内容正文:
余姚中学2024学年第一学期质量检测高二化学试卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Mg:24 Al:27 Ca:40 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64
一、单选题:本大题共25小题,共50分。
1. 下列属于强电解质的是
A. B. C. D.
2. 下列水溶液因水解呈酸性的是
A. B. C. D.
3. 下列化学反应属于放热反应的是
①浓硫酸的稀释②工业合成氨③溶液中加盐酸④氢氧化钡晶体与氯化铵混合⑤溶于水⑥在高温条件下与的反应⑦酸碱中和反应
A. ②⑤⑥⑦ B. ②⑥⑦ C. ①②③⑤⑦ D. 全部
4. 下列有关金属的腐蚀和防护说法正确的是
A. 当镀锡铁皮的镀层破损时,减慢铁的腐蚀速率
B. 外加电源阴极保护法常用于海堤钢闸门防腐,被保护的钢铁设备作为阳极
C. 铜铁交接处,在潮湿的空气中直接发生反应:,继而形成铁锈
D. 石油管道常常通过连接一块锌块以达到防腐的作用
5. 下列溶液一定呈中性的是
A. 的溶液 B. 纯水
C. 使石蕊试液呈紫色的溶液 D. 酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液
6. 在不同情况下测得反应速率,其中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
7. 下列说法正确的是
A. 已知H2(g)+S(g)=H2S(g) ∆H1<0,H2(g)+S(s)=H2S(g) ∆H2<0,则∆H1<∆H2
B. 中和热的测定实验中,氢氧化钠分批加入,反应更充分,测定的中和热数值误差更小
C. 已知:CH4的燃烧热为890.3kJ/mol,则101kPa时:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ∆H=-890.3kJ/mol
D. 500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6kJ/mol
8. 氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域,一种新型制备氨的方法如下。下列说法正确的是
A. 反应③为放热反应
B. 是该反应的催化剂
C. 图中生成目标产物的反应②为氧化还原反应
D. 若生成物质的量为,理论上消耗为
9. 下列事实或操作不能用勒夏特列原理解释的是
A. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅
B. 二氧化碳难溶于饱和碳酸氢钠溶液
C. 、平衡混合气体加压后颜色变深
D. 实验室制取乙酸乙酯时,不断将乙酸乙酯蒸出
10. 设是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 由的和氨水混合形成中性溶液中,含有数目为
B. 已知某温度下,的溶液中数目为
C. 电解溶液,转移的电子数最多为
D. 可水解形成胶体粒子数目为
11. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)能达到对应实验目的是
选项
A
B
实验日的
探究反应物浓度对化学反应速率的影响
测定中和反应的反应热
实验装置或操作
选项
C
D
实验日的
用溶液滴定盐酸溶液
将溶液蒸干制备
实验装置或操作
A. A B. B C. C D. D
12. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 在的溶液中:、、、
B. 中性溶液中:、、、
C. 常温下,水电离出的溶液中:、、、
D. 使酚酞变红的溶液中:、、、
13. 某研究小组为探究汽车尾气的催化处理方案,在实验室进行模拟实验:一定温度下,在恒容密闭容器中充入NO和CO,在催化剂作用下发生反应:。测得数据如下:
时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/10-4mol/L
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
c(CO) /10-4mol/L
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
下列说法正确的是
A. 0~2s内,用表示的化学反应速率为
B. 当容器内气体密度不再发生变化时,反应达到平衡状态
C. 将初始充入NO和CO物质的量各增大一倍,达到平衡时,
D. 若改用更高效的催化剂,4s时测得的数据数值会更小
14. 下列说法不正确的是(温度均为)
A. 的和的溶液等体积混合后溶液呈酸性
B. 的稀硫酸与的溶液混合,溶液呈中性,则
C. 氨水和溶液等体积混合后的溶液可能呈酸性、中性或碱性
D. 已知酸性:,则等浓度等体积的和溶液中离子总数,前者大于后者
15. 下列说法正确的是
A. 增大反应物浓度,可增大活化分子百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
B. 通过改变条件使可逆反应正向移动,反应物的转化率一定增大
C. 对于气体反应,其他条件不变,增大压强反应速率加快,与活化分子百分数无关
D. 可逆反应,若总键能:反应物>生成物,则升高温度不利于提高反应物的平衡转化率
16. 下列离子方程式书写正确的是
A. 氯水呈酸性:
B. 与溶液反应的离子方程式:
C. 溶液水解:
D. 工业上用溶液除铁锈的原因:
17. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图象,其中图象和实验结论表达均正确的是
图①
图②
图③
图④
A. 图①若,则曲线一定使用了催化剂
B. 图②是在一定条件下,随时间的变化,正反应,点正反应速率点逆反应速率
C. 图③是在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入和进行反应,若平衡时和的转化率相等,则
D. 图④中曲线表示反应过程中正逆反应速率随温度的变化,则该可逆反应的正反应是吸热反应
18. 时,向盐酸中滴加的溶液,溶液的随溶液体积的变化如图。已知,下列说法正确的是
A. 若选用酚酞作为指示剂,达到滴定终点时,
B. 当接近终点时,需加快滴定速度便于观察颜色突变
C. 选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D. 时,
19. 在密闭容器中投入一定量发生分解反应: ,某温度下,达到平衡时,测得体系中气体的压强为。当其他条件不变,仅改变影响平衡的一个条件,下列说法不正确的是
A. 维持恒压,往密闭容器内充入少量,最终容器内的质量为0
B. 扩大容器体积,重新达到平衡时的压强一定小于
C. 升高温度,活化分子百分率增大,正反应速率增大,逆反应速率也增大
D. 当的质量不再变化时,表明该反应重新达到了化学平衡状态
20. 短周期主族元素、、、的原子序数依次增大。在如图所示的物质转化关系中,、、、分别是元素、、、的气体单质,和均为有色气体,的水溶液呈碱性。常温下,溶液与溶液的均为1.下列说法不正确的是
A. 、的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
B. 元素的非金属性:,原子半径:
