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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年滬教版選修4化學下冊階段測試試卷499考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、H2和I2在一定條件下能發生反應:H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=﹣akJ·下列說法正確的是()
A.H2、I2和HI分子中的化學鍵都是非極性共價鍵B.斷開2molHI分子中的化學鍵所需能量約為(c+b+a)kJC.相同條件下,1molH2(g)和1molI2(g)總能量小于2molHI(g)的總能量D.向密閉容器中加入2molH2(g)和2molI2(g),充分反應后放出的熱量為2akJ2、對于:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJ/mol的敘述錯誤的是()A.該反應的反應熱為△H=﹣571.6kJ/mol,是放熱反應B.該反應的△H與各物質的狀態有關,與化學計量數也有關C.該式的含義為:25℃、101kPa下,2mol氫氣完全燃燒生成液態水時放出熱量571.6kJD.該反應為氫氣燃燒的熱化學方程式,由此可知氫氣的燃燒熱為571.6kJ/mol3、反應mA(s)+nB(g)pC(g)△H<0,在一定溫度下;平衡時B的體積分數(B%)與壓強變化的關系如圖所示,下列敘述中一定正確的是()
①m+n>p②x點表示的正反應速率大于逆反應速率③n>p④x點比y點時的反應速率慢⑤若升高溫度,該反應的平衡常數增大A.①②⑤B.②④C.①③D.①③⑤4、磷石膏是硫酸分解磷礦制取磷酸過程中的副產物,其主要組分為CaSO4;氫氣還原分解硫酸鈣的部分反應如下:
①2CaSO4(s)=2CaO(s)+2SO2(g)+O2(g)ΔH1=akJ·mol-1
②CaSO4(s)+H2(g)=CaO(s)+H2O(l)+SO2(g)ΔH2=bkJ·mol-1
③CaSO4(s)+4H2(g)=CaS(s)+4H2O(l)ΔH3=ckJ·mol-1
④3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g)ΔH4=dkJ·mol-1
下列說法正確的是()A.反應①中a<0B.反應③在常溫下能自發進行,說明c>0C.c=4b-dD.反應H2(g)+O2(g)=H2O(l)的△H=(2b-a)kJ?mol-15、類比pH的定義,對于稀溶液可以定義pc=-lgc,pKa=—lgKa。常溫下,某濃度H2A溶液在不同pH值下,測得pc(H2A)、pc(HA-)、pc(A2-)變化如圖所示。下列說法正確的是。
A.pH=3.50時,c(H2A)>c(HA-)>c(A2-)B.將等濃度等體積的Na2A與H2A溶液混合后,溶液顯堿性C.隨著HCl的通入c(H+)/c(H2A)先減小后增大D.pH從3.00到5.30時,c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)先增大后減小6、在溶液中逐滴加入溶液;溶液pH變化曲線如圖所示,下列有關離子濃度的比較正確的是。
A.在曲線的B間,溶液中可能有B.在B點,且有C.在C點,D.在D點,7、某同學測得物質的量濃度均為0.01mol/LCH3COOH和CH3COONa混合溶液呈酸性后,得出了關系式,你認為其中不正確的是()A.c(CH3COOH)<c(Na+)B.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)C.c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)D.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.02mol/L8、室溫下,某二元堿水溶液中相關組分的物質的量分數隨溶液pH變化的曲線如圖所示,下列說法錯誤的是()
A.的數量級為B.水溶液顯堿性C.等物質的量的和混合溶液中D.在水溶液中,9、25℃時,NH3·H2O的電離平衡常數Kb=2×10-5mol·L-1,將0.5mol(NH4)2SO4溶于水中,向所得溶液中滴加aL氨水后溶液呈中性,據此判斷下列說法中不正確的是()A.滴加氨水的過程中,水的電離平衡將正向移動B.滴加aL氨水后的溶液中,n(NH4+)=200n(NH3·H2O)=1molC.所滴加氨水的濃度為mol·L-1D.滴加aL氨水后的溶液中各離子濃度大小為c(NH4+)=2c(SO42-)>c(H+)=c(OH-)評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)10、在3個體積均為1L的恒容密閉容器中發生反應:SO2(g)+2NO(g)2NO2(g)+S(s)。
改變容器I的反應溫度,平衡時c(NO2)與溫度的關系如下圖所示。下列說法正確的是()
A.該反應的ΔH<0B.T1時,該反應的平衡常數為C.容器Ⅰ與容器Ⅱ均在T1時達到平衡,總壓強之比小于1:2D.若T21,達到平衡時,容器Ⅲ中NO的體積分數小于40%11、煙氣中的NO經過O3預處理,再用CaSO3懸濁液吸收去除。預處理時發生反應:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)。測得:v正=k正c(NO)·c(O3),v逆=k逆c(NO2)·c(O2),k正、k逆為速率常數,受溫度影響。向容積均為2L的甲、乙兩個密閉容器中充入一定量的NO和O3;測得NO的體積分數隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是()
A.高溫有利于提高容器中NO的平衡轉化率B.T1時,反應在t1min內的平均速率v(O2)=mol·L-1·min-1C.T1時,NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)的k正>3k逆D.T2時,向2L密閉容器中充入0.6molNO、0.4molO3,到達平衡時c(NO2)小于乙容器中平衡時c(NO2)12、以0.10mol/L的氫氧化鈉溶液滴定某一元弱酸(已知其在該條件下的電離度α≈1%)的滴定曲線如圖所示。橫坐標為加入氫氧化鈉的體積;縱坐標為溶液的pH。下列說法正確的是()
A.此一元弱酸的電離常數(Ka)約為1.0×10-6B.此弱酸的濃度為1×10-4mol/LC.此實驗可選用甲基橙作指示劑D.此實驗可選用酚酞作指示劑13、H2S為二元弱酸,20℃的pKa1=6.89,pKa2=14.15(電離常數K的負對數-lgK=pK)。在20℃時,向0.1mol·L-1的Na2S溶液中緩慢通入HCl(忽略溶液體積變化和H2S的揮發),在該過程中下列微粒物質的量濃度關系一定正確的是()A.溶液中c(HS-)=c(S2-)時,c(S2-)+2c(H2S)-)B.溶液呈中性時,c(HS-)+2c(H2S)=c(Cl-)C.溶液pH=6.89時,c(Cl-)>c(HS-)=c(H2S)>c(H+)>c(OH-)D.溶液中c(Cl-)=0.2mol·L-1時,c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)=c(H+)14、已知NaHSO3溶液顯酸性,溶液中存在以下平衡:HSO3-+H2OH2SO3+OH-①HSO3-H++SO32-②,向0.1mol/L的NaHSO3溶液中分別加入以下物質,下列有關說法正確的是A.加入少量金屬Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HSO3-)增大B.加入少量Na2SO3固體,則c(H+)+c(Na+)=c(HSO3-)+c(OH-)+c(SO32-)C.加入少量NaOH溶液,的值均增大D.加入氨水至中性,則c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)15、室溫下,某二元堿X(OH)2水溶液中相關組分的物質的量分數隨溶液pH變化的曲線如圖所示;下列說法錯誤的是。
