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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年浙教新版选择性必修1化学下册阶段测试试卷751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、已知:①t℃时的Ksp为②在t℃时,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是。
A.t℃时,的Ksp为B.在饱和溶液中加入固体,可使溶液由Y点到X点C.t℃时,反应的平衡常数D.t℃时,用溶液滴定和的混合溶液,先沉淀2、一种新型可充放电锂硒电池如图;下列说法正确的是。
A.交换膜是阴离子交换膜B.放电时,向b极移动C.放电时,外电路流过电子,负极减轻D.充电时,b极可发生反应3、最近科学家研制的一种新型“微生物电池”可以将污水中的有机物转化为H2O和CO2;同时产生电能,其原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是()
A.氧化银电极上的反应为Ag2O+2e-=2Ag+O2-B.石墨电极上的反应为C6H12O6+6H2O+24e-=6CO2↑+24H+C.转移4mol电子,氧化银电极产生22.4LCO2气体(标准状况)D.30gC6H12O6参与反应,有4molH+经质子交换膜进入正极区4、在容积为2L的密闭容器中,有反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),经过5min达到平衡,此时各物质的变化为A物质的量浓度减少amol·L-1,B的平均反应速率v(B)=a/15mol·L-1·min-1,C物质的量浓度增加2a/3mol·L-1,这时若增大系统压强,发现A与C的百分含量不变,则m∶n∶p∶q为()A.3∶1∶2∶2B.1∶3∶2∶2C.3∶1∶2∶1D.1∶1∶1∶15、已达到平衡的可逆反应;增大压强后,反应速率(v)变化如图所示,该反应是。
A.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)B.C(s)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)C.H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)D.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)6、常温下,某化学兴趣小组取醋酸加水进行稀释,下列物理量逐渐增大的是A.B.C.的电离常数D.7、下列事实与盐类水解原理无关的是A.古人用草木灰浸出液浣洗衣物B.用硫酸铝和小苏打生产泡沫灭火器C.用小苏打中和过多的胃酸D.用氯化铵和氯化锌溶液除铁锈8、在四个相同的容器中,在不同的温度下(其它条件相同)N2+3H22NH3进行合成氨的反应,根据下列在相同时间内测得的结果判断,该反应所处的速率最快的是:A.v(NH3)=0.1mol/(L•min)B.v(H2)=0.6mol/(L•min)C.v(N2)=0.3mol/(L•min)D.v(H2)=0.3mol/(L•s)评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)9、一定条件下;碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表。下列说法错误的是()
A.当pH<4时,碳钢主要发生析氢腐蚀B.当6<8时,碳钢主要发生化学腐蚀C.当pH>14时,正极反应为O2+4H++4e-=2H2OD.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓10、0.1mol·L-1HF溶液的pH=2,则该溶液中有关浓度关系式不正确的是A.c(H+)>c(F-)B.c(H+)>c(HF)C.c(OH-)>c(HF)D.c(HF)>c(F-)11、已知:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.0kJ/mol。以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下:
过程Ⅰ:2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)ΔH=+313.2kJ/mol
过程Ⅱ:
下列说法正确的是A.过程Ⅰ中每消耗232gFe3O4转移4mol电子B.过程Ⅱ热化学方程式为:3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)ΔH=+128.9kJ/molC.过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是:太阳能→化学能→热能D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点12、我国科学家开发的碳聚四氟乙烯催化剂可提高锌-空气碱性电池的放电性能;工作原理如图所示。
电池放电时,下列说法正确的是A.电子由a极经KOH溶液流入b极B.放电时,向b极移动C.正极上的电极反应式为D.a极净增1.6g时,b极有1.12L(标准状况)参与反应13、某污水处理厂利用电解法处理含酚废水并制氢;工作原理如图所示。下列说法不正确的是。
A.X为电源的正极,b极发生还原反应B.a极电极反应式为:C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+C.产生标准状况下4.48LCO2,则有1.4molH+通过质子交换膜D.电解后将两极区溶液混合,与原废水相比较,溶液的pH保持不变14、丙三酸(用表示)是一种三元有机中强酸。25℃时,向的溶液中逐滴加入溶液,滴加过程中各种含A微粒的物质的量分数随溶液的变化曲线如图所示,已知醋酸的下列叙述正确的是。
A.25℃时,的第三步电离常数的数量级为B.b点溶液中,C.常温下,的水溶液显酸性,的水溶液显碱性D.醋酸钠与少量丙三酸反应的离子方程式为15、室温下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.0500mol·L-1H2C2O4溶液所得滴定曲线如图所示。下列关于溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是。
A.在整个滴定过程中,始终存在:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c()+c()B.当V[NaOH(aq)]=10.00mL时:c(Na+)>c()>c()>c(H2C2O4)C.当V[NaOH(aq)]=15.00mL时:3c(Na+)=2c()+2c()+2c(H2C2O4)D.当V[NaOH(aq)]=30.00mL时:c()+2c()+3c(H2C2O4)=c(OH-)-c(H+)16、下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是。选项实验操作实验目的或结论A常温下﹐用pH计测得CH3COONa溶液的pH>7说明CH3COOH是弱酸B将装有二氧化氮的玻璃球置于热水中,球内气体颜色加深说明2NO2(g)N2O4(g),正反应放热C常温下,向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生说明常温下Ksp(BaCO3)sp(BaSO4)D乙醇与浓硫酸170℃共热,制得的气体通入酸性KMnO4溶液检验制得气体是否为乙烯
A.AB.BC.CD.D17、Al3+与F-具有很强的亲和性,当F-的浓度过大时,还会形成AlF3在一定溶剂中存在分步电离,常温下向某浓度的AlF3溶液中加入NaF,实验测定Al3+、AlF2+、AlF3在所有含铝元素微粒中的百分含量随pF[pF=-lgc(F-)]变化如图所示;下列说法正确的是。
A.曲线b表示B.pF=4时,c(AlF2+)>c(Al3+)>c()C.pF=6.6时,3c(Al3+)+2c(AlF2+)+2c()+c(H+)=c(F-)+c(OH-)D.'常温下,Al3++3F-⇌AlF3的化学平衡常数为1015.6评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)18、如图是用惰性电极电解200mL2mol•L-1硫酸铜溶液,a电极上的电极反应式为___,若a电极产生112mL(标准状况)气体,此时溶液中H+浓度为___(不考虑溶液体积变化),若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入___(填序号)。
a.CuOb.CuCO3c.Cu(OH)2d.Cu2(OH)2CO319、在密闭容器中投入1molCH3COOCH3(l)和1molC6H13OH(l)发生反应:CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l)。测得体系中CH3OH的物质的量与时间的变化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)CH3COOCH3的一种同分异构体属于酸,它的结构简式为___。
(2)己醇(C6H13OH)中,含3个甲基的结构有___种(不考虑立体异构)。
(3)M点:正反应速率___逆反应速率(填“大于”“小于”或“等于”,下同)。N点正反应速率___M点逆反应速率。
(4)上述反应在0~5min内CH3COOCH3的平均反应速率为___mol·min-1。
(5)上述反应达到平衡时,C6H13OH的转化率为___%。
(6)N点混合物中CH3COOC6H13的物质的量分数为___%。20、如图所示;某学生设计一个甲醚燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题:(甲醚的化学式:CH3OCH3)
(1)通入氧气的电极为___(填“正极”或“负极”),写出负极的电极反应式___。
(2)铁电极为___(填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为___。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将__(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为___;丙装置中阴极析出铜的质量为___。21、碳和硫的化合物在生产生活中的应用非常广泛。
⑴用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫。涉及的部分反应如下:
2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g)ΔH1=+8.0kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH3=-483.6kJ/mol
则2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)ΔH4=________
⑵欲用1LNa2CO3溶液将6.99gBaSO4固体全部转化为BaCO3,则所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为________。(忽略溶液体积的变化)[已知:常温下Ksp(BaSO4)=1×10-11,Ksp(BaCO3)=1×10-10]
(3)在25℃时,将amol/L的氨水溶液与0.02mol/L的HCl溶液等体积混合后溶液呈中性,则氨水的电离平衡常数Kb=________。22、氢气可用于制备已知:其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则的________0(填“>”“<”或“=”)。23、某可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行;在从0﹣3分钟各物质的量的变化情况如图所示(A;B、C均为气体):
(1)该反应的化学方程式为______________;
(2)反应开始至2分钟时,A的平均反应速率为___________.
