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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年苏教新版选修4化学下册月考试卷659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、如图所示是298K时,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图;下列叙述不正确的是。
A.在温度、体积一定的条件下,通入1molN2和3molH2反应后放出的热量为92kJB.a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C.加入催化剂,也不能提高N2的转化率D.该反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H="﹣92"kJ/mol2、时;在2L的密闭容器中,X;Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:下列描述正确的是。
A.平衡时X、Y的转化率相同B.达到平衡后,将容器体积扩大为1L,平衡向正反应方向移动C.时,该反应的化学方程式为:平衡常数D.时,若起始时X与Y均为则平衡时Y的转化率小于3、25℃,有两种盐的稀溶液,分别是amol∙L-1NaX和bmol∙L-1NaY溶液,下列判断错误的是A.若a=b,且pH(NaX)>pH(NaY),则酸性:HXB.若a>b,测得c(X-)=c(Y-),则溶液中的c(HX)>c(HY)C.若a>b,测得c(HX)=c(HY),则溶液中的c(X-)-)D.若a=b,并测得a=c(X-)=c(Y-)+c(HY),则HX是强酸,HY是弱酸4、草酸(H2C2O4)又叫乙二酸,广泛存在于植物源食品中,25℃时,其解离常数Kal=5.9×10-2;Ka2=6.4×10-5。下列与草酸有关的说法错误的是A.H2C2O4(aq)⇌H+(aq)+HC2O4-(aq)△H>0;升温有利于提高草酸的电离程度B.草酸中的碳为+3价,具有较强的还原性,可使酸性高锰酸钾溶液褪色C.25℃时,KHC2O4溶液呈弱酸性,有时用于清洗金属表面的锈迹D.同浓度的KHC2O4和K2C2O4混合溶液中:2c(H2C2O4)+2c(HC2O4)+2c(C2O42-)=3c(K+)5、饱和二氧化硫水溶液中存在下列平衡体系:SO2+H2OH++HSO3﹣HSO3﹣H++SO32﹣,若向此溶液中()A.加水,SO32﹣浓度增大B.通入少量Cl2气体,溶液pH增大C.加少量CaSO3粉末,HSO3﹣浓度基本不变D.通入少量HCl气体,溶液中HSO3﹣浓度减小6、下列实验方案中能达到相应实验目的的是。
。
A
B
C
D
方案。
润湿的pH试纸。
将NO2球分别浸泡在冷水和热水中。
目。
的。
证明AgI比AgCl更难溶。
探究浓度对化学反应速率的影响。
测定溶液的pH
探究温度对化学反应速率的影响。
A.AB.BC.CD.D7、图甲为一种新型污水处理装置,该装置可利用一种微生物将有机废水中的有机物转化为无机物同时产生电能。图乙为电解氯化铜溶液的实验装置的一部分。下列说法中正确的是()
A.a极要与Y极连接B.N电极发生还原反应,当N电极消耗5.6L(标准状况下)气体时,则a电极增重64gC.不论b为何种电极材料,b极的电极反应式一定为2C1--2e-=Cl2↑D.若有机废水中主要含有乙醛,则图甲中M极发生的电极应为:CH3CHO+3H2O-l0e-=2CO2↑+l0H+8、下列关于铁的腐蚀和防护的叙述正确的是()A.用铁锅烧制糖醋鱼时,铁锅会发生化学腐蚀和析氢腐蚀B.铁发生吸氧腐蚀的负极反应可用O2+4e-+2H2O=4OH-表示C.常温下,铁在浓硫酸中比在稀硫酸中腐蚀得快D.可用如图表示对钢铁采取外加电流的阴极保护法的原理评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)9、草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。常温下向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液里lgX[X表示或]随pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是。
A.由图可知H2C2O4的K2的数量级是10-5B.b点为恰好完全反应点C.c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4)对应1.22<pH<4.19D.c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)对应pH=710、25C时;有关弱酸的电离平衡常数如下表:
下列有关微粒浓度的说法正确的是()A.pH均为8的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液:c(Na2CO3)>c(NaCN)>c(CH3COONa)B.浓度均为0.1mol/LNaHCO3和Na2CO3混合溶液中:2c(Na+)=3c(HCO3-)+3c(CO32-)+3c(H2CO3)C.0.2mol/LHCN溶液与0.lmol/LNaOH溶液等体积混合所得溶液中:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)D.浓度均为0lmol/LCH3COOH和CH3COONa混合溶液中:c(CH3COOH)+c(H+)>c(CH3COO-)+c(OH-)11、H2C2O4为二元弱酸。20℃时,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液;溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是。
A.pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O42-)>c(HC2O4-)B.c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-)C.c(HC2O4-)=c(C2O42-)的溶液中:c(Na+)>0.100mol·L-1+c(HC2O4-)D.pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(C2O42-)12、室温下,下列说法不正确的是A.相同物质的量浓度的氨水和盐酸充分混合,若则V(氨水)>V(盐酸)B.均为3的醋酸溶液和盐酸等体积混合后,混合溶液的C.含等物质的量的和的溶液呈碱性,可知D.物质的量浓度相同的盐酸和醋酸,存在13、常温下,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,分别向20mL0.1mol/LNaHCO3溶液和CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液;滴定曲线如图所示。下列叙述正确的是。
A.b点溶液中粒子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COOH)>c(OH-)B.c点溶液中存在:c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)C.溶液中由水电离出c(H+)大小关系:bD.d点溶液中:=180评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)14、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__________________________________。15、今有①②③三种溶液;根据要求回答下列问题:
(1)当它们的相同时,其物质的量浓度的关系是_______。(用序号填空;下同)
(2)当它们的物质的量浓度相同时,加水稀释相同的倍数后其的关系是_______。
(3)相同的三种酸溶液各加水稀释相同倍数后,溶液中水电离出来的的关系为_______。
(4)当它们相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况下产生气体体积关系为_______。
(5)中和等体积相同浓度的烧碱溶液,需同浓度的三种溶液的体积分别为则的关系为_______(用等式表示)。16、(1)某溶液由体积相等的HCl溶液和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前________(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)混合后溶液中________
(2)①下列方法中句以使酸稀溶液中电离程度增大的是________(填字母序号)。
a.滴加少量浓盐酸b.微热溶液c.加水稀释d.加入少量醋酸钠晶体。
②25℃时浓度均为的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是()
a.两溶液的pH相同。
b.两溶液的导电能力相同。
c.两溶液中由水电离出的相同。
d.中和等物质的量的NaOH,消耗两溶液的体积相同17、已知0.1mol•L﹣1CH3COONa溶液pH=8,按物质的量浓度由大到小顺序排列该溶液中各种微粒(水分子除外)________.18、(1)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。其正极反应方程式为____________,若将负极材料改为CH4,写出其负极反应方程式___________。
