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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2025年滬教版選修4化學下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、室溫下,用的鹽酸分別滴定濃度均為的氫氧化鈉溶液和氨水,滴定過程中溶液隨加入鹽酸體積[V(鹽酸)]變化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是。
A.當?shù)味ò彼腣(鹽酸)=時,B.當分別消耗V(鹽酸)=時,兩溶液中含有的離子總數(shù)C.當?shù)味ò彼腣(鹽酸)=時,D.在逐滴加入鹽酸至的過程中,兩份溶液中水的電離程度均先增大后減小2、圖為常溫下溶液逐滴加入到溶液中pH的變化曲線;下列說法不正確的是。
A.在區(qū)間內(nèi)某點,兩溶液恰好完全反應B.反應過程中溶液中陰、陽離子總數(shù):b點小于c點C.區(qū)間內(nèi)不包含a、c兩點可能存在:D.d點時溶液中:3、H2CO3和H2C2O4都是二元弱酸;常溫下,不同pH環(huán)境下它們不同形態(tài)的粒子的組成百分率如圖所示:
下列說法正確的是()A.在pH為6.37及10.25時,溶液中c(H2CO3)=c(HCO3-)=c(CO32-)B.反應HCO3-CO32-+H+的電離常數(shù)為10-6.37C.0.1mol·L-1Na2C2O4溶液中c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)=2c(Na+)D.往Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液,發(fā)生反應:2CO32-+H2C2O4=2HCO3-+C2O42-4、時,與NaOH溶液反應后的溶液中存在含硫微粒:和它們的物質(zhì)的量分數(shù)與溶液pH的關(guān)系如圖所示。根據(jù)信息判斷下列說法不正確的是
A.pH控制在時可獲得較純的B.時的溶液中溶質(zhì)主要為C.時,溶液中存在:D.為的二級電離常數(shù),由圖中數(shù)據(jù),可估算出5、某興趣小組設(shè)計如圖所示微型實驗裝置。實驗時,先斷開K2,閉合K1,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時間后,斷開K1、閉合K2;發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是()
A.斷開K2,閉合K1時,總反應的離子方程式為:2H++2Cl-Cl2↑+H2↑B.斷開K2,閉合K1時,石墨電極附近溶液變紅C.斷開K1,閉合K2時,銅電極上的電極反應式為:Cl2+2e-=2Cl-D.斷開K1,閉合K2時,石墨電極作正極6、某興趣小組設(shè)計如下微型實驗裝置。實驗時,先斷開K2,閉合K1,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時間后,斷開K1,閉合K2;發(fā)現(xiàn)電流計A指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是。
A.斷開K2,閉合K1時,總反應的離子方程式為:2Cl-+2H+H2↑+Cl2↑B.斷開K2,閉合K1時,a是電源的正極,鐵電極發(fā)生氧化反應C.斷開K1,閉合K2時,石墨電極附近溶液變紅,鐵電極上的電極反應為:Cl2+2e—=2Cl-D.斷開K1,閉合K2時,石墨電極作正極評卷人得分二、多選題(共6題,共12分)7、某反應的ΔH=+100kJ·mol-1,下列有關(guān)該反應的敘述正確的A.正反應活化能小于100kJ·mol-1B.逆反應活化能一定小于100kJ·mol-1C.正反應活化能不小于100kJ·mol-1D.正反應活化能比逆反應活化能大100kJ·mol-18、已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+QkJ(Q>0)。在10L恒溫恒容密閉容器中加入0.1molSO2和0.05molO2,經(jīng)過2min達到平衡狀態(tài),反應放熱0.025QkJ。下列判斷正確的是A.在2min內(nèi),O2的轉(zhuǎn)化率為25%B.在1min時,c(SO2)+c(SO3)=0.01mol/LC.若再充入0.1molSO3,達到平衡后SO3的質(zhì)量分數(shù)會減小D.向該容器中再加入0.1molSO2和0.05molO2,平衡后反應放熱大于0.05QkJ9、碳酸有兩個電離常數(shù)Ki1、Ki2,分別對應碳酸的兩步電離。關(guān)于Ki1和Ki2說法正確的是A.Ki1的表達式為Ki1=B.Ki2對應的電離過程是HCO3-+H2OH3O++CO32-C.當碳酸的電離平衡正向移動時,Ki1與Ki2均相應增大D.改變條件使Ki1減小,則Ki2一定也減小10、KHC2O4·H2C2O4·2H2O(四草酸鉀,記作PT)是一種分析試劑。室溫時,H2C2O4的pKa1、pKa2分別為1.23、4.19(pKa=-lgKa)。