北京市2024-2025学年高二下学期开学模拟测试化学练习卷
2025-02-13
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内容正文:
北京市2024-2025学年高二下学期开学模拟测试化学练习卷
一.选择题(共20小题)
1.(2023秋•大兴区期末)能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列装置工作时由化学能转化为电能的是( )
A
B
C
D
天然气燃气灶
太阳能电池
氢氧燃料电池
电解熔融NaCl
A.A B.B C.C D.D
2.(2023秋•顺义区期末)H2与ICl的反应机理如下:
反应①:H2(g)+2ICl(g)═HCl(g)+HI(g)+ICl(g);
反应②:HCl(g)+HI(g)+ICl(g)═I2(g)+2HCl(g);
其能量曲线如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.反应①的ΔH=E1﹣E2
B.反应①②均是放热反应
C.H2(g)+2ICl(g)═I2(g)+2HCl(g) ΔH=﹣218kJ⋅mol﹣1
D.该反应的反应速率主要取决于②的快慢
3.(2024春•海淀区校级期末)下列说法正确的是( )
A.甲烷的标准燃烧热ΔH=﹣890.3kJ•mol﹣1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=﹣890.3kJ•mol﹣1
B.增大反应物浓度,可以增大活化分子百分数,增大反应速率,增大化学平衡常数
C.常温下,反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl的反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量
4.(2022秋•海淀区校级期末)用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和成乙醇汽油,可节省石油资源。已知乙醇的摩尔燃烧焓为﹣1366.8kJ•mol﹣1,下列表示乙醇燃烧反应的热化学方程式正确的是( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=﹣1366.8kJ•mol﹣1
B.C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=﹣1366.8kJ•mol﹣1
C.C2H5OH(l)+2O2(g)═2CO(g)+3H2O(l)ΔH=﹣1366.8kJ•mol﹣1
D.C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O ΔH=﹣1366.8kJ•mol﹣1
5.(2023秋•房山区期末)“中国芯”的主要原料是单晶硅,“精炼硅”反应历程中的能量变化如图所示。下列有关描述正确的是( )
A.历程Ⅰ是吸热反应
B.历程Ⅱ发生了化学变化
C.历程Ⅲ的热化学方程式是:SiHCl3(l)+H2(g)═Si(s)+3HCl(g) ΔH=+238kJ/mol
D.实际工业生产中,粗硅变为精硅的过程无需外界能量供给
6.(2023秋•通州区期末)采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是( )
A.Na与水反应时,增加水的用量
B.Al与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸
C.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增大压强
D.大理石与盐酸反应制取CO2时,将块状大理石改为粉末状大理石
7.(2023秋•房山区期末)下列措施是为了增大化学反应速率的是( )
A.用锌粒代替镁粉制备氢气
B.将食物放进冰箱避免变质
C.工业合成氨时加入催化剂
D.自行车车架镀漆避免生锈
8.(2023秋•昌平区期末)下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解
B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深
C.带活塞密闭容器内存在H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)平衡,向外拉动活塞颜色变浅
D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生
9.(2022秋•顺义区期末)痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),其化学原理为:HUr(aq)+Na+ (aq)⇌NaUr(s)+H+(aq)ΔH<0下列说法不正确的是( )
A.寒冷季节更易诱发关节疼痛
B.大量饮水会增大痛风病发作的可能性
C.饮食中摄入过多食盐,会加重痛风病病情
D.患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物
10.(2023秋•房山区期末)相同温度下,在三个密闭容器中分别进行反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)。达到化学平衡状态时,相关数据如下表。下列说法不正确的是( )
实验
起始时各物质的浓度/(mol•L﹣1)
平衡时物质的浓度/(mol•L﹣1)
c(H2)
c(I2)
c(HI)
c(H2)
Ⅰ
0.01
0.01
0
0.008
Ⅱ
0.02
0.02
0
a
Ⅲ
0.02
0.02
0.04
A.该温度下,反应的平衡常数为0.25
B.实验Ⅱ达平衡时,a=0.016
C.实验Ⅲ开始时,反应向消耗H2的方向移动
D.达到化学平衡后,压缩三个容器的体积,平衡均不发生移动
11.(2023秋•昌平区期末)铜锌原电池的装置如图,下列说法正确的是( )
A.Zn极发生还原反应
B.Cu极电极反应式为Cu+2e﹣═Cu2+
C.盐桥中Cl﹣进入ZnSO4溶液
D.电子由Cu电极流向Zn电极
12.(2023秋•丰台区期末)利用图示装置可以获得金属钙,并用钙还原二氧化钛制备金属钛。下列说法不正确的是( )
A.在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量减少
B.阳极的电极反应式为C+2O2﹣﹣4e﹣═CO2↑
C.若用铅蓄电池作为该装置的供电电源,“—”接线柱应该连接Pb电极
D.阴极的电极反应式为Ca2++2e﹣═Ca
13.(2023秋•西城区期末)下列图示与化学用语表述内容不相符的是( )
A.牺牲阳极法实验
B.AgCl沉淀转化为AgI沉淀
C.锌铜原电池
D.H2与Cl2反应过程中焓的变化
正极:2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣
I﹣(aq)+AgCl(s)⇌AgI(s)+Cl﹣(aq)
Zn+Cu2+═Zn2++Cu
H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)ΔΗ<0
A.A B.B C.C D.D
14.(2023秋•通州区期末)磷酸燃料电池(PAFC)是以浓磷酸为电解质的新型燃料电池。某探究小组模仿氯碱工业设计装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.装置A正极的电极反应为 O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
B.向A中反应后电解质溶液加入NaOH溶液并调至中性存在:c(Na+)=2c()+3c()+c(H2)
C.电池工作时,外电路中转移1mol电子,则装置B阴极附近产生11.2LH2
D.工作一段时间后观察到试管中溶液颜色变浅,证明装置B阳极产生的气体与NaOH发生反应
15.(2023秋•海淀区期末)如图为电镀实验装置,下列有关叙述不正确的是( )
A.电镀时,待镀铁制品应与直流电源负极相连
B.通电后,溶液中的移向阳极
C.镀铜时,理论上阳极和阴极的质量变化相等
D.待镀铁制品增重2.56g,电路中通过的电子为0.04mol
16.(2023秋•房山区期末)用0.1000mol•L﹣1HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列说法不正确的是( )
A.锥形瓶盛装未知浓度的NaOH溶液前必须保持干燥
B.使用滴定管前,要先检查活塞是否漏水,在确保不漏水后方可使用
C.酸式滴定管在盛装0.1000mol•L﹣1HCl溶液前要用该溶液润洗2~3次
D.用酚酞作指示剂,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点
17.(2023秋•西城区期末)将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中,如图所示,Ⅰ、Ⅱ中均有沉淀产生。
