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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年人教新起點選擇性必修1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8題,共16分)1、目前,某研究團隊對基催化劑光催化還原轉化為燃料甲醇(原理如圖所示)進行研究;取得了大成果。下列說法正確的是。
A.CB極的電勢低于VB極的電勢B.CB極發(fā)生的反應是C.光照下基產生電子D.總反應式為2、水煤氣的主要成分為CO和H2,工業(yè)上常利用CH4和H2O在催化劑和一定條件下來制備水煤氣原理為CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H>0。下列條件中最適宜工業(yè)生產水煤氣的是A.溫度為25℃,壓強為50kPaB.溫度為25℃,壓強為101kPaC.溫度為500℃,壓強為1000kPaD.溫度為800℃,壓強為250kPa3、類比推理是化學學習中的一種重要思維方法;下列由陳述I能類推出陳述II且正確的是。
。選項。
陳述Ⅰ
陳述Ⅱ
A
Na與O2在加熱條件下反應生成Na2O2
Mg與O2在加熱條件下反應生成MgO2
B
Fe在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕;最終生成氧化物。
Cu在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕;最終生成氧化物。
C
常溫下用鋁制容器儲運濃硫酸。
常溫下用鋁制容器儲運濃硝酸。
D
CH3CH2OH能被足量酸性高錳酸鉀溶液最終氧化為CH3COOH
HOCH2CH2OH能被足量酸性高錳酸鉀溶液最終氧化為HOOCCOOH
A.AB.BC.CD.D4、可逆反應:mA(s)+nB(g)?eC(g)+fD(g);在反應過程中,當其它條件不變時,C的百分含量(C%)與溫度(T)和壓強(P)的關系如圖1圖2所示.下列敘述正確的是()
A.達到平衡后,若升高溫度,平衡向逆反應方向移動B.達到平衡后,增加A的量有利于平衡向正反應方向移動C.達到平衡后,加入催化劑則C%增大D.化學方程式中n>e+f5、研究發(fā)現(xiàn),高溫時,利用如圖所示裝置(加熱裝置略去),加入合適的熔鹽電解質(可傳導)可直接電解得到合金,其電解原理為下列說法錯誤的是。
A.氣保護Y電極,防止高溫時被氧氣氧化損耗石墨B.石墨坩堝和與之接觸的合金作陽極C.陽極反應為D.合金質量增加時,電子由X流向電源負極6、2022年3月神舟十三號航天員在中國空間站進行了“天宮課堂”授課活動。其中太空“冰雪實驗”演示了過飽和醋酸鈉溶液的結晶現(xiàn)象。下列說法錯誤的是A.醋酸鈉是強電解質B.常溫下,醋酸鈉溶液的pH>7C.該溶液中加入少量醋酸鈉固體可以促進醋酸鈉晶體析出D.溶液中粒子濃度:7、化學與生產、生活緊密相關,下列事實與鹽類水解有關的是A.將二氧化碳通入飽和氨鹽水析出晶體B.鹽水浸泡的鐵鍋易生銹C.氯化銨溶液可以用于除鐵銹D.食醋除去水垢中的8、25℃時,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。該溫度下,下列說法不正確的是A.BaCO3的懸濁液中加入少量的新制氯水,c(Ba2+)增大B.BaSO4懸濁液中加入Na2CO3濃溶液,BaSO4不可能轉化為BaCO3C.BaSO4和BaCO3共存的懸濁液中,D.同濃度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)9、向容積為的真空密閉容器中加入活性炭(足量)和發(fā)生反應物質的量變化如表所示,反應在下分別達到平衡時容器的總壓強分別為下列說法正確的是(用平衡分壓代替平衡濃度也可求出平衡常數某組分分壓=總壓×該組分物質的量分數。)。物質的量。
()02.01.20.50.50.60.70.7
A.時,內,以表示反應速率B.時,反應的平衡常數C.第后,溫度調整到數據變化如表所示,則D.若時,保持不變,再加入三種氣體物質各再達到平衡時的體積分數為0.3510、溫度為T1時,在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應:2NO2(g)?2NO(g)+O2(g)(正反應吸熱)。實驗測得:v正=v(NO2)消耗=k正?c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆?c2(NO)·c(O2),k正、k逆為速率常數,受溫度影響。下列說法正確的是。容器編號物質的起始濃度/(mol·L-1)物質的平衡濃度/(mol·L-1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)c(O2)I0.6000.2II0.30.50.2III00.50.35A.達平衡時,容器I與容器II中的總壓強之比小于4:5B.達平衡時,容器II中的值比容器I中的大C.達平衡時,容器III中NO的體積分數等于50%D.當溫度改變?yōu)門2時,若k正=k逆,則T2>T111、“碳呼吸電池”是一種新型能源裝置;其工作原理如圖所示。下列有關說法正確的是。
A.該裝置將電能轉變?yōu)榛瘜W能B.利用該技術可捕捉大氣中的CO2C.該裝置工作時,正極上的電極反應式為2CO2+2e-=C2OD.該裝置工作時,理論上每生成1molAl2(C2O4)3,電路中通過3mol電子12、下列實驗操作不當的是A.用稀硫酸和鋅粒制取時,為了加快反應速率,取用的鋅粒純度越高越好B.用標準HCl溶液滴定溶液來測定其濃度,選擇甲基橙為指示劑C.用鉑絲蘸取某堿金屬的鹽溶液灼燒,火焰呈黃色,證明其中含有而不含D.常壓蒸餾時,加入液體的體積不超過圓底燒瓶容積的三分之二13、乙炔(HC≡CH)能在Hg(Ⅱ)催化下與水反應生成CH3CHO;反應歷程及相對能壘如圖所示。下列說法正確的是。
A.過程①中,水分子中的氧原子向Hg2+的空軌道提供孤對電子B.本反應歷程涉及的物質中,CH2=CHOH的穩(wěn)定性最弱C.本反應歷程中,決定整個反應快慢的步驟為過程⑤D.其他條件不變時,更換其他催化劑可改變由乙炔和水制備乙醛的焓變14、常溫下,用pH=13的NaOH溶液滴定20mL0.1mol?L-1H3PO4溶液;曲線如圖所示,下列說法中錯誤的是。
A.溶液中,H2PO電離程度大于水解程度B.a點磷酸的電離常數大于b點C.磷酸的Ka1約為1.1×10-3D.a點溶液中有:c(Na+)=c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)15、賴氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人體必需氨基酸,其鹽酸鹽(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:H3R2+H2R+HRR-。向一定濃度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系數δ(x)隨pH變化如圖所示。已知δ(x)=下列表述正確的是。
A.>B.M點,c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)C.O點,pH=D.P點,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)16、根據下列圖示所得出的結論正確的是。
A.圖甲是在不同溫度下三個恒容容器中反應2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)ΔH<0的平衡曲線,曲線X對應的溫度相對較高B.圖乙是一定溫度下三種碳酸鹽MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲線,a點可表示MgCO3的不飽和溶液,且c(Mg2+)>c()C.圖丙為MOH和ROH兩種一元堿水溶液在常溫下分別加水稀釋時pH的變化曲線,可知ROH是強堿D.圖丁中在b點對應溫度下,將pH=2的H2SO4與pH=10的NaOH溶液等體積混合后,溶液顯中性17、已知25℃時,水溶液中AgBr的Ksp為5.0×10-13,AgI的Ksp為8.3×10-17。t℃時,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖1所示。已知:pAg=-lgc(Ag+)。圖2所示是25℃時向10mLAgNO3溶液中加入0.1mol·L-1的NaCl溶液時;溶液的pAg隨著加入NaCl溶液體積(單位mL)變化的曲線(實線)。下列說法錯誤的是。
