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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年人教版選修4化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷330考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、常溫下,將pH和體積均相同的HNO2和CH3COOH溶液分別稀釋;其pH隨加水體積的變化如圖所示。下列敘述正確的是。
A.電離平衡常數(shù):Ka(CH3COOH)>Ka(HNO2)B.從c點(diǎn)到d點(diǎn),溶液中的值保持不變C.溶液中水的電離程度:b>cD.a點(diǎn)時(shí),相同體積的兩溶液分別與NaOH恰好中和后,溶液中的n(Na+)相等2、下列說(shuō)法正確的是()A.在溫度不變時(shí),水溶液中c(H+)和c(OH-)不能同時(shí)增大B.pH=0的溶液是酸性最強(qiáng)的溶液C.強(qiáng)堿的水溶液中不存在H+D.某溫度下,純水中c(H+)=2×10-7mol.L-1,其呈酸性3、下列說(shuō)法中不正確的是A.向飽和氯水中滴加NaOH溶液,當(dāng)溶液呈中性時(shí),c(Na+)=c(HClO)+2c(ClOˉ)B.等體積、等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3溶液與NaHCO3溶液混合:2c(Na+)=3c(CO32?)+3c(HCO3?)+3c(H2CO3)C.常溫下pH=2的強(qiáng)酸與pH=2的弱酸等體積混合(不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)),所得溶液pH=2D.常溫下0.1mol·Lˉ1NH4HCO3溶液中存在下列關(guān)系:c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(H+)=2c(CO32?)+c(OH?)+c(H2CO3)4、0.02mol·L-1的HCN溶液與0.02mol·L-1的NaCN溶液等體積混合,已知混合液中c(CN-)+),則下列關(guān)系正確的是()A.c(Na+)>c(CN-)>c(H+)>c(OH-)B.c(HCN)+c(CN-)=0.04mol·L-1C.2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN)D.c(CN-)>c(HCN)5、下列離子方程式中,屬于水解反應(yīng)的是()A.CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+B.CO2+H2OHCO3-+H+C.CO32-+H2OHCO3-+OH-D.HS-+H2OS2-+H3O+6、下列水解方程式正確的是()A.Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+B.Br﹣+H2O?HBr+OH﹣C.CH3COOH+H2O?CH3COO﹣+H3O+D.NH4++2H2O?NH3?H2O+H3O+7、下列物質(zhì)溶于水后溶液顯堿性的是A.K2SO4B.SO2C.FeCl3D.NaClO評(píng)卷人得分二、填空題(共6題,共12分)8、(3分)發(fā)射衛(wèi)星用作燃料,作氧化劑,兩者反應(yīng)生成N2和水蒸氣;已知:
△H1=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534kJ/mol
試寫出N2H4與NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
____。9、一定溫度下,向2L密閉容器中充入5molN2和7molH2。發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。請(qǐng)問(wèn)答:
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)__________
(2)一定溫度下,不能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡的是____________(填選項(xiàng)字母)。
a.NH3的生成速率和NH3的分解速率相等。
b.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolN2同時(shí)生成2amolNH3
c.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化。
d.容器內(nèi)的密度不再變化。
e.容器內(nèi)H2的體積分?jǐn)?shù)不再變化。
(3)當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(N2)=2.0mol/L,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____。
(4)若在上述平衡條件下保持溫度不變,將容器擴(kuò)大到原來(lái)的兩倍,再次達(dá)到平衡時(shí)N2(g)的轉(zhuǎn)化率_______(填“增大”、“減小”或“不變"),c(NH3)____0.5mol/L(填“>”、“<”或“=”)。10、常溫下有濃度均為0.5mol/L的四種溶液:①Na2CO3;②NaHCO3;③HCl;④NH3·H2O。
(1)上述溶液中,可發(fā)生水解的是________(填序號(hào);下同)。
(2)上述溶液中,既能與氫氧化鈉反應(yīng),又能和硫酸反應(yīng)的離子方程式分別為_(kāi)_______________,___________
(3)向溶液④中加入少量氯化銨固體,此時(shí)的值________(填增大;減小、不變)。
(4)若將③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性,則混合前③的體積___④的體積(填大于;小于、等于)
(5)取10mL溶液③,加水稀釋到500mL,則該溶液中由水電離出的c(H+)=________。11、(1)在①NH4Cl②NaCl③CH3COONa三種鹽溶液中;常溫下呈酸性的是_____(填序號(hào),下同),呈中性的是_____,呈堿性的是_____。
(2)氯化鐵水解的離子方程式為_(kāi)_____,配制氯化鐵溶液時(shí)滴加少量鹽酸的作用是____。12、(1)一定溫度下,Ksp[Mg3(PO4)2]=6.0×10-29,Ksp[Ca3(PO4)2]=6.0×10-26。向濃度均為0.20mol/L的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3P04,先生成___________沉淀(填化學(xué)式);當(dāng)測(cè)得溶液其中一種金屬陽(yáng)離子沉淀完全(濃度小于10-5mol/L)時(shí);溶液中的另一種金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量濃度c=____________mol/L。
(2)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)),實(shí)驗(yàn)室利用毒重石制備BaCl2·2H2O的流程如下:
①毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨;目的是_____________________。
②加入NH3·H2O調(diào)節(jié)PH=8可除去_____________(填離子符號(hào)),濾渣II中含____________(填化學(xué)式)。加入H2C2O4時(shí)應(yīng)避免過(guò)量,原因是_________________。
Ca2+
Mg2+
Fe3+
開(kāi)始沉淀時(shí)的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀時(shí)的pH
13.9
11.1
3.7
已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9
(3)已知25℃時(shí),CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,向100mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入400mL0.01mol/LNa2SO4溶液;下列敘述正確的是。
A.溶液中析出CaSO4固體沉淀,最終溶液中c(SO42-)比原來(lái)的大。
B.溶液中無(wú)沉淀析出,溶液中c(Ca2+)、c(SO42-)都變小。
C.溶液中析出CaSO4固體沉淀.溶液中c(Ca2+)、c(SO42-)都變小。
D.溶液中無(wú)沉淀析出,但最終溶液中c(SO42-)比原來(lái)的大13、LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。某電極的工作原理如左下圖所示,該電池電解質(zhì)為能傳導(dǎo)Li+的固體材料。
(1)放電時(shí),該電極為_(kāi)____極,電極反應(yīng)為_(kāi)_________________________
(2)充電時(shí)該電極連接外接電源的______極。
(3)放電時(shí),電池負(fù)極的質(zhì)量_______(減少;增加、不變)
