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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,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年滬科新版選修4化學(xué)上冊(cè)月考試卷含答案考試試卷考試范圍: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6題,共12分)1、已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=akJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-220kJ·mol-1
H-H、O=O和O-H鍵的鍵能分別為436kJ·mol-1、496kJ·mol-1和462kJ·mol-1,則a為A.+332B.+118C.+350D.+1302、已知熱化學(xué)方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)?H="-571.6"kJ·mol-1,2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)?H="-1452"kJ·mol-1,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)?H="-57.3"kJ·mol-1。據(jù)此判斷下列說法正確的是A.CH3OH的燃燒熱?H為-1452kJ·mol-1B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)?H>-571.6kJ·mol-1C.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=H2O(l)+CH3COONa(aq)?H="-57.3"kJ·mol-1D.2CH3OH(l)+O2(g)=2CO2(g)+4H2(g)?H="-880.4"kJ·mol-13、下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述不正確的是()A.表示反應(yīng)4CO(g)+2NO2(g)?N2(g)+4CO2(g),保持其他條件不變,改變CO的物質(zhì)的量,平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)變化情況。由圖可知,NO2的轉(zhuǎn)化率:c>b>aB.b表示25℃時(shí),分別加水稀釋體積均為100mL、pH=2的CH3COOH溶液和HX溶液,則25℃時(shí)HX的電離平衡常數(shù)小于CH3COOH的電離平衡常數(shù)C.c是一定條件下,向含有一定量A的容器中逐漸加入B時(shí)的圖象,壓強(qiáng)p1>p2D.d是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl固體后化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖象4、下表是常溫下某些一元弱酸的電離常數(shù):
則0.1mol·L-1的下列溶液中,pH最小的是()A.HCNB.HFC.CH3COOHD.HNO25、關(guān)于0.1mol/LNa2CO3溶液,下列判斷不正確的是A.粒子種類與NaHCO3溶液相同B.升高溫度,c(CO32-)增大C.加入CaCl2溶液,c(CO32-)減小D.c(H+)+c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)6、已知25℃時(shí)有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù):。弱酸化學(xué)式CH3COOHHCNH2CO3電離平衡常數(shù)(25℃)1.8×10-54.9×10-10Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11
則下列說法正確的是()A.等物質(zhì)的量濃度的各溶液pH關(guān)系為:pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)B.濃度均為0.2mol/LNaHCO3和Na2CO3溶液中,存在的粒子種類不相同C.0.4mol·L-1HCN溶液與0.2mol·L-1NaOH溶液等體積混合后,所得溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(H+)D.25℃時(shí),pH=4且濃度均為0.1mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液中:
c(Na+)+c(H+)>c(CH3COO-)+c(CH3COOH)評(píng)卷人得分二、填空題(共5題,共10分)7、氮元素可以形成多種氫化物,如NH3、N2H4等。
(1)工業(yè)上,可用次氯酸鈉與氨反應(yīng)制備N2H4(肼),副產(chǎn)物對(duì)環(huán)境友好,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式________。
(2)工業(yè)上以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2],反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g);該反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度關(guān)系如圖所示:
①該反應(yīng)的ΔH_____0(填“>”或“<”)。
②已知原料氣中的氨碳比[]為x,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為a,在一定溫度和壓強(qiáng)下,a與x的關(guān)系如圖所示。a隨著x的增大而增大的原因是______。圖中A點(diǎn)處,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為__________。
(3)①在氨水加水稀釋的過程中,NH3·H2O的電離程度增大,的值_______。(填“增大”;“減小”或“不變”;)