C. 和恰好反应后的固体产物溶于水后,其溶液中水的电离程度增大
D. 的电子式可表示为
21. 次氯酸(HClO)和亚氯酸(HClO2)是两种常见的弱酸,常温时的,的。现将pH和体积都相同的次氯酸溶液和亚氯酸溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线Ⅰ为次氯酸稀释时pH变化曲线
B. 取a点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的溶液,消耗亚氯酸的体积较小
C. b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小
D. 从b点到d点,溶液中保持不变(HR代表或)
22. 某兴趣小组用数字实验系统测定一定浓度溶液的与温度的关系,得到如图所示曲线,下列说法正确的是
A. 点阴离子总数最多
B. c点溶液去油污效果最好
C. 点的水解程度最小
D. 温度升高,水的电离程度先增大后减小
23. 钛被誉为第三金属,广泛用于航天航空等领域。硼化钒(VB2)—空气电池的放电反应为4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5,以该电池为电源电解制备钛的装置如图所示。
下列说法正确的是
A. 电解过程中,OH-由右侧经阴离子交换膜向左侧迁移
B. Pt极反应式为2VB2+22OH-+22e-=V2O5+2B2O3+11H2O
C. 石墨电极可能发生反应:2Cl--2e-=Cl2↑、2O2--4e-=O2↑
D. 若石墨极只收集到4.48LCl2,则理论上可制备4.8gTi
24. 催化剂I和II均能催化反应R(g)P(g)。反应历程(如图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法错误的是
A. 使用I和II,均有4个基元反应
B. 使用催化剂I时,第三个基元反应是决速反应
C. 使用II时,反应体系更快达到平衡
D. 使用I时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
25. 下列实验目的对应的实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验方案设计
现象和结论
A
用计测量、的,比较溶液大小
的比大,说明酸性比强
B
向的溶液中滴加的溶液,充分反应后加入,取上层溶液滴加溶液
溶液变红色,说明与的反应存在限度
C
向平衡体系中加入适量固体
溶液颜色变浅,说明生成物浓度增大,平衡逆向移动
D
常温下,用计分别测定等体积溶液和溶液的
均为7,说明两种溶液中水的电离程度相同
A. A B. B C. C D. D
二、填空题(本大题共5小题,共50分)
26. 回答下列问题。
(1)泡沫灭火器[里面装饱和溶液和溶液]的工作原理(用离子方程式表示)___________。
(2)已知键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量。某些化学键的键能数据如下表所示(亚硝酰氯的结构式为),且 ,则中化学键的键能为___________。
化学键
键能
243
191
607
(3)电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。如图为用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取二氧化氯()的装置图。
①电极应接电源的___________(填“正”或“负”)极,图中应使用___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②写出产生一极的电极反应式:___________。
27. 如表所示时某些弱酸的电离平衡常数。
化学式
(1)写出碳酸钠溶液中滴加少量草酸的离子方程式:___________。
(2)常温下,稀溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是___________。
A. B. C. D.
(3)时,有的一组醋酸、醋酸钠混合溶液,当溶液时,___________。
(4)亚磷酸()为二元弱酸,则溶液显___________性(填“酸”“碱”或“中”),同温、同浓度的、、、四种溶液,由大到小的顺序___________。
28. 近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:________________________________。
(2)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+_________=_________+_______+2 I-_____________
(3)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
序号
A
B
C
D
试剂组成
0.4 mol·L-1 KI
a mol·L-1 KI
0.2 mol·L-1 H2SO4
0.2 mol·L-1 H2SO4
0.2 mol·L-1 KI
0.0002 mol I2
实验现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快
①B是A的对比实验,则a=__________。
②比较A、B、C,可得出的结论是______________________。
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:________________。
29. 氮氧化物对环境及人类活动影响日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一、回答下列问题:
Ⅰ.利用的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去的主要反应如下:
①
已知:②
③
(1)反应①自发进行的条件___________(填“高温自发”、“低温自发”、“任意温度自发”或“任意温度不自发”)。
(2)温度为时,在恒容密闭容器中按照充入反应物,发生上述反应①,下列能判断该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A. 混合气体的压强不再发生变化 B. 混合气体的密度保持不变
C. 混合气体的平均摩尔质量保持不变 D. 和之比保持不变
(3)实验测得反应①,(、为速率常数,只与温度有关)。达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数___________(填“>”“<”或“=”)增大的倍数。
(4)某研究小组将、和一定量的充入密闭容器中,在催化剂表面发生反应,生成的转化率随温度变化的情况如图所示。从图像可以看到,在有氧条件下,温度升高到之后,生成的转化率开始降低,降低的原因可能是___________。
Ⅱ.研究表明和在催化剂存在下可发生反应制得合成气,该反应的热化学方程式: 。
(5)将原料按充入密闭容器中,保持体系压强为发生反应,达到平衡时体积分数与温度的关系(图中黑线)如图所示。
①、下,平衡时容器体积与初始容器体积之比为___________;该温度下,此反应的平衡常数___________(保留1位小数,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
