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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年人教新起点选择性必修1化学下册阶段测试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8题,共16分)1、目前,某研究团队对基催化剂光催化还原转化为燃料甲醇(原理如图所示)进行研究;取得了大成果。下列说法正确的是。
A.CB极的电势低于VB极的电势B.CB极发生的反应是C.光照下基产生电子D.总反应式为2、水煤气的主要成分为CO和H2,工业上常利用CH4和H2O在催化剂和一定条件下来制备水煤气原理为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H>0。下列条件中最适宜工业生产水煤气的是A.温度为25℃,压强为50kPaB.温度为25℃,压强为101kPaC.温度为500℃,压强为1000kPaD.温度为800℃,压强为250kPa3、类比推理是化学学习中的一种重要思维方法;下列由陈述I能类推出陈述II且正确的是。
。选项。
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
Na与O2在加热条件下反应生成Na2O2
Mg与O2在加热条件下反应生成MgO2
B
Fe在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀;最终生成氧化物。
Cu在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀;最终生成氧化物。
C
常温下用铝制容器储运浓硫酸。
常温下用铝制容器储运浓硝酸。
D
CH3CH2OH能被足量酸性高锰酸钾溶液最终氧化为CH3COOH
HOCH2CH2OH能被足量酸性高锰酸钾溶液最终氧化为HOOCCOOH
A.AB.BC.CD.D4、可逆反应:mA(s)+nB(g)⇌eC(g)+fD(g);在反应过程中,当其它条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(P)的关系如图1图2所示.下列叙述正确的是()
A.达到平衡后,若升高温度,平衡向逆反应方向移动B.达到平衡后,增加A的量有利于平衡向正反应方向移动C.达到平衡后,加入催化剂则C%增大D.化学方程式中n>e+f5、研究发现,高温时,利用如图所示装置(加热装置略去),加入合适的熔盐电解质(可传导)可直接电解得到合金,其电解原理为下列说法错误的是。
A.气保护Y电极,防止高温时被氧气氧化损耗石墨B.石墨坩埚和与之接触的合金作阳极C.阳极反应为D.合金质量增加时,电子由X流向电源负极6、2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法错误的是A.醋酸钠是强电解质B.常温下,醋酸钠溶液的pH>7C.该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出D.溶液中粒子浓度:7、化学与生产、生活紧密相关,下列事实与盐类水解有关的是A.将二氧化碳通入饱和氨盐水析出晶体B.盐水浸泡的铁锅易生锈C.氯化铵溶液可以用于除铁锈D.食醋除去水垢中的8、25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。该温度下,下列说法不正确的是A.BaCO3的悬浊液中加入少量的新制氯水,c(Ba2+)增大B.BaSO4悬浊液中加入Na2CO3浓溶液,BaSO4不可能转化为BaCO3C.BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中,D.同浓度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)9、向容积为的真空密闭容器中加入活性炭(足量)和发生反应物质的量变化如表所示,反应在下分别达到平衡时容器的总压强分别为下列说法正确的是(用平衡分压代替平衡浓度也可求出平衡常数某组分分压=总压×该组分物质的量分数。)。物质的量。
()02.01.20.50.50.60.70.7
A.时,内,以表示反应速率B.时,反应的平衡常数C.第后,温度调整到数据变化如表所示,则D.若时,保持不变,再加入三种气体物质各再达到平衡时的体积分数为0.3510、温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正•c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆•c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是。容器编号物质的起始浓度/(mol·L-1)物质的平衡浓度/(mol·L-1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)c(O2)I0.6000.2II0.30.50.2III00.50.35A.达平衡时,容器I与容器II中的总压强之比小于4:5B.达平衡时,容器II中的值比容器I中的大C.达平衡时,容器III中NO的体积分数等于50%D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T2>T111、“碳呼吸电池”是一种新型能源装置;其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是。
A.该装置将电能转变为化学能B.利用该技术可捕捉大气中的CO2C.该装置工作时,正极上的电极反应式为2CO2+2e-=C2OD.该装置工作时,理论上每生成1molAl2(C2O4)3,电路中通过3mol电子12、下列实验操作不当的是A.用稀硫酸和锌粒制取时,为了加快反应速率,取用的锌粒纯度越高越好B.用标准HCl溶液滴定溶液来测定其浓度,选择甲基橙为指示剂C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有而不含D.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二13、乙炔(HC≡CH)能在Hg(Ⅱ)催化下与水反应生成CH3CHO;反应历程及相对能垒如图所示。下列说法正确的是。
A.过程①中,水分子中的氧原子向Hg2+的空轨道提供孤对电子B.本反应历程涉及的物质中,CH2=CHOH的稳定性最弱C.本反应历程中,决定整个反应快慢的步骤为过程⑤D.其他条件不变时,更换其他催化剂可改变由乙炔和水制备乙醛的焓变14、常温下,用pH=13的NaOH溶液滴定20mL0.1mol•L-1H3PO4溶液;曲线如图所示,下列说法中错误的是。
A.溶液中,H2PO电离程度大于水解程度B.a点磷酸的电离常数大于b点C.磷酸的Ka1约为1.1×10-3D.a点溶液中有:c(Na+)=c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)15、赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:H3R2+H2R+HRR-。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知δ(x)=下列表述正确的是。
A.>B.M点,c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)C.O点,pH=D.P点,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)16、根据下列图示所得出的结论正确的是。
A.图甲是在不同温度下三个恒容容器中反应2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)ΔH<0的平衡曲线,曲线X对应的温度相对较高B.图乙是一定温度下三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线,a点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)>c()C.图丙为MOH和ROH两种一元碱水溶液在常温下分别加水稀释时pH的变化曲线,可知ROH是强碱D.图丁中在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17、已知25℃时,水溶液中AgBr的Ksp为5.0×10-13,AgI的Ksp为8.3×10-17。t℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图1所示。已知:pAg=-lgc(Ag+)。图2所示是25℃时向10mLAgNO3溶液中加入0.1mol·L-1的NaCl溶液时;溶液的pAg随着加入NaCl溶液体积(单位mL)变化的曲线(实线)。下列说法错误的是。
