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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年外研版选修4化学下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6题,共12分)1、在一定温度下;某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。
下列说法正确的是()A.Ea为逆反应活化能,Ea′为正反应活化能B.温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡逆移C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量D.该反应为放热反应,ΔH=Ea′-Ea2、对于可逆反应:A(g)+B(g)⇌C(g)ΔH<0,下列各图正确的是A.B.C.D.3、下列关于化学反应图像的说法错误的是()
A.图1可表示反应在等温、等压条件下平衡后t时刻充入NO2时反应速率随时间的变化图像B.图2可表示在一定温度下将0.5molCO和0.5molH2充入体积为2L的密闭容器中发生反应时,CO的体积分数随时间的变化图像C.图3可表示反应且温度:T1>T2D.图4可表示反应且m+n>p+q4、常温下,向20mL溶液中滴加NaOH溶液.有关微粒的物质的量变化如图;下列说法正确的是。
A.滴加过程中当溶液呈中性时,B.当时,则有:C.H在水中的电离方程式是:HD.当时,则有:5、下列判断中,正确的是A.已知25℃时NH4CN显碱性,则25℃时的电离常数K(NH3·H2O)>K(HCN)B.25℃时,Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·L-1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L-1NH4Cl溶液中的Ksp小C.pH试纸测得新制氯水的pH为4D.FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液加热蒸干.灼烧都得到Fe2O36、已知25℃时,CaCO3饱和溶液中c(Ca2+)为5.3×10-5mol·L-1MgCO3的饱和溶液中c(Mg2+)为2.6×10-3mol·L-1。若在5mL浓度均为0.01mol·L-1的CaCl2和MgCl2溶液中,逐滴加入5mL0.012mol·L-1Na2CO3溶液,充分反应后过滤得到溶液M和沉淀N(不考虑溶液体积的变化)。下列观点不正确的是A.25℃时,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9B.加入Na2CO3溶液的过程中,先生成CaCO3沉淀C.滤液M中:c(Cl-)>c(Na+)>c(Mg2+)>c(CO32-)>c(OH-)D.滤液M中:=评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)7、下列图示与对应的叙述相符合的是。
A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化B.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化C.图丙表示可逆反应从加入反应物开始建立化学平衡的过程D.图丁表示将NH3通入醋酸溶液的过程中,溶液导电性的变化8、如图表示可逆反应A(g)+B(g)nC(g)+Q(Q>0)在不同条件下反应混合物中C的百分含量和反应过程所需时间的关系曲线;有关叙述一定正确的是()
A.a表示有催化剂,而b无催化剂B.若其他条件相同,a比b的温度高C.若其他条件相同,a比b的压强大,n>2D.反应由逆反应方向开始9、甲、乙均为1L的恒容密闭容器,向甲中充入1molCH4和1molCO2,乙中充入1molCH4和nmolCO2,在催化剂存在下发生反应:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是。
A.该反应的正反应是吸热反应B.773K时,该反应的平衡常数小于12.96C.H2的体积分数:D.873K时,向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.4mol,CO、H2各1.2mol,平衡不发生移动10、常温下,某浓度的H2A溶液中滴加NaOH溶液,若定义pc=-lgc,则测得pc(H2A)、pc(HA-)、pc(A2-)变化如图所示。下列说法错误的是()A.pH=3时溶液中c(A2-)>c(H2A)>c(HA-)B.常温下,H2A的Ka1=10-0.80,Ka2=10-5.30C.NaHA溶液中c(H+)>c(OH-)D.从a点到c点,先增大后减小11、亚砷酸(H3AsO3)可用于白血病的治疗。室温下,配制一组c(H3AsO3)+c(H2AsO3-)+c(HAsO32-)+c(AsO33-)=0.100mol·L-1的H3AsO3和NaOH混合溶液;溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化关系曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()
A.pH=11的溶液中:c(HAsO32-)+c(AsO33-)>c(H2AsO3-)B.c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液中:c(H2AsO3-)>c(H3AsO3)>c(HAsO32-)C.c(Na+)=0.200mol·L-1的溶液中:c(H+)+2c(H3AsO3)=c(OH-)+c(AsO33-)D.pH=12.8的溶液中:c(H+)+c(Na+)>4c(H2AsO3-)+c(HAsO32-)+c(OH-)评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)12、2013年12月2日,“嫦娥三号”探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。“长征”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料;四氧化二氮作氧化剂,生成氮气和二氧化碳气体。
(1)写出反应的化学方程式:_____________________________________________。
(2)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应;反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量,断开化学键________的总能量小于形成化学键________的总能量(填“吸收”或“放出”)。
(3)如果一个反应可以分几步进行;则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的,这个规律称为盖斯定律。据此回答下列问题。
已知:Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)+10H2O(g)ΔH1=+532.36kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔH2=+473.63kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式____________________。13、完成下列填空:
(1)下图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量变化示意图,写出N2和H2反应的热化学方程式:____________________.
