浙江省嘉兴高级中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题(Word版附解析)
展开可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 F:19 Cr:52 Na:23 K:39 Ba:137 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Zn:65 Cu:64 Ag:108
一、选择题(本大题共25题,每小题2分,共50分。每小题均只有1个正确答案。)
1. 已知H—H键键能为436kJ·ml-1,N—H键键能为391kJ·ml-1,根据热化学方程式:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·ml-1。则N≡N键的键能是
A. 431kJ·ml-1B. 945.6kJ·ml-1C. 649kJ·ml-1D. 896kJ·ml-1
【答案】B
【解析】
【详解】结合ΔH=反应物总键能-生成物总键能,令N≡N键的键能为x,即-92.4kJ·ml-1=(x+3436kJ·ml-1)-(6391kJ·ml-1),整理计算得x=945.6kJ·ml-1,故选B。
2. 某兴趣小组进行了如下实验:向酸化的溶液中同时加入KI溶液、维生素C和淀粉溶液,发现一段时间后溶液变蓝。查阅资料可知体系中存在两个主要反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:(维生素C)
下列说法不正确的是
A. 反应速率:反应ⅰ<反应ⅱ
B. 可得氧化性强弱:
C. 溶液的pH始终保持不变
D. 溶液最终变蓝,说明所加
【答案】C
【解析】
【详解】A.发现一段时间后溶液变蓝,说明开始碘单质的生成速率小于消耗速率,故反应速率:反应ⅰ<反应ⅱ,A正确;
B.氧化剂氧化性大于氧化产物,由反应ⅰ可知,氧化性,由反应ⅱ可知,,故氧化性强弱:,B正确;
C.根据A分析可知,2个反应速率不同,故在反应过程中氢离子的消耗和生成速率不同,溶液的pH会发生改变,C错误;
D.根据化学方程式体现的关系可知,恰好反应时,溶液最终变蓝,说明反应后碘单质过量,所加,D正确;
故选C。
3. 如图所示,装置甲为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置乙实现铁棒上镀铜,下列说法中正确的是
A. b处应通入,发生氧化反应
B. 装置乙中阴极质量变化12.8 g,则装置甲中理论上消耗甲烷1.12 L(标准状况)
C. 电镀结束后,装置乙中的物质的量浓度变小
D. 装置甲中通甲烷的一极电极反应式为
【答案】B
【解析】
【分析】装置甲为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置乙实现铁棒上镀铜,则铜为阳极,铁棒为阴极,则a通入甲烷,b通入氧气。
【详解】A.根据前面分析b处应通入,发生还原反应,故A错误;
B.装置乙中阴极质量变化12.8 g即生成0.2ml铜,转移0.4ml电子,,根据电路中电子转移数目相同,则装置甲中理论上消耗甲烷0.05ml即1.12 L(标准状况),故B正确;
C.阳极铜失去电子变为铜离子,阴极铜离子得到电子变为铜单质,电镀结束后,装置乙中的物质的量浓度不变,故C错误;
D.装置甲中通甲烷的一极电极反应式为,故D错误。
综上所述,答案为B。
4. 氢卤酸的能量关系如图所示下列说法正确的是
A. 已知HF气体溶于水放热,则
B. 相同条件下,的比的小
C ,
D. 相同条件下,的比HI的大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律可知,HF气体溶于水放热,则<0,则,故A错误;
B.HX(g)= H(g)+X(g)的过程为断键过程,吸收热量,因Cl的非金属性强于Br,则中化学键比HBr中化学键稳定,HCl断裂化学键时吸热更多,则的比的大,故B错误;
C.H(g)= H+(g)该过程原子失去电子形成离子,吸收热量,X(g)= X-(g)该过程中原子得电子生成稳定离子,放出热量,则,,故C正确;
D.相同条件下,的和 HI的,均表示气态氢原子到溶液中氢离子的形成,相同,故D错误;
故选:C。
5. 叠氮酸与溶液反应生成。已知溶液呈碱性,下列叙述正确的是
A. 的溶液的
B. 溶液的随温度的升高而增大
C. 的电离方程式:
D. 的溶液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题意,NaN3溶液呈碱性,则叠氮酸根(N)会发生水解,说明HN3为弱酸,在水溶液中不能完全电离,故0.01 ml/LHN3溶液的pH>2,A正确;
B.HN3为弱酸,电离方程式为HN3H++ N,电离是吸热过程,升高温度促进HN3的电离,c(H+ )增大,pH减小,B错误;
C.NaN3是强电解质,完全电离出Na+和N,电离方程式为NaN3=Na++ N,C错误;
D.0.01 ml/I NaN3溶液中,由物料守恒,D错误;