A.可知t<25B.在a点未达到沉淀溶解平衡,可采用加入适量的AgNO3固体使溶液对应的离子浓度到达c点C.图2中x点的坐标为(100,6),原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1D.把0.1mol·L-1的NaCl换成0.1mol·L-1NaI,则图像在终点后变为曲线z评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)18、研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)①将合成气以n(H2)∶n(CO)=2通入1L的反应器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH,CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示,下列说法正确的是__(填字母)。
A.ΔH<0
B.p123
C.若在p3和316℃时,起始时n(H2)∶n(CO)=3;则达到平衡时,CO转化率小于50%
②采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn合金),利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2回答问题:催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为____时最有利于二甲醚的合成。
(2)CO可用于合成甲醇,反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图3所示。该反应ΔH_____0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是______。
(3)在一定条件下,可发生反应6H2(g)+2CO2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。500K600K700K800Kn(H2)∶n(CO2)=1.545332012n(H2)∶n(CO2)=260432815n(H2)∶n(CO2)=383623722
根据上表中数据分析:
①温度一定时,提高氢碳比n(H2)∶n(CO2)],CO2的转化率__(填“增大”;“减小”或“不变”)。
②该反应的正反应为___热反应(填“吸”或“放”)。19、缓解当前能源和资源紧张问题的方法无非是开源和节流两个方面,从开源角度看,有效地开发利用燃煤产生的CO2重新合成新的燃料是一个途径,目前工业上用CO2来生产甲醇的原理是CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);
(1)上述反应过程中的能量变化如图所示,该反应是_____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)一定温度下,将5molCO2和8molH2充入2L恒容密闭容器中发生上述反应,测得H2的物质的量与时间的关系如图所示;
0-1min内,用CO2表示的平均反应速率v(CO2)=________________(保留两位有效数字);a点的逆反应速率________________b点的逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
(3)对于在恒温恒容条件下进行的反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下列叙述不能说明其已达到平衡状态的是________________(填序号)。
a.混合气体的密度不再改变。
b.容器内的压强不再发生变化。
c.CH3OH(g)的浓度保持不变。
d.单位时间内消耗1molCO2,同时生成1molCH3OH
(4)甲醇燃料电池是一种高效;环境友好的发电装置;结构如图所示(电解质溶液为稀硫酸):
①Pt(b)电极上发生_____________(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为________________________。
②如果该电池工作时导线中通过3mol电子,则理论上消耗甲醇的物质的量为__________________。20、一定温度下,在固定容积为5L的密闭容器中发生可逆反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。
(1)请写出该反应的化学平衡常数表达式K=________________________。
(2)不能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是_____________(填字母)
A.υ正(H2O)=υ逆(H2)
B.消耗nmolH2的同时消耗nmolCO
C.容器中混合气体的密度不随时间而变化。
D.混合气体的压强不再变化。
(3)若在固定容积为5L的密闭容器中加入的是2molFe(s)与1molH2O(g),发生反应:3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),△H<0,t1秒时,H2的物质的量为0.2mol,到t2秒时恰好达到平衡,此时H2的物质的量为0.35mol。
①t1~t2这段时间内的反应速率υ(H2O)=____;达到平衡时,H2的体积分数为____。
②若继续加入2molFe(s),则平衡___________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),继续通入1molH2O再次达到平衡后,H2的物质的量为___________。
③该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图:
t1时改变了某种条件,改变的条件可能是________________。21、下图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O填写下列空白:
(1)请写出甲、乙两池的名称。甲电池是_______,乙池是_______。
(2)甲池中通入CH3OH的电极名称是_______,电极反应方程式为___________;乙池中B(石墨)电极的名称是_______。
(3)电解过程中,乙池溶液pH的变化为(“升高”、“降低”或“不变”)________。
(4)当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2_________mL(标准状况下)22、醋酸;盐酸和碳酸钠是生活中常见的物质。
(1)碳酸钠水溶液显碱性的原因是(用离子方程式表示)_____。(2分)
(2)25℃时,浓度均为0.1mol·L-1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c(OH-)相同。
d.中和等物质的量的NaOH;消耗两溶液的体积相同。
(3)25℃时,pH均等于4的醋酸溶液和氯化铵溶液,醋酸溶液中水电离出的H+浓度与氯化铵溶液中水电离出的H+浓度之比是_____。
(4)醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H-,下列叙述不正确的是_____。
a.CH3COOH溶液中离子浓度关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
b.0.1mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释;溶液中c(OHˉ)减小。
c.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体;平衡逆向移动。
d.常温下,pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH>7
e.室温下pH=3的醋酸溶液加水稀释,溶液中不变23、电解质的水溶液中存在电离平衡;请根据所学知识回答下列问题:
(1)醋酸是常见的弱酸。
①常温下0.1mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是___________(填序号)。
a.c(H+)b.c.c(H+)∙c(OH-)
d.e.
