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文檔簡介
…………○…………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年新世紀版選修4化學下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍: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7題,共14分)1、次氯酸可用于殺菌消毒,已知時:①②下列說法正確的是A.在時,次氯酸的電離方程式及熱效應可表示為:B.將與混合后的溶液,一定存在:C.將與等體積混合后的溶液,溶液顯堿性,則存在:D.已知酸性則等濃度和NaClO的混合液中:2、某溫度下,向20mL0.1mol/LNaOH溶液中逐滴加入0.1mol/L溶液,溶液的pH與所加溶液的體積關系如圖所示,下列說法正確的是A.進行該實驗時,溫度高于B.a點溶液中:C.c點溶液中:D.過程中,水的電離程度始終逐漸增大3、H2A是一種弱酸,已知常溫下0.1mol/LNaHA溶液呈酸性。關于該溶液中微粒濃度的以下判斷中,可能錯誤的是()A.c(A2-)+c(OH-)=c(H2A)+c(H+)B.c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)C.c(HA-)>c(H+)>c(OH-)D.c(HA-)>c(OH-)>c(A2-)4、向20mL0.1mol/L的NaHCO3溶液中滴加0.1mol/L氨水(已知室溫下H2CO3Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6x10-11),NH3?H2O(Kb=1.78×10-5),下列說法錯誤的是()A.0.1mol/L的NaHCO3溶液中:c(OH-)+c(CO)=c(H2CO3)+c(H+)B.無論滴加多少氨水,溶液中一定滿足:c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)=c(Na+)C.當滴入10mL氨水時,發生反應的離子方程式為:HCO+NH3·H2O=CO+NH+H2O,該反應的平衡常數約為0.1D.當滴入20mLNH3·H2O時,c(Na+)=c(NH)+c(NH3·H2O)=0.1mol/L5、常溫下,下列溶液均為有關敘述正確的是()A.碳酸氫鈉溶液中B.碳酸鈉溶液比碳酸氫鈉溶液的pH小C.碳酸鈉溶液中D.碳酸鈉溶液中滴加鹽酸至pH=7,所得溶液的溶質只有NaCl6、以熔融Na2CO3為電解質,H2和CO混合氣為燃料的電池原理如下圖所示。
下列說法正確的是()A.b是電池的負極B.a電極的反應為:CO+CO32ˉ-2eˉ=2CO2;H2+CO32ˉ-2eˉ=H2O+CO2C.a電極上每消耗22.4L原料氣,電池中轉移電子數約為2╳6.02╳1023D.a、b兩極消耗的氣體的物質的量之比是1︰17、糕點包裝中常見的脫氧劑組成:還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等。脫氧過程中A.發生析氫腐蝕B.鐵粉作陰極發生氧化反應C.含有1.12g鐵粉的脫氧劑,理論上最多能吸收氧氣336mL(標準狀況)D.可以吸熱,從而降低溫度,起保鮮糕點的作用評卷人得分二、多選題(共5題,共10分)8、某化學科研小組研究在其他條件不變時,改變某一條件對A2(g)+3B2(g)2AB3(g)化學平衡狀態的影響;得到如圖所示的變化規律(圖中T表示溫度),由此可得出的結論是。
A.反應速率a>b>cB.達到平衡時A2的轉化率大小為:b>a>cC.若T2>T1,則正反應一定是吸熱反應D.達到平衡時,AB3的物質的量大小為:c>b>a9、在體積為2L的恒容容器中,用CO2和H2合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。將1molCO2和3molH2在反應器中反應8小時,CH3OH的產率與溫度的關系如圖所示。下列說法正確的是()
A.反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH>0B.圖中P點所示條件下,延長反應時間能提高CH3OH的產率C.圖中Q點所示條件下,增加CO2的濃度可提高H2的轉化率D.520K時,反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常數K=10、室溫下,Ka(HCOOH)=1.77×10?4,Ka(CH3COOH)=1.75×10?5。若溶液混合引起的體積變化可忽略,室溫時下列指定溶液中微粒物質的量濃度關系正確的是()A.濃度均為0.1mol·L-1的CH3COONa溶液與HCOOK溶液:c(K+)-c(HCOO-)>c(Na+)-c(CH3COO-)B.向0.1mol·L-1的HCOONa溶液中通入HCl氣體至pH=7:c(Na+)>c(Cl-)=c(HCOOH)C.0.1mol·L-1的HCOOH溶液和0.05mol·L-1的NaOH溶液等體積混合:c(Na+)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)D.c(NH4+)相等的HCOONH4溶液、CH3COONH4溶液:c(HCOONH4)>c(CH3COONH4)11、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+)12、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)13、水煤氣法制甲醇工藝流程框圖如下。