故答案选A。
6. 某温度下,在恒容密闭容器中充入NO2,发生反应2NO2(g)N2O4(g) △H<0,达到平衡后,下列说法不正确的是
A. 再充入少量NO2,达平衡后NO2的转化率升高
B. 再充入少量NO2,达平衡后NO2的体积分数增大
C. 再充入少量N2O4,达平衡后NO2的体积分数减小
D. 升高温度,体系的颜色加深
【答案】B
【解析】
【详解】由于反应物和生成物都是一种,所以不论加入NO2还是N2O4都是增大压强,平衡向正反应方向进行,所以选项B不正确,A、C都是正确的。正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向进行,NO2的浓度增加,颜色加深。
答案选B。
7. 常温下,将0.1 ml∙L−1NaOH溶液滴加到20mL0.1 ml∙L−1二元弱酸H2A溶液中,混合溶液的pH随NaOH溶液滴入量的关系如图所示。下列叙述不正确的是
A. Ka1(H2A)≈10−3
B. b处溶质为NaHA,所以促进水的电离
C. b点时溶液中存在c(Na+)>c(HA﹣)>c(H+)>c(A2﹣)>c(H2A)
D. c点时溶液中存在c(Na+)﹣c(HA﹣)−2c(A2﹣)=10−4.5−10﹣9.5
【答案】B
【解析】
【分析】滴定至a点时,溶液成分为NaHA和H2A,滴定至b点时,溶液全为NaHA,滴定至c点时溶液成分为NaHA和 Na2A。
【详解】A.a点时pH≈3,加入10mLNaOH溶液,此时c(H2A)=c(NaHA),可知, ,A项正确;
B.根据分析,c点pH=9.5可知Ka2(H2A)=10-9.5,b点时溶液为NaHA,则HA-的电离程度大于水解程度,水的电离受到抑制,B项错误;
C.,由c点pH=9.5可知Ka2(H2A)=10-9.5,b点时溶液为NaHA,则HA-的电离程度大于水解程度,溶液中c(Na+)>c(HA﹣)>c(H+)>c(A2﹣)>c(H2A),C项正确;
D.c点为等物质的量的NaHA与Na2A混合溶液,电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HA﹣)+2c(A2﹣),c(Na+)﹣c(HA﹣)−2c(A2﹣)= c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)- c(H+),c点的pH=9.5,c(H+)=10-9.5ml/L, c(OH﹣)=,c(Na+)﹣c(HA﹣)−2c(A2﹣)=10−4.5−10-9.5,D项正确;
故选B。
8. 下列图示与对应叙述不正确的
A. 用图甲的装置可在实验室制备少量NH3
B. 用图乙的装置可实现在铁表面镀铜
C. 用图丙进行中和热的测定实验时,氢氧化钠分批加入,反应更充分,测定的中和热数值误差更小
D. 在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图丁所示,a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是c<a<b
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,装置甲的向下排空气法收集氨气的试管中用棉花防止氨气的溢出,减少与空气的对流,则装置甲能达到实验室制备少量氨气的实验目的,故A不符合题意;
B.电镀时,待镀镀件应该与电源的负极相连做阴极,故B不符合题意;
C.氢氧化钠分批加入,会造成热量的散失,误差较大,应一次性全部加入,故C符合题意;
D.溶液的导电能力越强,离子浓度越大,a、b、c三点中,导电能力最强的是b点,所以a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是c<a<b ,故D不符合题意;
故答案选C。
9. 室温条件下,下列有关电解质溶液的描述正确的是
A. 向Na2CO3溶液中通入CO2至溶液为中性,则
B. pH相同的氨水和Ba(OH)2溶液中:2c()= c( Ba2+)
C. 等浓度的KHSO3溶液与KOH溶液等体积混合:c(OH-)-c(H+)=c()+c(H2SO3)
D. 向Mg(OH)2浊液中加入少量NH4Cl粉末不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.混合溶液呈中性,则c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)=2c()+c(HCO3-),所以>1,故A正确;
B.pH相同的氨水和Ba(OH)2溶液中c(OH-)、c(H+)分别相等,根据电荷守恒得c()=2c(Ba2+),故B错误;
C.等浓度的KHSO3溶液与KOH溶液等体积混合,二者恰好完全反应生成亚硫酸钾,溶液中存在质子守恒,根据质子守恒得c(OH-)-c(H+)=c()+2c(H2SO3),故C错误;
D.氯化铵水解导致溶液酸性,氢氧化镁和氢离子反应生成镁离子和水,所以镁离子浓度增大、氢氧根离子浓度减小,所以增大,故D错误;
故选A。
