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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年华师大版选择性必修1化学上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5题,共10分)1、H2S2O3是一种弱酸,实验室欲用0.01mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液,发生的反应为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,下列说法合理的是()A.该滴定可用甲基橙作指示剂B.Na2S2O3是该反应的还原剂C.C;该滴定可选用如图所示装置。
D.该反应中每消耗2molNa2S2O3,电子转移数为4NA2、利用电解法将CO2转化为CH4的原理如图所示。下列说法正确的是。
A.电解过程中,H+由a极区向b极区迁移B.电极b上反应为CO2+8HCO-8e-=CH4+CO+2H2OC.电解过程中化学能转化为电能D.电解时Na2SO4溶液浓度保持不变3、为了防止热带鱼池中水藻的生长,需保持水中Cu2+的浓度约1.2×10-5mol·L-1。为避免在每次换池水时溶液浓度的改变,可把适当的含铜化合物放在池底,其饱和溶液提供适当的Cu2+。已知CuS、Cu(OH)2、CuCO3的Ksp值依次为1.3×10-36、2.2×10-20、1.4×10-10,下列四种物质中,能基本满足池水浓度要求的是A.CuSO4B.CuCO3C.Cu(OH)2D.CuS4、某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl2)制备金属镁;其工艺流程如下,下列说法中,错误的是。
A.操作①发生的反应为非氧化还原反应B.若在实验室进行操作①只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器C.操作②是蒸发浓缩结晶D.操作③通入HCl气流,是为了抑制Mg2+水解5、常温下,下列有关叙述正确的是A.pH=6的NaHSO3溶液中:c()-c(H2SO3)=9.9×10-7mol/LB.向0.1mol/LNa2CO3溶液中通入适量CO2气体后:c(Na+)=2[c()+c()+c(H2CO3)]C.等物质的量浓度、等体积的Na2CO3和NaHCO3混合:D.0.1mol/LNa2C2O4溶液与0.1mol/LHCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c()+c()+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)6、近年来;研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式:_______。7、Ⅰ.如图所示C、D、E、F、X、Y都是石墨电极。将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色。(1)若用甲醇、空气燃料电池作电源,电解质为NaOH溶液,则A极的电极反应式为____________(2)欲用(丙)装置给铁镀铜,铜应该是_____电极(填G或H)(3)(丁)装置中Y极附近红褐色变_______(填深或浅)Ⅱ.(4)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C5H5)2,结构简式为二茂铁的电化学制备原理如图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。回答下列问题:Ni与电源的_______(填“正极”或“负极”)相连,总反应为方程式为__________,电解制备需要在无水条件下进行,原因为______________。(5)如图是一种用电解原理来制备H2O2,并用产生的H2O2处理废氨水的装置。①为了不影响H2O2的产量,需要向废氨水中加入适量HNO3调节溶液的pH约为5,则所得溶液中c(NH)_________(填“>”“<”或“=”)c(NO)。②Ir-Ru惰性电极吸附O2生成H2O2,其电极反应式为___________。③理论上电路中每转移3mol电子,最多可以处理废氨水中溶质(以NH3计)的质量是______g。8、现有下列可逆反应:A(g)+B(g)xC(g);在不同条件下生成物C在反应混合物中的质量分数(C%)和反应时间(t)的关系如下图:
请根据图像回答下列问题:
(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况,则_______曲线表示无催化剂时的情况(填字母;下同);
(2)若乙图表示反应达到平衡后分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入惰性(与反应体系中任一物质均不反应)气体后的情况,则_______曲线表示恒温恒容的情况;
(3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是_______热反应(填“吸”或“放”);
(4)化学计量数x的值_______(填取值范围);判断的依据是________________。9、(1)在101kPa时,足量H2在1molO2中完全燃烧生成2mol液态水,放出571.6kJ的热量,H2的燃烧热为_______,表示H2燃烧热的热化学方程式为_______。
(2)1.00L1.00mol·L-1硫酸与2.00L1.00mol·L-1NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,该反应的中和热为_______,表示其中和热的热化学方程式为_______。10、电化学手段对于研究物质性质以及工业生产中都有重要价值。
I.某实验小组利用原电池装置对FeCl3与Na2SO3的反应进行探究。
。装置。
实验现象。
1mol/LFeCl3溶液(pH≈1)1mol/LNa2SO3溶液(pH≈9)
灵敏电流计指针发生偏转。
(1)取少量FeCl3溶液电极附近的混合液,加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,证明FeCl3转化成_____。
(2)检验另一电极产物的操作及现象是_____。
(3)负极的电极反应式为_____。
II.工业上用Na2SO4溶液吸收工业烟气中的低浓度SO2形成吸收液后,再采用阳离子膜电解法,控制电压,电解吸收液可制成产品S和O2。工作原理示意图如下图。
阴极区和阳极区的pH随时间的变化关系如下图:
(4)阳极反应的电极反应物是____。
(5)阳极区pH降低的原因是____。(写出一条即可)
(6)结合电极反应式,说明阴极区pH升高的原因_____。(写出一条即可)11、(1)硼酸(H3BO3)溶液中存在如下反应:
H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)。已知25℃时它的电离常数Ka=5.7×10-10。则此温度下0.7mol·L-1硼酸溶液中H+的浓度=______。(计算结果保留小数点后一位)
(2)常温下,0.1mol·L-1的氯化铵溶液pH=5.1.若常温下氨水的电离常数Kb=10-x,则x=______。12、水溶液是中学化学的重点研究对象。
(1)水是极弱的电解质,也是最重要的溶剂。常温下某电解质溶解在水中后,溶液中的c(H+)=10-9mol·L-1,则该电解质可能是______(填序号)。
A.CuSO4B.HClC.Na2SD.NaOHE.K2SO4
(2)已知次氯酸是比碳酸还弱的酸,要使新制稀氯水中的c(HC1O)增大,可以采取的措施为(至少回答两种)________________________________________。
(3)常温下;将pH=3的盐酸aL分别与下列三种溶液混合,结果溶液均呈中性。
①浓度为1.0×10-3mol·L-1的氨水bL;②c(OH-)=1.0×10-3mol·L-l的氨水cL;③c(OH-)=1.0×10-3mol·L-1的氢氧化钡溶液dL。则a、b、c、d之间的关系是___________________________________。
(4)强酸制弱酸是水溶液中的重要经验规律。
已知HA、H2B是两种弱酸,存在以下关系:H2B(少量)+2A-=B2-+2HA,则A-、B2-、HB-三种阴离子结合H+的难易顺序为_______________________。