(4)LiOH可做制備鋰離子電池電極的材料,利用如右上圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液。陰極區(qū)電解液為_(kāi)_________溶液(填化學(xué)式),離子交換膜應(yīng)使用__________(陽(yáng)、陰)離子交換膜。評(píng)卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)14、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分四、原理綜合題(共4題,共32分)15、(1)羰基硫(COS)多產(chǎn)生于煤化工合成氣中,能引起催化劑中毒,可通過(guò)水解反應(yīng)除去,其熱化學(xué)方程式為COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)△H。相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表所示:?;瘜W(xué)鍵C=O(CO2)C=O(COS)C=S(COS)H-SH-OE/kJmol-1803742577339465
則△H為_(kāi)__。
(2)近期太陽(yáng)能的利用又有新進(jìn)展。利用太陽(yáng)能由CO2制取C的原理如圖所示,若重整系統(tǒng)發(fā)生的反應(yīng)中=4,則重整系統(tǒng)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:___。
(3)已知:常溫下,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5。下列說(shuō)法正確的是___(填字母代號(hào))。
A.濃度均為0.1mol·L-1的HCOONa和NH4Cl溶液中陽(yáng)離子的物質(zhì)的量濃度之和:前者大于后者。
B.用相同濃度的NaOH溶液分別滴定等體積、pH均為3的HCOOH和CH3COOH溶液至終點(diǎn);消耗NaOH溶液的體積相等。
C.0.2mol·L-1CH3COONa與0.1mol·L-1鹽酸等體積混合后的溶液中(pH<7):c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>C(H+)
D.0.2mol·L-1HCOOH與0.1mol·L-1NaOH等體積混合后的溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)
(4)NaHS可用作污水處理的沉淀劑。已知:25℃時(shí),H2S的電離常數(shù)Ka1=1.0×10-7、Ka2=7.0×10-15,反應(yīng)Hg2+(aq)+HS-(aq)HgS(s)+H+(aq)的平衡常數(shù)K=1.75×1038。則Ksp(HgS)=___。16、汽車尾氣的主要成分有CO、SO2、NO、NO2等。
(1)利用氨水可以將SO2;氮氧化物吸收;原理如下圖所示。
①25℃時(shí),在pH=5的NH4HSO3溶液中,c(SO32-)+c(NH3·H2O)-c(H2SO3)=__________mol/L(填確值)
②請(qǐng)寫出NO2和NO按體積比1:1被吸收時(shí)反應(yīng)的離子方程式_____________________。
(2)科研工作者目前正在嘗試以二氧化鈦(TiO2)催化分解汽車尾氣的研究。
①已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-113.0kJ·mol-1
3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(g)+NO(g)△H2=-138.0kJ·mol-1
TiO2催化尾氣降解原理可表示為:2COg)+O2(g)2CO2(g)△H3
則2H2O(g)+4NO(g)+3O2(g)4HNO3(g)△H4=______________________。
②在O2、H2O(g)濃度一定條件下,模擬CO、NO的降解,得到其降解率(即轉(zhuǎn)化率)如圖1所示。請(qǐng)解釋T1后NO降解率下降的可能原因______________________。
(3)瀝青混凝土也可降解CO。如圖2為在不同顆粒間隙的瀝青混凝土(α;β型)在不同溫度下;反應(yīng)相同時(shí)間,測(cè)得CO降解率變化。結(jié)合如圖回答下列問(wèn)題:
①已知在50℃時(shí)在α型瀝青混凝土容器中,平衡時(shí)O2濃度為0.01mol·L-1,求此溫度下CO降解反應(yīng)的平衡常數(shù)____________________________________________。(用含x的代數(shù)式表示)
②科研團(tuán)隊(duì)以β型瀝青混凝土顆粒為載體,將TiO2改為催化效果更好的TiO2納米管,在10℃~60℃范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)?jiān)谌鐖D中用線段與“”陰影描繪出CO降解率隨溫度變化的曲線可能出現(xiàn)的最大區(qū)域范圍(在圖中畫(huà)出)。____________
(4)TiO2納米管的制備是在弱酸性水溶液中以金屬鈦為陽(yáng)極進(jìn)行電解,寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式____________________________________________。17、SO2是一種污染性氣體,減少SO2在大氣中的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容回答下列問(wèn)題:
(1)已知:S(s)+O2(g)=SO2(g)?H=—297.2kJ·mol-1,CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(s)+2H2O(l)?H=—295.9kJ·mol-1,若CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)反應(yīng)物的能量為E1,則生成物的能量E2是___________
(2)利用反應(yīng):C(s)+SO2(g)CO2(g)+S(g),可減少SO2在大氣中的排放,在密閉容器中投入足量的反應(yīng)物,不同實(shí)驗(yàn)條件下達(dá)到平衡,測(cè)得T=600℃下的x(SO2)—p和p=105Pa下—1gKc—t如圖所示[x(SO2)表示SO2平衡時(shí)含量,Kc表示平衡常數(shù)]。該反應(yīng)的正反應(yīng)是___________反應(yīng)(填“放熱”、“吸熱”),理由是___________。
(3)恒溫恒容條件下,下列事實(shí)不能說(shuō)明反應(yīng)C(s)+SO2(g)CO2(g)+S(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________(填字母)。A.不變B.v(CO2)正=v(SO2)逆C.混合氣體的總壓強(qiáng)不再改變D.混合氣體的密度不再改變(4)800℃,在1.0L的恒容密閉容器中投入1.0molSO2和120gC,容器中壓強(qiáng)為p0kPa,發(fā)生反應(yīng)C(s)+SO2(g)CO2(g)+S(g),5min時(shí)容器中CO2的體積分?jǐn)?shù)為20%,10min時(shí)達(dá)平衡,容器中壓強(qiáng)為pkPa時(shí)。0~5minv(SO2)___________kPa·min-1,800℃的化學(xué)平衡常數(shù)Kc=___________mol/L。
(5)用電化學(xué)原理吸收煙道氣中SO2以減少其排放,其裝置示意圖。H2O2從___________口進(jìn)入,電路中通過(guò)1mol電子時(shí),正極區(qū)溶液的c(H+)將___________,負(fù)極區(qū)n(H2SO4)=___________。
18、常用于制取硝酸;硝基化合物等;但同時(shí)也是空氣污染物。
(1)工業(yè)制硝酸時(shí),需將轉(zhuǎn)化為現(xiàn)有以下兩種途徑:
I.①
Ⅱ.②
③
若已知④
計(jì)算可得___________。途徑Ⅱ與途徑I相比,優(yōu)勢(shì)在于___________。
(2)反應(yīng)②的反應(yīng)歷程和能量變化如圖所示;標(biāo)注“*”表示在催化劑表面吸附的物質(zhì)。
對(duì)總反應(yīng)速率影響較大的步驟的活化能為_(kāi)__________該步驟的化學(xué)方程式是___________。
(3)某溫度下向容器中按照體積比1:3充人和控制壓強(qiáng)為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)體系中的體積分?jǐn)?shù)為0.6。
①的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)__________。
②在化學(xué)平衡體系中,用各氣體物質(zhì)的分壓替代濃度,計(jì)算的平衡常數(shù)叫壓強(qiáng)平衡常數(shù)。此溫度下反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)___________(列出計(jì)算式即可)。