(注:除去水蒸氣后的水煤氣含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化轉化技術,將CH4轉化成CO,得到CO、CO2和H2的混合氣體;是理想的合成甲醇原料氣,即可進行甲醇合成)
(1)制水煤氣的主要化學反應方程式為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反應是吸熱反應。①此反應的化學平衡常數表達式為____________________;
②下列能提高碳的平衡轉化率的措施是____________________。
A.加入C(s)B.加入H2O(g)C.升高溫度D.增大壓強。
(2)將CH4轉化成CO;工業上常采用催化轉化技術,其反應原理為:
CH4(g)+3/2O2(g)CO(g)+2H2O(g)+519kJ。工業上要選擇合適的催化劑;分別對X;Y、Z三種催化劑進行如下實驗(其他條件相同)
①X在T1℃時催化效率最高,能使正反應速率加快約3×105倍;
②Y在T2℃時催化效率最高,能使正反應速率加快約3×105倍;
③Z在T3℃時催化效率最高,能使逆反應速率加快約1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根據上述信息,你認為在生產中應該選擇的適宜催化劑是_____(填“X”或“Y”或“Z”),選擇的理由是_________________________________________。
(3)合成氣經壓縮升溫后進入10m3甲醇合成塔,在催化劑作用下,進行甲醇合成,主要反應是:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反應的平衡常數為160。此溫度下,在密閉容器中加入CO、H2,反應到某時刻測得各組分的濃度如下:。物質H2COCH3OH濃度/(mol·L-1)0.20.10.4
①比較此時正、逆反應速率的大小:v正________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入同樣多的CO、H2,在T5℃反應,10min后達到平衡,此時c(H2)=0.4mol·L-1、c(CO)=0.7mol·L-1、則該時間內反應速率v(CH3OH)=____________mol·(L·min)-1。
(4)生產過程中,合成氣要進行循環,其目的是__________________________________。14、無水氯化鋁在生產;生活中應用廣泛。已知:
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)ΔH1=+1344.1kJ·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)ΔH2=+1169.2kJ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反應生成AlCl3的熱化學方程式為__________。15、下表中的數據是破壞1mol物質中的化學鍵所消耗的能量:。物質Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量/kJ243193151432366298436
根據上述數據回答下列問題:
(1)下列物質中本身具有的能量最低的是_______(填字母)。
A.H2B.Cl2C.Br2D.I2
(2)下列氫化物中最穩定的是_______(填字母)。
A.HClB.HBrC.HI
(3)(X代表Cl、Br、I)的反應是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(4)相同條件下,X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應,當消耗等物質的量的氫氣時,放出的熱量最多的是_______。16、在2L密閉容器內,800℃時反應:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:。時間(s)012345n(NO)(mol)0.0200.010.0080.0070.0070.007
(1)800℃,反應達到平衡時,NO的物質的量濃度是________。
(2)如圖中表示NO2的變化的曲線是________。用NO2表示從0~2s內該反應的平均速率v=________。
(3)能說明該反應已達到平衡狀態的是________。
a.v(NO2)=2v(O2)b.容器內壓強保持不變。
c.2v逆(NO)=v正(O2)d.容器內氣體的平均摩爾質量保持不變。
(4)能使該反應的反應速率增大的是________。
a.及時分離出NO2氣體b.適當升高溫度。
c.增大O2的濃度d.選擇高效催化劑17、圖表示800℃時;A;B、C三種氣體物質的濃度隨時間變化的情況,t是達到平衡狀態的時間。試回答:
(1)該反應的化學方程式為________。
