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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年新世紀(jì)版選修4化學(xué)上冊(cè)月考試卷410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、溫度相同,向甲、乙兩體積相同的密閉容器中各通入2molSO2和1molO2合成SO3氣體,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率大于乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率,下列判斷正確是()A.甲保持壓強(qiáng)不變,乙保持體積不變B.甲保持體積不變,乙保持壓強(qiáng)不變;C.甲加入了催化劑,乙沒有加催化劑D.甲沒加入催化劑,乙加入了催化劑;2、在恒溫條件下;將氣體X;Y充入2L密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z。若各氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化曲線如圖所示,下列描述正確的是。
A.前10s內(nèi)v(X)=0.08mol·L-1·s-1B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=32C.平衡時(shí)X、Y的轉(zhuǎn)化率相同D.達(dá)到平衡后,將容器體積擴(kuò)大為4L,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)3、碳酸銨[(NH4)2CO3]在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣,對(duì)其說(shuō)法中正確的是()。A.碳酸銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體,使體系的熵增大B.碳酸銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量C.碳酸銨分解是吸熱反應(yīng),此反應(yīng)不應(yīng)該自發(fā)進(jìn)行,必須借助外力才能進(jìn)行D.碳酸鹽都不穩(wěn)定,都能自發(fā)分解4、已知液氨的性質(zhì)與水相似。時(shí),的平衡濃度為則下列說(shuō)法中正確的是A.在此溫度下液氨的離子積為B.在液氨中放入金屬鈉,可生成C.恒溫下,在液氨中加入可使液氨的離子積減小D.降溫,可使液氨電離平衡逆向移動(dòng),且5、下列關(guān)于溶液中離子的說(shuō)法正確的是A.0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中離子濃度關(guān)系:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)B.0.1mol·L-1的NH4Cl和0.1mol·L-1的NH3·H2O等體積混合后溶液中的離子濃度關(guān)系:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)C.常溫下,醋酸鈉溶液中滴加少量醋酸使溶液的pH<7,則混合溶液中,離子濃度關(guān)系:c(Na+)=c(CH3COO-)D.0.1mol·L-1的NaHS溶液中離子濃度關(guān)系:c(OH-)=c(H+)-c(S2-)+c(H2S)6、含硫各微粒和存在于與NaOH溶液反應(yīng)后的溶液中,它們的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溶液pH的關(guān)系如下圖所示.下列說(shuō)法正確的是。
A.時(shí),溶液中B.時(shí),溶液中C.為獲得盡可能純的可將溶液的pH控制在左右D.由圖中數(shù)據(jù)可估算出為7、溶液中的水解反應(yīng)達(dá)到平衡:若要使的水解程度增大,應(yīng)采用的方法是A.加入少量NaCl固體B.加入少量水C.加入固體D.降溫評(píng)卷人得分二、多選題(共8題,共16分)8、催化劑存在下,在1L的恒容密閉容器中充入0.1molCO和0.3molH2發(fā)生反應(yīng)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。反應(yīng)相同時(shí)間;CO的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法一定正確的是。
A.升高溫度,CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的化學(xué)平衡常數(shù)增大B.圖中X點(diǎn)所示條件下,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間能提高CO的轉(zhuǎn)化率C.圖中Y點(diǎn)所示條件下,改用性能更好的催化劑能提高CO的轉(zhuǎn)化率D.T1℃,CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K>19、近年來(lái),隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長(zhǎng)。因此,將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。Deacon發(fā)明的直接氧化法為:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。下圖為恒容容器中,進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于7∶1;4∶1、1∶1時(shí)HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系;下列說(shuō)法正確的是。
A.曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)的起始濃度比為c(HCl)∶c(O2)=7∶1B.該反應(yīng)的△H<0C.若500℃時(shí),進(jìn)料c(HCl)=4mol·L?1、c(O2)=1mol·L?1,可得K=1D.500℃時(shí),若進(jìn)料c(HCl)=2mol·L?1、c(O2)=0.5mol·L?1、c(Cl2)=2mol·L?1、c(H2O)=2mol·L?1,則反應(yīng)達(dá)平衡前v正<v逆10、室溫下,Ka(HCN)=6.2×10-10,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5。若溶液混合引起的體積變化可忽略,室溫時(shí)下列指定溶液中微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是A.0.1mol·L-1NaCN溶液與等體積、等濃度鹽酸混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(HCN)>c(CN-)B.向0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中加入NaOH溶液至pH=7:c(Na+)<2[c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)]C.0.1mol·L-1NaCN溶液與0.1mol·L-1NaHC2O4溶液的比較:c(CN-)2O4-)+2c(C2O42-)D.0.1mol·L-1NaCN溶液與0.1mol·L-1NaHC2O4溶液等體積混合:c(Na+)+c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)=0.2mol·L-111、H2S為二元弱酸,20℃的pKa1=6.89,pKa2=14.15(電離常數(shù)K的負(fù)對(duì)數(shù)-lgK=pK)。在20℃時(shí),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(guò)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(shí),c(S2-)+2c(H2S)-)B.溶液呈中性時(shí),c(HS-)+2c(H2S)=c(Cl-)C.溶液pH=6.89時(shí),c(Cl-)>c(HS-)=c(H2S)>c(H+)>c(OH-)D.溶液中c(Cl-)=0.2mol·L-1時(shí),c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)=c(H+)12、常溫下將KOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中;混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是()