(4)制硝酸的工業(yè)尾氣中含有將尾氣與適量空氣混合后通入到濃氨水中,可生成反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。若尾氣中含有2.8%(體積分?jǐn)?shù))的則處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下尾氣時(shí),理論上至少需要濃氨水的體積為_(kāi)__________評(píng)卷人得分五、計(jì)算題(共2題,共6分)19、(1)已知單質(zhì)硫16g燃燒放熱為149kJ;寫出硫燃燒熱的熱化學(xué)方程式:_________________
(2)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。
已知:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ/mol②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599kJ/mol③
根據(jù)蓋斯定律,計(jì)算298K時(shí)由C(石墨,s)和H2(g)生成1molC2H2(g)反應(yīng)的焓變:_____________。
(3)已知:N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946kJ/mol、497kJ/mol。N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.0kJ/mol;NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為_(kāi)____kJ/mol。
(4)S(單斜)和S(正交)是硫的兩種同素異形體。
已知:①S(單斜,s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-297.16kJ/mol;
②S(正交,s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2=-296.83kJ/mol;
③S(單斜,s)=S(正交,s)ΔH3=_____。
S(單斜;s)比S(正交,s)更_________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)
(5)同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH(化學(xué)計(jì)量數(shù)相同)分別為ΔH1、ΔH2,則ΔH1___________ΔH2。(用“>”、“<”或“=”填空)
(6)相同條件下,2mol氫原子所具有的能量________1mol氫分子所具有的能量。(用“>”、“<”或“=”填空)20、25℃,CH3COOH的電離平衡常數(shù)為1.7×10-5。
(1)CH3COOH的電離方程式為_(kāi)________。25℃,0.1mol/LCH3COOH溶液中計(jì)算c(H+)的表達(dá)式為_(kāi)_________。
(2)25℃時(shí),CH3COONa稀溶液中的水解平衡常數(shù)等于_____(保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字)。
(3)25℃,0.1mol/LCH3COONa溶液的pH最接近______(填選項(xiàng))。A.9B.10C.11D.12評(píng)卷人得分六、工業(yè)流程題(共3題,共21分)21、用軟錳礦(主要成分為MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制備高純MnCO3的工藝流程如下:
已知:MnO2是一種兩性氧化物;25℃時(shí)相關(guān)物質(zhì)的Ksp見(jiàn)下表。物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp
回答下列問(wèn)題。
(1)軟錳礦預(yù)先粉碎的目的是____________,MnO2與BaS溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。
(2)保持BaS投料量不變,隨MnO2與BaS投料比增大,S的量達(dá)到最大值后無(wú)明顯變化,而B(niǎo)a(OH)2的量達(dá)到最大值后會(huì)減小,減小的原因是________。
(3)濾液I可循環(huán)使用,應(yīng)當(dāng)將其導(dǎo)入到________操作中(填操作單元的名稱)。
(4)凈化時(shí)需先加入的試劑X為_(kāi)_______(填化學(xué)式)。再使用氨水調(diào)溶液的pH,則pH的理論最小值為_(kāi)______(當(dāng)溶液中某離子濃度時(shí);可認(rèn)為該離子沉淀完全)。
(5)碳化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________。22、氯化亞銅()常用作有機(jī)合成工業(yè)中的催化劑,是一種白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇和稀硫酸。工業(yè)上用制作印刷電路的廢液(含)生產(chǎn)的流程如圖所示:
根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題:
(1)生產(chǎn)過(guò)程中:X是________,Z是________。(均填化學(xué)式)
(2)寫出生成的離子方程式________。
(3)析出的晶體不用水而用無(wú)水乙醇洗滌的原因是________。
(4)在的生成過(guò)程中理論上不需要補(bǔ)充SO2氣體,其理由是________。
(5)已知:常溫下現(xiàn)向飽和溶液中加入固體至此時(shí)溶液中=________。
(6)實(shí)驗(yàn)探究pH對(duì)產(chǎn)率的影響如下表所示:。pH1234567產(chǎn)率/%70908278757270
析出晶體最佳pH為_(kāi)_______,當(dāng)pH較大時(shí)產(chǎn)率變低的原因是________。23、膽礬是一種重要的含銅化合物,某課外研究小組用粗銅(含少量)通過(guò)不同的化學(xué)反應(yīng)制取膽礬的過(guò)程如圖:
物質(zhì)完全沉淀時(shí)的pHFe(OH)33.2Fe(OH)29.6Cu(OH)26.4
當(dāng)溶液中被沉淀離子的物質(zhì)的量濃度小于時(shí);認(rèn)為該離子沉淀完全。
試回答下列問(wèn)題:
(1)下列物質(zhì)中,最適合作為試劑X的是________(填序號(hào))。
A.B.C.D.
(2)由粗銅通過(guò)兩種途徑制取膽礬,與途徑Ⅱ相比,途徑Ⅰ有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn),分別是______________、____________________。
(3)試劑Y可以是______________________(任填一種物質(zhì)的化學(xué)式)。
(4)若溶液C中的濃度分別為則向溶液C中加入少量試劑Y的過(guò)程中應(yīng)控制溶液C的pH范圍約為_(kāi)_______。
(5)氫化亞銅是一種紅色固體,40~50℃時(shí),濾液E和溶液混合反應(yīng)可得氫化亞銅沉淀,同時(shí)得到硫酸和磷酸,該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________,該反應(yīng)每轉(zhuǎn)移1.5個(gè)電子,生成CuH的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。
(6)納米氧化亞銅是一種用途廣泛的光電材料,電化學(xué)法可用銅棒和石墨作電極,電解濾液E獲得納米氧化亞銅,電解過(guò)程中無(wú)氣體產(chǎn)生,則銅棒作________極,生成的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________,電解過(guò)程中濾液E的濃度____________(填“增大”“不變”或“減小”)。
(7)得到晶體,乙醇代替蒸餾水洗滌晶體的目的是______________。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、B【分析】【分析】
A.酸的酸性越強(qiáng);電離平衡常數(shù)越大;
B.電離平衡常數(shù)之與溫度有關(guān);
C.酸能抑制水的電離,H+濃度越大;抑制程度就越大;
D.a點(diǎn)時(shí)同體積的兩種酸,H+濃度相同,但n(HNO2)3COOH);據(jù)此分析作答。
【詳解】
A.根據(jù)圖像可知酸性HNO2>CH3COOH,酸的酸性越強(qiáng),電離平衡常數(shù)越大,因此Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH);A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.電離平衡常數(shù)之與溫度有關(guān),溫度不變電離平衡常數(shù)不變,c、d兩點(diǎn)所處的溫度相同,因此溶液中的值保持不變;B項(xiàng)正確;
