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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年人教B版选修4化学上册阶段测试试卷435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、自然界中发生的一个固氮反应是N2(g)+O2(g)2NO(g),三种分子中化学键断裂所吸收的能量依次为946kJ·mol-1、498kJ·mol-1、632kJ·mol-1,则上述反应中,ΔH=()A.-180kJ·mol-1B.+180kJ·mol-1C.+812kJ·mol-1D.-812kJ·mol-12、下列图示与对应的叙述相符的是。
A.图1所示,从能量角度考虑,石墨比金刚石稳定B.图2表示Al3+与OH-反应时含铝微粒浓度变化曲线,图中a点溶液中大量存在Al3+C.图3所示,图中的阴影部分面积的含义是(v正-v逆)D.图4表示0.001mol·L-1盐酸滴定0.001mol·L-1NaOH溶液的滴定曲线3、在温度T1和T2时,分别将0.50molCH4和1.20molNO2充入体积为1L的密闭容器中,发生如下反应:CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),测得n(CH4)随时间变化数据如下表:。时间/min010204050T1n(CH4)/mol0.500.350.250.100.10T2n(CH4)/mol0.500.300.180.15
下列说法正确的是A.T1时0~10minNO2的平均反应速率为0.15mol·L-1·min-1B.T2时CH4的平衡转化率为30.0%C.保持其他条件不变,T1时向平衡体系中再充入0.30molCH4和0.80molH2O(g),平衡向正反应方向移动D.保持其他条件不变,T1时向平衡体系中再充入0.50molCH4和1.20molNO2,与原平衡相比,达新平衡时N2的浓度增大4、醋酸的电离方程式为CH3COOH(aq)⇌H+(aq)+CH3COO-(aq)ΔH>0,25℃时,0.1mol/L醋酸溶液Ka=1.75×10-5(Ka表示酸的电离常数)。下列说法正确的是A.升高温度,c(H+)增大,Ka变大B.该溶液中加少量CH3COONa固体,平衡正向移动C.该温度下0.01mol/L醋酸溶液Ka<1.75×10-5D.向该溶液中滴加几滴浓盐酸,平衡逆向移动,c(H+)减小5、298K时,在0.10mol/LH2A溶液中滴入0.10mol/LNaOH溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()
A.该滴定过程应该选择石蕊作为指示剂B.X点溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+2c(OH-)C.Y点溶液中:3c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)+2c(H2A)D.0.01mol/LNa2A溶液的pH约为10.856、常温下向的氨水中逐滴加入的盐酸,所得溶液的pH、溶液中和的物质的量分数与加入盐酸的体积V的关系如图所示;下列说法错误的是。
A.表示物质的量分数变化的曲线是AB.的电离常数为即已知C.当加入盐酸体积为50mL时,溶液中D.时的溶液中,的水解程度等于的电离程度7、还原沉淀法是处理含铬(Cr2O72-和CrO42-)废水常用方法;过程如下:
已知废水中Cr的含量为26.0g·L-1,当溶液中离子浓度小于10-5mol/L时认为离子已经沉淀完全。常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32。有关叙述中不正确的是()A.上述三个转化中只有一个涉及氧化还原反应B.第二步离子方程式为:Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++7H2O+6Fe3+C.处理含铬废水可使用强碱Ba(OH)2,也可以使用弱碱氨水D.当pH≥5时,废水中铬元素沉淀完全评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)8、“绿水青山就是金山银山”。近年来;绿色发展;生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH1=+180.5kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH3=-221kJ·mol-1
若某反应的平衡常数表达式为K=则此反应的热化学方程式为____________________。
(2)N2O5在一定条件下可发生分解反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),某温度下向恒容密闭容器中加入一定量N2O5,测得N2O5浓度随时间的变化如下表:。t/min012345c(N2O5)/
(mol·L-1)1.000.710.500.350.250.17
①反应开始时体系压强为p0,第2min时体系压强为p1,则p1∶p0=________。2~5min内用NO2表示的该反应的平均反应速率为________________。
②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是________________(填字母)。
a.NO2和O2的浓度比保持不变。
b.容器中压强不再变化。
c.2v正(NO2)=v逆(N2O5)
d.气体的密度保持不变。
(3)Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数,即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应:NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g),该反应中正反应速率v正=k正·p(NO2)·p(CO),逆反应速率v逆=k逆·p(NO)·p(CO2),其中k正、k逆为速率常数,则Kp为________________(用k正、k逆表示)。
