内容正文:
当湖高级中学高二年级第一学期第一次阶段性测试
化学试题卷
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,1~10每小题2分,11~20每小题3分,共50分)
1. 下列物质属于弱电解质的是
A. CO2 B. H2O C. HNO3 D. NaOH
2. 下列反应的能量变化与其它三个不相同的是
A. 铝粉与氧化铁的反应 B. 氯化铵与氢氧化钡的反应
C. 镁条与稀盐酸反应 D. 钠与冷水反应
3. 下列说法正确的是
A. 石墨与金刚石之间的转化是物理变化
B.
C. 金刚石的稳定性强于石墨
D. 断裂1mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石的化学键吸收的能量少
4. 根据热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297.23kJ•mol-1,下列说法不正确的是
A. 加入合适的催化剂,可增加单位质量的硫燃烧放出的热量
B. 1molSO2(g)能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和
C. S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1=-Q1kJ•mol-1;Q1的值大于297.23kJ•mol-1
D. 足量的硫粉与标准状况下1L氧气反应生成1L二氧化硫气体时放出的热量小于297.23kJ
5. 下列指定溶液中,一定能大量共存的是
A. 强碱性溶液中:、、、
B. 使甲基橙变红的溶液:、、、
C. 溶液:、、、
D. 室温下水电离出的的溶液中:、、、
6. 用已知浓度的标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列说法正确的是
A. 达到滴定终点时,与恰好完全反应,
B. 当接近滴定终点时,极少量的酸会引起溶液的pH突变
C. 石蕊溶液可作为本实验的指示剂
D. 若以甲基橙为指示剂,滴定终点的现象是溶液由橙色变为黄色
7. 下列事实中,能用勒夏特列原理解释的是
A 配制FeSO4溶液时,加入一些铁粉
B. 500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
C. 实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D. 由H2、I2(g)、HI组成的平衡体系,加压后颜色加深
8. 在密闭容器发生下列反应aA(g)⇌cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是
A. a<c+d B. 平衡向正反应方向移动
C. D的体积分数变大 D. A的转化率变大
9. 在密闭容器中进行反应:,有关下列图像说法不正确的是
A. 依据图可判断正反应为放热反应
B. 在图中,虚线可表示使用了催化剂
C. 若正反应的,图可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D. 由图中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的
10. 关于熵变和焓变的理解,下列说法正确的是
A. 绝热体系中,自发过程向着熵增方向进行
B. 水凝结成冰的过程中
C. 反应能否自发进行与温度有关,一般高温时的影响为主
D. 能够自发进行的反应一定是放热的反应
11. 一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是
A. a、b、c三点溶液的pH:c<a<b
B. a、b、c三点CH3COOH的电离程度:c<a<b
C. 用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,测量结果可能偏小
D. a、b、c三点溶液用1 mol·L-1 NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积:c<a<b
12. 室温下,次氯酸、碳酸和亚硫酸电离常数
弱电解质
电离常数(Ka)
HClO
Ka=4.7×10-8
H2CO3
Ka1=4.2×10-7
Ka2=5.6×10-11
H2SO3
Ka1=1.54×10-2
Ka2=1.02×10-7
下列微粒在溶液中不能大量共存的是
A. 、 B. ClO-、 C. 、 D. HClO、
13. 将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水稀释,下列各量保持增大的是①c(H+) ②c(F-) ③c(OH-) ④Ka(HF) ⑤KW ⑥ ⑦
A. ①⑥ B. ②④ C. ③⑦ D. ④⑤
14. 常温下,关于溶液的稀释,下列说法正确的是
A. pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B. pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
C. 将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2L,pH=13
D. pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
15. 下列说法不正确的是
A. 的溶液不一定呈碱性
B. 中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量相同
C. 相同温度下,pH相等的盐酸、溶液中,相等
D. 将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH变小但仍保持中性
16. 某温度下,和的电离常数分别为和。将和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线Ⅰ代表溶液
B. 溶液中水的电离程度:b点>c点
C. 从c点到d点,溶液中保持不变(其中、分别代表相应的酸和酸根离子)
D. 相同体积a点的两溶液分别与恰好中和后,溶液中相同
17. 反应 ,在温度为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.
B. X、Y两点的反应速率:X>Y
C. X、Z两点气体的颜色:X深,Z浅
D. Y、Z两点对应的平衡常数相等
18. 在一个容积不变的密闭容器中发生反应:,其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。
700
800
850
1000
1200
K
2.6
2.9
4.0
4.7
56
下列说法不正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 时,压缩容积,平衡逆向移动
C. 温度从增加到,容器内压强增大
D. 时向容器中充入和,达到平衡时A的体积分数为25%
19. 二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.