已知:FeCO3是白色难溶于水的固体。
下列说法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均存在:c(Na+)+c(H+)═c()+2c()+c(OH﹣)
B.Ⅰ中的沉淀可能有Fe(OH)2、Fe(OH)3和FeCO3
C.Ⅱ中生成FeCO3的反应:+Fe2+═FeCO3↓+H+
D.Ⅰ和Ⅱ中加入FeSO4溶液后,pH均降低
18.(2024春•海淀区校级期末)室温条件下进行下列各组实验,其中的观察要点不能说明醋酸是弱电解质的是( )
选项
实验方案
观察要点
A
等浓度的醋酸与氢氧化钠溶液反应
恰好反应时的体积比
B
醋酸溶液中加入醋酸钠固体
溶液pH的变化
C
等体积等浓度的盐酸和醋酸分别和等量镁条反应
产生H2的起始速率
D
将1mLpH=4的醋酸溶液加水稀释成10mL
稀释后溶液pH
A.A B.B C.C D.D
19.(2024春•海淀区校级期末)已知:25℃时有关弱酸的电离平衡常数,下列有关说法正确的是( )
弱酸化学式
H2SO3
HClO
H2CO3
电离平衡常数
Ka1=1.3×10﹣2
Ka2=6.3×10﹣8
2.95×10﹣8
Ka1=4.3×10﹣7
Ka2=5.6×10﹣11
A.等物质的量浓度的酸溶液pH关系为:pH(HClO)<pH(H2CO3)<pH(H2SO3)
B.粒子结合质子能力强弱关系为:
C.少量的CO2通入NaClO溶液中发生反应:
D.足量的SO2通入NaClO溶液中发生反应:
20.(2023秋•西城区期末)已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10﹣10,Ksp(CaSO4)=4.9×10﹣5,若要除去粗盐溶液中的,下列说法中,不正确的是( )
A.沉淀剂的选择要考虑阴离子的种类
B.钡盐除比钙盐更好
C.为使沉淀完全,沉淀剂应加至稍过量
D.加入足够多沉淀剂后,浓度可以降至0
二.解答题(共4小题)
21.(2024春•大兴区期末)汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如图:
该条件下,1mol N2和1mol O2完全反应生成NO,会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示:
NiO电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”),写出该电极的电极反应式 。
(3)利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2。该反应的化学方程式为:2NO+2CO2CO2+N2
①某温度下,在容积不变的密闭容器中通入CO和NO,测得不同时间CO的浓度如下表:
时间/s
0
1
2
3
……
c(CO)/×10﹣3mol•L﹣1
3.60
3.05
2.85
2.75
……
用CO的浓度变化表示0~2 s的平均反应速率为 mol•L﹣1•s﹣1。
②下列情况可说明该反应达到化学平衡状态的是 (填序号)。
a.CO的浓度不再改变
b.容器中的气体质量保持不变
c.NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2:2:2:1
d.相同时间内,反应消耗2mol NO同时消耗1mol N2
③已知:增大催化剂的比表面积可提高该反应速率
为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下表中。
实验编号
t(℃)
NO初始浓度(mol•L﹣1)
CO初始浓度(mol•L﹣1)
催化剂的比表面积(m2•g﹣1)
Ⅰ
280
1.20×10﹣3
5.80×10﹣3
82
Ⅱ
a
1.20×10﹣3
5.80×10﹣3
124
Ⅲ
350
b
5.80×10﹣3
82
i.将表中数据补充完整:a ;b 。
ii.实验Ⅰ和实验Ⅱ中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示,其中表示实验Ⅱ的是曲线 (填“甲”或“乙”)。
22.(2024春•海淀区校级期末)在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)⇌M(g)+N(g),实验数据如下表:
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
完成下列问题
(1)实验①中,若5min时测得n(M)=0.05mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率υ(N)= 。
(2)实验②中,若某时刻测得n(N)=0.04mol,则此时混合气体中X(g)的体积分数为 。
(3)实验③中,a的值为 。
(4)实验④中,达到平衡时,b 0.06(填“>”,“<”或“=”)。
23.(2024春•海淀区校级期末)研究弱电解质的电离,有重要的实际意义。
Ⅰ.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的导电能力变化如图。
(1)醋酸的电离方程式为 。
(2)请填写下列空白。
①a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是 。
②a、b、c三点对应的溶液中,CH3COOH的电离程度最大的是 。
③b→c的过程的比值将 (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 (填序号)。
A.加入H2O
B.加入NaOH固体
C.加入浓硫酸
D.加入Na2CO3固体
Ⅱ.对比酸性的相对强弱
(3)某些弱酸在25℃时的电离常数如表:
化学式
CH3COOH
HSCN
HCN
HClO
H2CO3
电离常数
1.8×10﹣5
1.3×10﹣1
4.9×10﹣10
3.0×10﹣8
Ka1=4.4×10﹣7
Ka2=4.7×10﹣11
①下列反应可以发生的是 (填字母)。
A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
D.NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2↑
②将20mL1mol•L﹣1CH3COOH溶液和20mL1mol•L﹣1HSCN溶液分别与20mL1mol•L﹣1NaHCO3溶液混合,画出产生的CO2气体体积(V)随时间(t)的变化关系图,并注明对应酸的化学式 。
24.(2024春•丰台区期末)化学对于推动汽车工业的发展起着极为重要的作用。
(1)如图为三种可燃物在空气中发生燃烧反应的能量变化示意图。根据示意图判断更适合作汽车燃料的可燃物为 (填“A”、“B”或“C”)。
(2)汽车尾气中含有NO、CO等污染物,NO主要来源于汽车内燃机中高温环境下N2和O2的反应。已知:断裂1mol化学键所吸收的能量如下:
化学键
氮氮键
氧氧键
氮氧键
吸收能量
kJ/mol
946
498
632
①当1mol N2参与反应时 (填“吸收”或“释放”)的能量为 kJ。
②汽车尾气中装有三元催化器,可使CO和NO发生反应而去除。该反应利用了NO的 性。
(3)为了减小对环境的影响,电动汽车代替部分燃油汽车。如图为目前研究较多的一类甲烷燃料电池的工作原理示意图。
①A电极是原电池的 极。
②固体氧化物的作用是 。
③O2﹣迁移的方向为 (填“从A到B”或“从B到A”)。
④甲烷燃烧时化学能转化为热能,而燃料电池可将化学能转化为电能,原因是电池装置可将 ,并通过能导电的物质形成闭合回路,产生电流。
(4)汽车安全气囊是保护生命安全的重要装置。当汽车发生碰撞时,安全气囊中的气体发生剂产生大量气体使气囊迅速膨胀起到缓冲作用。某气体发生剂由叠氮化钠(NaN3)、MnO2、NaHCO3等多种物质按一定比例混合而成。
已知:NaN3是主要的产气物质,汽车碰撞时,点火器点火引发NaN3迅速分解产生N2和Na,并释放大量的热。
①用化学方程式表示MnO2的作用 。
②添加NaHCO3的主要目的是 ,NaHCO3的量过多导致的不利影响是 。
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.(2023秋•大兴区期末)能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列装置工作时由化学能转化为电能的是( )
A
B
C
D
天然气燃气灶
太阳能电池
氢氧燃料电池
电解熔融NaCl
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】A.天然气燃烧将化学能转化为热能;
B.太阳能电池能直接将太阳能转化为电能;
C.电池将化学能转化为电能;
D.电解是将电能转化为化学能。
【解答】解:A.天然气燃烧可以将化学能转化为热能和光能,故A错误;
B.太阳能电池能直接将太阳能转化为电能,不经过化学反应,故B错误;