A.Kb2的數量級為10-8B.X(OH)NO3水溶液顯酸性C.等物質的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)>c[X(OH)+]D.在X(OH)NO3水溶液中,c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+)16、已知:鄰苯二甲酸(H2A)的Ka1=1.1×10-3,Ka2=3.9×10-6。室溫下,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1鄰苯二甲酸氫鉀(KHA)溶液。下列說法正確的是()A.0.1mol·L-1KHA溶液中:c(K+)>c(HA-)+2c(A2-)B.加入NaOH溶液至pH=8時:c(K+)>c(A2-)>c(HA-)>c(H2A)C.加入20mLNaOH溶液時:c(OH-)+c(A2-)=c(Na+)+c(H+)+c(H2A)D.在滴定過程中,水的電離程度一直減小17、已知298K時,Ksp(MnS)=4.65×10?14,Ksp(MnCO3)=2.24×10?11,298K下,MnS、MnCO3(R2?代表S2?或CO32-)在水中的溶解曲線如圖所示;下列說法正確的是。
A.圖象中x約等于2.2×10?7B.其它條件不變,加熱N的懸濁液可使溶液組成由e點沿ef線向f點方向移動C.常溫下,加水稀釋M溶液可使溶液組成由d點沿df線向f點方向移動D.向含有MnS和MnCO3的飽和溶液中加少量MnCl2,增大評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)18、根據事實;寫出298K時下列反應的熱化學方程式:
(1)將0.3mol的氣態高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態三氧化二硼和液態水,放出649.5kJ熱量,該反應的熱化學方程式為__。
(2)1mol碳與適量水蒸氣完全反應,生成一氧化碳氣體和氫氣,吸收131.3kJ熱量。___。
(3)家用液化氣中主要成分之一是丁烷。當1g丁烷完全燃燒并生成CO2和液態水時,放出熱量50kJ。試寫出丁烷燃燒反應的熱化學方程式___。
(4)1molHgO(s)分解為液態汞和氧氣,吸熱90.7kJ。__。19、工業燃燒煤、石油等化石燃料釋放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等氣體;嚴重污染空氣。對廢氣進行脫硝;脫碳和脫硫處理可實現綠色環保、廢物利用。
Ⅰ.脫硝:
已知:H2的燃燒熱為285.8kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+133kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44kJ·mol-1
催化劑存在下,H2還原NO2生成水蒸氣和其他無毒物質的熱化學方程式為:____________。
Ⅱ.脫碳:
(1)向2L密閉容器中加入2molCO2和6molH2;在適當的催化劑作用下,發生反應:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)
①該反應自發進行的條件是_____________(填“低溫”;“高溫”或“任意溫度”)
②下列敘述能說明此反應達到平衡狀態的是____________。(填字母)
a.混合氣體的平均式量保持不變b.CO2和H2的體積分數保持不變。
c.CO2和H2的轉化率相等d.混合氣體的密度保持不變。
e.1molCO2生成的同時有3molH—H鍵斷裂。
③CO2的濃度隨時間(0~t2)變化如下圖所示,在t2時將容器容積縮小一倍,t3時達到平衡,t4時降低溫度,t5時達到平衡,請畫出t2~t6CO2濃度隨時間的變化。_____________
⑵改變溫度,使反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH﹤0中的所有物質都為氣態。起始溫度、體積相同(T1℃;2L密閉容器)。反應過程中部分數據見下表:
。
反應時間。
CO2(mol)
H2(mol)
CH3OH(mol)
H2O(mol)
反應Ⅰ:恒溫恒容。
0min
2
6
0
0
10min
4.5
20min
1
30min
1
反應Ⅱ:絕熱恒容。
0min
0
0
2
2
①達到平衡時,反應Ⅰ、Ⅱ對比:平衡常數K(I)______K(II)(填“﹥”“﹤”或“=”下同);平衡時CH3OH的濃度c(I)____c(II)。
②對反應Ⅰ,前10min內的平均反應速率v(CH3OH)=_______。在其他條件不變的情況下,若30min時只改變溫度T2℃,此時H2的物質的量為3.2mol,則T1___T2(填“>”、“<”或“=”)。若30min時只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g),則平衡_____移動(填“正向”“逆向”或“不”)。
⑶利用人工光合作用可將CO2轉化為甲酸,反應原理為2CO2+2H2O=2HCOOH+O2,
裝置如圖所示:
①電極2的電極反應式是____________;
②在標準狀況下,當電極2室有11.2LCO2反應。理論上電極1室液體質量_____(填“增加”或“減少”______g。20、“綠水青山就是金山銀山”。近年來;綠色發展;生態保護成為中國展示給世界的一張新“名片”。汽車尾氣是造成大氣污染的重要原因之一,減少氮的氧化物在大氣中的排放是環境保護的重要內容之一。請回答下列問題:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH1=+180.5kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH3=-221kJ·mol-1
若某反應的平衡常數表達式為K=則此反應的熱化學方程式為____________________。
(2)N2O5在一定條件下可發生分解反應:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),某溫度下向恒容密閉容器中加入一定量N2O5,測得N2O5濃度隨時間的變化如下表:。t/min012345c(N2O5)/
(mol·L-1)1.000.710.500.350.250.17
①反應開始時體系壓強為p0,第2min時體系壓強為p1,則p1∶p0=________。2~5min內用NO2表示的該反應的平均反應速率為________________。
②一定溫度下,在恒容密閉容器中充入一定量N2O5進行該反應,能判斷反應已達到化學平衡狀態的是________________(填字母)。
a.NO2和O2的濃度比保持不變。
b.容器中壓強不再變化。
c.2v正(NO2)=v逆(N2O5)
d.氣體的密度保持不變。
(3)Kp是用反應體系中氣體物質的分壓來表示的平衡常數,即將K表達式中平衡濃度用平衡分壓代替。已知反應:NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g),該反應中正反應速率v正=k正·p(NO2)·p(CO),逆反應速率v逆=k逆·p(NO)·p(CO2),其中k正、k逆為速率常數,則Kp為________________(用k正、k逆表示)。
(4)如圖是密閉反應器中按n(N2)∶n(H2)=1∶3投料后,在200℃、400℃、600℃下,合成NH3反應達到平衡時,混合物中NH3的物質的量分數隨壓強的變化曲線;已知該反應為放熱反應。
①曲線a對應的溫度是________。
②M點對應的H2的轉化率是________。21、高爐煉鐵中發生的基本反應之一如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)△H>0,其平衡常數表達式為K=__,又知1100℃時,K=0.28。
