内容正文:
六安二中河西校区2024年秋学期高二年级期中考试
化学试卷
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 下列说法正确的是
A. 向蒸馏水中滴加浓的过程中,保持不变
B. 常温下,的溶液的pH为12
C. 水解的离子方程式:
D. 用广泛pH试纸测得某NaClO溶液的pH为12.5
2. 在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
3. 关于恒容密闭容器进行的反应C(s)+ CO2(g)= 2CO(g)△H >0,下列说法不正确的是
A. 平衡后再充入一些CO2气体,CO2的转化率将减小。
B. 平衡后再加入一些碳粉,CO2的转化率将增大。
C. 当混合气体的密度不再发生变化时,反应达到平衡状态
D. 达到平衡状态时,升高温度, CO2转化率和反应速率均增大
4. 将等物质的量的CO和H2O(g)混合,在一定条件下发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应至4min时,得知CO的转化率为31.23%,则这时混合气体对氢气的相对密度为( )
A. 23 B. 11.5 C. 25 D. 28
5. 下列各组热化学方程式中,化学反应的前者大于后者的是
①; ;
②; ;
③; ;
④; ;
A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ①②③④
6. 反应Fe(s) +CO2 (g)FeO(s)+CO(g),700℃时平衡常数为1.47,900℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是
A. 升高温度该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
B. 该反应的化学平衡常数表达式为K=
C. 绝热容器中进行该反应,温度不再变化,则达到化学平衡状态
D. 该反应的正反应是放热反应
7. 反应 ,在温度为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示(X点对应,Y点对应)。下列说法正确的是
A. Y、Z两点气体的平衡常数:Y>Z
B. X、Y两点的反应速率:Y>X
C. X、Z两点气体的颜色:X深,Z浅
D. X、Z两点气体的平均相对分子质量:X>Z
8. 在室温下,某溶液中由水电离出的,则此溶液中一定不能大量共存的离子组是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
9. 在恒容密闭容器中发生反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)。在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。下列说法正确的是
A. 323K时,缩小容器体积一半,正逆反应的速率不改变
B. 343K时,向容器内通入Ar或分离出SiCl4都可提高SiHCl3的转化率
C. 343K时,上述反应的化学平衡常数约为0.02
D. a点所在曲线对应的温度为343K,该反应的正反应为放热反应
10. 下列实验过程不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验过程
A
排除碱式滴定管尖嘴处气泡
使尖嘴斜向上,轻轻挤压橡胶管中玻璃球,使部分液体流出
B
配制溶液
将溶于较浓的盐酸中,然后加水稀释
C
探究盐类的水解反应为吸热反应
向盛有溶液的试管中滴入酚酞,然后微热,观察溶液颜色变化
D
探究浓度对反应速率的影响
向分别盛有4mL0.1mol/L酸性溶液的两支试管中分别加入5滴0.1mol/L、5滴0.2mol/L溶液,观察酸性褪色时间
A. A B. B C. C D. D
11. SO2转化为SO3的反应为 。在有、无催化剂条件下SO2氧化成SO3过程中能量的变化如图所示。450℃、V2O5催化时,该反应机理为:
反应①
反应②
下列说法正确的是
A. ΔH1=+48kJ·mol-1
B. V2O5催化时,反应②的速率大于反应①
C. 保持其它条件不变,加入V2O5催化时,平衡时O2转化率增加
D. 在450℃反应中每消耗32g O2,转移电子数目约等于4×6.02×1023
12. 一定温度时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的SO2(g)和O2(g),发生反应: 。一段时间后反应达到平衡状态,反应过程中测定的部分数据如表所示。下列说法不正确的是
反应时间/min
n(SO2)/mol
n(O2) /mol
0
2
1
5
1.2
10
0.4
15
0.8
A. 前5 min的平均反应速率为
B. 保持温度不变,向平衡后的容器中再充入0.2 mol SO2(g)和0.2 mol SO3(g)时,
C. 保持其他条件不变,若起始时向容器中充入2 mol SO3(g),达到平衡状态时吸收79.2 kJ的热量
D. 相同条件下,起始时向容器中充入1.5 mol SO3(g),达到平衡状态时SO3的转化率等于40%
13. 常温下,pH均为2、体积均为的HA、HB、HC溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随的变化关系如图所示,下列叙述正确的是
A. a点水的电离程度大于c点
B. 中和a点和b点HC,消耗等浓度氢氧化钠溶液的体积相同
C. 当时,HA溶液的pH为8
D. 当时,三种溶液同时升高温度,变大
14. 已知常温下,几种物质的电离平衡常数,下列反应的离子方程式合理的是
弱酸
甲酸(HCOOH)
HClO
A. 次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳:
B. 次氯酸钠溶液中通入足量二氧化硫:
C. 碳酸钠溶液中通入足量:
D. 纯碱溶液中滴加少量甲酸:
二、非选择题(共四题,除标注外,其余每空均2分,共58分)
15. 在一定温度下的稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成可溶性盐和1mol,这时的反应热就是中和反应的反应热。50mL盐酸与50mLNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。回答下列问题:
(1)对于反应:,反应物所具有的总能量和生成物所具有的总能量的关系为:_______。(填“>”、“<”或“=”)
(2)若实验中改用60mL盐酸与50mLNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_______(填“相等”或“不相等”),所求中和反应的反应热_______(填“相等”或“不相等”)
(3)若通过实验测定中和热的的绝对值常常小于57.3kJ/mol,其原因可能是_______。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定盐酸初始温度后,直接测定氢氧化钠溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液、稀氨水分别和1L的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、的大小关系为_______。
