内容正文:
综合 化学反应的热效应 化学反应速率与化学平衡
水溶液中的离子反应与平衡 压轴80题
内容概览
考向1 化学反应的热效应
考向2 化学反应速率
考向3 化学平衡 化学反应的方向与调控
考向4 电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性
考向5 盐类的水解 粒子浓度大小的比较
考向6 沉淀溶解平衡及其应用
考向7 考向7 反应热 化学反应速率与化学平衡的综合考查(非选择题)
考向8 水溶液中的离子反应与平衡的综合考查(非选择题)
考向1 化学反应的热效应
1.(2023-2024高二上·四川凉山·期中)下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知 ,则单斜硫比正交硫稳定
B.已知 , ,则
C.H2(g)的燃烧热是,则反应的反应热
D.25℃、101 kPa时, ,则含1 mol H2SO4的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为57.3 kJ
2.(2023-2024高二上·湖北·期中)分别取50mLc1mol·L-1盐酸与50mLc2mol·L-1氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是
A.仪器A的名称是玻璃搅拌器,不能用铜丝代替
B.某同学通过实验测出中和反应生成1molH2O反应热ΔH=-58.3kJ/mol,造成这一结果的原因可能是用测量过稀盐酸温度的温度计直接测量稀NaOH溶液温度
C.c1<c2,目的是确保稀盐酸完全反应
D.用稀醋酸代替稀盐酸,结果是不一样的
3.(2023-2024高二上·广东·期中)在载人航天器中,的再生可通过如下过程实现:
① ;
② 。
下列叙述正确的是
A.氢气的燃烧热
B.
C.
D.反应②既有非极性键的断裂又有非极性键的形成
4.(2023-2024高二上·新疆伊犁·期中)下列反应的能量变化与图示相符的是
A.铝热反应 B.通过炽热的C
C.氧炔焰切割金属 D.溶于盐酸
5.(2023-2024高二上·河南驻马店·期中)反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是
A.该反应、
B.该反应的平衡常数
C.高温下反应每生成需消耗
D.用E表示键能,该反应
6.(2023-2024高二上·四川成都·期中)下列有关反应热的叙述中正确的是
A. ; ,则
B.相同条件下,若1mol O、1mol 所具有的能量分别为、,则
C.在相同条件下,金刚石(s)或石墨(s)燃烧生成1mol 时,放出的热量相等
D. ,在恒温恒压的条件下,达到平衡后加入Y,该反应的不变
7.(2023-2024高二上·福建三明·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知 , ,则a>b
B.反应在常温下能自发进行,则该反应的
C.在稀溶液中: ,若将含0.5mol的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出热量大于57.3kJ
D.已知 ,则摩尔燃烧焓为
8.(2023-2024高二上·四川眉山·期中)已知几种化学键的键能和热化学方程式如下:
化学键
H—N
N—N
Cl—Cl
N≡N
H—Cl
390.8
193
242.7
946
431.8
N2H4(g)+2Cl2(g)=N2(g)+4HCl(g) ΔH,下列推断正确的是
A.H(g)+Cl(g)=HCl(g) ΔH=+431.8kJ·mol-1
B.断裂1molCl—Cl吸收能量比断裂1molN≡N多514kJ
C.上述反应中,ΔH=-431.6kJ·mol-1
D.上述反应中,断裂极性键和非极性键,只形成极性键
9.(2023-2024高二上·福建莆田·期中)下列说法正确的是
A.1mol物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,叫该物质的燃烧热
B.酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫中和热
C.反应热就是焓变
D.简易量热计由内筒、外壳、隔热层、杯盖、温度计、玻璃搅拌器构成
10.(2023-2024高二上·河南·期中)已知如下热化学方程式:
①
②
③
④
高氯酸铵是发射火箭的固体能源,发生爆炸的反应如下:
可表示为
A. B.
C. D.
考向2 化学反应速率
11.(2023-2024高二上·宁夏吴忠·期中)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在存在时,该反应机理为:
①(快)
②(慢),
下列说法错误的是
A.该反应速率主要由第②步基元反应决定
B.为该过程的催化剂,VO2为中间产物
C.的存在提高了该反应的反应速率和产率
D.催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数
12.(2023-2024高二上·天津河北·期中)也是一种温室气体,主要来自化肥的使用。将在铁催化剂表面进行如下两步反应,可以消除两种气体的危害,其相对能量与反应历程如图所示第一步: 第二步:
下列叙述错误的是
A.使反应的活化能减小 B.两步反应均为放热反应
C.总反应速率主要取决于第二步 D.总反应为
13.(2023-2024高二上·广东广州·期中)下列装置与设计不能达到实验目的的是
选项
A
B
装置与设计
目的
测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率
探究催化剂对反应速率的影响
选项
C
D
装置与设计
目的
证明铝片与盐酸的反应为放热反应
探究温度对化学平衡的影响
A.A B.B C.C D.D
14.(2023-2024高二上·陕西汉中·期中)反应A(g)+3B(g) = 2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别如下,其中反应速率最快的是
A.V(A)=0.15 mol/(L·min) B.V(B)=0.6 mol/(L·min)
C.V(C)=0.4 mol/(L·min) D.V(D)=0.5 mol/(L·min)
15.(2023-2024高二上·浙江宁波·期中)在生产、生活中,下列措施不是用来调控化学反应速率的是
A.在H2O2分解制O2时加入MnO2 B.将鲜肉存放在冰箱中
C.食品包装袋内放置干燥剂生石灰 D.冶铁时将铁矿石粉碎
16.(2023-2024高二上·陕西·期中)恒温条件下,将酸性溶液和溶液混合,发生反应:。用浓度的变化表示的反应速率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.时间段消耗的比时间段消耗的少
B.与时刻的相等
C.反应速率逐渐增大的原因可能是生成的起催化作用
D.随着反应进行,溶液中减小
17.(2023-2024高二上·广东江门·期中)反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2+Cl2⇌2HCl的反应速率v=kc(H2)mc(Cl2)n,式中k为常数,m、n值可用下表中数据确定。由此可推得的m、n值正确的是
c(H2)(mol·L-1)
c(Cl2)(mol·L-1)
v(mol·L-1·s-1)
1.0
1.0
1.0 k
2.0
1.0
2.0 k
2.0
4.0
4.0 k
A.m=1,n=1 B.m=,n=
C.m=,n=1 D.m=1,n=
18.(2023-2024高二上·福建厦门·期中)飞秒化学对了解反应机理十分重要。光分解反应经过后的浓度减少。下列说法正确的是
A.用表示的反应速率是
B.在时,浓度是浓度的2倍
C.末时的反应速率是
D.增大的浓度可以加快反应速率,是因为提高了单位体积内活化分子数目,活化分子百分数增多,单位时间内有效碰撞变多
19.(2023-2024高二上·浙江·期中)用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,实验过程如图所示,图中各段时间间隔相同,下列说法不正确的是
A.t1~t2段收集的CO2最多,化学反应速率最快
B.用CO2表示t2~t3段的反应速率为v=L/min
C.t4收集到的气体体积不再增加说明碳酸钙消耗完全
D.从图象中可以推测该反应为放热反应
20.(2023-2024高二上·山东淄博·期中)少量铁粉与100mL0.01mol·L-1的稀盐酸反应,反应速率太慢,下列方法能加快反应速率的是
①将铁粉换为铁块②加NaNO3固体③将0.01mol·L-1的稀盐酸换成98%的硫酸溶液④加CH3COONa固体⑤加NaCl溶液⑥升高温度(不考虑盐酸挥发)⑦改用100mL0.1mol·L-1盐酸
A.①③ B.③⑤ C.⑤⑥ D.⑥⑦
考向3 化学平衡 化学反应的方向与调控
21.(2023-2024高二上·河南·期中)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1mol草酸镁,发生反应:。下列叙述正确的是
A.当混合气体中CO体积分数不变时不一定达到平衡状态
B.平衡时充入0.1molCO和0.1molCO2达到新平衡时CO2浓度大于原平衡
C.平衡时充入氢气,正反应速率大于逆反应速率
D.如果分离CO2平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
22.(2023-2024高二上·广东广州·期中)一定条件下,某容积为的密闭容器中发生反应: ,反应过程中正、逆反应速率随着时间的变化如图所示,下列说法正确的是
A.时间段内,
B.若容器内气体的密度不再发生变化,则说明达到平衡状态
C.时间段内平衡向正反应方向移动
D.时刻改变的条件为向容器中加入生成物的同时分离出反应物
23.(2023-2024高二上·湖北·期中)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,其反应为。在不同温度、压强下,平衡混合物中氨的含量如下表所示。下列有关说法错误的是
温度
氨的含量
200
15.3
81.5
86.4
89.9
95.4
98.8
300
2.20
52.0
64.2
71.0
84.2
92.6
400
0.40
25.1
38.2
47.0
65.2
79.8
A.最早工业化生产氨的原理为:,但是成本过高,无法大规模生产
B.为了防止催化剂中毒,合成氨的原料气必须经过净化处理
C.该反应的,在高温下一定能自发进行
D.增大压强,平衡正向移动,符合勒夏特列原理
24.(2023-2024高二上·浙江·期中)温度为T时,在三个起始体积均为1L的密闭容器中发生反应:。达到平衡时,下列说法不正确的是
容器编号
容器类型
起始物质的量/mol
平衡时SO3的物质的量/mol
SO2
O2
SO3
Ⅰ
恒温恒容
2
1
0
1.8
Ⅱ
恒温恒压
2
1
0
a
Ⅲ
绝热恒容
0
0
2
b
A.容器Ⅰ中SO2的转化率小于容器Ⅱ中SO2的转化率
B.容器Ⅰ中放出的热量为177.3kJ
C.平衡时SO3的物质的量:a>1.8,b>1.8
D.容器Ⅱ的平衡常数大于容器Ⅲ中的平衡常数
25.(2023-2024高二上·河南·期中)亚硝酰氯是有机合成的氯化剂,可通过如下反应制得:。在反应器中充入和发生反应,改变下列一个条件能使平衡转化率增大同时缩短达到平衡所用时间的是
A.升高温度 B.加入催化剂 C.分离 D.增大压强
26.(2023-2024高二上·天津河北·期中)下列说法不正确的是
A.向 水溶液中加入NaOH有利于增多
B.工业合成氨选择铁触媒作催化剂有利于提高反应物的转化率
C.加入催化剂,单位体积内反应物分子中活化分子百分数增大
D.打开汽水瓶盖,瓶中冒气泡这一现象可以用勒夏特列原理解释说明
27.(2023-2024高二上·广东湛江·期中)高炉炼铁过程中发生反应:,已知该反应在不同温度下的平衡常数如表,下列说法正确的是
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
A.
B.其他条件不变,向平衡体系充入气体,K值减小
C.其他条件不变,升高温度,可以提高CO的平衡转化率
D.1000℃时,在固定体积的密闭容器中,某时刻测得上述体系中,CO、的物质的量分别为0.5mol、1.8mol,此时反应向正反应方向进行
28.(2023-2024高二上·福建福州·期中)恒温下,反应达到平衡状态,把容器容积缩小到原来的一半,且达到新的平衡状态时,X的物质的量浓度从0.1mol·L-1增大到0.19mol·L-1。下列判断中正确的是
A.a>b B.a<b+c C.a=b+c D.a<b
29.(2023-2024高二上·陕西宝鸡·期中) N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,反应达平衡时,下列措施能提高N2转化率的是
①降温 ②恒压通入惰性气体 ③增加N2的浓度 ④加压 ⑤催化剂
A.①④ B.①②③⑤ C.②③⑤ D.③④⑤
30.(23-24高二上·四川凉山·期中)下列有关化学反应方向的判断正确的是
A.放热反应一定能自发进行
B.凡是需要加热的反应都不能自发进行
C.物质的量增加的反应,△S为正值,一定能自发进行
D.在常温下能自发进行,则该反应的△H<0
考向4 电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性
31.(2023-2024高二上·湖北·期中)常温下0.1mol/L醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH⇌H++CH3COO-,下列叙述不正确的是
A.溶液加水稀释或加热均可使CH3COO-的物质的量增多
B.溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度增大
C.溶液加水稀释,c(CH3COO-)/[c(CH3COOH)・c(OH-)]不变
D.溶液加水稀释后,溶液中c(CH3COOH)/c(CH3COO-)的值减小
32.(2023-2024高二上·四川眉山·期中)常温下,不能证明乙酸是弱酸的实验事实是
A.0.1mol/LCH3COOH溶液的pH=3
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍后,pH<4
C.等体积等pH的盐酸和乙酸与足量锌粒反应,醋酸产生H2多
D.CH3COOH溶液能与Na2CO3溶液反应生成CO2
33.(2023-2024高二上·内蒙古鄂尔多斯·期中)常温下,下列溶液一定呈酸性的是
A.等体积、等物质的量浓度的NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液混合
B.的溶液
C.pH=3的醋酸溶液和pH=11的KOH溶液等体积混合
D.由水电离出的c(H+)=1×10﹣6mol•L﹣1的溶液
34.(2023-2024高二上·浙江·期中)下列溶液一定呈中性的是
A.的溶液
B. mol⋅L的纯水
C.滴加酚酞试液呈无色的溶液
D.水电离出的氢离子的物质的量浓度为mol/L
35.(2023-2024高二上·辽宁·期中)K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数,下列叙述正确的是
A.恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应,随着催化剂表面积的增大,K增大
B.室温下Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),则反应CH3COOH+CN-=CH3COO-+HCN成立
C.25 ℃时,pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw不相等
D.任一可逆反应达平衡后,改变某一条件,K不变,则平衡一定不移动
36.(2023-2024高二上·广东·期中)用的NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸(含2滴酚酞),其滴定实验所得数据如表所示:
滴定序号
待测盐酸的体积/mL
NaOH溶液的体积
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
1.20
20.19
下列说法正确的是
A.滴入最后半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定达到滴定终点
B.滴定读数时,应双手一上一下持滴定管
C.碱式滴定管装碱液前未用标准溶液润洗会导致测定结果偏高
D.待测盐酸的物质的量浓度
37.(2023-2024高二上·山东·期中)化学中常用AG表示溶液的酸度。常温下,向的某一元碱溶液中滴加某浓度的稀硫酸溶液,混合溶液的温度与酸度AG随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法错误的是
A.该硫酸浓度为
B.常温下的电离常数约为
C.a、b、c三点的溶液中,水的电离程度:
D.稀释溶液,的电离程度增大,增大
38.(2023-2024高二上·四川达州·期中)常温下,将0.02mol·L-1的Ba(OH)2溶液100mL和0.02mol·L-1的NaHSO4溶液100 mL混合,若忽略溶液体积变化,则混合后的溶液
A.pH=12 B.pH=2
C.由水电离产生的c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1 D.溶质的物质的量浓度为0.02 mol·L-1
39.(2023-2024高二上·福建厦门·期中)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.=1×10-13mol·L-1的溶液中K+、Na+、、
B.水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液:Na+、、Br-、Ba2+
C.pH=2的溶液:、Cl-、Fe2+、
D.=1012的溶液:Fe2+、Al3+、、I-
40.(2023-2024高二上·山东济南·期中)常温下,分别取未知浓度的和溶液,加水稀释至原体积的倍,稀释过程中,两溶液的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.为弱碱,为强酸
B.将X点溶液与Z点溶液等体积混合,所得溶液呈碱性
C.若升高温度,点对应溶液的均不变
D.水的电离程度:
考向5 盐类的水解 粒子浓度大小的比较
41.(2023-2024高二上·天津·期中)下列叙述正确的是
A.将溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大
B.向盐酸中加入等浓度氨水至中性,
C.25℃时,的溶液比等浓度的溶液的导电能力弱
D.25℃时,一元酸HA与溶液等体积混合后溶液的pH为7,则
42.(2023-2024高二上·安徽·期中)某温度时,将nmol/L的氨水滴入10mL1.0mol/L的盐酸中,溶液pH和温度(T)随加入氨水体积变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.a点Kw=1.0×10-14
B.b点:c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-)
C.25℃时,NH4Cl的水解常数为2(n-1)×10-7(用含n的代数式表示)
D.d点水的电离程度最大
43.(2023-2024高二上·辽宁葫芦岛·期中)常温下,在0.1 mol·L的溶液中,下列说法正确的是
A.
B.
