内容正文:
泸定中学2024-2025学年度上期高二化学期中考试卷
考试范围:选修一1-3章;考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(每题3分,共42分)
1. 化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化。下列相关表述正确的是
A. 甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为
B. 在一定温度和压强下,将0.5mol和1.5mol充分反应生成,放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为
C. 在101kPa时,2g完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为
D. ,,则
2. 1868年,狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂,在加热条件下,用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法。已知相关化学键的键能如表所示:
化学键
247
497
463
431
反应的等于
A. B. C. D.
3. 室温下按如图所示的装置进行实验(实验过程中反应体系的温度保持不变),5s内消耗0.01 mol锌。下列说法正确的是
A. 5 s内:v(H2SO4)=0.01 mol·L-1·s-1
B. 5 s内:v(Zn)=0.002 mol·L-1·s-1
C. 若药品足量,再消耗0.65 g Zn的时间超过5s
D. 可用长颈漏斗替换分液漏斗
4. 对于盐酸与锌粒的反应,下列措施能使生成速率加快的是
①适当升高温度(不考虑挥发)
②改用硝酸
③改用醋酸
④用等量锌粉代替锌粒
⑤加入少量固体
⑥加入少量固体
A. ①④⑤⑥ B. ①②④⑥ C. ①③④⑤ D. ①②③④⑥
5. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有
①
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
6. 工业上用甲烷催化法可以制取乙烯,发生反应为。T℃,向体积为2L的密闭容器中充入1molCH4,测得反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 0~20min内,