II.
向容积为的密闭容器中投入和,不同温度下,测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是
温度()
400
500
600
乙烷转化率()
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性()
92.6
80.0
61.8
注:乙烯选择性
A. 反应活化能:
B. 时,反应I的平均速率为:
C. 其他条件不变,平衡后及时移除,可提高乙烯的产率
D. 其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙烷转化率
20. 羰基硫(COS)是以煤、石油、天然气为原料生产的化工原料气中有机硫的主要形式。COS催化水解的反应为:,在相同恒温恒容容器、相同投料比、相同时间内,测得不同温度及不同催化剂下水解反应的转化率如图所示。下列说法正确的是
A. 以浓度表示的该段时间内平均反应速率:
B. 线段上的点均是平衡点,点较点转化率降低的原因是平衡移动
C. 任何温度下,的催化效果都比好
D. 时,相较于,使用做催化剂,达平衡时的体积分数更大
二、非选择题(本大题共有4小题,共50分)
21. 把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ:①
途径Ⅱ:先制成水煤气:②
再燃烧水煤气:③
④
(1)则途径Ⅰ放出的热量①_______(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量;与、、的数学关系式是②_______。
(2)水蒸气与足量红热的炭即产生水煤气:,
①该反应在_______(填“高温”或“低温”)下能自发进行。
②写出该反应的平衡常数表达式_______。
③温度升高平衡常数_______(填“增大”“减小”或“不变”),恒温恒容条件下,再投入,平衡向_______方向移动,达到新平衡时与原平衡状态相比_______(填“增大”“减小”或“不变”)
(3)一定条件下,和发生反应时,生成、或HCHO的能量变化如下图所示[反应物和生成物略去]。
在有催化剂作用下,与反应主要产物为①_______;无催化剂时,升高温度更有利于提高_______的产率。
22. 亚氯酸钠具有强氧化性,主要用于漂白、消毒、水处理等方面。如图装置可以制备亚氯酸钠,并对其纯度进行测定。
已知:A中制取的通入B中与在酸性条件下反应生成气体(易溶于水)。
回答下列问题:
(1)装置C中发生反应离子方程式为①_______,装置C采用冷水浴的原因为②_______。
(2)取a克装置C中的晶体,加水溶解,配成100mL溶液。取20.00mL加入稀硫酸酸化的足量的新制KI溶液中充分反应,再加入_______作指示剂,用浓度为的硫代硫酸钠标准溶液滴定,滴定终点时消耗硫代硫酸钠溶液V mL(已知:)。
(3)滴定过程中眼睛应注视_______,滴定终点时,准确记录读数。
(4)滴定终点的现象为_______
(5)晶体中(相对分子量为M)的质量分数为_______(用含a、b、M和V字母的式子表示)。
(6)下列因素引起质量分数偏高的是_______(填字母)。
A.滴定前无气泡,滴定后有气泡
B.滴定前平视读数,滴定后仰视读数
C.量取待测液时,液体溅出瓶外
D.滴定管水洗后未用标准液润洗
E.配制标准液时,硫代硫酸钠固体中混有杂质(杂质不与反应)
23. 完成下列内容
(1)写出下列物质在水溶液中的电离方程式
①_______ ②_______。
(2)某温度(t℃)时,水的,则该温度_______(填“>”“<”或“=”)25℃;
(3)在题(2)温度下,的溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”);
(4)25℃时,下列5种溶液,水电离出的由大到小的关系是(填序号)_______。
①盐酸②③④(氨水) ⑤NaOH
(5)25℃时,的盐酸中水的电离程度_______(填“大于”“小于”或“等于”)的溶液中水的电离程度。
24. 的资源化利用能有效助力“碳中和”和“碳达峰”,工业上用与催化合成甲醇,相关反应如下:
相关反应
化学平衡常数
i
ii
iii
(1)_______(用含、的代数式表示)。
(2)一定温度下,向2L的恒容密闭容器中充入和,只发生反应i和ii,经过10min后达到平衡状态,测得平衡时气体的压强是开始时的0.7倍,的平衡转化率为。
①0~10min内用表示的平均反应速率_______。
②平衡时_______。
③该温度下反应ii的化学平衡常数_______。
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当湖高级中学高二年级第一学期第一次阶段性测试
化学试题卷
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,1~10每小题2分,11~20每小题3分,共50分)
1. 下列物质属于弱电解质的是
A. CO2 B. H2O C. HNO3 D. NaOH
【答案】B
【解析】
【分析】在水溶液中或熔融状态下不能够完全电离的电解质叫做若电解质。
【详解】A.CO2在水溶液中或熔融状态下不能够电离,为非电解质,A不符合题意;
B.H2O在水溶液中或熔融状态下能够部分电离,为弱电解质,B符合题意;
C.HNO3为一种强酸,在水溶液中或熔融状态下能够完全电离,为强电解质,C不符合题意;
D.NaOH为一种强碱,在水溶液中或熔融状态下能够完全电离,为强电解质,D不符合题意;
故答案选B。
2. 下列反应的能量变化与其它三个不相同的是
A. 铝粉与氧化铁的反应 B. 氯化铵与氢氧化钡的反应
C. 镁条与稀盐酸反应 D. 钠与冷水反应
【答案】B
【解析】
【详解】铝粉与氧化铁的反应、镁条与稀盐酸反应、钠与冷水反应都是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,氯化铵与氢氧化钡的反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,则氯化铵与氢氧化钡的反应的能量变化与其它三个不相同,故选B。
3. 下列说法正确的是
A. 石墨与金刚石之间的转化是物理变化
B.