(2)2min內,A物質的平均反應速率為_______。18、在一定溫度下,測得0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH為4,則此溫度下CH3COOH的電離平衡常數值約為__________。19、工業上可以用NaOH溶液或氨水吸收過量的分別生成其水溶液均呈酸性.相同條件下,同濃度的兩種酸式鹽的水溶液中較小的是______,用文字和化學用語解釋原因______20、已知0.1mol?L﹣1CH3COONa溶液pH=8,按物質的量濃度由大到小順序排列該溶液中各種微粒(水分子除外)________.21、在密閉容器中進行反應①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)ΔH1=akJ·mol-1
反應②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H2=bkJ·mol-1
反應③2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)△H3
(1)△H3=_____________________________(用含a、b的代數式表示)。
(2)反應①的化學平衡常數表達式K=_________________________,已知500℃時反應①的平衡常數K=1.0,在此溫度下2L密閉容器中進行反應①,Fe和CO2的起始量均為2.0mol,達到平衡時CO2的轉化率為_____________________________,CO的平衡濃度為_____________________________。
(3)將上述平衡體系升溫至700℃,再次達到平衡時體系中CO的濃度是CO2濃度的兩倍,則a_____0(填“>”、“<”或“=”)。為了加快化學反應速率且使體系中CO的物質的量增加,其他條件不變時,可以采取的措施有_____________________________(填序號)。
A.縮小反應器體積B.再通入CO2C.升高溫度D.使用合適的催化劑。
(4)在密閉容器中,對于反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),SO2和O2起始時分別為20mol和10mol;達平衡時,SO2的轉化率為80%。若從SO3開始進行反應,在相同的溫度下,欲使平衡時各成分的百分含量與前者相同,則起始時SO3的物質的量為_____________,其轉化率為____________。評卷人得分四、判斷題(共1題,共2分)22、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分五、元素或物質推斷題(共1題,共7分)23、Q;W、X、Y、Z是位于不同主族的五種短周期元素;其原子序數依次增大。
①W的氫化物與W最高價氧化物對應水化物反應生成化合物甲。
②X;Y、Z的最高價氧化物對應水化物之間兩兩反應均可生成鹽和水。
③常溫下,Q的最高價氣態氧化物與化合物X2O2發生反應生成鹽乙。
請回答下列各題:
(1)甲的水溶液呈酸性,用離子方程式表示其原因____________________________________________________________________________。
(2)③中反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________。
(3)已知:ZO3n-+M2++H+→Z-+M4++H2O(M為金屬元素,方程式未配平)由上述信息可推測Z在周期表中位置為________________________________________________________________________________________________。
(4)Y形成的難溶半導體材料CuYO2可溶于稀硝酸,同時生成NO。寫出此反應的離子方秳式_____________________________。評卷人得分六、結構與性質(共3題,共21分)24、隨著我國碳達峰、碳中和目標的確定,含碳化合物的綜合利用備受關注。CO2和H2合成甲醇是CO2資源化利用的重要方法。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應如下:
反應Ⅰ:
反應Ⅱ:
反應Ⅲ:
回答下列問題:
(1)反應Ⅰ的=_______已知由實驗測得反應Ⅰ的(為速率常數,與溫度、催化劑有關)。若平衡后升高溫度,則_______(填“增大”“不變”或“減小”)。
(2)①下列措施一定能使CO2的平衡轉化率提高的是_______(填字母)。
A.增大壓強B.升高溫度C.增大H2與CO2的投料比D.改用更高效的催化劑。
②恒溫(200℃)恒壓條件下,將1molCO2和1molH2充入某密閉容器中,反應達到平衡時,CO2的轉化率為a,CH3OH的物質的量為bmol,則此溫度下反應Ⅲ的平衡常數Kx=_______[寫出含有a、b的計算式;對于反應為物質的量分數。已知CH3OH的沸點為64.7℃]。其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達平衡時平衡體系中H2的物質的量分數為_______(結果保留兩位有效數字)。
(3)反應Ⅲ可能的反應歷程如圖所示。