(2)NH3代替氢气研发燃料电池是当前科研的一个热点。使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液,电池总反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O。该电池负极的电极反应式为__________;每消耗3.4gNH3转移的电子数目为_________。评卷人得分四、判断题(共1题,共7分)19、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分五、结构与性质(共3题,共6分)20、随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,含碳化合物的综合利用备受关注。CO2和H2合成甲醇是CO2资源化利用的重要方法。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的=_______已知由实验测得反应Ⅰ的(为速率常数,与温度、催化剂有关)。若平衡后升高温度,则_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)①下列措施一定能使CO2的平衡转化率提高的是_______(填字母)。
A.增大压强B.升高温度C.增大H2与CO2的投料比D.改用更高效的催化剂。
②恒温(200℃)恒压条件下,将1molCO2和1molH2充入某密闭容器中,反应达到平衡时,CO2的转化率为a,CH3OH的物质的量为bmol,则此温度下反应Ⅲ的平衡常数Kx=_______[写出含有a、b的计算式;对于反应为物质的量分数。已知CH3OH的沸点为64.7℃]。其他条件不变,H2起始量增加到3mol,达平衡时平衡体系中H2的物质的量分数为_______(结果保留两位有效数字)。
(3)反应Ⅲ可能的反应历程如图所示。
注:方框内包含微粒种类及数目;微粒的相对总能量(括号里的数字或字母;单位:eV)。其中,TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。
①反应历程中,生成甲醇的决速步骤的反应方程式为_______。
②相对总能量_______eV(计算结果保留2位小数)。(已知:)21、常温下,有下列四种溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH
(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化学用语解释其呈酸性的原因:________________。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,其pH=____________。
(3)向等体积、等浓度的溶液①、④中加入大小相同的镁条,开始时反应速率的大小关系为①_________④(填“>”、“<”或“=”)。
(4)等体积、等pH的溶液①和④分别与足量的②反应,消耗②的物质的量大小关系为①_______④(填“>”、“<”或“=”)。22、常温下,用酚酞作指示剂,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图。
(已知:CH3COOH、HCN的电离平衡常数分别为1.75×10-5、6.4×10-10)
(1)图__(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH变化的曲线;判断的理由是__。
(2)点③所示溶液中所含离子浓度的从大到小的顺序:__。
(3)点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)
(4)点②③④所示的溶液中水的电离程度由大到小的顺序是:__。评卷人得分六、实验题(共1题,共9分)23、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_____。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、A【分析】【详解】
A、该反应是可逆反应,反应存在一定限度,在温度、体积一定的条件下,通入1molN2和3molH2充分反应后放出的热量小于92kJ;故A错误;
B;催化剂能改变反应的路径;使发生反应所需的活化能降低,因此a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线,故B正确;
C、催化剂能改变反应速率,但不能改变化学平衡,所以加入催化剂,也不能提高N2的转化率;故C正确;
