精品解析:宁夏回族自治区石嘴山市第一中学2024-2025学年高二上学期11月期中考试 化学试题
2024-12-04
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内容正文:
石嘴山市第一中学2024-2025学年高二年级期中考试
化学试题
一、单选题
1. 氢气在氯气中燃烧时发生反应:。下列关于该反应的说法中,正确的是
A. 属于吸热反应 B. 不属于氧化还原反应
C. 反应物的总能量低于生成物的总能量 D. 能量变化与化学键的断裂和形成有关
2. 对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. v(A)=0.5mol/(L•min) B. v(B)=1.2mol/(L•s)
C. v(C)=0.1mol/(L•s) D. v(D)=0.4mol/(L•min)
3. 下列实验装置使用不正确的是
A. 图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B. 图②装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液
C. 图③装置用于测定中和反应的反应热
D. 图④装置用于制备乙酸乙酯
4. 室温下,下列各组离子在指定溶液中,一定能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 水电离出的的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 加入KSCN溶液显红色的溶液:、、、
5. 下列两组热化学方程式中,有关的比较正确的是
(1) ;
(2) ;
A. ; B. ;
C. ; D. ;
6. 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
7. 下列溶液一定显酸性的是
A. c(H+)>c(OH-)的溶液 B. pH=6的溶液
C. 使无色酚酞变红的溶液 D. 与铝粉反应生成氢气的溶液
8. 下列式子能正确表示盐类的水解过程的是
A. S2−+2H2O⇌H2S+2OH- B. Al3++3H2O⇌Al(OH)3+H+
C. ⇌+H+ D. +H2O⇌H2CO3+OH-
9. 图像更能直接地体现化学反应的伴随现象,如能量、速率、浓度等物理量的变化。下列说法错误的是
A. 由图甲可知 , ,则
B. 图乙是在一定条件下,随时间t的变化,正反应,M点正反应速率<N点逆反应速率
C. 图丙所示反应的热化学方程式为
D. 图丁中t时刻改变的条件可能是增大的浓度,同时减小的浓度
10. 常温下,下列措施有利于增大反应速率的是
A. 硫酸钠固体溶于水时,用玻璃棒搅拌并适当升高温度
B. 常温下,利用个制氢气时,将稀硫酸换成浓硫酸
C. 利用制氧气时,加入适宜的催化剂
D. 实验室利用制二氧化碳时,将稀盐酸换成同浓度的稀硫酸
11. 在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液导电能力变化如下图所示,下列说法正确的是
A. a、b、c三点对应的溶液中,最大的是c点
B. a、b、c三点对应的溶液中,电离程度最大的是b点
C. 若使b点对应溶液中增大、减小,可采用加入固体的方法
D. 中和等体积、等浓度的盐酸和醋酸,中和盐酸所需氢氧化钠的物质的量多于醋酸
12. 常温下,部分弱电解质的电离平衡常数如表:
弱电解质
HCOOH
HCN
电离平衡常数
下列说法错误的是
A. 结合的能力:
B. HCOOH能与反应制得
C. 等体积、等浓度的HCN溶液与氨水混合,充分反应后溶液呈碱性
D. 的溶液中存在关系:
13. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,32g氧气和32g臭氧所含有的氧原子数都为
B. 标准状况下,22.4L辛烷完全燃烧,生成的分子数为
C. 的醋酸溶液中,离子和分子的总数为
D. 0.1 mol铁在纯氧中充分燃烧,失去的电子数为
14. 常温下,将盐酸滴入氨水中,溶液pH随加入盐酸体积变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
已知:不考虑溶液混合时温度和体积的变化。
A. 该反应的离子方程式为
B. 常温下,点对应的溶液中,
C. 点对应的溶液中,
D. 溶液的导电能力:
15. 常温下,向NaOH溶液中加入弱酸HA,主要成分的分布分数随pH变化如图所示。下列说法错误的是
A. 当溶液pH=8.0时,溶液中c(HA)=0
B. HA的电离平衡常数Ka=10-4.8
C. 当该溶液的pH<7.0时,c(Na+)<c(A-)
D. 0.1mol•L-1NaA溶液的pH约为8.9
二、填空题
16. 已知:可逆反应2SO2(g) + O2(g)⇌2SO3(g) △H<0,在一密闭容器中,该反应已达到平衡状态,按要求完成下列内容:
(1)2mol SO2(g) 和 1mol O2(g)的总能量_______2mol SO3(g)的总能量(填写“>”、“<”或“=”)
(2)保持容器体积不变,升高温度,平衡_______移动(填写“正向”、“逆向”或“不”)