(3)不能说明该反应已达到平衡状态的是____________.
a.v逆(A)=v正(B)b.容器内压强保持不变。
c.v(A)=2v(B)d.容器内混合气体的密度保持不变。
(4)由如图求得A的平衡时的转化率为______.
(5)在密闭容器里,通入amolA(g)、bmolB(g)、cmolC(g),发生上述反应,当改变条件时,反应速率会减小的是_____(填序号)。
①增大容器体积②加入催化剂③降低温度24、NH4Al(SO4)2常作食品加工中的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂;医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其原理是_______(用离子方程式说明)。
(2)相同条件下,0.1mol∙L-1NH4Al(SO4)2溶液中的c()_______(填“等于”“大于”或“小于”)0.1mol∙L-1NH4HSO4溶液中的c()。
(3)几种均为0.1mol∙L-1的电解质溶液的pH随温度变化的曲线如图所示。
①其中符合0.1mol∙L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是_______(填罗马数字),导致NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的原因是_______。
②20℃时,0.1mol∙L-1NH4Al(SO4)2溶液中2cc3cAl3=_______molL1。
(4)室温时,向100mL0.1mol∙L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol∙L-1NaOH溶液;溶液pH与加入NaOH溶液体积的关系曲线如图乙所示。
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_______。25、(1)1mol乙烷在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水;放出热量1558.3kJ。写出乙烷燃烧的热化学方程式:__________________。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH=-113.0kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g)的ΔH=_______________kJ·mol-1。
(3)向盛有10mL0.01mol/L的硫氰化钾溶液的小烧杯中,加入10mol0.01mol/L的FeCl3溶液,混合液立即___。写出上述反应的离子方程式____________________。26、某学习小组用如图所示A;B装置分别探究金属锌与稀硫酸的反应;实验过程中A装置烧杯内的溶液温度升高,B装置的电流计指针发生偏转。
(1)A装置的烧杯中发生反应的离子方程式为_______。
(2)Cu板上的现象是_______,发生的电极反应是_______。
(3)从能量转化的角度看,A、B中反应物的总能量_______填“大于”“小于”或“等于”生成物的总能量,A中主要是将化学能转化为_______,B中主要是将化学能转化_______。
(4)该小组同学反思原电池的原理,其中观点正确的是_______填字母
A.原电池反应的过程中可能没有电子发生转移。
B.原电池装置需要2个电极。
C.电极一定不能参加反应。
D.氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生评卷人得分四、判断题(共4题,共36分)27、NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=185.57kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向。__________________A.正确B.错误28、活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高。_____A.正确B.错误29、pH减小,溶液的酸性一定增强。(____________)A.正确B.错误30、室温下,pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,所得溶液中:c(Cl-)+c(H+)>c(NH)+c(OH-)。(_______)A.正确B.错误评卷人得分五、原理综合题(共4题,共8分)31、电解质的溶液中存在着众多的化学平衡。已知室温下,电离平衡常数如下表。物质——————
(1)室温下,有浓度均为的五种溶液①②③④⑤溶液的pH由大到小的顺序为___________(填序号)。比较溶液③和④中的物质的量浓度:③___________④(填“<”、“=”或“>”)。为确定溶液①稀释后的精确浓度,取待测溶液①于锥形瓶中,用浓度为的NaOH标准溶液滴定。为了确定滴定终点,还需要加入的试剂为___________,达到滴定终点的现象为___________。在滴定实验过程中,下列仪器中有蒸馏水,对实验结果没有影响的是___________(“滴定管”或“锥形瓶”)。经3次平行实验,达到滴定终点时,消耗氢氧化钠标准溶液体积的平均值为则①所得溶液的准确浓度为___________
(2)根据以上的电离平衡常数,判断下列说法正确的是___________。A.相同条件下,同浓度的溶液和溶液的碱性,前者更强B.溶液中通入少量C.溶液中通入少量D.向氯水中分别加入等浓度的和溶液,均可提高氯水中的浓度(3)根据以上的电离平衡常数,25℃时,浓度均为的溶液和溶液,两溶液中___________(填“>”“<”或“=”)若要使两溶液的pH相等,可___________(填序号)。
A.向溶液中加适量水B.向溶液中加适量NaOH固体。
C.向溶液中加固体D.向溶液中加适量的水。
(4)草酸是二元弱酸。室温下,向溶液中加入溶液调节pH,加水控制溶液体积为测得溶液中微粒的随pH变化曲线如图所示,x代表微粒或
①当加入NaOH溶液的体积为时,___________(写关系式)。
②c点,___________32、减少的排放量以及利用与的反应合成新能源是实现世界气候峰会目标的有效途径。
I.催化加氢合成二甲醚技术能有效利用资源。
已知:①
②
(1)催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为________。
(2)催化加氢直接合成二甲醚时会发生副反应:其他条件相同时,反应温度对平衡总转化率及反应2小时的实际总转化率影响如图。图中,温度高于280℃,平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是________。
II.与烷烃耦合反应有利于减少空气中含量,已知与发生的耦合反应包含如下三个反应:
①
②
③
(3)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的发生反应①,达到平衡时压强增大20%,则平衡时的转化率为________。
(4)在一定温度,某恒压密闭容器中充入和达平衡后,容器中为为为反应③的分压平衡常数则平衡时容器中的物质的量为________。
(5)为提高丙烷与耦合过程中的产率,可采取的措施有________。
a.改善催化剂的选择性能。
b.增大的浓度。
c.恒容时充入惰性气体。
(6)如图所示是一种二甲醚和直接制备碳酸二甲酯()的电化学方法,a极连接直流电源的________(填“正极”或“负极”),b极的电极反应式为________。