D;该反应放出的能量大于吸收的能量;所以放热,书写热化学方程式必须标注物质的聚集状态,该热化学方程式未标注物质的状态,故D正确。
综上所述,本题正确答案为A。2、D【分析】【分析】
根据图知,X、Y是反应物而Z是生成物,达到平衡状态时,同一可逆反应同一时间段内各物质物质的量变化量之比等于其计量数之比,所以该反应方程式中X、Y、Z的计量数之比为1:2,则该反应方程式为
【详解】
A.X、Y的转化率分别为:故A错误;
B.该反应前后气体计量数之和不变;则压强不影响平衡移动,所以将容器体积压缩为1L,平衡不移动,故B错误;
C.反应达到平衡状态时,该反应平衡常数故C错误;
D.温度不变,化学平衡常数不变,设参加反应的Y的物质的量为amol,根据方程式知,参加反应的X物质的量为amol,生成Z的物质的量为2amol,平衡时Y转化率为平衡时Y的转化率小于故D正确;
故选:D。3、C【分析】【详解】
A.若a=b,且pH(NaX)>pH(NaY),说明X-水解程度大于Y-,越弱越水解,说明酸性:HX
B.根据物料守恒,NaX溶液中有c(X-)+c(HX)=a,NaY溶液中有c(Y-)+c(HY)=b,根据a>b,且c(X-)=c(Y-),所以c(HX)>c(HY);B正确;
C.根据物料守恒,NaX溶液中有c(X-)+c(HX)=a,NaY溶液中有c(Y-)+c(HY)=b,根据a>b,且c(HX)=c(HY),所以c(X-)>c(Y-);C错误;
D.因a=c(X-),说明X-不水解,则HX是强酸,a=b=c(Y-)+c(HY),说明Y-发生了水解;说明HY是弱酸,D正确;
答案选C。
【点睛】
水解规律:无弱不水解,有弱才水解,谁弱谁水解,都弱双水解,谁强显谁性,同强显中性,,越弱越水解,越热越水解,越稀越水解。4、D【分析】【详解】
A.升高温度;电离平衡正向进行,有利于提高草酸的电离度,A选项正确;
B.草酸中氢元素为+1价;氧元素为-2价,所以碳元素为+3价,具有较强的还原性,可以与高锰酸钾反应使其褪色,B选项正确;
C.25℃时,HC2O4-的水解平衡常数Kh===1.7×10-13<Ka2;草酸氢根的电离程度大于水解程度,所以其呈弱酸性,可以用来清洗金属表面的锈迹,C选项正确;
D.根据物料守恒有,同浓度的KHC2O4和K2C2O4混合溶液中:3c(H2C2O4)+3c(HC2O4)+3c(C2O42-)=2c(K+);D选项错误;
答案选D。5、D【分析】【详解】
A.加水稀释,虽然平衡正向移动,但达平衡时,SO32﹣浓度仍减小;故A错误;
B.氯气与将亚硫酸反应;生成硫酸和盐酸,溶液中氢离子浓度增大,溶液pH减小,故B错误;
C.CaSO3与H+反应生成HSO3-,从而增大溶液中的HSO3﹣浓度;故C错误;
D.通入HCl气体,氢离子浓度增大,第一步电离平衡逆向移动,HSO3﹣浓度减小;故D正确;
故选D。6、B【分析】【分析】
【详解】
A.硝酸银足量;能与氯化钠和碘化钾均反应生成沉淀,无法判断AgI与AgCl的大小,选项A错误;
B.利用等体积不同浓度的草酸与酸性高锰酸钾反应使其褪色的快慢可以探究浓度对化学反应速率的影响;选项B正确;
C.利用润湿的pH试纸测定溶液的pH时可能会因溶液稀释而使测得pH引起误差;选项C错误;
D.只有温度一个变量;由图可知,温度高颜色深,则图中装置可探究温度对化学平衡的影响而不是化学反应速率的影响,选项D错误;
答案选B。7、D【分析】【分析】
由题意可知,图甲为原电池,图乙为电解池,图甲中M电极为负极,有机废水中的有机物在负极失电子发生氧化反应,N电极为正极,氧气在正极上得电子发生还原反应,由铜离子和氯离子的移动方向可知,a极为阴极,应与X极相连,b极为阳极;与Y极连接。
【详解】
A项;由铜离子和氯离子的移动方向可知;a极为阴极,应与X极相连,故A错误;
B项、标准状况下,当N电极消耗5.6L氧气时,装置中转移电子的物质的量为×4=4mol,则a电极增重为4mol××64g/mol=32g;故B错误;
C项、b极为电解池的阳极;当阳极材料为活性电极时,电极失电子被氧化,氯离子不参与放电,故C错误;
D项、若有机废水中主要含有乙醛,酸性条件下,乙醛在负极失电子发生氧化反应生成二氧化碳,电极反应式为CH3CHO+3H2O-l0e-=2CO2↑+l0H+;故D正确;
故选D。
【点睛】
依据放电规律,当电解池的阳极为活性电极时,电极失电子被氧化,溶液中的氯离子不参与放电是解答关键,也是易错点。8、A【分析】【详解】
A.铁能够和醋酸反应;因此用铁锅烧制糖醋鱼时,铁锅会发生化学腐蚀,铁锅的主要成分为铁合金,同时会发生原电池反应,即发生析氢腐蚀,故A正确;
B.铁发生吸氧腐蚀的负极反应可用Fe-2e-=Fe2+表示;故B错误;
C.常温下;铁在浓硫酸中发生钝化,比在稀硫酸中腐蚀得慢,故C错误;
D.中没有外加电源;不属于外加电流的阴极保护法,该装置起不到保护钢件的作用,故D错误;