(1)溫度升高,化學平衡移動后達到新的平衡,平衡常數__(填“變大”;“變小”或“不變”)。
(2)1100℃時測得高爐中c(CO2)=0.013mol/L,c(CO)=0.05mol/L,在這種情況下,該反應是否處于化學平衡狀態:__(填“是”或“否”),此時,化學反應速率是v正__v逆(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因__。22、①將一定量的CO2(g)和CH4(g)通入一恒容密閉容器中發生反應:CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g)。其他條件相同;在不同催化劑(Ⅰ;Ⅱ)作用下反應相同時間后,體系中CO含量隨反應溫度的變化如下圖所示。
在a點與b點對應的反應條件下,反應繼續進行一段時間后達到平衡,平衡常數Ka_________(填“>”、“<”或“=”)Kb;c點CO含量高于b點的原因是_________。
②為了探究反應CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g)的反應速率與濃度的關系,起始時向恒容密閉容器中通入CH4與CO2,使其物質的量濃度均為1.0mol·L-1。平衡時,根據相關數據繪制出兩條反應速率-濃度關系曲線:v正-c(CH4)和v逆-c(CO)。
則與曲線v正-c(CH4)相對應的是上圖中曲線_________(填“甲”或“乙”);該反應達到平衡后,某一時刻降低溫度,反應重新達到平衡,平衡常數減小,則此時曲線甲對應的平衡點可能為_________(填字母,下同),曲線乙對應的平衡點可能為_________。23、有c(H+)=0.01mol/L的鹽酸;硫酸、醋酸三瓶溶液:
(1)設三種酸的物質的量濃度依次為c1、c2、c3,則其關系是_____(用“>、<;=”表示;下同)。
(2)取同體積的三種酸溶液分別加入足量的鋅粉,反應過程中放出H2的速率依次為b1、b2、b3,則其關系是________________。
(3)完全中和體積和物質的量濃度均相同的三份NaOH溶液時,需三種酸的體積依次為V1、V2、V3,則其關系是________。24、現有濃度為0.1mol·L-1的五種電解質溶液:①Na2CO3②NaHCO3③NaAlO2④CH3COONa⑤NaOH
已知:CO2+3H2O+2AlO2-=2Al(OH)3↓+CO32-
⑴這五種溶液的pH由小到大的順序是____________________(填編號);
⑵將五種溶液稀釋相同的倍數時,其pH變化最大的是___________(填編號);
⑶混合碳酸(H2CO3)溶液和NaAlO2溶液,試寫出所有可能發生的化學反應方程式:_____;
⑷常溫下,將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合,兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如下表:。實驗編號HA物質的量濃度(mol/L)NaOH物質的量濃度(mol/L)混合溶液的pH甲0.200.20pH=a乙0.100.10pH=8.00
①不考慮乙組的實驗結果,單從甲組情況分析,如何用a(混合溶液的pH)來說明HA是強酸還是弱酸_________;乙組實驗所得混合溶液中由水電離出的c(OH-)=_________mol/L。
②求出該混合溶液中下列算式的結果。
I.c(Na+)-c(A-)=__________________;II.c(OH-)-c(HA)=_________。25、已知某溶液中存在OH-、H+、NH4+、Cl-四種離子;某同學推測其離子濃度大小順序有如下四種關系:
①c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)②c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)④c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
填寫下列空白:
(1)若溶液中只溶解了一種溶質;則該溶質是________,上述四種離子濃度的大小順序為________(選填序號)。
(2)若上述關系中③是正確的;則溶液中的溶質為________;若上述關系中④是正確的,則溶液中的溶質為________。
(3)若該溶液是由體積相等的稀鹽酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,則混合前c(HCl)________c(NH3·H2O)(填“大于”“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c(H+)和堿中c(OH-)的關系為c(H+)________c(OH-)。26、如圖所示;是原電池的裝置圖。請回答:
(1)若C為稀H2SO4溶液,電流表指針發生偏轉,B電極材料為Fe且做負極,則A電極上發生的電極反應式為____________;
(2)若需將反應:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+設計成如上圖所示的原電池裝置,則A(負極)極材料為______,B(正極)極材料為________,溶液C為________。
(3)若C為CuCl2溶液,Zn是________極,Cu電極反應為_________________。反應過程溶液中c(Cu2+)________(填“變大”“變小”或“不變”)。
(4)CO與H2反應還可制備CH3OH,CH3OH可作為燃料使用,用CH3OH和O2組合形成的質子交換膜燃料電池的結構示意圖如下:
電池總反應為2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O,則c電極是________(填“正極”或“負極”),c電極的反應方程式為________。若線路中轉移2mol電子,則上述CH3OH燃料電池,消耗的O2在標準狀況下的體積為________L。評卷人得分四、判斷題(共1題,共6分)27、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分五、原理綜合題(共3題,共9分)28、碘及其化合物在工業生產中有重要用途。回答下列問題:
(1)單質碘的一種制備方法為:2(aq)+5(aq)I2(aq)+3H+(aq)+5(aq)+H2O(1)△H總;該反應的歷程如下:
第一步:(aq)+3(aq)3H+(aq)+3(aq)+I-(aq)?H1慢反應。
第二步:(aq)+5I-(aq)+6H+(aq)3I2(aq)+3H2O(1)?H2慢反應。
第三步:I2(aq)+(aq)+H2O(1)2I-(aq)+3H+(aq)+(aq)?H3快反應。
?H總=_____(用含△H1、?H2、?H3的式子表示);上述反應歷程中,活化能最小的是第_____步;I-、H+、I2五種粒子中,物質的量濃度增加相同倍數時對總反應速率影響最小的是_______。
(2)已知:2HI(g)H2(g)+I2(g)△H=+11kJ·mol-1,在716K時,向甲容器中充入amolHI(g),向與甲完全相同的乙容器中充入0.5amolH2(g)和0.5amolI2(g);同時發生反應,氣體混合物中碘化氫的物質的量分數x(HI)與反應時間t的關系如下圖:
①0~20min,甲容器中反應的平均速率v(HI)=_______min-1(用單位時間內的物質的量分數的變化表示);20min時,乙容器中氫氣的轉化率(H2)=_______;反應達到平衡時,x(HI)、x(H2)、x(I2)與HI分解反應平衡常數的關系式為K=_______
②HI分解反應中,正反應速率為v正=kx2(HI),逆反應速率為v逆=k逆x(H2)·x(I2),其中k正、k逆為速率常數。升高溫度,k正增大的倍數_______k逆增大的倍數(填“大于”“小于”或“等于");80min時,甲容器中v正_______v逆(填“大于”“小于”或等于”)。