10. 反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变能使反应速率加快的是
①增加铁的量
②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变,充入N2 使体系压强增大
④保持体积不变,充入水蒸气使体系压强增大
A. ①④B. ②③C. ①③D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】①铁是固体,增加铁的量,浓度不变,正反应速率不变,故①不选;
②将容器的体积缩小一半,反应体系中物质的浓度增大,则化学反应速率增大,故②选;
③体积不变,充入N2使体系压强增大,但各物质的浓度不变,所以反应速率不变,故③不选;
④保持体积不变,充入水蒸气使体系压强增大,反应物浓度增大,反应速率增大,故④选;
故答案为D。
11. 某反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 反应过程a有催化剂参与,b无催化剂参与
B. 反应过程b分两步进行,第一步为慢反应
C. 反应过程a、b的活化能相同,也相同
D. 升高温度有利于提高反应物的转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂可降低反应物的活化能,根据图示可知,反应过程b有催化剂参与,a无催化剂参与,A错误;
B.反应过程b分两步进行,第一步正反应活化能较大,反应速率慢,为慢反应,B正确;
C.反应过程b有催化剂参与,降低了活化能,不改变反应热,所以a、b的活化能不相同,最终相同,C错误;
D.从图中可看出,上述反应为放热过程,所以升高温度不利于平衡正向移动,会降低反应物的平衡转化率,D错误;
故选B。
12. 25℃,浓度为的几种弱电解质的电离度a如下表。下列说法不正确的是
A. 电离常数从大到小顺序为:
B. 溶液的pH大小顺序为
C. 溶液呈酸性
D. 等浓度的、、NaF溶液,pH最大是溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.从表中可知,电离度HF>HNO2>CH3COOH=NH3·H2O,故电离常数从大到小顺序为,A正确;
B.浓度相同的四种溶液,NH3·H2O溶液呈碱性,pH最大,剩余三种物质电离程度HF>HNO2>CH3COOH,电离程度越大,pH越小,则pH大小顺序为,B错误;
C.NH3·H2O的电离程度小于HF,则的水解程度大于F-,因此NH4F溶液呈酸性,C正确;
D.电离程度HF>HNO2>CH3COOH,则等浓度情况下,其酸根离子的水解程度为F-<
13. Ka、Kw、Kh、Ksp分别表示电离常数、水的离子积常数、水解常数、溶度积常数,下列判断不正确的是
A. 室温下,的电离度一定比HClO的大
B. 的溶液任何温度下均为中性
C. 已知25℃时,AgCl和砖红色沉淀Ag2CrO4的Ksp分别为1.8×10-10和2.0×10-12,则用AgNO3标准溶液滴定Cl-时,可采用K2CrO4为指示剂
D. 某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.室温下,说明CH3COOH的酸性比HClO大,但电离度除了和弱酸本身有关外,还和浓度有关,则CH3COOH的电离度不一定比HClO的大,故A错误;
B.Kw=c(H+)•c(OH-),则的溶液中c(H+)=c(OH-),该溶液一定呈中性,故B正确;
C.25℃时Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为1.8×10-10和2.0×10-12,当离子浓度小于10-5ml/L时可认为沉淀完全,则恰好沉淀完全时c(Ag+)==ml/L=1.8×10-5ml/L,此时溶液中c(CrO)==ml/L≈6.17×10-3ml/L>10-5ml/L,CrO没有沉淀完全,则可采用K2CrO4作指示剂,故C正确;
D.NaA的水解常数Kh==×=,Ka为HA的电离平衡常数,则一元弱酸HA的Ka越小,Kh越大,故D正确;
故选:A。
14. 电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。在滴定过程中,计算机对数据自动采集、处理,并利用滴定反应化学计量点前后电位突变的特性,自动寻找滴定终点。室温时,用的标准溶液滴定同浓度的溶液,计算机呈现的滴定曲线如图所示(稀溶液中不考虑氨水的分解导致氨的逸出)。下列说法错误的是
A. 滴定过程中,溶液中逐渐减小
B. a点溶液中:
C. b点溶液中:
D. a、b点水的电离程度:a>b
【答案】C
【解析】
【详解】A.滴定过程中不变化,但溶液体积变大,故变小,A正确;
B.a点时恰好发生:,由电荷守恒,存在:;由物料守恒,存在:,故a点溶液存在:,B正确;
C.b点时恰好发生:,溶质为和,,C错误;
D.a点时溶液中存在等物质的量的、,因水解,促进水的电离,而b点一水合氨电离,抑制水的电离,所以a>b,D正确;
故选C。