A.Ka2(H2X)的數(shù)量級(jí)為10-6B.KHX溶液中c(H+)>c(OH-)C.曲線N表示pH與lg[]的變化關(guān)系D.當(dāng)混合溶液呈中性時(shí),c(K+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)13、草酸(H2C2O4)是一種二元弱酸。室溫時(shí),下列指定溶液中微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是A.0.1mol·L?1NaHC2O4溶液:c(Na+)>c(C2O)>c(HC2O)B.0.1mol·L-1Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O)C.0.1mol·L?1H2C2O4溶液:0.2mol·L?1+c(OH-)=c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O)D.向Na2C2O4溶液中滴加H2C2O4溶液至中性:c(Na+)=2c(C2O)14、已知:p=室溫下,向0.10mol·L-1的HX溶液中滴加0.1mol·L-1的NaOH溶液;溶液pH隨p的變化關(guān)系如圖。下列說(shuō)法正確的是。
A.a點(diǎn)溶液中:c(HX)+c(X—)=0.10mo1·L-1B.b點(diǎn)坐標(biāo)為(0,4.75)C.c點(diǎn)溶液中:c(Na+)<10c(HX)D.溶液中水的電離程度:c<b<a15、25℃時(shí),AgCl的Ksp=1.8×10-10,Ag2CO3在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.Ag2CO3的Ksp為8.1×10-12B.Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CO32-(aq)的平衡常數(shù)K=2.5×108C.向Ag2CO3的飽和溶液中加入K2CO3(s),可使c(CO32-)增大(由Y點(diǎn)到X點(diǎn))D.向同濃度的KCl和K2CO3的混合溶液中滴入0.001mol·L-1AgNO3溶液,CO32-先沉淀評(píng)卷人得分三、填空題(共9題,共18分)16、(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。
____。17、為有效控制霧霾;各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量,研究并有效控制空氣中的氮氧化物;碳氧化物和硫氧化物含量顯得尤為重要。
I.汽車內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)會(huì)引起N2和O2的反應(yīng):N2+O22NO;是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。
(1)在T1、T2溫度下,一定量的NO發(fā)生分解反應(yīng)時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化如右圖所示,根據(jù)圖像判斷反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)的△H__________0(填“>"或“<”)。
(2)在T3溫度下,向2L密閉容器中充入10molN2與5molO2,50秒后達(dá)到平衡,測(cè)得NO的物質(zhì)的量為2mol,則該反應(yīng)的速率v(N2)_________。該溫度下,若增大壓強(qiáng)此反應(yīng)的平衡常數(shù)將____________(填“增大”、“減小”、“不變”或“無(wú)法確記”);若開始時(shí)向上述容器中充入N2與O2均為1mol,則達(dá)到平衡后O2的轉(zhuǎn)化率為__________。
II.甲烷和甲醇可以做燃料電池;具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景,回答下列問(wèn)題。
(3)甲醇燃料電池(簡(jiǎn)稱DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染;可作為常規(guī)能源的替代品而越來(lái)越受到關(guān)注。DMFC工作原理如右圖所示:
通入a氣體的電極是原電池的____________極(填“正”或“負(fù)”),其電極反應(yīng)式為_______________。
(4)某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn),如圖所示U形管中氯化鈉溶液的體積為800ml。閉合K后,若每個(gè)電池甲烷用量為0.224L(標(biāo)況),且反應(yīng)完全,則理論上通過(guò)電解池的電量為__________(法拉第常數(shù)F=9.65×104C/mol),若產(chǎn)生的氣體全部逸出,電解后溶液混合均勻,電解后U形管中溶液的pH為_________。18、依據(jù)敘述;寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(液態(tài))燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為______________。
(2)用NA表示阿伏加德羅常數(shù),在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應(yīng)中,每有5NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),放出650kJ的熱量。其熱化學(xué)方程式為______________。19、氮是地球上含量豐富的一種元素;氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn);生活中有著重要作用。
(1)在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K=_________。已知平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表:。T/℃400300平衡常數(shù)KK1K2
①試判斷K1_________K2(填寫“>”“=”或“<”)。
②下列各項(xiàng)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________(填字母)。
a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1∶3∶2
b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變。
d.混合氣體的密度保持不變。
③合成氨在農(nóng)業(yè)和國(guó)防中有很重要的意義,在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,常采用下列措施,其中可以用勒夏特列原理解釋的是_________(填字母)。
a.采用較高溫度(400~500℃)b.將生成的氨液化并及時(shí)從體系中分離出來(lái)。
c.用鐵觸媒加快化學(xué)反應(yīng)速率d.采用較高壓強(qiáng)(20~50MPa)
(2)對(duì)反應(yīng)在溫度分別為T1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示,下列說(shuō)法正確的是_________。
a.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
b.B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量:B
c.A、C兩點(diǎn)N2O4的轉(zhuǎn)化率:A