C. mol
D.往该溶液中滴入4~5滴无色酚酞试液,可观察到该溶液由无色变为蓝色
44.(2023-2024高二上·山西吕梁·期中)下列事实与盐类水解无关的是
A.实验室配制溶液时常加入几滴NaOH溶液
B.配制溶液,需用盐酸溶解固体
C.溶液常用作制印刷电路板的腐蚀剂
D.盛溶液的试剂瓶不用磨口玻璃塞
45.(2023-2024高二上·辽宁大连·期中)常温下,下列说法正确的是
A.pH=8的溶液中,水电离产生的
B.pH相等的、NaOH和三种溶液:
C.将等体积等物质的量浓度的和NaF溶液混合:
D.0.1mol/L溶液与0.1mol/L溶液中:前者小
46.(2023-2024高二下·安徽六安·期中)浓度均为0.1mol/L的NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HSO4、(NH4)2Fe(SO4)2四种溶液中,设NH离子浓度分别为amol/L、bmol/L和cmol/L,dmol/L则a、b、c、d关系为
A.b=d>a=c B.c<a<b<d C.a<c<b=d D.a<c<b<d
47.(2023-2024高二上·福建三明·期中)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是
A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.CH3COONa 和CaCl2混合溶液:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)
C.pH=5的NaHSO3溶液:c(Na+)>c(H2SO3)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)
D.Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+c(H2C2O4)
48.(2023-2024高二上·湖北·期中)在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误的是
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
溶液
醋酸
溶液
11
11
3
3
A.水电离出的:①=②=③=④
B.分别取稀释至,四种溶液的:①>②>④>③
C.将溶液①、④等体积混合后,溶液中:
D.若将溶液④和溶液②混合后,则
49.(2023-2024高二上·辽宁·期中)某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下归纳总结(均在常温下),正确的是
A.pH相等的四种溶液:a.CH3COONa;b.NaClO;c.NaHCO3;d.NaOH。其溶液物质的量浓度由大到小顺序为d、b、c、a
B.NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7,则
C.向CH3COOH溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,导电能力先减小后增大
D.pH相同的醋酸和盐酸,分别用蒸馏水稀释到原来体积的m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍相同,则m<n
50.(2023-2024高二上·浙江杭州·期中)常温下,下列说法正确的是
A.将相同体积的pH=3盐酸和pH=11一元碱BOH溶液混合,所得溶液可能为中性也可能为酸性
B.物质的量浓度相等的盐酸和醋酸分别加水稀释相同的倍数,pH前者小
C.用pH相等的盐酸和醋酸分别中和等体积等浓度的氢氧化钠溶液,耗酸的体积前者小
D.pH相等的CH3COONa溶液和NaClO溶液,物质的量浓度前者小
考向6 沉淀溶解平衡及其应用
51.(2023-2024高二上·内蒙古赤峰·期中)有关的沉淀溶解平衡,下列说法中错误的是
A.饱和溶液中
B.用溶液代替蒸馏水洗涤沉淀,可以减少沉淀的损失
C.向悬浊液中加少量水,一定减小
D.,,说明溶解度:
52.(2023-2024高二上·黑龙江大庆·期中)某温度时,可用K2S沉淀Cu2+、Zn2+、Mn2+三种离子(用M2+表示),所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是
A.三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小,约为1×10-20
B.向MnS的悬浊液中加入少量水,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,c(S2-)增大
C.可用ZnS除去ZnCl2溶液中混有的少量杂质MnCl2
D.向浓度均为1×10-5mol/L的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4mol/L的Na2S溶液,Cu2+先沉淀
53.(2023-2024高二上·湖北恩施·期中)常温下,向溶液中滴加溶液,滴定曲线如图所示。已知:;常温下。下列说法正确的是
A.常温下,溶液的(Kh2为二级水解常数)
B.G点溶液中
C.常温下,的数量级为
D.其他条件相同,用溶液替代溶液,F点向G点迁移
54.(2023-2024高二上·北京海淀·期中)时,在溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.时,的
B.时,a点对应的是饱和溶液,b、d两点对应的都是不饱和溶液
C.时,向a点对应的溶液中加入少量固体,溶液由状态a移动至状态c
D.降低温度至,溶液由状态d移动至状态b
55.(2023-2024高二上·广西梧州·期中)常温下,已知Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CuS)=1.3×10-36,如图所示CuS和ZnS饱和溶液中阳离子(R2+)浓度与阴离子(S2-)浓度的负对数关系,下列说法正确的是
A.曲线A表示的是ZnS,曲线B表示的是CuS
B.向含Zn2+和Cu2+的溶液中逐滴加入0.1mol/L的Na2S溶液,Cu2+先沉淀
C.p点表示CuS或ZnS的过饱和溶液,该温度下将析出沉淀
D.向曲线A表示的溶液中加入1mol/L的Na2S溶液,不可能实现n点到m点的转换
56.(2023-2024高二上·湖北·期中)某温度下,向溶液中滴加的溶液,滴加过程中与溶液体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是
已知:(溶液混合后体积的变化忽略不计)
A.溶液中:
B.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最大的为b点
C.向物质的量浓度均为的混合溶液中逐滴加入的溶液,先沉淀
D.c点溶液中
57.(2023-2024高二上·内蒙古·期中)在某一试管的悬浊液中,仅存在,下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数表达式为
B.加入少量的CaCO3(s),c(Ca2+)保持不变
C.加入少量的Na2CO3溶液,有利于反应朝正反应方向进行
D.加入少量的CaCl2溶液,反应达到平衡后,Ksp(CaCO3)增大
58.(2023-2024高二上·山东烟台·期中)室温时,,。下列关于和两悬浊液说法错误的是
A.和两悬浊液中前者的较大
B.分别滴加稀硫酸,与的溶度积常数不变
C.分别加入0.1的溶液,和均减小
D.和共存的饱和溶液中,的值约为97.4
59.(2023-2024高二上·浙江台州·期中)T℃时,、、,三种盐的沉淀溶解平衡曲线如图所示,pM=-lgc(阴离子)、pN=-lgc(阳离子)。下列说法错误的是
A.c线是沉淀溶解平衡曲线
B.T℃时,向沉淀中加入溶液(反应后溶液为1L),使沉淀会转化为沉淀,所需的物质的量至少为1.001mol
C.T℃时,向10mL水中加入和至二者均饱和,溶液中
D.若d点表示的饱和溶液加入饱和溶液等体积混合则:
60.(2023-2024高二上·湖北·期中)25℃时,CuS和ZnS悬浊液中对应离子浓度的对数值与的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.25℃时,ZnS的溶解度更大
B.25℃时,约为
C.在ZnS悬浊液中加入,可以发生反应
D.已知温度升高,CuS的溶解度增大,则图中对应线段向下平移
考向7 反应热 化学反应速率与化学平衡的综合考查(非选择题)
61.(2023-2024高二上·浙江宁波·期中)回答下列问题。
Ⅰ.和CO是常见的环境污染气体。
(1)对于反应来说,“”可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行:第一步为;则第二步为 (写方程式)。已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知,第一步反应的活化能 (填“大于”“小于”或“等于”)第二步反应的活化能。
Ⅱ.三氧化钼()是石油工业中常用的催化剂,也是瓷轴药的颜料,该物质常使用辉钼矿(主要成分为)通过一定条件来制备,回答下列相关问题。
已知:
①
②
③
(2)则的 (用含、、的代数式表示)。
(3)若在恒温恒容的容器中加入一定量,仅发生反应
①下列说法正确的是 (填字母)。
a.气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态
b.气体的相对分子质量不变,反应不一定处于平衡状态
c.增加的量,平衡正向移动
②达到平衡时(g)的浓度为1.4,若时充入一定量的(g),到反应再次达到平衡,请在下图中画出-时间段(g)的浓度与时间的关系图 。
(4)在2L恒容密闭容器中充入1.0mol (g)和1.5mol (g),若仅发生反应:,5min后反应达到平衡,此时容器压强为起始时的80%,则0~5min内,(g)的反应速率为
。
(5)在恒容密闭容器中,加入足量的和,仅发生反应:
。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示。
① (填“>”“<”“=”)0;比较、、的大小: 。
②若初始时通入7.0mol ,为7.0MPa,则A点平衡常数 (用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。压强为,温度为1100K时,平衡常数 (填“>”“<”“=”)。
62.(2023-2024高二上·天津·期中)i.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(1)平衡常数 (用、表示)。
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和,10min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10min内,则平衡后 mol,NO的转化率 。其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率 (填“>”“<”或“=”),平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。若要使减小,可采取的措施是 。
ii.
(3)某温度时,测得的溶液的pH为11,则该温度下的溶液a L与的溶液b L混合。若所得混合液为中性,则 。
(4)电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解常数之间有什么关系,请写出它们的关系式 。
iii.
(5)工业上也可以利用和合成甲醇:。下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填字母序号)。
A.的消耗速率与的消耗速率之比为3:1
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.和的浓度相等时
63.(2023-2024高二上·宁夏吴忠·期中)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)CO 可用于炼铁,已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1= +450.0 kJ/mol
C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2= +130.0 kJ/mol
则 3CO +Fe2O3(s) =2Fe(s) +3CO2(g)的则ΔH3= kJ/mol。
(2)在一定温度下,将 CO2 和 H2 充入固定体积的密闭容器中,发生反应:CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g)
①该反应ΔS 。
②请用各组分平衡浓度表示该反应的平衡常数表达式 。
③上述反应达到平衡的标志是 。
A.单位时间生成 3 mol H2 的同时消耗 1 mol H2O
B.v 正(CO2)= v 逆(CH3OH)
C.容器内的总压强不再随时间变化
D.混合气体的平均摩尔质量不再随时间变化
E.混合气体的密度不再随时间变化
④若某温度下,在 2L 的密闭容器中充入 1 mol CO2 和 3mol H2 发生上述反应,5 min 达到平衡,平衡时 CO2 的转化率为 60%,用 H2 表示该反应的平均速率是 ,若该温度下,在 1 L 的密闭容器中充入 1 mol CO2、1mol H2、1mol CH3OH 和 1mol H2O(g),则此时该反应向 方向(填“正反应”或“逆反应”)移动。
64.(2023-2024高二上·四川成都·期中)氢能是一种很有前景的新能源,位于成都市郫都区的油氢合建站为成都大运会氢燃料电池汽车零排放、零污染、绿色低碳的办赛理念提供了能源保障。催化重整是目前制取氢气的同时减缓温室效应的重要方法。
已知:催化重整的反应阶段如下:
Ⅰ:
Ⅱ:
回答下列问题:
(1)、催化重整生成、的热化学方程式为 (反应热用、表示),该反应的平衡常数 (用、表示)。
(2)在恒温恒压下,向甲、乙两个密闭容器中均通入和进行催化重整,并分别加入两种不同催化剂i和ii,测得相同时间内CO的平衡百分含量随温度的变化关系如图所示。
由图可知, 0(填“>”或“<”)。催化剂 (填“ⅰ”或“ⅱ”)效果更好。
(3)利用工业废气中的合成甲醇,选用氢气或水作为氢源,可能设计出以下两个反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
反应
Ⅰ
Ⅱ
上述两个化学反应的焓变和熵变如表所示(假设反应的焓变和熵变不随温度的改变而改变):你认为反应 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更适宜甲醇的工业生产,理由是 。
65.(2023-2024高二上·福建三明·期中)氮的氧化物是大气污染物之一,用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物,可防止空气污染。
(1)已知:
的平衡常数,则 (用、、表示)。在一个恒温恒容的密闭容器中发生反应,能表明已达到平衡状态的标志有 。
A.
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.单位时间内生成同时消耗1molCO
E.气体的总质量保持不变
F.单位时间内生成1molCO同时消耗1molNO
(2)向容积为的密闭容器中加入活性炭足量和,发生反应,NO和的物质的量变化如表所示。
条件
保持温度为
时间
物质的量
1.8
1.4
1.1
0.90
0.80
0.80
物质的量
0.10
0.30
0.45
0.55
0.60
0.60
平衡时的转化率 ,写出该反应平衡常数的表达式 ,并求该温度下的平衡常数 。
(3)若反应2CO+2NON2+2CO2 ΔH<0,的正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c2(CO)·c2(NO)、v逆=k逆c(N2)·c(CO2),k正、k逆分别表示正、逆反应速率常数,只与温度有关。下图所示的甲、乙、丙、丁四条直线中,表示lgk正随温度T变化关系的直线是 ,表示lgk逆随温度T变化关系的直线是 。
66.(2023-2024高二上·湖北·期中)羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害.在容积不变的密闭容器中,使与发生下列反应并达到平衡:。
(1)羰基硫()的电子式为 。
(2)已知有关化学键的键能如下表,则 。
化学键
键能
1072
339
745
493
436
(3)下列能说明该反应一定到达化学反应限度的是_____________。
A. B.总压强不再变化
C.容器内气体的密度不再变化 D.和的物质的量之比不再变化
(4)若时,反应前的物质的量为,达到平衡时的物质的量为,且化学平衡常数为0.1。
①达到平衡时的转化率为 。
②达到平衡后,如果同时增加和,平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动。
(5)正、逆反应速率可表示为,(为速率常数,只与温度有关)。时,在体积为的容器中加入和发生上述反应,测得和物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①点时 。
② (填“>”、“<”或“=”)。
③达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数 增大的倍数(填“>”、“<”或“=”)。
67.(2023-2024高二上·贵州贵阳·期中)工业上以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。回答下列问题:
(1)在C和O2的反应体系中:
反应Ⅰ:C(s)+O2(g)CO2(g) H= -394 kJ/mol
反应Ⅱ:2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H2=-566 kJ/mol
反应Ⅲ:2C(s)+O2(g)2CO(g) H3= kJ/mol。
(2)已知C(s)+H2O(g) =CO(g)+H2(g) H=+131 kJ/mol,在一定温度下达到化学平衡。
①写出该反应的平衡常数表达式K= 。
②生产过程中,为了提高该反应的速率,下列措施中合适的是
a.增加炭的用量 b.适当升高温度
c.选择合适的催化剂 d.通入一定量的氮气
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,发生反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。得到如下两组数据:
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
H2O
H2
CO2
1
650
4
2
1.6
1.6
5
2
900
2
1
0.4
0.4
3
①实验1中从反应开始到达平衡时,v (H2O)= 。
②该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
③一定温度下,下列说法中能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填编号)。
a.容器中的压强不变
b.1 mol H-H键断裂的同时断裂2 mol H-O键
c.v正(CO)=v逆(H2O)
d. CO2、H2的浓度相等
68.(2023-2024高二上·天津河北·期中)某温度时,在容积为 2L的密闭容器中,加入三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)若X、Y、Z均为气体,反应恰好达到平衡时,用Z表示的平均反应速率为 。
(3)在 1L 密闭容器中发生反应 达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图2所示:
;时刻分别改变一个条件,则时刻改变的条件是 (填字母代号)。
A.降低温度 B.升高温度 C. 增大压强 D.恒温恒容时充入氮气
②依据上述①中的结论,下列时间段中,氨的百分含量较低的是 (填字母代号)。
A.T2-t3 B.T4-t5 C. T0-t1 D.T5-t6
③当下列物理量不再发生变化时,可以说明该反应达到平衡的是 (填字母代号)。
A.混合气体的密度 B.混合气体的压强
C. 混合气体的颜色 D.混合气体的总物质的量
④一定温度下,向容器中通入当反应达到平衡时混合气体的总物质的量是则平衡时 的物质的量浓度是
69.(2023-2024高二上·河南濮阳·期中)通过“—合成气—高附加值产品”的工艺路线,可有效实现的资源化利用。和合成甲醇的过程中会发生如下两个反应:
Ⅰ:
Ⅱ:
下表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。
物质
标准生成热
-393.5
-241.8
-201.2
0.0
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的焓变 。
(2)若在某绝热恒容容器中仅发生反应Ⅱ,则下列事实能说明反应达到平衡状态的是__________(填序号)。
A.容器内气体的压强不变 B.容器内温度不变
C.容器内气体的密度不再改变 D.容器内气体的平均相对分子质量不变
(3)已知反应Ⅱ的正反应速率,逆反应速率,、分别为正、逆反应的速率常数,(k表示或)与温度的关系如图甲所示,其中直线a、b分别表示、随温度的变化。则升高温度,反应Ⅱ的平衡常数K (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)在图甲A点对应的温度下,向某刚性密闭容器中按充入和,同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,已知起始时容器内压强为90kPa,10分钟后体系达到平衡状态,容器内压强变为70kPa。
①平衡时反应Ⅰ的平衡常数 (用平衡分压表示平衡常数);平衡时氢气的转化率为 。
②进一步提高氢气平衡转化率的方法有 (写两种不同的方法)。
(5)电催化还原的方法具有催化效率更高、反应条件更温和的优点,在Au纳米颗粒表面电还原的进程如图乙所示,据此判断该过程的决速步骤为 (填“a”“b”或“e”)。
70.(2023-2024高二上·四川眉山·期中)完成下列问题。
(1)家用液化气的主要成分是丁烷(C4H10)。在25℃、101kPa下,当10kg丁烷完全燃烧生成生成CO2和液态水时,放出5×105kJ的热量。写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式为 。
(2)实现碳中和成为各国科学家的研究重点,将二氧化碳转化为甲醇是一个重要方向。甲醇的制备反应一般认为通过如下两步来实现:
ⅠCO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H1=+41KJ/mol
ⅡCO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H2=-90KJ/mol
总反应ⅢCO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H
总反应Ⅲ的△H为 kJ·mol-1,该反应能在 (填“高温”或“低温”)自发进行。
(3)在恒温,体积为1L恒容密闭容器中,充入1molCO2(g)和3molH2(g),进行反应Ⅲ(不考虑其它副反应)。10min时测得CO2(g)和CH3OH(g)的体积分数之比为1∶3,反应达到平衡。回答下列问题:
①反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= 。
②该温度下反应Ⅲ的平衡常数K= (mol/L)-2(保留两位有效数字)。
③下列措施中能使增大的是
A.升高温度 B.充入He,使体系压强增大高 C.将H2O(g)从体系中分离
D.使用催化剂 E.缩小容器体积
(4)我国科学家制备了一种ZO-ZrO2催化剂,实现CO2高选择性合成CH3OH。气相催化合成过程中,CO2转化率(x)及CH3OH选择性(S)随温度的变化曲线如图。
CH3OH选择性:S(CH3OH)
①生成CH3OH的最佳温度约为 。
②温度升高,CO2转化率升高,但CH3OH选择性降低的原因是: 。
考向8 水溶液中的离子反应与平衡的综合考查(非选择题)
71.(2023-2024高二上·广东汕头·期中)表格是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃),回答下列各题。
酸
CH3COOH
HNO2
HCN
HClO
电离平衡常数(Ka)
1.8×10-5
4.6×10-4
5×10-10
3×10-8
(1)可以证明醋酸是弱酸的事实是 (填字母序号)。
A.醋酸和水能以任意比例混溶
B.在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子
C.醋酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体
D.1mol⋅L﹣1的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
E.等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应,醋酸消耗的氢氧化钠更多
(2)结合表中给出的电离常数回答下列问题:
①上述四种酸中,最强、最弱的酸分别是 、 (用化学式表示)。
②下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是 。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸 E.加氢氧化钠固体
③依表格数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应,如果不能反应说出理由,如果能发生反应请写出相应的离子方程式 。
(3)已知草酸是一种二元弱酸,其电离常数K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5,试从电离平衡移动的角度解释K1>K2的原因 。
(4)已知水溶液中c(H+)和c(OH﹣)的关系如图所示:
①图中A、B、C、D四点对应的水的离子积常数由大到小的顺序是 。
②若A点到E点,可采用的措施是 (填序号,下同);促进水的电离平衡正向移动的措施是 。
a.升温 b.加入少量的盐酸 c.加入少量的NaOH
72.(2023-2024高二上·天津·期中)25℃时,三种酸的电离平衡常数如下:
化学式
电离平衡常数
,
(1)一般情况下,当温度升高时, (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)下列三种离子结合H+能力最强的是 (填序号)。
A. B. C.
(3)下列反应不能发生的是_______(填序号)。
A.
B.
C.
D.
(4)用蒸馏水稀释的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是_______(填序号)。
A. B. C. D.
(5)已知水的电离平衡曲线如图示
图中五点Kw间的关系是 。若从A点到D点,可采用的措施是 。(填序号)
a.升温 b.加入少量的盐酸 c.加入少量的
(6)B点所示的温度下的pH=8的Ba(OH)2溶液与常温下的pH=5的稀盐酸混合,并保持恒温,欲使混合溶液pH=6,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为 。
73.(2023-2024高二上·辽宁葫芦岛·期中)是一种重要的化工原料,25°C时,,;:,。
(1)写出硫化氢在水中的电离方程式: (写出第一步电离即可)。
(2)常温下,将10 mL 0.1 mol·L 溶液和10 mL 0.1 mol·LHCl溶液混合,混合后溶液的pH (填“大于”或“小于”)7,溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为 。
(3)常温下,水溶液中和的浓度变化如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.将硫化氢通入水中,溶液中的变化:a→b
B.b点溶液中可大量存在的离子:,,、
C.将硫氢化钾固体加到水中,水的电离程度减小
D.c点时加入少量硫化钠固体,最终不变
(4)常温下,实验室常用硫酸铜溶液除去硫化氢,其反应原理为,该反应的平衡常数为 (保留3位有效数字)。
(5)硫化物也常用于除去废水中的重金属离子。向含的废水中加入沉淀剂FeS,发生反应的离子方程式为 ,当反应达到平衡时, 。
74.(2023-2024高二上·安徽淮北·期中)弱电解质的电离平衡在生产、生活、科学研究中具有重要的意义。
Ⅰ.已知25℃时,物质的量浓度为的MOH溶液中,。
(1)MOH的电离方程式为 。
(2)已知电离度,MOH的电离度 ,其电离平衡常数 。
Ⅱ.已知T℃时,。
(3)在该温度下,将20mLHA溶液和20mLHB溶液分别与20mL溶液混合,实验测得产生气体的体积V随时间t变化的曲线如图所示。两种溶液产生气体的速率存在明显差异的原因是 。
(4)向NaA溶液中滴加HB溶液,发生反应:,该反应的平衡常数 。
Ⅲ.水是弱电解质,电离程度很小,其电离平衡曲线如图所示。
(5)图中A、B、C三点的大小关系是 。
(6)向B点溶液中加入NaOH固体,保持温度不变,使溶液中,该溶液的pH为 ,溶液中由水电离产生的 。
75.(2023-2024高二上·四川凉山·期中).根据表中数据,完成下列填空。
物质
HCOOH
HCN
H2CO3
电离常数(常温下)
(1)常温下,0.1 mol/L的HCN溶液中,约为 。
(2)常温下,在相同浓度的HCOOH和HCN溶液中,溶液导电能力更强的是 溶液(填化学式)。根据电离平衡常数判断,以下反应不能进行的是 。
A.
B.
C.
D.