②请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱___________
(2)常温下,H2C2O4和的电离平衡常数如下:。化学式H2C2O4电离平衡常数
①根据以上信息可知,Na2SO4溶液呈___________(填“酸”“碱”或“中”)性。
②少量Na2C2O4溶液与过量NaHSO4溶液反应的离子方程式为___________。
③室温下,pH=1的H2SO4溶液中,___________。
(3)室温时,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示:试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是___________点,在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是___________。
24、某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
请回答:
I.用图1所示装置进行第一组实验。
(1)在保证电极反应不变的情况下,____替代Cu做电极的是___(填字母序号)。
A.铂B.石墨C.银D.铝。
(2)M极发生反应的电极反应式为___。
(3)实验过程中,SO___(填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有___。
II.用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料发现,高铁酸根(FeO)在溶液中呈紫红色。
(4)电解过程中,X极区溶液的pH___(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O和___。
(6)若在X极收集到672mL气体,在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少___g。
(7)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为:2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2。该电池正极发生的反应的电极反应式为___。25、Ⅰ.为了研究MnO2与双氧水(H2O2)的反应速率,某学生加入少许的MnO2粉末于50mL密度为1.1g/cm3的双氧水溶液中;通过实验测定:在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请依图回答下列问题:
(1)放出一半气体所需要的时间为______;
(2)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序是________;
(3)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为________。(保留2位小数)
Ⅱ.汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH>0,已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。
(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,N2的反应速率为_________,此时N2的转化率______。
(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志_____(填字母序号)。
A.消耗1molN2同时生成1molO2B.混合气体密度不变。
C.混合气体平均相对分子质量不变D.2v正(N2)=v逆(NO)
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,图变化趋势正确的是________(填字母序号)。
(4)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol·L-1、4.0×10-2mol·L-1和3.0×10-3mol·L-1,此时反应v正_____v逆。
(5)某生提出,下列方法可以冶炼钢铁:FeO(s)+C(s)=Fe(s)+CO(g)ΔH>0,ΔS>0,上述反应在_____(低温或高温)条件下能自发进行。
(6)现有反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH>0,如图表示反应Ⅱ在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况,则图中t2时刻发生改变的条件可能是_______。
A.升高温度
B.降低温度
C.加入催化剂
D.增大压强。
E.减小压强
F.充入CO2
G.分离出部分CO26、工业上合成氨的化学反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。在容积为10L的密闭容器中,通入40molN2和120molH2在一定条件下进行反应,4s后达到平衡状态,此时N2的浓度为2mol·L-1。通过计算回答下列问题:
(1)该反应的ΔS_____0。
(2)4s内,用N2表示的平均反应速率是_____。
(3)在该条件下N2的最大转化率是_____;此时平衡常数为_____(结果保留两位有效数字,下同),混合气体中NH3的体积分数是_______。
(4)为了提高氨气的产率,可以选择的方法是_____(填序号)。
①升高温度②增大压强③使用催化剂④及时分离出NH3评卷人得分四、判断题(共2题,共12分)27、焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关。(_______)A.正确B.错误28、1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA(____)A.正确B.错误评卷人得分五、元素或物质推断题(共2题,共8分)29、有A、B、C、D四种元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,比少一个电子层,B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D的质量分数为且其核内质子数等子中子数.R是由A、D两元素形成的离子化合物,其中与离子数之比为2:1。请回答下列问题:
(1)形成的晶体属于______填写离子、分子、原子晶体.
(2)的电子排布式为______,在分子中C元素原子的原子轨道发生的是______杂化,分子的VSEPR模型为______.
(3)的氢化物在水中的溶解度特别大,原因______
(4)元素与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的关系是:______用元素符号表示用一个化学方程式说明B、D两元素形成的单质的氧化性强弱:______.
(5)已知下列数据:
由和反应生成CuO的热化学方程式是______.30、随原子序数的递增;八种短周期元素(用字母X表示)原子半径的相对大小;最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题:
(1)f在元素周期表的位置是__________。
(2)比较d、e常见离子的半径的小(用化学式表示,下同)_______>__________;比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是:_______>__________。
(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式__________。