d.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法20、二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域,反應(yīng)如下:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g);理論計(jì)算表明,原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3;在體系壓強(qiáng)為0.1MPa,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x隨溫度T的變化如圖所示。
(1)圖中,表示C2H4、CO2變化的曲線分別是__、__。
(2)根據(jù)圖中點(diǎn)A(600K,b、c相交),計(jì)算該溫度時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為__(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。
(3)二氧化碳催化加氫合成乙烯反應(yīng)往往伴隨副反應(yīng),生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強(qiáng)條件下,為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性,應(yīng)當(dāng)__。21、碳酸鈉作固硫劑并用氫還原輝鉬礦的原理為MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)ΔH;實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡時(shí)的有關(guān)變化曲線如圖所示。
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=___。
(2)由圖1可知,該反應(yīng)ΔH__0(填“>”或“<”),p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)開__。
(3)由圖2可知,A點(diǎn)時(shí)H2的平衡轉(zhuǎn)化率為___。22、據(jù)報(bào)道;我國(guó)在南海北部神狐海域進(jìn)行的可燃冰(甲烷的水合物)試采獲得成功。甲烷是一種重要的化工原料。
甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式;除部分氧化外還有以下二種:
水蒸氣重整:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH1=+205.9kJ·mol-1①
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.2kJ·mol-1②
二氧化碳重整:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH3③
則反應(yīng)①自發(fā)進(jìn)行的條件是___,ΔH3=___kJ·mol-1。23、(1)碳酸:H2CO3,K1=4.3×10﹣7,K2=5.6×10﹣11
草酸:H2C2O4,K1=5.9×10﹣2,K2=6.4×10﹣5
0.1mol/LNa2CO3溶液的pH_____0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH;(選填“大于”“小于”或“等于”)
(2)等濃度的草酸溶液和碳酸溶液中,氫離子濃度較大的是_____;若將等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合,溶液中各種離子濃度大小的順序正確的是_____(選填編號(hào));
a.c(H+)>c(HC2O)>c(HCO)>c(CO)
b.c(HCO)>c(HC2O)>c(C2O)>c(CO)
c.c(H+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(CO)
d.c(H2CO3)>c(HCO)>c(HC2O)>c(CO)24、如圖所示;是原電池的裝置圖。請(qǐng)回答:
(1)若C為稀H2SO4溶液,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),B電極材料為Fe且做負(fù)極,則A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為____________;
(2)若需將反應(yīng):Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+設(shè)計(jì)成如上圖所示的原電池裝置,則A(負(fù)極)極材料為______,B(正極)極材料為________,溶液C為________。
(3)若C為CuCl2溶液,Zn是________極,Cu電極反應(yīng)為_________________。反應(yīng)過(guò)程溶液中c(Cu2+)________(填“變大”“變小”或“不變”)。
(4)CO與H2反應(yīng)還可制備CH3OH,CH3OH可作為燃料使用,用CH3OH和O2組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下:
電池總反應(yīng)為2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O,則c電極是________(填“正極”或“負(fù)極”),c電極的反應(yīng)方程式為________。若線路中轉(zhuǎn)移2mol電子,則上述CH3OH燃料電池,消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L。評(píng)卷人得分四、判斷題(共1題,共4分)25、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共9分)26、隨著我國(guó)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(wèn)題:
(1)反應(yīng)Ⅰ的=_______已知由實(shí)驗(yàn)測(cè)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(qiáng)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(shí),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(jì)算式;對(duì)于反應(yīng)為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。已知CH3OH的沸點(diǎn)為64.7℃]。其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達(dá)平衡時(shí)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(duì)總能量(括號(hào)里的數(shù)字或字母;單位:eV)。其中,TS表示過(guò)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(duì)總能量_______eV(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))。(已知:)27、常溫下,有下列四種溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH
(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化學(xué)用語(yǔ)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(shí)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“=”)。28、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(diǎn)③所示溶液中所含離子濃度的從大到小的順序:__。
(3)點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)
(4)點(diǎn)②③④所示的溶液中水的電離程度由大到小的順序是:__。評(píng)卷人得分六、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共14分)29、(1)下圖表示10mL量筒中液面的位置,A與B,B與C刻度間相差1mL,如果刻度A為4,量筒中液體的體積是________mL。