下列指定溶液中微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系錯誤的是A.0.1mol·L-1PT溶液中:c(K+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)B.0.1mol·L-1PT中滴加NaOH至溶液pH=4.19:c(Na+)-c(K+)<c(HC2O4-)-c(H2C2O4)C.0.1mol·L-1PT中滴加NaOH至溶液呈中性:c(K+)>c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)D.0.1mol·L-1PT與0.3mol·L-1NaOH溶液等體積混合:c(Na+)-c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)11、常溫下,將鹽酸滴加到Na2X溶液中,混合溶液的pOH[pOH=-lgc(OH-)]與溶液離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是。
A.曲線N表示pOH與lg兩者的變化關(guān)系B.NaHX溶液中c(H2X)>c(X2-)C.當混合溶液呈中性時,c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-)D.常溫下,Na2X的第一步水解常數(shù)Kh1=1.0×10-412、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.電解池的總反應化學方程式為Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2↑D.二茂鐵制備過程中陰極的電極反應為2H++2e-H2↑評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)13、回答下列問題:
(1)已知室溫下CO的燃燒熱為283kJ/mol,則CO的燃燒熱的熱化學方程式為___________________________________。
(2)工業(yè)上利用CO和H2合成清潔能源CH3OH,其反應為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-116kJ/mol
如圖表示CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)隨溫度和壓強變化的示意圖。X表示的是_____________,Y1_____Y2(填“<”、“=”、“>”)。
(3)合成甲醇的反應原理為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下發(fā)生反應,測得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。
①反應進行到4min時,v(正)____v(逆)(填“>”“<”或“=”)。0~4min,CO2的平均反應速率v(CO2)=____________mol·L?1·min?1。
②該溫度下平衡常數(shù)為_____________。
③下列能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是______________。
A.v正(CH3OH)=3v逆(H2)
B.CO2、H2、CH3OH和H2O濃度之比為1∶3∶1∶1
C.恒溫恒壓下;氣體的體積不再變化。
D.恒溫恒容下;氣體的密度不再變化。
(4)為提高燃料的能量利用率,常將其設(shè)計為燃料電池。某電池以甲烷為燃料,空氣為氧化劑,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,以具有催化作用和導電性能的稀土金屬為電極。寫出該燃料電池的負極反應式:_____________________________。14、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)上圖是和反應生成過程中能量的變化示意圖,下列有關(guān)說法正確的是_______。
a.反應物的總能量比生成物的總能量高。
b.反應物的活化能比生成物的活化能高。
c.反應物的總鍵能比生成物的總鍵能高。
d.該反應為熵增反應。
(2)請寫出和反應的熱化學方程式:_______,決定該反應進行方向的主要判據(jù)為________。
(3)試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計算的鍵能______________kJ/mol;?;瘜W鍵鍵能/kJ/mol390943
(4)用催化還原還可以消除氮氧化物的污染。已知:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);△H1=-akJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H2=-bkJ/mol
若1molNH3還原NO至N2,則該反應過程中的反應熱△H3=_____________kJ/mol(用含a、b的式子表示)。15、有c(H+)=0.01mol/L的鹽酸;硫酸、醋酸三瓶溶液:
(1)設(shè)三種酸的物質(zhì)的量濃度依次為c1、c2、c3,則其關(guān)系是_____(用“>、<;=”表示;下同)。
