内容正文:
综合突破 压轴60题
选择题
题型01 化学反应的热效应
1.(23-24高二上·天津南开·期中)下列关于能量变化的说法正确的是
A.催化剂可以改变化学反应的活化能和焓变
B.有化学键断裂的过程一定发生了化学变化
C.吸热反应一定需要加热条件才能发生
D.化学反应过程一定伴随着能量变化
2.(23-24高二上·天津·期中)下列关于中和反应的反应热测定实验的说法正确的是
A.小烧杯内残留水,会使测得的反应热数值偏小
B.酸、碱混合时,应把量筒中的溶液缓缓倒入烧杯的溶液中,以防液体外溅
C.烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯
D.可用相同浓度和体积的氨水代替稀氢氧化钠溶液进行实验
3.(23-24高二上·天津南开·期中)《天工开物》中提到“明年田有粪肥,土脉发烧,东南风助暖,则尽发炎火,大坏苗穗,此一灾也。”。下列能量变化与上述不一致的化学反应是
A.铝热反应 B.干冰升华
C.食物氧化腐败 D.与NH4Cl反应
4.(23-24高二上·天津·期中)根据以下3个放热反应的热化学方程式:
、、三者大小关系的判断正确的是
A. B.
C. D.
5.(23-24高二上·天津滨海·期中)下列说法或表示正确的是
A.甲烷的燃烧热ΔH=—890.3kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=—890.3kJ/mol
B.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=—38.6kJ/mol
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
D.已知C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=a,C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=b,则a<b
6.(23-24高二上·天津河西·期中)依据如下反应可知相应纯物质的燃烧热的是
A.C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H=-393.5kJ/mol
B.2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) ∆H=-890.3kJ/mol
C.H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H=-242kJ/mol
D.2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ∆H=-632kJ/mol
7.(23-24高二上·天津·期中)下列说法正确的是
A.甲烷的燃烧热为890.3,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3,则
C.同温同压下,在光照和点燃条件下的不同
D.已知: , ,则比稳定
8.(23-24高二上·天津南开·期中)某反应过程如图所示,,。下列说法正确的是
A.金刚石的稳定性强于石墨
B.石墨与金刚石之间的转化是物理变化
C.
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多
9.(23-24高二上·天津·期中)下列说法正确的是
A.已知则反应的反应热
B.能自发进行的化学反应,不一定是ΔH<0,Δ S>0
C.则H₂的燃烧热为
D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的醋酸,可选用甲基橙或酚酞做指示剂
10.(23-24高二上·天津北辰·期中)下列说法错误的是
A.,在光照或点燃条件下的相同
B. ,说明石墨比金刚石稳定
C.与稀硫酸反应制取时,改用浓硫酸能加快该反应速率
D.反应物的键能总和小于生成物的键能总和,该反应是放热反应
11.(23-24高二上·天津滨海·期中)研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。已知部分反应的热化学方程式如下:
则的等于
A. B.
C. D.
题型02 化学反应速率与化学平衡
12.(23-24高二上·天津北辰·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.洗衣粉中添加酶 B.将鲜肉存放在冰箱中
C.食品包装袋内放置抗氧剂 D.冶铁时将铁矿石粉碎
13.(22-23高二上·天津河北·期中)在密闭容器中进行如下反应: ,已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是
A.Z为0.3mol/L B.Y2为0.1mol/L C.X2为0.2mol/L D.Y2为0.4mol/L
14.(23-24高二上·天津北辰·期中)在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
15.(23-24高二上·天津·期中)根据下列实验操作,能够得到相应实验现象或结论的是
选项
实验操作
实验现象或结论
A
用注射器吸入由和组的混合气体,向外拉动注射器活塞至气体体积为原来的2倍
减小容器压强,反应的平衡逆向移动,气体颜色变深
B
分别向体积为20mL浓度为1mol/L和的溶液中加入2g锌粉,比较收集相同体积的所需的时间
反应物浓度越大,收集相同体积的所需的时间越短,反应速率越快
C
在容积不变的密闭容器中发生反应:
向其中通入氩气,反应速率不变
化学反应速率不受压强影响
D
向滴加了KSCN(aq)的溶液中加入少量KCl固体
平衡逆向移动,溶液颜色变浅
16.(23-24高二上·天津·期中)臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) ΔH。不同温度下,在三个容器中发生上述反应,相关信息如下表及图所示,下列说法正确的是
容器
甲
乙
丙
容积/L
1
1
2
反应物起始量
2molNO2,1molO3
2molNO2,1molO3
2mol N2O5,1molO2
温度
T1
T2
T2
A.0~10min内甲容器中反应的平均速率:v(NO2)=0.02mol•L﹣1•min﹣1
B.T1<T2,ΔH>0
C.平衡时N2O5浓度:c乙(N2O5)>c丙(N2O5)
D.T1℃时,若起始时间向容器甲中充入2molNO2、1molO3、2molN2O5和2molO2,则脱硝反应达到平衡前,v(正)<c(逆)
17.(23-24高二上·天津·期中)以下可逆反应,在给定的条件下一定达到了化学平衡状态的是
A.(在恒容条件下,气体颜色不再改变)
B.(在恒容容器中,容器内压强不再改变)
C.(在恒压条件下,总质量不再改变)
D.(在混合气体中的体积分数为33.3%)
18.(23-24高二上·天津河西·期中)在K2Cr2O7溶液中,存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H⁺。向一支试管中加入2mL 0.1mol/L K2Cr2O7溶液,向其中先滴入5滴6mol/LNaOH溶液,再滴入5滴6mol/LH2SO4溶液。下列说法正确的是
A.元素Cr属于短周期元素
B.该反应属于氧化还原反应
C.滴入碱液后,溶液颜色变浅至黄色,平衡正向移动
D.再滴入酸液时,体系c(H⁺)增大,平衡正向移动
19.(23-24高二上·天津河西·期中)在2L密闭容器中分别投入4mol CO2、5mol H2,在催化剂作用下制取乙烯(C2H4),反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ∆H在不同温度下,用传感技术测出平衡时n(H2)的变化关系如图所示,200℃,5min达a平衡点。下列说法正确的是
A.该反应的∆H>0
B.达a平衡点5min内-1
C.a点CO2的平衡转化率为25%
D.其他条件不变,将反应器容积压缩为原来的一半,平衡逆向移动
20.(23-24高二上·天津和平·期中)一定条件下,合成氨反应:。图甲表示在此反应过程中的能量变化,图乙表示在2L的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线。图丙表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
下列说法正确的是
A.升高温度,该反应的平衡常数增大
B.由图乙信息,从11min起其他条件不变,压缩容器的体积,则的变化曲线为d
C.由图乙信息,10min内该反应的平均速率
D.图丙中温度,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点
21.(23-24高二上·天津·期中)在恒容密闭容器中,由CO合成甲醇()的反应为,在其他条件不变的情况下,测得温度对反应的影响结果如图所示。下列有关说法错误的是
A.平衡时正反应速率:
B.平衡常数:
C.CO合成反应的
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡状态时减小
22.(23-24高二上·天津滨海·期中)在密闭容器中用一定量的混合气体发生反应:,平衡时测得B的浓度为0.5,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时,测得B的浓度为1.1,下列有关判断正确的是
A. B.A的转化率减小
C.平衡向正反应方向移动 D.C的体积分数增大
23.(23-24高二上·天津·期中)向某密闭容器中加入0.3mol A,0.1mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如甲图所示[阶段的变化未画出]。乙图为时刻后改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同,时刻为使用催化剂。下列说法中不正确的是
A.若,用A的浓度变化表示阶段的平均反应速率为
B.阶段改变的条件一定为减小压强
C.该容器的容积为2L
D.阶段,容器内A的物质的量减少了0.06mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ,该反应的热化学方程式
24.(23-24高二上·天津河西·期中)探究压强对反应2NO2(g)N2O4(g)平衡的影响。按下图操作:
①活塞从Ⅰ处→拉至Ⅱ处②活塞从Ⅱ处→推向Ⅰ处。下列说法正确的是
A.①混合气颜色无明显变化
B.②增大压强,此反应平衡正向移动
C.①开始观察到混合气颜色变浅,是因为平衡正向移动
D.②K不变,但Q>K,判断平衡正向移动
25.(23-24高二上·天津滨海·期中)在一定温度下,可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在容积固定的密闭容器中进行,反应达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成nmol O2,同时生成2nmol NO2
②单位时间内生成nmol O2,同时生成2nmol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.①⑤ B.①③⑤ C.②④ D.以上全部
26.(23-24高二上·天津和平·期中)在体积为的恒容密闭容器中充入一定量的气体,在一定条件下发生反应,平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A.该反应是吸热反应 B.a曲线表示的是的物质的量
C.时,的平衡体积分数为20% D.时,平衡常数
27.(22-23高二上·天津南开·期中)在密闭容器中的一定量的混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时,测得A的浓度为0.50 mol/L,在温度不变时,把容器容积缩小到原来的0.5倍,使其重新达到平衡,测得A的浓度为0.90 mol/L,下列有关判断正确的是
A.x+y<z B.平衡逆向移动 C.A的转化率降低 D.C的体积分数升高
28.(22-23高二上·天津南开·期中)对于可逆反应,下列研究的目的和图示相符的是
选项
A
B
研究目的
压强对反应的影响()
温度对反应的影响
图示
选项
C
D
研究目的
恒容平衡体系增加对反应的影响
催化剂对反应的影响
图示
29.(22-23高二上·天津西青·期中)某温度下,若反应的化学平衡常数,则该温度下化学平衡常数
A.100 B.50 C.2500 D.250
30.(22-23高二上·天津和平·期中)一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
Ⅰ
387
0.20
0.080
0.080
Ⅱ
387
0.40
Ⅲ
207
0.20
0.090
0.090
下列说法正确的是
A.该反应的正反应为吸热反应
B.达到平衡时,容器Ⅰ中的体积分数比容器Ⅱ中的小
C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D.若起始时向容器Ⅰ中充入0.15mol、0.15mol和0.10mol,则反应将向正反应方向进行
31.(22-23高二上·天津南开·期中)下列关于合成氨工业说法不正确的是
A.将原料气进行净化处理,是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒”