(4)如图是密闭反应器中按n(N2)∶n(H2)=1∶3投料后,在200℃、400℃、600℃下,合成NH3反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线;已知该反应为放热反应。
①曲线a对应的温度是________。
②M点对应的H2的转化率是________。9、化工原料异丁烯(C4H8)可由异丁烷(C4H10)直接催化脱氢制备:C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)ΔH=+139kJ/mol
(1)该反应的化学平衡常数的表达式为_________________。
(2)一定条件下;以异丁烷为原料生产异丁烯。温度;压强改变对异丁烷平衡转化率的。
影响如下图所示。
①判断p1、p2的大小关系:p1_________________(填“>”或“<”)p2,理由是_________________。
②若异丁烷的平衡转化率为40%,则平衡混合气中异丁烯的物质的量分数最多为______%(保留小数点后1位)。
(3)目前,异丁烷催化脱氢制备异丁烯的研究热点是催化活性组分以及载体的选择。下表是以V-Fe-K-O为催化活性物质,反应时间相同时,测得的不同温度、不同载体条件下的数据。温度/℃580590600610610以γ-Al2O3为载体异丁烷转化率/%36.4136.4938.4239.2342.48异丁烯收率/%26.1727.1127.5126.5626.2226.22以TiO2为载体异丁烷转化率/%30.2330.8732.2333.6333.92异丁烯收率/%25.8827.3928.2328.8129.3029.30
说明:收率=(生产目标产物的原料量/原料的进料量)×100%
①由上表数据,可以得到的结论是____________(填字母序号)。
a.载体会影响催化剂的活性。
b.载体会影响催化剂的选择性。
c.载体会影响化学平衡常数。
②分析以γ-Al2O3为载体时异丁烯收率随温度变化的可能原因:___________。10、(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11、某二元酸(H2A)在水中的电离方程式:H2A=H++HA-;HA-H++A2-。回答下列问题:
(1)Na2A溶液显碱性理由是:__(用离子方程式表示)。
(2)在0.1mol/L的Na2A溶液中,下列微粒浓度关系式正确的是__。
A.c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol/LB.c(OH-)=c(H+)+c(HA-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
(3)水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是___。
A.图中对应点的温度关系为:a>b>c
B.纯水仅升高温度;可从a点变到c点。
C.水的电离常数Kw数值大小关系为:b>c>d
D.在b点对应温度下,将pH=2的H2SO4与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显中性12、温下,将四种不同的一元酸(用HA代表)分别和NaOH溶液等体积混合。两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:。实验HA物质的量NaOH物质的量混合后溶编号浓度/(mol·L-1)浓度/(mol·L-1)液的pH甲0.10.1pH=a乙0.120.1pH=7丙0.20.1pH>7丁0.10.1pH=11
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸?___________
(2)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是:____________________
(3)分析丁组实验数据,写出混合溶液中下列算式的精确结果(列式表示):c(Na+)-c(A-)=______mol·L-1。
(4)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B=H++HB-HB-H++B2-
在0.1mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是________。
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1mol·L-1B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1mol·L-1
C.c(OH-)=c(H+)+c(HB-)D.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)13、描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)。酸或碱电离平衡常数(Ka或Kb)CH3COOH1.8×10-5HNO24.6×10-4HCN5×10-10HClO3×10-8NH3·H2O1.8×10-5
表1
请回答下列问题:
(1)表1所给的四种酸中,酸性最弱的是________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离常数不变的操作是________(填字母序号)。
A.升高温度B.加水稀释。
C.加少量的CH3COONa固体D.加少量冰醋酸。
(2)CH3COONH4的水溶液呈________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”),该溶液中存在的各离子浓度大小关系是_____________________________。
(3)物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,该溶液中离子浓度从大到小的排列为________________________。14、如图是溶液中各离子浓度的相对大小关系示意图:
(1)其中,是______。填微粒符号
(2)在溶液中各微粒浓度等式关系正确的是_______
a.
b.