.将等pH、等体积的CH3COOH溶液和HNO2溶液分别加水稀释,溶液pH随加水稀释倍数的变化如图所示。
(3)电离平衡常数: (填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)常温下,a点由水电离的浓度为 mol/L。
(5)a、b、c三点水的电离程度由大到小的顺序为 ,c、d两点的溶液分别与NaOH恰好中和,消耗NaOH物质的量更多的是 点。
(6)25℃时,pH=3的盐酸和pH=12的NaOH溶液混合后溶液的pH=11,则 。
76.(2023-2024高二上·新疆·期中)某化学学习小组为研究HA、HB和MOH的酸碱性的相对强弱,设计以下实验:将pH=2的两种酸溶液HA、HB和pH=12的MOH碱溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH的变化与溶液体积的关系如图,根据所给的数据,请回答下列问题:
(1)HA为 酸,HB为 酸(填“强”或“弱”),若c=9,则MOH为 (填“强”或“弱”)碱;
(2)若c=9,则将pH=2的HB与pH=12的MOH等体积混合后,溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性;
(3)若c=9,稀释后的三种溶液中,由水电离的氢离子浓度的大小顺序为 (用酸、碱化学式表示);
(4)常温下,取pH=2的HA、HB各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应后两溶液的pH均变为4,设HA中加入的Zn质量为m1,HB中加入的Zn质量为m2,则m1 m2(选填“<”、“=”或“>”)。
77.(2023-2024高二上·四川成都·期中)某课外兴趣小组用的NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,实验操作如下:①向溶液中加入1~2滴指示剂;②取25.00mL待测溶液放入锥形瓶中;③用氢氧化钠溶液滴定至终点;④重复以上操作;⑤配制250mL NaOH标准溶液;⑥根据实验数据计算盐酸的物质的量浓度。回答下列问题:
(1)实验过程中正确的操作顺序是 (填序号),该滴定实验所选指示剂为 。
(2)判断达到滴定终点方法:
(3)用上述的NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,读取标准液时,滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,其他操作正确,待测液的浓度 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)该小组某一次滴定操作中,碱式滴定管的始终液面如图所示,则本次滴入的NaOH溶液的体积为 mL。
(5)该小组学生某4次实验的有关数据分别记录如表:
滴定次数
待测HCl溶液
NaOH的体积
滴定前刻度
滴定后刻度
第一次
25.00
2.10
28.01
第二次
25.00
1.66
30.50
第三次
25.00
0.25
26.34
第四次
25.00
0
26.00
某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积。他的计算 (填“合理”或“不合理”),理由是 。依据表中数据列式计算该HCl溶液的物质的量浓度为 。
78.(2023-2024高二上·福建三明·期中)乙酸、碳酸、次氯酸、草酸在生产、生活及医药方面有广泛用途。
回答下列问题:
I.已知25℃时,H2SO3、H2CO3、HClO和CH3COOH的电离平衡常数如下:
化学式
H2SO3
H2CO3
HClO
CH3COOH
电离平衡常数()
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
4.0×10-8
1.8×10-5
(1)0.1 mol·L的下列四种溶液,pH由小到大的顺序是 (填标号)。
A.Na2CO3 B.CH3COONa C. NaClO D.NaHSO3
(2)0.1 mol·L NaHCO3的溶液中c(OH-)>c(H+),结合数据用化学用语解释原因: 。
(3)向NaClO溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为 。
(4)向NaClO溶液中分别加入下列物质,能增大c(HClO)的是_______(填标号)。
A.CH3COOH B.SO2 C.NaHCO3 D.NaOH
Ⅱ.乙二酸(H2C2O4)俗称草酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。
(5)室温下,测得0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液的pH =1.3,写出草酸的电离方程式 。
(6)草酸溶液中各粒子的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示:
①向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.5时发生的主要反应的离子方程式是 。
②0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液中,下列粒子浓度关系正确的是 (填序号)。
a.c(K+)+c(H+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(OH-)
b.c(K+)>c(HC2O) > c(C2O) > c(H2C2O4)
c.c(K+)=c(HC2O) + c(C2O)+c(H2C2O4)
79.(2023-2024高二上·湖北武汉·期中)25℃时,几种弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
X
Y
电离平衡常数
试回答下列问题:
(1)一般情况下,当温度升高时, (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)X和Y是甲酸(HCOOH)或乙酸(),常温下,测得同浓度的甲酸溶液和乙酸溶液的pH,甲酸pH更小,请写出Y的电离方程式: 。
(3)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释的过程中,下列表达式的数值变大的是_______(填字母)。
A. B.c(H+)
C.c(CH3COOH) D.c(CH3COO-)
(4)向0.1 mol/L HCOOH溶液中滴加相同浓度的NaOH溶液,当溶液中c(HCOOH):c(HCOO-)=5:9时,此时溶液的pH= 。
(5)25℃时,在体积为的的溶液中,加入体积为的的溶液。若反应后溶液的,(反应后溶液体积等于NaOH溶液与溶液的体积之和),则 。
80.(2023-2024高二上·广东广州·期中)酸碱的研究具有重要意义。
I.25℃时,三种酸的电离平衡常数如表所示。
化学式
HClO
电离平衡常数
(1)浓度均为0.1mol/L的、HClO、溶液中,由大到小的排列是 。
(2)亚磷酸为二元酸,其电离方程式为 是 (填“酸式盐”、“碱式盐”或“正盐”)。
II.常温下,浓度均为、体积均为的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示。
(3)MOH的电离程度c点 d点(填“>”,“<”或“=”)
(4)加水稀释过程中,ROH溶液中下列表达式的数值变大的是________(填字母)。
A. B. C. D.
(5)时,MOH和ROH溶液中, (填“>”,“<”或“=”)
(6)时,MOH和ROH两种溶液中,水电离的的比值是 。
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综合 化学反应的热效应 化学反应速率与化学平衡
水溶液中的离子反应与平衡 压轴80题
内容概览
考向1 化学反应的热效应
考向2 化学反应速率
考向3 化学平衡 化学反应的方向与调控
考向4 电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性
考向5 盐类的水解 粒子浓度大小的比较
考向6 沉淀溶解平衡及其应用
考向7 考向7 反应热 化学反应速率与化学平衡的综合考查(非选择题)
考向8 水溶液中的离子反应与平衡的综合考查(非选择题)
考向1 化学反应的热效应
1.(2023-2024高二上·四川凉山·期中)下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知 ,则单斜硫比正交硫稳定
B.已知 , ,则
C.H2(g)的燃烧热是,则反应的反应热
D.25℃、101 kPa时, ,则含1 mol H2SO4的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为57.3 kJ
【答案】B
【详解】A. ,说明单斜硫的能量比正交硫的能量高,能量越低越稳定,所以正交硫比单斜硫稳定,故A错误;
B.碳完全燃烧比不完全燃烧放出的热量多,则,a和b均为负值,则,故B正确;
C.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的能量,H2(g)的燃烧热是285.8 kJ/mol,其热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol,则反应2H2O(l) = 2H2(g)+O2(g)的ΔH=-(-285.8 kJ/mol ×2)=+571.6 kJ/mol,故C错误;
D.1mol稀硫酸与足量氢氧化钡反应时,硫酸根离子和钡离子不能共存,会生成硫酸钡沉淀,状态的变化会有能量的变化,放出的热量不等于中和热,故D错误;
故选B。
2.(2023-2024高二上·湖北·期中)分别取50mLc1mol·L-1盐酸与50mLc2mol·L-1氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是
A.仪器A的名称是玻璃搅拌器,不能用铜丝代替
B.某同学通过实验测出中和反应生成1molH2O反应热ΔH=-58.3kJ/mol,造成这一结果的原因可能是用测量过稀盐酸温度的温度计直接测量稀NaOH溶液温度
C.c1<c2,目的是确保稀盐酸完全反应
D.用稀醋酸代替稀盐酸,结果是不一样的
【答案】B
【详解】A.根据A结构可知为玻璃搅拌器,金属导热快,不能用金属Cu、Fe等代替,故A正确;
B.在实验过程中,测量完盐酸的温度后,直接测量NaOH溶液的温度,残余盐酸与NaOH溶液反应,导致热量有散失,则测得中和热ΔH>-57.3kJ/mol,故B错误;
C.c1<c2,是为了确保盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液,故C正确;
D.醋酸是弱酸,电离会吸收部分反应放出的热量,结果是不一样的,故D正确;
故选B。
3.(2023-2024高二上·广东·期中)在载人航天器中,的再生可通过如下过程实现:
① ;
② 。
下列叙述正确的是
A.氢气的燃烧热
B.
C.
D.反应②既有非极性键的断裂又有非极性键的形成
【答案】C
【详解】A.由反应②可知,氢气的燃烧热为,A项错误;
B.由于为放热过程,故反应 ,B项错误;
C.根据盖斯定律(-2×②―①)可得 ,C项正确;
D.分子内无非极性键,故反应②无非极性键的断裂,只有非极性键的形成,D项错误;
故选C。
4.(2023-2024高二上·新疆伊犁·期中)下列反应的能量变化与图示相符的是
A.铝热反应 B.通过炽热的C
C.氧炔焰切割金属 D.溶于盐酸
【答案】B
【分析】根据图像可知,反应物总能量低于生成物总能量,说明该反应为吸热反应;
【详解】A.铝热反应为放热反应,故A不符合题意;
B.CO2与C反应为吸热反应,故B符合题意;
C.氧炔焰是乙炔的燃烧,属于放热反应,故C不符合题意;
D.碳酸钠溶于盐酸为放热反应,故D不符合题意;
答案为B。
5.(2023-2024高二上·河南驻马店·期中)反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是
A.该反应、
B.该反应的平衡常数
C.高温下反应每生成需消耗
D.用E表示键能,该反应
【答案】B
【详解】A.SiCl4、H2、HCl为气体,且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和,因此该反应为熵增,即△S>0,A错误;
B.根据化学平衡常数的定义,该反应的平衡常数正确,B正确;
C.题中说的是高温,不是标准状况下,因此不能直接计算,C错误;
D.△H=反应物键能总和-生成物键能总和,即△H=4E(Si-Cl)+2E(H-H)-4E(H-Cl) -2E(Si-Si),D错误;
故选B。
6.(2023-2024高二上·四川成都·期中)下列有关反应热的叙述中正确的是
A. ; ,则
B.相同条件下,若1mol O、1mol 所具有的能量分别为、,则
C.在相同条件下,金刚石(s)或石墨(s)燃烧生成1mol 时,放出的热量相等
D. ,在恒温恒压的条件下,达到平衡后加入Y,该反应的不变
【答案】D
【详解】A. ; ,则生成液态水放出的热量更高,,A错误;
B.原子形成化学键结合为分子时放出热量,说明原子具有的能量比分子多。相同条件下,如果1mol氧原子所具有的能量为E1,1mol氧分子所具有的能量为E2,则2E1>E2,B错误;
C.石墨转化为金刚石是一个吸热过程,则金刚石的能量比石墨高,金刚石(s)或石墨(s)燃烧生成1mol 时,金刚石放出的热量多,C错误;
D.一定条件下,反应热与平衡移动无关,与化学计量数及物质的状态有关,D正确;
故选D。
7.(2023-2024高二上·福建三明·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知 , ,则a>b
B.反应在常温下能自发进行,则该反应的
C.在稀溶液中: ,若将含0.5mol的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出热量大于57.3kJ
D.已知 ,则摩尔燃烧焓为
【答案】C
【详解】A.碳在氧气中燃烧的反应都是放热反应,碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳放出的热量,碳在氧气中燃烧的反应都是焓变小于0的放热反应,所以a小于b,故A错误;
B.该反应为熵减的反应,在常温下能自发进行,说明反应ΔH—TΔS<0,则该反应的焓变小于0,故B错误;
C.浓硫酸的稀释过程是放热过程,所以将含0.5mol硫酸的浓硫酸与含1mol氢氧化钠的溶液混合反应时,放出热量大于57.3kJ,故C正确;
D.氢气的摩尔燃烧焓是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,故D错误;
故选C。
8.(2023-2024高二上·四川眉山·期中)已知几种化学键的键能和热化学方程式如下:
化学键
H—N
N—N
Cl—Cl
N≡N
H—Cl
390.8
193
242.7
946
431.8
N2H4(g)+2Cl2(g)=N2(g)+4HCl(g) ΔH,下列推断正确的是
A.H(g)+Cl(g)=HCl(g) ΔH=+431.8kJ·mol-1
B.断裂1molCl—Cl吸收能量比断裂1molN≡N多514kJ
C.上述反应中,ΔH=-431.6kJ·mol-1
D.上述反应中,断裂极性键和非极性键,只形成极性键
【答案】C
【详解】A.由表格数据可知,H-Cl键能为431.8kJ/mol,形成化学键放出能量,则H(g)+Cl(g)=HCl(g) ΔH=-431.8kJ•mol-1,故A错误;
B.由表格数据可知,Cl-Cl键能为242.7kJ/mol,N≡N键能为946kJ/mol,断裂1mol Cl-Cl键吸收242.7kJ能量,断裂1mol N≡N键吸收946kJ能量,所以断裂1 mol Cl-Cl键吸收能量比断裂 1 mol N≡N键少703.3kJ,故B错误;
C.反应N2H4(g)+2Cl2(g)=N2(g)+4HCl(g)的ΔH=(390.8×4+193+242.7×2)kJ/mol-(946+431.8×4)kJ/mol=-431.6kJ/mol,故C正确;
D.反应N2H4(g)+2Cl2(g)=N2(g)+4HCl(g)中反应物N2H4、Cl2均含有非极性键,N2H4还含有极性键,生成物N2分子中只存在非极性键、HCl分子中只存在极性键,即上述反应中,断裂极性键和非极性键,形成极性键和非极性键,故D错误;
答案选C。
9.(2023-2024高二上·福建莆田·期中)下列说法正确的是
A.1mol物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,叫该物质的燃烧热
B.酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫中和热
C.反应热就是焓变
D.简易量热计由内筒、外壳、隔热层、杯盖、温度计、玻璃搅拌器构成
【答案】D
【详解】A.在25℃、101kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做燃烧热,故A错误;
B.在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量,叫中和热,故B错误;
C.当一个化学反应以及不作非膨胀功的情况下发生后,若使生成物的温度回到反应物的起始温度,这时体系所放出或吸收的热量称为反应热,只有体系在等压下,反应热等于焓变,故C错误;
D.内筒、外壳、隔热层、杯盖、温度计和玻璃搅拌器共同构成简易量热计,故D正确;
答案选D。
10.(2023-2024高二上·河南·期中)已知如下热化学方程式:
①
②
③
④
高氯酸铵是发射火箭的固体能源,发生爆炸的反应如下:
可表示为
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据盖斯定律,③④-①-②等于目标反应,对应反应热也有类似的加和关系,得:,A正确,故选A。
考向2 化学反应速率
11.(2023-2024高二上·宁夏吴忠·期中)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在存在时,该反应机理为:
①(快)
②(慢),
下列说法错误的是
A.该反应速率主要由第②步基元反应决定
B.为该过程的催化剂,VO2为中间产物
C.的存在提高了该反应的反应速率和产率
D.催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数
【答案】C
【详解】A.总反应速率由最慢的一步决定,该反应速率主要由第②步基元反应决定,故A项正确;
B.反应前后V2O5的量没有改变,V2O5为该过程的催化剂,VO2为中间产物,故B项正确;
C.反应前后V2O5的量没有改变,V2O5是该反应的催化剂,能提高反应速率,但不能提高平衡转化率与产率,故C项错误;
D.反应前后V2O5的量没有改变,V2O5是该反应的催化剂,降低反应的活化能,提高该反应活化分子百分数,加快反应速率,故D项正确;
故本题选C。
12.(2023-2024高二上·天津河北·期中)也是一种温室气体,主要来自化肥的使用。将在铁催化剂表面进行如下两步反应,可以消除两种气体的危害,其相对能量与反应历程如图所示第一步: 第二步:
下列叙述错误的是
A.使反应的活化能减小 B.两步反应均为放热反应
C.总反应速率主要取决于第二步 D.总反应为
【答案】C
【详解】A.由方程式可知,第一步Fe*是反应的反应物,第二步Fe*是反应的生成物,说明Fe*是一氧化碳与一氧化二氮反应的催化剂,能使反应的活化能减小,故A正确;
B.由图可知,两步反应都是生成物总能量低于反应物总能量为放热反应,故B正确;
C.由图可知,第一步反应的活化能高于第二步反应活的化能,活化能越低,反应速率越快,则第一步反应比第二步反应慢,总反应速率取决于慢反应,所以总反应速率主要取决于第一步,故C错误;
D.由方程式可知,第一步Fe*是反应的反应物,第二步Fe*是反应的生成物,说明Fe*是一氧化碳与一氧化二氮反应的催化剂,总反应为 ,故D正确;
故选C。
13.(2023-2024高二上·广东广州·期中)下列装置与设计不能达到实验目的的是
选项
A
B
装置与设计
目的
测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率
探究催化剂对反应速率的影响
选项
C
D
装置与设计
目的
证明铝片与盐酸的反应为放热反应
探究温度对化学平衡的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.该装置中产生的可从长颈漏斗下端逸出,无法定量测量化学反应速率,A项符合题意;
B.加入的试管,气泡产生的速率明显加快,可探究催化剂对分解速率的影响,B项不符合题意;
C.铝与盐酸反应使得溶液温度发生变化,通过温度计进行检测可以证明该反应为放热反应,C项不符合题意;
D.呈红棕色,呈无色,依据热水中圆底烧瓶内气体颜色与冷水中圆底烧瓶内气体颜色的深浅,可确定平衡移动的方向,从而确定温度对化学平衡的影响,D项不符合题意;
答案选A。
14.(2023-2024高二上·陕西汉中·期中)反应A(g)+3B(g) = 2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别如下,其中反应速率最快的是
A.V(A)=0.15 mol/(L·min) B.V(B)=0.6 mol/(L·min)
C.V(C)=0.4 mol/(L·min) D.V(D)=0.5 mol/(L·min)
【答案】D
【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快,单位要一致,据此分析解题。
【详解】A.;
B. ;
C.;
D.;
所以表示反应速率最快的是D;
故选D。
15.(2023-2024高二上·浙江宁波·期中)在生产、生活中,下列措施不是用来调控化学反应速率的是
A.在H2O2分解制O2时加入MnO2 B.将鲜肉存放在冰箱中
C.食品包装袋内放置干燥剂生石灰 D.冶铁时将铁矿石粉碎
【答案】C
【详解】A.MnO2是H2O2分解的催化剂,可加快H2O2分解制O2的速率,A不符合题意;
B.将鲜肉存放在冰箱中,可降低温度,从而减慢蛋白质变质的速率,B不符合题意;
C.食品包装袋内放置干燥剂生石灰,可防止食品受潮,不是用来调控化学反应速率的,C符合题意;
D.冶铁时将铁矿石粉碎,可增大铁矿石与还原剂的接触面积,从而加快反应速率,D不符合题意;
故选C。
16.(2023-2024高二上·陕西·期中)恒温条件下,将酸性溶液和溶液混合,发生反应:。用浓度的变化表示的反应速率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.时间段消耗的比时间段消耗的少
B.与时刻的相等
C.反应速率逐渐增大的原因可能是生成的起催化作用
D.随着反应进行,溶液中减小
【答案】B
【详解】A.时间段的反应速率小于时间段,所以时间段消耗的比时间段消耗的少,故A正确;
B.时刻的大于时刻的,故B错误;
C.反应速率逐渐增大的原因可能是生成的起催化作用,故C正确;
D.反应消耗氢离子,所以随着反应进行,溶液中减小,故D正确;
选B。
17.(2023-2024高二上·广东江门·期中)反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2+Cl2⇌2HCl的反应速率v=kc(H2)mc(Cl2)n,式中k为常数,m、n值可用下表中数据确定。由此可推得的m、n值正确的是
c(H2)(mol·L-1)
c(Cl2)(mol·L-1)
v(mol·L-1·s-1)
1.0
1.0
1.0 k
2.0
1.0
2.0 k
2.0
4.0
4.0 k
A.m=1,n=1 B.m=,n=
C.m=,n=1 D.m=1,n=
【答案】D
【详解】由表可以知道,当c(Cl2)=1.0mol·L-1,而c(H2)分别为1.0、2.0mol·L-1时,v分别为1.0 k和2.0 k,根据v = k ·c(H2)m ·c(Cl2)n可以得到,m=1,同理当c(H2)=2.0mol·L-1,c(Cl2)=4.0mol·L-1,v为4.0 k,可以得到n= ;
故选D。
18.(2023-2024高二上·福建厦门·期中)飞秒化学对了解反应机理十分重要。光分解反应经过后的浓度减少。下列说法正确的是
A.用表示的反应速率是
B.在时,浓度是浓度的2倍
C.末时的反应速率是
D.增大的浓度可以加快反应速率,是因为提高了单位体积内活化分子数目,活化分子百分数增多,单位时间内有效碰撞变多
【答案】A
【详解】A.由方程式可知,用表示的反应速率是,A正确;
B.时,改变的浓度是改变浓度的2倍,浓度是浓度的2倍,B错误;
C.不能确定时的瞬时反应速率,只能测定一段时间内的平均反应速率,C错误;
D.增大的浓度可以加快反应速率,是因为提高了单位体积内活化分子数目,单位时间内有效碰撞变多,但活化分子百分数没有增多,D错误;
故选A。
19.(2023-2024高二上·浙江·期中)用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,实验过程如图所示,图中各段时间间隔相同,下列说法不正确的是
A.t1~t2段收集的CO2最多,化学反应速率最快
B.用CO2表示t2~t3段的反应速率为v=L/min
C.t4收集到的气体体积不再增加说明碳酸钙消耗完全
D.从图象中可以推测该反应为放热反应
【答案】C
【详解】A.图中各段时间间隔相同,由图可知t1~t2段纵坐标差值最大,则t1~t2段收集的CO2最多,化学反应速率最快,A正确;
B.t2~t3段∆V(CO2)是V3-V2,∆t是t3-t2,故用CO2表示的速率为v=L/min,B正确;
C.t4收集到的气体体积不再增加可能是碳酸钙消耗完全,也可能是盐酸消耗完全,C错误;
D.随反应进行,氢离子浓度降低,反应速率应该降低,但t1~t2段化学反应速率比O~t1段大,说明反应为放热反应,D正确;
答案选C。
20.(2023-2024高二上·山东淄博·期中)少量铁粉与100mL0.01mol·L-1的稀盐酸反应,反应速率太慢,下列方法能加快反应速率的是