B.合成氨厂一般采用10MPa~30MPa,综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素
C.将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
D.根据勒夏特列原理,500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
32.(22-23高二上·天津南开·期中)一定条件下,某密闭容器内存在下列平衡: ;则下列有关说法正确的是
A.缩小反应容器的体积,使压强增大,平衡不移动,混合气体颜色深浅不变
B.保持容积不变,改变体系温度,体系颜色一定发生变化
C.保持容积不变,继续充入HI气体,则HI的转化率将减小
D.温度不变时,改变某一因素使体系颜色变浅,则和都将减小
题型03 水溶液中的离子平衡
33.(23-24高二上·天津南开·期中)下列物质属于弱电解质的是
A.HF B.BaSO4 C. D.C2H5OH
34.(23-24高二上·天津·期中)下列示意图中,正确的是
图像
说明
表示向烧碱溶液中滴加稀醋酸
表示稀醋酸加水稀释
选项
A
B
图像
说明
表示镁与过量的盐酸反应
表示加热纯碱溶液
选项
C
D
35.(23-24高二上·天津·期中)已知的电离平衡常数:和,的电离平衡常数:。在反应达到平衡后,要使的浓度增大可加入
A. B. C. D.
36.(23-24高二上·天津·期中)溶液中,下列关系不能说明第二步电离比第一步电离程度更小的是
A.的 B.远大于
C.远大于 D.约等于
37.(23-24高二上·天津·期中)下列事实一定能证明是弱电解质的是
A.用溶液做导电实验,灯泡很暗
B.向溶液中滴入石蕊试液呈红色
C.和反应,生成
D.相同浓度的溶液和溶液分别与足量的粉充分反应,产生的少
38.(23-24高二上·天津南开·期中)稀氨水中存在着电离平衡:。下列方法中,可使平衡逆向移动同时增大的是
A.加KOH固体 B.加水 C.加NH4Cl固体 D.加硫酸
39.(23-24高二上·天津河西·期中)将2mL1mol/L的醋酸滴入到饱和Na2CO3溶液中,观察到有气泡产生。下列有关说法不正确的是
A.电离方程式:
B.酸性:CH3COOH>H2CO3
C.电离常数:K(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)
D.H2CO3的电离常数:Ka1>>Ka2
40.(22-23高二上·天津·期中)均在常温下,下列说法不正确的是
A.常温下,pH=1的强酸溶液,加水稀释后,溶液中离子浓度均降低
B.pH=2的盐酸和pH=1的盐酸,之比为1∶10
C.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
D.中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,两者消耗的氢氧化钠一样多
41.(22-23高二上·天津·期中)下列关于强弱电解质的叙述正确的是
A.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
B.、、、都是弱电解质
C.的水溶液能导电,故属于电解质
D.纯净的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电
42.(22-23高二上·天津南开·期中)常温下,下列溶液中各离子浓度关系正确的是
A.pH=2的醋酸溶液与pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合:
B.浓度为0.1的碳酸氢钠溶液:
C.浓度为0.1的溶液:
D.浓度均为0.1的醋酸溶液与NaOH溶液混合后:
43.(23-24高二上·天津·期中)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.=10﹣12mol•L﹣1的溶液中:Na+、K+、SiO、Cl﹣
B.使甲基橙变黄的溶液中:NH、Cu2+、NO、SO
C.由水电离出的c(H+)=1.0×l0﹣13mol•L﹣1的溶液中:Na+、CO、SO、Cl﹣
D.使KSCN显红色的溶液中:NH、K+、Cl﹣、AlO
44.(23-24高二上·天津和平·期中)下列叙述正确的是
A.室温下,的盐酸与的氨水等体积混合后
B.室温下,某溶液由水电离出来的的浓度为,则该溶液的
C.100℃时,将的盐酸与的溶液等体积混合,溶液显中性
D.常温下,硫酸铝在水溶液中的电离方程式为:
45.(23-24高二上·天津·期中)下列实验操作、现象和结论均正确的是
编号
实验操作和现象
结论
A
取两支试管,分别加入4mL0.1mol/LKMnO4酸性溶液,然后向第一支试管加入1mL 0.01mol/L H2C2O4溶液,向第二支试管加入1mL 0.02mol/L H2C2O4溶液,第二支试管先褪色
证明草酸浓度越大,反应速率越快
B
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液颜色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
C
加热盛有少量固体的试管,试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝
显碱性
D
测定相同浓度的与溶液的,后者较大
证明非金属性:
46.(22-23高二上·天津和平·期中)化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.可先用纯碱溶液处理锅炉水垢中的
B.工业上常用做沉淀剂除去废水中
C.明矾溶于水会形成胶体,因此可用于自来水的杀菌消毒
D.实验中常将晶体溶于较浓盐酸中配制溶液
47.(21-22高二上·天津津南·期中)下列说法错误的是
A.下列离子在溶液中能大量共存:Al3+、Na+、S2﹣、NO
B.为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸
C.实验室盛放Na2CO3,Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞
D.相同浓度的NaX、NaY、NaZ的溶液,其pH依次增大则HX、HY、HZ的酸性依次减弱
48.(22-23高二上·天津和平·期中)下列实验操作、现象和结论均正确的是
实验操作和现象
结论
A
向等体积等浓度的盐酸中分别加入ZnS和CuS,ZnS溶解而CuS不溶解
B
向溶中加入2滴溶液,再滴加2滴溶液,观察到先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀
证明在相同温度下,
C
加热盛有少量固体的试管,试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝
显碱性
D
常温下,测得溶液的pH小于溶液的pH
酸性:
49.(23-24高二上·天津·期中)氨是水体污染物的主要成分之一,工业上可用次氯酸盐作处理剂,有关反应可表示为:
①
②
在一定条件下模拟处理氨氮废水:将的氨水分别和不同量的混合,测得溶液中氨去除率、总氮(氨氮和硝氮的总和)残余率与投入量(用x表示)的关系如下图所示。下列说法正确的是
A.的数值为0.009
B.时,
C.时,x越大,生成的量越少
D.时,
50.(22-23高二上·天津·期中)室温下,某二元碱水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.室温下,的数量级为
B.水溶液显酸性
C.等物质的量的和混合溶液中:
D.在水溶液中:
非选择题
题型01 反应热的计算与盖斯定律
51.(23-24高二上·天津南开·期中)回答下列问题
(1)甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知:
kJ/mol
kJ/mol
①由上述方程可知甲醇的燃烧热为 ;
②上述第二个反应的能量变化如图所示,则 kJ/mol。(用、的相关式子表示);
(2)已知反应 kJ/mol,试根据表中所列键能数据估算 。
化学键
H-H
N-H
N≡N
键能/kJ/mol
436
391
945
(3)1 mol 和1 mol 完全燃烧放出的热量分别为:286 kJ、890 kJ,等质量的和完全燃烧放出的热量, (填化学式)放出的热量多。
(4)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水,当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256 kJ的热量。
①写出该反应的热化学方程式: 。
②此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
52.(23-24高二上·天津滨海新·期中)化学反应都伴有能量变化,请回答下列问题:
(1)书写下列反应的热化学方程式。(每个热化学方程式3分)
①1L1mol/L稀盐酸跟1L1mol/LNaOH溶液发生中和反应放出57.3kJ热量。 。
②24与足量反应生成和,吸收262.6kJ热量。
③已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量,写出表示硫的燃烧的热化学方程式: 。
④如图是298K、101kPa时,与反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为: 。
(2)比较下列各组热化学方程式中的大小关系。
①
②
③
④煤作为燃料有2种途径:
途径1——直接燃烧:
途径2——先制水煤气:
再燃烧水煤气;
、、、的关系式是 。
题型02 化学平衡的相关计算
53.(22-23高二上·天津和平·期中)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用的热点研究领域。回答下列问题:
(1)催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比 。当反应达到平衡时,若增大压强,则 ("变化"、“变小”或“不变”)。
(2)理论计算表明,原料初始组成,在体系压强为的密闭容器中反应,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图所示。
图中,表示、变化的曲线分别是 、 。催化加氢合成反应的 0(填“大于”或“小于”)。
(3)根据图中点,计算该温度时反应的平衡常数 (列出计算式。以分压表示,分压=总压物质的量分数)。
54.(21-22高二上·天津红桥·期中)在10L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
t(℃)
700
800
830
1000
1200
K
请回答:
(1)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。保持温度和体积不变,充入一定量的CO2,则平衡常数 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)下列措施可以提高H2的平衡转化率的是(填选项序号) 。
a.选择适当的催化剂 b.增大压强 c.及时分离H2O(g) d.升高温度
(4)某温度下,c(CO2)=2mol/L,c(H2)=3mol/L,开始反应,达到平衡时CO2转化率为60%,则平衡常数K= 。
(5)与(4)相同的温度下,某时刻测得c(CO2)=0.5mol/L,c(H2)=1.5mol/L,c(CO)=0.5mol/L、c(H2O)=0.5mol/L,则此时反应是否达到平衡状态 (填“是”或“否”)。此时,v(正) v(逆)(填“”、“”或“”)。
(6)该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示,若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法一定正确的是(填选项序号) 。
a.在t1-t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施可以是升高温度
c.在t4时,采取的措施可以是增加CO2的浓度。
d.在t5时,容器内CO的体积分数是整个过程中的最大值
题型03 水溶液中的离子平衡
55.(23-24高二上·天津和平·期中)Ⅰ.①铜丝 ②熔融的 ③溶液 ④蔗糖 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨氨水
(1)属于强电解质的是 (填数字编号,下同);属于非电解质的是 。
Ⅱ.已知25℃时,某些酸的电离平衡常数如下:
化学式
电离平衡常数
电离平衡常数
—
—
(2)的电离方程式为 。
(3)向溶液中加入适量晶体以后,溶液中的氢离子浓度 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)将加水稀释,有关稀释后溶液的说法,正确的是___________。
A.电离程度增大 B.溶液导电性增强
C.溶液中分子增多 D.增大
(5)已知该温度时,在水中电离度为0.1%,则该溶液pH= 。
(6)则以下反应不能发生的是___________。
A.
B.
C.
D.
