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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年苏教新版选择性必修1化学上册月考试卷836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总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、亚硫酸电离常数为改变亚硫酸溶液的其平衡体系中含硫元素微粒物质的量分数与的关系如图;下列叙述错误的是。
A.时,B.C.D.时,2、如图是金属镁和卤素单质X2反应的能量变化示意图。下列说法正确的是。
A.由MgCl2制取Mg是放热过程B.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C.金属镁和卤素单质X2的反应都是放热反应D.由图可知,此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(g)∆H=+117kJ/mol3、下列各个装置中能组成原电池的是A.B.C.D.4、在碳中性循环的模式下,通过制备甲醇能减少或避免向大气中排放具有重要的应用价值。使用铜基催化剂时,体系内发生如下反应:
①kJ⋅mol
②2kJ⋅mol
③
在两个相同容器内以1∶3的比例分别充入和其压强分别为2MPa和5MPa,测得转化率随反应温度的变化如图;下列说法不正确的是。
A.kJ⋅molB.曲线Ⅰ压强为5MPa,曲线Ⅱ压强为2MPaC.随温度升高转化率先减小后增大,其原因是低温下主要发生反应①,高温主要发生反应②D.若将纵坐标改为产率,则图像变化趋势与原图一致5、西湖大学科研团队研究了“聚酮合成酶”在有空气存在下“组装”物质的机理。物质A()的“组装”过程如图所示(注:KS;AT等代表不同的酶)。下列说法错误的是。
A.催化剂活性温度范围内,升高温度会提高“组装”物质的效率B.“组装”过程中可能有CO2和H2O生成C.将四种“聚酮合成酶”交换顺序,可以组装出该物质D.上述流程如能大规模应用,可实现化工生产的“绿色化”6、已知H2(g)+2ICl(g)=I2(g)+2HCl(g);该反应分①;②两步进行,其能量变化曲线如图所示:
下列有关说法正确的是A.反应①为吸热反应B.反应①和②均是同种元素间发生的氧化还原反应C.反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化能有关D.HI(g)+ICl(g)=I2(g)+HCl(g)△H=-218kJ/mol7、有关能量的判断或表示方法正确的是A.从可知:金刚石比石墨更稳定B.已知中和热则1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热为114.6kJC.的燃烧热是则反应的D.一定条件下,将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成放热19.3kJ,其热化学方程式为:8、氢能源电池是目前研究的热点之一;一种可实现氢气循环利用的新型电池的放电工作原理如图所示,下列说法正确的是。
A.该装置化学能与电能之间的能量转化效率可达100%B.充电时,电极M接电源的负极C.放电过程中由左池通过交换膜向右池移动D.放电时,N极电极反应式为9、如图;拴上金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中,可以看到在贴近金属条一边的溶液出现粉红色。该金属条可能是。
A.铜B.铁C.铝D.锌评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)10、如表是不同温度下水的离子积的数据:。温度25水的离子积a
试回答以下问题:
若则a______填“”、“”或“”做此判断的理由是______.
时,某溶液中取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中______.