③120min時,可判斷甲、乙容器中反應均達到平衡狀態,其理由是_______。29、含硫化合物在工業上應用廣泛;硫化物是脫硫;染料行業重要的原材料。
(1)酸工業煙道氣中的SO2;CO.可用如圖所示的綜合循環吸收法脫除:
已知再生塔中每產生ImolCO2(g),放出29.9的熱量,則其熱化學方程式為______。
(2)H2S熱分解反應為:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)。在恒容密閉容器中,H2S的起始濃度均為cmol?L—1,控制不同溫度使之分解.相同時間后測的H2S轉化率曲線如圖1所示:其中a為平衡時轉化率、b為未平衡時轉化率分別與溫度的關系曲線。
①在975℃:t秒時反應達到平衡,則平衡前反應的平均速率v(S2)=_____(用含c;t的代數式表示)。
②請說明隨溫度的升高,曲線b向曲線a逼近的原因:______________。
(3)725℃時,H2S的電離平衡常數K=1.3×10-7、Ka2=7.0×10-15。用NaOH溶液吸收H2S氣體得到pH=10的Na2S溶液,在此過程中水的電離程度將______(填“增大”、“減小”或”不變”);此時溶液中=_____________________
(4)加熱Na2S溶液可以生成Na2S2O3,NaOH和H2,溫度升高時還可生成Na2SO4,圖2是含3molNa2S的溶液在不同溫度下反應,生成H2物質的量與反應時間的關系。分析圖像,完全反應后生成Na2S2O3物質的量最多的是______(填”c”或”d“)點:不考慮離子的水解,則c點溶液中濃度最高的陰離子為______(寫化學式),S2O32—的物質的量為_______。30、如圖所示,某同學設計一個甲醚(CH3OCH3)燃料電池并探究氯堿工業原理和粗銅的精煉原理;其中乙裝置中X為陽離子交換膜。
根據要求回答相關問題:
(1)寫出負極的電極反應式_____________________________。
(2)鐵電極為________(填“陽極”或“陰極”),石墨電極(C)的電極反應式為________________。
(3)若在標準狀況下,有2.24L氧氣參加反應,則丙裝置中陰極析出銅的質量為______g。假設乙裝置中氯化鈉溶液足夠多,若在標準狀況下,有224mL氧氣參加反應,則乙裝置中陽離子交換膜左側溶液質量將____________(填“增大”、“減小”或“不變”),且變化了_______g。
(4)若將乙裝置中鐵電極與石墨電極位置互換,其他裝置不變,此時乙裝置中發生的總反應式為_________________________________________________評卷人得分六、計算題(共2題,共12分)31、能源是人類生存和發展的重要支柱;研究化學反應過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義,已知下列熱化學方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242kJ/mol;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-572kJ/mol;
③C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5kJ/mol;
④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol;
⑤CO2(g)+2H2O(g)=CH4(g)+2O2(g)ΔH=+802kJ/mol:。化學鍵O=OC-CH-HO-OC-OO-HC-H鍵能kJ/mol497348436142351463414
回答下列問題。
(1)寫出能表示H2燃燒熱的熱化學方程式___________;
(2)已知C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)ΔH=_______kJ/mol;
(3)估算出C=O鍵能為____kJ/mol:
(4)CH4的燃燒熱ΔH=_______kJ/mol:
(5)25℃、101kPa下,某燃具中CH4的燃燒效率是90%(注:相當于10%的CH4未燃燒),水壺的熱量利用率是70%,則用此燃具和水壺,燒開1L水所需要的CH4的物質的量為_____mol[保留到小數點后2位:已知:c(H2O)=4.2J/(g?℃)]。32、按要求回答下列問題:
將等物質的量的A、B混合放于2L的密閉容器中,發生反應3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。經5min后達到平衡;平衡時測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,v(C)=0.1mol/(L·min)。則:
(1)x=__。
(2)前5min內B的反應速率v(B)=__。
(3)平衡時A的轉化率為__。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、B【分析】【詳解】
A.HI分子中的化學鍵是極性共價鍵;故A錯誤;
B.△H=反應物斷裂化學鍵需要的能量?生成物形成化學鍵放出的能量=bKJ/mol+cKJ/mol?2H?I=?aKJ/mol,得到斷開2molH?I鍵所需能量約為(a+b+c)KJ;故B正確;
C.H2和I2在一定條件下能發生反應:H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=﹣akJ·反應是放熱反應,反應物能量高于生成物,故C錯誤;
D.反應是可逆反應不能進行徹底,依據焓變意義分析,向密閉容器中加入2molH2和2molI2;充分反應后放出的熱量小于2akJ,故D錯誤;
故選:B。2、D【分析】【分析】
【詳解】
A;化學反應的焓變表示反應熱;該反應的反應熱為△H=﹣571.6kJ/mol,焓變的符號是負號,所以反應是放熱的,故A正確;
B;化學反應焓變的影響因素:△H與各物質的狀態有關;與化學計量數也有關,故B正確;
C;該熱化學方程式的意義:25℃、101kPa下;2mol氫氣完全燃燒生成液態水時放出熱量為571.6kJ,故C正確;
D;燃燒熱是指完全燃燒1mol物質生成穩定的產物所放出的熱量;由此可知氫氣的燃燒熱為285.8kJ/mol,故D錯誤。
故選D。3、B【分析】試題分析:①A為固態;壓強對該物質無影響,由圖像的曲線變化特征可以看出,增大壓強,B的百分含量增大,說明平衡向逆反應方向移動,則有n<p,①錯誤;②x點位于曲線上方,未達到平衡狀態,由圖像可以看出,當B的含量減小時,可趨向于平衡,則應是向正反應方向移動,即V正>V逆,②正確;③由圖像的曲線變化特征可以看出,增大壓強,B的百分含量增大,說明平衡向逆反應方向移動,則有n<p,③錯誤;④由圖像可以看出x點的壓強小于y點壓強,壓強越大,反應速率越大,故x點比y點的反應速率慢,④正確;⑤正反應為放熱反應,升高溫度平衡向逆反應方向移動,平衡常數減小,⑤錯誤,答案選B。
考點:考查外界條件對平衡狀態的影響4、C【分析】【詳解】
A.硫酸鈣分解為氧化鈣;二氧化硫,氧氣需要吸收稱量,故反應①為吸熱反應,故a>0,故A錯誤;
B.反應③的ΔS<0,在常溫下能自發進行,ΔG<0,ΔG=ΔH3-TΔS,說明ΔH3<0;故B錯誤;
C.根據蓋斯定律得:②×4-④=③,故ΔH3=4ΔH2-ΔH4;故C正確;
D.根據蓋斯定律,②-×①得到反應H2(g)+O2(g)=H2O(l)的△H=kJ?mol-1;故D錯誤;
答案選C。
【點睛】
會熟練蓋斯定律進行計算,根據具體的要求選擇合適方程式,計算反應能否自發進行需要根據ΔG的大小,進行判斷。5、C【分析】隨pH的升高,c(H2A)減小、c(HA-)先增大后減小、c(A2-)增大,所以pc(H2A)、pc(HA-)、pc(A2-)的變化曲線分別是
【詳解】
