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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年新科版选修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总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、25℃时,用蒸馏水稀释10mLpH=11的氨水。下列叙述正确的是A.该10mL氨水的浓度为0.001mol/LB.稀释至100mL时,溶液的pH小于10C.稀释时,溶液中所有的离子的浓度均变小D.稀释过程中,的值一定增大2、用pH试纸测量碱溶液的pH时,若事先将pH试纸用蒸馏水润湿,则测量结果会A.偏大B.偏小C.不变D.无法判断3、向1L浓度均为和氢氧化钠的混合溶液中缓慢加入二氧化碳,随增大,溶液中下列离子浓度对应关系正确的是。选项溶液中离子的物质的量浓度关系Ac(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(AlO2-)BCD
A.AB.BC.CD.D4、常温下,将浓度均为0.1mol·L-1的一元酸HX和NaOH溶液等体积混合后,测得溶液的pH=a。下列有关说法错误的是()A.若a=8,则此时溶液中:c(Na+)-c(X-)=9.9×10-7mol·L-1B.若HX为弱酸,混合后的溶液中:c(X-)+c(HX)=0.05mol·L-1C.若混合后c(H+)<则反应后的溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)D.若混合后a=7,则0.1mol·L-1的HX溶液中:c(OH-)+c(X-)<0.1mol·L-15、常温下将NaOH溶液滴加到H2X溶液中,混合溶液的pH与的变化关系如图所示。下列叙述正确的是。
A.H2X为二元强酸B.当=1时,溶液中c(HX-)=c(H2X)C.NaHX溶液中c(H+)--)D.当溶液pH=4.6时c(HX-)>c(X2-)6、常温下,向20.00mL0.1mol/L的甲胺(CH3NH2)溶液中滴加0.1mol/L的盐酸;混合溶液的pH与相关微粒浓度比值的对数关系如图所示。下列说法不正确的是。
A.已知甲胺的碱性稍强于氨,甲胺在水中的电离方程式为CH3NH3++H2O⇌CH3NH2+OH﹣B.b点加入的盐酸体积V<20.00mLC.将等物质的量的CH3NH2和CH3NH3Cl溶于蒸馏水,可得到a点对应的溶液D.常温下,甲胺的电离常数为Kb,则pKb=-lgKb=3.47、一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示,图中有机废水中有机物用C6H10O5表示。下列有关说法正确的是。
A.b电极为该电池的负极B.b电极附近溶液的pH减小C.a电极反应式:C6H10O5-24e-+7H2O=6CO2↑+24H+D.中间室:Na+移向左室,Cl-移向右室8、新型的乙醇电池结构如图所示,它用碘酸类质子溶剂,在200℃左右时供电,其效率比甲醇电池高出32倍,且更安全.已知电池总反应式为C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O.下列说法不正确的是()
A.a极为电池的负极,该电极发生氧化反应B.电池工作时电子由a极流出沿导线经灯泡到b极C.电池正极的电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣D.电池工作时,1mol乙醇被氧化转移12mol电子9、对外加电流的保护法中,下列叙述正确的是A.电子从被保护金属流向电源的负极B.被保护的金属与电源的负极相连C.在被保护的金属表面上发生氧化反应D.被保护的金属表面上不发生氧化反应,也不发生还原反应评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)10、(1)在25℃、101kPa下,1g液态甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧的热化学方程式为_______________。
(2)甲醇蒸气转化为氢气的一种原理是CH3OH和H2O反应生成CO2和H2。下图是该过程中能量变化示意图。
若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,正反应活化能a的变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”),反应热ΔH的变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”)。请写出反应进程CH3OH(g)和H2O(g)反应的热化学方程式_______________。11、氮是地球上含量丰富的一种元素;氮及其化合物在工农业生产;生活中有着重要作用。
(1)上图是和反应生成过程中能量的变化示意图,下列有关说法正确的是_______。
a.反应物的总能量比生成物的总能量高。
b.反应物的活化能比生成物的活化能高。
c.反应物的总键能比生成物的总键能高。
d.该反应为熵增反应。
(2)请写出和反应的热化学方程式:_______,决定该反应进行方向的主要判据为________。
(3)试根据表中及图中数据计算的键能______________kJ/mol;。化学键键能/kJ/mol390943