在温度下,将的NaOH溶液aL与的溶液bL混合,若所得混合液则a:______.11、(1)碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属,活性炭可处理大气污染物NO。一定条件下,在2L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1℃时,测得各物质平衡时物质的量如下表:。活性炭(mol)NO(mol)A(mol)B(mol)初始2.0300.10000平衡2.0000.0400.0300.030
在T1℃时,达到平衡共耗时2分钟,则NO的平均反应速率为________mol·L-1·min-1;当活性炭消耗0.015mol时,反应的时间________(填“大于”;“小于”或“等于”)1分钟。
(2)固定和利用CO2,能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法,该方法的化学方程式是:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0。某科学实验小组将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变),测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。回答下列问题:
①该反应在0~8min时,CO2的转化率是________。
②仅改变某一条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。a、b、c、d四点中逆反应速率大小关系为_________,M、b、N三点中平衡常数K的大小关系是_______。12、铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,电池放电时正极的电极反应式为___________。13、(1)在恒温恒压密闭容器中充入1molN2和3molH2在tl时刻达到平衡状态后,继续充入2molNH3,在t2时刻达到平衡状态。画出v(正)和v(逆)随时间t的变化关系__________________
(2)恒温恒容时,下列不能说明合成氨反应达到平衡状态的是__________________
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2b.v(N2)(正)=3v(H2)(逆)
c.容器内压强保持不变d.混合气体的密度保持不变。
e.单位时间内断裂6molN-H键的同时;有3molH-H形成。
(3)将上述制得的的氨气溶于水配成溶液,25℃时,将amol/L的氨水与bmol/L盐酸等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用a、b表示NH3·H2O的电离平衡常数Kb__________________(写出详细计算过程)14、温度为t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-amol•L-1,c(OH-)=10-bmol•L-1;已知:a+b=13;请回答下列问题:
(1)该温度下水的离子积常数Kw=___________,t___________(填“<”;“>”或“=”)25。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为___________,该NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)为___________。
(3)回答下列有关醋酸的问题。
在一定温度下;向冰醋酸中加水稀释,溶液导电能力变化情况如图所示:
①加水量为0时,导电能力也为0,请解释原因:___________。
②a、b、c三点醋酸电离程度由大到小的顺序为___________;a、b、c三点对应的溶液中,pH最小的是___________;a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最大的是___________。15、为了研究土壤的酸碱性;某学生做了如下实验:将一定体积的蒸馏水加入一定质量的土壤中,充分搅拌后,过滤并留取滤液,测滤液的pH后向滤液中滴加氨水,每加入2mL氨水就搅拌均匀并测量溶液的pH,所得实验记录如下:
。加氨水体积/mL
0
2
4
6
8
10
12
14
16
溶液的pH
4
4
4
4
6
8
10
10
10
利用上述记录的数据;以加入的氨水体积为横坐标;pH为纵坐标绘制曲线图,并根据曲线图回答下列问题:
(1)所测土壤的酸碱性如何___________。
(2)所用氨水的pH和c(OH﹣)分别为___________、___________。
(3)为使该滤液呈中性,所加入氨水的恰当体积是___________。评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)16、化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大。(____)A.正确B.错误17、除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再过滤。(_______)A.正确B.错误18、升高温度,平衡向吸热反应方向移动,此时v放减小,v吸增大。(____)A.正确B.错误19、如果的值越大,则酸性越强。(______________)A.正确B.错误20、0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)。(_______)A.正确B.错误21、影响盐类水解的因素有温度、浓度、压强等。(_______)A.正确B.错误22、(1)用碳酸钠粉末可以制备CO2_______