(7)已知常温常压下,空气中的溶于水,达到平衡时,溶液的,,若忽略水的电离及的第二级电离,则的平衡常数 。(已知)
Ⅲ.在某温度下的水溶液中,,。x与y的关系如图所示,回答下列问题:
(8)水的离子积为 。
(9)该温度下若测得某溶液中,水电离出来的,且溶液为强碱溶液,则该溶液的 。
56.(22-23高二上·天津南开·期中)填空。
(1)25℃时,0.1mol/L的HA溶液中。HA是 (填“强电解质”或“弱电解质”)。
(2)将0.1mol/L的加水稀释,随着水量的增加而减小的是 (填字母)
a. b.溶液中离子总数 c.溶液导电性 d.溶液中醋酸分子数 e.醋酸电离程度
(3)已知:HClO的电离常数;的电离常数,。向NaClO溶液中通入少量气体,发生反应的离子方程式为
(4)已知肼()是一种二元弱碱,其电离方程式与的电离相似,写出肼的第一步电离方程式
(5)常温下,将pH均为3,体积均为的HA和HB溶液,分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示。a、b、c三点水的电离程度 (用“>”、“<”、“=”填空)
(6)浓度相同的等体积的两份上述溶液HA和HB,分别加入等质量的锌粉,充分反应后仅有一份溶液中存在锌,则下列说法正确的是 (填写序号)
①溶液中溶质的物质的量浓度 ②溶液中溶质的物质的量浓度
③开始反应时的速率 ④开始反应时的速率
⑤HA溶液里有锌剩余 ⑥HB溶液里有锌剩余
57.(23-24高二上·天津·期中)某学生用0.1000mol·L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作分解为如下几步:
A.轻轻转动酸式滴定管的活塞,使滴定管尖嘴部分充满溶液,无气泡
B.调整管中液面至“0”或“0”刻度以下,记录读数
C.调整管中液面,用胶头滴管滴加标准液恰好到“0”刻度
D.锥形瓶放于滴定管下,边摇边滴定,眼睛注视锥形瓶内颜色变化
E.装入标准KOH溶液至“0”刻度以上2~3mL,固定好滴定管
F.锥形瓶放于滴定管下,边摇边滴定,眼睛注视滴定管内液面变化
G.将滴定管尖向上弯曲,轻轻挤压玻璃珠使滴定管的尖嘴部分充满溶液至无气泡
就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写) :移取20mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴酚酞→检查是否漏水→蒸馏水洗涤→标准液润洗滴定管→_______→_______→_______→_______→到达滴定终点,停止滴定,记录读数。
(2)若未用标准液润洗滴定管,则测定结果会 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同);
(3)上述移取待测液之前,若先用待测液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响是 ;
(4)判断到达滴定终点的现象是 ;
(5)若甲学生在实验过程中,记录滴定前滴定管内液面读数为2.60mL,滴定后液面如图,则此时消耗标准溶液的体积为 mL;
(6)乙学生做了三组平行实验,数据记录如下:选取下述合理数据,计算出待测溶液的物质的量浓度为 ;保留四位有效数字
实验序号
待测HCl溶液的体积
0.1000mol·L-1的KOH溶液的体积
滴定前刻度
滴定后刻度
1
20.00
0.00
25.33
2
20.00
0.00
30.00
3
20.00
25.67
(7)KMnO4常用于氧化还原滴定。滴定时应将KMnO4加入 滴定管中(填“酸式”或“碱式”);在规格为25毫升的滴定管中,若KMnO4溶液起始读数是2毫升,此时滴定管中溶液的实际体积为 毫升。
A.2 B.23 C.大于23 D.小于23
题型04 化学反应原理综合题
58.(23-24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
59.(23-24高二上·天津·期中)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=-90.4kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3=+40.9kJ·mol-1
(1)不同压强下,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图 (填“甲”或“乙”);压强p1、p2、p3由大到小的顺序为 ;图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是 。
(2)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件为_____(填标号)。
A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压
(3)反应ⅠCO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。最近采用真空封管法制备的磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示:
容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较少的副产物为 ;上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中 (填字母)的能量变化。(双选)
A.*OCH3→*CH3OH B.*CO→*COH C.*OCH2→*OCH3 D.*CO+*OH→*CO+*H2O
60.(23-24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 。
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综合突破 压轴60题
选择题
题型01 化学反应的热效应
1.(23-24高二上·天津南开·期中)下列关于能量变化的说法正确的是
A.催化剂可以改变化学反应的活化能和焓变
B.有化学键断裂的过程一定发生了化学变化
C.吸热反应一定需要加热条件才能发生
D.化学反应过程一定伴随着能量变化
【答案】D
【解析】A.催化剂可以改变化学反应的活化能,但不能改变焓变,故A错误;
B.有化学键断裂的变化不一定是化学变化,例如氯化氢溶于水共价键断键,不是化学变化,故B错误;
C.吸热反应不一定需要加热,如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应,为吸热反应,常温下可进行,故C错误;
D.化学反应的实质为旧键的断裂和新键的形成,化学键的断裂吸收能量,形成化学键放出能量,则化学反应一定伴随着能量变化,故D正确;
故选D。
2.(23-24高二上·天津·期中)下列关于中和反应的反应热测定实验的说法正确的是
A.小烧杯内残留水,会使测得的反应热数值偏小
B.酸、碱混合时,应把量筒中的溶液缓缓倒入烧杯的溶液中,以防液体外溅
C.烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯
D.可用相同浓度和体积的氨水代替稀氢氧化钠溶液进行实验
【答案】A
【解析】A.小烧杯内残留有水,会导致混合液的体积变大,混合液温度降低,温度差减小,测得的反应热数值偏小,A项正确;
B.在中和热的测定过程中,酸碱混合时要迅速,保证放出的热量都体现在温度计温度的升高上,B项错误;
C.烧杯间填满碎纸条的作用是隔热保温,减少热量的散失,C项错误;
D.中和热的含义是稀的强酸和强碱溶液反应生成1mol水的过程中所放出的热量,氨水是弱碱的溶液,电离过程需要吸热,不可用相同浓度和体积的氨水代替氢氧化钠溶液进行实验,D项错误;
故选A。
3.(23-24高二上·天津南开·期中)《天工开物》中提到“明年田有粪肥,土脉发烧,东南风助暖,则尽发炎火,大坏苗穗,此一灾也。”。下列能量变化与上述不一致的化学反应是
A.铝热反应 B.干冰升华
C.食物氧化腐败 D.与NH4Cl反应
【答案】D
【分析】田有粪肥,土脉发烧,东南风助暖,则尽发炎火,有机物发生缓慢氧化,放出热量,为放热反应。
【解析】A.铝热反应是放热反应,且为化学变化,故不选A;
B.干冰升华为物理变化,吸热,故不选B;
C.食物腐败为化学反应,且为放热反应,故不选C;
D.Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl反应是吸热反应,故选D;
选D。
4.(23-24高二上·天津·期中)根据以下3个放热反应的热化学方程式:
、、三者大小关系的判断正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】依据反应的能量守恒可知反应都是放热反应,①;②;③ ;ΔH1、ΔH2、ΔH3均为负数,反应②③相比,生成气态水和生成液态水相比,生成液态水放出的热量多,所以 ΔH3>ΔH2;反应①②相比,②反应生成的单质硫转化为二氧化硫时放出热量,所以 ΔH2>ΔH1,综上所述,ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为:;
故选 B。
5.(23-24高二上·天津滨海·期中)下列说法或表示正确的是
A.甲烷的燃烧热ΔH=—890.3kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=—890.3kJ/mol
B.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=—38.6kJ/mol
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
D.已知C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=a,C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=b,则a<b
【答案】D
【解析】A.甲烷的燃烧热为1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=—890.3kJ/mol,故错误;
B.合成氨反应是可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以1mol氨气、3mol氢气完全反应放热大于38.6kJ,反应的焓变ΔH小于—38.6kJ/mol,故B错误;
C.醋酸是弱酸,在溶液中的电离是吸热过程,则将含1mol醋酸的溶液与含1mol氢氧化钠的溶液混合,放出的热量小于57.3kJ,故C错误;
D.碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于不完全燃烧生成一氧化碳放出的热量,碳完全燃烧的焓变小于不完全燃烧的焓变,则a<b,故D正确;
故选D。
6.(23-24高二上·天津河西·期中)依据如下反应可知相应纯物质的燃烧热的是
A.C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H=-393.5kJ/mol
B.2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) ∆H=-890.3kJ/mol
C.H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H=-242kJ/mol
D.2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ∆H=-632kJ/mol
【答案】A
【解析】A.碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成CO2放出的热量,A正确;
B.甲烷的燃烧热是1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,B错误;
C.氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,该反应生成的氧化物是气态水不是稳定氧化物,C错误;
D.硫化氢的燃烧热是1mol硫化氢完全燃烧生成二氧化硫和液态水放出的热量,D错误;
故选A。
7.(23-24高二上·天津·期中)下列说法正确的是
A.甲烷的燃烧热为890.3,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3,则
C.同温同压下,在光照和点燃条件下的不同
D.已知: , ,则比稳定
【答案】D
【解析】A.甲烷的燃烧热为890.3,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为: ,A错误;
B.生成硫酸钡放热,由强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3KJ·mol-1, ,B错误;
C.根据盖斯定律只与始态和终态有关,与反应条件无关,C错误;
D.已知:① ,② ,结合盖斯定律可知,①-②得到,可知氧气的能量低,故比稳定,D正确;
故选D。
8.(23-24高二上·天津南开·期中)某反应过程如图所示,,。下列说法正确的是
A.金刚石的稳定性强于石墨
B.石墨与金刚石之间的转化是物理变化
C.
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多
【答案】D
【解析】A.由图可知,1mol石墨所含能量低于1mol金刚石所含能量,所以石墨的稳定性强于金刚石,A错误;
B.石墨和金刚石的转化有新物质生成,属于化学变化,B错误;
