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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年滬科版選修4化學(xué)上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(xué)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、下列有關(guān)中和熱的說法正確的是A.表示中和熱的熱化學(xué)方程式:H+(l)+OH-(l)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/molB.準(zhǔn)確測量中和熱的實驗過程中,至少需測定溫度4次C.中和熱測定過程中,環(huán)形玻璃攪拌棒若用銅棒代替,則測量出的中和熱數(shù)值偏小D.已知1/2H2SO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)=1/2BaSO4(s)+H2O(l)ΔH=-akJ/mol,則該反應(yīng)的中和熱為akJ/mol2、下列圖中的實驗方案;能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>
A.圖甲:進(jìn)行中和熱的測定B.圖乙:比較HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性強弱C.圖丙:驗證CuCl2對H2O2分解有催化作用D.圖?。候炞C2NO2(g)N2O4(g)△H<03、關(guān)于常溫下pH=2的草酸(H2C2O4)溶液,下列說法正確的是A.1L溶液中含H+為0.02molB.c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)C.加水稀釋,草酸的電離度增大,溶液pH減小D.加入等體積pH=2的鹽酸,溶液酸性減小4、常溫下,用0.100mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.100mol·L-1H3PO4溶液;曲線如圖所示。下列說法不正確的是()
A.當(dāng)2<pH<4.7時溶液中的溶質(zhì)是H3PO4和NaH2PO4B.pH=4.7處,c(Na+)=c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)C.pH=9.7處,c(Na+)>c(HPO42-)>c(OH-)>c(H+)D.NaH2PO4溶液中,c(H+)>c(OH-)5、下列實驗操作和現(xiàn)象與所得結(jié)論一定正確的是。選項操作現(xiàn)象結(jié)論A向黃色的溶液中滴加氫碘酸溶液變?yōu)樽霞t色氧化性:B向某無色溶液中滴加稀鹽酸,將產(chǎn)生的無色氣體通入品紅溶液品紅溶液褪色原溶液中含有C向和共存的溶液中滴加適量NaOH溶液,過濾、洗滌得到白色沉淀相同溫度下,溶度積常數(shù):D一定溫度下,向溶液中加入少量KOH溶液橙色變淺減小濃度,的平衡正向移動
A.AB.BC.CD.D6、2019年諾貝爾化學(xué)獎頒給了對鋰離子電池研發(fā)作出卓越貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。筆記本電腦的電池常用鈷酸鋰電池,其工作原理如下圖所示,總反應(yīng)為LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2。下列說法不正確的是。
A.放電時,負(fù)極的電極反應(yīng)式:LixC6-xe-=xLi++C6B.放電時,電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線、用電器、導(dǎo)線到正極C.充電時,陽極的電極反應(yīng)式:LiCoO2-xe-=xLi++Li1-xCoO2D.充電時,當(dāng)導(dǎo)線中傳遞1mol電子,理論上將有1molLi+向B極移動7、一種新型的燃料電池,它以多孔鎳板為電極插入KOH溶液中,然后分別向兩極通入乙烷和氧氣。有關(guān)此電池的推斷正確的是A.負(fù)極反應(yīng)為14H2O+7O2+28e-=28OH-B.放電一段時間后,負(fù)極周圍的pH升高C.每消耗1molC2H6,則電路上轉(zhuǎn)移的電子為14molD.放電過程中KOH的物質(zhì)的量濃度不變評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)8、已知反應(yīng):
①C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH1=-110.5kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH2=-57.3kJ/mol
下列結(jié)論正確的是()A.若碳的燃燒熱用ΔH3來表示,則ΔH3<ΔH1B.H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1C.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水,放出的熱量小于57.3kJ9、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(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反應(yīng)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(shù);受溫度影響。下列說法正確的是()
A.達(dá)平衡時,容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為4∶5B.達(dá)平衡時,容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大C.達(dá)平衡時,容器Ⅲ中NO的體積分?jǐn)?shù)小于50%D.當(dāng)溫度改變?yōu)門2時,若k正=k逆,則T2>T110、根據(jù)相應(yīng)的圖象,判斷下列相關(guān)說法正確的是()A.甲:aX(g)+bY(g)cZ(g)密閉容器中反應(yīng)達(dá)平衡,T0時條件改變?nèi)鐖D所示,則改變的條件一定是加入催化劑B.乙:L(s)+aG(g)bR(g)反應(yīng)達(dá)到平衡時,外界條件對平衡影響如圖所示,若P1>P2,則a>bC.丙:aA+bBcC物質(zhì)的百分含量和溫度關(guān)系如圖所示,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D.丁:A+2B2C+3D反應(yīng)速率和反應(yīng)條件變化關(guān)系如圖所示,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),C是氣體、D為固體或液體11、高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種優(yōu)良的水處理劑。25℃,其水溶液中加酸或堿改變?nèi)芤旱膒H時,含鐵粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)隨pH的變化如圖所示[已知]。下列說法正確的是()