(3)保持温度不变,压缩体积,平衡_______移动(填写“正向”、“逆向”或“不”),平衡常数_______(填写“增大”、“减小”或“不变”)
(4)常温下,溶液中,_______(填“>”“<”或“=”);溶液的_______。
(5)溶液呈_______(填“酸”“碱”或“中”)性,其原因是_______(用离子方程式表示)。
17. 在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是___________(用字母表示,下同)。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是___________。
(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是___________。
(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是___________。
(5)当三者c(H+)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为___________,反应所需时间的长短关系是___________。
(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是___________。
(7)将c(H+)相同且体积也相同的三种酸,分别与等浓度的NaOH稀溶液反应至pH=7,则消耗NaOH溶液的体积大小关系为___________。
三、解答题
18. 某学生为测定某烧碱样品中NaOH的质量分数,进行如下实验(已知该样品中含有少量不与酸作用的杂质):
A.在250 mL 容量瓶中定容,配制成250 mL 烧碱溶液
B.用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL 烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴甲基橙指示剂
C.在天平上准确称取烧碱样品20.5 g,在烧杯中加蒸馏水溶解
D.将物质的量浓度为1.00 mol/L 的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度数V1 mL
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至溶液变为橙色为止,记录终点耗酸体积V2 mL
回答下列问题:
(1)正确的操作步骤的顺序是(填写字母)______→______→________→______→______。
(2)滴定管读数应注意________________________________。
(3)E步骤的操作中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是__________________。
(4)下列操作中可能使所测NaOH的质量分数偏低的是________ (填字母)。
a.A步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容
b.C步操作中,称量药品时,砝码放在左盘,NaOH放在右盘
c.D步操作中酸式滴定管在装入标准H2SO4溶液前未用标准液润洗
d.读取硫酸体积时,开始时仰视读数,结束时俯视读数
(5)硫酸的初读数和末读数如图所示。末读数为______ mL,初读数为____ mL,用量为________ mL。按滴定所得数据来计算出的烧碱样品中NaOH的质量分数为________。
19. 丙烯是重要的有机化工原料,丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径,其化学方程式为。回答下列相关问题:
(1)已知:I.
Ⅱ.
则丙烷脱氢制丙烯反应的为___________,该反应在___________(填“高温”“低温”“任何温度”)条件下可以自发进行。
(2)一定温度下,向1L的密闭容器中充入发生脱氢反应,经过达到平衡状态,测得平衡时气体压强是开始的1.6倍。
①丙烯的化学反应速率___________。
②欲提高反应的速率和丙烷转化率,可采取的措施是___________。
A.缩小容积 B.加催化剂 C.升高温度 D.及时分离出H2
E.体积不变充入丙烷 F.体积不变充入Ar
③下列叙述能说明反应到达平衡状态的是________
A.容器内气体的总压强不变 B.容器内气体密度不变
C.C3H6的浓度不再变化 D. 容器内气体平均摩尔质量不再变化
E.单位时间内消耗amolC3H8同时生成amolH2
④若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是___________。
(3)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入,平衡时总压强为的气体体积分数与反应时间的关系如图:
此温度下该反应的平衡常数Kp=___________(用含字母p的代数式表示,Kp是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数,平衡分压=总压×气体的体积分数)。平衡后,继续向容器中充入1molC3H8,则=___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。其中v正=k正·p(C3H8 ),v逆=k逆·p( C3H6)·p(H2)。
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石嘴山市第一中学2024-2025学年高二年级期中考试
化学试题
一、单选题
1. 氢气在氯气中燃烧时发生反应:。下列关于该反应的说法中,正确的是
A. 属于吸热反应 B. 不属于氧化还原反应
C. 反应物的总能量低于生成物的总能量 D. 能量变化与化学键的断裂和形成有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃烧放热,该反应属于放热反应,A错误;
B.氢、氯元素存在化合价的升降,是氧化还原反应,B错误;
C.该反应为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,C错误;
D.化学键的断裂和形成是该反应中能量变化的主要原因,断键要吸热,形成化学键要放热,D正确;
故选D。
2. 对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. v(A)=0.5mol/(L•min) B. v(B)=1.2mol/(L•s)
C. v(C)=0.1mol/(L•s) D. v(D)=0.4mol/(L•min)
【答案】C
【解析】
【分析】同一化学反应中,同一段时间内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比;先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率再进行比较,据此分析解题。
【详解】A.v(A)=0.5mol/(L•min);
B.B是固体,固体的浓度视为常数,故不能用固体的浓度变化来表示反应速率,B错误;
C.v(C)= 0.1mol/(L•s),所以v(A)==0.1 mol/(L•s)=0.05 mol/(L•s)=3 mol/(L•min);
D.v(D)=0.4 mol/(L•min),所以v(A)= =0.4 mol/(L•min)=0.2 mol/(L•min);
综上所述,C项换算成A表示的反应速率最快,符合题意。
故选C。
3. 下列实验装置使用不正确的是
A. 图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B. 图②装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液
C. 图③装置用于测定中和反应的反应热
D. 图④装置用于制备乙酸乙酯
【答案】A
【解析】
【详解】A.图①装置没有加热装置,不适用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气,A错误;
B.利用酸式滴定管中装有的标准酸溶液滴定未知碱溶液,装置和操作正确,B正确;
C.图③装置用于测定中和反应的反应热,温度计测温度、玻璃搅拌器起搅拌作用,装置密封、隔热保温效果好,C正确;
D.图④装置用于制备乙酸乙酯,导管末端不伸入液面下,利用饱和碳酸钠收集乙酸乙酯,D正确;
故选A。
4. 室温下,下列各组离子在指定溶液中,一定能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 水电离出的的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 加入KSCN溶液显红色的溶液:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.pH=1的溶液为酸性溶液,酸性溶液中硝酸根具有强氧化性,能与碘离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;
B.水电离出的氢离子浓度为1×10—12mol/L的溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液,铝离子在碱溶液中与氢氧根离子反应生成氢氧化铝沉淀,不能大量共存,故B错误;
C.氢氧化铝的酸式电离程度小于碳酸氢根,溶液中偏铝酸根与碳酸氢根反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根,不能大量共存,故C错误;
D.加入KSCN溶液显红色的溶液中含有,溶液中、、、之间不发生任何反应,与也不发生反应,一定能大量共存,故D正确;
故选D。
5. 下列两组热化学方程式中,有关的比较正确的是
(1) ;
(2) ;
A. ; B. ;
C. ; D. ;
【答案】A
【解析】