②若、、三点表示该反应在恒容密闭容器中,不同温度和压强下已达平衡时的体积分数,___________(填字母)点对应的平衡常数最大。
30. 碱式碳酸铜[,相对分子质量为222]可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为,含及少量)为原料制备碱式碳酸铜,工业流程如下:
金属离子从开始形成氢氧化物沉淀,到沉淀时溶液的如下表:
金属离子
开始沉淀
完全沉淀
(1)“浸取”时能提高辉铜矿浸取率的措施有___________(填2条)。
(2)某小组测得浸取率随浓度及温度影响的变化曲线如下:
①由图一可知适宜的浓度范围为___________;
②由图一中的点分析,浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用,该反应的离子方程式为___________。
③图二中高于时浸取率下降的原因是___________。
(3)“除铁”步骤应调的范围___________,可加入试剂___________。
(4)某实验小组为测定碱式碳酸铜的纯度,取制得的碱式碳酸铜产品,加适量硫酸,再加水,加热溶解,冷却后配成溶液。量取配成的溶液于碘量瓶中,加入适量缓冲溶液控制溶液的在之间,以及过量的碘化钾,摇匀,于暗处放置5分钟。用的溶液进行滴定,至临近滴定终点时再加入淀粉溶液做指示剂,继续滴入溶液至滴定终点。平行测定3次,实验数据如下表所示。
已知:,
实验编号
滴定前溶液的体积读数
滴定后溶液的体积读数
1
2
3
①判断滴定到达终点的现象是___________;
②根据表中数据计算实验小组制得的碱式碳酸铜的纯度为___________。
(5)对下列几种假定情况进行讨论(填“偏高”、“偏低”或“无影响”):
①装溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,对测定结果的影响是___________;
②读溶液体积时,若滴定前仰视,滴定后俯视,对测定结果的影响是___________。
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余姚中学2024学年第一学期质量检测高二化学试卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Mg:24 Al:27 Ca:40 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64
一、单选题:本大题共25小题,共50分。
1. 下列属于强电解质的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氟酸在溶液中部分电离出氢离子和氟离子,属于弱电解质,故A不符合题意;
B.硫酸钡难溶于水,溶于水的硫酸钡在溶液中完全电离出钡离子和硫酸根离子,属于强电解质,故B符合题意;
C.二氧化硫不能电离出自由移动的离子,属于非电解质,故C不符合题意;
D.氢氧化铝是两性氢氧化物,在溶液中的酸式电离或碱式电离都是部分电离出自由移动的离子,属于弱电解质,故D不符合题意;
故选B。
2. 下列水溶液因水解呈酸性的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.为强碱弱酸盐,醋酸根水解使溶液呈碱性,A错误;
B.电离出H+,使溶液呈酸性,B错误;
C.为强酸弱碱盐,铝离子水解使溶液呈酸性,C正确;
D.既电离又水解,碳酸氢根离子水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,D错误;
故选C。
3. 下列化学反应属于放热反应的是
①浓硫酸的稀释②工业合成氨③溶液中加盐酸④氢氧化钡晶体与氯化铵混合⑤溶于水⑥在高温条件下与的反应⑦酸碱中和反应
A. ②⑤⑥⑦ B. ②⑥⑦ C. ①②③⑤⑦ D. 全部
【答案】A
【解析】
【详解】①浓硫酸稀释放热,但不属于化学变化中的放热反应;
②工业合成氨反应属于化合反应,为放热反应,正确;
③溶液中加盐酸生成二氧化碳气体,反应为吸热反应;
④氢氧化钡晶体与氯化铵混合是典型的吸热反应;
⑤溶于水放出大量的热,为放热反应,正确;
⑥铝热反应生成熔融的混合物为放热反应,正确;
⑦酸碱中和反应为放热反应,正确;
符合题意的为②⑤⑥⑦,故答案选A。
4. 下列有关金属的腐蚀和防护说法正确的是
A. 当镀锡铁皮的镀层破损时,减慢铁的腐蚀速率
B. 外加电源阴极保护法常用于海堤钢闸门防腐,被保护的钢铁设备作为阳极
C. 铜铁交接处,在潮湿的空气中直接发生反应:,继而形成铁锈
D. 石油管道常常通过连接一块锌块以达到防腐的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.当镀锡铁皮的镀层破损时,锡铁在潮湿空气中形成原电池,金属性强于锡的铁为负极,腐蚀速率加快,故A错误;
B.外加电源阴极保护法常用于海堤钢闸门防腐,被保护的钢铁设备作为阴极,故B错误;
C.铜铁在潮湿空气中形成原电池,金属性强于铜的铁为负极,铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,电极反应式为,故C错误;
D.地下钢铁管道用导线连接着锌块,锌铁在潮湿环境中构成原电池,金属性强于铁的锌为负极被腐蚀,铁管为正极被保护,故D正确;
故选D。
5. 下列溶液一定呈中性的是
A. 的溶液 B. 纯水
C. 使石蕊试液呈紫色的溶液 D. 酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.的溶液不一定为中性,如溶液温度高于25℃则为碱性,故A错误;
B.纯水,因是纯水,故为中性,故B正确;
C.使石蕊试液呈紫色的溶液只能说明pH在之间,可能为酸性也可能为碱性,故C错误;
D.如为强酸与弱碱则生成强酸弱碱盐显酸性,故D错误。
故选B。
6. 在不同情况下测得反应速率,其中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比;
【详解】A.A为固体,浓度为定值,不能用于表示化学反应速率;
B.;
C.;
D.; 由以上分析可知,反应速率最快的为D;
故选D。
7. 下列说法正确的是
A. 已知H2(g)+S(g)=H2S(g) ∆H1<0,H2(g)+S(s)=H2S(g) ∆H2<0,则∆H1<∆H2
B. 中和热的测定实验中,氢氧化钠分批加入,反应更充分,测定的中和热数值误差更小
C. 已知:CH4的燃烧热为890.3kJ/mol,则101kPa时:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ∆H=-890.3kJ/mol
D. 500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.S(s)→S(g)要吸热,因此反应H2(g)+S(g)=H2S(g)放出的热量要比反应H2(g)+S(s)=H2S(g)放出的热量多,但反应为放热反应,焓变是负值,因此∆H1<∆H2,A正确;
B.氢氧化钠分批加入,会造成热量的散失,误差较大,应一次性全部加入,B错误;
C.1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,甲烷燃烧生成的稳定化合物是液态水,其热化学方程式中,水应是液态,C错误;