33、二甲醚(CH3OCH3)是重要的化工原料,可用CO和H2制得;总反应的热化学方程式如下。
2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-206.0kJ/mol
工业中采用“一步法”;通过复合催化剂使下列甲醇合成和甲醇脱水反应同时进行:
i.甲醇合成反应:____
ii.甲醇脱水反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);ΔH=-24.0kJ/mol
(1)起始时向容器中投入2molCO和4molH2,测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5kJ,此时CO的转化率为_______。
(2)请补全甲醇合成反应的热化学方程式:_______。
(3)甲醇脱水反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的化学平衡常数为400.此温度下,在恒容密闭容器中加入一定量的CH3OH(g),测得某时刻各组分浓度如下表所示。此时反应_______(填“已达到”或“未达到”)化学平衡状态。物质CH3OHCH3OCH3H2O浓度/(mol/L)0.020.40.4
(4)生产二甲醚的过程中存在以下副反应;与甲醇脱水反应形成竞争:
CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH=+48.8kJ/mol
将反应物混合气按进料比n(CO)∶n(H2)=1∶2通入反应装置;选择合适的催化剂。在不同温度和压强下,测得二甲醚的选择性分别如图1;图2所示。
资料:二甲醚的选择性是指转化为二甲醚的CO在全部CO反应物中所占的比例。
①图1中,温度一定,压强增大,二甲醚选择性增大的原因是_______。
②图2中,温度高于265℃后,二甲醚选择性降低的原因有_______。34、甲醇和水蒸气制取H2的反应如下:
反应Ⅰ(主):CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H1=+49kJ/mol
反应Ⅱ(副):H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H2
反应Ⅲ:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)△H3=+90kJ/mol
(1)△H2=_________(填选项序号)。
(2)下列有关反应Ⅰ的说法不正确的是________。
a.恒温;恒压条件下;在反应体系中充入He,平衡不移动。
b.恒温;恒容条件下;容器内的压强不发生变化反应达到平衡。
c.反应达平衡时,H2的消耗速率是CO2的消耗速率的3倍。
d.温度不变;减小压强,逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动。
(3)在一体积不变的密闭容器中,充入2.0molCH3OH(g)和1.0molH2O(g),达平衡后,再加入1.0molCH3OH(g)和0.5molH2O(g),在相同温度下,再达平衡时,甲醇的转化率______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)催化剂不仅可以改变化学反应速率,还有一种特性叫“催化剂的选择性”。下图为某催化剂作用下,CH3OH转化率;CO生成率与温度的变化关系。
①随着温度的升高,CO的实际反应生成率与平衡状态生成率相差较大的原因是催化剂对_____________(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)的选择性低。
②随着温度的升高,CH3OH实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是___________。
③写出一条能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的措施_______________。
(5)250℃,一定压强和催化剂条件下,在1L的容器中1.00molCH3OH和1.32molH2O充分反应(忽略反应Ⅲ),平衡时测得H2为2.70mol,CO为0.030mol,H2O为0.44mol,列式计算反应Ⅱ的平衡常数K=___________(结果保留两位有效数字)。评卷人得分六、有机推断题(共4题,共32分)35、碘番酸是一种口服造影剂;用于胆部X-射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可发生银镜反应;A分子含有的官能团是___________。
(2)B无支链;B的名称为___________。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是___________。
(3)E为芳香族化合物;E→F的化学方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的结构简式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分了质量为571;J的相对分了质量为193。碘番酸的结构简式是___________。
(6)口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定;步骤如下。
第一步2称取amg口服造影剂,加入Zn粉、NaOH溶液,加热回流,将碘番酸中的碘完全转化为I-;冷却;洗涤、过滤,收集滤液。
第二步:调节滤液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液的体积为cmL。已知口服造影剂中不含其它含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数___________。:36、X;Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素;X与Y位于不同周期,X与W位于同一主族;原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。
①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式:______________。
②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池,其中通入气体X2的一极是_______(填“正极”或“负极”)。
③若外电路有3mol电子转移,则理论上需要W2Q的质量为_________。37、已知A;B、C、E的焰色反应均为黄色;其中B常作食品的膨化剂,A与C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶质也只含有一种,并有无色、无味的气体D放出。X为一种黑色固体单质,X也有多种同素异形体,其氧化物之一参与大气循环,为温室气体,G为冶炼铁的原料,G溶于盐酸中得到两种盐。A~H之间有如下的转化关系(部分物质未写出):
(1)写出物质的化学式:A______________;F______________。
(2)物质C的电子式为______________。
(3)写出G与稀硝酸反应的离子方程式:____________________________。
(4)已知D→G转化过程中,转移4mol电子时释放出akJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________。
