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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年人教版选修4化学上册月考试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是A.化学反应的焓变与其反应的方向无关B.化学反应的焓变直接决定了反应的方向C.反应焓变为正值时不利于反应自发进行D.焓变为负值的反应都能自发进行2、下列实验操作和数据记录都正确的是A.用托盘天平称量时,将NaOH固体放在右盘内的纸上,称得质量为10.2gB.用25mL碱式滴定管量取高锰酸钾溶液,体积为16.60mLC.用干燥的广泛pH试纸测稀盐酸的pH=3.2D.用10mL量筒量取NaCl溶液,体积为9.2mL3、室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是A.溶液:B.溶液:C.溶液:D.和混合溶液:4、25℃时,将浓度均为0.1mol/L、体积分别为Va和Vb和的HX溶液与NH3·H2O溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100mL,Va、Vb与混合液的pH的关系如图所示。下列说法不正确的是。
A.HX为弱酸B.b点:C.b→c点过程中存在:D.c、d两点:值相等5、室温时,将0.10mol/LNaOH溶液滴入20.00mL未知浓度的某一元酸HA溶液中,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示(忽略溶液混合时体积的变化)。当V(NaOH)=20.00mL(图中c点),二者恰好完全反应。则下列有关说法不正确的是()
A.HA为弱酸,其物质的量浓度为0.10mol/LB.a点时:c(A-)-c(HA)=2c(H+)-2c(OH-)C.室温时,A-的水解常数约为10-9D.d点时:2c(HA)+2c(A-)=3c(Na+)6、时,在氨水体系中不断通入各种离子变化趋势如图所示。下列说法不正确的是。
A.当时,会有中间产物生成B.在时,溶液中存在关系:C.在时,溶液中存在关系:D.随着的通入,不断减小7、下列说法中正确的是A.c(H+)等于1×10-7mol/L的溶液一定是中性溶液B.常温下pH=10的氨水中由水电离出来的c(H+)与pH=4的NH4Cl溶液相同C.pH相等的①NaHCO3、②Na2CO3、③NaOH溶液的物质的量浓度大小:②>①>③D.醋酸和氢氧化钠反应后的溶液,若溶液呈中性,则c(CH3COO-)=c(Na+)8、中科院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢方案;其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是。
A.该电化学装置中,Pt电极作正极B.Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势C.电子流向:Pt电极→导线→BiVO4电极→电解质溶液→Pt电极D.BiVO4电极上的反应式为SO32--2e-+2OH-=SO42-+H2O评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)9、工业上主要采用甲醇与CO的羰基化反应来制备乙酸,发生反应如下:CH3OH(g)+CO(g)=CH3COOH(l)。在恒压密闭容器中通入0.20mol的CH3OH(g)和0.22mol的CO,测得甲醇的转化率随温度变化如图所示。已知在T2温度下;达到平衡时容器的体积为2L。下列说法正确的是。
A.该反应的ΔH>0B.缩小容器容积,既能加快反应速率,又能提高乙酸的产率C.温度为T1时,该反应的正反应速率:B点大于A点D.温度为T2时,向上述已达到平衡的恒压容器中,再通入0.12molCH3OH和0.06molCO的混合气体,平衡不移动10、25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.0.1mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液中:c()>c()>c(Fe2+)>c(H+)B.pH=11的氨水和pH=3的盐酸溶液等体积混合,所得溶液中:c(Cl-)>c()>c(OH-)>c(H+)C.在0.1mol·L-1Na2CO3溶液中:2c(Na+)=c()+c()+c(H2CO3)D.0.1mol·L-1的醋酸钠溶液20mL与0.1mol·L-1盐酸10mL混合后溶液显酸性:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)11、常温下,向VmL0.1mol·L-1HA溶液中滴入0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[-lgc水(H+)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是()
A.常温下,Ka(HA)约为10-5B.P点溶液对应的pH=7C.M点溶液中存在:c(Na+)=c(A-)+c(HA)D.N点溶液中存在:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)12、常温下,将NaOH固体分别加入浓度均为0.1mol·L-1、体积均为100mL的两种一元酸HX、HY的溶液中,lg随加入NaOH的物质的量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是。