(2)下圖表示50mL滴定管中液面的位置,如果液面處的讀數(shù)是a,則滴定管中液體的體積(填代號(hào))______________。
A.是amLB.是(50-a)mLC.一定大于amLD.一定大于(50-a)mL
(3)下圖為20mL未知濃度的鹽酸用一標(biāo)準(zhǔn)濃度NaOH溶液滴定時(shí)的滴定曲線。則兩種溶液的物質(zhì)的量濃度分別是:[HCl]=__________,[NaOH]=__________。
30、一個(gè)看似平常的蛋殼;卻可以設(shè)計(jì)出很多精巧的實(shí)驗(yàn)。
將的溶液裝進(jìn)一只掏空洗凈的雞蛋殼里,將蛋殼開口朝上,部分浸入盛有的溶液的燒杯中;裝置如圖所示,在靜置一周的過(guò)程中,蛋殼外表逐漸出現(xiàn)金屬銅,同時(shí)燒杯中的溶液漸漸褪色,并變得渾濁。
(1)設(shè)此裝置中發(fā)生的是與直接相遇的反應(yīng),寫出該反應(yīng)的離子方程式_______。
(2)金屬銅和渾濁現(xiàn)象均出現(xiàn)在蛋殼外,這意味著什么?_________。
(3)已知蛋殼外沒有產(chǎn)生黑色沉淀,說(shuō)明蛋殼外________參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、A【分析】【分析】
【詳解】
A.該反應(yīng)為為體積減小的反應(yīng),同體積恒容條件下,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器中的氣體分子數(shù)會(huì)減少,壓強(qiáng)會(huì)降低,容器體積減小,相當(dāng)于給容器不斷加壓,會(huì)使平衡向分子數(shù)減少的方向移動(dòng),即正向移動(dòng),而恒容條件下,反應(yīng)達(dá)到平衡后就不在再移動(dòng),所以甲保持壓強(qiáng)不變,乙保持體積不變,達(dá)到平衡后,甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率大于乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率;A項(xiàng)正確;
B.理由同A選項(xiàng);B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.催化劑僅改變反應(yīng)速率;不影響轉(zhuǎn)化率,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.催化劑僅改變反應(yīng)速率;不影響轉(zhuǎn)化率,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
故選A。2、B【分析】【詳解】
A選項(xiàng),前10s內(nèi)故A錯(cuò)誤;
B選項(xiàng),根據(jù)改變量之比等于計(jì)量系數(shù)之比得出反應(yīng)方程式為X(g)+Y(g)2Z(g),該反應(yīng)的平衡常數(shù)故B正確;
C選項(xiàng);X;Y加入量之比不等于計(jì)量系數(shù)之比,因此平衡時(shí)X、Y的轉(zhuǎn)化率不相同,故C錯(cuò)誤;
D選項(xiàng);該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體總量不變的反應(yīng),達(dá)到平衡后,將容器體積擴(kuò)大為4L,平衡不移動(dòng),故D錯(cuò)誤。
綜上所述;答案為B。
【點(diǎn)睛】
X、Y加入量之比等于計(jì)量系數(shù)之比,平衡時(shí)X、Y的轉(zhuǎn)化率相同。3、A【分析】【分析】
碳酸銨室溫下自發(fā)地分解生成氨氣,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為(NH4)2CO3=NH3↑+CO2↑+H2O;反應(yīng)生成了氣體氨氣和二氧化碳,所以熵變?cè)龃?;反?yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是△H-T△S<0,自發(fā)進(jìn)行,△H-T△S>0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,△H-T△S=0反應(yīng)達(dá)到平衡;
【詳解】
A.碳銨自發(fā)分解;是因?yàn)轶w系由于氨氣和二氧化碳?xì)怏w的生成而使熵增大,故A正確;
B.碳酸銨在室溫下就能自發(fā)地分解;不需要外界給予了能量,故B錯(cuò)誤;
C.有些吸熱反應(yīng)也可自發(fā);而焓變不是自發(fā)反應(yīng)的唯一因素,應(yīng)根據(jù)△H-T△S進(jìn)行判斷反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行,故C錯(cuò)誤;
D.有的碳酸鹽穩(wěn)定,不能自發(fā)分解,如Na2CO3受熱不分解;故D錯(cuò)誤;
故選:A。4、B【分析】【詳解】
A.該溫度下,該物質(zhì)中液氨的離子積常數(shù)故A錯(cuò)誤;
B.由鈉與水反應(yīng)可推知,所以液氨中放入金屬鈉,可生成故B正確;
C.離子積常數(shù)只與溫度有關(guān);溫度不變,離子積常數(shù)不變,故C錯(cuò)誤;
D.弱電解質(zhì)的電離是吸熱反應(yīng),降低溫度平衡逆向移動(dòng),但液體中仍然存在故D錯(cuò)誤;
故答案為B。5、D【分析】【詳解】
A.根據(jù)物料守恒,0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中離子濃度關(guān)系:c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3);A錯(cuò)誤;
B.0.1mol·L-1的NH4Cl和0.1mol·L-1的NH3·H2O等體積混合后,溶液顯堿性,溶液中的離子濃度關(guān)系:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);B錯(cuò)誤;
C.醋酸鈉溶液中滴加少量醋酸使溶液的pH<7,根據(jù)電荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),pH<7,c(H+)>c(OH-),則混合溶液中,c(Na+)3COO-);C錯(cuò)誤;
D.0.1mol·L-1的NaHS溶液中,根據(jù)質(zhì)子守恒,c(S2-)+c(OH-)=c(H+)+c(H2S)變形可知,離子濃度關(guān)系可表示為:c(OH-)=c(H+)-c(S2-)+c(H2S),D正確。6、C【分析】【詳解】
A.當(dāng)溶液的pH=8時(shí),根據(jù)圖示得到溶液是亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的混合物,離子濃度大小順序是:c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(H+),則c(SO32-)>c(HSO3-);故A錯(cuò)誤;
B.pH=7時(shí),溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),溶液中存在電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-),故溶液中c(Na+)=c(HSO3-)+2c(SO32-);故B錯(cuò)誤;
C.圖像可知,為獲得盡可能純的NaHSO3;可將溶液的pH控制在4~5左右,故C正確;
D.由圖中數(shù)據(jù),pH=2時(shí),c(HSO3-)=c(H2SO3),HSO3-?SO32-+H+,則由Ka的表達(dá)式可知,H2SO3的第二級(jí)電離平衡常數(shù)K2==≈c(H+)=10-2;故D錯(cuò)誤;
故答案為C。7、B【分析】【詳解】
水解的離子方程式為
A.加入少量NaCl固體,對(duì)水解平衡無(wú)影響,的水解程度不變;A不合題意;
B.加入少量水,溶液得以稀釋,的水解程度增大;B符合題意;
C.加入固體,溶液中的濃度增大,水解平衡正向移動(dòng),但的水解程度減??;C不合題意;
D.水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),降溫,平衡逆向移動(dòng),的水解程度減?。籇不合題意;
故答案為:B。二、多選題(共8題,共16分)8、BD【分析】【分析】