(2)若已知下列数据:试根据表中及图中数据计算N-H的键能____________kJ·mol-1.。化学键H-HN≡N键能/kJ·mol-1435943
(3)合成氨反应通常用铁触媒作催化剂。使用铁触媒后E1和E2的变化是:E1___________,E2_________(填“增大”;“减小、”“不变”)。
(4)用NH3催化还原NOX还可以消除氮氧化物的污染。例如4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);ΔH1=akJ·mol-1N2(g)+O2(g)=2NO(g);ΔH2=bkJ/mol若1molNH3还原NO至N2,写出该反应的热化学方程式__________(ΔH用a、b表示).14、2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究;实现可持续发展。
(1)已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH1=+41.1kJ•mol-1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.0kJ•mol-1
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:_______。
(2)为提高CH3OH产率,理论上应采用的条件是_______(填字母)。
a.高温高压b.低温低压c.高温低压d.低温高压。
(3)250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g),下图为不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X平衡转化率变化曲线。
①反应物X是_______(填“CO2”或“H2”)。
②判断依据是_______。
(4)250℃、在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6molH2、2molCO2和催化剂,10min时反应达到平衡,测得c(CH3OH)=0.75mol·L-1。
①前10min的平均反应速率v(H2)=_______mol·L-1·min-1。
②化学平衡常数K=_______。
③催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下:。实验编号温度(K)催化剂CO2转化率(%)甲醇选择性(%)A543Cu/ZnO纳米棒12.342.3B543Cu/ZnO纳米片11.972.7C553Cu/ZnO纳米棒15.339.1D553Cu/ZnO纳米片12.070.6
根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优选项为_______(填字母)。15、常温下,将0.1molCH3COONa和0.05molHCl溶于水配成1L溶液(pH<7)。
(1)用离子方程式表示该溶液中存在的三个平衡体系___、___、__。
(2)溶液中各离子的物质的量浓度由大到小顺序为___。
(3)溶液中粒子中浓度为0.1mol/L的是___,浓度为0.05mol/L的是__。
(4)物质的量之和为0.lmol的两种粒子是___与___。16、时,三种酸的电离平衡常数如下:。化学式HClO电离平衡常数
回答下列问题:
(1)一般情况下,当温度升高时,______填“增大”、“减小”或“不变”
(2)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是______填序号
a、CO32-b、ClO-c、CH3COO-d、HCO3-
(3)下列反应不能发生的是______填序号
a.
b.
c.
d.
(4)用蒸馏水稀释的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是______填序号
a.b.c.d.