(2)用铁片和稀H2SO4反应制取H2时,为加快产生H2的速率可改用浓H2SO4_______
(3)加热分解NH4HCO3固体,将所得的气体进行适当处理可获得NH3_______
(4)用KMnO4固体和用KClO3固体制备O2的装置完全相同_______
(5)由MgCl2溶液制备无水MgCl2:将MgCl2溶液加热蒸干_______
(6)用向上排空气法收集铜粉和稀硝酸反应产生的NO_______
(7)排水法收集KMnO4分解产生的O2:先熄灭酒精灯,后移出导管_______
(8)浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2:气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水_______A.正确B.错误23、如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性。(____________)A.正确B.错误24、制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、计算题(共3题,共9分)25、研究处理NOx、SO2对环境保护有着重要的意义。回答下列问题:
(1)二氧化硫在一定条件下可以发生如下反应:SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)△H=-42kJ•mol-1。在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多组实验(各组实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率[α(NO2)]。部分实验结果如图所示:
①如果要将图中C点对应的平衡状态改变为B点对应的平衡状态,则应采取的措施是__。
②若A点对应实验中,SO2(g)的起始浓度为c0mol•L-1,经过tmin达到平衡状态,则该时段化学反应速率v(NO2)=__mol•L-1•min-1。
③图中C、D两点对应的实验温度分别为TC和TD,通过计算判断:TC__TD(填或“<”“=”或“<”)。
(2)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程如下:
反应Ⅰ:2NO(g)N2O2(g)(快)△H1<0v1正=k1正c2(NO),v1逆=k1逆c(N2O2);
反应Ⅱ:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)△H2<0v2正=k2正c(N2O2)c(O2),v2逆=k2逆c2(NO2)。
一定条件下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,平衡常数K=___(用含k1正、k1逆、k2正、k2逆的代数式表示)。反应Ⅰ的活化能EⅠ__(填“>”“<”或“=”)反应Ⅱ的活化能EⅡ。
②已知反应速率常数k随温度升高而增大,则升高温度后k2正增大的倍数__k2逆增大的倍数(填“>”“<”或“=”)。
(3)用测压法在刚性密闭容器中研究T℃时4NO(g)N2(g)+2NO2(g)的分解反应,现将一定量的NO充入该密闭容器中,测得体系的总压强随时间的变化如表所示:。反应时间/min010203040压强/MPa15.0014.0213.2012.5012.50
①20min时,NO的转化率α=__。
②T℃时,4NO(g)N2(g)+2NO2(g)反应的平衡常数Kp=__(Kp为以分压表示的平衡常数)。26、恒温恒容下,将2molA气体和2molB气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(s),2min时反应达到平衡状态,此时剩余1.2molB,并测得C的浓度为1.2mol·L-1。
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为________。
(2)x=________,A的转化率为________。
(3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是________。
A.压强不再变化B.A的消耗速率与B的消耗速率之比为2:1
C.气体密度不再变化D.A的百分含量保持不变27、某硫酸厂中发生的基本反应有现将和通入体积为的密闭容器中,并置于某较高温度的恒温环境中,达到化学平衡后,测得反应器中有求:
(1)该温度下反应的平衡常数______________。
(2)的平衡转化率______________。评卷人得分五、结构与性质(共3题,共6分)28、钴的氧化物常用于制取催化剂和颜科等。以钴矿[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)3,还含SiO2及少量A12O3、Fe2O3、CuO及MnO2等]为原料可制取钴的氧化物。
(1)一种钴氧化物晶胞如图1所示,该氧化物中钴离子基态核外电子排布式为_______。