(4)已知1mole的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式:___________________。
(5)上述元素可组成盐R:zx4f(gd4)2,向盛有10mL1mol·L-1R溶液的烧杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液;沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下:
①R离子浓度由大到小的顺序是:__________。
②写出m点反应的离子方程式_________________。
③若R溶液改加20mL1.2mol·L-1Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为______mol。评卷人得分六、原理综合题(共1题,共10分)31、用合成气生成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH,在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和H2;测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示:
200℃时n(H2)随时间的变化如表所示:。t/min0135n(H2)/mol8.05.44.04.0
①ΔH_________(填“>”“<”或“=”)0。
②写出两条可同时提高反应速率和CO转化率的措施:_________。
③下列说法正确的是_________(填字母)。
a.温度越高;该反应的平衡常数越大。
b.达平衡后再充入稀有气体;CO的转化率提高。
c.容器内气体压强不再变化时;反应达到最大限度。
d.图中压强:p1<p2
④0~3min内用CH3OH表示的反应速率(CH3OH)=_________mol·L-1·min-1。
⑤200℃时,该反应的平衡常数K=_________。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2molCO、4molH2、2molCH3OH,保持温度不变,则化学平衡_________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【分析】
根据图示,VB极上水失去电子生成氧气,发生氧化反应,CB极上得到电子生成甲醇;发生还原反应,据此分析解答。
【详解】
A.在光照下;CB极表面聚集了由二氧化钛基转移过来的电子,因此CB极的电势高于VB极的电势,故A错误;
B.CB极上得到电子生成甲醇;发生还原反应,故B错误;
C.根据图示,反应过程中在光照下产生电子;故C正确;
D.VB极上水失去电子生成氧气,发生氧化反应,CB极上得到电子生成甲醇,发生还原反应,总反应式为反应条件不是通电,故D错误;
故选C。2、D【分析】【详解】
对于反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H>0,反应物气体的物质的量小于生成物气体的物质的量之和,则增大压强,平衡逆向移动,正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,则工业生产水煤气,可在高温下进行,排除A、B,而C、D相比较,D压强较小,有利于平衡正向移动,故答案为:D。3、C【分析】【分析】
【详解】
A.镁与氧气在加热条件下反应只能生成氧化镁;故A错误;
B.铜在潮湿的空气中与氧气;二氧化碳和水反应生成碱式碳酸铜;故B错误;
C.常温下;铝在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化,阻碍反应继续进行,可以用铝制容器储运浓硫酸和浓硝酸,故C正确;
D.HOOCCOOH具有还原性,能被足量酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,则HOCH2CH2OH能被足量酸性高锰酸钾溶液最终氧化为二氧化碳;故D错误;
故选C。4、A【分析】【详解】
A.如图1,根据“先拐先平衡,数字大”,温度T2>T1,达到平衡后,若升高温度,即从T1到T2;C%减小,说明平衡向逆反应方向移动,故A正确;
B.达到平衡后;由于A是固体,增加A的量,浓度不变,因此平衡不移动,故B错误;
C.达到平衡后;加入催化剂,平衡不移动,C%不变,故C错误;
D.如图2,根据“先拐先平衡,数字大”,压强P2>P1,达到平衡后,若增大压强,即从P1到P2;C%减小,说明平衡向逆反应方向移动,即逆向是体积减小的反应,化学方程式中n<e+f,故D错误。
综上所述,答案为A。5、B【分析】【分析】
由题给示意图可知,该装置为电解池,石墨电极为电解池的阳极,氧离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为2O2——4e—=O2↑高温下氧气与石墨发生反应生成碳的氧化物会损耗阳极,石墨坩埚和与之接触的合金做阴极,二氧化硅在阴极上得到电子发生还原反应生成生成硅,电极反应式为SiO2+4e—=Si+2O2—。
【详解】
A.由分析可知;石墨电极为电解池的阳极,氧离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气,高温下氧气与石墨发生反应生成碳的氧化物会损耗阳极,则电解过程中需在阳极通入氩气气保护Y电极,防止高温时被氧气氧化损耗石墨,故A正确;
B.由分析可知;石墨坩埚和与之接触的合金做阴极,故B错误;
C.由分析可知,石墨电极为电解池的阳极,氧离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为2O2——4e—=O2↑;故C正确;
D.由分析可知,墨坩埚和与之接触的合金做阴极,二氧化硅在阴极上得到电子发生还原反应生成生成硅,电极反应式为SiO2+4e—=Si+2O2—,合金质量增加时;阳极生成0.1mol硅,有0.4mol电子流向负极,故D正确;
故选B。6、D【分析】【详解】
A.醋酸钠在水中能完全电离;属于强电解质,故A正确;
B.醋酸钠在水中电离出来的醋酸根离子能发生水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,溶液显碱性,pH>7;故B正确;
C.该溶液是过饱和醋酸钠溶液;暂时处于亚稳态,向溶液中加入少量醋酸钠固体,亚稳态会失去平衡,过多的溶质就会结晶析出,故C正确;
D.该溶液中的溶质是醋酸钠,醋酸根离子和钠离子是大量的,醋酸根离子水解产生的醋酸分子以及水电离产生的H+和OH-是少量的,醋酸根水解使溶液显碱性,所以c(OH-)>c(H+),醋酸根水解促进水电离出更多的OH-,所以c(OH-)>c(CH3COOH),溶液中的c(H+)最小,故溶液中粒子浓度:故D错误;
故选D。7、C【分析】【分析】
【详解】
A.将二氧化碳通入饱和氨盐水析出晶体,是利用溶解度小的原理;与盐类水解无关,选项A不符合;
B.盐水浸泡的铁锅易生锈;易发生吸氧腐蚀,与盐类水解无关,选项B不符合;
C.氯化铵水解溶液呈现酸性;可溶解铁锈,与盐类水解有关,选项C符合;
D.食醋与水垢中的反应;与盐类水解无关,选项D不符合。
答案选C。8、B【分析】【详解】
A.BaCO3的悬浊液中存在沉淀溶解平衡,加入氯水,c(CO32-)的浓度减小,沉淀溶解平衡正移,所以c(Ba2+)增大;故A正确;
B.当Qc=c(CO32-)c(Ba2+)≥Ksp(BaCO3),就能转化为BaCO3,所以当c(CO32-)足够大时,能满足Qc=c(CO32-)c(Ba2+)≥Ksp(BaCO3),所以BaSO4能转化为BaCO3;故B错误;
C.根据Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)计算可求出中==故C正确;
