化学反应原理(模块综合检测卷)-【固本强基】2024-2025学年高二化学同步精品讲与练(人教版2019选择性必修1)
2024-11-19
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内容正文:
化学反应原理(模块综合检测卷)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.化学与工业生产,社会发展等息息相关,下列说法正确的是
A.港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐,原理是外加电流的阴极保护法
B.将滹沱河特大桥的桥墩钢铁与外接电源正极相连以减缓桥梁的腐蚀
C.工业上电解熔融的来制备铝
D.锌锰干电池工作时,存在化学能转化为电能和热能的过程
2.化学反应常常伴随着热量的释放或吸收。下列说法正确的是
A.催化剂可降低反应的,加快反应速率
B.C(s,石墨)=C(s,金刚石) ,则石墨比金刚石稳定
C.的燃烧热为,则
D.稀盐酸与稀氨水发生中和反应,生成时放出的热量等于57.3kJ
3.已知反应在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
4.在不同温度下的水溶液中,离子浓度曲线如图所示。下列说法一定正确的是
A.
B.a点和c点均为纯水
C.在c点溶液中通入适量气体,可实现c点向d点移动
D.T℃时,将的稀硫酸与的溶液等体积混合,所得溶液为碱性
5.下列有关反应 的说法正确的是
A.该反应在任何温度下都能自发进行
B.反应物的总能量高于生成物的总能量
C.其他条件一定,平衡时压缩体积增大压强,v(正)减小,v(逆)增大
D.消耗2.24LCl2,反应转移0.2mol电子
6.在某一恒温体积可变的密闭容器中发生反应: ,、时刻分别仅改变一个反应条件,得到正反应速率与时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.内,反应正向进行 B.时改变的反应条件可能是压缩容器体积
C.时改变的反应条件可能是升高温度 D.起始时,容器内只有
7.常温下,向的醋酸溶液中加入蒸馏水,将其稀释到后,下列说法中错误的是
A.的电离程度增大 B.溶液的导电能力会增强
C.的数目增多 D.的值增大
8.下列实验装置(部分夹持装置已略去)不能达到对应实验目的是
A
B
实验目的
铁制品表面镀铜
测定锌与稀硫酸反应速率
实验装置
C
D
实验目的
探究温度对化学平衡移动的影响
验证电解饱和食盐水的阳极产物
实验装置
A.A B.B C.C D.D
9.t℃时,一定量的混合气体在某恒容密闭容器中发生反应:,平衡后测得B气体的浓度为0.6。其他条件不变,将密闭容器的容积扩大1倍,重新达到平衡后,测得B气体的浓度为0.4。下列叙述不正确的是
A.
B.重新达到平衡时,A气体的浓度减小
C.重新达到平衡时,D气体的体积分数减小
D.重新达到平衡时,
10.室温下,向20 mL 0.1 mol/L HA溶液中逐滴加入0.1 mol/LNaOH溶液,溶液pH的变化如图所示,下列说法正确的是
A.HA的电离平衡常数约为10-5
B.d点溶液中
C.滴定过程中可选用石蕊作指示剂
D.b点溶液中粒子浓度关系:
11.下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.工业合成氨时,一般采用的高温条件
B.实验室制取氯气时,采用排饱和食盐水的方法收集
C.配制溶液时,常将晶体溶于较浓的盐酸中,然后再加水稀释
D.去除锅炉水垢时,可先用溶液处理,然后用酸除去
12.某新型电池装置如图所示。下列说法错误的是
已知:还原性,隔膜只允许通过。
A.右侧溶液中的通过隔膜移向左侧
B.多孔电极区电极反应式为
C.外电路中电子流向:→用电器→多孔碳电极
D.电路中转移0.1mol电子时,电极质量增加4.8g
13.某化学反应速率,在时刻升高温度或增大压强,都符合如图所示变化的反应是
A.;放热反应
B.;放热反应
C.;吸热反应
D.;吸热反应
14.某固体电解池工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积
B.电极2是阴极,发生还原反应:
C.工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2
D.理论上电源提供能分解
15.。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡如图。下列说法不正确的是
A.a点无ZnS沉淀生成
B.可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2
C.向CuS悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,c(S2-)增大
D.CuS和MnS共存的悬浊液中,