故选A。
【点睛】
本题的易错点为C,要注意浓硫酸性质的特殊性。二、多选题(共5题,共10分)9、BC【分析】【分析】
H2C2O4溶液中加碱,起初发生反应H2C2O4+OH-=HC2O4-+H2O,后来发生反应HC2O4-+OH-=C2O42-+H2O,所以曲线Ⅰ为lgX[X表示],曲线Ⅱ为lgX[X表示]。
【详解】
A.在图中b点,lg=0,pH=4.19,H2C2O4的K2==10-4.19,数量级是10-5;A正确;
B.在b点,=1,则c(HC2O4-)=c(C2O42-),所以反应结束时HC2O4-只有一部分与OH-反应;B不正确;
C.在pH=1.22稍后区域,c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-),在pH=4.19稍前区域,c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4);C不正确;
D.pH=7时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-);D正确;
故选BC。10、BC【分析】【详解】
A.酸的电离平衡常数越大,电离程度越大,则酸根离子的水解程度越小,当盐溶液的pH相同时,浓度越大,电离平衡常数:CH3COOH>HCN>HCO3—,则水解程度CO32—>CN—>CH3COO—,所以c(Na2CO3)3COONa);A选项错误;
B.根据物料守恒可得,浓度均为0.1mol/LNaHCO3和Na2CO3混合溶液中:2c(Na+)=3c(HCO3-)+3c(CO32-)+3c(H2CO3);B选项正确;
C.0.2mol/LHCN溶液与0.lmol/LNaOH溶液等体积混合所得溶液为NaCN和HCN的混合溶液,由于NaCN的水解大于HCN的电离,故有c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-);C选项正确;
D。浓度均为0.1mol/LCH3COOH和CH3COONa混合溶液中,醋酸根离子水解程度较小,则c(CH3COOH)+c(H+)3COO-)+c(OH-);D选项错误;
答案选BC。11、BD【分析】【详解】
A、根据图像知pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O42-)<c(HC2O4-);错误;
B.c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液,根据c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol·L-1知此时溶液中的溶质为NaHC2O4,溶液中存在质子守恒:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-);正确;
C、c(HC2O4-)=c(C2O42-)的溶液中有电荷守恒:c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)=c(Na+)+c(H+),已知c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol·L-1,此溶液中H2C2O4浓度几乎为0,可以忽略,把c(HC2O4-)=c(C2O42-)和c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol·L-1带入电荷守恒的等式,得到:c(OH-)+c(HC2O4-)+0.100mol·L-1=c(Na+)+c(H+),溶液的PH<7,c(H+)>c(OH-),所以c(Na+)<0.100mol·L-1+c(HC2O4-);错误;
D、由图像知pH=7的溶液为草酸钠溶液,草酸根水解,c(Na+)>2c(C2O42-);正确。
答案选BD。12、BC【分析】【详解】
A.相同物质的量浓度的氨水和盐酸充分混合,若则V(氨水)>V(盐酸);溶质为氯化铵和氨水的混合物,故A正确;
B.均为3的醋酸溶液和盐酸等体积混合后;混合溶液的pH=3,故B错误;
C.含等物质的量的和的溶液呈碱性,说明水解程度大于电离程度,则c(CN-)<c(Na+);故C错误;
D.物质的量浓度相同的盐酸和醋酸,根据物料守恒,两者存在故D正确。
综上所述,答案为BC。13、BD【分析】【详解】