從圖像可以看出,隨著溫度的升高化學(xué)反應(yīng)速率加快,在相同的反應(yīng)時(shí)間內(nèi),CO的轉(zhuǎn)化率增大;T1℃時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%;據(jù)此分析。
【詳解】
A.從圖像可以看出;隨著溫度的升高化學(xué)反應(yīng)速率加快,在相同的反應(yīng)時(shí)間內(nèi),CO的轉(zhuǎn)化率增大,但無(wú)法判斷溫度升高平衡移動(dòng)的方向,故無(wú)法得出溫度升高平衡常數(shù)增大的結(jié)論,故A錯(cuò)誤;
B.圖中X點(diǎn)所示條件下;反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,反應(yīng)正向進(jìn)行,能提高CO的轉(zhuǎn)化率,故B正確;
C.圖中Y點(diǎn)所示條件下;改用性能更好的催化劑能加快反應(yīng)速率,不能提高CO的轉(zhuǎn)化率,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)反應(yīng):CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g);列出三段式:
K=>1;故D正確;
答案選BD。9、BD【分析】【詳解】
A選項(xiàng),根據(jù)進(jìn)料濃度比例,1∶1、4∶1、7∶1,氧氣量不變,HCl兩不斷增加,則HCl轉(zhuǎn)化率不斷減小,因此7:1時(shí)HCl轉(zhuǎn)化率最低,因此增加曲線III對(duì)應(yīng)的起始濃度比為c(HCl)∶c(O2)=7∶1;故A錯(cuò)誤;
B選項(xiàng);根據(jù)曲線,溫度升高,轉(zhuǎn)化率降低,則平衡逆向移動(dòng),逆向是吸熱反應(yīng),正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),即反應(yīng)的△H<0,故B正確;
C選項(xiàng),若500℃時(shí),進(jìn)料c(HCl)=4mol·L?1、c(O2)=1mol·L?1,根據(jù)A分析得出,B點(diǎn)為500℃,轉(zhuǎn)化率為50%,則濃度改變量為2mol·L?1,氧氣濃度改變量為0.5mol·L?1,氯氣濃度為1mol·L?1,水蒸氣濃度為1mol·L?1,c(HCl)=2mol·L?1,c(O2)=0.5mol·L?1,可得故C錯(cuò)誤;
D選項(xiàng),500℃時(shí),若進(jìn)料c(HCl)=2mol·L?1、c(O2)=0.5mol·L?1、c(Cl2)=2mol·L?1、c(H2O)=2mol·L?1,則反應(yīng)達(dá)平衡前v正<v逆;故D正確。
綜上所述,答案為BD。10、BC【分析】【詳解】
A.溶液為HCN與氯化鈉的混合溶液,且二者的物質(zhì)的量濃度相等,HCN的電離很微弱,c(Na+)=c(Cl-)>c(HCN)>c(H+)>c(CN-);選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.若向0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中加入NaOH溶液至完全反應(yīng)則生成Na2C2O4,溶液呈堿性,根據(jù)物料守恒有c(Na+)=2[c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)],當(dāng)反應(yīng)至溶液pH=7時(shí)則氫氧化鈉不足,c(Na+)偏小,故c(Na+)<2[c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)];選項(xiàng)B正確;
C.因Ka(HCN)=6.2×10-10<Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5,NaCN水解程度大于NaHC2O4,0.1mol·L-1NaCN溶液與0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中c(HCN)>c(H2C2O4),而存在物料守恒有c(Na+)=c(CN-)+c(HCN)=c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4),故c(CN-)2O4-)+2c(C2O42-);選項(xiàng)C正確;
D.若0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中存在物料守恒有:c(Na+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)=0.1mol·L-1,而0.1mol·L-1NaCN溶液與0.1mol·L-1NaHC2O4溶液等體積混合后:c(Na+)+c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)=0.1mol·L-1+0.05mol·L-1=0.15mol·L-1;選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
答案選BC。
【點(diǎn)睛】
本題考查鹽的水解及溶液中離子濃度大小關(guān)系的比較,注意物料守恒等的應(yīng)用,易錯(cuò)點(diǎn)為選項(xiàng)D,若0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中存在物料守恒有:c(Na+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)=0.1mol·L-1,而0.1mol·L-1NaCN溶液與0.1mol·L-1NaHC2O4溶液等體積混合后:c(Na+)+c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)=0.1mol·L-1+0.05mol·L-1=0.15mol·L-1。11、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(cuò)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(shí),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(shuō)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(cuò)誤;故選:BC。12、AB【分析】【分析】
H2X為二元弱酸,以第一步電離為主,則Ka1(H2X)>Ka2(H2X),酸性條件下,則pH相同時(shí)c(HX-)/c(H2X)>c(X2-)/c(HX-),由圖像可知N為lg[c(HX-)/c(H2X)]的變化曲線,M為lg[c(X2-)/c(HX-)]的變化曲線,當(dāng)lg[c(HX-)/c(H2X)]或lg[c(X2-)/c(HX-)]=0時(shí),說(shuō)明[c(HX-)/c(H2X)]或[c(X2-)/c(HX-)]=1;濃度相等,以此分析。
【詳解】
H2X為二元弱酸,以第一步電離為主,則Ka1(H2X)>Ka2(H2X),酸性條件下,則pH相同時(shí)c(HX-)/c(H2X)>c(X2-)/c(HX-),由圖像可知N為lg[c(HX-)/c(H2X)]的變化曲線,M為lg[c(X2-)/c(HX-)]的變化曲線,當(dāng)lg[c(HX-)/c(H2X)]或lg[c(X2-)/c(HX-)]=0時(shí),說(shuō)明[c(HX-)/c(H2X)]或[c(X2-)/c(HX-)]=1;濃度相等。
A.lg[c(X2-)/c(HX-)]=0時(shí),c(X2-)/c(HX-)=1,此時(shí)pH≈5.4,則Ka2(H2X)≈10-5.4,可知Ka2(H2X)的數(shù)量級(jí)為10-6;故A正確;
B.由圖像可知,lg[c(X2-)/c(HX-)]=0時(shí),即c(HX-)=c(X2-),此時(shí)pH≈5.4,可知HX-電離程度大于X2-水解程度,溶液顯酸性,則KHX溶液呈酸性,溶液中c(H+)>c(OH-);故B正確;
C.由以上分析可知曲線N表示pH與lg[c(HX-)/c(H2X)]的變化關(guān)系;故C錯(cuò)誤;
D.由圖像可知當(dāng)pH=7時(shí),lg[c(X2-)/c(HX-)]>0,則c(X2-)>c(HX-),所以溶液中存在:c(K+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+);故D錯(cuò)誤。
故答案選:AB。13、BC【分析】【詳解】