(5)体积均为10mL;pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL;稀释过程中pH变化如图所示。
则HX的电离平衡常数______填“大于”、“等于”或“小于”,下同醋酸的电离平衡常数;稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)______醋酸溶液中水电离出来的c(H+),理由是___________。17、已知常温下:HCO3-+H2OH2CO3+OH-Kh=2.2×10-8
NH3·H2ONH4++OH-Kb=1.8×10-5
将NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合;可用于浸取矿渣中ZnO。若溶液混合引起的体积变化可忽略。
(1)0.2mol·L-1氨水中,c(NH4+)、c(OH-)、c(NH3·H2O)、c(H+)按从大到小的顺序排列为________;常温下,0.2mol·L-1NH4HCO3溶液pH________7(选填“>”;“〈”或“=”)。
(2)0.2mol·L-1氨水和0.2mol·L-1NH4HCO3溶液等体积混合后(NH3按NH3·H2O算),c(NH4+)+c(NH3·H2O)=______mol·L-1。18、25℃时,将pH=x氨水与pH=y的硫酸(且x+y=14,x>11)等体积混合后,所得溶液中各种离子的浓度关系正确的是______。
A.c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
B.c(NH4+)>c(SO42-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(NH4+)+c(H+)>c(SO42-)+c(OH-)
D.c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)19、某工业废水中含有和可采用沉淀法将其除去。
(1)若加入来沉淀和当溶液中和共存时,___________。
(2)若加入溶液来调节使和完全沉淀,应满足的条件为_________。
已知:①
②时,会转化为
③离子完全除去的标准:该离子浓度评卷人得分四、判断题(共1题,共9分)20、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分五、实验题(共1题,共3分)21、为了证明一水合氨是弱电解质;甲;乙、丙三位同学利用下面试剂进行实验:
0.10mol·L-1氨水、NH4Cl晶体;醋酸铵晶体、酚酞试剂、pH试纸、蒸馏水。
(1)常温下,pH=10的氨水中,c(OH-)=___,由水电离出来的浓度为c(OH-)水=_____。
(2)甲用pH试纸测出0.10mol·L-1氨水的pH为10;据此他认定一水合氨是弱电解质,你认为这一结论______(填“正确”或“不正确”),并说明理由__________________。
(3)乙取出10mL0.10mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,原因是(用电离方程式回答):______;再加入CH3COONH4晶体少量;颜色变浅,原因是:__________。你认为这一方法能否证明一水合氨是弱电解质:_____(填“能”或“否”)。
(4)丙取出10mL0.10mol·L-1氨水,用pH试纸测出其pH为a,然后用蒸馏水稀释至1000mL,再用pH试纸测出其pH为b,他认为只要a、b满足如下关系__________(用等式或不等式表示)就可以确认一水合氨是弱电解质。评卷人得分六、元素或物质推断题(共1题,共4分)22、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、B【分析】【分析】
根据图所,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,反应焓变等于反应物断键吸收的能量与生成物成键放出的能量之差,即△H=Ea-Ea′;据此分析解答。
【详解】
A.Ea为正反应的活化能,Ea′为逆反应的活化能;故A错误;
B.为放热反应;温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,平衡逆向移动,故B正确;
C.活化分子的能量较高;所以活化分子的平均能量大于所有分子的平均能量,故C错误;
D.反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,反应的焓变等于正反应的活化能与逆反应的活化能之差,即△H=Ea-Ea′;故D错误;
故选B。
【点睛】
本题的易错点为D,要注意反应的焓变的计算方法的理解和应用。2、A【分析】【详解】
A.为C的质量分数-时间-温度曲线,根据A(g)+B(g)⇌(g)ΔH<0可知;升高温度化学反应速率加快,先达到化学平衡,C的质量分数减小,与图象相符,故A正确;
