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…………○…………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2025年苏教新版选修4化学下册月考试卷113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6题,共12分)1、某温度下反应的平衡常数现向此温度下的真空容器中充入及则下列说法中正确的是A.反应正好达平衡B.反应向逆反应方向进行C.反应向某方向进行一段时间后D.反应向某方向进行一段时间后2、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是()A.W2-、X+B.X+、Y3+C.Y3+、Z2-D.X+、Z2-3、常温下,浓度均为的溶液和HCN溶液的pH分别为m和下列叙述中不正确的是A.HCN溶液和NaOH溶液不等体积混合后一定存在B.等温下,等浓度的溶液和NaCN溶液的pH,后者大C.常温下,pH相同的溶液和HCN溶液分别加水稀释相同的倍数时,前者pH的变化小D.溶液中由水电离出的前者是后者的倍4、下列应用与水解原理无关的是()A.实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞B.泡沫灭火器用碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时只需将两者混合就可产生大量二氧化碳的泡沫C.用氯化铵溶液除去铁锈D.可用碳酸钠与醋酸制取少量二氧化碳5、下列溶液中有关物质的量浓度关系不正确的是()A.时的NaOH溶液与时的NaOH溶液中:相等B.时的NaOH溶液与的氨水中:C.物质的量浓度相等的和溶液等体积混合:D.溶液中:6、常温下,现有0.1mol·L-1NH4HCO3溶液;pH=7.8。已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时,各微粒浓度占总微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是。
A.当pH=9时,溶液中存在下列关系:c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(HCO3-)>c(CO32-)B.将0.2molCO2通入1L0.3mol·L-1NH3·H2O溶液中充分反应,则有:c(HCO3-)+3c(H2CO3)-c(CO32-)>0C.向pH=6.5的上述溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时,NH4+和HCO3-浓度逐渐减小D.分析可知,常温下水解平衡常数Kh(HCO3-)的数量级为10-7评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)7、一定温度下,向某密闭容器中以物质的量1:1充入适量X(g)和Y,发生可逆反应X(g)+Y⇌2Z,达到平衡时,X的浓度为0.06mol/L,保持温度不变,将容器体积扩大一倍,平衡时X的浓度仍为0.06mol/L,下列分析正确的是()A.Y可能为气态B.Y一定为固态或液态C.Z可能为气态D.Z一定为固态或液态8、烟气中的NO经过O3预处理,再用CaSO3悬浊液吸收去除。预处理时发生反应:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)。测得:v正=k正c(NO)·c(O3),v逆=k逆c(NO2)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。向容积均为2L的甲、乙两个密闭容器中充入一定量的NO和O3;测得NO的体积分数随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()
A.高温有利于提高容器中NO的平衡转化率B.T1时,反应在t1min内的平均速率v(O2)=mol·L-1·min-1C.T1时,NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)的k正>3k逆D.T2时,向2L密闭容器中充入0.6molNO、0.4molO3,到达平衡时c(NO2)小于乙容器中平衡时c(NO2)9、已知:CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1molCH4和0.2molH2S,不断升高温度,测得平衡时体系中各物质的物质的量分数与温度的关系如图所示,下列说法正确的是()
A.该反应的ΔH<0B.X点CH4的转化率为20%C.X点与Y点容器内压强比为51∶55D.维持Z点温度,向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol时v(正)<v(逆)10、常温下,有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol·L-1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系如下图所示。下列溶液中离子浓度关系正确的是。