(5)已知:与反应的;与反应的。则在水溶液中电离的等于_______。
A. B. C. D.
(6)(硅烷相对分子质量32)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成和液态。已知室温下2g自燃放出热量89.2kJ。自燃的热化学方程式为_______。
16. 25℃时,电离常数:
化学式
电离常数
请回答下列问题:
(1)下列哪些措施能够使醋酸溶液中增大_______。
A.通入HCl气体 B.加入NaOH固体 C.加入固体
(2)常温时的醋酸溶液中由水的电离为_______mol/L。
(3)25℃时,与的混合溶液,若测得混合液,则溶液中,_______。
(4)25℃时,将的醋酸与氢氧化钠等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用a、b表示醋酸的电离常数为_______。
(5)根据上表中的电离平衡常数,写出溶液中加入过量的醋酸时,发生反应的离子方程式:_______。
(6)取等体积的pH均为a的醋酸和碳酸两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液恰好中和,消耗的NaOH溶液的体积分别为,,则大小关系为:_______(填“>”、“<”或“=”)。
(7)常温下,某研究性学习小组设计了如下方案证明醋酸为弱电解质,你认为方案可行的是_______(填序号)
①配制一定量的0.10mol/L溶液,然后测溶液的pH,若pH大于1,则证明醋酸为弱电解质。
②用醋酸溶液和盐酸做导电性实验,若醋酸溶液导电性弱,则证明醋酸为弱电解质。
③将pH=2的溶液加水稀释100倍后,若pH>4,则证明醋酸为弱电解质。
④配制一定量的溶液,测其pH,若pH大于7,则证明醋酸为弱电解质。
17. 一定物质的量浓度溶液的配制实验是中学化学中几个重要的定量实验之一。现有下列仪器和用品:①铁架台(含铁圈、各式铁夹) ②锥形瓶 ③酸式和碱式滴定管 ④烧杯(若干)⑤玻璃棒 ⑥天平(含砝码) ⑦量筒 ⑧药匙。
I.现有下列药品:A.NaOH固体 B.标准NaOH溶液 C.未知浓度的盐酸 D.蒸馏水
(1)请回答下列问题:
①配制240mL一定物质的量浓度的NaOH溶液时,还缺少的玻璃仪器是_______。
②进行中和滴定实验时,不可用溶液润洗的仪器是_______。
A.酸式滴定管 B.碱式滴定管 C.锥形瓶
II.为测定某溶液的浓度,取该溶液于锥形瓶中,加入适量稀后,用浓度为cmol/L标准溶液滴定。
(2)滴定原理为:_______(用离子方程式表示),滴定时,达到滴定终点时的现象为_______。
(3)如图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,C处的刻度为22,滴定管中液面读数应为_______mL。
(4)为了减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取溶液体积均为VmL,三次实验结果记录如下:
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗溶液体积/mL
27.22
25.35
25.30
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是_______。
A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时溶液的体积
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
C.第一次滴定盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水清洗过,未用标准液润洗,后两次均用标准液润洗
D.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗
E.滴加溶液过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
(5)根据所给数据,写出计算的物质的量浓度的表达式(不必化简):C=_______。
18. 工业上可利用CO或来生产燃料甲醇,已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表所示。
化学反应
平衡常数
温度(℃)
500
800
①
2.5
0.15
②
1.0
2.50
③
(1)根据反应①与②可推导出、与之间的关系,则_______(用、表示):反应①的_______0。(填“>”或“<”)
(2)判断反应③的自发性是_______(填高温自发、低温自发、任何温度都自发、任何温度都不能自发)。
(3)500℃时,测得反应③在某时刻,、、、的浓度分别为0.1mol/L、1mol/L、0.3mol/L、0.15mol/L,则此时_______(填“>”、“<”或“=”)。
II.CO与反应可用于生产甲醇,反应为:。在2L恒容密闭容器中充入4mol CO和8mol混合气体,充分反应达到平衡,测得平衡时混合物中的体积分数与压强、温度的关系如下图所示。(B点对应压强,C点对应压强,D点对应压强)
(4)上图中压强、、由大到小的顺序是_______。
(5)A、B、D三点的平衡常数由大到小的顺序为_______。
III.现向2L恒容密闭容器中充入1mol和3mol,仅发生反应在不同催化剂作用下,相同时间内的转化率随温度变化如图所示:
(6)此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是_______。
(7)已知容器内的起始压强为100kPa,则图中c点对应温度下反应的平衡常数_______(保留两位有效数字)(为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
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六安二中河西校区2024年秋学期高二年级期中考试
化学试卷
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 下列说法正确的是
A. 向蒸馏水中滴加浓的过程中,保持不变
B. 常温下,的溶液的pH为12
C. 水解的离子方程式:
D. 用广泛pH试纸测得某NaClO溶液的pH为12.5
【答案】B
【解析】
【详解】A.向蒸馏水中滴加浓H2SO4时,浓硫酸溶于水放热,溶液的温度升高,Kw增大,A错误;
B.常温下,0.005mol·L-1Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.01mol·L-1,溶液中c(H+)=1×10-12 mol·L-1,则溶液的pH=-lgc(H+)=12,B正确;
C.碳酸是二元弱酸,其酸根分步水解,水解方程式分步书写,以第一步为主,故Na2CO3水解的离子方程式为:+H2O⇌+OH-,C错误;
D.用广泛pH试纸测pH只能精确到整数,无法测得pH为12.5,且NaClO具有漂白性,能漂白pH试纸,不能用广泛pH试纸来测定pH,D错误;
故本题选B。
2. 在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】不同物质表示的同一反应速率比较要先统一单位,然后除以该物质的化学计量数,结果越大反应速率越快。
【详解】A.A为固体,其浓度为常数,不用A的浓度变化表示反应速率;
B.;
C.C为固体,其浓度为常数,不用C的浓度变化表示反应速率;
D.;
故选B。
3. 关于恒容密闭容器进行的反应C(s)+ CO2(g)= 2CO(g)△H >0,下列说法不正确的是
A. 平衡后再充入一些CO2气体,CO2的转化率将减小。
B. 平衡后再加入一些碳粉,CO2的转化率将增大。
C. 当混合气体的密度不再发生变化时,反应达到平衡状态
D. 达到平衡状态时,升高温度, CO2转化率和反应速率均增大
【答案】B
【解析】
【详解】容密闭容器进行的反应C(s)+ CO2(g)= 2CO(g)△H >0,
A. 平衡后再充入一些CO2气体,由于C(s),CO2(g),相当于给该反应加压,平衡左移,CO2的转化率将减小,A正确;
B.碳粉为固体,改变其用量,浓度不变,速率不变,平衡不动,CO2的转化率不变,B错误;
C. 反应向右进行,气体的质量增加,而气体的总量不变,因此当混合气体的密度不再发生变化时,反应达到平衡状态,C正确;
D.该反应 △H >0,升高温度,平衡右移,反应速率加快,CO2转化率增大 ,D正确;
综上所述,本题选B。
4. 将等物质的量的CO和H2O(g)混合,在一定条件下发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应至4min时,得知CO的转化率为31.23%,则这时混合气体对氢气的相对密度为( )
A. 23 B. 11.5 C. 25 D. 28
【答案】B
【解析】
【详解】设CO和H2O(g)的物质的量各1mol,则质量分别为28g和18g。根据方程式的特点,该反应为气体总质量不变、气体总物质的量不变,所以混合气体的平均相对分子质量不变,平均相对分子质量=(28+18)÷2=23,则对氢气的相对密度是23÷2=11.5,故答案选B。
5. 下列各组热化学方程式中,化学反应的前者大于后者的是
①; ;
②; ;
③; ;
④; ;
A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ①②③④
【答案】C
【解析】
【详解】①碳燃烧放热,前者为1molC(s)完全燃烧,后者为1molC(s)不完全燃烧,等物质的量的C(s)完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量,则ΔH1<ΔH2<0;
②硫燃烧放热,S(g)=S(s) ∆H<0,则1molS(g)完全燃烧生成SO2(g)放出的热量大于1molS(s) 完全燃烧生成SO2(g)放出的热量,即ΔH4<ΔH3<0;
③氢气燃烧放热,热化学方程式中化学计量数表示物质的量,根据方程式的系数关系,则2ΔH5=ΔH6<0,即ΔH6<ΔH5<0;
④CaCO3(s)分解成CaO(s)和CO2(g)为吸热反应,∆H7>0,CaO(s)与H2O(l)化合成Ca(OH)2(s)为放热反应,∆H8<0,则∆H7>∆H8;
化学反应的∆H前者大于后者的是②③④,答案选C。
6. 反应Fe(s) +CO2 (g)FeO(s)+CO(g),700℃时平衡常数为1.47,900℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是
A. 升高温度该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
B. 该反应的化学平衡常数表达式为K=
C. 绝热容器中进行该反应,温度不再变化,则达到化学平衡状态