注:方框內包含微粒種類及數目;微粒的相對總能量(括號里的數字或字母;單位:eV)。其中,TS表示過渡態、*表示吸附在催化劑上的微粒。
①反應歷程中,生成甲醇的決速步驟的反應方程式為_______。
②相對總能量_______eV(計算結果保留2位小數)。(已知:)25、常溫下,有下列四種溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH
(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化學用語解釋其呈酸性的原因:________________。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,其pH=____________。
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,開始時反應速率的大小關系為①_________④(填“>”、“<”或“=”)。
(4)等體積、等pH的溶液①和④分別與足量的②反應,消耗②的物質的量大小關系為①_______④(填“>”、“<”或“=”)。26、常溫下,用酚酞作指示劑,用0.10mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖。
(已知:CH3COOH、HCN的電離平衡常數分別為1.75×10-5、6.4×10-10)
(1)圖__(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線;判斷的理由是__。
(2)點③所示溶液中所含離子濃度的從大到小的順序:__。
(3)點①和點②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)
(4)點②③④所示的溶液中水的電離程度由大到小的順序是:__。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、B【分析】【詳解】
.根據蓋斯定律①-②得故A錯誤;
B.二者完全反應后,溶液中溶質為等物質的量濃度的HClO和NaClO,根據電荷守恒和物料守恒可知因此故B正確;
C.二者完全反應后,溶液中溶質為等物質的量濃度的NaClO、HClO和NaCl,溶液呈堿性,說明HClO的電離程度小于NaClO水解程度,則微粒濃度大小順序是故C錯誤;
D.酸性則酸根離子水解程度酸根離子水解程度越大,則該酸根離子在水溶液中濃度越小,這兩種酸根離子都水解導致溶液呈堿性,離子濃度大小順序是故D錯誤;
故答案為B。2、A【分析】【詳解】
A.0.1mol/LNaOH溶液的根據圖像可知,起始溶液說明該溫度下大于常溫下水的離子積,所以進行該實驗時,溫度高于故A正確;
B.a點溶液中,加入10mL0.1mol/L溶液后,溶液中含有等濃度的氫氧化鈉和醋酸鈉,根據電荷守恒和物料守恒可得:故B錯誤;
C.該溫度下c點溶液溶液呈中性,根據電荷守恒可知故C錯誤;
D.過程中;先是酸堿中和反應生成鹽,水的電離程度逐漸增大,完全中和后,相當于在鹽溶液中加入醋酸,水的電離程度又減小,故D錯誤;
故選A。3、D【分析】【分析】
H2A是一種弱酸,常溫下0.1mol/LNaHA溶液呈酸性,說明HA?的電離程度大于水解程度;再結合電荷守恒和物料守恒解答。
【詳解】
H2A是一種弱酸,常溫下0.1mol/LNaHA溶液呈酸性,說明HA?的電離程度大于水解程度;
A.根據電荷守恒得c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),根據物料守恒得c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),所以得c(A2-)+c(OH-)=c(H2A)+c(H+);故A正確;
B.常溫下0.1mol/LNaHA溶液呈酸性,則HA?的電離程度大于水解程度,HA?的電離和水解程度都較小,所以存在c(HA-)>c(A2-)>c(H2A);故B正確;
C.溶液呈酸性,則c(H+)>c(OH-),HA?的電離和水解程度都較小,所以存在c(HA-)>c(H+)>c(OH-);故C正確;
D.HA?的電離程度大于水解程度,HA?的電離和水解程度都較小,所以存在c(HA-)>c(A2-)>c(OH-);故D錯誤;
故答案選D。
【點睛】
根據溶液酸堿性確定酸式酸根離子水解程度和電離程度相對大小,再結合物料守恒、電荷守恒來分析解答。4、D【分析】【詳解】
A.NaHCO3溶液含有的粒子有:Na+、H+、OH-、H2CO3、H2O,根據質子守恒可得:A正確;
B.根據物料守恒,NaHCO3溶液中一定滿足:c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)=c(Na+);B正確;
C.氨水與NaHCO3溶反應離子方程式為:HCO+NH3·H2O=CO+NH+H2O,該反應的平衡常數即C正確;
D.當滴入20mLNH3·H2O時,反應恰好完全反應,此時則c(Na+)=c(NH)+c(NH3·H2O)=0.05mol/L;D錯誤;
答案選D。5、A【分析】【詳解】
A.碳酸氫鈉溶液顯堿性,是HCO3-的水解大于HCO3-電離緣故,則溶液中故A正確;