【详解】(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H1、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H2 ,两个反应都是放热反应,后者生成液态水,所以放出的热量大于前者,而放热反应△H小于0,放热越多,焓变值越小,故△H1>△H2;
(2) ; ,两个反应都是放热反应,后者完全反应放出的热量大于前者,而放热反应△H小于0,放热越多,焓变值越小,故△H3>△H4;
答案选A。
6. 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。
7. 下列溶液一定显酸性的是
A. c(H+)>c(OH-)的溶液 B. pH=6的溶液
C. 使无色酚酞变红的溶液 D. 与铝粉反应生成氢气的溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.任何温度下酸性溶液中都有c(H+)>c(OH-),故c(H+)>c(OH-)的溶液一定显酸性,A符合题意;
B.未知温度,pH=6的溶液,无法确定溶液中氢离子和氢氧根离子浓度的相对大小,无法确定溶液的酸碱性,B不合题意;
C.常温下,酚酞的变色范围是8.2~10.0,则使酚酞变红的溶液的pH>8.2,溶液显碱性,C不合题意;
D.Al是两性金属,既能与非氧化性强酸反应,又能与强碱溶液反应生成H2,故与铝粉反应生成氢气的溶液可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液,D不合题意;
故答案为:A。
8. 下列式子能正确表示盐类的水解过程的是
A. S2−+2H2O⇌H2S+2OH- B. Al3++3H2O⇌Al(OH)3+H+
C. ⇌+H+ D. +H2O⇌H2CO3+OH-
【答案】D
【解析】
【详解】A.多元弱酸根离子分步水解,硫离子水解离子方程式为S2−+H2OHS-+OH-,故A错误;
B.铝离子水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,故B错误;
C.+H+是的电离方程式,故C错误;
D.+H2OH2CO3+OH-是水解的离子方程式,故D正确;
选D。
9. 图像更能直接地体现化学反应的伴随现象,如能量、速率、浓度等物理量的变化。下列说法错误的是
A. 由图甲可知 , ,则
B. 图乙是在一定条件下,随时间t的变化,正反应,M点正反应速率<N点逆反应速率
C. 图丙所示反应的热化学方程式为
D. 图丁中t时刻改变的条件可能是增大的浓度,同时减小的浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A.据图甲可知,反应为放热反应,即,由于同一物质(产物B)处于液态时内能低于气态时,则2mol生成1mol放出能量更多,对应更小,即,A正确;
B.依据“先拐先平数值大”,结合图像可知:先达到平衡,则,升高温度,增大,说明平衡逆向移动,正反应,温度越高,反应速率越大,则M点正反应速率>N点逆反应速率,B错误;
C.由图丙可知,反应为吸热反应,热化学方程式为 ,C正确;
D.增大N2的浓度,v正比原平衡时大,减小生成物NH3的浓度,v逆比原平衡时小,D正确;
故选B。
10. 常温下,下列措施有利于增大反应速率的是
A. 硫酸钠固体溶于水时,用玻璃棒搅拌并适当升高温度
B. 常温下,利用个制氢气时,将稀硫酸换成浓硫酸
C. 利用制氧气时,加入适宜的催化剂
D. 实验室利用制二氧化碳时,将稀盐酸换成同浓度的稀硫酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫酸钠固体溶于水,属于物理变化,用玻璃棒搅拌并适当升高温度会加快溶解,A不符合题意;
B.铁遇浓硫酸会发生钝化,将稀硫酸换成浓硫酸不会生成H2,B不符合题意;
C.加入适宜的催化剂,能加快的反应速率,C符合题意;
D.将稀盐酸换成同浓度的稀硫酸,稀硫酸与碳酸钙生成的硫酸钙微溶于水会覆盖在碳酸钙表面阻止反应的继续进行,反应速率会减慢,D不符合题意;
答案选C。
11. 在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液导电能力变化如下图所示,下列说法正确的是
A. a、b、c三点对应的溶液中,最大的是c点
B. a、b、c三点对应的溶液中,电离程度最大的是b点
C. 若使b点对应溶液中增大、减小,可采用加入固体的方法
D. 中和等体积、等浓度的盐酸和醋酸,中和盐酸所需氢氧化钠的物质的量多于醋酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.离子浓度越大,导电能力越强,由于故导电能力:c<a<b,故为c<a<b,最大的点为b点,A错误;
B.加水越多,越利于 CH3COOH 电离,故电离程度:a<b<c,电离程度最大的是c点,B错误;
C.加入固体,与H+反应,使减小,正向移动,增大,C正确;
D.盐酸和醋酸均为一元酸,等体积、等浓度的盐酸和醋酸物质的量相等,中和盐酸和醋酸所需氢氧化钠的物质的量相等,D错误;
故选C。
12. 常温下,部分弱电解质的电离平衡常数如表:
弱电解质
HCOOH
HCN
电离平衡常数
下列说法错误的是
A. 结合的能力:
B. HCOOH能与反应制得