c.15、常温下,将某一元酸甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如表所示:。实验。
编号HA的物质的。
量浓度NaOH的物质的。
量浓度混合后溶液的pH甲pHa乙pH7丙丁pH10
从甲组情况分析,从a值大小如何判断HA是强酸还是弱酸?________________________________________________________________________。
乙组混合溶液中和的大小关系是________填标号
A.前者大后者大。
C.二者相等无法判断。
从丙组实验结果分析,该混合溶液中__________填“”“”或“”
分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果列式___________16、.按要求写出下列化学方程式或离子方程式。
(1)铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_________________________________
(2)7.80g乙炔气体完全燃烧生成二氧化碳和液态水;放出389.9kJ的热量,写出反应的热化学方程式_______________________________
(3)氢氧燃料电池是最常见的燃料电池,电解质溶液通常是KOH溶液,写出负极电极反应式______________________________评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)17、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分四、实验题(共3题,共30分)18、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。19、一个看似平常的蛋壳;却可以设计出很多精巧的实验。
将的溶液装进一只掏空洗净的鸡蛋壳里,将蛋壳开口朝上,部分浸入盛有的溶液的烧杯中;装置如图所示,在静置一周的过程中,蛋壳外表逐渐出现金属铜,同时烧杯中的溶液渐渐褪色,并变得浑浊。
(1)设此装置中发生的是与直接相遇的反应,写出该反应的离子方程式_______。
(2)金属铜和浑浊现象均出现在蛋壳外,这意味着什么?_________。
(3)已知蛋壳外没有产生黑色沉淀,说明蛋壳外________20、某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验:
。装置。
分别进行的操作。
现象。
i.连好装置一段时间后;向烧杯中滴加酚酞。
ii.连好装置一段时间后,向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液。
铁片表面产生蓝色沉淀。
铁片表面产生蓝色沉淀。
(1)小组同学认为以上两种检验方法;均能证明铁发生了吸氧腐蚀。
①实验i中的现象是___。
②用电极反应式解释实验i中的现象:___。
(2)查阅资料:K3[Fe(CN)6]具有氧化性。
①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀;理由是___。
②进行下列实验;在实验几分钟后的记录如下:
。实验。
滴管。
试管。
现象。
0.5mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液。
iii.蒸馏水。
无明显变化。
iv.1.0mol·L-1NaCl溶液。
铁片表面产生大量蓝色沉淀。
iv.1.0mol·L-1NaCl溶液。
铁片表面产生大量蓝色沉淀。
v.0.5mol·L-1Na2SO4溶液。
无明显变化。
v.0.5mol·L-1Na2SO4溶液。
无明显变化。
以上实验表明:在有Cl-存在条件下,K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。为探究Cl-的存在对反应的影响,小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii,发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl-的作用是___。
(3)有同学认为上述实验仍不够严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的影响;又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是__(填字母序号)。
。实验。
试剂。
现象。
A
酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀。
B
酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)
产生蓝色沉淀。
C
铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀。
D
铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀。