A.b点是20mL0.1mol/LCH3COOH溶液中滴入10mL0.1mol/L氢氧化钠溶液发生反应生成的CH3COONa和过量CH3COOH等浓度的混合溶液,此时溶液pH<7,则c(H+)>c(OH-),说明CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用,所以c(CH3COO-)>c(Na+),盐电离产生的Na+浓度远大于弱酸CH3COOH电离产生的H+的浓度,但酸电离程度是微弱的,主要以电解质分子存在,所以c(CH3COOH)>c(H+),醋酸分子发生电离而消耗,所以c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+),故溶液中微粒浓度大小关系为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-);A错误;
B.c点是20mL0.1mol/LNaHCO3溶液中滴入20mL0.1mol/L氢氧化钠溶液发生反应生成的碳酸钠溶液,溶液中存在质子守恒,水电离出氢氧根离子浓度等于所有氢离子浓度总和,c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-);B正确;
C.a点是Na2CO3、NaHCO3等浓度的混合溶液,促进水的电离;b点是等浓度CH3COONa和CH3COOH混合溶液,溶液的pH<7,说明醋酸电离作用大于CH3COONa的水解作用,水电离平衡受到抑制作用;c点是Na2CO3溶液,该盐是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,促进水的电离;d点是pH等于7的CH3COONa和CH3COOH混合的中性溶液,水的电离平衡的抑制作用与促进作用相等,对水电离平衡移动无影响,根据溶液pH大小可知,四点水电离程度:bc(H+)就越大,故溶液中由水电离出c(H+)关系为:b
D.d点溶液pH=7为中性,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,×==180;D正确;
故答案选BD。三、填空题(共5题,共10分)14、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)15、略
【分析】【分析】
(1)
pH相同溶液中氢离子浓度相同,醋酸是一元弱酸,硫酸是二元强酸、盐酸是一元强酸,假设氢离子浓度为1mol/L,则醋酸浓度大于1mol/L、盐酸浓度是1mol/L、硫酸浓度是0.5mol/L,所以其物质的量浓度的由大到小排列是①>②>③;故答案为:①>②>③;
(2)
当它们的物质的量浓度相同时,假设都是1mol/L,醋酸中氢离子浓度小于1mol/L、硫酸中氢离子浓度是2mol/L、盐酸中氢离子浓度是1mol/L,氢离子浓度越大pH越小,所以其pH的由大到小排列是①>②>③;故答案为:①>②>③;
(3)
将pH相同的三种酸溶液均稀释10倍后,醋酸在稀释过程中电离程度增大,溶液中氢离子的物质的量增大,所以稀释后醋酸的pH最小,而盐酸和硫酸都是强电解质,稀释后溶液的pH相同,即稀释后溶液pH:①<②=③。溶液pH越小,酸性越强,水的电离程度越小,则溶液中水电离出来的大小顺序为:②=③>①;故答案为:②=③>①;
(4)
硫酸和盐酸为强酸,在溶液中完全电离,醋酸为弱电解质,在溶液中部分电离。所以pH相等时,醋酸浓度最大,最终电离出氢离子最多,硫酸和盐酸中氢离子相同。氢离子的物质的量越多,其生成氢气的体积越大,所以体积关系为①>②=③;故答案为:①>②=③;
(5)
中和等量氢氧化钠,消耗同浓度酸的体积与酸电离出最终氢离子的浓度成反比,三种酸溶液浓度相等,硫酸是二元酸、醋酸和盐酸都是一元酸,所以最终电离出氢离子的浓度:硫酸>醋酸=盐酸,所以消耗三种酸的体积关系为:故答案为:【解析】(1)①>②>③
(2)①>②>③
(3)②=③>①
(4)①>②=③
(5)16、略
【分析】【详解】
(1)由于HCl为强酸,完全电离,NH3∙H2O为弱碱,部分电离,所以要保证混合后溶液中性,c(NH3∙H2O)>c(HCl),即混合前c(HCl)<c(NH3∙H2O),若该溶液是由体积相等的HCl溶液和氨水混合而成,且恰好呈中性,则c(OH-)=c(H+),据电荷守恒式:c(Cl−)+c(OH−)=c(NH4+)+c(H+)可得c(Cl−)=c(NH4+);
①a.滴加少量浓盐酸;引入氢离子,产生同离子效应而抑制醋酸电离,故a错误;
b.电离过程吸热,微热溶液促进醋酸电离,故b正确;
c.越稀越电离;加水稀释,离子浓度减小,促进醋酸电离,故c正确;
d.加入少量醋酸钠晶体;引入醋酸根离子,产生同离子效应而抑制醋酸电离,故d错误;
故答案为:bc;
②a.醋酸是弱电解质;HCl是强电解质;相同温度相同浓度下,盐酸中氢离子浓度大于醋酸,所以盐酸pH小于醋酸,故a错误;
b.溶液导电能力与离子浓度成正比,根据①知,盐酸中离子浓度大于醋酸,所以盐酸导电能力强,故b错误;
c.酸或碱抑制水电离,酸中氢离子浓度越大其抑制水电离程度越大,根据①知,盐酸中氢离子浓度大于醋酸,所以盐酸中水电离出的c(OH−)小于醋酸;故c错误;