A.c(Na+)=0.1mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)B.点A溶液中:c(Na+)>c(CH3COOH)C.pH=3.5的溶液中:c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)D.c(CH3COO-)=0.025mol·L-1的溶液中:3c(Na+)<c(CH3COOH)11、若溶液混合引起的体积变化可忽略,室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是()A.0.2mol/LNH4HCO3溶液(pH>7):c()>c(),c(H2CO3)>c(NH3•H2O)B.0.2mol/L氨水:0.2mol/L>c(OH-)+c(NH3•H2O)C.向0.1mol/LNH4HCO3溶液中通入CO2至溶液pH=7:c()=c()+c()D.pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合:c()>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)12、下列溶液中有关粒子的物质的量浓度关系正确的是A.氯水中:2c(Cl2)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO)B.25℃时,pH=12的NaOH溶液与pH=12的氨水中:c(Na+)=c(NH4+)C.pH=4的0.1mol/L的NaHA溶液中:c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A)D.等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中:c(CO32-)+2c(OH-)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+2c(H+)13、25℃,在100mL0.1mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图(忽略溶液体积的变化和H2S的挥发)。下列说法正确的是。
A.当c(H2S)+c(HS-)=0.043mol·L-1时,pH=13B.pH=1时,c(H+)=c(Cl-)+c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)C.向该溶液中加入NaOH固体至中性时c(Na+)>c(HS-)>c(S2-)>c(H+)=c(OH-)D.已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13,某溶液含amol·L-1Mn2+、0.10mol·L-1H2S,当溶液pH=5时,Mn2+开始沉淀,则a=0.2评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)14、将一定量纯净的氨基甲酸胺(H2NCOONH4)固体,置于特制密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使反应:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)达到分解平衡,实验测得不同温度及反应时间(t123)的有关表格:
氨基甲酸铵分解时温度、气体总浓度及反应时间的关系。温度/℃气体总浓度(mol/L)
时间/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时间内产生氨气的平均速率为___。
(2)根据表中数据换算出,15℃时合成反应2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s)平衡常数K约为___。
(3)以捕捉到的CO2与H2为原料可合成甲醇(CH3OH),其反应的化学方程为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2(g)ΔH<0在恒温恒容的密闭容器中,加入1molCO2和3molH2,充分反应达平衡时放出热量akJ,若在原容器中加入2molCO2和6molH2,在相同温度下反应达平衡时放热bkJ,则a和b满足的关系___。15、研究与深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁。高炉炼铁过程中发生的主要反应为:Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:。温度/°C100011501300平衡常数4.03.73.5
则该反应的平街常数表达式K=_________,H_________0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)CO2可用于生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),为探究该反应原理,将1molCO2和3molH2充入一容积为1L的密闭容器中;分别在250°C;T°C下发生反应,测得甲醇的物质的量随时间的变化如下图所示。