A.由a点到e点水的电离程度先增大后减小B.d点溶液中存在:c(HX)+c(X-)=0.1mol/LC.c点溶液中存在:c(Y-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HY)D.b点溶液中存在:c(HY)+c(Na+)=0.1mol/L13、常温下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是()
A.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+)B.点②所示溶液中:c(Na+)<c(CH3COO-)+c(CH3COOH)C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)14、某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:H2A=H++HA-,HA-H++A2-;则在0.1mol.L-1的Na2A溶液中,下列微粒浓度关系式不合理的是()A.c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol·L-1B.c(OH-)=c(H+)+c(HA-)C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)+c(H2A)评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)15、水煤气法制甲醇工艺流程框图如下。
(注:除去水蒸气后的水煤气含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体;是理想的合成甲醇原料气,即可进行甲醇合成)
(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应。①此反应的化学平衡常数表达式为____________________;
②下列能提高碳的平衡转化率的措施是____________________。
A.加入C(s)B.加入H2O(g)C.升高温度D.增大压强。
(2)将CH4转化成CO;工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:
CH4(g)+3/2O2(g)CO(g)+2H2O(g)+519kJ。工业上要选择合适的催化剂;分别对X;Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)
①X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是_____(填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是_________________________________________。
(3)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:。物质H2COCH3OH浓度/(mol·L-1)0.20.10.4
①比较此时正、逆反应速率的大小:v正________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入同样多的CO、H2,在T5℃反应,10min后达到平衡,此时c(H2)=0.4mol·L-1、c(CO)=0.7mol·L-1、则该时间内反应速率v(CH3OH)=____________mol·(L·min)-1。
(4)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是__________________________________。16、25°C向中滴加过程中,变化如图所示。
(1)A点溶液用化学用语解释原因:_________________。
(2)下列有关B点溶液的说法正确的是_______________(填字母序号)。
a.溶质为:
b.微粒浓度满足:
c.微粒浓度满足:
(3)两点水的电离程度:______(填“”、“”或“”)。17、CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:。化学键C—HC=OH—HCO(CO)键能/kJ·mol-14137454361075
则该反应的ΔH=__________________。18、以下是化学反应中的能量变化图,该反应方程式为A2+B2==2AB;回答下列问题。
(1)该反应中,反应物断键吸收的能量为_______________kJ/mol,生成物成键释放的能量为_______________kJ/mol属于_______________(填“放热”“吸热”)反应,该反应的该反应的△H=_______________(用字母写出表达式)
(2)已知反应有下列反应。
①Fe+2HCl=FeCl2+H2↑②H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
③CO+CuO=Cu+CO2↑④Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
与图片所示化学反应热效应相同的是_______________(填序号)
(3)以下说法正确的是_______________。A.中和反应是吸热反应B.铝热反应需要在高温条件下进行,铝热反应属于吸热反应C.放热反应发生时有可能需要加热D.凡是放出热量的化学反应均可用来造福人类19、硫酸是强酸,中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离。但事实是,硫酸在水中的第一步电离是完全的,第二部电离并不完全,其电离情况为:H2SO4=H++HSO4-,HSO4-H++SO42-。请回答下列有关问题:
(1)Na2SO4溶液呈______(填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”),其理由_________________________(用离子反应方程式表示)。
(2)写出H2SO4溶液与BaCl2溶液离子反应方程式______________________________________;
(3)在0.1mol·L-1的Na2SO4溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是______。(填字母代号)
A.c(SO42-)+c(HSO4-)=0.1mol·L-1
B.c(OH-)=c(H+)+c(HSO4-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO4-)+c(SO42-)
D.c(Na+)=2c(SO42-)+2c(HSO4-)
(4)若25℃时,0.10mol·L-1的NaHSO4溶液的c(SO42-)=0.029mol·L-1,则0.1mol·L-1的H2SO4溶液中c(SO42-)______0.029mol·L-1(填“>”“=”或“<”),其理由是__________________________________。
(5)若25℃时,0.10mol·L-1的H2SO4溶液的pH=-lg0.11,则0.1mol·L-1的H2SO4溶液中c(SO42-)______mol·L-1。20、工业上可以用NaOH溶液或氨水吸收过量的分别生成其水溶液均呈酸性.相同条件下,同浓度的两种酸式盐的水溶液中较小的是______,用文字和化学用语解释原因______21、(1)在①NH4Cl②NaCl③CH3COONa三种盐溶液中;常温下呈酸性的是_____(填序号,下同),呈中性的是_____,呈碱性的是_____。
(2)氯化铁水解的离子方程式为______,配制氯化铁溶液时滴加少量盐酸的作用是____。22、由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀,应用如图电解实验可以制得白色的纯净的Fe(OH)2沉淀。两电极材料分别为石墨和铁。
(1)a电极材料应为____,电极反应式为_______。
(2)电解液C可以是__________。
A.纯净水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.CuCl2溶液。
(3)d为苯,其作用是______,在加入苯之前对C应作何简单处理_______
(4)为了在较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施是________。
A.改用稀硫酸作电解液。
B.适当增大电源的电压。
C.适当减小两电极间距离。
D.适当降低电解液的温度23、(3分)发射卫星用作燃料,作氧化剂,两者反应生成N2和水蒸气;已知:
△H1=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534kJ/mol
试写出N2H4与NO2反应的热化学方程式。
____。评卷人得分四、判断题(共1题,共6分)24、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分五、实验题(共2题,共10分)25、I.(1)实验测得8g液态甲醇(化学式为CH4O)在氧气中完全燃烧,生成二氧化碳气体和液态水时释放出181.6kJ的热量。请写出表示液态甲醇燃烧热的热化学方程式:_______。
(2)发射卫星时常用肼(N2H4)作为燃料,用二氧化氮作为氧化剂,这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=akJ/mol;②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=bkJ/mol。写出肼气体与二氧化氮气体反应的热化学方程式:_______。
II.某学习小组的同学在实验室利用下图装置进行中和热的测定;请回答下列问题:
(1)在其它操作正确的前提下,如果大烧杯不盖硬纸板,求得的中和热ΔH将_______(填“偏大”;“偏小”或“无影响”)。
(2)取50mL0.50mol/LNaOH溶液和30mL0.50mol/L硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差平均值(t2-t1)/℃H2SO4NaOH平均值平均值126.526.726.630.1226.026.426.230.3325.925.925.930.2426.426.226.330.5
①表中的温度差的平均值为_____℃。
②近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。则中和热ΔH=_____kJ/mol(保留到小数点后一位)。
③实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/L氢氧化钠进行反应,若其它实验操作均正确,则与上述实验相比,所放出的热量_____(填“相等”或“不相等”,下同),所求得的中和热_____。26、I已知25℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如下表(单位省略):。醋酸碳酸氢氰酸Ka=1.7×10-5Ka1=4.2×10-7Ka2=5.6×10-11Ka=6.2×10-10
