内容正文:
2024—2025学年度第一学期高二第一次月考试题
化学
(考试时间:90分钟;满分:100分)
可能用到的相对原子质量:N—14 O—16 Cu—64
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、单项选择题(本题包括8小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共16分)
1. 按物质组成分类,属于
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 混合物
2. 某反应过程中体系的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A. 反应过程可表示为
B. E1为正反应的活化能
C. 正反应的热效应为ΔH=E1-E2<0,所以正反应为放热反应
D. 此图中逆反应的热效应ΔH=E1-E2<0,所以逆反应为放热反应
3. 在N2+3H22NH3的反应中,在5 s内N2的浓度由6 mol/L减至2 mol/L。则NH3的平均反应速率是
A. 2.4 mol/(L·s) B. 1.6 mol/(L·s)
C. 0.8 mol/(L·s) D. 0.08 mol/(L·s)
4. 已知:可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡后,改变下列条件一定能使该平衡向正反应方向移动的是
A. 升温增压 B. 降温增压
C. 升温减压 D. 降温减压
5. 25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(),发生反应:,体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示。下列判断正确的是
A. 往平衡体系中加入少量金属铅后,c(Pb2+)增大
B. 往平衡体系中加入少量固体后,c(Sn2+)变小
C. 升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应
D. 25℃时,该反应的平衡常数K=2.2
6. 已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJ·mol-1 ;2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ·mol-1。则反应Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的ΔH为
A. +519.4 kJ·mol-1 B. +259.7 kJ·mol-1
C. -519.4 kJ·mol-1 D. -259.7 kJ·mol-1
7. 研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是
A. 水既是氧化剂又是溶剂 B. 放电时正极上有氢气生成
C. 放电时OH-向正极移动 D. 总反应为:
8. 常温时,下列叙述正确的是
A. 某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b
B. 在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7
C. 将pH=5的盐酸加水稀释1000倍,稀释后盐酸的pH=8.0
D. 若1 mL pH=1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11
二、不定项选择题(本题包括6小题,每小题有1-2个选项符合题意。每小题4分,共24分。若该小题有两个正确选项,只选一个且正确得2分,多选错选不得分。)
9. 有关①100mL 0.1 mol/L、②100mL 0.1 mol/L两种溶液的叙述不正确的是
A. 溶液中水电离出的个数:②>① B. 溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①
C. ①溶液中: D. ②溶液中:
10. 根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是
A. 2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)
B.
C. 2Ag+(aq)+Cd(s)= 2Ag(s)+Cd2+(aq)
D.
11. 相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是
酸
HX
HY
HZ
电离常数Ka
9×10-7
9×10-6
1×10-2
A. 三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B. 反应HZ+Y-=HY+Z-能够发生
C. 相同温度下,0.1 mol/L的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液的pH最大
D. 相同温度下,1 mol/L HX溶液的电离常数大于0.1 mol/L HX溶液的电离常数
12. 一定条件下,在密闭容器中,能表示反应:X(g)+2Y(g)3Z(g)一定达到化学平衡状态的是( )
A. X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2
B. X、Y、Z的浓度不再发生变化
C. 容器中的压强不再发生变化
D. 单位时间内生成nmolZ,同时生成2nmolY
13. 工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺:。某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 反应进行到时,(为浓度商)
B. 曲线①表示的是逆反应的v-t关系
C. 催化剂存在时,、都增大
D. 时刻体系处于平衡状态
14. 25℃下,Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 在水中的
B. 水解程度随其浓度增大而减小
C. 时,溶液中
D. 0.2 mol/L的Na2CO3溶液和0.3 mol/L的NaHCO3溶液等体积混合,得到的溶液c(OH-)<2.0×10-4
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
三、填空题。