A.根據圖示,pH=3.50時,c(HA-)>c(A2-)>c(H2A);故A錯誤;
B.根據a點,H2A的Ka1=10-0.8,根據c點,H2A的Ka2=10-5.3,A2-的水解常數是=10-8.7,等濃度等體積的Na2A與H2A溶液混合;電離大于水解,溶液顯酸性,故B錯誤;
C.隨著HCl的通入c(HA-)先增大后減小,所以c(H+)/c(H2A)先減小后增大;故C正確;
D.根據物料守恒,pH從3.00到5.30時,c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)不變,故D錯誤;答案選C。6、A【分析】【分析】
根據題給信息及圖可知,在溶液中逐滴加入溶液,溶液pH逐漸減小,B點時,溶液呈中性,D點時,消耗一半,此時和濃度相等。
【詳解】
A.在A、B間任一點,溶液中只存在四種離子有根據電荷守恒有:因為所以當加入的量逐漸增加,使得時,便出現溶液中離子濃度大小關系為:故A正確;
B.在B點溶液顯中性,則結果是根據電荷守恒則一定有溶液的成分為:反應生成的醋酸鈉和剩余的醋酸,醋酸鈉的水解程度和醋酸的電離程度相等,故有:故B錯誤;
C.在C點,溶液顯酸性,故有根據電荷守恒:故故C錯誤;
D.在D點時,醋酸剩余,剩余的醋酸的濃度和生成的醋酸鈉濃度相等,均為根據物料守恒,有:故D錯誤;
答案選A。
【點睛】
電解質溶液中的粒子關系的分析,有善于運用電荷守恒和物料守恒,還要清楚不同電解質的電離程度:強電解質完全電離;弱電解質的電離和弱離子的水解是微弱的;水是極弱的電解質。7、C【分析】【詳解】
A.在物質的量濃度均為0.01mol/LCH3COOH和CH3COONa混合溶液中存在CH3COOH的電離平衡:CH3COOH?CH3COO-+H+,電離產生H+,使溶液顯酸性;同時也存在CH3COO-的水解平衡:CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-,水解使溶液顯堿性,由于混合溶液顯酸性,說明CH3COOH的電離作用大于CH3COO-的水解作用,所以溶液中微粒的濃度c(CH3COOH)<c(Na+)<c(CH3COO-);A正確;
B.根據A的分析,CH3COOH的電離作用大于CH3COO-的水解作用,溶液呈酸性,所以c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);B正確;
C.根據A的分析c(CH3COOH)<c(Na+)<c(CH3COO-),溶液中的電荷守恒為c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),則c(CH3COOH)+c(H+)<c(CH3COO-)+c(OH-);C錯誤;
D.溶液中的物料守恒為c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.02mol/L;D正確;
答案選C。8、C【分析】【詳解】
A.根據圖像分析,Kb2=Kb2的數量級為10-8;故正確;
B.X(OH)NO3水溶液中,X主要以X(OH)+形式存在;由圖示可知,此時溶液中,pH位于7-8之間,因此水溶液呈弱堿性,故正確;
C.X2+的水解常數為由Kb2計算得10-6.2,等物質的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中,c(X2+)<c(X(OH)+);故錯誤;
D.在X(OH)NO3水溶液中,存在電荷守恒,c(NO3-)+c(OH-)=2c(X2+)+c(H+)+c(X(OH)+),存在物料守恒c(NO3-)=c(X2+)+c(X(OH)+)+c(X(OH)2),將物料守恒的關系式代入電荷守恒可得c(X(OH)2)+c(OH-)=c(X2+)+c(H+);故正確。
故選C。9、A【分析】【詳解】
A.銨根離子水解促進水的電離;硝酸銨溶液中銨根離子水解顯酸性,溶液中加入氨水是弱堿溶液,抑制水的電離,水的電離平衡向左移動,故A錯誤;
B.將0.5mol(NH4)2SO4溶于水,向該溶液滴加aL氨水后溶液呈中性,c(H+)=c(OH?)=10?7mol·L?1,根據電荷守恒,c(NH4+)=2c(SO42-),設混合后溶液體積為1L,c(NH4+)=2c(SO42-)=1mol/L,則n(NH4+)=1mol;根據一水合氨電離平衡得到:NH3?H2O?NH4++OH-,NH3?H2O的電離平衡常數Kb=2×10-5mol?L-1,則平衡常數K===2×10-5mol?L-1,計算得到c(NH3?H2O)=mol/L,n(NH3?H2O)=mol,滴加aL氨水后的溶液中,n(NH4+)=200n(NH3?H2O)=1mol;故B正確;
C.設所加氨水的濃度為zmol·L?1,根據物料守恒,滴加aL氨水后溶液中n(NH3·H2O)+n(NH4+)=1mol+zmol·L?1×aL,聯立n(NH4+)=200n(NH3·H2O)=1mol,計算得到z=故C正確;
D.溶液中存在電荷守恒,c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),得到c(NH4+)=2c(SO42-),c(H+)=c(OH-),得到c(NH4+)=2c(SO42-)>c(H+)=c(OH-);故D正確;
故選A。
【點睛】
本題的難點為B,要注意根據電離平衡常數計算判斷,同時要注意滴加氨水后的溶液體積不是aL。二、多選題(共8題,共16分)10、AD【分析】【分析】
A.由圖可知,溫度升高,平衡時NO2濃度降低;說明溫度升高可使平衡逆向移動;
B.T1溫度時,反應達到平衡時c(NO2)=0.2mol/L;根據反應方程式計算;
C.根據理想氣體狀態方程pV=nRT分析;容器容積和反應溫度一定,體系總壓強與體系中混合氣體的總物質的量成正比;
D.為放熱反應;起始量III看成I體積減小一半,溫度降低;壓強增大,均使平衡正向移動。
【詳解】
A.圖中溫度升高,平衡時NO2濃度降低;說明溫度升高可使化學平衡逆向,因此正反應為放熱反應,即△H<0,故A正確;
B.T1溫度時,反應達到平衡時c(NO2)=0.2mol/L,則平衡時c(SO2)=0.5mol/L-0.1mol/L=0.4mol/L,c(NO)=0.6mol/L-0.2mol/L=0.4mol/L,所以反應的化學平衡常數為K==故B錯誤;
C.根據理想氣體狀態方程pV=nRT分析,容器容積和反應溫度一定,體系總壓強與體系中混合氣體的總物質的量成正比,容器Ⅱ相當于按0.75molSO2,1.5molNO和0.75molS起始,由于S是固體,不改變濃度,設容器Ⅱ中反應達到平衡時消耗了ymolSO2,則平衡時兩容器壓力比為==>故C錯誤;
D.T2<T1,則溫度降低有助于化學反應正向進行,容器Ⅲ相當于以1molSO2,1.2molNO和0.5molS起始,S不對化學反應的平衡產生影響,也就相當于對容器Ⅰ加壓,若平衡不發生移動,則平衡時NO的體積分數為×100%=40%;溫度降低;壓強增大,均使平衡正向移動,容器Ⅲ的化學反應正向進行程度比容器I更大,則達到平衡時,容器Ⅲ中NO的體積分數小于40%,故D正確;
故答案選AD。
【點睛】
物質的量濃度隨時間的變化曲線,把握圖中濃度變化、壓強與溫度對平衡的影響為解答的關鍵,注意選項C容器容積和反應溫度一定時,體系總壓強與體系中混合氣體的總物質的量成正比,S是固體,不改變濃度。11、BC【分析】【分析】
T2溫度下先達到化學平衡,故T1<T2;到達平衡時,T2溫度下NO的體積分數大于T1溫度下NO的體積分數;說明升高溫度,平衡逆向移動,故該反應的正反應為放熱反應。
【詳解】
A.結合分析可知;升高溫度,平衡逆向移動,NO的平衡轉化率減小,A錯誤;
B.由反應方程式可知,反應前后體系中氣體的總物質的量不變,則到達t1時,NO減小的物質的量=0.4mol-0.1×1mol=0.3mol,所以v(NO)==mol·L-1·min-1,v(O2)=v(NO)=mol·L-1·min-1;B正確;
C.由反應方程式可知,反應前后,體系中氣體的總物質的量不變,那么,到達t1時;NO減小的物質的量=0.4mol-0.1×1mol=0.3mol,列三段式有。