请分析并回答下列问题:
250°C时,反应在前10min的平均速率v(H2)_________molL-1min-1,从反应开始到平衡,CO2转化率为_________%。相同温度下,若某时刻该容器中含有1molH2、1.2molCO2、0.8molCH3OH、1.5molH2O,则此时反应所处的状态为____________________________________(填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中心”或“平衡状态”)。16、氮的化合物在国防建设;工农业生产和生活中有广泛的用途。请回答下列问题:
(1)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10−5,H2SO3的Ka1=1.3×10−2,Ka2=6.2×10−8。
①若氨水的浓度为2.0mol·L-1,溶液中的c(OH−)=_________________mol·L−1。
②将SO2通入2.0mol·L-1氨水中(溶液的体积保持不变),当c(OH−)降至1.0×10−7mol·L−1时,溶液中的=______;(NH4)2SO3溶液中的质子守恒____________。
(2)室温时,向100mL0.1mol·L-1HCl溶液中滴加0.1mol·L-1氨水,得到溶液pH与氨水体积的关系曲线如图所示:
①试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是_________;
②在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是___________;
③写出a点混合溶液中下列算式的精确结果(不能近似计算):c(Cl-)-c(NH4+)=____________,c(H+)-c(NH3·H2O)=____________;
(3)亚硝酸(HNO2)的性质和硝酸类似,但它是一种弱酸。常温下亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10-4;H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11。常温下向含有2mol碳酸钠的溶液中加入含1molHNO2的溶液后,溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的浓度由大到小的顺序是______。17、我国对世界郑重承诺:2030年前实现碳达峰;2060年前实现碳中和,其中的关键技术是运用催化转化法实现二氧化碳的碳捕集和碳利用。请回答下列问题:
Ⅰ、一定温度下,和在催化剂作用下可发生a、b两个平行反应,分别生成和
a:
b:
(1)相同温度下,反应的___________
(2)在传统的催化固定反应床中,的转化率和甲醇的选择性通常都比较低。后来,科学团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器极大地改善了该问题,其原理如图1所示:
保持压强为温度为向密闭容器中按投料比,投入一定量和不同反应模式下的平衡化率和的选择性的相关实验数据如下表所示。实验组反应模式温度/的平衡转化率的选择性①326021.967.3②326036.1100.0
已知:的选择性是指转化的中生成的百分比。
①在模式下,按上述条件发生反应。下列说法能证明反应a达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.气体压强不再变化。
B.气体的平均相对分子质量不再变化。
C.不再变化。
D.的物质的量之比为
②由表中数据可知,在模式下,的转化率明显提高,结合具体反应分析可能的原因是___________。
(3)反应b在进气比不同时,测得的平衡转化率如图2所示(各点对应的反应温度可能相同;也可能不同,其他反应条件均相同)。
①D和F两点对应的温度关系:___________(填“>”、“=”或“<”),其原因是___________。
②恒温条件下,在达到平衡状态为G点的反应过程中,当的转化率刚好达到时,___________(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ、用图3所示装置电解二氧化碳也可制取甲醇,控制在一定温度范围内,持续通入二氧化碳,电解过程中的物质的量基本不变。
(4)阴极的电极反应式为___________。18、(1)依据反应:设计的原电池如图所示。
①电极X的材料是________;Y溶液可以是________溶液。
②电池放电过程中,盛有饱和琼脂溶胶的盐桥中,向溶液扩散的离子是________(填离子符号)。
(2)钢铁发生电化学腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀;可以采用电化学手段进行防护。
①写出钢铁在酸性较强的环境中发生电化学腐蚀的正极反应式:_________。
②为了减缓水库铁闸门被腐蚀的速率;可以采用下图所示的方案:
其中连接在铁闸门上的固体材料R可以采用________(填写字母序号)。
a.铜b.钠c.锌d.石墨。
(3)电解原理在工业上有着广泛的用途;如图表示一个电解池,装有电解液a;X;Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。