A.K2FeO4、H2FeO4都屬于強電解質(zhì)B.由B點數(shù)據(jù)可知,H2FeO4的第一步電離常數(shù)Ka1=4.0×10-4C.25℃,H2FeO4(aq)+H+H3FeO4+(aq)的平衡常數(shù)K>100D.C兩點對應(yīng)溶液中水的電離程度不相等12、H2S為二元弱酸,20℃的pKa1=6.89,pKa2=14.15(電離常數(shù)K的負(fù)對數(shù)-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(fā)),在該過程中下列微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)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+)13、25℃時,向10mL0.01mol·L-1NaCN溶液中逐滴加入0.01mol·L-1的鹽酸,溶液中CN-;HCN物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(δ)隨pH變化的關(guān)系如圖甲所示;其中a點的坐標(biāo)為(9.5,0.5)。溶液的pH變化曲線如圖乙所示。下列溶液中的關(guān)系正確的是。
A.圖甲中pH=7的溶液:c(Cl-)<c(HCN)B.常溫下,NaCN的水解平衡常數(shù):Kh(NaCN)=10-4.5mol·L-1C.圖乙中b點的溶液:c(HCN)>c(Cl-)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)D.圖乙中c點的溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+c(CN-)14、下列溶液中有關(guān)微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是()A.pH=4的0.1mol·L-1的NaHA溶液中:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)B.NaHSO3和NaHCO3兩溶液混合呈中性的溶液中(S和C均用R表示):c(Na+)=c(HRO3—)+2c(RO32—)C.常溫下,等物質(zhì)的量濃度的三種溶液:①(NH4)2CO3②(NH4)2SO4③(NH4)2Fe(SO4)2中c(NH4+):①<③<②D.常溫下,將醋酸鈉、鹽酸兩溶液混合呈中性的溶液中:c(Na+)>c(Cl—)=c(CH3COOH)15、二茂鐵[Fe(C5H5)2]可作為燃料的節(jié)能消煙劑;抗爆劑。二茂鐵的電化學(xué)制備裝置與原理如圖所示,下列說法正確的是。
A.a為電源的負(fù)極B.電解質(zhì)溶液是NaBr水溶液和DMF溶液的混合液C.電解池的總反應(yīng)化學(xué)方程式為Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2↑D.二茂鐵制備過程中陰極的電極反應(yīng)為2H++2e-H2↑評卷人得分三、填空題(共6題,共12分)16、發(fā)射衛(wèi)星時可用肼(N2H4)為燃料和二氧化氮做氧化劑;兩者反應(yīng)生成氮氣和氣態(tài)水;已知:
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-242kJ/mol
1/2H2(g)+1/2F2(g)=HF(g)△H=-269kJ/mol
(1)肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___________;
(2)有人認(rèn)為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑,則反應(yīng)釋放能量更大,肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_17、在某一容積為2L的密閉容器內(nèi),加入0.8molH2和0.6molI2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I2(g)?2HI(g)ΔH<0。反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化情況如圖:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為______,若升高溫度,化學(xué)平衡常數(shù)K______(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(2)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時,平均速率v(HI)=_____mol·L-1·min-1,轉(zhuǎn)化率α(H2)=_____。
(3)HI的體積分?jǐn)?shù)φ(HI)隨時間變化如圖中曲線Ⅱ所示。若改變反應(yīng)條件,在甲條件下φ(HI)的變化如圖中曲線Ⅰ所示,在乙條件下φ(HI)的變化如圖中曲線Ⅲ所示。則甲條件可能是_____(填入下列條件的序號,下同),乙條件可能是______。
①恒容條件下;升高溫度。
②恒容條件下;降低溫度。
③恒溫條件下;縮小反應(yīng)容器體積。
④恒溫條件下;擴(kuò)大反應(yīng)容器體積。
⑤恒溫恒容條件下,加入適當(dāng)催化劑18、中學(xué)化學(xué)實驗中,淡黃色的pH試紙常用于測定溶液的酸堿性。25℃時,若溶液的pH=7,試紙不變色;若pH<7,試紙變紅色;若pH>7,試紙變藍(lán)色。而要精確測定溶液的pH,需用pH計。pH計主要通過測定溶液中H+的濃度來測定溶液的pH。已知100℃時,水的離子積常數(shù)Kw=1×10?12。
⑴已知水中存在如下平衡:H2O+H2OH3O++OH-△H>0,現(xiàn)欲使平衡向左移動,且所得溶液呈酸性,選擇的方法是________(填字母序號)。
A.向水中加入NaHSO4B.向水中加入NaCl
C.加熱水至100℃D.在水中加入KOH
⑵現(xiàn)欲測定100℃沸水的pH及酸堿性,若用pH試紙測定,則試紙顯_____色,溶液顯___性(填“酸”、“堿”或“中”);若用pH計測定,則pH____7(填“>”;“=”或“<”)。
⑶向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42?離子剛好沉淀完全時,溶液的pH____7(填“>”、“=”或“<”),離子方程式為__________________________。19、某二元酸(化學(xué)式用H2B表示)在水中的電離方程式是H2B=H++HB-;HB-H++B2-?;卮鹣铝袉栴}。
(1)Na2B溶液顯________(填“酸性”“中性”或“堿性”),理由是____________________(用離子方程式表示)。
(2)在0.1mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子濃度關(guān)系式正確的是________(填字母)。
A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1mol·L-1
B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)
D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)
(3)已知0.1mol·L-1NaHB溶液的pH=2,0.1mol·L-1NaHB溶液中各種離子濃度由大到小的順序是______________________________20、弱酸HA的電離常數(shù)25℃時,有關(guān)弱酸的電離常數(shù)如下:。弱酸化學(xué)式HCOOH②CH3COOHC6H5OH④H2A電離常數(shù)1.810-41.810-51.310-10K1=4.310-7,K2=5.610-11⑴四種酸的酸性由強到弱的順序是________________(用序號填空)。⑵向0.1mol/LCH3COOH溶液中滴加NaOH至溶液中時,此時溶液的pH=________。⑶當(dāng)H2A與NaOH溶液1:1混合溶液顯________性(選填“酸、中、堿”)。21、水是生命的源泉;工業(yè)的血液、城市的命脈。河水是主要的飲用水源;污染物通過飲用水可毒害人體,也可通過食物鏈和灌溉農(nóng)田間接危及健康。請回答下列問題:
(1)純水在100℃時,pH=6,該溫度下1mol·L-1的NaOH溶液中,由水電離出的c(OH-)=___mol·L-1。
(2)25℃時,向水的電離平衡體系中加入少量碳酸鈉固體,得到pH為11的溶液,其水解的離子方程式為___。
(3)體積均為100mLpH均為2的CH3COOH與一元酸HX,加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示,則相同溫度時,HX的電離平衡常數(shù)__(填“大于”或“小于”或“等丁”)CH3COOH的電離平衡常數(shù)。
(4)電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度強弱的物理量。已知:?;瘜W(xué)式電離常數(shù)(25℃)HCNK=4.9×10-10CH3COOOHK=1.8×10-5H2CO3K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
①25℃時,有等濃度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三種溶液的pH由大到小的順序為___。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
(5)25℃時,在CH3COOH與CH3COONa的混合溶液中,若測得pH=6,則溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=__mol·L-1(填精確值)。評卷人得分四、判斷題(共1題,共6分)22、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共6分)23、隨著我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的確定,含碳化合物的綜合利用備受關(guān)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(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
反應(yīng)Ⅲ:
回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ的=_______已知由實驗測得反應(yīng)Ⅰ的(為速率常數(shù),與溫度、催化劑有關(guān))。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(zhuǎn)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(yīng)達(dá)到平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率為a,CH3OH的物質(zhì)的量為bmol,則此溫度下反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx=_______[寫出含有a、b的計算式;對于反應(yīng)為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。已知CH3OH的沸點為64.7℃]。其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達(dá)平衡時平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)反應(yīng)Ⅲ可能的反應(yīng)歷程如圖所示。
注:方框內(nèi)包含微粒種類及數(shù)目;微粒的相對總能量(括號里的數(shù)字或字母;單位:eV)。其中,TS表示過渡態(tài)、*表示吸附在催化劑上的微粒。
①反應(yīng)歷程中,生成甲醇的決速步驟的反應(yīng)方程式為_______。
②相對總能量_______eV(計算結(jié)果保留2位小數(shù))。(已知:)24、常溫下,有下列四種溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH
(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化學(xué)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(yīng)速率的大小關(guān)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(yīng),消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①_______④(填“>”、“<”或“=”)。25、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(shù)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:__。評卷人得分六、工業(yè)流程題(共3題,共12分)26、合成氨的流程示意圖如下:
回答下列問題:
(1)工業(yè)合成氨的原料是氮氣和氫氣。氮氣是從空氣中分離出來的,通常使用的兩種分離方法是____,_____;氫氣的來源是水和碳?xì)浠衔?,寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式____________,___________;
(2)設(shè)備A中含有電加熱器,觸媒和熱交換器,設(shè)備A的名稱是______,其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________;
(3)設(shè)備B的名稱是____,其中m和n是兩個通水口,入水口是_______(填“m”或“n”)。不宜從相反方向通水的原因是__________;
(4)設(shè)備C的作用是_________;
(5)在原料氣制備過程中混有的CO對催化劑有毒害作用;欲除去原料氣中的CO,可通過以下反應(yīng)來實現(xiàn):
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
已知1000K時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.627,若要使CO的轉(zhuǎn)化率超過90%,則起始物中的c(H2O):c(CO)不低于______。27、NiCO3常用于催化劑、電鍍、陶瓷等工業(yè)。現(xiàn)用某含鎳電鍍廢渣(含Cu、Zn、Fe、Cr等雜質(zhì))制取NiCO3的過程如圖所示:
(1)流程中的試劑X(某鈉鹽)的化學(xué)式是___________。
(2)“氧化”時需保持濾液在40℃左右,用6%的H2O2溶液氧化。控制溫度不超過40℃的原因是______(用化學(xué)方程式表示)。
(3)Fe2+也可以用NaClO3氧化,生成的Fe3+在較小pH條件下水解,最終形成黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀而被除去,如圖是pH—溫度關(guān)系圖,圖中陰影部分為黃鈉鐵礬穩(wěn)定存在的區(qū)域,下列說法不正確的是________(填字母)。
a.黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]中鐵為+2價。
b.pH過低或過高均不利于生成黃鈉鐵礬;其原因相同。