(2)取同體積的三種酸溶液分別加入足量的鋅粉,反應過程中放出H2的速率依次為b1、b2、b3,則其關(guān)系是________________。
(3)完全中和體積和物質(zhì)的量濃度均相同的三份NaOH溶液時,需三種酸的體積依次為V1、V2、V3,則其關(guān)系是________。16、工業(yè)上可以用NaOH溶液或氨水吸收過量的分別生成其水溶液均呈酸性.相同條件下,同濃度的兩種酸式鹽的水溶液中較小的是______,用文字和化學用語解釋原因______17、按要求填寫下面的空。
(1)溫度相同、濃度均為0.2mol/L的①(NH4)2SO4、②NaNO3、③NH4HSO4④NH4NO3⑤NaClO⑥CH3COONa溶液;它們的pH值由小到大的排列順序是________
A.③①④②⑥⑤B.③①④②⑤⑥C.③②①⑥④⑤D.⑤⑥②④①③
(2)25℃時,利用pH試紙測得0.1mol?L-1醋酸溶液的pH約為3;則可以估算出醋酸的電離常數(shù)約為_______;向10mL此溶液中加水稀釋。pH值將_____(填“增大”;“減小”或“無法確定”)
(3)25℃時,pH=3的NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=______(取近似值)
(4)pH=2的鹽酸和CH3COOH溶液各1mL,分別加水至pH再次相等,則加入水的體積V(HCl)__________V(CH3COOH)(填“>”、“<”或“=”;下同)
(5)濃度均為0.1mol/L的鹽酸和CH3COOH溶液各1mL,加入等體積的水稀釋后pH(HCl)_____pH(CH3COOH)評卷人得分四、判斷題(共1題,共4分)18、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27分)19、隨著我國碳達峰、碳中和目標的確定,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涉及的反應如下:
反應Ⅰ:
反應Ⅱ:
反應Ⅲ:
回答下列問題:
(1)反應Ⅰ的=_______已知由實驗測得反應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,反應達到平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率為a,CH3OH的物質(zhì)的量為bmol,則此溫度下反應Ⅲ的平衡常數(shù)Kx=_______[寫出含有a、b的計算式;對于反應為物質(zhì)的量分數(shù)。已知CH3OH的沸點為64.7℃]。其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達平衡時平衡體系中H2的物質(zhì)的量分數(shù)為_______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)反應Ⅲ可能的反應歷程如圖所示。
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反應歷程中,生成甲醇的決速步驟的反應方程式為_______。
②相對總能量_______eV(計算結(jié)果保留2位小數(shù))。(已知:)20、常溫下,有下列四種溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH
(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化學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,消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①_______④(填“>”、“<”或“=”)。21、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、實驗題(共3題,共30分)22、乳酸亞鐵晶體{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}(相對分子質(zhì)量:288)可由乳酸與FeCO3反應制得;它易溶于水,幾乎不溶于乙醇,受熱易分解,是一種很好的補鐵劑。
Ⅰ.制備碳酸亞鐵:裝置如圖所示。
(1)儀器B的名稱是___。
(2)實驗操作如下:關(guān)閉活塞2,打開活塞1、3,加入適量稀硫酸反應一段時間,其目的是___,然后打開活塞2,關(guān)閉活塞___。
Ⅱ.制備乳酸亞鐵:向純凈的FeCO3固體中加入足量乳酸溶液;在75℃下攪拌使之充分反應。
(3)該反應化學方程式為___。為防止乳酸亞鐵變質(zhì),在上述體系中還應加入___,反應結(jié)束后,從所得溶液中獲得乳酸亞鐵晶體的步驟如下,請將前四步正確排序(寫字母序號):___;干燥。
a.過濾b.隔絕空氣,加熱c.冷卻結(jié)晶d.用適量乙醇洗滌。
Ⅲ.乳酸亞鐵晶體純度的測量;
(4)用K2Cr2O7滴定法測定樣晶中Fe2+的含量計算樣品純度,稱取6.00g樣品配制成250.00mL溶液。取25.00mL用0.0100mol·L-1的K2Cr2O7標準溶液滴定至終點,消耗標準液20.00mL。則產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的純度為___(以質(zhì)量分數(shù)表示)。23、實驗室中有一未知濃度的稀鹽酸;某學生為測定該鹽酸的濃度在實驗室中進行實驗。請完成下列填空:
(1)配制100mL0.10mol/LNaOH標準溶液。
①主要操作步驟:計算→稱量→溶解→(冷卻后)__→洗滌(并將洗滌液移入容量瓶)→__→搖勻→將配制好的溶液倒入試劑瓶中;貼上標簽。
②稱量__g氫氧化鈉固體所需儀器有:天平(帶砝碼、鑷子)、___、__。
(2)取20.00mL待測鹽酸溶液放入錐形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示劑,用自己配制的標準液NaOH溶液進行滴定。重復上述滴定操作2~3次,記錄數(shù)據(jù)如下:。實驗編號NaOH溶液的濃度(mol/L)滴定完成時,NaOH溶液滴入的體積(mL)待測鹽酸溶液的體積(mL)10.1022.6220.0020.1022.7220.0030.1022.8020.00
①滴定達到終點的標志是___。
②根據(jù)上述數(shù)據(jù),可計算出該鹽酸的濃度約為__(保留兩位有效數(shù)字)。
③排去堿式滴定管中氣泡的方法應采用如圖所示操作中的__;然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液。
④在上述實驗中,下列操作(其他操作正確)會造成測定結(jié)果偏高的有:___。
A.滴定終點讀數(shù)時俯視讀數(shù)。
B.酸式滴定管使用前;水洗后未用待測鹽酸溶液潤洗。
C.錐形瓶水洗后未干燥。
D.稱量NaOH固體中混有Na2CO3固體。
E.配制好的NaOH標準溶液保存不當,部分與空氣中的CO2反應生成了Na2CO3
F.堿式滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后消失24、從下列試劑中選擇實驗所需的物品,你__(填“能”或“不能”)區(qū)分0.1mol·L-1的硫酸和0.01mol·L-1的硫酸。若能;簡述操作過程__。
①紫色石蕊試液②酚酞試液③甲基橙試液④蒸餾水⑤BaCl2溶液⑥pH試紙參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】的氫氧化鈉溶液和氨水;氫氧化鈉的pH大于氨水,曲線Ⅰ表示氫氧化鈉;曲線Ⅱ表示氨水。
【詳解】
A.當?shù)味ò彼腣(鹽酸)=時,氨水剩余一半,溶質(zhì)為等濃度的氯化銨和氨水,此時溶液呈堿性,氨水電離大于氯化銨水解,故A正確;
B.當分別消耗V(鹽酸)=時,兩溶液都恰好反應,溶質(zhì)分別為氯化鈉、氯化銨,氯化銨水解溶液顯酸性,根據(jù)電荷守恒可知剩余兩溶液中含有的離子總數(shù)故B錯誤;
C.當?shù)味ò彼腣(鹽酸)=時,根據(jù)物料守恒故C正確;
D.在逐滴加入鹽酸至的過程中;都是酸過量,兩份溶液中水的電離程度均先增大后減小,故D正確;
答案選B。
【點睛】
本題考查酸堿混合的定性判斷和計算,注意把握弱電解質(zhì)的電離、水電離以及電荷守恒、物料守恒的應用方法。2、A【分析】【詳解】
A.c點溶液的pH=7,若兩溶液恰好完全反應生成醋酸鈉,溶液呈堿性,則要想使pH=7,醋酸要過量,則C點時兩溶液已經(jīng)完全反應且醋酸過量,在區(qū)間內(nèi)某點;兩溶液恰好完全反應,故A錯誤;
B.氫氧化鈉是強電解質(zhì),溶液中鈉離子數(shù)目不變,c點為中性,b點為堿性,加入的醋酸越多,溶液中陰陽離子數(shù)目越多,則反應過程中溶液中陰、陽離子總數(shù):b點小于c點;故B正確;
C.a點溶質(zhì)為氫氧化鈉,加入醋酸,氫氧化鈉的量大于醋酸的量,且溶液呈堿性,則區(qū)間內(nèi)不包含a、c兩點可能存在:故C正確;
D.d點加入25mL0.2000mol?L?1CH3COOH溶液時,反應后溶質(zhì)為0.0500mol/L的醋酸和醋酸鈉;則根據(jù)電荷守恒和物料守恒:故D正確;
答案選A。3、D【分析】【詳解】
A.在pH為6.37時,溶液中c(H2CO3)=c(HCO3-),此時溶液中無CO32-,在pH為10.25時,溶液中c(HCO)=c(CO32-),此時溶液中無H2CO3;故A錯誤;
B.在pH為10.25時,c(HCO)=c(CO32-),HCOH++CO的電離常數(shù)Ka2=10-10.25;故B錯誤;
C.根據(jù)物料守恒,可知0.1mol·L-1Na2C2O4溶液中物料守恒,c(Na+)=2c(H2C2O4)+2c(HC2O4-)+2c(C2O42-);故C錯誤;
D.從題圖2可知,H2C2O4的一級電離常數(shù)K′a1=10-1.30,二級電離常數(shù)K′a2=10-4.27,再結(jié)合題圖1可知,酸性:H2C2O4>HC2O4->H2CO3>HCO3-,故往Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液,發(fā)生反應2CO32-+H2C2O4===2HCO3-+C2O42-;故D正確;
選D。
【點睛】
本題考查了離子濃度大小比較、電離平衡常數(shù)計算,注意根據(jù)電荷守恒、物料守恒、鹽的水解原理判斷溶液中各離子濃度大小,利用圖象的特殊點計算是解題的關(guān)鍵。4、D【分析】【詳解】
A.由圖可以看出pH控制在之間時,溶液中絕大數(shù)硫元素都以的形式存在,故可獲得較純的故A正確;
B.由圖可知時溶液中硫元素是以的形式存在的,既溶液中溶質(zhì)為故B正確;