D. 该反应的正反应是放热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、升高温度,正逆反应速率都增大,故A错误;B、反应过程中,固体物质的浓度不发生变化,所以平衡常数表达式中,不应该写固体,故B错误;C项,反应过程中,伴随着能量变化,温度不变时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故C正确;D项,温度升高,平衡常数增大,平衡右移,说明正反应是吸热反应,故D错误;故选C。
7. 反应 ,在温度为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示(X点对应,Y点对应)。下列说法正确的是
A. Y、Z两点气体的平衡常数:Y>Z
B. X、Y两点的反应速率:Y>X
C. X、Z两点气体的颜色:X深,Z浅
D. X、Z两点气体的平均相对分子质量:X>Z
【答案】A
【解析】
【详解】A.X、Y两点压强相同,X点二氧化氮体积分数大于Y点二氧化氮体积分数,说明从Y点到X点,平衡逆向移动,则为升温,即,点温度高于点,升高温度逆向移动,则Y、Z两点气体的平衡常数:Y>Z,A正确;
B.根据,X、Y两点压强相同,温度大速率快,则X、Y两点的反应速率:X>Y,B错误;
C.X、Z两点温度相同,Z压强大,相当于减小容器体积,二氧化氮浓度增大,平衡虽然正向移动,但二氧化氮浓度比原来大,因此X、Z两点气体的颜色:X比Z浅,C错误;
D.X、Z两点温度相同,Z压强大,相当于减小容器体积,平衡正向移动,气体物质的量减小,气体质量不变,气体摩尔质量增大,因此X、Z两点气体的平均相对分子质量:Z>X,D错误;
故选A。
8. 在室温下,某溶液中由水电离出的,则此溶液中一定不能大量共存的离子组是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】C
【解析】
【分析】室温下,由水电离出的时,水的电离被抑制,该溶液为强酸性或强碱性。
【详解】A.、、、在酸性条件下能大量共存,A错误;
B.、、、在酸性条件下能大量共存,B错误;
C.酸性条件下,、、发生氧化还原反应,不能大量共存;碱性条件下,、生成沉淀,不能大量共存,C正确;
D.、、、在碱性条件下能大量共存,D错误。
故选C。
9. 在恒容密闭容器中发生反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)。在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。下列说法正确的是
A. 323K时,缩小容器体积一半,正逆反应的速率不改变
B. 343K时,向容器内通入Ar或分离出SiCl4都可提高SiHCl3的转化率
C. 343K时,上述反应的化学平衡常数约为0.02
D. a点所在曲线对应的温度为343K,该反应的正反应为放热反应
【答案】C
【解析】
【分析】根据图象,a点所在曲线先达到平衡状态,则a点所在曲线温度高,即温度为343K;升高温度,SiHCl3的转化率增大,平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应;据此分析作答。
【详解】A.将容器体积缩小一半,压强增大,正逆反应的速率都增大,故A项错误;
B.在343K时,向容器内通入Ar,反应体系中各物质的浓度不变,平衡不移动,不能提高SiHCl3的转化率,故B项错误;
C.由图示可知343K时反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)的平衡转化率22%,设SiHCl3的起始浓度为c mol/L,则
平衡常数,故C项正确;
D.由图象可知,先拐先平温度高,则a的反应温度高于b,温度越高SiHCl3的转化率越大,升温平衡正向进行,正反应为吸热反应,所以a点所在的曲线对应的温度为343K,该反应的正反应为吸热反应,故D项错误;
故选C。
10. 下列实验过程不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验过程
A
排除碱式滴定管尖嘴处气泡
使尖嘴斜向上,轻轻挤压橡胶管中玻璃球,使部分液体流出
B
配制溶液
将溶于较浓的盐酸中,然后加水稀释
C
探究盐类的水解反应为吸热反应
向盛有溶液的试管中滴入酚酞,然后微热,观察溶液颜色变化
D
探究浓度对反应速率的影响
向分别盛有4mL0.1mol/L酸性溶液的两支试管中分别加入5滴0.1mol/L、5滴0.2mol/L溶液,观察酸性褪色时间
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.排除碱式滴定管尖嘴处气泡应将尖嘴斜向上,挤压橡胶管中玻璃球,用“水流”将气泡冲出,A正确;
B.FeCl3在常温下会发生水解,可将FeCl3溶于较浓盐酸,抑制Fe3+水解,然后加水稀释,B正确;
C.Na2CO3溶液中碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和OH-,将溶液微热后,若溶液红色加深,则说明升温能够促进碳酸根离子水解,可说明水解反应为吸热反应,C正确;
D.该实验中高锰酸钾过量,溶液颜色不会褪色,不能探究浓度对反应速率的影响,D错误;
故选D。
11. SO2转化为SO3的反应为 。在有、无催化剂条件下SO2氧化成SO3过程中能量的变化如图所示。450℃、V2O5催化时,该反应机理为:
反应①
反应②
下列说法正确的是