C. 金刚石的稳定性强于石墨
D. 断裂1mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石的化学键吸收的能量少
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨转化为金刚石是发生的化学反应,属于化学变化,A错误;
B.由图得石墨能量低于金刚石,可得C(s,石墨)=C(s,金刚石) ∆H>0,B正确;
C.金刚石能量大于石墨的总能量,物质的量能量越大越不稳定,则石墨比金刚石稳定,C错误;
D.依据热化学方程式C(s,石墨)=C(s,金刚石) ∆H>0,断裂1mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石的化学键吸收的能量大,D错误;
故选B。
4. 根据热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297.23kJ•mol-1,下列说法不正确的是
A. 加入合适的催化剂,可增加单位质量的硫燃烧放出的热量
B. 1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和
C. S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1=-Q1kJ•mol-1;Q1的值大于297.23kJ•mol-1
D. 足量的硫粉与标准状况下1L氧气反应生成1L二氧化硫气体时放出的热量小于297.23kJ
【答案】A
【解析】
【详解】A.加入合适的催化剂不会影响反应焓变,即单位质量的硫燃烧放出的热量不变,故A错误;
B.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,所以1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和,故B正确;
C.因物质由固态转变成气态也要吸收热量,所以S(g)+O2(g)→SO2(g)的反应热的数值大于297.23kJ·mol-1,故C正确;
D.热化学方程式的系数只表示物质的量,标准状况下1L氧气的物质的量小于1mol,故放出的热量小于297.23kJ,D项正确。
故选A。
5. 下列指定溶液中,一定能大量共存的是
A. 强碱性溶液中:、、、
B. 使甲基橙变红溶液:、、、
C. 溶液:、、、
D. 室温下水电离出的的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.强碱性溶液中四种离子能共存,A正确;
B.使甲基橙变红的溶液为酸性溶液,碳酸根不能存在,B错误;
C.硝酸根在酸性环境下有强氧化性,能将碘离子氧化,故几种离子不能共存,C错误;
D.室温下水电离出的的溶液中,水的电离受到抑制,可能为酸或碱溶液,若为酸溶液,次氯酸根不能存在,D错误;
故选A。
6. 用已知浓度的标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列说法正确的是
A. 达到滴定终点时,与恰好完全反应,
B. 当接近滴定终点时,极少量的酸会引起溶液的pH突变
C. 石蕊溶液可作为本实验的指示剂
D. 若以甲基橙为指示剂,滴定终点的现象是溶液由橙色变为黄色
【答案】B
【解析】
【详解】A.达到滴定终点时,作指示剂恰好变色的点,若用酚酞作指示剂pH>7,若用甲基橙作指示剂pH<7,故A错误;
B.当接近滴定终点时,极少量的酸会引起溶液的pH突变,此时酸碱指示剂颜色会发生明显变化,故B正确;
C.石蕊的变色范围较宽,且颜色的变化不明显,所以石蕊溶液不能作为本实验的指示剂,故C错误;
D.若以甲基橙为指示剂,滴定终点的现象是溶液由黄色变为橙色,故D错误;
选B。
7. 下列事实中,能用勒夏特列原理解释的是
A. 配制FeSO4溶液时,加入一些铁粉
B. 500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
C. 实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D. 由H2、I2(g)、HI组成的平衡体系,加压后颜色加深
【答案】C
【解析】
【分析】勒沙特列原理为平衡移动原理,存在可逆反应、涉及平衡移动且符合平衡移动原理才能用勒沙特列原理解释。
【详解】A、配制FeSO4溶液时,加入一些铁粉发生反应Fe + 2Fe3+ →3Fe2+,防止Fe2+被氧化,该反应不是可逆反应,不能用勒夏特列原理解释,错误;
B、工业合成氨的反应为放热的可逆反应,升高温度,平衡逆向移动,不利于氨的合成,采用500℃的温度是由于在此温度下,催化剂的活性最高,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,错误;
C、饱和食盐水中含有大量的氯离子,氯气溶于水存在可逆反应:Cl2+H2OHClO+H++Cl-,相当于增加了生成物氯离子的浓度,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向移动,氯气溶解量减小,可以勒夏特列原理解释,正确;
D、反应H2(g)+I2(g)2HI(g)为反应前后气体物质的量不变的反应,加压平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,错误;
8. 在密闭容器发生下列反应aA(g)⇌cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是
A. a<c+d B. 平衡向正反应方向移动