A.可知t<25B.在a點未達到沉淀溶解平衡,可采用加入適量的AgNO3固體使溶液對應的離子濃度到達c點C.圖2中x點的坐標為(100,6),原AgNO3溶液的物質的量濃度為0.1mol·L-1D.把0.1mol·L-1的NaCl換成0.1mol·L-1NaI,則圖像在終點后變?yōu)榍€z評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)18、研究和深度開發(fā)CO、CO2的應用對構建生態(tài)文明社會具有重要的意義。
(1)①將合成氣以n(H2)∶n(CO)=2通入1L的反應器中,一定條件下發(fā)生反應:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH,CO的平衡轉化率隨溫度、壓強變化關系如圖1所示,下列說法正確的是__(填字母)。
A.ΔH<0
B.p123
C.若在p3和316℃時,起始時n(H2)∶n(CO)=3;則達到平衡時,CO轉化率小于50%
②采用一種新型的催化劑(主要成分是Cu-Mn合金),利用CO和H2制備二甲醚(DME)。觀察圖2回答問題:催化劑中n(Mn)/n(Cu)約為____時最有利于二甲醚的合成。
(2)CO可用于合成甲醇,反應的化學方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖3所示。該反應ΔH_____0(填“>”或“<”)。實際生產條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強的理由是______。
(3)在一定條件下,可發(fā)生反應6H2(g)+2CO2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。500K600K700K800Kn(H2)∶n(CO2)=1.545332012n(H2)∶n(CO2)=260432815n(H2)∶n(CO2)=383623722
根據上表中數據分析:
①溫度一定時,提高氫碳比n(H2)∶n(CO2)],CO2的轉化率__(填“增大”;“減小”或“不變”)。
②該反應的正反應為___熱反應(填“吸”或“放”)。19、緩解當前能源和資源緊張問題的方法無非是開源和節(jié)流兩個方面,從開源角度看,有效地開發(fā)利用燃煤產生的CO2重新合成新的燃料是一個途徑,目前工業(yè)上用CO2來生產甲醇的原理是CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);
(1)上述反應過程中的能量變化如圖所示,該反應是_____________(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)一定溫度下,將5molCO2和8molH2充入2L恒容密閉容器中發(fā)生上述反應,測得H2的物質的量與時間的關系如圖所示;
0-1min內,用CO2表示的平均反應速率v(CO2)=________________(保留兩位有效數字);a點的逆反應速率________________b點的逆反應速率(填“>”“<”或“=”)。
(3)對于在恒溫恒容條件下進行的反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下列敘述不能說明其已達到平衡狀態(tài)的是________________(填序號)。
a.混合氣體的密度不再改變。
b.容器內的壓強不再發(fā)生變化。
c.CH3OH(g)的濃度保持不變。
d.單位時間內消耗1molCO2,同時生成1molCH3OH
(4)甲醇燃料電池是一種高效;環(huán)境友好的發(fā)電裝置;結構如圖所示(電解質溶液為稀硫酸):
①Pt(b)電極上發(fā)生_____________(填“氧化”或“還原”)反應,電極反應式為________________________。
②如果該電池工作時導線中通過3mol電子,則理論上消耗甲醇的物質的量為__________________。20、一定溫度下,在固定容積為5L的密閉容器中發(fā)生可逆反應:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。
(1)請寫出該反應的化學平衡常數表達式K=________________________。
(2)不能判斷該反應一定達到化學平衡狀態(tài)的依據是_____________(填字母)
A.υ正(H2O)=υ逆(H2)
B.消耗nmolH2的同時消耗nmolCO
C.容器中混合氣體的密度不隨時間而變化。
D.混合氣體的壓強不再變化。
(3)若在固定容積為5L的密閉容器中加入的是2molFe(s)與1molH2O(g),發(fā)生反應:3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),△H<0,t1秒時,H2的物質的量為0.2mol,到t2秒時恰好達到平衡,此時H2的物質的量為0.35mol。
①t1~t2這段時間內的反應速率υ(H2O)=____;達到平衡時,H2的體積分數為____。
②若繼續(xù)加入2molFe(s),則平衡___________移動(填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”),繼續(xù)通入1molH2O再次達到平衡后,H2的物質的量為___________。
③該反應的逆反應速率隨時間變化的關系如圖:
t1時改變了某種條件,改變的條件可能是________________。21、下圖是一個化學過程的示意圖。已知甲池的總反應式為:2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O填寫下列空白:
(1)請寫出甲、乙兩池的名稱。甲電池是_______,乙池是_______。
(2)甲池中通入CH3OH的電極名稱是_______,電極反應方程式為___________;乙池中B(石墨)電極的名稱是_______。
(3)電解過程中,乙池溶液pH的變化為(“升高”、“降低”或“不變”)________。
(4)當乙池中A(Fe)極的質量增加5.40g時,甲池中理論上消耗O2_________mL(標準狀況下)22、醋酸;鹽酸和碳酸鈉是生活中常見的物質。
(1)碳酸鈉水溶液顯堿性的原因是(用離子方程式表示)_____。(2分)
(2)25℃時,濃度均為0.1mol·L-1的鹽酸和醋酸溶液,下列說法正確的是_____。
a.兩溶液的pH相同。
b.兩溶液的導電能力相同。
c.兩溶液中由水電離出的c(OH-)相同。
d.中和等物質的量的NaOH;消耗兩溶液的體積相同。
(3)25℃時,pH均等于4的醋酸溶液和氯化銨溶液,醋酸溶液中水電離出的H+濃度與氯化銨溶液中水電離出的H+濃度之比是_____。
(4)醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H-,下列敘述不正確的是_____。
a.CH3COOH溶液中離子濃度關系滿足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
b.0.1mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀釋;溶液中c(OHˉ)減小。
c.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固體;平衡逆向移動。
d.常溫下,pH=2的CH3COOH溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合后溶液的pH>7
e.室溫下pH=3的醋酸溶液加水稀釋,溶液中不變23、電解質的水溶液中存在電離平衡;請根據所學知識回答下列問題:
(1)醋酸是常見的弱酸。
①常溫下0.1mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀釋過程中,下列表達式的數據一定變小的是___________(填序號)。
a.c(H+)b.c.c(H+)?c(OH-)
d.e.