c.氯酸鈉在氧化Fe2+時,1molNaClO3得到的電子數(shù)為6NA
d.工業(yè)生產(chǎn)中溫度常保持在85~95℃,加入Na2SO4后生成黃鈉鐵礬;此時溶液的pH約為1.2~1.8。
(4)加入Na2CO3溶液時,確認(rèn)Ni2+已經(jīng)完全沉淀的實驗方法是_______________。
(5)某小組利用NiCO3制取鎳氫電池的正極材料堿式氧化鎳(NiOOH);過程如圖:
①已知25℃時,Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,當(dāng)調(diào)節(jié)pH≥9時,溶液中殘留的c(Ni2+)________mol/L。
②寫出在空氣中加熱Ni(OH)2制取NiOOH的化學(xué)方程式________________。
③鎳氫電池電解液為30%的KOH,負(fù)極為MH(即吸氫材料M吸附氫原子)。充電時也可實現(xiàn)Ni(OH)2轉(zhuǎn)化為NiOOH。請寫出放電時該電池的總反應(yīng)式______________。28、以方鉛礦(PbS)為原料制備鉛蓄電池的電極材料的工藝流程如圖所示:
請回答下列問題:
(1)“焙燒”生成的氣體直接排放可能造成的環(huán)境問題是______,“焙燒”前須將方鉛礦研磨粉粹的目的是______。
(2)電解時,如c(Pb2+)遠(yuǎn)大于c(H+),則Pb2+優(yōu)先于H+放電,工業(yè)上應(yīng)用此原理可對鉛進(jìn)行電解精煉?!按帚U”的雜質(zhì)主要有鋅、鐵、銅、銀等,則陽極泥的主要成分為_____。
(3)寫出制備PbO2的離子方程式______。
(4)已知部分含鉛化合物的Ksp如下表所示:。物質(zhì)PbCl2PbSKsp1.2×10-59.0×10-29
①鉛與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生少量氣泡后反應(yīng)終止,原因是_______。
②Pb(NO3)2是強酸弱堿鹽,氫硫酸是弱酸[Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15],已知K>105時可以認(rèn)為反應(yīng)基本完全,請判斷向Pb(NO3)2溶液中通入H2S氣體___(填能或否)形成PbS沉淀。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A.中和熱的熱化學(xué)方程式為H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol;A錯誤;
B.準(zhǔn)確測量中和熱的實驗過程;一般要測量起始酸;堿的溫度,反應(yīng)中的最高溫度三次,B錯誤;
C.中和熱測定實驗成敗的關(guān)鍵是保溫工作;金屬銅的導(dǎo)熱效果好于環(huán)形玻璃攪拌棒,所以測量出的中和熱數(shù)值偏小,C正確;
D.中和熱指的是稀溶液中;酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時放出的熱量,反應(yīng)生成硫酸鋇過程放熱,反應(yīng)的焓變數(shù)值大于中和熱數(shù)值,因此該反應(yīng)的反應(yīng)熱為akJ/mol,D錯誤;
答案為C。
【點睛】
準(zhǔn)確測量中和熱的實驗過程,一般要測量起始酸、堿的溫度,反應(yīng)中的最高溫度。2、D【分析】【詳解】
A.銅絲可導(dǎo)熱;應(yīng)選環(huán)形玻璃攪拌棒,且沒有用硬紙板蓋在大小燒杯杯口上面,會導(dǎo)致熱量散失,增大實驗誤差,故A錯誤;
B.鹽酸易揮發(fā),鹽酸也能與硅酸鈉溶液反應(yīng),則不能比較H2CO3和H2SiO3的酸性強弱;故B錯誤;
C.溫度不同;催化劑不同;應(yīng)控制溫度相同,才能探究催化劑對反應(yīng)速率的影響,故C錯誤;
D.溫度不同,溫度高時顏色深,則可驗證2NO2(g)?N2O4(g)△H<0;故D正確;
故選D。3、B【分析】【詳解】
A選項,c(H+)=0.01mol/L,1L溶液中含H+為0.01mol;故A錯誤;
B選項,根據(jù)電荷守恒得到c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-);故B正確;
C選項;加水稀釋,平衡正向移動,氫離子濃度減小,草酸的電離度增大,溶液pH增大,故C錯誤;
D選項;加入等體積pH=2的鹽酸,溶液酸性不變,故D錯誤。
綜上所述;答案為B。
【點睛】
草酸是二元弱酸,但pH=2,氫離子濃度與幾元酸無關(guān),根據(jù)pH值可得c(H+)=0.01mol/L,很多同學(xué)容易混淆c(二元酸)=0.01mol/L,如果是強酸c(H+)=0.02mol/L,若是弱酸,則c(H+)<0.01mol/L。4、B【分析】【詳解】
A、少量NaOH與H3PO4反應(yīng)生成NaH2PO4,則溶液中的溶質(zhì)是H3PO4和NaH2PO4;故A正確;
B、V(NaOH溶液)=20mL時,pH=4.7,H3PO4溶液與NaOH溶液恰好反應(yīng)生成NaH2PO4,根據(jù)物料守恒有c(Na+)=c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)+c(H3PO4);故B錯誤;
C、pH=9.7時,Na2HPO4溶液呈堿性,說明HPO42-的水解程度大于其電離程度;故C正確;
D、根據(jù)圖示信息可知,NaH2PO4溶液pH=4.7;顯酸性,故D正確。
故選B。5、D【分析】【詳解】
A.向溶液中滴加HI溶液;硝酸根和氫離子形成硝酸具有強氧化性,硝酸的氧化性強于三價鐵離子,硝酸先氧化碘離子,故A錯誤;
B.向某無色溶液中滴加稀鹽酸,將產(chǎn)生的無色氣體通入品紅溶液,品紅溶液褪色,原溶液中含有等;故B錯誤;
C.未說明Mg2+和Cu2+共存的溶液中2種離子的濃度大小;無法判斷溶度積常數(shù)的大小關(guān)系,故C錯誤;
D.加入KOH,減小濃度,的平衡正向移動;溶液橙色變淺,故D正確;
故選D。6、D【分析】【分析】
由電池總反應(yīng)可知,放電時Co元素的化合價降低,Li1-xCoO2在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng),Li元素的化合價升高,LixC6在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng);充電時為電解裝置。
【詳解】
A項、放電時,Li元素的化合價升高,LixC6在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為LixC6-xe-=xLi++C6;故A正確;
B項;放電時;電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線、用電器、導(dǎo)線到正極,故B正確;
C項、充電時,電池的正極與電源的正極相連做電解池的陽極,LiCoO2在陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為LiCoO2-xe-=xLi++Li1-xCoO2;故C正確;
D項、充電時,為電解裝置,陽離子向陰極移動,則Li+通過陽離子交換膜從右向左移動;故D錯誤;
故選D。
【點睛】
充電時為電解裝置,電池的正極與電源的正極相連做電解池的陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電池的負(fù)極與電源的負(fù)極相連做電解池的陰極,發(fā)生還原反應(yīng)是解答關(guān)鍵。7、C【分析】試題分析:A.負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),應(yīng)為C2H6+18OH--14e-=2CO32-+12H2O,故A錯誤;B.由負(fù)極電極方程式可知,負(fù)極消耗OH-離子,負(fù)極周圍的pH值減小,故B錯誤;C.負(fù)極電極反應(yīng)式為C2H6+18OH--14e-=2CO32-+12H2O,由電極方程式可知每消耗1molC2H6,則電路上轉(zhuǎn)移的電子為14mol,故C正確;D.電池工作過程中,電池總反應(yīng)為2C2H6+8OH-+7O2=4CO32-+10H2O,反應(yīng)消耗OH-離子;溶液的pH值逐漸減小,故D錯誤。