C. D的体积分数变大 D. A的转化率变大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】反应aA(g)⇌cC(g)+dD(g),达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,若平衡不移动,D的浓度变为原来的2倍,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,说明平衡逆向移动;平衡逆向移动,D的体积分数减小;平衡逆向移动,A的转化率减小;增大压强,平衡逆向移动,则a<c+d;故选A。
9. 在密闭容器中进行反应:,有关下列图像说法不正确的是
A. 依据图可判断正反应为放热反应
B. 在图中,虚线可表示使用了催化剂
C. 若正反应,图可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D. 由图中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的
【答案】D
【解析】
【详解】A.依据图可知,当反应达到平衡后,由于升高温度, ,平衡逆向移动,根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,因此可判断正反应为放热反应,故A正确;
B.在图中,最后达到的平衡状态相同,但是达到平衡所需要的时间缩短,由于该反应是气体体积减小的反应,不是改变压强,所以虚线可表示是加入了催化剂,故B正确;
C.若正反应的,升高温度,正逆反应速率都增大,根据平衡移动原理,平衡逆向移动,,故可以用图可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动,故C正确;
D.由于升高温度,气体的平均相对分子质量减小,则说明气体分子数增多,即升高温度,平衡逆向移动,逆向是吸热方向,可推知正反应的,故D错误;
选D。
10. 关于熵变和焓变的理解,下列说法正确的是
A. 绝热体系中,自发过程向着熵增方向进行
B. 水凝结成冰的过程中
C. 反应能否自发进行与温度有关,一般高温时的影响为主
D. 能够自发进行的反应一定是放热的反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.依据复合判据可知,绝热体系中,自发过程向着熵增方向进行,故A正确;
B.水凝结成冰的过程,属于放热过程,即ΔH<0,水凝结成冰,混乱度减小,即ΔS<0,故B错误;
C.依据复合判据可知,反应能否自发进行与温度有关,一般低温ΔH时的影响为主,高温时,ΔS的影响为主,故C错误;
D.反应能否自发进行,不能只根据ΔH或ΔS判断,应根据复合判据判断,故D错误;
答案为A。
11. 一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是
A. a、b、c三点溶液的pH:c<a<b
B. a、b、c三点CH3COOH的电离程度:c<a<b
C. 用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,测量结果可能偏小
D. a、b、c三点溶液用1 mol·L-1 NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积:c<a<b
【答案】C
【解析】
【分析】冰醋酸在加水稀释的过程中,由无离子开始逐渐电离产生离子,且电离大于稀释,所以离子浓度逐渐增大,导电能力逐渐增加;当离子浓度达到最大后继续加水,稀释大于电离,离子浓度逐渐减小,溶液导电能力逐渐降低,据此分析回答。
【详解】A.溶液的导电能力由离子浓度大小决定,由图可以知到c(H+):b>a>c,故pH:c>a>b,A错误;
B.加水体积越大,越利于CH3COOH电离,故电离程度:c>b>a,B错误;
C.用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,相当于稀释a点溶液,向b点靠近,c(H+)增大,pH偏小,C正确;
D.a、b、c三点n(CH3COOH)相同,用NaOH溶液中和时消耗n(NaOH)相同,故消耗V(NaOH):a=b=c,D错误;
故答案选C。
12. 室温下,次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离常数
弱电解质
电离常数(Ka)
HClO
Ka=4.7×10-8
H2CO3
Ka1=4.2×10-7
Ka2=5.6×10-11
H2SO3
Ka1=1.54×10-2
Ka2=1.02×10-7
下列微粒在溶液中不能大量共存的是
A. 、 B. ClO-、 C. 、 D. HClO、
【答案】C
【解析】
分析】
【分析】酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸。由于电离平衡常数:H2SO3>H2CO3>>HClO>,则酸性:H2SO3>H2CO3>>HClO>,根据强酸制取弱酸原理知:
【详解】A.、不会反应而能大量共存,A不符合题意,故A不选;
B.ClO-、不会反应而能大量共存,B不符合题意,故B不选;
C.、CO32-发生反应生成、,不能大量共存,C符合题意,故选C;
D.HClO、不反应而能大量共存,D不符合题意,故D不选。
答案选C。
【点睛】本题考查了电离平衡常数的应用。明确电离平衡常数与酸性强弱关系是解本题关键,弱酸电离平衡常数越大,该酸越容易电离,溶液的酸性就越强。注意HClO具有强氧化性、H2SO3和具有强还原性,所以HClO和H2SO3、不能大量共存。侧重考查学生的分析判断及知识综合运用能力。
13. 将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水稀释,下列各量保持增大的是①c(H+) ②c(F-) ③c(OH-) ④Ka(HF) ⑤KW ⑥ ⑦