(5)已知:H2A═H++HA-、HA-H++A2-,常温下,0.1mol·L-1的NaHA溶液其pH=2,则0.1mol·L-1的H2A溶液中氢离子浓度的大小范围是:____________;NaHA溶液中各种离子浓度大小关系为_______________________。
(6)已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,向50mL0.018mo1`L-l的AgNO3溶液中加入相同体积0.020mol`L-1的盐酸,则c(Ag+)=____________,此时所得混合溶液的pH=__________。13、写出或完成下列热化学方程式。
(1)0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时,放出445kJ的热量。写出CH4燃烧的热化学方程式__________。
(2)通常人们把拆开1mol某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。下表是一些化学键的键能。化学键C-HC-FH-FF-F键能kJ/mol414489565155
根据键能数据估算下列反应:CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热△H为_____。
(3)1840年瑞士的化学家盖斯(Hess)在总结大量实验事实(热化学实验数据)的基础上提出:“定压或定容条件下的任意化学反应;在不做其它功时,不论是一步完成的还是几步完成的,其热效应总是相同的(反应热的总值相等)。”
已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH3
请写出CO还原FeO的热化学方程式:______。
(4)在101KP下;1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,请回答下列问题:
①氢气的燃烧热为__________;
②氢气燃烧热的热化学方程式为________;
(5)氢能的存储是氢能利用的前提,科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni;已知:
Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)ΔH1=-74.5kJ·mol-1;
Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)ΔH2;
Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH3=+84.6kJ·mol-1。
则ΔH2=_______kJ·mol-1;
(6)白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P—PakJ·mol-1、P—ObkJ·mol-1、P=OckJ·mol-1、O=OdkJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH为_____。
(7)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢;有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
①P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH1=-2983.2kJ·mol-1
②P(红磷,s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)ΔH2=-738.5kJ·mol-1
相同状况下,能量较低的是________;白磷的稳定性比红磷________(填“大”或“小”)。14、如图所示;A;B、C、D均为石墨电极,E、F分别为短周期相邻两种活泼金属元素中的一种单质,且E能与NaOH溶液反应。按图示接通电路,反应一段时间。
(1)甲池是____(填“原电池”或“电解池”)装置,电极A的名称是_____。
(2)C极为____(填“阴极”或“阳极”),电极反应式为______。
(3)烧杯中溶液会变蓝的是____(填“a”或“b”)。
(4)F极的名称是_____,电极反应式为_______。
(5)甲池中总反应的离子方程式为_______。评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)15、反应条件(点燃或加热)对热效应有影响,所以热化学方程式必须注明反应条件。____A.正确B.错误16、当反应逆向进行时,其反应热与正反应热的反应热数值相等,符号相反。____A.正确B.错误17、任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-)。(____________)A.正确B.错误18、中和等体积、等的盐酸和醋酸消耗的的物质的量相同。(_______)A.正确B.错误19、恒温恒容下进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时,反应达到平衡状态。(____)A.正确B.错误20、如果的值越大,则酸性越强。(______________)A.正确B.错误21、如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性。(____________)A.正确B.错误22、反应条件(点燃或加热)对热效应有影响,所以热化学方程式必须注明反应条件。____A.正确B.错误23、100℃的纯水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,此时水呈酸性。(______________)A.正确B.错误评卷人得分四、原理综合题(共3题,共24分)24、C;N、S的氧化物常会造成一些环境问题;科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。
Ⅰ.(1)CO2的重整用CO2和H2为原料可得到CH4燃料。
已知:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H1=+247kJ/mol
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+205kJ/mol
则CO2重整的热化学方程式为___。
(2)T℃时,在容积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的H2和CO2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH的体积分数与的关系如图所示:
①当起始=2时,经过5min达到平衡,CO的转化率为40%,则0~5min内平均反应速率v(H2)=___。若此时再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,达到新平衡时H的转化率将___(填“增大”“减小”或“不变”)。
②当起始=3.5时,达到平衡状态后,CH3OH的体积分数可能是图像中的___点(选填“D”;“E”或“F”)。
Ⅱ.活性炭可用于处理汽车尾气中的NO。
在2L恒容密闭容器中加入0.1000molNO和2.030mol固体活性炭,生成A、B两种气体,在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表:。固体活性炭/molNO/molA/molB/mol200℃2.0000.04000.03000.0300335℃2.0050.05000.02500.0250
(3)结合上表的数据,写出NO与活性炭反应的化学方程式___,该反应的正反应为___(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)200℃时,平衡后向恒容容器中再充入0.1000molNO,再次平衡后NO的体积分数将___(填“增大”;“减小”或“不变”)。
Ⅲ.近期,有科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢方案。其基本工作原理如图所示:
(5)在该电化学装置中,Pt电极做___极;BiVO4电极上的反应式为___。25、绿水青山就是金山银山;生产生活中污染物的合理处理对环境保护具有重要意义。