(5)科学家用物质X的一种同素异形体为电极,在酸性介质中用N2、H2为原料,采用电解原理制得NH3,写出电解池阴极的电极反应方程式:____________________。38、甲;乙、丙是都含有同一种元素的不同物质;转化关系如下图:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫灭火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②浓度均为0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的电离程度较大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子结构示意图为__________。
②当n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2时,丙的化学式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲转化为乙的离子方程式是____________。
②已知:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
写出TiO2和Cl2反应生成TiCl4和O2的热化学方程式:_________。
③常温下,将amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等体积混合生成丙,溶液呈中性,则丙的电离平衡常数Ka=___________(用含a的代数式表示)。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【详解】
A.的沉淀溶解平衡为根据图像曲线上的数据结合溶度积常数概念计算得到A错误;
B.在饱和溶液中加入固体,可使沉淀溶解平衡逆向移动,则溶液中增大,减小,不可能由Y点到X点;B错误;
C.在时,的平衡常数
C正确;
D.混合溶液中向其中滴加溶液,开始生成沉淀时所需开始生成沉淀时所需故先析出氯化银沉淀,D错误;
答案选C。2、B【分析】【分析】
放电时,a极上Li失电子生成Li+,电极反应式为:Li-e-=Li+,a做负极,b为正极,电极反应式为:充电时则相反;
【详解】
A.Li+由a极向b极移动,则交换膜是阳离子交换膜,故A错误;
B.放电时,a做负极,b为正极,溶液中阳离子移向正极,则向b极移动,故B正确;
C.放电时,负极的电极反应式为:Li-e-=Li+,外电路流过电子,负极减轻0.2molLi,质量为m=nM=0.2mol×7g/mol=1.4g,故C错误;
D.放电时,b为正极,充电时,b为电解池的阳极,发生氧化反应,可发生反应故D错误;
故选:B。3、D【分析】【详解】
A.C6H12O6在微生物作用下转化为CO2和H2O,C6H12O6被氧化,即石墨电极为负极,氧化银电极为正极,Ag2O发生得电子的还原反应,电极反应式为Ag2O+2H++2e-=2Ag+H2O;故A错误;
B.石墨电极为负极,C6H12O6在负极发生失电子的氧化反应:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+;故B错误;
C.根据负极的电极反应式可知,每转移4mol电子,石墨电极产生22.4LCO2(标准状况);故C错误;
D.30gC6H12O6的物质的量为根据负极的电极反应式可知,有4molH+经质子交换膜进入正极区;故D正确;
答案选D。4、A【分析】【分析】
根据题中反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)可知;本题考查化学反应速率,运用化合反应速率之比等于化学计量数之比分析。
【详解】
B的平均反应速率v(B)=mol·L-1·min-1,则B的浓度减少mol·L-1·min-1×5min=mol·L-1。又因为浓度的变化量之比是相应的化学计量数之比,所以m∶n∶p=a∶∶a=3:1:2;由于增加系统压强,A;C的百分含量不变,所以该反应为等体积反应,即3+1=2+q,即q=2;
故答案选:A。
【点睛】
计算化学反应速率的方法:(1)运用公式计算;(2)运用化学反应速率之比等于化学计量数之比计算。5、C【分析】【分析】
根据题中图示;增大压强后正逆反应速率都增大,但平衡不移动,即反应前后气体物质化学计量数相等。
【详解】
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)气体体积缩小的反应;A不符;
B.C(s)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)气体体积增大的反应;B不符;
C.H2(g)+I2(g)2HI(g)反应前后气体的体积不变;C符合;
D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)气体体积缩小的反应;D不符;
故选C。6、B【分析】【详解】
A.加水进行稀释;醋酸浓度减小,故A错误;
B.加水进行稀释,醋酸根离子浓度减小,比值变大,故B正确;
C.温度不变;电离常数不变,故C错误;
D.加水进行稀释;醋酸浓度减小,酸性变弱,氢离子浓度减小,故D错误;
故选B。7、C【分析】【分析】
【详解】
A.草木灰主要成分是K2CO3;水解使溶液显碱性,油脂能够在碱性条件下发生反应产生可溶性的物质,可以用用草木灰浸出液浣洗衣物,这与盐的水解有关,A不符合题意;
B.用硫酸铝水解使溶液显酸性,小苏打水解使溶液显碱性,当二者水溶液混合时,水解反应彼此促进,产生Al(OH)3沉淀和CO2气体;覆盖在着火物质上,能够使可燃物与空气隔绝,达到灭火的目的,与盐的水解有关,B不符合题意;
C.由于胃酸(即盐酸)的酸性比碳酸强,所以小苏打与胃酸会发生复分解反应产生CO2;达到降低胃酸的浓度的目的,故用小苏打能够中和过多的胃酸,这与盐的水解无关,C符合题意;
D.氯化铵和氯化锌都是强酸弱碱盐;水解使溶液显酸性,能够与铁锈发生反应产生可溶性的物质,因此可用于除锈,与盐的水解有关,D不符合题意;
故合理选项是C。8、D【分析】【分析】
根据物质反应时速率比等于方程式中化学计量数的比,都转化为用同一物质表示的反应速率,且单位相同,然后再比较大小,不妨都转化为用H2浓度变化表示的反应速率。
【详解】
A.v(NH3)=0.1mol/(L•min),则v(H2)=v(NH3)=0.15mol/(L•min);
B.v(H2)=0.6mol/(L•min);
C.v(N2)=0.3mol/(L•min),则v(H2)=3v(N2)=0.9mol/(L•min);
D.v(H2)=0.3mol/(L•s)=18mol/(L•min)。
可见用H2浓度变化表示反应速率时,最快是18mol/(L•min),故合理选项是D。二、多选题(共9题,共18分)9、BC【分析】【分析】
【详解】
A.当pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀,负极电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,正极上电极反应式为:2H++2e-=H2↑;故A不选;
B.当6<8溶液中;碳钢主要发生吸氧腐蚀,故选B;
C.在pH>14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-;故选C;
D.在煮沸除氧气后的碱性溶液中;正极上氧气生成氢氧根离子速率减小,所以碳钢腐蚀速率会减缓,故D不选。
答案选BC10、BC【分析】【分析】
【详解】
A.HF溶液中,根据电荷守恒,c(H+)=c(F-)+c(OH-),故c(H+)>c(F-);A正确;