B.为速率-压强曲线,根据A(g)+B(g)⇌(g)ΔH<0可知;增大压强,平衡向正反应方向移动,正逆反应速率均增大,交叉点后,正反应速率大于逆反应速率,与图象不相符,故B错误;
C.由为C的浓度-时间-催化剂曲线,根据A(g)+B(g)⇌(g)ΔH<0可知;催化剂能加快反应速率,但不改变化学平衡,有无催化剂,C的浓度都不变化,与图象不相符,故C错误;
D.为转化率-压强-温度恒温条件下;增大压强,平衡正向移动,A的转化率增大,但恒压条件下,反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,与图象不相符,故D错误;
故答案:A。3、C【分析】【详解】
A.在等温、等压条件下,平衡后t时刻充入正反应速率增大,逆反应速率减小,最后重新达到平衡状态,A正确;
B.和在体积为的密闭容器中发生反应,起始时与的体积比为的体积分数为50%,设反应过程中消耗则有三段式:
则平衡时的体积分数为所以在反应过程中的体积分数不变;B正确;
C.根据先拐先平数值大的原则,温度:温度高时的体积分数小;说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,C错误;
D.由图可知,升高温度,A的转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,压强越大,A的转化率越大,说明增大压强,平衡正向移动,正反应方向为气体体积减少的方向,则D正确;
答案选C。4、D【分析】【详解】
A.当时,此时溶质为NaHA,根据图像可知溶液中离子浓度说明的电离程度大于其水解程度,溶液为酸性,如果溶液为中性,则故A错误;
B.当时,此时溶质为NaHA和根据物料守恒,则有:故B错误;
C.是二元弱酸,在水中的电离是分步电离的,电离方程式是:故C错误;
D.根据图像知,当mL时,发生反应为溶质主要为NaHA,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,水和都电离出氢离子,只有电离出所以离子浓度大小顺序是故D正确;
答案选D。
【点睛】
本题考查酸碱混合溶液定性判断,侧重于学生的分析能力的考查,为高考常见题型,明确图像中酸碱混合时溶液中的溶质是解答本题的关键,抓住图像进行分析即可,题目难度中等。5、A【分析】【详解】
A、已知25℃时NH4CN水溶液显碱性,说明CN﹣水解程度大于NH4+,HCN电离程度小于NH3•H2O电离程度,则25℃时的电离常数K(NH3•H2O)>K(HCN);故A正确;
B、沉淀的Ksp随温度变化,不随浓度变化,25℃时,Mg(OH)2固体在20mL0.01mol•L﹣1氨水中的Ksp和在20mL0.01mol•L﹣1NH4Cl溶液中的Ksp相同;故B错误;
C;氯水中含有次氯酸;具有漂白性,不能用pH试纸测其pH,故C错误;
D、FeCl3溶液中氯化铁水解生成氢氧化铁和氯化氢加热蒸干得到水解产物氢氧化铁、灼烧得到氧化铁,Fe2(SO4)3溶液中硫酸铁水解生成硫酸和氢氧化铁;加热蒸干水被蒸发得到硫酸铁;灼烧得到硫酸铁,故D错误。
故选A。6、D【分析】【详解】
A.CaCO3饱和溶液中c(Ca2+)=5.3×10-5mol•L-1,则c(CO32-)=5.3×10-5mol•L-1,Ksp=c(Ca2+)×c(CO32-)=5.3×10-5×5.3×10-5=2.8×10-9;故A正确;
B.Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(MgCO3)=2.6×10-3×2.6×10-3=6.76×10-6,Ksp(CaCO3)较小,先生成CaCO3沉淀;故B正确;
C.在5mL浓度均为0.01mol•L-1的CaCl2和MgCl2的混合溶液中加入5mL0.012mol•L-1的Na2CO3溶液,如先不考虑离子之间的反应,混合后c(Ca2+)=0.005mol•L-1,(Mg2+)=0.005mol•L-1,c(Cl-)=0.02mol•L-1,c(CO32-)=0.006mol•L-1,c(Na+)=0.012mol•L-1,c(Ca2+)×c(CO32-)=3×10-5>2.8×10-9,则先生成碳酸钙沉淀,后剩余c(CO32-)=0.001mol•L-1,此时(Mg2+)=0.005mol•L-1,则c(Cl-)>c(Na+)>c(Mg2+)>c(CO32-)>c(OH-);故C正确;
D.由C可知,混合后c(Ca2+)=0.005mol•L-1,(Mg2+)=0.005mol•L-1,c(CO32-)=0.006mol•L-1,c(Ca2+)×c(CO32-)=3×10-5>2.8×10-9,有CaCO3沉淀生成,而c(Mg2+)×c(CO32-)=5×10-6<6.76×10-6,没有碳酸镁沉淀生成,则溶液中≠故D错误;