考點:化學(xué)電源新型電池二、多選題(共8題,共16分)8、AD【分析】【詳解】
A.燃燒熱是指1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量,又C(s)+O2(g)═CO(g)△H1=-110.5kJ/mol,該反應(yīng)沒有生成穩(wěn)定氧化物,則碳燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出熱量大,所以△H3<△H1,故A正確;
B.中和熱必須是生成1molH2O所放出的熱量,與幾元酸、堿無關(guān),而H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)除生成水以外還生成硫酸鈣沉淀,放出更多的熱量,則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的△H<2×(-57.3)kJ/mol,故B錯誤;
C.很多放熱反應(yīng)也需要條件才發(fā)生,如碳的燃燒反應(yīng),需要加熱才發(fā)生,但是該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故C錯誤;
D.醋酸電離要吸熱,則稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水,放出的熱量小于57.3kJ,故D正確。
故選:AD。
【點睛】
燃燒熱:在25攝氏度,101kPa時,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱;中和熱:在稀溶液中,強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時所釋放的熱量叫做中和熱。9、CD【分析】【詳解】
A.I中反應(yīng)三段式為。
則該溫度下平衡常數(shù)K==0.8;容器體積為1L,則平衡時I中氣體總物質(zhì)的量=1L×(0.2+0.4+0.2)mol/L=0.8mol,恒容恒溫時氣體壓強之比等于其物質(zhì)的量之比,如果平衡時I、II中壓強之比為4:5,則II中平衡時氣體總物質(zhì)的量為1mol,而II中開始時各氣體的總物質(zhì)的量恰好為1mol,II中開始時濃度商==則平衡正向移動,平衡正向移動導(dǎo)致混合氣體總物質(zhì)的量之和增大,所以達(dá)平衡時,容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比小于4:5,故A錯誤;
B.容器I中=1;如果II中平衡時c(NO2)=c(O2),設(shè)轉(zhuǎn)化的c(NO2)=xmol/L,則有0.3-x=0.2+0.5x,解得x=mol/L,平衡時c(NO2)=c(O2)=mol/L,c(NO)=0.5mol/L+mol/L=mol/L,此時容器II中濃度商為說明若容器II中c(NO2)=c(O2)時,平衡要逆向移動,則說明II中平衡時應(yīng)該存在c(NO2)>c(O2),即<1;故B錯誤;
C.平衡時I中NO的體積分?jǐn)?shù)為=50%;假設(shè)III中平衡時。
設(shè)III中NO的體積分?jǐn)?shù)為50%時,轉(zhuǎn)化的n(NO)=a;列三段式有:
則有解得a=0.1mol,則此時容器中c(NO2)=0.1mol/L,c(NO)=0.4mol/L,c(O2)=0.3mol/L,此時容器中濃度商為所以此時平衡要逆向移動,即NO的體積分?jǐn)?shù)要小于50%,故C正確;
D.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),達(dá)到平衡狀態(tài)時正逆反應(yīng)速率相等,則k正c2(NO2)=k逆c2(NO)?c(O2),據(jù)此可知T2溫度時k正=k逆,則K=1>0.8,該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡常數(shù)變大說明溫度升高,所以T2>T1;故D正確;
故答案為CD。
【點睛】
解決本題的關(guān)鍵是學(xué)生要靈活運用濃度商和平衡常數(shù)的比較來判斷平衡移動的方向,當(dāng)濃度商大于平衡常數(shù)時,平衡逆向移動,當(dāng)濃度商小于平衡常數(shù)時,平衡正向移動。10、CD【分析】【詳解】
A.甲:aX(g)+bY(g)cZ(g)密閉容器中反應(yīng)達(dá)平衡,若a+b=c時;加入催化劑或增大壓強時的圖像相同,A說法錯誤;
B.乙:L(s)+aG(g)bR(g)反應(yīng)達(dá)到平衡時,外界條件對平衡影響如圖所示,若P1>P2,等溫時,增大壓強G的體積分?jǐn)?shù)增大,平衡逆向移動,向氣體計量數(shù)減小的方向移動,則a<b;B說法錯誤;
C.丙:aA+bBcC物質(zhì)的百分含量和溫度關(guān)系如圖所示,T2之前,反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),T2點平衡;升高溫度,C的百分含量降低,平衡逆向移動,即逆向反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),C說法正確;
D.?。篈+2B2C+3D反應(yīng)速率和反應(yīng)條件變化關(guān)系如圖所示;降低溫度,平衡正向進(jìn)行,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng);增大壓強,平衡正向移動,氣體計量數(shù)左邊大于右邊,則A;B、C是氣體、D為固體或液體,D說法正確;
答案為CD。
【點睛】
丙中,初始量A最大,C為零,加入A、B物質(zhì)后開始加熱,故T2點之前反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)。11、BD【分析】【詳解】
A.溶液中存在HFeO4-、H2FeO4,所以H2FeO4屬于弱電解質(zhì);故A錯誤;
B.由B點數(shù)據(jù)可知,H2FeO4的第一步電離常數(shù)Ka1==4.0×10-4;故B正確;
C.H2FeO4(aq)和H3FeO4+(aq)相等時pH約等于1.5,25℃,H2FeO4(aq)+H+H3FeO4+(aq)的平衡常數(shù)K=<100;故C錯誤;
D.A點的溶液呈酸性,說明H2FeO4電離大于HFeO4-水解,抑制水電離,C點溶液呈堿性,說明HFeO4-電離小于FeO42-水解;促進(jìn)水電離,對應(yīng)溶液中水的電離程度不相等,故D正確;
選BD。
【點睛】
本題考查酸堿混合溶液定性判斷,側(cè)重考查學(xué)生圖象分析及判斷能力,明確各點溶液中溶質(zhì)成分及其性質(zhì)是解本題關(guān)鍵,注意根據(jù)A、C點計算H2FeO4的電離平衡常數(shù)。12、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(zhì)子守恒:c(Cl?)+c(OH?)═c(H+)+c(HS?)+2c(H2S)。
【詳解】
