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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年粤教新版选修4化学上册月考试卷160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8题,共16分)1、已知:
2Fe(s)+O2(g)=2FeO(s)△H=-544kJ·mol-1
4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=-3350kJ·mol-1
则2Al(s)+3FeO(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)的△H是A.-859kJ·mol-1B.+859kJ·mol-1C.-1403kJ·mol-1D.-2491kJ·mol-12、室温下,向10mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入0.1mol·L-1的一元酸HA;测得溶液pH的变化曲线如图所示,下列说法正确的是。
A.a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(OH-)B.b点所示溶液中c(A-)>c(HA)C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)D.a、b两点所示溶液中水的电离程度a<b3、已知对于电离常数为Ka的某一元弱酸滴定过程中;pH突变随其浓度的增大而增大,且浓度主要影响滴定终点和滴定终点之后的曲线部分。常温下,用不同浓度的NaOH溶液分别滴定20mL与其同浓度的某弱酸HA溶液,滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是()
A.由图可知,c1>c2>c3B.M点溶液中存在:c(H+)+c(HA)=c(OH-)+c(A-)C.恰好中和时,溶液中离子浓度的大小关系:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)D.由pH=7的溶液计算得:Ka=(V0是消耗的NaOH溶液的体积)4、物质的量浓度相同的下列溶液中:①NH4Cl②(NH4)2CO3③(NH4)2SO4④NH4HSO4,c(NH4+)由大到小的顺序是A.②③①④B.④①③②C.③②①④D.③②④①5、工业上常用(NH4)2SO3溶液吸收废气中的SO2,室温下测得溶液中lgY[Y=或];与pH的变化关系如图所示。则下列说法一定错误的是()
A.通入少量SO2的过程中,直线Ⅱ中的N点向M点移动B.α1=α2一定等于45°C.当对应溶液的pH处于1.81<6.91时,溶液中的微粒浓度一定存在c(hso3-)>c(SO32-)>c(H2SO3)<6.91时,溶液中的微粒浓度一定存在c(hsoD.直线Ⅱ中M、N点一定存在c2(HSO3-)>c(SO32-)·c(H2SO3)6、磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性,具有较长的循环寿命,放电时的反应为:LixC6+Li1-xFePO4=6C+LiFePO4-。某磷酸铁锂电池的切面如图所示。下列有关说法错误的是。
A.放电时,Li+脱离石墨,该过程中碳元素化合价发生了变化B.在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg,其基态原子核外M层的两个电子自旋状态相反C.PO43-的水解方程式为PO43-+3H2O⇌H3PO4+3OH-D.石墨属于混合晶体,层与层之间存在分子间作用力,层内碳原子间存在共价键7、2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。用太阳能电池给磷酸铁锂锂离子电池充电示意图如图所示,阳极反应式为:LiFePO4-xe-=xLi++Li1-xFePO4。下列叙述正确的是。
A.晶体硅能将太阳能转化为电能,太阳能电池属于原电池B.该锂电池放电时负极反应为:LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6C.放电时,Li+通过隔膜向铝箔电极移动D.磷酸铁锂锂离子电池充放电过程中,Fe、P元素化合价均不发生变化8、下列说法中正确的是()A.合成氨时使用催化剂,可提高氨气的平衡产率B.某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现。C.C(s、石墨)=C(s、金刚石)△H=+1.9kJ•mol-1,则等质量的石墨比金刚石能量高D.土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),说明CuS很稳定,不具有还原性评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)9、纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到科学家的不断关注,下列为制取Cu2O的三种方法:
。方法Ⅰ
用碳粉在高温条件下还原CuO
方法Ⅱ
电解法,原理为2Cu+H2OCu2O+H2↑
方法Ⅲ
用肼(N2H4)还原新制的Cu(OH)2
(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是_________________________。
(2)方法Ⅱ利用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极反应式为______________________________;电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况)时,停止电解,通过离子交换膜的阴离子的物质的量为________mol。(离子交换膜只允许OH-通过)
(3)方法Ⅲ为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制的Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。生成1molN2时,生成Cu2O的物质的量为________________。
(4)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。写出肼-空气燃料电池放电时负极的电极反应式:___________________________。10、(1)用50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应;测定反应过程中所放出的热量并计算每生成1mol液态水时放出的热量。
完成下列问题:
①烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是__________。
②用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的生成1mol液态水时放出热量的数值会__________。
(2)现有反应PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g),523K时,将10molPCl5注入容积为2L的密闭容器中;平衡时压强为原来的1.5倍。
①该温度下该反应的平衡常数K为__________
②PCl5的平衡转化率为__________11、已知:A(g)+2B(g)2C(g);恒温恒压下,在密闭容器中充入1molA和2molB后的容积为3L。
(1)下列能用于判断该反应达到平衡的是(填字母):__________________。
a.A、B的浓度之比为1∶2b.容器内气体的总物质的量不变。
c.容器内气体密度不再变化d.生成0.2molA的同时生成0.2molC
(2)平衡后,再向容器中通入1mol氦气,A的转化率___________(填“增大”;“不变”、“减小”)。
(3)在T1、T2不同温度下,C的体积分数与时间关系如图所示。则T1______T2(填“大于”或“小于”,下同),该反应的△H__________0。若在T1下达到平衡,K(T1)=_____。(计算结果)
12、工业合成氨技术反应原理为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1
(1)T℃时,反应达到平衡,测得υ(NH3)=0.12mol·L-1·min-1
①υ(N2)=____mol·L-1·min-1
②化学平衡常数表达式K=_____
(2)在其他条件相同时,图为分别测定不同压强、不同温度下,N2的平衡转化率。
L表示______,其中X1______X2(填“>”或“<)13、弱电解质在水溶液中的电离状况可以进行定量计算和推测。
(1)25℃时两种酸的电离平衡常数如表所示。
①25℃时,0.100mol·L-1的NaA溶液中H+、OH-、Na+、A-、HA的物质的量浓度由大到小的顺序是:_______。pH=8的NaA溶液中由水电离出的c(OH-)=_______mol·L-1。
②25℃时,0.100mol·L-1的NaHB溶液pH_______7,理由是_______。
③25℃时,向0.100mol·L-1的Na2B溶液中滴加足量0.100mol·L-1的HA溶液,反应的离子方程式为_______。
(2)已知25℃时,向0.100mol·L-1的H3PO4溶液中滴加NaOH溶液;各含磷微粒的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。
①25℃,pH=3时溶液中c(H3PO4)∶c(H2PO)=_______。
②当溶液pH由11到14时,所发生反应的离子方程式为:_______。14、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_______________。15、按要求填写下面的空。
(1)温度相同、浓度均为0.2mol/L的①(NH4)2SO4②NaNO3③NH4HSO4④NH4NO3⑤NaClO⑥CH3COONa,它们的pH值由小到大的排列顺序是________。