(2)利用钴矿制取钴的氧化物的主要步骤如下:
①浸取:用盐酸和Na2SO3溶液浸取钴矿,浸取液中含有Al3+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Mn2+、Cl-、等离子。写出Co2O3发生反应的离子方程式_______。
②除杂:向浸取液中先加入足量NaClO,氧化Fe2+,再加入NaOH调节pH除去A13+、Fe3+、Cu2+。有关沉淀数据如表(“完全沉淀时金属离子浓度≤10×10-5mol/L)。沉淀Al(OH)3Fe(OH)3Co(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2恰好完全沉淀时pH5.22.89.46.710.1
若浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,则须调节溶液pH的范围是_______(加入NaClO3和NaOH时;溶液的体积变化忽略)。
③萃取、反萃取:向除杂后的溶液中,加入某有机酸萃取剂(HA)2,发生反应:Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+。实验测得:当溶液pH处于4.5~6.5范围内,Co2+萃取率随溶液pH的增大而增大(如图2所示),其原因是_______。向萃取所得有机相中加入H2SO4,反萃取得到水相。该工艺中设计萃取、反萃取的目的是_______。
④沉钴、热分解:向反萃取后得到的水相中加入(NH4)2C2O4溶液,过滤、洗涤、干燥,得到CoC2O4·2H2O晶体。图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线;曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物。
通过计算确定C点剩余固体的化学成分为_______(填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225~300℃发生反应的化学方程式:_______。29、VA族元素及其化合物在生产;生活中用途广泛。
(1)P4S3常用于制造火柴。试比较下列关系:原子半径P_______S(填选项序号,下同),气态氢化物的稳定性P_______S,含氧酸的酸性P_______S。
a.大于b.小于c.等于d.无法确定。
(2)As4S4俗称雄黄。As原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6_______(补充完整),该原子核外有_______个未成对电子。
(3)NH4NO3受撞击分解:2NH4NO3=2N2+O2+4H2O,其中发生还原过程元素的变化为_______;若在反应中转移5mol电子,则反应产生的气体在标准状况下体积为_______。
(4)制取氮化硼(新型陶瓷材料)的反应必须在密闭的耐高温容器中进行:B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)+Q(Q<0)。若反应在2L的密闭容器中进行,经5分钟反应炉内固体的质量减少60.0g,则用氨气来表示该反应在5分钟内的平均速率为_______。达到平衡后,增大反应容器体积,在平衡移动过程中,直至达新平衡,逆反应速率的变化状况为_______。
(5)白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5,其中气态PCl3分子属于极性分子,其空间构型为_______。PCl5水解生成两种酸,请写出发生反应的方程式_______。30、探究化学反应的快慢和限度具有十分重要的意义。某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中;发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有_________(任答两种);
(2)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响;该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
。实验。
混合溶液。
A
B
C
D
E
F
4mol/LH2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①请完成此实验设计,其中:V1=______,V6=_________,V9=__________;
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因__________________。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、D【分析】【详解】
A.根据图像曲线变化关系可看出,当时,A正确;
B.从图中可以看到,当时,所以此时B正确;
C.根据B项分析可知,同理,可根据公式当时,此时=c(H+)=10-2,所以C正确;
D.从图中可以看出,时,根据pH=-lgc(H+)可知,c(H+)=10-7mol/L,根据物料守恒可知,=0.05mol•L-1,则>c(H+);D错误;
综上所述,叙述错误的是D项,故答案为D。2、C【分析】【详解】
A.由图可知,Mg与Cl2的能量高于MgCl2,则由MgCl2制取Mg是吸热反应;故A错误;