②室溫下,amol/L的(NH4)2SO4溶液的pH=5,原因是_____(用離子方程式表示),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為______(用含a的數(shù)學(xué)表達(dá)式表示)。8、將一定量純凈的氨基甲酸胺(H2NCOONH4)固體,置于特制密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使反應(yīng):H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)達(dá)到分解平衡,實(shí)驗(yàn)測得不同溫度及反應(yīng)時(shí)間(t123)的有關(guān)表格:
氨基甲酸銨分解時(shí)溫度、氣體總濃度及反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系。溫度/℃氣體總濃度(mol/L)
時(shí)間/min1525350000t10.9×10-32.7×10-38.1×10-3t22.4×10-34.8×10-39.4×10-3t32.4×10-34.8×10-39.4×10-3
(1)在25℃,0-t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氨氣的平均速率為___。
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)換算出,15℃時(shí)合成反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s)平衡常數(shù)K約為___。
(3)以捕捉到的CO2與H2為原料可合成甲醇(CH3OH),其反應(yīng)的化學(xué)方程為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2(g)ΔH<0在恒溫恒容的密閉容器中,加入1molCO2和3molH2,充分反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)放出熱量akJ,若在原容器中加入2molCO2和6molH2,在相同溫度下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)放熱bkJ,則a和b滿足的關(guān)系___。9、在一定溫度下,現(xiàn)有三種酸:a.鹽酸b.硫酸c.醋酸;現(xiàn)回答下面問題(注:填對(duì)應(yīng)的字母)
(1)當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時(shí),c(H+)由大到小的順序是_____________。
(2)若三者c(H+)相同時(shí);物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是________________。
(3)當(dāng)三者c(H+)相同且溶液體積也相同時(shí);分別放入足量的鋅,相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序_______________。
(4)當(dāng)c(H+)相同;溶液體積相同時(shí);同時(shí)加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅,則開始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為_______________。
(5)將c(H+)相同的三種酸均加水稀釋至原來的100倍后,c(H+)由大到小的順序是_____。10、(1)將等體積等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后,溶液呈______(填“酸性”,“中性”或“堿性”,下同),溶液中c(Na+)______c(CH3COO-)(填“>”或“=”或“<”)。
(2)pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈______,溶液中c(Na+)______c(CH3COO-)(填“>”或“=”或“<”)
(3)物質(zhì)的量濃度相同的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后,溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等,則混合后溶液呈______,醋酸體積______氫氧化鈉溶液體積。(填“>”或“=”或“<”)11、(1)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定。其正極反應(yīng)方程式為____________,若將負(fù)極材料改為CH4,寫出其負(fù)極反應(yīng)方程式___________。
(2)NH3代替氫氣研發(fā)燃料電池是當(dāng)前科研的一個(gè)熱點(diǎn)。使用的電解質(zhì)溶液是2mol·L-1的KOH溶液,電池總反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為__________;每消耗3.4gNH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_________。評(píng)卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)12、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分四、計(jì)算題(共2題,共10分)13、汽車尾氣中排放的NOx和CO污染環(huán)境,在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOx和CO的排放。
已知:①2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH=?566.0kJ/mol
②N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=+180.5kJ/mol
③2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=?116.5kJ/mol
回答下列問題:
(1)CO的燃燒熱為___。若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收946kJ、498kJ的能量,則1molNO(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為___kJ。