C.由图可知,1mol石墨所含能量低于1mol金刚石所含能量,所以石墨转化为金刚石为吸热反应,ΔH为正,所以ΔH=-393.5kJ/mol-(-395.4kJ/mol)=+1.9kJ/mol,石墨转化为金刚石的热化学方程式为:C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH=+1.9kJ/mol,C错误;
D.C(s,石墨)=C(s,金刚石)的ΔH>0,所以断裂1 mol石墨中的化学键吸收的能量比形成1mol金刚石中的化学键放出的能量多,所以,断裂1mol石墨中的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石中的化学键吸收的能量多,D正确;
故答案为:D。
9.(23-24高二上·天津·期中)下列说法正确的是
A.已知则反应的反应热
B.能自发进行的化学反应,不一定是ΔH<0,Δ S>0
C.则H₂的燃烧热为
D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的醋酸,可选用甲基橙或酚酞做指示剂
【答案】B
【解析】A.中和热是在稀溶液中,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;硫酸和氢氧化钡反应生成水和硫酸钡沉淀,故反应的焓变不是中和热的2倍,A错误;
B.根据 ΔH-TΔS<0 反应可以自发进行,故能自发进行的化学反应,不一定是 ΔH<0,ΔS>0,也可以是低温下放热的熵减反应,B正确;
C.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;反应中生成的气体水而不是液态水,故 H2 的燃烧热不为 241.8kJ⋅mol−1,C错误;
D.用 NaOH 标准溶液滴定未知浓度的醋酸,恰好反应得到醋酸钠为强碱弱酸盐,溶液显碱性,可选用酚酞做指示剂,D错误;
故选B。
10.(23-24高二上·天津北辰·期中)下列说法错误的是
A.,在光照或点燃条件下的相同
B. ,说明石墨比金刚石稳定
C.与稀硫酸反应制取时,改用浓硫酸能加快该反应速率
D.反应物的键能总和小于生成物的键能总和,该反应是放热反应
【答案】C
【解析】A.反应热是指旧键断裂、新键生成过程中产生的能量差,与条件无关,故A正确;
B.根据能量最低原理,反应C(金刚石,s)=C(石墨,s) ΔH<0, 说明金刚石能量高于石墨,故石墨比金刚石稳定,故B正确;
C.铝遇到浓硫酸会钝化,改用浓硫酸不能加快反应速率,故C错误;
D.放热反应是指反应物总能量大于生成物总量或者反应物的键能总和小于生成物的键能总和,故D正确;
故选C。
11.(23-24高二上·天津滨海·期中)研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。已知部分反应的热化学方程式如下:
则的等于
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】将三个反应式分别标号为①②③,根据盖斯定律,目标反应=反应②×3-反应①-反应③得到,故ΔH=(3b-a-c)kJ/mol,故答案选C。
题型02 化学反应速率与化学平衡
12.(23-24高二上·天津北辰·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.洗衣粉中添加酶 B.将鲜肉存放在冰箱中
C.食品包装袋内放置抗氧剂 D.冶铁时将铁矿石粉碎
【答案】C
【解析】A.洗衣粉中添加酶,酶可作为催化剂加快反应速率,A错误;
B.鲜肉存放在冰箱中,低温环境下细菌腐蚀鲜肉的速率较低,可将鲜肉保鲜更长时间,B错误;
C.食品包装袋中放置抗氧化剂,是利用抗氧化剂与氧气反应消耗掉包装袋内的氧气,从而防止食物被氧化,C正确;
D.冶炼铁时将铁矿石粉碎,增大了铁矿石与空气的接触面积,增大了反应速率,D错误;
故答案选C。
13.(22-23高二上·天津河北·期中)在密闭容器中进行如下反应: ,已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是
A.Z为0.3mol/L B.Y2为0.1mol/L C.X2为0.2mol/L D.Y2为0.4mol/L
【答案】A
【解析】在密闭容器中进行如下反应:,已知、、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,若向正反应方向进行达到平衡,则
,则,平衡时,;;;
若向逆反应方向达到平衡,则
,则,平衡时,;;,综上所述,平衡后,各物质的浓度可能满足:Z为0.3mol/L,故选A;
14.(23-24高二上·天津北辰·期中)在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】在单位相同的条件下,不同物质的反应速率与其计量数的比值越大,该反应速率越快,同时要先化为同一单位,以此解题。
【解析】A.mol•L-1•s-1=0.8mol•L-1•s-1;
B.mol•L-1•s-1=0.15mol•L-1•s-1;
C.A为固体,浓度视为常数,不能用其浓度变化来表示反应速率;
D.mol•L-1•s-1=0.004mol•L-1•s-1;
通过以上分析知,化学反应速率最快的是A;
故选A。
15.(23-24高二上·天津·期中)根据下列实验操作,能够得到相应实验现象或结论的是
选项
实验操作
实验现象或结论
A
用注射器吸入由和组的混合气体,向外拉动注射器活塞至气体体积为原来的2倍
减小容器压强,反应的平衡逆向移动,气体颜色变深
B
分别向体积为20mL浓度为1mol/L和的溶液中加入2g锌粉,比较收集相同体积的所需的时间
反应物浓度越大,收集相同体积的所需的时间越短,反应速率越快
C
在容积不变的密闭容器中发生反应:
向其中通入氩气,反应速率不变
化学反应速率不受压强影响
D
向滴加了KSCN(aq)的溶液中加入少量KCl固体
平衡逆向移动,溶液颜色变浅
【答案】B
【解析】A.减小容器压强,反应的平衡逆向移动,但根据勒夏特列原理,外界条件改变时,平衡向着减弱这种改变的方向移动,因此不能消除体积增大带来的影响,气体颜色变浅,A错误;
B.相同质量的锌粉和同体积、不同浓度的硫酸反应,收集相同体积的氢气所需时间越短,证明反应物浓度越大,反应速率越快,B正确;
C.在容积不变的密闭容器中发生反应:
向其中通入氩气,参加反应各组分的浓度不变,因此化学反应速率不变,不能得出化学反应速率不受压强影响的结论,C错误;
D.反应的实质为因此加入少量KCl固体对平衡没有任何影响,D错误;
故选B。
16.(23-24高二上·天津·期中)臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) ΔH。不同温度下,在三个容器中发生上述反应,相关信息如下表及图所示,下列说法正确的是
容器
甲
乙
丙
容积/L
1
1
2
反应物起始量
2molNO2,1molO3
2molNO2,1molO3
2mol N2O5,1molO2
温度
T1
T2
T2
A.0~10min内甲容器中反应的平均速率:v(NO2)=0.02mol•L﹣1•min﹣1
B.T1<T2,ΔH>0
C.平衡时N2O5浓度:c乙(N2O5)>c丙(N2O5)
D.T1℃时,若起始时间向容器甲中充入2molNO2、1molO3、2molN2O5和2molO2,则脱硝反应达到平衡前,v(正)<c(逆)
【答案】D
【解析】A.由图,0~10min内甲容器中N2O5的浓度变化量为0.2mol•L-1,2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),则消耗NO2浓度0.4mol/L,反应速率v(NO2)==0.04mol/(L•min),故A错误;
B.由图象可知,乙先达到平衡,平衡后N2O5(g)浓度比甲小,根据先拐先平数值大,则乙的温度较高,T1<T2,平衡逆向移动,即正反应是放热反应,△H<0;故B错误;
C.乙中相当于1molN2O5和1molO2,丙容器体积是乙的两倍,若丙加入2molN2O5和2molO2,则和乙达到等效平衡,现丙少加了1molO2,平衡向右移动,导致c (N2O5)增大,则平衡时N2O5浓度:c乙(N2O5)<c丙(N2O5);故C错误;
D.根据甲容器数据,列三段式如下:
该温度下K==0.5;若起始时向容器甲中充入2molNO2、1molO3、2molN2O5和2mol O2,计算浓度商Qc==1>K,反应逆向进行,则脱硝反应达到平衡前,v(正)<v(逆),故D正确。
答案选D。
17.(23-24高二上·天津·期中)以下可逆反应,在给定的条件下一定达到了化学平衡状态的是
A.(在恒容条件下,气体颜色不再改变)
B.(在恒容容器中,容器内压强不再改变)
C.(在恒压条件下,总质量不再改变)
D.(在混合气体中的体积分数为33.3%)
【答案】A
【解析】A.在恒容条件下,反应中混合气体的颜色不再改变,表明NO2的浓度保持不变,则反应达平衡状态,A符合题意;
B.对于反应,反应前后气体的分子数相等,在恒容容器中,不管反应是否达到平衡,容器内压强始终不变,B不符合题意;
C.对于反应,不管反应进行到何种程度,混合气的总质量始终不变,则在恒压条件下,总质量不再改变时,反应不一定达平衡状态,C不符合题意;
D.对于反应,混合气体中的体积分数为33.3%,可能是反应过程中的某个阶段,不一定是平衡状态,D不符合题意;
故选A。
18.(23-24高二上·天津河西·期中)在K2Cr2O7溶液中,存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H⁺。向一支试管中加入2mL 0.1mol/L K2Cr2O7溶液,向其中先滴入5滴6mol/LNaOH溶液,再滴入5滴6mol/LH2SO4溶液。下列说法正确的是
A.元素Cr属于短周期元素
B.该反应属于氧化还原反应
C.滴入碱液后,溶液颜色变浅至黄色,平衡正向移动
D.再滴入酸液时,体系c(H⁺)增大,平衡正向移动
【答案】C
【解析】A.Cr为第4周期元素,属于长周期元素,故A错误;
B.Cr元素在Cr2O和CrO中都是+6价,是非氧化还原反应,故B错误;
C.滴入碱液后,H⁺被反应,浓度减小,平衡正向移动,故溶液颜色变浅至黄色,故C正确;
D.再滴入酸液时,体系c(H⁺)增大,平衡逆向移动,故D错误。
答案选C。
19.(23-24高二上·天津河西·期中)在2L密闭容器中分别投入4mol CO2、5mol H2,在催化剂作用下制取乙烯(C2H4),反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ∆H在不同温度下,用传感技术测出平衡时n(H2)的变化关系如图所示,200℃,5min达a平衡点。下列说法正确的是
A.该反应的∆H>0
B.达a平衡点5min内-1
C.a点CO2的平衡转化率为25%
D.其他条件不变,将反应器容积压缩为原来的一半,平衡逆向移动
【答案】C
【解析】A.由图可知,随着温度升高,氢气的物质的量上升,说明平衡逆向移动,则该反应为放热反应,ΔH<0,故A错误;
B.200℃,5min达平衡,此时氢气物质的量为2mol,说明反应掉的H2为3mol,列三段式:
V(C2H4)==0.05mol/(L•min);故B错误;
C.由上述数据可知,a点CO2的平衡转化率为=25%,故C正确;
D.其他条件不变,将反应器容积压缩为原来的一半,压强增大,平衡向气体体积缩小的方向移动,即向正反应方向移动,故D错误。
答案选C。
20.(23-24高二上·天津和平·期中)一定条件下,合成氨反应:。图甲表示在此反应过程中的能量变化,图乙表示在2L的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线。图丙表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
下列说法正确的是
A.升高温度,该反应的平衡常数增大
B.由图乙信息,从11min起其他条件不变,压缩容器的体积,则的变化曲线为d
C.由图乙信息,10min内该反应的平均速率
D.图丙中温度,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点
【答案】B
【解析】A.由图1知,氮气和氢气的能量大于氨气的能量,所以由氮气和氢气生成氨气是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向进行,该反应的平衡常数减小,A错误;
B.当缩小容器的体积,氮气的物质的量不变,容器中气体的压强增大,导致平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,氮气的物质的量减少,所以曲线d符合,B正确;
C.由图乙信息,10min内该反应的平均速率,单位错误,C错误;
D.相同温度下,一定量氮气时,氢气的浓度越大,平衡向正反应方向移动导致氮气的转化率越大,所以图3中a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是c点,D错误;
故选B。
21.(23-24高二上·天津·期中)在恒容密闭容器中,由CO合成甲醇()的反应为,在其他条件不变的情况下,测得温度对反应的影响结果如图所示。下列有关说法错误的是
A.平衡时正反应速率:
B.平衡常数:
C.CO合成反应的
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡状态时减小
【答案】D
【解析】A.B点温度高,达平衡时反应速率快,A项正确;
B.由图像可知,反应从到甲醇的物质的量增大,则时的平衡常数比时的大,B项正确;
C.由图像可知,在下反应先达到平衡,反应速率较快,则温度大于,温度降低,平衡正向移动,则正反应为放热反应,即,C项正确;
D.处于A点的反应体系从变到的过程中,平衡逆向移动,则增大,而减小,达到平衡状态时增大,D项错误;
答案选D。
22.(23-24高二上·天津滨海·期中)在密闭容器中用一定量的混合气体发生反应:,平衡时测得B的浓度为0.5,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时,测得B的浓度为1.1,下列有关判断正确的是