(4)综合以上实验分析,利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是:连好装置一段时间后,___(回答相关操作、现象),则说明负极附近溶液中产生了Fe2+,即发生了电化学腐蚀。评卷人得分五、有机推断题(共1题,共7分)21、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7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7题,共14分)1、B【分析】【分析】
【详解】
ΔH=反应物的总键能一生成物的总键能=946kJ·mol-1+498kJ·mol-1-2×632kJ·mol-1=+180kJ·mol-1,故选B。2、A【分析】【详解】
试题分析:A、图1,石墨的能量小于金刚石,物质能量越低,越稳定,石墨比金刚石稳定,故正确;B、a点溶液处于碱性,Al元素以AlO2-形式存在;故错误;C;根据化学反应速率的定义,阴影面积表示净消耗反应物的量,故错误;D、盐酸是强酸,NaOH是强碱,两者达到终点,pH=7,故错误。
考点:考查物质稳定、Al及其化合物的性质、化学反应速率、中和滴定等知识。3、D【分析】【详解】
A.T1时0~10minCH4的平均反应速率为=0.015mol•L-1•min-1,由速率之比等于化学计量数之比可知,T1时0~10minNO2的平均反应速率为0.03mol•L-1•min-1;故A错误;
B.由表格数据可知,T2时CH4的平衡物质的量为0.15mol,则转化的甲烷为0.50mol-0.15mol=0.35mol,则T2时CH4的平衡转化率为×100%=70.0%;故B错误;
C.T1时;体积为1L,由表格中数据可知;
K==6.4,T1时向平衡体系中再充入0.30molCH4和0.80molH2O(g),Qc==25.6>K;则平衡逆向移动,故C错误;
D.体积不变,物质的量变为原来的2倍,若平衡不移动,则平衡浓度变为原平衡的2倍,但压强增大平衡逆向移动,则达新平衡时N2的浓度增大;大于原平衡浓度小于原平衡浓度的2倍,故D正确;
答案选D。
【点睛】
把握表格中数据、运用平衡三段法进行计算为解答本题的关键,侧重分析与计算能力的考查。注意选项C为解答的难点,可以根据Qc与K的大小进行判断。4、A【分析】【分析】
醋酸的电离为吸热过程,温度升高,Ka增大,温度降低,Ka减小;且电离平衡常数只与温度有关,由此进行分析判断。
【详解】
A.醋酸的电离为吸热过程,温度升高,Ka增大;A项正确;
B.向溶液中加少量CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大;平衡逆向移动,B项错误;
C.电离平衡常数只与温度有关,与溶液的浓度无关,因此该温度下0.01mol/L醋酸溶液Ka=1.75×10-5;C项错误;
D.向该溶液中滴加几滴浓盐酸,c(H+)增大;平衡逆向移动,D项错误;
答案选A。
【点睛】
解答本题时要注意电离常数只与温度有关,与电解质的浓度、酸碱性无关,由于电离过程是吸热的,故温度升高,Ka增大。5、D【分析】【分析】
滴定过程发生反应H2A+NaOH=H2O+NaHA、NaHA+NaOH=H2O+Na2A,第一反应终点溶质为NaHA,第二反应终点溶质为Na2A。
【详解】
A.石蕊的的变色范围为5~8;两个反应终点不在变色范围内,所以不能选取石蕊作指示剂,故A错误;
B.X点为第一反应终点,溶液中的溶质为NaHA,溶液中存在质子守恒c(OH-)+c(A2-)=c(H+)+c(H2A);故B错误;
C.Y点溶液=1.5,所以溶液中的溶质为等物质的量的NaHA和Na2A,根据物料守恒可知2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-)+3c(H2A);故C错误;
D.Na2A溶液主要存在A2-的水解:A2-+H2O=HA-+OH-;据图可知当c(A2-)=c(HA-)时溶液pH=9.7,溶液中c(OH-)=10-4.3mol/L,而Na2A的第一步水解平衡常数Kh=当c(A2-)=c(HA-)时Kh=c(OH-)=10-4.3,设0.01mol/LNa2A溶液中c(A2-)=amol/L,则c(OH-)amol/L,Kh=解得a=10-3.15mol/L,即c(OH-)=10-3.15mol/L;所以溶液的pH=10.85,故D正确。
【点睛】
解决此类题目的关键是弄清楚各点对应的溶质是什么,再结合三大守恒去判断溶液中的离子浓度关系;D选项为难点,学习需要对“c(A2-)=c(HA-)”此类信息敏感一些,通过满足该条件的点通常可以求出电离或水解平衡常数。6、D【分析】【详解】
A.常温下向的氨水中逐滴加入的盐酸,一水合氨浓度减小,表示浓度变化的曲线是A;故A正确;
B.的电离常数平衡常数只随温度变化,取时的浓度计算,此时故B正确;
C.当加入盐酸体积为50mL时,此时溶液溶液中存在等浓度的一水合氨、氯化铵,溶液中存在电荷守恒物料守恒得到:得到故C正确;
D.时的溶液中的物质的量分数等于的物质的量分数;等浓度的铵根离子和一水合氨溶液中,一水合氨电离程度大于铵根离子水解程度,溶液显碱性,故D错误。
综上所述;答案为D。
【点睛】
分析每个点的溶质以及该点溶液显酸碱性,两个轮子的曲线交点所得溶液不一定显中性。7、C【分析】【详解】
