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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2025年新科版选修4化学下册阶段测试试卷233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7题,共14分)1、右图1为甲烷和O2构成的燃料电池示意图,电解质溶液为KOH溶液,图2为电解AlCl3溶液的装置;电极材料均为石墨。用该装置进行实验,反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是。

A.图2中Y电极为阴极B.图2中总反应的化学方程式为:2AlCl3+6H2O2Al(OH)3↓+3Cl2↑+3H2↑C.图1中电解质溶液的pH增大D.图1中的a电极反应式为:CH4-8e-+8OH-=CO2+6H2O2、在醋酸的电离过程中,加入水会使下列比值增大的是A.c(CH3COOH)/c(CH3COO—)B.c(CH3COO—)/c(OH—)C.c(H+)/c(CH3COOH)D.c(H+)/c(OH—)3、某二元弱碱B(OH)2(K1=5.9×10-2、K2=6.4×10-5)。向10mL稀B(OH)2溶液中滴加等浓度盐酸溶液,B(OH)2、B(OH)+、B2+的浓度分数δ随溶液POH[POH=-lgc(OH)-]变化的关系如图;以下说法正确的是。

A.交点a处对应加入的盐酸溶液的体积为5mLB.当加入的盐酸溶液的体积为10mL时存在c(Cl-)>c(B(OH)+)>c(H+)>c(OH-)>c(B2+)C.交点b处c(OH)=6.4×10-5D.当加入的盐酸溶液的体积为15mL时存在:c(Cl-)+c(OH-)=c(B2+)+c(B(OH)+)+c(H+),4、25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是()A.将纯水加热到95℃时,KW变大,pH不变,水仍呈中性B.向纯水中加入少量NaOH溶液,平衡逆向移动,KW变小C.向纯水中加入少量盐酸,平衡逆向移动,c(H+)增大,KW不变D.向纯水中加入醋酸钠,平衡正向移动,KW增大5、对于溶液的酸碱性说法正确的是A.使甲基橙变黄色的溶液一定呈碱性B.pH等于7的溶液一定呈中性C.c(H+)=c(OH-)的溶液一定呈中性D.不能使酚酞试液变红的溶液一定呈酸性6、室温下,HF溶液与NaOH溶液等体积混合忽略混合前后溶液体积的变化则下列有关混合后的溶液中离子浓度的叙述正确的是A.由水电离产生的为B.C.升高温度,增大D.7、下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.0.1mol·L-1的NH4Cl溶液与0.05mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后的溶液:c(Cl-)>c(Na+)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)B.把0.02mol·L-1的CH3COOH溶液和0.01mol·L-1的NaOH溶液等体积混合:2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)-c(CH3COOH)C.pH=2的一元酸HA与pH=12的一元碱MOH等体积混合:c(M+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)D.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)8、2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示,已知1molSO2(g)被氧化为1molSO3(g)的ΔH=-99kJ·mol-1。回答下列问题:

(1)图中A、C分别表示:________、________。

(2)图中ΔH=___kJ·mol-1。

(3)已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol-1,计算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH并写出其热化学反应方程式:________。9、按要求写热化学方程式:

(1)已知稀溶液中,1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式_____________________________。

(2)25℃、101kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体放出热量为QkJ,经测定,将生成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25g白色沉淀,写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式______________________________________________________。

(3)已知下列热化学方程式:

①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ/mol

②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol

③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.8kJ/mol

写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式_________________________________________。10、碳是形成化合物种类最多的元素;其单质及形成的化合物是人类生产生活的主要能源物质。

(1)有机物M经过太阳光光照可转化成物质N,其能量变化如图所示。则M、N相比,较稳定的是_____(填“M”或“N”)。

(2)已知:C(s)+H2O(l)=CO(g)+H2(g)ΔH1=akJ·mol-1,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=bkJ·moL-1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH3=ckJ·moL-1,则C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=____(用a、b、c表示)kJ·moL-1。