(1)利用某些催化剂;成功实现将空气中的碳氧化合物和氮氧化合物转化为无毒的大气循环物质。
已知:①
②NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)
③2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
反应的________某温度下,反应①②③的平衡常数分别カ则该反应的K=________(用表示)。
(2)温度为℃时;在四个容积均为1L的恒容密闭容器中发生反应:
测得有关实验数据如下:。容器编号物质的起始浓度()物质的平衡浓度()ⅠⅡⅢⅣ
①平衡时,容器Ⅱ与Ⅳ容器的总压强之比___________。
②温度不变,容器Ⅲ中达到平衡后再充入NO、(g)各mol,则反应将向_____________。(填“正”或“逆”)方向进行。
(3)常温下用0.100盐酸分别滴定10.00mL浓度均为0.100的NaOH溶液和二甲胺[]溶液(在水中电离方式与氨相似);利电用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。已知电解质溶液电导率越大导电能力越强。
①a、b、c、d四点的水溶液中,由水电离出氢离子浓度大于的是________________,原因为_____________________。
②化学反应往往伴有热效应若为绝热体系a的温度______________(填“>”,“=”或“<”)c点的温度。26、(1)已知:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)ΔH14NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)ΔH2
则NH3(g)的标准燃烧热ΔH=__________________。
(2)高温下,N2(g)+O2(g)2NO(g),ΔH<0,反应达到平衡时混合气体中NO的体积分数与反应物中c(N2)/c(O2)的比值的关系如图,请在右图上画出适当降温后,反应达到平衡时混合气体中NO的体积分数与反应物中c(N2)/c(O2)的比值的关系图。_______
(3)工业上电解Na2CO3溶液可以生成NaHCO3和NaOH两种工业重要原料;装置如图所示。
①电解的总反应式___________________________。
②已知H2CO3的Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.60×10-11,当同浓度的稀NaHCO3和稀Na2CO3溶液以2∶1体积比混合后,混合液的c(H+)约为____________mol·L-1。
(4)为测定某NaNO2溶液的物质的量浓度,准确量取10.00mLNaNO2溶液样品与24.00mL0.05000mol·L-1过量的酸性KMnO4溶液充分反应,反应后所得溶液用0.1000mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00mL。终点的现象_____________________,通过计算确定NaNO2溶液的物质的量浓度___________mol·L-1。
有关反应式:5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O;5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。评卷人得分五、实验题(共2题,共18分)27、某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50mol/LNaOH溶液。
(1)若实验中大约要使用245mLNaOH溶液;至少需要称量NaOH固体___________g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母):___________。
。名称。
托盘天平(带砝码)
小烧杯。
坩埚钳。
仪器。
序号。
a
b
c
名称。
玻璃棒。
药匙。
量筒。
仪器。
序号。
d
e
f
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3kJ/mol):___________。
(2)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验;实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
。温度。
实验次数
起始温度T1/℃
终止温。
度T2/℃
温度差平均值。
(T2-T1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值。
平均值。
1
26.2
26.0
26.1
30.1
________
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。则中和热ΔH=___________(只代入数据和单位;不要求计算结果)。
③上述实验数值结果比57.3kJ/mol偏小;产生偏差的原因可能是(填字母)___________。
a.实验装置保温;隔热效果差。
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数。
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中。
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度28、过氧化钙是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。
(一)过氧化钙制备方法很多。
(1)【制备方法一】:
H2O2溶液与过量的Ca(OH)2悬浊液反应可制备CaO2·8H2O,其化学方程式为________。
(2)【制备方法二】:
利用反应CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O+2NH4Cl,在碱性环境中制取CaO2。用化学平衡原理解释NH3·H2O在Ca2+和H2O2的反应中所起的作用是_______;该反应需要在冰水浴条件下完成,原因是_______________。
(3)【制备方法三】
利用反应Ca(s)+O2CaO2(s),在纯氧条件下制取CaO2;实验室模拟装置示意图如下:
请回答下列问题:
①装置A中反应的化学方程式为_____________;
②仪器a的名称为_____________;
③装置D中盛有的液体是浓硫酸,其作用一是观察氧气的流速,判断氧气通入是否过快及氧气与钙反应进行的程度:二是___________。
(二)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mg·L-1。测定原理为:
①碱性条件下,O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2:2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2
②酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O
③用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-
取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样l00.0mL,按上述方法测定水中溶氧量,消耗0.01mol/LNa2S2O3标准溶液13.50mL。
(1)滴定过程中使用的指示剂是______________。
(2)该水样中的溶解氧量(DO)为______________。评卷人得分六、工业流程题(共3题,共30分)29、软锰矿(主要成分为MnO2)可用于制备锰及其化合物。
(1)早期冶炼金属锰的一种方法是先缎烧软锰矿生成Mn3O4,再利用铝热反应原理由Mn3O4
制备锰。该铝热反应的化学方程式为________________
(2)现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示:
①软锰矿还原浸出的反应为:
该反应中,还原剂为______。写出一种能提高还原浸出速率的措施:________________
②滤液1的pH______(填“>”“<”或“=”)MnSO4浸出液的pH.