15. 无水常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程,以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水。
已知:氯化亚砜()熔点-101℃,沸点76℃,易水解。
回答问题:
(1)操作①是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。
(2)为避免引入新的杂质,试剂B可以选用___________(填编号)。
A. 溶液 B. 水 C. 水 D. 溶液
(3)操作②是蒸发结晶,加热的同时通入的目的是___________。
(4)取少量晶体,溶于水并滴加溶液,现象是___________。
(5)反应的化学方程式为___________。
(6)由转化成的过程中可能产生少量亚铁盐,写出一种可能的还原剂___________,并设计实验验证是该还原剂将还原___________。
16. 碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃,时:
①葡萄糖完全燃烧生成和,放出热量。
② 。
回答问题:
(1)25℃时,与经光合作用生成葡萄糖和的热化学方程式为___________。
(2)25℃,时,气态分子断开化学键的焓变称为键焓。已知、键的键焓分别为、,分子中碳氧键的键焓为___________。
(3)溶于水的只有部分转化为,大部分以水合的形式存在,水合可用表示。已知25℃时,的平衡常数,正反应的速率可表示为,逆反应的速率可表示为,则___________(用含的代数式表示)。
(4)25℃时,潮湿的石膏雕像表面会发生反应:,其平衡常数___________。[已知,]
(5)溶洞景区限制参观的游客数量,主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用,从化学平衡的角度说明其原因___________。
17. 用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I−),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.2468 g(0.0250 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100 mL 0.1000 mol·L−1 NH4SCN标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL 0.1000 mol·L−1 AgNO3溶液(过量),使I−完全转化为AgI沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d.用0.1000 mol·L−1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。
e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL
10.24
10.02
9.98
f.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外还有________、________。
(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是__________。
(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是___________。
(4)b和c两步操作是否可以颠倒___________,说明理由___________。
(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为_____mL,测得c(I−)=_______ mol·L−1。
(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为__________。
(7)若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果_________。
18. 汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气与氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0。已知该反应在2 404 ℃时的平衡常数K=6.4×10-3。请回答下列问题。
(1)该反应的平衡常数表达式为_____。
(2)该温度下,向2 L密闭容器中充入N2与O2各1 mol,平衡时N2的转化率是____%(保留整数)。
(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.25 mol/L、4.0×10-2 mol/L、3.0×10-3 mol/L,此时反应_____(填“处于化学平衡状态”“正向进行”或“逆向进行”)。
(4)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下图所示变化趋势正确的是___(填字母)。
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2与O2,达到平衡状态后再向其中充入等物质的量的N2与O2, 重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数____(填“变大”“变小”或“不变”)。
19. 常温下,将某一元酸 HA 和 NaOH 溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的 pH 如下表,请回答:
实验编号
HA物质的量浓度
(mol·L-1)
NaOH物质的量浓度
(mol·L-1)
混合溶液的pH
甲
0.2
0.2
pH=a
乙
c
0.2
pH=7
丙
0.2
0.1
pH>7
丁
0.1
0.1
pH=9
(1) 不考虑其它组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用 a (混合溶液的 pH)来说明HA 是强酸还是弱酸_____。
(2)不考虑其它组的实验结果,单从乙组情况分析,c 是否一定等于 0.2_____(选填“是” 或“否”),混合液中离子浓度 c(A−)与 c(Na+)的大小关系是_____。