(3)根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH=____。

化学键C—HC—FH—FF—F键能(kJ·mol-1)41448956515511、在一定温度下,把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通如图所示。容器中发生以下反应:N2+3H22NH3(正反应为放热反应)。若反应达平衡后;测得混合气体的体积为7体积,据此回答下列问题:

(1)保持上述反应温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积;如果反应达到平衡后混合气体中各物质的体积仍与上述平衡时完全相同,那么:

①若a=1,c=2,则b=____。在此情况下,反应起始时将向______(填“正”或“逆”)反应方向进行。

②若需规定起始时反应向逆反应方向进行,则c的范围是______。

(2)在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5体积,则可采取的措施是______,原因是_____。12、甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:在一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中充入和后,测得混合气体的压强是反应前的倍,则用甲醇表示的该反应的速率为________。

上述可逆反应达到平衡状态的依据是填序号________。

②混合气体的密度不变。

③混合气体的平均相对分子质量不变。

③的浓度都不再发生变化。

下图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入和向B容器中充入和两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为试回答:

①反应达到平衡时容器B的体积为容器B中的转化率为_______,A、B两容器中的体积百分含量的大小关系为B______填“”“”或“”

②若打开K,一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为________连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响

工业上合成甲醇的反应为在容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:。容器乙丙丙反应物投入量平衡数据的浓度反应的能量变化的绝对值abcc体系压强反应物转化率

下列说法正确的是__________。

13、含氮;磷污水过量排放引起的水体富营养化是当前备受关注的环境问题。

(1)氮肥、磷肥都可以促进作物生长。氮、磷元素在周期表中处于同一主族,从原子结构角度分析它们性质相似的原因是_______,性质有差异的原因是_______。

(2)氮的化合物在水中被细菌分解,当氧气不充足时,在反硝化细菌的作用下,细菌利用有机物(又称碳源,如甲醇)作为电子供体,将硝态氮的化合物(含NO3-)连续还原最终生成N2;发生反硝化作用,完成下述反应的方程式:

____+5CH3OH____↑+CO32-+4HCO3-+____________________________

(3)某小组研究温度对反硝化作用的影响。在反应器内添加等量的相同浓度的甲醇溶液,从中取污泥水混合液分置于4个烧杯中,使4个烧杯内的温度不同,将实验数据作图如图。由图像分析产生差异的原因是:_______。

(4)某小组研究浓度对反硝化作用的影响。

①保持其他条件相同,在反应器内添加不等量的甲醇溶液,使4个烧杯碳源浓度依次为183mg•L-1、236mg•L-1、279mg•L-1和313mg•L-1。该小组预测反硝化速率变化的趋势是增大,预测依据是_______。

②碳源为183mg•L-1的污水经过2h的反硝化试验,可使NO3-由15.0mg•L-1降至8.8mg•L-1。已知M(NO3-)=62g•mol-1,NO3-的转化速率是________mol(L•h)-1。评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)14、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分四、结构与性质(共3题,共12分)15、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:)16、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“=”)。17、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:__。评卷人得分五、有机推断题(共1题,共2分)18、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、计算题(共3题,共27分)19、(1)已知单质硫16g燃烧放热为149kJ;写出硫燃烧热的热化学方程式:_________________

(2)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。

已知:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol①

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ/mol②

2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599kJ/mol③

根据盖斯定律,计算298K时由C(石墨,s)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的焓变:_____________。

(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ/mol、497kJ/mol。N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.0kJ/mol;NO分子中化学键的键能为_____kJ/mol。

(4)S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。

已知:①S(单斜,s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-297.16kJ/mol;

②S(正交,s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2=-296.83kJ/mol;

③S(单斜,s)=S(正交,s)ΔH3=_____。

S(单斜;s)比S(正交,s)更_________(填“稳定”或“不稳定”)

(5)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2,则ΔH1___________ΔH2。(用“>”、“<”或“=”填空)