③加入MnF2的目的是除去______(填“”“”或“”)。
(3)由MnSO4制取MnCO3。
往MnSO4溶液中加入NH4HCO3溶液,析出MnCO3沉淀并逸出CO2气体,该反应的离子方程式为______________________;若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液,还会产生Mn(OH)2,可能的原因有:
t℃时,该反应的平衡常数K=___________(填数值)。30、镍及其化合物在化工生产中有着重要应用。某化工厂用含的废料(杂质为等)制备羟基氧化镍()的工艺流程如下:
已知:常温下相关金属离子的如下表所示:。化学式近似值
请回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分是____。为了提高酸浸速率,可采取的措施有__(任写两条)。
(2)试剂X常选用其作用是___________。
(3)试剂Y常选用用来调节溶液的pH。常温下,当铁元素恰好沉淀完全时(铁元素对应离子浓度为),溶液的pH为___________。
(4)氧化过程中制备羟基氧化镍的离子方程式是___________。
Ⅱ.氧化镍晶体的结构和氯化钠晶体相似;回答下列问题。
(5)该晶胞中,的配位数是___________,每周围最近且等距离的所围成的空间构型为___________形。
(6)与最邻近的核间距离为apm,则氧化镍晶体的密度是___________(用含a的式子表示,设为阿伏伽德罗常数)31、钴酸锂电池的正极材料含有钴酸锂();导电剂乙炔黑、铝箔及少量铁;通过如图工艺流程可回收铝、钴、锂。
回答下列问题:
(1)“调pH除杂”的目的是使沉淀完全[],则常温下应控制_______[已知:的为]。
(2)沉锂过程要对所得滤渣进行洗涤,检验沉淀是否洗净的操作为_______。
(3)沉钴的化学方程式为_______。将溶液沉钴所得晶体配成溶液,经过一系列处理后通过滴定实验测得消耗碘标准溶液则沉钴过程中的产率为_______。(已知:在“一系列处理”过程中二价钴被碘氧化成三价钴)参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【分析】
【详解】
A;溶液中有单质碘;加入淀粉溶液呈蓝色,碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应,当反应终点时,单质碘消失,蓝色褪去,不需要加甲基橙作指示剂,故A错误;
B、Na2S2O3中S元素化合价升高被氧化;作还原剂,故B正确;
C、Na2S2O3溶液显碱性;应该用碱式滴定管盛放,故C错误;
D、I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6反应中I元素化合价由0价降低为-1价,转移2个电子,因此每消耗2molNa2S2O3;电子转移数为2mol,故D错误;
故选B。2、A【分析】通过电解法可知此电池为电解池,由a极生成O2可以判断出a极为阳极,则b为阴极。阳离子向阴极流动,a极上反应为4OH-―4e-=2H2O+O2,电极b上反应为CO2+8HCO+8e-=CH4+8CO+2H2O。电解时OH-比更容易失去电子在阳极生成O2,所以电解Na2SO4溶液的实质是电解水,溶液中的水发生消耗,所以Na2SO4溶液的浓度是增大的。
【详解】
A.由a极生成O2可以判断出a极为阳极,b为阴极,阳离子向阴极流动。则H+由a极区向b极区迁移正确;故A正确;
B.电极方程式配平发生错误,电极b上反应应为CO2+8HCO+8e-=CH4+8CO+2H2O;故B错误;
C.通过电解法可知此电池为电解池;所以电解过程中是电能转化为化学能,故C错误;
D.电解时OH-比更容易失去电子,所以电解Na2SO4溶液的实质是电解水,溶液中的水发生消耗,所以Na2SO4溶液的浓度是增大的;故D错误;
故选A。3、B【分析】【分析】
【详解】
CuCO3(s)=Cu2+(aq)+CO32-(aq);故有Ksp=c(Cu2+)c(CO32-)=c2(Cu2+);c(Cu2+)=(Ksp)1/2=10-5mol/L;故答案为B。4、B【分析】【分析】
盐卤(主要成分为MgCl2)加石灰浆将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,取过滤后滤渣Mg(OH)2加盐酸转化为MgCl2,通过操作(2)得到MgCl2·6H2O,将MgCl2·6H2O在HCl气流氛围中加热得到MgCl2,电解熔融的MgCl2得到金属Mg。
【详解】
A.操作①中发生的反应为MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2;该反应为复分解反应,不是氧化还原反应,A正确;
B.操作①应采用过滤操作;所用的玻璃仪器为烧杯;漏斗、玻璃棒,B错误;
C.从MgCl2溶液中获得MgCl2·6H2O采用的操作为蒸发浓缩结晶;C正确;
D.MgCl2水解为氢氧化镁和HCl,直接加热MgCl2溶液,HCl挥发,促进MgCl2水解,最终得到氢氧化镁,故操作③中若通入HCl气流,是为了抑制Mg2+水解,得到MgCl2;D正确;
答案选B。5、A【分析】【详解】
A.常温下,pH=6的NaHSO3溶液中,c(H+)=10-6mol/L,c(OH-)=10-8mol/L,电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c()+c(HSO)+c(OH-),物料守恒为c(Na+)=c()+c(HSO)+c(H2SO3),所以溶液中存在c()-c(H2SO3)=c(H+)-c(OH-)=9.9×10-7mol•L-1;故A正确;
B.原碳酸钠溶液中存在物料守恒:c(Na+)=2[c()+c()+c(H2CO3)],通入CO2;该守恒关系被破坏,故B错误;
C.碳酸的第一步电离程度远大于第二步电离程度,所以Ka1>Ka2,所以故C错误;
D.0.1mol/LNa2C2O4溶液与0.1mol/LHCl溶液等体积混合,混合溶液中存在电荷守恒2c()+c()+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+);故D错误;
综上所述答案为A。二、填空题(共9题,共18分)6、略
【分析】【详解】
由题图可知,反应Ⅱ的化学方程式为根据盖斯定律,反应Ⅱ=-(反应Ⅰ+反应Ⅲ),得反应Ⅱ的热化学方程式:
【解析】7、略
【分析】【分析】
向乙中加入酚酞,F极附近变红,则F极附近碱性增强,说明是水电离的氢离子放电,氢氧根浓度增大,故F是阴极,可知A是正极,B是负极,D、F、H、Y是阴极,C、E、G、X是阳极,据此解答。
【详解】