B. 反应在14min时,
C. 该反应的化学平衡常数K=6.4
D. T℃时,若起始向容器中充入CH4、C2H4、H2均为1mol,则反应正向进行
7. 下,在恒容密闭容器中发生反应:。下列叙述正确的是
A. 该反应的平衡常数表达式
B. 升高温度,正反应速率大于逆反应速率,平衡常数增大
C. 当气体摩尔质量不变时,该反应一定达到平衡
D. 达到平衡时再充入,重新达到平衡时浓度增大
8. 下列事实能证明CH3COOH是弱酸的是
A. 醋酸溶液能使石蕊试液变红
B. 向醋酸溶液中滴加NaHCO3有气泡产生
C. 等体积、等浓度的醋酸溶液和硫酸溶液,硫酸的导电能力强
D. 将1 L c(H+)=0.1 mol/L醋酸稀释到10 L后,c(H+)>0.01 mol/L
9. 25℃下,关于0.1mol/L醋酸溶液(Ka=1.75×10−5),下列说法正确的是
A. 升高温度,醋酸的电离程度增大,c(H+)增大
B. 向该溶液中通入HCl气体,平衡逆向移动,c(H+)减小
C. 加水稀释后,溶液中降低
D. 该温度下,该溶液中醋酸的电离程度大于0.01mol/L醋酸溶液中醋酸的电离程度
10. 某温度下,,该温度下的溶液与的溶液按一定比例混合,所得溶液,则溶液与溶液的体积比为
A. B. C. D.
11. 实验室用标准盐酸测定NaOH溶液的浓度,下列操作中可能使测定结果偏低的是
A. 用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B. 盛装NaOH溶液的锥形瓶未干燥
C. 开始滴定时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
D. 用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
12. 常温下,将的溶液加水稀释至的过程中,下列说法错误的是
A. B.
C. 保持不变 D. 稀释前后,溶液中的氧元素总质量保持不变
13. 在时,在物质的量浓度均为的、、的三种溶液中,测得分别为、、(单位:)。下列判断正确的是
A. B. C. D.
14. 实验:①溶液和溶液等体积混合得到浊液,过滤得到滤液和白色沉淀;②向滤液b中滴加溶液,出现浑浊;③向沉淀中滴加溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是
A. 浊液中存在沉淀溶解平衡:
B. 滤液b中不含有
C. ③中颜色变化说明转化为
D. 实验可以证明比更难溶
第II卷(非选择题)
二、填空题(共58分)
15. 将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一,煤转化为水煤气的主要化学反应为:。,和完全燃烧的热化学方程式分别为:
① kJ⋅mol
② kJ⋅mol
③ kJ⋅mol
(1)请根据以上数据,写出与水蒸气反应生成CO和的热化学方程式:___________。
(2)比较反应热数据可知,1mol和1mol完全燃烧放出的热量之和,比1mol完全燃烧放出的热量___________(填“多”或“少”)。
甲同学据此认为:“煤炭燃烧时加少量水,可以使煤炭燃烧放出更多的热量。”
乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图:
①请写出,,,之间存在的关系式:___________。
②乙同学据此认为:“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量,与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析:甲、乙两同学的观点正确的是___________(填“甲”或“乙”)同学,另一同学出现错误观点的原因是___________。
(3)研究的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。工业上利用废气中的合成,主要有以下反应:
反应Ⅰ: kJ·mol
反应Ⅱ:
反应Ⅲ: kJ·mol
已知某些化学键的键能数据如下表。
化学键
键能/(kJ·mol)
750
343
465
氢气中的键比甲醇中的键___________(填“强”或“弱”)。用盖斯定律计算反应Ⅱ中的___________kJ·mol。
16. 研究化学反应时,既要考虑物质变化与能量变化,也要关注反应的快慢与限度。回答下列问题:
(1)某温度时,在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中,A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示,由图中数据分析得:(A、B均为气体)
①该反应的化学方程式为___________。
②反应开始至4min时,B的平均反应速率为___________。
③该反应的平衡常数为___________。
(2)固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用来生产甲醇燃料的方法:。某科学实验将和8mol充入2L的密闭容器中,测得的物质的量随时间变化如图曲线II所示。a、b、c、d、e括号内数据表示坐标。
①曲线II中a-b、b-c、c-d、d-e四段中,平均反应速率最大的时间段是___________。
②若在反应中加入了催化剂,则反应过程将变为图中的曲线___________(填“I”或“II”或“III”)。
③平衡时的转化率是___________(精确到0.1%),反应前后容器内的压强比是___________。
17. Ⅰ.现将pH=3,体积均为的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示。
(1)加水稀释过程中,醋酸的电离平衡向___________(填“正”或“逆”)反应方向移动,原醋酸溶液中水的电离平衡向___________(填“正”或“逆”)反应方向移动。
(2)t℃,蒸馏水的pH=6.5则___________,该温度下,将pH=3的盐酸与pH=10的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH=___________。
(3)a、b、c三点溶液的导电能力强弱关系为___________。
(4)用等浓度的NaOH溶液和a、b处溶液完全反应,消耗NaOH溶液的体积大小关系为___________。
Ⅱ.已知,常温下几种酸的电离平衡常数如表:
化学式
HClO
电离平衡常数
(5)次磷酸()是一种精细化工产品,向10mL溶液中加入30mL等物质的量浓度的NaOH溶液后,所得的溶液中阴离子为___________。
(6)写出少量与NaClO溶液反应的离子方程式___________。
18. 回答下列问题:
(1)现有25℃时0.1mol•L-1的氨水,请回答以下问题:
①若向氨水中加入少量硫酸铵固体,溶液中______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7,此时c(NH)=amol•L-1,则c(SO)为______mol•L-1.