(1)写出碳酸的第一步电离方程式___。
(2)25℃时,等浓度的三种溶液①NaCN溶液、②Na2CO3溶液、③CH3COONa溶液,pH由大到小的顺序为___(填序号)。
(3)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为___。
(4)将浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,测得混合溶液中c(Na+)>c(CN-),下列关系正确的是___。
a.c(H+)>c(OH-)b.c(H+)+c(HCN)=c(OH-)c.c(HCN)+c(CN-)=0.01mol/L
(5)25℃时,浓度均为0.01mol/L的①NaCN、②CH3COONa、③NaCl溶液中,阴离子总浓度由大到小的顺序为___(填序号)。
Ⅱ.酸性高锰酸钾标准溶液是实验室常用的氧化还原滴定标准试剂。
(6)某同学用0.1000mol/L的酸性高锰酸钾标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量,反应原理为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑。
①滴定时,用___装KMnO4溶液。
②滴定到达终点的现象是___。
③用移液管吸取25.00m试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的酸性KMnO4标准溶液体积如下表所示:。第一次第二次第三次第四次体积(mL)17.1018.1017.0016.90
则试样中过氧化氢的浓度为___mol/L。评卷人得分六、计算题(共1题,共5分)27、PCl5的热分解反应如下:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)
(1)写出反应的平衡常数表达式_____;
(2)已知某温度下,在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00molPCl5,达到平衡后,测得容器内PCl3的浓度为0.150mol/L。计算该温度下的平衡常数_____。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【详解】
焓变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。可逆反应的两个反应其焓变的数值相等,但是符号(变化趋势)相反,故A、B项错误;焓变只表达化学反应是吸热还是放热,不能用来独立判断反应的自发性,D项错误;ΔH>0;说明反应为吸热反应,不利于反应自发进行,C项正确。
答案选C。2、D【分析】【详解】
A.氢氧化钠应该放在小烧杯中称量;A错误;
B.应该用25mL酸式滴定管量取高锰酸钾溶液;B错误;
C.广泛pH试纸读数只能是整数;C错误;
D.用10mL量筒量取NaCl溶液;体积为6.5mL,D正确;
答案选D。3、B【分析】【详解】
A.溶液:发生水解反应形成再发生水解反应产生和所以溶液中粒子浓度大小关系是错误;
B.Na溶液中,根据质子守恒可得:正确;
C.溶液中,根据电荷守恒可得:错误;
D.和混合溶液中,根据物料守恒可得:错误。
故选B。4、C【分析】据图可知Va增大pH减小,所以Va表示HX的体积,Vb表示NH3·H2O的体积。
【详解】
A.由图可知0.1mol/L的HX溶液的pH=3;所以HX为弱酸,故A正确;
B.因为b点的pH=7,结合电荷守恒可知根据物料守恒所以故B正确;
C.b→c点过程中存在电荷守恒因为b→c点过程中溶液显碱性,所以所以故C错误;
D.为HX的电离平衡常数,为NH3·H2O电离平衡常数;b点加入等体积、等浓度的HX和氨水,两者恰好完全反应生成NH4X,b点溶液的pH=7,说明Xˉ与的水解程度相等;所以二者电离平衡常数相等,故D正确;
故答案为C。5、D【分析】【详解】
A项、由图像可知,当NaOH体积为20mL时二者恰好反应生成盐,则二者的物质的量相等,二者的体积相等,则其浓度相等,所以一元酸溶液浓度为0.10mol•L-1;故A正确;
B项、a点时,HA溶液和NaOH溶液反应得到等浓度的HA和NaA混合液,溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),存在物料守恒关系c(A-)+c(HA)=2c(Na+),整合电荷守恒关系和物料守恒关系可得c(A-)-c(HA)=2c(H+)-2c(OH-);故B正确;
C项、由图像可知,室温时,0.10mol/LHA溶液中pH=3,溶液中c(H+)=0.001mol/L,HA的电离常数Ka=≈10-5,则A-的水解常数Kh===10-9;故C正确;
D项、d点时得到混合液中c(NaA):c(NaOH)=2:1,由物料守恒可得3c(HA)+3c(A-)=2c(Na+);故D错误;
故选D。
【点睛】
整合电荷守恒关系和物料守恒关系确定等浓度的HA和NaA混合液中存在关系c(A-)-c(HA)=2c(H+)-2c(OH-)是解答的难点,更是易错点。6、D【分析】【详解】
A.由图像可知开始生成了后来消失,所以为中间产物,即在溶液pH不断降低的过程中,有含的中间产物生成;故A正确;
B.根据图像可知,当时,图像中各种离子浓度的大小关系:故B正确;
C.在时,根据图像,溶液中存在离子溶液中存在电荷守恒,即正电荷的总浓度等于负电荷的总浓度,则溶液中存在电荷守恒关系为:故C正确;
D.一水合氨的电离平衡常数温度一定时,为常数,不随浓度的变化而变化,随着的通入,逐渐增大,则不断减小,则不断增大;故D错误;