C.酸性HNO2>CH3COOH,HNO2電離出的H+濃度大于CH3COOH電離出的H+濃度,H+濃度越大,抑制程度就越大,因此水的電離程度:c>b;C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.a點(diǎn)時(shí)同體積的兩種酸,H+濃度相同,但n(HNO2)3COOH),因此CH3COOH反應(yīng)時(shí)消耗的NaOH更多,溶液中的n(Na+)不相等;D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選B。2、A【分析】【詳解】
A.任何水溶液中c(H+)和c(OH-)的乘積都等于該溫度時(shí)的水的離子積常數(shù),在溫度不變時(shí),水的離子積常數(shù)是定值,因此c(H+)和c(OH-)不能同時(shí)增大;故A正確;
B.pH=0的溶液僅代表溶液中的氫離子濃度為1mol/L;并不表示溶液的酸性最強(qiáng),當(dāng)氫離子濃度大于1mol/L時(shí),直接用氫離子濃度表示溶液的酸性,如6mol/L的濃硝酸中氫離子濃度即為6mol/L,酸性強(qiáng)于pH=0的溶液。故B錯(cuò)誤;
C.任何水溶液中都存在水的電離平衡;水電離產(chǎn)生氫離子和氫氧根離子,在強(qiáng)堿溶液中存在氫離子只是濃度偏小,故C錯(cuò)誤;
D.任何溫度下,純水電離產(chǎn)生的氫離子濃度都等于其電離產(chǎn)生的氫氧根濃度,c(H+)=c(OH-)溶液顯中性;故D錯(cuò)誤;
故選:A。3、D【分析】【詳解】
A.溶液呈中性,則c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)可知:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),根據(jù)物料守恒得:c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),二者結(jié)合可得:c(Na+)=c(HClO)+2c(ClO-);故A正確;
B.等體積、等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3溶液與NaHCO3溶液混合:任何電解質(zhì)溶液中都存在物料守恒,根據(jù)物料守恒得2c(Na+)=3c(CO32?)+3c(HCO3?)+3c(H2CO3);故B正確;
C.常溫下pH=2的強(qiáng)酸與pH=2的弱酸等體積混合(不發(fā)生化學(xué)反應(yīng));氫離子濃度相等,所得溶液pH=2,故C正確;
D.NH4HCO3溶液中存在物料守恒:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),由電荷守恒得:c(NH4+)+c(H+)=c(OH?)+2c(CO32?)+c(HCO3-)兩式消去c(HCO3-),可得:c(NH3·H2O)+c(CO32?)+c(OH?)=c(H2CO3)+c(H+);故D錯(cuò)誤;
故選D。
【點(diǎn)睛】
本題考查離子濃度大小比較,涉及強(qiáng)酸弱酸混合的定性判斷、離子濃度大小比較、鹽的水解原理等知識(shí),明確電荷守恒、物料守恒的含有為解答關(guān)鍵,試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及綜合應(yīng)用能力,難點(diǎn)D,注意利用電荷守恒、物料守恒加減消元法,可得到質(zhì)子守恒的等式。4、C【分析】【詳解】
0.02mol?L?1的HCN溶液與0.02mol?L?1NaCN溶液等體積混合,混合溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)═c(CN?)+c(OH?),且混合溶液中c(CN-)+),則c(OH-)>c(H+);溶液呈堿性,說(shuō)明NaCN的水解程度大于HCN的電離程度;
A.根據(jù)以上分析知,溶液呈堿性,c(OH-)>c(H+),離子濃度大小順序是c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+);A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.二者等體積混合時(shí)溶液體積增大一倍,導(dǎo)致濃度減小為原來(lái)的一半,結(jié)合物料守恒得c(HCN)+c(CN-)=0.02mol·L-1;B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.HCN溶液與NaCN溶液等濃度等體積混合,根據(jù)物料守恒得,2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN);C項(xiàng)正確;
D.通過(guò)以上分析知,NaCN水解程度大于HCN電離程度,所以c(CN-)<c(HCN);D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選C。5、C【分析】【詳解】
A.由CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3COO-;發(fā)生醋酸的電離,A不合題意;
B.由H2CO3轉(zhuǎn)化為HCO3-;發(fā)生碳酸的電離,B不合題意;
C.由CO32-生成HCO3-,發(fā)生CO32-的水解反應(yīng);C符合題意;
D.由HS-生成S2-,發(fā)生HS-的電離;D不合題意;
故選C。6、D【分析】【詳解】
A.水解是非常微弱的,水解方程式應(yīng)該用“?”;且不能使用沉淀符號(hào),故A錯(cuò)誤;
B.溴離子是強(qiáng)酸的酸根離子不發(fā)生水解;故B錯(cuò)誤;
C.CH3COOH+H2O?CH3COO-+H3O+;是醋酸的電離方程式,不是水解方程式,故C錯(cuò)誤;
D.水解是非常微弱的,水解方程式應(yīng)該用“?”,銨根離子水解,生成一水合氨和氫離子,離子方程式為NH4++2H2O?NH3?H2O+H3O+;故D正確;
故選D。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為B,要注意強(qiáng)酸的酸根陰離子不水解。7、D【分析】【分析】
【詳解】
A.K2SO4是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽;水溶液呈中性,A不符合題意;
B.SO2是酸性氧化物;水溶液呈酸性,B不符合題意;
C.FeCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽,水溶液因Fe3+水解呈酸性;C不符合題意;
D.NaClO是強(qiáng)堿弱酸鹽,水溶液因ClO-水解呈堿性;D符合題意;
答案選D。二、填空題(共6題,共12分)8、略
【分析】(2)×2-(1),得所求熱化學(xué)方程式【解析】2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7kJ·mol-19、略
【分析】【分析】
(1)化學(xué)平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比;
(2)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí);正;逆反應(yīng)速率相等(同種物質(zhì))或正、逆反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比(不同物質(zhì)),平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化,由此衍生的一些物理量不變,以此分析;
(3)先計(jì)算各種物質(zhì)的平衡濃度;帶入平衡常數(shù)表達(dá)式,可得該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的值;
(4)利用壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響分析平衡移動(dòng)的方向;判斷物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率及物質(zhì)的平衡濃度大小。
【詳解】
(1)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
(2)a.NH3生成的速率與NH3分解的速率相等;表明正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到了平衡狀態(tài),故a正確;
b.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolN2,同時(shí)生成2amolNH3,表示的都是正反應(yīng)速率,無(wú)法判斷正、逆反應(yīng)速率是否相等,b錯(cuò)誤;
c.該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng);反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,若壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化而變化,說(shuō)明氣體總物質(zhì)的量不再改變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),c正確;
d.容器內(nèi)的密度不再變化,該反應(yīng)兩邊都是氣體,氣體的質(zhì)量不變,反應(yīng)中容器的容積不變,根據(jù)ρ=可知;密度在反應(yīng)過(guò)程中始終不變,不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù),d錯(cuò)誤;