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16.(15分)二氧化碳是常见的温室气体,其回收利用是环保领域研究的热点课题。
(1)已知:
①
②
则与反应生成乙烯和水蒸气的热化学方程式为 。
(2)研究表明和在一定条件下可以合成甲醇,反应的化学方程式为:,往一容积为的密闭容器内,充入与,的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①、的大小关系是 (填“>”“<”或“=”)A、B、C三点的平衡常数、、由大到小关系是 。
②下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是 (填字母)。
A. B.的体积分数不再改变
C.混合气体的密度不再改变 D.同一时间内,消耗,生成
③上述投料在℃、压强下,平衡时的体积分数是 ;平衡常数是 ;平衡后再加入,,,则化学平衡会 (填“正向移动、逆向移动、不移动”)。
④在℃、压强时,若压强恒定为p,则平衡常数 (用气体平衡分压代替气体平衡浓度,分压=总压×气体的物质的量分数,整理出含p的最简表达式)。
17.(14分)定量分析是化学实验中重要的组成部分:
(1)某实验小组设计用的溶液与的盐酸置于如下图所示的装置中进行测定中和热的实验。
①从实验装置上看,还缺少 。
②该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和溶液各,并记录如下原始数据:
实验序号
起始温度
终止温度
温差
盐酸
溶液
平均值
1
25.1
24.9
25.0
28.3
3.3
2
25.1
25.1
25.1
28.5
3.4
3
25.1
25.1
25.1
28.6
3.5
已知盐酸、溶液密度均近似为,中和后混合液的比热容,则该反应的中和热 ;(计算结果保留1位小数)
③用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 。(填“偏大”“偏小”“无影响”)
(2)某学生用的标准溶液测定某市售白醋的含酸量(国家标准规定酿造白醋中醋酸含量不得低于),其操作分解为如下几步:
A.移取待测白醋注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴酚酞
B.调节液面至“0”或“0”以下某一刻度,记下读数
C.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
D.取标准溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上
E.用标准溶液润洗碱式滴定管2~3次
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度
①正确操作步骤的顺序是(填字母)A→ →F;
②若无上述E步骤操作,则测定结果会 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”);
③在A步骤之前,若先用待测液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响是 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”);
④到达滴定终点的现象是 ;
⑤滴定至终点消耗溶液,则该白醋中醋酸含量为 ,由此可知该白醋是否符合国家标准。
18.(13分)平衡思想是化学研究的一个重要观念,在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等多种平衡。
回答下列问题:
I.25℃时,三种弱酸的电离平衡常数如表所示:
弱酸
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.8×10-5
Ka1=4.2×10-7,Ka1=4.8×10-11
3.0×10-8
(1)碳酸二级电离平衡常数的表达式为Ka2= 。
(2)下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是 (填选项字母)。
A.CO B.ClO- C.CH3COO- D.HCO
(3)下列反应不能发生的是 (填选项字母)。
A.CO+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O
B.ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO
C.CO+2HClO=CO2↑+H2O+2ClO-
D.2ClO-+CO2+H2O=CO+2HClO
II.醋酸是一种常见的有机酸,在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液导电能力的变化如图所示。
(4)①a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是 (填图中字母,下同)。