(2)已知NaHR溶液中c(H2R)<c(R2-),则该溶液中c(H+)______c(OH-)(填写“<”或“=”或“>”)。
(3)某温度(t℃)时,Kw=10-13,将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合,若所得混合溶液为中性,则a:b=______。
(4)已知Cu(OH)2的Ksp=c(Cu2+)[c(OH-)]2=2×10-20.当溶液中各种离子的浓度方次的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解。则①某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH大于______。
(5)在苏打溶液中存在的电荷守恒式为______;质子守恒式为______。
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泸定中学2024-2025学年度上期高二化学期中考试卷
考试范围:选修一1-3章;考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(每题3分,共42分)
1. 化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化。下列相关表述正确的是
A. 甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为
B. 在一定温度和压强下,将0.5mol和1.5mol充分反应生成,放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为
C. 在101kPa时,2g完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为
D. ,,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲烷燃烧的热化学反应方程式中水为液态,A错误;
B.该反应为可逆反应,0.5mol和1.5mol不能完全反应,B错误;
C.2g氢气完全燃烧放出285.8KJ热量,则4g氢气完全燃烧放出571.6KJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为,C正确;
D.的焓值比的焓值大,在其它反应物和生成物完全一样的情况下,前面反应放热更能多,,D错误;
故选C。
2. 1868年,狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂,在加热条件下,用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法。已知相关化学键的键能如表所示:
化学键
247
497
463
431
反应的等于
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能,该反应的反应焓变,故选A;
答案选A。
3. 室温下按如图所示的装置进行实验(实验过程中反应体系的温度保持不变),5s内消耗0.01 mol锌。下列说法正确的是
A. 5 s内:v(H2SO4)=0.01 mol·L-1·s-1
B. 5 s内:v(Zn)=0.002 mol·L-1·s-1
C. 若药品足量,再消耗0.65 g Zn的时间超过5s
D. 可用长颈漏斗替换分液漏斗
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液体积未知,不能计算硫酸的反应速率,A错误;
B.锌为纯固体,浓度为定值,不能用单位时间内浓度的变化量来表示其反应速率,B错误;
C.随着反应进行,硫酸浓度减小,反应速率减慢,则再消耗0.65 gZn(即0.01 mol)所用时间将变长,即超过5s,C正确;
D.若用长颈漏斗替换分液漏斗,不方便控制反应进程,不能准确测量生成H2的体积,且若长颈漏斗下端未能形成液封,生成的H2会从漏斗上端逸出,所以不能用长颈漏斗替换分液漏斗,D错误;
故选C。
4. 对于盐酸与锌粒的反应,下列措施能使生成速率加快的是
①适当升高温度(不考虑挥发)
②改用硝酸
③改用醋酸
④用等量锌粉代替锌粒
⑤加入少量固体
⑥加入少量固体
A. ①④⑤⑥ B. ①②④⑥ C. ①③④⑤ D. ①②③④⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①升温,导致更多的普通分子吸收热量变为活化分子,活化分子百分数增大,有效碰撞概率增大,反应速率加快,①符合题意;
②硝酸具有强氧化性,Zn和硝酸反应不能得到氢气,②不符合题意;
③醋酸是弱酸,不能完全电离出氢离子,改用相同浓度的醋酸,反应速率变慢,③不符合题意;
④锌粉与HCl反应时接触面积更大,反应速率更快,④符合题意;
⑤加入少量CuSO4,Zn置换出Cu并与之形成Zn-Cu原电池,加快反应速率,⑤符合题意;
⑥加入少量固体,能电离出氢离子,则溶液酸性增强,生成氢气速率加快,⑥符合题意;
故①④⑤⑥符合题意,答案选A。
5. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有
①
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
【答案】B
【解析】
【详解】①由方程式可知, 说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
②该反应是气体体积增大的反应,反应中密闭容器中总压强增大,则密闭容器中总压强不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
③由质量守恒定律可知,反应中气体质量增大,密闭容器中混合气体的密度增大,则密闭容器中混合气体的密度不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
④由方程式可知,反应中氨气和二氧化碳的物质的量比不变,混合气体的平均相对分子质量始终不变,则密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
⑤该反应为气体物质的量增大的反应,则密闭容器混合气体的总物质的量不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