(4)用催化还原还可以消除氮氧化物的污染。已知:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);△H1=-akJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H2=-bkJ/mol
若1molNH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热△H3=_____________kJ/mol(用含a、b的式子表示)。12、为有效控制雾霾;各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物;碳氧化物和硫氧化物含量显得尤为重要。
I.汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2+O22NO;是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
(1)在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如右图所示,根据图像判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的△H__________0(填“>"或“<”)。
(2)在T3温度下,向2L密闭容器中充入10molN2与5molO2,50秒后达到平衡,测得NO的物质的量为2mol,则该反应的速率v(N2)_________。该温度下,若增大压强此反应的平衡常数将____________(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确记”);若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1mol,则达到平衡后O2的转化率为__________。
II.甲烷和甲醇可以做燃料电池;具有广阔的开发和应用前景,回答下列问题。
(3)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单;能量转化率高、对环境无污染;可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如右图所示:
通入a气体的电极是原电池的____________极(填“正”或“负”),其电极反应式为_______________。
(4)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml。闭合K后,若每个电池甲烷用量为0.224L(标况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为__________(法拉第常数F=9.65×104C/mol),若产生的气体全部逸出,电解后溶液混合均匀,电解后U形管中溶液的pH为_________。13、对可逆反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)达到平衡时,各物质的物质的量浓度满足以下关系:=K(为一常数),K称为化学平衡常数,其反应的K值只与温度有关。现有反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH=-QkJ·mol-1。在850℃时;K=1。
(1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K_______1(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2,则:①当x=5.0时,上述平衡向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是_______。
(3)在850℃时,若设x=5.0和x=6.0,其他物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为a%、b%,则a_______b(填“大于”“小于”或“等于”)。14、在某一容积为2L的密闭容器内,加入0.8molH2和0.6molI2,在一定条件下发生反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)ΔH<0。反应中各物质的物质的量随时间变化情况如图:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为______,若升高温度,化学平衡常数K______(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(2)根据图中数据,反应开始至达到平衡时,平均速率v(HI)=_____mol·L-1·min-1,转化率α(H2)=_____。
(3)HI的体积分数φ(HI)随时间变化如图中曲线Ⅱ所示。若改变反应条件,在甲条件下φ(HI)的变化如图中曲线Ⅰ所示,在乙条件下φ(HI)的变化如图中曲线Ⅲ所示。则甲条件可能是_____(填入下列条件的序号,下同),乙条件可能是______。
①恒容条件下;升高温度。
②恒容条件下;降低温度。
③恒温条件下;缩小反应容器体积。
④恒温条件下;扩大反应容器体积。