②a、b、c三点对应的溶液中,CH3COOH的电离程度最大的是 。
③b→c的过程中,的值将 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
④若使b点对应的溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)减小,可采用的方法是 (填选项字母)。
A.加入H2O B.加入NaOH固体
C.加入冰醋酸 D.加入Na2CO3固体
III.体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中两溶液pH的变化如图所示:
(5)用同浓度的NaOH溶液分别中和上述两种酸溶液,恰好中和时消耗NaOH溶液的体积:醋酸 HX(填选项字母)。
A.大于 B.等于 C.小于 D.无法比较
19.(13分)镍氢电池广泛用于油电混合动力汽车,该电池材料的回收利用也成为研究热点。
Ⅰ.某品牌镍氢电池的总反应为,其中,为吸附了氢原子的储氢合金。图为该电池放电时的工作原理示意图。
(1)混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。
①电极B是 填“正极”或“负极”。
②正极的电极反应式为 。
(2)混合动力车下坡时利用动能回收给电池充电,结合化学用语说明此时电极附近的变化(忽略溶液体积变化): 。
(3)已知:储氢能力=,若该电池储氢合金的储氢能力为1120,则10cm3储氢合金中的氢完全反应,转移的电子数为 mol。
Ⅱ.该品牌废旧镍氢电池回收过程中,金属镍的转化过程如图。转化过程中所用和溶液通过电解溶液获得,装置如图2。
(4)图中,电解池的阳极为 填“C”或“D”。
(5)结合化学用语,说明产生的反应池及其原理: 。
(6)回收该品牌废旧镍氢电池过程中,在阴极收集到气体标准状况下,理论上最多可回收得到摩尔质量为的质量为 。
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化学反应原理(模块综合检测卷)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.化学与工业生产,社会发展等息息相关,下列说法正确的是
A.港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐,原理是外加电流的阴极保护法
B.将滹沱河特大桥的桥墩钢铁与外接电源正极相连以减缓桥梁的腐蚀
C.工业上电解熔融的来制备铝
D.锌锰干电池工作时,存在化学能转化为电能和热能的过程
【答案】D
【详解】A.港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐,锌比铁活泼,做原电池的负极,铁被保护,原理是牺牲阳极的阴极保护法,A错误;
B.应将大桥的桥墩钢铁与外接电源负极相连以减缓桥梁的腐蚀,使其不发生氧化反应,故B错误;
C.工业上电解熔融的来制备铝,故C错误;
D.锌锰干电池工作时,化学能转化为电能,但并没有完全转化为电能,其中也存在化学能转化为热能的过程,故D正确;
故选D。
2.化学反应常常伴随着热量的释放或吸收。下列说法正确的是
A.催化剂可降低反应的,加快反应速率
B.C(s,石墨)=C(s,金刚石) ,则石墨比金刚石稳定
C.的燃烧热为,则
D.稀盐酸与稀氨水发生中和反应,生成时放出的热量等于57.3kJ
【答案】B
【详解】A.催化剂不能改变反应物和生成物的能量,加入催化剂,该反应的不变,A错误;
B.由C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ•mol-1,可知该反应吸热,可知金刚石的能量比石墨的能量高,能量越低越稳定,所以石墨比金刚石稳定,B正确;
C.氢气的燃烧热是完全燃烧1mol氢气生成液态水所放出的能量,气态水变为液态水释放热的,所以则H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH<-285.8kJ•mol-1,C错误;
D.一水合氨是弱碱,电离过程需吸收能量,稀盐酸与稀氨水发生中和反应,生成时放出的热量小于57.3kJ,D错误;
故选B。
3.已知反应在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】化学反应速率之比等于化学计量数之比,可以转化为同种物质的反应速率比较反应速率,注意速率单位统一。
【详解】A.v(X)=0.02mol/(L⋅s),则v(Z)=0.3mol/(L⋅min);
B.v(Y)=0.6mol/(L⋅min),则v(Z)=0.3mol/(L⋅min);
C.v(Z)=0.4mol/(L⋅min);
D.v(W)=0.08mol/(L⋅s),则v(Z)=1.2mol/(L⋅min);
对比可知反应速率最快的是D;故答案选D。
4.在不同温度下的水溶液中,离子浓度曲线如图所示。下列说法一定正确的是
A.