故答案为D。二、多选题(共5题,共10分)7、BC【分析】分析:A.燃料燃烧应放出热量;反应物总能量大于生成物总能量;B.温度过高,酶失去催化活性;C.反应开始时正反应速率大于逆反应速率,平衡时正逆反应速率相等;D.醋酸为弱电解质,反应后生成醋酸铵为强电解质,离子浓度增大导电能力增强,后氨水导电能力减弱。
详解:A.燃料燃烧应放出热量,反应物总能量大于生成物总能量,而题目所给图为吸热反应,选项A错误;B.酶为蛋白质,温度过高,蛋白质变性,则酶催化能力降低,甚至失去催化活性,选项B正确;C.反应开始时正反应速率大于逆反应速率,平衡时正逆反应速率相等,图象符合化学平衡建立特点,选项C正确;D.将NH3通入醋酸溶液的过程中;溶液导电性先增大后减小,图象不符合,选项D错误。答案选BC。
点睛:本题考查弱电解质在水溶液中的电离平衡化学反应的能量变化规律浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响中和滴定。本题考查较为综合,涉及弱电解质的电离、化学反应与能量、化学平衡的影响,考查《化学反应原理》主要内容,侧重学生的分析能力的考查,为高考常见题型,易错点为B,注意蛋白质的性质,难度不大。8、BC【分析】【详解】
A.加入催化剂能同等程度增大正、逆反应速率,平衡不移动,则a、b到达平衡时C的百分含量应该相同;故A错误;
B.a到达平衡时间短;所以a温度高,升高温度,平衡逆向移动,平衡时C的百分含量(C%)减小,与图象吻合,故B正确;
C.a到达平衡时间短;所以a压强高,压强越大,平衡时C的百分含量(C%)越小,可知正反应为气体物质的量增大的反应,所以n>2,故C正确;
D.C的百分含量从零开始逐渐增大;所以反应从正反应开始,故D错误;
故选BC。9、AB【分析】【分析】
【详解】
A.温度升高,CH4的平衡转化率增大,说明温度升高有利于反应正向进行,则正反应为吸热反应,A错误;
B.温度相同,化学平衡常数相同,K(b)=K(c),可以考虑用b点的算,
则K(b)==当用α=60%代入时,有K(b)=12.96,但由于b点的平衡转化率<60%,导致K(b)分子变小,分母变大,所以K(b)=K(c)<12.96;B正确;
C.在b点和c点,两个容器中甲烷的起始量相同,转化率相同时,生成的氢气的物质的量相同,但二氧化碳的起始量不相同,所以平衡时容器中总物质的量不相同,所以H2的体积分数也不相同;C错误;
D.当α=60%时,恒温时向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.4mol,CO、H2各1.2mol;相当于体系内所有组分浓度均变为两倍,可视为加压,则反应向气体体积减小的方向进行,即平衡逆向移动,D错误;
故答案为:B。10、AD【分析】【分析】
pc=-lgc,则浓度越大,pc越小,溶液中存在H2A分子,说明H2A为二元弱酸,其电离方程式为:H2A⇌H++HA-,HA-⇌H++A2-,pH增加促进电离平衡正向移动,所以由图可知:Ⅰ曲线是HA-的物质的量浓度的负对数,Ⅱ曲线是H2A的物质的量浓度的负对数,Ⅲ曲线是A2-的物质的量浓度的负对数,以此解答该题。
【详解】
A.由图象可知,pH=3时溶液中pc(A2-)>pc(H2A)>pc(HA-),pc=-lgc,则浓度越大,pc越小,故离子的浓度大小关系为:c(HA-)>c(H2A)>c(A2-),故A错误;B.H2A为二元弱酸,其电离方程式为:H2A⇌H++HA-,HA-⇌H++A2-,Ka1=Ka2=图象上的a点可知,当pH=0.80时,pc(H2A)=pc(HA-)=0.70,c(H+)=10-0.80,c(H2A)=c(HA-)=10-0.70,Ka1=10-0.80,由c点可知,当pH=5.30时,pc(A2-)=pc(HA-)=0.70,c(H+)=10-5.30,c(A2-)=c(HA-)=10-0.70,Ka2=10-5.30,故B正确;C.根据电离平衡可知,HA-⇌H++A2-,Ka2==10-5.30,根据水解平衡可知,HA-+H2O=H2A+OH-,Kh=Ka2>Kh,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),故C正确;D.从a点到c点,Ka1=c(HA-)先增大,后减小,由于温度不变,Ka1不变,则先减小后增大,故D错误;答案选AD。
【点睛】
判断出每条曲线代表哪种离子的浓度变化是解本题的关键。11、BD【分析】【分析】
H3AsO3、H2AsO3-、HAsO32-、AsO33-存在于同一溶液中,说明H3AsO3是三元弱酸,溶液中存在电荷守恒:c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+);据此解答。
【详解】
A.由图可知,pH=11时,c(HAsO32-)+c(AsO33-)<c(H2AsO3-);A错误;