B.碳酸鈉溶液中CO32-的水解程度比碳酸氫鈉溶液中HCO3-的水解程度大,則Na2CO3的堿性強;即碳酸鈉溶液pH大,故B錯誤;
C.碳酸鈉溶液中存在的電荷守恒式為c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),物料守恒式為c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3),將物料守恒式c(Na+)代入電荷守恒式得c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO3-)=c(OH-);故C錯誤;
D.碳酸鈉溶液中滴加鹽酸至pH=7,所得溶液的溶質除NaCl,還可能含有少量H2CO3與NaHCO3;故D錯誤;
故答案為A。
【點睛】
考查離子濃度大小比較;根據溶液中溶質的物質的量之間的關系、溶質的性質結合電荷守恒來分析解答是常見的解題方法和思維。在探究離子濃度問題,要充分認識電解質在溶液中的表現,全面考慮溶液中各種離子的存在情況及相互關系,比如:在Na2CO3溶液中存在Na2CO3的電離,CO32-的水解、二級水解以及H2O的電離等多個反應,故溶液中微粒有H2O、Na+、CO32-、HCO3-、H2CO3、H+、OH-,忽視任何一個很微弱的反應、很微少的粒子都是不正確的等方面的因素。6、B【分析】【詳解】
A.b上為氧氣得電子與二氧化碳反應生成CO32-,則b是電池的正極,A錯誤;B.a為負極,負極上CO和H2被氧化生成二氧化碳和水,電極a反應為:CO+CO32ˉ-2eˉ=2CO2;H2+CO32ˉ-2eˉ=H2O+CO2,B正確;C.未指明標準狀況,無法計算,C錯誤;D.電極a反應為:CO+CO32ˉ-2eˉ=2CO2;H2+CO32ˉ-2eˉ=H2O+CO2,b極反應為O2+2CO2+4e-=2CO32-,則a、b兩極消耗的氣體的物質的量之比是2:1;D錯誤。答案選B。
點睛:解答電解池相關題目時,應從幾步入手:①看電極(材料),判斷電極本身是否參與反應。②看溶液,判斷電解液中的陽離子、陰離子種類,從而判斷在陰極、陽極發生反應的微粒。③看隔膜,判斷兩極反應發生后陰離子、陽離子的濃度變化,從而判斷溶液中微粒穿過陰(陽)離子隔膜的方向和產物。7、C【分析】【分析】
鐵粉;氯化鈉溶液、炭粉構成原電池;鐵作負極,碳作正極;負極上鐵失電子發生氧化反應,正極上氧氣得電子發生還原反應,原電池放電過程是放熱反應,結合得失電子相等進行有關分析計算。
【詳解】
A.中性環境下發生吸氧腐蝕;A錯誤;
B.鐵為負極;發生氧化反應,不是陰極,B錯誤;
C.由得失電子守恒可得,還原性鐵粉最終會被氧化為+3價,所以1.12gFe完全被氧化轉移電子的物質的量為:1mol氧氣轉移4mol電子,所以消耗氧氣物質的量為:=0.015mol,則V(O2)=0.015mol×22.4L/mol=336mL;C正確;
D.鐵粉;氯化鈉溶液、炭粉構成原電池;原電池放電過程是放熱反應,D錯誤;
答案選C。
【點睛】
原電池中一般較活潑的作負極發生氧化反應。此題形成的原電池是金屬的吸氧腐蝕,所以氧氣作正極得電子;C項最多消耗氧氣的計算時,鐵首先被氧化成二價鐵,再繼續被空氣氧化成三價鐵,所以鐵最終失去3個電子計算。二、多選題(共5題,共10分)8、CD【分析】【分析】
從圖中可以看出,隨著B2的不斷加入,AB3%的平衡體積分數先增大后減小,則平衡不斷正向移動,A2的轉化率不斷增大,AB3的物質的量不斷增大。
【詳解】
A.因為溫度不變,不斷加入B2,則B2濃度不斷增大,反應速率a
B.隨著B2的不斷加入,平衡不斷正向移動,A2的轉化率:c>b>a;B不正確;
C.若T2>T1,則溫度高時AB3%大;表明平衡正向移動,正反應一定是吸熱反應,C正確;
D.隨著B2的不斷加入,平衡不斷正向移動,AB3的物質的量:c>b>a;D正確;
故選CD。9、BC【分析】【詳解】
A.反應在CH3OH的產率達到最高點后達到平衡,隨溫度升高,CH3OH的產率降低,反應是放熱反應,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH<0;故A錯誤;
B.圖中P點所示條件下,沒有達到平衡,延長反應時間能提高CH3OH的產率;故B正確;
C.圖中Q點所示條件下,增加CO2的濃度促進平衡正向移動,可提高H2的轉化率;故C正確;
D.列出三段式:
520K時,反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常數K=故D錯誤;
故選BC。10、BC【分析】【分析】
A.兩個溶液中的電荷守恒分別為:c(K+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-);
B.電荷守恒式子為:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCOO-)+c(OH-),物料守恒式子為:c(Na+)=c(HCOO-)+c(HCOOH);
C.HCOOH+NaOH=HCOONa+H2O;
D.越弱越水解,水解程度:c(HCOO-)﹤c(CH3COO-)。
【詳解】