d.中和等物质的量的NaOH溶液;消耗一元酸的体积与酸的物质的量浓度成反比,盐酸和醋酸的物质的量浓度相等,所以消耗二者体积相等,故d正确;
故答案为:d。
【点睛】
浓度相同的一元弱酸和强酸,弱酸不能完全电离,但是加入氢氧化钠后,会将弱酸中的所有氢离子释放出来,生成盐,消耗同浓度的碱的量相同。【解析】①.<②.=③.bc④.d17、略
【分析】【详解】
0.1mol•L-1CH3COONa溶液pH=8,说明溶液呈碱性,原因是醋酸根水解使溶液呈碱性,在溶液中发生CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH﹣,则有c(Na+)>c(CH3COO-);
因呈碱性,则c(OH﹣)>c(H+);
一般来说,单水解程度较低,则c(CH3COO-)>c(OH﹣);
因发生CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH﹣,且还存在水的电离,则c(OH-)>c(CH3COOH),故有c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(CH3COOH)>c(H+)。【解析】c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(CH3COOH)>c(H+)18、略
【分析】【分析】
在原电池中;负极上失电子,燃料发生氧化反应,正极上得电子,氧气发生还原反应。
【详解】
(1)氢氧燃料电池正极上氧气得电子,发生还原反应,电解质是碱,则生成OH-,反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,若将负极材料改为CH4,在碱性条件下应该生成总反应式为:CH4+2O2+2OH-=+3H2O,正极反应为:2O2+4H2O+8e-=8OH-,两式相减得负极反应方程式为:CH4+10OH--8e-=+7H2O;
(2)NH3代替氢气,电解质溶液是KOH溶液没有变,则正极反应式也没有变化,电池总反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O,正极反应为:3O2+6H2O+12e-=12OH-,两式相减得负极反应方程式为:4NH3+12OH--12e-=2N2+12H2O,即为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O;3.4gNH3物质的量为:根据负极反应可知,2molNH3转移6mol电子,则3.4gNH3转移的电子数目为0.6mol,即0.6NA。
【点睛】
燃料电池电极方程式的书写,掌握正极反应式一般较固定,记住在酸性或碱性条件下的正极反应,负极反应等于总反应减去正极反应。【解析】O2+2H2O+4e-=4OH-CH4+10OH--8e-=+7H2O2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O0.6NA四、判断题(共1题,共7分)19、×【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、结构与性质(共3题,共6分)20、略
【分析】【详解】
(1)根据盖斯定律,由Ⅲ-Ⅱ可得
反应Ⅰ属于吸热反应,反应Ⅰ达平衡时升温,平衡正向移动,K增大,则减小;
(2)①A.Ⅲ为气体分子总数减小的反应,加压能使平衡正向移动,从而提高的平衡转化率;A正确;
B.反应Ⅰ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,反应Ⅲ为放热反应,升高温度平衡逆向移动,的平衡转化率不一定升高;B错误;
C.增大与的投料比有利于提高的平衡转化率;C正确;
D.催剂不能改变平衡转化率;D错误;
故选AC;
②200℃时是气态,1mol和1molH2充入密闭容器中,平衡时的转化率为a,则消耗剩余的物质的量为根据碳原子守恒,生成CO的物质的量为消耗剩余生成此时平衡体系中含有和则反应Ⅲ的其他条件不变,H2起始量增加到3mol,达平衡时则平衡时
的物质的量分别为0.5mol、1.9mol、0.5mol、0.2mol、0.3mol,平衡体系中H2的物质的量分数为1.9/3.4=0.56;
(3)①决速步骤指反应历程中反应速率最慢的反应。反应速率快慢由反应的活化能决定,活化能越大,反应速率越慢。仔细观察并估算表中数据,找到活化能(过渡态与起始态能量差)最大的反应步骤为
②反应Ⅲ的指的是和的总能量与和的总能量之差为49kJ,而反应历程图中的E表示的是1个分子和1个分子的相对总能量与1个分子和3个分子的相对总能量之差(单位为eV),且将起点的相对总能量设定为0,所以作如下换算即可方便求得相对总能量【解析】(1)+41.0减小。
(2)AC0.56
(3)或-0.5121、略
【分析】【分析】