A. ①⑥ B. ②④ C. ③⑦ D. ④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】HF是弱电解质,存在弱的电离平衡,向此溶液向加水稀释,促进HF的电离,氢离子、氟离子的物质的量增大,但氢离子、氟离子浓度下降,则c(OH-)增大;又Ka(HF)、KW是温度函数,温度不变,则Ka(HF)、KW不变;Ka/c(F-)=,因为c(F-)减小,则,故正确的有③⑦,答案选C。
14. 常温下,关于溶液的稀释,下列说法正确的是
A. pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B. pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
C. 将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2L,pH=13
D. pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
【答案】C
【解析】
【分析】A.醋酸是弱电解质,在水溶液里存在电离平衡,加水稀释能促进醋酸电离;
B.先计算稀释后溶液中氢离子浓度,再结合水的离子积常数计算水电离出的氢氧根离子浓度,水电离出的氢氧根离子浓度等于水电离出的氢离子浓度;
C.先计算稀释后溶液中氢氧根离子浓度,计算溶液中氢离子浓度,从而确定溶液的pH;
D.酸或碱无论如何稀释都不能转变为碱或酸。
【详解】A.如果醋酸是强电解质,则pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍, pH=5,实际上醋酸是弱电解质,所以稀释后pH<5,故A错误;
B.将pH=4的H2SO4加水稀释100倍,则溶液的pH=6,溶液中c(OH-)=1×10-8 mol·L-1,所以溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-8mol·L-1,故B错误;
C. 将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2L,溶液中c(OH-)=0.1×2×1/2=0.1 mol·L-1,则c(H+)=1×10-13mol·L-1,所以pH=13,故C正确;
D. pH=8的NaOH溶液稀释100倍,溶液仍然是碱性溶液不可能是酸性溶液,其溶液的pH>7,故D错误;
正确选项C。
【点睛】本题考查弱电解质的电离,易错选项为D,注意酸碱稀释过程中溶液接近中性时,要考虑水的电离,为易错点,题目难度中等。
15. 下列说法不正确的是
A. 的溶液不一定呈碱性
B. 中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量相同
C. 相同温度下,pH相等的盐酸、溶液中,相等
D. 将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH变小但仍保持中性
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氧根浓度大于氢离子浓度的溶液呈碱性,的溶液不一定呈碱性,A正确;
B.中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量不相同,氨水需要的HCl的物质的量多,B错误;
C.相同温度下,pH相等的盐酸、溶液中,相同,故相等,C正确;
D. KCl溶液呈中性,将KCl溶液从常温加热至80℃,Kw随温度升高而增大,且均增大,溶液的pH变小但仍保持中性,D正确;
故选B。
16. 某温度下,和的电离常数分别为和。将和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线Ⅰ代表溶液
B. 溶液中水的电离程度:b点>c点
C. 从c点到d点,溶液中保持不变(其中、分别代表相应的酸和酸根离子)
D. 相同体积a点的两溶液分别与恰好中和后,溶液中相同
【答案】C
【解析】
【分析】电离常数HNO2大于CH3COOH,酸性HNO2大于CH3COOH;
A、由图可知,稀释相同的倍数,Ⅱ的变化大,则Ⅱ的酸性比I的酸性强,溶液中氢离子浓度越大,酸性越强;
B、酸抑制水电离,b点pH小,酸性强,对水电离抑制程度大;
C、kw为水的离子积常数,k(HNO2)为HNO2的电离常数,只与温度有关,温度不变,则不变;
D、体积和pH均相同的HNO2和CH3COOH溶液,c(CH3COOH)>c(HNO2)。
【详解】A、由图可知,稀释相同的倍数,Ⅱ的变化大,则Ⅱ的酸性比I的酸性强,Ⅱ代表HNO2,I代表CH3COOH,故A错误;
B、酸抑制水电离,b点pH小,酸性强,对水电离抑制程度大,故B错误;
C、Ⅱ代表HNO2,c(HNO2)c(OH-)/c(NO2-)=c(H+)·c(HNO2)c(OH-)/[c(H+)·c(NO2-)]=kw/k(HNO2),kw为水的离子积常数,k(HNO2)为HNO2的电离常数,这些常数只与温度有关,温度不变,则不变,故C正确;
D、体积和pH均相同的HNO2和CH3COOH溶液,c(CH3COOH)>c(HNO2),分别滴加同浓度的NaOH溶液至恰好中和,CH3COOH消耗的氢氧化钠溶液体积多,HNO2消耗的NaOH少,故D错误;
故选C。
【点睛】本题考查酸的稀释及图像,明确强酸在稀释时pH变化程度大及酸的浓度与氢离子的浓度的关系是解答本题的关键,难点C,要将已知的c(HNO2)c(OH-)/c(NO2-)分子和分值母同乘以c(H+),变成与kw为水的离子积常数和k(HNO2)为HNO2的电离常数相关的量,再判断。
17. 反应 ,在温度为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.