D.合成氨的反应为可逆反应,放出的热量与转化率有关,由于转化率未知,所以根据已知条件无法计算该反应的焓变,D错误;
答案选A。
8. 氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域,一种新型制备氨的方法如下。下列说法正确的是
A. 反应③为放热反应
B. 是该反应的催化剂
C. 图中生成目标产物的反应②为氧化还原反应
D. 若生成物质的量为,理论上消耗为
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应③氯化镁的分解反应是吸热反应,A错误;
B.该过程的总反应为N2和水反应生成NH3和O2,Mg是反应的催化剂,B正确;
C.反应②为Mg2N3与NH4Cl生成MgCl2和NH3,反应物与生成物的化合价没有变化,不是氧化还原反应,C错误;
D.没有注明标准状况,气体体积无法计算,D错误;
答案选B。
9. 下列事实或操作不能用勒夏特列原理解释的是
A. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅
B. 二氧化碳难溶于饱和碳酸氢钠溶液
C. 、平衡混合气体加压后颜色变深
D. 实验室制取乙酸乙酯时,不断将乙酸乙酯蒸出
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯气溶于水后和水反应生成盐酸和次氯酸,发生可逆反应:,光照下,HClO见光分解,促进Cl2与H2O反应的平衡正向移动,故氯气浓度减小,溶液颜色变浅,与勒夏特列原理有关,故A不符合题意;
B.增大c(),可抑制H2CO3电离,进而抑制CO2与水反应生成H2CO3,减小CO2溶解能力,与勒夏特列原理有关,故B不符合题意;
C.,增大压强,之所以颜色加深,是因为增大压强,体积变小,浓度变大,故颜色加深,与勒夏特列原理无关,故C符合题意;
D.乙酸乙酯蒸出,可使酯化反应平衡正移,与勒夏特列原理有关,故D不符合题意;
故选C。
10. 设是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 由的和氨水混合形成中性溶液中,含有数目为
B. 已知某温度下,的溶液中数目为
C. 电解溶液,转移的电子数最多为
D. 可水解形成胶体粒子数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.1 L由0.1 mol/L的和氨水混合形成中性溶液中根据电荷守恒可知铵根的浓度等于氯离子浓度,溶液中氯离子的物质的量是0.1mol,则含有数目为,A正确;
B.溶液体积不确定,不能计算的NaOH溶液中数目,B错误;
C.电解溶液,如果持续电解,则最终电解水,因此转移的电子数大于,C错误;
D.的物质的量是=0.2mol,由于胶体是大分子的集合体,所以可水解形成胶体粒子数目小于,D错误;
答案选A。
11. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)能达到对应实验目的是
选项
A
B
实验日的
探究反应物浓度对化学反应速率的影响
测定中和反应的反应热
实验装置或操作
选项
C
D
实验日的
用溶液滴定盐酸溶液
将溶液蒸干制备
实验装置或操作
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.通常1毫升的液体大约等于20滴左右,,图示反应中高锰酸钾过量,溶液不会褪色,不能判断反应进行情况,A错误;
B.使用量热计能测定中和反应的反应热,B正确;
C.NaOH溶液显碱性,应放在碱性滴定管,C错误 ;
D.AlCl3溶液蒸干,AlCl3会水解生成氢氧化铝和HCl,最终无法得到AlCl3,D错误;
故选B。
12. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 在的溶液中:、、、
B. 中性溶液中:、、、
C. 常温下,水电离出的溶液中:、、、
D. 使酚酞变红的溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.,与双水解而不共存,A错误;
B.在中性条件下会水解转化成,不能大量存在,B错误;
C.常温下,由水电离出的 的溶液,pH=1或者pH=13,在pH=1时与会发生氧化还原反应而不能大量共存,与生成弱电解质而不共存,C错误;
D.酚酞变红的溶液呈碱性,、、、各离子之间相互不反应,能大量共存,D正确;
故选D。
13. 某研究小组为探究汽车尾气的催化处理方案,在实验室进行模拟实验:一定温度下,在恒容密闭容器中充入NO和CO,在催化剂作用下发生反应:。测得数据如下:
时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/10-4mol/L
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
c(CO) /10-4mol/L
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
下列说法正确的是
A. 0~2s内,用表示的化学反应速率为
B. 当容器内气体密度不再发生变化时,反应达到平衡状态
C. 将初始充入NO和CO物质的量各增大一倍,达到平衡时,
D. 若改用更高效的催化剂,4s时测得的数据数值会更小
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据速率表达式结合反应速率之比等于化学计量数之比可知,从表格数据中得出,0~2s内,用NO表示的化学反应速率为,所以用表示的化学反应速率为,A错误;
B.在恒容密闭容器中进行,所以气体的总质量保持不变,气体的总体积不变,所以气体的密度始终保持不变,当容器内气体密度不再发生变化时,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.将初始充入NO和CO物质的量各增大一倍,即体系压强增大一倍,则平衡向正向移动,NO转化率增大,达到平衡时,,C正确;
D.若改用更高效的催化剂,会加快反应速率,缩短反应时间,但不会改变平衡,所以平衡时各物质的浓度保持不变,因为4s时已经达到平衡状态,所以测得的数据数值不变,D错误;
故选C。
14. 下列说法不正确的是(温度均为)
A. 的和的溶液等体积混合后溶液呈酸性
B. 的稀硫酸与的溶液混合,溶液呈中性,则
C. 氨水和溶液等体积混合后的溶液可能呈酸性、中性或碱性
D. 已知酸性:,则等浓度等体积的和溶液中离子总数,前者大于后者
【答案】B
【解析】
【详解】A.是弱酸,的和的溶液等体积混合后,酸过量,故混合后呈酸性,A正确;
B.的稀硫酸氢离子物质的量为,的溶液氢氧根离子的物质的量为,混合后溶液显中性,则氢离子与氢氧根离子物质的量相等,则,故,B错误;
C.氨水和溶液等体积混合,若溶液浓度较大或二者浓度相等,混合后的溶液显酸性,若氨水浓度较大,混合后溶液可能显中性或碱性,C正确;
D.设钠盐为NaX,X-水解,按电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),溶液中离子总浓度为2c(Na+)+2c(H+),两种钠盐溶液中钠离子浓度相同,则溶液中氢离子浓度大的离子总浓度也大;已知酸性:HA>HB,由“越弱越水解”知,同浓度的和溶液,的碱性强,即溶液中的氢离子浓度更大,则等浓度等体积的和溶液中离子总数,前者大于后者,D正确;