①若X、Y都是惰性电极,a是饱和溶液,则电解的总反应式为________________。
②当电路中流通电子时,整个装置共放出气体________L(标准状况下)。评卷人得分四、判断题(共1题,共5分)19、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分五、有机推断题(共1题,共5分)20、某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)A点表示Ag2SO4是_____(填“过饱和”“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)该温度下Ag2SO4的溶度积常数Ksp=_____。(列式带入数据并计算出结果)
(3)现将足量的Ag2SO4固体分别加入:
a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液。
b.10mL蒸馏水。
c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。
则Ag2SO4的溶解程度由大到小的顺序为_____(填字母)。
(4)向Ag2SO4悬浊液中加入足量Na2CrO4固体,可观察到有砖红色沉淀生成(Ag2CrO4为砖红色),写出沉淀转化的离子方程式:_____。评卷人得分六、元素或物质推断题(共1题,共4分)21、Q;W、X、Y、Z是位于不同主族的五种短周期元素;其原子序数依次增大。
①W的氢化物与W最高价氧化物对应水化物反应生成化合物甲。
②X;Y、Z的最高价氧化物对应水化物之间两两反应均可生成盐和水。
③常温下,Q的最高价气态氧化物与化合物X2O2发生反应生成盐乙。
请回答下列各题:
(1)甲的水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因____________________________________________________________________________。
(2)③中反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________。
(3)已知:ZO3n-+M2++H+→Z-+M4++H2O(M为金属元素,方程式未配平)由上述信息可推测Z在周期表中位置为________________________________________________________________________________________________。
(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。写出此反应的离子方秳式_____________________________。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【详解】
根据题意,向此温度下的真空容器中充入0.2mol•L-1H2(g)、0.5mol•L-1I2(g)及0.3mol•L-1HI(g),Qc===9<K=57.0。A.反应向正反应方向进行,故A错误;B.反应向正反应方向进行,故B错误;C.反应向正方向进行一段时间后,反应物浓度减小,c(H2)<0.2mol•L-1;故C正确;D.温度不变,平衡常数不变,故D错误;故选C。
点睛:本题考查化学平衡的影响因素及计算。判断可逆反应进行的方向时,若Qc<K时,向正反应方向进行;若Qc=K时,反应平衡;若Qc>K时,向逆反应方向进行。2、C【分析】【详解】
短周期主族元素简单离子能破坏水的电离平衡的有H+、F-、Al3+及S2-,X不可能为H,选项C符合题意。3、C【分析】【分析】
常温下;等物质的量浓度的醋酸和氢氰酸,氢氰酸的pH大于醋酸,说明醋酸的酸性大于氢氰酸,据此分析解答。
【详解】
A、根据电荷守恒知,所以得故A正确;
B、等温下,等浓度的溶液和NaCN溶液中NaCN的水解程度大;溶液的碱性强,pH大,故B正确;
C、等pH的两种酸,稀释相同的倍数,弱酸的pH变化小于强酸,所以pH相同的溶液和HCN溶液分别加水稀释相同的倍数时;前者pH变化较大,故C错误;
D、酸溶液中由水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度,和HCN溶,醋酸溶液中由水电离出的氢氰酸溶液中由水电离出的所以前者是后者的倍;故D正确;
故选C。
【点睛】
明确酸的浓度和溶液pH的关系是解本题关键,本题的易错点为D,要注意酸溶液中由水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度。4、D【分析】【分析】
【详解】
A.碳酸根水解显示碱性;磨口玻璃塞的成分中二氧化硅可以和碱反应,会导致瓶塞和瓶口黏合在一起而不易打开,A不符合;
B.碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液这两种溶液中的碳酸氢根离子和铝离子水解相互促进;会生成二氧化碳来灭火,二者可作泡沫灭火剂,B不符合;
C.铵根发生水解;导致溶液显示酸性,酸可以和金属锈的成分反应而除锈,C不符合;