(2)CO將NO2還原為單質(zhì)的熱化學(xué)方程式為___。14、工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60molN2(g)和1.60molH2(g),反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(NH3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為計(jì)算:
(1)該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率______;(小數(shù)點(diǎn)后保留一位)
(2)該條件下反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)_______。(不帶單位)評(píng)卷人得分五、原理綜合題(共1題,共4分)15、已知:用NH3催化還原NOx時(shí)包含以下反應(yīng).
反應(yīng)①:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)?H1=-1807.0kJ·mol—1,
反應(yīng)②:4NH3(g)+6NO2(g)5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)?H2=?
反應(yīng)③:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)?H3=-113.0kJ·mol一1
(1)反應(yīng)②的?H2==_____________。
(2)為探究溫度及不同催化劑對(duì)反應(yīng)①的影響.分別在不同溫度、不同催化劑下.保持其他初始條件不變重復(fù)實(shí)驗(yàn).在相同時(shí)間內(nèi)測得N2濃度的變化情況如下圖所示。
①反應(yīng)①的平衡常數(shù)的表達(dá)式K=________。相同溫度下.在催化劑甲的作用下反應(yīng)的平衡常數(shù)______(填“大于”“小于”或“等于”)在催化劑乙的作用下反應(yīng)的平衡常數(shù)。
②N點(diǎn)后N2濃度減小的原因可能是_____________________。
(3)某溫度下,在1L恒容密閉容器中初始投入4molNH3和6molNO發(fā)生反應(yīng)①.當(dāng)氣體總物質(zhì)的量為7.5mol時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡.則NH3的轉(zhuǎn)化率為____,達(dá)平衡所用時(shí)間為5min.則用NO表示此反應(yīng)0~5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為______.評(píng)卷人得分六、元素或物質(zhì)推斷題(共1題,共6分)16、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(shù)依次增大。
①W的氫化物與W最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)生成化合物甲。
②X;Y、Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物之間兩兩反應(yīng)均可生成鹽和水。
③常溫下,Q的最高價(jià)氣態(tài)氧化物與化合物X2O2發(fā)生反應(yīng)生成鹽乙。
請(qǐng)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(yīng)的化學(xué)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(dǎo)體材料CuYO2可溶于稀硝酸,同時(shí)生成NO。寫出此反應(yīng)的離子方秳式_____________________________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、D【分析】【詳解】
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=akJ·mol-1①
2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-220kJ·mol-1②
將①-②×得:H2O(g)=H2(g)+O2(g)ΔH=(a+110)kJ·mol-1
2×462-(436+×496)=a+110;a=+130。
故選D。2、B【分析】A.根據(jù)方程式2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)?H="-1452"kJ·mol-1可知,CH3OH的燃燒熱為×1452kJ·mol-1="726"kJ·mol-1,故A錯(cuò)誤;B.液態(tài)水變成水蒸氣會(huì)吸熱,因此2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)?H>-571.6kJ·mol-1,故B正確;C.醋酸為弱酸,電離需要吸熱,CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=H2O(l)+CH3COONa(aq)?H>-57.3kJ·mol-1,故C錯(cuò)誤;D.①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)?H="-571.6"kJ·mol-1,②2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)?H="-1452"kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,將②-①×2得:2CH3OH(l)+O2(g)=2CO2(g)+4H2(g)?H="-308.8"kJ·mol-1,故D錯(cuò)誤;故選B。3、D【分析】【詳解】
A.增加CO的量,促使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,NO2的轉(zhuǎn)化率增大,即c>b>a;故A說法正確;
B.相同pH時(shí),加水稀釋相同倍數(shù),酸性強(qiáng)的酸pH變化大,根據(jù)圖像,CH3COOH的酸性強(qiáng)于HX,即HX的電離平衡常數(shù)小于CH3COOH的電離平衡常數(shù);故B說法正確;
