案为:2;
    (5)CH3COOH与Ba(OH)2发生中和反应:2CH3COOH+Ba(OH)2=(CH3COO)2Ba+2H2O,若二者恰好发生上述反应,由于(CH3COO)2Ba是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性。要使溶液显中性,则醋酸的物质的量要比恰好反应时稍微多些。即c(CH3COOH)⋅VA>2c[Ba(OH)2]⋅VB,0.04mol/L×VAL>2×2.0×10−7mol/L×VBL,所以VA>VB,在该溶液中CH3COO−会发生水解反应,消耗水电离产生的H+变为醋酸,最终达到平衡时溶液中c(OH−)>c(H+),溶液显碱性,水解反应的离子方程式为:CH3COO−+H2O⇌OH−+CH3COOH,
    故答案为:>;CH3COO−+H2O⇌OH−+CH3COOH。
    (1)t∘C时,纯水中c(H+)=2.0×10−7mol⋅L−1,向其中加入少量Ba(OH)2溶液,保持温度不变,测得溶液中pH=12,则c(H+)=1.0×10−12 mol⋅L−1,据此分析;
    (2)在该溶液中存在电荷守恒:2c(Ba2+)+c(H+)=c(OH−),所以溶液中c(OH−)−c(H+)=2c(Ba2+);
    (3)若将该溶液温度升高,水电离程度增大,水电离产生的c(H+)也增大;
    (4)t∘C时,纯水中c(H+)=2.0×10−7mol⋅L−1,则该温度下水的离子积常数Kw=c(H+)⋅c(OH−)=2.0×10−7 mol⋅L−1×2.0×10−7 mol⋅L−1=4.0×10−14 (mol⋅L−1)2。向其中加入少量Ba(OH)2溶液,保持温度不变,测得溶液中pH=12,则该溶液的c(OH−)=4×10−1410−12mol/L=4.0×10−2mol/L,加入等体积的0.03mol⋅L−1的稀硫酸中c(H+)=0.03mol/L×2=0.06mol/L,将两种溶液等体积混合,发生反应:H++OH−=H2O,显然二者恰好反应的物质的量的比是1:1,因此酸过量,反应后溶液中c(H+)=0.06−0.042mol/L=0.01mol/L,据此计算;
    (5)CH3COOH与Ba(OH)2发生中和反应:2CH3COOH+Ba(OH)2=(CH3COO)2Ba+2H2O,若二者恰好发生上述反应,由于(CH3COO)2Ba是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性。要使溶液显中性,则醋酸的物质的量要比恰好反应时稍微多些。即c(CH3COOH)⋅VA>2c[Ba(OH)2]⋅VB,0.04mol/L×VAL>2×2.0×10−7mol/L×VBL。
    本题考查了水的电离以及pH的计算等方面的知识,题目难度不大,注意掌握水的电离平衡移动影响因素等方面的知识是关键。

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