C.氢氧燃料电池将化学能转为电能,故C正确;
D.电解熔融NaCl是将电能转化为化学能,且有部分电能转化为热能,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了能量的转化,明确最基本的能量转化形式是关键,题目难度不大。
2.(2023秋•顺义区期末)H2与ICl的反应机理如下:
反应①:H2(g)+2ICl(g)═HCl(g)+HI(g)+ICl(g);
反应②:HCl(g)+HI(g)+ICl(g)═I2(g)+2HCl(g);
其能量曲线如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.反应①的ΔH=E1﹣E2
B.反应①②均是放热反应
C.H2(g)+2ICl(g)═I2(g)+2HCl(g) ΔH=﹣218kJ⋅mol﹣1
D.该反应的反应速率主要取决于②的快慢
【答案】D
【分析】A.ΔH=正反应活化能﹣逆反应活化能;
B.反应①、②都是放热反应;
C.ΔH=生成物的总能量﹣反应物的总能量;
D.反应速率主要取决于反应过程中的慢反应。
【解答】解:A.ΔH=正反应活化能﹣逆反应活化能,则反应①的ΔH=E1﹣E2,故A正确;
B.由图象可知,反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,故B正确;
C.反应①和②总的能量变化为218kJ,并且是放热反应,所以H2(g)+2ICl(g)═I2(g)+2HCl(g)ΔH=﹣218kJ•mol﹣1,故C正确;
D.E1和E3分别代表反应过程中各步反应的活化能,总反应活化能为能量较高的E1,是决速步,该反应的反应速率主要取决于①的快慢,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、活化能及升温对化学反应速率的影响为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意A为解答的难点和易错点,题目难度不大。
3.(2024春•海淀区校级期末)下列说法正确的是( )
A.甲烷的标准燃烧热ΔH=﹣890.3kJ•mol﹣1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=﹣890.3kJ•mol﹣1
B.增大反应物浓度,可以增大活化分子百分数,增大反应速率,增大化学平衡常数
C.常温下,反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl的反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量
【答案】D
【分析】A.根据甲烷的标准燃烧热为1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量进行分析;
B.根据化学平衡常数是温度的函数进行分析;
C.根据自发反应判据ΔH﹣TΔS<0进行分析;
D.根据Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应进行分析。
【解答】解:A.甲烷的标准燃烧热为1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=﹣890.3kJ•mol﹣1,故A错误;
B.增大反应物浓度,可以增大单位体积内的活化分子百分数,增大反应速率,但化学平衡常数不变,故B错误;
C.该反应是熵减的反应,常温下反应ΔH﹣TΔS<0说明反应的焓变ΔH小于0,故C错误;
D.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是反应物的总能量小于生成物的总能量的吸热反应,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查反应热和焓变等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
4.(2022秋•海淀区校级期末)用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和成乙醇汽油,可节省石油资源。已知乙醇的摩尔燃烧焓为﹣1366.8kJ•mol﹣1,下列表示乙醇燃烧反应的热化学方程式正确的是( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=﹣1366.8kJ•mol﹣1
B.C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=﹣1366.8kJ•mol﹣1
C.C2H5OH(l)+2O2(g)═2CO(g)+3H2O(l)ΔH=﹣1366.8kJ•mol﹣1
D.C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O ΔH=﹣1366.8kJ•mol﹣1
【答案】A
【分析】物质的摩尔燃烧焓:完全燃烧1mol物质生成指定产物放出的热量,据此回答。
【解答】解:乙醇的摩尔燃烧焓为﹣1366.8kJ•mol﹣1,则完全燃烧1mol乙醇生成二氧化碳气体和液态水所放出的热量为﹣1366.8kJ,则乙醇燃烧反应的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=﹣1366.8kJ•mol﹣1,
故选:A。
【点评】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、燃烧热为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
5.(2023秋•房山区期末)“中国芯”的主要原料是单晶硅,“精炼硅”反应历程中的能量变化如图所示。下列有关描述正确的是( )
A.历程Ⅰ是吸热反应
B.历程Ⅱ发生了化学变化
C.历程Ⅲ的热化学方程式是:SiHCl3(l)+H2(g)═Si(s)+3HCl(g) ΔH=+238kJ/mol
D.实际工业生产中,粗硅变为精硅的过程无需外界能量供给
【答案】C
【分析】A.吸热反应中反应物总能量小于生成物总能量;
B.历程Ⅱ中没有新的物质生成,属于物理反应;
C.反应Ⅲ中,反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,根据热化学方程式的书写方法来回答;
D.反应物和产物能量的大小决定了物质转化过程中能量的变化情况。
【解答】解:A.反应Ⅰ中反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,故A错误;
B.B.历程I中,SiHCl(g)转变为SHCl3(l),同一物质三态之间的变化,为物理变化,故B错误;
C.反应Ⅲ中,反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,其热化学方程式是:SiHCl3(l)+H2(g)═Si(s)+3HCl(g)ΔH=+238kJ/mol,故C正确;
D.粗硅和纯硅的组成物质不同能量,粗硅变为精硅的过程中能量会损耗,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查吸放热反应放热反应的判断、热化学方程式书写等,题目难度中等,注意书写热化学方程式时注明物质状态和反应热的正负号。
6.(2023秋•通州区期末)采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是( )
A.Na与水反应时,增加水的用量
B.Al与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸
C.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增大压强
D.大理石与盐酸反应制取CO2时,将块状大理石改为粉末状大理石
【答案】D
【分析】A.水为纯液体,水的多少不影响反应速率;
B.浓硫酸和Al发生钝化现象;
C.Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应在溶液中进行,没有气体参加反应;
D.反应接触面积越大,反应速率越快。
【解答】解:A.水为纯液体,水的多少不影响反应速率,所以Na与水反应时增大水的用量不影响反应速率,故A错误;
B.浓硫酸和Al发生钝化现象,且不生成氢气,生成二氧化硫,故B错误;
C.Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应在溶液中进行,没有气体参加反应,则增大压强,反应速率不变,故C错误;
D.将块状大理石改为粉末状大理石,增大了反应物的接触面积,反应速率加快,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学反应速率的影响因素,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确外界条件对化学反应速率影响原理内涵是解本题关键,B为解答易错点,题目难度不大。