由圖可知,t1時,平衡正向進行,v正>v逆,即k正c(NO)·c(O3)>k逆(NO2)·c(O2),>==3,所以>3;C正確;
D.設平衡時乙容器中c(NO2)=a,根據方程式可知c(O2)=a,c(NO)=(0.4-a)mol/L,c(O3)=(0.6-a)mol/L,則有平衡常數K=設充入0.6molNO、0.4molO3到達平衡時c(NO2)=b,則c(O2)=b,c(NO)=(0.6-b)mol/L,c(O3)=(0.4-b)mol/L,平衡常數K=溫度不變,平衡常數不變,所以=所以a=b,即兩種情況下c(NO2)相等;D錯誤;
答案選BC。12、AD【分析】【詳解】
由圖像可知,V=10mL時,恰好中和,該弱酸電離程度近似1%,所以弱酸起始濃度為1×10-2mol/L,電離常數Ka約為10-4×10-4/10-2=
1.0×10-6,A正確,B錯誤;當恰好中和中和時為強堿弱酸鹽,水解顯堿性,應選擇酚酞,C錯誤,D正確;故答案為:AD。13、BC【分析】【分析】
Na2S溶液中通入HCl,有電荷守恒:c(Cl?)+2c(S2?)+c(HS?)+c(OH?)=c(Na+)+c(H+)和物料守恒:c(Na+)=2c(S2?)+2c(HS?)+2c(H2S),兩式相加可得質子守恒:c(Cl?)+c(OH?)═c(H+)+c(HS?)+2c(H2S)。
【詳解】
A.根據c(HS?)=c(S2?)可知,溶液呈堿性,所以c(OH?)>c(H+),由質子守恒:c(Cl?)+c(OH?)═c(H+)+c(HS?)+2c(H2S),可得c(Cl?)<c(HS?)+2c(H2S),由于c(HS?)=c(S2?),所以c(Cl?)<c(S2?)+2c(H2S);故A錯誤;
B.由質子守恒:c(Cl?)+c(OH?)═c(H+)+c(HS?)+2c(H2S),pH=7的溶液c(OH?)=c(H+),可得c(Cl?)═c(HS?)+2c(H2S);故B正確;
C.溶液pH=6.89時,c(H+)=10-6.89溶液顯酸性,Ka1=10-6.89,所以c(HS-)=c(H2S),弱電解質的電離比較弱,溶液中離子濃度大小關系是c(Cl-)>c(HS-)=c(H2S)>c(H+)>c(OH-);故C正確;
D.c(Cl?)=0.200mol?L?1,說明Na2S恰好和通入的HCl完全反應生成NaCl和H2S。溶液中,c(Na+)=c(Cl?),根據電荷守恒:c(Cl?)+2c(S2?)+c(HS?)+c(OH?)=c(Na+)+c(H+),可得c(OH-)+c(H2S)+2c(S2-)=c(H+),故D錯誤;故選:BC。14、CD【分析】【詳解】
A.加入少量金屬Na,Na與HSO3-電離出的H+反應,促使平衡②右移,HSO3-離子濃度減小,又促使平衡①左移,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HSO3-)濃度減小,A錯誤;
B.加入少量Na2SO3固體溶解后溶液中存在電荷守恒,c(H+)+c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),B錯誤;
C.加入氫氧化鈉與氫離子反應,c(H+)減小,平衡右移,抑制水解,平衡左移,c(SO32-),c(OH-)濃度增大,c(HSO3-)減小,的比值增大,C正確;
D.在NaHSO3溶液中鈉離子與硫元素的所有存在形式物質的量相等,加入氨水至中性后該數量關系依然存在,所以c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3),D正確。
答案選CD。15、BC【分析】【詳解】
A.根據圖象,液中c[X(OH)+]=c(X2+)時,溶液pH=6.2,則溶液中c(OH-)===10-7.8mol/L,所以Kb2==10-7.8,數量級為10-8,故A正確;
B.X(OH)+的電離平衡常數為Kb2=10-7.8mol/L,根據圖象,溶液中c[X(OH)2]=c(X(OH)+]時,溶液的pH=9.2,則溶液中c(OH-)===10-4.8,所以Kb1=10-4.8,則X(OH)+的水解平衡常數為Ka==10-9.2,則電離程度大于水解程度,溶液顯堿性,故B錯誤;
C.等物質的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液,由于X2+的水解程度大于X(OH)+的水解程度,則溶液中c(X2+)<c[X(OH)+],故C錯誤;
D.在X(OH)NO3水溶液中存在質子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(X2+)-c[X(OH)2],故D正確,
故選:BC。16、BC【分析】【詳解】
A.由題可知常溫下因此所以KHA的溶液中HA-的電離程度大于其水解程度,溶液顯酸性即:根據KHA溶液中的電荷守恒式:可得A項錯誤;
B.由題可知常溫下pH=8時,因此可得,B項正確;
C.KHA溶液的初始濃度為0.1mol/L,體積為20mL;因此加入20mL,濃度為0.1mol/L的NaOH溶液后,有物料守恒關系式為:溶液中的電荷守恒關系式為:聯立兩個式子可得C項正確;
D.通過分析可知,KHA的溶液中水的電離總體上受抑制,滴定過程中,KHA逐漸轉變為A2-,A2-會促進水的電離;因此;滴定過程中水的電離程度逐漸增加,至滴定終點時水的電離程度達到最大,D項錯誤;
答案選BC。
【點睛】
若溶液中的兩種粒子存在電離或水解的關系,那么在比較濃度大小時,可借助溶液的pH以及相關的電離平衡常數,通過將兩種粒子作商來進行比較。17、AB【分析】【分析】
因4.65×10?14<2.24×10?11,所以N線為MnS的溶解度曲線,M線為MnCO3的溶解度曲線。
【詳解】
A.圖像中x約等于≈2.2×10?7;A正確;
B.加熱N的懸濁液,可增大MnS的溶解度,但c(Mn2+)、c(S2-)同等程度增大;所以可使溶液組成由e點沿ef線向f點方向移動,B正確;
C.加水稀釋M溶液,c(Mn2+)、c(CO32-)都減小;不可能使溶液組成由d點沿df線向f點方向移動,C不正確;
D.向含有MnS和MnCO3的飽和溶液中加少量MnCl2,不變;D不正確;
故選AB。三、填空題(共9題,共18分)18、略
【分析】【詳解】
(1)1mol氣態高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態三氧化二硼和液態水,放出的熱量為熱化學方程式為:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)△H=?2165kJ/mol,故答案為:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)△H=?2165kJ/mol;
(2)1mol碳與適量水蒸氣完全反應,生成一氧化碳氣體和氫氣,吸收131.3kJ熱量,熱化學方程式為:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol,故答案為:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol;
(3)1g丁烷氣體完全燃燒生成CO2和H2O(l),放出熱量50kJ,則1mol丁烷氣體完全燃燒生成CO2和H2O(l),所放出的熱量為:丁烷氣體燃燒的熱化學方程式為:C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=?2900kJ/mol,故答案為:C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=?2900kJ/mol;