B.a点和c点均为纯水
C.在c点溶液中通入适量气体,可实现c点向d点移动
D.T℃时,将的稀硫酸与的溶液等体积混合,所得溶液为碱性
【答案】D
【详解】A.水的电离是吸热过程,T℃时,水的离子积常数为,故T>25,A错误;
B.a点和c点中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,溶液显中性,但不一定是纯水,可能为中性的盐溶液,如氯化钠溶液,B错误;
C.在c点溶液中通入适量气体, c()增大,c()减小,不可能实现c点向d点移动,C错误;
D.T℃时,,的稀硫酸,,的溶液,,等体积混合,碱过量,所得溶液显碱性,D正确;
故选D。
5.下列有关反应 的说法正确的是
A.该反应在任何温度下都能自发进行
B.反应物的总能量高于生成物的总能量
C.其他条件一定,平衡时压缩体积增大压强,v(正)减小,v(逆)增大
D.消耗2.24LCl2,反应转移0.2mol电子
【答案】B
【详解】A.根据方程式可知,该反应是一个气体体积减小的放热反应,因此、,根据进行判断,该反应在低温条件下能自发进行,A错误;
B.因反应中,属于放热反应,所以反应物的总能量高于生成物的总能量,B正确;
C.其他条件一定时,平衡时压缩体积增大压强,反应物和生成物浓度均增大,故正、逆反应速率均增大,C错误;
D.题目中未指定标准状况,所以无法计算2.24LCl2的物质的量和反应转移电子的物质的量,D错误;
故答案为:B。
6.在某一恒温体积可变的密闭容器中发生反应: ,、时刻分别仅改变一个反应条件,得到正反应速率与时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.内,反应正向进行 B.时改变的反应条件可能是压缩容器体积
C.时改变的反应条件可能是升高温度 D.起始时,容器内只有
【答案】B
【详解】A.根据图像,0~内正反应速率增大,但正反应速率增大并不一定能说明反应正向进行,A项错误;
B.由图像可知,时跳跃性增大,则时改变的反应条件可能是压缩容器体积,B项正确;
C.若时改变的反应条件是升高温度,则会跳跃性增大,但示意图中没有改变,C项错误;
D.根据图像可知,起始时,不为0,则说明反应前后容器中可能含有三种物质,D项错误;
故选B。
7.常温下,向的醋酸溶液中加入蒸馏水,将其稀释到后,下列说法中错误的是
A.的电离程度增大 B.溶液的导电能力会增强
C.的数目增多 D.的值增大
【答案】B
【分析】醋酸是一元弱酸,在溶液中部分电离出醋酸根离子和氢离子,则0.1 mol/L的醋酸溶液加水稀释时,溶液中醋酸分子、醋酸根离子、氢离子浓度均减小,电离平衡右移,醋酸分子的物质的量减小,氢离子和醋酸根的物质的量增大,醋酸的电离常数不变。
【详解】A.由分析可知,醋酸溶液加水稀释时,醋酸的电离程度增大,A正确;
B.醋酸溶液加水稀释时溶液浓度减小,导电能力减小,B错误;
C.由分析可知,醋酸溶液加水稀释时,电离平衡右移,醋酸根的物质的量增大,C正确;
D.,稀释醋酸根离子浓度减小,则比值增大,D正确;
故选B。
8.下列实验装置(部分夹持装置已略去)不能达到对应实验目的是
A
B
实验目的
铁制品表面镀铜
测定锌与稀硫酸反应速率
实验装置
C
D
实验目的
探究温度对化学平衡移动的影响
验证电解饱和食盐水的阳极产物
实验装置
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.该电解质装置,铁与电源正极相连做阳极,发生氧化反应,铜与负极相连做阴极,发生还原反应,故无法实现铁制品表面镀铜,A符合题意;
B.通过测定收集一定体积的H2所需的时间或一定时间收集H2的体积大小来测定锌与稀硫酸反应速率,B不符合题意;
C.将平衡球放在两个不同温度的水中,根据不同温度下气体颜色的深浅判断温度对化学平衡移动的影响,C不符合题意;
D.电解饱和食盐水,阳极发生氧化反应生成Cl2,Cl2具有氧化性,可以用淀粉KI溶液检验,D不符合题意;
本题选A。
9.t℃时,一定量的混合气体在某恒容密闭容器中发生反应:,平衡后测得B气体的浓度为0.6。其他条件不变,将密闭容器的容积扩大1倍,重新达到平衡后,测得B气体的浓度为0.4。下列叙述不正确的是
A.