15. 已知:3CH4(g)+2N2(g)3C(s)+4NH3(g) △H>0,700℃时,CH4与N2在不同物质的量之比时CH4的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是
A. 越大,CH4的转化率越高
B. 不变时,若升温,NH3的体积分数会增大
C. b点对应的平衡常数比a点的大
D. a点对应的NH3的体积分数约为26%
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图 越大,CH4的平衡转化率越低,故A错误;
B. 正反应是吸热反应,不变时,若升温平衡正向移动,NH3体积分数会增大,故B正确;
C. a、b两点温度相同,b点对应的平衡常数与a点的相同,故C错误;
D.a点甲烷转化率为22%, =0.75,则设甲烷为3ml则,氮气为4ml,,则NH3体积分数约为×100%=13%,故D错误;
故选B。
16. 常温下,下列各组离子一定能大量共存的是
A. 由水电离出的的溶液中:、、、
B. 在含大量的溶液中:、、、
C. 与Al反应能放出的溶液中:、、、
D. 在的溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.由水电离的c(H+)=1×10﹣11ml•L﹣1的溶液中存在大量的H+或OH﹣,Mg2+、离子与氢氧根离子反应,离子与氢离子反应,在溶液中一定不能大量共存,故A错误;
B.在含大量的溶液中,与不能大量共存,故B错误;
C.加入铝粉产生H2的溶液中存在大量的H+或OH﹣,Al3+、与氢氧根离子反应,与氢离子反应,且与会发生强烈双水解,在溶液中一定不能大量共存,故C错误;
D.的溶液中存在大量氢氧根离子,所给离子组都不与氢氧根离子反应,在溶液中能够大量共存,故D正确;
故选D。
17. 常温下,向•L-1的CH3COOH溶液中滴加0.1000ml•L-1的NaOH溶液,溶液中lg随pH的变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 常温下,CH3COOH的电离常数为10-9.24
B. 当溶液的pH=7时,消耗NaOH溶液20.00mL
C. 溶液中水的电离程度大小:a>b>c
D. c点溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】D
【解析】
【分析】为弱电解质,在溶液中存在电离平衡,常温下,的电离常数,b点时,溶液的,,,则的电离常数;向的溶液中滴加0.1000的溶液,由于温度不变,a点时,溶液的,则,,则,,则a点为溶液;,c点含有,存在水解平衡,,时,,,,,c点为溶液,则b点为和的混合溶液。
【详解】A.由上述分析可知,的电离常数等于,A错误;
B.根据分析,c点为溶液,向20.00的溶液0.1000中滴加的溶液,生成弱酸强碱盐,水解呈碱性,此时溶液的,B错误;
C.酸或碱会抑制水的电离,弱酸强碱盐水解呈碱性,促进水的电离,根据分析,a点为溶液,b点为和的混合溶液,c点为溶液,则溶液中水的电离程度:c>b>a,C错误;
D.c代表溶液,由于醋酸根离子会水解,则,但水解较微弱,则,根据电荷守恒可得,故c点溶液中,,D正确;
故选D。
18. 对下列图像的描述中,正确的是
A. 根据图①可判断正反应的
B. 图②可表示压强(p)对反应的影响
C. 图③可表示催化剂能降低反应活化能加快反应速率,但不改变化学反应的焓变
D. 图④为水的电离平衡曲线图,若从A点到C点,可采用在水中加入适量NaOH固体的方法
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图①可知,升高温度,平衡正向移动,可判断正反应的,故A错误;
B.根据图②,增大压强,反应物百分含量不变,可知反应前后气体系数和不变,所以图②不能表示压强(p)对反应的影响,故B错误;
C.催化剂能降低反应活化能,图③可表示催化剂能降低反应活化能加快反应速率,但不改变化学反应的焓变,故C正确;
D.图④为水的电离平衡曲线图,从A点到C点,Kw增大,可采用加热的方法,故D错误;
选C。
19. 常温下,下列实验方案以及得出的结论均正确的是
A. 用广泛pH试纸测NaClO溶液的pH,证明HClO为弱酸
B. 为二元弱酸,其电离平衡常数为、,用广泛pH试纸测NaHA溶液的pH,若,则<
C. 分别测NaHA溶液和NaHB溶液的pH,若NaHA溶液的pH大,则的酸性比弱
D. 取等体积、等pH的HA溶液和盐酸,均稀释相同倍数,若稀释后HA溶液的pH较小,则HA为弱酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.次氯酸钠溶液具有漂白性,不能用pH试纸测溶液的pH,A错误;
B.NaHA溶液存在HA-的电离和水解,离子方程式分别为:、,平衡常数分别为和,若,说明电离程度大于水解程度,Ka2>,B错误;
C.需要测定相同物质的量浓度的NaHA溶液和NaHB溶液的pH,C错误;