D.25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,物质Ksp小的容易生成沉淀,所以同浓度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出;故D正确;
故选B。
【点睛】
本题考查了沉淀之间的转化,沉淀溶解平衡的移动,Ksp的有关计算,注意把握沉淀溶解平衡的原理及影响因素是解题的关键。二、多选题(共9题,共18分)9、BD【分析】【分析】
【详解】
A.时,内,=2mol-1.2mol=0.8mol,则=0.4mol,A错误;
B.T1时;反应过程中各物质物质的量变化。
转化为压强,同理,B正确;
C.该反应是吸热反应,由T1到T2,NO的物质的量增大,反应逆向移动,因为故T21。因为反应前后气体的物质的量不变;则降低温度,容器内压强减小,C错误;
D.T2时,反应达到平衡时有n(NO)=0.7mol,气体总物质的量n总=2mol。NO在总体中的体积分数=再加入三种气体各1mol;相当于增大压强。因为反应前后气体物质的量不变,故平衡不移动,则NO的体积分数为35%,D正确。
本题选BD。10、AD【分析】【详解】
由容器I中反应,可以求出平衡常数K==0.8,平衡时气体的总物质的量为0.8mol,其中NO占0.4mol,所以NO的体积分数为50%,=1。在平衡状态下,v正=v(NO2)消耗=v逆=v(NO)消耗,所以k正·c2(NO2)=k逆·c2(NO)·c(O2),进一步求出=K=0.8;
A.容器II起始时Q≈0.56
B.若容器II在某时刻=1,由反应因为,解之得x=求出此时浓度商Q=>K,容器II达平衡时,一定小于1;故B错误;
C.若容器III在某时刻,NO的体积分数为50%,由反应由×100%=50%,解之得,x=0.05,求出此时浓度商Q==4.8>K;说明此时反应未达平衡,反应继续向逆反应方向进行,NO进一步减少,故C错误;
D.温度为T2时,=K2>0.8,因为正反应是吸热反应,升高温度后化学平衡常数变大,所以T2>T1;故D正确;
答案为AD。11、BC【分析】【详解】
A.“碳呼吸电池”为原电池原理;将化学能转变为电能,故A错误;
B.根据图示,利用该技术可捕捉大气中的CO2;作为原电池的正极材料,故B正确;
C.该装置工作时,正极应得电子发生还原反应,正极上的电极反应式为2CO2+2e-=C2O故C正确;
D.根据工作原理图;金属铝是负极失电子生成草酸铝,1mol铝失去3mol电子,所以每得到1mol草酸铝,电路中转移3mol×2=6mol电子,故D错误;
答案选BC。12、AC【分析】【详解】
A.不纯的锌可以形成无数细小的原电池,加快了生成的速率;故A错误;
B.甲基橙的变色范围为3.1<pH<4.4,要保证完全反应;不能用酚酞作指示剂,可用甲基橙作指示剂,故B正确;
C.的焰色反应为黄色,但观察的焰色要隔着蓝色钴玻璃;不能确该金属的盐溶液中是否含钾离子,故C错误;
D.为防止加热时出现安全事故,蒸馏时蒸馏烧瓶中所加液体不能超过其容积的D正确;
答案选AC。13、AB【分析】【分析】
【详解】
A.由图可知,过程①中H2O与Hg2+形成配合物,水分子的氧原子具有孤对电子,可向Hg2+的空轨道提供孤对电子形成配位键;故A正确;
B.图中CH2=CHOH的能量最高;故其稳定性最弱,故B正确;
C.本反应历程中;虽然过程⑤的能量变化最大,但该过程为放出能量的过程,过程④需要吸收能量且需要的能量最大,即决定整个反应快慢的步骤为过程④,故C错误;
D.催化剂不能改变反应的焓变;故D错误;
故选AB。14、BD【分析】【分析】
根据图像可知,当加入NaOH为0时,pH=2,说明磷酸为弱酸;加入NaOH溶液体积为20mL时,恰好生成NaH2PO4;加入NaOH溶液体积为40mL时,恰好生成Na2HPO4;据此分析解答。
【详解】
A.由图像可得NaH2PO4溶液呈酸性,说明H2PO电离程度大于水解程度;故A项正确;
B.电离常数只与温度有关,a、b两点H3PO4的第一步电离常数相等;故B项错误;
C.由图可知0.1H3PO4溶液的则故C项正确;
D.a点消耗20mLNaOH溶液,此时溶质为NaH2PO4,根据物料守恒得到a点溶液中有:则故D项错误;
答案选BD。15、CD【分析】【分析】
向H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,依次发生离子反应:溶液中逐渐减小,和先增大后减小,逐渐增大。M点由此可知N点则P点则
【详解】
A.因此故A错误;
B.M点存在电荷守恒:此时因此故B错误;
C.O点因此即因此溶液故C正确;
D.P点溶质为NaCl、HR、NaR,此时溶液呈碱性,因此溶质浓度大于水解和电离所产生微粒浓度,因此故D正确;
综上所述,正确的是CD,故答案为CD。16、CD【分析】【分析】
【详解】
A.该反应焓变小于0为放热反应;相同投料,升高温度平衡逆向移动,CO的转化率降低,所以X的对应的温度相对较低,A错误;
B.a点-lgc(Mg2+)>-lgc(),则c(Mg2+)<c();B错误;
C.据图可知稀释ROH溶液10倍;其pH减小1,说明ROH溶液中不存在电离平衡,ROH为强碱,C正确;
D.b点对应温度下Kw=10-6×10-6=10-12,pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=10-2mol/L,pH=10的NaOH溶液c(OH-)==10-2mol/L,二者等体积混合后氢离子和氢氧根恰好完全反应,溶质为Na2SO4;溶液显中性,D正确;
综上所述答案为CD。17、CD【分析】【详解】
A.根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得,该温度下Ksp(AgBr)=4.9×10-13,比25℃时的小,AgBr的溶解度随温度升高而增大,故t<25;故A正确;
B.a点对应的Qc=c(Ag+)·c(Br-)<Ksp(AgBr),没有达到沉淀溶解平衡,a点和c点c(Br-)相同,需要增大c(Ag+),故可以加入适量的AgNO3固体;故B正确;
C.加入氯化钠溶液的体积为0时,pAg=0,所以硝酸银溶液的浓度是1.0mol·L-1,硝酸银的物质的量为1.0mol·L-1×0.01L=0.01mol,pAg=6时,二者恰好反应完全,所以氯化钠的物质的量为0.01mol,溶液的体积是=0.1L=100mL;即x坐标为(100,6),故C错误;
D.pAg=6时,二者恰好反应完全,银离子和氯离子的浓度是10-6mol·L-1,Ksp(AgCl)=1×10-12,可得碘化银的Ksp小于氯化银的,所以如果换成0.1mol·L-1NaI,则图像在终点后Ag+浓度变小;pAg增大,故选曲线y,故D错误;
答案选CD。三、填空题(共9题,共18分)18、略
【分析】【分析】
(1)①由图可知;压强一定时,温度越高,平衡时CO的转化率越低,说明升高温度平衡向逆反应方向移动;正反应为气体体积减小的反应,温度一定时,增大压强平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,据此分析作答;
②结合图像分析作答;
(2)从横坐标上一点;画一条平行于纵坐标的虚线,看相同压强下不同温度时CO的平衡转化率,温度越低转化率越低,说明,升温时平衡向逆向移动;
(3)结合图表数据及温度对化学平衡的影响作答。
【详解】
(1)①A.由图可知,压强一定时,温度越高,平衡时CO的转化率越低,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,即△H<0;A项正确;
B.由图可知压强对应的转化率:p1>p2>p3,正反应为气体体积减小的反应,温度一定时增大压强平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,故压强p1>p2>p3;B项错误;