故选B。
15. 下列说法正确的是
A. 增大反应物浓度,可增大活化分子百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
B. 通过改变条件使可逆反应正向移动,反应物的转化率一定增大
C. 对于气体反应,其他条件不变,增大压强反应速率加快,与活化分子百分数无关
D. 可逆反应,若总键能:反应物>生成物,则升高温度不利于提高反应物的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子数,不能增大活化分子百分数,故A错误;
B.通过改变条件使可逆反应正向移动,反应物的转化率不一定增大,如氮气和氢气合成氨,增大氮气的浓度,平衡正向移动,氮气的转化率降低,故B错误;
C.对于气体反应,其他条件不变,增大压强反应速率加快,活化分子百分数不变,故C正确;
D.可逆反应,若总键能:反应物>生成物,正反应吸热,则升高温度平衡正向移动,反应物的平衡转化率增大,故D错误;
选C。
16. 下列离子方程式书写正确的是
A. 氯水呈酸性:
B. 与溶液反应的离子方程式:
C. 溶液水解:
D. 工业上用溶液除铁锈的原因:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯水呈酸性,离子方程式为,故A错误;
B.与溶液反应生成溴化钠、次碘酸钠、水,反应的离子方程式为,故B错误;
C.溶液水解的离子方程式为,故C错误;
D.工业上用溶液除铁锈的原因是铵根离子水解,溶液呈酸性,离子方程式为,故D正确;
选D。
17. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图象,其中图象和实验结论表达均正确的是
图①
图②
图③
图④
A. 图①若,则曲线一定使用了催化剂
B. 图②是在一定条件下,随时间的变化,正反应,点正反应速率点逆反应速率
C. 图③是在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入和进行反应,若平衡时和的转化率相等,则
D. 图④中曲线表示反应过程中正逆反应速率随温度的变化,则该可逆反应的正反应是吸热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.图①图像是平衡不移动,但缩短了达到平衡的时间,可能是使用了催化剂,若m+n=p,则a曲线也可能是增大压强,A错误;
B.图②,温度T1>T2,升高温度,X的平衡浓度增大,说明平衡逆移,故正反应的H<0,但是M点正反应速率=M点逆反应速率>W点逆反应速率>N点逆反应速率,B错误;
C.图③,当投料比等于化学计量数之比时,所有反应物的转化率相等,C正确;
D.图④中曲线表示反应过程中正逆反应速率随温度的变化,平衡后升高温度,v逆>v正,则该可逆反应的正反应是放热反应,D错误;
故选C。
18. 时,向盐酸中滴加的溶液,溶液的随溶液体积的变化如图。已知,下列说法正确的是
A. 若选用酚酞作为指示剂,达到滴定终点时,
B. 当接近终点时,需加快滴定速度便于观察颜色突变
C. 选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D. 时,
【答案】D
【解析】
【详解】A. NaOH与盐酸恰好完全反应时得到氯化钠溶液,溶液呈中性。酚酞做指示剂变色pH范围:8.2~10.0。选用酚酞作为指示剂,达到滴定终点时溶液由无色变为浅红色,溶液呈弱碱性,pH>7,A错误;
B.当接近终点时,需放慢滴定速度,便于观察颜色突变,B错误;
C.由图可知,选择甲基红作指示剂到达反应终点,比甲基橙更接近滴到终点,故误差比甲基橙的小,C错误;
D.时, ,pOH=1.7,则,D正确;
故答案为D。
19. 在密闭容器中投入一定量发生分解反应: ,某温度下,达到平衡时,测得体系中气体的压强为。当其他条件不变,仅改变影响平衡的一个条件,下列说法不正确的是
A. 维持恒压,往密闭容器内充入少量,最终容器内的质量为0
B. 扩大容器体积,重新达到平衡时的压强一定小于
C. 升高温度,活化分子百分率增大,正反应速率增大,逆反应速率也增大
D. 当的质量不再变化时,表明该反应重新达到了化学平衡状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.维持恒压p,往密闭容器内充入少量He,p(CO2)减小,平衡将正向移动,最终容器内CaCO3的质量为0,故A项正确;
B.根据化学方程式可知,Kp=p(CO2)=p,温度不变时,化学平衡常数不变,则扩大容器体积,重新达到平衡时CO2的压强依然为p,故B不正确;
C.升高温度,活化分子百分率增大,正、逆反应速率增大,故C正确;
D.的质量随着反应进行而减小,当的质量不再变化时,表明该反应重新达到了化学平衡状态,故D正确;
答案选B。
20. 短周期主族元素、、、的原子序数依次增大。在如图所示的物质转化关系中,、、、分别是元素、、、的气体单质,和均为有色气体,的水溶液呈碱性。常温下,溶液与溶液的均为1.下列说法不正确的是
A. 、的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
B. 元素的非金属性:,原子半径:
C. 和恰好反应后的固体产物溶于水后,其溶液中水的电离程度增大
D. 的电子式可表示为
【答案】D
【解析】
【分析】①v的水溶液呈碱性,可判断,v为氨气,q、m反应生成v,q、m为X、Y的气体单质,X的原子序数小于Y,q为H2,m为N2,X为H元素,Y为N元素;
②m、n是Y、Z的气体单质,m、n在放电时产生r,r与n反应生成有色气体s,s与水反应生成t,常温下0.1mol/Lt溶液的pH=1,t为一元强酸,则m为氮气,n为氧气,r为NO,s为二氧化氮,t为硝酸,Z为O元素;
③q为氢气,p为W元素的有色气体单质,p与q反应生成u,常温下,0.1mol/L u溶液的pH值为1,u为一元强酸,则p为氯气,u为HCl,W为Cl元素;
【详解】A.Y、W分别为N、Cl,其最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、高氯酸,均为强酸,A不符合题意;
B.元素的非金属性:O>N>H,原子半径:H<O<N,B不符合题意;
C.氯气和氨气恰好反应后的固体产物为氯化铵,氯化铵属于强酸弱碱盐,溶于水后,其溶液中铵根离子水解促进水的电离,水的电离程度增大,C不符合题意;
D.v为氨气,NH3的电子式为,D符合题意;
故选D;
21. 次氯酸(HClO)和亚氯酸(HClO2)是两种常见的弱酸,常温时的,的。现将pH和体积都相同的次氯酸溶液和亚氯酸溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线Ⅰ为次氯酸稀释时pH变化曲线
B. 取a点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的溶液,消耗亚氯酸的体积较小
C. b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小
D. 从b点到d点,溶液中保持不变(HR代表或)
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性越强,加水稀释时溶液的pH变化越大,酸性强于,加水稀释时pH变化大,所以曲线Ⅰ代表稀释时pH变化曲线,A错误;