A.根據電荷守恒有:HCOOK溶液中,c(K+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),c(OH-)-c(H+)=c(K+)-c(HCOO-),CH3COONa溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),c(OH-)-c(H+)=c(Na+)-c(CH3COO-),因為Ka(HCOOH)=1.77×10?4,Ka(CH3COOH)=1.75×10?5,所以CH3COO-水解程度更大,堿性更強,c(OH-)-c(H+)更大,那么c(K+)-c(HCOO-)+)-c(CH3COO-);A錯誤;
B.電荷守恒式子為:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCOO-)+c(OH-),pH=7時,c(H+)=c(OH-),c(Na+)=c(Cl-)+c(HCOO-),那么c(Na+)>c(Cl-),又因為物料守恒式子為:c(Na+)=c(HCOO-)+c(HCOOH),所以c(Cl-)+c(HCOO-)=c(HCOO-)+c(HCOOH),那么c(Cl-)=c(HCOOH),綜上所述:c(Na+)>c(Cl-)=c(HCOOH);B正確;
C.0.1mol·L-1的HCOOH溶液和0.05mol·L-1的NaOH溶液等體積混合,NaOH反應完,HCOOH反應了一半,混合后的溶質為:等物質的量的HCOONa和HCOOH,電荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),物料守恒有:2c(Na+)=c(HCOO-)+c(HCOOH),物料守恒-電荷守恒可得:c(Na+)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+);C正確;
D.NH4+水解呈酸性,HCOO-、CH3COO-水解呈堿性,HCOO-、CH3COO-水解對NH4+水解起促進作用,因為水解程度HCOO-﹤CH3COO-,所以CH3COONH4溶液中NH4+水解程度更大,現在c(NH4+)相等,那么一定有c(HCOONH4)﹤c(CH3COONH4);D錯誤。
答案選BC。
【點睛】
溶液中離子濃度大小的比較,一是準確分析溶質的成分,二是三大守恒熟練運用。11、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。12、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)13、略
【分析】【詳解】
(1)①平衡常數是指在一定條件下,可逆反應達到平衡狀態時,生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值,因此平衡常數表達式為K=
②A.碳是固體;增加碳的質量平衡不移動,選項A錯誤;
B.增大水蒸氣的濃度;平衡向正反應方向移動,碳的轉化率增大,選項B正確;
C.正反應是吸熱反應;升高溫度,平衡向正反應方向移動,轉化率增大,選項C正確;
D.反應是體積增大的;所以增大壓強,平衡向逆反應方向移動,轉化率降低,選項D錯誤;
答案選BC;
(2)由于反應是放熱反應;而Z催化效率高且活性溫度低,所以應該選擇Z;
(3)①根據表中數據可知,此時==100<160;所以正反應速率大于逆反應速率;
②設通入的氫氣和CO得失y,生成甲醇的濃度是x,則y-2x=0.4mol/L,y-x=0.7mol/L,解得x=0.3mol/L,因此甲醇的反應速率是0.03mol·L-1·min-1。
(4)生產過程中,合成氣要進行循環,其目的是提高原料CO、H2的利用率。【解析】①.K=②.BC③.Z④.催化效率高且活性溫度低(或催化活性高速度快,反應溫度低產率高)⑤.>⑥.0.03mol·L-1·min-1⑦.提高原料CO、H2的利用率(或提高產量、產率)14、略
【分析】【分析】
【詳解】
①Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)ΔH1=+1344.1kJ·mol-1
②2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)ΔH2=+1169.2kJ·mol-1
根據蓋斯定律,①-②得:Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(s)+3CO(g)△H=ΔH1-ΔH2=(+1344.1kJ·mol-1)-(+1169.2kJ·mol-1)=+174.9kJ?mol-1,故答案為:Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(s)+3CO(g)△H=+174.9kJ?mol-1。【解析】Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(s)+3CO(g)△H=+174.9kJ?mol-115、略
【分析】【分析】
(1)和(2)根據鍵能越大;物質越穩定,本身能量越低進行判斷。
(3)和(4)根據焓變公式;焓變等于反應物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和進行判斷焓變大小,從而判斷反應是放熱還是吸熱。
【詳解】
(1);(2)破壞1mol物質中的化學鍵所消耗的能量越高;則該物質越穩定,其本身具有的能量越低。故答案(1)選A,(2)選A。