e.容器內(nèi)H2的體積分?jǐn)?shù)不再變化,說(shuō)明H2的物質(zhì)的量不再隨時(shí)間變化而變化;此時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),e正確;
故合理選項(xiàng)是bd;
(3)在2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反應(yīng)開(kāi)始時(shí),充入5molN2和7molH2,c(N2)=5mol÷2L=2.5mol/L,c(H2)=7mol÷2L=3.5mol/L,達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(N2)=2.0mol/L,則根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知△c(N2)=2.5mol/L-2.0mol/L=0.5mol/L,△c(H2)=1.5mol/L,△c(NH3)=1.0mol/L,因此平衡時(shí)各種物質(zhì)的濃度:c(N2)=2.0mol/L,c(H2)=3.5mol/L-1.5mol/L=2.0mol/L,c(NH3)=1.0mol/L,所以該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=L2·mol-2=0.0625L2·mol-2;
(4)在(3)所得平衡狀態(tài)的基礎(chǔ)上,將容器擴(kuò)大到原來(lái)的兩倍,c(NH3)瞬間變?yōu)樵胶獾募礊?.5mol/L,此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)減小,由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積增大的逆方向移動(dòng),則反應(yīng)N2的轉(zhuǎn)化率減小,達(dá)到平衡時(shí)c(NH3)<0.5mol/L。
【點(diǎn)睛】
本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)判斷、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、平衡移動(dòng)等知識(shí),注意掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法、利用化學(xué)平衡平衡常數(shù)的定義計(jì)算某條件下其數(shù)值的大小?!窘馕觥縆=bd0.0625L2·mol-2減小<10、略
【分析】【分析】
(1)含有弱離子的鹽能發(fā)生水解,據(jù)此分析;
(2)這幾種物質(zhì)中,能和強(qiáng)堿、強(qiáng)酸反應(yīng)的物質(zhì)為弱酸的酸式鹽,據(jù)此分析;
(3)向氨水中加入氯化銨抑制一水合氨電離,據(jù)此分析;
(4)NH3?H2O為弱電解質(zhì),不能完全電離,據(jù)此分析;
(5)取10mL溶液③;加水稀釋到100mL,溶液濃度為原來(lái)的十分之一,為0.01mol/L,據(jù)此分析。
【詳解】
(1)含有弱離子的鹽能發(fā)生水解,Na2CO3和NaHCO3都是含有弱離子的鹽;能發(fā)生水解,故答案為:①②;
(2)這幾種物質(zhì)中,能和強(qiáng)堿、強(qiáng)酸反應(yīng)的物質(zhì)是碳酸氫鈉,反應(yīng)的離子方程式分別為HCO3-+OH-=H2O+CO32-、HCO3-+H+=H2O+CO2,故答案為:HCO3-+OH-=H2O+CO32-;HCO3-+H+=H2O+CO2;
(3)向氨水中加入氯化銨,溶液中銨根離子濃度增大,抑制一水合氨電離,氫氧根離子濃度減小,所以c(NH4+)c(OH?)的值增大;故答案為:增大;
(4)NH3?H2O為弱電解質(zhì);不能完全電離,如等體積混合,溶液呈酸性,要呈中性氨水應(yīng)過(guò)量,故答案為:小于;
(5)取10mL溶液③,加水稀釋到100mL,溶液濃度為原來(lái)的為0.01mol/L,由Kw=c(OH?)?c(H+)可知,c(OH?)=10?12mol?L?1,則此時(shí)溶液中由水電離出的c(H+)=10?12mol?L?1,故答案為:10?12?!窘馕觥竣?①②②.HCO3-+OH-=H2O+CO32-③.HCO3-+H+=H2O+CO2④.增大⑤.小于⑥.10?1211、略
【分析】【分析】
根據(jù)鹽溶液中存在的水解平衡和影響水解平衡的因素分析。
【詳解】
(1)①NH4Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽,NH4+水解使溶液呈酸性,②NaCl為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,溶液呈中性,③CH3COONa為強(qiáng)堿弱酸鹽,CH3COO-水解使溶液呈堿性;
(2)氯化鐵為強(qiáng)酸弱堿鹽,水解呈酸性,水解離子方程式為Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+;配制溶液時(shí)應(yīng)防止水解生成沉淀而使溶液變渾濁,則應(yīng)加入鹽酸。
【點(diǎn)睛】【解析】①②③Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+抑制氯化鐵的水解12、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)難溶物溶度積常數(shù)小的先沉淀,根據(jù)溶度積常數(shù)相對(duì)大小知,Mg3(PO4)2先生成沉淀,當(dāng)溶液中C(Mg2+)=10-5mol/L時(shí),認(rèn)為鎂離子完全沉淀,則溶液中的磷酸根濃度為C2(PO43-)===6.0×10-14,所以c(Ca2+)==10-4.故答案為Mg3(PO4)2;10-4;
(2)①化學(xué)反應(yīng)的速率與反應(yīng)物的接觸面積有關(guān);毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨,可以增大反應(yīng)物的接觸面積,增大反應(yīng)速率,故答案為增大接觸面積從而使反應(yīng)速率加快;
②根據(jù)流程圖和表中數(shù)據(jù)可知:Fe3+完全沉淀時(shí)的pH為3.2,加入氨水,調(diào)pH為8,F(xiàn)e3++3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,F(xiàn)e3+完全沉淀,濾渣1為Fe(OH)3,加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH=12.5,Ca2+完全沉淀時(shí)的pH為13.9,Mg2+完全沉淀時(shí)的pH為11.1,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2,溶液中主要含Ca2+、Ba2+,Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9,易形成CaC2O4沉淀,加入H2C2O4時(shí)應(yīng)避免過(guò)量,防止CaC2O4沉淀完全后,過(guò)量的H2C2O4會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀,產(chǎn)品的產(chǎn)量減少,故答案為Fe3+;Mg(OH)2、Ca(OH)2;H2C2O4過(guò)量會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀;產(chǎn)品的產(chǎn)量減少;
(3)由圖示可知,在該條件下,CaSO4飽和溶液中,c(Ca2+)=c(SO42-)=3.0×10-3mol/L,Ksp(CaSO4)=9.0×10-6.當(dāng)向100mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入400mL0.01mol/L的Na2SO4溶液后;
混合液中c(Ca2+)==6.0×10-4mol/L;
c(SO42-)==8.6×10-3mol/L;
溶液中c(Ca2+)?c(SO42-)=5.16×10-6<Ksp(CaSO4)=9.0×10-6;所以混合液中無(wú)沉淀析出,最終溶液中硫酸根離子濃度增大;故選D。
【考點(diǎn)定位】考查難溶物的溶解平衡;物質(zhì)的分離和提純。
【名師點(diǎn)晴】本題考查了實(shí)驗(yàn)室利用毒重石制備BaCl2?2H2O的設(shè)計(jì)方法,側(cè)重考查影響反應(yīng)速率的因素、實(shí)驗(yàn)基本操作、沉淀溶解平衡的應(yīng)用等知識(shí),實(shí)驗(yàn)步驟結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)分析是解答的關(guān)鍵。制備BaCl2?2H2O的流程:毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)),加鹽酸溶解,碳酸鋇和鹽酸反應(yīng):BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,加入氨水,調(diào)pH為8,F(xiàn)e3+完全沉淀時(shí)的pH為3.2,只有Fe3+完全沉淀,濾渣1為Fe(OH)3,溶液中主要含Ca2+、Mg2+、Ba2+,加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH=12.5,Ca2+完全沉淀時(shí)的pH為13.9,Mg2+完全沉淀時(shí)的pH為11.1,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;溶液中主要含Ca2+、Ba2+,加入H2C2O4,得到CaC2O4↓,除去Ca2+,蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶得到BaCl2?2H2O?!窘馕觥浚?)Mg3(PO4)2,c=10-4mol/L