A.③①④②⑥⑤B.③①④②⑤⑥C.③②①④⑤⑥D.⑤⑥②④①③
(2)25℃时,利用pH试纸测得0.1mol/L醋酸溶液的pH约为3,则可以估算出醋酸的电离常数约为____。向10mL此溶液中加水稀释,电离常数的值将________。(填“增大”“减小”或“无法确定”)
(3)25℃时,pH=3的NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=______。(取近似值)
(4)pH=2的盐酸和CH3COOH溶液各1mL,分别加水至pH再次相等,则加入水的体积V(HCl)_______V(CH3COOH)(填>;<或=;下同)
(5)浓度均为0.1mol/L的盐酸和CH3COOH溶液各1mL,加入等体积的水稀释后pH(HCl____________pH(CH3COOH)16、如图所示;组成一种原电池。试回答下列问题(灯泡功率合适):
(1)电解质溶液为稀硫酸时,灯泡亮,Mg电极上发生的反应为____________;Al电极上发生的反应为________。溶液中向________移动(填“Mg电极”或“Al电极”)
(2)电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡________(填“亮”或“不亮”,填“亮”做a题,填“不亮”做b题)。_______________
a.若灯泡亮;Al电极为_______________(填“正极”或“负极”)。
b.若灯泡不亮,其理由为__________________。17、(1)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);△H<0。CO和H2O浓度变化如图,则0〜4min的平均反应速率v(CO)=______________mol/(L·min)
(2)t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表。时间(min)COH2OCO2H200.2000.3000020.1380.2380.0620.0623c1c2c3c44c1c2c3c450.1160.2160.08460.0960.2660.104
请回答:
①表中3〜4min之间反应处于_____________状态;c3数值_____________0.12mol/L(填大于;小于或等于)。
②反应在4〜5min间,平衡向逆方向移动,可能的原因是_____________(单选),表中5〜6min之间数值发生变化,可能的原因是_____________(单选)。
a.增加了水蒸气的量b.升高温度c.使用催化剂d.增加压强。
(3)如图是一个电化学的装置图。
①图中乙池是________装置(填“电解池”或“原电池”)甲池中OH-移向____________极(填“CH3OH”或“O2”)。若丙池中为400ml1mol/L硫酸铜溶液,当外电路有1mol电子通过时,C、D两极共产生_______mol的气体。
②写出B电极的电极反应式:______________________________________________________________。评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)18、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7分)19、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、工业流程题(共3题,共18分)20、汽车的大量使用给人们的出行带来了便利;但也带来了诸多社会问题,如废旧铅蓄电池的环境污染。通过下列工艺流程对废旧铅蓄电池进行处理,可回收金属铅和粗硫酸。
已知:i.铅膏的成分:
ii.常温下,部分铅盐的浓度积:
回答下列有关问题:
(1)“翻料、倾料”操作后所得电解质溶液中的电解质是_______(填化学式)。
(2)“铅膏”加水的目的是调成悬浊液,作用是_______。
(3)反应I的化学方程式是_______。
(4)测得“析铅”后的滤液中,对析出的进行洗涤、干燥,得产品,则原铅膏中的总物质的量为_______滤液中_______(保留一位小数)。滤液X中主要溶质的用途有_______(填一种)。
(5)HBF4是一种强酸,则气体Y为_______(填化学式)。21、铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:
已知:
回答下列问题:
(1)固体X中主要含有______填写化学式
(2)固体Y中主要含有氢氧化铝,请写出调节溶液的pH=7~8时生成氢氧化铝的离子方程式:______。
(3)酸化的目的是使转化为若将醋酸改用稀硫酸,写出该转化的离子方程式:______。
(4)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、______、过滤、______;干燥。