B.pH相同的两种酸,越弱的酸其浓度越大,消耗的溶液体积越多,酸性弱于,所以中和相同体积、相同浓度的溶液,消耗的体积较小,B错误;
C.酸的pH越大,对水的电离的抑制程度越小,所以b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度大,C错误;
D.溶液中,平衡常数只随温度而改变,所以从b点到d点,溶液中保持不变,D正确;
故选D。
22. 某兴趣小组用数字实验系统测定一定浓度溶液的与温度的关系,得到如图所示曲线,下列说法正确的是
A. 点阴离子总数最多
B. c点溶液去油污效果最好
C. 点的水解程度最小
D. 温度升高,水的电离程度先增大后减小
【答案】B
【解析】
【分析】碳酸钠在溶液中的水解反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,溶液中氢氧根离子浓度增大,碱性增强;水的电离是吸热过程,升高温度,电离平衡右移,电离程度增大、水的离子积常数增大;随着温度的升高,溶液的pH值先增高后降低说明b点前温度对水解程度的影响大于对水电离程度的影响,b点后温度对水解程度的影响小于对水电离程度的影响。
【详解】A.由分析可知,碳酸钠在溶液中的水解反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,溶液中阴离子总数增加,所以c点阴离子总数最多,故A错误;
B.由分析可知,碳酸钠在溶液中的水解反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,溶液碱性增强,去污能力最强,所以c点溶液去油污效果最好,故B正确;
C.由分析可知,碳酸钠在溶液中的水解反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,水解程度增大,则a点碳酸钠的水解程度最小,故C错误;
D.由分析可知,水的电离是吸热过程,升高温度,电离平衡右移,电离程度增大,故D错误;
故选B。
23. 钛被誉为第三金属,广泛用于航天航空等领域。硼化钒(VB2)—空气电池的放电反应为4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5,以该电池为电源电解制备钛的装置如图所示。
下列说法正确的是
A. 电解过程中,OH-由右侧经阴离子交换膜向左侧迁移
B. Pt极反应式为2VB2+22OH-+22e-=V2O5+2B2O3+11H2O
C. 石墨电极可能发生反应:2Cl--2e-=Cl2↑、2O2--4e-=O2↑
D. 若石墨极只收集到4.48LCl2,则理论上可制备4.8gTi
【答案】C
【解析】
【分析】根据放电过程的方程式4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5可知,Cu/空气为电池正极,VB2/Pt为电池负极,电池工作时,OH—透过阴离子交换膜移向负极;电解池中,TiO2为阴极,得电子生成Ti,石墨为阳极,阴离子Cl-、O2-均可能在阳极失电子。
【详解】A.根据分析,OH-由左侧经阴离子向右侧迁移向负极,A错误;
B.Pt为原电池负极,应失电子发生氧化反应,电极反应式为2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O,B错误;
C.石墨为电解池阳极,阴离子Cl-、O2-失电子,反应式可能为2Cl--2e-=Cl2↑、2O2--4e-=O2↑,C正确;
D.题目未注明标准状况,无法准确计算气体物质的量,且阳极可能有氧气生成,无法由Cl2求Ti的生成量,D错误;
答案选C。
24. 催化剂I和II均能催化反应R(g)P(g)。反应历程(如图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法错误的是
A. 使用I和II,均有4个基元反应
B. 使用催化剂I时,第三个基元反应是决速反应
C. 使用II时,反应体系更快达到平衡
D. 使用I时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
【答案】C
【解析】
【详解】A.使用催化剂I和II,反应过程中均有4个峰,则均有4个基元反应,A正确;
B.使用催化剂I时,第三个基元反应的活化能最大,反应速率最慢,所以此步反应是决速反应,B正确;
C.使用II时,第一个反应在所有基元反应中活化能最大,反应速率最慢,所以它决定反应体系更慢达到平衡,C错误;
D.与II相比,I的R→M活化能较小,故速率快,即生成M较快;与II相比,I的M→P活化能较大,故速率慢,即消耗M较慢,总的来说,与II相比,I生成M快,消耗M慢,故所能达到最高浓度更大,D正确;
故选C。
25. 下列实验目的对应的实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验方案设计
现象和结论
A
用计测量、的,比较溶液大小
的比大,说明酸性比强
B
向的溶液中滴加的溶液,充分反应后加入,取上层溶液滴加溶液
溶液变红色,说明与的反应存在限度
C
向平衡体系中加入适量固体
溶液颜色变浅,说明生成物浓度增大,平衡逆向移动
D
常温下,用计分别测定等体积溶液和溶液的
均为7,说明两种溶液中水的电离程度相同
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.若比较CH3COOH、HClO酸性强弱,应该用pH计测量等浓度的CH3COOH、HClO溶液的pH,若的比大,则等浓度的CH3COOH、HClO溶液中,CH3COOH电离出的氢离子浓度比HClO电离出的氢离子浓度更大,说明酸性比强,A错误;
B.碘化钾溶液与氯化铁溶液反应生成氯化钾、氯化亚铁和碘,向等体积等浓度的碘化钾溶液与氯化铁溶液充分反应后的溶液中加入四氯化碳萃取溶液中的碘,向上层溶液滴加硫氰化钾溶液,溶液变红色说明反应后的溶液中含有铁离子,证明碘化钾溶液与氯化铁溶液反应存在限度,B正确;
C.向平衡体系中加入适量KCl固体,由于KCl未参与反应,因此对平衡状态没有影响,C错误;
D.醋酸铵是弱酸弱碱盐,铵根离子和醋酸根离子在溶液中水解程度相同,溶液呈中性,加水稀释时,铵根离子和醋酸根离子在溶液中水解程度增大,促进水的电离程度增大,则1mol/L醋酸铵溶液中水的电离程度小于0.1mol/L醋酸铵溶液中水的电离程度,D错误;
故选B。
二、填空题(本大题共5小题,共50分)
26. 回答下列问题。
(1)泡沫灭火器[里面装饱和溶液和溶液]的工作原理(用离子方程式表示)___________。
(2)已知键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量。某些化学键的键能数据如下表所示(亚硝酰氯的结构式为),且 ,则中化学键的键能为___________。
化学键
键能
243
191
607
(3)电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。如图为用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取二氧化氯()的装置图。
①电极应接电源的___________(填“正”或“负”)极,图中应使用___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②写出产生一极的电极反应式:___________。
【答案】(1)
(2)630 (3) ①. 正 ②. 阳 ③.