B.物质的能量越低越稳定,由图可知,化合物的热稳定性顺序为MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2;故B错误;
C.金属镁和卤素单质(X2)的能量均比生成物能量高;则均为放热反应,故C正确;
D.由图可知①Mg(s)+Cl2(l)=MgCl2(s)△H=-641kJ/mol、②Mg(s)+Br2(l)=MgBr2(s)△H=-524kJ/mol,结合盖斯定律可知,①-②得到MgBr2(s)+Cl2(g)═MgCl2(s)+Br2(g)△H=-117kJ•mol-1;故D错误;
答案选C。3、D【分析】【分析】
【详解】
A.该装置没有形成闭合回路;无法形成原电池,故A错误;
B.该装置中酒精溶液为非电解质溶液不能导电;无法形成原电池,故B错误;
C.该装置两个电极均为Zn;无法形成电势差,不能形成原电池,故C错误;
D.该反应有两个活泼性不同电极;有Fe和稀硫酸发生的氧化还原反应,稀硫酸为电解质溶液,形成闭合回路,可以组成原电池,故D正确;
综上所述答案为D。4、D【分析】【详解】
A.根据盖斯定律,反应③=①-②,kJ·molA正确;
B.直接涉及转化的反应为①、②,压强增大时,①平衡右移,②不移动,总体转化率增大;曲线Ⅰ为5MPa,曲线Ⅱ为2MPa,B正确;
C.反应①放热,反应②吸热,故低温下主要发生反应①,高温下主要发生反应②,温度升高时反应①平衡左移,转化率减小,到一定温度时发生反应②,且随温度升高平衡右移,转化率增大;总体先减小后增大,C正确;
D.只有反应①③才生成甲醇;均为放热反应,随温度升高甲醇产率降低,D错误;
故选D。5、C【分析】【分析】
【详解】
A.催化剂活性温度范围内;升高温度会加快组装速率,提高“组装”物质的效率,故A正确;
B.由图可知,组装的过程就是断键和成键的过程,所以可能有CO2和H2O生成;故B正确;
C.由图可知;不同的酶组装的原子团不同,则若将四种聚酮合成酶交换顺序,原子团的连接顺序不同,组装所得有机物的结构不同,不可以组装出该物质,故C错误;
D.由图可知;组装过程中没有有害物质生成,则上述流程如能大规模应用,可实现化工生产的绿色化,故D正确;
故选C。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.由图可知;反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物,则反应①;反应②均为放热反应,故A错误;
B.反应①中氢气参与反应;化合价升高被氧化,ICl中的I化合价降低被还原,不是同种元素间发生的氧化还原反应,故B错误;
C.由图可知;反应①中正反应的活化能大,反应②中正反应的活化能小,因此反应①比反应②的速率慢,故C正确;
D.由图可知,反应HI(g)+ICl(g)=I2(g)+HCl(g)的反应物总能量和生成物总能量差值小于218kJ,则△H>-218kJ/mol;故D错误;
故选C。7、C【分析】【详解】
A.由可知石墨具有较低能量;物质具有能量越低越稳定,所以石墨比金刚石更稳定,故A错误;
B.中和热是强酸和强碱稀溶液反应生成1mol波态水放出的能量;和消耗的酸;碱的物质的量之间没有关系,,1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应生成2mo|液态水,放出的热量为114.6kJ,同时硫酸根离子和钡离子生成沉淀也伴随能量变化,所以1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热一定不是114.6kJ,故B错误;
C.燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量;所以。
反应的故C正确;
D.因为0.5mol和1.5mol的反应为可逆反应,0.5mol和1.5mol只能部分反应;无法计算焓变,故D错误;
故选C。8、D【分析】【分析】
由图可知,放电时M极生成H2,H+转化为H2,发生还原反应,作正极,N极为负极,H2失去电子形成H+,H+和OH-反应生成H2O;充电时,N极,H2O中H+放电生成H2和OH-,H+转化为H2,发生还原反应,作阴极,连接电源负极,M极为阳极,H2失去电子形成H+。
【详解】
A.化学能在转化为电能时还可能转化为热能等;因此该装置化学能与电能之间的能量转化效率小于100%,A项错误;
B.充电时;电极N接电源的负极,电极M接电源的正极,B项错误;
C.放电过程中,由负极移向正极,则由右池通过交换膜向左池移动;C项错误;
D.放电时,N极电极反应式为D项正确;
答案选D。9、A【分析】【详解】
拴上金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中,可以看到在贴近金属条一边的溶液出现粉红色,说明金属条一边有氢氧根离子生成,发生反应铁钉发生吸氧腐蚀,铁作负极、另一种金属作正极,则另一种金属的活泼性小于铁,故选A。二、填空题(共6题,共12分)10、略
【分析】【分析】
水是弱电解质;存在电离平衡,电离吸热;
硫酸钠溶液是显中性的;加水稀释氢氧根离子浓度不变,钠离子浓度减小;
温度下水的离子积常数是时显中性;根据酸碱混合溶液过量计算公式计算。
【详解】
水的电离为吸热反应,升高温度,平衡向着正反应方向移动,导致水的离子积常数增大,根据表格知,温度大小顺序是则故答案为:水的电离为吸热反应;升高温度,平衡向着正反应方向移动;