(5)酸性溶液中过氧化氢能使生成蓝色的过氧化铬(CrO5分子结构为该反应可用来检验的存在。写出反应的离子方程式:______,该反应______填“属于”或“不属于”氧化还原反应。
(6)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Clˉ,利用Ag+与生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Clˉ恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10-5mol•L-1)时,溶液中c(Ag+)为______mol•L-1,此时溶液中c()等于______mol•L-1(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)。22、亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业.它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下:
(1)Ⅰ中发生反应的还原剂是___________,气体a的名称是___________
(2)Ⅱ中反应的离子方程式是___________
(3)A的化学式是___________
(4)Ⅲ中电极X是___________,(填“阴极”“阳极”),其上发生的电极反应为_______________________。离子交换膜N是____(填“阴”“阳”)离子交换膜。
(5)ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备:5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_______。
(6)NaClO2变质可转化为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量_____(填“相同”“不相同”“无法判断”)。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、A【分析】【详解】
根据反应①2Fe(s)+O2(g)=2FeO(s)和反应②4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)可知,②×-①×得到2Al(s)+3FeO(s)=Al2O3(s)+3Fe(s),所以反应热是(-3350kJ·mol-1)×+544kJ·mol-1×=-859kJ·mol-1;
答案选A。2、B【分析】【详解】
A.a点溶液的溶质为0.05mol/LNaA,此时溶液呈碱性,说明HA为弱酸,A-会发生水解,因此c(Na+)>c(A-),A-水解较为微弱,且水会发生电离,因此溶液中相关微粒浓度关系为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA);故A错误;
B.b点溶液溶质为等浓度的NaA和HA,此时溶液呈酸性,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,因此溶液中c(A-)>c(HA);故B正确;
C.pH=7时,溶液呈中性,c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒可知c(Na+)=c(A-),因此c(Na+)<c(A-)+c(HA);故C错误;
D.a点溶质为强碱弱酸盐,其中弱离子发生水解会促进水的电离,而b点的溶质中含有酸,会抑制水的电离,因此水的电离程度a>b;故D错误;
故答案为:B。3、B【分析】【分析】
A.NaOH浓度越大;溶液pH越大;
B.M点为加入NaOH体积为10mL;此时恰好生成起始时等量的NaA和HA,根据电荷守恒分析;
C.恰好中和时,溶液中恰好生成NaA,溶液呈碱性,A−水解;
D.溶液中pH=7时,c(H+)=c(OH−);根据电荷守恒和物料守恒计算;
【详解】
A.NaOH浓度越大,溶液pH越大,根据图象,滴定终点之后溶液pH顺序大小为:c1>c2>c3,所以浓度大小为c1>c2>c3;故A正确;
B.M点为加入NaOH体积为10mL,此时恰好生成起始时等量的NaA和HA,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c(A−);故B错误;
C.恰好中和时,溶液中恰好生成NaA,溶液呈碱性,A−水解,溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(A−)>c(OH−)>(H+);故C正确;
D.溶液中pH=7时,c(H+)=c(OH−),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c(A−),则有c(Na+)=c(A−),此时消耗NaOH溶液体积为V0,所以根据物料守恒:则所以故D正确;
故答案选:B。4、D【分析】【详解】