B. X、Y两点的反应速率:X>Y
C. X、Z两点气体的颜色:X深,Z浅
D. Y、Z两点对应的平衡常数相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.在P1压强下,比较X、Y两点,二氧化氮的体积分数X点>Y点,该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,二氧化氮的体积分数增大,所以T2>T1,A错误;
B.由于T2>T1,所以X、Y两点的反应速率:X>Y ,B正确;
C.从X点到Z点,体系压强增大,体积减小,平衡正向移动,但气体浓度Z>X,所以气体的颜色:X浅,Z深,C错误;
D.Z、Y两点温度不同,温度T2>T1,反应为放热反应,所以Y点的平衡常数大于Z点平衡常数,D错误;
故选B。
18. 在一个容积不变的密闭容器中发生反应:,其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。
700
800
850
1000
1200
K
2.6
2.9
4.0
4.7
5.6
下列说法不正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 时,压缩容积,平衡逆向移动
C. 温度从增加到,容器内压强增大
D. 时向容器中充入和,达到平衡时A的体积分数为25%
【答案】B
【解析】
【详解】A.图表中平衡常数随温度升高增大,说明温度升高平衡正向进行,正反应是吸热反应,A正确;
B.该反应前后气体计量数不变,压缩体积平衡不移动,B错误;
C.温度从增加到,即升高温度,平衡正向移动,气体体积不变,但是温度升高压强增大,C正确;
D.对于反应,850℃的平衡常数为4.0,
则有
K==4,则x=0. 5,则平衡时A的体积分数为25%,故D正确;
故选B。
19. 二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.
II.
向容积为的密闭容器中投入和,不同温度下,测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是
温度()
400
500
600
乙烷转化率()
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性()
92.6
80.0
61.8
注:乙烯选择性
A 反应活化能:
B. 时,反应I的平均速率为:
C. 其他条件不变,平衡后及时移除,可提高乙烯的产率
D. 其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙烷转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由表可知,相同温度下,乙烯的选择性高于50%,说明反应I的速率大于反应Ⅱ,则反应活化能为Ⅰ<Ⅱ,A正确;
B.由表可知,500℃时,乙烷的转化率为9.0%,可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol,根据方程式可得,生成乙烯的物质的量为0.144mol,则反应I的平均速率为:,B正确;
C.其他条件不变,平衡后及时移除,反应Ⅰ正向进行,可提高乙烯的产率,C正确;
D.其他条件不变,增大投料比投料,平衡后CO2转化率提高,C2H6转化率降低,D错误;
答案选D。
20. 羰基硫(COS)是以煤、石油、天然气为原料生产的化工原料气中有机硫的主要形式。COS催化水解的反应为:,在相同恒温恒容容器、相同投料比、相同时间内,测得不同温度及不同催化剂下水解反应的转化率如图所示。下列说法正确的是
A. 以浓度表示的该段时间内平均反应速率:
B. 线段上的点均是平衡点,点较点转化率降低的原因是平衡移动
C. 任何温度下,的催化效果都比好
D. 时,相较于,使用做催化剂,达平衡时的体积分数更大
【答案】A
【解析】
【详解】A.相同时间内COS的转化率越大催化效率越高,正反应的平均反应速率:,A正确;
B.由图可知,相同温度下由TiO2做催化剂时转化率高于N点,可知N点并未达到平衡状态,B错误;
C.低温时对COS水解反应的催化效果好,C错误;
D.催化剂不改变平衡移动,在相同温度下,无论用哪种催化剂,达到平衡时的体积分数都一样,D错误;
故选A。
二、非选择题(本大题共有4小题,共50分)
21. 把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ:①
途径Ⅱ:先制成水煤气:②
再燃烧水煤气:③
④
(1)则途径Ⅰ放出的热量①_______(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量;与、、的数学关系式是②_______。
(2)水蒸气与足量红热的炭即产生水煤气:,
①该反应在_______(填“高温”或“低温”)下能自发进行。
②写出该反应的平衡常数表达式_______。
③温度升高平衡常数_______(填“增大”“减小”或“不变”),恒温恒容条件下,再投入,平衡向_______方向移动,达到新平衡时与原平衡状态相比_______(填“增大”“减小”或“不变”)
(3)一定条件下,和发生反应时,生成、或HCHO的能量变化如下图所示[反应物和生成物略去]。
在有催化剂作用下,与反应主要产物为①_______;无催化剂时,升高温度更有利于提高_______的产率。
【答案】(1) ①. 等于 ②.