①将铁粉换为铁块②加NaNO3固体③将0.01mol·L-1的稀盐酸换成98%的硫酸溶液④加CH3COONa固体⑤加NaCl溶液⑥升高温度(不考虑盐酸挥发)⑦改用100mL0.1mol·L-1盐酸
A.①③ B.③⑤ C.⑤⑥ D.⑥⑦
【答案】D
【详解】①将铁粉换为铁块,接触面积减小,化学反应速率减慢,①错误;
②加NaNO3固体,铁与硝酸反应生成一氧化氮而不是氢气,导致氢气的量减少,②错误;
③将0.01mol·L-1的稀盐酸换成98%的硫酸溶液,铁发生钝化,生成氢气减少,③错误;
④加CH3COONa固体,生成醋酸,溶液中氢离子浓度减小,反应速率减慢,生成氢气的量不变,④错误;
⑤加NaCl溶液,相当于稀释溶液,溶液中氢离子浓度减小,化学反应速率减慢,生成氢气的量不变,⑤错误;
⑥升高温度(不考虑盐酸挥发),增大活化分子百分数,化学反应速率加快且生成氢气总量不变,⑥正确;
⑦改用100mL0.1mol·L-1盐酸,氢离子浓度增大,化学反应速率加快且生成氢气总量不变,⑦正确;
⑥⑦符合题意,故选D。
考向3 化学平衡 化学反应的方向与调控
21.(2023-2024高二上·河南·期中)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1mol草酸镁,发生反应:。下列叙述正确的是
A.当混合气体中CO体积分数不变时不一定达到平衡状态
B.平衡时充入0.1molCO和0.1molCO2达到新平衡时CO2浓度大于原平衡
C.平衡时充入氢气,正反应速率大于逆反应速率
D.如果分离CO2平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
【答案】A
【详解】A.根据反应可知,CO、CO2体积比始终为1:1,CO体积分数始终不变,A正确;
B.平衡时充入的CO和CO2物质的量相同,则达到新平衡时这两种气体的浓度也相同,只有产物有气体,温度不变,平衡常数不变,平衡时CO、CO2浓度等于原平衡,B错误;
C.体积不变,充入氩气,平衡不移动,正、逆反应速率相等,C错误;
D.温度不变,平衡常数不变,D错误;
故答案选A。
22.(2023-2024高二上·广东广州·期中)一定条件下,某容积为的密闭容器中发生反应: ,反应过程中正、逆反应速率随着时间的变化如图所示,下列说法正确的是
A.时间段内,
B.若容器内气体的密度不再发生变化,则说明达到平衡状态
C.时间段内平衡向正反应方向移动
D.时刻改变的条件为向容器中加入生成物的同时分离出反应物
【答案】D
【详解】A.时间段内反应处于平衡状态,的正反应速率和的逆反应速率之比等于对应的化学计量数之比,则,A项错误;
B.容器内混合气体的总质量不变,容器的容积不变,容器内气体的密度始终不会发生变化,不能说明该反应达到平衡状态,B项错误;
C.时间段内,平衡向逆反应方向移动,C项错误;
D.由于改变条件时逆反应速率高于原平衡速率,而正反应速率低于原平衡速率,则时刻改变的条件为向容器中加生成物且分离出反应物,D项正确;
故选D。
23.(2023-2024高二上·湖北·期中)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,其反应为。在不同温度、压强下,平衡混合物中氨的含量如下表所示。下列有关说法错误的是
温度
氨的含量
200
15.3
81.5
86.4
89.9
95.4
98.8
300
2.20
52.0
64.2
71.0
84.2
92.6
400
0.40
25.1
38.2
47.0
65.2
79.8
A.最早工业化生产氨的原理为:,但是成本过高,无法大规模生产
B.为了防止催化剂中毒,合成氨的原料气必须经过净化处理
C.该反应的,在高温下一定能自发进行
D.增大压强,平衡正向移动,符合勒夏特列原理
【答案】C
【详解】A.最早工业化生产氨的原理为:,该方法中需要用到CaC2,成本过高,无法大规模生产,A正确;
B.合成氨的原料气往往混有CO2等杂质,在进入合成塔之前需净化,净化的原因是防止催化剂中毒,B正确;
C.该反应是气体体积减小的放热反应,,,但时反应可以自发进行,则该反应在低温下能自发进行,C错误;
D.增大压强,平衡朝着减弱这个改变的方向移动,即正向移动,气体总物质的量减小,符合勒夏特列原理,D正确;
故选C。
24.(2023-2024高二上·浙江·期中)温度为T时,在三个起始体积均为1L的密闭容器中发生反应:。达到平衡时,下列说法不正确的是
容器编号
容器类型
起始物质的量/mol
平衡时SO3的物质的量/mol
SO2
O2
SO3
Ⅰ
恒温恒容
2
1
0
1.8
Ⅱ
恒温恒压
2
1
0
a
Ⅲ
绝热恒容
0
0
2
b
A.容器Ⅰ中SO2的转化率小于容器Ⅱ中SO2的转化率
B.容器Ⅰ中放出的热量为177.3kJ
C.平衡时SO3的物质的量:a>1.8,b>1.8
D.容器Ⅱ的平衡常数大于容器Ⅲ中的平衡常数
【答案】D
【详解】A.容器Ⅰ为恒温恒容,容器Ⅱ为恒温恒压,起始量相同,Ⅰ容器中达到平衡状态时气体压强减小,Ⅱ容器中随反应进行,气体压强保持恒压,相对于I容器,II相当于增大压强,平衡正向进行,二氧化硫转化率增大,所以容器Ⅰ中SO2的转化率小于容器Ⅱ中SO2的转化率,故A正确;
B.由ΔH=-197kJ•mol-1可知,生成2molSO3时,放出热量为197kJ,而容器Ⅰ中达到平衡时,SO3为1.8mol,即放出的热量为197kJ×0.9=177.3kJ,故B正确;
C.由A选项分析可知,II中三氧化硫物质的量a>1.8,Ⅲ中是逆反应达到的平衡状态,且III为绝热容器,随反应进行温度降低,相对于容器I,相当于降温,平衡正向进行,b>1.8,故C正确;
D.容器Ⅱ为恒温恒压,容器Ⅲ为绝热恒容,反应为放热反应,Ⅲ中是逆反应达到的平衡状态,随反应进行温度降低,平衡正向进行,平衡常数增大,所以容器Ⅱ的平衡常数小于容器Ⅲ中的平衡常数,故D错误,
故选D。
25.(2023-2024高二上·河南·期中)亚硝酰氯是有机合成的氯化剂,可通过如下反应制得:。在反应器中充入和发生反应,改变下列一个条件能使平衡转化率增大同时缩短达到平衡所用时间的是
A.升高温度 B.加入催化剂 C.分离 D.增大压强
【答案】D
【详解】A.ΔH<0,反应为放热反应,升高温度,平衡向左移动,转化率降低,A错误;
B.加入催化剂,改变反应速率,不影响化学平衡状态,不能提高转化率,B错误;
C.分离产物,降低反应速率,C错误;
D.该反应是正向气体体积减小的反应,增大压强,速率增大,平衡向右移动,NO平衡转化率增大同时缩短达到平衡所用时间,D正确;
故选D。
26.(2023-2024高二上·天津河北·期中)下列说法不正确的是
A.向 水溶液中加入NaOH有利于增多
B.工业合成氨选择铁触媒作催化剂有利于提高反应物的转化率
C.加入催化剂,单位体积内反应物分子中活化分子百分数增大
D.打开汽水瓶盖,瓶中冒气泡这一现象可以用勒夏特列原理解释说明
【答案】B
【详解】A.在H2S溶液中存在着电离平衡:,,加入NaOH溶液,OH-中和H+,使电离平衡正向移动,S2-浓度增大,A正确;
B.催化剂能同等程度地加快正、逆反应速率,催化剂不影响化学平衡,不影响转化率,B错误;
C.加入催化剂降低活化能,单位体积内反应物分子中活化分子百分数增大,C正确;
D.汽水中溶解了大量的二氧化碳气体,打开瓶盖后,气压减小,二氧化碳的溶解平衡被破坏,向着气体体积增大的方向移动,所以有大量气泡逸出,故能用勒夏特列原理解释,D正确;
故选B。
27.(2023-2024高二上·广东湛江·期中)高炉炼铁过程中发生反应:,已知该反应在不同温度下的平衡常数如表,下列说法正确的是
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
A.
B.其他条件不变,向平衡体系充入气体,K值减小
C.其他条件不变,升高温度,可以提高CO的平衡转化率
D.1000℃时,在固定体积的密闭容器中,某时刻测得上述体系中,CO、的物质的量分别为0.5mol、1.8mol,此时反应向正反应方向进行
【答案】D
【详解】A.依据表中数据分析,平衡常数随温度升高减小,平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正反应是放热反应,△H<0,故A错误;
B.向平衡体系充入CO2气体,温度不变,则平衡常数K值不变,故B错误;
C.正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,故C错误;
D.反应的平衡常数K=,1000℃时平衡常数K=4,某时刻测得上述体系中,CO、CO2的物质的量分别为0.5mol、1.8mol,设容器容积为V,则Qc===3.6<4,此时反应向正反应方向进行,故D正确;
答案选D。
28.(2023-2024高二上·福建福州·期中)恒温下,反应达到平衡状态,把容器容积缩小到原来的一半,且达到新的平衡状态时,X的物质的量浓度从0.1mol·L-1增大到0.19mol·L-1。下列判断中正确的是
A.a>b B.a<b+c C.a=b+c D.a<b
【答案】A
【详解】原来平衡时,X的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,把容器容积缩小到原来的一半的瞬间(即平衡没有移动)时,X的物质的量浓度为0.2mol·L-1,平衡移动后达到新的平衡状态时,X的物质的量浓度是0.19mol·L-1。即缩小容器体积后,导致X的物质的量浓度从0.2mol·L-1降低到0.19mol·L-1,即增大压强,平衡正向移动,即正向为气体分子数减小的反应,所以a>b。故选A。
29.(2023-2024高二上·陕西宝鸡·期中) N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,反应达平衡时,下列措施能提高N2转化率的是
①降温 ②恒压通入惰性气体 ③增加N2的浓度 ④加压 ⑤催化剂
A.①④ B.①②③⑤ C.②③⑤ D.③④⑤
【答案】A
【详解】①正反应为放热反应,降温平衡正向移动,氮气的平衡转化率增大,故①正确;②正反应为气体体积减小的反应,恒压通入惰性气体,等同于减压,减压平衡逆向移动,氮气的平衡转化率减小,故②错误;③增加N2的浓度,氢气的转化率增大,但氮气的转化率减小,故③错误;④正反应为气体体积减小的反应,加压平衡正向移动,氮气的平衡转化率增大,故④正确;⑤催化剂只能改变化学反应速率,不能改变平衡,所以氮气的转化率不变,故⑤错误;即①④正确,故答案为:A。
30.(23-24高二上·四川凉山·期中)下列有关化学反应方向的判断正确的是
A.放热反应一定能自发进行
B.凡是需要加热的反应都不能自发进行
C.物质的量增加的反应,△S为正值,一定能自发进行
D.在常温下能自发进行,则该反应的△H<0
【答案】D
【详解】A.反应是否能够自发进行,不仅与焓变有关,也与熵变有关。若△H-T△S<0,反应就能够自发进行,若△H-T△S>0,反应就不能自发进行,因此放热反应不一定就能自发进行,A错误;
B.需要在加热条件下进行的化学反应,有的能够自发进行,有的不能自发进行,B错误;
C.反应是否能够自发进行,不仅与熵变有关,也与焓变有关。当△H-T△S<0,反应就能够自发进行,当△H-T△S>0,反应就不能自发进行。当△S为正值,△H也为正值,反应在高温下,△H-T△S<0反应能够自发进行,在低温下△H-T△S>0就不能自发进行,C错误;
D.反应是气体体积减小的反应,△S<0,在常温下该反应能自发进行,则△H-T△S<0,说明该反应的焓变△H<0,D正确;
故合理选项是D。
考向4 电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性
31.(2023-2024高二上·湖北·期中)常温下0.1mol/L醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH⇌H++CH3COO-,下列叙述不正确的是
A.溶液加水稀释或加热均可使CH3COO-的物质的量增多
B.溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度增大
C.溶液加水稀释,c(CH3COO-)/[c(CH3COOH)・c(OH-)]不变
D.溶液加水稀释后,溶液中c(CH3COOH)/c(CH3COO-)的值减小
【答案】B
【详解】A.CH3COOH 溶液加水稀释或加热,平衡正向移动,均可使CH3COO-的物质的量增多,A正确;
B.CH3COOH溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度减小,B错误;
C.CH3COOH 溶液加水稀释,c(CH3COO-)/[c(CH3COOH)・c(OH-)]=为常数,始终不变,C正确;
D.CH3COOH溶液加水稀释,平衡正向移动,醋酸的物质的量减小,醋酸根的物质的量增加,溶液中,故比值减小,D正确;
答案选B。
32.(2023-2024高二上·四川眉山·期中)常温下,不能证明乙酸是弱酸的实验事实是
A.0.1mol/LCH3COOH溶液的pH=3
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍后,pH<4
C.等体积等pH的盐酸和乙酸与足量锌粒反应,醋酸产生H2多
D.CH3COOH溶液能与Na2CO3溶液反应生成CO2
【答案】D
【详解】A.0.1mol/LCH3COOH溶液的pH=3,则溶液中,说明乙酸没有完全电离,是弱酸,A正确;
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍后,pH<4,说明溶液中存在平衡,加水稀释,平衡右移,证明乙酸是弱酸,B正确;
C.等体积等pH的盐酸和乙酸与足量锌粒反应,醋酸产生H2多,说明乙酸溶液中含有的溶质物质的量比盐酸中的多,则乙酸没有完全电离,是弱酸,C正确;
D.CH3COOH溶液能与Na2CO3溶液反应生成CO2,说明乙酸酸性比碳酸强,不能说明乙酸是弱酸,D错误;
故选D。
33.(2023-2024高二上·内蒙古鄂尔多斯·期中)常温下,下列溶液一定呈酸性的是
A.等体积、等物质的量浓度的NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液混合
B.的溶液
C.pH=3的醋酸溶液和pH=11的KOH溶液等体积混合
D.由水电离出的c(H+)=1×10﹣6mol•L﹣1的溶液
【答案】C
【详解】A.NaHSO4、Ba(OH)2等体积、等物质的量浓度,说明两者的物质的量相等,则发生反应:NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,得到NaOH溶液,呈碱性,故A错误;
B.溶液中,而,可知,则溶液呈中性,故B错误;
C.pH=11的KOH溶液中有,pH=3的醋酸溶液中有,两者等体积,此时有,反应为:,由于醋酸为弱电解质,因此醋酸过量,在反应过程中有大量未电离的CH3COOH继续电离出氢离子,最终溶液呈酸性,故C正确;
D.常温条件下,由于水电离出的,说明该溶液中存在能促进水的电离的盐溶液,若是强酸弱碱盐溶液,则溶液为酸性,若是强碱弱酸盐溶液,则溶液为碱性,故D错误;
故选:C。
34.(2023-2024高二上·浙江·期中)下列溶液一定呈中性的是
A.的溶液
B. mol⋅L的纯水
C.滴加酚酞试液呈无色的溶液
D.水电离出的氢离子的物质的量浓度为mol/L
【答案】B
【分析】溶液中性即c(H+)=c(OH-),以此分析;
【详解】A.蒸馏水是中性的,常温下pH=7,升高到一定温度,pH=6,依然是中性溶液,A不符合题意;
B.纯水中,c(H+)=c(OH-),升高到一定温度,c(H+)=1×10−6mol⋅L−1,B符合题意;
C.酚酞试液遇到酸溶液或中性溶液均不变色,C不符合题意;
D.水电离出的氢离子物质的量浓度为10−7mol/L,未说明温度,不知道水的离子积常数故不能求算氢氧根的浓度,该溶液不一定是中性,D不符合题意;
故选B。
35.(2023-2024高二上·辽宁·期中)K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数,下列叙述正确的是
A.恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应,随着催化剂表面积的增大,K增大
B.室温下Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),则反应CH3COOH+CN-=CH3COO-+HCN成立
C.25 ℃时,pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw不相等
D.任一可逆反应达平衡后,改变某一条件,K不变,则平衡一定不移动
【答案】B
【详解】A.平衡常数只与温度有关,使用催化剂,温度不变,K就不变,A错误;
B.室温下Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),说明醋酸的酸性比HCN强,所以反应CH3COOH+CN-=CH3COO-+ CN成立,B正确;
C.水的离子积常数只与温度有关,25 ℃时,pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw相等,C错误;
D.平衡常数只与温度有关,平衡常数不变,平衡不一定不移动,例如可以通过改变浓度或压强等,D错误;
故选B。
36.(2023-2024高二上·广东·期中)用的NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸(含2滴酚酞),其滴定实验所得数据如表所示:
滴定序号
待测盐酸的体积/mL
NaOH溶液的体积
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
1.20
20.19
下列说法正确的是
A.滴入最后半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定达到滴定终点
B.滴定读数时,应双手一上一下持滴定管
C.碱式滴定管装碱液前未用标准溶液润洗会导致测定结果偏高
D.待测盐酸的物质的量浓度
【答案】C
【详解】A.滴入最后半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色且半分钟内不变回原色,即可判定达到滴定终点,A项错误;
B.滴定读数时,应置于滴定管架上或单手持滴定管上端无刻度处,并保持其自然垂直,B项错误;
C.碱式滴定管装碱液前未用标准溶液润洗,标准溶液浓度变小,滴定时消耗标准溶液的体积偏大,测定结果偏高,C项正确;
D.第一次滴定消耗NaOH溶液的体积,第二次滴定消耗NaOH溶液的体积,第三次滴定消耗NaOH溶液的体积,第三次滴定数据与前两次滴定数据相差较大,舍去,故前两次滴定消耗NaOH溶液的平均体积,
,D项错误;
答案选C。
37.(2023-2024高二上·山东·期中)化学中常用AG表示溶液的酸度。常温下,向的某一元碱溶液中滴加某浓度的稀硫酸溶液,混合溶液的温度与酸度AG随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法错误的是
A.该硫酸浓度为
B.常温下的电离常数约为
C.a、b、c三点的溶液中,水的电离程度:
D.稀释溶液,的电离程度增大,增大
【答案】D
【详解】A.c点温度最高为酸碱恰好反应的点,硫酸是二元强酸,加入的硫酸与MOH物质的量之比为1:2,故该硫酸浓度为0.05mol/L,故A正确:
B.由图可知,0.1mol/L的MOH溶液中,=−8,则=10−8,根据Kw=c(H+)×c(OH−)=1×10−14可知:c(OH−)=1×10−3mol/L,=10−5,故B正确;
C.a、b两点碱为完全被中和,c点为酸碱恰好反应的点,生成了强酸弱碱盐,促进了水解,则a、b、c三点的溶液中,水的电离程度:,故C正确;
D.稀释溶液,越低越电离,则的电离程度增大;溶液碱性减弱,则变小,故D错误;
故选D。
38.(2023-2024高二上·四川达州·期中)常温下,将0.02mol·L-1的Ba(OH)2溶液100mL和0.02mol·L-1的NaHSO4溶液100 mL混合,若忽略溶液体积变化,则混合后的溶液
A.pH=12 B.pH=2
C.由水电离产生的c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1 D.溶质的物质的量浓度为0.02 mol·L-1
【答案】A
【详解】等体积等浓度的两溶液混合后:Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O,所得溶液即为0.01mol/L的NaOH溶液,c(OH-)=1.0×10-2mol·L-1,c(H+)=1.0×10-12mol·L-1,pH=12;由水电离产生的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1,故选A。
39.(2023-2024高二上·福建厦门·期中)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.=1×10-13mol·L-1的溶液中K+、Na+、、
B.水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液:Na+、、Br-、Ba2+
C.pH=2的溶液:、Cl-、Fe2+、
D.=1012的溶液:Fe2+、Al3+、、I-
【答案】D
【详解】A.=1×10-13mol·L-1的溶液为酸性溶液,酸性溶液中氢离子与碳酸根离子反应,不能大量共存,故A错误;
B.水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液,碳酸氢根离子在酸溶液中能与氢离子反应,在碱溶液中能与氢氧根离子反应,一定不能大量共存,故B错误;
C.pH=2的溶液酸性溶液,酸性溶液中硝酸根离子和亚铁离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误;
D.=1012的溶液为酸性溶液,四种离子在酸性溶液中不发生任何反应,一定能大量共存,故D正确;
故选D。
40.(2023-2024高二上·山东济南·期中)常温下,分别取未知浓度的和溶液,加水稀释至原体积的倍,稀释过程中,两溶液的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.为弱碱,为强酸
B.将X点溶液与Z点溶液等体积混合,所得溶液呈碱性
C.若升高温度,点对应溶液的均不变
D.水的电离程度:
【答案】D
【详解】A.由图可知,将X点HA溶液稀释10倍(即lgn增大1),pH变化小于1,则HA是弱酸;将Y点MOH溶液稀释10倍,pH减小1,则MOH是强碱,,A错误;
B.将X点溶液与Z点溶液等体积混合,发生中和反应后,HA有剩余,所得混合液呈酸性,B错误;
C.MOH是强碱,升高温度,溶液中c(OH-)几乎不变,但KW增大,c(H+)变大,溶液的pH减小,C错误;
D.酸、碱均抑制水的电离,X点溶液中c(H+)=10-5mol·L-1,由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-9mol·L-1,Y、Z点溶液中c(OH-)分别为10-4mol·L-1、10-5mol·L-1,则由水电离出的c(H+)分别为10-10mol·L-1、10-9mol·L-1,故水的电离程度:X=Z>Y,D正确;
故选D。
考向5 盐类的水解 粒子浓度大小的比较
41.(2023-2024高二上·天津·期中)下列叙述正确的是
A.将溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大
B.向盐酸中加入等浓度氨水至中性,
C.25℃时,的溶液比等浓度的溶液的导电能力弱
D.25℃时,一元酸HA与溶液等体积混合后溶液的pH为7,则
【答案】C
【详解】A.从20℃升温至30℃,的水解平衡正向移动,水解平衡常数增大,溶液中减小,A错误;
B.向盐酸中加入氨水至中性,根据电荷守恒关系可得:,由于溶液中还存在分子,则,B错误;
C.属于弱电解质,属于强电解质,两者电离产生的离子所带电荷数一致,由于的溶液比等浓度的溶液电离出的离子总浓度低,则导电能力弱,C正确;
D.一元酸HA可能是强酸也可能是弱酸,若HA为强酸,则,若HA为弱酸,则,因此a与b的大小关系无法确定,D错误;
答案选C。
42.(2023-2024高二上·安徽·期中)某温度时,将nmol/L的氨水滴入10mL1.0mol/L的盐酸中,溶液pH和温度(T)随加入氨水体积变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.a点Kw=1.0×10-14
B.b点:c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-)
C.25℃时,NH4Cl的水解常数为2(n-1)×10-7(用含n的代数式表示)
D.d点水的电离程度最大
【答案】B
【详解】A.水的离子积常数与温度有关,温度越低,水的离子积常数越小,a点时溶液温度(15℃)小于25℃,则水的离子积Kw<1.0×10-14,A错误;
B.b点时为NH4Cl溶液,其pH<7,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可知:c(Cl-)>c(),溶液中离子浓度大小为:c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-),B正确;
C.根据图像可知,25℃时溶液的pH=7,则c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,c()=c(Cl-)=0.5mol/L,根据元素质量守恒可知:c(NH3·H2O)=(0.5n-0.5)mol/L,则25℃时NH4Cl的水解常数为K==(n-1)×10-7,C错误;
D.b点溶液温度最高,说明此时两溶液恰好反应生成NH4Cl,水解促进了水的电离,则a、d两点都抑制了水的电离,则b点水的电离程度最大,D错误;
故选B。
43.(2023-2024高二上·辽宁葫芦岛·期中)常温下,在0.1 mol·L的溶液中,下列说法正确的是
A.