物质的量浓度相同的下列溶液:先不考虑水解,则和都含有两个所以它们的浓度大于其它两种物质,而中水解显酸性,水解显碱性,两者相互促进,所以水解的量较多,的量较少,中硫酸根离子对铵根离子浓度无影响,即溶液中溶液中,水解,溶液中氢离子抑制铵根离子水解,即溶液中按由大到小的顺序排列为:故选D。5、C【分析】【分析】
【详解】
A.通入少量二氧化硫的过程中;溶液的酸性增强,直线Ⅱ中的N点向M点移动;
B.则同理可得故α1=α2一定等于45°;
C.由图像可知,当对应溶液的pH处于1.81<6.91时,<0、>0,溶液中c(H2SO3)、c(SO32-)的大小无法确定;
D.由于Ka1>Ka2,则c2(HSO3-)>c(SO32-)·c(H2SO3);
答案选C。6、C【分析】【分析】
根据磷酸铁锂电池的切面图和总反应LixC6+Li1-xFePO4═6C+LiFePO4可知,铜箔为负极,负极反应式为LixC6-xe-=6C+xLi+,铝箔为正极,正极反应式为Li1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4;原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极,内电路中阳离子移向正极,阴离子移向负极;充电时,装置为电解池,阴极;阳极反应式与负极、正极反应式正好相反,根据二次电池的工作原理结合原电池和电解池的工作原理分析回答。
【详解】
A.原电池放电时,负极反应式为LixC6-xe-=6C+xLi+,电解质中阳离子移向正极,即Li+脱离石墨;Li元素的化合价不变,则碳元素化合价一定发生了变化,故A正确;
B.根据对角线规则;在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg,该元素基态原子核外M层电子2个电子的自旋状态相反,故B正确;
C.多元弱酸的阴离子分步水解,PO43-的水解方程式:PO43-+H2O⇌HPO42-+OH-;故C错误;
D.石墨属于混合晶体;层与层之间存在的是分子间作用力,层内碳原子间存在非极性共价键,故D正确;
故选C。7、B【分析】【分析】
由磷酸铁锂锂离子电池图解可知;该装置为电池充电状态,属于电解池,电解池中阳离子向阴极移动,锂离子从右向左移动,则钢箔为阳极,铝箔为阴极,据此回答问题。
【详解】
A.原电池是将化学能转化为电能的装置;晶体硅能将太阳能转化为电能,则硅太阳能电池不属于原电池,故A错误;
B.该锂电池放电时负极为铝箔,发生氧化反应,阳极反应式为LiFePO4-xe-=xLi++Li1-xFePO4,即放电时正极为xLi++Li1-xFePO4+xe-=LiFePO4,即负极反应为:LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6;故B正确;
C.根据分析,充电时为电解池,钢箔为阳极,铝箔为阴极,放电时为原电池,则钢箔为正极,铝箔为负极,原电池中阳离子向正极移动,则Li+通过隔膜向钢箔电极移动;故C错误;
D.磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过Li+迁移实现,根据B项分析,放电时正极为xLi++Li1-xFePO4+xe-=LiFePO4;Li;Fe元素化合价发生变化,故D错误;
答案为B。
【点睛】
本题易错点为A,原电池是将化学能转化为电能的装置,但是硅太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置,不属于原电池。8、B【分析】【分析】
【详解】
A.工业合成氨时使用催化剂可以改变反应速率;但不能改变平衡,不能提高氨气的产率,故A错误;
B.不能自发进行的氧化还原反应;通过电解的原理有可能实现,如铜和稀硫酸的反应,铜为阳极被氧化,可生成硫酸铜,故B正确;
C.从C(s、石墨)=C(s、金刚石)△H=+1.9kJ/mol;则石墨具有的能量较低,故C错误;
D.CuS、ZnS都为难溶于水的盐,土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),CuSO4与ZnS发生沉淀的转化反应;ZnS转化为CuS,说明CuS的溶解度小于ZnS的溶解度,与CuS的稳定性和还原性无关,故D错误;
故选B。二、填空题(共9题,共18分)9、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是C还原CuO生成的Cu2O可能被C继续还原为Cu,反应不易受控制。(2)阳极Cu失去电子发生氧化反应,2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O。电池阴极的反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阴极生成的气体为H2,标准状况下生成气体的物质的量为0.005mol,所以通过离子交换膜的阴离子的物质的量为0.01mol。(3)方法Ⅲ的化学反应方程式为N2H4+4Cu(OH)2=2Cu2O+6H2O+N2↑,由化学方程式可知,生成1molN2时,同时生成Cu2O的物质的量为2mol。(4)燃料负极失去电子发生氧化反应,电极方程式为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑。【解析】反应不易控制,Cu2O可能被C继续还原为Cu2Cu-2e-+2OH-===Cu2O+H2O0.012molN2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑10、略