B.重新达到平衡时,A气体的浓度减小
C.重新达到平衡时,D气体的体积分数减小
D.重新达到平衡时,
【答案】A
【详解】A.其他条件不变,将密闭容器的容积扩大1倍,若平衡不移动,则B气体的浓度为0.3 mol·L-1,实际上B的浓度变为0.4 mol·L-1,说明平衡向逆反应方向移动,故a+b>c+d,A错误;
B.密闭容器的容积加倍,平衡逆向移动,但各物质的浓度都要减小,即A气体的浓度也减小,B正确;
C.由上面A选项的分析知将密闭容器的容积扩大1倍平衡向逆反应方向移动,故D气体的体积分数减小,C正确;
D.重新达到平衡时,正逆反应速率相等,各物质速率之比等于化学计量数之比,,D正确;
故选A。
10.室温下,向20 mL 0.1 mol/L HA溶液中逐滴加入0.1 mol/LNaOH溶液,溶液pH的变化如图所示,下列说法正确的是
A.HA的电离平衡常数约为10-5
B.d点溶液中
C.滴定过程中可选用石蕊作指示剂
D.b点溶液中粒子浓度关系:
【答案】A
【详解】A.由a点可知,0.1mol·L-1HA溶液的pH=3,说明HA为弱酸,c(H+)=1.0×10-3mol/L,则 HA的电离平衡常数约为,故A正确;
B. d点溶液为NaA溶液,由于A-发生水解,则c(Na+)> c(A-),故B错误;
C.滴定终点生成NaA溶液,NaA为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂,C错误;
D. b点溶液表示10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液与20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液混合,反应后为等浓度的NaA与HA的混合溶液,由图可知,此时溶液显酸性,则HA的电离程度大于A-水解成程度,故粒子浓度关系为:c(A-)>c(Na+)>c(HA) >c(H+)>c(OH-),故D错误;
故选A。
11.下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.工业合成氨时,一般采用的高温条件
B.实验室制取氯气时,采用排饱和食盐水的方法收集
C.配制溶液时,常将晶体溶于较浓的盐酸中,然后再加水稀释
D.去除锅炉水垢时,可先用溶液处理,然后用酸除去
【答案】A
【详解】A.合成氨的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,但400℃~500℃左右催化剂活性较高,反应速率较快,比室温更有利于合成氨反应,不能用平衡移动原理解释,故A选;
B.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,氯气和水的反应是可逆反应,饱和氯化钠溶液中氯离子浓度大,化学平衡逆向移动,减小氯气溶解度,能用平衡移动原理解释,故B不选;
C.Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,配制FeCl3溶液时,常将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,可以抑制铁离子的水解,能用平衡移动原理解释,故C不选;
D.硫酸钙在溶液中存在溶解平衡,加入碳酸钠溶液后钙离子与碳酸根离子结合生成更难溶的碳酸钙,最终将硫酸钙转化成碳酸钙,然后用酸除去,可用平衡移动原理解释,故D不选;
答案选A。
12.某新型电池装置如图所示。下列说法错误的是
已知:还原性,隔膜只允许通过。
A.右侧溶液中的通过隔膜移向左侧
B.多孔电极区电极反应式为
C.外电路中电子流向:→用电器→多孔碳电极
D.电路中转移0.1mol电子时,电极质量增加4.8g
【答案】A
【分析】根据原电池装置图和已知还原性,得出为负极,多孔C电极为正极,电池总反应为,负极反应式:,正极反应式为:,根据分析解答。
【详解】A.根据电极反应,左侧消耗,增多;右侧得到电子,正电荷减少,隔膜只允许通过,所以左边剩余的透过隔膜向右边移动,A错误;
B.多孔C电极为正极,电极反应式为,B正确;
C.外电路中电子流向为:负极用电器正极,C正确;
D.根据分析和电子转移守恒可知,每转移电子,电极消耗Pb生成,难溶会附着在电极上使电极质量增加,则转移0.1mol电子时,电极质量增加4.8g,D正确;
故答案为:A。
13.某化学反应速率,在时刻升高温度或增大压强,都符合如图所示变化的反应是
A.;放热反应
B.;放热反应
C.;吸热反应
D.;吸热反应
【答案】B
【分析】由图象可知,在时刻,改变条件的瞬间,正、逆反应速率都增大,条件为升高温度或增大压强,且逆反应速率大于正反应速率,说明平衡向逆反应方向移动,正反应为气体体积增大的放热反应。
【详解】A.反应,正反应是放热反应,但是体积减小的反应,与图象表示的反应特征不符,故A不符合题意;
B.反应,正反应是体积增大的放热反应,与图象表示的反应特征相符合,故B符合题意;
C.反应,是体积不变的吸热反应,与图象表示的反应特征不符,故C不符合题意;
D.反应,正反应是体积增大的吸热反应,与图象表示的反应特征不符,故D不符合题意;
故选B。
14.某固体电解池工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积
B.电极2是阴极,发生还原反应:
C.工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2
D.理论上电源提供能分解
【答案】B
【分析】多孔电极1上H2O(g)发生得电子的还原反应转化成H2(g),多孔电极1为阴极,电极反应为2H2O+4e-=2H2+2O2-;多孔电极2上O2-发生失电子的氧化反应转化成O2(g),多孔电极2为阳极,电极反应为2O2--4e-=O2。
【详解】A.电极1的多孔结构能增大电极的表面积,增大与水蒸气的接触面积,A项正确;
B.根据分析,电极2为阳极,发生氧化反应:2O2--4e-=O2,B项错误;
C.工作时,阴离子O2-向阳极移动,即O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2,C项正确;
D.根据分析,电解总反应为2H2O(g)2H2+O2,分解2molH2O转移4mol电子,则理论上电源提供2mol电子能分解1molH2O,D项正确;
答案选B。
15.。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡如图。下列说法不正确的是
A.a点无ZnS沉淀生成
B.可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2
C.向CuS悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,c(S2-)增大
D.CuS和MnS共存的悬浊液中,
【答案】C
【详解】A.a点在ZnS溶解平衡曲线的上方,此时若p(S2-)相同的情况下,a点对应的p(Zn2+)>沉淀溶解平衡曲线对应的p(Zn2+),即a点c(Zn2+)<沉淀溶解平衡曲线对应的c(Zn2+),因此此时无ZnS沉淀生成,A正确;
B.从图中可知,p(S2-)相同的情况下,MnS沉淀时对应的c(Mn2+)>ZnS沉淀时对应的c(Zn2+),即Ksp(MnS)>Ksp(ZnS),因此MnS会与ZnCl2反应生成ZnS,B正确;
C.向CuS悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,但是溶液仍为悬浊液的情况下,CuS悬浊液仍为饱和状态,且Ksp(CuS)不变,且饱和溶液中c(Cu2+)=c(S2-),则c(S2-)不变,C错误;
D.根据图示可知,MnS的Ksp(MnS)=10-15,CuS的Ksp(CuS)=10-35,CuS和MnS共存的悬浊液中,硫离子浓度相同,则,D正确;
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16.(15分)二氧化碳是常见的温室气体,其回收利用是环保领域研究的热点课题。
(1)已知:
①
②
则与反应生成乙烯和水蒸气的热化学方程式为 。
(2)研究表明和在一定条件下可以合成甲醇,反应的化学方程式为:,往一容积为的密闭容器内,充入与,的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①、的大小关系是 (填“>”“<”或“=”)A、B、C三点的平衡常数、、由大到小关系是 。
②下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是 (填字母)。
A. B.的体积分数不再改变
C.混合气体的密度不再改变 D.同一时间内,消耗,生成
③上述投料在℃、压强下,平衡时的体积分数是 ;平衡常数是 ;平衡后再加入,,,则化学平衡会 (填“正向移动、逆向移动、不移动”)。
④在℃、压强时,若压强恒定为p,则平衡常数 (用气体平衡分压代替气体平衡浓度,分压=总压×气体的物质的量分数,整理出含p的最简表达式)。
【答案】(1)
(2) < BD 25% 400 正向移动
【详解】(1)① ;
② ;
根据盖斯定律①×2+②得到,;则与反应生成乙烯和水蒸气的热化学方程式为。
(2)①在其它条件相同时,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,由图可知,在相同温度下,CO的平衡转化率:p2时>p1时,则p1、p2的大小关系是p1<p2;
由图可知,同一压强下,升高温度,CO的平衡转化率减小,说明升高温度,平衡逆向移动,A、B的温度相同,故KA=KB,C的温度比A和B的高,升高温度,平衡逆向移动,化学平衡常数减小,则A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC由大到小关系:KA=KB>KC;
②A.不同物质正、逆反应速率之比等于其化学计量数之比,即v正(H2)=2v逆(CH3OH)时,能说明反应达到平衡状态,则v正(H2)=v逆(CH3OH),不能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.CH3OH的体积分数不再改变,即CH3OH的浓度不再改变,能说明反应达到平衡状态,B符合题意;
C.该反应中所有物质都呈气态,建立平衡的过程中混合气体的质量始终不变,容器容积不变中,混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度不再改变,不能说明反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.同一时间内,消耗0.04molH2,生成0.02molCO,说明正、逆反应速率相等,能说明反应达到平衡状态,D符合题意;