(2) ①. 高温 ②. K= ③. 增大 ④. 正 ⑤. 减小
(3) ①. 甲醛 ②. 甲醛
【解析】
【小问1详解】
根据能量守恒定律可知,反应放出能量与途径无关,只与始末状态有关, 则途径Ⅰ放出的热量①等于途径Ⅱ放出的热量;根据盖斯定律可知:①=②+,则;;
【小问2详解】
①>0,>0,则高温时能自发进行;
②该反应的平衡常数表达式:K=;温度升高,平衡正向移动,平衡常数增大;
③恒温恒容条件下,再投入H2O(g),平衡向正方向移动;此过程温度不变,K=不变,c(CO)增大,达到新平衡时与原平衡状态相比减小;
【小问3详解】
由题图可知,有催化剂时,生成甲醛的活化能减小,而生成CO的活化能增大,且生成甲醛的活化能小于生成CO的活化能,故有催化剂时的主要产物为甲醛;无催化剂时,升高温度使反应速率增大,减弱活化能大小对不同产物选择性的影响,更有利于提高甲醛的产率。
22. 亚氯酸钠具有强氧化性,主要用于漂白、消毒、水处理等方面如图装置可以制备亚氯酸钠,并对其纯度进行测定。
已知:A中制取的通入B中与在酸性条件下反应生成气体(易溶于水)。
回答下列问题:
(1)装置C中发生反应的离子方程式为①_______,装置C采用冷水浴的原因为②_______。
(2)取a克装置C中的晶体,加水溶解,配成100mL溶液。取20.00mL加入稀硫酸酸化的足量的新制KI溶液中充分反应,再加入_______作指示剂,用浓度为的硫代硫酸钠标准溶液滴定,滴定终点时消耗硫代硫酸钠溶液V mL(已知:)。
(3)滴定过程中眼睛应注视_______,滴定终点时,准确记录读数。
(4)滴定终点的现象为_______
(5)晶体中(相对分子量为M)的质量分数为_______(用含a、b、M和V字母的式子表示)。
(6)下列因素引起质量分数偏高的是_______(填字母)。
A.滴定前无气泡,滴定后有气泡
B.滴定前平视读数,滴定后仰视读数
C.量取待测液时,液体溅出瓶外
D.滴定管水洗后未用标准液润洗
E.配制标准液时,硫代硫酸钠固体中混有杂质(杂质不与反应)
【答案】(1) ①. 2ClO2+H2O2+2OH-=2+O2+2H2O ②. 防止温度过高,H2O2分解
(2)淀粉溶液 (3)锥形瓶中溶液颜色变化
(4)溶液蓝色变为无色且30s不恢复原色
(5)
(6)BDE
【解析】
【分析】由题目已知,A中制取的SO2通入B中与NaClO3在酸性条件下反应生成ClO2气体,C中是ClO2和H2O2在碱性条件下发生反应,生成亚氯酸钠,离子方程式为:2ClO2+H2O2+2OH-=2+O2+2H2O,氢氧化钠用于吸收尾气。
【小问1详解】
根据分析,C中离子方程式为:2ClO2+H2O2+2OH-=2+O2+2H2O,H2O2不稳定,受热易分解,而生成亚氯酸钠的氧化还原反应放热,故C采用冷水浴:防止温度过高,H2O2分解;
【小问2详解】
根据滴定实验原理,亚氯酸钠将碘离子氧化为I2,硫代硫酸钠溶液滴定生成的碘单质,故应选淀粉溶液为指示剂;
【小问3详解】
滴定过程中眼睛应注视:锥形瓶中溶液颜色变化;
【小问4详解】
达到滴定终点时I2恰好完全反应,故滴定终点的现象为:溶液蓝色变为无色且30s不恢复原色;
【小问5详解】
根据氧化还原反应原理,亚氯酸钠与碘离子反应的离子方程式为:+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O,因此可找出关系式:,晶体中(相对分子量为M)的质量分数为:;
【小问6详解】
A.滴定前无气泡,滴定后有气泡,硫代硫酸钠溶液体积偏小,结果偏低,A错误;
B.滴定前平视读数,读数正确,滴定后仰视读数,读数偏大,硫代硫酸钠溶液体积偏大,结果偏高,B正确;