B.
C. mol
D.往该溶液中滴入4~5滴无色酚酞试液,可观察到该溶液由无色变为蓝色
【答案】A
【详解】A.溶液中存在质子守恒,则,故A正确;
B.溶液中存在物料守恒,,则,故B错误;
C.在0.1 mol·L的溶液中,,溶液体积未知, mol不成立,故C错误;
D.溶液呈碱性,滴入4~5滴无色酚酞试液,可观察到该溶液由无色变为红色,故D错误;
故选A。
44.(2023-2024高二上·山西吕梁·期中)下列事实与盐类水解无关的是
A.实验室配制溶液时常加入几滴NaOH溶液
B.配制溶液,需用盐酸溶解固体
C.溶液常用作制印刷电路板的腐蚀剂
D.盛溶液的试剂瓶不用磨口玻璃塞
【答案】C
【详解】A.实验室配制溶液时加入几滴NaOH溶液,抑制硫离子水解,和盐类水解有关,故A不符合题意;
B.是强酸弱碱盐,水解产生难溶性,导致配制的溶液变浑浊,为抑制盐的水解反应,在配制溶液时需用盐酸溶解固体,然后再加水稀释至所需浓度,与盐类水解有关,故B不符合题意;
C.溶液与Cu反应生成和,发生了氧化还原反应,与盐类水解无关,故C符合题意;
D.水解产生NaOH,NaOH会和玻璃中的反应生成,溶液有黏性,会将玻璃塞黏在试剂瓶上,与盐类水解有关,故D不符合题意。
答案选C。
45.(2023-2024高二上·辽宁大连·期中)常温下,下列说法正确的是
A.pH=8的溶液中,水电离产生的
B.pH相等的、NaOH和三种溶液:
C.将等体积等物质的量浓度的和NaF溶液混合:
D.0.1mol/L溶液与0.1mol/L溶液中:前者小
【答案】C
【详解】A.pH=8的NaHCO3溶液中,c(H+)=10-8mol/L,c(OH-)=10-6mol/L,碳酸氢钠水解显碱性,因此溶液中的氢氧根浓度是水电离出的,因此水电离产生的c(OH-)=10-6mol/L,故A错误;
B.由于碳酸根水解程度大于醋酸根水解程度,pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液,水解程度越大,则浓度越小,氢氧化钠电离程度大,其物质的量浓度应最小:c(NaOH)<c(Na2CO3)<c(CH3COONa),故B错误。
C.将等体积等物质的量浓度的CH3COONa和NaF溶液混合,溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(F-),存在物料守恒c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)=2c(F-)+2c(HF),根据电荷守恒和物料守恒得c(CH3COOH)+c(HF)+c(H+)=c(OH-),则c(CH3COOH)+c(HF)=c(OH-)-c(H+),故C正确;
D.两种溶液中都水解,前者电离产生H+,对水解平衡抑制程度更大,因此前者中c()更大,故D错误;
答案为C。
46.(2023-2024高二下·安徽六安·期中)浓度均为0.1mol/L的NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HSO4、(NH4)2Fe(SO4)2四种溶液中,设NH离子浓度分别为amol/L、bmol/L和cmol/L,dmol/L则a、b、c、d关系为
A.b=d>a=c B.c<a<b<d C.a<c<b=d D.a<c<b<d
【答案】D
【详解】浓度均为0.1mol/L的NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HSO4、(NH4)2Fe(SO4)2四种溶液中,(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2二种铵盐铵根离子系数都是2,NH4Cl、NH4HSO4二种铵盐铵根离子系数都是1,则(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2二种铵盐铵根离子浓度比NH4Cl、NH4HSO4二种铵盐铵根离子浓度大,由于(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2+水解呈酸性,会抑制NH的水解,则(NH4)2Fe(SO4)2中铵根离子浓度大于(NH4)2SO4中铵根离子浓度,NH4HSO4中会电离出H+,抑制铵根离子水解,则NH4HSO4中铵根离子浓度大于NH4Cl中铵根离子浓度,由上分析可得,NH离子浓度关系为a<c<b<d;
故选D。
47.(2023-2024高二上·福建三明·期中)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是
A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.CH3COONa 和CaCl2混合溶液:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)
C.pH=5的NaHSO3溶液:c(Na+)>c(H2SO3)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)
D.Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+c(H2C2O4)
【答案】B
【详解】A.Na2S溶液中的一级水解程度大于二级水解程度,则c(Na+)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S),故A错误;
B.CH3COONa和CaCl2混合溶液存在的物料守恒式为c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)、2c(Ca2+)=c(Cl-),两式相加得到c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),故B正确;
C.NaHSO3溶液pH=5,呈酸性,则电离程度大于水解程度,即c(SO)>c(H2SO3),故C错误;
D.Na2C2O4溶液中存在的质子守恒式为c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4),故D错误;
故选B。
48.(2023-2024高二上·湖北·期中)在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误的是
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
溶液
醋酸
溶液
11
11
3
3
A.水电离出的:①=②=③=④
B.分别取稀释至,四种溶液的:①>②>④>③
C.将溶液①、④等体积混合后,溶液中:
D.若将溶液④和溶液②混合后,则
【答案】C
【详解】A.常温下pH=11的氨水和氢氧化钠溶液中,水的电离受到抑制,水电离的氢离子浓度为10-11mol/L,pH=3的硫酸和醋酸中水的电离受到抑制,水电离的氢离子浓度为10-11mol/L,所以水电离出的:①=②=③=④,选项A正确;
B.稀释10倍后氨水和氢氧化钠溶液pH>7,硫酸和醋酸溶液pH小于7,氨水稀释过程中NH3‧H2O会继续电离出OH−,所以稀释10倍其pH的变化小于1,氢氧化钠溶液pH的变化等于1,则稀释后pH:①>②,醋酸稀释10倍其pH的变化小于1,硫酸pH的变化等于1,即pH:③<④,则四种溶液的pH:①>②>④>③,选项B正确;
C.一水合氨为弱碱,所以pH=11的氨水浓度远大于10-3mol/L,而硫酸为强酸,pH=3的硫酸中氢离子浓度为10-3mol/L,二者等体积混合时碱过量,混合后溶液呈碱性,所以c(OH-) >c(H+),选项C错误;
D.常温下pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3mol/L,pH=3的硫酸中c(H+)=10-3mol/L,混合后pH=4,所以酸过量,则,解得a:b=11:9,选项D正确;
故选C。
49.(2023-2024高二上·辽宁·期中)某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下归纳总结(均在常温下),正确的是
A.pH相等的四种溶液:a.CH3COONa;b.NaClO;c.NaHCO3;d.NaOH。其溶液物质的量浓度由大到小顺序为d、b、c、a
B.NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7,则
C.向CH3COOH溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,导电能力先减小后增大
D.pH相同的醋酸和盐酸,分别用蒸馏水稀释到原来体积的m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍相同,则m<n
【答案】B
【详解】A.因酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO;则水解程度:,NaOH是强电解质,完全电离,则pH相等的四种溶液物质的量浓度由大到小顺序为:a、c、b、d,A错误;
B.NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7时有,且溶液符合电荷守恒:,则,B正确;
C.向CH3COOH溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液时,CH3COOH与NaOH反应生成CH3COONa和H2O,溶液中离子浓度增大,导电能力增大,C错误;
D.醋酸是弱酸,用蒸馏水稀释过程促进其电离,若稀释相同倍数,则稀释后溶液pH:盐酸>醋酸,所以当醋酸稀释倍数大于盐酸稀释倍数时,稀释后两溶液的pH才相同,则m>n,D错误;
故选B。
50.(2023-2024高二上·浙江杭州·期中)常温下,下列说法正确的是
A.将相同体积的pH=3盐酸和pH=11一元碱BOH溶液混合,所得溶液可能为中性也可能为酸性
B.物质的量浓度相等的盐酸和醋酸分别加水稀释相同的倍数,pH前者小
C.用pH相等的盐酸和醋酸分别中和等体积等浓度的氢氧化钠溶液,耗酸的体积前者小
D.pH相等的CH3COONa溶液和NaClO溶液,物质的量浓度前者小
【答案】B
【详解】A.常温下将相同体积的pH=3盐酸和pH=11一元碱BOH溶液混合,BOH为强碱时,两溶液恰好中和,溶液呈中性;BOH为弱碱时,混合液中BOH过量,溶液呈碱性,所以所得溶液可能为中性也可能为碱性,不可能为酸性,故A错误;
B.HCl完全电离、醋酸部分电离,所以在相同条件下,等浓度的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释相同倍数:c(H+):HCl>醋酸,则pH(盐酸)<pH(醋酸),故B正确;
C.pH相等的盐酸、醋酸,醋酸的浓度大于氢离子浓度,盐酸的浓度等于氢离子浓度,所以醋酸的浓度大于盐酸的浓度,因此,消耗两种酸的体积大小关系是:V(盐酸)>V(醋酸),故C错误;
D.pH相同的盐溶液,水解程度越大,溶液的浓度越小,水解程度:Na2CO3溶液>NaClO溶液,则溶液浓度大小顺序是c(CH3COONa)>c(NaClO),故D错误,
故选:B。
考向6 沉淀溶解平衡及其应用
51.(2023-2024高二上·内蒙古赤峰·期中)有关的沉淀溶解平衡,下列说法中错误的是
A.饱和溶液中
B.用溶液代替蒸馏水洗涤沉淀,可以减少沉淀的损失
C.向悬浊液中加少量水,一定减小
D.,,说明溶解度:
【答案】C
【详解】A.AgCl电离方程式为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),AgCl饱和溶液中银离子浓度和氯离子浓度相同,则,A正确;
B.AgCl电离方程式为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),NaCl溶液中氯离子浓度较大,用NaCl溶液替代蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可使AgCl的溶解平衡逆向移动,从而减少沉淀损失,B正确;
C.AgCl悬浊液中加入少量水,则可能仍为AgCl饱和溶液,c(Ag+)不变,C错误;
D.,,两者电离方程式相似,Ksp越大,溶解度越大,D正确;
故答案选C。
52.(2023-2024高二上·黑龙江大庆·期中)某温度时,可用K2S沉淀Cu2+、Zn2+、Mn2+三种离子(用M2+表示),所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是
A.三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小,约为1×10-20
B.向MnS的悬浊液中加入少量水,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,c(S2-)增大
C.可用ZnS除去ZnCl2溶液中混有的少量杂质MnCl2
D.向浓度均为1×10-5mol/L的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4mol/L的Na2S溶液,Cu2+先沉淀
【答案】D
【详解】A.对于MS沉淀,溶度积常数为Ksp=c(M2+)c(S2-),所以有lgc(M2+)=-lgc(S2-)+lgKsp,则三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小,约为1×10-35,A错误;
B.向MnS的悬浊液中加入少量水,仍可建立沉淀溶解平衡,溶液仍能达到饱和溶液,饱和溶液中c(S2-)是一定的,B错误;
C.Ksp(MnS)>Ksp(ZnS),同类型沉淀溶度积越大,溶解度越大,溶解度大的自发转化为溶解度小的,不能用ZnS除去ZnCl2溶液中混有的少量杂质MnCl2,C错误;
D.Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),溶解度越小越优先形成,所以向浓度均为1×10-5 mol/L的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入l×l0-4 mol•L-1的Na2S溶液,Cu2+最先沉淀,D正确;
故答案为:D。
53.(2023-2024高二上·湖北恩施·期中)常温下,向溶液中滴加溶液,滴定曲线如图所示。已知:;常温下。下列说法正确的是
A.常温下,溶液的(Kh2为二级水解常数)
B.G点溶液中
C.常温下,的数量级为
D.其他条件相同,用溶液替代溶液,F点向G点迁移
【答案】B
【详解】A.,,,A错误;
B.由,G点c()=0.05mol/L,则
=,B正确;
C.20mL 0.1mol. L-1BaCl2溶液中滴加0.2mol.L -1Na2CO3溶液,当加入10mL Na2CO3溶液时,
Ba2+和恰好完全反应生成BaCO3,此时溶液中c(Ba2+)≈c(),F点pBa=4.5,c(Ba2+)=10-4.5 mol/L,,C错误;
D .BaCO3难溶于水,MgCO3微溶于水,若用溶液替代溶液,当恰好完全反应时,溶液中c(Mg2+)> c(Ba2+)则pMg<pBa,F点向下移动,D错误;
故选B。
54.(2023-2024高二上·北京海淀·期中)时,在溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.时,的
B.时,a点对应的是饱和溶液,b、d两点对应的都是不饱和溶液
C.时,向a点对应的溶液中加入少量固体,溶液由状态a移动至状态c
D.降低温度至,溶液由状态d移动至状态b
【答案】C
【详解】A.根据图中a点对应的数据可知,PdI2的Ksp=7×10-5×(1×10-4)2=7×10-13,A错误;
B.a点在曲线上,为饱和溶液,b点在a点正下方,为不饱和溶液,d点在曲线上方,为过饱和溶液,B错误;
C.a点对应的是PdI2的饱和溶液,加入少量NaI固体,c(I-)增大,Ksp不变的情况下,c(Pd2+)减小,但是仍在曲线上,溶液由状态a移动至状态c,C正确;
D.b点溶液为不饱和溶液,沉淀溶解过程吸热,溶液由状态d降低温度至T℃时生成沉淀,仍为饱和溶液,不可能移动至状态b,D错误;
故答案选C。
55.(2023-2024高二上·广西梧州·期中)常温下,已知Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CuS)=1.3×10-36,如图所示CuS和ZnS饱和溶液中阳离子(R2+)浓度与阴离子(S2-)浓度的负对数关系,下列说法正确的是
A.曲线A表示的是ZnS,曲线B表示的是CuS
B.向含Zn2+和Cu2+的溶液中逐滴加入0.1mol/L的Na2S溶液,Cu2+先沉淀
C.p点表示CuS或ZnS的过饱和溶液,该温度下将析出沉淀
D.向曲线A表示的溶液中加入1mol/L的Na2S溶液,不可能实现n点到m点的转换
【答案】D
【分析】由溶度积可知,硫离子浓度相同时,硫化铜饱和溶液中铜离子浓度小于硫化锌溶液中锌离子浓度,由图可知,硫离子浓度相同时,曲线A中阳离子的浓度小于曲线B,则曲线A表示的是硫化铜,曲线B表示的是硫化锌。
【详解】A.由分析可知,曲线A表示的是硫化铜,曲线B表示的是硫化锌,故A错误;
B.没有明确溶液中锌离子和铜离子的浓度的大小,则向含有锌离子和铜离子的溶液中逐滴加入0.1mol/L硫化钠溶液,不一定是铜离子先沉淀,故B错误;
C.由图可知,p点溶液中金属阳离子的浓度相同,硫离子浓度小于n点,p点溶液中的浓度熵Qc小于硫化铜的溶度积,由溶度积可知,p点表示硫化铜或硫化锌的不饱和溶液,故C错误;
D.由图可知,n点和m点溶液中铜离子浓度相等,向硫化铜饱和溶液中加入1mol/L硫化钠溶液时,硫离子浓度增大,铜离子浓度减小,所以不可能实现n点到m点的转换,故D正确;
故选D。
56.(2023-2024高二上·湖北·期中)某温度下,向溶液中滴加的溶液,滴加过程中与溶液体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是
已知:(溶液混合后体积的变化忽略不计)
A.溶液中:
B.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最大的为b点
C.向物质的量浓度均为的混合溶液中逐滴加入的溶液,先沉淀
D.c点溶液中
【答案】C
【详解】A.Na2S溶液中质子守恒关系应为c(OH﹣)=c(H+)+c(HS﹣)+2c(H2S),故A错误;
B.a、c两点Cu2+、S2﹣的水解促进了水的电离,水的电离程度增大,b点可认为是NaCl溶液,水的电离没有被促进,水的电离程度最小,故B错误;
C.刚开始产生ZnS沉淀时,c(Zn2+)×c(S2﹣)=Ksp(ZnS),其中c(Zn2+)=0.1mol/L,则此时,同理,刚产生刚开始产生CuS沉淀时,c (Cu2+)×c(S2﹣)=Ksp(CuS),其中c(Cu2+)=0.1mol/L,则此时c(S2﹣)=10﹣34.4mol/L,所以Cu2+先沉淀,故C正确;
D.b点CuCl2和Na2S溶液恰好反应生成CuS沉淀,即为CuS的饱和溶液,溶液c(S2﹣)=c(Cu2+)=10﹣17.7,Ksp(CuS)=c(S2﹣)×c(Cu2+)=10﹣17.7×10﹣17.7=10﹣35.4,又c点时溶质为NaCl和Na2S,其中,则此时c(Cu2+)=3×10﹣34.4 mol•L﹣1,故D错误;
故选C。
57.(2023-2024高二上·内蒙古·期中)在某一试管的悬浊液中,仅存在,下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数表达式为
B.加入少量的CaCO3(s),c(Ca2+)保持不变
C.加入少量的Na2CO3溶液,有利于反应朝正反应方向进行
D.加入少量的CaCl2溶液,反应达到平衡后,Ksp(CaCO3)增大
【答案】B
【详解】A.该反应的平衡常数表达式为,故A错误;
B.加入少量的CaCO3(s),没有破坏原来的平衡,平衡不移动,c(Ca2+)保持不变,故B正确;
C.加入少量的Na2CO3溶液,溶液中浓度增大,有利于反应朝逆反应方向进行,故C错误;
D.Ksp(CaCO3)只与稳定有关,加入少量的CaCl2溶液,反应达到平衡后,Ksp(CaCO3)不变,故D错误;
故选:B。
58.(2023-2024高二上·山东烟台·期中)室温时,,。下列关于和两悬浊液说法错误的是
A.和两悬浊液中前者的较大
B.分别滴加稀硫酸,与的溶度积常数不变
C.分别加入0.1的溶液,和均减小
D.和共存的饱和溶液中,的值约为97.4
【答案】A
【详解】A.CaCO3饱和溶液中c(Ca2+)==5.8×10-5mol/L,CaF2饱和溶液中c(Ca2+)==2.05×10-4mol/L,所以CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c ( Ca2+) 较小,故A错误;
B.溶度积常数只随温度改变而改变,分别滴加稀硫酸,温度不变,则溶度积常数不变,故B正确;
C.分别加入CaCl2溶液,溶液中c(Ca2+)增大,所以溶液中减小,c(F-)=减小,故C正确;