时,某溶液中c则溶液中钠离子浓度是如果稀释10倍,则钠离子浓度是但硫酸钠溶液是显中性的,氢氧根离子浓度不变,所以cc1;故答案为:1000:1;
温度下水的离子积常数是所以在该温度下,的NaOH溶液中的浓度是硫酸中氢离子的浓度也是所得混合溶液的说明稀硫酸过量,所以有解得VV11;故答案为:9:11。【解析】水的电离为吸热反应,升高温度,平衡向着正反应方向移动;11111、略
【分析】【分析】
(1)根据v=计算v(NO);由表中数据可知;2min平衡时活性炭变化量为2.03mol-2mol=0.03mol,平均1min消耗0.015molC(s),但第一分钟反应速率较第二分钟快,故消耗0.015molC(s)时需要的时间小于1min;
(2)①反应在0~8min时,H2的变化物质的量为8mol-2mol=6mol,由CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知,CO2变化物质的量为6mol×=2mol,则CO2的转化率=
②a、b;c、d均是在相同温度下进行的;随着反应的进行,生成物的浓度越来越大,则逆反应速率越来越快;根据图知,改变条件I时,反应达到平衡时间缩短,说明化学反应速率加快,但是氢气转化率减小且初始氢气物质的量不变,平衡逆向移动;改变条件II时,反应达到平衡时间缩短,说明化学反应速率加快,但是氢气转化率增大且初始氢气物质的量不变,平衡正向移动;化学平衡常数只与温度有关,该反应是放热反应,升高温度平衡常数减小。
【详解】
(1)由表中数据可知,2min平衡时NO变化量为0.1mol-0.04mol=0.06mol,故v(NO)==0.015mol/(L•min);由表中数据可知;2min平衡时活性炭变化量为2.03mol-2mol=0.03mol,平均1min消耗0.015molC(s),但第一分钟反应速率较第二分钟快,故消耗0.015molC(s)时需要的时间小于1min;
(2)①反应在0~8min时,H2的变化物质的量为8mol-2mol=6mol,由CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知,CO2变化物质的量为6mol×=2mol,则CO2的转化率===33.3%;
②a、b、c、d均是在相同温度下进行的,随着反应的进行,生成物的浓度越来越大,则逆反应速率越来越快,则a、b、c、d四点中逆反应速率大小关系为d>c>b>a;根据图知,改变条件I时,反应达到平衡时间缩短,说明化学反应速率加快,但是氢气转化率减小且初始氢气物质的量不变,平衡逆向移动,改变的体积是升高温度;改变条件II时,反应达到平衡时间缩短,说明化学反应速率加快,但是氢气转化率增大且初始氢气物质的量不变,平衡正向移动,改变的条件是增大压强,该反应是放热反应,升高温度化学平衡常数减小,温度不变化学平衡常数不变,则I高于原来温度、II和原来温度相同,则M、b、N三点中平衡常数K的大小关系是K(b)=K(M)>K(N)。
【点睛】
化学平衡常数只与温度有关,同一转化关系化学计量数不同,平衡常数不同,温度相同,同一可逆反应的正、逆反应平衡常数互为倒数。平衡常数指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,化学平衡常数只与温度有关,与浓度、压强无关,平衡常数越大,说明可逆反应进行的程度越大。【解析】①.0.015②.小于③.33.3%④.d>c>b>a⑤.K(b)=K(M)>K(N)12、略
【分析】【分析】
【详解】
Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2反应前后Ni元素化合价由+3价(Ni2O3)降低到+2价[Ni(OH)2],故Ni2O3是氧化剂,Ni(OH)2是还原产物。原电池正极发生还原反应,所以该电池放电时正极的电极反应式为Ni2O3+2e-+3H2O=2Ni(OH)2+2OH-。【解析】Ni2O3+2e-+3H2O=2Ni(OH)2+2OH-13、略
【分析】【详解】
试题分析:本题考查恒温恒压下的等效平衡规律;化学平衡的标志,电离平衡常数的计算。
(1)tl时刻达到平衡状态后,继续充入2molNH3,在恒温恒压容器中,逆反应速率突然变大,正反应速率突然变小,2molNH3采用一边倒极限换算后为1molN2和3molH2,在恒温恒压下达到的平衡与原平衡互为等效平衡,t2达到平衡时υ(正)和υ(逆)与原平衡相等,图像为
(2)合成氨的反应为N2+3H22NH3。a项,达到平衡时各组分的浓度不再发生变化,但不一定等于化学计量数之比,容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2时各物质的浓度不一定保持不变,不一定是平衡状态;b项,υ(N2)(正)=3υ(H2)(逆),用N2表示的正反应速率与用H2表示的逆反应速率之比为3:1,不等于化学计量数之比,没有达到平衡状态;c项,恒温恒容时气体的压强与气体物质的量成正比,该反应的正反应为气体分子数减小的反应,建立平衡过程中气体物质的量减小,容器内压强减小,达到平衡时气体物质的量不变,容器内压强不变,容器内压强保持不变能作为平衡的标志;d项,混合气体的密度=该反应中所有物质都是气体,气体总质量始终不变,恒容容器体积始终不变,混合气体的密度始终不变,混合气体的密度保持不变不能作为平衡的标志;e项,单位时间内断裂6molN-H键的同时一定有3molH-H形成,只描述了逆反应,不能作为平衡的标志;答案选abde。