⑥由方程式可知,反应中氨气和二氧化碳的物质的量比不变,二氧化碳的体积分数始终不变,则密闭容器中二氧化碳的体积分数不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
⑦由质量守恒定律可知,反应中气体质量增大,则混合气体总质量不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
则④⑥不正确,故选B。
6. 工业上用甲烷催化法可以制取乙烯,发生反应为。T℃,向体积为2L的密闭容器中充入1molCH4,测得反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 0~20min内,
B. 反应在14min时,
C. 该反应的化学平衡常数K=6.4
D. T℃时,若起始向容器中充入CH4、C2H4、H2均为1mol,则反应正向进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.物质的量减少的为反应物,物质的量增加的为生成物,由图可知,20 min时达到平衡,,,A错误;
B.由图知,反应在14min时未达到平衡,故,B错误;
C.平衡时,CH4、C2H4、H2的浓度依次为0.1 mol·L-1 、0.2 mol·L-1 、0.4 mol·L-1 ,则平衡常数,C错误;
D.T ℃时,若起始向容器中充入CH4、C2H4、H2均为1 mol,则Q==0.5<3.2=K,则反应正向进行,D正确;
故选D。
7. 下,在恒容密闭容器中发生反应:。下列叙述正确的是
A. 该反应的平衡常数表达式
B. 升高温度,正反应速率大于逆反应速率,平衡常数增大
C. 当气体摩尔质量不变时,该反应一定达到平衡
D. 达到平衡时再充入,重新达到平衡时浓度增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.都是固体,该反应的平衡常数表达式,A项错误;
B.升高温度,平衡向吸热方向移动,正反应速率大于逆反应速率,平衡常数增大,B项正确;
C.反应物为固体,产物只有一种气体,气体摩尔质量恒定,不能根据气体摩尔质量判断平衡状态,C项错误;
D.达到平衡时再充入CO,平衡向左移动,达到新平衡时,温度不变,不变,故浓度不变,D项错误;
答案选B。
8. 下列事实能证明CH3COOH是弱酸的是
A. 醋酸溶液能使石蕊试液变红
B. 向醋酸溶液中滴加NaHCO3有气泡产生
C. 等体积、等浓度的醋酸溶液和硫酸溶液,硫酸的导电能力强
D. 将1 L c(H+)=0.1 mol/L醋酸稀释到10 L后,c(H+)>0.01 mol/L
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH3COOH溶液可以使石蕊试液变红,说明醋酸溶液呈酸性,但无法证明CH3COOH部分电离,则无法证明CH3COOH是弱酸,A不符合题意;
B.向醋酸溶液中滴加NaHCO3有气泡产生,根据强酸制取弱酸的原理,说明醋酸的酸性强于碳酸,而碳酸是弱酸,不能证明CH3COOH是弱酸,B不符合题意;
C.硫酸是二元强酸,会发生完全电离,而醋酸是一元酸,则等体积、等浓度的醋酸溶液和硫酸溶液,硫酸的导电能力强,不能证明CH3COOH是弱酸,C不符合题意;
D.将1 L c(H+)=0.1 mol/L醋酸稀释到10 L后,若醋酸是强酸,则应有c(H+)=0.01mol/L,但此时c(H+)>0.01 mol/L,说明稀释醋酸过程,促进了醋酸的电离,即存在醋酸电离平衡,能证明CH3COOH是弱酸,D符合题意;
故选D。
9. 25℃下,关于0.1mol/L醋酸溶液(Ka=1.75×10−5),下列说法正确的是
A. 升高温度,醋酸的电离程度增大,c(H+)增大
B. 向该溶液中通入HCl气体,平衡逆向移动,c(H+)减小
C. 加水稀释后,溶液中降低
D. 该温度下,该溶液中醋酸的电离程度大于0.01mol/L醋酸溶液中醋酸的电离程度
【答案】A
【解析】
【详解】A.升高温度,促进醋酸电离,醋酸的电离程度增大,c(H+)增大,故A正确;
B.向该溶液中通入HCl气体,c(H+)增大,抑制醋酸电离,平衡逆向移动,故B错误;
C.温度不变,电离平衡常数不变,加水稀释促进醋酸电离,但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致中c(H+)减小,Ka=不变,故增大,故C错误;
D.醋酸的浓度越小,其电离程度越大,所以该温度下,该溶液中醋酸的电离程度小于0.01mol/L醋酸溶液中醋酸的电离程度,故D错误;
答案选A。
10. 某温度下,,该温度下的溶液与的溶液按一定比例混合,所得溶液,则溶液与溶液的体积比为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】某温度下Kw=1×10-13,pH=12的NaOH溶液的,的溶液H+的, NaOH溶液与溶液按一定比例混合,所得溶液pH=11,则混合后氢氧化钠有剩余,,设NaOH溶液与HCl溶液的体积分别为xL、yL,则,故选A。
11. 实验室用标准盐酸测定NaOH溶液的浓度,下列操作中可能使测定结果偏低的是
A. 用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B. 盛装NaOH溶液的锥形瓶未干燥
C. 开始滴定时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
D. 用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.未用标准溶液润洗滴定管,导致标准溶液浓度偏低,所消耗的体积偏大,会使NaOH溶液浓度测得结果偏大,A错误;
B.盛装NaOH溶液的锥形瓶未干燥对测定NaOH溶液浓度无影响,B错误;
C.装HCl的滴定管,开始时尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失,则滴入锥形瓶中HCl的量小于滴定管上读出的读数,因为有部分HCl被充满在气泡处,但是计算时,仍以滴定管上读出来的数据计算,故测定结果偏高,C错误;
D.红色刚变无色可能是因为局部氢离子浓度增大导致,振荡后可能还会变为红色,故所用得盐酸的量比理论的小,所以测得NaOH溶液浓度偏低,D正确;