7.(2023秋•房山区期末)下列措施是为了增大化学反应速率的是( )
A.用锌粒代替镁粉制备氢气
B.将食物放进冰箱避免变质
C.工业合成氨时加入催化剂
D.自行车车架镀漆避免生锈
【答案】C
【分析】根据影响化学反应速率的因素:加入催化剂、升高温度、增大压强(气相反应)、增大物质的浓度(固体除外)均能加快反应速率来回答。
【解答】解:A.用锌粒代替镁粉制备氢气,镁比锌活泼,则用锌粒代替镁粉制备氢气,反应速率减慢,故A错误;
B.将食物放进冰箱避免变质,温度降低,反应速率减慢,故B错误;
C.工业合成氨时加入催化剂,催化剂能够加快反应速率,故C正确;
D.自行车车架镀漆避免生锈,隔绝空气,反应速率减慢,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查影响化学反应速率的因素,题目难度不大,本题注意外界条件下对反应速率的影响原因,学习中注重相关知识的积累。
8.(2023秋•昌平区期末)下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解
B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深
C.带活塞密闭容器内存在H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)平衡,向外拉动活塞颜色变浅
D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生
【答案】B
【分析】平衡移动原理为:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动;平衡移动原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程无关,则不能用平衡移动原理解释,平衡移动原理对所有的动态平衡都适用。
【解答】解:A.MnO2作H2O2分解的催化剂,催化剂只改变化学反应速率,不影响平衡移动,所以不能用平衡移动原理解释,故A错误;
B.2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0,密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,加热,平衡逆向移动,导致c(NO2)增大,气体颜色加深,能用平衡移动原理解释,故B正确;
C.该反应前后气体计量数之和不变,改变压强,平衡不移动,所以向外拉动活塞颜色变浅,是因为容器体积增大导致c(I2)减小,与平衡移动原理无关,不能用平衡移动原理解释,故C错误;
D.Zn能置换出Cu,Zn、Cu和稀硫酸构成原电池而促进H2的产生,与平衡移动原理无关,不能用平衡移动原理解释,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查化学平衡移动原理,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确化学平衡移动原理内涵及其适用范围是解本题关键,题目难度不大。
9.(2022秋•顺义区期末)痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),其化学原理为:HUr(aq)+Na+ (aq)⇌NaUr(s)+H+(aq)ΔH<0下列说法不正确的是( )
A.寒冷季节更易诱发关节疼痛
B.大量饮水会增大痛风病发作的可能性
C.饮食中摄入过多食盐,会加重痛风病病情
D.患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物
【答案】B
【分析】A.为放热反应,降低温度平衡正向进行;
B.大量饮水,离子浓度减小、Qc大于K;
C.钠离子浓度增大,平衡正向移动;
D.增大尿酸的浓度,使得平衡正向移动。
【解答】解:A.寒冷季节温度较低,有利于平衡正向移动,使得人体中NaUr含量增多,病情加重,故A正确;
B.假设该反应中,c(H+)=c(NaUr)=c(Na+)=1mol/L,即K==1,饮水将各物质浓度稀释为0.01mol/L,则Qc=100>K,则平衡逆向移动,人体中NaUr含量会减少,降低痛风病发作的可能性,故B错误;
C.饮食中摄入过多食盐,会增大Na+的浓度,使得平衡正向移动,人体中NaUr含量增多,病情加重,故C正确;
D.若患痛风病的人应多吃能代谢产生更多尿酸的食物,会增大尿酸的浓度,使得平衡正向移动,人体中NaUr含量增多,病情加重,故患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查化学平衡,为高频考点,把握浓度、温度对平衡的影响为解答关键,侧重分析与应用能力的考查,注意化学与生活的联系,题目难度不大。
10.(2023秋•房山区期末)相同温度下,在三个密闭容器中分别进行反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)。达到化学平衡状态时,相关数据如下表。下列说法不正确的是( )
实验
起始时各物质的浓度/(mol•L﹣1)
平衡时物质的浓度/(mol•L﹣1)
c(H2)
c(I2)
c(HI)
c(H2)
Ⅰ
0.01
0.01
0
0.008
Ⅱ
0.02
0.02
0
a
Ⅲ
0.02
0.02
0.04
A.该温度下,反应的平衡常数为0.25
B.实验Ⅱ达平衡时,a=0.016
C.实验Ⅲ开始时,反应向消耗H2的方向移动
D.达到化学平衡后,压缩三个容器的体积,平衡均不发生移动
【答案】C
【分析】A.依据反应物起始加入量和平衡时氢气浓度计算平衡常数;
B.实验Ⅱ起始量为实验Ⅰ的2倍,相当于对原平衡加压;
C.依据Qc和K关系判断反应方向;
D.反应前后气体分子数相等,达到化学平衡后,加压,平衡不发生移动。
【解答】解:A.实验Ⅰ中平衡时c(H2)=0.008mol/L,c(I2)=0.008mol/L,c(HI)=2×(0.01﹣0.008)mol/L=0.004mol/L,该温度下,反应的平衡常数K===0.25,故A正确;
B.实验Ⅰ中平衡时c(H2)=0.008mol/L,实验Ⅱ起始量为实验Ⅰ的2倍,相当于对原平衡加压,加压,平衡不移动,平衡时各组分的浓度为实验Ⅰ的2倍,故实验Ⅱ达平衡时,a=0.016,故B正确;
C.实验Ⅲ开始时,Qc===4>0.25=K,故反应逆向进行,故C错误;
D.反应前后气体分子数相等,达到化学平衡后,压缩三个容器的体积,平衡均不发生移动,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。
11.(2023秋•昌平区期末)铜锌原电池的装置如图,下列说法正确的是( )
A.Zn极发生还原反应
B.Cu极电极反应式为Cu+2e﹣═Cu2+
C.盐桥中Cl﹣进入ZnSO4溶液
D.电子由Cu电极流向Zn电极
【答案】C
【分析】锌比铜活泼,铜锌原电池中锌发生失电子的氧化反应、为负极,Cu作正极,负极反应式为Zn﹣2e﹣=Zn2+,正极反应式为Cu2++2e﹣=Cu,原电池工作时,电子由负极经外电路流向正极,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,据此分析解答。
【解答】解:A.铜锌原电池中锌发生失电子的氧化反应生成Zn2+,故A错误;
B.铜锌原电池工作时,Cu作正极,正极反应式为Cu2++2e﹣=Cu,故B错误;
C.铜锌原电池工作时锌作负极,Cu作正极,阴离子向负极移动,即盐桥中Cl﹣进入ZnSO4溶液,故C正确;
D.铜锌原电池工作时锌作负极,Cu作正极,电子由负极经外电路流向正极,即电子由Zn电极流向Cu电极,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查原电池的工作原理,把握原电池中正负极的判断、电极反应式的书写、离子或电子的移动方向为解答的关键,侧重基础知识检测,题目难度不大。
12.(2023秋•丰台区期末)利用图示装置可以获得金属钙,并用钙还原二氧化钛制备金属钛。下列说法不正确的是( )
A.在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量减少
B.阳极的电极反应式为C+2O2﹣﹣4e﹣═CO2↑
C.若用铅蓄电池作为该装置的供电电源,“—”接线柱应该连接Pb电极
D.阴极的电极反应式为Ca2++2e﹣═Ca
【答案】A
【分析】由图可知,石墨电极为阳极,电极反应式为C+2O2﹣﹣4e﹣═CO2↑,钛网电极槽为阴极,电极反应式为Ca2++2e﹣═Ca,后发生反应2Ca+TiO2=2CaO+Ti,据此作答。
【解答】解:A.依据分析可知,反应前后,整套装置中CaO的总量不变,故A错误;
B.石墨电极为阳极,电极反应式为C+2O2﹣﹣4e﹣═CO2↑,故B正确;
C.铅蓄电池中Pb作负极,故铅蓄电池作为该装置的供电电源,“—”接线柱应该连接Pb电极,故C正确;