D.醋酸酸性比碳酸强;可用碳酸钠与醋酸制取少量二氧化碳,与盐类水解无关;
答案D选。5、D【分析】【详解】
A.由可知,pH相同时,相等;故A正确;
B.的NaOH溶液存在的氨水中存在由于pH相等,则两种相等,所以故B正确;
C.物质的量浓度相等的和溶液等体积混合,存在电荷守恒:物料守恒:二者联式可得故C正确;
D.水解生成应存在故D错误;
故选D。6、B【分析】【详解】
A.结合图象可知,溶液的pH=9时,溶液中离子浓度大小为:c(HCO3-)>c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(CO32-);故A错误;
B.将0.2molCO2通入1L0.3mol·L-1NH3·H2O溶液中充分反应,溶液相当于(NH4)2CO3、NH4HCO3等物质的量浓度的混合液,溶液呈碱性,c(OH-)-c(H+)>0,溶液中存在电荷守恒:2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),物料守恒:3c(HCO3-)+3c(H2CO3)+3c(CO32-)=2c(NH4+)+2c(NH3·H2O),得c(HCO3-)+3c(H2CO3)-c(CO32-)=2c(NH3·H2O)+2c(OH-)-2c(H+)则有:c(HCO3-)+3c(H2CO3)-c(CO32-)>0;故B正确;
C.根据图象可知,当溶液pH增大时,NH3·H2O浓度逐渐增大,则NH4+的浓度逐渐减小,而HCO3-浓度先增大后减小;故C错误;
D.HCO3-的水解平衡常数Kh(HCO3-)=当pH=6.5时,c(HCO3-)=c(H2CO3),c(OH-)===10-7.5=×10-8,Kh(HCO3-)=×10-8,其数量级为10-8;故D错误。
故选B。二、多选题(共7题,共14分)7、AD【分析】【详解】
A.若Y为气态;将容器体积扩大一倍,平衡时X的浓度不变,则平衡必然逆向移动,当产物为非气体时可能,A正确;
B.若产物呈非气态;Y即便为气体,将容器体积扩大一倍,平衡时X的浓度也不变,B不正确;
C.若Z为气态;则将容器体积扩大一倍,平衡时X的浓度一定减小,C不正确;
D.由A中分析可知;Z一定为固态或液态,D正确;
故选AD。
【点睛】
利用化学平衡常数K=只要产物为非气体,不管Y是否为气体,将容器体积扩大一倍,平衡时X的浓度都不变。8、BC【分析】【分析】
T2温度下先达到化学平衡,故T1<T2;到达平衡时,T2温度下NO的体积分数大于T1温度下NO的体积分数;说明升高温度,平衡逆向移动,故该反应的正反应为放热反应。
【详解】
A.结合分析可知;升高温度,平衡逆向移动,NO的平衡转化率减小,A错误;
B.由反应方程式可知,反应前后体系中气体的总物质的量不变,则到达t1时,NO减小的物质的量=0.4mol-0.1×1mol=0.3mol,所以v(NO)==mol·L-1·min-1,v(O2)=v(NO)=mol·L-1·min-1;B正确;
C.由反应方程式可知,反应前后,体系中气体的总物质的量不变,那么,到达t1时;NO减小的物质的量=0.4mol-0.1×1mol=0.3mol,列三段式有。
由图可知,t1时,平衡正向进行,v正>v逆,即k正c(NO)·c(O3)>k逆(NO2)·c(O2),>==3,所以>3;C正确;
D.设平衡时乙容器中c(NO2)=a,根据方程式可知c(O2)=a,c(NO)=(0.4-a)mol/L,c(O3)=(0.6-a)mol/L,则有平衡常数K=设充入0.6molNO、0.4molO3到达平衡时c(NO2)=b,则c(O2)=b,c(NO)=(0.6-b)mol/L,c(O3)=(0.4-b)mol/L,平衡常数K=温度不变,平衡常数不变,所以=所以a=b,即两种情况下c(NO2)相等;D错误;
答案选BC。9、BD【分析】【分析】
由图可知,温度越高,生成物的物质的量越大,则升高温度平衡正向移动;X点CH4的物质的量与氢气相等,Z点CH4的物质的量与CS2相等;据此计算平衡常数,再计算Qc与K比较判断。
【详解】
A.由图可知,温度越高,生成物的物质的量越大,则升高温度平衡正向移动,所以正反应为吸热反应,则△H>O;故A错误;
B.X点CH4的物质的量与氢气相等;则。
所以有0.1-x=4x,解得x=0.02,则X点CH4的转化率为=20%;故B正确;
C.同温同体积;物质的量与压强成正比,而X点与Y点的温度不同,则无法计算容器内压强比,故C错误;
D.Z点CH4的物质的量与CS2相等;则。
所以有0.1-x=x,解得x=0.05,设体积为V,得出平衡常数K==
向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol时,Qc==>K;所以平衡移动逆方向移动,v(正)<v(逆),故D正确。
答案选BD。
【点睛】
本题考查化学平衡影响因素及其计算,数据分析判断,主要是图线的理解应用,掌握基础是解题关键。10、AD【分析】【分析】
结合物质性质观察图可知,随着pH值的增大,浓度降低的是CH3COOH,浓度升高的是CH3COO-,在pH=4.75时,c(CH3COOH)=c(CH3COO-);可在此认识基础上对各选项作出判断。
【详解】