A.NaHC2O4溶液顯酸性,說(shuō)明HC2O的電離大于它的水解,c(C2O)是由c(HC2O)電離得到的,故c(C2O)<c(HC2O);故A錯(cuò)誤;
B.Na2C2O4溶液中存在質(zhì)子守恒,c(OH-)=c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O);故B正確;
C.H2C2O4溶液中的電荷守恒,c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),物料守恒:c(H+)=2c(HC2O)+2c(C2O)+2c(H2C2O4),兩式相減得到:c(OH-)=2c(H2C2O4)+c(HC2O),由于水電離出的氫離子和氫氧根離子濃度總是相等,水中的氫氧根離子是由水電離出的,故0.1mol·L?1H2C2O4溶液中氫離子的濃度等于酸電離出的氫離子濃度加上水電離出的氫離子,0.2mol·L?1+c(OH-)=c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O);故C正確;
D.向Na2C2O4溶液中滴加H2C2O4溶液至中性:符合電荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O),溶液顯中性,c(OH-)=c(H+),則c(Na+)=2c(C2O)+c(HC2O);故D錯(cuò)誤;
答案選BC。
【點(diǎn)睛】
C項(xiàng)是難點(diǎn),需要學(xué)生熟練使用電荷守恒,物料守恒,在草酸溶液中氫離子來(lái)自于草酸自身電離出的氫離子和水電離出的氫離子兩部分,屬于易錯(cuò)點(diǎn)。14、BC【分析】【分析】
HX的電離平衡常數(shù)表達(dá)式為Ka=則lgKa=lg+lgc(H+)=-pH-lg即pH=-lgKa-lg=p-lgKa,將點(diǎn)(1,5.75)帶入可得lgKa=-4.75,即Ka=10-4.75。
【詳解】
A.設(shè)0.10mol·L-1的HX溶液中c(H+)=x,則有解得x約為10-2.9mol/L,所以0.10mol·L-1的HX溶液pH約為2.9,當(dāng)pH=3.75時(shí)說(shuō)明已經(jīng)滴入了部分NaOH溶液,溶液的體積發(fā)生變化,所以c(HX)+c(X-)=0.10mol·L-1不再成立;故A錯(cuò)誤;
B.將lg=0,帶入pH=-lgKa-lg可得此時(shí)pH=-(-4.75)=4.75,所以b點(diǎn)坐標(biāo)為(0,4.75);故B正確;
C.c點(diǎn)溶液中存在電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(X-)+c(OH-),此時(shí)p[]=1,則c(X-)=10c(HX),帶入電荷守可得:c(H+)+c(Na+)=10c(HX)+c(OH-),由于溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),則c(Na+)<10c(HX);故C正確;
D.隨著NaOH滴入,溶液pH增大,溶液中NaX逐漸增多,當(dāng)溶質(zhì)全部為NaX時(shí)水的電離程度達(dá)到最大,此時(shí)容易呈堿性,也就是說(shuō)在完全反應(yīng)之前隨著NaOH滴入,水的電離程度逐漸增大,即水的電離程度:c>b>a;故D錯(cuò)誤;
故答案為BC。15、CD【分析】【詳解】
A.Ag2CO3的溶度積Ksp=c2(Ag+)×c(CO32?)=(9×10?4)2×(1×10?5)=8.1×10?12;故A正確;
B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)故B正確;
C.加入K2CO3(s)后,Ag2CO3沉淀溶解平衡正向移動(dòng),溶液中c(CO32?)增大,c(Ag+)減小,而Y到X的移動(dòng)過(guò)程中c(Ag+)不變;故C錯(cuò)誤;
D.形成AgCl沉淀所需Cl?濃度形成Ag2CO3沉淀所需CO32?濃度因此Cl?先形成沉淀;故D錯(cuò)誤。
綜上所述,答案為CD。三、填空題(共9題,共18分)16、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-117、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:(1)根據(jù)題給圖像知,溫度為T2時(shí)先達(dá)到平衡狀態(tài),說(shuō)明溫度為T2時(shí)反應(yīng)速率快,故溫度:T1<T2,但溫度為T2時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)低;說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,正方應(yīng)是吸熱反應(yīng),即△H>0。
(2)50秒后達(dá)到平衡,測(cè)得NO的物質(zhì)的量為2mol,根據(jù)方程式可知消耗氮?dú)馐?mol,則該反應(yīng)的速率v(N2)根據(jù)公式v=△n/V△t將題給數(shù)據(jù)代入計(jì)算得υ(N2)==0.01mol·L-1·s-1;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系,增大壓強(qiáng)平衡常數(shù)不變;平衡時(shí)氮?dú)夂脱鯕獾臐舛确謩e是5mol/L-0.5mol/L=4.5mol/L、2.5mol/L-0.5mol/L=2mol/L,NO的濃度是1mol/L,T3溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=1/9,如果該溫度下,若開始時(shí)向上述容器中充入N2與O2均為1mol;則。
N2(g)+O2(g)2NO(g)
起始濃度(mol/L)0.50.50
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)xx2x
平衡濃度(mol/L)0.5-x0.5-x2x
因此平衡常數(shù)K==1/9,解得x=1/14,因此達(dá)到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為14.3%;
(3)燃料電池中,通入燃料的電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)。根據(jù)裝置圖可知左側(cè)是電子流出的一極,所以通入a氣體的電極是原電池的負(fù)極。由于存在質(zhì)子交換膜,所以甲醇被氧化生成二氧化碳,電極方程式為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+;
(4)電解氯化鈉溶液的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,可知關(guān)系式1molCH4~8mole﹣~8molNaOH,故若每個(gè)電池甲烷通入量為0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),生成0.08molNaOH,c(NaOH)=0.08mol÷0.8L=0.1mol/L,pH=13;電解池通過(guò)的電量為×8×9.65×104C?mol﹣1=7.72×103C(題中雖然有兩個(gè)燃料電池;但電子的傳遞量只能用一個(gè)池的甲烷量計(jì)算。
考點(diǎn):考查外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響以及有關(guān)計(jì)算、電化學(xué)原理的應(yīng)用等【解析】>0.01mol/(L.s)不變14.3%負(fù)CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+7.72×103c1318、略
【分析】【詳解】
(1)1g甲醇(液態(tài))燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ,則16g,即1mol甲醇釋放22.68kJ/g×16g/mol=725.76kJ/mol,則甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)?H=-725.76kJ/mol;