A. B.A的转化率减小
C.平衡向正反应方向移动 D.C的体积分数增大
【答案】B
【分析】压缩体积到原来的一半即增大压强,若体系中平衡不移动,则B的浓度为原来的2倍,即0.5mol⋅L−1×2=1.0mol⋅L−1,而B的浓度为1.1mol⋅L−1,说明平衡移动向生成B的方向移动,即逆反应方向移动,加压平衡向着气体分子数减少的方向移动,即m+n<p。
【解析】A.根据分析可知,反应逆向移动,加压平衡向着气体分子数减少的方向移动,即m+n<p,故A错误;
B.根据分析可知平衡移动向生成B的方向移动,即逆反应方向移动,A的转化率减小,故B正确;
C.根据分析可知加压平衡向着气体分子数减少的方向移动,即反应逆向移动,故C错误;
D.根据分析可知,反应逆向移动,C的体积分数减小,故D错误;
故答案为:B。
23.(23-24高二上·天津·期中)向某密闭容器中加入0.3mol A,0.1mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如甲图所示[阶段的变化未画出]。乙图为时刻后改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同,时刻为使用催化剂。下列说法中不正确的是
A.若,用A的浓度变化表示阶段的平均反应速率为
B.阶段改变的条件一定为减小压强
C.该容器的容积为2L
D.阶段,容器内A的物质的量减少了0.06mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ,该反应的热化学方程式
【答案】D
【分析】根据图乙可知,时刻为使用催化剂,正、逆反应速率均增大,且化学平衡不移动;阶段改变条件平衡不移动,且正、逆反应速率均减小,由于四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同,且改变温度或浓度,平衡均发生移动,则阶段改变的条件为减小压强,反应为等体积反应;时刻正、逆反应速率中只有一个增大,应是改变某一物质的浓度;时刻正、逆反应速率都增大,应是升高温度。
【解析】A.时,用A的浓度变化表示阶段的平均反应速率为,A正确;
B.根据分析,阶段改变的条件为减小压强,B正确;
C.根据图甲,A物质的起始浓度为,初始时密闭容器中加入0.3mol A,则该容器的容积为2L,C正确;
D.根据图甲,A物质的转化量为,C物质的生成量为,则反应中物质A与C的化学计量数之比为;根据分析可知,减小压强,化学平衡不移动,说明该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则化学方程式为;阶段,容器内A的物质的量减少了0.06mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,3molA反应吸收的热量为,因此该反应的热化学方程式为,D错误;
答案选D。
24.(23-24高二上·天津河西·期中)探究压强对反应2NO2(g)N2O4(g)平衡的影响。按下图操作:
①活塞从Ⅰ处→拉至Ⅱ处②活塞从Ⅱ处→推向Ⅰ处。下列说法正确的是
A.①混合气颜色无明显变化
B.②增大压强,此反应平衡正向移动
C.①开始观察到混合气颜色变浅,是因为平衡正向移动
D.②K不变,但Q>K,判断平衡正向移动
【答案】B
【分析】由实验可知,①中体积增大、浓度变小,气体的颜色变浅,且压强减小时2NO2(红棕色)N2O4(无色)逆向移动,使气体的颜色变深,但比原平衡时颜色浅;②中体积减小、浓度增大,气体的颜色变深,且压强增大时2NO2(红棕色)N2O4(无色)正向移动,气体的颜色变浅,以此来解答。
【解析】A.由上述分析可知,①中混合气体的颜色先变浅后变深,A错误;
B.由分析可知,②为压缩体积,增大容器压强,此反应平衡正向移动,B正确;
C.由分析可知,①开始观察到混合气颜色变浅,是因为容器体积增大,NO2浓度减小,而且减小压强,平衡不会正向移动,C错误;
D.②因温度不变K值不变,压强增大,Q<K,则可判断平衡正向移动,D错误;
故答案为:B。
25.(23-24高二上·天津滨海·期中)在一定温度下,可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在容积固定的密闭容器中进行,反应达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成nmol O2,同时生成2nmol NO2
②单位时间内生成nmol O2,同时生成2nmol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.①⑤ B.①③⑤ C.②④ D.以上全部
【答案】A
【解析】①单位时间内生成nmol O2,同时生成2nmol NO2,反应进行的方向相反,且数值之比等于化学计量数之比,则反应达平衡状态,①符合题意;
②单位时间内生成nmol O2,同时生成2nmol NO,反应进行的方向相同,则反应不一定达平衡状态,②不符合题意;
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1,可能是反应进行过程中的某个阶段,不一定是平衡状态,③不符合题意;
④混合气体的质量、体积始终不变,则密度始终不变,所以密度不再改变时,反应不一定达平衡状态,④不符合题意;
⑤随着反应的进行,混合气体的质量不变,但分子数不断发生改变,所以平均相对分子质量不断发生改变,当平均相对分子质量不再改变时,反应达平衡状态,⑤符合题意;
综合以上分析,①⑤符合题意,故选A。
26.(23-24高二上·天津和平·期中)在体积为的恒容密闭容器中充入一定量的气体,在一定条件下发生反应,平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A.该反应是吸热反应 B.a曲线表示的是的物质的量
C.时,的平衡体积分数为20% D.时,平衡常数
【答案】C
【解析】A. 随反应进行,H2S的物质的量减少,H2和S2的量同时增多,升高温度过程中,H2和S2变化趋势相同,且H2的物质的量比S2多,故a曲线表示的是的物质的量,随着温度升高减少的为H2S的物质的量的变化,故升温平衡正向移动,故该反应为吸热反应,故A正确;
B. 随反应进行,H2S的物质的量减少,H2和S2的量同时增多,升高温度过程中,H2和S2变化趋势相同,且H2的物质的量比S2多,故a曲线表示的是的物质的量,故B正确;
C. 由图可知,时,H2S和H2的平衡物质的量均为2mol,则S2的平衡物质的量为1mol,的平衡体积分数为,故C错误;
D. 时,根据C可知,起始加入H2S物质的量为4mol,达到平衡时,消耗H2S为2xmol,可列出三段式:,由图可知,平衡时H2S物质的量与S2物质的量相等,则有4-2x=x,解得,则平衡常数,D项正确。
27.(22-23高二上·天津南开·期中)在密闭容器中的一定量的混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时,测得A的浓度为0.50 mol/L,在温度不变时,把容器容积缩小到原来的0.5倍,使其重新达到平衡,测得A的浓度为0.90 mol/L,下列有关判断正确的是
A.x+y<z B.平衡逆向移动 C.A的转化率降低 D.C的体积分数升高
【答案】D
【分析】平衡时测得A的浓度为0.5 mol/L,保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,如平衡不移动,则A的浓度应为l.0 mol/L,而此时为0.9 mol/L,则说明增大压强平衡向正方向移动,以此进行判断。
【解析】A.增大压强化学平衡向正方向移动,说明正反应是气体体积减小的反应,则化学计量数关系为x+y>z,A错误;
B.由以上分析可知:增大压强化学平衡向正方向移动,B错误;
C.增大压强化学平衡向正方向移动,导致A的转化率增大,C错误;
D.增大压强化学平衡向正方向移动,最终达到平衡时C的体积分数增大,D正确;
故合理选项是D。
28.(22-23高二上·天津南开·期中)对于可逆反应,下列研究的目的和图示相符的是
选项
A
B
研究目的
压强对反应的影响()
温度对反应的影响
图示
选项
C
D
研究目的
恒容平衡体系增加对反应的影响
催化剂对反应的影响
图示
【答案】C
【解析】A.为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,则p1先达到平衡,对应的氨气的体积分数大,与图不符,故A错误;
B.为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则升高温度氮气的转化率减小,与图不符,故B错误;
C.恒容下增加即增加反应物浓度,瞬间反应速率增大,而逆反应速率不变,平衡正向移动,与图一致,故C正确;
D.催化剂可加快反应速率,不影响平衡移动,则有催化剂时先达到平衡,与图不符,故D错误;
故选:C。
29.(22-23高二上·天津西青·期中)某温度下,若反应的化学平衡常数,则该温度下化学平衡常数
A.100 B.50 C.2500 D.250
【答案】C
【解析】由方程式可知,反应的化学平衡常数==0.02,则相同温度下反应的化学平衡常数====2500,故选C。
30.(22-23高二上·天津和平·期中)一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
Ⅰ
387
0.20
0.080
0.080
Ⅱ
387
0.40
Ⅲ
207
0.20
0.090
0.090
下列说法正确的是
A.该反应的正反应为吸热反应
B.达到平衡时,容器Ⅰ中的体积分数比容器Ⅱ中的小
C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D.若起始时向容器Ⅰ中充入0.15mol、0.15mol和0.10mol,则反应将向正反应方向进行
【答案】D
【分析】Ⅱ与I比较,起始物质的量加倍,2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)是一个气体分子数不变的反应,故甲醇气体的浓度若增大一倍,则平衡后各物质的浓度也增大一倍,转化率不变,两者达到等效;III与I比较,温度降低,起始物质的量相同,而平衡后生成物增加,说明平衡正向移动,即证明该反应为放热反应。
【解析】A.由上述分析可知,反应为放热反应,故A错误;
B.恒容条件下,容器Ⅱ相当于在容器Ⅰ的基础上加压,但由于该反应是反应前后气体体积不变的反应,因此平衡不移动,所以容器Ⅰ中的CH3OH体积分数和容器Ⅱ中的相等,故B错误;
C.容器I中的温度比容器III的温度高,温度越高反应速率越快,达到平衡所需时间越短,故C错误;
D.容器Ⅰ中平衡时c(CH3OCH3)=c(H2O)==0.080mol/L,c(CH3OH)==0.04mol/L,容器Ⅰ中化学平衡常数K==4;若起始时向容器Ⅰ中充入0.15mol、0.15mol和0.10mol,容器容积为1L,则c(CH3OH)=0.15mol/L、c(CH3OCH3)=0.15mol/L、c(H2O)=0.10mol/L,浓度商Qc==<4,则反应将向正反应方向进行,故D正确。
答案选D。
31.(22-23高二上·天津南开·期中)下列关于合成氨工业说法不正确的是
A.将原料气进行净化处理,是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒”
B.合成氨厂一般采用10MPa~30MPa,综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素
C.将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
D.根据勒夏特列原理,500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
【答案】D
【解析】A.将原料气进行净化处理,是为了防止其中混有的杂质,比如氧气,能和催化剂铁在高温下反应,使催化剂“中毒”,A选项正确;
B.合成氨厂一般采用10MPa~30MPa,综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素,因为压强大,反应速率快,有利于合成氨,但是压强太高,对仪器设备要求也高,压强过低,反应速率慢,不利于合成氨,B选项正确;
C.将混合气体中的氨液化,即减小了生成物的浓度,合成氨反应的化学平衡正向移动,有利于合成氨,C选项正确;
D.合成氨是放热反应,升高温度,合成氨反应的化学平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,室温比500℃左右更有利于合成氨的反应,D选项错误;
答案选D。
32.(22-23高二上·天津南开·期中)一定条件下,某密闭容器内存在下列平衡: ;则下列有关说法正确的是
A.缩小反应容器的体积,使压强增大,平衡不移动,混合气体颜色深浅不变
B.保持容积不变,改变体系温度,体系颜色一定发生变化
C.保持容积不变,继续充入HI气体,则HI的转化率将减小
D.温度不变时,改变某一因素使体系颜色变浅,则和都将减小
【答案】B
【解析】A.反应为分子数不变的等体积反应,缩小反应容器的体积,使压强增大,平衡不移动,物质浓度变大,混合气体颜色变深,A错误;
B.保持容积不变,改变体系温度,对于吸热反应而言平衡正向移动,体系颜色一定发生变化,B正确;
C.反应为分子数不变的等体积反应,保持容积不变,继续充入HI气体,促进平衡正向移动,达到新的平衡之后相当于等效平衡,HI的转化率不变,C错误;
D.温度不变时,改变某一因素如加入氢气,平衡逆向移动使体系颜色变浅, 此时增大,D错误;
故选B。
题型03 水溶液中的离子平衡
33.(23-24高二上·天津南开·期中)下列物质属于弱电解质的是
A.HF B.BaSO4 C. D.C2H5OH
【答案】A
【解析】A.HF在水溶液中不完全电离,为弱电解质,A符合题意;
B.BaSO4溶于水部分完全电离,属于强电解质,B不符合题意;