故选D。
12. 常温下,将的溶液加水稀释至的过程中,下列说法错误的是
A. B.
C. 保持不变 D. 稀释前后,溶液中的氧元素总质量保持不变
【答案】D
【解析】
【分析】在水中完全电离为铵离子和硫酸根:,为强酸弱碱盐,少量铵离子会发生水解使得溶液呈酸性,的溶液加水稀释至过程中,水解程度增大但酸性有所降低;
【详解】A.硫酸铵固体中铵离子的数目是硫酸根的2倍,结合分析可知溶液中,故A正确;
B.稀释过程中,硫酸铵溶液始终呈酸性,则,故B正确;
C.稀释过程中硫酸根数目守恒,即保持不变,故C正确;
D.稀释过程中加入水,水含氧元素,则稀释前后,溶液中的氧元素总质量增加,故D错误;
选D。
13. 在时,在物质的量浓度均为的、、的三种溶液中,测得分别为、、(单位:)。下列判断正确的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】物质的量浓度均为 的、、三种溶液中都存在 的水解平衡:, 溶液中、会发生双水解,促进了 的水解; 溶液中,因发生反应:,增大,抑制了 的水解;对 的水解无影响。则相同物质的量浓度的三种溶液中,的水解程度越大,溶液中 越小,所以c>a>b,故选D。
14. 实验:①溶液和溶液等体积混合得到浊液,过滤得到滤液和白色沉淀;②向滤液b中滴加溶液,出现浑浊;③向沉淀中滴加溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是
A. 浊液中存在沉淀溶解平衡:
B. 滤液b中不含有
C. ③中颜色变化说明转化为
D. 实验可以证明比更难溶
【答案】B
【解析】
【详解】A.浊液a中含有AgCl,存在沉淀的溶解平衡:,故A正确;
B.滤液为AgCl的饱和溶液,也存在沉淀的溶解平衡,即存在Ag+,故B错误;
C.向AgCl中滴加0.1mol•L-1KI溶液,白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀,故C正确;
D.向AgCl中滴加0.1mol•L-1KI溶液,白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀,实验证明AgI比AgCl更难溶,故D正确;
故选B。
第II卷(非选择题)
二、填空题(共58分)
15. 将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一,煤转化为水煤气的主要化学反应为:。,和完全燃烧的热化学方程式分别为:
① kJ⋅mol
② kJ⋅mol
③ kJ⋅mol
(1)请根据以上数据,写出与水蒸气反应生成CO和的热化学方程式:___________。
(2)比较反应热数据可知,1mol和1mol完全燃烧放出的热量之和,比1mol完全燃烧放出的热量___________(填“多”或“少”)。
甲同学据此认为:“煤炭燃烧时加少量水,可以使煤炭燃烧放出更多的热量。”
乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图:
①请写出,,,之间存在的关系式:___________。
②乙同学据此认为:“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量,与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析:甲、乙两同学的观点正确的是___________(填“甲”或“乙”)同学,另一同学出现错误观点的原因是___________。
(3)研究的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。工业上利用废气中的合成,主要有以下反应:
反应Ⅰ: kJ·mol
反应Ⅱ:
反应Ⅲ: kJ·mol
已知某些化学键的键能数据如下表。
化学键
键能/(kJ·mol)
750
343
465
氢气中的键比甲醇中的键___________(填“强”或“弱”)。用盖斯定律计算反应Ⅱ中的___________kJ·mol。
【答案】(1)kJ⋅mol
(2) ①. 多 ②. ③. 乙 ④. 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量
(3) ①. 强 ②. -121.4
【解析】
【小问1详解】
① kJ⋅mol
② kJ⋅mol
③ kJ⋅mol
根据盖斯定律,将“反应①-反应②-反应③”得:
(-393.5kJ⋅mol)-(-242.0kJ⋅mol)-(-283.0kJ⋅mol)kJ⋅mol;
故答案为:: kJ⋅mol。
【小问2详解】