【分析】【详解】
(1)①中和热测定实验成败的关键是保温工作;大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失;
②NH3•H2O是弱电解质;电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量小于57.3kJ;
(2)①初始投料为10mol,容器容积为2L,设转化的PCl5的物质的量浓度为x;则有:
恒容容器中压强比等于气体物质的量浓度之比,所以有解得x=2.5mol/L,所以平衡常数K==2.5;
②PCl5的平衡转化率为=50%。【解析】①.减少实验过程中的热量损失②.偏小③.2.5④.50%11、略
【分析】【分析】
反应A(g)+2B(g)2C(g)为气体分子数减小的反应,根据题(3)图可知T2温度下先达到平衡状态,故T1小于T2。
【详解】
(1)a.反应开始时A和B按物质的量1:2投料;而A和B也按1:2进行反应,故反应过程中A;B的浓度之比一直为1∶2,不能说明达到平衡,a错误;
b.反应为前后气体分子数减少的反应,故当容器内气体的总物质的量不变时反应达到平衡,b正确;
c.在恒温恒压的条件下;容器体积之比等于气体的物质的量之比,反应前后气体分子数改变,故反应过程中容器体积一直改变,当达到平衡时,气体质量一直不变,容器体积不再改变,则密度不再变化时,反应达到平衡,c正确;
d.根据反应方程式可知;A与C的化学计量数之比为1:2,则生成0.2molA的同时生成0.2molC,不能说明正逆反应速率相等,不能判定反应达到平衡,d错误;
答案选bc。
(2)达到平衡;通入与反应无关的气体,在恒温恒压条件下,容器体积增大,相当于减小压强,平衡逆向移动,则A的转化率减小。
(3)根据图像可知,T2温度下先达到平衡状态,故T1小于T2,T2温度下C的体积分数减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,△H小于0;设平衡时C的物质的量为xmol,则A平衡时的物质的量为(1-x)mol,B平衡时的物质的量为(2-x)mol,恒温恒压下,气体体积之比等于气体的物质的量之比,故解得x=1mol,根据在密闭容器中充入1molA和2molB后的容积为3L可知,平衡时容器的体积为2.5L,则K(T1)==【解析】①.bc②.减小③.小于④.小于⑤.512、略
【分析】【详解】
(1)①根据速率之比等于化学计量数之比,可知:υ(N2)=υ(NH3)=
故答案为:0.06;
②化学平衡常数等于生成物浓度的幂之积比反应物浓度的幂之积,则该反应的平衡常数表达式为K=
故答案为:
(2)若X代表温度,L代表压强,由图像可知随横坐标压强的增大X曲线呈增大趋势,可知平衡正向移动,该反应正向气体分子数减小,增大压强平衡正向移动与图像吻合;若X代表压强,L代表温度,则随温度的升高,氮气的转化率增大,平衡正向移动,而该反应是放热反应,升温平衡逆向移动,与图像不符,故X代表温度,L代表压强;由图像可知当压强一定时,温度X1对应的氮气转化率大于温度X2对应的氮气转化率,由此可知温度由X2到X1的过程平衡正向移动,而该反应放热,温度降低时平衡正向移动,因此X1小于X2;
故答案为:压强;<;【解析】0.06压强<13、略
【分析】【分析】
(1)根据题给数据可知,HA、H2B是弱酸,由于Ka1(H2B)>Ka1(HA)>Ka2(H2B),所以,酸性强弱关系为:H2B>HA>HB-。
(2)分析图可知,向0.100mol·L-1的H3PO4溶液中滴加NaOH溶液,H3PO4的含量逐渐下降,H2PO4-先增大后减小,HPO42-也是先增大后减小,PO43-一直增大;pH=2时,H3PO4和H2PO4-含量相等,pH=7.1时,H2PO4-和HPO42-含量相等,pH=12.2时,HPO42-和PO43-含量相等;这些信息可用于电离常数的计算。可在此基础上解各小题。
【详解】
(1)①根据题意可知,HA是弱酸,所以A-会水解:A-+H2O⇌HA+OH-,使溶液显碱性,但水解微弱;加上其它的水的电离,有c(OH-)>c(HA),所以各粒子物质的量浓度由大到小的顺序是:Na+、A-、OH-、HA、H+;NaA溶液中的c(OH-)均由水电离,所以,溶液中由水电离出的c(OH-)=10-14-10-8。答案为:Na+、A-、OH-、HA、H+;10-6;
②Ka1(H2B)×Ka2(H2B)=10-2×10-6=10-8>Kw,所以,HB-的电离程度大于其水解程度,NaHB溶液显酸性,pH<7。答案为:<;HB-的电离程度大于其水解程度;
③根据分析可知,酸性强弱关系为:H2B>HA>HB-。根据强酸制弱酸的规律,HA和Na2B溶液能反应生成HB-,但不能生成H2B,所以反应为:HA+B2-=A-+HB-。答案为:HA+B2-=A-+HB-;