D.根据CaCO3和CaF2的溶度积常数计算,CaCO3和CaF2共存的饱和溶液中只有一个c(Ca2+),所以≈97.4,故D正确,
故选:A。
59.(2023-2024高二上·浙江台州·期中)T℃时,、、,三种盐的沉淀溶解平衡曲线如图所示,pM=-lgc(阴离子)、pN=-lgc(阳离子)。下列说法错误的是
A.c线是沉淀溶解平衡曲线
B.T℃时,向沉淀中加入溶液(反应后溶液为1L),使沉淀会转化为沉淀,所需的物质的量至少为1.001mol
C.T℃时,向10mL水中加入和至二者均饱和,溶液中
D.若d点表示的饱和溶液加入饱和溶液等体积混合则:
【答案】D
【分析】由图可知,a线表示的Ksp数值最大,则为CaSO4沉淀溶解平衡曲线;b、c分别表示CaCO3、PbCO3沉淀溶解平衡曲线;
【详解】A.由分析可知,c线是沉淀溶解平衡曲线,A正确;
B.T℃时,向0.001mol CaCO3沉淀中加入Na2SO4溶液(反应后溶液为1L),使CaCO3沉淀会转化为CaSO4沉淀,,则需要消耗硫酸根离子0.001mol、同时生成碳酸根离子0.001mol,则溶液中钙离子的浓度为,则溶液中硫酸根离子浓度至少为,物质的量了为1.0mol,故所需Na2SO4的物质的量至少为1.001mol,B正确;
C.T℃时,向10mL水中加入CaCO3和PbCO3至二者均饱和,溶液中=,C正确;
D.d点表示CaCO3的饱和溶液中钙离子浓度大于碳酸根离子浓度,由图可知,钙离子浓度约为、则碳酸根离子浓度约为;加入CaSO4饱和溶液中钙离子、硫酸根离子浓度约为,两者等体积混合后,仍然为钙离子浓度最大、碳酸根离子浓度最小,故:c()<c(SO)<c(Ca2+),D错误;
故选D。
60.(2023-2024高二上·湖北·期中)25℃时,CuS和ZnS悬浊液中对应离子浓度的对数值与的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.25℃时,ZnS的溶解度更大
B.25℃时,约为
C.在ZnS悬浊液中加入,可以发生反应
D.已知温度升高,CuS的溶解度增大,则图中对应线段向下平移
【答案】D
【分析】根据图像中对应离子浓度的对数值的关系曲线坐标计算CuS和ZnS溶度积平衡常数,,>,反映ZnS比CuS溶解能力大。
【详解】A.CuS和ZnS化学组成相同,相同条件下>可以体现ZnS的溶解度更大,A项正确;
B.CuS对应离子浓度的对数值的关系曲线上的任意一点可以求,,B项正确;
C.>,反映ZnS比CuS溶解能力大,CuS更难溶于水,可以发生溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀,能发生,C项正确;
D.温度升高,CuS的溶解度增大,增大,则图中对应线段向上平移,D项错误;
答案选D。
考向7 反应热 化学反应速率与化学平衡的综合考查(非选择题)
61.(2023-2024高二上·浙江宁波·期中)回答下列问题。
Ⅰ.和CO是常见的环境污染气体。
(1)对于反应来说,“”可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行:第一步为;则第二步为 (写方程式)。已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知,第一步反应的活化能 (填“大于”“小于”或“等于”)第二步反应的活化能。
Ⅱ.三氧化钼()是石油工业中常用的催化剂,也是瓷轴药的颜料,该物质常使用辉钼矿(主要成分为)通过一定条件来制备,回答下列相关问题。
已知:
①
②
③
(2)则的 (用含、、的代数式表示)。
(3)若在恒温恒容的容器中加入一定量,仅发生反应
①下列说法正确的是 (填字母)。
a.气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态
b.气体的相对分子质量不变,反应不一定处于平衡状态
c.增加的量,平衡正向移动
②达到平衡时(g)的浓度为1.4,若时充入一定量的(g),到反应再次达到平衡,请在下图中画出-时间段(g)的浓度与时间的关系图 。
(4)在2L恒容密闭容器中充入1.0mol (g)和1.5mol (g),若仅发生反应:,5min后反应达到平衡,此时容器压强为起始时的80%,则0~5min内,(g)的反应速率为
。
(5)在恒容密闭容器中,加入足量的和,仅发生反应:
。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示。
① (填“>”“<”“=”)0;比较、、的大小: 。
②若初始时通入7.0mol ,为7.0MPa,则A点平衡常数 (用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。压强为,温度为1100K时,平衡常数 (填“>”“<”“=”)。
【答案】(1) 大于
(2)
(3) ab
(4)0.05
(5) < >
【详解】(1)将总反应减去第一步反应,可得第二步反应:;第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间, 即第一步反应决定总反应的反应速率,则第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能;
(2)根据盖斯定律,2×①+2×②+③可得目标反应式,则ΔH=2ΔH1+2ΔH2+ΔH3;
(3)①a. 密度等于气体质量除以容器体积,正向反应,气体质量增加,容器体积不变,当气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态,a正确;
b. 该反应只有S2(g)是气体,气体的相对分子质量始终不变,因此反应不一定处于平衡状态,b正确;
c. 增加MoS2的量,MoS2是固体,平衡不移动,c错误;
故选ab;
②增大生成物的浓度,平衡向逆向移动,关系图如图所示:;
(4)由题意可得,可列三段式:
根绝压强之比等于物质的量之比得到1-x+1.5-2x+2x=(1+1.5)×80%,得到x=0.5,则0~5 min内,S2(g)的反应速率为;
(5)①温度升高,氧气转化率降低,说明平衡逆向移动,逆向是吸热反应,正向是放热反应即ΔH <0;该反应是体积减小的反应,在1300K,从下到上,氧气转化率越来越大,说明是正向移动即加压,因此p1>p2>p3;
②由题意可得,可列三段式:
根据压强之比等于物质的量之比得到,p平=5.5 kPa,则A点平衡常数为;压强为p1时,p1>p2,该反应的正反应为气体体积分子数减小的反应,随着压强的增大,反应向正反应反向进行,平衡常数Kp增大,故Kp>Kp。
62.(2023-2024高二上·天津·期中)i.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(1)平衡常数 (用、表示)。
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和,10min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10min内,则平衡后 mol,NO的转化率 。其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率 (填“>”“<”或“=”),平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。若要使减小,可采取的措施是 。
ii.
(3)某温度时,测得的溶液的pH为11,则该温度下的溶液a L与的溶液b L混合。若所得混合液为中性,则 。
(4)电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解常数之间有什么关系,请写出它们的关系式 。
iii.
(5)工业上也可以利用和合成甲醇:。下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填字母序号)。
A.的消耗速率与的消耗速率之比为3:1
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.和的浓度相等时
【答案】(1)
(2) 0.025 > 不变 升高温度
(3)10:1
(4)
(5)AC
【详解】(1)已知:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
由盖斯定律可知,2×Ⅰ-Ⅱ得反应,则;
(2)测得10min内,,反应氯气0.075mol、NO0.15mol,则,NO的转化率;反应气体分子数减小的反应,其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,达到新平衡时相当于在原平衡基础上正向移动,则平衡时NO的转化率增大,>,平衡常数受温度影响,温度不变,平衡常数不变;反应为放热反应,若要使减小,可采取的措施是升高温度;
(3)某温度时,测得的溶液的pH为11,则该温度下的溶液(为)a L与的溶液(氢离子浓度为)b L混合,若所得混合液为中性,则,则10:1;
(4)电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解常数之间关系为:;
(5)A.反应速率比等于系数比,的消耗速率与的消耗速率之比为3:1,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态;
B.没有说明是否为恒容或恒压,混合气体的密度不变,不能判断是否平衡;
C.反应是气体物质的量发生变化的反应,若气体平均摩尔质量不随时间变化,则气体的物质的量不变,反应达到了平衡状态;
D.和的浓度相等时,不能说明正逆反应速率相等,不能判断是否平衡;
故选AC。
63.(2023-2024高二上·宁夏吴忠·期中)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)CO 可用于炼铁,已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1= +450.0 kJ/mol
C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2= +130.0 kJ/mol
则 3CO +Fe2O3(s) =2Fe(s) +3CO2(g)的则ΔH3= kJ/mol。
(2)在一定温度下,将 CO2 和 H2 充入固定体积的密闭容器中,发生反应:CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g)
①该反应ΔS 。
②请用各组分平衡浓度表示该反应的平衡常数表达式 。
③上述反应达到平衡的标志是 。
A.单位时间生成 3 mol H2 的同时消耗 1 mol H2O
B.v 正(CO2)= v 逆(CH3OH)
C.容器内的总压强不再随时间变化
D.混合气体的平均摩尔质量不再随时间变化
E.混合气体的密度不再随时间变化
④若某温度下,在 2L 的密闭容器中充入 1 mol CO2 和 3mol H2 发生上述反应,5 min 达到平衡,平衡时 CO2 的转化率为 60%,用 H2 表示该反应的平均速率是 ,若该温度下,在 1 L 的密闭容器中充入 1 mol CO2、1mol H2、1mol CH3OH 和 1mol H2O(g),则此时该反应向 方向(填“正反应”或“逆反应”)移动。
【答案】(1)+60
(2) <0 BCD 0.18 正反应
【详解】(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1= +450.0 kJ/mol,
②C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2= +130.0 kJ/mol,由盖斯定律,①-②×3可得3CO +Fe2O3(s) =2Fe(s) +3CO2(g) ΔH3=ΔH1-3ΔH2=+60 kJ/mol;
(2)①该反应正向反应气体分子数减少,反应ΔS<0;
②该反应的平衡常数表达式为;
③A.单位时间生成 3 mol H2 的同时消耗 1 mol H2O均表示逆反应速率,不能判断反应达到平衡,A错误;
B.v 正(CO2)= v 逆(CH3OH)表示正逆反应速率相等,可以判断反应达到平衡,B正确;
C.该反应为非等体积反应,容器内的总压强不再随时间变化可以判断反应达到平衡,C正确;
D.该反应为非等体积反应,根据,混合气体的平均摩尔质量不再随时间变化可以判断反应达到平衡,D正确;
E.根据,混合气体密度是定值,混合气体的密度不再随时间变化不能判断反应达到平衡,E错误;
故选BCD;
④若某温度下,在 2L 的密闭容器中充入 1 mol CO2 和 3mol H2 发生上述反应,5 min 达到平衡,平衡时 CO2 的转化率为 60%,CO2 反应0.6mol,H2反应1.8mol,生成CH3OH0.6mol,H2O0.6mol,用 H2 表示该反应的平均速率是=0.18;平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L、0.3mol/L、0.3mol/L,,若该温度下,在 1 L 的密闭容器中充入 1 mol CO2、1mol H2、1mol CH3OH 和 1mol H2O(g),,则此时该反应向正反应移动。
64.(2023-2024高二上·四川成都·期中)氢能是一种很有前景的新能源,位于成都市郫都区的油氢合建站为成都大运会氢燃料电池汽车零排放、零污染、绿色低碳的办赛理念提供了能源保障。催化重整是目前制取氢气的同时减缓温室效应的重要方法。
已知:催化重整的反应阶段如下:
Ⅰ:
Ⅱ:
回答下列问题:
(1)、催化重整生成、的热化学方程式为 (反应热用、表示),该反应的平衡常数 (用、表示)。
(2)在恒温恒压下,向甲、乙两个密闭容器中均通入和进行催化重整,并分别加入两种不同催化剂i和ii,测得相同时间内CO的平衡百分含量随温度的变化关系如图所示。
由图可知, 0(填“>”或“<”)。催化剂 (填“ⅰ”或“ⅱ”)效果更好。
(3)利用工业废气中的合成甲醇,选用氢气或水作为氢源,可能设计出以下两个反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
反应
Ⅰ
Ⅱ
上述两个化学反应的焓变和熵变如表所示(假设反应的焓变和熵变不随温度的改变而改变):你认为反应 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更适宜甲醇的工业生产,理由是 。
【答案】(1) K1K2
(2) > ⅰ
(3) Ⅰ 反应Ⅰ放热熵减,低温下能正向自发进行,反应Ⅱ为吸热熵减,不能通过改变温度使其正向自发进行
【分析】利用盖斯定理,进行化学方程式的加减,平衡常数进行相对应的乘除,据此解答。
【详解】(1)利用盖斯定律反应Ⅰ+反应Ⅱ得出: ,该反应的平衡常数K=K1K2,答案:、K1K2;
(2)由图知随着体系温度升高,CO的含量逐渐增加,平衡正向移动,正向为吸热反应,大于0,相同温度下,CO含量越高说明催化效果越好,故ⅰ的催化效果更好,答案:>、ⅰ;
(3)反应Ⅰ放热熵减,低温下能正向自发进行,反应Ⅱ为吸热熵减,不能通过改变温度使其正向自发进行,故选择反应Ⅰ作为工业上合成甲醇,答案:Ⅰ、反应Ⅰ放热熵减,低温下能正向自发进行,反应Ⅱ为吸热熵减,不能通过改变温度使其正向自发进行。
65.(2023-2024高二上·福建三明·期中)氮的氧化物是大气污染物之一,用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物,可防止空气污染。
(1)已知:
的平衡常数,则 (用、、表示)。在一个恒温恒容的密闭容器中发生反应,能表明已达到平衡状态的标志有 。
A.
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.单位时间内生成同时消耗1molCO
E.气体的总质量保持不变
F.单位时间内生成1molCO同时消耗1molNO
(2)向容积为的密闭容器中加入活性炭足量和,发生反应,NO和的物质的量变化如表所示。
条件
保持温度为
时间
物质的量
1.8
1.4
1.1
0.90
0.80
0.80
物质的量
0.10
0.30
0.45
0.55
0.60
0.60
平衡时的转化率 ,写出该反应平衡常数的表达式 ,并求该温度下的平衡常数 。
(3)若反应2CO+2NON2+2CO2 ΔH<0,的正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c2(CO)·c2(NO)、v逆=k逆c(N2)·c(CO2),k正、k逆分别表示正、逆反应速率常数,只与温度有关。下图所示的甲、乙、丙、丁四条直线中,表示lgk正随温度T变化关系的直线是 ,表示lgk逆随温度T变化关系的直线是 。
【答案】(1) CF
(2) 60% K= 或0.56
(3) 乙 甲
【详解】(1)根据平衡常数的定义可知,K1=、K2=、K3=、K=,因此有K3=;
A.当v正(CO)=2v逆(N2)时,说明反应达到平衡,因此2v正(CO)=v逆(N2),反应没有达到平衡,故A不符合题意;
B.组分均为气体,则混合气体总质量不变,容器为恒容,混合气体总体积不变,则任何时刻,混合气体密度不发生改变,即混合气体的密度不变,不能说明反应达到平衡,故B不符合题意;
C.依据,混合气体总质量不变,该反应为气体物质的量减小的反应,因此当平均相对分子质量保持不变,说明反应达到平衡,故C符合题意;
D.生成氮气和消耗CO反应都是向正反应进行,因此单位时间内生成2mol N2同时消耗1mol CO,不能说明反应达到平衡,故D不符合题意;
E.组分都是气体,因此混合气体总质量始终不变,即气体的总质量保持不变,不能说明反应达到平衡,故E不符合题意;
F.单位时间内生成1mol CO,反应向逆反应方向进行,消耗1mol NO,反应向正反应方向进行,且两者速率之比等于化学计量数之比,即单位时间内生成1mol CO同时消耗1mol NO,说明反应达到平衡,故F符合题意;
答案为CF;
(2)平衡时NO的转化率a=60%;根据平衡常数的数学表达式,该反应的平衡常数K=;根据反应方程式可知,达到平衡时,c(N2)=c(CO2),即K===0.56;
(3)升高温度,正逆反应速率均增大,即lgk正、lgk逆均增大,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行, v逆>v正,因此lgk逆>lgk正,因此lgk正随温度T变化的关系的直线是乙,lgk逆随温度T变化的关系的直线是甲。
66.(2023-2024高二上·湖北·期中)羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害.在容积不变的密闭容器中,使与发生下列反应并达到平衡:。
(1)羰基硫()的电子式为 。
(2)已知有关化学键的键能如下表,则 。
化学键
键能
1072
339
745
493
436
(3)下列能说明该反应一定到达化学反应限度的是_____________。
A. B.总压强不再变化
C.容器内气体的密度不再变化 D.和的物质的量之比不再变化
(4)若时,反应前的物质的量为,达到平衡时的物质的量为,且化学平衡常数为0.1。
①达到平衡时的转化率为 。
②达到平衡后,如果同时增加和,平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动。
(5)正、逆反应速率可表示为,(为速率常数,只与温度有关)。时,在体积为的容器中加入和发生上述反应,测得和物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①点时 。
② (填“>”、“<”或“=”)。
③达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数 增大的倍数(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)
(2)
(3)AD
(4) 或或或 逆
(5) 16或 < >
【详解】(1)
COS为共价化合物,其电子式:;
(2);
(3)A.CO、H2的计量系数比为1:1,,能说明达到反应限度;
B.该反应是气体量不变的反应,恒容条件下,总压强始终不变,不能说明达到反应限度;
C.反应中气体的质量不变,体积不变,密度始终不变,不能说明达到反应限度;
D.CO的量减小,H2的量增加,和的物质的量之比不再变化,能说明达到反应限度;
答案选AD。
(4)反应前CO物质的量为10mol,达到平衡时CO的物质的量为8mol,且化学平衡常数为0.1,设反应前H2S物质的量为amol,容器体积为VL,列三段式计算如下:
K= =0.1,解得a=7,反应前H2S的物质的量为7mol,H2S的转化率为;达到平衡后,如果同时增加和,,平衡逆向移动;
(5)①T2下,=,a点c(CO)=c(H2S)=c(COS)=c(H2)=1mol/L,;
②K2>K1,该反应为吸热反应,故T2>T1;
③升高温度,平衡正向移动,正反应速率增加的比逆反应增加的快,故增大的倍数>增大的倍数.