D.取等体积、等pH的HA溶液和盐酸,均稀释相同倍数,强酸的pH变化较大,稀释后HA溶液的pH较小,则HA为弱酸,D正确。
故选D。
20. 常温下,下列说法中正确的是
①溶液加水稀释时,将增大
②浓度均为0.1 ml/L的、混合溶液:
③的稀与的氨水等体积混合后恰好完全反应,则
④物质的量浓度相同的溶液①②③,由小到大的顺序是①③②
A. ①②B. ①③C. ②④D. ③④
【答案】B
【解析】
【详解】①为强碱弱酸盐,溶液加水稀释时,碳酸氢根离子水解程度增大,则增大,将增大,①正确;
②碳酸根离子和碳酸根离子会水解产生碳酸,根据物料守恒浓度均为0.1ml/L的、混合溶液:,②错误;
③由于一水合氨为弱碱,若混合后两者恰好完全反应,则n(H+)=n(NH3·H2O),则10-a>10b-14,则,③正确;
④为强酸弱碱盐,电离出的氢离子抑制铵根离子的水解,电离出的醋酸根离子能促进铵根离子的水解,故物质的量浓度相同的溶液①②③,由小到大的顺序是③①②,④错误;
答案选B。
21. 某温度下,在一个2 L的密闭容器中,加入4 ml A和2 ml B进行如下反应:2A(g)+B(g) C(s)+3D(g),反应2 min后达到平衡,测得生成1.6 ml C,下列说法不正确的是
A. 前2 min D的平均反应速率为1.2 ml·L-1·min-1
B. 此时A的平衡转化率是80%
C. 增大该体系的压强,平衡向逆方向移动
D. 该温度下平衡常数K=432
【答案】C
【解析】
【分析】在2 L的密闭容器中,加入4 ml A和2 ml B进行反应:2A(g)+B(g) === C(s)+3D(g),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 ml C,则:
【详解】A.v(D)=ΔcD/Δt=4.8 ml / (2 L*2 min)=1.2 ml·L-1·min-1,A正确;
B.达到平衡时,A的转化率为3.2 ml /4 ml×100%=80%,B正确;
C.该反应为气体体积不变的反应,增大压强平衡不移动,C错误;
D.该温度下平衡常数K==(4.8/2)3 / (0.8/2)2×(0.4/2)=432,D正确;
故选D。
22. 已知常温下Ksp(AgCl)=1.6×10﹣10,Ksp(AgI)=8.3×10﹣17,下列有关说法正确的是
A. 常温下,AgCl在纯水中的Ksp比在AgNO3溶液中的Ksp大
B. 向AgCl与AgI等体积混合的饱和溶液中加入足量浓AgNO3溶液,产生的AgCl沉淀的物质的量少于AgI
C. 在AgCl的饱和溶液中通入HCl,有AgCl析出,且溶液中c(Ag+)=c(Cl﹣)
D. 向AgI与AgCl的悬浊液中加入几滴浓NaCl溶液,不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ksp只受温度影响,常温下AgCl在纯水中的Ksp和AgNO3溶液中的Ksp一样大,故A错误;
B.Ksp(AgCl) >Ksp(AgI),则饱和溶液中氯离子浓度大于碘离子浓度,加入足量浓AgNO3溶液后生成AgCl沉淀的物质的量大于AgI,故B错误;
C.通入HCl后溶液中氯离子浓度增大,银离子浓度减小c(Ag+)<c(Cl-),故C错误;
D.向AgI 与AgCl的悬浊液中加入几滴浓NaCl溶液,不变,故D正确;
故选D。
23. 草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。实验室配制了0.0100ml•L﹣1Na2C2O4标准溶液,现对25℃时该溶液的性质进行探究,下列所得结论正确的是
A. 测得0.0100ml•L﹣1Na2C2O4溶液pH为8.6,此时溶液中存在:c(Na+)>c()>c()>c(H+)
B. 向该溶液中滴加稀盐酸至溶液pH=7,此时溶液中存在:c(Na+)=c()+2c()
C. 向该溶液中加入足量稀硫酸酸化后,再滴加KMnO4溶液,发生反应的离子方程式为+4+14H+=2CO2↑+4Mn2++7H2O
D. 已知CaC2O4难溶于水,存在溶解平衡,25℃时饱和CaC2O4溶液的浓度为5×10﹣5ml•L﹣1,向该溶液中加入等体积0.0200ml•L﹣1CaCl2溶液,所得上层清液中c()<5.00×10﹣5ml•L﹣1
【答案】AD
【解析】
【详解】A.0.0100ml•L﹣1Na2C2O4溶液pH为8.6,溶液中存在水解平衡+H2O⇌+OH﹣,故c(Na+)>c()>c()>c(H+),选项A正确;
B.向该溶液中滴加稀盐酸至溶液pH=7,c(H+)=c(OH﹣),由电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(OH﹣)+c()+2c()+c(Cl﹣),故c(Na+)=c()+2c()+c(Cl﹣),选项B错误;
C.向该溶液中加入足量稀硫酸酸化生成H2C2O4,再滴加KMnO4溶液,发生反应的离子方程式为5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,选项C错误;