C.量取待测液时,液体溅出瓶外,硫代硫酸钠溶液体积偏小,结果偏低,C错误;
D.滴定管水洗后未用标准液润洗,硫代硫酸钠溶液浓度偏低,消耗硫代硫酸钠溶液体积偏大,结果偏高,D正确;
E.配制标准液时,硫代硫酸钠固体中混有杂质(杂质不与I2反应),导致硫代硫酸钠溶液浓度偏小,滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积偏大,结果偏高,E正确;
故选BDE。
23. 完成下列内容
(1)写出下列物质在水溶液中的电离方程式
①_______ ②_______。
(2)某温度(t℃)时,水的,则该温度_______(填“>”“<”或“=”)25℃;
(3)在题(2)温度下,的溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”);
(4)25℃时,下列5种溶液,水电离出的由大到小的关系是(填序号)_______。
①盐酸②③④(氨水) ⑤NaOH
(5)25℃时,的盐酸中水的电离程度_______(填“大于”“小于”或“等于”)的溶液中水的电离程度。
【答案】(1) ①. ②.
(2)> (3)碱
(4)③=④>①=⑤>②
(5)等于
【解析】
【小问1详解】
①是弱电解质,在水溶液中部分电离,在水溶液中电离方程式为:;
②是强电解质,在水溶液中完全电离为钠离子、氢离子和硫酸根,在水溶液中电离方程式为:;
【小问2详解】
常温下,水的,随温度的升高而增大,某温度(t℃)时,水的,则该温度> 25℃;
【小问3详解】
在题(2)温度下,水的,若,则,溶液呈碱性;
【小问4详解】
25℃时,0.1mol·L-1的盐酸中c(H+)与0.1mol·L-1NaOH溶液中c(OH-)相等,故两溶液中水的电离程度相等。0.1mol·L-1H2SO4和0.1mol·L-1的盐酸溶液相比,前者氢离子浓度大,硫酸溶液中水的电离比盐酸中小;由电离平衡常数可知,0.1mol·L-1CH3COOH中氢离子浓度和0.1mol·L-1氨水中氢氧根浓度相等,则二者水的电离程度相等,一水合氨和醋酸均难电离,等浓度的酸中醋酸的氢离子浓度最小,等浓度的碱中氨水的氢氧根离子浓度最小,酸溶液中c(H+)越大或碱溶液中c(OH-)越大,水电离出的c(H+)就越小,故5种溶液中水电离出的c(H+)由大到小的关系为:③=④>①=⑤>②;
【小问5详解】
25℃时,的盐酸中水电离出的氢离子浓度即氢氧根离子浓度,为:,的溶液中水电离出的氢离子浓度为:,两种溶液中水的的电离程度相同,故填“等于”。
24. 的资源化利用能有效助力“碳中和”和“碳达峰”,工业上用与催化合成甲醇,相关反应如下:
相关反应
化学平衡常数
i
ii
iii
(1)_______(用含、的代数式表示)。
(2)一定温度下,向2L的恒容密闭容器中充入和,只发生反应i和ii,经过10min后达到平衡状态,测得平衡时气体的压强是开始时的0.7倍,的平衡转化率为。
①0~10min内用表示的平均反应速率_______。
②平衡时_______。
③该温度下反应ii的化学平衡常数_______。
【答案】(1)
(2) ①. 0.04 ②. 0.3 ③. 0.8
【解析】
【小问1详解】
根据三个方程式的关系,结合盖斯定律,反应是由反应和反应相加推出,故答案为:。
【小问2详解】
由题意可知,充入和,根据原子守恒得,,,平衡时气体的压强是开始时的倍,所以平衡时,气体的总物质的量为:,的平衡转化率为,则二氧化碳剩余。设反应平衡时,,,,,并且,根据原子守恒关系可以列出算式:
,
解得:,,,。可以开展计算:;平衡时;反应的平衡常数为:。故答案为:;;。
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