(1)由分析可知,A是正极,碱性溶液中,燃料电池正极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案为:O2+4e-+2H2O=4OH-;(2)给铜镀银时银作阳极,铜作阴极,由上分析知,铜是H电极,故答案为:H;(3)此装置是氢氧化铁胶体电泳装置,氢氧化铁胶粒带正电荷,向阴极移动,由上分析知Y是阴极,因此颜色变深,故答案为:深;(4)根据图示可知,有Fe2+参与反应,则Fe在阳极失电子,故该电解池的阳极是Fe电极,Ni电极是阴极,与电源的负极相连;根据图示结合阳极反应可知总反应为:Fe+2=+H2↑或(Fe+2C5H6=Fe(C5H5)2+H2↑),电解制备需要在无水条件下进行,原因是水会阻碍中间物Na的生成;水会电解生成OH−,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2,故答案为:负极;水会阻碍中间物Na的生成;水会电解生成OH−,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2;(5)①向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5,根据溶液呈电中性,溶液中c(NH)+c(H+)=c(NO)+c(OH-),pH约为5呈酸性,c(H+)>c(OH-),所以c(NH)),故答案为:<;②利用电解法制H2O2,在该电解池中,Ir-Ru惰性电极有吸附O2作用为氧气得电子发生还原反应,O2+2H++2e-═H2O2,故答案为:O2+2H++2e-=H2O2;
③4NH3+3O2⇌2N2+6H2O中,氨气中的氮元素从-3价变为氮气中的0价,4mol氨气转移12mol电子,所以转移3mol电子,最多可以处理NH3的物质的量为1mol,质量为17g,故答案为:17。【解析】O2+4e-+2H2O=4OH-H深负极Fe+2=+H2↑或(Fe+2C5H6=Fe(C5H5)2+H2↑)水会阻碍中间物Na的生成;水会电解生成OH−,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2<O2+2H++2e−═H2O2178、略
【分析】【详解】
(1)使用催化剂能加快反应速率、不影响平衡移动,则b代表无催化剂时的情况。
(2)恒温恒容下充入惰性气体;各组分浓度不变,平衡不移动,C%不变,则答案为a。
(3)保持压强不变;升高温度,C%增大,说明平衡向正反应方向移动,故正反应是吸热反应。
(4)由图知,保持温度不变,增大压强,C%减小,说明平衡向逆反应方向移动,故x>1+1=2。【解析】①.b②.a③.吸④.大于2(或>2或≥3)⑤.保持温度不变,增大压强,C%减小,说明平衡向逆反应方向移动,故x>1+1=29、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)足量H2在1molO2中完全燃烧生成2mol液态水;放出571.6kJ的热量,故。
1molH2的燃烧放出热量为571.6kJ/2=285.8kJ;故表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1
(2)在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O,这时的反应热叫中和热。故生成1molH2O时放出热量为=57.3kJ,表示其中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1。【解析】285.8kJ·mol-1H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-157.3kJ·mol-1H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-110、略
【分析】【分析】
FeCl3与Na2SO3发生氧化还原反应,离子方程式为2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+;根据电解池示意图可知;生成氧气的为阳极发生氧化反应,则阴极生成S。
【详解】
(1)取少量FeCl3溶液电极附近的混合液,加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,说明有亚铁离子产生,证明FeCl3转化成FeCl2。
(2)另一电极发生氧化反应生成硫酸钠;检验硫酸根离子的操作为取少量电解液于试管,加入足量的盐酸酸化的氯化钡溶液,若产生白色沉淀则证明有硫酸钠的生成。
(3)负极发生氧化反应,亚硫酸钠中硫元素化合价升高发生氧化反应生成硫酸钠,电极反应式为SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+。
(4)根据电解池装置示意图,生成氧气一极为阳极,阳极的pH不断降低可知反应生成H+,据此判断阳极反应为2H2O-4e-=4H++O2,电极反应物是H2O。
(5)阳极电极反应生成H+;故阳极区pH降低。
(6)阴极发生还原反应,二氧化硫与氢离子反应生成S和水,电极反应式为SO2+4H++4e-=S+2H2O,阴极区不断消耗氢离子并生成水,故pH升高。【解析】FeCl2取少量电解液于试管,加入足量的盐酸酸化的氯化钡溶液,若产生白色沉淀则证明有硫酸钠的生成SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+H2O电极反应生成H+阴极电极反应式为SO2+4H++4e-=S+2H2O,阴极区不断消耗氢离子并生成水11、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)设此温度下0.7mol·L-1硼酸溶液中H+的浓度为x,由可知,Ka===5.7×10-10,解之x=2.0×10-5(mol·L-1),则此温度下0.7mol·L-1硼酸溶液中H+的浓度为2.0×10-5(mol·L-1);答案为2.0×10-5mol·L-1;
(2)常温下0.1mol·L-1的氯化铵溶液pH=5.1,则溶液中氢离子浓度是10-5.1mol/L,即由+H2ONH3·H2O+H+可知,一水合氨的浓度也是10-5.1mol/L,则水解常数为Kh===10-9.2,根据Kh×Kb=Kw可知Kb===10-4.8=10-x,解之x=4.8;答案为4.8。【解析】2.0×10-5mol·L-14.812、略
【分析】【详解】
(1)常温下某电解质溶解在水中后,溶液中的c(H+)=10-9mol·L-1;则该溶液显碱性,电解质可能是碱,也可能是水解显碱性的盐,故选CD。
(2)氯水中存在化学平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO;要使新制稀氯水中的c(HC1O)增大,应设法让化学平衡向正反应方向移动,可以采取的措施为再通入氯气(增大氯气的浓度);加入碳酸钙(与盐酸反应减小生成物浓度);或者加入次氯酸钠抑制次氯酸电离,也可以增大c(HC1O)。
(3)常温下,将pH=3的盐酸aL分别与下列三种溶液混合,结果溶液均呈中性。①因为盐酸和氨水反应后生的氯化铵水解显酸性,故加入浓度为1.0×10-3mol•L-1的氨水bL使溶液显中性时,氨水过量,所以b>a;②c(OH-)=1.0×10-3mol·L-l的氨水,其物质的量浓度远远大于1.0×10-3mol•L-1的氨水,故a>c;③氢氧化钡溶液中c(OH-)=1.0×10-3mol·L-1与pH=3的盐酸中c(H+)相同,故a=d。综上所述,a、b、c、d之间的关系是b>a=d>c。
(4)已知HA、H2B是两种弱酸,存在以下关系:H2B(少量)+2A-=B2-+2HA,此反应的发生,证明酸性(即电离出H+的能力)H2B>HB->HA,所以A-、B2-、HB-三种阴离子结合H+的难易顺序为A->B2->HB-。