D.饱和草酸钙溶液的浓度为5×10-5ml/L,则草酸钙的溶度积为2.5×10-9,向该溶液中加入等体积0.0200ml•L﹣1CaCl2溶液,发生反应CaCl2+Na2C2O4=CaC2O4↓+2NaCl,反应后CaCl2过量,混合后溶液中c(Ca2+)=0.005ml/L,所得上层清液中c()==ml/L=5×10﹣7ml•L﹣1<5.00×10﹣5ml•L﹣1,选项D正确;
答案选AD。
24. 500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)=6.0 ml·L-1,用石墨做电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4 L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是( )
A. 原混合溶液中c(K+)为2 ml·L-1
B. 上述电解过程中共转移6 ml电子
C. 电解得到的Cu的物质的量为0.5 ml
D. 电解后溶液中c(H+)为2 ml·L-1
【答案】A
【解析】
【详解】A、Cu(NO3)2的物质的量是1ml,根据N守恒可得n(KNO3)= 6.0 ml/L×0.5L-2ml=1ml,所以c(K+)= c(KNO3)==2ml/L,选项A正确;
B、电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液,在阳极发生反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑。n(O2)= =1ml。则转移电子4ml,因此选项B错误;
C、在阴极首先发生反应:Cu2++2e-=Cu,然后发生:2H++2e-=H2↑。由于产生氢气的物质的量是1ml,得到电子2ml,则产生Cu转移的电子也是2ml,产生Cu 1ml。所以选项C错误;
D、因为在反应过程中放电的OH-的物质的量与H+及电子的物质的量相等,因为电子转移4ml,所以电解后溶液中H+的物质的量也是4ml,所以c(H+)==8ml/L ,所以选项D错误;
答案选A。
25. 向两个锥形瓶内各加入0.24g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入10mL的盐酸、10mL的醋酸,测得锥形瓶内压强和pH变化如图所示。下列说法正确的是
A. a、b表示溶液pH随时间的变化,c、d表示气体压强随时间的变化
B. a、d曲线表示盐酸,b、c曲线表示醋酸
C. 反应开始时醋酸的反应速度大于盐酸的速率
D. 反应全部结束时,醋酸放出的气体物质的量多
【答案】B
【解析】
【分析】由题给数据可知,镁的物质的量为0.01ml,盐酸和醋酸的物质的量均为0.02ml,则反应中镁和盐酸、醋酸均恰好反应分别生成氯化镁和醋酸镁,氯化镁中由于镁离子水解生成氢离子导致溶液显酸性,醋酸镁中醋酸根离子、镁离子均水解,使得醋酸镁溶液pH大于氯化镁;故cd分别为醋酸、盐酸反应的pH曲线;盐酸为强酸,反应速率更快,开始压强变化更大,故ab分别为盐酸、醋酸反应的压强曲线;
【详解】A.由分析可知,a、b表示气体压强随时间的变化,c、d表示溶液pH随时间的变化,A错误;
B.由分析可知,a、d曲线表示盐酸,b、c曲线表示醋酸,B正确;
C.盐酸为强酸,反应速率更快,开始压强变化更大,故反应开始时醋酸的反应速度小于盐酸的速率,C错误;
D.由分析可知,反应全部结束时,醋酸、盐酸放出的气体物质的量相同,D错误;
故选B。
二、填空题(共5题)
26. 完成下列问题。
(1)煤化工可以制取甲醇,甲醇﹣空气燃料电池,以KOH溶液为电解质溶液(电极材料为惰性电极),当KOH全部转化为KHCO3,停止放电,写出负极的电极反应式__________。
(2)煤化工中生产合成气的反应为: 。
①该反应在_______ (填高温或低温)自发进行。
②在恒温恒容下,同时放入四种物质,下列事实能够说明反应 已达到平衡的是____。
A.反应体系中,混合气体的密度不再改变
B.反应体系中,CO和H2的体积分数相等
C.反应体系中,当有2ml H−O键断裂的同时有1ml H−H键形成
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)下列事实可以证明尿酸是弱电解质的是___________(填字母)。
A. 溶液显碱性
B. 溶液可使紫色石蕊溶液变红
C. 时,等浓度的尿酸溶液的导电性比盐酸弱
D. 溶液与溶液完全反应
(4)天然气化工中生产合成气的主要反应为:2CH4(g)+O2(g)⇌2CO(g)+4H2(g)ΔH=akJ•ml-1。在恒容容器中按物质的量之比1:2加入一定量的CH4和O2,在压强为1.01×105Pa、不同温度下测得CH4的平衡转化率如图所示,请在图中画出压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线 ___________。
【答案】26. CH3OH-6e-+7OH-=+5H2O
27. ①. 高温 ②. AD 28. AC
29.