⑤恒温恒容条件下,加入适当催化剂15、(1)碳酸:H2CO3,K1=4.3×10﹣7,K2=5.6×10﹣11
草酸:H2C2O4,K1=5.9×10﹣2,K2=6.4×10﹣5
0.1mol/LNa2CO3溶液的pH_____0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH;(选填“大于”“小于”或“等于”)
(2)等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是_____;若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是_____(选填编号);
a.c(H+)>c(HC2O)>c(HCO)>c(CO)
b.c(HCO)>c(HC2O)>c(C2O)>c(CO)
c.c(H+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(CO)
d.c(H2CO3)>c(HCO)>c(HC2O)>c(CO)16、向等物质的量浓度的Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中主要含硫各物种(H2S、HS—、S2—)的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如下图所示(忽略滴加过程H2S气体的逸出)。
(1)含硫物种B表示__________(填离子符号)。
(2)在滴加盐酸过程中,溶液中c(Na+)与含硫各物种浓度的大小关系为_____________(填选字母)。
a.c(Na+)=c(H2S)+c(HS—)+2c(S2—)
b.2c(Na+)=c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)
c.c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)]17、含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液;在化学上用作缓冲溶液。向其中加入少量酸或碱时溶液的酸碱性变化不大。
(1)向该溶液中加入少量盐酸时,发生反应的离子方程式是____________________;向其中加入少量KOH溶液时,发生反应的离子方程式是____________________。
(2)现将HA溶液和NaOH溶液等体积混合;得到缓冲溶液。
①若HA为该溶液显酸性,则溶液中________(填“”、“”或“”)。
②若HA为该溶液显碱性,溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是_______________。18、以废治废;变废为宝可以实现资源的综合利用。用废铁块、废盐酸可以生产净水剂聚合氯化铁和高铁酸钠;转化关系如图所示:
(1)A溶液中一定含有的溶质是_______。
(2)若使③中水解程度变大,可采取的措施是_______(填字母序号)。
a.加热b.加入NaHCO3c.加入NH4Cl
(3)写出③中水解生成Fe2(OH)mCl6-m反应的化学方程式:______。
(4)将废铁块进行预处理制成电极,通过电解制备高铁酸钠,该装置原理示意图如图所示。铁块做_______(填“阳极”或“阴极”),对应的电极反应式为_______。
(5)高铁酸钠在水中缓慢产生红褐色沉淀和一种气体,该反应的离子方程式:_______。评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)19、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分四、元素或物质推断题(共1题,共2分)20、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_____________________________。评卷人得分五、有机推断题(共1题,共10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:_____。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、D【分析】【详解】
A.一水合氨是弱电解质;在水溶液里部分电离,则溶液中氨水浓度大于氢氧根离子的浓度,25℃时,pH=11氨水的浓度大于0.001mol/L,故A错误;
B.一水合氨是弱电解质,加水稀释促进一水合氨电离,将10mLpH=11的氨水稀释至100mL,氨水稀释10倍后,溶液中氢氧根离子浓度大于原来的则稀释后溶液的pH在10~11之间,故B错误;
C.加水稀释促进一水合氨电离,溶液中c(OH-)减小,温度不变,则水的离子积常数不变,则溶液中c(H+)增大;故C错误;
D.加水稀释氨水,促进一水合氨电离,导致溶液中n(NH4+)增大、n(NH3·H2O)减小,则溶液中增大;故D正确;
故选D。
【点睛】
本题的易错点为C,要注意稀释氨水过程中,溶液中主要存在的离子的浓度均会减小,即c(OH-)、c(NH4+)、c(NH3·H2O)都会减小,但温度不变,水的离子积常数不变,溶液中c(H+)增大。2、B【分析】【分析】
用pH试纸测定未知溶液的pH时;正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH。不能用水湿润pH试纸,否则稀释了某碱溶液,使溶液的碱性减弱,据此进行分析判断。