(2)①根据分析可知,pH=2时,H3PO4和H2PO4-含量相等,则Ka1(H3PO4)==c(H+)=10-2,则pH=3时有:10-2=c(H3PO4)∶c(H2PO4-)=1∶10;
②由图可知,当溶液pH由11到14时,所发生的变化主要是HPO42-→PO43-,所以该反应的离子方程式为:HPO42-+OH-=PO43-+H2O,答案为:HPO42-+OH-=PO43-+H2O。
【点睛】
二元弱酸H2A的酸式酸根离子HA-的水解与电离程度比较:若Ka1Ka2>Kw,则电离>水解,其强碱盐(如NaHA)溶液显酸性;若Ka1Ka2<Kw,则电离<水解,其强碱盐(如NaHA)溶液显碱性。【解析】①.Na+、A-、OH-、HA、H+②.10-6③.<④.HB-的电离程度大于其水解程度⑤.HA+B2-=A-+HB-⑥.1∶10(或0.1)⑦.HPO42-+OH-=PO43-+H2O14、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+)15、略
【分析】【详解】
(1)将6种溶液进行分组:酸性组pH<7,①(NH4)2SO4、③NH4HSO4、④NH4NO3:③NH4HSO4电离生成H+,酸性最强,①(NH4)2SO4中c(NH4+)较大、水解后溶液酸性较强,pH值由小到大的顺序为③<①<④;中性组②NaNO3,pH=7;碱性组pH>7,⑤NaClO、⑥CH3COONa:CH3COOH的酸性大于HClO;所以⑤NaClO的水解程度大,碱性强;pH大,综上,6种溶液的pH值由小到大的排列顺序是③<①<④<②<⑥<⑤,故A正确;
故答案为:A;
(2)0.1mol·L-1醋酸溶液中c(H+)=c(CH3COO-)=0.001mol·L-1,c(CH3COOH)=0.1mol·L-1-0.001mol·L-1≈0.1mol·L-1,醋酸的电离常数K==10-5;醋酸溶液中加水稀释时,促进醋酸电离,溶液中n(CH3COOH)减小、n(H+)增大,所以增大;
故答案为:10-5;增大;
(3)pH=3的NH4Al(SO4)2中c(H+)=0.001mol·L-1,c(OH-)=10-11mol·L-1,电荷关系为2c(SO42-)+c(OH-)=c(NH4+)+3c(Al3+)+c(H+),所以2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=0.001mol·L-1-10-11mol·L-1=0.001mol·L-1;
故答案为:0.001mol·L-1;
(4)CH3COOH是弱酸,pH=2的CH3COOH溶液中c(H+)>0.01mol·L-1,pH=2的盐酸和CH3COOH溶液加水稀释相同倍数时,由于加水促进CH3COOH的电离,导致CH3COOH溶液的酸性强、pH小,要使加水至pH再次相等,则CH3COOH溶液应该继续加水,所以加入水的体积V(HCl)<V(CH3COOH);
故答案为:<;
(5)浓度均为0.1mol/L的盐酸和CH3COOH溶液各1mL,CH3COOH是弱酸,浓度相同的盐酸和CH3COOH溶液加入等体积的水稀释后,CH3COOH的电离不完全,导致CH3COOH溶液的酸性弱、pH大,即加入等体积的水稀释后pH(HCl)<pH(CH3COOH);
故答案为:<。【解析】A10-5增大0.001mol·L-1<<16、略
【分析】【详解】
(1)电解质溶液为稀硫酸时,由于Mg比Al更活泼,Mg作负极,而Al作正极,故灯泡亮,Mg电极上发生的反应为Al电极上发生的反应为原电池内部的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,故溶液中向Mg电极移动,故答案为:Mg电极;
(2)由于Al能与NaOH溶液发生氧化还原反应当电解质溶液为NaOH溶液时仍然存在一个自发进行的氧化还原反应,Al是负极,Mg是正极,NaOH为电解质溶液,具备构成原电池的构成条件,灯泡发亮,a.若灯泡亮,Al电极为负极,故答案为:亮负极。
【点睛】
本题重点考查原电池的原理,根据金属的活泼性判断电池的正、负极时还要注意电解质的条件,原电池发生的提前必须存在一个自发进行的氧化还原反应。【解析】Mg电极亮负极17、略
【分析】【详解】
(1)υ(CO)===0.03mol/(L•min);故答案为0.03mol/(L•min);
(2)①在高于850℃时发生反应,化学反应速率加快,一定在4min前达到化学平衡.另外从表中可看出反应在3min和4min时的各物质浓度相同,故3min-4min之间反应应处于平衡状态;由于是放热反应,温度升高,化学平衡向逆反应方向移动,C3数值应小于0.12mol/L;故答案为平衡;小于;
②反应在4min-5min间,平衡向逆方向移动可能是升高温度、增大生成物浓度、减少反应物浓度等因素引起,故选b;表中5min-6min之间CO浓度减少,H2O浓度增大,CO2浓度增大,只有增加水蒸气,使化学平衡向正反应方向移动,故选a;故答案为b;a;