C.時由電荷守恒可知故可知溶液中存在故C正確;
D.由圖中數(shù)據(jù)可以計算吃故D錯誤。
故選D。5、D【分析】試題分析:斷開K2、閉合K1時,裝置為電解池,兩極均有氣泡產(chǎn)生,則總反應為2Cl-+2H2OH2↑+2OH-+Cl2↑,石墨為陽極,銅為陰極,因此石墨電極處產(chǎn)生Cl2,在銅電極處產(chǎn)生H2,銅電極附近產(chǎn)生OH-,溶液變紅,A錯誤;B、根據(jù)A中分析可知B錯誤;C、斷開K1、閉合K2時,裝置為原電池,銅電極上的電極反應為H2-2e-+2OH-=2H2O,其為負極,而石墨上的電極反應為Cl2+2e-=2Cl-;其為正極,C錯誤,D;根據(jù)C中分析可知D正確,答案選D。
【考點定位】本題綜合考查電解池和原電池知識。
【名師點晴】解答時注意把握電化學工作原理,為高考常見題型,側(cè)重于學生的分析能力的考查,有利于培養(yǎng)學生的良好的科學素養(yǎng)。明確原電池和電解池的工作原理是解答的關(guān)鍵,注意電極名稱的判斷和電極反應式的書寫。6、D【分析】【分析】
【詳解】
A.斷開K2,閉合K1時,是電解池裝置,電解飽和食鹽水的總反應的離子方程式為2H2O+2Cl-Cl2↑+H2↑+2OH-;故A錯誤;
B.斷開K2,閉合K1時;是電解池裝置,兩極均有氣泡產(chǎn)生,說明兩極產(chǎn)生的氣體分別是氫氣和氯氣,因此活潑金屬鐵不能做陽極,應該是做陰極,則a是電源的正極,鐵電極為負極,發(fā)生還原反應,故B錯誤;
C.斷開K1,閉合K2時,發(fā)現(xiàn)電流計A指針偏轉(zhuǎn),證明是原電池反應,形成氫氯燃料電池,斷開K2,閉合K1時;鐵電極上產(chǎn)生了氫氣,石墨電極上產(chǎn)生了氯氣,因此鐵做負極發(fā)生氧化反應,氫氣失電子生成氫離子的反應,故C錯誤;
D.斷開K1,閉合K2時,發(fā)現(xiàn)電流計A指針偏轉(zhuǎn),證明是原電池反應,形成氫氯燃料電池,斷開K2,閉合K1時;鐵電極上產(chǎn)生了氫氣,石墨電極上產(chǎn)生了氯氣,因此石墨電極作正極,故D正確;
故選D。二、多選題(共6題,共12分)7、CD【分析】【詳解】
某反應的△H=+100kJ?mol-1,則正反應的活化能-逆反應的活化能=+100kJ?mol-1,說明正反應的活化能比逆反應的活化能大100kJ?mol-1;無法確定正;逆反應活化能的大小,CD正確,故選CD。
【點睛】
正確理解焓變與活化能的關(guān)系是解題的關(guān)鍵。本題可以借助于圖象分析:8、BD【分析】【詳解】
A.根據(jù)熱化學方程式知,1molO2完全反應放出QkJ熱量,則反應放熱0.025QkJ時,反應的O2為0.025mol,則在2min內(nèi),O2的轉(zhuǎn)化率為故A錯誤;
B.根據(jù)S原子守恒,反應過程中,c(SO2)+c(SO3)=故B正確;
C.若再充入0.1molSO3,平衡逆向移動,但達到平衡后SO3的質(zhì)量分數(shù)會增大;故C錯誤;
D.向該容器中再加入0.1molSO2和0.05molO2;若此時平衡與原平衡等效,則放出熱量為0.05QkJ,根據(jù)平衡移動原理,此時平衡正向移動,則平衡后反應放熱大于0.05QkJ,故D正確;
故選BD。9、BD【分析】【詳解】
A.電離平衡常數(shù)是指弱電解質(zhì)達到電離平衡時,生成物離子的濃度冪之積和反應物濃度的冪之積的比值,所以Ki1的表達式為A不正確;
B.Ki2對應的電離過程是HCO3-+H2OH3O++CO32-,可以簡寫為Ki2對應的電離過程是HCO3-H++CO32-;B正確;
C.電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系;溫度不變,平衡常數(shù)不變,C不正確;
D.電離時吸熱的,改變條件使Ki1減小,則改變的條件一定是降低溫度,所以Ki2一定也減小;D正確;
答案選BD。10、AC【分析】【詳解】
A.PT溶于水后,若HC2O4-和H2C2O4不電離也不水解,則有c(K+)=c(H2O4-)=c(H2C2O4),但是HC2O4-和H2C2O4均會電離,根據(jù)電離平衡常數(shù)大小,H2C2O4電離程度大于HC2O4-的電離程度,根據(jù)H2C2O4H+HC2O4-,溶液中的HC2O4-的濃度會增加,H2C2O4濃度減小,因此c(HC2O4-)>c(K+)>c(H2C2O4);A錯誤,符合題意;
B.pH=4.19,則c(H+)=10-4.19mol/L,根據(jù)pKa2=4.19,則帶入c(H+)=10-4.19mol/L,得c(C2O42-)=c(HC2O4-)。在溶液中電荷守恒,則c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-),根據(jù)PT中的物料守恒,有2c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)。在電荷守恒的式子中,左右加上c(H2C2O4),得c(H2C2O4)+c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(H2C2O4),將物料守恒的式子,帶入等式的右邊,得c(H2C2O4)+c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(C2O42-)+2c(K+),左右兩邊消去c(K+),再根據(jù)c(C2O42-)=c(HC2O4-),可得c(H2C2O4)+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+c(K+)。溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),則c(H2C2O4)+c(Na+)<c(HC2O4-)+c(K+),可得c(Na+)-c(K+)<c(HC2O4-)-c(H2C2O4);B正確,不選;