【解析】
【小问1详解】
双水解生成二氧化碳和氢氧化铝沉淀,离子方程式为:;
【小问2详解】
反应的反应物总键能-生成物总键能={×2+243-191×2-607×2}kJ/mol=-93,=630;
【小问3详解】
①电解饱和食盐水制取二氧化氯,则氯离子失去电子发生氧化反应,为阳极,与之相连的b为电源正极;则左侧电极为阴极,水放电生成氢气和氢氧根离子,为防止氢氧根离子和二氧化氯反应,图中应使用阳离子交换膜。
②氯离子失去电子发生氧化反应产生,根据电荷守恒可知,还会生成氢气,电极反应式:;
27. 如表所示时某些弱酸的电离平衡常数。
化学式
(1)写出碳酸钠溶液中滴加少量草酸的离子方程式:___________。
(2)常温下,稀溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是___________。
A. B. C. D.
(3)时,有的一组醋酸、醋酸钠混合溶液,当溶液时,___________。
(4)亚磷酸()为二元弱酸,则溶液显___________性(填“酸”“碱”或“中”),同温、同浓度的、、、四种溶液,由大到小的顺序___________。
【答案】(1) (2)BD
(3)
(4) ①. 酸 ②.
【解析】
【小问1详解】
碳酸钠溶液中滴加少量草酸,由于草酸的Ka2大于碳酸的Ka1,所以生成碳酸氢钠和草酸钠,反应的离子方程式为:H2C2O4+2=2+。
【小问2详解】
醋酸稀溶液加水稀释,c(CH3COO-)降低,c(H+)降低,c(OH-)增大,由于温度不变,则c(H+)c(OH-)不变,故A、C不选,D选;,Kw不变,c(CH3COO-)降低,则增大,故B选,故选BD。
【小问3详解】
根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),则c(Na+)+c(H+)−c(OH−)+c(CH3COOH)=。
【小问4详解】
中的的电离常数为2.6×10-7,水解常数为,电离程度大于水解程度,所以溶液显酸性。同温、同浓度的四种钠盐溶液,对应的酸的酸性越弱,则水解程度越大,溶液的pH越大。根据电离常数,酸性:<<CH3COOH<,所以溶液的pH由大到小的顺序为Na2CO3>NaHPO3>CH3COONa>Na2C2O4。
28. 近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:________________________________。
(2)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+_________=_________+_______+2 I-_____________
(3)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
序号
A
B
C
D
试剂组成
0.4 mol·L-1 KI
a mol·L-1 KI
0.2 mol·L-1 H2SO4
0.2 mol·L-1 H2SO4
0.2 mol·L-1 KI
0.0002 mol I2
实验现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快
①B是A的对比实验,则a=__________。
②比较A、B、C,可得出的结论是______________________。
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:________________。
【答案】 ①. 3SO2(g)+2H2O (g)=2H2SO4 (l)+S(s) ΔH2=−254 kJ·mol−1 ②. SO2、SO42−、4H+ ③. 0.4 ④. I−是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率 ⑤. 反应ii比i快,D中由反应ii产生的H+使反应i加快
【解析】
【详解】(1)根据盖斯定律:反应Ⅱ=反应Ⅰ-反应Ⅲ:ΔH=-551kJ·mol-1+297kJ·mol-1=-254 kJ·mol-1,因此,反应Ⅱ的热化学方程式为:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=−254kJ·mol−1;综上所述,本题答案是:3SO2(g)+2H2O (g)=2H2SO4 (l)+S(s) ΔH2=−254 kJ·mol−1 。
(2)SO2的水溶液发生歧化反应为:3SO2+2H2O=4H++2SO42-+ S↓,所以反应ii=(总反应-反应i)×1/2:I2+2H2O+ SO2= SO42−+4H++2 I-;综上所述,本题答案是:SO2、SO42−、4H+。
(3)①B是A的对比实验,采用控制变量法,B比A多加了0.2 mol·L-1 H2SO4,B与A中 KI浓度应相等,则a=0.4,综上所述,本题答案是:0.4。
②对比A与B,加入H+可以加快SO2歧化反应的速率;对比B与C,单独H+不能催化SO2的歧化反应;比较A、B、C,可得出的结论是: I−是SO2歧化反应的催化剂, H+单独存在时不具有催化作用,但 H+可以加快歧化反应速率;综上所述,本题答案是:I−是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率。
③对比D和A,D中加入碘化钾的浓度小于A,D中多加了碘单质,反应ⅰ消耗H+和I−,反应ⅱ中消耗I2,D中“溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快”,反应速率D>A,由此可见,反应ⅱ比反应ⅰ速率快,反应ⅱ产生H+使c(H+)增大,从而反应ⅰ加快;综上所述,本题答案是:反应ii比i快,D中由反应ii产生的H+使反应i加快。
29. 氮氧化物对环境及人类活动影响日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一、回答下列问题:
Ⅰ.利用的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去的主要反应如下:
①
已知:②
③
(1)反应①自发进行的条件___________(填“高温自发”、“低温自发”、“任意温度自发”或“任意温度不自发”)。
(2)温度为时,在恒容密闭容器中按照充入反应物,发生上述反应①,下列能判断该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A. 混合气体的压强不再发生变化 B. 混合气体的密度保持不变
C. 混合气体的平均摩尔质量保持不变 D. 和之比保持不变
(3)实验测得反应①,(、为速率常数,只与温度有关)。达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数___________(填“>”“<”或“=”)增大的倍数。
(4)某研究小组将、和一定量的充入密闭容器中,在催化剂表面发生反应,生成的转化率随温度变化的情况如图所示。从图像可以看到,在有氧条件下,温度升高到之后,生成的转化率开始降低,降低的原因可能是___________。
Ⅱ.研究表明和在催化剂存在下可发生反应制得合成气,该反应的热化学方程式: 。
(5)将原料按充入密闭容器中,保持体系压强为发生反应,达到平衡时体积分数与温度的关系(图中黑线)如图所示。