A.根据电荷守恒有:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),根据物料守恒有:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+),将两等式相加得:c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-);A选项正确;
B.根据电荷守恒有:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),点A溶液pH=4.75,显酸性,c(H+)>c(OH-),所以,c(Na+)<c(CH3COOH);B选项错误;
C.pH=3.5时,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),所以,c(Na+)<c(CH3COOH);C选项错误;
D.根据电荷守恒有:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),c(CH3COO-)=0.025mol·L-1的溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),所以,c(Na+)=c(OH-)-c(H+)+c(CH3COO-)<c(CH3COO-)=c(CH3COOH),即,3c(Na+)<c(CH3COOH);D选项正确;
答案选AD。
【点睛】
分析溶液中的离子关系时,要善于运用电荷守恒和物料守恒。11、AD【分析】【详解】
A.在0.2mol/LNH4HCO3溶液中发生阴、阳离子的水解反应:+H2ONH3·H2O+H+、+H2OH2CO3+OH-,由于溶液的pH>7,的水解程度小于的水解程度,从而导致溶液中c()减少更多,所以c()>c(),c(H2CO3)>c(NH3•H2O);A正确;
B.在0.2mol/L氨水中,存在下列物料守恒:c()+c(NH3•H2O)=0.2mol/L,由于c(OH-)=c()+c(H+),所以c(OH-)+c(NH3•H2O)>0.2mol/L;B不正确;
C.向0.1mol/LNH4HCO3溶液中通入CO2至溶液pH=7,此时溶液中满足电荷守恒,从而得出c()+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),由于pH=7,所以c(H+)=c(OH-),c()=c()+2c();C不正确;
D.pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,发生中和反应后,溶液中的溶质为NH4Cl和NH3•H2O,此时主要发生如下电离:NH4Cl==+Cl-、NH3·H2O+OH-、H2OH++OH-,且NH3·H2O的电离程度较小,所以c()>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);D正确;
故选AD。12、BC【分析】【详解】
A.氯气不能完全与水反应,则氯水中2c(Cl2)>c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO);故A错误;
B.pH=12,电离产生的c(OH-)都为0.01mol/L,所以pH=12的NaOH溶液与pH=12的氨水中存在c(Na+)=c(NH4+);故B正确;
C.pH=4的0.1mol•L-1的NaHA溶液,HA-的电离程度大于水解程度,电离生成A2-,水解生成H2A,所以c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A);故C正确;
D.等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中,二者的物质的量浓度相等,混合溶液中,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)①,根据物料守恒得2c(Na+)=3c(HCO3-)+3c(H2CO3)+3c(CO32-)②,将②-①×2得c(CO32-)+2c(OH-)=c(HCO3-)+3c(H2CO3)+2c(H+);故D错误;
故选BC。
【点睛】
本题的难点为D,要注意混合溶液中的电荷守恒和物料守恒关系式的建立,易错点为A,要注意氯气与水的反应存在平衡。13、AB【分析】【详解】
A.c(H2S)+c(HS-)=0.043mol·L-1时,根据物料守恒有c(S2-)=0.1-0.043=0.057mol·L-1;由图像可知此时pH=13,A正确;
B.H2S为弱酸,当pH=1时,酸性增强,故此时是通入HCl气体,溶液中的阳离子只有H+,根据电荷守恒应有c(H+)=c(Cl-)+c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-);B正确;
C.溶液呈中性,所以c(H+)=1×10-7mol/L,而当pH=7时,由图可知c(S2-)=6.8×10-8mol/L,c(H+)>c(S2-);C错误;
D.pH=5时S2-的浓度为1.4×10-11mol/L,当Qc=Ksp(MnS)时Mn2+开始沉淀,所以c(Mn2+)===0.02mol/L;故a-=0.02,D错误;
故选AB。三、填空题(共5题,共10分)14、略
【分析】【分析】