(3)25℃时,氨水与盐酸混合后溶液呈中性,c(H+)=c(OH-)=110-7mol/L;溶液中存在电荷守恒c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),则c(NH4+)=c(Cl-)=mol/L;根据N原子守恒,溶液中c(NH3·H2O)=mol/L-mol/L=()mol/L,NH3·H2O的电离平衡常数Kb==110-7()=b×10-7/(a-b)。
【点睛】本题第(2)问是判断可逆反应达到化学平衡的标志。判断可逆反应是否达到平衡状态的标志是“逆向相等,变量不变”,“逆向相等”指必须有正反应速率和逆反应速率且两者相等,“变量不变”指可变的物理量不变是平衡的标志,不变的物理量不变不能作为平衡的标志。【解析】abdeb×10-7/(a-b)14、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)在t℃时,某NaOH稀溶液中,c(H+)=10-amol•L-1,c(OH-)=10-bmol•L-1,已知a+b=13,则该温度下水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)=10-(a+b)=10-13,常温下Kw=10-14,水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,Kw增大,t℃时的Kw大于常温下的Kw,说明此时温度大于25℃,故答案为:10-13;>。
(2)氢氧化钠溶液中c(NaOH)=c(OH-)=10-bmol•L-1,氢氧化钠和水均能电离出氢氧根离子,只有水电离出氢离子,水电离出的氢离子等于水电离出的氢氧根浓度等于10-amol•L-1,故答案为:10-bmol/L;10-amol/L。
(3)①在醋酸是共价化合物;本身不存在离子,O点时,冰醋酸中只有分子,无自由移动的离子,所以不导电;
②加水促进弱电解质的电离,加水越多,醋酸的电离程度越大,所以醋酸电离程度由大到小的顺序为:c>b>a;在b点时,溶液导电能力最强,离子浓度最大,此时氢离子浓度也最大,则该点溶液对应的pH最小;醋酸电离:产生的氢离子抑制水的电离,氢离子浓度越大,对水电离的抑制程度越大,加水稀释,溶液中的氢离子浓度减小,水的电离程度增大,c点加水最多,溶液中氢离子浓度最小,所以c点溶液水电离程度最大,所以答案为:c>b>a;b;c。【解析】10-13>10-bmol/L10-amol/LO点时,冰醋酸中只有分子,无自由移动的离子,所以不导电c>b>abc15、略
【分析】【分析】
(1)
加入氨水前滤液的pH为4;所以土壤显酸性;
(2)
根据图表数据可知,当氨水体积加到12mL后溶液pH保持不变,此时溶液的pH可以近似为氨水的pH,即氨水的pH=10,c(OH-)=mol/L=10-4mol/L;
(3)
根据表格数据可知加入8mL氨水时溶液pH为6,加入10mL氨水时pH为8,则使该滤液呈中性的氨水的体积V=9mL。【解析】(1)酸性。
(2)1010-4mol/L
(3)9mL三、判断题(共9题,共18分)16、A【分析】【分析】
【详解】
加入反应物可使平衡正向移动,加入反应物本身的转化率减小,故正确。17、A【分析】【详解】
除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再过滤,正确。18、B【分析】【分析】
【详解】
升高温度,平衡向吸热反应方向移动,反应混合物分子能量增大,单位体积活化分子数、活化分子百分数均增大,此时v放增大,v吸增大,故错误。19、A【分析】【分析】
【详解】
根据Kw=c(H+)×c(OH-)分析,温度不变,的值越大,说明氢离子浓度比氢氧根离子浓度大得多,溶液的酸性越强,故正确。20、B【分析】【分析】
【详解】
0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4,NaHA水溶液呈酸性,则HA-水解程度小于电离程度、溶液中A2-离子浓度大于H2A浓度,故答案为:错误。21、B【分析】【详解】
除盐的组成对盐的水解有影响外,盐溶液的浓度,温度和溶液的酸碱性对盐类的水解也有很大的影响,压强对盐类水解没有影响,所以答案是:错误。22、B【分析】【分析】
【详解】
(1)用碳酸钠粉末与酸反应可以制备CO2;故正确;
(2)用铁片和稀H2SO4反应制取H2时,为加快产生H2的速率不可改用浓H2SO4;浓硫酸遇铁,常温下发生钝化,故错误;
(3)加热分解NH4HCO3固体,将所得的气体进行适当处理除去二氧化碳和水,可获得NH3;故正确;
(4)用KMnO4固体和用KClO3固体制备O2的装置完全相同;均是固体加热,故正确;
(5)由MgCl2溶液制备无水MgCl2:应在HCl气流中将MgCl2溶液加热;故错误;
(6)应用排水法收集铜粉和稀硝酸反应产生的NO;故错误;
(7)排水法收集KMnO4分解产生的O2:先移出导管;后熄灭酒精灯,故错误;
(8)浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2:气体产物应先通过饱和食盐水,后通过浓硫酸,故错误。23、A【分析】【分析】
【详解】
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)、c(OH-)的相对大小,如果c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,如果c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,如果c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性,故答案为:正确。24、A【分析】【详解】