反应热数据小于,对于放热反应,放热越多,焓变越小,则1mol和1mol完全燃烧放出的热量之和比1mol完全燃烧放出的热量多;
①根据盖斯定律,焓变只与物质的始态与终态有关,与过程无关,则;
②根据盖斯定律,煤炭的燃烧热与其反应路径无关,甲同学未考虑煤炭中加入水时要吸收热量,则乙同学正确;
甲同学出现错误观点的原因是忽略了煤转化为水煤气要吸收热量;
故答案为:多;;乙;甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量。
【小问3详解】
反应物的总键能一反应产物的总键能,根据反应Ⅰ,,代入题表数据可得kJ⋅mol,故氢气中的键比甲醇中的键强;根据盖斯定律可知,反应Ⅱ=反应Ⅰ反应Ⅲ,故kJ⋅mol;
故答案为:强;-121.4。
16. 研究化学反应时,既要考虑物质变化与能量变化,也要关注反应的快慢与限度。回答下列问题:
(1)某温度时,在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中,A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示,由图中数据分析得:(A、B均为气体)
①该反应的化学方程式为___________。
②反应开始至4min时,B的平均反应速率为___________。
③该反应的平衡常数为___________。
(2)固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用来生产甲醇燃料的方法:。某科学实验将和8mol充入2L的密闭容器中,测得的物质的量随时间变化如图曲线II所示。a、b、c、d、e括号内数据表示坐标。
①曲线II中a-b、b-c、c-d、d-e四段中,平均反应速率最大的时间段是___________。
②若在反应中加入了催化剂,则反应过程将变为图中的曲线___________(填“I”或“II”或“III”)。
③平衡时的转化率是___________(精确到0.1%),反应前后容器内的压强比是___________。
【答案】(1) ①. 2A(g)B(g) ②. 0.025mol/(L•min) ③. 25
(2) ①. a-b ②. Ⅰ ③. 33.3% ④. 7:5
【解析】
【小问1详解】
①图中A的物质的量减小、B的物质的量增加,则A为反应物,B为生成物,物质的量不变化说明反应达到平衡状态,物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,A物质的量变化=0.8mol-0.2mol=0.6mol;B变化物质的量为0.5mol-0.2mol=0.3mol,A、B反应的物质的量之比2:1,反应为2A(g)B(g);
②反应开始至4 min时,B的平均反应速率为=0.025mol/(L•min);
③该反应的平衡常数K=。
【小问2详解】
曲线II中d-e为平衡状态,a-b,b-c,c-d中氢气速率分别为=1mol/(L•min)、=0.75mol/(L•min)、=0.1mol/(L•min),则平均反应速率最大的时间段是a-b;
②催化剂加快反应速率,不改变反应平衡状态,则在反应中加入了催化剂,则反应过程将变为图中的曲线Ⅰ;
③由图可知,平衡时氢气的物质的量为2mol,则
,
平衡时CO2的转化率是×100%=33.3%;反应前后容器内的压强比是=7:5。
17. Ⅰ.现将pH=3,体积均为的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示。
(1)加水稀释过程中,醋酸的电离平衡向___________(填“正”或“逆”)反应方向移动,原醋酸溶液中水的电离平衡向___________(填“正”或“逆”)反应方向移动。
(2)t℃,蒸馏水的pH=6.5则___________,该温度下,将pH=3的盐酸与pH=10的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH=___________。
(3)a、b、c三点溶液的导电能力强弱关系为___________。
(4)用等浓度的NaOH溶液和a、b处溶液完全反应,消耗NaOH溶液的体积大小关系为___________。
Ⅱ.已知,常温下几种酸的电离平衡常数如表:
化学式
HClO
电离平衡常数
(5)次磷酸()是一种精细化工产品,向10mL溶液中加入30mL等物质的量浓度的NaOH溶液后,所得的溶液中阴离子为___________。
(6)写出少量与NaClO溶液反应的离子方程式___________。
【答案】(1) ①. 正 ②. 正