C.若PT與等物質(zhì)的量的NaOH反應,則H2C2O4與NaOH反應生成NaHC2O4,此時溶液中的c(K+)=c(Na+)。HC2O4-在溶液中能夠電離,也能水解,其電離平衡常數(shù)Ka2=10-4.19,其水解平衡常數(shù)電離大于水解,溶液呈酸性?,F(xiàn)需要滴加NaOH至溶液呈中性,則NaOH的量大于PT的量,則溶液中c(K+)<c(Na+);C錯誤,符合題意;
D.0.1mol·L-1PT與0.3mol·L-1NaOH溶液等體積混合,根據(jù)物料守恒,有c(Na+)=3c(K+),根據(jù)PT中的物料守恒,有2c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)。則c(Na+)-c(K+)=2c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-);D正確,不選。
答案選AC。
【點睛】
B項比較難,需要運用到電荷守恒,物料守恒,以及電離平衡常數(shù)的相關(guān)計算。在溶液中,如果pH=pKa,則弱酸和電離出來的酸根陰離子濃度相同,如此題中,pH=pKa2,得c(C2O42-)=c(HC2O4-)。11、BD【分析】【分析】
Na2X溶液中,X2-分步水解,以第一步水解為主,則堿性條件下,pOH相同時,由圖像可知N為pOH于的變化曲線,曲線M為pOH與的變化曲線。
【詳解】
A.根據(jù)分析可知,曲線N表示pOH與的變化曲線;故A錯誤;
B.曲線N中時,c(HX?)=c(X2?),則曲線M中時,c(HX?)=c(H2X),則說明HX?的水解程度較大,則c(X2?)2X);故B正確;
C.混合液呈中性時,c(OH?)=c(H+),根據(jù)電荷守恒可知:c(Na+)=c(HX?)+2c(X2?)+c(Cl?);故C錯誤;
D.常溫下,Na2X的第一步水解常數(shù)曲線N中時,c(HX?)=c(X2?),pOH=4,則D正確;
故D正確;
答案選BD。12、AC【分析】【分析】
由二茂鐵的電化學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)生氧化反應生成亞鐵離子,與電源負極a相連的鎳為電解池的陰極,鈉離子在陰極上得電子發(fā)生還原反應生成鈉,鈉與發(fā)生置換反應生成和氫氣,與亞鐵離子反應生成二茂鐵和鈉離子,制備二茂鐵的總反應方程式為Fe+2+H2↑。
【詳解】
A.由分析可知,a為電源的負極,b為電源的正極;故A正確;
B.與電源負極a相連的鎳為電解池的陰極,鈉離子在陰極上得電子發(fā)生還原反應生成鈉,鈉能與水反應,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)生還原反應生成鈉,電極反應式為Na++e-=Na;故D錯誤;
故選AC。
【點睛】
由二茂鐵的電化學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)生還原反應生成鈉是解答難點。三、填空題(共5題,共10分)13、略
【分析】【分析】
燃燒熱為1mol純凈的可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物釋放的熱量;可逆反應到達平衡時;同種物質(zhì)的正逆速率相等,各組分的濃度;含量保持不變,由此衍生的其它一些量不變,判斷平衡的物理量應隨反應進行發(fā)生變化,該物理量由變化到不變化說明到達平衡。
【詳解】
(1)根據(jù)燃燒熱的概念,燃燒熱的熱化學方程式為:CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)△H=-283kJ/mol;
(2)△H<0,該反應為放熱反應,根據(jù)勒夏特列原理,升高溫度,平衡逆向移動,CO的轉(zhuǎn)化率降低,圖像中曲線Y升高,根據(jù)方程可知,增大壓強,體積減小,平和正向移動,則X表示壓強;當壓強不變時,升高溫度,平衡逆向移動,CO的轉(zhuǎn)化率降低,Y12;
(3)①通過圖像可知,反應在15min時平衡,4min反應正向進行,則v(正)>v(逆);v(CO2)=/=0.5/4=0.125mol/(L·min);
②該溫度下平衡常數(shù),=5.33;
③A.反應速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比,因此3v正(CH3OH)=v正(H2),所以v正(CH3OH)=3v逆(H2)不能說明CH3OH正逆反應速率相同;A錯誤;
B.平衡時反應混合物中各組分的含量保持不變,但容器內(nèi)CO2、H2、CH3OH和H2O的濃度之比不一定為1:3:1:1;所以不能作為平衡的標志,B錯誤;
C.該反應是氣體分子數(shù)變化的反應;恒溫恒壓下,氣體的體積不再變化,可以作為平衡的標志,C正確;