①、下,平衡时容器体积与初始容器体积之比为___________;该温度下,此反应的平衡常数___________(保留1位小数,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
②若、、三点表示该反应在恒容密闭容器中,不同温度和压强下已达平衡时的体积分数,___________(填字母)点对应的平衡常数最大。
【答案】(1)任何温度 (2)AC
(3)
(4)该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,生成的转化率降低(或温度高于之后催化剂失活)
(5) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
反应能自发进行,则>0,反应①<0,所以反应①在任何温度下能自发进行;
【小问2详解】
A.该反应前后气体的物质的量之和不相等,当混合气体的压强不再发生变化时,反应达到平衡状态,A正确;
B.混合气体的总质量不变,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明反应已达到平衡状态,B错误;
C、混合气体的总质量不变,该反应是气体体积增大的反应,反应中混合气体的平均摩尔质量不断减小,则混合气体的平均摩尔质量保持不变说明反应已达到平衡状态,C正确;
D.n(NH3)和n(NO)物质的量之比按2:3加入,与反应系数之比相同,故n(NH3)和n(NO)的比值始终保持不变,D错误;
答案选AC;
【小问3详解】
反应①的<0,是放热反应,升高温度平衡逆向移动,说明正反应速率增大程度小于逆反应速率增大程度,答案为:<;
【小问4详解】
从图像可知,在有氧条件下,温度升高到580K之后,反应达到平衡状态,该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,NO生成N2的转化率降低;或者温度高于580K之后催化剂失活;
【小问5详解】
①设起始时,甲烷和二氧化碳的物质的量均为1mol,甲烷的转化量为xmol,则有三段式:,
平衡时,n(总)=(x+2x)mol,则,解得x=0.25mol,n(总)=(2+2x)mol=2.5mol,恒压密闭容器时,体积之比等于物质的量之比,则平衡时容器体积与初始容器体积之比为:2.5mol∶2 mol =5∶4;
此时甲烷和CO2的物质的量的分数均为30%,CO和H2的物质的量的分数均为,;
②温度越高,CO2体积分数越小,反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,平衡常数K增大,故三点中,C点温度最高,平衡常数最大。该反应为气体体积增大的反应,从C点对应温度看,若压强为100kp,平衡时,CO2的体积分数约为25%,现在CO2体积分数近40%,压强应高于100kPa,故图中C点温度最高且CO2的体积分数最大,所以C点压强最大。
30. 碱式碳酸铜[,相对分子质量为222]可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为,含及少量)为原料制备碱式碳酸铜,工业流程如下:
金属离子从开始形成氢氧化物沉淀,到沉淀时溶液的如下表:
金属离子
开始沉淀
完全沉淀
(1)“浸取”时能提高辉铜矿浸取率的措施有___________(填2条)。
(2)某小组测得浸取率随浓度及温度影响的变化曲线如下:
①由图一可知适宜的浓度范围为___________;
②由图一中的点分析,浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用,该反应的离子方程式为___________。
③图二中高于时浸取率下降的原因是___________。
(3)“除铁”步骤应调的范围___________,可加入试剂___________。
(4)某实验小组为测定碱式碳酸铜的纯度,取制得的碱式碳酸铜产品,加适量硫酸,再加水,加热溶解,冷却后配成溶液。量取配成的溶液于碘量瓶中,加入适量缓冲溶液控制溶液的在之间,以及过量的碘化钾,摇匀,于暗处放置5分钟。用的溶液进行滴定,至临近滴定终点时再加入淀粉溶液做指示剂,继续滴入溶液至滴定终点。平行测定3次,实验数据如下表所示。
已知:,
实验编号
滴定前溶液的体积读数
滴定后溶液的体积读数
1
2
3
①判断滴定到达终点的现象是___________;
②根据表中数据计算实验小组制得的碱式碳酸铜的纯度为___________。
(5)对下列几种假定情况进行讨论(填“偏高”、“偏低”或“无影响”):
①装溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,对测定结果的影响是___________;
②读溶液体积时,若滴定前仰视,滴定后俯视,对测定结果的影响是___________。
【答案】(1)适当升高温度、适当增大浓度、粉碎固体增大接触面积等(任选其中两条)
(2) ①. ②. ③. 温度过高使分解,浸取率降低
(3) ①. ②. 或或或
(4) ①. 当滴入最后半滴溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色 ②.
(5) ①. 偏高 ②. 偏低
【解析】
【分析】辉铜矿主要成分为Cu2S,含SiO2及少量Fe2O3,用Fe2(SO4)3溶液、稀硫酸、双氧水浸取,Cu2S被氧化为Cu2+、S,过滤,滤液中含有Cu2+、Fe3+,调节pH生成Fe(OH)3沉淀除铁,滤液中加NH4HCO3溶液生成Cu2(OH)2CO3沉淀。
【小问1详解】
“浸取”时能提高辉铜矿Cu浸取率的措施有:适当升高温度、适当增大H2O2浓度、粉碎固体增大接触面积等(任选其中两条);
【小问2详解】
①由图一可知,H2O2浓度为0.1~0.2mol/L 时,铜浸取率高,故H2O2适宜的浓度范围为0.1~0.2mol/L;
②由图一中的a点分析,浸取时Fe2(SO4)3也起到了氧化辉铜矿的作用,Cu2S被氧化为Cu2+、S,该反应的离子方程式为;
③升高温度,双氧水分解速率加快,所以温度高于85℃时,Cu浸取率下降;
【小问3详解】
①“除铁”步骤是除硫酸铜中的Fe3+,应调pH的范围为:3.7∼5.9;
②调pH可加入试剂可以是CuO或CuCO3或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3;
【小问4详解】
①I2能使淀粉变蓝,滴定终点时,I2完全消耗,判断滴定到达终点的现象是:滴入最后一滴溶液,溶液颜色由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色;
②根据表格数据,第二次实验超出正常误差范围,舍去不用,第一次、第三次实验平均消耗Na2S2O3溶液的体积为20.00mL,根据关系式Cu2(OH)2CO3~I2~2Na2S2O3,所以Cu2(OH)2CO3的物质的量为0.10mol/L×0.02L×=0.001mol,则碱式碳酸铜的纯度为;
【小问5详解】
①装溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,消耗标准液体积偏大,则测定结果偏高;
②读溶液体积时,若滴定前仰视,滴定后俯视,消耗标准液体积偏小,则测定结果偏低。
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