B.HF的电离方程式为HFH++F-,H+由HF电离而来,弱电解质的电离是微弱的,因此c(H+)<c(HF);B错误;
C.pH=2,即c(H+)=10-2mol/L,常温下,c(OH-)==10-12mol/L,而HF为0.1mol/L,弱电解质的电离是微弱的,因此c(OH-)<c(HF);C错误;
D.根据HFH++F-,F-由HF电离而来,弱电解质的电离是微弱的,因此c(F-)<c(HF);D正确;
故选BC。11、BD【分析】A、过程Ⅰ:2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)当有2molFe3O4分解时;氧元素由-2价变为0价,反应转移4mol电子;
B、将反应①2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.0kJ/mol和反应②2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)ΔH=+313.2kJ/mol;根据盖斯定律变形即可得过程II的热化学方程式;
C;过程I和过程II均为吸热反应;
D、反应3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)的产物中,氢气为气体,而Fe3O4为固体。
【详解】
A、过程Ⅰ:2Fe3O4(s)═6FeO(s)+O2(g)当有2molFe3O4分解时,生成1mol氧气,而232gFe3O4的物质的量故生成0.5mol氧气,而氧元素由−2价变为0价,故转移2mol电子,故A错误;
B、已知反应①2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.0kJ/mol和反应②2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)ΔH=+313.2kJ/mol,根据盖斯定律,将可得过程II的热化学方程式为:3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)ΔH=+128.9kJ/mol;故B正确;
C;过程I和过程II均为吸热反应;故不存在将化学能转化为热能的过程,故C错误;
D、反应3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)的产物中,氢气为气体,而Fe3O4为固体,故铁氧化合物循环制H2的产物易分离;且由于利用太阳能,故成本低,故D正确;
故选:BD。12、CD【分析】【分析】
a极Zn变成ZnO,化合价升高,故a是负极,b极O2变成OH-化合价降低,故b是正极。
【详解】
A.电子不能通过溶液;A错误;
B.放电时,OH-向负极a极移动;B错误;
C.正极氧气得到电子生成OH-,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-;C正确;
D.a极净增1.6g时,增重的是O元素的质量,物质的量为0.1mol,Zn变成ZnO,失去0.2mol电子,根据C中电极反应式,消耗氧气的物质的量为0.05mol,体积为D正确;
故选CD。13、CD【分析】【分析】
根据电解池原理,苯酚在a极发生氧化反应,生成二氧化碳和氢离子,氢离子穿过质子交换膜在b极发生还原反应;生成氢气,据此回答问题。
【详解】
A.X为电源的正极,b极连电源负极作阴极;发生还原反应,A正确;
B.a极发生氧化反应,电极反应式为:C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+;B正确;
C.产生标准状况下4.48LCO2,即0.2mol二氧化碳,根据a极反应可知有0.93molH+通过质子交换膜;C错误;
D.电解后将两极区溶液混合;与原废水相比较,原废液为苯酚,显弱酸性,电解后液体成电中性,溶液的pH发生改变,D错误。
答案为CD。14、AB【分析】【详解】
A.根据题图中a、b、c三点对应的可知的第一、二、三级电离常数分别为则的第三步电离常数的数量级为A项正确;
B.b点溶液中,溶液中存在电荷守恒:B项正确;
C.常温下的水解常数和电离常数分别为电离大于水解,故以电离为主,溶液显酸性,常温下的水解常数和电离常数分别为电离大于水解,故也以电离为主,溶液也显酸性;C项错误;
D.醋酸的即则酸性由强到弱的顺序为因此醋酸钠与少量丙三酸反应的离子方程式为D项错误;
答案选AB。15、BD【分析】【详解】
A.由电荷守恒可知,在整个滴定过程中,始终存在c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c()+c();故A项错误;
B.当V[NaOH(aq)]=10.00mL时,滴加的NaOH的物质的量和H2C2O4的物质的量比为1:1,反应后溶液中的溶质为NaHC2O4,由图像可知,此时溶液显酸性,所以此时的电离大于水解,故此时c(Na+)>c()>c()>c(H2C2O4);故B项正确;
C.当V[NaOH(aq)]=15.00mL时,滴加的NaOH的物质的量和H2C2O4的物质的量比为3:2,此时反应后溶液中的溶质是NaHC2O4和Na2C2O4,而且两者的物质的量之比为1:1,由物料守恒,可知溶液中钠元素和碳元素存在如下的数量关系4c(Na+)=3【2c()+2c()+2c(H2C2O4)】,化简可得2c(Na+)=3c()+3c()+3c(H2C2O4);故C项错误;
D.当V[NaOH(aq)]=30.00mL时,滴加的NaOH的物质的量和H2C2O4的物质的量比为3:1,此时反应后的溶液中的溶质是Na2C2O4和NaOH,而且两者物质的量之比为1:1,由电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c()+c(),由物料守恒可知,c(Na+)=3c()+3c()+3c(H2C2O4),把两式联系起来消去c(Na+),即可得到关系式c()+2c()+3c(H2C2O4)=c(OH-)-c(H+);故D项正确;
【点睛】
本题会误认为C项正确,其实C项正确的前提是c(NaOH)=c(H2C2O4),而这是和题目已知条件是相矛盾的,故C项是不正确的。16、AB【分析】【详解】
A.常温下﹐用pH计测得CH3COONa溶液的pH>7;说明醋酸根离子发生水解,可以证明醋酸为弱酸,故A正确;
B.二氧化氮气体为红棕色气体,四氧化二氮为无色气体,温度升高,球内气体颜色加深,说明二氧化氮气体浓度增大,2NO2(g)N2O4(g)平衡向左移动;故该反应的正反应为放热反应,故B正确;
C.在硫酸钡沉淀中加入饱和碳酸钠溶液,只要满足Qc(BaCO3)>Ksp(BaCO3),高浓度的碳酸根离子就会转化为碳酸钡,因此加稀盐酸,有气泡产生,但是Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4);故C错误;
D.乙醇与浓硫酸170℃共热;产生乙烯气体的同时,会有二氧化硫等气体产生,二氧化硫也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰了乙烯的检验,故D错误;
故选AB。17、AD【分析】【分析】
从左到右pF越来越大,则得出c(F-)浓度越来越小,从右向左,c(F-)浓度逐渐增大,则得出a、b、c、d分别代表AlF3、AlF2+、Al3+变化曲线。
【详解】
A.从左到右pF越来越大,AlF3在溶液中存在分步电离,所以图中a、b、c、d分别代表AlF3、AlF2+、Al3+变化曲线;故A正确;
B.a、b、c、d分别代表AlF3、AlF2+、Al3+变化曲线,图中pF=4时,根据图中信息得到c()>c(AlF2+)>c(Al3+);故B错误;