C.根據(jù)反應(yīng)方程式,增大壓強(qiáng),促使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,A的轉(zhuǎn)化率增高大,根據(jù)圖像p1>p2;故C說法正確;
D.該反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3SCN-Fe(SCN)3;加入少量KCl固體,對(duì)平衡移動(dòng)無影響,故D說法錯(cuò)誤;
答案:D。
【點(diǎn)睛】
易錯(cuò)點(diǎn)是選項(xiàng)D,學(xué)生根據(jù)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,加入KCl固體,KCl濃度增大,逆反應(yīng)速率增大,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),認(rèn)為選項(xiàng)D正確,忽略了此題應(yīng)從離子方程式角度進(jìn)行分析,KCl不參與反應(yīng),對(duì)平衡無影響。4、B【分析】【詳解】
同一溫度下,酸的電離常數(shù)越大其酸性越強(qiáng),根據(jù)酸的電離常數(shù)知,酸性強(qiáng)弱為:HF>CH3COOH>HNO2>HCN;則pH最小的是HF,故B正確;
答案:B
【點(diǎn)睛】
同一溫度下,酸的電離常數(shù)越大其酸性越強(qiáng),根據(jù)酸的電離常數(shù)確定酸性強(qiáng)弱,從而得到氫離子濃度的大小。5、B【分析】【詳解】
A.Na2CO3溶液中粒子種類與NaHCO3溶液相同,均含有HCO3-、H+、OH-、H2O、H2CO3;故A正確;
B.水解吸熱,所以升高溫度,水解程度增大,c(CO32-)減小;故B錯(cuò)誤;
C.加入溶液,CO32-會(huì)轉(zhuǎn)化為沉淀,c(CO32-)減小;故C正確;
D.溶液中存在電荷守恒c(H+)+c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-);故D正確。
故答案選B。6、C【分析】【詳解】
由所給電離平衡常數(shù)知,酸性:CH3COOH>H2CO3>HCN>
A.酸的電離平衡常數(shù)越大,酸電離程度越大,則酸根離子水解程度越小,相同濃度的鈉鹽溶液的pH越小,電離平衡常數(shù):CH3COOH>HCN>則水解程度>CN->CH3COO-,所以相同濃度的鈉鹽溶液pH大小順序是pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa);故A錯(cuò)誤;
B.碳酸氫鈉能發(fā)生電離和水解,碳酸鈉能發(fā)生兩步水解,碳酸氫鈉溶液中存在:?H+++H2O?H2CO3+OH-、H2O?H++OH-,碳酸鈉溶液中存在:+H2O?+OH-、+H2O?H2CO3+OH-、H2O?H++OH-,所以兩種溶液中存在的粒子種類相同,都有Na+、H2CO3、H+、OH-、H2O;故B錯(cuò)誤;
C.二者等體積混合后,溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的NaCN、HCN,HCN的電離平衡常數(shù)為4.9×10-10,NaCN的水解平衡常數(shù)為=2×10-5,則電離程度小于水解程度,混合溶液呈堿性,則c(OH-)>c(H+),鈉離子不水解,則溶液中離子濃度大小順序是c(Na+)>c(OH-)>c(H+);故C正確;
D.混合溶液呈酸性,醋酸的電離程度大于醋酸根離子水解程度,根據(jù)電荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),溶液呈酸性,則c(OH-)很小,所以醋酸電離程度較小,大部分以分子存在,所以c(Na+)+c(H+)<c(CH3COO-)+c(CH3COOH);故D錯(cuò)誤;
故答案為:C。二、填空題(共5題,共10分)7、略
【分析】【詳解】
(1)由題,NH3和NaClO反應(yīng)副產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無污染,可知產(chǎn)物為NaCl和H2O,反應(yīng)方程式為:2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;
(2)①由表中數(shù)據(jù)可知;溫度越高,平衡常數(shù)越小,說明反應(yīng)為放熱反應(yīng),即ΔH<0;
②x增大說明NH3含量增加,即增大了c(NH3),平衡正向移動(dòng),從而提高CO2的轉(zhuǎn)化率,故a隨著x的增大而增大;由圖A點(diǎn)處x=3,若假設(shè)原料氣中n(CO2)=1mol,則n(NH3)=3mol,又CO2的轉(zhuǎn)化率為63%,即CO2反應(yīng)了0.63mol,由題給反應(yīng)方程式可知NH3反應(yīng)了1.26mol,所以NH3的轉(zhuǎn)化率為:
(3)①由題:其中Kb表示NH3·H2O的電離平衡常數(shù),Kw表示水的離子積常數(shù),在溫度不變的情況下,數(shù)值不變,故的值不變;
②(NH4)2SO4溶液的pH=5,原因是NH4+發(fā)生水解,離子方程式為:NH4++H2ONH3·H2O+H+;amol/L的(NH4)2SO4溶液的pH=5,故c(H+)=10-5mol/L,故c(NH3·H2O)=10-5mol/L,又NH4+發(fā)生水解部分不計(jì),故c(NH4+)=2amol/L,所以平衡常數(shù)為:【解析】2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O<增大c(NH3),平衡正向移動(dòng),從而提高CO2的轉(zhuǎn)化率42%不變NH4++H2ONH3·H2O+H+8、略
【分析】【分析】
(1)反應(yīng)物呈固態(tài),所以生成物中c(NH3):c(CO2)=2:1,由25℃,0-t1時(shí)間內(nèi)混合氣的總濃度,可求得c(NH3);從而求出產(chǎn)生氨氣的平均速率。
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),求出15℃時(shí)2.4×10-3mol/L混合氣中所含NH3、CO2的濃度,代入公式K=可求出平衡常數(shù)。
(3)將原容器中加入2molCO2和6molH2后平衡移動(dòng)過程分解為兩個(gè)過程:一個(gè)過程為加壓但平衡不移動(dòng),另一過程為平衡移動(dòng)過程,然后分別進(jìn)行分析,確定熱量變化,然后與原平衡進(jìn)行比較,確定a和b滿足的關(guān)系。