C.Ba(OH)2在水溶液中完全电离,为强电解质,C不符合题意;
D.C2H5OH在水溶液和熔融状态均不发生电离,为非电解质,D不符合题意;
故答案为:A。
34.(23-24高二上·天津·期中)下列示意图中,正确的是
图像
说明
表示向烧碱溶液中滴加稀醋酸
表示稀醋酸加水稀释
选项
A
B
图像
说明
表示镁与过量的盐酸反应
表示加热纯碱溶液
选项
C
D
【答案】C
【解析】A.烧碱溶液中滴加稀醋酸,反应生成强电解质醋酸钠,溶液的体积增大,溶液中的离子浓度逐渐减小,导电性逐渐减小,A错误;
B.稀醋酸加水稀释,促进醋酸的电离,溶液中主要离子浓度减小,但氢离子数增多,B错误;
C.镁与一定量的盐酸反应,反应是放热反应,随着反应的进行,溶液的温度升高,反应速率加快,一段时间后,氢离子浓度减少,反应速率减慢,C正确;
D.加热促进碳酸根离子水解,溶液中氢氧根离子浓度增大,D错误;
故选C。
35.(23-24高二上·天津·期中)已知的电离平衡常数:和,的电离平衡常数:。在反应达到平衡后,要使的浓度增大可加入
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.加入时,平衡逆向移动,HClO浓度减小,故A不符合题意;
B.加入时,与和都反应,浓度减小,故B不符合题意;
C.由题给电离平衡常数知,酸性:>>,故加入时,只与反应,导致化学平衡平衡正向移动,浓度增大,故C符合题意;
D.加水稀释溶液中溶质浓度减小,浓度减小,故D不符合题意;
故选C。
36.(23-24高二上·天津·期中)溶液中,下列关系不能说明第二步电离比第一步电离程度更小的是
A.的 B.远大于
C.远大于 D.约等于
【答案】B
【分析】是二元弱酸,在溶液中分步电离,,,第一步电离产生的氢离子抑制第二步电离,电离以第一步电离为主,则溶液中氢离子约等于浓度,硫离子浓度远小于浓度、氢离子浓度和浓度。
【解析】A.由以上分析可知,的,说明第二步电离比第一步电离程度更小,A不符合题意;
B. 远大于,不能说明第二步电离比第一步电离程度更小,B符合题意;
C.远大于,说明第二步电离出的远小于第一步电离出的,则第二步电离程度远小于第一步电离程度,C不符合题意;
D.约等于,说明电离以第一步为主,第二步电离出的氢离子浓度很小,可知第一步电离程度大于第二步电离程度,D不符合题意;
故选B。
37.(23-24高二上·天津·期中)下列事实一定能证明是弱电解质的是
A.用溶液做导电实验,灯泡很暗
B.向溶液中滴入石蕊试液呈红色
C.和反应,生成
D.相同浓度的溶液和溶液分别与足量的粉充分反应,产生的少
【答案】C
【解析】A.用溶液做导电实验,灯泡很暗,可能是HNO2浓度稀,不能证明是弱酸,A错误;
B.向溶液中滴入石蕊试液呈红色,证明HNO2具有酸性,不能证明是弱酸,B错误;
C.和反应,生成符合强酸制取弱酸,证明HNO2是弱酸,C正确;
D.相同浓度的溶液和溶液分别与足量的粉充分反应,产生的少,原因是是一元酸电离出的氢离子少,是二元酸电离出的氢离子多,不能证明HNO2是弱酸,D错误;
答案选C。
38.(23-24高二上·天津南开·期中)稀氨水中存在着电离平衡:。下列方法中,可使平衡逆向移动同时增大的是
A.加KOH固体 B.加水 C.加NH4Cl固体 D.加硫酸
【答案】A
【解析】A.加入KOH固体,氢氧根浓度增大,平衡逆方向移动,c(OH-)增大,A符合题意;
B.加水,平衡正向移动,c(OH-)减小,B不符合题意;
C.加入NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,平衡向逆方向移动,c(OH-)减小,C不符合题意;
D.加入硫酸,氢离子消耗氢氧根,平衡正向移动,D不符合题意;
故答案为:A。
39.(23-24高二上·天津河西·期中)将2mL1mol/L的醋酸滴入到饱和Na2CO3溶液中,观察到有气泡产生。下列有关说法不正确的是
A.电离方程式:
B.酸性:CH3COOH>H2CO3
C.电离常数:K(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)
D.H2CO3的电离常数:Ka1>>Ka2
【答案】A
【解析】向醋酸中加碳酸钠溶液观察到有气泡产生,说明有气体生成,该气体为CO2,,以此分析;
【分析】A.,A错误;
B.根据强酸制弱酸的原理,说明醋酸的酸性强于碳酸,B正确;
C.电离平衡常数越大,酸性越强,C正确;
D.多元弱酸,第一步电离远大于第二部电离,D正确;
故答案为:A。
40.(22-23高二上·天津·期中)均在常温下,下列说法不正确的是
A.常温下,pH=1的强酸溶液,加水稀释后,溶液中离子浓度均降低
B.pH=2的盐酸和pH=1的盐酸,之比为1∶10
C.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
D.中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,两者消耗的氢氧化钠一样多
【答案】A
【解析】A.常温下,pH=1的强酸溶液加水稀释,溶液体积增大,c(H+)减小,温度不变,水的离子积常数不变,溶液中c(OH−)增大,故A错误;
B.pH=2的盐酸溶液中c(H+)=0.01mol/L,pH=1的盐酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,所以c(H+)之比为0.01mol/L:0.1mol/L=1:10,故B正确;
C.加水稀释过程中醋酸继续电离,HCl完全电离,pH相同的醋酸和盐酸如果稀释相同的倍数,c(H+):醋酸>盐酸,要使稀释后溶液中c(H+)相等,则稀释倍数m>n,故C正确;
D.盐酸和醋酸都是一元酸,等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸中和氢氧化钠的能力相同,故D正确;
故答案选A。
41.(22-23高二上·天津·期中)下列关于强弱电解质的叙述正确的是
A.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
B.、、、都是弱电解质
C.的水溶液能导电,故属于电解质
D.纯净的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电
【答案】D
【解析】A.电解质溶液导电性与离子浓度成正比,与电解质强弱无关,故A错误;
B.NH3为非电解质,CH3COOH、H3PO4为弱电解质,BaSO4熔融状态完全电离是强电解质,故B错误;
C.SO2溶于水后和水反应生成弱电解质碳酸,SO2不能电离属于非电解质,故C错误;
D.电解质在液态时如果能电离出自由移动的离子就可以到电,否则不导电,例如熔融的氯化钠导电,液态硫酸不导电,故D正确;
故答案选D。
42.(22-23高二上·天津南开·期中)常温下,下列溶液中各离子浓度关系正确的是
A.pH=2的醋酸溶液与pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合:
B.浓度为0.1的碳酸氢钠溶液:
C.浓度为0.1的溶液:
D.浓度均为0.1的醋酸溶液与NaOH溶液混合后:
【答案】A
【解析】A. pH=2的醋酸溶液浓度比pH=12的氢氧化钠溶液浓度大的多,二者等体积混合,溶液显酸性,则,溶液中存在电荷守恒:,但是醋酸的电离程度小,则有,故A正确;
B. 溶液中存在电荷守恒,:,故B错误;
C. 溶液中存在物料守恒,,故C错误;
D. 二者等体积混合恰好反应生成醋酸钠,溶液中存在质子守恒:,但是酸碱溶液的体积大小不明确,无法根据质子守恒列出关系式,故D错误;
故选A。
43.(23-24高二上·天津·期中)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.=10﹣12mol•L﹣1的溶液中:Na+、K+、SiO、Cl﹣
B.使甲基橙变黄的溶液中:NH、Cu2+、NO、SO
C.由水电离出的c(H+)=1.0×l0﹣13mol•L﹣1的溶液中:Na+、CO、SO、Cl﹣
D.使KSCN显红色的溶液中:NH、K+、Cl﹣、AlO
【答案】A
【解析】A.常温下,=10﹣12mol•L﹣1的溶液中c(OH-)=10-2mol/L溶液显碱性,Na+、K+、SiO、Cl﹣在碱性溶液中能大量共存,故A符合题意;
B.甲基橙呈黄色时溶液的pH大于4.4,如果溶液呈碱性时,NH、Cu2+与OH-分别生成弱电解质、沉淀而不能大量共存,故B不符合题意;
C.由水电离出的c(H+)=1.0×10-l3 mol•L-1 的溶液呈酸性或碱性,如果呈酸性,CO、SO与H+均要反应而不能大量共存,故C不符合题意;
D.使KSCN显红色的溶液中含有Fe3+,NH、Fe3+和AlO发生双水解反应而不能大量共存,故D不符合题意。
答案选A。
44.(23-24高二上·天津和平·期中)下列叙述正确的是
A.室温下,的盐酸与的氨水等体积混合后
B.室温下,某溶液由水电离出来的的浓度为,则该溶液的
C.100℃时,将的盐酸与的溶液等体积混合,溶液显中性
D.常温下,硫酸铝在水溶液中的电离方程式为:
【答案】A
【解析】A.25℃,pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,氨水浓度大,氨水过量,溶液显碱性,则溶液pH>7,故A正确;
B.室温下,某溶液由水电离出来的H+的浓度为1.0×10-10mol•L-1,该溶液可能为碱溶液,此时pH=10,故B错误;
C.100℃时,KW大于10-14,pH=12的NaOH溶液中c(OH-)>0.01mol/L,则将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,NaOH过量,溶液显碱性,故C错误;
D.硫酸铝是强电解质,完全电离,在水溶液中的电离方程式为:,故D错误;
故选:A。
45.(23-24高二上·天津·期中)下列实验操作、现象和结论均正确的是
编号
实验操作和现象
结论
A
取两支试管,分别加入4mL0.1mol/LKMnO4酸性溶液,然后向第一支试管加入1mL 0.01mol/L H2C2O4溶液,向第二支试管加入1mL 0.02mol/L H2C2O4溶液,第二支试管先褪色
证明草酸浓度越大,反应速率越快
B
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液颜色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
C
加热盛有少量固体的试管,试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝
显碱性
D
测定相同浓度的与溶液的,后者较大
证明非金属性:
【答案】B
【解析】A.由于两支试管中均过量,反应过程中不会出现明显的褪色现象,因此无法说明浓度对反应速率的影响,A项错误;
B.因碳酸根离子水解显碱性,滴有酚酞的碳酸钠溶液显红色,加入少量固体,钡离子和碳酸根发生反应,导致水解平衡逆向移动,则溶液颜色变浅,证明溶液中存在水解平衡,B项正确;
C.加热盛有少量固体的试管,试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝,是因为反应产生的氨气溶于水显碱性,不能说明显碱性,C项错误;
D.证明非金属性,应比较非金属的最高价氧化物的水化物的酸性强弱,即应比较硫酸和碳酸的酸性强弱;亚硫酸钠的碱性小于碳酸钠,只能说明亚硫酸氢根的酸性大于碳酸氢根,不能证明非金属性:S>C,D项错误;
故选B。
46.(22-23高二上·天津和平·期中)化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.可先用纯碱溶液处理锅炉水垢中的
B.工业上常用做沉淀剂除去废水中
C.明矾溶于水会形成胶体,因此可用于自来水的杀菌消毒
D.实验中常将晶体溶于较浓盐酸中配制溶液
【答案】C
【解析】A.处理锅炉水垢中的硫酸钙时,可先加入碳酸钠溶液,将微溶的、不与盐酸反应的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙,然后加入醋酸或盐酸将碳酸钙转化为可溶的醋酸钙或氯化钙,选项A正确;
B.可转化为硫化物沉淀,所以用做沉淀剂除去废水中,选项B正确;
C.明矾中铝离子水解生成胶体,可净化水,不具有强氧化性,不能杀菌消毒,选项C错误;
D.氯化铁是强酸弱碱盐,铁离子在溶液中易发生水解反应,为防止氯化铁在溶液中水解,实验中常将氯化铁晶体溶于较浓盐酸中配制氯化铁溶液,选项D正确;
答案选C。
47.(21-22高二上·天津津南·期中)下列说法错误的是
A.下列离子在溶液中能大量共存:Al3+、Na+、S2﹣、NO
B.为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸
C.实验室盛放Na2CO3,Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞
D.相同浓度的NaX、NaY、NaZ的溶液,其pH依次增大则HX、HY、HZ的酸性依次减弱
【答案】A
【解析】A.铝离子和硫离子发生双水解导致不能共存,A错误;
B.铁离子会发生水解,加入少量盐酸可以抑制铁离子水解,B正确;
C.碳酸钠溶液显碱性会和玻璃中二氧化硅反应,硅酸钠具有粘性也不能使用玻璃塞,C正确;
D.酸的酸性越弱,对应酸根离子水解程度越大,溶液碱性越强;相同浓度的NaX、NaY、NaZ的溶液,其pH依次增大说明HX、HY、HZ的酸性依次减弱,D正确;
故选A。
48.(22-23高二上·天津和平·期中)下列实验操作、现象和结论均正确的是
实验操作和现象
结论
A
向等体积等浓度的盐酸中分别加入ZnS和CuS,ZnS溶解而CuS不溶解
B
向溶中加入2滴溶液,再滴加2滴溶液,观察到先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀
证明在相同温度下,
C