(3)丙组实验结果分析,HA 是_____ 酸(选填“强”或“弱”).该混合溶液中离子浓度 由大到小的顺序是_____。
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH−) =_____mol · L−1,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不需做近似计算).c(Na+) − c(A−) =_________mol · L−1 ,c(OH−) − c(HA) =________mol · L−1。
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2024—2025学年度第一学期高二第一次月考试题
化学
(考试时间:90分钟;满分:100分)
可能用到的相对原子质量:N—14 O—16 Cu—64
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、单项选择题(本题包括8小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共16分)
1. 按物质组成分类,属于
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 混合物
【答案】C
【解析】
【详解】KAl(SO4)2∙12H2O是结晶水合物,属于纯净物;是由金属阳离子K+、Al3+和酸根阴离子组成的复盐;答案选C。
2. 某反应过程中体系的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A. 反应过程可表示为
B. E1为正反应的活化能
C. 正反应的热效应为ΔH=E1-E2<0,所以正反应为放热反应
D. 此图中逆反应的热效应ΔH=E1-E2<0,所以逆反应为放热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应时BC断键,A∙∙∙B形成化学键,因此过程可表示为,故A正确;
B.E1为反应物的总能量与过渡态的能量差,称为正反应的活化能,故B正确;
C.正反应的热效应是正反应活化能减去逆反应活化能,因此ΔH = E1 – E2 < 0,所以正反应为放热反应,故C正确;
D.此图中逆反应的热效应ΔH = E2 - E1 > 0,所以逆反应为吸热反应,故D错误;
综上所述,答案为D。
3. 在N2+3H22NH3的反应中,在5 s内N2的浓度由6 mol/L减至2 mol/L。则NH3的平均反应速率是
A. 2.4 mol/(L·s) B. 1.6 mol/(L·s)
C. 0.8 mol/(L·s) D. 0.08 mol/(L·s)
【答案】B
【解析】
【详解】在5s中N2由6mol/L减至2mol/L,,5s内氮气的平均反应速率为,v(NH3)=2v(N2)= 1.6mol/(L•s),故选B。
4. 已知:可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡后,改变下列条件一定能使该平衡向正反应方向移动的是
A. 升温增压 B. 降温增压
C. 升温减压 D. 降温减压
【答案】B
【解析】
【详解】可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0;是一个气体体积减小,反应放热的反应;现使平衡正向移动,可以降低温度,降低温度平衡向放热反应方向移动,即正反应方向;也可以增大压强,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,即正反应方向;
综上答案选B。
5. 25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(),发生反应:,体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示。下列判断正确的是
A. 往平衡体系中加入少量金属铅后,c(Pb2+)增大
B. 往平衡体系中加入少量固体后,c(Sn2+)变小
C. 升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应
D. 25℃时,该反应的平衡常数K=2.2
【答案】D
【解析】
【详解】A. 往平衡体系中加入少量金属铅后,固体的浓度为常数,浓度不变,平衡不移动,c(Pb2+)不变,选项A错误;
B.往平衡体系中加入少量固体后,c(Sn2-)增大,选项B错误;
C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明平衡向逆反应进行,升高温度平衡向吸热反应移动,故正反应为放热反应,,选项C错误;
D.由图可知,平衡时c(Pb2+)=0.10mol/L,c(Sn2+)=0.22mol/L,故该温度下反应的平衡常数K==2.2,选项D正确;
答案选D。
6. 已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJ·mol-1 ;2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ·mol-1。则反应Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的ΔH为
A. +519.4 kJ·mol-1 B. +259.7 kJ·mol-1
C. -519.4 kJ·mol-1 D. -259.7 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
【详解】根据盖斯定律,(①-②)×可得Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l),则△H=(-701.0+181.6)= -259.7kJ·mol-1,答案为D。
7. 研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是
A. 水既是氧化剂又是溶剂 B. 放电时正极上有氢气生成
C. 放电时OH-向正极移动 D. 总反应为:
【答案】C
【解析】
【详解】A. 在反应2Li+2H2O===2LiOH+H2↑中,水是氧化剂,同时水又是溶剂 ,故A正确;
B. 正极发生还原反应,所以放电时正极上有氢气生成,故B正确;
C. 阴离子移向负极,放电时OH-向负极移动,故C错误;