(6)相同条件下,2mol氢原子所具有的能量________1mol氢分子所具有的能量。(用“>”、“<”或“=”填空)20、(1)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,常温下,0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时,放出445kJ热量,则热化学方程式为__。

(2)已知:N2(g)+H2(g)=N(g)+3H(g)ΔH1=+akJ·mol-1

N(g)+3H(g)=NH3(g)ΔH2=-bkJ·mol-1

NH3(g)=NH3(l)ΔH3=-ckJ·mol-1

写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式__。

(3)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中,只存在S-F键,已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,F-F键能为160kJ·mol-1,S-F键能为330kJ·mol-1,试写出S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式__。21、(1)等体积等物质的量浓度的盐酸和氨水溶液混合后,溶液呈_____(填“酸性”,“中性”或“碱性”),溶液中c(H+)_____c(OH—)+c(NH3·H2O)(填“>”或“=”或“<”)。

(2)某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7mol/L,此时溶液的c(OH—)=_______mol/L;若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-4mol/L,则溶液中c(OH-)=__________mol/L,由水电离产生的c(H+)=_______mol/L,此时温度_______25℃(填“高于”、“低于”或“等于”)。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、B【分析】根据所给装置的特点分析,图①是燃料电池,图②是电解池。反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀为Al(OH)3,说明X是阴极,氢离子放电,产生OH-,所以得到Al(OH)3沉淀。故a是负极,A处通入通入甲烷气体,发生氧化反应,电极反应式为CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O,由于反应消耗了OH-,电解质溶液的pH减小,A、C、D均错误;X极:2H++2e-=H2↑,Al3++3OH-=Al(OH)3↓;Y极2Cl--2e-=Cl2↑;总反应为2AlCl3+6H2O2Al(OH)3↓+3Cl2↑+3H2↑;B正确;正确选项B。

点睛:燃料电池中,可燃物在负极发生氧化反应,氧气在正极发生还原反应;在书写极反应方程式时,注意电子的得失,也要注意所使用电解质情况,这样才能写出符合要求的极反应方程式。2、C【分析】【详解】

A.加水稀释醋酸,促进醋酸电离,则n(CH3COO-)增大、n(CH3COOH)减小;则比值减小,故A错误;

B.加水稀释,c(CH3COO-)减小,氢离子浓度减小,根据KW不变可知,c(OH-)增大;则比值减小,故B错误;

C.加水稀释醋酸,促进醋酸电离,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小;则比值增大,故C正确。

D.加水稀释醋酸,c(H+)减小,由于KW不变,所以c(OH-)增大;则比值减小,故D错误;

故选:C。3、C【分析】图中曲线①B(OH)2,②为B(OH)+③为B2+;交点a处对应加入的盐酸溶液的体积为5mL时,反应生成等浓度的B(OH)Cl和B(OH)2混合液,由于两种溶质水解电离能力不同,所以B(OH)2、B(OH)+浓度分数δ不相等,A错误;当加入的盐酸溶液的体积为10mL时,溶液为B(OH)Cl,溶液显酸性,根据B(OH)2(K1=5.9×10-2、K2=6.4×10-5)可知,c(Cl-)>c(B(OH)+)>c(H+)>c(B2+)>c(OH-),B错误;交点b处时,c(B(OH)+)=c(B2+),根据B(OH)+B2++OH-,K2=c(OH-)=6.4×10-5,C正确;当加入的盐酸溶液的体积为15mL时,生成等体积等浓度B(OH)Cl和BCl2的混合液,存在电荷守恒为c(Cl-)+c(OH-)=2c(B2+)+c(B(OH)+)+c(H+),D错误;正确选项C。4、C【分析】【分析】

水的电离吸热;结合酸;碱、盐对是水电离平衡的影响以及影响水的离子积常数的因素分析解答。

【详解】

A.电离吸热,将纯水加热到95℃时促进水的电离,KW变大;氢离子浓度变大,pH减小,水仍呈中性,A错误;