【詳解】
(1)25℃,0-t1時(shí)間內(nèi)混合氣的總濃度為2.7×10-3mol/L,生成物中c(NH3):c(CO2)=2:1,因?yàn)榉磻?yīng)物呈固態(tài),所以c(NH3)=×2.7×10-3mol/L=1.8×10-3mol/L,氨氣的平均速率==×10-3mol/(L·min)。答案為:×10-3mol/(L·min);
(2)15℃時(shí),c(總)=2.4×10-3mol/L,c(NH3)=1.6×10-3mol/L,c(CO2)=8×10-4mol/L,K==4.9×108。答案為:4.9×108;
(3)在恒溫恒容的密閉容器中,1molCO2和3molH2充分反應(yīng),達(dá)平衡時(shí)放出熱量akJ。將原容器中加入2molCO2和6molH2,相當(dāng)于壓強(qiáng)增大為原來的二倍,若加壓但平衡不移動(dòng),則放熱2akJ;加壓后平衡正向移動(dòng),反應(yīng)繼續(xù)放出熱量,所以與原平衡進(jìn)行比較,放出的熱量比原來的二倍還要大,故a和b滿足的關(guān)系為b>2a。答案為:b>2a。
【點(diǎn)睛】
在進(jìn)行反應(yīng)后濃度或熱效應(yīng)的分析時(shí),為便于與原平衡進(jìn)行比較,可將平衡移動(dòng)過程分解為幾個(gè)簡單的階段,對(duì)最終結(jié)果不產(chǎn)生影響。【解析】×10-3mol/(L·min)4.9×108b>2a9、略
【分析】【分析】
鹽酸、硫酸分別是一元、二元強(qiáng)酸,醋酸是一元弱酸,電離微弱,結(jié)合一元酸和二元酸的關(guān)系不難解答小題(1)(2)(3)(4)。將溶液稀釋時(shí),弱酸的PH值變化慢;據(jù)此分析可解答(5)。
【詳解】
(1)物質(zhì)的量濃度相同時(shí),強(qiáng)酸完全電離,氫離子濃度大;鹽酸是一元強(qiáng)酸,二元強(qiáng)酸硫酸電離的氫離子濃度是鹽酸的兩倍;醋酸是弱酸,部分電離,氫離子濃度小。所以氫離子濃度為b>a>c,故答案為:b>a>c。
(2)氫離子濃度相同時(shí)電離氫離子能力越弱的酸所需的濃度越高;等物質(zhì)量的硫酸電離的氫離子是鹽酸的兩倍,所以所需的濃度是鹽酸的一半,所以這三種酸所需濃度大小關(guān)系是:c>a>b或c>a=2b。答案為c>a>b(或c>a=2b)。
(3)當(dāng)c(H+)相同且溶液體積也相同時(shí),三種酸已電離的氫離子物質(zhì)的量相同,這部分H+與鋅產(chǎn)生的氣體體積相同。鹽酸和硫酸已完全電離所以產(chǎn)生等量的H2;而醋酸溶液中大量未電離的醋酸會(huì)隨反應(yīng)進(jìn)行不斷電離出氫離子直至反應(yīng)完,所以產(chǎn)生H2最多。所以相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是:c>a=b。答案為:c>a=b。
(4)活潑金屬與酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是與酸電離出的氫離子反應(yīng),三種酸氫離子濃度相同,其他條件也完全相同,所以反應(yīng)速率相同,故答案為:a=b=c。
(5)強(qiáng)酸已完全電離,稀釋促進(jìn)弱酸的電離,所以稀釋相同的倍數(shù),弱酸氫離子濃度由于得到補(bǔ)充而變化較小。故答案為:c>a=b。
【點(diǎn)睛】
決定活潑金屬與酸反應(yīng)速率的是氫離子的濃度,而不是酸的濃度;決定與活潑金屬產(chǎn)生氫氣的量的是酸能電離出的氫離子的物質(zhì)的量,不能只看已電離的氫離子的物質(zhì)的量,沒有電離的弱酸會(huì)由于氫離子的消耗而繼續(xù)電離?!窘馕觥縝>a>cc>a>b(或c>a=2b)c>a=ba=b=cc>a=b10、略
【分析】【詳解】
(1)等體積等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合恰好反應(yīng),生成強(qiáng)堿弱酸鹽,溶液呈堿性,醋酸根離子因水解略有減少,所以溶液中c(Na+)>c(CH3COO-);
(2)醋酸是弱酸,pH=3的醋酸中c(H+)和pH=11的氫氧化鈉溶液中c(OH-)相等,但醋酸的濃度大于氫氧化鈉的濃度,等體積混合后溶液呈酸性,電離大于水解,溶液中c(Na+)<c(CH3COO-);
(3)根據(jù)電荷守恒,物質(zhì)的量濃度相同的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后,溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等,則混合后溶液呈中性,醋酸體積大于氫氧化鈉溶液體積?!窘馕觥竣?堿性②.>③.酸性④.<⑤.中性⑥.>11、略
【分析】【分析】
在原電池中;負(fù)極上失電子,燃料發(fā)生氧化反應(yīng),正極上得電子,氧氣發(fā)生還原反應(yīng)。
【詳解】
(1)氫氧燃料電池正極上氧氣得電子,發(fā)生還原反應(yīng),電解質(zhì)是堿,則生成OH-,反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-,若將負(fù)極材料改為CH4,在堿性條件下應(yīng)該生成總反應(yīng)式為:CH4+2O2+2OH-=+3H2O,正極反應(yīng)為:2O2+4H2O+8e-=8OH-,兩式相減得負(fù)極反應(yīng)方程式為:CH4+10OH--8e-=+7H2O;
(2)NH3代替氫氣,電解質(zhì)溶液是KOH溶液沒有變,則正極反應(yīng)式也沒有變化,電池總反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O,正極反應(yīng)為:3O2+6H2O+12e-=12OH-,兩式相減得負(fù)極反應(yīng)方程式為:4NH3+12OH--12e-=2N2+12H2O,即為2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O;3.4gNH3物質(zhì)的量為:根據(jù)負(fù)極反應(yīng)可知,2molNH3轉(zhuǎn)移6mol電子,則3.4gNH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.6mol,即0.6NA。
【點(diǎn)睛】