②請設計一個簡單的實驗驗證醋酸與碳酸的酸性強弱___________
(2)常溫下,H2C2O4和的電離平衡常數如下:?;瘜W式H2C2O4電離平衡常數
①根據以上信息可知,Na2SO4溶液呈___________(填“酸”“堿”或“中”)性。
②少量Na2C2O4溶液與過量NaHSO4溶液反應的離子方程式為___________。
③室溫下,pH=1的H2SO4溶液中,___________。
(3)室溫時,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖所示:試分析圖中a、b、c、d四個點,水的電離程度最大的是___________點,在b點,溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是___________。
24、某課外小組分別用如圖所示裝置對原電池和電解原理進行實驗探究。
請回答:
I.用圖1所示裝置進行第一組實驗。
(1)在保證電極反應不變的情況下,____替代Cu做電極的是___(填字母序號)。
A.鉑B.石墨C.銀D.鋁。
(2)M極發(fā)生反應的電極反應式為___。
(3)實驗過程中,SO___(填“從左向右”、“從右向左”或“不”)移動;濾紙上能觀察到的現(xiàn)象有___。
II.用圖2所示裝置進行第二組實驗。實驗過程中,兩極均有氣體產生,Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色;停止實驗,鐵電極明顯變細,電解液仍然澄清。查閱資料發(fā)現(xiàn),高鐵酸根(FeO)在溶液中呈紫紅色。
(4)電解過程中,X極區(qū)溶液的pH___(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(5)電解過程中,Y極發(fā)生的電極反應為Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O和___。
(6)若在X極收集到672mL氣體,在Y極收集到168mL氣體(均已折算為標準狀況時氣體體積),則Y電極(鐵電極)質量減少___g。
(7)在堿性鋅電池中,用高鐵酸鉀作為正極材料,電池反應為:2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2。該電池正極發(fā)生的反應的電極反應式為___。25、Ⅰ.為了研究MnO2與雙氧水(H2O2)的反應速率,某學生加入少許的MnO2粉末于50mL密度為1.1g/cm3的雙氧水溶液中;通過實驗測定:在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示。請依圖回答下列問題:
(1)放出一半氣體所需要的時間為______;
(2)A、B、C、D各點反應速率快慢的順序是________;
(3)過氧化氫溶液的初始物質的量濃度為________。(保留2位小數)
Ⅱ.汽車尾氣里含有NO氣體是由于內燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應所致:N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH>0,已知該反應在2404℃時,平衡常數K=64×10-4。
(1)某溫度下,向2L的密閉容器中充入N2和O2各1mol,5分鐘后O2的物質的量為0.5mol,N2的反應速率為_________,此時N2的轉化率______。
(2)假定該反應是在恒容條件下進行,判斷該反應達到平衡的標志_____(填字母序號)。
A.消耗1molN2同時生成1molO2B.混合氣體密度不變。
C.混合氣體平均相對分子質量不變D.2v正(N2)=v逆(NO)
(3)將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中,圖變化趨勢正確的是________(填字母序號)。
(4)該溫度下,某時刻測得容器內N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1mol·L-1、4.0×10-2mol·L-1和3.0×10-3mol·L-1,此時反應v正_____v逆。
(5)某生提出,下列方法可以冶煉鋼鐵:FeO(s)+C(s)=Fe(s)+CO(g)ΔH>0,ΔS>0,上述反應在_____(低溫或高溫)條件下能自發(fā)進行。
(6)現(xiàn)有反應:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH>0,如圖表示反應Ⅱ在t1時刻達到平衡,在t2時刻因改變某個條件而發(fā)生變化的情況,則圖中t2時刻發(fā)生改變的條件可能是_______。
A.升高溫度
B.降低溫度
C.加入催化劑
D.增大壓強。
E.減小壓強
F.充入CO2
G.分離出部分CO26、工業(yè)上合成氨的化學反應為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。在容積為10L的密閉容器中,通入40molN2和120molH2在一定條件下進行反應,4s后達到平衡狀態(tài),此時N2的濃度為2mol·L-1。通過計算回答下列問題:
(1)該反應的ΔS_____0。
(2)4s內,用N2表示的平均反應速率是_____。
(3)在該條件下N2的最大轉化率是_____;此時平衡常數為_____(結果保留兩位有效數字,下同),混合氣體中NH3的體積分數是_______。
(4)為了提高氨氣的產率,可以選擇的方法是_____(填序號)。
①升高溫度②增大壓強③使用催化劑④及時分離出NH3評卷人得分四、判斷題(共2題,共12分)27、焊接時用NH4Cl溶液除銹與鹽類水解無關。(_______)A.正確B.錯誤28、1mol碘蒸氣和1mol氫氣在密閉容器中充分反應,生成的碘化氫分子數小于2NA(____)A.正確B.錯誤評卷人得分五、元素或物質推斷題(共2題,共8分)29、有A、B、C、D四種元素,其中A元素和B元素的原子都有1個未成對電子,比少一個電子層,B原子得一個電子填入3p軌道后,3p軌道已充滿;C原子的p軌道中有3個未成對電子,其氣態(tài)氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氫化物中最大;D的最高化合價和最低化合價的代數和為4,其最高價氧化物中含D的質量分數為且其核內質子數等子中子數.R是由A、D兩元素形成的離子化合物,其中與離子數之比為2:1。請回答下列問題:
(1)形成的晶體屬于______填寫離子、分子、原子晶體.
(2)的電子排布式為______,在分子中C元素原子的原子軌道發(fā)生的是______雜化,分子的VSEPR模型為______.
(3)的氫化物在水中的溶解度特別大,原因______
(4)元素與同周期相鄰元素的第一電離能由大到小的關系是:______用元素符號表示用一個化學方程式說明B、D兩元素形成的單質的氧化性強弱:______.
(5)已知下列數據:
由和反應生成CuO的熱化學方程式是______.30、隨原子序數的遞增;八種短周期元素(用字母X表示)原子半徑的相對大?。蛔罡哒齼r或最低負價的變化如下圖所示。
根據判斷出的元素回答問題:
(1)f在元素周期表的位置是__________。
(2)比較d、e常見離子的半徑的?。ㄓ没瘜W式表示,下同)_______>__________;比較g、h的最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱是:_______>__________。