【解析】
【小问1详解】
甲醇—空气燃料电池中,通入空气的电极为正极,通入甲醇的电极为负极,碱性条件下,负极上甲醇发生失电子的氧化反应生成,负极电极反应式为CH3OH-6e-+7OH-=+5H2O。
【小问2详解】
①该反应的∆H>0、∆S>0,该反应在高温下∆G<0,反应能在高温自发进行;
②A.由于C呈固态,建立平衡的过程中混合气体的质量是变量,在恒温恒容容器中,混合气体的密度是变量,则反应体系中混合气体的密度不再改变能说明反应已达到平衡,A项选;
B.若开始放入的CO(g)、H2(g)的物质的量相等,建立平衡的过程中CO和H2的体积分数始终相等,则反应体系中CO和H2的体积分数相等不能说明反应达到平衡,B项不选;
C.反应体系中,当有2mlH—O键断裂一定有1mlH—H键形成,只表示正反应方向,不能说明反应达到平衡,C项不选;
D.由于C呈固态,结合方程式知,建立平衡的过程中混合气体的平均相对分子质量是变量,则混合气体的平均相对分子质量保持不变说明反应达到平衡,D项选;
答案选AD。
小问3详解】
A.溶液显碱性,说明Ur-会水解,A项能够证明尿酸是弱电解质;
B.溶液可使紫色石蕊溶液变红,只能表明HUr能电离出H+,HUr溶液呈酸性,不能证明存在电离平衡,B项不能证明尿酸是弱电解质;
C.37℃时,等浓度的尿酸溶液的导电性比盐酸弱,说明HUr电离不完全,HUr为弱酸,C项能够证明尿酸是弱电解质;
D.溶液中的HUr和溶液中的NaOH的物质的量相等,Hur和NaOH恰好能够完全反应,与尿酸是否是弱电解质无关,D项不能证明尿酸是弱电解质。
答案选AC。
【小问4详解】
2CH4(g)+O2(g)⇌2CO(g)+4H2(g)的正反应为气体分子数增大的反应,在相同温度下,增大压强,平衡逆向移动,CH4的平衡转化率减小,故压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线在原曲线(1.01×105Pa)下,即为 。
27. 工业废水中常含有一定量氧化性较强的Cr2O72-,利用滴定原理测定Cr2O72-含量方法如下:
步骤Ⅰ:量取30.00 mL废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。
步骤Ⅱ:加入过量的碘化钾溶液充分反应:Cr2O72-+6I-+14H+=== 2Cr3++3I2+7H2O。
步骤Ⅲ:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取0.1000 ml•L-1Na2S2O3溶液进行滴定,数据记录如下:(I2+2Na2S2O3=== 2NaI+Na2S4O6)
(1)步骤Ⅰ量取30.00 mL废水选择的仪器是_____。
(2)步骤Ⅲ中滴加的指示剂为_____。滴定达到终点的实验现象是____。
(3)步骤Ⅲ中a的读数如图所示,则:
① a=_____。
② Cr2O72-的含量为____g•L-1。
(4)以下操作会造成废水中Cr2O72-含量测定值偏高的是_____。
A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D.量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
【答案】 ①. 酸式滴定管 ②. 淀粉溶液 ③. 溶液刚好从蓝色变为无色,且30s内不变色 ④. 18.20 ⑤. 2.16 ⑥. CD
【解析】
【详解】(1)根据信息,Cr2O72-氧化性较强,量取废水应用酸式滴定管,因此,本题正确答案是:酸式滴定管;
(2)滴定碘单质应选用淀粉溶液作指示剂;滴定达到终点时碘单质刚好被消耗,所以溶液的颜色由蓝色变为无色,且在半分钟内不变色,
因此,本题正确答案是:淀粉溶液;溶液由蓝色变为无色,且在半分钟内不变色;
(3)①根据图示,滴定管“0”刻度在上,且精确到0.01mL,a值为18.20;
②从表格数据可知,三次实验消耗0.1000 ml•L-1Na2S2O3标准溶液的体积平均值为18.00mL,
根据Cr2O72-+6I-+14H+=== 2Cr3++3I2+7H2O和I2+2Na2S2O3=== 2NaI+Na2S4O6
Cr2O72-~3I2~6Na2S2O3,
n(Cr2O72-)=n(Na2S2O3)=0.1000ml/L×18.00×10-3L=3×10-4ml
Cr2O72-的含量为:= 2.16g•L-1
(4)根据Cr2O72-+6I-+14H+=== 2Cr3++3I2+7H2O和I2+2Na2S2O3=== 2NaI+Na2S4O6,
则c(待测)偏高,Cr2O72-含量就偏高;
A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=分析,测定c(待测)偏低,故A错误;
B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,对V(标准)无影响,根据c(待测)=分析,测定c(待测)无影响,故B错误;
C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=分析,测定c(待测)偏高,所以C选项是正确的;
D.未用标准液润洗碱式滴定管,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)分析,测定c(待测)偏高,所以D选项是正确的;
因此,本题正确答案是:CD。
28. 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,可以使溶液中值增大的措施是_______(填序号)。
a.加水稀释
b.加入少量固体
c.加少量烧碱溶液
(2)常温下,将的酸HA溶液某和的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的。由此可知,酸HA是酸_______(填“强”或“弱”),该混合溶液中_______ml/L(填数值)。若将等浓度的此酸HA溶液和NaOH溶液等体积混合,混合后溶液呈_______性,其原因可用离子方程式表示为_______。
(3)25℃下,有浓度均为0.1ml/L的三种溶液:a.;b.NaClO;c.。(已知25℃时电离常数: ,,HClO ; )
①三种溶液pH最大的是_______(用序号表示)。
②溶液a的pH大于8,则溶液中_______(填“>”、“<”或“=”)。
(4)已知25℃时,,。该温度下,和共存的悬浊液中,_______。
【答案】(1)a (2) ①. 弱 ②. ③. 碱性 ④.