D.钛网电极槽为阴极,电极反应式为Ca2++2e﹣═Ca,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查电解原理,题目难度中等,能依据图象和信息准确判断各极反应是解题的关键。
13.(2023秋•西城区期末)下列图示与化学用语表述内容不相符的是( )
A.牺牲阳极法实验
B.AgCl沉淀转化为AgI沉淀
C.锌铜原电池
D.H2与Cl2反应过程中焓的变化
正极:2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣
I﹣(aq)+AgCl(s)⇌AgI(s)+Cl﹣(aq)
Zn+Cu2+═Zn2++Cu
H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)ΔΗ<0
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【分析】A.锌铁原电池中Zn为负极,Fe为正极,正极上氢离子得电子生成氢气;
B.溶解度:AgCl>AgI,结合沉淀转化规律分析判断;
C.铜锌原电池工作时,Zn失电子、Cu2+得电子Cu;
D.由图可知,反应物总能量大于生成物,则该反应放热。
【解答】解:A.Zn比Fe活泼,则Zn为负极,Fe为正极,电解质溶液是经过酸化的3%NaCl溶液,则正极反应式为2H++2e﹣=H2↑,故A错误;
B.AgCl沉淀转化为AgI沉淀发生的离子方程式为I﹣(aq)+AgCl(s)⇌AgI(s)+Cl﹣(aq),故B正确;
C.锌铜原电池,Zn比Cu活泼,Zn作负极失电子,Cu作正极,溶液中Cu2+得电子Cu,电池总反应为Zn+Cu2+═Zn2++Cu,故C正确;
D.由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,则该反应为放热反应,ΔH<0,故D正确;
故选:A。
【点评】本题综合考查了原电池工作原理、吸放热反应的判断、沉淀转化等知识,侧重基础知识检测和运用能力考查,把握原电池工作原理、沉淀转化规律、反应热与物质总能量的计算关系是解题关键,题目难度不大。
14.(2023秋•通州区期末)磷酸燃料电池(PAFC)是以浓磷酸为电解质的新型燃料电池。某探究小组模仿氯碱工业设计装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.装置A正极的电极反应为 O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
B.向A中反应后电解质溶液加入NaOH溶液并调至中性存在:c(Na+)=2c()+3c()+c(H2)
C.电池工作时,外电路中转移1mol电子,则装置B阴极附近产生11.2LH2
D.工作一段时间后观察到试管中溶液颜色变浅,证明装置B阳极产生的气体与NaOH发生反应
【答案】B
【分析】装置A为酸性氢氧燃料电池,其中O2得电子生成H2O,H2失电子生成H+,则通入O2的电极为正极,通入H2的电极为负极,正极反应式为O2+4H++4e﹣═2H2O,负极反应式为H2﹣2e﹣═2H+,装置B为电解池,与正极相接的Pt电极为阳极,与负极相接的Pt电极为阴极,阳极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,阴极反应式为2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑,氯水具有漂白性,据此分析解答。
【解答】解:A.装置A为酸性氢氧燃料电池,通入O2的电极为正极,正极反应式为O2+4H++4e﹣═2H2O,故A错误;
B.A中反应后溶液为H3PO4溶液,加入NaOH溶液并调至中性时c(H+)=c(OH﹣),电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+2c()+3c()+c(H2),即c(Na+)=2c()+3c()+c(H2),故B正确;
C.阴极反应式为2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑,根据电子守恒可知,电池工作时外电路中转移1mol电子,生成n(H2)=0.5mol,但不知道氢气的存在状态,不能计算其体积,故C错误;
D.装置B阳极产生的气体为Cl2,Cl2能与H2O、NaOH反应,且氯水也具有漂白性,也能使试管中酚酞溶液颜色变浅,则不能证明氯气与NaOH发生了反应,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查原电池工作原理、电解原理的应用,侧重分析能力和灵活运用能力考查,把握电极判断、电极反应、电子守恒关系的应用、溶液中存在的守恒关系为解题关键,题目难度中等。
15.(2023秋•海淀区期末)如图为电镀实验装置,下列有关叙述不正确的是( )
A.电镀时,待镀铁制品应与直流电源负极相连
B.通电后,溶液中的移向阳极
C.镀铜时,理论上阳极和阴极的质量变化相等
D.待镀铁制品增重2.56g,电路中通过的电子为0.04mol
【答案】D
【分析】电镀池中待镀制品和电源负极相连,是电解池的阴极,阴极主要发生反应Cu2++2e﹣=Cu,阳极发生反应为Cu﹣2e﹣=Cu2+,通电后,溶液中的阴离子移向阳极,据此分析。
【解答】解:A.电镀池中待镀制品和电源负极相连,是电解池的阴极,故A正确;
B.通电后,溶液中的阴离子移向阳极,即溶液中的移向阳极,故B正确;
C.阴极主要发生反应Cu2++2e﹣=Cu,阳极发生反应为Cu﹣2e﹣=Cu2+,故镀铜时,理论上阳极和阴极的质量变化相等,故C正确;
D.待镀铁制品增重2.56g,故生成的铜的物质的量为=0.04mol,转移的电子为0.04mol×(2﹣0)=0.08mol,,故D错误;
故选:D。
【点评】本题主要考查电镀的相关知识,属于电解池的简单应用,需要掌握其基本原理和电极反应式。
16.(2023秋•房山区期末)用0.1000mol•L﹣1HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列说法不正确的是( )
A.锥形瓶盛装未知浓度的NaOH溶液前必须保持干燥
B.使用滴定管前,要先检查活塞是否漏水,在确保不漏水后方可使用
C.酸式滴定管在盛装0.1000mol•L﹣1HCl溶液前要用该溶液润洗2~3次
D.用酚酞作指示剂,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点
【答案】A
【分析】A.中和滴定实验中,锥形瓶有水对滴定没有影响;
B.滴定管在使用前,要进行查漏;
C.酸式滴定管在使用前,先蒸馏水洗涤,再待装液洗涤;
D.滴定终点时,溶液为氯化钠溶液,呈中性。
【解答】解:A.锥形瓶盛装未知浓度的NaOH溶液前不一定需要干燥,有水对氢氧化钠的物质的量没有影响,故A错误;
B.使用滴定管前,要进行查漏,即检查活塞是否漏水,在确保不漏水后方可使用,故B正确;
C.酸式滴定管在盛装0.1000mol•L﹣1HCl溶液前要用该溶液润洗2~3次,否则盐酸会被稀释,故C正确;
D.用酚酞作指示剂,滴定终点时,溶液为氯化钠溶液,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不褪色,故D正确;
故选:A。
【点评】本题主要考查中和滴定的相关知识,属于基本知识的考查,难度不大。
17.(2023秋•西城区期末)将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中,如图所示,Ⅰ、Ⅱ中均有沉淀产生。
已知:FeCO3是白色难溶于水的固体。
下列说法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均存在:c(Na+)+c(H+)═c()+2c()+c(OH﹣)
B.Ⅰ中的沉淀可能有Fe(OH)2、Fe(OH)3和FeCO3
C.Ⅱ中生成FeCO3的反应:+Fe2+═FeCO3↓+H+
D.Ⅰ和Ⅱ中加入FeSO4溶液后,pH均降低
【答案】C
【分析】A.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均存在电荷守恒分析判断;
B.将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液中发生双水解反应和复分解反应,生成Fe(OH)2和FeCO3沉淀;
C.FeSO4溶液滴入NaHCO3溶液中,亚铁离子和碳酸氢根离子反应生成FeCO3和氢离子,氢离子和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳气体;
D.将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液中消耗碳酸根离子,溶液pH减小,FeSO4溶液滴入NaHCO3溶液中,生成氢离子。
【解答】解:A.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中的阴阳离子种类相同,均存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)═c()+2c()+c(OH﹣),故A正确;