A.根據(jù)c(HS?)=c(S2?)可知,溶液呈堿性,所以c(OH?)>c(H+),由質(zhì)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(zhì)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(zhì)的電離比較弱,溶液中離子濃度大小關(guān)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(yīng)生成NaCl和H2S。溶液中,c(Na+)=c(Cl?),根據(jù)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。13、BC【分析】【分析】
NaCN溶液中加入鹽酸,發(fā)生反應(yīng)NaCN+HCl==NaCl+HCN,當(dāng)pH=9.5時,c(HCN)=c(CN-);當(dāng)加入鹽酸的體積為10mL時;NaCN與HCl剛好完全反應(yīng),生成HCN和NaCl。
【詳解】
A.圖甲溶液中,存在電荷守恒c(Cl-)+c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),pH=7,c(OH-)=c(H+),所以c(Cl-)+c(CN-)=c(Na+);溶液中存在物料守恒c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),故c(Cl-)=c(HCN);A不正確;
B.常溫下,a點時,c(CN-)=c(HCN),pH=9.5,c(OH-)=10-4.5mol/L,NaCN的水解平衡常數(shù):Kh(NaCN)==10-4.5mol·L-1;B正確;
C.圖乙中b點時,發(fā)生反應(yīng)后c(HCN)=c(Cl-)=c(CN-),此時溶液中CN-發(fā)生水解:CN-+H2OHCN+OH-,水解反應(yīng)后,c(HCN)增大,c(CN-)減小,所以溶液中:c(HCN)>c(Cl-)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+);C正確;
D.圖乙中c點的溶液中,發(fā)生反應(yīng)NaCN+HCl==NaCl+HCN,且二者剛好完全反應(yīng),反應(yīng)后,發(fā)生HCN的電離:HCNH++CN-,離子間滿足電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CN-),物料守恒:c(Cl-)=c(HCN)+c(CN-),故c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+2c(CN-);D不正確;
故選BC。14、BD【分析】【詳解】
A.pH=4的0.1mol·L-1的NaHA溶液中,電離大于水解,c(A2-)>c(H2A);不正確;
B.電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(HRO3—)+2c(RO32—)+c(OH―),溶液呈中性,所以c(H+)=c(OH―);正確;
C.(NH4)2CO3中RO32—促進(jìn)了NH4+的水解,(NH4)2SO4中SO42—對NH4+的水解無影響,(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2+對NH4+的水解起到抑制作用,所以c(NH4+):①<②<③;不正確;
D.電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH―)+c(CH3COO―)+c(Cl―);
物料守恒:c(Na+)=c(CH3COO―)+c(CH3COOH);
溶液呈中性,c(H+)=c(OH―),所以溶液中:c(Na+)>c(Cl—)=c(CH3COOH)正確;
故選BD。15、AC【分析】【分析】
由二茂鐵的電化學(xué)制備裝置與原理可知,與電源正極b相連的鐵為電解池的陽極,鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子,與電源負(fù)極a相連的鎳為電解池的陰極,鈉離子在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鈉,鈉與發(fā)生置換反應(yīng)生成和氫氣,與亞鐵離子反應(yīng)生成二茂鐵和鈉離子,制備二茂鐵的總反應(yīng)方程式為Fe+2+H2↑。
【詳解】
A.由分析可知,a為電源的負(fù)極,b為電源的正極;故A正確;
B.與電源負(fù)極a相連的鎳為電解池的陰極,鈉離子在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鈉,鈉能與水反應(yīng),則電解質(zhì)溶液不可能為NaBr水溶液;故B錯誤;
C.由分析可知,制備二茂鐵的總反應(yīng)方程式為Fe+2+H2↑;故C正確;
D.二茂鐵制備過程中陰極上鈉離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鈉,電極反應(yīng)式為Na++e-=Na;故D錯誤;
故選AC。
【點睛】
由二茂鐵的電化學(xué)制備裝置與原理可知,與電源正極b相連的鐵為電解池的陽極,與電源負(fù)極a相連的鎳為電解池的陰極是解答關(guān)鍵,鈉離子在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鈉是解答難點。三、填空題(共6題,共12分)16、略
【分析】【分析】
根據(jù)蓋斯定律解答。
【詳解】
已知:①N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ/mol
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-242kJ/mol
④1/2H2(g)+1/2F2(g)=HF(g)△H=-269kJ/mol
(1)根據(jù)蓋斯定律:①×2-②得氣態(tài)肼和二氧化氮的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1153.7KJ/mol;
故答案為2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1153.7KJ/mol;
(2)根據(jù)蓋斯定律,①+④×4-③×2得氣態(tài)肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135KJ/mol;
故答案為N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135KJ/mol?!窘馕觥?N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1153.7KJ/molN2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135KJ/mol17、略
【分析】【分析】
本題考查化學(xué)平衡已到的影響因素及計算;圖像分析注意拐點,先拐先平,說明其反應(yīng)速率快,熱化學(xué)中影響反應(yīng)速率的因素有:濃度;溫度、壓強、催化劑依次分析。圖像中HI的體積分?jǐn)?shù)φ(HI)最終值一樣,說明沒有發(fā)生平衡的移動,只是速率的影響。
【詳解】
(1)H2(g)+I2(g)?2HI(g)ΔH<0,應(yīng)的平衡常數(shù)K=反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡逆向進(jìn)行;
故答案為:K=減??;
(2)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),由圖象可知達(dá)到平衡時生成0.5mol/L的HI,反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時需要時間3min,平均速率v(HI)=0.5mol/L3min=0.167mol/(L?min),由圖象可知達(dá)到平衡時生成0.5molHI,則消耗0.25molH2,H2(g)的轉(zhuǎn)化率為0.25mol0.4mol×100%=62.5%;