(3) ①. b ②. >
(4)
【解析】
【小问1详解】
a.,加水稀释,c(CH3COOH)浓度减小,则增大,a与题意相符;
b.加入少量CH3COONa固体,醋酸的电离平衡逆向移动,醋酸的浓度增大,氢离子浓度减小,减小,b与题意不符;
c. ,加入烧碱,c(OH-)增大,则减小,c与题意不符;
故选a。
【小问2详解】
pH=2的酸HA溶液中c(H+)=10-2,的NaOH溶液中溶液中c(OH-)=10-2,等体积混合后溶液pH=5≠7,说明,说明酸HA有剩余,则酸HA是弱酸;的氢氧根离子都是水电离的,则水电离出的c(OH-)=1.0×10-9,水电离出的c(OH-)和c(H+)相等,即由水电离出来的氢离子浓度=1.0×10-9ml/L;
该混合溶液中,pH=5,则溶液中c(H+)=105,溶液中c(OH-)=10-9,根据电荷守恒:,所以=;若将等浓度的此酸HA溶液和NaOH溶液等体积混合,两者完全反应生成NaA,是强碱弱酸盐,A-发生水解,使溶液显碱性。
【小问3详解】
25℃下,有浓度均为0.1ml/L的三种溶液:a.;b.NaClO;c.。(已知25℃时电离常数: ,,HClO ; )
①根据电离常数,可推知酸性强弱关系为:,根据盐类水解的规律:越弱越水解,所以水解程度:,所以pH从大到小的关系为:.NaClO>>,即b的pH最大;
②溶液a是,pH大于8,溶液显碱性,则说明的水解大于的电离,素以溶液中>。
【小问4详解】
该温度下,和共存的悬浊液中,。
29. 研究二氧化碳的回收利用是实现碳中和的途径之一。
(1)已知:i.
ⅱ.
iii.
则iv.=__________kJ∙ml-1。
(2)向容积均为2L的恒容密闭容器中分别通入和,在不同催化剂X、Y催化下,发生反应iv,测得时,转化率与温度的变化关系如图所示。
①该反应较适宜的催化剂是___________(填“X”或“Y”)。
②温度为时,a点对应容器在内的平均反应速率___________。
③b、c点对应状态下的正反应速率b___________c(填“>”、“<”或“=”)。
(3)对于反应:,,,其中、分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。
①降低温度,将_____(填“增大”、“减小”或“不变”);
②温度为T时,按照投料,转化率为50%时反应达到平衡,此时容器总压为。用气体分压表示的平衡常数______。
【答案】(1)—49 (2) ①. X ②. 0.12 ③. >
(3) ①. 增大 ②.
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应ⅱ—i+ iii得到反应iv,则△H=△H2—△H1+△H3=(—242kJ/ml)—(—283 kJ/ml)+(—90kJ/ml)=—49kJ/ml,故答案为:—49;
【小问2详解】
①由图可知,相同温度时,使用催化剂X时,二氧化碳的转化率高于催化剂Y,则催化剂X的活性强于催化剂Y,则该反应较适宜的催化剂是X,故答案为:X;
②由图可知,温度为时,a点对应容器Y中二氧化碳的转化率为40%,则由方程式可知,在内氢气的平均反应速率为=0.12,故答案为:0.12;
③反应温度越高,反应速率越快,由图可知,b点反应温度高于c点,则b、c点对应状态下的正反应速率b点大于c点,故答案为:>;
【小问3详解】
①反应达到平衡时,正逆反应速率相等,则=,==Kp,该反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,Kp增大,则增大,故答案为:增大;电解质
HF
a/%
1.3
7.0
7.8
1.3
滴定次数
Na2S2O3溶液起始读数/mL
Na2S2O3溶液终点读数/mL
第一次
1.02
19.03
第二次
2.00
19.99
第三次
0. 20
a
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