加热盛有少量固体的试管,试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝
显碱性
D
常温下,测得溶液的pH小于溶液的pH
酸性:
【答案】A
【解析】A.相同条件下,溶解度大的物质先溶解,组成和结构相似的难溶物,溶解度越大,其溶度积越大,因在等体积等浓度的盐酸ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下: ,选项A正确;
B.NaOH过量,均为沉淀生成,而不是沉淀的转化,由现象不能比较Ksp,选项B错误;
C.在加热条件下NH4HCO3固体分解生成NH3,NH3能使润湿的红色石蕊试纸变蓝,由于固体本身没有与试纸接触,故本实验不能证明NH4HCO3显碱性,选项C错误;
D.强碱弱酸盐的pH越大,对应酸的酸性越弱,Na2B溶液对应的酸为HB-,则由现象可知酸性:HA>HB-,但是本实验不能证明HA的酸性比H2B强,选项D错误;
答案选A。
49.(23-24高二上·天津·期中)氨是水体污染物的主要成分之一,工业上可用次氯酸盐作处理剂,有关反应可表示为:
①
②
在一定条件下模拟处理氨氮废水:将的氨水分别和不同量的混合,测得溶液中氨去除率、总氮(氨氮和硝氮的总和)残余率与投入量(用x表示)的关系如下图所示。下列说法正确的是
A.的数值为0.009
B.时,
C.时,x越大,生成的量越少
D.时,
【答案】C
【解析】A.x1时,氨的去除率为100%、总氮残留率为5,,95%的氨气参与反应①、有5%的氨气参与反应②,反应①消耗,参与反应②消耗,,A错误;
B.x>x1时,反应①也生成氯离子,所以,B错误;
C.x>x1时,x越大,氨总去除率不变,氮残余率增大,说明生成的硝酸根离子越多,生成N2的量越少,C正确;
D.x=x1时,氨的去除率为100%,溶液中没有和ClO-,含有Na+、H+、、Cl-和OH-,根据电荷守恒得,D错误;
故本题选C。
50.(22-23高二上·天津·期中)室温下,某二元碱水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.室温下,的数量级为
B.水溶液显酸性
C.等物质的量的和混合溶液中:
D.在水溶液中:
【答案】D
【解析】A.选取图中点,此时,,的,其数量级为,A错误;
B.水溶液中X的主要存在形式为,由图示物质的量分数最大时,在7到8之间可知溶液显碱性,B错误;
C.选取图中点,此时溶液的,,的,第一步水解平衡常数,由于,等物质的量的和混合溶液中,的水解程度大于的电离程度,溶液显酸性,所以此时,C错误;
D.在水溶液中,存在电荷守恒:,存在元素质量(物料)守恒:,两式联立可得:,D正确;
答案选D。
非选择题
题型01 反应热的计算与盖斯定律
51.(23-24高二上·天津南开·期中)回答下列问题
(1)甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知:
kJ/mol
kJ/mol
①由上述方程可知甲醇的燃烧热为 ;
②上述第二个反应的能量变化如图所示,则 kJ/mol。(用、的相关式子表示);
(2)已知反应 kJ/mol,试根据表中所列键能数据估算 。
化学键
H-H
N-H
N≡N
键能/kJ/mol
436
391
945
(3)1 mol 和1 mol 完全燃烧放出的热量分别为:286 kJ、890 kJ,等质量的和完全燃烧放出的热量, (填化学式)放出的热量多。
(4)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水,当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256 kJ的热量。
①写出该反应的热化学方程式: 。
②此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
【答案】(1)764.7 kJ/mol (2)-93
(3) (4) kJ/mol 生成的物质无污染
【解析】(1)①先对已知热化学方程式编号:
① kJ/mol
② kJ/mol
根据盖斯定律,①+②得,则=-571.8kJ/mol+(-192.9 kJ/mol)=- 764.7 kJ/mol;故甲醇的燃烧热为764.7 kJ/mol;
②生成物总能量-反应物总能量,即;
(2)反应物总键能-生成物总键能=945 kJ/mol+3436 kJ/mol-6391 kJ/mol=-93 kJ/mol;
(3)和得质量都定为1g,1g完全燃烧放出的热量为143 kJ,1g完全燃烧放出的热量为 kJ,故放出的热量多;
(4)①0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成水蒸气和氮气,放出256 kJ的热量,则1mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成水蒸气和氮气,放出热量256kJ×2.5=640kJ,热化学方程式为 kJ/mol;
②液态肼与足量液态双氧水反应,生成水蒸气和氮气,生成物对环境无污染。
52.(23-24高二上·天津滨海新·期中)化学反应都伴有能量变化,请回答下列问题:
(1)书写下列反应的热化学方程式。(每个热化学方程式3分)
①1L1mol/L稀盐酸跟1L1mol/LNaOH溶液发生中和反应放出57.3kJ热量。 。
②24与足量反应生成和,吸收262.6kJ热量。
③已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量,写出表示硫的燃烧的热化学方程式: 。
④如图是298K、101kPa时,与反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为: 。
(2)比较下列各组热化学方程式中的大小关系。
①
②
③
④煤作为燃料有2种途径:
途径1——直接燃烧:
途径2——先制水煤气:
再燃烧水煤气;
、、、的关系式是 。
【答案】(1)
(2)> < <
【解析】(1)①1L1mol/L稀盐酸跟1L1mol/LNaOH溶液发生中和反应生成1molH2O和1molNaCl,放出57.3kJ的热量,故热化学方程式为:;
②24,即2mol的与足量反应生成和,吸收262.6kJ热量,故热化学方程式为: ;
③16g固体硫,即0.5mol的固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量,故热化学方程式为: ;
④由图可知,该反应放出的能量为508-600=92kJ,故热化学方程式为: ;
(2)①固体硫变化为气态硫需要吸收热量,所以气态硫放热多,由于△H<0,所以△H1>△H2;
②因为气态水变为液态水放热,所以甲烷完全燃烧生成液态水比生成气态水时放热多,由于△H<0,所以△H1<△H2;
③①△H1②△H2,由盖斯定律①-②△H1-△H2,铝热反应放热,所以△H1-△H2<0,即△H1<△H2,故答案为<;
④根据盖斯定律可知②+③+④=①,故。
题型02 化学平衡的相关计算
53.(22-23高二上·天津和平·期中)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用的热点研究领域。回答下列问题:
(1)催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比 。当反应达到平衡时,若增大压强,则 ("变化"、“变小”或“不变”)。
(2)理论计算表明,原料初始组成,在体系压强为的密闭容器中反应,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图所示。
图中,表示、变化的曲线分别是 、 。催化加氢合成反应的 0(填“大于”或“小于”)。
(3)根据图中点,计算该温度时反应的平衡常数 (列出计算式。以分压表示,分压=总压物质的量分数)。
【答案】(1)1:4 变大 (2)d c 小于 (3)
【分析】根据质量守恒定律配平化学方程式,可以确定产物的物质的量之比。根据可逆反应的特点分析增大压强对化学平衡的影响。根据物质的量之比等于化学计量数之比,从图中找到关键数据确定代表各组分的曲线,并计算出平衡常数。根据催化剂对化反应速率的影响和对主反应的选择性,工业上通常要选择合适的催化剂以提高化学反应速率、减少副反应的发生。
【解析】(1)CO2催化加氢生成乙烯和水,该反应的化学方程式可表示为2CO2+6H2CH2=CH2+4H2O,因此,该反应中产物的物质的量之比n(C2H4):n(H2O)=1:4。由于该反应是气体分子数减少的反应,当反应达到平衡状态时,若增大压强,则化学平衡向正反应方向移动,n(C2H4)变大;
(2)由题中信息可知,两反应物的初始投料之比等于化学计量数之比;由图中曲线的起点坐标可知,c和a所表示的物质的物质的量分数之比为1:3、d和b表示的物质的物质的量分数之比为1:4,则结合化学计量数之比可以判断,表示乙烯变化的曲线是d,表示二氧化碳变化曲线的是c。由图中曲线的变化趋势可知,升高温度,乙烯的物质的量分数减小,则化学平衡向逆反应方向移动,则该反应为放热反应,∆H小于0;
(3)原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在体系压强为0.1Mpa建立平衡。由A点坐标可知,该温度下,氢气和水的物质的量分数均为0.39,则乙烯的物质的量分数为水的四分之一,即,二氧化碳的物质的量分数为氢气的三分之一,即,因此,该温度下反应的平衡常数(MPa)-3=(MPa)-3。
【点睛】本题确定图中曲线所代表的化学物质是难点,其关键在于明确物质的量的分数之比等于各组分的物质的量之比,也等于化学计量数之比(在初始投料之比等于化学计量数之比的前提下,否则不成立)。
54.(21-22高二上·天津红桥·期中)在10L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
t(℃)
700
800
830
1000
1200
K
请回答:
(1)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。保持温度和体积不变,充入一定量的CO2,则平衡常数 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)下列措施可以提高H2的平衡转化率的是(填选项序号) 。
a.选择适当的催化剂 b.增大压强 c.及时分离H2O(g) d.升高温度
(4)某温度下,c(CO2)=2mol/L,c(H2)=3mol/L,开始反应,达到平衡时CO2转化率为60%,则平衡常数K= 。
(5)与(4)相同的温度下,某时刻测得c(CO2)=0.5mol/L,c(H2)=1.5mol/L,c(CO)=0.5mol/L、c(H2O)=0.5mol/L,则此时反应是否达到平衡状态 (填“是”或“否”)。此时,v(正) v(逆)(填“”、“”或“”)。
(6)该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示,若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法一定正确的是(填选项序号) 。
a.在t1-t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施可以是升高温度
c.在t4时,采取的措施可以是增加CO2的浓度。
d.在t5时,容器内CO的体积分数是整个过程中的最大值
【答案】(1)吸热 (2)K=c(CO)×c(H2O)/c(CO2)×c(H2) 不变
(3)cd (4)1 (5)否 > (6)b
【解析】(1)由所给数据知,随着温度升高,平衡常数增大,说明温度升高,平衡正向移动,故该反应为吸热反应;
(2)根据平衡常数定义知,该反应的平衡常数表达式为K=;对于特定反应,平衡常数只和温度有关,温度不变,平衡常数不变,故此处填:不变;
(3)a.由于催化剂不影响平衡移动,故加入催化剂对H2平衡转化率无影响,a不符合题意;
b.由于该反应前后气体分子数不变,故改变压强对其平衡无影响,b不符合题意;
c.分离出H2O(g),可促进平衡正向移动,提高H2平衡转化率,c符合题意;
d.升高温度,平衡正向移动,H2平衡转化率提高,d符合题意;
故答案选cd;
(4)由题意列三段式如下:,则平衡常数K=;
(5)由所给数据可求得此时的浓度商Qc=<1,故此时未达平衡状态;由于Qc<K,反应平衡正向移动,υ(正)>υ(逆);
(6)a.由于该反应前后气体分子数不变,容器体积也不变,故压强始终不变,则压强不变不能说明反应达平衡状态,a错误;
b.由图象知,t2时刻外界条件改变后,正逆反应速率瞬间均增大,且平衡正向移动,故此时可能是升高温度导致,b正确;
c.由图象知,t4时刻外界条件改变后,正反应速率瞬间不变,逆反应速率瞬间减小,且平衡正向移动,故此时可能是减小生成物浓度导致,c错误;
d.由图示知,若t4时减小CO的浓度,虽然平衡正向移动,但t5时刻容器内CO的体积分数不是整个过程中的最大值,d错误;
故答案选b。
题型03 水溶液中的离子平衡
55.(23-24高二上·天津和平·期中)Ⅰ.①铜丝 ②熔融的 ③溶液 ④蔗糖 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨氨水
(1)属于强电解质的是 (填数字编号,下同);属于非电解质的是 。
Ⅱ.已知25℃时,某些酸的电离平衡常数如下:
化学式
电离平衡常数
电离平衡常数
—
—
(2)的电离方程式为 。
(3)向溶液中加入适量晶体以后,溶液中的氢离子浓度 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)将加水稀释,有关稀释后溶液的说法,正确的是___________。
A.电离程度增大 B.溶液导电性增强
C.溶液中分子增多 D.增大
(5)已知该温度时,在水中电离度为0.1%,则该溶液pH= 。
(6)则以下反应不能发生的是___________。
A.
B.
C.
D.