(1)反应物呈固态,所以生成物中c(NH3):c(CO2)=2:1,由25℃,0-t1时间内混合气的总浓度,可求得c(NH3);从而求出产生氨气的平均速率。
(2)根据表中数据,求出15℃时2.4×10-3mol/L混合气中所含NH3、CO2的浓度,代入公式K=可求出平衡常数。
(3)将原容器中加入2molCO2和6molH2后平衡移动过程分解为两个过程:一个过程为加压但平衡不移动,另一过程为平衡移动过程,然后分别进行分析,确定热量变化,然后与原平衡进行比较,确定a和b满足的关系。
【详解】
(1)25℃,0-t1时间内混合气的总浓度为2.7×10-3mol/L,生成物中c(NH3):c(CO2)=2:1,因为反应物呈固态,所以c(NH3)=×2.7×10-3mol/L=1.8×10-3mol/L,氨气的平均速率==×10-3mol/(L·min)。答案为:×10-3mol/(L·min);
(2)15℃时,c(总)=2.4×10-3mol/L,c(NH3)=1.6×10-3mol/L,c(CO2)=8×10-4mol/L,K==4.9×108。答案为:4.9×108;
(3)在恒温恒容的密闭容器中,1molCO2和3molH2充分反应,达平衡时放出热量akJ。将原容器中加入2molCO2和6molH2,相当于压强增大为原来的二倍,若加压但平衡不移动,则放热2akJ;加压后平衡正向移动,反应继续放出热量,所以与原平衡进行比较,放出的热量比原来的二倍还要大,故a和b满足的关系为b>2a。答案为:b>2a。
【点睛】
在进行反应后浓度或热效应的分析时,为便于与原平衡进行比较,可将平衡移动过程分解为几个简单的阶段,对最终结果不产生影响。【解析】×10-3mol/(L·min)4.9×108b>2a15、略
【分析】【分析】
(1)根据平衡常数的表达式书写;根据温度对平衡影响分析平衡常数的变化。
(2)根据化学平衡的三段式计算各数据;结合浓度幂之商与平衡常数的大小关系分析反应进行的方向。
【详解】
(1)根据方程式分析,该反应的平衡常数=根据温度升高,平衡常数减小,说明该反应正反应为放热反应,即H<0。
(2)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);
起始1300
改变0.752.250.750.75
平衡0.250.750.750.75
用氢气浓度变化量表示反应速率为二氧化碳的转化率为该温度下的平衡常数为相同温度下,若某时刻该容器中含有1molH2、1.2molCO2、0.8molCH3OH、1.5molH2O,有Qc=
【点睛】
掌握化学平衡常数的表达式和影响因素,只有温度能影响化学平衡常数,判断反应进行的方向时用此时物质的浓度幂之商与平衡常数比较,若小于平衡常数,则说明该反应向正反应方向进行,反则反之。【解析】<0.225mol/(L•min)75%向正反应方向进行中16、略
【分析】【分析】
(1)①NH3·H2O电离方程式为NH3·H2O⇌NH4++OH-,c(NH4+)=c(OH-),的Kb=
②将SO2通入2.0mol·L-1氨水中(溶液的体积保持不变),当c(OH−)降至1.0×10−7mol·L−1时,溶液呈中性,根据HSO3-的电离平衡常数计算;根据(NH4)2SO3溶液中质子守恒式=电荷守恒-物料守恒;
(2)①根据反应a、b、c、d四个点,a点恰好消耗完H+,溶液中只有NH4Cl,b、c、d三点溶液中均含有NH3•H2O,NH4Cl可以促进水的电离,而NH3•H2O抑制水的电离,b点溶液呈中性;
②b点溶液为中性,溶质为NH4Cl和NH3•H2O;根据电荷守恒分析;
③a点溶液中只有NH4Cl;铵根离子水解使溶液显酸性,根据电荷守恒和质子守恒计算;
(3)弱酸电离常数越大;酸性越强,其酸根离子水解程度越小。
【详解】
(1)①NH3·H2O电离方程式为NH3·H2O⇌NH4++OH-,c(NH4+)=c(OH-),的Kb=c(OH-)===0.6×10−2mol·L−1;
②将SO2通入2.0mol·L-1氨水中(溶液的体积保持不变),当c(OH−)降至1.0×10−7mol·L−1时,溶液呈中性,c(OH−)=c(H+)=1.0×10−7mol·L−1根据HSO3-⇌H++SO32-,电离平衡常数Ka2==6.2×10−8,则==0.62;(NH4)2SO3溶液电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),物料守恒:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(SO32-)+2c(HSO3-)+2c(H2SO3),质子守恒=电荷守恒-物料守恒=c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3∙H2O)+c(OH-);
(2)①根据反应a、b、c、d四个点,a点恰好消耗完H+,溶液中只有NH4Cl,b、c、d三点溶液中均含有NH3•H2O,NH4Cl可以促进水的电离,而NH3•H2O抑制水的电离,b点溶液呈中性;所以a点水的电离程度最大;
②b点溶液为中性,c(OH-)=c(H+),溶质为NH4Cl和NH3•H2O,溶液中存在电荷守恒式为:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则c(NH4+)=c(Cl-),水的电离是极弱的,离子浓度的大小为c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-);