答案选D。
【点睛】
本题考查了溶液中离子浓度大小比较、电荷守恒的应用、图像的分析与应用等,题目难度中等,侧重于考查学生对图像的分析与应用能力。7、D【分析】【详解】
A.中性溶液中c(H+)与c(OH-)相等;常温下,c(H+)等于1×10-7mol/L的溶液是中性溶液;若温度改变,水的电离被影响,则中性溶液中c(H+)也会改变,不一定是1×10-7mol/L;A错误;
B.pH=4的NH4Cl溶液中的NH4+水解,促进水的电离;而pH=10的氨水中的NH3·H2O,会电离出OH-,抑制水的电离,则pH=4的NH4Cl溶液中由水电离出来的c(H+)大于pH=10的氨水中由水电离出来的c(H+);B错误;
C.①NaHCO3和②Na2CO3溶液中,酸根阴离子水解,使得溶液呈碱性,HCO3-的水解能力弱于CO32-,③NaOH溶液是强碱完全电离,使得溶液呈碱性;碱性越强,需要的溶质的浓度越小,则溶液的物质的量浓度大小:①>②>③;C错误;
D.醋酸和氢氧化钠反应后,根据电荷守恒得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),就可以得出c(CH3COO-)=c(Na+);D正确;
答案为D。8、C【分析】【分析】
该装置为原电池,由Pt电极上反应(H2O→H2)或BiVO4电极上反应(SO32-→SO42-)可知,Pt电极上氢离子得电子生成氢气、发生还原反应,为正极,电极反应为2H2O+2e-═H2↑+2OH-;BiVO4电极为负极,SO32-失电子生成硫酸根、发生氧化反应,电极反应为SO32--2e-+2OH-═SO42-+H2O;据此分析解答。
【详解】
A.Pt电极上氢离子得电子生成氢气;发生还原反应,Pt电极作正极,故A正确;
B.Pt电极为正极,BiVO4电极为负极,所以Pt电极电势高于BiVO4电极;故B正确;
C.电子从BiVO4电极(负极)经导线流向Pt电极(正极);不能进入溶液,故C错误;
D.BiVO4电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为SO32--2e-+2OH-═SO42-+H2O;故D正确;
故选C。
【点睛】
根据电极上物质的变化判断正负极为解答的关键。本题的易错点为C,要注意溶液通过自由移动的离子导电,难点为D,要注意电极反应式的书写与溶液的酸碱性有关。二、多选题(共6题,共12分)9、BD【分析】【详解】
A.根据图像,随着温度升高甲醇的平衡转化率降低,平衡向逆反应方向进行,根据勒夏特列原理,该反应的正反应为放热反应,即△H<0;故A错误;
B.缩小容器的体积;相当于增大体系压强,反应速率加快,且平衡正向移动,乙酸的产率提高,故B说法正确;
C.根据图像,T1温度下未达到平衡;反应向正方向进行,该反应的正反应速率:A点大于B点,故C说法错误;
D.T2下,甲醇的转化率为60%,达到平衡,此时容器的体积为2L,c(CH3OH)=0.04mol·L-1,c(CO)=0.05mol·L-1,化学平衡常数K==500,再充入0.12molCH3OH和0.06molCO,此时气体总物质的量与原平衡时气体总物质的量相等,即容器的体积为4L,此时c(CH3OH)==0.05mol·L-1,c(CO)==0.04mol·L-1,Qc==K;说明平衡不移动,故D说法正确;
答案:BD。
【点睛】
本题的难点是选项D的判断,再通入一定物质的量的物质,判断平衡如何移动,一般是通过Qc和K之间的关系进行分析,本题中容器为恒压密闭容器,即容器的体积可变,再充入0.12molCH3OH和0.06molCO时,容器的体积不是2L,投入气体总物质的量等于原平衡气体总物质的量,利用阿伏加德罗推论,推出此时容器的体积应为4L。10、AD【分析】【分析】
A.(NH4)2Fe(SO4)2中亚铁离子及铵根离子都水解;但水解程度较小,根据物料守恒判断;
B.pH=11的氨水浓度大于pH=3的盐酸浓度;二者等体积混合,氨水有剩余,溶液呈碱性,溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒判断;
C.任何电解质溶液中都存在物料守恒;根据物料守恒判断;
D.二者混合后,溶液中的溶质是等物质的量浓度的NaCl、CH3COOH、CH3COONa;混合溶液呈酸性,说明醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度。
【详解】
A.(NH4)2Fe(SO4)2中亚铁离子及铵根离子都水解,但水解程度较小,根据物料守恒得c()>c()>c(Fe2+)>c(H+);故A正确;
B.pH=11的氨水浓度大于pH=3的盐酸浓度,二者等体积混合,氨水有剩余,溶液呈碱性,溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Cl-)<c(),离子浓度关系为:c()>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);故B错误;
C.在0.1mol⋅L−1Na2CO3溶液中,Na元素的物质的量是C元素物质的量的2倍,则c(Na+)=2[c()+c()+c(H2CO3)];故C错误;
D.二者混合后,溶液中的溶质是等物质的量浓度的NaCl、CH3COOH、CH3COONa,混合溶液呈酸性,说明醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度,氯离子不水解、醋酸电离程度较小,所以离子浓度大小顺序是c(CH3COO−)>c(Cl−)>c(CH3COOH)>c(H+);故D正确;
故选AD。11、BC【分析】【分析】