C.pF=6.6时,根据电荷守恒得到3c(Al3+)+2c(AlF2+)+c()+c(H+)=c(F-)+c(OH-);故C错误;
D.由图可知,pF=−lgc(F-)=3.8时,c(AlF3)=c(),+F-⇌AlF3的平衡常数根据pF=−lgc(F-)=5.2时,c(AlF2+)=c(),AlF2++F-⇌的平衡常数根据pF=−lgc(F-)=6.6时,c(Al3+)=c(AlF2+),Al3++F-⇌AlF2+的平衡常数常温下,Al3++3F-⇌AlF3的化学平衡常数为故D正确。
答案为AD。三、填空题(共9题,共18分)18、略
【分析】【分析】
【详解】
如图所示是用惰性电极电解200mL2mol•L-1硫酸铜溶液,发生的总反应为a电极与电源正极相连为电解池的阳极,由于离子的放电能力:OH->所以阳极上溶液中水电离出来的氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应,电极反应为a电极产生112mL(标准状况)气体为O2,其物质的量为n(O2)=同一闭合回路中电子转移数目相等,则此时消耗Cu2+的物质的量为由于200mL2mol•L-1硫酸铜溶液中含有Cu2+的物质的量n(Cu2+)=2mol/L×0.2L=0.4mol>0.01mol,所以Cu2+有剩余,故在b电极上只有Cu2+放电生成Cu,转移电子0.02mol,溶液中生成H+物质的量为0.02mol,在此电解过程中CuSO4溶液每损失2个Cu2+原子,就损失2个O原子,相当于损失一个CuO,为了使CuSO4溶液恢复原浓度,应加入CuO,由于CuCO3+H2SO4=CuSO4+CO2↑+H2O,相当于加CuO,所以也可以加入CuCO3;而Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O、Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=CuSO4+CO2↑+3H2O,除增加溶质外,还增加了水,因此不能加入Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3,故合理选项是ab。【解析】2H2O-4e-=O2↑+4H+0.1mol•L-1ab19、略
【分析】【详解】
(1)CH3COOCH3的一种同分异构体属于酸,则含有-COOH,符合条件的只有CH3CH2COOH;
(2)可以先确定己醇可能的结构简式有(数字表示羟基的位置):a:b:c:d:e:其中含有3个甲基的有b中的2;3、4共3种;c中2、3共两种,d中1一种;e中1、2、3共3种,一共有3+2+1+3=9种;
(3)据图可知M点反应未达到平衡;还在正向移动,则正反应速率大于逆反应速率;N点甲醇的物质的量不再变化,反应已到达平衡,所以正反应速率等于逆反应速率,而N点甲醇的物质的量浓度要大于M点,所以N点的逆反应速率大于M点逆反应速率,所以N点正反应速率大于M点逆反应速率;
(4)上述反应在0~5min内△n(CH3OH)=0.5mol,根据题目所给反应速率单位可知,该题中反应速率v(CH3OH)=同一反应不同物质反应速率之比等于计量数之比,所以v(CH3COOCH)=v(CH3OH)=0.1mol·min-1;
(5)平衡时n(CH3OH)=0.5mol,根据反应方程式可知△n(C6H13OH)=0.5mol,则C6H13OH的转化率为=50%;
(6)初始投料为1molCH3COOCH3(l)和1molC6H13OH(l),平衡时n(CH3OH)=0.5mol,反应过程中△n(C6H13OH)=0.5mol,则根据反应方程式可知,平衡时n(CH3COOC6H13)=0.5mol,剩余n(C6H13OH)=0.5mol,n(CH3COOCH)=0.5mol,所以CH3COOC6H13的物质的量分数为=25%。
【点睛】
第2题同分异构体的数目的确定为本题难点,三个甲基和1个羟基的位置不好确定,因此可以先找出该醇可能具有的结构,再从这些结构中挑选符合条件的结构。【解析】①.CH3CH2COOH②.9③.大于④.大于⑤.0.1⑥.50⑦.2520、略
【分析】【分析】
甲为燃料电池是将化学能转变为电能的装置;属于原电池,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极,所以通入氧气的电极是正极,负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水;乙池有外接电源属于电解池,铁电极连接原电池的负极,所以是阴极,则石墨电极是阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,据此解题。
【详解】
(1)燃料电池是将化学能转变为电能的装置,属于原电池,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极,所以通入氧气的电极是正极,负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO+11H2O;
(2)乙池有外接电源属于电解池,铁电极连接原电池的负极,所以其是阴极,则石墨电极是阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,阳极上不仅铜还有锌失电子进入溶液,阴极上析出铜,阳极电极方程式分别为Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+;根据转移电子数相等知,阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜,所以丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将减小;
(4)设生成氢气的分子数为x;生成铜的质量为y:
列比例式可以求出x=0.2NA,y=12.8g。【解析】正极CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO+11H2O阴极2Cl--2e-=Cl2↑减小0.2NA12.8g21、略
【分析】【分析】
⑴根据盖斯定律,由③+①-②得:则2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)ΔH4=-483.6kJ/mol+8.0kJ/mol–(-566.0kJ/mol)=+90.4kJ/mol。
⑵6.99gBaSO4固体的物质的量为0.03mol,欲用1LNa2CO3溶液将0.03mol硫酸钡全部转化为BaCO3,需要消耗0.03molNa2CO3,BaSO4完全溶解于1LNa2CO3溶液后,c(SO42-)=0.03mol/L,则此溶液中c(Ba2+)不大于由此计算出该溶液中c(CO32-)至少为因此,欲用1LNa2CO3溶液将6.99gBaSO4固体全部转化为BaCO3,所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为
⑶在25℃时,将amol/L的氨水溶液与0.02mol/L的HCl溶液等体积混合后溶液呈中性,则c(OH-)=1×10-7mol/L,根据电荷守恒可知,c(NH4+)=c(Cl-)=0.5×0.02mol/L=0.01mol/L,由物料守恒得c(NH3∙H2O)=(0.5a-0.01)mol/L,则氨水的电离平衡常数
【详解】
⑴①2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g)ΔH1=+8.0kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH3=-483.6kJ/mol