C.若在p3和316℃时,起始时n(H2):n(CO)=3;相当于在原平衡的基础上增大氢气的浓度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,故CO转化率应大于50%,C项正确;
答案选B;
②根据图2可知;在n(Mn)/n(Cu)=2.0时,DME的选择性以及CO的转化率最高,副产物甲醇的选择性最低,催化剂最佳配比n(Mn)/n(Cu)=2.0时有利于合成二甲醚,故答案为2.0;
(2)从横坐标上一点0.5处;画一条平行于纵坐标的虚线,看相同压强下不同温度时CO的平衡转化率,温度越低转化率越低,说明,升温时平衡向逆向移动;
第二问:工业生产要考虑速经济效益;要考虑速度和效率,压强越大需要的条件越高,花费越大。
故答案为<;在1.3×104kPa下;CO的平衡转化率已经很高,如果增大压强CO的平衡转化率提高不大,而生产成本增加;
(3)①根据图表数据知,温度一定时,提高氢碳比[n(H2)∶n(CO2)],CO2的转化率增大;故答案为增大;
②[n(H2)∶n(CO2)]一定,升高温度,二氧化碳转化率减小,该反应向逆反应方向移动,说明正反应是放热反应,故答案为放。【解析】①.A②.2.0③.<④.在1.3×104kPa下,CO的平衡转化率已经很高,如果增大压强CO的平衡转化率提高不大,而生产成本增加⑤.增大⑥.放19、略
【分析】【分析】
(1)根据吸热反应;放热反应中反应物和生成物的能量大小关系分析;
(2)根据速率的计算公式进行计算;根据可逆反应平衡建立过程中正逆反应速率的变化分析;
(3)由化学平衡状态的判断方法分析;
(4)由燃料电池的工作原理分析解答。
【详解】
(1)由能量变化图可知;该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,故该反应为放热反应;
(2)由图像可知,0-1min内,则则用CO2表示的平均反应速率由于该反应是从正反应方向建立平衡的,则在平衡之前,正反应反速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,故a点的逆反应速率<b点的逆反应速率;
(3)反应条件为恒温、恒容,该反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的正反应方向是气体分子数减少的反应;
a.由质量守恒定律可知;混合气体的质量始终保持不变,又容器的容积不变,则混合气体的密度始终保持改变,则混合气体的密度不再改变时,不能说明反应已达到平衡状态,故a符合;
b.该反应的正反应方向是气体分子数减少的反应,则随着反应的进行,容器内压强会发生变化,故容器内的压强不再发生变化时,能说明反应已达到平衡状态,故b不符合;
c.CH3OH(g)的浓度保持不变;说明正逆反应速率相等,能说明反应已达到平衡状态,故c不符合;
d.单位时间内消耗1molCO2,同时生成1molCH3OH,均表示正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,故单位时间内消耗1molCO2,同时生成1molCH3OH时;不能说明反应已达到平衡状态,故d符合;
故选ad;
(4)甲醇燃料电池通入燃料甲醇的一极为负极,即Pt(a)电极为负极,通入氧气的一极为正极,即Pt(b)电极为正极;电解质溶液为稀硫酸;
①Pt(b)电极为正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O;
②Pt(a)电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为由关系式可知;如果该电池工作时导线中通过3mol电子,则理论上消耗甲醇的物质的量为0.5mol。
【点睛】
化学平衡状态的判断是学生们的易错点,首先一定要关注反应条件是恒温恒容、恒温恒压还是恒温绝热等,再关注反应前后气体物质的量的变化以及物质的状态,化学平衡状态时正逆反应速率相等,各物质的量、浓度等保持不变,以及衍生出来的一些量也不变,但一定得是“变化的量”不变了,才可作为判断平衡的标志。常见的衍生出来量为:气体总压强、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、温度、颜色等。【解析】①.放热②.0.33mol/(L·min)③.<④.ad⑤.还原⑥.O2+4e-+4H+=2H2O⑦.0.5mol20、略
【分析】【分析】
(1)根据平衡常数的定义:生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积之比为平衡常数列出该反应的化学平衡常数的表达式;
(2)根据化学平衡的判断标志进行判断;化学平衡状态时正逆反应速率相等,各物质的量;浓度等保持不变,以及衍生出来的一些量也不变,但一定得是“变化的量”不变了,才可作为判断平衡的标志;
(3)①根据公式计算t1~t2这段时间内氢气的反应速率,再根据化学反应速率之比等于化学计量数之比计算v(H2O);根据该反应为反应前后气体体积不变的反应可知;达到平衡时,气体总物质的量不变,仍为1mol,从而计算氢气的体积分数;
②改变固体的用量平衡不移动;继续通入1molH2O再次达到的新平衡相当于一次性加入2molH2O达到的平衡状态,而该反应前后气体体积不变,则加入2molH2O与加入1molH2O建立等效平衡;
③根据外界条件对化学反应速率的影响判断。
【详解】
(1)根据平衡常数的定义:生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积之比为平衡常数,故该反应的化学平衡常数表达式为
故答案为
(2)A.υ正(H2O)=υ逆(H2)时;代表正逆反应速率相等,反应达到平衡,故A可以判断;
B.消耗nmolH2的同时消耗nmolCO;反应都代表逆反应,故B不可以判断;
C.碳为固体;则气体的总质量为变量,容器容积不变,则密度为变量,当容器中混合气体的密度不随时间而变化时,反应达到平衡,故C可以判断;
D.该反应前后气体的体积变化;则混合气体的压强为变量,当混合气体的压强不再变化时,反应达到平衡,故D可以判断;
综上所述;B项不能判断该反应一定达到化学平衡状态;
故答案为B;
(3)①t1~t2这段时间内,氢气的反应速率为根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,v(H2O)=v(H2)=mol/(L·s);
该反应为反应前后气体体积不变的反应,达到平衡时,气体总物质的量不变,仍为1mol,则H2的体积分数为
故答案为mol/(L·s);35%;
②Fe为固体,若继续加入2molFe(s),则平衡不移动;继续通入1molH2O再次达到的新平衡相当于一次性加入2molH2O达到的平衡状态,而该反应前后气体体积不变,则加入2molH2O与加入1molH2O建立等效平衡,继续通入1molH2O再次达到平衡后,H2的物质的量为原来的2倍;即为0.7mol;
故答案为不;0.7;
③根据图像可得,t1时刻逆反应速率逐渐增大,所以可能增H2O(g)的浓度;
故答案为增大H2O(g)的浓度。【解析】Bmol/(L·s)35%不0.7增大H2O(g)的浓度21、略
【分析】【分析】
(1)根据方程式及燃料电池的特点判断甲装置;根据甲装置判断乙装置;
(2)根据反应方程式得失电子判断电极名称;根据外加电源名称确定乙装置石墨电极名称;
(3)先判断原电池;电解池的电极名称,再写出相应的电极反应式;
(4)根据离子放电顺序写出相应的电解反应方程式;
(5)先根据得失电子数相等找出银与氧气的关系式,然后计算。
【详解】
(1)根据反应方程式知,甲装置是一个燃料电池,所以甲是把化学能转变为电能的装置,是原电池;乙有外加电源,所以是电解池;
答案是:原电池;电解池;
(2)根据2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知,CH3OH发生氧化反应,所以该电极是负极,极反应为:CH3OH-6e-+8OH—=CO32—+6H2O;O2发生还原反应,所以该电极是正极;石墨与原电池的正极相连,所以石墨电极是阳极;