(7)已知常温常压下,空气中的溶于水,达到平衡时,溶液的,,若忽略水的电离及的第二级电离,则的平衡常数 。(已知)
Ⅲ.在某温度下的水溶液中,,。x与y的关系如图所示,回答下列问题:
(8)水的离子积为 。
(9)该温度下若测得某溶液中,水电离出来的,且溶液为强碱溶液,则该溶液的 。
【答案】(1)②⑥⑦ ④⑧
(2) (3)减小 (4)AD (5)4 (6)B
(7)4.2×10-7 (8)10-13 (9)12
【解析】(1)强电解质是在水溶液中或熔融状态下,能完全电离的电解质;包括强酸、强碱、活泼金属氧化物和大部分盐,属于强电解质的是②⑥⑦;非电解质是指:在熔融状态和水溶液中都不能导电的化合物,非电解质在熔融状态和水溶液中自身都不能离解出自由移动的离子,属于非电解质的是④⑧;
(2)是一元弱酸,部分电离,电离方程式为;
(3)向CH3COOH溶液中加入适量CH3COONa晶体以后,溶解后醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,溶液中氢离子浓度减少,故答案为:减小;
(4)A.加水稀释促进醋酸电离,导致醋酸电离程度增大,故A正确;
B.加水稀释促进醋酸电离,导致溶液中离子减小,溶液导电性减弱,故B错误;
C.加水稀释促进醋酸电离,则CH3COOH分子个数减少,故C错误;
D.加水稀释促进醋酸电离,但是醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致溶液中c(H+)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)都减小,,比值增大,故D正确;
故答案为:AD;
(5)该温度时溶液中c(H+)=0.mol/L×0.1%=10-4mol/L,pH=4;
(6)电离平衡常数比较判断酸性:CH3COOH>H2CO3>>HCN,
A.CH3COOH>HCN,则反应CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN能进行,故A正确;
B.酸性>HCN,NaHCO3+NaCN=Na2CO3+HCN不能反应,故B错误;
C.酸性H2CO3>>HCN,NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN能实现,故C正确;
D.CH3COOH>H2CO3>,反应↑能进行,故D正确;
故答案为:B;
(7)忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则溶液中c()=c(H+)=10-5.60,则K1=;
(8)根据图知,当x=6.5时,y=6.5,即c(H+)=10-6.5 mol/L,c(OH-)=10-6.5 mol/L,由离子积常数=c(H+)。c(OH-)=10-6.5.10-6.5=10-13,故答案为:10-13;
(9)水溶液中水电离出来的c(OH-)=c(H+),水电离出来的c(OH-)=1.0×n(H+),10-12 mol•L-1的强碱溶液中c(H+)=1.0×10-12 mol•L-1,pH=-lg1.0×10-12=12。
56.(22-23高二上·天津南开·期中)填空。
(1)25℃时,0.1mol/L的HA溶液中。HA是 (填“强电解质”或“弱电解质”)。
(2)将0.1mol/L的加水稀释,随着水量的增加而减小的是 (填字母)
a. b.溶液中离子总数 c.溶液导电性 d.溶液中醋酸分子数 e.醋酸电离程度
(3)已知:HClO的电离常数;的电离常数,。向NaClO溶液中通入少量气体,发生反应的离子方程式为
(4)已知肼()是一种二元弱碱,其电离方程式与的电离相似,写出肼的第一步电离方程式
(5)常温下,将pH均为3,体积均为的HA和HB溶液,分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示。a、b、c三点水的电离程度 (用“>”、“<”、“=”填空)
(6)浓度相同的等体积的两份上述溶液HA和HB,分别加入等质量的锌粉,充分反应后仅有一份溶液中存在锌,则下列说法正确的是 (填写序号)
①溶液中溶质的物质的量浓度 ②溶液中溶质的物质的量浓度
③开始反应时的速率 ④开始反应时的速率
⑤HA溶液里有锌剩余 ⑥HB溶液里有锌剩余
【答案】(1)弱电解质 (2)cd (3)ClO-+CO2+H2O=HClO+
(4)N2H4•2H2O•H2O+OH- (5)或 (6)②④⑤
【解析】(1)25℃时,且,解得c(H+)=10-2 mol/L,c(OH-)=10-12 mol/L。0.1mol/L的HA溶液中c(H+)=10-2mol/L,HA是弱电解质;
(2)a.稀释过程中氢离子浓度减小,c(OH-)增大,a错误;
b.加水后,电离平衡右移,故溶液中离子总数增多,b错误;
c.加水后,虽然电离出的离子的物质的量增多,但浓度减小,故溶液导电性减弱,c正确;
d.加水后,电离平衡右移,则溶液中醋酸分子减少,d正确;
e.加水稀释,促进电离,醋酸电离程度增大,e错误;
故答案选cd;
(3)已知:HClO的电离常数;的电离常数,,故酸性由强到弱顺序为>HClO>HCO,向NaClO溶液中通入少量气体,发生反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HClO+ ;
(4)已知肼(N2H4•2H2O)是一种二元弱碱,其电离方程式与氨水的电离相似,故肼的第一步电离方程式为N2H4•2H2O •H2O+OH-;
(5)酸抑制水的电离,b点和c点pH相等对水电离抑制程度相同,a点氢离子浓度最大,对水的抑制程度最强,a点水电离程度最小,a、b、c三点水的电离程度为 或;
(6)①加水稀释100倍,HA的pH增大2,HB的pH增大不到2,说明HA属于强酸,HB属于弱酸。HB在溶液中存在电离平衡,H+浓度相同的两溶液中溶质物质的量浓度HA<HB,①错误;②根据①的分析,②正确;
③开始H+浓度相同,则开始反应时的速率A=C,③错误;④根据③的分析,④正确;
⑤H+浓度相同的两溶液中溶质物质的量浓度为HA<HB,等体积的两溶液中溶质物质的量HA<HB,与等质量的锌粉充分后,仅有一份溶液中存在锌,则HA溶液中有锌剩余,HB溶液中锌完全反应,⑤正确;⑥根据⑤的分析,⑥错误;
答案选②④⑤。
57.(23-24高二上·天津·期中)某学生用0.1000mol·L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作分解为如下几步:
A.轻轻转动酸式滴定管的活塞,使滴定管尖嘴部分充满溶液,无气泡
B.调整管中液面至“0”或“0”刻度以下,记录读数
C.调整管中液面,用胶头滴管滴加标准液恰好到“0”刻度
D.锥形瓶放于滴定管下,边摇边滴定,眼睛注视锥形瓶内颜色变化
E.装入标准KOH溶液至“0”刻度以上2~3mL,固定好滴定管
F.锥形瓶放于滴定管下,边摇边滴定,眼睛注视滴定管内液面变化
G.将滴定管尖向上弯曲,轻轻挤压玻璃珠使滴定管的尖嘴部分充满溶液至无气泡
就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写) :移取20mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴酚酞→检查是否漏水→蒸馏水洗涤→标准液润洗滴定管→_______→_______→_______→_______→到达滴定终点,停止滴定,记录读数。
(2)若未用标准液润洗滴定管,则测定结果会 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同);
(3)上述移取待测液之前,若先用待测液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响是 ;
(4)判断到达滴定终点的现象是 ;
(5)若甲学生在实验过程中,记录滴定前滴定管内液面读数为2.60mL,滴定后液面如图,则此时消耗标准溶液的体积为 mL;
(6)乙学生做了三组平行实验,数据记录如下:选取下述合理数据,计算出待测溶液的物质的量浓度为 ;保留四位有效数字
实验序号
待测HCl溶液的体积
0.1000mol·L-1的KOH溶液的体积
滴定前刻度
滴定后刻度
1
20.00
0.00
25.33
2
20.00
0.00
30.00
3
20.00
25.67
(7)KMnO4常用于氧化还原滴定。滴定时应将KMnO4加入 滴定管中(填“酸式”或“碱式”);在规格为25毫升的滴定管中,若KMnO4溶液起始读数是2毫升,此时滴定管中溶液的实际体积为 毫升。
A.2 B.23 C.大于23 D.小于23
【答案】(1)EGBD (2)偏高 (3)偏高
(4)当最后半滴标准液滴入后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
(5)24.80mL (6)0.1250mol/L (7)酸式 C
【分析】行中和滴定操作时,应先移取20.00mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴酚酞;然后用标准溶液润洗滴定管2~3次;取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上1~2cm;把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液;调节液面至“0”或“0”以下某一刻度,记下读数;把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。
【解析】(1)滴定步骤包含检漏、洗涤、润洗、注液、调液,读数,滴定,滴定终点,接下来的排列顺序为: EGBD;
(2)若未用标准液润洗滴定管,则标准液浓度偏小,消耗的体积偏大,测定结果偏高;
(3)上述移取待测液之前,若先用待测液润洗锥形瓶,锥形瓶内壁会沾有待测液,消耗更多的标准液,滴定结果偏高;
(4)用酚酞作指示剂,氢氧化钾滴定盐酸,酚酞遇碱显红色,故滴定终点的现象是:当最后半滴标准液滴入后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
(5)由图可知,此时消耗标准溶液的体积为27.40mL-2.60mL=24.80mL;
(6)第2组实验数据误差太大,舍去不用,根据第1、3两组数据求得消耗标准液的体积的平均值为25.00mL,设盐酸浓度为c,则:
因此待测溶液的物质的量浓度为;
(7)酸性溶液具有强氧化性,能氧化腐蚀橡胶,滴定时应将其加入酸式滴定管中。根据酸式滴定管的结构,25毫升的滴定管中,若KMnO4溶液起始读数是2毫升,可用于滴定的KMnO4溶液为23毫升,但滴定管中溶液的实际体积大于23毫升,故选C。
题型04 化学反应原理综合题
58.(23-24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
【解析】(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。
59.(23-24高二上·天津·期中)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=-90.4kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3=+40.9kJ·mol-1
(1)不同压强下,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图 (填“甲”或“乙”);压强p1、p2、p3由大到小的顺序为 ;图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是 。
(2)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件为_____(填标号)。
A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压
(3)反应ⅠCO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。最近采用真空封管法制备的磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示:
容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较少的副产物为 ;上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中 (填字母)的能量变化。(双选)
A.*OCH3→*CH3OH B.*CO→*COH C.*OCH2→*OCH3 D.*CO+*OH→*CO+*H2O
【答案】(1)乙 p1、p2、p3 T1时以反应Ⅲ为主,反应Ⅲ前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响
(2)A
(3)CH2O AD
【解析】(1)T1时以反应Ⅲ为主,反应Ⅲ前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响,反应Ⅰ为放热反应,故低温阶段,温度越高,CO2的平衡转化率越低,而反应Ⅲ为吸热反应,温度较高时,主要发生反应Ⅲ,则温度越高,CO2的平衡转化率越高,即图乙的纵坐标表示的是CO2的平衡转化率;反应Ⅰ为气体分子数减少的反应,反应Ⅲ为气体分子数不变的反应,因此压强越大,CO2的平衡转化率越高,故压强由大到小的顺序是p1、p2、p3.;反应Ⅲ为吸热反应,温度较高时,主要发生反应Ⅲ,且反应Ⅲ反应前后气体分子数相等,故CO2的平衡转化率几乎不再受压强影响,答案为:乙;p1、p2、p3;T1时以反应Ⅲ为主,反应Ⅲ前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响;
(2)由上述分析知,图甲、图乙的纵坐标分别表示CH3OH的平衡产率、CO2的平衡转化率,且p1>p2>p3,分析图像可知,应选择的反应条件为低温、高压;答案为:A;
(3)由图可知,生成CH2O的活化能较大,反应不易进行,则CO和CH2O中相对较少的副产物为CH2O;活化能越大,反应速率越慢,则要使反应速率加只快,主要降低*OCH3→*CH3OH和*CO+*OH→*CO+*H2O的能量,答案选AD。
60.(23-24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
【解析】(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。
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