D. Li 与Na处于同主族,化学性质相似,所以总反应为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑,故D正确。
答案选C。
8. 常温时,下列叙述正确的是
A. 某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b
B. 在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7
C. 将pH=5的盐酸加水稀释1000倍,稀释后盐酸的pH=8.0
D. 若1 mL pH=1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11
【答案】D
【解析】
【详解】A.醋酸溶液虽然稀释中电离平衡正向移动,但是体积增加,c(H+)减小,所以b>a,A错误;
B.酚酞的变色范围是8.2~10,所以溶液呈无色,溶液的pH<8.2,B错误;
C.pH=5的盐酸加水稀释1000倍,溶液的pH接近于7,酸稀释的过程中,常温时pH不可能超过7,C错误;
D.若1mL pH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后,溶液的pH=7,说明酸碱恰好完全反应,10-1mol/L×1mL=c×100mL,则NaOH溶液的浓度是0.001mol/L,则NaOH的pH=11,D正确;
答案选D。
二、不定项选择题(本题包括6小题,每小题有1-2个选项符合题意。每小题4分,共24分。若该小题有两个正确选项,只选一个且正确得2分,多选错选不得分。)
9. 有关①100mL 0.1 mol/L、②100mL 0.1 mol/L两种溶液的叙述不正确的是
A. 溶液中水电离出的个数:②>① B. 溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①
C. ①溶液中: D. ②溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A、因HCO3-的水解程度大于其电离程度,所以NaHCO3溶液显碱性;由于CO32-水解使得Na2CO3溶液也显碱性。根据越弱越水解原理可知,HCO3-的水解程度小于CO32-,弱离子水解程度越大,水的电离程度越大,所以相同浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液中,水电离出的H+个数:②>①,A正确;
B、HCO3-水解生成H2CO3和OH-,即消耗一个HCO3-的同时又生成一个OH-,水解的过程中阴离子数不变;但CO32-的第一级水解生成HCO3-和OH-,即消耗一个CO32-的同时却生成了两个阴离子,水解的过程中,阴离子总数在增加;由于起始时CO32-和HCO3-的浓度相同,所以溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①,B正确;
C、因HCO3-的水解程度大于其电离程度,所以①溶液中:c(H2CO3)>c(CO32-),C错误;
D、CO32-的第一级水解生成HCO3-,第二级水解生成H2CO3,且以第一级水解为主,所以②溶液中:c(HCO3-)>c(H2CO3),D正确;
答案选C。
10. 根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是
A. 2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)
B.
C. 2Ag+(aq)+Cd(s)= 2Ag(s)+Cd2+(aq)
D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据图中电极标有“+”和“-”,可确定分别为正极和负极,且金属做电极,负极金属活动性强于正极金属,结合原电池装置可判断金属性分别为Cd>Co和Co>Ag,即Cd>Co>Ag。
【详解】A、由于金属性Cd强于Ag,则2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)反应不可能发生,故A错误;
B、由于金属性Cd强于Co,则反应可以发生,故B正确;
C、由于金属性Cd强于Ag,则2Ag+(aq)+Cd(s)= 2Ag(s)+Cd2+(aq)反应可以发生,故C正确;
D、由于金属性Co强于Ag,则反应可以发生,故D正确;
答案选A。
11. 相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是
酸
HX
HY
HZ
电离常数Ka
9×10-7
9×10-6
1×10-2
A. 三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B. 反应HZ+Y-=HY+Z-能够发生
C. 相同温度下,0.1 mol/L的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液的pH最大
D. 相同温度下,1 mol/L HX溶液的电离常数大于0.1 mol/L HX溶液的电离常数
【答案】B
【解析】
【详解】A.表中电离常数大小关系为HZ>HY>HX,所以酸性强弱关系为HZ>HY>HX,A错误;
B.由表中数据知酸性强弱关系为HZ>HY>HX,故反应HZ+Y-=HY+Z-能够发生,B正确;
C.由表中数据知酸性强弱关系为HZ>HY>HX,由越弱越水解得相同温度下,0.1 mol/L的NaX、NaY、NaZ溶液,NaX溶液的pH最大,C错误;
D.电离常数只与温度有关,与溶液浓度无关,D错误;
故选B。
12. 一定条件下,在密闭容器中,能表示反应:X(g)+2Y(g)3Z(g)一定达到化学平衡状态的是( )
A. X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2
B. X、Y、Z的浓度不再发生变化
C. 容器中的压强不再发生变化
D. 单位时间内生成nmolZ,同时生成2nmolY
【答案】B
【解析】
【详解】A.X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2,不一定不再变化,所以不一定平衡,故不选A;
B.根据化学平衡的特征,X、Y、Z的浓度不再发生变化,反应一定达到平衡状态,故选B;
C.反应前后气体系数和相等,容器中的压强是恒量,容器中的压强不再发生变化,不一定平衡,故不选C;