(3)任選上述元素組成一種四原子共價化合物,寫出其電子式__________。
(4)已知1mole的單質在足量d2中燃燒,恢復至室溫,放出255.5kJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式:___________________。
(5)上述元素可組成鹽R:zx4f(gd4)2,向盛有10mL1mol·L-1R溶液的燒杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液;沉淀物質的量隨NaOH溶液體積變化示意圖如下:
①R離子濃度由大到小的順序是:__________。
②寫出m點反應的離子方程式_________________。
③若R溶液改加20mL1.2mol·L-1Ba(OH)2溶液,充分反應后,溶液中產生沉淀的物質的量為______mol。評卷人得分六、原理綜合題(共1題,共10分)31、用合成氣生成甲醇的反應為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH,在10L恒容密閉容器中按物質的量之比1:2充入CO和H2;測得CO的平衡轉化率與溫度和壓強的關系如圖所示:
200℃時n(H2)隨時間的變化如表所示:。t/min0135n(H2)/mol8.05.44.04.0
①ΔH_________(填“>”“<”或“=”)0。
②寫出兩條可同時提高反應速率和CO轉化率的措施:_________。
③下列說法正確的是_________(填字母)。
a.溫度越高;該反應的平衡常數越大。
b.達平衡后再充入稀有氣體;CO的轉化率提高。
c.容器內氣體壓強不再變化時;反應達到最大限度。
d.圖中壓強:p1<p2
④0~3min內用CH3OH表示的反應速率(CH3OH)=_________mol·L-1·min-1。
⑤200℃時,該反應的平衡常數K=_________。向上述200℃達到平衡的恒容密閉容器中再加入2molCO、4molH2、2molCH3OH,保持溫度不變,則化學平衡_________(填“正向”“逆向”或“不”)移動。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【分析】
根據圖示,VB極上水失去電子生成氧氣,發(fā)生氧化反應,CB極上得到電子生成甲醇;發(fā)生還原反應,據此分析解答。
【詳解】
A.在光照下;CB極表面聚集了由二氧化鈦基轉移過來的電子,因此CB極的電勢高于VB極的電勢,故A錯誤;
B.CB極上得到電子生成甲醇;發(fā)生還原反應,故B錯誤;
C.根據圖示,反應過程中在光照下產生電子;故C正確;
D.VB極上水失去電子生成氧氣,發(fā)生氧化反應,CB極上得到電子生成甲醇,發(fā)生還原反應,總反應式為反應條件不是通電,故D錯誤;
故選C。2、D【分析】【詳解】
對于反應CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H>0,反應物氣體的物質的量小于生成物氣體的物質的量之和,則增大壓強,平衡逆向移動,正反應為吸熱反應,升高溫度,平衡正向移動,則工業(yè)生產水煤氣,可在高溫下進行,排除A、B,而C、D相比較,D壓強較小,有利于平衡正向移動,故答案為:D。3、C【分析】【分析】
【詳解】
A.鎂與氧氣在加熱條件下反應只能生成氧化鎂;故A錯誤;
B.銅在潮濕的空氣中與氧氣;二氧化碳和水反應生成堿式碳酸銅;故B錯誤;
C.常溫下;鋁在濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生鈍化,阻礙反應繼續(xù)進行,可以用鋁制容器儲運濃硫酸和濃硝酸,故C正確;
D.HOOCCOOH具有還原性,能被足量酸性高錳酸鉀溶液氧化生成二氧化碳,則HOCH2CH2OH能被足量酸性高錳酸鉀溶液最終氧化為二氧化碳;故D錯誤;
故選C。4、A【分析】【詳解】
A.如圖1,根據“先拐先平衡,數字大”,溫度T2>T1,達到平衡后,若升高溫度,即從T1到T2;C%減小,說明平衡向逆反應方向移動,故A正確;
B.達到平衡后;由于A是固體,增加A的量,濃度不變,因此平衡不移動,故B錯誤;
C.達到平衡后;加入催化劑,平衡不移動,C%不變,故C錯誤;
D.如圖2,根據“先拐先平衡,數字大”,壓強P2>P1,達到平衡后,若增大壓強,即從P1到P2;C%減小,說明平衡向逆反應方向移動,即逆向是體積減小的反應,化學方程式中n<e+f,故D錯誤。
綜上所述,答案為A。5、B【分析】【分析】
由題給示意圖可知,該裝置為電解池,石墨電極為電解池的陽極,氧離子在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣,電極反應式為2O2——4e—=O2↑高溫下氧氣與石墨發(fā)生反應生成碳的氧化物會損耗陽極,石墨坩堝和與之接觸的合金做陰極,二氧化硅在陰極上得到電子發(fā)生還原反應生成生成硅,電極反應式為SiO2+4e—=Si+2O2—。
【詳解】
A.由分析可知;石墨電極為電解池的陽極,氧離子在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣,高溫下氧氣與石墨發(fā)生反應生成碳的氧化物會損耗陽極,則電解過程中需在陽極通入氬氣氣保護Y電極,防止高溫時被氧氣氧化損耗石墨,故A正確;
B.由分析可知;石墨坩堝和與之接觸的合金做陰極,故B錯誤;
C.由分析可知,石墨電極為電解池的陽極,氧離子在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣,電極反應式為2O2——4e—=O2↑;故C正確;
D.由分析可知,墨坩堝和與之接觸的合金做陰極,二氧化硅在陰極上得到電子發(fā)生還原反應生成生成硅,電極反應式為SiO2+4e—=Si+2O2—,合金質量增加時;陽極生成0.1mol硅,有0.4mol電子流向負極,故D正確;
故選B。6、D【分析】【詳解】
A.醋酸鈉在水中能完全電離;屬于強電解質,故A正確;
B.醋酸鈉在水中電離出來的醋酸根離子能發(fā)生水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,溶液顯堿性,pH>7;故B正確;
C.該溶液是過飽和醋酸鈉溶液;暫時處于亞穩(wěn)態(tài),向溶液中加入少量醋酸鈉固體,亞穩(wěn)態(tài)會失去平衡,過多的溶質就會結晶析出,故C正確;
D.該溶液中的溶質是醋酸鈉,醋酸根離子和鈉離子是大量的,醋酸根離子水解產生的醋酸分子以及水電離產生的H+和OH-是少量的,醋酸根水解使溶液顯堿性,所以c(OH-)>c(H+),醋酸根水解促進水電離出更多的OH-,所以c(OH-)>c(CH3COOH),溶液中的c(H+)最小,故溶液中粒子濃度:故D錯誤;
故選D。7、C【分析】【分析】
【詳解】
A.將二氧化碳通入飽和氨鹽水析出晶體,是利用溶解度小的原理;與鹽類水解無關,選項A不符合;
B.鹽水浸泡的鐵鍋易生銹;易發(fā)生吸氧腐蝕,與鹽類水解無關,選項B不符合;
C.氯化銨水解溶液呈現(xiàn)酸性;可溶解鐵銹,與鹽類水解有關,選項C符合;
D.食醋與水垢中的反應;與鹽類水解無關,選項D不符合。
答案選C。8、B【分析】【詳解】
A.BaCO3的懸濁液中存在沉淀溶解平衡,加入氯水,c(CO32-)的濃度減小,沉淀溶解平衡正移,所以c(Ba2+)增大;故A正確;
B.當Qc=c(CO32-)c(Ba2+)≥Ksp(BaCO3),就能轉化為BaCO3,所以當c(CO32-)足夠大時,能滿足Qc=c(CO32-)c(Ba2+)≥Ksp(BaCO3),所以BaSO4能轉化為BaCO3;故B錯誤;