B.向纯水中加入少量NaOH溶液,氢氧根浓度增大,抑制水的电离,平衡逆向移动,温度不变,KW不变;B错误;

C.向纯水中加入少量盐酸,氢离子浓度增大,抑制水的电离,平衡逆向移动,温度不变,KW不变;C正确;

D.向纯水中加入醋酸钠,醋酸根水解,促进水的电离,平衡正向移动,温度不变,KW不变;D错误。

答案选C。5、C【分析】【分析】

【详解】

A.甲基橙在溶液的PH值大于4.4时显黄色;这时溶液不一定是碱性,A选项错误;

B.没指明温度;25℃时,pH=7的溶液为中性溶液,100℃时,pH=7的溶液为碱性溶液,B选项错误;

C.溶液显酸性、中性还是碱性,取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小,c(OH-)=c(H+)的溶液一定呈中性;C选项正确;

D.酚酞的变色范围是8-10;所以能使酚酞试液变红的溶液呈碱性,不能使酚酞试液变红的溶液,可能是碱性溶液;中性溶液或酸性溶液,D选项错误;

答案选C。

【点睛】

溶液的酸碱性取决于溶液中c(OH﹣)、c(H+)的相对大小,如果c(OH﹣)>c(H+),溶液呈碱性,如果c(OH﹣)=c(H+),溶液呈中性,如果c(OH﹣)<c(H+),溶液呈酸性。6、B【分析】【详解】

A.等体积等浓度的HF和氢氧化钠恰好反应生成NaF,溶液中水解促进水的电离,由水电离产生的大于故A错误;

B.依据溶质物料守恒分析计算,室温下,HF溶液与NaOH溶液等体积混合生成NaF,溶液中存在物料守恒故B正确;

C.氟离子水解过程是吸热反应,升温平衡正向进行,减小;故C错误;

D.HF是弱酸,等体积等浓度的HF和氢氧化钠恰好反应生成NaF,溶液中水解呈碱性,溶液中离子浓度大小为:故D错误;

故选B。7、B【分析】【详解】

A.0.1mol•L-1的NH4Cl溶液与0.05mol•L-1的NaOH溶液等体积混合后存在等量的NH4+和NH3•H2O,NH3•H2O电离程度大于NH4+水解程度,溶液呈碱性,c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+);故A错误;

B.0.02mol•L-1CH3COOH溶液与0.01mol•L-1NaOH溶液等体积混合,溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa,溶液中存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)、根据物料守恒得2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),所以得2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH);故B正确;

C.酸和碱的强弱未知,混合后溶液的性质不能确定,无法判断c(OH-)和c(H+)大小;故C错误;

D.0.1mol•L-1的NaHCO3溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),物料守恒:c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-),计算得到:c(OH-)-c(H+)=c(H2CO3)-c(CO32-);故D错误;

故选B。

【点睛】

本题的易错点和难点为D,要注意灵活运用电解质溶液中的电荷守恒和物料守恒。二、填空题(共6题,共12分)8、略

【分析】【分析】

(1)根据A;C分别表示反应物总能量和生成物总能量;

(2)根据参加反应SO2的物质的量之比等于对应的△H之比;

(3)根据单质硫的燃烧热以及1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的反应热利用盖斯定律来求;

【详解】

(1)图中A;C分别表示反应物总能量、生成物总能量;

(2)因1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的△H=-99kJ•mol-1,所以2molSO2(g)氧化为2molSO3(g)的△H=-198kJ•mol-1,则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-198kJ•mol-1;

(3)因单质硫的燃烧热为296kJ•mol-1,则S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-296kJ•mol-1,而1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的△H=-99kJ•mol-1,则SO2(g)+O2(g)=SO3(g)ΔH2=-99kJ•mol-1,由盖斯定律可得:S(s)+O2(g)=SO3(g)△H=-296kJ•mol-1+(-99kJ•mol-1)=-395kJ•mol-1,所以S(s)生成3molSO3(g)的△H为-395kJ•mol-1×3=-1185kJ•mol-1,其热化学反应方程式:3S(s)+O2(g)=3SO3(g)ΔH=-1185kJ·mol-1。【解析】反应物能量生成物能量-198S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-296kJ·mol-1,SO2(g)+O2(g)=SO3(g)ΔH2=-99kJ·mol-1,3S(s)+O2(g)=3SO3(g)ΔH=-1185kJ·mol-19、略