【详解】
用pH试纸测定未知溶液的pH时不能先将试纸用蒸馏水润湿,否则稀释了某碱溶液,使溶液的碱性减弱,测得的结果与实际的pH比较偏小。答案选B。3、B【分析】【详解】
n(NaOH)=n(NaAlO2)=0.1mol/L×1L=0.1mol,随着CO2的通入依次发生的反应为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、CO2+2NaAlO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3、CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3;
当时,氢氧化钠消耗二氧化碳,生成碳酸钠,所得溶液中溶质为碳酸钠和偏铝酸钠,所以正确的离子浓度大小为:选项A错误;
B、当时,所得溶液中溶质为碳酸钠,溶液中的物料守恒为所以选项B正确;
C.当时,即在B的基础上再通所得溶液中溶质为碳酸钠和碳酸氢钠,则最小,正确的离子浓度的关系为:选项C错误;
D.当时,所得溶液中溶质为的碳酸氢钠,溶液中的电荷守恒为选项D错误;
答案选B。4、D【分析】【详解】
A.将浓度均为0.1mol·L-1的HX与NaOH溶液等体积混合,反应后得到0.05mol·L-1NaX溶液。若溶液pH=8,则NaX为强碱弱酸盐,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)-c(X-)=c(OH-)-c(H+)=10-6mol·L-1-10-8mol·L-1=9.9×10-7mol·L-1;故A正确;
B.根据物料守恒得c(X-)+c(HX)=0.05mol·L-1;故B正确;
C.若混合后c(H+)<=10-7mol·L-1,溶液显碱性,则NaX溶液中X-发生了水解,离子浓度大小为c(Na+)>c(X-)>c(OH-);故C正确;
D.若混合后a=7,则HX为强酸,0.1mol·L-1的HX溶液中c(X-)=0.1mol·L-1,c(X-)+c(OH-)>0.1mol·L-1;故D错误;
选D。5、D【分析】【分析】
据H2X溶液中存在的离子确定属于的类型,当或=0,即或=1;两离子浓度相等,结合图象可判断溶液的酸碱性以及离子浓度大小等情况。
【详解】
A.根据题意,如果H2A为二元强酸,完全电离,则不存在两个对数函数;所以H2X为二元弱酸;故A错误;
B.=1时,=10,推出c(HX-)=10c(H2X);故B错误;
C.向H2X溶液中滴加NaOH,从开始到全部生成NaHX时,逐渐增大,根据图像,溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-);故C错误;
D.当溶液pH=4.6时,=-0.8,即c(HX-)>c(X2-);故D正确;
故答案选D。6、C【分析】【详解】
A.甲胺(CH3NH2)类似于氨,但碱性稍强于氨,说明甲胺也是弱电解质,在水溶液中部分电离,其电离方程式为CH3NH2+H2O⇌CH3NH3++OH﹣;故A正确;
B.CH3NH3Cl为强酸弱碱盐;其水溶液呈酸性,要使混合溶液呈中性,则甲胺应该稍微过量,甲胺和稀盐酸浓度相等,所以甲胺体积大于盐酸,则加入稀盐酸体积小于20mL,故B正确;
C.将等物质的量的CH3NH2和CH3NH3Cl一起溶于蒸馏水,CH3NH2电离程度大于CH3NH3Cl水解程度,所以溶液中c(CH3NH3+)>c(CH3NH2),lg>0,应该在a、b之间;故C错误;
D.当lg=0时,c(CH3NH2)=c(CH3NH3+),溶液的pH=10.6,则Kb==c(OH﹣)==10﹣3.4,所以pKb=﹣lgKb=3.4;故D正确;
答案选C。7、C【分析】【分析】
该原电池中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则右边装置中电极b是正极,电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O,左边装置电极a是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H10O5-24e-+7H2O=6CO2↑+24H+。据此解答。
【详解】
A.该原电池中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则右边装置中电极b是正极;故A错误;
B.右边装置中电极b是正极,电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O;氢离子参加反应导致溶液酸性减小,溶液的pH增大,故B错误;
C.左边装置电极a是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H10O5-24e-+7H2O=6CO2↑+24H+;故C正确;
D.放电时,电解质溶液中阳离子Na+移向正极右室,阴离子Cl-移向负极室左室;故D错误;
故选C。8、C【分析】【详解】
分析:由质子的定向移动方向可知a为负极,b为正极,负极发生氧化反应,乙醇被氧化生成CO2和H+,电极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+,正极氧气得到电子被还原,电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O;结合电极反应解答该题.