C. 等体积、等浓度的HCN溶液与氨水混合,充分反应后溶液呈碱性
D. 的溶液中存在关系:
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸的电离平衡常数越大,酸根离子结合氢离子的能力越小,所以酸根离子结合氢离子能力的大小顺序是CN->,故A正确;
B.Ka(HCOOH)>Ka1(H2CO3),根据强酸制弱酸,HCOOH能与Na2CO3反应生成H2CO3,从而制得CO2,故B正确;
C.HCN的电离平衡常数小于NH3·H2O,等体积、等浓度的HCN溶液与氨水混合,得到NH4CN溶液,CN-的水解程度大于铵根的水解程度,溶液呈碱性,故C正确;
D.由于Ka1(H2CO3)<Kb(NH3·H2O),铵根的水解程度小于碳酸氢根的水解程度,溶液显碱性,溶液中c()>c()>c(OH-)>c(H+),故D错误;
故选D。
13. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,32g氧气和32g臭氧所含有的氧原子数都为
B. 标准状况下,22.4L辛烷完全燃烧,生成的分子数为
C. 的醋酸溶液中,离子和分子的总数为
D. 0.1 mol铁在纯氧中充分燃烧,失去的电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.32g氧气含有的氧原子数 、32g臭氧所含有的氧原子数是,故A正确;
B.标准状况下,辛烷是液体,22.4L辛烷的物质的量不是1mol,故B错误;
C.醋酸是弱电解质,的醋酸溶液中,除含有醋酸分子外还含有水分子,离子和分子的总数大于,故C错误;
D.0.1 mol铁在纯氧中充分燃烧生成四氧化三铁,失去的电子数为 ,故D错误。
故选A。
14. 常温下,将盐酸滴入氨水中,溶液pH随加入盐酸体积变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
已知:不考虑溶液混合时温度和体积的变化。
A. 该反应的离子方程式为
B. 常温下,点对应的溶液中,
C. 点对应的溶液中,
D. 溶液的导电能力:
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干信息可知,该反应的化学方程式为:NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2O,故其离子方程式为:,A正确;
B.由题干图像信息可知,常温下,a点对应的溶液即NH3·H2O水溶液中,c水(H+)=c溶液(H+),而c溶液(OH-)=c水(OH-)+ cNH3·H2O(OH-),而常温下Kw= c水(H+) c溶液(OH-)=10-14,故,B错误;
C.根据电荷守恒可知,溶液中有:,结合题干图像可知,b点对应的溶液呈中性,说明,故溶液中有:,C正确;
D.溶液中离子浓度越大,导电性越强,一水合氨是弱电解质,电离出的离子浓度小,盐酸为强电解质,氨水和盐酸反应生成氯化铵也为强电解质,所以滴加过程中溶液的离子浓度增大,导电能力增强,故溶液的导电能力:,D正确;
故选B。
15. 常温下,向NaOH溶液中加入弱酸HA,主要成分的分布分数随pH变化如图所示。下列说法错误的是
A. 当溶液pH=8.0时,溶液中c(HA)=0
B. HA的电离平衡常数Ka=10-4.8
C. 当该溶液的pH<7.0时,c(Na+)<c(A-)
D. 0.1mol•L-1NaA溶液的pH约为8.9
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图,当溶液pH=8.0时,溶液中c(HA)较小,但不等于0,故A错误;
B.HA、A-的分布分数相等时,c(HA)=c(A-),溶液的pH=4.8,HA的电离平衡常数Ka==10-4.8,故B正确;
C.当该溶液的pH<7.0时,c(H+)>c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),c(Na+)<c(A-),故C正确;
D.根据水解方程式:A-+H2O HA+OH-,, ,x=10-5.1,0.1mol•L-1NaA溶液的pH约为14-5.1=8.9,故D正确;
故选A。
二、填空题
16. 已知:可逆反应2SO2(g) + O2(g)⇌2SO3(g) △H<0,在一密闭容器中,该反应已达到平衡状态,按要求完成下列内容:
(1)2mol SO2(g) 和 1mol O2(g)的总能量_______2mol SO3(g)的总能量(填写“>”、“<”或“=”)
(2)保持容器体积不变,升高温度,平衡_______移动(填写“正向”、“逆向”或“不”)
(3)保持温度不变,压缩体积,平衡_______移动(填写“正向”、“逆向”或“不”),平衡常数_______(填写“增大”、“减小”或“不变”)
(4)常温下,溶液中,_______(填“>”“<”或“=”);溶液的_______。
(5)溶液呈_______(填“酸”“碱”或“中”)性,其原因是_______(用离子方程式表示)。
【答案】(1)> (2)逆向
(3) ①. 正向 ②. 不变
(4) ①. < ②. 13
(5) ①. 碱 ②.