(4)1molHgO(s)分解為液態汞和氧氣,吸熱90.7kJ,熱化學方程式為:HgO(s)=Hg(l)+O2(g)△H=+90.7kJ/mol,故答案為:HgO(s)=Hg(l)+O2(g)△H=+90.7kJ/mol。【解析】B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)△H=?2165kJ/molC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/molC4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=?2900kJ/molHgO(s)=Hg(l)+O2(g)△H=+90.7kJ/mol19、略
【分析】本題考查化學平衡狀態的判斷;蓋斯定律的應用,平衡移動的應用,燃料電池的應用,電極式的書寫。
I、根據氫氣的熱值可書寫氫氣的熱化學方程式是2H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-142.9×4kJ/mol=-571.6kJ/mol,根據蓋斯定律,將已知熱化學方程式中的氧氣與液態水消去得到H2還原NO2生成水蒸氣和氮氣的熱化學方程式,為4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1100.2kJ·mol-1;
II、(1)①該反應的△S<0,所以若反應自發進行,則△H<0;因此反應自發進行的條件是低溫自發;
②a;該體系中的氣體只有二氧化碳和氫氣;且二者的起始物質的量之比等于化學方程式中的化學計量數之比,所以混合氣體的平均式量始終不變,不能判斷為平衡狀態,錯誤;
b、二氧化碳與氫氣始終是1:3的關系,所以CO2和H2的體積分數保持不變的狀態不是平衡狀態;錯誤;
c;二氧化碳與氫氣的起始物質的量之比等于化學方程式中的化學計量數之比;所以二者的轉化率一定相等,與是否達到平衡狀態無關,錯誤;
d;因為該體系中有液體參加;所以氣體的質量在逐漸減少,則氣體的密度減小,達平衡時,保持不變,正確;
e、1molCO2生成的同時有3molH-H鍵斷裂;符合正逆反應速率相等,是平衡狀態,答案選de;
③在t2時將容器容積縮小一倍,二氧化碳的濃度瞬間增大到1mol/L,則壓強增大,平衡正向移動,t3時達到平衡,達到的平衡與原平衡相同,濃度仍是0.5mol/L;該反應是放熱反應,t4時降低溫度,則平衡正向移動,t5時達到平衡,則二氧化碳的濃度將小于0.5mol/L,對應的圖像為
(2)①因為生成甲醇的反應是放熱反應,而反應II是從逆反應開始的,所以反應吸熱,所以絕熱容器的溫度要低于恒溫容器,即反應I溫度高于反應II,溫度升高,放熱反應的平衡常數減小,則K(I)3OH的濃度c(I)
②對反應I,前10min內氫氣的物質的量減少6-4.5=1.5mol,則甲醇的物質的量增加0.5mol,所以前10min內平均反應速率v(CH3OH)=0.5mol/2L/10min="0.025mol"·L-1·min-1;30min時是平衡狀態,生成甲醇1mol,則消耗氫氣3mol,平衡氫氣的物質的量是3mol,而改變溫度后氫氣的物質的量變為3.2mol,物質的量增大,說明平衡逆向移動,因為該反應是放熱反應,所以升高溫度,平衡逆向移動,則T12;若30min時只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g),根據表中數據計算該溫度下的平衡常數為K=1/6.75,此時Qc=1/6.75=K;所以平衡不移動。
(3)離子交換膜為質子膜,則電解質溶液呈酸性,根據總的電池反應為2H2O+2CO2═2HCOOH+O2可知,該反應中C元素化合價由+4價變為+2價,O元素化合價由-2價變為0價,所以1是負極、2是正極,(也可根據裝置圖中電子的流向判斷1是負極、2是正極),負極上水失電子生成氫離子和氧氣,判斷電極1電極反應:2H2O-4e-═O2+4H+,酸性增強,H+通過質子膜進入到電極2區域;電極2通入二氧化碳,酸性條件下生成HCOOH,電極反應:CO2+2H++2e-═HCOOH,酸性減弱,從總反應看,每消耗1molCO2,就會消耗1molH2O,現有標準狀況下,11.2LCO2即0.5mol反應,那就會消耗0.5molH2O即9g。【解析】4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1100.2kJ·mol-1低溫de<<0.025mol·L-1·min-1<不CO2+2H++2e-=HCOOH減少920、略
【分析】【詳解】
(1)某反應的平衡常數表達式為K=發生反應為
根據蓋斯定律,②×2-③-①得出:
(2)①相同條件下,氣體的物質的量之比等于其壓強之比;
開始(mol/L)1.0000
反應(mol/L)0.51.00.25
2min(mol/L)0.51.00.25
氣體的物質的量之比等于其壓強之比,
②a.NO2和O2的濃度比始終都不變;不能確定反應是否達到化學平衡狀態,a錯誤;
b.該反應為氣體體積增大的反應,壓強為變量,容器中壓強不再變化,說明各組分的濃度不再變化,反應已達到化學平衡狀態,b正確;
c.應為v正(NO2)=2v逆(N2O5)才表明達到化學平衡狀態;c錯誤;
d.該反應前后都是氣體;氣體總質量;氣體體積為定值,則密度為定值,不能根據密度判斷平衡狀態,d錯誤;
(3)達到平衡時,v正=v逆,k正/k逆;
(4)①合成氨反應放熱;溫度越低氨氣的百分含量越高,曲線a對應的溫度是200℃
②
始(mol)130
轉(mol)x3x2x
平(mol)1-x3-3x2x
M點時:
則氫氣的轉化率為:【解析】2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5kJ·mol-17∶4(或1.75∶1)0.22mol·L-1·min-1b200℃75%21、略
【分析】【詳解】
FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)△H>0,其平衡常數表達式為K=故答案為:
(1)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)△H>0;反應是吸熱反應,升高溫度平衡向吸熱反應方向進行,即平衡正向移動,平衡常數變大;故答案為:變大;
(2)1100℃時測得高爐中c(CO2)=0.013mol/L,c(CO)=0.05mol/L,Qc=即Qc<K,說明反應未達到平衡狀態,平衡正向進行,v正大于v逆;故答案為:否,大于;Qc<K,反應向正反應方向進行。【解析】①.②.①②③.否④.大于⑤.Qc<K,反應向正反應方向進行22、略
【分析】【詳解】
①據圖可知,隨著溫度升高,CO的含量增大,說明平衡正向移動,所以該反應的正反應為吸熱反應,平衡常數只受溫度影響,ab兩點的溫度相同,所以Ka=Kb;c點與b點反應均未達到平衡,但c點溫度高于b點;反應速率更快,相同時間內生成CO的量更多,所以c點CO的含量更高;
②由圖像可知,甲的濃度從0升高到0.4mol·L-1,乙的濃度從1mol·L-1降低到0.8mol·L-1,隨著反應的進行,甲烷的濃度會越來越小,正反應速率也會越來越小,所以曲線v正?c(CH4)相對應的曲線是圖中的乙線,一氧化碳的濃度逐漸增大,逆反應速率逐漸增大,曲線v逆-c(CO)相對應的曲線是圖中的甲線;根據圖可知;反應平衡時圖中對應的點應為A和F點,由于該反應的正反應為吸熱反應,降溫后,反應速率減小,平衡逆向移動,甲烷的濃度會增大,CO的濃度會減小,所以此時曲線甲對應的平衡點可能為應為E點,曲線乙對應的平衡點為B點。
【點睛】
根據圖中濃度的變化量判斷出曲線v正?c(CH4)相對應的曲線是圖中的乙線是難點,需要分析清楚速率隨濃度的變化情況。【解析】①.=②.c點與b點反應均未達到平衡,但c點溫度高于b點,反應速率更快,相同時間內生成CO的量更多,所以c點CO的含量更高③.乙④.E⑤.B23、略
【分析】【分析】
HCl為一元強酸,H2SO4為二元強酸,CH3COOH為一元弱酸;本題需要抓住強弱電解質的本質區別。
【詳解】
(1)HCl為一元強酸,H2SO4為二元強酸,CH3COOH為一元弱酸,所以c(H+)都等于0.01mol/L的情況下,c3>c1>c2;