A;第二步反应中铬元素和铁元素化合价变化;为氧化还原反应,故A正确;
B;酸性条件下;重铬酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应生成铬离子和铁离子,故B正确;
C;用强碱氢氧化钡调节溶液的pH;会引入钡离子杂质,会污染水,故C错误;
D、当溶液中的pH大于等于5时,根据氢氧化铬的溶度积计算,铬离子浓度小于等于10-5mol/L,说明铬元素完全沉淀,故D正确。二、填空题(共9题,共18分)8、略
【分析】【详解】
(1)某反应的平衡常数表达式为K=发生反应为
根据盖斯定律,②×2-③-①得出:
(2)①相同条件下,气体的物质的量之比等于其压强之比;
开始(mol/L)1.0000
反应(mol/L)0.51.00.25
2min(mol/L)0.51.00.25
气体的物质的量之比等于其压强之比,
②a.NO2和O2的浓度比始终都不变;不能确定反应是否达到化学平衡状态,a错误;
b.该反应为气体体积增大的反应,压强为变量,容器中压强不再变化,说明各组分的浓度不再变化,反应已达到化学平衡状态,b正确;
c.应为v正(NO2)=2v逆(N2O5)才表明达到化学平衡状态;c错误;
d.该反应前后都是气体;气体总质量;气体体积为定值,则密度为定值,不能根据密度判断平衡状态,d错误;
(3)达到平衡时,v正=v逆,k正/k逆;
(4)①合成氨反应放热;温度越低氨气的百分含量越高,曲线a对应的温度是200℃
②
始(mol)130
转(mol)x3x2x
平(mol)1-x3-3x2x
M点时:
则氢气的转化率为:【解析】2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5kJ·mol-17∶4(或1.75∶1)0.22mol·L-1·min-1b200℃75%9、略
【分析】【详解】
(1)化学平衡常数=则该反应的化学平衡常数的表达式K=
答案为:
(2)①根据反应C4H10(g)C4H8(g)+H2(g),该反应是气体物质的量增大的反应,增大压强平衡逆向移动;图像表明,温度一定时,压强由p1变为p2,异丁烷的平衡转化率减小,平衡逆向移动,可知p12;
答案为:<;该反应是气体物质的量增大的反应,增大压强平衡逆向移动;图像表明,温度一定时,压强由p1变为p2,异丁烷的平衡转化率减小,平衡逆向移动,可知p12;
②设异丁烷初始物质的量为a,平衡转化率为40%,则根据反应利用三段式:C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)
初始(mol)a00
变化(mol)40%a40%a40%a
平衡(mol)(1-40%)a40%a40%a
则平衡混合气中异丁烯的物质的量分数最多为×100%=28.6%;
答案为:28.6;
(3)①a.由上表数据;相同温度下,同一催化剂选择不同的载体异丁烷转化率和异丁烯收率不同,即催化效果不同,说明不同载体会影响催化剂的活性,故a正确;
b.以γ-Al2O3为载体时,随着温度的升高异丁烷转化率不断升高,而异丁烯收率基本不变;以TiO2为载体时,异丁烷转化率和异丁烯收率都随着温度的升高而增大,说明不同的载体会影响催化剂的选择性,故b正确;
c.化学平衡常数只与温度有关;与催化剂或催化剂载体无关,故c错误;
答案选ab;
②以γ-Al2O3为载体时温度升高时;异丁烯的收率增加的可能原因:催化剂活性增加,反应速率加快,平衡正向移动;温度继续升高,异丁烯的收率下降的可能原因:催化剂的选择性下降,发生副反应的异丁烷的比例增加;
答案为:温度升高时异丁烯的收率增加的可能原因:催化剂活性增加,反应速率加快,平衡正向移动(或其他合理原因);温度继续升高,异丁烯的收率下降的可能原因:催化剂的选择性下降,发生副反应的异丁烷的比例增加(或其他合理原因)。【解析】<该反应是气体物质的量增大的反应,增大压强平衡逆向移动;图像表明,温度一定时,压强由p1变为p2,异丁烷的平衡转化率减小,平衡逆向移动,可知p1228.6ab温度升高时异丁烯的收率增加的可能原因:催化剂活性增加,反应速率加快,平衡正向移动(或其他合理原因);温度继续升高,异丁烯的收率下降的可能原因:催化剂的选择性下降,发生副反应的异丁烷的比例增加(或其他合理原因)10、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.d11、略
【分析】【详解】
(1)根据H2A的电离是分步电离可以知道H2A是弱酸,所以Na2A溶液显碱性,水解原理是:A2-+H2OHA-+OH-,故答案为:A2-+H2OHA-+OH-;
(2)H2A的第一步电离为完全电离,则溶液中没有H2A分子;
A.0.1mol/L的Na2A溶液中,根据A原子守恒;所以c(A2−)+c(HA−)=0.1mol·L−1;A项错误;
B.在溶液中,根据质子守恒得:c(OH−)=c(H+)+c(HA−);B项正确;
C.0.1mol/L的Na2A溶液中,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-);C项正确;
D.由物料守恒可知c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-);D项正确,故答案为:BCD;