D.反應前后氣體的質(zhì)量不變;容器的體積不變,所以密度始終保持不變,因此混合氣體的密度保持不變不能作為平衡的標志,D錯誤;
答案為C
(4)甲烷燃料電池以甲烷為燃料,以空氣為氧化劑,以KOH溶液為電解質(zhì),負極得電子,電解質(zhì)溶液參與反應,電池反應為:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;【解析】CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)△H=-283kJ/mol壓強<>0.1255.33(或5.3或16/3)CCH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O14、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)圖像,該反應物的總能量比生成物的總能量高,結(jié)合N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)分析判斷;
(2)先求出此反應的焓變;根據(jù)熱化學方程式的書寫規(guī)則再寫出熱化學方程式;該反應后氣體的物質(zhì)的量減少,結(jié)合復合判據(jù)分析解答;
(3)根據(jù)反應熱等于反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能計算;
(4)利用蓋斯定律分析計算。
【詳解】
(1)根據(jù)圖像,反應物的總能量比生成物的總能量高,說明該反應為放熱反應,反應物的總鍵能小于生成物的總鍵能;反應物的活化能為254kJ/mol,生成物的活化能為300kJ/mol,反應物的活化能比生成物的活化能低,反應的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);正反應是一個熵減小的反應,正確的只有a,故答案為a;
(2)反應物總能量大于生成物總能量,應為放熱反應,生成1mol氨氣放出46kJ熱量,則反應的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol,該反應是一個熵減小的反應,決定該反應進行方向的主要判據(jù)為焓判據(jù),故答案為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol;焓判據(jù);
(3)反應熱等于反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能;設(shè)H-H的鍵能為x,則943kJ/mol+3x-6×390kJ/mol=-92kJ/mol,x=435kJ/mol,故答案為435;
(4)①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);△H1=-akJ/mol,②N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H2=-bkJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,將可得:NH3(g)+NO(g)=N2(g)+H2O(g)△H3=kJ/mol,故答案為【解析】a(合理即可)焓判據(jù)或ΔH<043515、略
【分析】【分析】
HCl為一元強酸,H2SO4為二元強酸,CH3COOH為一元弱酸;本題需要抓住強弱電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別。
【詳解】
(1)HCl為一元強酸,H2SO4為二元強酸,CH3COOH為一元弱酸,所以c(H+)都等于0.01mol/L的情況下,c3>c1>c2;
(2)反應速率與c(H+)有關(guān),濃度越大,速率越快,由于鹽酸和硫酸為強酸,所以c(H+)都等于0.01mol/L,且溶液體積相等的情況下,反應速率相等b1=b2,而醋酸為弱酸,c(H+)等于0.01mol/L,隨反應進行,會促進醋酸的電離,使得c(H+)減小的程度沒有鹽酸和硫酸大,從而反應速率會比兩種強酸的大,所以三者的速率比較結(jié)果為:b1=b23。
(3)鹽酸和硫酸中H+等于0.01mol/L,消耗等量的NaOH溶液時,需要的體積相等V1=V2,而醋酸中H+等于0.01mol/L,但是還有很多的醋酸未電離,所以消耗等量的NaOH溶液時,所用溶液體積會小于鹽酸和硫酸的,故答案為V1=V2>V3?!窘馕觥竣?c3>c1>c2②.b1=b23③.V1=V2>V316、略
【分析】【分析】
根據(jù)銨根離子水解后,溶液顯酸性,抑制亞硫酸氫根的電離;據(jù)此分析解答。
【詳解】
因為生成亞硫酸根離子和氫離子,銨根水解,溶液呈酸性,抑制亞硫酸氫根的電離,所以中濃度減小,故答案為:水解使增大,電離平衡逆向移動,濃度減小?!窘馕觥竣?②.水解使增大,電離平衡逆向移動,濃度減小17、略
【分析】【分析】
(1)先判斷出溶液的酸堿性;然后利用鹽類水解規(guī)律進行分析;
(2)利用電離平衡常數(shù)進行計算;以及濃度對弱電解質(zhì)電離的影響進行分析;
(3)根據(jù)電荷守恒以及離子積進行分析判斷;
(4)先稀釋相同倍數(shù);判斷出pH的大小,然后繼續(xù)加水稀釋得出結(jié)果;
(5)利用強電解質(zhì)完全電離;弱電解質(zhì)部分電離進行分析;