③a点溶液中只有NH4Cl,铵根离子水解使溶液显酸性,pH=6,即c(H+)=10-6mol/L,c(OH-)==10-8mol/L,溶液中存在电荷守恒式为:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),c(Cl-)-c(NH4+)=c(H+)-c(OH-)=10-6mol/L-10-8mol/L=(10-6-10-8)mol/L;溶液中存在质子守恒:c(H+)=c(OH-)+c(NH3•H2O),c(H+)-c(NH3·H2O)=c(OH-)=10-8mol/L;
(3)由亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10-4;H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11,可知溶液中完全反应生成等物质的量的Na2CO3、NaHCO3和NaNO2,可判断水解程度大小顺序为CO32−>NO2−>HCO3−,水解生成HCO3−,所以溶液中CO32−离子、HCO3−离子和NO2−离子的浓度大小关系为c(HCO3−)>c(NO2−)>c(CO32−)。【解析】①.0.6×10−2②.0.62③.c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3·H2O)+c(OH-)④.a⑤.c(Cl-)=c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)⑥.10-6-10-8⑦.10-8⑧.c(HCO3-)>c(NO2-)>c(CO32-)17、略
【分析】【详解】
(1)=-49.5kJ/mol-41.2kJ/mol=-90.7kJ/mol,故答案为:-90.7kJ/mol;
(2)题目中已知压强不变,所以A正确;B.气体的平均相对分子质量为Mr,根据公式可知,Mr=由于方程式中都是气体,所以质量守恒m不变。根据气体前后气体分子数之和可知n是个变量,所以气体的平均相对分子质量为Mr不变时能证明反应a达到平衡状态;C.由表格可知一直都是3,所以不是变量,不能证明反应a达到平衡状态;D.CO2、H2、CH3OH、的物质的量之比为不一定非得平衡时物质的量之比为在任何情况下都可达到,所以D错误。在模式下;选择合适的催化剂,只发生反应,同时分子筛膜能及时分离出水蒸气,使平衡向右移动,二氧化碳的转化率增大。故答案为:B
;在模式下;选择合适的催化剂,只发生反应,同时分子筛膜能及时分离出水蒸气,使平衡向右移动,二氧化碳的转化率增大;
(3)图中D点(1,60),即CO2转化率为60%;根据关系列三段式:
KD=
图中F点(1.5,50),即CO2转化率为50%;根据关系列三段式:
KF=
通过计算可知D点平衡常数K小于F点,该反应为吸热反应,温度升高,平衡常数K增大,所以TDF;
图中G点(1.5,40),即CO2转化率为40%;根据关系列三段式:
KG=
恒温条件下,在达到平衡状态为G点的反应过程中,当的转化率刚好达到时;根据关系列三段式:
QG=
因为KG>QG,所以向正反应方向进行。故>
故答案为:TDF;通过计算可知D点平衡常数K小于F点,该反应为吸热反应,温度升高,平衡常数K增大;>
(4)由图可知该装置为电解池,阴极发生还原反应,化合价降低,得到电子,【解析】(1)
(2)B在模式下;选择合适的催化剂,只发生反应,同时分子筛膜能及时分离出水蒸气,使平衡向右移动,二氧化碳的转化率增大。
(3)<通过计算可知D点平衡常数K小于F点,该反应为吸热反应,温度升高,平衡常数K增大>
(4)18、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①依据反应:可知,该装置为铜锌原电池,Zn作负极,Cu作正极,则电极X的材料是Zn(锌);Y溶液可以是CuSO4(硫酸铜)溶液;
②电池放电过程中,盛有饱和琼脂溶胶的盐桥中,溶液在负极区,原电池中,阴离子向负极移动,则向溶液扩散的离子是
(2)①钢铁在酸性较强的环境中发生析氢腐蚀,正极反应式:2H++2e-=H2↑;
②为了减缓水库铁闸门被腐蚀的速率;可以采用图示中的牺牲阳极的阴极保护法,即在铁闸门上的固体材料R的活泼性要强于铁;
a.铜的活泼性比铁弱,不能减缓水库铁闸门被腐蚀的速率,故a不符合题意;
b.钠的活泼性比铁强,但钠可与水反应,故b不符合题意;
c.锌的活泼性比铁强;可代替铁作负极,能减缓水库铁闸门被腐蚀的速率,故c符合题意;
d.石墨活泼性比铁弱;不能代替铁作负极,不能减缓水库铁闸门被腐蚀的速率,故d不符合题意;
答案选c;
(3)①根据图示,该装置为电解质,X、Y都是惰性电极,根据电源电极可知,X作阴极,Y作阳极,若a是饱和溶液,则该装置为电解饱和食盐水,生成氯气、氢气和氢氧化钠,电解的总反应式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;
②根据①中电解总反应,生成1mol氯气和1mol氢气时电路中转
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