(3)A.温度越高,水的离子积常数越大,根据图象知,b点Kw=10−12,c点Kw=10−13,a点Kw=10−14,所以b>c>a;A项错误;
B.c点Kw=10−13;则c曲线的纯水中6<pH<7,c点的pH=6,则该溶液呈酸性,所以纯水仅升高温度,不能从a点变到c点,B项错误;
C.由图可计算出各点的水的离子积,d点Kw=10−14,b点Kw=10−12,c点Kw=10−13,所以水的电离常数Kw数值大小关系为:b>c>a;C项正确;
D.b点Kw=10−12;中性溶液pH=6,将pH=2的硫酸与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同,等体积混合溶液呈中性,D项正确;故选CD。
【点睛】
本题易错点(3),图象数据分析,要先明确纵轴、横轴所代表的意义,结合水的离子积常数Kw=c(H+)×c(OH-)计算判断,温度越高,水的离子积常数越大。【解析】①.A2-+H2OHA-+OH-②.BCD③.CD12、略
【分析】【分析】
(1)等物质的量混合时;二者恰好反应生成盐,根据溶液的pH判断酸性强弱;
(2)混合溶液的溶质为等物质的量的HA和NaA,pH>7说明A-的水解大于HA的电离;结合电荷守恒判断;
(3)由电荷守恒关系式变形得c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+);
(4)根据二元酸的电离方程式知,B2-只发生第一步水解;结合电荷守恒和物料守恒分析解答.
【详解】
(1)若HA是强酸;恰好与NaOH溶液反应生成强酸强碱盐,pH=7;若HA是弱酸,生成的NaA水解显碱性,pH>7,故答案为:a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸;
(2)混合溶液的溶质为等物质的量的HA和NaA,pH>7说明A-的水解大于HA的电离,故答案为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);
(3)由电荷守恒关系式变形得c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-3-10-11)mol•L-1,
故答案为:10-3-10-11;
(4)在Na2B中存在水解平衡:B2-+H2OHB-+OH-,HB-不会进一步水解,所以溶液中没有H2B分子;
A.由物料守恒得c(B2-)+c(HB-)=0.1mol•L-1;故A正确;
B.HB-不会进一步水解,所以溶液中没有H2B分子;故B错误;
C.溶液中质子守恒得c(OH-)=c(H+)+c(HB-);故C正确;
D.溶液中电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-),故D错误;
故答案为:AC.
【点睛】
本题第(4)题中要注意题目所给信息H2B=H++HB-,第一步电离是完全的,所以HB-不会发生水解,不要惯性思维。【解析】①.a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸②.c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)③.10-3-10-11④.AC13、略
【分析】【分析】
⑴表1所给的四种酸中,K越大,酸越强,因此酸性最弱的是HCN;A选项,升高温度,平衡正向移动,电离程度增大,电离常数变大,故A不符合题意;B选项,加水稀释,平衡正向移动,电离程度增大,但电离常数不变,故B符合题意;C选项,加少量的CH3COONa固体;平衡逆向移动,电离程度减小,电离常数不变,故C不符合题意;D选项,加少量冰醋酸,平衡正向移动,电离程度减小,电离常数不变,故D不符合题意。
⑵醋酸和一水合氨的K相同,则CH3COONH4的水溶液呈中性,该溶液中存在的各离子浓度大小关系是c(NH4+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)。
⑶物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,说明水解程度大于电离程度氢氧根浓度大于氢离子浓度,因此CN-水解消耗大于生成的;因此浓度小于钠离子浓度。
【详解】
(1)表1所给的四种酸中,K越大,酸越强,因此酸性最弱的是HCN;A选项,升高温度,平衡正向移动,电离程度增大,电离常数变大,故A不符合题意;B选项,加水稀释,平衡正向移动,电离程度增大,但电离常数不变,故B符合题意;C选项,加少量的CH3COONa固体;平衡逆向移动,电离程度减小,电离常数不变,故C不符合题意;D选项,加少量冰醋酸,平衡正向移动,电离程度减小,电离常数不变,故D不符合题意;综上所述,答案为:HCN;B。
(2)醋酸和一水合氨的K相同,则CH3COONH4的水溶液呈中性,该溶液中存在的各离子浓度大小关系是c(NH4+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+),故答案为中性;c(NH4+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)。