故选BD;
③由图可知,在T2℃、p2压强时,CO的平衡转化率为0.5,列三段式:,平衡时H2的体积分数是;平衡常数是=400;平衡后再加入,,,则Q=≈0.9<K,平衡正向移动;
④平衡时混合气总物质的量为0.4mol,若p2压强恒定为p,平衡时CO、H2、CH3OH的分压分别为、、,则Kp==。
17.(14分)定量分析是化学实验中重要的组成部分:
(1)某实验小组设计用的溶液与的盐酸置于如下图所示的装置中进行测定中和热的实验。
①从实验装置上看,还缺少 。
②该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和溶液各,并记录如下原始数据:
实验序号
起始温度
终止温度
温差
盐酸
溶液
平均值
1
25.1
24.9
25.0
28.3
3.3
2
25.1
25.1
25.1
28.5
3.4
3
25.1
25.1
25.1
28.6
3.5
已知盐酸、溶液密度均近似为,中和后混合液的比热容,则该反应的中和热 ;(计算结果保留1位小数)
③用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 。(填“偏大”“偏小”“无影响”)
(2)某学生用的标准溶液测定某市售白醋的含酸量(国家标准规定酿造白醋中醋酸含量不得低于),其操作分解为如下几步:
A.移取待测白醋注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴酚酞
B.调节液面至“0”或“0”以下某一刻度,记下读数
C.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
D.取标准溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上
E.用标准溶液润洗碱式滴定管2~3次
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度
①正确操作步骤的顺序是(填字母)A→ →F;
②若无上述E步骤操作,则测定结果会 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”);
③在A步骤之前,若先用待测液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响是 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”);
④到达滴定终点的现象是 ;
⑤滴定至终点消耗溶液,则该白醋中醋酸含量为 ,由此可知该白醋是否符合国家标准。
【答案】(1) 环形玻璃搅拌棒 偏小
(2) EDCB 偏高 偏高 当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液由无色恰好变为浅红色,且在半分钟内不褪色 0.036
【详解】(1)①由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;
②该实验测得平均温差为3.4℃,;该实验数据测出的中和热;
③若改用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,由于氨水电离会吸收热量,因此温度差减小,测得的中和热数值会偏小。
(2)①正确操作步骤的顺序是:润洗→装液→排气泡→调液面→记录数据→开始滴定,因此正确操作为EDCB。
②若不用标准溶液润洗碱式滴定管,NaOH溶液被稀释,滴定用到的NaOH溶液体积偏大,根据计算,测定结果偏高;
③若先用待测液润洗锥形瓶,醋酸的物质的量变大,则滴定结果偏高;
④到达滴定终点的现象是:当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液由无色恰好变为浅红色,且在半分钟内不褪色;
⑤c(CH3COOH)=,故原酿造食醋中醋酸含量为。
18.(13分)平衡思想是化学研究的一个重要观念,在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等多种平衡。
回答下列问题:
I.25℃时,三种弱酸的电离平衡常数如表所示:
弱酸
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.8×10-5
Ka1=4.2×10-7,Ka1=4.8×10-11
3.0×10-8
(1)碳酸二级电离平衡常数的表达式为Ka2= 。
(2)下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是 (填选项字母)。
A.CO B.ClO- C.CH3COO- D.HCO
(3)下列反应不能发生的是 (填选项字母)。
A.CO+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O
B.ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO
C.CO+2HClO=CO2↑+H2O+2ClO-
D.2ClO-+CO2+H2O=CO+2HClO
II.醋酸是一种常见的有机酸,在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液导电能力的变化如图所示。