【分析】(1)中和热是指:25℃、101kPa下,酸与碱反应生成1mol水时所放出的热量,所以,H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式为:

H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol

(2)CO2通入足量澄清石灰水中产生25g白色沉淀,即生成的CaCO3的质量为25g,其物质的量为0.25mol,根据C守恒可得丁烷的物质的量为0.0625mol,所以0.0625mol丁烷放出热量为QkJ;而燃烧热是指:25℃;101kPa下;1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。故丁烷的燃料热的热化学方程式为:

C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-16QkJ/mol

(3)由热化学方程式:①CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ/mol;②C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol;③H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH3=-285.8kJ/mol;结合盖斯定律可得:C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式为:2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)ΔH=-488.3kJ/mol【解析】(1)H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol(2分)

(2)C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-16QkJ/mol(2分)

(3)2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)ΔH=-488.3kJ/mol(4分)10、略

【分析】【分析】

(1)M转化为N是吸热反应;所以N的能量高,不稳定;

(2)燃烧热是1mol可燃物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量;根据盖斯定律来回答;

(3)化学反应的焓变可以用反应物和生成物的键能计算;依据△H=反应物键能之和−生成物键能之和计算得到。

【详解】

(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,:△H=+88.6kJ⋅mol−1;过程是吸热反应,N暗处转化为M,是放热反应,能量越低越稳定,说明M稳定,故答案为:M;

(2)将已知反应依次编号为①、②、③,由盖斯定律可知2×①+②+③]×得到热化学方程式C(s)+O2(g)=CO2(g),则△H=△H1+=a+故答案为:a+

(3)由反应热△H=反应物键能之和−生成物键能之和,结合图表中键能数据可知△H=414kJ/mol×4+4×155kJ/mol−(489kJ/mol×4+4×565kJ/mol)=−1940kJ/mol,故答案为:−1940kJ/mol。【解析】Ma+-1940kJ·mol-111、略

【分析】【详解】

(1)①反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同,恒温恒压条件下,采用极限分析,按化学计量数转化到左边,应满足2体积N2、6体积H2,2体积的氨气完全转化得到1体积氮气、3体积氢气,故1+a=1+1=2,3+b=6,则b=3,所以只要a:b=1:3,由于a=1,则b=3;因反应前混合气体为8体积,反应后混合气体为7体积,体积差为1体积,则平衡时氨气应该为1体积,而在起始时,氨气的体积c=2体积,比平衡状态时大,为达到同一平衡状态,氨的体积必须减小,所以平衡逆向移动,故答案为:3;逆;

②若让反应逆向进行;由上述①所求出的平衡时氨气为1体积,氨气的体积必须大于1体积,最大值则为2体积氮气和6体积氢气完全反应时产生的氨气的体积,即为4体积,则1<c≤4,故答案为:1<c≤4;

(2)平衡后混合气体为6.5体积<7体积,恒压条件下,应是改变温度影响平衡移动,由于正反应为放热反应,且是气体总分子数减小的反应,只能为降低温度,,故答案为:降低温度;6.5<7,上述平衡需向气体体积缩小方向移动,故可采取降温措施。【解析】①.3②.逆③.1<c≤4④.降温⑤.6.5<7,上述平衡需向气体体积缩小方向移动,故可采取降温措施12、略

【分析】【详解】

(1)设反应的甲醇物质的量为x,可列三段式:20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,4+2x=1.2×4,x=0.4mol,

(2)①是反应速率之比等于化学方程式计量数之比,不能说反应达到平衡,故①不符合;