(3)物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,说明CN-水解程度大于HCN电离程度,因此CN-水解消耗大于生成的,因此浓度小于钠离子浓度,该溶液中离子浓度从大到小的排列为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),故答案为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。【解析】①.HCN②.B③.中性④.c(NH4+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)⑤.c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)14、略
【分析】【分析】
⑴先写出离子浓度大小;再得出结论。
⑵根据和三大守恒分析。
【详解】
⑴亚硫酸钠虽然能水解,但程度不大,所以主要离子为钠离子和亚硫酸根离子,由于还能少量水解,溶液中水电离出氢氧根离子和氢离子,故氢氧根离子浓度略大于由于溶液呈碱性,所以是最小的,所以离子浓度大小关系为:故是故答案为:
⑵亚硫酸钠为强电解质,完全电离,亚硫酸根离子为多元弱酸根离子,部分发生水解生成亚硫酸氢根离子和氢氧根离子,亚硫酸氢根离子继续水解生成硫离子和氢氧根离子,溶液中还存在水的电离,
a.根据物料守恒可知,故a错误;
b.根据电荷守恒可知,故b正确;
c.根据质子守恒可知,故c错误。
故答案为:b。【解析】b15、略
【分析】【分析】
(1)等物质的量混合时;二者恰好反应生成盐,根据溶液的pH判断酸性强弱;
(2)任何溶液中都存在电荷守恒;根据电荷守恒判断;
(3)混合溶液的溶质为等物质的量的HA和NaA,pH>7说明A-的水解大于HA的电离,结合电荷守恒判断;根据物料守恒得2c(Na+)=c(A-)+c(HA);
(4)由电荷守恒关系式变形得c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)。
【详解】
(1)若HA是强酸,恰好与NaOH溶液反应生成强酸强碱盐,pH=7;若HA是弱酸,生成的NaA水解显碱性,pH>7;
故答案为:a=7时,HA是强酸;a>7时;HA是弱酸;
(2)混合溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A−)+c(OH−),由于pH=7,则c(Na+)=c(A−);
故答案为:C;
(3)混合溶液的溶质为等物质的量的HA和NaA,pH>7说明A−的水解大于HA的电离,所以离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(A−)>c(OH−)>c(H+);根据物料守恒得2c(Na+)=c(A−)+c(HA)=0.2mol⋅L−1;
故答案为:c(Na+)>c(A−)>c(OH−)>c(H+);0.2;
(4)由电荷守恒关系式变形得c(Na+)−c(A−)=c(OH−)−c(H+)=(10−4−10−10)mol⋅L−1;
故答案为:10−4−10−10。
【点睛】
本题主要考查弱电解质的电离平衡,溶液离子浓度大小的比较等,主要考查溶液中的平衡,有一定难度。【解析】时,HA是强酸;时,HA是弱酸16、略
【分析】【分析】
(1)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;
(2)0.3mol乙炔燃烧生成二氧化碳气体和液态水时;放出389.9kJ热量,则2mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液体水放出热量为2599.2kJ;
(3)氢氧燃料电池中;氢气做负极,碱性条件下在负极放电生成水。
【详解】
(1)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(2)7.80g乙炔的物质的量为=0.3mol,0.3mol乙炔燃烧生成二氧化碳气体和液态水时,放出389.9kJ热量,则2mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液体水放出热量为=2599.2kJ,反应的热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2599.2kJ·mol-1,故答案为2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2599.2kJ·mol-1;
(3)氢氧燃料电池中,氢气做负极,碱性条件下在负极放电生成水,电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,故答案为H2-2e-+2OH-=2H2O。
【点睛】
书写热化学方程式时注意物质的聚集状态不能漏写、反应热的符号和单位不要漏写是解答易错点。【解析】.2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2599.2kJ·mol—1H2-2e-+2OH-=2H2O三、判断题(共1题,共2分)17、×【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、实验题(共3题,共30分)18、略
【分析】【详解】