67.(2023-2024高二上·贵州贵阳·期中)工业上以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。回答下列问题:
(1)在C和O2的反应体系中:
反应Ⅰ:C(s)+O2(g)CO2(g) H= -394 kJ/mol
反应Ⅱ:2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H2=-566 kJ/mol
反应Ⅲ:2C(s)+O2(g)2CO(g) H3= kJ/mol。
(2)已知C(s)+H2O(g) =CO(g)+H2(g) H=+131 kJ/mol,在一定温度下达到化学平衡。
①写出该反应的平衡常数表达式K= 。
②生产过程中,为了提高该反应的速率,下列措施中合适的是
a.增加炭的用量 b.适当升高温度
c.选择合适的催化剂 d.通入一定量的氮气
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,发生反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。得到如下两组数据:
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
H2O
H2
CO2
1
650
4
2
1.6
1.6
5
2
900
2
1
0.4
0.4
3
①实验1中从反应开始到达平衡时,v (H2O)= 。
②该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
③一定温度下,下列说法中能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填编号)。
a.容器中的压强不变
b.1 mol H-H键断裂的同时断裂2 mol H-O键
c.v正(CO)=v逆(H2O)
d. CO2、H2的浓度相等
【答案】(1)-222
(2) bc
(3) 0.16 mol/(L·min) 放热 bc
【详解】(1)根据盖斯定律,2×反应Ⅰ-反应Ⅱ=反应Ⅲ,则H3=2×(-394kJ/mol)-(-566 kJ/mol)= -222 kJ/mol;
(2)①由于碳是固体,因此该反应的平衡常数表达式K=;
②a. 炭为固体,增加炭的用量不能加快反应速率,故a不符合题意;
b.适当升高温度,能加快反应速率,故b符合题意;
c.选择合适的催化剂,能加快反应速率,故c符合题意;
d.通入一定量的氮气,不能加快反应速率,故d不符合题意;
故答案为:bc;
(3)①实验1三段式表示:
从反应开始到达平衡时,v (H2O)= mol/(L·min);
②由实验1三段式得650℃平衡常数,实验2三段式表示:
则900℃平衡常数,升温平衡常数减小,即升温平衡逆向移动,该反应为放热反应;
③a.该反应为气体体积不变的反应,一定温度下容器中的压强始终不变,所以容器中的压强不变,反应不一定达到平衡状态,故a错误;
b.1 mol H-H键断裂,即消耗1mol氢气,同时断裂2 mol H-O键,即消耗1molH2O,说明正逆反应速率相等,反应一定达到平衡状态,故b正确;
c.任意时刻v正(CO)=v正(H2O),当v正(CO)=v逆(H2O)时,v正(H2O)=v逆(H2O),说明正逆反应速率相等,反应一定达到平衡状态,故c正确;
d. CO2、H2的起始量为0,物质的量的变化量为1:1,即两者浓度始终相等,所以CO2、H2的浓度相等时反应不一定达到平衡状态,故d错误;
故答案为:bc。
68.(2023-2024高二上·天津河北·期中)某温度时,在容积为 2L的密闭容器中,加入三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)若X、Y、Z均为气体,反应恰好达到平衡时,用Z表示的平均反应速率为 。
(3)在 1L 密闭容器中发生反应 达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图2所示:
;时刻分别改变一个条件,则时刻改变的条件是 (填字母代号)。
A.降低温度 B.升高温度 C. 增大压强 D.恒温恒容时充入氮气
②依据上述①中的结论,下列时间段中,氨的百分含量较低的是 (填字母代号)。
A.T2-t3 B.T4-t5 C. T0-t1 D.T5-t6
③当下列物理量不再发生变化时,可以说明该反应达到平衡的是 (填字母代号)。
A.混合气体的密度 B.混合气体的压强
C. 混合气体的颜色 D.混合气体的总物质的量
④一定温度下,向容器中通入当反应达到平衡时混合气体的总物质的量是则平衡时 的物质的量浓度是
【答案】(1)
(2)0.05mol•L-1•min-1
(3) C A BD
【详解】(1)X消耗0.3mol,Y消耗0.1mol,Z生成0.2mol,故化学计量数X:Y:Z=3:1:2,该反应的化学方程式为;
(2)用Z表示的平均反应速率为 mol•L-1•min-1;
(3)①t5时刻,反应速率变大,且v正<v逆,说明平衡逆向移动,改变的条件是增大压强,故选C;
②依据上述①中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最低的是t2~t3,因为此段反应速率最快且平衡不移动,t3~t4和t5~t6均逆向移动,氨的百分含量开始增加,故选A。
③A.方程式气体质量不变,容积为2L的密闭容器中,则密度为恒定值,A错误;
B.平衡正向是气体体积增加的过程,气体物质的量不变,压强不变,可确定是平衡,B正确;
C.气体均颜色,无法确定,C错误;
D.平衡正向是气体物质的量增加的过程,气体物质的量不变,可确定是平衡,D正确;
故选BD。
④设平行时生成的物质的量为xmol,,可知,2-2x+x+3x =3,x =0.5mol,则平衡时的物质的量浓度是;
69.(2023-2024高二上·河南濮阳·期中)通过“—合成气—高附加值产品”的工艺路线,可有效实现的资源化利用。和合成甲醇的过程中会发生如下两个反应:
Ⅰ:
Ⅱ:
下表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。
物质
标准生成热
-393.5
-241.8
-201.2
0.0
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的焓变 。
(2)若在某绝热恒容容器中仅发生反应Ⅱ,则下列事实能说明反应达到平衡状态的是__________(填序号)。
A.容器内气体的压强不变 B.容器内温度不变
C.容器内气体的密度不再改变 D.容器内气体的平均相对分子质量不变
(3)已知反应Ⅱ的正反应速率,逆反应速率,、分别为正、逆反应的速率常数,(k表示或)与温度的关系如图甲所示,其中直线a、b分别表示、随温度的变化。则升高温度,反应Ⅱ的平衡常数K (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)在图甲A点对应的温度下,向某刚性密闭容器中按充入和,同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,已知起始时容器内压强为90kPa,10分钟后体系达到平衡状态,容器内压强变为70kPa。
①平衡时反应Ⅰ的平衡常数 (用平衡分压表示平衡常数);平衡时氢气的转化率为 。
②进一步提高氢气平衡转化率的方法有 (写两种不同的方法)。
(5)电催化还原的方法具有催化效率更高、反应条件更温和的优点,在Au纳米颗粒表面电还原的进程如图乙所示,据此判断该过程的决速步骤为 (填“a”“b”或“e”)。
【答案】(1)-49.5
(2)AB
(3)变大
(4) 0.01 80% 减小容器体积及时分离出或
(5)c
【详解】(1)生成物标准生成热总和-反应物标准生成热总和。
(2)A.该反应中气体体积不变,气体总物质的量为定值,且在绝热条件下,结合可知,混合气体的压强为变量,当容器内气体的压强不变,表明正逆反应速率相等,达到平衡状态,A正确;
B.在绝热容器内,容器内温度为变量,当容器内温度不变,表明正逆反应速率相等,达到平衡状态,B正确;
C.混合气体的质量是定值,容器容积不变,则混合气体的密度为定值,当容器内气体的密度不再改变时,不能说明反应达到平衡状态,C错误;
D.混合气体的质量是定值,混合气体的物质的量不变,则平均相对分子质量为定值,当容器内气体的平均相对分子质量不变时,不能说明反应达到平衡状态,D错误;
答案选AB;
(3)由图甲可知,随着温度的升高减小,正逆反应速率均增大,但升高相同温度时,增加的更多,说明平衡正向移动,K值变大。
(4)①已知起始时容器内压强为90kPa,10分钟后体系达到平衡状态,容器内压强变为70kPa,则
Ⅰ:
Ⅱ:
由于压强减少20kPa,因此,解得x=10kPa,A点对应温度下反应Ⅱ的平衡常数为1,初始时的分压为40kPa、为50kPa,则,将带入,解得,即平衡时的分压为20kPa、为10kPa、为10kPa、为20kPa、CO为10kPa。反应Ⅰ的平衡常数。平衡时氢气的转化率为。
②反应Ⅰ为气体体积减小的反应,减小容器体积,平衡正向移动,可以提高氢气平衡转化率;及时分离出或,也会促进平衡正向移动,提高氢气的平衡转化率。
(5)电催化还原的方法具有催化效率更高、反应条件更温和的优点,在Au纳米颗粒表面电还原的进程如图乙所示,该过程的决速步骤为c。
70.(2023-2024高二上·四川眉山·期中)完成下列问题。
(1)家用液化气的主要成分是丁烷(C4H10)。在25℃、101kPa下,当10kg丁烷完全燃烧生成生成CO2和液态水时,放出5×105kJ的热量。写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式为 。
(2)实现碳中和成为各国科学家的研究重点,将二氧化碳转化为甲醇是一个重要方向。甲醇的制备反应一般认为通过如下两步来实现:
ⅠCO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H1=+41KJ/mol
ⅡCO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H2=-90KJ/mol
总反应ⅢCO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H
总反应Ⅲ的△H为 kJ·mol-1,该反应能在 (填“高温”或“低温”)自发进行。
(3)在恒温,体积为1L恒容密闭容器中,充入1molCO2(g)和3molH2(g),进行反应Ⅲ(不考虑其它副反应)。10min时测得CO2(g)和CH3OH(g)的体积分数之比为1∶3,反应达到平衡。回答下列问题:
①反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= 。
②该温度下反应Ⅲ的平衡常数K= (mol/L)-2(保留两位有效数字)。
③下列措施中能使增大的是
A.升高温度 B.充入He,使体系压强增大高 C.将H2O(g)从体系中分离
D.使用催化剂 E.缩小容器体积
(4)我国科学家制备了一种ZO-ZrO2催化剂,实现CO2高选择性合成CH3OH。气相催化合成过程中,CO2转化率(x)及CH3OH选择性(S)随温度的变化曲线如图。
CH3OH选择性:S(CH3OH)
①生成CH3OH的最佳温度约为 。
②温度升高,CO2转化率升高,但CH3OH选择性降低的原因是: 。
【答案】(1)C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2900kJ/mol
(2)-49 低温
(3) 0.225 mol/(L•min) 5.3 CE
(4) 320℃ 温度升高,反应速率加快,CO2转化率增大,但是,其他副反应增多,所以 CH3OH 的选择性降低
【详解】(1)燃烧热为常温常压下1mol纯物质完全燃烧生成指定的产物放出的热量,10kg丁烷完全燃烧生成CO2和液态水时,放出5×105kJ的热量,则58g(1mol)丁烷完全燃烧生成生成CO2和液态水时,放出2900kJ的热量,故丁烷燃烧热的热化学方程式为C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2900kJ/mol;
(2)根据盖斯定律:Ⅰ+Ⅱ得CO2(g) + 3H2(g) ⇌CH3OH(g) + H2O(g) △H=(41-90)kJ/mol=-49kJ/mol;该反应是气体分子数减小的放热反应,ΔS<0,根据ΔH-TΔS<0,反应才能自发进行,则该反应在低温自发进行;
(3)设CO2的转化量为x,,CO2和CH3OH(g)的体积分数之比变为1:3,,x=0.75mol;
①则平衡时,v(H2)=;
②;
③A.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,减小,A错误;
B.恒容密闭容器中,充入He,使体系压强增大高,物质浓度不变,平衡不移动 ,不变,B错误;
C.将H2O(g)从体系中分离,生成物浓度减小,平衡正移,增大,C正确;
D.使用催化剂,只能改变反应速率,不能使平衡移动,故不变,D错误;
E.缩小容器体积,物质浓度增大,反应体系压强增大,平衡往气体减小方向移动,故平衡正移,增大,E正确;
答案选CE。
(4)①由图可知,温度为320℃时,甲醇的选择性较高,二氧化碳的转化率较高,则生成CH3OH的最佳温度约为320℃;
②温度升高,CO2转化率升高,但产物CH3OH含量降低,说明温度升高,反应速率加快,CO2转化率升高,但甲醇选择性降低,副反应也增多,甲醇含量降低。
考向8 水溶液中的离子反应与平衡的综合考查(非选择题)
71.(2023-2024高二上·广东汕头·期中)表格是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃),回答下列各题。
酸
CH3COOH
HNO2
HCN
HClO
电离平衡常数(Ka)
1.8×10-5
4.6×10-4
5×10-10
3×10-8
(1)可以证明醋酸是弱酸的事实是 (填字母序号)。
A.醋酸和水能以任意比例混溶
B.在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子
C.醋酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体
D.1mol⋅L﹣1的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
E.等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应,醋酸消耗的氢氧化钠更多
(2)结合表中给出的电离常数回答下列问题:
①上述四种酸中,最强、最弱的酸分别是 、 (用化学式表示)。
②下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是 。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸 E.加氢氧化钠固体
③依表格数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应,如果不能反应说出理由,如果能发生反应请写出相应的离子方程式 。
(3)已知草酸是一种二元弱酸,其电离常数K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5,试从电离平衡移动的角度解释K1>K2的原因 。
(4)已知水溶液中c(H+)和c(OH﹣)的关系如图所示:
①图中A、B、C、D四点对应的水的离子积常数由大到小的顺序是 。
②若A点到E点,可采用的措施是 (填序号,下同);促进水的电离平衡正向移动的措施是 。
a.升温 b.加入少量的盐酸 c.加入少量的NaOH
【答案】(1)BE
(2) HNO2 HCN BE CH3COOH+ClO-=CH3COO-+HClO
(3)第一步电离产生氢离子,增大了溶液中氢离子浓度,HC2H++C2向左移动,故K1>K2
(4)B>C>A=D c a
【详解】(1)A.醋酸和水能以任意比例混溶,说明醋酸的溶解性强,则不能说明醋酸是弱酸;
B.在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子,说明醋酸部分电离,故B正确;
C.醋酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体,说明醋酸的酸性大于碳酸,不能说明醋酸部分电离,故C错误;
D.1mol⋅L﹣1的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色,说明醋酸电离出氢离子而使溶液呈酸性,则不能说明醋酸是弱酸;
E.等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应,醋酸消耗的氢氧化钠更多,HCl是强电解质,则醋酸部分电离,故E正确;
故答案为:BE。
(2)①相同温度下,酸的电离平衡常数越大,根据电离平衡常数知,最强7、HCN,故答案为:HNO2;HCN;
②A.升高温度促进醋酸电离,醋酸的电离程度增大,故A错误;
B.加水稀释促进醋酸电离,醋酸的电离程度增大,故B正确;
C.加少量的CH3COONa固体,醋酸根离子浓度增大,则醋酸电离程度减小;
D.加少量冰醋酸,醋酸浓度增大,故D错误;
E.加氢氧化钠固体,氢氧化钠和氢离子反应而促进醋酸电离,电离平衡常数不变;
故答案为:BE;
③由于醋酸酸性强于次氯酸,复分解反应中较强酸能和较弱酸的盐反应生成较弱酸7COOH+ClO﹣=CH3COO﹣+HClO,故答案为:CH3COOH+ClO﹣=CH5COO﹣+HClO。
(3)草酸的一级电离方程式H2C2O3⇌H++HC2,第一步电离产生氢离子,使电离平衡HC2⇌H++C2向左移动,故K1>K2,故答案为:第一步电离产生氢离子,增大了溶液中氢离子浓度HC2⇌H++C2向左移动,故K3>K2。
(4)①水的电离吸热,升高温度促进水电离,温度相同,温度:A点=D点<C点<B点、B、C、D四点对应的水的离子积常数由大到小的顺序是B>C>A=D,故答案为:B>C>A=D;
②若A点到E点,温度不变+)减小、c(OH﹣)增大,可采用的措施是c、升高温度都能促进水电离平衡正向移动的措施是,故答案为:c;a。
72.(2023-2024高二上·天津·期中)25℃时,三种酸的电离平衡常数如下:
化学式
电离平衡常数
,
(1)一般情况下,当温度升高时, (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)下列三种离子结合H+能力最强的是 (填序号)。
A. B. C.
(3)下列反应不能发生的是_______(填序号)。
A.
B.
C.
D.
(4)用蒸馏水稀释的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是_______(填序号)。
A. B. C. D.
(5)已知水的电离平衡曲线如图示
图中五点Kw间的关系是 。若从A点到D点,可采用的措施是 。(填序号)
a.升温 b.加入少量的盐酸 c.加入少量的
(6)B点所示的温度下的pH=8的Ba(OH)2溶液与常温下的pH=5的稀盐酸混合,并保持恒温,欲使混合溶液pH=6,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为 。
【答案】(1)增大
(2)a
(3)CD
(4)B
(5) B>C>A=E=D BC
(6)1:10
【详解】(1)升高温度能促进弱电解质的电离,所以当温度升高时,增大;
(2)电离平衡常数越大,越易电离,溶液中离子浓度越大,则酸性强弱为:CH3COOH>H2CO3>HClO>,酸根离子对应的酸的酸性越强,酸根离子结合氢离子的能力越弱,则四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是:>ClO->>CH3COO-,则答案选a;
(3)通过比较电离常数可知,酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>;
A.酸性:CH3COOH>H2CO3,所以CH3COOH能够制取碳酸,该反应能够发生,A项不选;
B.酸性:CH3COOH>HClO,CH3COOH能够制取HClO,该反应能够发生,B项不选;
C.酸性:H2CO3>HClO,HClO的酸性小于碳酸,该反应无法发生,C项选;
D.酸性:H2CO3>HClO>,碳酸与次氯酸根离子反应只能生成碳酸氢根离子,不会生成,该反应不能发生,D项选;
答案选CD;
(4)A.加水促进醋酸电离,则溶液中增大而减小,则减小,=,则减小,A项不选;
B.加水促进醋酸电离,则溶液中增大而减小,则增大,=,故增大,B项选;
C.随着水的加入,溶液中减小而不变,故的值减小,C项不选;
D.=,随着水的加入,溶液中减小而不变,故的值减小,即的值减小,D项不选;
答案选B;
(5)Kw只随温度变化而变化,故当温度相同时,Kw相同,而温度升高促进水的电离,则Kw增大,故五点Kw间的关系是B>C>A=E=D;
从A点到D点,H+浓度增大,而OH-浓度减小;
A.从A点到D点,温度相同,不可能是升温,A项不选;
B.加入少量的盐酸,溶液中H+浓度增大,可从A点到D点,B项选;
C.加入少量的,水解使溶液显酸性,H+浓度增大,可从A点到D点,C项选;
答案选BC;
(6)由图可知,B点所示的温度下,水电离出的H+、OH-的浓度为10-6mol/L,该温度下,水的pH=6,Kw=10-12,pH=8的Ba(OH)2溶液与常温下的pH=5的稀盐酸混合,并保持恒温,欲使混合溶液pH=6,说明酸碱恰好完全反应,pH=8的Ba(OH)2溶液中OH-的浓度为10-4mol/L,pH=5的稀盐酸中H+的浓度为10-5mol/L,Ba(OH)2溶液中OH-浓度与稀盐酸中H+浓度之比为10:1,二者恰好完全反应,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为1:10。
73.(2023-2024高二上·辽宁葫芦岛·期中)是一种重要的化工原料,25°C时,,;:,。
(1)写出硫化氢在水中的电离方程式: (写出第一步电离即可)。
(2)常温下,将10 mL 0.1 mol·L 溶液和10 mL 0.1 mol·LHCl溶液混合,混合后溶液的pH (填“大于”或“小于”)7,溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为 。
(3)常温下,水溶液中和的浓度变化如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.将硫化氢通入水中,溶液中的变化:a→b
B.b点溶液中可大量存在的离子:,,、
C.将硫氢化钾固体加到水中,水的电离程度减小
D.c点时加入少量硫化钠固体,最终不变
(4)常温下,实验室常用硫酸铜溶液除去硫化氢,其反应原理为,该反应的平衡常数为 (保留3位有效数字)。
(5)硫化物也常用于除去废水中的重金属离子。向含的废水中加入沉淀剂FeS,发生反应的离子方程式为 ,当反应达到平衡时, 。
【答案】(1)
(2) 大于
(3)AD
(4)
(5)
【详解】(1)硫化氢是弱电解质,在水溶液中主要电离为HS-、H+,电离方程式为;
(2)等浓度、等体积的Na2S和HCl反应生成等物质的量浓度的NaCl、NaHS,H2S的,其,则,HS-的电离程度弱于其水解程度,溶液显碱性;因为HS-的电离程度弱于其水解程度且其电离和水解都是微弱的,因此溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为;
(3)硫化氢是弱电解质,在水溶液中主要电离为HS-、H+,溶液中氢离子浓度增大、氢氧根离子浓度减小,A正确;
Fe3+会将S2-氧化,二者不能大量共存,B错误;
根据第2问解析,HS-的电离程度弱于其水解程度,将硫氢化钾固体加到水中,水的电离程度增大,C错误;
,温度不变则最终不变,D正确;
(4)①
②
③
④
则①=②+③-④,①的平衡常数为;
(5)<,则向含的废水中加入沉淀剂FeS,FeS转化为CuS,离子方程式为;当反应达到平衡时,。
74.(2023-2024高二上·安徽淮北·期中)弱电解质的电离平衡在生产、生活、科学研究中具有重要的意义。
Ⅰ.已知25℃时,物质的量浓度为的MOH溶液中,。
(1)MOH的电离方程式为 。
(2)已知电离度,MOH的电离度 ,其电离平衡常数 。
Ⅱ.已知T℃时,。
(3)在该温度下,将20mLHA溶液和20mLHB溶液分别与20mL溶液混合,实验测得产生气体的体积V随时间t变化的曲线如图所示。两种溶液产生气体的速率存在明显差异的原因是 。
(4)向NaA溶液中滴加HB溶液,发生反应:,该反应的平衡常数 。
Ⅲ.水是弱电解质,电离程度很小,其电离平衡曲线如图所示。
(5)图中A、B、C三点的大小关系是 。
(6)向B点溶液中加入NaOH固体,保持温度不变,使溶液中,该溶液的pH为 ,溶液中由水电离产生的 。
【答案】(1)
(2)
(3)HB的酸性强于HA
(4)
(5)
(6) 10
【详解】(1)25℃时,物质的量浓度为的MOH溶液中,,则MOH部分电离,为弱碱,;
(2)的MOH溶液中,,MOH的电离度,其电离平衡常数;
(3)等浓度的酸溶液中氢离子浓度越大,反应速率越快,由图可知,HB反应速率更快,则说明HB的酸性强于HA;
(4)平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比;,该反应的平衡常数;
(5)电离常数和温度有关,升高温度促进水的电离,则A、B、C三点的大小关系是;
(6)由图可知,B点溶液中;溶液中,则pOH=2,该溶液的pH=12-2=10,溶液中由水电离产生的。
75.(2023-2024高二上·四川凉山·期中).根据表中数据,完成下列填空。
物质
HCOOH
HCN
H2CO3
电离常数(常温下)
(1)常温下,0.1 mol/L的HCN溶液中,约为 。
(2)常温下,在相同浓度的HCOOH和HCN溶液中,溶液导电能力更强的是 溶液(填化学式)。根据电离平衡常数判断,以下反应不能进行的是 。
A.