(5)已知H2A═H++HA-、HA-H++A2-,由此可知H2A是强酸,其一级电离是完全电离的,其二级电离是不完全的。常温下,0.1mol·L-1的NaHA溶液其pH=2,则此溶液中c(H+)=0.01mol/L,故在此条件下HA-的电离度为10%。0.1mol·L-1的H2A溶液中,由于其一级电离产生的H+对其二级电离产物抑制作用,故在此溶液中,HA-的电离度小于10%,因此,氢离子浓度的大小范围是0.1mol/L+)<0.11mol/L;NaHA溶液中各种离子浓度大小关系为c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。
(6)已知:mol`L-1,向50mL0.018mo1`L-l的AgNO3溶液中加入相同体积0.020mol`L-1的盐酸,两者反应后,Cl-过量,溶液中c(Cl-)=mol/L=0.001mol/L,根据Ksp(AgCl)=1.8×10-10可以求出,c(Ag+)=1.8×10-7mol/L,由于氢离子不参加离子反应,所以此时所得混合溶液中c(H+)=0.010mol/L,pH=2。【解析】CD再通入氯气、加入碳酸钙、加入次氯酸钠等b>a=d>cA->B2->HB-0.1mol/L+)<0.11mol/Lc(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)1.8×10-7mol/L213、略
【分析】【分析】
本题主要考查热化学中热化学方程式的书写及计算;在叠加方程时注意抵消中间物,以及题上的要求,是否有说明燃烧热的热化学方程式;(6)根据键能计算反应的焓变,从物质的结构图出发进行分析,焓变=反应物的键能和-生成物的键能和。
【详解】
(1)热化学方程式的书写要注意标注状态及焓变,由题知0.5molCH4完全燃烧放出445kJ的热量,所以根据关系式可以写出甲烷燃烧的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol;
故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol;
(2)反应物的总键能-生成物的总键能=焓变,由表格数据,可以计算出
故答案为:-1940kJ/mol;
(3)先写出CO还原FeO的,再根据已知的3个方程进行叠加,抵消掉不需要的物质,最终焓变为:(3△H1-△H2-2△H3)/6,则CO还原FeO的热化学方程式为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=(3△H1-△H2-2△H3)/6;
故答案为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=(3△H1-△H2-2△H3)/6;
(4)氢气燃烧的热化学方程式为:找出对应的关系式:氢气的燃烧热指氢气完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为:氢气燃烧热的热化学方程式要求可燃物氢气前的系数为1,氢气燃烧热的热化学方程式H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1;
故答案为:285.8kJ·mol-1;H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1;
(5)热化学方程式计算焓变,将已知方程进行叠加,消除不需要的中间物质,可得
故答案为:-64.4kJ·mol-1;
(6)的结构图知,完全燃烧生成要断裂键和键,形成键和键,因此该反应的焓变:
故答案为:(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1;
(7)由已知方程可得白磷红磷转化的热化学方程式:在相同的状况下;能量较低的是红磷,能量越低越稳定,白磷的稳定性比红磷小;
故答案为:红磷;小。
【点睛】
燃烧热的热化学方程式可燃物的系数只能为1,若是中和热的热化学方程式,水的系数只能为1;(4)提到1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,142.9kJ也被称为氢气的热值;热值指1g可燃物完全燃烧生成稳定的产物所放出的热量。【解析】CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol-1940kJ/molCO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=(3△H1-△H2-2△H3)/6285.8kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1-64.4kJ·mol-1(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1红磷小14、略
【分析】【分析】
E;F分别为短周期相邻两种活泼金属元素中的一种单质;且E能与NaOH溶液反应,则E为Al,F为Mg。
【详解】
(1)结合上述分析可知乙池是由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池,Al失去电子被氧化生成AlO则E(Al)电极为负极,F(Mg)电极为正极;甲池和中间U形管均为电解池,根据电极的连接方式可知,电极A为阳极,B为阴极。所以本题答案:电解池;阳极;
(2)U形管是电解池装置,D极连接Al电极(负极),作阴极,故电极C为阳极,Cl-在阳极上发生氧化反应生成Cl2,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。
所以本题答案:阳极;2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)电极C上Cl-发生氧化反应生成Cl2,Cl2通过导管进入淀粉-KI溶液,发生反应:2KI+Cl2=2KCl+I2,反应生成的I2使淀粉溶液变蓝;故a烧杯中溶液会变蓝。
所以本题答案:a;
(4)F电极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
所以本题答案:正极;2H2O+2e-===H2↑+2OH-;
(5)甲池中A、B电极材料均为石墨,是惰性电极,电解CuSO4溶液时,阴极上Cu2+放电生成Cu,阳极上OH-放电生成O2,故电池总反应为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。所以本题答案:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。
【点睛】
根据氧化还原反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑中的电子得失判断原电池的正负极,进而判断电解池的阴阳极,根据电解原理,书写电极反应方程式。【解析】电解池阳极阳极2Cl--2e-===Cl2↑a正极2H2O+2e-===H2↑+2OH-2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+三、判断题(共9题,共18分)15、B【分析】【分析】
【详解】
热化学方程式主要是强调这个反应的反应热是多少,而不是强调这个反应在什么条件下能发生,根据盖斯定律,只要反应物和生成物一致,不管在什么条件下发生反应热都是一样的,因此不需要注明反应条件,该说法错误。16、A【分析】【分析】