(2)已知每有5NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),放出650kJ的熱量,1molC2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí),轉(zhuǎn)移10mol電子,釋放1300kJ的熱量,則熱化學(xué)方程式為C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)?H=-1300kJ/mol。【解析】CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)?H=-725.76kJ/molC2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)?H=-1300kJ/mol19、略
【分析】【詳解】
(1)在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式可知,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是
①根據(jù)降低溫度平衡放熱方向移動(dòng)以及平衡正向移動(dòng)平衡常數(shù)增大,所以K12;
②a.平衡時(shí)反應(yīng)混合物中各組分的含量保持不變,但容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比不一定為為1:3:2;所以不能作為平衡的標(biāo)志,故a錯(cuò)誤;
b.平衡時(shí)不同物質(zhì)表示速率之比等于系數(shù)之比說(shuō)明到達(dá)平衡,即3v(N2)正=v(H2)逆說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故b錯(cuò)誤;
c.反應(yīng)前后氣體體積減??;若壓強(qiáng)不變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故c正確;
d.反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變;容器的體積不變,所以密度不變,所以混合氣體的密度保持不變不能作為平衡的標(biāo)志,故d錯(cuò)誤;
答案選c;
③a.加熱到500℃合成氨是放熱反應(yīng);升溫會(huì)使平衡逆向移動(dòng),降低轉(zhuǎn)化率,升溫的目的是為了保證催化劑的催化活性,加快化學(xué)反應(yīng)速率,不能用勒夏特列原理解釋,故a錯(cuò)誤;
b.將生成的氨液化并及時(shí)從體系中分離出來(lái),將氨及時(shí)液化分離,利于化學(xué)平衡正向移動(dòng),有利于氨的合成,故b正確;
c.用鐵作催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速率;催化劑不能使平衡移動(dòng),使用催化劑是為了加快化學(xué)反應(yīng)速率,用勒夏特列原理無(wú)法解釋,故c錯(cuò)誤;
d.采用較高壓強(qiáng)(20Mpa?50MPa);合成氨是氣體體積減小的反應(yīng),加壓至20~50MPa,有利于化學(xué)平衡正向移動(dòng),有利于氨的合成,故d正確;
答案選bd;
(3)a..A、C兩點(diǎn)都在等溫線上,壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越快,所以速率:C>A;故a錯(cuò)誤;
b.B和C的體積分?jǐn)?shù)相等,所以B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量相等,故b錯(cuò)誤;
c.A、C兩點(diǎn)都在等溫線上,C點(diǎn)壓強(qiáng)更高,壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減少的方向移動(dòng),即逆反應(yīng)方向移動(dòng),N2O4的轉(zhuǎn)化率降低,所以兩點(diǎn)N2O4的轉(zhuǎn)化率:A>C;故c錯(cuò)誤;
d.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),NO2的體積分?jǐn)?shù)增大;所以由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法,故d正確;
答案選d。【解析】<cbdd20、略
【分析】【分析】
(1)原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,根據(jù)反應(yīng)方程式2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g),CO2、H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)相同,比值為1:3;C2H4、H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)相同,比值為1:4;(2)利用“三段式”計(jì)算A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度的平衡轉(zhuǎn)化率;(3)催化劑具有選擇性;
【詳解】
(1)原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,根據(jù)反應(yīng)方程式2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g),CO2、H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)相同,比值為1:3;C2H4、H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)相同,比值為1:4,所以a表示H2、c表示CO2、b表示H2O、d表示C2H4;a表示H2、c表示CO2、b表示H2O、d表示C2H4,圖中點(diǎn)A,b、c相交,即x=平衡轉(zhuǎn)化率33.3%;(3)催化劑具有選擇性,為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性,應(yīng)當(dāng)選擇合適的催化劑。
【點(diǎn)睛】
本題考查化學(xué)平衡轉(zhuǎn)化率,正確分析圖象各曲線代表的物質(zhì)是解題關(guān)鍵,明確反應(yīng)過(guò)程中C2H4、H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)相同,比值為1:4?!窘馕觥竣?d②.c③.33.3%④.選擇合適的催化劑21、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義書寫該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式;
(2)圖象中氫氣體積分?jǐn)?shù)隨溫度升高減小,說(shuō)明升溫平衡正向進(jìn)行;MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)?Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s);反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量增大,壓強(qiáng)越大平衡逆向進(jìn)行;
(3)由圖可知A點(diǎn)時(shí)氫氣的體積分?jǐn)?shù)為40%;結(jié)合三行計(jì)算列式計(jì)算平衡轉(zhuǎn)化率。
【詳解】
(1)MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)?Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s),化學(xué)平衡常數(shù)為達(dá)到平衡,體系各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值,固體或純液體沒有濃度變化量,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
(2)圖象中氫氣體積分?jǐn)?shù)隨溫度升高減小,說(shuō)明升溫平衡正向進(jìn)行,正反應(yīng)為為吸熱反應(yīng),△H>0,MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)?Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s),該反應(yīng)正向是氣體增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng)則平衡逆向進(jìn)行,氫氣體積分?jǐn)?shù)增大,即其它條件相同時(shí),壓強(qiáng)越大,氫氣體積分?jǐn)?shù)越大,則p3>p2>p1;