②反应前后气体质量不变,容器体积不变,反应过程中密度不变,混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡,故②不符合;

③反应前后气体物质的量增大,质量守恒,混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达到平衡状态,故③符合;

④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化是平衡标志,故④符合;

故答案为:③④;

(3)①B容器的体积变为原来的1.5倍,增加的气体的物质的量为3.6mol×0.5=1.8mol,依据化学方程式可知增加2mol,反应甲醇1mol,则反应的甲醇的物质的量为0.9mol,CH3OH的转化率A是恒容反应容器,B是恒压反应容器;B容器充入1.2molCH3OH(g)和2.4molH2O(g)与B容器充入1molCH2OH(g)和2molH2O(g),是等效平衡;反应方程式中生成物气体增多,反应时A容器压强比B容器大,所以A中平衡时相当于B平衡后的加压,加压平衡向逆反应方向移动,A容器中H2O百分含量增多,则B

故答案为:75%;<;

②打开K时,AB组成一个等温等压容器,相应的起始投入总物质的量与平衡的总体积成正比,设打开K重新达到平衡后总的体积为x,则x:(3+3.6)=1.5a:3.6,求得x=2.75a,所以B的体积为2.75a-a=1.75a;

故答案为:1.75a;

(4)A.根据表格信息可知,在恒温恒容下,丙中反应物是甲的2倍,相当于增大压强,平衡正向移动,则A错误;

B.由题目可知生成1molCH3OH的能量变化为129kJ,甲与乙是完全等效平衡,甲、乙平衡状态相同,令平衡时甲醇为nmol,对于甲容器,a=129n,等于乙容器b=129(1−n),故a+b=129;故B正确;

C.比较乙、丙可知,丙中甲醇的物质的量为乙的2倍,压强增大,对于反应平衡向生成甲醇的方向移动,故2p2>p3;故C错误;

D.甲、乙处于相同的平衡状态,则α1+α2=1,由C的分析可知α2>α3,所以α1+α3<1;故D正确;

答案为BD。【解析】③④13、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)N和P最外层电子数相同;且都是5个,N和P位于VA族;P原子比N原子多一个电子层,P的原子半径大于N的原子半径,即P和N的性质有差异;

(2)根据信息,NO3-与甲醇反应,生成N2、CO32-、HCO3-和H2O,即NO3-+CH3OH→CO32-+HCO3-+N2↑+H2O,根据化合价升降法进行配平,即6NO3-+5CH3OH3N2↑+CO32-+4HCO3-+8H2O;

(3)NO3-和碳源在反硝化细菌的作用下发生反应,温度对反硝化细菌有影响,因此根据图像分析产生差异的原因是其他条件不变时,温度升高,反硝化菌活性随之增强,对NO3-的降解(或反硝化作用)速率也加快;

(4)①根据问题(2);甲醇是反应物,其他条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率加快;

②令溶液的体积为1L,消耗n(NO3-)=(1L×15×10-3mg·L-1-1L×8.8mg·L-1×10-3)/62g·mol-1=1×10-4mol,NO3-的转化速率=1×10-4mol/(1L×2h)=5×10-5mol/(L·h)。

【点睛】

本题难点是氧化还原反应方程式的书写,首先找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,本题氧化还原反应:NO3-+CH3OH→N2↑+CO32-+HCO3-,判断化合价的变化,找出最小公倍数,N2中N的化合价整体降低10价,CH3OH中C显-2价;C的化合价升高6价;

最小公倍数为30,即N2的系数为3,CH3OH系数为5,最后根据原子守恒以及所带电荷数相等配平其他即可。【解析】最外层电子数相同,都是5个P原子比N原子多一个电子层,P的原子半径比N的大6____+5CH3OH3____↑+CO32-+4HCO3-+8____其他条件不变时,温度升高,反硝化菌活性随之增强,对NO3-的降解(或反硝化作用)速率也加快①甲醇是反硝化反应的反应物(还原剂),其他条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率加快5×10-5三、判断题(共1题,共2分)14、×【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】错四、结构与性质(共3题,共12分)15、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-0.5116、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><17、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】