【详解】
正反应的反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和,逆反应的反应热=生成物的键能总和-反应物的键能总和,因此两者反应热数值相等,符号相反,该说法正确。17、A【分析】【分析】
【详解】
任何水溶液中,水都会电离出c(H+)和c(OH-),即任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-),故答案为:正确。18、B【分析】【详解】
相同的盐酸和醋酸中醋酸的浓度大于盐酸,则醋酸消耗的的量较多。故说法错误。19、B【分析】【分析】
【详解】
恒温恒容下进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),当SO3的生成速率与SO2的生成速率相等时,即正反应速率和逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,故错误。20、A【分析】【分析】
【详解】
根据Kw=c(H+)×c(OH-)分析,温度不变,的值越大,说明氢离子浓度比氢氧根离子浓度大得多,溶液的酸性越强,故正确。21、A【分析】【分析】
【详解】
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)、c(OH-)的相对大小,如果c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,如果c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,如果c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性,故答案为:正确。22、B【分析】【分析】
【详解】
热化学方程式主要是强调这个反应的反应热是多少,而不是强调这个反应在什么条件下能发生,根据盖斯定律,只要反应物和生成物一致,不管在什么条件下发生反应热都是一样的,因此不需要注明反应条件,该说法错误。23、B【分析】【分析】
【详解】
水的电离过程为吸热过程,升高温度,促进水的电离,氢离子和氢氧根离子浓度均增大,且增大幅度相同;因此100℃时,纯水中c(OH-)=c(H+)=1×10-6mol·L-1,溶液仍为中性,故此判据错误。四、原理综合题(共3题,共24分)24、略
【分析】【分析】
Ⅰ.(1)根据盖斯定律计算解答;
(2)①由CO与氢气总物质的量、与=2可以计算CO与氢气各自的物质的量,利用三段式计算平衡时各组分物质的量、各组分物质的量变化量,根据v=计算v(H2);先计算该温度下平衡常数K,再计算浓度商Qc,与平衡常数K相比判断反应进行分析;可以确定氢气转化率变化;
②混合比例等于化学计量数之比时;平衡时生成物的含量最大;
Ⅱ.(3)结合上表的数据;根据反应计量系数比=反应平衡时物质的量变化量之比分析书写反应方程式;温度升高平衡逆向移动,所以正反应是放热反应;
(4)由200℃时;各物质的量关系可知,反应方程式为:2NO(g)+C(s)⇌A(g)+B(g),两边气体的计量数相等,而平衡后向恒容容器中再充入0.1molNO,相当于增大压强,平衡不移动;
Ⅲ.该装置为原电池,由Pt电极上反应(H2O→H2)或BiVO4电极上反应(→)可知,Pt电极为正极,氢离子得电子生成氢气、发生还原反应,电极反应为2H2O+2e-═H2↑+2OH-;BiVO4电极为负极,失电子生成硫酸根、发生氧化反应,电极反应为4OH-+SO2-2e-═+2H2O,原电池工作时,电子由负极BiVO4电极经过导线进入正极Pt电极;据此分析解答。
【详解】
Ⅰ.(1)以CO2和H2为原料可得到CH4燃料;
已知:①CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H1=+247kJ/mol
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+205kJ/mol
盖斯定律计算①−②×2得到由CO2获得CH4的热化学方程式:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=−163kJ/mol;
(2)①H2和CO总共为3mol,且起始=2,可知H2为2mol;CO为1mol;5min达到平衡时CO的转化率为0.4,则:
容器的容积为2L,则v(H2)==0.08mol/(L.min),该温度下平衡常数K==此时再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,此时浓度商Qc===>K=反应向逆反应进行,达新平衡时H2的转化率将减小;
②混合比例等于化学计量数之比时,平衡时生成物的含量最大,故当=3.5时,达到平衡状态后,CH3OH的体积分数小于C点;F点符合题意;
Ⅱ.(3)结合上表的数据,200℃平衡时,固体活性炭、NO、A、B的物质的量变化量分别为、0.03mol、0.06mol、0.03mol、0.03mol,根据反应计量系数比=反应平衡时物质的量变化量之比=1:2:1:1,则NO与活性炭反应为2NO(g)+C(s)A(g)+B(g),A、B都为气体,结合物料守恒,则化学方程式2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g);由表格数据可知;温度升高平衡逆向移动,所以正反应是放热反应;
(4)由200℃时,各物质的量关系可知,反应方程式为:2NO(g)+C(s)A(g)+B(g);两边气体的分子数目相等,而平衡后向恒容容器中再充入0.1molNO,相当于增大压强,平衡不移动,所以NO的体积分数将不变;
Ⅲ.(5)根据分析可知,Pt电极上发生还原反应,Pt电极作正极,BiVO4电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为4OH-+SO2-2e-═+2H2O。
【点睛】
易错点为(2),计算反应速率以及利用平衡常数和浓度熵判断反应进行方向时,计算过程中注意将物质的量转化为物质的量浓度进行计算解答。【解析】CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-163kJ/mol0.08mol/(L•min)减小F2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)放热不变正2OH-+SO+2e-=SO+H2O25、略
【分析】【分析】
(1)根据盖斯定律进行计算;
(2)利用三段式;根据平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,结合数据进行求算;
(3)①NaOH属于强碱;二甲胺的水溶液属于弱碱溶液,曲线①为滴定二甲胺溶液;强酸弱碱盐,对水的电离有促进作用;
②酸碱中和反应为放热反应,二甲胺的电离吸热,若为绝热体系a的温度
【详解】
(1)已知:①
②
③
根据盖斯定律,由②+①×-③×得反应的+×-×=-234.0根据以上反应可知,某温度下,反应①②③的平衡常数分别为则该反应的K=K2
(2)恒温恒容下,体系的压强比等于气体的物质的量之比,对于反应Ⅱ有:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)
起始:6200