氯化铝,氯化铁,氯化铜均属于强酸弱碱盐,在溶液中水解生成相应的氢氧化物和盐酸,加热促进水解、同时盐酸挥发,进一步促进水解,所以溶液若蒸干,会得到相应的氢氧化物、若继续灼烧,氢氧化物会分解生成氧化物。所以答案是:正确。四、计算题(共3题,共9分)25、略
【分析】【分析】
【详解】
【详解】
(1)①由题图可知,C点对应的平衡状态变为B点对应的平衡状态,不变,但增大,即平衡右移;由于反应前后气体的物质的量不变,且该反应为放热反应,所以采取的措施为降低温度;
②A点对应实验中,的起始浓度为则的起始浓度为平衡时的转化率为50%,所以的浓度变化为
③C对应的平衡常数。
Kc=
D对应的平衡常数。
KD=<1;
正反应为放热反应,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,所以
(2)①由反应达平衡状态,所以所以即则有:因为决定速率的是反应Ⅱ,所以反应Ⅰ的活化能远小于反应Ⅱ的活化能
②为放热反应,升高温度平衡左移,则正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数,故增大的倍数小于增大的倍数;
(3)在等温等容条件下;压强之比等于物质的量之比,因此可以直接用压强代替物质的量计算;
①时,15-4x+x+2x=13.2,x=1.8,NO的转化率为
②平衡时,的分压分别为5、2.5、5,代入公式
【点睛】
本题考查化学平衡,明确化学平衡的特征是解题关键,会利用速率方程计算平衡常数,会利用“三段式”计算反应速率和平衡常数,理解活化能和反应速率的关系。【解析】降低温度<
<<48%0.126、略
【分析】【分析】
(1)v=
(2)反应速率之比等于化学计量数之比;
(3)反应达到平衡状态的标志:正逆速率相等;变量不变。
【详解】
(1)2min达到平衡,C的浓度为1.2mol/L,由v===0.6mol/(L.min);
(2)2min时反应达到平衡状态,此时剩余1.2molB,则B的反应速率为v===0.2mol/(L.min),由反应速率之比等于化学计量数之比可知,x=3。由物质的量变化量之比等于化学计量数之比,B变化了0.8mol,则A变化1.6mol,A的转化率为==80%;
(3)A.该反应中压强始终不变;不能判断平衡,故A错误;
B.A的消耗速率与B的消耗速率之比为2:1;均为正反应速率,关系始终存在,不能判断平衡,故B错误;
C.因气体的质量在变化;气体密度不再变化,说明达到平衡,故C正确;
D.因气体的质量在变化;气体总物质的量不变,则气体的平均相对分子质量不再变化,说明达到平衡,故D正确;
答案选CD。【解析】①.0.6mol/(L.min)②.3③.80%④.CD27、略
【分析】【分析】
建立三段式进行计算平衡常数和转化率。
【详解】
(1)则故答案为:
(2)故答案为:【解析】五、结构与性质(共3题,共6分)28、略
【分析】【详解】
(1)一种钴氧化物晶胞如图1所示,根据晶胞结构,可得:钴离子=12×+1=4,O2-=8×+6×=4:故晶胞为:CoO,即钴为+2价,Co的原子序数为27,失去2个电子后,Co2+的基态核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7,该氧化物中钴离子基态核外电子排布式为[Ar]3d7。故答案为:[Ar]3d7;
(2)①Co2O3在酸性条件下,把Na2SO3氧化为Na2SO4,自身被还原为Co2+,Co2O3发生反应的离子方程式Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O。故答案为:Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O;
②首先满足:pH>6.7,使Al3+、Fe3+、Cu2+完全沉淀,根据Co2+完全沉淀时(c(Co2+)≤1.0×10-5mol•L-1)的为9.4,可得c(H+)=1×10-9.4,Kw=c(H+)×c(OH-)=1×10-14,解得:c(OH-)=1×10-4.6,Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)×c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-4.6)2=1.0×10-14.2,现浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)×c2(OH-)=1.0×10-14.2,解得:c(OH-)=1×10-6.6,进一步解得:c(H+)=1×10-7.4,pH=7.4,若浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,则须调节溶液pH的范围是6.7≤pH<7.4(加入NaClO3和NaOH时,溶液的体积变化忽略)。故答案为:6.7≤pH<7.4;
③Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+,当溶液pH处于4.5~6.5范围内,Co2+萃取率随溶液pH的增大而增大(如图2所示),其原因是pH
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