故答案為:0.167;62.5%;
(3)曲線(Ⅰ)與曲線(Ⅱ)相比;到達(dá)平衡時間縮短,反應(yīng)速率加快,平衡時HI體積發(fā)生不變,平衡不移動,可能使用催化劑,由于反應(yīng)前后氣體體積不變,也可能是增大壓強,故選:③⑤;曲線(Ⅲ)與曲線(Ⅱ)相比,到達(dá)平衡時更長,反應(yīng)速率減慢,平衡時HI體積發(fā)生不變,平衡不移動,由于反應(yīng)前后氣體體積不變,應(yīng)是減小壓強,故選④;
故答案為:③⑤;④;
【點睛】
反應(yīng)速率是單位時間內(nèi)物質(zhì)的濃度的變化量,在計算時注意轉(zhuǎn)換關(guān)系最后一問根據(jù)圖像分析可得,只改變反應(yīng)速率,不使平衡移動?!窘馕觥縆=減小0.16762.5%③⑤④18、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1).欲使水的電離平衡向左移動的方法有:升高溫度、加入含有弱根離子的鹽溶液等;如果成酸性說明弱根離子結(jié)合了水電離的氫氧根離子,從而使氫離子濃度大于氫氧根離子;⑵100℃沸水呈中性,根據(jù)中性環(huán)境下PH試紙的顏色確定即可;25℃水的PH等于7,溫度升高PH增大;設(shè)KAl(SO4)2溶液中含有1mol溶質(zhì),滴加Ba(OH)2溶液至SO42?離子剛好沉淀完全時,需要Ba(OH)22mol,此時鋁離子恰好生成AlO2﹣;溶質(zhì)為偏鋁酸鈉。
解析:(1).向水中加入NaHSO4,電離出氫離子,氫離子濃度增大,溶液呈酸性,使H2O+H2OH3O++OH-平衡逆向移動,故A正確;向水中加入NaCl,H2O+H2OH3O++OH-平衡不移動,故B錯誤;加熱水至100℃,升高溫度,H2O+H2OH3O++OH-△H>0平衡正向移動,故C錯誤;在水中加入KOH,氫氧根離子濃度增大,溶液呈堿性,故D錯誤;⑵100℃沸水呈中性,中性環(huán)境下PH試紙的顏色是紅色;25℃水的PH等于7,溫度升高PH減小,所以若用pH計測定,則pH<7;⑶設(shè)KAl(SO4)2溶液中含有1mol溶質(zhì),滴加Ba(OH)2溶液至SO42?離子剛好沉淀完全時,需要Ba(OH)22mol,此時鋁離子恰好生成AlO2﹣,離子方程式為Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣═2BaSO4↓+AlO2﹣+2H2O,溶質(zhì)為偏鋁酸鈉,偏鋁酸鈉是強堿弱酸鹽,溶液呈堿性,pH>7。
點睛:水電離吸熱,加入水電離平衡正向移動,氫離子、氫氧根離子濃度都增大,呈中性,但pH減小?!窘馕觥竣?A②.紅③.中④.<⑤.>⑥.Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣═2BaSO4↓+AlO2﹣+2H2O19、略
【分析】【分析】
該二元酸在水中第一步完全電離、第二步部分電離,所以在Na2B的水溶液中只有B2-能發(fā)生水解生成HB-,但是HB-不發(fā)生水解;溶液中存在電荷守恒和物料守恒,根據(jù)電荷守恒和物料守恒判斷。
【詳解】
(1)該二元酸在水中第一步完全電離、第二步部分電離,所以在Na2B的水溶液中只有B2-能發(fā)生水解生成HB-,溶液呈堿性,用離子方程式表示:B2-+H2OHB-+OH-;故答案為:堿性;B2-+H2OHB-+OH-;
(2)A.HB-不發(fā)生水解,則該溶液中含有B元素的微粒有B2-、HB-,不含H2B,c(B2-)+c(HB-)=0.1mol·L-1;故A錯誤;
B.B2-水解導(dǎo)致溶液呈堿性,則c(OH-)>c(H+),鈉離子不水解,則c(Na+)>c(HB-),所以存在c(Na+)+c(OH-)>c(H+)+c(HB-),或根據(jù)質(zhì)子守恒得c(OH-)=c(H+)+c(HB-);故B錯誤;
C.根據(jù)電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-);故C正確;
D.根據(jù)物料守恒:c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-);故D正確;
故選CD;
(3)0.1mol·L-1NaHB溶液的pH=2,c(Na+)=0.1mol·L-1,c(HB-)=0.09mol·L-1,加上水電離的氫離子c(H+)>0.01mol·L-1,c(B2-)=0.01mol·L-1,水電離的c(OH-),0.1mol·L-1NaHB溶液中各種離子濃度由大到小的順序是c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-);故答案為:c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)。
【點睛】
本題考查弱電解質(zhì)的電離及鹽類水解,側(cè)重考查分析判斷能力,明確B2-只發(fā)生第一步水解是解本題關(guān)鍵,注意該溶液中c(H2B)=0,為解答易錯點?!窘馕觥竣?堿性②.B2-+H2OHB-+OH-③.CD④.c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)20、略
【分析】【分析】
根據(jù)弱酸的電離常數(shù)大小比較酸性強弱;根據(jù)電離常數(shù)計算pH,根據(jù)平衡常數(shù)及水解原理判斷溶液酸堿性。
【詳解】
(1)根據(jù)電離平衡常數(shù)大小分析,電離常數(shù)越大,其酸性越強,酸性由強到弱的順序為:故答案為:①>②>④>③;
(2)根據(jù)醋酸的電離常數(shù),結(jié)合得pH=5,故答案為:5;
(3)當(dāng)與溶液1:1混合時,溶質(zhì)為根據(jù)的電離常數(shù)可知,的水解程度大于電離程度,所以溶液顯堿性,故答案為:堿?!窘馕觥竣?gt;②>④>③5堿21、略
【分析】【詳解】
(1)100℃純水中:c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L(根據(jù)pH與c(H+)關(guān)系換算),故100℃時Kw=c(H+)·c(OH-)=10-12;1mol/LNaOH溶液中c(OH-)=1mol/L,NaOH溶液中H+全部來源于水,故由水電離出的c水(H+)=c(H+)=10-12mol/L,又c水(H+)=c水(OH-),故由水電離出的OH-為10-12mol/L;
(2)碳酸根水解結(jié)合水電離出的H+生成碳酸氫根,即水解方程式為:
(3)根據(jù)圖像;加水稀釋過程中,HX的pH變化比較小,說明HX酸性比醋酸弱,即相同條件下,HX電離程度小,電離平衡常數(shù)小,故填小于;
(4)①三者溶液都因相應(yīng)陰離子水解呈堿性,故需比較三者水解程度的大小,因為:K2(H2CO3)<K(HCN)<K(CH3COOH),根據(jù)越弱越水解規(guī)律得水解程度:故堿性強弱:Na2CO3>NaCN>CH3COONa,即pH:Na2CO3>NaCN>CH3COONa;(注意判斷水解程度,應(yīng)拿電離常數(shù)比較)
②由平衡常數(shù)數(shù)值可知酸性強弱:H2CO3>HCN>故不能制HCN,即此時反應(yīng)生成HCN和NaHCO3,故方程式為:
(5)由電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),得c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6mol/L–10-8mol/L=9.9×10-7mol/L。(c(H+)、c(OH-)由pH換算求得).