B.c(H3AsO3)+c(H2AsO3-)+c(HAsO32-)+c(AsO33-)=0.100mol·L-1,c(Na+)=0.100mol·L-1,即c(H3AsO3)+c(H2AsO3-)+c(HAsO32-)+c(AsO33-)=c(Na+),此等式为NaH2AsO3的物料守恒,则c(H2AsO3-)、c(H3AsO3)、c(HAsO32-)中,c(H2AsO3-)最大,由图可知:c(H2AsO3-)大于c(H3AsO3)、c(HAsO32-)时,溶液显碱性,即H2AsO3-的水解程度大于电离程度,故c(H3AsO3)>c(HAsO32-),所以,c(H2AsO3-)>c(H3AsO3)>c(HAsO32-);B正确;
C.c(Na+)=0.200mol·L-1,c(H3AsO3)+c(H2AsO3-)+c(HAsO32-)+c(AsO33-)=0.100mol·L-1,即2[c(H3AsO3)+c(H2AsO3-)+c(HAsO32-)+c(AsO33-)]=c(Na+),又因为电荷守恒:c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),所以,c(H+)+c(H2AsO3-)+2c(H3AsO3)=c(OH-)+c(AsO33-);C错误;
D.电荷守恒:c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由图可知,pH=12.8时,c(H2AsO3-)=c(AsO33-),所以,4c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),所以,c(H+)+c(Na+)>4c(H2AsO3-)+c(HAsO32-)+c(OH-);D正确。
答案选BD。
【点睛】
要学会看图比较大小,避开复杂的计算陷阱,注意两曲线的交点表示的意义和应用。三、填空题(共8题,共16分)12、略
【分析】【分析】
⑴“长征”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料;四氧化二氮作氧化剂,生成氮气和二氧化碳气体。
⑵燃烧放出大量热;反应物的总能量大于生成物的总能量。
⑶将第1个方程式减去第2个方程式得到Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式。
【详解】
⑴“长征”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料,四氧化二氮作氧化剂,生成氮气和二氧化碳气体,因此反应的化学方程式:C2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O;故答案为:C2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O。
⑵燃烧放出大量热;因此该反应是放热反应,ΔH=生成物总能量−反应物总能量=断键吸收的能量−成键放出的能量<0,因此反应物的总能量大于生成物的总能量,断开化学键吸收的总能量小于形成化学键放出的总能量;故答案为:放热;大于;吸收;放出。
⑶将第1个方程式减去第2个方程式得到Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ·mol−1;故答案为:Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ·mol−1。【解析】C2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O放热大于吸收放出Na2CO3·H2O(s)===Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ/mol13、略
【分析】【分析】
⑴根据图像得出生成1mol气态氨气放出的热量;再写出热化学方程式。
⑵根据焓变等于断键吸收的热量减去成键放出的热量进行计算。
⑶使用催化剂会降低反应所需活化能。
⑷根据盖斯定律进行计算。
【详解】
⑴根据图像可知生成1molNH3(g)放出了46kJ的热量,因此N2(g)和H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1,故答案为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1。
⑵设N—H的键能为xkJ·mol-1.;ΔH=943+435×3-6x=-92,x=390,故答案为390。
⑶使用铁触媒催化剂,活化能降低,因此E1减小,E2减小;故答案为减小;减小。
⑷4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=akJ·mol-1N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=bkJ/mol将第1个方程减去第2个方程的3倍得到,NH3(g)+NO(g)=N2(g)+H2O(g),ΔH=故答案为NH3(g)+NO(g)=N2(g)+H2O(g),ΔH=【解析】N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1390减小减小NH3(g)+NO(g)=N2(g)+H2O(g),ΔH=14、略