【解析】
【小问1详解】
△H<0说明该反应放热,则反应物总能量大于生成物总能量;
【小问2详解】
△H<0说明该反应正反应方向放热,逆反应方向吸热,保持容器体积不变,升高温度,利于逆反应方向吸收热量,所以平衡逆向移动;
【小问3详解】
该反应正反应方向气体分子数减小,保持温度不变,压缩体积,则压强增大,平衡向着气体分子数减小的正反应方向移动;此时温度不变,则平衡常数不变;
【小问4详解】
为弱酸,在水溶液中部分电离,所以溶液中,小于;溶液中,,则pH值为13;
【小问5详解】
为强碱弱酸盐,水解成碱性;离子方程式:。
17. 在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是___________(用字母表示,下同)。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是___________。
(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是___________。
(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是___________。
(5)当三者c(H+)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为___________,反应所需时间的长短关系是___________。
(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是___________。
(7)将c(H+)相同且体积也相同的三种酸,分别与等浓度的NaOH稀溶液反应至pH=7,则消耗NaOH溶液的体积大小关系为___________。
【答案】(1)b>a>c
(2)b>a=c (3)c>a>b
(4)c>a=b (5) ①. a=b=c ②. a=b>c
(6)c>a=b (7)c>a=b
【解析】
【小问1详解】
a.盐酸是一元强酸,c(H+)=c(HCl);b.硫酸是二元强酸,c(H+)=2c(H2SO4) c.醋酸是一元弱酸,c(H+)<c(CH3COOH),故当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是b>a>c;
【小问2详解】
同体积、同物质的量浓度的三种酸,酸的物质的量相同,但硫酸是二元酸,HCl和醋酸是一元酸,由于NaOH是一元碱,根据反应方程式:HCl+NaOH=NaCl+H2O;CH3COON+NaOH=CH3COONa+H2O;H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O可知三种酸中和NaOH的能力由大到小的顺序是:b>a=c;
【小问3详解】
a.盐酸是一元强酸,c(H+)=c(HCl);b.硫酸是二元强酸,c(H+)=2c(H2SO4) c.醋酸是一元弱酸,c(H+)<c(CH3COOH),所以若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是c>a>b;
【小问4详解】
a.盐酸是一元强酸,c(H+)=c(HCl);b.硫酸是二元强酸,c(H+)=2c(H2SO4) c.醋酸是一元弱酸,c(H+)<c(CH3COOH),所以当三者c(H+)相同且体积也相同时,n(H+)相同,但醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+的电离平衡,n(CH3COOH)>n(H+),因此分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是c>a=b;
【小问5详解】
当三者c(H+)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,开始时c(H+)相同,因此反应速率相同,即开始时速率关系为:a=b=c;但随着反应的进行,醋酸溶液中未电离的醋酸分子会进一步电离产生H+,导致反应过程中醋酸溶液中c(H+)比强酸HCl、H2SO4的c(H+)大,因此过程中反应速率:a=b<c;因此若产生相同体积的H2(相同状况),则反应所需时间的长短关系是:a=b>c;
【小问6详解】
由于强酸HCl、H2SO4在水中完全电离,加水稀释100倍,c(H+)是原来的;而弱酸CH3COOH在溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,c(H+)<c(CH3COOH),所以加水稀释使c(H+)减少,平衡正向移动又使c(H+)有所增加,故稀释100倍后溶液中c(H+)大于原来浓度的,故稀释后c(H+) 由大到小的顺序是:c>a=b;