由③+①-②得:则2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)ΔH4=-483.6kJ/mol+8.0kJ/mol–(-566.0kJ/mol)=+90.4kJ/mol;故答案为:+90.4kJ/mol。
⑵6.99gBaSO4固体的物质的量为0.03mol,欲用1LNa2CO3溶液将0.03mol硫酸钡全部转化为BaCO3,需要消耗0.03molNa2CO3,BaSO4完全溶解于1LNa2CO3溶液后,c(SO42-)=0.03mol/L,则此溶液中c(Ba2+)不大于由此计算出该溶液中c(CO32-)至少为因此,欲用1LNa2CO3溶液将6.99gBaSO4固体全部转化为BaCO3,所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为故答案为:0.33mol/L。
⑶在25℃时,将amol/L的氨水溶液与0.02mol/L的HCl溶液等体积混合后溶液呈中性,则c(OH-)=1×10-7mol/L,根据电荷守恒可知,c(NH4+)=c(Cl-)=0.5×0.02mol/L=0.01mol/L,由物料守恒得c(NH3∙H2O)=(0.5a-0.01)mol/L,则氨水的电离平衡常数故答案为:【解析】22、略
【分析】【详解】
题给两反应的均小于0,且均为自发反应,根据可知,两反应均为放热反应。①,②,运用盖斯定律,①+②可得的【解析】<23、略
【分析】【详解】
(1)据图可知A、B的物质的量减小,C的物质的量增大,则A、B为反应物,C为生成物,最终三种物质共存说明为可逆反应,2min时Δn(A):Δn(B):Δn(C)=2mol:1mol:2mol=2:1:2,则反应方程式三种物质的计量数之比为2:1:2,则反应的化学方程式为2A+B2C;
(2)据图可知反应开始至2min时,Δn(A)=2mol,容器体积为5L,所以A的平均反应速率为=0.2mol/(L·min);
(3)a.若v逆(A)=v正(B),则2v逆(B)=v正(B);正逆反应速率不相等,反应未平衡,故a符合题意;
b.该反应前后气体系数之和不相等,所以未平衡时气体总物质的量会发生变化,容器恒容,则压强会变,当压强不变时说明反应平衡,故b不符合题意;
c.反应平衡时正逆反应速率相等;但选项未注明是正反应速率还是逆反应速率,不能说明反应平衡,故c符合题意;
d.反应物和生成物均为气体;则气体的总质量不变,容器恒容,所以密度一直为定值,密度不变不能说明反应平衡,故d符合题意;
综上所述答案为acd;
(4)据图可知A的初始投料为5mol,2min后各物质的物质的量不再改变反应达到平衡,平衡时Δn(A)=2mol,所以A的平衡转化率为=40%;
(5)①增大容器体积各物质的浓度减小;反应速率减慢,故①符合题意;
②催化剂一般可以增大反应速率;故②不符合题意;
③降低温度;活化分子百分数减少,反应速率减慢,故③符合题意;
综上所述答案为①③。【解析】2A+B2C0.2mol/(L·min)acd40%①③24、略
【分析】【详解】
(1)硫酸铝铵是强酸弱碱盐,在溶液中电离出的铝离子发生水解反应生成氢氧化铝胶体,表面积很大的氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮颗粒产生沉降,从而达到净化水的目的,水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,故答案为:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+;
(2)硫酸铝铵和硫酸氢铵在溶液中电离出的铵根离子在溶液中均发生水解反应;硫酸铝铵溶液中铝离子水解生成的氢离子会抑制铵根离子水解,硫酸氢铵在溶液中电离出的氢离子抑制铵根离子的水解,等浓度的硫酸氢铵在溶液中电离出的氢离子浓度大于硫酸铝铵在溶液中水解生成的氢离子浓度,抑制铵根离子的水解程度大于硫酸铝铵,所以铵根离子浓度大于硫酸铝铵溶液,故答案为:小于;
(3)①硫酸铝铵是强酸弱碱盐,在溶液中电离出的铵根离子和铝离子在溶液中水解使溶液呈酸性,水解反应是吸热反应,升高温度,铵根离子和铝离子的水解程度增大,溶液中氢离子浓度增大,溶液pH减小,则符合硫酸铝铵溶液的pH随温度变化的曲线是Ⅰ,故答案为:Ⅰ;NH4Al(SO4)2溶于水电离出的铵根离子和铝离子水解使溶液呈酸性;水解反应是吸热反应,升高温度,铵根离子和铝离子的水解程度增大,溶液中氢离子浓度增大,溶液pH减小;
②由图可知,20℃时,0.1mol/L硫酸铝铵溶液的pH为3,由电荷守恒可知,溶液中2c(SO)—c(NH)—3c(Al3+)=c(H+)—c(OH—)=[10—3−c(OH—)]mol/L,故答案为:10—3−c(OH—);
(4)硫酸铵是强酸弱碱盐,在溶液中水解促进水的电离,一水合氨是弱碱,在溶液中电离出的氢氧根离子抑制水的电离。加入100mLNaOH溶液时,硫酸氢铵溶液中的H+恰好被中和,溶液中的溶质为硫酸铵和硫酸钠。a→d的过程中,随着NaOH溶液的加入,铵根离子浓度依次减小,一水合氨浓度依次增大,促进水电离的程度减小,抑制水电离的程度增大,所以a点水的电离程度最大;b点加入的NaOH溶液大于100mL,所以c(Na+)>c(),溶质为硫酸铵、硫酸钠和一水合氨的混合溶液,溶液呈中性,由物料守恒和电荷守恒可知,溶液中离子的浓度大小顺序为c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(H+)=c(OH—),故答案为:a;c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(H+)=c(OH—)。【解析】(1)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
(2)小于。
(3)ⅠNH4Al(SO4)2溶于水电离出的铵根离子和铝离子水解使溶液呈酸性,水解反应是吸热反应,升高温度,铵根离子和铝离子的水解程度增大,溶液中氢离子浓度增大,溶液pH减小10—3−c(OH—)
(4)ac(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(H+)=c(OH—)25、略
【分析】【详解】
(1)1mol乙烷在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量1558.3kJ,依据热化学方程式的书写原则结合定量关系写出反应为生成物、各物质的聚集状态、对应反应的焓变得到热化学方程式为:C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=−1558.3kJ/mol;
(2)已知:①2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH=-113.0kJ·mol-1
根据盖斯定律:×(①-②)可得:反应NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g)的ΔH=-41.8kJ·mol-1;
(3)硫氰化钾溶液和FeCl3溶液混合后会发生反应:3SCN-+Fe3+⇌Fe(SCN)3,溶液立即变为血红色。【解析】C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=−1558.3kJ/mol-41.8变为血红色3SCN-+Fe3+⇌Fe(SCN)326、略
【分析】【分析】
A装置中发生了锌和稀硫酸的置换反应;化学能转化为热能;B装置形成了一个简单的Zn-Cu原电池,Zn作负极,Cu为正极材料,稀硫酸作电解液,化学能主要转化为电能。
【详解】