C.根據Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)計算可求出中==故C正確;
D.25℃時,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,物質Ksp小的容易生成沉淀,所以同濃度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出;故D正確;
故選B。
【點睛】
本題考查了沉淀之間的轉化,沉淀溶解平衡的移動,Ksp的有關計算,注意把握沉淀溶解平衡的原理及影響因素是解題的關鍵。二、多選題(共9題,共18分)9、BD【分析】【分析】
【詳解】
A.時,內,=2mol-1.2mol=0.8mol,則=0.4mol,A錯誤;
B.T1時;反應過程中各物質物質的量變化。
轉化為壓強,同理,B正確;
C.該反應是吸熱反應,由T1到T2,NO的物質的量增大,反應逆向移動,因為故T21。因為反應前后氣體的物質的量不變;則降低溫度,容器內壓強減小,C錯誤;
D.T2時,反應達到平衡時有n(NO)=0.7mol,氣體總物質的量n總=2mol。NO在總體中的體積分數=再加入三種氣體各1mol;相當于增大壓強。因為反應前后氣體物質的量不變,故平衡不移動,則NO的體積分數為35%,D正確。
本題選BD。10、AD【分析】【詳解】
由容器I中反應,可以求出平衡常數K==0.8,平衡時氣體的總物質的量為0.8mol,其中NO占0.4mol,所以NO的體積分數為50%,=1。在平衡狀態(tài)下,v正=v(NO2)消耗=v逆=v(NO)消耗,所以k正·c2(NO2)=k逆·c2(NO)·c(O2),進一步求出=K=0.8;
A.容器II起始時Q≈0.56
B.若容器II在某時刻=1,由反應因為,解之得x=求出此時濃度商Q=>K,容器II達平衡時,一定小于1;故B錯誤;
C.若容器III在某時刻,NO的體積分數為50%,由反應由×100%=50%,解之得,x=0.05,求出此時濃度商Q==4.8>K;說明此時反應未達平衡,反應繼續(xù)向逆反應方向進行,NO進一步減少,故C錯誤;
D.溫度為T2時,=K2>0.8,因為正反應是吸熱反應,升高溫度后化學平衡常數變大,所以T2>T1;故D正確;
答案為AD。11、BC【分析】【詳解】
A.“碳呼吸電池”為原電池原理;將化學能轉變?yōu)殡娔?,故A錯誤;
B.根據圖示,利用該技術可捕捉大氣中的CO2;作為原電池的正極材料,故B正確;
C.該裝置工作時,正極應得電子發(fā)生還原反應,正極上的電極反應式為2CO2+2e-=C2O故C正確;
D.根據工作原理圖;金屬鋁是負極失電子生成草酸鋁,1mol鋁失去3mol電子,所以每得到1mol草酸鋁,電路中轉移3mol×2=6mol電子,故D錯誤;
答案選BC。12、AC【分析】【詳解】
A.不純的鋅可以形成無數細小的原電池,加快了生成的速率;故A錯誤;
B.甲基橙的變色范圍為3.1<pH<4.4,要保證完全反應;不能用酚酞作指示劑,可用甲基橙作指示劑,故B正確;
C.的焰色反應為黃色,但觀察的焰色要隔著藍色鈷玻璃;不能確該金屬的鹽溶液中是否含鉀離子,故C錯誤;
D.為防止加熱時出現(xiàn)安全事故,蒸餾時蒸餾燒瓶中所加液體不能超過其容積的D正確;
答案選AC。13、AB【分析】【分析】
【詳解】
A.由圖可知,過程①中H2O與Hg2+形成配合物,水分子的氧原子具有孤對電子,可向Hg2+的空軌道提供孤對電子形成配位鍵;故A正確;
B.圖中CH2=CHOH的能量最高;故其穩(wěn)定性最弱,故B正確;
C.本反應歷程中;雖然過程⑤的能量變化最大,但該過程為放出能量的過程,過程④需要吸收能量且需要的能量最大,即決定整個反應快慢的步驟為過程④,故C錯誤;
D.催化劑不能改變反應的焓變;故D錯誤;
故選AB。14、BD【分析】【分析】
根據圖像可知,當加入NaOH為0時,pH=2,說明磷酸為弱酸;加入NaOH溶液體積為20mL時,恰好生成NaH2PO4;加入NaOH溶液體積為40mL時,恰好生成Na2HPO4;據此分析解答。
【詳解】
A.由圖像可得NaH2PO4溶液呈酸性,說明H2PO電離程度大于水解程度;故A項正確;
B.電離常數只與溫度有關,a、b兩點H3PO4的第一步電離常數相等;故B項錯誤;
C.由圖可知0.1H3PO4溶液的則故C項正確;
D.a點消耗20mLNaOH溶液,此時溶質為NaH2PO4,根據物料守恒得到a點溶液中有:則故D項錯誤;
答案選BD。15、CD【分析】【分析】
向H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,依次發(fā)生離子反應:溶液中逐漸減小,和先增大后減小,逐漸增大。M點由此可知N點則P點則
【詳解】
A.因此故A錯誤;
B.M點存在電荷守恒:此時因此故B錯誤;
C.O點因此即因此溶液故C正確;
D.P點溶質為NaCl、HR、NaR,此時溶液呈堿性,因此溶質濃度大于水解和電離所產生微粒濃度,因此故D正確;
綜上所述,正確的是CD,故答案為CD。16、CD【分析】【分析】
【詳解】
A.該反應焓變小于0為放熱反應;相同投料,升高溫度平衡逆向移動,CO的轉化率降低,所以X的對應的溫度相對較低,A錯誤;
B.a點-lgc(Mg2+)>-lgc(),則c(Mg2+)<c();B錯誤;
C.據圖可知稀釋ROH溶液10倍;其pH減小1,說明ROH溶液中不存在電離平衡,ROH為強堿,C正確;
D.b點對應溫度下Kw=10-6×10-6=10-12,pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=10-2mol/L,pH=10的NaOH溶液c(OH-)==10-2mol/L,二者等體積混合后氫離子和氫氧根恰好完全反應,溶質為Na2SO4;溶液顯中性,D正確;
綜上所述答案為CD。17、CD【分析】【詳解】
A.根據圖中c點的c(Ag+)和c(Br-)可得,該溫度下Ksp(AgBr)=4.9×10-13,比25℃時的小,AgBr的溶解度隨溫度升高而增大,故t<25;故A正確;
B.a點對應的Qc=c(Ag+)·c(Br-)<Ksp(AgBr),沒有達到沉淀溶解平衡,a點和c點c(Br-)相同,需要增大c(Ag+),故可以加入適量的AgNO3固體;故B正確;
C.加入氯化鈉溶液的體積為0時,pAg=0,所以硝酸銀溶液的濃度是1.0mol·L-1,硝酸銀的物質的量為1.0mol·L-1×0.01L=0.01mol,pAg=6時,二者恰好反應完全,所以氯化鈉的物質的量為0.01mol,溶液的體積是=0.1L=100mL;即x坐標為(100,6),故C錯誤;
D.pAg=6時,二者恰好反應完全,銀離子和氯離子的濃度是10-6mol·L-1,Ksp(AgCl)=1×10-12,可得碘化銀的Ksp小于氯化銀的,所以如果換成0.1mol·L-1NaI,則圖像在終點后Ag+濃度變?。籶Ag增大,故選曲線y,故D錯誤;
答案選CD。三、填空題(共9題,共18分)18、略
【分析】【分析】
(1)①由圖可知;壓強一定時,溫度越高,平衡時CO的轉化率越低,說明升高溫度平衡向逆反應方向移動;正反應為氣體體積減小的反應,溫度一定時,增大壓強平衡向正反應方向移動,CO的轉化率增大,據此分析作答;
②結合圖像分析作答;
(2)從橫坐標上一點;畫一條平行于縱坐標的虛線,看相同壓強下不同溫度時CO的平衡轉化率,溫度越低轉化率越低,說明,升溫時平衡向逆向移動;
(3)結合圖表數據及溫度對化學平衡的影響作答。
【詳解】
(1)①A.由圖可知,壓強一定時,溫度越高,平衡時CO的轉化率越低,說明升高溫度平衡向逆反應方向移動,故正反應為放熱反應,即△H<0;A項正確;