答案是:负极,CH3OH-6e-+8OH—=CO32—+6H2O;阳极;
(3)乙池为电解池,根据氧化性:银离子大于氢离子;还原性:氢氧根离子大于硝酸根离子,所以电解硝酸银溶液的总反应为:4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑;根据反应可知;乙池溶液pH的降低;
答案是:降低;
(4)根据得失电子数相等,氧气与银的关系式为:
O24Ag
22.44×108
x5.4
x=0.28L=280mL;
答案是:280。【解析】原电池电解池负极CH3OH-6e-+8OH—=CO32—+6H2O阳极降低28022、略
【分析】【分析】
碳酸钠是强碱弱酸盐;碳酸根离子水解导致溶液呈碱性;盐酸是一元强酸完全电离;醋酸是一元弱酸部分电离;根据外界条件对电离平衡的影响以及溶液中的电荷守恒等分析判断;酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐促进水的电离。
【详解】
(1)碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子水解导致溶液呈碱性,碳酸根离子水解有两步,以第一步水解为主,第一步水解方程式为CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-。
(2)a.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,a错误;
b.醋酸是弱电解质、HCl是强电解质,相同温度相同浓度下,盐酸导电能力大于醋酸,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a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;c错误;
d.中和等物质的量的NaOH;盐酸与醋酸均为一元酸,与氢氧化钠按物质的量之比1:1反应,故消耗等浓度的盐酸和醋酸溶液体积相同,d正确;
答案选d。
(3)酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,所以醋酸溶液中水电离出的c(H+)=氯化铵溶液中水电离出的c(H+)=10-pH=10-4mol/L,所以醋酸中水电离出的c(H+)与氯化铵溶液中水电离出的c(H+)之比=10-10mol/L:10-4mol/L=10-6:1。
(4)a.根据电荷守恒,CH3COOH溶液中c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO‾);a正确;
b.0.1mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,溶液中c(H+)减小,温度不变水的离子积常数不变,则溶液中c(OH-)增大,b错误;
c.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,c(CH3COO‾)增大而抑制醋酸电离;平衡逆向移动,c正确;
d.常温下,pH=2的CH3COOH溶液浓度大于pH=12的NaOH溶液;等体积混合后醋酸有剩余,醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度,所以混合溶液的pH<7,d错误;
e.室温下向pH=3的醋酸溶液中加水稀释,溶液中温度不变,醋酸电离平衡常数及水的离子积常数不变,所以溶液中不变;e正确;
答案选bd。
【点睛】
本题考查弱电解质的电离平衡、离子浓度大小比较、酸碱混合溶液定性判断、盐类水解等知识点,明确化学反应原理是解本题关键,注意平衡常数只与温度有关,与溶液酸碱性及浓度无关。【解析】CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-d10-6:1bd23、略
【分析】【详解】
(1)①常温下0.1mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,醋酸的电离程度增大,溶液的体积增大,但溶液体积增大对c(H+)、c(CH3COO-)的影响大于电离程度增大的影响,所以c(H+)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)减小,c(OH-)增大。
a.由分析可知,CH3COOH溶液在加水稀释过程中,c(H+)不断减小;a符合题意;
b.CH3COOH溶液在加水稀释过程中,c(CH3COO-)不断减小,则增大,b不符合题意;
c.c(H+)∙c(OH-)=KW,温度不变时,KW不变;c不符合题意;
d.CH3COOH溶液在加水稀释过程中,c(H+)不断减小,c(OH-)增大,所以增大;d不符合题意;
e.Ka只受温度变化的影响,所以不变;e不符合题意;
故选a。
②验证醋酸与碳酸的酸性强弱时;可利用强酸制弱酸的原理,则实验方案为:向盛有碳酸氢钠溶液的试管中滴加醋酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊。答案为:a;向盛有碳酸氢钠溶液的试管中滴加醋酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊;
(2)①根据以上信息可知,在水溶液中发生部分电离,则能发生水解,Na2SO4溶液呈碱性。
②由于Ka1(H2C2O4)>Ka(NaHSO4)>Ka2(H2C2O4),所以少量Na2C2O4溶液与过量NaHSO4溶液反应的离子方程式为:+=+
③室温下,pH=1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.1mol/L,Ka()==1.2×10-2,=0.12:1。答案为:碱;+=+0.12:1;
(3)在a点,NH4HSO4溶液与NaOH溶液的体积相同,刚好发生反应,生成NaNH4SO4等,此时发生水解,溶液呈酸性;在b点,溶液呈中性,此时溶液中只有少部分转化为NH3∙H2O;在c点,溶液中有二分之一的与OH-发生反应生成NH3∙H2O,此时NH3∙H2O发生电离,溶液呈碱性;在d点,与OH-完全反应生成NH3∙H2O,此时NH3∙H2O发生电离,溶液呈碱性,由此可知,图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是a点。a点时,反应后溶液中,c(Na+)=c()=c(),加入NaOH与少量反应至b点,在b点,溶液呈中性,所以溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-)。答案为:a;c(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-)。
【点睛】
分析b点溶液中离子浓度的大小关系时,可以a点作参照。【解析】(1)a向盛有碳酸氢钠溶液的试管中滴加醋酸;将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊。
(2)碱+=+0.12:1
(3)ac(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-)24、略
【分析】【分析】
图1装置左侧是原电池,发生的电极反应式,锌电极:Zn−2e−=Zn2+,铜电极:Cu2++2e−=Cu;右侧为电解池,电解液为NaOH溶液,M电极为阳极,电极反应式为:Fe-2e+2OH-=Fe(OH)2,N电极为阴极,电极反应式为:2H++2e−=H2↑。
图2装置Y电极为阳极,电极反应式为:Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O、4OH--4e-=2H2O+O2↑,X电极为阴极,电极反应式为:2H++2e−=H2↑。以此分析解答。