(2)①可以增大反應(yīng)物的接觸面積,增大反應(yīng)速率;②Fe3+;Mg(OH)2,Ca(OH)2;會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀,產(chǎn)品產(chǎn)量會(huì)減少;(3)D。13、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:(1)放電時(shí),該裝置是原電池,正極發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)為:FePO4+Li++e-═LiFePO4;(2)充電時(shí)為電解池,該電極連接外接電源的正極;(3)放電時(shí),該裝置是原電池,電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)為:Li―e-=Li+,質(zhì)量減少;(4)根據(jù)示意圖,B極區(qū)生產(chǎn)H2,同時(shí)生成LiOH,則B極區(qū)電解液不能是LiCl溶液,如果是LiCl溶液則無(wú)法得到純凈的LiOH,則B極區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH溶液;離子交換膜應(yīng)使用陽(yáng)離子交換膜,傳導(dǎo)Li+。
【考點(diǎn)】
電解原理及應(yīng)用。
【點(diǎn)睛】
本題考查電解原理及應(yīng)用,包括電極方程式的書(shū)寫、電解液的判斷、離子移動(dòng)方向的判斷;準(zhǔn)確理解題給信息是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。首先通過(guò)電解法制備LiOH的分析考查了電解的原理及應(yīng)用,側(cè)重于對(duì)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的考查。【解析】正FePO4+e-+Li+=LiFePO4正極減少LiOH陽(yáng)三、判斷題(共1題,共2分)14、×【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(cuò);【解析】錯(cuò)四、原理綜合題(共4題,共32分)15、略
【分析】【詳解】
(1)△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=742kJ/mol+577kJ/mol+2×465kJ/mol-2×339kJ/mol-2×803kJ/mol=-35kJ/mol;
(2)由圖可知CO2被FeO還原為C,F(xiàn)eO被氧化為FexOy,而=4,說(shuō)明FexOy為Fe2O3,因此方程式為:4FeO+CO22Fe2O3+C;
(3)A.HCOONa中Na+為陽(yáng)離子,不發(fā)生水解,NH4Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽,NH4+水解使溶液顯酸性;因此兩溶液中陽(yáng)離子的物質(zhì)的量濃度之和,前者大于后者,A項(xiàng)正確;
B.pH均為3的HCOOH和CH3COOH溶液,濃度CH3COOH>HCOOH,用相同濃度的NaOH溶液分別滴定等體積、pH均為3的HCOOH和CH3COOH溶液至終點(diǎn),酸的物質(zhì)的量越多,消耗的堿體積越大,即消耗的NaOH溶液的體積CH3COOH>HCOOH;B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.混合溶液中醋酸的水解平衡常數(shù)為=5.1×10-10<Ka,說(shuō)明中CH3COONa水解程度小于其電離程度,溶液顯酸性,因此有:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+);C項(xiàng)正確;
D.0.2mol·L-1HCOOH與0.1mol·L-1NaOH等體積混合,根據(jù)電荷守恒有:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),根據(jù)物料守恒有:c(HCOO-)+c(HCOOH)=2c(Na+),兩式聯(lián)立后得:c(HCOO-)+2c(OH-)=c(HCOOH)+2c(H+);D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選AC;
(4)H2S的電離常數(shù)Ka2==7.0×10-15,反應(yīng)Hg2+(aq)+HS-(aq)HgS(s)+H+(aq)的平衡常數(shù)K==1.75×1038,Ksp(HgS)==×=c(Hg2+)·c(S2-)==4.0×10-53?!窘馕觥俊?5kJ/mol4FeO+CO22Fe2O3+CA、C4.0×10-5316、略
【分析】【分析】
(1)①25℃時(shí),在pH=5的NH4HSO3溶液中存在電荷守恒:c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-)=c(NH4+)+c(H+),物料守恒:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HSO3-)+c(SO32-)+c(H2SO3);據(jù)此分析;
②根據(jù)流程圖知,NO2、NO與NH4HSO3反應(yīng),+4價(jià)的氮氧化+4價(jià)的硫,NO2、NO被NH4HSO3吸收生成N2,NO2、NO得電子被還原,則HSO3-被氧化生成SO42-;據(jù)此書(shū)寫離子方程式;
(2)①根據(jù)已知方程式構(gòu)建目標(biāo)方程式;根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱;
②根據(jù)平衡移動(dòng)原理來(lái)分析;升高溫度,平衡逆向移動(dòng);
(3)①化學(xué)平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪乘積的比值;
②據(jù)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率;但不影響平衡移動(dòng)畫(huà)圖;
(4)據(jù)陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)書(shū)寫電極反應(yīng)方程式。
【詳解】
(1)25℃時(shí),在pH=5的NH4HSO3溶液中存在電荷守恒:c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-)=c(NH4+)+c(H+),物料守恒:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HSO3-)+c(SO32-)+c(H2SO3),則c(SO32-)+c(NH3·H2O)-c(H2SO3)=c(H+)-c(OH-)=(10-5-10-9)mol/L;
②根據(jù)流程圖知,NO2、NO與NH4HSO3反應(yīng),+4價(jià)的氮氧化+4價(jià)的硫,NO2、NO被NH4HSO3吸收生成N2,NO2、NO得電子被還原,則HSO3-被氧化生成SO42-,反應(yīng)的方程式為:NO+NO2+3NH4HSO3=N2+3NH4HSO4,離子方程式為NO+NO2+3HSO3-=N2+3SO42-+3H+;
因此,本題正確答案是:NO+NO2+3HSO3-=N2+3SO42-+3H+;
(2)①反應(yīng)Ⅰ:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-113.0kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅱ:3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(g)+NO(g)△H2=-138.0kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律(Ⅰ×3+Ⅱ×2)得反應(yīng)2H2O(g)+4NO(g)+3O2(g)4HNO3(g)
則△H4=[(-113.0kJ·mol-1)×3+(-138.0kJ·mol-1)×2]=-615kJ/mol
因此;本題正確答案是:-615kJ/mol;
②由以上計(jì)算可知,2H2O(g)+4NO(g)+3O2(g)4HNO3(g)為放熱反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溫度升高,平衡逆向移動(dòng),造成HNO3濃度降低;
因此;本題正確答案是:溫度升高,平衡逆向移動(dòng);