(2)反應速率與c(H+)有關,濃度越大,速率越快,由于鹽酸和硫酸為強酸,所以c(H+)都等于0.01mol/L,且溶液體積相等的情況下,反應速率相等b1=b2,而醋酸為弱酸,c(H+)等于0.01mol/L,隨反應進行,會促進醋酸的電離,使得c(H+)減小的程度沒有鹽酸和硫酸大,從而反應速率會比兩種強酸的大,所以三者的速率比較結果為:b1=b23。
(3)鹽酸和硫酸中H+等于0.01mol/L,消耗等量的NaOH溶液時,需要的體積相等V1=V2,而醋酸中H+等于0.01mol/L,但是還有很多的醋酸未電離,所以消耗等量的NaOH溶液時,所用溶液體積會小于鹽酸和硫酸的,故答案為V1=V2>V3。【解析】①.c3>c1>c2②.b1=b23③.V1=V2>V324、略
【分析】【分析】
(1)先根據酸;堿、鹽確定PH大小;鹽中陽離子相同;酸越弱,其鹽的堿性越強,據此分析鹽溶液的PH值大小;
(2)根據是否存在平衡分析判斷;不存在平衡的PH值變化大;
(3)由題意可知;碳酸與偏鋁酸鈉溶液反應生成碳酸鈉和氫氧化鋁沉淀,過量的碳酸可與反應生成碳酸鈉溶液反應生成碳酸氫鈉;碳酸的酸性大于偏鋁酸的酸性,碳酸能和偏鋁酸鈉反應生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁,過量的偏鋁酸鈉可與反應生成的碳酸氫鈉溶液反應生成碳酸鈉和氫氧化鋁沉淀;
(4)①酸;堿的物質的量相等;即酸、堿恰好反應生成鹽,若鹽溶液的a=7時,該鹽是強酸強堿鹽,HA是強酸;a>7時,該鹽是強堿弱酸鹽,HA是弱酸;
②Ⅰ、根據電荷守恒可得C(H+)+C(Na+)=C(OH-)+C(A-);Ⅱ、根據物料守恒和電荷守恒可得C(H+)+C(Na+)=C(OH-)+C(A-)
【詳解】
(1)④②①③是鹽;⑤是堿,物質的量濃度相同的這幾種溶液,鹽溶液的pH值小于堿溶液的pH,所以⑤的pH值最大;④②①③四種鹽的陽離子相同,其陰離子相應的酸越弱,鹽的pH值越大,醋酸的酸性>碳酸的酸性>偏鋁酸的酸性,碳酸氫鈉是酸式鹽,碳酸鈉是正鹽,所以碳酸鈉的pH值大于碳酸氫鈉的,則相同物質的量濃度的這幾種溶液的pH值由小到大的順序是④②①③⑤,故答案為:④②①③⑤;
(2)①②③④溶液中都存在水解平衡;當稀釋時,鹽的弱酸根又水解出部分離子進行補充;氫氧化鈉是強堿,完全電離,不存在電離平衡,所以當稀釋時,其pH變化最大,故答案為:⑤;
(3)由題意可知,碳酸與偏鋁酸鈉溶液反應生成碳酸鈉和氫氧化鋁沉淀,反應的化學方程式為H2CO3+2NaAlO2+2H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓,過量的碳酸可與反應生成碳酸鈉溶液反應生成碳酸氫鈉,反應的化學方程式為H2CO3+Na2CO3=2NaHCO3;碳酸的酸性大于偏鋁酸的酸性,碳酸能和偏鋁酸鈉反應生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁,反應的化學方程式為NaAlO2+H2CO3+H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓,過量的偏鋁酸鈉可與反應生成的碳酸氫鈉溶液反應生成碳酸鈉和氫氧化鋁沉淀,反應的化學方程式為NaHCO3+NaAlO2+H2O=Na2CO3+Al(OH)3↓,則可能發生的化學反應方程式為NaAlO2+H2CO3+H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓、NaHCO3+NaAlO2+H2O=Na2CO3+Al(OH)3↓、H2CO3+2NaAlO2+2H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓、H2CO3+Na2CO3=2NaHCO3;
(4)①酸、堿的物質的量相等,即酸、堿恰好反應生成鹽,若鹽溶液的a=7時,該鹽是強酸強堿鹽,HA是強酸;a>7時,該鹽是強堿弱酸鹽,HA是弱酸;乙組實驗溶液pH=8,溶液中c(H+)=10-8mol/L,根據c(H+)·c(OH-)=10-14可知c(OH-)=10-6mol/L,故答案為:a=7時,HA是強酸;a>7時,HA是弱酸;10-6;
②Ⅰ、根據電荷守恒知,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),所以c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-6-10-8)mol/L=9.9×10-7mol/L;
Ⅱ、根據物料守恒和電荷守恒可得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),c(A-)+c(HA)=0.05mol/L,c(Na+)=0.05mol/L,則c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-8mol/L;故答案為:9.9×10-7mol/L;10-8mol/L。【解析】①.④②①③⑤②.⑤③.NaAlO2+H2CO3+H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓、NaHCO3+NaAlO2+H2O=Na2CO3+Al(OH)3↓、H2CO3+2NaAlO2+2H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓、H2CO3+Na2CO3=2NaHCO3④.a=7時,HA是強酸;a>7時,HA是弱酸⑤.10-6⑥.9.9×10-7mol/L⑦.1.0×10-8mol/L25、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)因任何水溶液中都有OH-、H+,若溶質只有一種則為NH4Cl,銨根離子水解方程式為NH4++H2ONH3·H2O+H+,則c(Cl-)>c(NH4+),水解顯酸性,則c(H+)>c(OH-),又水解的程度很弱,則c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);即①符合;
(2)③中離子的關系可知溶液顯堿性,且c(NH4+)>c(Cl-),則溶液為氯化銨和氨水的混合溶液,其溶質為NH4Cl、NH3·H2O;④中的離子關系可知溶液顯酸性,且c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+),則溶液為鹽酸與氯化銨的混合溶液,其溶質為HCl、NH4Cl;
(3)因體積、濃度相同的稀鹽酸和氨水混合,溶液中的溶質為氯化銨,溶液顯酸性,而該溶液恰好呈中性,故應為氨水與氯化銨的混合溶液,即c(HCl)<c(NH3?H2O)。由于鹽酸是強酸,而氨水是弱堿,則混合前酸中的c(H+)>堿中c(OH-)故答案為<;>。
考點:考查鹽類水解、弱電解質的電離以及溶液中離子濃度關系應用【解析】(每空2分)(1)NH4Cl①(2)NH4Cl、NH3?H2O;NH4Cl、HCl(3)小于大于26、略
【分析】【分析】
利用原電池的工作原理;進行分析判斷;
【詳解】
(1)C為稀硫酸,電流表指針發生偏轉,B電極材料為Fe,且作負極,A電極為正極,總電極反應式為Fe+2H+=Fe2++H2↑,即A電極反應式為2H++2e-=H2↑;
答案為2H++2e-=H2↑;
(2)根據原電池工作原理,以及總電極反應式,負極材料是Cu,正極材料是石墨,溶液C為FeCl3;
答案為Cu;石墨;FeCl3溶液;
(3)Zn比Cu活潑,Zn為負極,鋅電極反應式為Zn-2e-=Zn2+,Cu為正極,Cu電極反應式為Cu2++2e-=Cu,整個過程中Cu2+被消耗,即c(Cu2+)變小;
答案為負極;Cu2++2e-=Cu;變小;
(4)根據裝置圖,電子從電極c流向電極d,因此電極c為負極,燃料電池中通燃料一極為負極,即CH3OH在負極上失去電子,其電極反應式為H2O+CH3OH-6e-=CO2+6H+
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