B.将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液中发生双水解反应和复分解反应,生成Fe(OH)2和FeCO3沉淀,氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁,Ⅰ中的沉淀可能有Fe(OH)2、Fe(OH)3和FeCO3,故B正确;
C.FeSO4溶液滴入NaHCO3溶液中,亚铁离子和碳酸氢根离子反应生成FeCO3和氢离子,氢离子和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳气体,Ⅱ中生成FeCO3的反应:2+Fe2+═FeCO3↓+CO2↑+H2O,故C错误;
D.分析可知,将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液中消耗碳酸根离子,溶液pH减小,FeSO4溶液滴入NaHCO3溶液中,生成氢离子,溶液pH减小,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查了电解质溶液中离子浓度关系、盐类水解和复分解反应的分析判断、溶液酸碱性等,题目难度中等。
18.(2024春•海淀区校级期末)室温条件下进行下列各组实验,其中的观察要点不能说明醋酸是弱电解质的是( )
选项
实验方案
观察要点
A
等浓度的醋酸与氢氧化钠溶液反应
恰好反应时的体积比
B
醋酸溶液中加入醋酸钠固体
溶液pH的变化
C
等体积等浓度的盐酸和醋酸分别和等量镁条反应
产生H2的起始速率
D
将1mLpH=4的醋酸溶液加水稀释成10mL
稀释后溶液pH
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【分析】A.等浓度的醋酸与氢氧化钠溶液恰好反应时体积比为1:1,说明醋酸是一元酸;
B.醋酸溶液中加入醋酸钠固体后溶液pH增大,说明醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH⇌CH3COO﹣+H+,;
C.等体积等浓度的盐酸和醋酸分别和等量镁条反应,盐酸产生氢气的起始速率大于醋酸,说明醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH⇌CH3COO﹣+H+;
D.将1mLpH=4的醋酸溶液加水稀释成10mL,溶液pH小于5说明醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH⇌CH3COO﹣+H+。
【解答】解:A.等浓度的醋酸与氢氧化钠溶液恰好反应时体积比为1:1,说明醋酸是一元酸,不能说明醋酸在溶液中部分电离,属于弱酸,故A正确;
B.醋酸溶液中加入醋酸钠固体后溶液pH增大,说明醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH⇌CH3COO﹣+H+,加入醋酸钠固体后,溶液中醋酸根离子浓度增大,平衡左移,证明醋酸是一元弱酸,故B错误;
C.等体积等浓度的盐酸和醋酸分别和等量镁条反应,盐酸产生氢气的起始速率大于醋酸,说明醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH⇌CH3COO﹣+H+,醋酸是一元弱酸,故C错误;
D.将1mLpH=4的醋酸溶液加水稀释成10mL,若是强酸,则稀释后溶液pH等于5,稀释后溶液pH小于5,说明醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH⇌CH3COO﹣+H+,醋酸是一元弱酸,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查了弱电解质的电离,根据现象推断电解质强弱,难度适中。
19.(2024春•海淀区校级期末)已知:25℃时有关弱酸的电离平衡常数,下列有关说法正确的是( )
弱酸化学式
H2SO3
HClO
H2CO3
电离平衡常数
Ka1=1.3×10﹣2
Ka2=6.3×10﹣8
2.95×10﹣8
Ka1=4.3×10﹣7
Ka2=5.6×10﹣11
A.等物质的量浓度的酸溶液pH关系为:pH(HClO)<pH(H2CO3)<pH(H2SO3)
B.粒子结合质子能力强弱关系为:
C.少量的CO2通入NaClO溶液中发生反应:
D.足量的SO2通入NaClO溶液中发生反应:
【答案】B
【分析】弱酸的电离平衡常数越大,该弱酸的酸性就越强,等浓度的相应弱酸电离产生的c(H+)越大;盐水解规律是:有弱才水解,谁弱谁水解,谁强显谁性;盐水解程度越大,等浓度的弱酸盐水解使盐溶液显碱性,溶液pH就越大,同时要结合物质的氧化性、还原性分析解答。
【解答】解:A.弱酸的电离平衡常数越大,相应弱酸的酸性就越强,等浓度的弱酸电离产生的c(H+)就越大,溶液的pH就越小;根据弱酸电离平衡常数可知酸性:H2SO3>H2CO3>>HClO>,则相应溶液的pH大小关系为:pH(HClO)>pH(H2CO3)>pH(H2SO3),故A错误;
B.弱酸的酸性越弱,说明其电离产生的弱酸根离子结合H+的能力就越强;根据弱酸电离平衡常数可知酸性:H2SO3>H2CO3>>HClO>,则结合H+的能力:,故B正确;
C.根据弱酸电离平衡常数可知酸性:H2SO3>H2CO3>>HClO>,将少量的CO2通入NaClO溶液中发生反应,产生HClO、,反应的离子方程式为:ClO﹣+CO2+H2O=HClO+,故C错误;
D.SO2具有还原性,NaClO具有强氧化性,二者在溶液中会发生氧化还原反应,产生H2SO4、NaCl,该反应的离子方程式为:SO2+H2O+ClO﹣=Cl﹣+2H++,故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查弱电解质的电离平衡等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
20.(2023秋•西城区期末)已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10﹣10,Ksp(CaSO4)=4.9×10﹣5,若要除去粗盐溶液中的,下列说法中,不正确的是( )
A.沉淀剂的选择要考虑阴离子的种类
B.钡盐除比钙盐更好
C.为使沉淀完全,沉淀剂应加至稍过量
D.加入足够多沉淀剂后,浓度可以降至0
【答案】D
【分析】A.沉淀剂的选择要考虑阴离子的种类,若含有杂质离子Cl﹣,可选择硝酸银溶液除去,若含有,可选择钡盐除去等;
B.Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4),选择钡盐除更彻底;
C.除去应该选择钡盐,但BaSO4存在沉淀溶解平衡;
D.BaSO4存在沉淀溶解平衡,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)•c()=1.1×10﹣10。
【解答】解:A.若含有杂质离子Cl﹣,可选择硝酸银溶液除去,若含有,可选择钡盐除去等,所以沉淀剂的选择要考虑阴离子的种类和先后顺序,故A正确;
B.Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4),则选择钡盐除比钙盐更好,故B正确;
C.BaSO4存在沉淀溶解平衡,为使沉淀完全,沉淀剂钡盐应加至稍过量,使c()更接近完全,故C正确;
D.由Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)•c()=1.1×10﹣10,加入足够多沉淀剂钡盐后,c()很小,但不可能降至0,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查沉淀溶解平衡,侧重分析能力和灵活运用能力考查,把握沉淀溶解平衡及其影响因素、溶度积常数的应用是解题关键,题目难度不大。
二.解答题(共4小题)
21.(2024春•大兴区期末)汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如图:
该条件下,1mol N2和1mol O2完全反应生成NO,会 吸收 (填“吸收”或“放出”) 180 kJ能量。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示:
NiO电极上发生的是 氧化 反应(填“氧化”或“还原”),写出该电极的电极反应式 NO﹣2e﹣+O2﹣═NO2 。
(3)利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2。该反应的化学方程式为:2NO+2CO2CO2+N2
①某温度下,在容积不变的密闭容器中通入CO和NO,测得不同时间CO的浓度如下表:
时间/s
0
1
2
3
……
c(CO)/×10﹣3mol•L﹣1
3.60
3.05
2.85
2.75
……