(4)①a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是 (填图中字母,下同)。
②a、b、c三点对应的溶液中,CH3COOH的电离程度最大的是 。
③b→c的过程中,的值将 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
④若使b点对应的溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)减小,可采用的方法是 (填选项字母)。
A.加入H2O B.加入NaOH固体
C.加入冰醋酸 D.加入Na2CO3固体
III.体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中两溶液pH的变化如图所示:
(5)用同浓度的NaOH溶液分别中和上述两种酸溶液,恰好中和时消耗NaOH溶液的体积:醋酸 HX(填选项字母)。
A.大于 B.等于 C.小于 D.无法比较
【答案】(1)
(2)A>B>D>C
(3)CD
(4) c<a<b c 变大 BD
(5)A
【详解】(1)的电离,,,则。
(2)根据电离平衡常数,酸性:,则酸根结合的能力:。
(3)A.酸性:,根据强酸制弱酸原理,CH3COOH和反应生成CO2、H2O,A正确;
B.酸性:根据强酸制弱酸原理,CH3COOH和ClO-反应生成HClO和CH3COO-,B正确;
C.酸性:,根据强酸制弱酸原理,HClO不能和反应生成CO2,C错误;
D.酸性:根据强酸制弱酸原理,CO2、H2O和ClO-反应生成和,D错误;
故选CD。
(4)①溶液的导电能力越强,氢离子的浓度越大,则、、三点对应的溶液中,由小到大的顺序是;
②加入水的体积越大,醋酸的浓度越低,其电离程度越大,、、三点对应的溶液中,的电离程度最大的是;
③的过程中减小,而是定值,故的值将变大;
④加入,、都减小,A项不符合题意;加入固体,减小,平衡正向移动,增大,B项符合题意;加入冰醋酸,平衡正向移动,增大,变大,C项不符合题意;加入固体,和反应,减小,平衡正向移动,增大,D项符合题意。
(5)相同的两种酸、,稀释相同的倍数后,酸性越弱,稀释后的变化越小,则起始时,电离出相同浓度的氢离子,的浓度的浓度,中和时,消耗溶液的体积大,故选A项。
19.(13分)镍氢电池广泛用于油电混合动力汽车,该电池材料的回收利用也成为研究热点。
Ⅰ.某品牌镍氢电池的总反应为,其中,为吸附了氢原子的储氢合金。图为该电池放电时的工作原理示意图。
(1)混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。
①电极B是 填“正极”或“负极”。
②正极的电极反应式为 。
(2)混合动力车下坡时利用动能回收给电池充电,结合化学用语说明此时电极附近的变化(忽略溶液体积变化): 。
(3)已知:储氢能力=,若该电池储氢合金的储氢能力为1120,则10cm3储氢合金中的氢完全反应,转移的电子数为 mol。
Ⅱ.该品牌废旧镍氢电池回收过程中,金属镍的转化过程如图。转化过程中所用和溶液通过电解溶液获得,装置如图2。
(4)图中,电解池的阳极为 填“C”或“D”。
(5)结合化学用语,说明产生的反应池及其原理: 。
(6)回收该品牌废旧镍氢电池过程中,在阴极收集到气体标准状况下,理论上最多可回收得到摩尔质量为的质量为 。
【答案】(1) 正极 H2O+NiOOH+e-=Ni(OH)2+OH-
(2)充电时M得电子生成MH,电极方程式为:H2O+M+e-=MH+OH-,此时电极A附近的氢氧根浓度增大,pH变大
(3)0.1
(4)C
(5)电极C为该电解池的阳极,H2O在阳极失去电子生成O2,电极方程式为:2H2O-4e-= O2↑+4H+,生成H+,同时通过阴离子交换膜进入甲池,产生H2SO4;
(6)27.9
【详解】(1)由电池中电子流向可知,电极A是负极,B为正极;
镍氢电池的总反应为,正极NiOOH得电子发生还原反应,电极方程式为:H2O+NiOOH+e-=Ni(OH)2+OH-。
(2)电池充电时A是阴极,由可知,充电时M得电子生成MH,电极方程式为:H2O+M+e-=MH+OH-,此时电极A附近的氢氧根浓度增大,pH变大;
(3)由储氢能力=得出:1120==,=10g/L,10cm3储氢合金中H2的质量为10×10-3L×10g/L=0.1g,转移电子的物质的量为;
(4)电解池中阳离子向阴极移动,由Na+的流向可知,电极D为阴极,电极C为阳极;
(5)电极C为该电解池的阳极,H2O在阳极失去电子生成O2,电极方程式为:2H2O-4e-= O2↑+4H+,生成H+,同时通过阴离子交换膜进入甲池,产生H2SO4;
(6)电解过程中,H2O在阴极得到电子生成H2,电极方程式为:2H2O+2e-= H2↑+2OH-,在阴极收集到H2的体积为6.72L(标准状况下),物质的量为,转移电子0.6mol,阳极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+,生成0.6molH+,可以生成0.3molH2SO4,0.3molH2SO4与Ni反应得到0.3mol的NiSO4,最终得到0.3molNi(OH)2,质量为0.3mol×93g/mol=27.9g。
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