详解:A、原电池工作时,阳离子向正极移动,则b为正极,a为负极,乙醇在负极失电子发生氧化反应,故A正确;B、原电池中电子从负极流向正极,则电子由a极流出沿导线经灯泡到b极,故B正确;C.酸性条件下,氧气得电子生成水,池工作时,正极的电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O,故C错误;D.乙醇被氧化生成CO2和H+,电极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+;则1mol乙醇被氧化转移12mol电子,故D正确;故选C。
点睛:本题考查原电池知识,解题关键:根据电池总反应书写电极方程式的方法以及原电池正极的判断,难点D,有机物在电极反应中价态的变化,转移电子数的计算。9、B【分析】【分析】
【详解】
A.外加电流的保护法中;被保护的金属作阴极,与电源的负极相连,电子从电源的负极流向被保护金属,故A错误;
B.外加电流的保护法中;被保护的金属作阴极,与电源的负极相连,故B正确;
C.被保护的金属作阴极;在被保护的金属表面上发生还原反应,故C错误;
D.被保护的金属作阴极;阴极得到电子发生还原反应,故D错误;
故选B。二、填空题(共9题,共18分)10、略
【分析】【详解】
(1)在25℃、101kPa下,1g液态甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,因此1mol甲醇即32g甲醇燃烧反应生成二氧化碳和液态水放出热量为22.68kJ×32=725.76kJ,因此甲醇燃烧的热化学方程式为CH3OH(1)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)ΔH=-725.76kJ·mol-1。
(2)反应体系中加入催化剂,降低了活化能,焓变不变,因此正反应活化能a的变化是减小,反应热ΔH的变化是不变;根据反应物活化能减去生成物活化能得到焓变,因此CH3OH(g)和H2O(g)反应的热化学方程式为CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH=(a-b)kJ·mol-1。【解析】CH3OH(1)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)ΔH=-725.76kJ·mol-1减小不变CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=(a-b)kJ·mol-111、略
【分析】【分析】
(1)根据图像,该反应物的总能量比生成物的总能量高,结合N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)分析判断;
(2)先求出此反应的焓变;根据热化学方程式的书写规则再写出热化学方程式;该反应后气体的物质的量减少,结合复合判据分析解答;
(3)根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能计算;
(4)利用盖斯定律分析计算。
【详解】
(1)根据图像,反应物的总能量比生成物的总能量高,说明该反应为放热反应,反应物的总键能小于生成物的总键能;反应物的活化能为254kJ/mol,生成物的活化能为300kJ/mol,反应物的活化能比生成物的活化能低,反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);正反应是一个熵减小的反应,正确的只有a,故答案为a;
(2)反应物总能量大于生成物总能量,应为放热反应,生成1mol氨气放出46kJ热量,则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92kJ/mol,该反应是一个熵减小的反应,决定该反应进行方向的主要判据为焓判据,故答案为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92kJ/mol;焓判据;
(3)反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能;设H-H的键能为x,则943kJ/mol+3x-6×390kJ/mol=-92kJ/mol,x=435kJ/mol,故答案为435;
(4)①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);△H1=-akJ/mol,②N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H2=-bkJ/mol,根据盖斯定律,将可得:NH3(g)+NO(g)=N2(g)+H2O(g)△H3=kJ/mol,故答案为【解析】a(合理即可)焓判据或ΔH<043512、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(1)根据题给图像知,温度为T2时先达到平衡状态,说明温度为T2时反应速率快,故温度:T1<T2,但温度为T2时反应达平衡时氮气的体积分数低;说明升高温度平衡向正反应方向进行,正方应是吸热反应,即△H>0。
(2)50秒后达到平衡,测得NO的物质的量为2mol,根据方程式可知消耗氮气是1mol,则该反应的速率v(N2)根据公式v=△n/V△t将题给数据代入计算得υ(N2)==0.01mol·L-1·s-1;平衡常数只与温度有关系,增大压强平衡常数不变;平衡时氮气和氧气的浓度分别是5mol/L-0.5mol/L=4.5mol/L、2.5mol/L-0.5mol/L=2mol/L,NO的浓度是1mol/L,T3温度下该反应的化学平衡常数K=1/9,如果该温度下,若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1mol;则。
N2(g)+O2(g)2NO(g)