A. ΔH1=+48kJ·mol-1
B. V2O5催化时,反应②的速率大于反应①
C. 保持其它条件不变,加入V2O5催化时,平衡时O2转化率增加
D. 在450℃反应中每消耗32g O2,转移电子数目约等于4×6.02×1023
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,将(总反应-反应②)×得反应①,则ΔH1=(ΔH-ΔH2)×=[-198 kJ·mol-1-(-246 kJ·mol-1)]=+24 kJ·mol-1,A错误;
B.由图可知,V2O5催化时,反应②的活化能大于反应①的活化能;活化能越大反应速率越慢,则反应②的速率小于反应①,B错误;
C.保持其他条件不变,加入V2O5催化时,化学反应速率会增加,但是不影响平衡移动,因此O2转化率不变,C错误;
D.在总反应中,O的化合价从0价降低到-2价,1mol O2转移4mol电子。在450℃反应中每消耗32g O2,即O2,转移电子的物质的量为4mol,数目约为4×6.02×1023,D正确;
答案选D。
12. 一定温度时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的SO2(g)和O2(g),发生反应: 。一段时间后反应达到平衡状态,反应过程中测定的部分数据如表所示。下列说法不正确的是
反应时间/min
n(SO2)/mol
n(O2) /mol
0
2
1
5
1.2
10
0.4
15
0.8
A. 前5 min的平均反应速率为
B. 保持温度不变,向平衡后的容器中再充入0.2 mol SO2(g)和0.2 mol SO3(g)时,
C. 保持其他条件不变,若起始时向容器中充入2 mol SO3(g),达到平衡状态时吸收79.2 kJ的热量
D. 相同条件下,起始时向容器中充入1.5 mol SO3(g),达到平衡状态时SO3的转化率等于40%
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应开始时n(SO2)=2 mol,5 min时n(SO2)=1.2 mol,容器的容积是2 L,则前5 min的平均反应速率为v(SO2)==0.08 mol/(L·min),A正确;
B.10 min时n(SO2)=[2-2×(l-0.4)]mol=0.8 mol,与15 min时物质的量相同,说明10 min时该反应达到平衡状态, 10 min时c(SO2)==0.4 moL/L、c(O2)==0.2 mol/L、c(SO3)==0.6 mol/L,化学平衡常数K=,向平衡后的容器中再充入0.2 mol SO2(g)和0.2 mol SO3(g)时,c(SO2)==0.5 moL/L;c(SO3)=0.6 mol/L+mol/L =0.7 moL/L;此时的浓度商Qc=<K,化学平衡正向移动,则v正>v逆,B正确;
C.根据表格数据可知:反应达到平衡时消耗0.6 mol O2,放出的热量Q=198 kJ/mol×0.6 mol=118.8 kJ,若保持其他条件不变,则反应的化学平衡常数K就不变。若起始时向容器中充入2 mol SO3(g),设反应转化的SO3的物质的量是2x mol,根据物质转化关系可知平衡时n(SO2)=2x mol,n(O2)=x mol,n(SO3)=(2-2x) mol,K=,解得x=0.4 mol,则反应达到平衡状态时生成的O2的物质的量为0.4 mol,反应吸收的热量为l18.8 kJ×mol=79.2 kJ,C正确;
D.根据选项C分析可知:在相同条件下,起始时向容器中充入2 mol SO3(g),反应达到平衡时n(SO2)=0.8 mol,n(O2)=0.4 mol,n(SO3)=1.2 mol,即平衡时SO3的转化率为=40%。相同条件下起始时充入1.5 mol SO3(g),与反应开始时加入2 mol SO3气体相比,相当于减小体系的压强,减小压强化学平衡向气体体积增大的方向移动,即向SO3分解的方向移动,最终达到平衡状态时SO3的转化率与原来相比增大,所以达到平衡时SO3转化率大于40%,D错误;
故合理选项是D。
13. 常温下,pH均为2、体积均为的HA、HB、HC溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随的变化关系如图所示,下列叙述正确的是
A. a点水的电离程度大于c点
B. 中和a点和b点HC,消耗等浓度氢氧化钠溶液的体积相同
C. 当时,HA溶液的pH为8
D. 当时,三种溶液同时升高温度,变大
【答案】B
【解析】
【分析】酸性越强,稀释过程中氢离子浓度变化越大,结合图可知,酸性HA>HB>HC,HA稀释10则pH增加1则HA为强酸完全电离;
【详解】A.酸电离出氢离子,抑制水的电离,a点的pH小于c点,a点水的电离程度小于c点,A错误;
B.加水稀释过程中HC的物质的量没变,中和a点和b点HC,消耗等浓度氢氧化钠溶液的体积相同,B正确;
C.HA为强酸,当时,即稀释106倍,HA溶液的pH接近7,C错误;
D.,由分析可知:HA>HB>HC、HA为强酸完全电离,三种溶液同时升高温度,对HC电离的促进作用更大,不变、变大,则减小,D错误;
故选B。
14. 已知常温下,几种物质的电离平衡常数,下列反应的离子方程式合理的是
弱酸
甲酸(HCOOH)
HClO
A. 次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳:
B. 次氯酸钠溶液中通入足量二氧化硫:
C. 碳酸钠溶液中通入足量:
D. 纯碱溶液中滴加少量甲酸:
【答案】C
【解析】
【分析】电离常数大,弱酸酸性强,由表中数据可知,酸性:H2SO3>HCOOH>H2CO3>>HClO>,酸与盐反应生成新的酸,需要满足强酸制弱酸的关系;
【详解】A.次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳,由于酸性H2CO3>HClO>,应当生成碳酸氢根和次氯酸,故正确的离子方程式为ClO−+H2O+CO2=HClO+,故A不合理;
B.次氯酸钠溶液中通入足量二氧化硫,发生氧化还原反应,且次氯酸根无剩余,正确的离子方程式为ClO−+SO2+H2O=2H++Cl−+,故B不合理;
C.亚硫酸酸性强于碳酸,碳酸钠溶液中通入足量SO2,生成二氧化碳和亚硫酸氢根,选项所给离子方程式正确,故C合理;
D.纯碱溶液中滴加少量甲酸,甲酸不足应生成碳酸氢根而不能生成CO2,正确的离子方程式为HCOOH+=HCOO−+,故D不合理;
故选C。
二、非选择题(共四题,除标注外,其余每空均2分,共58分)
15. 在一定温度下的稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成可溶性盐和1mol,这时的反应热就是中和反应的反应热。50mL盐酸与50mLNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。回答下列问题:
(1)对于反应:,反应物所具有的总能量和生成物所具有的总能量的关系为:_______。(填“>”、“<”或“=”)
(2)若实验中改用60mL盐酸与50mLNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_______(填“相等”或“不相等”),所求中和反应的反应热_______(填“相等”或“不相等”)
(3)若通过实验测定中和热的的绝对值常常小于57.3kJ/mol,其原因可能是_______。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定盐酸初始温度后,直接测定氢氧化钠溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液、稀氨水分别和1L的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、的大小关系为_______。
(5)已知:与反应的;与反应的。则在水溶液中电离的等于_______。
A. B. C. D.
(6)(硅烷相对分子质量32)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成和液态。已知室温下2g自燃放出热量89.2kJ。自燃的热化学方程式为_______。
【答案】(1)> (2) ①. 不相等 ②. 相等
(3)abc (4) (5)C
(6)
【解析】
【小问1详解】
,是放热反应,反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,关系为:>;
【小问2详解】
改用60mL 0.50mol/L的盐酸跟50mL 0.55mol/L的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比参加反应的酸碱物质的量增多,即放出的热量增多,所以所放出的热量不相等;但中和热是稀的强酸和强碱反应,生成1mol液态水放出的热量,即所求中和热的数值相等;
【小问3详解】
a.实验装置保温、隔热效果差,导致热量损失,测量值减小,a可能;
b.用温度计测定盐酸初始温度后,直接测定氢氧化钠溶液的温度,会因发生中和反应放热导致测定的温度差偏小,使测量值小于57.3 kJ/mol,b可能;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,会导致热量损失,测量值小于57.3 kJ/mol,c可能;
答案选abc;
【小问4详解】
稀氨水为弱碱溶液,稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液都为强碱溶液,弱电解质溶液中存在电离平衡,电离吸热,所以实际放出的热量减少,放热越少,△H越大,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为;
【小问5详解】
CH3COOH(aq)+OH-(aq)═CH3COO-(aq)+H2O(l)△H=-12.1kJ•mol-1 ①,H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=△H=-57.3kJ•mol-1 ②,用①-②可得CH3COOH电离的热化学方程式为:CH3COOH(aq)⇌H+(aq)+CH3COO-(aq)△H=-12.1kJ•mol-1-(-57.3kJ•mol-1)=+45.2kJ•mol-1,故选C;
【小问6详解】
室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ,则1molSiH4自燃放出的热量为=1427.2kJ∙mol-1,所以热化学方程式为 ;
16. 25℃时,电离常数:
化学式
电离常数
请回答下列问题:
(1)下列哪些措施能够使醋酸溶液中增大_______。
A.通入HCl气体 B.加入NaOH固体 C.加入固体
(2)常温时的醋酸溶液中由水的电离为_______mol/L。