(2) ①. ②. 6.5
(3)a=b>c (4)<
(5)和
(6)
【解析】
【小问1详解】
由弱电解质稀释规律“越稀越电离”可知加水稀释过程中醋酸电离平衡向正反应方向移动;加水稀释溶液酸性减弱,对水的电离抑制减弱,所以原醋酸溶液中水的电离平衡向正反应方向移动;
【小问2详解】
t℃,蒸馏水的pH=6.5,即蒸馏水中氢离子和氢氧根离子浓度均为10-6.5mol/L,则;pH=3的盐酸氢离子浓度为10-3mol/L、结合可知pH=10的NaOH溶液氢氧根离子浓度为10-3mol/L,所以二者等体积混合后溶液呈中性,即所得溶液的pH=6.5;
【小问3详解】
电解质溶液导电能力与溶液中离子所带电荷数和离子浓度有关,HCl和醋酸均是一元酸且a和b点离子浓度相等同时大于c点离子浓度,所以a、b、c三点溶液的导电能力强弱关系为a=b>c;
【小问4详解】
醋酸是弱电解质不完全电离,a和b点氢离子浓度相等但b点醋酸总浓度大于HCl,则用等浓度的NaOH溶液和a、b处溶液完全反应,消耗NaOH溶液的体积大小关系为a<b;
【小问5详解】
由电离平衡常数可知次磷酸属于一元弱酸,所以向10mL溶液中加入30mL等物质的量浓度的NaOH溶液后,氢氧化钠过量,即溶质为和,所得的溶液中阴离子为和;
【小问6详解】
由电离平衡常数可知酸性强弱为,所以少量与NaClO溶液反应的离子方程式。
18. 回答下列问题:
(1)现有25℃时0.1mol•L-1的氨水,请回答以下问题:
①若向氨水中加入少量硫酸铵固体,溶液中______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7,此时c(NH)=amol•L-1,则c(SO)为______mol•L-1.
(2)已知NaHR溶液中c(H2R)<c(R2-),则该溶液中c(H+)______c(OH-)(填写“<”或“=”或“>”)。
(3)某温度(t℃)时,Kw=10-13,将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合,若所得混合溶液为中性,则a:b=______。
(4)已知Cu(OH)2的Ksp=c(Cu2+)[c(OH-)]2=2×10-20.当溶液中各种离子的浓度方次的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解。则①某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH大于______。
(5)在苏打溶液中存在的电荷守恒式为______;质子守恒式为______。
【答案】(1) ①. 减小 ②. 0.5amol•L-1
(2)> (3)10:1
(4)5 (5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①氨水中加入少量硫酸铵固体,铵根离子浓度增大,反应化学平衡逆向移动,氢氧根离子浓度减小,一水合氨浓度增大,则减小。
②氨水中加稀硫酸至溶液的pH=7,根据电荷守恒有c()+c(H+)=c(OH-)+2c(),氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,则c()=0.5amol/L。
【小问2详解】
NaHR溶液中c(H2R)<c(R2-),说明HR-的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-)。
【小问3详解】
pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L,则n(OH-)=0.01amol,pH=1的硫酸c(H+)=0.1mol/L,n(H+)=0.1bmol,两者混合溶液呈中性,则0.01a=0.1b,a:b=10:1。
【小问4详解】
某硫酸铜溶液中,铜离子浓度为0.02mol/L,根据氢氧化铜的Ksp可知,恰好生成沉淀时c(OH-)==10-9mol/L,此时pH=5,因此如要生成氢氧化铜沉淀,应调整溶液的pH大于5。
【小问5详解】
苏打为碳酸钠,碳酸钠溶液中存在碳酸根离子、碳酸氢根离子、氢离子、氢氧根离子和钠离子,电荷守恒式为。苏打溶液中碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子、碳酸,这两种微粒中的H均来源于水的电离,同时溶液中氢离子也来源于水的电离,根据水电离出的氢离子数目=水电离出氢氧根离子数目,得到质子守恒式为。
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