(1)常温下,pH=10的氨水中,c(H+)=10-10mol/L,c(OH-)==10-4mol·L-1,氨水中氢离子全部由水电离,水电离出的氢氧根和氢离子浓度相等,所以c(OH-)水=10-10mol·L-1;
(2)若是强电解质,则0.010mol·L-1氨水溶液中c(OH-)应为0.010mol·L-1;pH=12,而实际上pH=10,说明一水合氨不完全电离,为弱电解质,故正确;
(3)滴入酚酞显红色,说明显碱性,一水合氨可以电离出氢氧根使溶液显碱性,电离方程式为NH3·H2O⇌NH+OH-;加入CH3COONH4晶体,NH浓度增大,氨水的电离平衡左移,溶液中c(OH-)减小;碱性减弱颜色变浅;该实验说明一水合氨溶液中存在电离平衡,能说明一水合氨是弱电解质;
(4)若一水合氨是弱电解质,加水稀释促进其电离,则由10mL稀释到1000mL后其pH会变小,且变化小于2,即a、b满足a-2【解析】10-4mol·L-110-10mol·L-1正确若是强电解质,则0.010mol·L-1氨水溶液中c(OH-)应为0.010mol·L-1,pH=12NH3·H2O⇌NH+OH-加入CH3COONH4晶体,NH浓度增大,氨水的电离平衡左移,溶液中c(OH-)减小能a-219、略
【分析】【分析】
(1)与反应生成铜和硫;
(2)根据现象结合离子反应的实质分析作答;
(3)根据分析计算。
【详解】
(1)根据题意可知,蛋壳外表逐渐出现金属铜,同时烧杯中的溶液渐渐褪色,并变得浑浊,说明反应生成了铜和硫,反应的离子方程式为:
(2)可从蛋壳内通过蛋壳上的微孔向蛋壳外扩散并与反应生成Cu和S,而不能通过蛋壳微孔向蛋壳内扩散;所以在蛋壳外侧发生了上述离子反应;
(3)由实验现象可知与生成和S,说明从蛋壳内扩散到蛋壳外。没有沉淀生成,说明【解析】可从蛋壳内通过蛋壳上的微孔向蛋壳外扩散并与反应生成Cu和S,而不能通过蛋壳微孔向蛋壳内扩散20、略
【分析】【分析】
(1)①实验i中,发生吸氧腐蚀,在碳棒附近溶液中生成OH-;使酚酞变色。
②在碳棒上,发生O2得电子生成OH-的电极反应。
(2)①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是既然K3[Fe(CN)6]具有氧化性;就可直接与Fe作用。
②用稀硫酸酸洗后,铁片表面的氧化膜去除,再进行实验iii,铁片表面产生蓝色沉淀,则Cl-的作用与硫酸相同。
(3)A.酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)反应产生蓝色沉淀,表明K3[Fe(CN)6]能与铁作用生成Fe2+;
B.酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)反应产生蓝色沉淀,可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+;也可能是铁片发生了吸氧腐蚀;
C.铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)反应产生蓝色沉淀,只能是Cl-破坏氧化膜,然后K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+;
D.铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2)反应产生蓝色沉淀,可能是铁片与盐酸直接反应生成Fe2+,也可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+。
(4)为证实铁发生了电化学腐蚀,可连好装置一段时间后,不让K3[Fe(CN)6]与Fe接触,而是取Fe电极附近的溶液,进行Fe2+的检验。
【详解】
(1)①实验i中,发生吸氧腐蚀,碳棒为正极,发生O2得电子生成OH-的反应;从而使碳棒附近溶液变红。答案为:碳棒附近溶液变红;
②在碳棒上,O2得电子生成OH-,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。答案为:O2+4e-+2H2O=4OH-;
(2)①有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是既然K3[Fe(CN)6]具有氧化性,就有可能发生K3[Fe(CN)6]与Fe的直接作用。答案为:K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2+,会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2+的检验;
②用稀硫酸酸洗后,铁片表面的氧化膜被破坏,再进行实验iii,铁片表面产生蓝色沉淀,则Cl-的作用与硫酸相同,也是破坏铁表面的氧化膜。答案为:Cl-破坏了铁片表面的氧化膜;
(3)A.已除O2的铁片不能发生吸氧腐蚀,只能发生铁片、K3[Fe(CN)6]溶液的反应,从而表明K3[Fe(CN)6]能与铁作用生成Fe2+;A符合题意;
B.酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2),同时满足两个反应
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