(3)25℃时,与的混合溶液,若测得混合液,则溶液中,_______。
(4)25℃时,将的醋酸与氢氧化钠等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用a、b表示醋酸的电离常数为_______。
(5)根据上表中的电离平衡常数,写出溶液中加入过量的醋酸时,发生反应的离子方程式:_______。
(6)取等体积的pH均为a的醋酸和碳酸两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液恰好中和,消耗的NaOH溶液的体积分别为,,则大小关系为:_______(填“>”、“<”或“=”)。
(7)常温下,某研究性学习小组设计了如下方案证明醋酸为弱电解质,你认为方案可行的是_______(填序号)
①配制一定量的0.10mol/L溶液,然后测溶液的pH,若pH大于1,则证明醋酸为弱电解质。
②用醋酸溶液和盐酸做导电性实验,若醋酸溶液导电性弱,则证明醋酸为弱电解质。
③将pH=2的溶液加水稀释100倍后,若pH>4,则证明醋酸为弱电解质。
④配制一定量的溶液,测其pH,若pH大于7,则证明醋酸为弱电解质。
【答案】(1)AC (2)
(3)18 (4)
(5)
(6)< (7)①④
【解析】
【小问1详解】
A.通入HCl气体能够增大氢离子浓度,使增大,A正确;
B.加入NaOH固体氢离子浓度减小,,使减小,B错误;
C.加入固体能够增大氢离子浓度,使增大, C正确;
故选AC;
【小问2详解】
当,则溶液中c(H+)=10-4mol/L,c(OH-)溶液= c(OH-)水电离=10-10mol/L= c(H+)水电离= ;
【小问3详解】
溶液的pH=6,c(H+)=10-6mol/L,Ka=,则==18;
【小问4详解】
溶液呈中性,则c(H+)=c(OH−)=10−7mol/L,混合后溶液体积增大一倍导致离子浓度降为原来的一半,结合电荷守恒得混合溶液中c(CH3COO−)=c(Na+)=0.5bmol/L,结合电荷守恒得c(CH3COOH)=(0.5a−0.5b)mol/L,电离平衡常数Ka= =;
【小问5详解】
根据表中数据,K1(H3AsO4)>K(CH3COOH)>K2(H3AsO4),溶液中加入过量的醋酸时,生成NaH2AsO4,反应的离子方程式为:;
【小问6详解】
由电离常数可知,醋酸的酸性较碳酸强,相同pH的两种酸,醋酸的浓度较碳酸小,故中和相同体积和相同pH的两种酸溶液,所用到的NaOH的量关系为:碳酸大于醋酸,故V1<V2;
【小问7详解】
①0.10 mol/L CH3COOH溶液,醋酸是一元酸,如果醋酸是强电解质,溶液的pH是1,如果大于1,则证明醋酸是弱电解质,①正确;
②因两种溶液的浓度未知,无法证明醋酸是否完全电离,所以不能证明电解质的强弱,②错误;
③将pH=2的CH3COOH溶液加水稀释100倍后,两者pH的相差小于2个单位,即pH<4,则证明醋酸为弱电解质,③错误;
④如果醋酸是强电解质,则CH3COONa是强酸强碱盐,其水溶液呈中性,若常温下醋酸钠溶液pH>7,则可证明醋酸是弱电解质,④正确。
故选①④;
17. 一定物质的量浓度溶液的配制实验是中学化学中几个重要的定量实验之一。现有下列仪器和用品:①铁架台(含铁圈、各式铁夹) ②锥形瓶 ③酸式和碱式滴定管 ④烧杯(若干)⑤玻璃棒 ⑥天平(含砝码) ⑦量筒 ⑧药匙。
I.现有下列药品:A.NaOH固体 B.标准NaOH溶液 C.未知浓度的盐酸 D.蒸馏水
(1)请回答下列问题:
①配制240mL一定物质的量浓度的NaOH溶液时,还缺少的玻璃仪器是_______。
②进行中和滴定实验时,不可用溶液润洗的仪器是_______。
A.酸式滴定管 B.碱式滴定管 C.锥形瓶
II.为测定某溶液的浓度,取该溶液于锥形瓶中,加入适量稀后,用浓度为cmol/L标准溶液滴定。
(2)滴定原理为:_______(用离子方程式表示),滴定时,达到滴定终点时的现象为_______。
(3)如图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,C处的刻度为22,滴定管中液面读数应为_______mL。
(4)为了减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取溶液体积均为VmL,三次实验结果记录如下:
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗溶液体积/mL
27.22
25.35
25.30
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是_______。
A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时溶液的体积
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
C.第一次滴定盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水清洗过,未用标准液润洗,后两次均用标准液润洗
D.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗
E.滴加溶液过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
(5)根据所给数据,写出计算的物质的量浓度的表达式(不必化简):C=_______。