B.由圖可知壓強對應的轉化率:p1>p2>p3,正反應為氣體體積減小的反應,溫度一定時增大壓強平衡向正反應方向移動,CO的轉化率增大,故壓強p1>p2>p3;B項錯誤;
C.若在p3和316℃時,起始時n(H2):n(CO)=3;相當于在原平衡的基礎上增大氫氣的濃度,平衡向正反應方向移動,CO的轉化率增大,故CO轉化率應大于50%,C項正確;
答案選B;
②根據圖2可知;在n(Mn)/n(Cu)=2.0時,DME的選擇性以及CO的轉化率最高,副產物甲醇的選擇性最低,催化劑最佳配比n(Mn)/n(Cu)=2.0時有利于合成二甲醚,故答案為2.0;
(2)從橫坐標上一點0.5處;畫一條平行于縱坐標的虛線,看相同壓強下不同溫度時CO的平衡轉化率,溫度越低轉化率越低,說明,升溫時平衡向逆向移動;
第二問:工業(yè)生產要考慮速經濟效益;要考慮速度和效率,壓強越大需要的條件越高,花費越大。
故答案為<;在1.3×104kPa下;CO的平衡轉化率已經很高,如果增大壓強CO的平衡轉化率提高不大,而生產成本增加;
(3)①根據圖表數據知,溫度一定時,提高氫碳比[n(H2)∶n(CO2)],CO2的轉化率增大;故答案為增大;
②[n(H2)∶n(CO2)]一定,升高溫度,二氧化碳轉化率減小,該反應向逆反應方向移動,說明正反應是放熱反應,故答案為放。【解析】①.A②.2.0③.<④.在1.3×104kPa下,CO的平衡轉化率已經很高,如果增大壓強CO的平衡轉化率提高不大,而生產成本增加⑤.增大⑥.放19、略
【分析】【分析】
(1)根據吸熱反應;放熱反應中反應物和生成物的能量大小關系分析;
(2)根據速率的計算公式進行計算;根據可逆反應平衡建立過程中正逆反應速率的變化分析;
(3)由化學平衡狀態(tài)的判斷方法分析;
(4)由燃料電池的工作原理分析解答。
【詳解】
(1)由能量變化圖可知;該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量,故該反應為放熱反應;
(2)由圖像可知,0-1min內,則則用CO2表示的平均反應速率由于該反應是從正反應方向建立平衡的,則在平衡之前,正反應反速率逐漸減小,逆反應速率逐漸增大,故a點的逆反應速率<b點的逆反應速率;
(3)反應條件為恒溫、恒容,該反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的正反應方向是氣體分子數減少的反應;
a.由質量守恒定律可知;混合氣體的質量始終保持不變,又容器的容積不變,則混合氣體的密度始終保持改變,則混合氣體的密度不再改變時,不能說明反應已達到平衡狀態(tài),故a符合;
b.該反應的正反應方向是氣體分子數減少的反應,則隨著反應的進行,容器內壓強會發(fā)生變化,故容器內的壓強不再發(fā)生變化時,能說明反應已達到平衡狀態(tài),故b不符合;
c.CH3OH(g)的濃度保持不變;說明正逆反應速率相等,能說明反應已達到平衡狀態(tài),故c不符合;
d.單位時間內消耗1molCO2,同時生成1molCH3OH,均表示正反應速率,不能說明正逆反應速率相等,故單位時間內消耗1molCO2,同時生成1molCH3OH時;不能說明反應已達到平衡狀態(tài),故d符合;
故選ad;
(4)甲醇燃料電池通入燃料甲醇的一極為負極,即Pt(a)電極為負極,通入氧氣的一極為正極,即Pt(b)電極為正極;電解質溶液為稀硫酸;
①Pt(b)電極為正極,發(fā)生還原反應,電極反應式為O2+4e-+4H+=2H2O;
②Pt(a)電極為負極,發(fā)生氧化反應,電極反應式為由關系式可知;如果該電池工作時導線中通過3mol電子,則理論上消耗甲醇的物質的量為0.5mol。
【點睛】
化學平衡狀態(tài)的判斷是學生們的易錯點,首先一定要關注反應條件是恒溫恒容、恒溫恒壓還是恒溫絕熱等,再關注反應前后氣體物質的量的變化以及物質的狀態(tài),化學平衡狀態(tài)時正逆反應速率相等,各物質的量、濃度等保持不變,以及衍生出來的一些量也不變,但一定得是“變化的量”不變了,才可作為判斷平衡的標志。常見的衍生出來量為:氣體總壓強、混合氣體的平均相對分子質量、混合氣體的密度、溫度、顏色等?!窘馕觥竣?放熱②.0.33mol/(L·min)③.<④.ad⑤.還原⑥.O2+4e-+4H+=2H2O⑦.0.5mol20、略
【分析】【分析】
(1)根據平衡常數的定義:生成物濃度的冪之積與反應物濃度的冪之積之比為平衡常數列出該反應的化學平衡常數的表達式;
(2)根據化學平衡的判斷標志進行判斷;化學平衡狀態(tài)時正逆反應速率相等,各物質的量;濃度等保持不變,以及衍生出來的一些量也不變,但一定得是“變化的量”不變了,才可作為判斷平衡的標志;
(3)①根據公式計算t1~t2這段時間內氫氣的反應速率,再根據化學反應速率之比等于化學計量數之比計算v(H2O);根據該反應為反應前后氣體體積不變的反應可知;達到平衡時,氣體總物質的量不變,仍為1mol,從而計算氫氣的體積分數;
②改變固體的用量平衡不移動;繼續(xù)通入1molH2O再次達到的新平衡相當于一次性加入2molH2O達到的平衡狀態(tài),而該反應前后氣體體積不變,則加入2molH2O與加入1molH2O建立等效平衡;
③根據外界條件對化學反應速率的影響判斷。
【詳解】
(1)根據平衡常數的定義:生成物濃度的冪之積與反應物濃度的冪之積之比為平衡常數,故該反應的化學平衡常數表達式為
故答案為
(2)A.υ正(H2O)=υ逆(H2)時;代表正逆反應速率相等,反應達到平衡,故A可以判斷;
B.消耗nmolH2的同時消耗nmolCO;反應都代表逆反應,故B不可以判斷;
C.碳為固體;則氣體的總質量為變量,容器容積不變,則密度為變量,當容器中混合氣體的密度不隨時間而變化時,反應達到平衡,故C可以判斷;
D.該反應前后氣體的體積變化;則混合氣體的壓強為變量,當混合氣體的壓強不再變化時,反應達到平衡,故D可以判斷;
綜上所述;B項不能判斷該反應一定達到化學平衡狀態(tài);
故答案為B;
(3)①t1~t2這段時間內,氫氣的反應速率為根據化學反應速率之比等于化學計量數之比可知,v(H2O)=v(H2)=mol/(L·s);
該反應為反應前后氣體體積不變的反應,達到平衡時,氣體總物質的量不變,仍為1mol,則H2的體積分數為
故答案為mol/(L·s);35%;
②Fe為固體,若繼續(xù)加入2molFe(s),則平衡不移動;繼續(xù)通入1molH2O再次達到的新平衡相當于一次性加入2molH2O達到的平衡狀態(tài),而該反應前后氣體體積不變,則加入2molH2O與加入1molH2O建立等效平衡,繼續(xù)通入1molH2O再次達到平衡后,H2的物質的量為原來的2倍;即為0.7mol;
故答案為不;0.7;
③根據圖像可得,t1時刻逆反應速率逐漸增大,所以可能增H2O(g)的濃度;
故答案為增大H2O(g)的濃度?!窘馕觥緽mol/(L·s)35%不0.7增大H2O(g)的濃度21、略
【分析】【分析】
(1)根據方程式及燃料電池的特點判斷甲裝置;根據甲裝置判斷乙裝置;
(2)根據反應方程式得失電子判斷電極名稱;根據外加電源名稱確定乙裝置石墨電極名稱;
(3)先判斷原電池;電解池的電極名稱,再寫出相應的電極反應式;
(4)根據離子放電順序寫出相應的電解反應方程式;
(5)先根據得失電子數相等找出銀與氧氣的關系式,然后計算。
【詳解】
(1)根據反應方程式知,甲裝置是一個燃料電池,所以甲是把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置,是原電池;乙有外加電源,所以是電解池;
答案是:原電池;電解池;