(3)①根据图示,图中甲池属于燃料电池,乙池和丙池属于电解池;甲池中通入甲醇的是负极,通入氧气的是正极,原电池中阴离子移向负极,因此OH-移向CH3OH极。丙池中为400ml1mol/L硫酸铜溶液含有硫酸铜0.4mol,0.4mol铜离子放电转移0.8mol电子,当外电路有1mol电子通过时,阳极有氢氧根离子放电生成0.25mol氧气,阴极还有0.2mol氢离子放电生成0.1mol氢气,两极共产生0.35mol的气体,故答案为电解池;CH3OH;0.35;
②乙池中B电极为阴极,发生还原反应,电极反应式为Ag++e-=Ag,故答案为Ag++e-=Ag。
点睛:本题综合考查化学平衡常数、平衡的有关计算和判断、原电池和电解池等问题。将图表信息和图象信息相结合来分析是解答的关键。本题的易错点是(3)中气体的判断。【解析】0.03平衡小于ba电解池CH3OH0.35Ag++e-===Ag三、判断题(共1题,共2分)18、×【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、元素或物质推断题(共1题,共7分)19、略
【分析】【分析】
根据题干可知Q;W、X、Y、Z分别为C、N、O、Na、Cl五种元素。
(1)甲为硝酸铵,其水溶液呈酸性,主要是铵根水解显酸性,其离子方程式表示其原因NH4++H2ONH3·H2O+H+。
(2)③中反应为二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(3)根据方程式ZO3n-→Z-;由上述信息可推测Z为Cl,在周期表中位置为第三周期第ⅦA族。
(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。此反应的离子方程式为16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O。
【详解】
(1)甲为硝酸铵,其水溶液呈酸性,主要是铵根水解显酸性,其离子方程式表示其原因NH4++H2ONH3·H2O+H+,故答案为:NH4++H2ONH3·H2O+H+。
(2)③中反应为二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(3)根据方程式ZO3n-→Z-;由上述信息可推测Z为Cl,在周期表中位置为第三周期第ⅦA族,故答案为:第三周期第ⅦA族。
(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。此反应的离子方程式为16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O,故答案为:16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O。【解析】NH4++H2ONH3·H2O+H+2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2第三周期第ⅦA族16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O五、工业流程题(共3题,共18分)20、略
【分析】【分析】
废旧铅蓄电池,“翻料、倾料”得二氧化硫把铅膏中的还原为加入碳酸铵把转化为HBF4和碳酸铅反应生成Pb(BF4)2,电解Pb(BF4)2得到金属Pb。
【详解】
(1)废旧铅蓄电池中的电解质是硫酸,“翻料、倾料”操作后所得电解质溶液中的电解质是
(2)“铅膏”加水调成悬浊液;可以增大反应物的接触面积,加快后续化学反应速率;
(3)反应I是用二氧化硫把铅膏中的还原为化学方程式是
(4)测得“析铅”后的滤液中,对析出的进行洗涤、干燥,得产品,根据铅元素守恒,原铅膏中的总物质的量为滤液中“析铅”过程是硫酸铅和碳酸铵反应生成碳酸铅和硫酸铵;滤液X中的溶质是硫酸铵,硫酸铵可以用作化肥。
(5)HBF4是一种强酸,HBF4和碳酸铅反应生成Pb(BF4)2和二氧化碳,则气体Y为
【点睛】
本题以废旧铅蓄电池回收金属铅和粗硫酸为载体,考查化学工艺流程,明确目的和反应原理是解题关键,掌握沉淀转化,会根据溶度积常数进行计算,培养学生应用知识解决实际问题的能力。【解析】①.②.增大反应物的接触面积,加快后续化学反应速率③.④.1000.1⑤.⑥.作化肥⑦.21、略
【分析】【分析】
根据题目所给反应方程式可知,铬铁矿通过焙烧,所得到的固体中含有Na2CrO4、Fe2O3、MgO和NaAlO2,然后加水溶解,过滤分离,得到的X成分为Fe2O3、MgO,滤液中成分是Na2CrO4、NaAlO2;向滤液中加入醋酸并调节溶液的pH为7~8,使偏铝酸盐完全转化为Al(OH)3沉淀,然后采用过滤方法除去氢氧化铝沉淀,所以操作II是过滤,得到的Y为Al(OH)3,继续调节溶液的pH为小于5,使转化为最后向所得溶液中加入氯化钾,生成溶解度极小的K2Cr2O7;蒸发浓缩;冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品,据此分析作答。
【详解】
(1)根据题目所给反应方程式可知,铬铁矿通过焙烧,所得到的固体中含有Na2C
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