【答案】(1) ①. 250mL容量瓶 ②. C
(2) ①. ②. 滴加最后一滴后,锥形瓶中溶液从无色突变为浅红色,且半分钟内颜色不恢复
(3)21.40 (4)BCD
(5)
【解析】
【小问1详解】
①配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作,所用仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、药匙,根据提供仪器,还需仪器有250mL容量瓶;
②中和滴定需要用到酸式滴定管、碱式滴定管和锥形瓶,其中酸式滴定管、碱式滴定管需要润洗,锥形瓶不能润洗,否则结果偏高,答案选C;
【小问2详解】
和发生氧化还原,滴定原理为:,滴定时,达到滴定终点时的现象为滴加最后半滴后,锥形瓶中溶液从无色突变为浅红色,且半分钟内颜色不恢复;
【小问3详解】
A与C刻度间相差1mL,每个刻度为0.1mL,A处的刻度为21,B的刻度比A大,由图可知,相差4个刻度,则B为21.40;
【小问4详解】
A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时KMnO4溶液的体积,导致KMnO4体积偏小,A错误
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡,导致KMnO4体积偏大,B正确;
C.盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水润洗过,未用标准液润洗,导致KMnO4浓度偏小,所以所用KMnO4体积偏大,C正确;
D.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗,润洗锥形瓶导致草酸的物质的量偏大,所以使用的KMnO4体积偏大,D正确;
E.滴加溶液过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定,导致KMnO4积偏小,E错误;
故选BCD;
【小问5详解】
根据离子方程式可得出关系 式 ,V=,则C= ;
18. 工业上可利用CO或来生产燃料甲醇,已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表所示。
化学反应
平衡常数
温度(℃)
500
800
①
2.5
0.15
②
1.0
2.50
③
(1)根据反应①与②可推导出、与之间的关系,则_______(用、表示):反应①的_______0。(填“>”或“<”)
(2)判断反应③的自发性是_______(填高温自发、低温自发、任何温度都自发、任何温度都不能自发)。
(3)500℃时,测得反应③在某时刻,、、、的浓度分别为0.1mol/L、1mol/L、0.3mol/L、0.15mol/L,则此时_______(填“>”、“<”或“=”)。
II.CO与反应可用于生产甲醇,反应为:。在2L恒容密闭容器中充入4mol CO和8mol混合气体,充分反应达到平衡,测得平衡时混合物中的体积分数与压强、温度的关系如下图所示。(B点对应压强,C点对应压强,D点对应压强)
(4)上图中压强、、由大到小的顺序是_______。
(5)A、B、D三点的平衡常数由大到小的顺序为_______。
III.现向2L恒容密闭容器中充入1mol和3mol,仅发生反应在不同催化剂作用下,相同时间内的转化率随温度变化如图所示:
(6)此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是_______。
(7)已知容器内的起始压强为100kPa,则图中c点对应温度下反应的平衡常数_______(保留两位有效数字)(为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1) ①. ②. <
(2)低温自发 (3)>
(4)
(5)
(6)该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动
(7)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律可知,③=①+②,,,,;根据③可得K 3 (500℃)= K1·K2=2.5×1.0=2.50;K 3 (800℃)= K1·K2=0.15×2.50=0.375;升高温度,平衡常数减小,反应放热,ΔH<0;
反应①升高温度,平衡常数减小,反应放热,ΔH<0;
【小问2详解】
反应③△H<0,△S<0,根据△H-T△S<0,确定反应在低温下能自发进行;
【小问3详解】
500℃时K3=2.5,浓度商Qc==0.45<K=2.5,反应向正反应进行,故v(正)>v(逆);
【小问4详解】
由图可知,温度一定时,正反应是气体体积减小的反应,增大压强,化学平衡向正反应进行,的体积分数增加,压强、、由大到小的顺序是;
【小问5详解】
升高温度,甲醇的体积分数减小,则该反应放热,升温平衡常数减小,因B、D点温度相同,平衡常数相等,A点温度低,平衡常数大,故三点的平衡常数由大到小的顺序为;
【小问6详解】
该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,的转化率降低;
【小问7详解】
根据题中信息,起始压强为100kPa,气体物质的量为4mol,可列三段式:,c点平衡后气体物质的量为2.8mol,,故=;
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