B.
C.
D.
.将等pH、等体积的CH3COOH溶液和HNO2溶液分别加水稀释,溶液pH随加水稀释倍数的变化如图所示。
(3)电离平衡常数: (填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)常温下,a点由水电离的浓度为 mol/L。
(5)a、b、c三点水的电离程度由大到小的顺序为 ,c、d两点的溶液分别与NaOH恰好中和,消耗NaOH物质的量更多的是 点。
(6)25℃时,pH=3的盐酸和pH=12的NaOH溶液混合后溶液的pH=11,则 。
【答案】(1)
(2) HCOOH B
(3)小于
(4)
(5) c>b>a d
(6)9∶2
【详解】(1)已知Ka(HCN)= ,0.1 mol/L的HCN溶液中,约为;
(2)电离常数越大,电离程度越大,酸性越强,由表已知Ka(HCOOH)> Ka(HCN),则酸性:HCOOH> HCN,相同浓度的HCOOH和HCN溶液中,溶液导电能力更强的是HCOOH;由表可知酸性:HCOOH> H2CO3> HCN>,
A.由酸性:HCOOH> HCN ,根据强酸制取弱酸原理,反应能发生,故A不符合题意;
B.酸性:< HCN,不能发生,故B符合题意;
C.酸性:H2CO3> HCN ,能发生,故C不符合题意;
D.酸性:HCOOH> ,能发生,故D不符合题意;故选B;
(3)由图可知,加水稀释相同倍数时,CH3COOH溶液的pH较小,说明稀释促进CH3COOH电离程度大于HNO2,则酸性:CH3COOH< HNO2,电离平衡常数:小于;
(4)常温下,a点pH=3,弱酸电离出c(H+)=10-3mol/L,则溶液中,由水电离的浓度等于OH-浓度,即1.0×10-11 mol/L;
(5)加入酸抑制水的电离,酸性越强水的电离程度越小,则a、b、c三点水的电离程度由大到小的顺序为c>b>a,由于酸性:CH3COOH< HNO2,等pH时c(CH3COOH)>c(HNO2),c、d两点的溶液分别与NaOH恰好中和,由n(CH3COOH)>n(HNO2)可知,消耗NaOH物质的量更多的是d点;
(6)混合后溶液的pH=11,说明NaOH过量,溶液中,则有,则9∶2。
76.(2023-2024高二上·新疆·期中)某化学学习小组为研究HA、HB和MOH的酸碱性的相对强弱,设计以下实验:将pH=2的两种酸溶液HA、HB和pH=12的MOH碱溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH的变化与溶液体积的关系如图,根据所给的数据,请回答下列问题:
(1)HA为 酸,HB为 酸(填“强”或“弱”),若c=9,则MOH为 (填“强”或“弱”)碱;
(2)若c=9,则将pH=2的HB与pH=12的MOH等体积混合后,溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性;
(3)若c=9,稀释后的三种溶液中,由水电离的氢离子浓度的大小顺序为 (用酸、碱化学式表示);
(4)常温下,取pH=2的HA、HB各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应后两溶液的pH均变为4,设HA中加入的Zn质量为m1,HB中加入的Zn质量为m2,则m1 m2(选填“<”、“=”或“>”)。
【答案】(1) 强 弱 强
(2)酸
(3)MOH=HA>HB
(4)<
【详解】(1)将pH=2的稀释1000倍,如果是强酸,稀释后溶液的pH为5;如果是弱酸,稀释过程中促进弱酸电离,稀释后溶液的pH小于5,根据图象知,HA是强酸、HB是弱酸,将pH=12的MOH碱溶液稀释1000倍,若c=9,说明MOH是强碱,故答案为:强;弱;强;
(2)若c=9,说明MOH是强碱,HB为弱酸,则将pH=2的HB与pH=12的MOH等体积混合后,反应后HB又电离出氢离子溶液显酸性,故答案为:酸;
(3)将pH=12的MOH碱溶液稀释1000倍,若c=9,说明MOH是强碱,酸或碱都抑制水电离,酸中氢离子浓度或碱中氢氧根离子浓度越大,其抑制水电离程度越大,稀释后的溶液中,HB中氢离子浓度大于HA,HA中氢离子浓度等于MOH中氢氧根离子浓度,所以抑制水电离程度:MOH=HA<HB,所以溶液中水电离出氢离子浓度大小顺序是MOH=HA>HB;故答案为:MOH=HA>HB;
(4)HA是强酸、HB是弱酸,常温下,取pH=2的HA、HB各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中HB继续电离出氢离子,要使反应后溶液pH仍然相等,说明HA中参加反应的氢离子物质的量小于HB,所以与HA反应的锌质量小于HB,故答案为:<。
77.(2023-2024高二上·四川成都·期中)某课外兴趣小组用的NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,实验操作如下:①向溶液中加入1~2滴指示剂;②取25.00mL待测溶液放入锥形瓶中;③用氢氧化钠溶液滴定至终点;④重复以上操作;⑤配制250mL NaOH标准溶液;⑥根据实验数据计算盐酸的物质的量浓度。回答下列问题:
(1)实验过程中正确的操作顺序是 (填序号),该滴定实验所选指示剂为 。
(2)判断达到滴定终点方法:
(3)用上述的NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,读取标准液时,滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,其他操作正确,待测液的浓度 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)该小组某一次滴定操作中,碱式滴定管的始终液面如图所示,则本次滴入的NaOH溶液的体积为 mL。
(5)该小组学生某4次实验的有关数据分别记录如表:
滴定次数
待测HCl溶液
NaOH的体积
滴定前刻度
滴定后刻度
第一次
25.00
2.10
28.01
第二次
25.00
1.66
30.50
第三次
25.00
0.25
26.34
第四次
25.00
0
26.00
某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积。他的计算 (填“合理”或“不合理”),理由是 。依据表中数据列式计算该HCl溶液的物质的量浓度为 。
【答案】(1) ⑤②①③④⑥ 酚酞试液
(2)滴入最后半滴氢氧化钠溶液,指示剂变为浅粉色,且半分钟不褪色
(3)偏小
(4)26
(5) 不合理 第二次滴定时消耗溶液的体积明显偏大,该值应舍去 0.1040mol/L
【分析】通过设计酸碱中和滴定实验进行滴定测定,并分析滴定误差,计算待测液浓度,据此作答。
【详解】(1)实验操作顺序为:⑤配制250mL标准溶液;②取25.00mL待测溶液放入锥形瓶中;①向溶液中加入1~2滴指示剂;③用氢氧化钠溶液滴定至终点;④重复以上操作;⑥根据实验数据计算盐酸的物质的量浓度;该滴定实验为强酸强碱的滴定,所选指示剂为酚酞试液(或甲基橙溶液),答案:⑤②①③④⑥、酚酞试液;
(2)滴定终点方法为滴入最后半滴氢氧化钠溶液,指示剂变为浅粉色,且半分钟不褪色;
(3)读取标准液时,滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,其他操作正确,则标准液的体积读数偏小,测得待测液的浓度偏小;
(4)根据图中读数进行计算,本次滴入的盐酸体积为26.00mL-0.00mL=26.00mL;
(5)根据4次实验的有关数据可知消耗NaOH溶液的体积分别为28.01mL-2.10 mL=25.91mL、30.50mL-1.66 mL=28.84mL、26.34mL-0.25mL=26.09mL,26.00mL-0.00 mL=26.00mL,第二次滴定时消耗溶液的体积明显偏大,该值应舍去,平均体积为26.00mL,计算该HCl溶液的物质的量浓度为=0.1040mol/L,答案:不合理;第二次滴定时消耗溶液的体积明显偏大,该值应舍去;0.1040mol/L。
78.(2023-2024高二上·福建三明·期中)乙酸、碳酸、次氯酸、草酸在生产、生活及医药方面有广泛用途。
回答下列问题:
I.已知25℃时,H2SO3、H2CO3、HClO和CH3COOH的电离平衡常数如下:
化学式
H2SO3
H2CO3
HClO
CH3COOH
电离平衡常数()
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
4.0×10-8
1.8×10-5
(1)0.1 mol·L的下列四种溶液,pH由小到大的顺序是 (填标号)。
A.Na2CO3 B.CH3COONa C. NaClO D.NaHSO3
(2)0.1 mol·L NaHCO3的溶液中c(OH-)>c(H+),结合数据用化学用语解释原因: 。
(3)向NaClO溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为 。
(4)向NaClO溶液中分别加入下列物质,能增大c(HClO)的是_______(填标号)。
A.CH3COOH B.SO2 C.NaHCO3 D.NaOH
Ⅱ.乙二酸(H2C2O4)俗称草酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。
(5)室温下,测得0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液的pH =1.3,写出草酸的电离方程式 。
(6)草酸溶液中各粒子的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示:
①向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.5时发生的主要反应的离子方程式是 。
②0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液中,下列粒子浓度关系正确的是 (填序号)。
a.c(K+)+c(H+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(OH-)
b.c(K+)>c(HC2O) > c(C2O) > c(H2C2O4)
c.c(K+)=c(HC2O) + c(C2O)+c(H2C2O4)
【答案】(1)DBCA
(2)HCO的电离常数为Ka2=4.7×10-11,HCO其水解常数:,HCO的水解程度大于其电离程度
(3)ClO−+H2O+CO2=HCO+HClO
(4)A
(5)H2C2O4H++HC2O、HC2OC2O+H+
(6) H2C2O4+OH−=HC2O+H2O bc
【详解】(1)图表数据分析,电离程度判断酸性:H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HClO,水解程度:Na2CO3溶液>NaClO溶液>CH3COONa溶液>NaHSO3溶液,则0.1 mol·L−1的下列四种溶液,pH由小到大的顺序为:DBCA,故答案为:DBCA;
(2)的电离常数为Ka2=4.7×10-11,其水解常数:,的水解程度大于其电离程度,因此溶液中c(OH-)>c(H+),故答案为:的电离常数为Ka2=4.7×10-11,其水解常数:,的水解程度大于其电离程度;
(3)向NaClO溶液中通入少量CO2,H2CO3 酸性大于HClO大于,所以反应生成次氯酸和碳酸氢钠,不能生成二氧化碳,反应的离子方程式为:,故答案为:;
(4)A.NaClO溶液中存在水解平衡:,加入CH3COOH后,c(OH-)降低,平衡正向移动,c(HClO)增大,故A项正确;
B.NaClO溶液中存在水解平衡:,加入SO2后,HClO与SO2反应,c(HClO)减小,故B项错误;
C.NaClO溶液中存在水解平衡:,加入NaHCO3后,水解程度比大,抑制水解,c(HClO)减小,故C项错误;
D.NaClO溶液中存在水解平衡:,加入NaOH后,c(OH-)增大,平衡逆向移动,抑制水解,c(HClO)减小,故D项错误;
故答案为:A;
(5)室温下,测得0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液的pH =1.3,为二元弱酸,多元弱酸分步电离,电离方程式为:、,故答案为:、;
(6)①由图可知,向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.5时,H2C2O4与OH-反应生成,发生的主要反应的离子方程式是:,故答案为:;
②0.1mol/LKHC2O4溶液中:
a.0.1mol/LKHC2O4溶液中,阳离子有:c(K+)、c(H+),阴离子有:、 、c(OH-),根据电荷守恒有:c(K+)+ c(H+)=c()+ 2c()+c(OH-) ,故a项错误;
b.由图像可知,表示曲线达到最高点时,即刚好生成KHC2O4溶液,此时溶液显酸性,说明的电离程度大于水解程度,故有c() >c(H2C2O4),因此溶液中c(K+) >c()>c() >c(H2C2O4),故b项正确;
c.根据物料守恒有:c(K+)=c()+ c()+ c(H2C2O4),故c项正确;
故答案为:bc。
79.(2023-2024高二上·湖北武汉·期中)25℃时,几种弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
X
Y
电离平衡常数
试回答下列问题:
(1)一般情况下,当温度升高时, (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)X和Y是甲酸(HCOOH)或乙酸(),常温下,测得同浓度的甲酸溶液和乙酸溶液的pH,甲酸pH更小,请写出Y的电离方程式: 。
(3)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释的过程中,下列表达式的数值变大的是_______(填字母)。
A. B.c(H+)
C.c(CH3COOH) D.c(CH3COO-)
(4)向0.1 mol/L HCOOH溶液中滴加相同浓度的NaOH溶液,当溶液中c(HCOOH):c(HCOO-)=5:9时,此时溶液的pH= 。
(5)25℃时,在体积为的的溶液中,加入体积为的的溶液。若反应后溶液的,(反应后溶液体积等于NaOH溶液与溶液的体积之和),则 。
【答案】(1)增大
(2)HCOOHH++HCOO-
(3)A
(4)4
(5)2:9
【详解】(1)电离是吸热过程,当温度升高时,平衡正向移动,增大,故答案为增大。
(2)X和Y是甲酸(HCOOH)或乙酸(),常温下,测得同浓度的甲酸溶液和乙酸溶液的pH,甲酸pH更小,电离平衡常数越大酸性越强,所以Y为HCOOH,HCOOH的电离方程式为HCOOHH++HCOO-;故答案为HCOOHH++HCOO-。
(3)稀释CH3COOH,促进CH3COOH电离,c(CH3COOH)减小,但其电离增大程度小于溶液体积增大程度,则溶液中c(CH3COO−)、c(H+)都减小,温度不变水的离子积常数不变,则c(OH−)增大,
A. 温度不变电离平衡常数不变,加水稀释CH3COOH,促进CH3COOH电离,c(CH3COOH)减小,但其电离增大程度小于溶液体积增大程度,则溶液中c(CH3COO−)、c(H+)都减小,Ka=,则增大,故A正确;
B.加水稀释CH3COOH,促进CH3COOH电离,但其电离增大程度小于溶液体积增大程度,则溶液中c(H+)减小,故B错误;
C.加水稀释CH3COOH,促进CH3COOH电离,溶液体积增大,则c(CH3COOH)减小,故C错误;
D.加水稀释CH3COOH,促进CH3COOH电离,c(CH3COOH)减小,但其电离增大程度小于溶液体积增大程度,则溶液中c(CH3COO−)减小,故D错误;
故答案选A。
(4)向0.1mol/L HCOOH溶液中滴加相同浓度的NaOH溶液,当溶液中c(HCOOH):c(HCOO−)=5:9时,,此时溶液的pH=4,
故答案为4。
(5)25℃时,在体积为V1的pH=12的Ba(OH)2溶液中,体积为V2的pH=3的NaHSO4溶液中,c(H+)=0.001mol/L,若反应后溶液的pH=11,混合溶液中c(OH−)=,V1:V2=2:9,故答案为2:9。
80.(2023-2024高二上·广东广州·期中)酸碱的研究具有重要意义。
I.25℃时,三种酸的电离平衡常数如表所示。
化学式
HClO
电离平衡常数
(1)浓度均为0.1mol/L的、HClO、溶液中,由大到小的排列是 。
(2)亚磷酸为二元酸,其电离方程式为 是 (填“酸式盐”、“碱式盐”或“正盐”)。
II.常温下,浓度均为、体积均为的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示。
(3)MOH的电离程度c点 d点(填“>”,“<”或“=”)
(4)加水稀释过程中,ROH溶液中下列表达式的数值变大的是________(填字母)。
A. B. C. D.
(5)时,MOH和ROH溶液中, (填“>”,“<”或“=”)
(6)时,MOH和ROH两种溶液中,水电离的的比值是 。
【答案】(1)>>HClO
(2) 、 正盐
(3)=
(4)C
(5)=
(6)1:10
【详解】(1)相同温度下电离常数越大、电离能力越大,等物质的量浓度的酸提供的氢离子浓度越大、酸性越强,据表格知,酸性排序为:>>HClO,则浓度均为0.1 mol/L的、HClO、溶液中,由大到小的排列是:>>HClO。
(2)亚磷酸()为二元酸,则亚磷酸分子最多能电离出两个氢离子、是正盐,的电离方程式为:、。
(3)由图示可知,当V=0mL时,=0,则MOH溶液的pH=13,可以看出MOH为强碱,强电解质不存在电离平衡,所以c点与d点电离程度相同。
(4)由图示可知,当V=0mL时,=0,则ROH溶液的pH<13,可以看出ROH为弱碱,加水稀释过程中,ROH的电离程度增大,但、和c(ROH)都减小,Kb=不变,增大,不变,故选C。
(5)MOH和ROH溶液中,电荷守恒为c(OH-)=c(H+)+c(M+),c(OH-)=c(H+)+c(R+),因为两个溶液中氢离子浓度相同,氢氧根浓度也相同,所以c(R+)=c(M+)。
(6)碱性MOH>ROH,当=2时,MOH和ROH两种溶液中对应的pH分别为11、10,而这里的氢离子浓度就是水电离产生的,故水电离的c(OH-)的比值是1:10。
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