D.单位时间内生成nmolZ,同时生成2nmolY,正逆反应速率比不等于系数比,没有达到平衡状态,故不选D;
选B。
13. 工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺:。某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 反应进行到时,(为浓度商)
B. 曲线①表示的是逆反应的v-t关系
C. 催化剂存在时,、都增大
D. 时刻体系处于平衡状态
【答案】CD
【解析】
【详解】A.反应进行到t1时,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,故Q<K,A错误;
B.反应为乙苯制备苯乙烯的过程,开始反应物浓度最大,随着反应进行反应物浓度逐渐减小,则正反应速率逐渐减小,所以曲线①表示的是正反应的v-t关系,B错误;
C.催化剂能降低反应的活化能,使反应速率增大,即ν1、ν2都增大,C正确;
D.由图可知,t2时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,D正确;
答案选CD。
14. 25℃下,Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 在水中的
B. 水解程度随其浓度增大而减小
C. 时,溶液中
D. 0.2 mol/L的Na2CO3溶液和0.3 mol/L的NaHCO3溶液等体积混合,得到的溶液c(OH-)<2.0×10-4
【答案】BD
【解析】
【分析】溶液存在两步水解反应:、,据此回答。
【详解】A.根据图知,0.5mol/L的Na2CO3溶液中pH=12.0,该溶液中c(OH-)= =0.01mol/L,水解程度较小,则溶液中c()≈c(OH-)=0.01mol/L,Kh1==2×10-4,Ka2=,A错误;
B.由图可知c(Na2CO3)越大,其水解程度越小,B正确;
C.c(Na2CO3)=0.6mol/L时,溶液的pH>12.0,所以溶液中c(OH-)>0.01mol/L,C错误;
D.0.2 mol/L的Na2CO3溶液和0.3 mol/L的NaHCO3溶液等体积混合,c()=0.1mol/L,c()=0.15mol/L,根据Kh1==2×10-4得到<2.0×10-4,D正确;
答案选BD。
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
三、填空题。
15. 无水常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程,以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水。
已知:氯化亚砜()熔点-101℃,沸点76℃,易水解。
回答问题:
(1)操作①是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。
(2)为避免引入新的杂质,试剂B可以选用___________(填编号)。
A. 溶液 B. 水 C. 水 D. 溶液
(3)操作②是蒸发结晶,加热的同时通入的目的是___________。
(4)取少量晶体,溶于水并滴加溶液,现象是___________。
(5)反应的化学方程式为___________。
(6)由转化成的过程中可能产生少量亚铁盐,写出一种可能的还原剂___________,并设计实验验证是该还原剂将还原___________。
【答案】(1)漏斗 (2)BD
(3)防止水解 (4)溶液变为血红色
(5)
(6) ①. ②. 先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,则证明是将Fe3+还原
【解析】
【分析】废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸,铁粉反应生成氯化亚铁,过滤除去少量碳和SiO2杂质,A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁),蒸发结晶生成,通入SOCl2生成FeCl3。
【小问1详解】
过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
【小问2详解】
A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁),A、C都引入杂质离子,故选BD。
【小问3详解】
加热促进氯化铁溶液的水解,会生成氢氧化铁,故加入的目的是防止水解。
【小问4详解】
KSCN溶液遇Fe3+变为红色。
【小问5详解】
根据已知信息氯化亚砜()熔点-101℃,沸点76℃,易水解,可得与SOCl2生成FeCl3的化学方程式为。
【小问6详解】
可能反应中生成的二氧化硫将氯化铁还原为氯化亚铁,若二氧化硫作还原剂,则氧化产物为硫酸盐,故若加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,则是二氧化硫作还原剂。
16. 碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃,时:
①葡萄糖完全燃烧生成和,放出热量。
② 。
回答问题:
(1)25℃时,与经光合作用生成葡萄糖和的热化学方程式为___________。
(2)25℃,时,气态分子断开化学键的焓变称为键焓。已知、键的键焓分别为、,分子中碳氧键的键焓为___________。
(3)溶于水的只有部分转化为,大部分以水合的形式存在,水合可用表示。已知25℃时,的平衡常数,正反应的速率可表示为,逆反应的速率可表示为,则___________(用含的代数式表示)。
(4)25℃时,潮湿的石膏雕像表面会发生反应:,其平衡常数___________。[已知,]
(5)溶洞景区限制参观的游客数量,主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用,从化学平衡的角度说明其原因___________。
【答案】(1)
(2)1067.5 (3)
(4)
(5)游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应:,CO2增加,平衡正向移动,CaCO3减少,钟乳石被坏