【詳解】
(1)①(NH4)2SO4溶液顯酸性,②NaNO3溶液顯中性,③NH4HSO4溶液顯酸性,④NH4NO3溶液顯酸性,⑤NaClO溶液顯堿性,⑥CH3COONa溶液顯堿性,CH3COOH的酸性強于HClO,即ClO-水解能力強于CH3COO-,即NaClO溶液的pH大于CH3COONa,NH4HSO4完全電離NH4HSO4=NH4++H++SO42-,酸性最強,pH最小,(NH4)2SO4和NH4NO3溶液顯酸性,是因為NH4+水解造成,水解程度微弱,相同濃度時,(NH4)2SO4的酸性強于NH4NO3;因此pH由小到大的順序是③①④②⑥⑤,故A正確;
答案為A;
(2)CH3COOH的電離CH3COOHCH3COO-+H+,c(H+)=c(CH3COO-)=10-3mol·L-1,醋酸為弱電解質(zhì),電離程度微弱,溶液中C(CH3COOH)約為0.1mol·L-1,電離平衡常數(shù)Ka==10-5;向此溶液中加水稀釋,雖然促進醋酸的電離,但c(H+)減??;即pH增大;
答案為10-5;增大;
(3)根據(jù)電荷守恒,c(NH4+)+3c(Al3+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),該溶液的pH=3,則溶液中c(H+)=10-3mol·L-1,c(OH-)=10-11mol·L-1,代入上述表達式,2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3-10-11≈10-3mol·L-1;
答案為10-3mol·L-1;
(4)醋酸為弱酸,部分電離,加水稀釋促進電離,鹽酸為強酸,全部電離,相同pH的鹽酸和醋酸,加水稀釋相同倍數(shù),醋酸的pH小于鹽酸的pH,為達到pH再次相等,需要向醋酸中繼續(xù)加水稀釋,因此加水的體積V(HCl)3COOH);
答案為<;
(5)鹽酸為強酸,0.1mol·L-1鹽酸其pH=1,醋酸是弱酸,0.1mol·L-1醋酸溶液的pH>1,加水稀釋相同倍數(shù)后,鹽酸中c(H+)大于醋酸中c(H+),即pH(HCl)3COOH);
答案為<。
【點睛】
稀釋一元弱酸和一元強酸時,應注意是濃度相同還是pH相同,如果是濃度相同,體積相同,一元強酸完全電離,一元弱酸是部分電離,稀釋相同倍數(shù),強酸中c(H+)始終大于弱酸;如果是pH相同,體積相同,則弱酸的濃度大于強酸,加水稀釋,促進醋酸的電離,弱酸的pH小于強酸。【解析】A10-5增大10-3mol·L-1<<四、判斷題(共1題,共4分)18、×【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27分)19、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)蓋斯定律,由Ⅲ-Ⅱ可得
反應Ⅰ屬于吸熱反應,反應Ⅰ達平衡時升溫,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,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Ⅰ為吸熱反應,升高溫度平衡正向移動,反應Ⅲ為放熱反應,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Ⅲ的其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達平衡時則平衡時
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)的量分數(shù)為1.9/3.4=0.56;
(3)①決速步驟指反應歷程中反應速率最慢的反應。反應速率快慢由反應的活化能決定,活化能越大,反應速率越慢。仔細觀察并估算表中數(shù)據(jù),找到活化能(過渡態(tài)與起始態(tài)能量差)最大的反應步驟為
②反應Ⅲ的指的是和的總能量與和的總能量之差為49kJ,而反應歷程圖中的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-0.5120、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;醋酸的濃度遠大于鹽酸,分別與足量的②反應時,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,醋酸的濃度遠大于鹽酸,醋酸的物質(zhì)的量遠大于鹽酸,與足量的②反應時,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)的量濃度遠比強酸大。與堿反應時,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。【解析】NaHSO4=Na++H++SO42-13><21、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,點④所示溶液中溶質(zhì)為CH3COONa;只有鹽的水解促進水的電離,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、實驗題(共3題,共30分)22、略
【分析】【分析】
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