(3)①CO的降解率為x;設(shè)起始CO濃度為amol/L;
2CO(g)+O2(g)2CO2(g)
開(kāi)始(mol/L)a0
變化(mol/L)axaxax
平衡(mol/L)a-ax0.01ax
K===
因此,本題正確答案是:
②據(jù)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率;但不影響平衡移動(dòng),故圖為。
因此,本題正確答案是:
(4)陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),故電極反應(yīng)方程式為Ti-4e-+2H2O=TiO2+4H+;
因此,本題正確答案是:Ti-4e-+2H2O=TiO2+4H+?!窘馕觥?0-5-10-9NO+NO2+3HSO3-=N2+3SO42-+3H+-615kJ/mol溫度升高,平衡逆向移動(dòng)
(圖像畫(huà)法說(shuō)明:陰影部分a點(diǎn)之前在型上方,a點(diǎn)之后重合)Ti-4e-+2H2O=TiO2+4H+17、略
【分析】(1)
將已知反應(yīng)依次編號(hào)為①②,由蓋斯定律可知,②+①×2得到反應(yīng)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),則?H=?H2—2?H1=(—295.9kJ·mol-1)—(—297.2kJ·mol-1)×2=—890.3kJ·mol-1,由反應(yīng)熱?H=—(E1—E2)可得E2=E1—890.3,故答案為:E1—890.3;
(2)
該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),二氧化硫平衡時(shí)的含量減小,則由圖可知b為恒溫線、a為恒壓線,由恒壓線變化可知,升高溫度,化學(xué)平衡常數(shù)增大,說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故答案為:吸熱;a為恒壓線,b為恒溫線,溫度升高,Kc增大;
(3)
A.二氧化碳和氣態(tài)硫都是生成物,反應(yīng)中的比值始終不變,則不變;不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,無(wú)法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡,故A符合題意;
B.由化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)可知,v(CO2)正=v(SO2)逆說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等;反應(yīng)已達(dá)到平衡,故B不符合題意;
C.該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng);反應(yīng)中混合氣體的壓強(qiáng)增大,則混合氣體的總壓強(qiáng)不再改變說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)已達(dá)到平衡,故C不符合題意;
D.由化學(xué)方程式可知;該反應(yīng)為氣體質(zhì)量增大的反應(yīng),恒溫恒容條件下,混合氣體的密度增大,則混合氣體的密度不再改變說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)已達(dá)到平衡,故D不符合題意;
故選A;
(4)
設(shè)5min時(shí);反應(yīng)生成amol二氧化碳,由題意可建立如下三段式:
由5min時(shí)容器中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為20%可得:×100%=20%,解得a=0.25,由p1:p2=n1:n2,p2=1.25p0,則反應(yīng)消耗二氧化硫的分壓為×1.25p0=0.25p0,則0~5min內(nèi),v(SO2)=kPa·min-1=kPa·min-1;設(shè)10min時(shí),反應(yīng)生成bmol二氧化碳;由題意可建立如下三段式:
由p1:P2=n1:n2可得:p0:p=1.0:(1.0+b),解得b=則800℃,在1.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc=mol/L=mol/L,故答案為:
(5)
由圖中電子的移動(dòng)方向可知,右側(cè)電極為原電池的負(fù)極,二氧化硫在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸,電極反應(yīng)式為SO2—2e—+2H2O=SO+2H+,左側(cè)電極為正極,過(guò)氧化氫在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水,電極反應(yīng)式為H2O2+2e—+2H+=2H2O,電路中通過(guò)1mol電子時(shí),正極區(qū)消耗氫離子,則溶液中的氫離子濃度減小,負(fù)極區(qū)生成硫酸根離子的物質(zhì)的量為1mol×=0.5mol,溶液中硫酸的物質(zhì)的量為1mol/L×0.2L+0.5mol=0.7mol,故答案為:0.7mol?!窘馕觥?1)E1—890.3
(2)吸熱a為恒壓線,b為恒溫線,溫度升高,Kc增大。
(3)A
(4)
(5)a減小0.7mol18、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)蓋斯定律可得途徑Ⅱ與途徑I相比;優(yōu)勢(shì)在于途徑Ⅱ的兩個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng),相對(duì)容易進(jìn)行;
故答案為:途徑Ⅱ的兩個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng);相對(duì)容易進(jìn)行;
(2)活化能是反應(yīng)物平均能量與過(guò)渡態(tài)能量的差值,基元反應(yīng)的活化能越大,反應(yīng)速率越慢,由圖像可知,對(duì)總反應(yīng)速率影響較大的步驟的活化能為該步驟的化學(xué)方程式是
(3)①設(shè)的平衡轉(zhuǎn)化率為充入為根據(jù)題中所給數(shù)據(jù),列三段式:
反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)體系中的體積分?jǐn)?shù)為0.6,則解得
②由①中數(shù)據(jù)可知,平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)分別為0.1,0.3、0.6,則此溫度下反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)
(4)結(jié)合題意,可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為或處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下含有(體積分?jǐn)?shù))的尾氣,需要濃氨水的體積【解析】途徑Ⅱ的兩個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng),相對(duì)容易進(jìn)行352(或125五、計(jì)算題(共2題,共6分)19、略
【分析】【分析】
(1)先根據(jù)n=計(jì)算16gS的物質(zhì)的量;然后結(jié)合燃燒熱的概念書(shū)寫表示物質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式;
(2)將已知的熱化學(xué)方程式疊加;可得待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;
(3)根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物總鍵能與生成物總鍵能的差計(jì)算NO分子中化學(xué)鍵的鍵能;
(4)根據(jù)蓋斯定律;將已知熱化學(xué)方程式疊加,可得單斜硫與正交硫轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式然后進(jìn)行判斷;依據(jù)物質(zhì)含有的能量越低,物質(zhì)的穩(wěn)定性越強(qiáng)分析判斷;
(5)根據(jù)蓋斯定律分析比較;
(6)根據(jù)斷裂化學(xué)鍵吸收能量;形成化學(xué)鍵釋放能量分析比較。
【詳解】
(1)16gS的物質(zhì)的量n(S)==0.5mol,0.5molS完全燃燒產(chǎn)生SO2氣體放出熱量149kJ,則1molS完全燃燒產(chǎn)生SO2氣體放出熱量Q=2×149kJ=298kJ,故S燃燒熱的熱化學(xué)方程式為S(g)+O2(g)=SO2(g),△H=-298kJ/mol;
(2)①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ/mol
③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,①×4+②-③,整理可得4C(石墨,s)+2H2(g)=2C2H2(g)ΔH3=+453.4kJ/mol,所以2C(石墨,s)+H2(g)=C2H2(g)ΔH3=+226.7kJ/mol;