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,反应①为1mol葡萄糖在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出2804kJ的热量,反应的热化学方程式为=,二氧化碳和液态水经光合作用生成葡萄糖和氧气的反应为葡萄糖燃烧的逆反应,生成1mol葡萄糖会吸收2804kJ的热量,反应的热化学方程式为=,故答案为:=;
【小问2详解】
由题干信息结合反应②知,=反应物总键能-生成物总键能=E(CO)+E(O=O)-2E(C=O)=E(CO)+-=-283kJ·mol-1。解得E(CO)=1067.5kJ·mol-1。故答案为:1067.5;
【小问3详解】
当反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,则由v(H2CO3)=v(CO2)可得:k1c(H2CO3)= k2c(CO2),==K=600,解得k2=,故答案为:;
【小问4详解】
由方程式可知,反应的平衡常数K=====3.25×103,故答案为:3.25×103;
【小问5详解】
二氧化碳和碳酸钙在溶液中存在如下平衡,当游客数量增大,反应物二氧化碳的浓度增大,平衡向正反应方向移动,碳酸钙因反应而减少,导致钟乳石被坏,故答案为:游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应:,CO2增加,平衡正向移动,CaCO3减少,钟乳石被坏。
17. 用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I−),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.2468 g(0.0250 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100 mL 0.1000 mol·L−1 NH4SCN标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL 0.1000 mol·L−1 AgNO3溶液(过量),使I−完全转化为AgI沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d.用0.1000 mol·L−1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。
e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL
10.24
10.02
9.98
f.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外还有________、________。
(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是__________。
(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是___________。
(4)b和c两步操作是否可以颠倒___________,说明理由___________。
(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为_____mL,测得c(I−)=_______ mol·L−1。
(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为__________。
(7)若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果_________。
【答案】(1) ①. 250 mL(棕色)容量瓶 ②. 胶头滴管
(2)避免AgNO3见光分解
(3)防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解)
(4) ①. 否(或不能) ②. 若颠倒,Fe3+与I−反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点
(5) ①. 10.00 ②. 0.0600
(6)用NH4SCN标准溶液进行润洗
(7)偏高
【解析】
【小问1详解】
将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管;
【小问2详解】
AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是避免AgNO3见光分解;
【小问3详解】
滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解);
【小问4详解】
b和c两步操作不可以颠倒,理由是若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点;
【小问5详解】
舍弃与其它数据相差较大的10.24,所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为10.00mL,n(AgNO3)= 25.00 mL×0.1000 mol·L−1=0.00250mol,n(NH4SCN)= 10.00 mL×0.1000 mol·L−1=0.00100mol,硝酸银与NH4SCN、NaI均1:1反应,则n(I-)= n(AgNO3)-n(NH4SCN)=0.00150mol,所以c(I-)=0.00150mol÷0.025L=0.06mol·L-1;
【小问6详解】
在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为用NH4SCN标准溶液进行润洗;
【小问7详解】
终点俯视读数,NH4SCN体积读数结果偏小,使得消耗硝酸银的NH4SCN物质的量偏小,n(I-)= n(AgNO3)-n(NH4SCN),n(I-)变大,则测定结果偏高。
18. 汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气与氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0。已知该反应在2 404 ℃时的平衡常数K=6.4×10-3。请回答下列问题。
(1)该反应的平衡常数表达式为_____。
(2)该温度下,向2 L密闭容器中充入N2与O2各1 mol,平衡时N2的转化率是____%(保留整数)。