用CO的浓度变化表示0~2 s的平均反应速率为 3.75×10﹣4 mol•L﹣1•s﹣1。
②下列情况可说明该反应达到化学平衡状态的是 ad (填序号)。
a.CO的浓度不再改变
b.容器中的气体质量保持不变
c.NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2:2:2:1
d.相同时间内,反应消耗2mol NO同时消耗1mol N2
③已知:增大催化剂的比表面积可提高该反应速率
为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下表中。
实验编号
t(℃)
NO初始浓度(mol•L﹣1)
CO初始浓度(mol•L﹣1)
催化剂的比表面积(m2•g﹣1)
Ⅰ
280
1.20×10﹣3
5.80×10﹣3
82
Ⅱ
a
1.20×10﹣3
5.80×10﹣3
124
Ⅲ
350
b
5.80×10﹣3
82
i.将表中数据补充完整:a 280 ;b 1.20×10﹣3 。
ii.实验Ⅰ和实验Ⅱ中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示,其中表示实验Ⅱ的是曲线 乙 (填“甲”或“乙”)。
【答案】(1)吸收;180;
(2)氧化;NO﹣2e﹣+O2﹣═NO2;
(3)①3.75×10﹣4; ②a、d;③i.280;1.20×10﹣3 ii.乙。
【分析】(1)ΔH=反应物断键吸收的能量﹣生成物成键释放出的能量,据此计算焓变,判断是放热还是吸热;
(2)由图可知,NO 失去电子,发生氧化反应,和氧离子反应生成二氧化氮,根据原子守恒、电荷守恒书写电极反应式;
(3)①根据v(CO)=进行计算;
②a.CO的浓度不再改变,其它组分的浓度也不变;
b.容器中的气体质量始终保持不变,质量不是变量;
c.NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2:2:2:1,不能说明各组分浓度不变;
d.相同时间内,反应消耗2mol NO,则生成1mol N2,同时逆反应消耗1mol N2,即N2的正逆反应速率相等;
③i.根据表中数据可知,Ⅰ、Ⅱ实验中:温度、初始浓度相等,催化剂的比表面积不同,Ⅰ、Ⅲ实验中,初始浓度、催化剂的比表面积相同,温度不同;
ii.增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,达到平衡的时间缩短。
【解答】解:(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g),ΔH=反应物断键吸收的能量﹣生成物成键释放出的能量=(946+498)kJ/mol﹣2×632 kJ/mol=+180/mol,所以这是一个吸热反应,则1mol N2和1mol O2完全反应生成 NO 会吸收 180 kJ的能量,
故答案为:吸收;180;
(2)由图可知,NO 失去电子,发生氧化反应,和氧离子反应生成二氧化氮,电极反应式为:NO﹣e﹣+O2﹣=NO2,
故答案为:氧化:NO﹣e﹣+O2﹣=NO2;
(3)①根据表格数据可知,用CO的浓度变化表示0~2 s的平均反应速率为v(CO)==3.75×10﹣4mol•L﹣1•s﹣1,
故答案为:3.75×10﹣4;
②a.CO的浓度不再改变,其它组分的浓度也不变,可逆反应达到平衡状态,故a正确;
b.容器中的气体质量始终保持不变,故气体质量不变,不能说明可逆反应达到平衡状态,故b错误;
c.NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2:2:2:1,不能说明各组分浓度不变,不能说明可逆反应达到平衡状态,故c错误;
d.相同时间内,反应消耗2mol NO,则生成1mol N2,同时逆反应消耗1mol N2,即N2的正逆反应速率相等,能够说明可逆反应达到平衡状态,故d正确;
故答案为:ad;
③i.根据表中数据可知,Ⅰ、Ⅱ实验中:温度、初始浓度相等,催化剂的比表面积不同,所以a=280,Ⅰ、Ⅲ实验中,初始浓度、催化剂的比表面积相同,温度不同,所以b 为1.20×10﹣3,
故答案为:280;1.20×10﹣3;
ii.增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,实验Ⅰ和实验Ⅱ中,由图可知,表示实验Ⅱ的是曲线乙,
故答案为:乙。
【点评】本题主要考查反应热与焓变的相关知识,同上考查电极反应式的书写,侧重考查学生的看图理解能力,获取信息的能力,属于基本知识的考查,难度不大。
22.(2024春•海淀区校级期末)在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)⇌M(g)+N(g),实验数据如下表:
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
完成下列问题
(1)实验①中,若5min时测得n(M)=0.05mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率υ(N)= 1.0×10﹣3mol/(L•min) 。
(2)实验②中,若某时刻测得n(N)=0.04mol,则此时混合气体中X(g)的体积分数为 12% 。
(3)实验③中,a的值为 0.12 。
(4)实验④中,达到平衡时,b < 0.06(填“>”,“<”或“=”)。
【答案】(1)1.0×10﹣3mol/(L•min);
(2)12%;
(3)0.12;
(4)<。
【分析】(1)根据反应速率之比等于化学计量数之比可知,υ(N)=υ(M)==1.0×10﹣3mol/(L•min);
(2)由三段式分析:
X(g)+Y(g)⇌M(g)+N(g)
起始量(mol) 0.1 0.4 0 0
转化量(mol) 0.04 0.04 0.04 0.04
平衡量(mol) 0.06 0.36 0.04 0.04
则此时混合气体中X(g)的体积分数为×100%=12%;
(3)由实验②数据可知,三段式分析:
X(g)+Y(g)⇌M(g)+N(g)
起始量(mol) 0.1 0.4 0 0
转化量(mol) 0.08 0.08 0.08 0.08
平衡量(mol) 0.02 0.32 0.08 0.08
则该温度下的化学平衡常数为:K==1,温度不变平衡常数不变,则由实验③数据三段式分析可知,
X(g)+Y(g)⇌M(g)+N(g)
起始量(mol) 0.2 0.3 0 0
转化量(mol) a a a a
平衡量(mol) 0.2﹣a 0.3﹣a a a
该反应的平衡常数K==1.0,解得:a=0.12;
(4)根据三段式可求得,700℃时,化学平衡常数K≈2.6,升高温度至800℃得平衡常数为K=1.0,K减小,即平衡逆向移动,则正反应为放热反应,若④的温度为800℃,恒容体系中,气体体积不变的反应,④与③为等效平衡,b=a=0.06mol,但④的实际温度为900℃,相比较800℃,平衡逆向移动,b<0.06。
【解答】解:(1)根据反应速率之比等于化学计量数之比可知,υ(N)=υ(M)==1.0×10﹣3mol/(L•min),
故答案为:1.0×10﹣3mol/(L•min);
(2)由三段式分析:
X(g)+Y(g)⇌M(g)+N(g)
起始量(mol) 0.1 0.4 0 0
转化量(mol) 0.04 0.04 0.04 0.04
平衡量(mol) 0.06 0.36 0.04 0.04
则此时混合气体中X(g)的体积分数为×100%=12%,
故答案为:12%;
(3)由实验②数据可知,三段式分析:
X(g)+Y(g)⇌M(g)+N(g)
起始量(mol) 0.1 0.4 0 0
转化量(mol) 0.08 0.08 0.08 0.08
平衡量(mol) 0.02 0.32 0.08 0.08
则该温度下的化学平衡常数为:K==1,温度不变平衡常数不变,则由实验③数据三段式分析可知,
X(g)+Y(g)⇌M(g)+N(g)
起始量(mol) 0.2 0.3 0 0
转化量(mol) a a a a
平衡量(mol) 0.2﹣a 0.3﹣a a a
该反应的平衡常数K==1.0,解得:a=0.12,
故答案为:0.12;
(4)根据三段式可求得,700℃时,化学平衡常数K≈2.6,升高温度至800℃得平衡常数为K=1.0,K减小,即平衡逆向移动,则正反应为放热反应,若④的温度为800℃,恒容体系中,气体体积不变的反应,④与③为等效平衡,b=a=0.06mol,但④的实际温度为900℃,相比较800℃,平衡逆向移动,b<0.06,
故答案为:<。
【点评】本题考查化学平衡的计算,题目难度中等,明确化学平衡及其影响为解答关键,注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用方法,试题有利于提高学生的化学计算能力。
23.(2024春•海淀区校级期末)研究弱电解质的电离,有重要的实际意义。
Ⅰ.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的导电能力变化如图。
(1)醋酸的电离方程式为 。