【详解】
I.(1)根据上述分析可知:电极反应不变的情况下;只有在金属活动顺序表中活泼性低于铜才可以替代Cu作电极,四个选项中只有D选项铝的活泼性大于铜,因此铝符合题意;故答案:D。
(2)根据上述分析可知:M电极为阳极,电极反应式为:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2,故答案:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2。
(3)SO为阴离子,在溶液中从正极移向负极,所以从右向左移动;M电极为阳极,电极反应式为:Fe−2e−=Fe2+,Fe2++2OH−=Fe(OH)2↓,Fe(OH)2不稳定被氧化成Fe(OH)3;所以可以看到,在M电极附近有红褐色斑点产生;故答案:从右向左;有红褐色斑点产生。
II.(4)根据上述分析可知:图2装置中X极为阴极,电极反应式为:2H++2e−=H2↑;消耗氢离子剩余氢氧根离子,所以X极区溶液的pH增大,故答案:增大。
(5)根据上述分析可知:Y极为阳极,碱性环境溶液不浑浊,则Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O,根据两极均有气体产生,所以溶液中的阴离子OH-也会放电,发生电极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案:4OH--4e-=2H2O+O2↑。
(6)根据上述分析可知:X极的气体为n(H2)==0.03mol,Y极气体n(O2)==0.0075mol,X极得到电子0.06mol,Y极生成气体失去0.0075×4=0.03mol,则铁失去电子0.03mol,则铁的质量减少m(Fe)=56g⋅mol−1×mol=0.28g;故答案:0.28。
(7)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池总反应:2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,根据氧化还原反应特点,该电池正极发生还原反应,其电极反应式为:2FeO+6e+5H2O=Fe2O3+10OH-,故答案:2FeO+6e+5H2O=Fe2O3+10OH-。【解析】DFe-2e+2OH-=Fe(OH)2从右向左有红褐色沉淀产生增大4OH--4e-=O2↑+2H2O0.282FeO+6e+5H2O=Fe2O3+10OH-25、略
【分析】【详解】
Ⅰ.(1)由图象可知;当放出一半气体所需要的时间为1min;
(2)反应物浓度大小决定反应速率大小;随着反应的进行,双氧水的浓度逐渐减小,反应速率也随着减小,故答案为D>C>B>A;
(3)由反应方程式为:2H2O22H2O+O2↑;该反应为不可逆反应,在5min后,收集到的气体体积不再增加,说明过氧化氢完全分解;
由图象可知,生成氧气的体积为60mL,2H2O22H2O+O2↑2mol22.4Ln(H2O2)0.06L
n(H2O2)==0.00536mol,所以c(H2O2)==0.11mol·L-1;
Ⅱ.(1)根据化学反应速率数学表达式,v(N2)=mol·L-1·min-1=0.05mol·L-1·min-1;
根据反应N2(g)+O2(g)2NO(g),消耗N2的物质的量为0.5mol,此时N2的转化率为
(2)A;用不同物质的反应速率表示达到平衡;要求反应方向一正一逆,且反应速率之比等于系数之比,选项A正确;
B、ρ=条件是恒容,v不变,反应物和生成物都是气体,气体质量不变,因此密度不能作为达到平衡的标志,选项B错误;
C、M=气体的质量不变,气体系数之和相等,n不变,因此平均相对分子质量不变,不能作为达到平衡的标志,选项C错误;
D、2v正(N2)=v正(NO)=v逆(NO);正逆反应速率相等,反应达平衡状态,选项D正确;
答案选AD;
(3)A、化学平衡常数K=此反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数只受温度的影响,因此随着温度的升高,化学平衡常数增大,选项A正确;
B;催化剂只增大反应速率;对化学平衡无影响,选项B错误;
C、先拐先平衡,说明反应速率快,即T1>T2,此反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,N2的转化率增大;选项C正确;
答案选AC;
(4)此时的Qc==9×10-4,上述反应达到平衡时的化学平衡常数为K=64×10-4,Qc<K,说明反应向正反应方向移动,v正>v逆;
(5)反应FeO(s)+C(s)=Fe(s)+CO(g)ΔH>0,ΔS>0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0时能自发进行;则高温有利于自发进行,故反应在高温条件下能自发进行;
(6)CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),反应是气体体积不变的放热反应,在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况是二氧化碳浓度增大,一氧化碳浓度减小,说明平衡逆向进行,降低温度或增加水蒸气的量或减少氢气的量均可以实现;答案为:B。【解析】①.1min②.D>C>B>A③.0.11mol/L④.0.05mol/(L·min)⑤.50%⑥.AD⑦.AC⑧.>⑨.高温⑩.B26、略
【分析】【分析】
达到平衡时N2的浓度为2mol/L;据此可以计算出平衡时三种气体的物质的量或浓度,结合平衡移动的影响因素分析解答。
【详解】
(1)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)反应中气体的物质的量减少,ΔS<0;故答案为:<;
(2)达到平衡时N2的浓度为2mol/L,平衡时氮气的物质的量为:n(N2)=2mol/L×10L=20mol,达到平衡时消耗氮气的物质的量为40mol-20mol=20mol,v(N2)==0.5mol/(L•s);故答案为:0.5mol/(L•s);
(3)平衡时氮气的转化率达到最大,该条件下N2的最大转化率为×100%=50%;平衡时生成氨气40mol,剩余氢气60mol,则平衡常数==0.037,混合气体中NH3的体积分数=物质的量分数=×100%=33%;故答案为:50%;0.037;33%;
(4)要提高氨气的产率,需要使平衡正向移动,该反应为气体体积减小的放热反应,则低温、高压条件下有利于平衡正向移动,及时分离出氨气,有利于提高氨气的产率,故答案为:②④。【解析】①.<②.0.5mol·L-1·s-1③.50%④.0.037⑤.33%⑥.②④四、判断题(共2题,共12分)27、B【分析】【详解】
氯化铵水解显酸性,酸与铁锈反应,错误。28、A【分析】【详解】
碘蒸气和氢气的反应是可逆反应,1mol碘蒸气和1mol氢气反应,生成的碘化氢的物质的量小于2mol,生成的碘化氢分子数小于2NA,故说法正确。五、元素或物质推断题(共2题,共8分)29、略
【分析】【分析】
B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满,B为Cl元素;比少一个电子层,则A为Na;C原子的p轨道中有3个未成对电子,C原子的外围电子排布为是第VA族元素,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大,所以为N元素;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,为第VIA族元素,最高价氧化物中含D的质量分数为可推知D的相对原子质量为32,其核内质子数等于中子数,所以质子数为16,D为S元素;是离子,离子是离子,R是由离子与离子以2:1形成的离子化合物;
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