【分析】【分析】
本题主要考查化学平衡的移动;
(1)考查盖斯定律;将两个热化学方程相加即可;
(2)考查化学平衡移动;
(3)考查反应物的平衡转化率;及影响因素;
(4)考查化学反应速率;化学平衡常数、产物的选择性。
【详解】
(1)根据盖斯定律,将两个热化学方程式相加可得:3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/mol;
(2)根据热化学方程式可知,生成CH3OH的方向是放热反应方向,也是气体体积减小的方向,故要想提高CH3OH的产率;需要降温高压,故合理选项为d;
(3)观察图中的横坐标,其物理量为若假设n(CO2)为定值,则X的转化率随n(H2)的增大而增大,则X为CO2;
(4)①在同一容器中,CH3OH的浓度变化量为0.75mol·L-1,则有(单位:mol·L-1):。3H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)3111起始3100转化2.250.750.750.75平衡0.750.250.750.75
H2的浓度变化量为2.25mol·L-1,则前10min的平均反应速率v(H2)=0.225mol·L-1;
②K==
③选择性是指产物的专一性,在一个化学反应中若有多个产物,其中某一产物是目标产物,若这个物质的产率越高,说明该反应的选择性越好。观察四组数据,相比之下,BD的选择性很高,且B的CO2转化率比D稍低些,但是B的CH3OH的选择性高出了不少,故最佳选项为B。【解析】3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/moldCO2恒容密闭容器中,其他条件相同时,增大n(H2)/n(CO2),相当于c(CO2)不变时,增大c(H2),平衡正向移动,使CO2的转化率增大,而H2转化率降低0.2255.33(或16/3)B15、略
【分析】【分析】
0.1molCH3COONa和0.05molHCl充分反应得到物质的量均为0.05mol的NaCl、CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,溶液的体积为1L,NaCl、CH3COOH和CH3COONa的物质的量浓度均为0.05mol/L;据此分析解答问题。
【详解】
(1)该溶液中存在:CH3COOH的电离平衡,电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+;CH3COONa的水解平衡,CH3COO-水解的离子方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;水的电离平衡:H2OH++OH-;故答案为:CH3COOHCH3COO-+H+;CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;H2OH++OH-;
(2)由于溶液的pH<7,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则溶液中离子物质的量浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-),故答案为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-);
(3)溶液中粒子浓度为0.1mol/L的是Na+,浓度为0.05mol/L的是Cl-。故答案为:Na+;Cl-;
(4)根据物料守恒,物质的量之和为0.1mol的是CH3COOH和CH3COO-,故答案为:CH3COOH;CH3COO-。【解析】①.CH3COOHCH3COO-+H+②.CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-③.H2OH++OH-④.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)⑤.Na+⑥.Cl-⑦.CH3COOH⑧.CH3COO-16、略
【分析】【分析】
(1)弱电解质的电离为吸热过程;升高温度,促进弱电解质的电离;
(2)电离平衡常数越大;酸越强,酸根离子对应的酸的酸性越强,酸根离子结合质子的能力越弱;
(3)根据酸性强弱;结合强酸能够制取弱酸分析判断;
(4)醋酸是弱电解质,加水稀释,促进醋酸电离,则n(CH3COO-)、n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,但醋酸根离子、氢离子浓度增大的程度小于溶液体积增大的程度,所以c(CH3COO-)、c(H+)、c(CH3COOH)都减小;据此分析解答;