(2)请填写下列空白。
①a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是 c<a<b 。
②a、b、c三点对应的溶液中,CH3COOH的电离程度最大的是 c 。
③b→c的过程的比值将 变大 (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 BD (填序号)。
A.加入H2O
B.加入NaOH固体
C.加入浓硫酸
D.加入Na2CO3固体
Ⅱ.对比酸性的相对强弱
(3)某些弱酸在25℃时的电离常数如表:
化学式
CH3COOH
HSCN
HCN
HClO
H2CO3
电离常数
1.8×10﹣5
1.3×10﹣1
4.9×10﹣10
3.0×10﹣8
Ka1=4.4×10﹣7
Ka2=4.7×10﹣11
①下列反应可以发生的是 AB (填字母)。
A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
D.NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2↑
②将20mL1mol•L﹣1CH3COOH溶液和20mL1mol•L﹣1HSCN溶液分别与20mL1mol•L﹣1NaHCO3溶液混合,画出产生的CO2气体体积(V)随时间(t)的变化关系图,并注明对应酸的化学式 。
【答案】(1);
(2)①c<a<b;
②c;
③变大;
④BD;
(3)①AB;
②。
【分析】(1)根据醋酸是弱电解质进行分析。
(2)根据溶液导电能力越强,氢离子浓度越大,加入水的体积越大,醋酸浓度越低,其电离程度越大,浓硫酸具有吸水性和酸性,进行分析。
(3)根据电离平衡常数数值,强酸制取弱酸的原理,HSCN的酸性比CH3COOH强,其溶液中c(H+)较大,进行分析。
【解答】解:(1)醋酸是弱电解质,在水溶液中不完全电离产生氢离子和醋酸根,电离方程式为:,
故答案为:;
(2)①溶液导电能力越强,氢离子浓度越大,则a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是c<a<b,
故答案为:c<a<b;
②加入水的体积越大,醋酸浓度越低,其电离程度越大,a、b、c三点对应的溶液中,CH3COOH的电离程度最大的是c,
故答案为:c;
③b→c的过程中c(H+)减小,而Ka(CH3COOH)=是定值,的比值将变大,
故答案为:变大;
④A.加入H2O,、c(H+)都减小,A不选;
B.加入NaOH固体,c(H+)减小,平衡正向移动,增大,B选;
C.浓硫酸具有吸水性和酸性,加入浓硫酸,c(H+)增大,平衡逆向移动,减小,C不选;
D.加入Na2CO3固体,Na2CO3和H+反应,c(H+)减小,平衡正向移动,增大,D选;
故答案为:BD。
(3)①由电离平衡常数数值可知酸性:HSCN>CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>,根据强酸制取弱酸的原理,CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa、CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN、CO2+H2O+NaClO=NaHCO3+HClO可以发生,NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2↑不能发生,
故答案为:AB;
②HSCN的酸性比CH3COOH强,其溶液中c(H+)较大,故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率快,两种酸的溶质的量相等,因此与等量的NaHCO3反应生成的CO2气体体积相同,CO2气体体积(V)随时间(t)的变化关系如图:,
故答案为:。
【点评】本题主要考查弱电解质的电离平衡等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
24.(2024春•丰台区期末)化学对于推动汽车工业的发展起着极为重要的作用。
(1)如图为三种可燃物在空气中发生燃烧反应的能量变化示意图。根据示意图判断更适合作汽车燃料的可燃物为 A (填“A”、“B”或“C”)。
(2)汽车尾气中含有NO、CO等污染物,NO主要来源于汽车内燃机中高温环境下N2和O2的反应。已知:断裂1mol化学键所吸收的能量如下:
化学键
氮氮键
氧氧键
氮氧键
吸收能量
kJ/mol
946
498
632
①当1mol N2参与反应时 吸收 (填“吸收”或“释放”)的能量为 180 kJ。
②汽车尾气中装有三元催化器,可使CO和NO发生反应而去除。该反应利用了NO的 氧化 性。
(3)为了减小对环境的影响,电动汽车代替部分燃油汽车。如图为目前研究较多的一类甲烷燃料电池的工作原理示意图。
①A电极是原电池的 正 极。
②固体氧化物的作用是 离子导体 。
③O2﹣迁移的方向为 从A到B (填“从A到B”或“从B到A”)。
④甲烷燃烧时化学能转化为热能,而燃料电池可将化学能转化为电能,原因是电池装置可将 氧化反应和还原反应分开在两个不同区域进行 ,并通过能导电的物质形成闭合回路,产生电流。
(4)汽车安全气囊是保护生命安全的重要装置。当汽车发生碰撞时,安全气囊中的气体发生剂产生大量气体使气囊迅速膨胀起到缓冲作用。某气体发生剂由叠氮化钠(NaN3)、MnO2、NaHCO3等多种物质按一定比例混合而成。
已知:NaN3是主要的产气物质,汽车碰撞时,点火器点火引发NaN3迅速分解产生N2和Na,并释放大量的热。
①用化学方程式表示MnO2的作用 4Na+MnO2Mn+2Na2O 。
②添加NaHCO3的主要目的是 碳酸氢钠分解吸收热量,从而起到适当降低体系温度的作用 ,NaHCO3的量过多导致的不利影响是 碳酸氢钠的量过多,体系温度降低程度过大,导致 NaN3分解产气的速率降低,达不到实际需求 。
【答案】(1)A;
(2)①吸收;180;
②氧化;
(3)①正;
②离子导体;
③从A到B;
④氧化反应和还原反应分开在两个不同区域进行;
(4)①4Na+MnO2Mn+2Na2O;
②碳酸氢钠分解吸收热量,从而起到适当降低体系温度的作用;碳酸氢钠的量过多,体系温度降低程度过大,导致 NaN3分解产气的速率降低,达不到实际需求。
【分析】(1)从能量角度考虑,最适合做汽车燃料的是着火点低,放出热量多;
(2)①高温环境下N2和O2的反应的焓变ΔH=反应物总键能﹣生成物总键能;
②汽车尾气中装有三元催化器,可使CO和NO发生反应而去除,反应的化学方程式:2CO+2NON2+2CO2;
(3)装置为原电池反应,通入甲烷的电极B为负极,通入空气的电极A为原电池的正极,氧化物为离子导体,阴离子移向负极,阳离子移向负极,原电池装置版氧化还原反应分在两个电极进行,实现电子沿电子导体流动形成电流;
(4)①和生成的钠反应,减少钠存在带来的隐患;
②碳酸氢钠受热分解过程为吸热反应,NaHCO3的量过多导致体系温度降低程度过大,导致 NaN3分解产气的速率降低。
【解答】解:(1)图像分析可知,图象A和B放出的热量相差不大,但A的着火点低,吸收的能量少,适合做汽车燃料,C图中着火点高,放出能量少,不易燃烧,
故答案为:A;
(2)①N2+O22NO,反应的焓变ΔH=反应物总键能﹣生成物总键能=946kJ/mol+498kJ/mol﹣2×632kJ/mol=180kJ/mol,当1mol N2参与反应时吸收的能力为180kJ,
故答案为:吸收;180;
②汽车尾气中装有三元催化器,可使CO和NO发生反应而去除,反应的化学方程式:2CO+2NON2+2CO2,反应过程中利用了NO的氧化性,
故答案为:氧化;
(3)①A电极是通入空气的电极,是原电池的 正极,
故答案为:正;
②固体氧化物的作用是:离子导体,
故答案为:离子导体;
③O2﹣迁移的方向是从正极移向负极,既从A到B,故答案为:从A到B;④甲烷燃烧时化学能转化为热能,而燃料电池可将化学能转化为电能,原因是电池装置可将氧化反应和还原反应分开在两个不同区域进行,并通过能导电的物质形成闭合回路,产生电流,
故答案为:氧化反应和还原反应分开在两个不同区域进行;
(4)①用化学方程式表示MnO2的作用是和钠反应,减少钠带来的隐患,反应的化学方程式:4Na+MnO2Mn+2Na2O,
故答案为:4Na+MnO2Mn+2Na2O;
②添加NaHCO3的主要目的是:碳酸氢钠分解吸收热量,从而起到适当降低体系温度的作用,NaHCO3的量过多导致的不利影响是:碳酸氢钠的量过多,体系温度降低程度过大,导致 NaN3分解产气的速率降低,达不到实际需求,
故答案为:碳酸氢钠分解吸收热量,从而起到适当降低体系温度的作用;碳酸氢钠的量过多,体系温度降低程度过大,导致 NaN3分解产气的速率降低,达不到实际需求。
【点评】本题考查了化学反应的能量变化、反应焓变的计算、原电池原理、物质性质的应用等知识点,注意知识的熟练掌握,题目难度中等。
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