【小问7详解】
c(H+)相同且体积相同时,n(H+)相同,但醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+的电离平衡,故溶液中n(CH3COOH)>n(H+),因此三种酸分别与等浓度的NaOH稀溶液反应至pH=7时,CH3COOH消耗的NaOH的物质的量要比HCl、H2SO4的多,故消耗NaOH溶液的体积大小关系为:c>a=b。
三、解答题
18. 某学生为测定某烧碱样品中NaOH的质量分数,进行如下实验(已知该样品中含有少量不与酸作用的杂质):
A.在250 mL 容量瓶中定容,配制成250 mL 烧碱溶液
B.用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL 烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴甲基橙指示剂
C.在天平上准确称取烧碱样品20.5 g,在烧杯中加蒸馏水溶解
D.将物质的量浓度为1.00 mol/L 的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度数V1 mL
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至溶液变为橙色为止,记录终点耗酸体积V2 mL
回答下列问题:
(1)正确的操作步骤的顺序是(填写字母)______→______→________→______→______。
(2)滴定管读数应注意________________________________。
(3)E步骤的操作中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是__________________。
(4)下列操作中可能使所测NaOH的质量分数偏低的是________ (填字母)。
a.A步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容
b.C步操作中,称量药品时,砝码放在左盘,NaOH放在右盘
c.D步操作中酸式滴定管在装入标准H2SO4溶液前未用标准液润洗
d.读取硫酸体积时,开始时仰视读数,结束时俯视读数
(5)硫酸的初读数和末读数如图所示。末读数为______ mL,初读数为____ mL,用量为________ mL。按滴定所得数据来计算出的烧碱样品中NaOH的质量分数为________。
【答案】 ①. C ②. A ③. B ④. D ⑤. E ⑥. 视线与凹液面最低点齐平,读数精确到0.01 mL ⑦. 使滴定到终点时,溶液颜色变化更明显,易于分辨 ⑧. bd ⑨. 24.00 ⑩. 0.30 ⑪. 23.70 ⑫. 92.49%
【解析】
【分析】读数时,首先要注意刻度标定的顺序,其次要注意两个小刻度间隔所表示的体积,最后还要注意精确度。
【详解】(1)正确顺序应是称量→溶解→定容→滴定,所以应是C、A、B、D、E。答案为:C;A;B;D;E;
(2)观察滴定管液面高度时,视线应与凹液面最低点齐平,读数估读到0.01 mL。答案为:视线与凹液面最低点齐平,读数精确到0.01 mL;
(3)滴定终点时,白纸起衬托作用,更易于分辨颜色变化。答案为:使滴定到终点时,溶液颜色变化更明显,易于分辨;
(4)a.未冷却就定容,溶液体积偏小,所配NaOH溶液的浓度偏大,从而使质量分数偏高;
b.采用左码右物且使用游码,会使所称药品质量小于20.5 g,从而使样品质量分数偏低;
c.酸式滴定管未用标准液润洗,会稀释H2SO4而使V(H2SO4)偏大,样品质量分数偏大;
d.读数时开始仰视后来俯视,会使V(H2SO4)偏小,从而使样品质量分数偏小;
故选bd。答案为:bd;
(5)注意读数估读到0.01 mL,滴定管“0”刻度在上,末读数为24.00 mL,初读数为0.30 mL,用量为23.70 mL,c(NaOH)==1.896 mol/L,烧碱样品中NaOH的质量分数为w(NaOH)=≈92.49%。答案为:24.00;0.30;23.70;92.49%。
【点睛】酸会腐蚀橡胶,所以硫酸应装入酸式滴定管内。
19. 丙烯是重要的有机化工原料,丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径,其化学方程式为。回答下列相关问题:
(1)已知:I.