起始浓度(mol/L)0.50.50
转化浓度(mol/L)xx2x
平衡浓度(mol/L)0.5-x0.5-x2x
因此平衡常数K==1/9,解得x=1/14,因此达到平衡后N2的转化率为14.3%;
(3)燃料电池中,通入燃料的电极为负极,发生氧化反应。根据装置图可知左侧是电子流出的一极,所以通入a气体的电极是原电池的负极。由于存在质子交换膜,所以甲醇被氧化生成二氧化碳,电极方程式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+;
(4)电解氯化钠溶液的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,可知关系式1molCH4~8mole﹣~8molNaOH,故若每个电池甲烷通入量为0.224L(标准状况),生成0.08molNaOH,c(NaOH)=0.08mol÷0.8L=0.1mol/L,pH=13;电解池通过的电量为×8×9.65×104C•mol﹣1=7.72×103C(题中虽然有两个燃料电池;但电子的传递量只能用一个池的甲烷量计算。
考点:考查外界条件对平衡状态的影响以及有关计算、电化学原理的应用等【解析】>0.01mol/(L.s)不变14.3%负CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+7.72×103c1313、略
【分析】【详解】
试题分析:(1)从题给信息知:正反应是放热反应,升温,平衡向逆反应方向移动,CO2和H2的浓度将减少,而CO和H2O(g)的浓度将增大;故K值减少;
(2)将1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2代入式中,得x=3.0mol<5.0mol,平衡向逆反应方向移动。若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是:x<3.0mol。
(3)其他物质的投料不变,增加H2的量,平衡向逆反应方向移动,但H2的转化率将减少。
考点:化学平衡【解析】①.小于②.逆反应③.x<3.0④.小于14、略
【分析】【分析】
本题考查化学平衡已到的影响因素及计算;图像分析注意拐点,先拐先平,说明其反应速率快,热化学中影响反应速率的因素有:浓度;温度、压强、催化剂依次分析。图像中HI的体积分数φ(HI)最终值一样,说明没有发生平衡的移动,只是速率的影响。
【详解】
(1)H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)ΔH<0,应的平衡常数K=反应为放热反应,升温平衡逆向进行;
故答案为:K=减小;
(2)根据图中数据,由图象可知达到平衡时生成0.5mol/L的HI,反应开始至达到平衡时需要时间3min,平均速率v(HI)=0.5mol/L3min=0.167mol/(L⋅min),由图象可知达到平衡时生成0.5molHI,则消耗0.25molH2,H2(g)的转化率为0.25mol0.4mol×100%=62.5%;
故答案为:0.167;62.5%;
(3)曲线(Ⅰ)与曲线(Ⅱ)相比;到达平衡时间缩短,反应速率加快,平衡时HI体积发生不变,平衡不移动,可能使用催化剂,由于反应前后气体体积不变,也可能是增大压强,故选:③⑤;曲线(Ⅲ)与曲线(Ⅱ)相比,到达平衡时更长,反应速率减慢,平衡时HI体积发生不变,平衡不移动,由于反应前后气体体积不变,应是减小压强,故选④;
故答案为:③⑤;④;
【点睛】
反应速率是单位时间内物质的浓度的变化量,在计算时注意转换关系最后一问根据图像分析可得,只改变反应速率,不使平衡移动。【解析】K=减小0.16762.5%③⑤④15、略
【分析】【分析】
根据碳酸:H2CO3:K1=4.3×10﹣7,K2=5.6×10﹣11,草酸:H2C2O4:K1=5.9×10﹣2,K2=6.4×10﹣5的大小;电离平衡常数越小,其酸根离子的水解程度越大进行分析解答。
【详解】
(1)由碳酸:H2CO3:K1=4.3×10﹣7,K2=5.6×10﹣11,草酸:H2C2O4:K1=5.9×10﹣2,K2=6.4×10﹣5,草酸的第二步电离平衡常数大于碳酸的第二步电离平衡常数,电离平衡常数越小,其酸根离子的水解程度越大,所以碳酸根离子的水解程度大于草酸根离子,0.1mol/LNa2CO3溶液的pH大于0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH;故答案:大于;
(2)根据酸的电离常数,草酸的酸性强于碳酸,则等浓度草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是草酸,草酸的二级电离常数均大于碳酸的,所以草酸的电离程度大于碳酸,且碳酸以第一步电离为主,因此溶液中c(H+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(HCO)>c(CO)
,所以ac正确,bd错误;
故答案为:草酸;ac。【解析】①.大于②.草酸③.ac16、略
【分析】【分析】
向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸,盐酸和氢氧化钠先反应,然后和硫化钠反应,结合图1所示H2S、HS-、S2-的分布分数进行解答;NaHS的含量先增加后减少;根据物料守恒可求得滴加过程中;溶液中微粒浓度大小关系。
【详解】
(1)向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸,盐酸和氢氧化钠先反应,然后和硫化钠反应,A表示含硫微粒浓度减小为S2-,B先增加后减少为HS-,C浓度一直在增加为H2S,故答案为:HS-;