(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.25 mol/L、4.0×10-2 mol/L、3.0×10-3 mol/L,此时反应_____(填“处于化学平衡状态”“正向进行”或“逆向进行”)。
(4)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下图所示变化趋势正确的是___(填字母)。
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2与O2,达到平衡状态后再向其中充入等物质的量的N2与O2, 重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数____(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)K=
(2)4 (3)正向进行
(4)AC (5)不变
【解析】
【小问1详解】
对应反应:N2(g)+O2(g)⇌2O(g),按定义,该反应的平衡常数表达式为。
【小问2详解】
该温度下,向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol,,平衡时,,a=mol,N2的转化率是;故答案为:4。
【小问3详解】
该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10−1 mol∙L−1、4.0×10−2 mol∙L−1和3.0×10−3 mol∙L−1,,因此反应向正方向进行。
【小问4详解】
由题干信息可知,该反应正反应是一个吸热反应方向,故:
A.升高温度平衡正向移动,K值增大,曲线符合,A符合题意;
B.催化剂不能是平衡发生移动,即平衡时NO的浓度不变,曲线不符合,B不合题意;
C.温度越高反应速率越快,越早达到平衡,升高温度平衡正向移动,N2的转化率增大,图象符合,C符合题意;
故答案为:AC。
【小问5详解】
向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态,再充入等物质的量的N2与O2,可以理解为先把体积扩大两倍,然后压缩到原体积,加压平衡不移动,因此平衡混合气中NO的体积分数不变。
19. 常温下,将某一元酸 HA 和 NaOH 溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的 pH 如下表,请回答:
实验编号
HA物质的量浓度
(mol·L-1)
NaOH物质的量浓度
(mol·L-1)
混合溶液的pH
甲
0.2
0.2
pH=a
乙
c
0.2
pH=7
丙
0.2
0.1
pH>7
丁
0.1
0.1
pH=9
(1) 不考虑其它组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用 a (混合溶液的 pH)来说明HA 是强酸还是弱酸_____。
(2)不考虑其它组的实验结果,单从乙组情况分析,c 是否一定等于 0.2_____(选填“是” 或“否”),混合液中离子浓度 c(A−)与 c(Na+)的大小关系是_____。
(3)丙组实验结果分析,HA 是_____ 酸(选填“强”或“弱”).该混合溶液中离子浓度 由大到小的顺序是_____。
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH−) =_____mol · L−1,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不需做近似计算).c(Na+) − c(A−) =_________mol · L−1 ,c(OH−) − c(HA) =________mol · L−1。
【答案】 ①. a=7为强酸,a>7为弱酸 ②. 否 ③. c(A-)=c(Na+) ④. 弱 ⑤. c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) ⑥. 10-5 ⑦. 10-5-10-9 ⑧. 10-9
【解析】
【详解】(1)一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度都为0.2mol/L,则酸碱的物质的量相等,如a=7,说明反应后溶液呈中性,则HA是强酸,如a>7,反应后呈碱性,则HA是弱酸,故答案为:a=7为强酸,a>7为弱酸;
(2)反应后溶液呈中性,如HA为强酸,则c=0.2,如HA为弱酸,则c>0.2,仅从乙组情况分析,c不一定等于0.2,由于反应后溶液呈中性,则有c(OH-)=c(H+),根据溶液呈中性,则有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),所以c(A-)=c(Na+),故答案为:否;c(A-)=c(Na+);
(3)等物质的量的酸碱反应后溶液呈碱性,由于NaOH为强碱,则该酸为弱酸,在溶液中存在A-+H2O⇌HA+OH-,则c(Na+)>c(A-),溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),一般来说,盐类的水解程度较低,则有c(A-)>c(OH-),所以有:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),故答案为:弱;c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);
(4)溶液的pH=9,则氢离子浓度为10-9 mol/L,等物质的量的酸碱反应后溶液呈碱性,溶液中氢氧根离子全部来自于弱酸根离子水解得到的,c(OH-)===10-5 mol/L,一元酸HA和NaOH溶液等体积混合生成NaA溶液,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),依据上述计算得到:c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=10-5-10-9; 依据溶液中电荷守恒和物料守恒得到:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),c(Na+)=c(A-)+c(HA),合并得到c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-9 ,故答案为:10-5;10-5-10-9;10-9。
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