(2)根據2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知,CH3OH發(fā)生氧化反應,所以該電極是負極,極反應為:CH3OH-6e-+8OH—=CO32—+6H2O;O2發(fā)生還原反應,所以該電極是正極;石墨與原電池的正極相連,所以石墨電極是陽極;
答案是:負極,CH3OH-6e-+8OH—=CO32—+6H2O;陽極;
(3)乙池為電解池,根據氧化性:銀離子大于氫離子;還原性:氫氧根離子大于硝酸根離子,所以電解硝酸銀溶液的總反應為:4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑;根據反應可知;乙池溶液pH的降低;
答案是:降低;
(4)根據得失電子數相等,氧氣與銀的關系式為:
O24Ag
22.44×108
x5.4
x=0.28L=280mL;
答案是:280。【解析】原電池電解池負極CH3OH-6e-+8OH—=CO32—+6H2O陽極降低28022、略
【分析】【分析】
碳酸鈉是強堿弱酸鹽;碳酸根離子水解導致溶液呈堿性;鹽酸是一元強酸完全電離;醋酸是一元弱酸部分電離;根據外界條件對電離平衡的影響以及溶液中的電荷守恒等分析判斷;酸或堿抑制水的電離,含有弱離子的鹽促進水的電離。
【詳解】
(1)碳酸鈉是強堿弱酸鹽,碳酸根離子水解導致溶液呈堿性,碳酸根離子水解有兩步,以第一步水解為主,第一步水解方程式為CO32-+H2O?HCO3-+OH-。
(2)a.醋酸是弱電解質;HCl是強電解質;相同溫度相同濃度下,鹽酸中氫離子濃度大于醋酸,所以鹽酸pH小于醋酸,a錯誤;
b.醋酸是弱電解質、HCl是強電解質,相同溫度相同濃度下,鹽酸導電能力大于醋酸,b錯誤;
c.酸或堿抑制水電離,酸中氫離子濃度越大其抑制水電離程度越大,根據a知,鹽酸中氫離子濃度大于醋酸,所以鹽酸中水電離出的c(OH-)小于醋酸;c錯誤;
d.中和等物質的量的NaOH;鹽酸與醋酸均為一元酸,與氫氧化鈉按物質的量之比1:1反應,故消耗等濃度的鹽酸和醋酸溶液體積相同,d正確;
答案選d。
(3)酸或堿抑制水電離,含有弱離子的鹽促進水電離,所以醋酸溶液中水電離出的c(H+)=氯化銨溶液中水電離出的c(H+)=10-pH=10-4mol/L,所以醋酸中水電離出的c(H+)與氯化銨溶液中水電離出的c(H+)之比=10-10mol/L:10-4mol/L=10-6:1。
(4)a.根據電荷守恒,CH3COOH溶液中c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO ̄);a正確;
b.0.1mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀釋,溶液中c(H+)減小,溫度不變水的離子積常數不變,則溶液中c(OH-)增大,b錯誤;
c.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固體,c(CH3COO ̄)增大而抑制醋酸電離;平衡逆向移動,c正確;
d.常溫下,pH=2的CH3COOH溶液濃度大于pH=12的NaOH溶液;等體積混合后醋酸有剩余,醋酸電離程度大于醋酸根離子水解程度,所以混合溶液的pH<7,d錯誤;
e.室溫下向pH=3的醋酸溶液中加水稀釋,溶液中溫度不變,醋酸電離平衡常數及水的離子積常數不變,所以溶液中不變;e正確;
答案選bd。
【點睛】
本題考查弱電解質的電離平衡、離子濃度大小比較、酸堿混合溶液定性判斷、鹽類水解等知識點,明確化學反應原理是解本題關鍵,注意平衡常數只與溫度有關,與溶液酸堿性及濃度無關。【解析】CO32-+H2O?HCO3-+OH-d10-6:1bd23、略
【分析】【詳解】
(1)①常溫下0.1mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀釋過程中,醋酸的電離程度增大,溶液的體積增大,但溶液體積增大對c(H+)、c(CH3COO-)的影響大于電離程度增大的影響,所以c(H+)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)減小,c(OH-)增大。
a.由分析可知,CH3COOH溶液在加水稀釋過程中,c(H+)不斷減小;a符合題意;
b.CH3COOH溶液在加水稀釋過程中,c(CH3COO-)不斷減小,則增大,b不符合題意;
c.c(H+)?c(OH-)=KW,溫度不變時,KW不變;c不符合題意;
d.CH3COOH溶液在加水稀釋過程中,c(H+)不斷減小,c(OH-)增大,所以增大;d不符合題意;
e.Ka只受溫度變化的影響,所以不變;e不符合題意;
故選a。
②驗證醋酸與碳酸的酸性強弱時;可利用強酸制弱酸的原理,則實驗方案為:向盛有碳酸氫鈉溶液的試管中滴加醋酸,將產生的氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁。答案為:a;向盛有碳酸氫鈉溶液的試管中滴加醋酸,將產生的氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁;
(2)①根據以上信息可知,在水溶液中發(fā)生部分電離,則能發(fā)生水解,Na2SO4溶液呈堿性。
②由于Ka1(H2C2O4)>Ka(NaHSO4)>Ka2(H2C2O4),所以少量Na2C2O4溶液與過量NaHSO4溶液反應的離子方程式為:+=+
③室溫下,pH=1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.1mol/L,Ka()==1.2×10-2,=0.12:1。答案為:堿;+=+0.12:1;
(3)在a點,NH4HSO4溶液與NaOH溶液的體積相同,剛好發(fā)生反應,生成NaNH4SO4等,此時發(fā)生水解,溶液呈酸性;在b點,溶液呈中性,此時溶液中只有少部分轉化為NH3?H2O;在c點,溶液中有二分之一的與OH-發(fā)生反應生成NH3?H2O,此時NH3?H2O發(fā)生電離,溶液呈堿性;在d點,與OH-完全反應生成NH3?H2O,此時NH3?H2O發(fā)生電離,溶液呈堿性,由此可知,圖中a、b、c、d四個點,水的電離程度最大的是a點。a點時,反應后溶液中,c(Na+)=c()=c(),加入NaOH與少量反應至b點,在b點,溶液呈中性,所以溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是c(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-)。答案為:a;c(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-)。
【點睛】
分析b點溶液中離子濃度的大小關系時,可以a點作參照。【解析】(1)a向盛有碳酸氫鈉溶液的試管中滴加醋酸;將產生的氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁。
(2)堿+=+0.12:1
(3)ac(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-)24、略
【分析】【分析】
圖1裝置左側是原電池,發(fā)生的電極反應式,鋅電極:Zn?2e?=Zn2+,銅電極:Cu2++2e?=Cu;右側為電解池,電解液為NaOH溶液,M電極為陽極,電極反應式為:Fe-2e+2OH-=Fe(OH)2,N電極為陰極,電極反應式為:2H++2e?=H2↑。
圖2裝置Y電極為陽極,電極反應式為:Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O、4OH--4e-=2H2O+O2↑,X電極為陰極,電極反應式為:2H++2e?=H2↑。以此分析解答。