(2)向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸,因体积相同,设Na2S、NaOH各为1mol,则n(Na)=3n(S),溶液中含硫的微粒为HS-、S2-、H2S,则c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)];溶液中存在电荷守恒得到c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)-c(H+),故答案为:c。【解析】①.HS-②.c17、略
【分析】【分析】
(1)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液;向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大,是由于加入酸时生成弱电解质,加入碱时生成正盐,溶液中氢离子或氢氧根离子浓度变化不大而起到缓冲作用;
(2)HA溶液和NaOH溶液等体积混合;反应后,溶质为等浓度的HA和NaA,根据溶液的酸碱性以及电荷守恒就行分析判断。
【详解】
(1)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大,是由于加入少量酸时发生反应:A-+H+=HA,加入少量碱时发生反应:HA+OH-=H2O+A-,溶液中氢离子或氢氧根离子浓度变化不大而起到缓冲作用,故答案为:A-+H+=HA;HA+OH-=H2O+A-;
(2)HA溶液和NaOH溶液等体积混合;反应后,溶质为等浓度的HA和NaA;
①若HA为该溶液显酸性,说明c(H+)>c(OH-),根据溶液中电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),可知c(Na+)<c(CH3COO-),故答案为:
②若HA为该溶液显碱性,则c(H+)<c(OH-),根据溶液中电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CN-),可知c(Na+)>c(CN-),又电离和CN-水解是微弱的,则离子浓度由大到小的排列顺序是:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),故答案为:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
【点睛】
等浓度的弱酸HA和NaA的混合溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),物料守恒2c(Na+)=c(HA)+c(A-),质子守恒2c(H+)+c(HA)=2c(OH-)+c(A-);但溶液显什么性,取决于HA的电离程度和A-水解程度的大小关系,例如①若HA为的电离程度大于CH3COO-水解程度,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可得c(Na+)<c(CH3COO-),则离子浓度由大到小的排列顺序是c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
②若HA为的电离程度小于CN-水解程度,溶液显碱性,则c(H+)<c(OH-),根据电荷守恒可得,c(Na+)>c(CN-),则离子浓度由大到小的排列顺序是:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+);这是高频考点,也是学生们的易错点。【解析】①.A-+H+=HA②.HA+OH-=H2O+A③.④.c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)18、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)废铁快与盐酸反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,即A溶液中一定含有的溶质为FeCl2;
(2)a、A溶液被氧化,即FeCl2被氧化成FeCl3,FeCl3发生水解,水解是吸热反应,即加热促进Fe3+水解;故a正确;
b、加入NaHCO3,Fe3+与HCO3-发生双水解反应,促进Fe3+水解,故b正确;
c、加入NH4Cl,NH4+水解生成H+;
抑制Fe3+水解;水解程度降低,故c错误;
(3)根据聚合氯化铁的化学式,生成聚合氯化铁的化学反应方程式为2FeCl3+mH2OFe2(OH)mCl6-m+mHCl;
(4)根据实验目的,制备高铁酸钠,Fe应失去电子转化成FeO42-,Fe的化合价升高,根据电解原理,铁作阳极,环境为碱性,阳极反应式为Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O;
(5)红褐色沉淀为Fe(OH)3,Fe元素化合价降低,氧元素的化合价升高,即气体为O2,该反应的离子方程式为4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-。
【点睛】
难点是电极反应式的书写,一般先写出还原剂、氧化产物,或氧化剂、还原产物,本题制备高铁酸钠,应是铁失去电子转化成FeO42-,即Fe→FeO42-,标出得失电子物质的量,化合价变化3价,即Fe-3e-→FeO42-,应注意电解质的酸碱性,因此电极反应式为Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O。【解析】FeCl2ab2FeCl3+mH2OFe2(OH)mCl6-m+mHCl阳极Fe-6e-+8OH-===FeO42-+4H2O4FeO42-+10H2O===4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-(Fe2O3或水合
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