(3)設(shè)生成二氧化碳物質(zhì)的量為x;三段式為。
由圖可知A點(diǎn)時(shí)氫氣的體積分?jǐn)?shù)為40%,得到×100%=40%,x=1mol,氫氣轉(zhuǎn)化率=×100%=50%。
【點(diǎn)睛】
由于固體或純液體沒有濃度變化量,濃度始終為常數(shù)1,不用寫入平衡常數(shù)表達(dá)式中?!窘馕觥縆=>p3>p2>p150%22、略
【分析】【分析】
根據(jù)△H-T△S判斷反應(yīng)的自發(fā)性;根據(jù)蓋斯定律;將①-②得到反應(yīng)③的熱化學(xué)方程式。
【詳解】
水蒸氣重整:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH1=+205.9kJ·mol-1,△H>0,△S>0,滿足△H-T△S<0,則需要高溫;水蒸氣重整:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH1=+205.9kJ·mol-1①,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.2kJ·mol-1②,根據(jù)蓋斯定律,將①-②得到反應(yīng)③的熱化學(xué)方程式:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H3=(+205.9kJ·mol-1)-(-41.2kJ·mol-1)=+247.1kJ·mol-1,故答案為:高溫;+247.1。【解析】高溫+247.123、略
【分析】【分析】
根據(jù)碳酸:H2CO3:K1=4.3×10﹣7,K2=5.6×10﹣11,草酸:H2C2O4:K1=5.9×10﹣2,K2=6.4×10﹣5的大小;電離平衡常數(shù)越小,其酸根離子的水解程度越大進(jìn)行分析解答。
【詳解】
(1)由碳酸:H2CO3:K1=4.3×10﹣7,K2=5.6×10﹣11,草酸:H2C2O4:K1=5.9×10﹣2,K2=6.4×10﹣5,草酸的第二步電離平衡常數(shù)大于碳酸的第二步電離平衡常數(shù),電離平衡常數(shù)越小,其酸根離子的水解程度越大,所以碳酸根離子的水解程度大于草酸根離子,0.1mol/LNa2CO3溶液的pH大于0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH;故答案:大于;
(2)根據(jù)酸的電離常數(shù),草酸的酸性強(qiáng)于碳酸,則等濃度草酸溶液和碳酸溶液中,氫離子濃度較大的是草酸,草酸的二級(jí)電離常數(shù)均大于碳酸的,所以草酸的電離程度大于碳酸,且碳酸以第一步電離為主,因此溶液中c(H+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(HCO)>c(CO)
,所以ac正確,bd錯(cuò)誤;
故答案為:草酸;ac。【解析】①.大于②.草酸③.ac24、略
【分析】【分析】
利用原電池的工作原理;進(jìn)行分析判斷;
【詳解】
(1)C為稀硫酸,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),B電極材料為Fe,且作負(fù)極,A電極為正極,總電極反應(yīng)式為Fe+2H+=Fe2++H2↑,即A電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑;
答案為2H++2e-=H2↑;
(2)根據(jù)原電池工作原理,以及總電極反應(yīng)式,負(fù)極材料是Cu,正極材料是石墨,溶液C為FeCl3;
答案為Cu;石墨;FeCl3溶液;
(3)Zn比Cu活潑,Zn為負(fù)極,鋅電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,Cu為正極,Cu電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu,整個(gè)過(guò)程中Cu2+被消耗,即c(Cu2+)變??;
答案為負(fù)極;Cu2++2e-=Cu;變??;
(4)根據(jù)裝置圖,電子從電極c流向電極d,因此電極c為負(fù)極,燃料電池中通燃料一極為負(fù)極,即CH3OH在負(fù)極上失去電子,其電極反應(yīng)式為H2O+CH3OH-6e-=CO2+6H+,消耗1molO2需要得到4mole-,因此電路中轉(zhuǎn)移2mol電子,消耗氧氣的物質(zhì)的量為=0.5mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,消耗氧氣的體積為0.5mol×22.4L·mol-1=11.2L;
答案為負(fù)極;H2O+CH3OH-6e-=CO2+6H+;11.2L。
【點(diǎn)睛】
電極反應(yīng)式的書寫是本題的難點(diǎn),原電池是將氧化還原反應(yīng)反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng),書寫電極反應(yīng)式是先寫出還原劑-ne-→氧化產(chǎn)物,氧化劑+ne-→還原產(chǎn)物,如本題負(fù)極反應(yīng)式:CH3OH-6e-→CO2,然后判斷電解質(zhì)溶液的酸堿性,本題質(zhì)子通過(guò)質(zhì)子交換膜,說(shuō)明電解質(zhì)溶液為酸性,根據(jù)原子守恒和電荷守恒,得出電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+。【解析】(14分,無(wú)特殊說(shuō)明每空1分)(1)2H++2e-=H2↑(2分)(2)銅CFeCl3溶液(3)負(fù)Cu2++2e-=Cu(2分)變小(4)負(fù)極H2O+CH3OH-6e-=CO2+6H+(2分)11.2(2分)四、判斷題(共1題,共4分)25、×【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)五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共9分)26、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(shí)升溫,平衡正向移動(dòng),K增大,則減小;
(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(dòng),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(dòng),反應(yīng)Ⅲ為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),的平衡轉(zhuǎn)化率不一定升高;B錯(cuò)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(cuò)誤;
故選AC;
②200℃時(shí)是氣態(tài),1mol和1molH2充入密閉容器中,平衡時(shí)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(shí)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(shí)則平衡時(shí)
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?zèng)Q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(guò)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(gè)分子和1個(gè)分子的相對(duì)總能量與1個(gè)分子和3個(gè)分子的相對(duì)總能量之差(單位為eV),且將起點(diǎn)的相對(duì)總能量設(shè)定為0,所以作如下?lián)Q算即可方便求得相對(duì)總能量【解析】(1)+41.0減小。
(2)AC0.56
(3)或-0.5127、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(shí)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(shí),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】
(
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