(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全电离生成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)向等体积、等浓度的溶液①、④中加入大小相同的镁条,HCl完全电离,而CH3COOH部分电离,溶液中的c(H+)为盐酸大于醋酸;由此可得出开始时反应速率的大小关系。
(4)等体积;等pH的溶液①和④中;醋酸的浓度远大于盐酸,分别与足量的②反应时,盐酸和醋酸都发生完全电离,由此可得出二者消耗②的物质的量大小关系。
【详解】
(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全电离生成H+,其电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO42-。答案为: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。答案为:13;
(3)向等体积、等浓度的溶液①、④中加入大小相同的镁条,HCl完全电离,而CH3COOH部分电离,溶液中的c(H+)为盐酸大于醋酸,由此可得出开始时反应速率的大小关系为①>④。答案为:>;
(4)等体积、等pH的溶液①和④中,醋酸的浓度远大于盐酸,醋酸的物质的量远大于盐酸,与足量的②反应时,盐酸和醋酸都发生完全电离,由此可得出消耗②的物质的量大小关系为①<④。答案为:<。
【点睛】
等体积、等pH的强酸和弱酸溶液,虽然二者的c(H+)相同,但由于弱酸只发生部分电离,所以弱酸的物质的量浓度远比强酸大。与碱反应时,弱酸不断发生电离,只要碱足量,最终弱酸完全电离,所以弱酸消耗碱的物质的量比强酸要大得多。解题时,我们一定要注意,与金属或碱反应时,只要金属或碱足量,不管是强酸还是弱酸,最终都发生完全电离,若只考虑电离的部分,则会得出错误的结论。【解析】NaHSO4=Na++H++SO42-13><22、略
【分析】【分析】
(1)电离平衡常数越小酸性越弱;同浓度pH值越大;
(2)b为醋酸;先判断点③所示溶液中的溶质成分,根据溶液中的电荷守恒分析;
(3)先判断溶质成分;根据各溶液中的物料守恒分析;
(4)酸的电离抑制水的电离;盐的水解促进水的电离;
【详解】
(1)根据题目所给信息可知电离平衡常数Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),所以同浓度的CH3COOH和HCN,HCN的酸性更强,pH值更大,所以a为HCN,b为CH3COOH;故答案为:a;HCN的电离平衡常数小,同浓度,其电离出的氢离子浓度小,pH值大;
(2)曲线b代表醋酸,根据加入氢氧化钠的量可知点③所示溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,根据电荷守恒可知:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),此时溶液呈中性,所以c(OH-)=c(H+),所以c(CH3COO-)=c(Na+),故答案为:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+);
(3)点②所示溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,且物质的量之比为1:1,根据物料守恒可知c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+),同理可知点①所示溶液中:c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),两溶液加入氢氧化钠的量相同,所以钠离子浓度相同所以c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(HCN)+c(CN-),所以c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH);
(4)点②所示溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,且物质的量之比为1:1,醋酸的电离程度大于水解程度,此时水的电离受到抑制,点③所示溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,此时溶液呈中性,溶液中c(OH-)=10-7mol/L,且全部由水电离,酸的电离和盐的水解相互抵消,水的电离既不受到抑制也不受到促进,点④所示溶液中溶质为CH3COONa;只有盐的水解促进水的电离,所以水的电离程度从大到小排序为④③②;
【点睛】
明确混
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