明确混合溶液中溶质成分及其性质、溶液酸碱性是解本题关键,注意电荷守恒、物料守恒的灵活运用。【解析】aHCN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c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+)=④③②五、有机推断题(共1题,共2分)18、略

【分析】【分析】

某温度时,在Ag2SO4沉淀溶解平衡曲线上每一点;都是该温度下的平衡点,所以利用浓度幂与沉淀溶解平衡常数进行比较,可确定曲线外的某一点是否达到沉淀溶解平衡;利用沉淀溶解平衡常数,可由一种离子浓度计算另一种离子的浓度。

【详解】

(1)A点时,c(Ag+)=1×10-2mol/L,c()=4×10-2mol/L,与A点c(Ag+)相同的曲线上的点相比,4×10-2mol/L<16×10-2mol/L,所以A点未达沉淀溶解平衡,表示Ag2SO4是不饱和溶液。答案为:不饱和;

(2)该温度下Ag2SO4的溶度积常数Ksp=c2(Ag+)∙c()=(1×10-2mol/L)2×16×10-2mol/L=1.6×10-5(mol/L)3。答案为:1.6×10-5(mol/L)3;

(3)在饱和Ag2SO4溶液中,c2(Ag+)∙c()是一个定值,溶液中c()越大,c(Ag+)越小;

a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液,c()=0.01mol·L-1;

b.10mL蒸馏水,c()=0;

c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液中,c()=0.02mol·L-1;

在溶液中,c():c>a>b,则溶液中c(Ag+):b>a>c,从而得出Ag2SO4的溶解程度由大到小的顺序为b>a>c。答案为:b>a>c;

(4)向Ag2SO4悬浊液中加入足量Na2CrO4固体,生成Ag2CrO4和Na2SO4,沉淀转化的离子方程式:Ag2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+答案为:Ag2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+

【点睛】

一种难溶性物质,其溶度积常数越小,越容易转化,其溶解度往往越小。【解析】不饱和1.6×10-5(mol/L)3b>a>cAg2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+六、计算题(共3题,共27分)19、略

【分析】【分析】

(1)先根据n=计算16gS的物质的量;然后结合燃烧热的概念书写表示物质燃烧热的热化学方程式;

(2)将已知的热化学方程式叠加;可得待求反应的热化学方程式;

(3)根据反应热等于反应物总键能与生成物总键能的差计算NO分子中化学键的键能;

(4)根据盖斯定律;将已知热化学方程式叠加,可得单斜硫与正交硫转化的热化学方程式然后进行判断;依据物质含有的能量越低,物质的稳定性越强分析判断;

(5)根据盖斯定律分析比较;

(6)根据断裂化学键吸收能量;形成化学键释放能量分析比较。

【详解】

(1)16gS的物质的量n(S)==0.5mol,0.5molS完全燃烧产生SO2气体放出热量149kJ,则1molS完全燃烧产生SO2气体放出热量Q=2×149kJ=298kJ,故S燃烧热的热化学方程式为S(g)+O2(g)=SO2(g),△H=-298kJ/mol;

(2)①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ/mol

③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599kJ/mol

根据盖斯定律,①×4+②-③,整理可得4C(石墨,s)+2H2(g)=2C2H2(g)ΔH3=+453.4kJ/mol,所以2C(石墨,s)+H2(g)=C2H2(g)ΔH3=+226.7kJ/mol;

(3)根据反应热等于反应物总键能与生成物总键能的差;假设NO中键能为x,可知946kJ/mol+497kJ/mol-2×x=+180.0kJ/mol,解得x=631.5kJ/mol;

(4)①S(单斜,s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-297.16kJ/mol;

②S(正交,s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2=-296.83kJ/mol;

根据盖斯定律,将①-②,整理可得S(单斜,s)=S(正交,s)ΔH=ΔH1-ΔH2=-0.33kJ/mol;

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