由示意图可知,0.1mol·L-1HA溶液中水电离出的氢离子浓度为10—11mol/L,溶液中氢离子浓度为10—3mol/L;HA为弱酸,N点水电离出的氢离子浓度的负对数最小,水电离出的氢离子浓度最大,说明HA溶液与NaOH溶液恰好完全反应生成NaA,则M点为HA和NaA的混合液,P点为NaA和NaOH混合液。
【详解】
A.由示意图可知,0.1mol·L-1HA溶液中水电离出的氢离子浓度为10—11mol/L,溶液中氢离子浓度为10—3mol/L,则Ka(HA)=≈=10-5;故A正确;
B.P点为NaA和NaOH混合液;溶液呈碱性,溶液的pH>7,故B错误;
C.M点为HA和NaA的混合液,溶液呈中性,溶液中c(OH-)=c(H+),由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)可知,溶液中c(Na+)=c(A-);故C错误;
D.N点水电离出的氢离子浓度的负对数最小,水电离出的氢离子浓度最大,说明HA溶液与NaOH溶液恰好完全反应生成NaA,A-在溶液中水解使溶液呈碱性,溶液中存在:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);故D正确;
故选BC。
【点睛】
由示意图可知,0.1mol·L-1HA溶液中水电离出的氢离子浓度为10—11mol/L,溶液中氢离子浓度为10—3mol/L,HA为弱酸,N点水电离出的氢离子浓度的负对数最小,水电离出的氢离子浓度最大,说明HA溶液与NaOH溶液恰好完全反应生成NaA是解答关键。12、CD【分析】【详解】
A.a点lg=12,则溶液中c(H+)=0.1mol/L,可知HX为强酸,e点lg=0,则溶液中c(H+)=10-7mol/L完全中和;强酸对水的电离起抑制作用,酸的浓度减小,则水的电离变大,由a点到e点水的电离程度一直增大,A项错误;
B.HX为强酸会完全电离;溶液中不存在HX,B项错误;
C.c点lg=6,则溶液中c(H+)=10-4mol/L,此时消耗的NaOH为0.005mol,则溶液中的溶质为NaY和HY,根据电荷守恒有c(Y-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),根据元素守恒有c(Y-)+c(HY)=2c(Na+),联立两个等式可得c(Y-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HY),所以c(Y-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HY);C项正确;
D.b点lg=0,则溶液中c(H+)=10-7mol/L=c(OH-),根据电荷守恒有c(Y-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),即c(Y-)=c(Na+),根据元素守恒有c(Y-)+c(HY)=0.1mol/L,联立两个等式可得c(HY)+c(Na+)=0.1mol/L,所以c(HY)+c(Na+)=0.1mol/L;D项正确;
答案选CD。
【点睛】
本题考查酸碱混合溶液酸碱性判断及溶液中离子浓度大小比较,涉及盐类的水解和弱酸的电离等。本题的易错点为B,要注意根据0.1mol/L、体积均为100mL的两种一元酸HX、HY中lg的值判断酸的强弱。13、AB【分析】【详解】
A.点①反应后溶液是CH3COONa与CH3COOH物质的量之比为1:1的混合物,由电荷守恒可知c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),由物料守恒可知c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),则两式整合可得c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+);故A正确;
B.点②溶液pH=7,即c(H+)=c(OH-),由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)可知c(Na+)=c(CH3COO-),则c(Na+)<c(CH3COO-)+c(CH3COOH);故B正确;
C.点③说明两溶液恰好完全反应生成CH3COONa,由于CH3COO-水解,且程度较小,则c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);故C错误;
D.如果出现c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)这个关系;则溶液中阳离子电荷数大于阴离子,电荷一定不守恒,故D错误;
故选AB。
【点睛】
如果出现c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)这个关系,则溶液中阳离子电荷数大于阴离子,电荷一定不守恒是解答关键。14、AD【分析】【详解】
A.该二元酸第一步完全电离,第二步部分电离,说明A2-能水解、HA-只电离不水解,则在0.1mol.L-1的Na2A溶液中不存在H2A;故A错误;
B.0.1mol.L-1的Na2A溶液中存在质子守恒关系c(OH-)=c(H+)+c(HA-);故B正确;
C.0.1mol.L-1的Na2A溶液中存在电荷守恒关系c(OH-)=c(H+)+c(HA-);故C正确;
D.该二元酸第一步完全电离,第二步部分电离,说明A2-能水解、HA-只电离不水解,则在0.1mol.L-1的Na2A溶液中不存在H2A;故D错误;
故选AD。三、填空题(共9题,共18分)15、略
【分析】【详解】