(3)、(4)斷開1molCl—Cl鍵和1molH—H鍵需吸收能量:而形成2molH—Cl鍵放出的能量為所以在反應中每生成2molHCl放出的熱量,同理可計算出反應中每生成2molHBr、2molHI分別放出103kJ、9kJ的熱量。故(3)答案:放熱,(4)答案:Cl2。
【點睛】
根據鍵能的含義及與反應能量變化關系進行判斷反應類型。【解析】(1)A(2)D(3)放出;Cl216、略
【分析】【分析】
(1)由表格數據可知,3s后物質的量不再變化,達到平衡狀態,結合c=計算;
(2)根據一氧化氮物質的量的變化知,該反應向正反應方向移動,則二氧化氮的物質的量在不斷增大,且同一時間段內,一氧化氮減少的物質的量等于二氧化氮增加的物質的量;根據v=計算一氧化氮的反應速率,再結合同一化學反應同一時間段內,各物質的反應速率之比等于其計量數之比計算NO2的反應速率;
(3)結合平衡的特征分析判斷是否為平衡狀態;
(4)根據濃度;壓強、催化劑等對反應速率的影響分析判斷。
【詳解】
(1)由表格數據可知,3s后物質的量不再變化,達到平衡狀態,NO的物質的量濃度是=0.0035mol/L;故答案為:0.0035mol/L;
(2)根據一氧化氮物質的量的變化知,該反應向正反應方向進行,則二氧化氮的物質的量在不斷增大,且同一時間段內,一氧化氮減少的物質的量等于二氧化氮增加的物質的量,所以表示NO2的變化的曲線是b;
0~2s內v(NO)==0.0030mol/(L·s),同一化學反應同一時間段內,各物質的反應速率之比等于其計量數之比,所以v(NO2)=v(NO)=0.003mol/(L?s),故答案為:b;0.003mol/(L?s);
(3)a.v(NO2)=2v(O2)始終存在,不能判定平衡狀態,故a不選;b.反應后氣體的物質的量逐漸減小,則容器內壓強逐漸減小,當壓強保持不變,說明達到平衡狀態,故b選;c.2v逆(NO)=v正(O2),說明正反應速率大于逆反應速率,不是平衡狀態,故c不選;d.容器內氣體的質量不變、物質的量逐漸減小,則氣體的平均摩爾質量逐漸增大,當氣體的平均摩爾質量保持不變,說明達到平衡狀態,故d選;故答案為:bd;
(4)a.及時分離出NO2氣體,正反應速率減小,故a不選;b.適當升高溫度,反應速率增大,故b選;c.增大O2的濃度,反應物濃度增大,反應速率加快,故c選;d.選擇高效催化劑,反應速率加快,故d選;故答案為:bcd。【解析】①.0.0035mol/L②.b③.3.0×10-3mol/(L·s)④.b、d⑤.bcd17、略
【分析】【分析】
隨反應進行;反應物的濃度降低,生成物的濃度增大,據此結合圖像分析判斷。
【詳解】
(1)由圖可知,隨反應進行A的濃度降低,A為反應物,B、C的濃度增大,故B、C為生成物,則A、B、C計量數之比為1.2:0.4:1.2=3:1:3,反應為可逆反應,反應方程式為:3A(g)B(g)+3C(g),故答案為:3A(g)B(g)+3C(g);
(2)由圖可知,所以=0.6mol/(L·min),故答案為:0.6mol/(L·min)。【解析】3A(g)B(g)+3C(g)0.6mol/(L·min)18、略
【分析】【詳解】
0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH為4,則CH3COOHCH3COO-+H+,CH3COOH的電離平衡常數值約為故答案為:【解析】19、略
【分析】【分析】
根據銨根離子水解后,溶液顯酸性,抑制亞硫酸氫根的電離;據此分析解答。
【詳解】
因為生成亞硫酸根離子和氫離子,銨根水解,溶液呈酸性,抑制亞硫酸氫根的電離,所以中濃度減小,故答案為:水解使增大,電離平衡逆向移動,濃度減小。【解析】①.②.水解使增大,電離平衡逆向移動,濃度減小20、略
【分析】【詳解】
0.1mol?L-1CH3COONa溶液pH=8,說明溶液呈堿性,原因是醋酸根水解使溶液呈堿性,在溶液中發生CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH﹣,則有c(Na+)>c(CH3COO-);
因呈堿性,則c(OH﹣)>c(H+);
一般來說,單水解程度較低,則c(CH3COO-)>c(OH﹣);
因發生CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH﹣,且還存在水的電離,則c(OH-)>c(CH3COOH),故有c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(CH3COOH)>c(H+)。【解析】c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(CH3COOH)>c(H+)21、略
【分析】【詳解】
(1)由蓋斯定律2×①+②得到,2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)△H3=(2a+b)kJ·mol-1
(2)反應①的化學平衡常數表達式K=c(CO)/c(CO2),設轉化的CO2的物質的量為xmol,則平衡時CO的物質的量為xmol,CO2的物質的量為(2-x)mol,K=c(CO)/c(CO2)==1.0,x=1mol,CO2的轉化率=×%=50%,c(CO)==0.5mol/L;
(3)將上述平衡體系升溫至700℃,再次達到平衡時體系中CO的濃度是C02濃度的兩倍;對于反應①,說明升高溫度平衡向正反應移動,升高溫度平衡向吸熱反應進行,故a>0;