(5)加水稀释;促进弱酸电离,pH相同的不同酸稀释相同的倍数,pH变化大的酸酸性强,变化小的酸酸性弱;酸或碱抑制水电离,酸中氢离子或碱中氢氧根离子浓度越大其抑制水电离程度越大,据此分析解答。
【详解】
(1)弱电解质的电离为吸热过程,升高温度,促进弱电解质的电离,所以当温度升高时,Ka增大;故答案为增大;
(2)电离平衡常数越大,酸越强,越易电离,则酸性强弱为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,酸根离子对应的酸的酸性越强,酸根离子结合质子的能力越弱,则四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-,即a>b>d>c,故答案为a>b>d>c;
(3)酸性强弱为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-。a.CO32-+CH3COOH═CH3COO-+CO2↑+H2O,碳酸的酸性小于CH3COOH,所以CH3COOH能够制取碳酸,该反应能够发生,故a错误;b.ClO-+CH3COOH═CH3COO-+HClO,CH3COOH的酸性大于HClO,CH3COOH能够制取HClO,该反应能够发生,故b错误;c.CO32-+HClO═CO2↑+H2O+ClO-,HClO的酸性小于碳酸,该反应无法发生,故c正确;d.2ClO-+CO2+H2O═CO32-+2HClO,酸性H2CO3>HClO>HCO3-,则碳酸与次氯酸根离子反应只能生成碳酸氢根离子,不会生成CO32-;该反应不能发生,故d正确;故答案为cd;
(4)a.加水稀释,促进醋酸电离,氢离子物质的量增大,醋酸分子的物质的量减小,所以的比值减小,故a错误;b.加水稀释,促进醋酸电离,醋酸根离子物质的量增大,醋酸分子的物质的量减小,则的比值增大,故b正确;c.加水稀释,尽管促进醋酸电离,但氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,所以的比值减小,故c错误;d.加水稀释,氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,则氢氧根离子浓度增大,的比值减小,故d错误,故答案为b;
(5)加水稀释,促进弱酸电离,pH相同的不同酸,稀释相同的倍数,pH变化大的酸,酸性强,变化小的酸,酸性弱;酸或碱抑制水电离,酸中氢离子或碱中氢氧根离子浓度越大,对水的电离的抑制程度越大;根据图知,pH相同的醋酸和HX稀释相同的倍数,HX的pH变化大,则HX的酸性大于醋酸,所以HX的电离平衡常数大于醋酸的电离平衡常数;稀释后醋酸中氢离子浓度大于HX,所以醋酸抑制水电离程度大于HX,则HX溶液中水电离出来的c(H+)大于醋酸溶液水电离出来c(H+),因为溶液中氢离子浓度越小,对的抑制程度越小,水的电离程度越大,稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),它对水的电离的抑制能力减弱,故答案为大于;大于;稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+);它对水的电离的抑制能力减弱。
【点睛】
本题的易错点为(4),要注意对醋酸溶液进行稀释,醋酸溶液中主要存在的离子浓度均会减小,但温度不变,水的离子积常数不变,因此氢氧根离子浓度会增大。【解析】增大cdb大于大于稀释后HX溶液中的小于溶液中的它对水的电离的抑制能力减弱17、略
【分析】【详解】
(1)氨水中c(NH3•H2O)最大,因为水会电离出OH-,故水的电离较弱,故c(H+)最小,故浓从大到小为:故溶液呈碱性,溶液pH>7;
故答案为:>;
(2)由物料守恒可知,二者混合后,含氮元素微粒总浓度为0.2mol/L,故
故答案为:0.2。【解析】①.②.>③.0.218、B:C【分析】【详解】
A.二者混合时,氨水过量,所以溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+);故A错误;
B.二者混合时,氨水过量,所以溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒得c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),所以2c(SO42-)<c(NH4+),离子浓度大小为c(NH4+)>c(SO42-)>c(OH-)>c(H+);故B正确;
C.任何溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),c(NH4+)+c(H+)>c(SO42-)+c(OH-);故C正确;
D.二者混合时,氨
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