Ⅱ.
则丙烷脱氢制丙烯反应的为___________,该反应在___________(填“高温”“低温”“任何温度”)条件下可以自发进行。
(2)一定温度下,向1L的密闭容器中充入发生脱氢反应,经过达到平衡状态,测得平衡时气体压强是开始的1.6倍。
①丙烯的化学反应速率___________。
②欲提高反应的速率和丙烷转化率,可采取的措施是___________。
A.缩小容积 B.加催化剂 C.升高温度 D.及时分离出H2
E.体积不变充入丙烷 F.体积不变充入Ar
③下列叙述能说明反应到达平衡状态的是________
A.容器内气体的总压强不变 B.容器内气体密度不变
C.C3H6的浓度不再变化 D. 容器内气体平均摩尔质量不再变化
E.单位时间内消耗amolC3H8同时生成amolH2
④若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是___________。
(3)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入,平衡时总压强为的气体体积分数与反应时间的关系如图:
此温度下该反应的平衡常数Kp=___________(用含字母p的代数式表示,Kp是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数,平衡分压=总压×气体的体积分数)。平衡后,继续向容器中充入1molC3H8,则=___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。其中v正=k正·p(C3H8 ),v逆=k逆·p( C3H6)·p(H2)。
【答案】(1) ①. +123 ②. 高温
(2) ①. 0.06 ②. C ③. ACD ④. 该反应为气体分子数增加的反应,恒压条件下增大氩气的比例,相当于减压,平衡正向移动,因此丙烷的平衡转化率增大
(3) ①. ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
已知:I.
Ⅱ.
根据盖斯定律×(反应I-反应Ⅱ)得到反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的△H=×[-238kJ•mol-1-(-484kJ•mol-1)]=+123kJ/mol;根据△H-T△S<0反应自发进行,该反应△H>0,△S>0,则在高温自发进行。
【小问2详解】
①列出三段式:
平衡时气体压强是开始的1.6倍,则1-x+x+x=1.6,解得x=0.6,则0~10min丙烯的化学反应速率v(C3H6)= mol•L-1•min-1=0.06mol•L-1•min-1。
②A.缩小容积压强增大,平衡逆向移动,速率增大,丙烷转化率降低,A不选;
B.加催化剂,速率增大,丙烷转化率不变,B不选;
C.升高温度,速率增大,平衡正向移动,丙烷转化率增大,B选;
D.及时分离出H2,物质浓度降低,速率减小,平衡正向移动,丙烷转化率增大,D不选;
E.体积不变充入丙烷,丙烷浓度增大,平衡正向移动,速率增大,丙烷转化率降低,E不选;
F.体积不变充入Ar ,各物质浓度降低,速率减小,平衡正向移动,丙烷转化率增大,E不选;
故选C。
③A.该反应正向是气体体积增大的反应,各物质均为气体,所以气体总压强保持不变的状态是平衡状态,故A正确;
B.容器体积不变,总质量不变,容器内气体密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
C.C3H6的浓度不再变化,表示正反应速率相等,反应达到平衡状态,故C正确;
D.该反应正向是气体体积增大的反应,容器内气体平均摩尔质量不再变化,能说明反应达到平衡状态,故D正确;
E.单位时间内消耗amolC3H8同时生成amolH2,均表示正反应速率,不能说明反应达到平衡状态,故E错误;
故选ACD。
④若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是该反应为气体分子数增加的反应,恒压条件下增大氩气的比例,相当于减压,平衡正向移动,因此丙烷的平衡转化率增大。
【小问3详解】
由图可知,反应达到平衡状态时C3H8的气体体积分数为25%,列出三段式:
则,解得y=0.6,恒温恒容条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,平衡时气体的压强为pkPa,p(C3H8)=×pkPa、p(C3H6)=p(H2)=×pkPa ,Kp= =;平衡后,继续向容器中充入1molC3H8,则= = 平衡时,正逆反应速率相等,,温度不变,K不变,则不变。
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