【點睛】
運用Kw計算時,注意溫度?!窘馕觥?0-12CO+H2OHCO+OH-小于Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO39.9×10-7四、判斷題(共1題,共6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、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共6分)23、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)蓋斯定律,由Ⅲ-Ⅱ可得
反應(yīng)Ⅰ屬于吸熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅰ達(dá)平衡時升溫,平衡正向移動,K增大,則減?。?/p>
(2)①A.Ⅲ為氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng),加壓能使平衡正向移動,從而提高的平衡轉(zhuǎn)化率;A正確;
B.反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動,反應(yīng)Ⅲ為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,的平衡轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化率;C正確;
D.催劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率;D錯誤;
故選AC;
②200℃時是氣態(tài),1mol和1molH2充入密閉容器中,平衡時的轉(zhuǎn)化率為a,則消耗剩余的物質(zhì)的量為根據(jù)碳原子守恒,生成CO的物質(zhì)的量為消耗剩余生成此時平衡體系中含有和則反應(yīng)Ⅲ的其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達(dá)平衡時則平衡時
的物質(zhì)的量分別為0.5mol、1.9mol、0.5mol、0.2mol、0.3mol,平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1.9/3.4=0.56;
(3)①決速步驟指反應(yīng)歷程中反應(yīng)速率最慢的反應(yīng)。反應(yīng)速率快慢由反應(yīng)的活化能決定,活化能越大,反應(yīng)速率越慢。仔細(xì)觀察并估算表中數(shù)據(jù),找到活化能(過渡態(tài)與起始態(tài)能量差)最大的反應(yīng)步驟為
②反應(yīng)Ⅲ的指的是和的總能量與和的總能量之差為49kJ,而反應(yīng)歷程圖中的E表示的是1個分子和1個分子的相對總能量與1個分子和3個分子的相對總能量之差(單位為eV),且將起點的相對總能量設(shè)定為0,所以作如下?lián)Q算即可方便求得相對總能量【解析】(1)+41.0減小。
(2)AC0.56
(3)或-0.5124、略
【分析】【分析】
(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全電離生成H+。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)。
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,HCl完全電離,而CH3COOH部分電離,溶液中的c(H+)為鹽酸大于醋酸;由此可得出開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系。
(4)等體積;等pH的溶液①和④中;醋酸的濃度遠(yuǎn)大于鹽酸,分別與足量的②反應(yīng)時,鹽酸和醋酸都發(fā)生完全電離,由此可得出二者消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系。
【詳解】
(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全電離生成H+,其電離方程式為NaHSO4=Na++H++SO42-。答案為:NaHSO4=Na++H++SO42-;
(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)=13。答案為:13;
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,HCl完全電離,而CH3COOH部分電離,溶液中的c(H+)為鹽酸大于醋酸,由此可得出開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①>④。答案為:>;
(4)等體積、等pH的溶液①和④中,醋酸的濃度遠(yuǎn)大于鹽酸,醋酸的物質(zhì)的量遠(yuǎn)大于鹽酸,與足量的②反應(yīng)時,鹽酸和醋酸都發(fā)生完全電離,由此可得出消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①<④。答案為:<。
【點睛】
等體積、等pH的強酸和弱酸溶液,雖然二者的c(H+)相同,但由于弱酸只發(fā)生部分電離,所以弱酸的物質(zhì)的量濃度遠(yuǎn)比強酸大。與堿反應(yīng)時,弱酸不斷發(fā)生電離,只要堿足量,最終弱酸完全電離,所以弱酸消耗堿的物質(zhì)的量比強酸要大得多。解題時,我們一定要注意,與金屬或堿反應(yīng)時,只要金屬或堿足量,不管是強酸還是弱酸,最終都發(fā)生完全電離,若只考慮電離的部分,則會得出錯誤的結(jié)論?!窘馕觥縉aHSO4=Na++H++SO42-13><25、略
【分析】【分析】
(1)電離平衡常數(shù)越小酸性越弱;同濃度pH值越大;
(2)b為醋酸;先判斷點③所示溶液中的溶質(zhì)成分,根據(jù)溶液中的電荷守恒分析;
(3)先判斷溶質(zhì)成分;根據(jù)各溶液中的物料守恒分析;
(4)酸的電離抑制水的電離;鹽的水解促進(jìn)水的電離;
【詳解】
(1)根據(jù)題目所給信息可知電離平衡常數(shù)Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),所以同濃度的CH3COOH和HCN,HCN的酸性更強,pH值更大,所以a為HCN,b為CH3COOH;故答案為:a;HCN的電離平衡常數(shù)小,同濃度,其電離出的氫離子濃度小,pH值大;
(2)曲線b代表醋酸,根據(jù)加入氫氧化鈉的量可知點③所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,根據(jù)電荷守恒可知:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),此時溶液呈中性,所以c(OH-)=c(H+),所以c(CH3COO-)=c(Na+),故答案為:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+);
(3)點②所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,且物質(zhì)的量之比為1:1,根據(jù)物料守恒可知c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+),同理可知點①所示溶液中:c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),兩溶液加入氫氧化鈉的量相同,所以鈉離子濃度相同所以c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(HCN)+c(CN-),所以c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH);
(4)點②所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,且物質(zhì)的量之比為1:1,醋酸的電離程度大于水解程度,此時水的電離受到抑制,點③所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,此時溶液呈中性,溶液中c(OH-)=10-7mol/L,且全部由水電離,酸的電離和鹽的水解相互抵消,水的電離既不受到抑制也不受到促進(jìn),點④所示溶液中溶質(zhì)為CH3COONa;只有鹽的水解促進(jìn)水的電離,所以水的電離程度從大到小排序為④③②;
【點睛】
明確混合溶液中溶質(zhì)成分及其性質(zhì)、溶液酸堿性是解本題關(guān)鍵,注意電荷守恒、物料守恒的靈活運用。【解析】aHCN的電離平衡常數(shù)小,同濃度,其電離出的氫離子濃度小,pH值大c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+)=④③②六、工業(yè)流程題(共3題,共12分)26、略
【分析】【詳解】
:(1)分離空氣提取氮氣的方法一種是液化和分餾;另一種方法是與碳反應(yīng)后除去CO2;制取氫氣的兩個方程式分別為:C+H2OCO+H2;CH
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