燃料電池電極方程式的書寫,掌握正極反應(yīng)式一般較固定,記住在酸性或堿性條件下的正極反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)等于總反應(yīng)減去正極反應(yīng)?!窘馕觥縊2+2H2O+4e-=4OH-CH4+10OH--8e-=+7H2O2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O0.6NA三、判斷題(共1題,共2分)12、×【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、計(jì)算題(共2題,共10分)13、略
【分析】【分析】
(1)CO的燃燒熱為1molCO完全燃燒生成1molCO2時(shí)釋放的能量;已知N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H=+180.5kJ?mol-1;正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量-化學(xué)鍵生成時(shí)需放出的能量=反應(yīng)吸收的熱量;
(2)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算此反應(yīng)的反應(yīng)熱;寫出熱化學(xué)方程式。
【詳解】
(1)已知2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1,可知1molCO完全燃燒生成1molCO2時(shí)釋放的能量為=283kJ,則CO的燃燒熱為283kJ/mol;已知N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H=+180.5kJ?mol-1,且1molN2(g)、1molO2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收946kJ;498kJ的能量;設(shè)1molNO(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為QkJ,則180kJ=(946kJ+498kJ)-2QkJ,解得:Q=631.8,故答案為:283kJ/mol;631.8;
(2)①2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1、②N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H=+180.5kJ?mol-1、③2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-116.5kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律,將①×2-②-③可得:2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO(g),則△H=(-566.0kJ?mol-1)×2-(+180.5kJ?mol-1)-(-116.5kJ?mol-1)=-1196kJ/mol,則CO將NO2還原的熱化學(xué)方程式為2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO(g)△H=-1196kJ/mol,故答案為:2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO(g)△H=-1196kJ/mol。【解析】283kJ·mol?1631.82NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)?H=-1196kJ·mol?114、略
【分析】【分析】
設(shè)反應(yīng)過程消耗xmolN2(g);
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始物質(zhì)的量/mol0.601.600
平衡物質(zhì)的量/mol0.60-x1.60-3x2x
根據(jù)氨氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=氨氣的量與平衡時(shí)各氣體的總量的比值列方程求出x;再根據(jù)氮?dú)獾淖兓颗c氮?dú)獾钠鹗剂恐?,求出氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率;
(2)根據(jù)(1)可以知道各物質(zhì)平衡時(shí)的物質(zhì)的量,轉(zhuǎn)化為濃度后,根據(jù)K=帶入數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
(1)設(shè)反應(yīng)過程消耗xmolN2(g)。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始物質(zhì)的量/mol0.601.600
平衡物質(zhì)的量/mol0.60-x1.60-3x2x
平衡時(shí)反應(yīng)體系總物質(zhì)的量=(2.20-2x)mol;NH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)==解得x=0.40mol,則N2的平衡轉(zhuǎn)化率=×100%=66.7%;
(2)設(shè)反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)為K,平衡時(shí),c(NH3)==0.40mol·L-1,c(N2)==0.10mol·L-1,c(H2)==0.20mol·L-1,K===5.0×10-3mol2·L-2。
,【解析】①.66.7%②.5.0×10-3mol2·L-2五、原理綜合題(共1題,共4分)15、略
【分析】【分析】
(1)由蓋斯定律求反應(yīng)②的?H2;
(2)①根據(jù)平衡常數(shù)的定義,寫出反應(yīng)①4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)的平衡常數(shù)的表達(dá)式K=c5(N2)/c4(NH3)c6(NO);催化劑不影響平衡常數(shù);
②N點(diǎn)后N2濃度減小的原因可能是溫度升高發(fā)生副反應(yīng);溫度升高催化劑活性降低;
(3)列出三行式進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
(1)反應(yīng)①:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)?H1=-1807.0kJ?
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