A.該反應前后氣體的物質的量不變;縮小反應器體積,壓強增大,平衡不移動,A不符合;
B.通入CO2;濃度增大,速率加快,平衡向正反應移動,CO的物質的量增大,B符合;
C.該反應正反應是吸熱反應;升高溫度,速率加快,平衡向正反應移動,CO的物質的量增大,C符合;
D.使用合適的催化劑;加快反應速率,平衡不移動,D不符合。
(4)在相同的溫度下,欲使平衡時各成分的百分含量與前者相同,說明兩平衡是等效平衡,按化學計量轉化到一邊,對應成分的物質的量相同,根據方程式可知,20molSO2和10molO2完全轉化,可得SO3的物質的量為20mol,故從SO3開始反應,達到相同平衡狀態,需要SO3物質的量為20mol;SO2的轉化率為80%,其轉化的物質的量為20mol×80%=16mol,所以從SO3開始反應,達到相同平衡狀態,SO3物質的量為16mol,轉化的SO3物質的量為(20-16)mol=4mol,其SO3轉化率為=20%。【解析】①.(2a+b)kJ·mol-1②.K=c(CO)/c(CO2)③.50%④.0.5mol/L⑤.>⑥.BC⑦.20mol⑧.20%四、判斷題(共1題,共2分)22、×【分析】【詳解】
向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯;【解析】錯五、元素或物質推斷題(共1題,共7分)23、略
【分析】【分析】
根據題干可知Q;W、X、Y、Z分別為C、N、O、Na、Cl五種元素。
(1)甲為硝酸銨,其水溶液呈酸性,主要是銨根水解顯酸性,其離子方程式表示其原因NH4++H2ONH3·H2O+H+。
(2)③中反應為二氧化碳和過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣,其化學方程式為2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(3)根據方程式ZO3n-→Z-;由上述信息可推測Z為Cl,在周期表中位置為第三周期第ⅦA族。
(4)Y形成的難溶半導體材料CuYO2可溶于稀硝酸,同時生成NO。此反應的離子方程式為16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O。
【詳解】
(1)甲為硝酸銨,其水溶液呈酸性,主要是銨根水解顯酸性,其離子方程式表示其原因NH4++H2ONH3·H2O+H+,故答案為:NH4++H2ONH3·H2O+H+。
(2)③中反應為二氧化碳和過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣,其化學方程式為2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故答案為:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(3)根據方程式ZO3n-→Z-;由上述信息可推測Z為Cl,在周期表中位置為第三周期第ⅦA族,故答案為:第三周期第ⅦA族。
(4)Y形成的難溶半導體材料CuYO2可溶于稀硝酸,同時生成NO。此反應的離子方程式為16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O,故答案為:16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O。【解析】NH4++H2ONH3·H2O+H+2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2第三周期第ⅦA族16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O六、結構與性質(共3題,共21分)24、略
【分析】【詳解】
(1)根據蓋斯定律,由Ⅲ-Ⅱ可得
反應Ⅰ屬于吸熱反應,反應Ⅰ達平衡時升溫,平衡正向移動,K增大,則減小;
(2)①A.Ⅲ為氣體分子總數減小的反應,加壓能使平衡正向移動,從而提高的平衡轉化率;A正確;
B.反應Ⅰ為吸熱反應,升高溫度平衡正向移動,反應Ⅲ為放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,的平衡轉化率不一定升高;B錯誤;
C.增大與的投料比有利于提高的平衡轉化率;C正確;
D.催劑不能改變平衡轉化率;D錯誤;
故選AC;
②200℃時是氣態,1mol和1molH2充入密閉容器中,平衡時的轉化率為a,則消耗剩余的物質的量為根據碳原子守恒,生成CO的物質的量為消耗剩余生成此時平衡體系中含有和則反應Ⅲ的其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達平衡時則平衡時
的物質的量分別為0.5mol、1.9mol、0.5mol、0.2mol、0.3mol,平衡體系中H2的物質的量分數為1.9/3.4=0.56;
(3)①決速步驟指反應歷程中反應速率最慢的反應。反應速率快慢由反應的活化能決定,活化能越大,反應速率越慢。仔細觀察并估算表中數據,找到活化能(過渡態與起始態能量差)最大的反應步驟為
②反應Ⅲ的指的是和的總
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