(1)A装置的烧杯中发生的化学反应为锌和稀硫酸的反应,其离子反应方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑,所以答案为:Zn+2H+=Zn2++H2↑;
(2)B装置中,Zn作负极,发生的反应为Zn-2e-=Zn2+,Cu是正极材料,发生的反应为2H++2e-=H2↑;故Cu板上的现象为有气泡冒出,所以答案为:有气泡冒出;
(3)锌和稀硫酸的反应为放热反应;所以从能量转化的角度看,A;B中反应物的总能量大于生成物的总能量,A装置化学能转化为热能,B装置化学能主要转化为电能,所以答案为:大于;热能;电能;
(4)A.原电池是将化学能转化为电能的装置;主要就是依靠氧化还原反应中电子的转移,所以原电池反应的过程中一定有有电子发生转移,故A错误;
B.原电池装置需要正极和负极两个电极;故B正确;
C.电极可以参加反应;例如锌铜稀硫酸构成的原电池,负极锌参与了反应,故C错误;
D.氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生;故D正确;
故答案为BD。【解析】Zn+2H+=Zn2++H2↑有气泡产生2H++2e-=H2↑大于热能电能BD四、判断题(共4题,共36分)27、A【分析】【分析】
【详解】
NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH>0,该反应若能自发进行,反应能自发进行是因为体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,故正确。28、A【分析】【分析】
【详解】
活化能是反应所需的最低能量,化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,旧化学键断裂需要吸收能量,因此活化能越大,反应断裂旧化学键需要克服的能量越高,正确。29、B【分析】【分析】
【详解】
pH值不但与氢离子浓度有关,也和溶度积常数有关,温度升高,溶度积常数增大,换算出的pH值也会减小,但这时酸性并不增强,故答案为:错误。30、B【分析】【分析】
【详解】
pH=2的盐酸中氢离子浓度和pH=12的氨水中氢氧根浓度相等。盐酸是强酸,一水合氨是弱碱,故等体积的混合溶液呈碱性,则结合电中性:得则c(Cl-)+c(H+)<c(NH)+c(OH-)。故答案为:错误。五、原理综合题(共4题,共8分)31、略
【分析】【详解】
(1)HCl和CH3COOH均为酸,所以二者pH较小,CH3COOH为弱酸,浓度相同时pH较大;NaCl溶液显中性;CH3COONa、Na2CO3均为强碱弱酸盐,二者显碱性,根据题目所给数据可知酸性:CH3COOH>HCO所以CO的水解程度更大,Na2CO3溶液pH更大;综上所述pH由大到小的顺序为⑤>④>②>③>①;
CH3COOH为弱电解质,CH3COONa为强电解质,所以浓度相同时CH3COONa溶液中CH3COO-的浓度更大;即③<④;
用NaOH溶液滴定HCl,达到滴定终点时溶质为NaCl,显中性,应用酚酞试液作指示剂;达到滴定终点时NaOH稍过量,酚酞遇碱变红,所以滴定终点现象为:当滴入最后一滴标准液时,溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色;锥形瓶中有蒸馏水,对待测液中溶质的物质的量无影响,则对消耗的标准液无影响,即对结果无影响;消耗氢氧化钠标准溶液体积的平均值为20.30mL,则待测液的浓度为=0.1015mol/L;
(2)A.根据题目所给数据可知酸性HClO>HCO所以CO的水解程度更大,Na2CO3溶液碱性更强;A错误;
B.酸性H2SO3>H2CO3>HSO>HCO则SO2少量时,H+全部被CO结合生成HCOB正确;
C.酸性H2SO3>H2CO3>HSO>HCO所以HCO无法结合HSO的氢离子,则少量SO2通入NaHCO3溶液中应生成HSOC错误;
D.NaHSO3具有还原性;会与HClO发生氧化还原反应,降低其浓度,D错误;
综上所述答案为B;
(3)酸性HClO2>CH3COOH,则水解程度ClO<CH3COO-,所以两溶液中c(ClO)>c(CH3COO-);水解程度ClO<CH3COO-,所以CH3COONa溶液的pH值更大,若要使两溶液pH相等,则需降低CH3COONa溶液的减小,或增大NaClO2溶液的碱性:
A.向NaClO2溶液中加适量水;其碱性减弱,A不符合题意;
B.NaOH为强碱,固体溶于水可以使NaClO2溶液碱性增强;B符合题意;
C.CH3COONa固体溶于水会使CH3COONa溶液碱性增强;C不符合题意;
D.向CH3COONa溶液中加适量的水可以降低其碱性;D符合题意;
综上所述答案为BD;
(4)①当加入NaOH溶液的体积为40mL时,溶液中的溶质为NaHC2O4,溶液中存在质子守恒:c(H+)+c(H2C2O4)=c(C2O)+c(OH-);
②当酸性越强时,δ(H2C2O4)含量越大,碱性越强时溶液中δ(C2O)含量越大,所以曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是H2C2O4、HC2OC2O的变化曲线;c点处δ(HC2O)=0.15,而H2C2O4的物质的量为0.1L×0.40mol/L=0.04mol,则n(HC2O)=0.15×0.04mol=0.006mol,溶液体积为0.2L,所以c(HC2O)==0.03mol/L。【解析】(1)⑤>④>②>③>①<酚酞当滴入最后一滴标准液时;溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色锥形瓶0.1015
(2)B
(3)>BD
(4)c(C2O)+c(OH-)0.0332、略
【分析】【详解】
(1)根据盖斯定律,将反应①×2+②即得:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g),ΔH=2×(-49.0kJ/mol)-25.0kJ/mol=-123kJ/mol,则CO2催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=-123kJ/mol。
(2)CO2催化加氢直接合成二甲醚的正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,二氧化碳的转化率降低,副反应是吸热反应,温度升高,平衡正向移动,二氧化碳的转化率增大,温度高于280℃,CO2平衡总转化率随温度升高而上升;原因可能是温度对副反应的影响大于对主反应的影响。
(3)恒温恒容的容器中,压强之比等于物质的量之比。设起始时C3H8为1mol,压强增大了20%,则气体物质的量增大了20%,则平衡时气体物质的量增加了0.2mol,根据反应方程式,增加的物质的量和反应消耗的C3H8的物质的量相等,所以平衡时C3H8的转化率为=20%。
(4)在一定温度,某恒压密闭容器中充入1mol,各物质的分压之比等于物质的量之比,所以反应的Kp=n(H2)=0.2mol。根据碳守恒,C3H6和C3H8的总物质的量为设C3H6的物质的量为x,则C3H8的物质的量为1.05mol-x;根据氢守恒,1mol×8=0.5mol×2+0.2mol×2+6x+8×(1.05-x),x=0.9mol。
(5)改善催化剂的选择性,可以极大地促进反应①②的进行,从而提高C3H6的产率;增大水蒸气的浓度,反应②平衡逆向移动,降低C3H6的产率;恒容时通入惰性气体,各物质的浓度不变,平衡不移动,不能提高C3H6的产率;故选a。
(6)电解池中,通入的CO2转化为碳的化合价降低,则CO2在阴极
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