【詳解】
I.(1)根據上述分析可知:電極反應不變的情況下;只有在金屬活動順序表中活潑性低于銅才可以替代Cu作電極,四個選項中只有D選項鋁的活潑性大于銅,因此鋁符合題意;故答案:D。
(2)根據上述分析可知:M電極為陽極,電極反應式為:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2,故答案:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2。
(3)SO為陰離子,在溶液中從正極移向負極,所以從右向左移動;M電極為陽極,電極反應式為:Fe?2e?=Fe2+,F(xiàn)e2++2OH?=Fe(OH)2↓,F(xiàn)e(OH)2不穩(wěn)定被氧化成Fe(OH)3;所以可以看到,在M電極附近有紅褐色斑點產生;故答案:從右向左;有紅褐色斑點產生。
II.(4)根據上述分析可知:圖2裝置中X極為陰極,電極反應式為:2H++2e?=H2↑;消耗氫離子剩余氫氧根離子,所以X極區(qū)溶液的pH增大,故答案:增大。
(5)根據上述分析可知:Y極為陽極,堿性環(huán)境溶液不渾濁,則Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O,根據兩極均有氣體產生,所以溶液中的陰離子OH-也會放電,發(fā)生電極反應:4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案:4OH--4e-=2H2O+O2↑。
(6)根據上述分析可知:X極的氣體為n(H2)==0.03mol,Y極氣體n(O2)==0.0075mol,X極得到電子0.06mol,Y極生成氣體失去0.0075×4=0.03mol,則鐵失去電子0.03mol,則鐵的質量減少m(Fe)=56g?mol?1×mol=0.28g;故答案:0.28。
(7)在堿性鋅電池中,用高鐵酸鉀作為正極材料,電池總反應:2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,根據氧化還原反應特點,該電池正極發(fā)生還原反應,其電極反應式為:2FeO+6e+5H2O=Fe2O3+10OH-,故答案:2FeO+6e+5H2O=Fe2O3+10OH-?!窘馕觥緿Fe-2e+2OH-=Fe(OH)2從右向左有紅褐色沉淀產生增大4OH--4e-=O2↑+2H2O0.282FeO+6e+5H2O=Fe2O3+10OH-25、略
【分析】【詳解】
Ⅰ.(1)由圖象可知;當放出一半氣體所需要的時間為1min;
(2)反應物濃度大小決定反應速率大??;隨著反應的進行,雙氧水的濃度逐漸減小,反應速率也隨著減小,故答案為D>C>B>A;
(3)由反應方程式為:2H2O22H2O+O2↑;該反應為不可逆反應,在5min后,收集到的氣體體積不再增加,說明過氧化氫完全分解;
由圖象可知,生成氧氣的體積為60mL,2H2O22H2O+O2↑2mol22.4Ln(H2O2)0.06L
n(H2O2)==0.00536mol,所以c(H2O2)==0.11mol·L-1;
Ⅱ.(1)根據化學反應速率數學表達式,v(N2)=mol·L-1·min-1=0.05mol·L-1·min-1;
根據反應N2(g)+O2(g)2NO(g),消耗N2的物質的量為0.5mol,此時N2的轉化率為
(2)A;用不同物質的反應速率表示達到平衡;要求反應方向一正一逆,且反應速率之比等于系數之比,選項A正確;
B、ρ=條件是恒容,v不變,反應物和生成物都是氣體,氣體質量不變,因此密度不能作為達到平衡的標志,選項B錯誤;
C、M=氣體的質量不變,氣體系數之和相等,n不變,因此平均相對分子質量不變,不能作為達到平衡的標志,選項C錯誤;
D、2v正(N2)=v正(NO)=v逆(NO);正逆反應速率相等,反應達平衡狀態(tài),選項D正確;
答案選AD;
(3)A、化學平衡常數K=此反應是吸熱反應,升高溫度,平衡向正反應方向移動,化學平衡常數只受溫度的影響,因此隨著溫度的升高,化學平衡常數增大,選項A正確;
B;催化劑只增大反應速率;對化學平衡無影響,選項B錯誤;
C、先拐先平衡,說明反應速率快,即T1>T2,此反應是吸熱反應,升高溫度,平衡向正反應方向移動,N2的轉化率增大;選項C正確;
答案選AC;
(4)此時的Qc==9×10-4,上述反應達到平衡時的化學平衡常數為K=64×10-4,Qc<K,說明反應向正反應方向移動,v正>v逆;
(5)反應FeO(s)+C(s)=Fe(s)+CO(g)ΔH>0,ΔS>0,根據ΔG=ΔH-TΔS<0時能自發(fā)進行;則高溫有利于自發(fā)進行,故反應在高溫條件下能自發(fā)進行;
(6)CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),反應是氣體體積不變的放熱反應,在t2時刻因改變某個條件濃度發(fā)生變化的情況是二氧化碳濃度增大,一氧化碳濃度減小,說明平衡逆向進行,降低溫度或增加水蒸氣的量或減少氫氣的量均可以實現(xiàn);答案為:B?!窘馕觥竣?1min②.D>C>B>A③.0.11mol/L④.0.05mol/(L·min)⑤.50%⑥.AD⑦.AC⑧.>⑨.高溫⑩.B26、略
【分析】【分析】
達到平衡時N2的濃度為2mol/L;據此可以計算出平衡時三種氣體的物質的量或濃度,結合平衡移動的影響因素分析解答。
【詳解】
(1)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)反應中氣體的物質的量減少,ΔS<0;故答案為:<;
(2)達到平衡時N2的濃度為2mol/L,平衡時氮氣的物質的量為:n(N2)=2mol/L×10L=20mol,達到平衡時消耗氮氣的物質的量為40mol-20mol=20mol,v(N2)==0.5mol/(L?s);故答案為:0.5mol/(L?s);
(3)平衡時氮氣的轉化率達到最大,該條件下N2的最大轉化率為×100%=50%;平衡時生成氨氣40mol,剩余氫氣60mol,則平衡常數==0.037,混合氣體中NH3的體積分數=物質的量分數=×100%=33%;故答案為:50%;0.037;33%;
(4)要提高氨氣的產率,需要使平衡正向移動,該反應為氣體體積減小的放熱反應,則低溫、高壓條件下有利于平衡正向移動,及時分離出氨氣,有利于提高氨氣的產率,故答案為:②④?!窘馕觥竣?<②.0.5mol·L-1·s-1③.50%④.0.037⑤.33%⑥.②④四、判斷題(共2題,共12分)27、B【分析】【詳解】
氯化銨水解顯酸性,酸與鐵銹反應,錯誤。28、A【分析】【詳解】
碘蒸氣和氫氣的反應是可逆反應,1mol碘蒸氣和1mol氫氣反應,生成的碘化氫的物質的量小于2mol,生成的碘化氫分子數小于2NA,故說法正確。五、元素或物質推斷題(共2題,共8分)29、略
【分析】【分析】
B原子得一個電子填入3p軌道后,3p軌道已充滿,B為Cl元素;比少一個電子層,則A為Na;C原子的p軌道中有3個未成對電子,C原子的外圍電子排布為是第VA族元素,其氣態(tài)氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氫化物中最大,所以為N元素;D的最高化合價和最低化合價的代數和為4,為第VIA族元素,最高價氧化物中含D的質量分數為可推知D的相對原子質量為32,其核內質子數等于中子數,所以質子數為16,D為S元素;是離子,離子是離子,R是由離子與離子以2:1形成的離子化合物;
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