反应:xx0.5xx
平衡:6-x2-x0.5xx
对于反应Ⅳ有:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)
起始:2600
反应:yy0.5yy
平衡:2-y6-y0.5yy(以上单位都是10-3mol/L)
①温度相同两个反应的平衡常数必然相等,列出其平衡常数计算式K=一定得到x=y。则得到达平衡时两个反应体系的气体总物质的量相等,所以压强相等,故平衡时,容器Ⅱ与Ⅳ容器的总压强之比为1:1;
②对于反应Ⅰ有:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)
起始:0.0060.00100
反应:0.00040.00040.00020.0004
平衡:0.00560.00060.00020.0004
K==2.83;
容器III起始充入NO、H2的浓度依次为1×10-3mol/L、6×10-3mol/L,根据方程式的特点,温度不变,容器Ⅰ与容器Ⅲ的平衡常数相等,容器III达到平衡时NO、H2、N2、H2O(g)的物质的量浓度依次为0.0006mol/L、0.0056mol/L、0.0002mol/L、0.0004mol/L,所以充入NO、H2O(g)各2×10-4mol,则Q==3.59>K;故反应将向逆反应方向进行;
(3)①NaOH属于强碱,二甲胺的水溶液属于弱碱溶液,曲线①为滴定二甲胺溶液;碱或酸过量,会抑制水的电离,盐类水解促进水的电离,滴定终点前碱过量,滴定终点后酸过量,恰好完全滴定时形成盐,NaCl不会水解,而(CH3)2NH2+会水解,加入10mL盐酸时恰好完全反应,因此,a、b、c、d四点的溶液中,a点由水电离出氢离子浓度大于因为此时恰好生成强酸弱碱盐;对水的电离有促进作用;
②酸碱中和反应为放热反应,二甲胺的电离吸热,若为绝热体系a的温度【解析】-234.0K21:1逆a此时恰好生成强酸弱碱盐,对水的电离有促进作用<26、略
【分析】【详解】
(1)①4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)ΔH1,②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)ΔH2
根据盖斯定律,将①×2+②×3得:20NH3(g)+15O2(g)=10N2(g)+30H2O(l)ΔH=(2ΔH1+3ΔH2)kJ·mol-1,则NH3(g)的标准燃烧热ΔH=(2ΔH1+3ΔH2)/20kJ·mol-1,故答案为(2ΔH1+3ΔH2)/20kJ·mol-1;
(2)在相同的c(N2)/c(O2)条件下,降低温度,平衡正向移动,NO的体积分数增大,因此图像为故答案为
(3)①根据图示,阳极区水电离的氢氧根离子放电生成氧气,剩余的氢离子与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子,阴极区溶液中水电离的氢离子放电生成氢气,剩余的氢氧根离子与转移过来的钠离子结合生成氢氧化钠,因此电解Na2CO3溶液可以生成NaHCO3和NaOH,同时电解水生成了氢气和氧气,则电解Na2CO3溶液的总反应式为Na2CO3+H2ONaOH+NaHCO3,故答案为Na2CO3+H2ONaOH+NaHCO3;
②同浓度的稀NaHCO3和稀Na2CO3溶液以2∶1体积比混合后溶液显碱性,以碳酸钠的水解为主,因为碳酸钠的水解平衡常数==×10-3mol/L=≈=2c(OH-),因此c(OH-)=×10-3mol/L,则c(H+)==1.12×10-10mol·L-1,故答案为1.12×10-10mol·L-1;
(4)滴定反应的方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,当紫色刚好褪去,且半分钟内不变色,说明达到了滴定终点;根据5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,可知,与(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液反应的高锰酸钾为0.01L×0.1000mol/L×=2×10-4mol,则与NaNO2溶液反应的高锰酸钾为0.02400L×0.05000mol·L-1-2×10-4mol=0.001mol,根据5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O,NaNO2溶液的物质的量浓度==0.25mol·L-1,故答案为紫色刚好褪去,且半分钟内不变色;0.2500mol·L-1。【解析】ΔH=(2ΔH1+3ΔH2)/20kJ·mol-1Na2CO3+H2ONaOH+NaHCO31.12×10-10mol·L-1紫色刚好褪去,且半分钟内不变色0.2500mol·L-1五、实验题(共2题,共18分)27、略
【分析】【分析】
根据容量瓶的规格计算NaOH固体的质量;称量时结合NaOH易潮解和有强腐蚀性质分析;结合中和热测定实验原理计算和分析误差。
【详解】
Ⅰ.(1)若实验中大约要使用245mLNaOH溶液;需要选择250mL容量瓶,则至少需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g;
(2)氢氧化钠易潮解和有强腐蚀性,需要在小烧杯中称量,所用的仪器有天平、烧杯和药匙,故答案为abe;
Ⅱ.(1)中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量,若中和热为57.3kJ/mol,则稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式:NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol;
(2)①4次温度差分别为:4.0℃,6.1℃,3.9℃,4.1℃,第3组数据误差较大,舍去,温度差平均值==4.0℃;故答案为4.0;
②50mL0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应,生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为80mL×1g/mL=80g,温度变化的值为△T=4℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=80g×4.18J/(g•℃)×4.0℃,所以实验测得的中和热ΔH=-故答案为:
③a.实验装置保温;隔热效果差;热量散失较大,所得中和热的数值偏小,故a正确;
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高,则大于57.3kJ/mol,故b错误;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中;热量散失较大,所得中和热的数值偏小,故c正确;
d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度;硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小,中和热的数值偏
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