(3)根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物總鍵能與生成物總鍵能的差;假設(shè)NO中鍵能為x,可知946kJ/mol+497kJ/mol-2×x=+180.0kJ/mol,解得x=631.5kJ/mol;
(4)①S(單斜,s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-297.16kJ/mol;
②S(正交,s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2=-296.83kJ/mol;
根據(jù)蓋斯定律,將①-②,整理可得S(單斜,s)=S(正交,s)ΔH=ΔH1-ΔH2=-0.33kJ/mol;
根據(jù)該熱化學(xué)方程式可知:?jiǎn)涡绷蜣D(zhuǎn)化為正交硫放出熱量;說(shuō)明正交硫能量比單斜硫的能量低,物質(zhì)含有的能量越低,物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強(qiáng),故單斜硫不如正交硫的穩(wěn)定性強(qiáng);
(5)反應(yīng)熱只與反應(yīng)的溫度、物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)條件無(wú)關(guān),所以同溫同壓下,在光照和點(diǎn)燃條件下的H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH(化學(xué)計(jì)量數(shù)相同)分別為ΔH1、ΔH2,則ΔH1=ΔH2;
(6)由于鍵能是形成1mol化學(xué)鍵所釋放的能量或斷裂1mol化學(xué)鍵所吸收的能量;說(shuō)明含有化學(xué)鍵的分子所具有的能量比形成該化學(xué)鍵的原子的能量低,因此在相同條件下,2mol氫原子所具有的能量比1mol氫分子所具有的能量高。
【點(diǎn)睛】
本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用、表示燃燒熱是熱化學(xué)方程式的書(shū)寫、反應(yīng)熱與鍵能和物質(zhì)穩(wěn)定性的關(guān)系?;瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程的能量變化只與物質(zhì)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)途徑、反應(yīng)條件無(wú)關(guān)。在書(shū)寫燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí),要注意可燃物的物質(zhì)的量必須是1mol,且反應(yīng)產(chǎn)物是穩(wěn)定的化合物,如H2O的穩(wěn)定狀態(tài)是液態(tài),CO2的穩(wěn)定狀態(tài)是氣態(tài);物質(zhì)含有的能量越低穩(wěn)定性就越強(qiáng),原子的能量比形成的分子能量高,分子比原子更穩(wěn)定。【解析】S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-298kJ/mol△H=+226.7kJ/mol631.5kJ/mol-0.33kJ/mol不穩(wěn)定=>20、略
【分析】【分析】
(1)CH3COOH是弱酸,部分電離生成醋酸根離子和氫離子,根據(jù)25℃,CH3COOH的電離平衡常數(shù)為1.7×10-5,結(jié)合電離平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算c(H+);
(2)CH3COONa的水解平衡常數(shù)Kh==
(3)根據(jù)水解平衡常數(shù)結(jié)合平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算水解生成的c(OH-);再判斷pH。
【詳解】
(1)CH3COOH是弱酸,部分電離生成醋酸根離子和氫離子,電離方程式為CH3COOH?H++CH3COO-,25℃,CH3COOH的電離平衡常數(shù)為1.7×10-5,則0.1mol/LCH3COOH溶液中K===1.7×10-5,解得:c(H+)=故答案為:CH3COOH?H++CH3COO-;
(2)CH3COONa的水解平衡常數(shù)Kh====5.9×10-10,故答案為:5.9×10-10;
(3)25℃,CH3COONa的水解平衡常數(shù)Kh=5.9×10-10==解得:c(OH-)=mol/L=7.7×10-6mol/L,pH最接近9,故選A。【解析】CH3COOHCH3COO-+H+5.9×10-10A六、工業(yè)流程題(共3題,共21分)21、略
【分析】【分析】
軟錳礦粉(主要成分為MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)加入硫化鋇溶液進(jìn)行反應(yīng),主要發(fā)生MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S,過(guò)濾得到Ba(OH)2溶液,經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、干燥得到氫氧化鋇;濾渣用硫酸溶解,得到的濾液中主要金屬陽(yáng)離子有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+,得到的濾渣為不溶于稀硫酸的硫磺;之后向?yàn)V液中加入合適的氧化劑將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,然后加入氨水調(diào)節(jié)pH,使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去,壓濾得到的廢渣為Fe(OH)3和Al(OH)3,此時(shí)濾液中的金屬陽(yáng)離子只有Mn2+,向?yàn)V液中加入碳酸氫銨、氨水,Mn2+和碳酸氫根電離出的碳酸根結(jié)合生成碳酸錳沉淀;過(guò)濾;洗滌、干燥得到高純碳酸錳。
【詳解】
(1)軟錳礦預(yù)先粉碎可以增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更充分,提高反應(yīng)速率;MnO2與BaS反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO,Mn元素的化合價(jià)由+4價(jià)降低為+2價(jià),根據(jù)元素價(jià)態(tài)規(guī)律可知-2價(jià)的S元素應(yīng)被氧化得到S單質(zhì),則MnO2與BaS的系數(shù)比應(yīng)為1:1,根據(jù)后續(xù)流程可知產(chǎn)物還有Ba(OH)2,結(jié)合元素守恒可得化學(xué)方程式為:MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S;
(2)根據(jù)題目信息可知MnO2為兩性氧化物,所以當(dāng)MnO2過(guò)量時(shí),會(huì)消耗反應(yīng)產(chǎn)生的Ba(OH)2,從而使Ba(OH)2的量達(dá)到最大值后會(huì)減??;
(3)濾液I為結(jié)晶后剩余的Ba(OH)2飽和溶液;所以可以導(dǎo)入到蒸發(fā)操作中循環(huán)使用;
(4)凈化時(shí)更好的除去Fe元素需要將Fe2+氧化為Fe3+,為了不引入新的雜質(zhì),且不將Mn元素氧化,加入的試劑X可以是H2O2;根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)e(OH)3和Al(OH)3為同類型的沉淀,而Al(OH)3的Ksp稍大,所以當(dāng)Al3+完全沉淀時(shí),F(xiàn)e3+也一定完全沉淀,當(dāng)c(Al3+)=1.0×10-5mol/L時(shí),c(OHˉ)==10-9.1mol/L,所以c(H+)=10-4.9mol/L;pH=4.9,即pH的理論最小值為4.9;
(5)碳化過(guò)程Mn2+和碳酸氫根電離出的碳酸根結(jié)合生成碳酸錳沉淀,促進(jìn)碳酸氫根的電離,產(chǎn)生的氫離子和一水合氨反應(yīng)生成銨根和水,所以離子方程式為Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O。【解析】①.增大接觸面積,充分反應(yīng),提高反應(yīng)速率:②.③.過(guò)量的MnO2消耗了產(chǎn)生的Ba(OH)2④.蒸發(fā)⑤.H2O2⑥.4.9⑦.22、略
【分析】【分析】
根據(jù)流程圖,蝕刻液為氯化鐵溶液,則濾液①為氯化亞鐵,因此印刷電路的廢液(含F(xiàn)e3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)中應(yīng)先加入過(guò)量的鐵粉除去銅離子和鐵離子;過(guò)濾后,在濾液1中通入過(guò)量的氯氣,可生成氯化鐵,用于制作蝕刻液;濾渣①含有銅;鐵,加入過(guò)量的鹽酸除去鐵,濾液②為氯化亞鐵,濾渣②中含有銅,可與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和二氧化硫,銅與氯氣反應(yīng)生成氯化銅,調(diào)節(jié)溶液pH,可生成硫酸和CuCl晶體,據(jù)此分析解
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