(1)①平衡常数是指在一定条件下,可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,因此平衡常数表达式为K=
②A.碳是固体;增加碳的质量平衡不移动,选项A错误;
B.增大水蒸气的浓度;平衡向正反应方向移动,碳的转化率增大,选项B正确;
C.正反应是吸热反应;升高温度,平衡向正反应方向移动,转化率增大,选项C正确;
D.反应是体积增大的;所以增大压强,平衡向逆反应方向移动,转化率降低,选项D错误;
答案选BC;
(2)由于反应是放热反应;而Z催化效率高且活性温度低,所以应该选择Z;
(3)①根据表中数据可知,此时==100<160;所以正反应速率大于逆反应速率;
②设通入的氢气和CO得失y,生成甲醇的浓度是x,则y-2x=0.4mol/L,y-x=0.7mol/L,解得x=0.3mol/L,因此甲醇的反应速率是0.03mol·L-1·min-1。
(4)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是提高原料CO、H2的利用率。【解析】①.K=②.BC③.Z④.催化效率高且活性温度低(或催化活性高速度快,反应温度低产率高)⑤.>⑥.0.03mol·L-1·min-1⑦.提高原料CO、H2的利用率(或提高产量、产率)16、略
【分析】【分析】
(1)是弱电解质,用化学用语解释溶液即写出电离的方程式;
(2)B点加入的的物质的量为的一半,故溶质为和且物质的量之比为1:1;
(3)酸和碱会抑制水的电离;大部分能水解的盐促进水的电离;
【详解】
(1)是弱电解质,在溶液中部分电离,导致氢离子浓度小于溶液其电离的方程式为:
(2)B点溶液:
a.和物质的量之比为1:1;故a正确;
b.由电荷守恒可知,溶液中存在:故b正确;
c.由物料守恒(原子守恒)可知,溶液中存在:故c错误;
(3)酸和碱会抑制水的电离,大部分能水解的盐促进水的电离,A点的酸性溶液抑制水的电离,C点为醋酸和醋酸钠的混合溶液,因为PH=7,醋酸的抑制作用与醋酸钠的促进作用相互抵消,对水的电离无影响,故水的电离程度:A
【点睛】
(1)判断酸碱中和时水的电离程度技巧:
酸碱恰好完全反应生成正盐时水的电离程度最大;
(2)判断溶液中某些等式是否正确,可从电荷守恒、物料守恒、质子守恒等入手。【解析】ab17、略
【分析】【分析】
由反应的焓变ΔH=反应物的键能之和—生成物的键能之和计算可得。
【详解】
该反应的焓变ΔH=反应物的键能之和—生成物的键能之和=[4×E(C—H)+2×E(C=O)]-[2×E(CO)+2×E(H—H)]=(4×413+2×745)kJ·mol-1-(2×1075+2×436)kJ·mol-1=+120kJ·mol-1,故答案为:+120kJ·mol-1。【解析】+120kJ·mol-118、略
【分析】【分析】
(1)根据图象,反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应为吸热反应,结合化学反应的本质和△H=反应物总键能-生成物总键能分析解答;
(2)结合常见的吸热反应和放热反应类型以及反应是放热还是吸热;与反应条件无关分析解答(2)和(3)。
【详解】
(1)根据图象,反应物断键吸收的能量为akJ/mol,生成物成键释放的能量为bkJ/mol,吸收的能量大于放出的能量,该反应属于吸热反应,△H=反应物总键能-生成物总键能=(a-b)kJ/mol,故答案为:a;b;吸热;(a-b)kJ/mol;
(2)①Fe+2HCl=FeCl2+H2↑为放热反应,故①不选;②H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O为放热反应,故②不选;③CO+CuO=Cu+CO2↑为吸热反应,故③选;④Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O为吸热反应;故④选,故答案为:③④;
(3)A.中和反应是放热反应;故A错误;B.铝热反应需要在高温条件下进行,但铝热反应属于放热反应,故B错误;C.反应是放热还是吸热,与反应条件无关,放热反应发生时有可能需要加热,故C正确;D.放出热量的化学反应不一定造福人类,利用不当可能会造成灾难,如火药的爆炸,故D错误;故答案为:C。
【点睛】
解答本题要注意常见的吸热反应和放热反应类型的记忆和判断,同时注意反应是放热还是吸热,与反应条件无关。【解析】ab吸热(a-b)kJ/mol③④C19、略
【分析】【详解】
(1)由于硫酸的第二步电离不完全,导致溶液中存在SO42-+H2OHSO4-+OH-这一水解平衡,导致Na2SO4溶液呈弱碱性;
(2)根据题目所给信息,硫酸氢根离子不完全电离,故方程式应写为HSO4-+Ba2+=BaSO4↓+H+;
(3)A.根据物料守恒,可得出c(SO42-)+c(HSO4-)=0.1mol·L-1;A正确;
B.根据质子守恒,可得出c(OH-)=c(H+)+c(HSO4-);B正确;
C.根据电荷守恒,可得出c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO4-)+2c(SO42-);C错误;
D.根据物料守恒,可得出c(Na+)=2c(SO42-)+2c(HSO4-);D正确;
故答案选ABD;
(4)由于H2SO4电离出的H+会抑制HSO4-的电离,故0.1mol·L-1的H2SO4溶液中c(SO42-)<0.029mol·L-1;
(5)0.10mol·L-1的H2SO4溶液的pH=-lg0.11,可知该溶液中c(H+)=0.11mol/L,第一步电离出的c(H+)=0.1mol/L,则HSO4-电离出的氢离子的浓度为0.11mol/L-0.1mol/L=0.01mol/L;故溶液中硫酸根离子的浓度为0.01mol/L。
【点睛】
解答本题的关键是要克服思维定势,根据题给硫酸的电离来分析和计算。【解析】弱碱性SO42-+H2OHSO4-+OH-HSO4-+Ba2+=BaSO4↓+H+ABD<H2SO4电离出的H+会抑制HSO4-的电离0.0120、略
【分析】【分析】
根据铵根离子水解后,溶液显酸性,抑制亚硫酸氢根的电离;据此分析解答。
【详解】
因为生成亚硫酸根离子和氢离子,铵根水解,溶液呈酸性,抑制亚硫酸氢根的电离,所以中浓度减小,故答案为:水解使增大,电离平衡逆向移动,浓度减小。【解析】①.②.水解使增大,电离平衡逆向移动,浓度减小21、略
【分析】【分析】
根据盐溶液中存在的水解平衡和影响水解平衡的因素分析。
【详解】
(1)①NH4Cl为强酸弱碱盐,NH4+水解使溶液呈酸性,②NaCl为强酸强碱盐,溶液呈中性,③CH3COONa为强碱弱酸盐,CH3COO-水解使溶液呈碱性;
(2)氯化铁为强酸弱碱盐,水解呈酸性,水解离子方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+;配制溶液时应防止水解生成沉淀而使溶液变浑浊,则应加入盐酸。
【点睛】【解析】①②③Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+抑制氯化铁的水解22、略
【分析】【详解】
(1)制纯净的Fe(OH)2沉淀,则Fe为阳极,失去电子,b与电源正极相连,则b为阳极,故石墨为阴极,得到电子,a与电源负极相连,故发生的电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,故答案为:石墨;2H2O+2e-=2OH-+H2↑;
(2)纯水导电性太差,影响物质的制备,而NaCl、NaOH溶液中氢离子放电,可生成Fe(OH)2沉淀,电解液为CuCl2溶液,发生Fe+CuCl2=Cu+CuCl2,则电解液b可选择BC;故答案为:BC;
(3)苯的密度水的小;不溶于水,可隔绝空气,防止氢氧化亚铁被氧化,为防止氢氧化亚铁被氧化,并在实验加入苯之前,对d溶液进行加热煮沸的目的是排出溶液中的氧气,故答案为:隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化;加热煮沸;
(4)短时间内看到白色沉淀,适当增大电源电压、适当缩小两电极间距离可增大反应的速率,而改用稀硫酸不能生成沉淀,降低温度反应速率减慢,故答案为:BC。【解析】石墨2H2O+2e-=2OH-+H2↑BC隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化加热煮沸BC23、略
【分析】(2)×2-(1),得所求热化学方程式【解析】2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7kJ·mol-1四、判断题(共1题,共6分)24、×【分析】【详解】
向溶液中加入少量水,减小,碱性减弱即减小,则增大,则溶液中增大,故错;【解析】错五、实验题(共2题,共10分)25、略
【分析】【分析】
I.(1)8gCH4O(物质的量为0.25mol)与O2反应,生成CO2和液态水,放热181.6kJ,则可计算出1molCH4O完全燃烧所放出的热量;由此可写出液态甲醇燃烧热的热化学方程式。
(2)①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=akJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=bkJ/mol
利用盖斯定律;将②×2-①,便可得出肼气体与二氧化氮气体反应的热化学方程式。
II.(1)在其它操作正确的前提下,如果大烧杯不盖硬纸板,则所测得的反应后混合物的温度低,由此确定求得的中和热ΔH的变化。
(2)①去除误差大的第1组数据;另三组计算平均值,由此可得出表中的温度差的平均值。
②先利用公式计算反应放出的热量Q=cm∙∆t,然后换算为生成1molH2O所释放的热量,从而求得中和热ΔH。
③改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/L氢氧化钠进行反应;参加反应的反应物的物质的量不同,则放出的热量不同,由反应热概念确定所求得的中和热如何变化。
【详解】
I.(1)8gCH4O(物质的量为0.25mol)与O2反应,生成CO2和液态水,放热181.6kJ,则1molCH4O完全燃烧放出热量:181.6kJ×4=726.4kJ,所以表示液态甲醇燃烧热的热化学方程式为CH4O(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=﹣726.4kJ/mol(CH4O也可写为CH3OH)。答案为:CH4O(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=﹣726.4kJ/mol(CH4O也可写为CH3OH);
(2)①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=akJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=bkJ/mol
利用盖斯定律,将②×2-①,便可得出肼气体与二氧化氮气体反应的热化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=(2b-a)kJ/mol〔或者ΔH=﹣(a-2b)kJ/mol〕;
或写成N2H4(g)+NO
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