内容正文:
压轴80题
八大高频考向概览
考向01 化学反应的热效应
考向02 化学反应速率
考向03 化学平衡 化学反应的方向与调控
考向04 电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性
考向05 盐类水解 离子浓度大小的比较
考向06 沉淀溶解平衡及其应用
考向07 反应热 化学反应速率与化学平衡的综合考查(非选择题)
考向08 水溶液的离子反应与平衡的综合考查(非选择题)
地 城
考向01
化学反应的热效应
1.(24-25高二上·云南昭通一中教研联盟·期中)氮氧化物是造成光化学污染的罪魁祸首,用一氧化碳还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染,如反应:。
已知:.碳的燃烧热为
ii.
iii.
则_______。
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·云南昭通一中教研联盟·期中)反应分两步进行:①,②反应过程能量变化曲线如图所示、表示活化能)。下列说法正确的是
A.三种化合物的稳定性: B.反应的
C.的反应为放热反应 D.加入催化剂能改变反应的焓变
3.(24-25高二上·云南昭通一中教研联盟·期中)下列说法正确的是
A.同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
B.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不可以是分数
C.与反应生成放出的热量为
D.与反应生成液态水放出的热量为的燃烧热
4.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)通过下列反应合成甲醇。下列说法正确的是
已知:反应①:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ•mol-1;
反应②:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-99kJ•mol-1;
反应③:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l) △H3。
A.反应①为吸热反应
B.增大反应①的压强,H2的平衡转化率提高
C.△H3=-58kJ•mol-1
D.反应②使用催化剂,△H2减小
5.(24-25高二上·云南文山州富宁上海新纪元实验学校等云贵八校·期中)反应A→C分两步进行:①A→B,②B→C.反应过程能量变化曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列说法错误的是
A.三种化合物的稳定性:C>A>B
B.若,该反应的决速步为①
C.B→C反应的
D.A→C的焓变随A的消耗量增加而增加
6.(24-25高二上·云南文山州富宁上海新纪元实验学校等云贵八校·期中)下列有关说法正确的是
A.已知,,则
B.,
C.已知,由此可知1molHI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5kJ的热量
D.已知,则的燃烧热为a
7.(24-25高二下·云南昆明第十二中学教育集团·期中)汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示.下列说法不正确的是
A.总反应式为
B.反应①为决速步骤
C.转化过程中发生极性键的断裂和非极性键的形成
D.采用对反应③选择性高的催化剂可以减少尾气中出现
8.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)如图是丁二烯与HBr发生加成反应的机理,、、表示各步正反应的焓变,下列说法错误的是
A.反应过程中均有极性键和非极性键的断键与形成
B.丁二烯中所有原子可能共面
C.发生1,2-加成的反应中第一步为决速步
D.丁二烯与HBr发生1,4-加成的反应热为
9.(24-25高二下·云南玉溪第一中学·期中)氢能是一种重要的清洁能源,由HCOOH可以制得H2。在催化剂作用下,HCOOH催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述错误的是
A.HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
B.HCOOD催化释放氢反应除生成CO2外,还生成HD
C.在催化剂表面解离键比解离键更困难
D.HCOOH催化释放氢的热化学方程式为:
10.(24-25高二下·云南玉溪师范学院附属中学·期中)Ni可活化制得,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是
A.总反应的
B.总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定
C.该反应过程中有碳氢键、碳碳键的断裂和形成
D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和焓变
地 城
考向02
化学反应速率
11.(23-24高二下·云南迪庆州香格里拉藏文中学·期中)已知在体积固定的密闭容器中充入一定量的W,发生反应:;控制不同温度,测得(单位为)随时间(单位为min)变化的有关实验数据见下表:
实验序号
0
10
20
30
40
50
1
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
2
1.0
0.40
0.25
c
0.20
0.20
下列说法正确的是
A.实验1中,内,M的平均反应速率为
B.由实验数据可知
C.时,表格中c对应的数据可能为0.25
D.时反应已经达到平衡状态,此时正、逆反应速率均为0
12.(24-25高二上·云南大理白族民族中学·期中)下列说法正确的是
A.能够发生化学反应的碰撞是有效碰撞
B.、的反应在较低温度下能自发进行
C.活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
D.增大反应物浓度时,活化分子百分数增大
13.(24-25高二上·云南文山州富宁上海新纪元实验学校等云贵八校·期中)工业上生产氮化硅陶瓷的反应为:,下列是在不同条件下测得的化学反应速率,其中最大的是
A. B.
C. D.
14.(24-25高二下·云南昆明第十二中学教育集团·期中)化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列说法错误的是
A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果,其作用是吸收水果释放出的乙烯
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C.汽车尾气净化器常使用贵金属为催化剂,但不能提高有害气体的平衡转化率
D.钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀,镀层破损后,钢管反而会加速腐蚀
15.(24-25高二上·云南昭通一中教研联盟·期中)用和合成在三种不同实验条件下,在密闭容器中进行反应。已知起始浓度:。的浓度随时间的变化如图所示,下列有关说法不正确的是
A.实验1,该反应进行到时,
B.与实验1比较,实验2所改变条件是催化剂
C.实验2中,的平衡时浓度为
D.实验3中,的平衡转化率为
16.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)根据实验操作或现象能得出相应结论的是
实验操作或现象
结论
A
向1、2两试管中分别加入等浓度的H2O2溶液10mL、1mL,再向H2O2溶液中分别滴入等浓度等体积CuSO4、FeCl3溶液;试管2中产生气体的速率较快
证明FeCl3溶液的催化效率更高
B
向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉-KI溶液,溶液先变橙黄色后变蓝色
氧化性:Cl2>Br2>I2
C
用0.50mol•L-1NaOH溶液分别与等体积、等浓度的CH3COOH溶液、盐酸反应,测得反应热依次为△H1、△H2,△H1>△H2
醋酸的电离需要吸收热量
D
反应2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡后,其他条件不变、压缩体积,混合气体颜色变深
平衡向生成I2(g)的方向移动
A.A B.B C.C D.D
17.(23-24高二下·云南保山智源高级中学·期中)黄铁矿(主要成分为)在酸性条件和催化剂作用下,可发生如图所示的转化。下列说法错误的是
A.该过程中是催化剂,Fe2+是中间产物
B.反应I的离子方程式为
C.反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量比为
D.反应I、Ⅱ、Ⅲ均属于氧化还原反应
18.(24-25高二上·云南宣威第三中学·期中)在恒容密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g),发生反应:A(g)+B(g)D(g),右图表示A(g)的转化率在不同温度下与时间关系。已知速率方程为v正=k正·c(A)·c(B),v逆=k逆·c(D)(k是速率常数,只与温度有关)。下列说法错误的是
A.该反应的ΔH<0
B.T2时,升高温度,k正增大的倍数小于k逆增大的倍数
C.M点:>
D.T1时,测得平衡体系中c(B)=0.50mol·L-1,则=16L·mol-1
19.(24-25高二下·云南昭通第一中学教研联盟·期中)利用可逆动态吡唑银分子为(五元平面环),可实现高效丙烯电催化氧化制备1,2-丙二醇。吡唑银分子由于与之间的氢键作用,对具有较强的吸附作用,而解离形成空位后,对的吸附作用减弱,加快与丙烯分子耦合,反应机理如图。下列叙述错误的是
A.中的键不稳定
B.中N的杂化方式只有
C.图中甲为该反应的催化剂
D.利用该反应机理可由1,3-戊二烯制备
20.(24-25高二上·云南昆明第十二中学教育集团·期中)下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实验结论表达均正确的是
A.a是其他条件一定时A(g)+3B(g)2C(g),反应速率随温度变化的图像,正反应ΔH<0
B.b反应A(g)+3B(g)2C(g)建立的平衡过程中,曲线I比曲线II反应时活化能低
C.c反应A(g)+B(g)2C(g)是一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像,压强P1>P2
D.d反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后,化学反应速率随时间变化的图像
地 城
考向03
化学平衡 化学反应的方向与调控
21.(24-25高二上·云南昭通一中教研联盟·期中)在一定温度下的恒压容器中,当下列物理量不再发生变化时,能证明反应已达到平衡状态的是
①混合气体的压强 ②B的物质的量浓度
③混合气体的密度 ④混合气体的总物质的量
⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥混合气体的总质量 ⑦与的比值
A.①③④⑤ B.②③④⑤ C.①②③④⑦ D.②⑤⑥⑦
22.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)下列关于化学反应速率和限度的说法正确的是
A.工业合成氨的反应体系中,只要不断通入N2,H2就可以完全转化
B.在恒温恒容的密闭容器中发生合成氨的反应,达到限度时充入Ar,可提高化学反应速率
C.足量Zn和100mL1mol•L-1硫酸反应的过程中,加入少量CuSO4,可提高反应速率
D.向5mLFeCl3溶液中加入5滴同浓度的KI溶液,再滴加KSCN溶液,溶液变红,证明FeCl3与KI的反应为可逆反应
23.(24-25高二下·云南保山·期中)下列关于如图所示实验方案的说法正确的是
A.用甲装置验证乙炔的生成
B.用乙装置可验证金属性:Zn>Fe
C.用丙装置可验证非金属性:
D.丁装置中气体颜色不变
24.(24-25高二下·云南民族中学等学校·期中)生活中一般采用催化技术将汽车尾气中的和转化为和某课题组进行了以下探究,结果如下:
编号
催化积剂的比表面积
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
根据表格和图像分析得出的结论,下列说法正确的是
A.表中
B.该反应的
C.由实验Ⅰ、Ⅱ可得,其他条件不变,催化剂的比表面积越大,汽车尾气平衡转化率越高
D.表中第Ⅲ组实验达到平衡时的转化率为结果保留一位小数
25.(24-25高二上·云南宣威第三中学·期中)数形结合是研究化学反应速率及化学平衡的重要数学手段,从如图所示图像得出的结论正确的是
A.图甲: B.图乙:时刻改变的条件可能是加入催化剂或压缩体积加压
C.图丙: D.图丁:
26.(24-25高二上·云南玉玉溪师范学院附属中学·期中)已知反应:。在一定压强下,按向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数()与温度(T)、ω的关系,图乙表示反应的平衡常数K与温度T的关系。则下列说法正确的是
A.图甲中ω1>1
B.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强将不变
C.温度T1、ω2=2,Cl2的转化率约为33.3%
D.图乙中,线B表示逆反应的平衡常数
27.(24-25高二上·云南玉溪师范学院附属中学·期中)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3):,在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量CH3OH和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图实线所示(图中虚线表示相同条件下CO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不合理的是
A.适当增大压强可增大甲醇的平衡转化率
B.c点反应速率
C.反应速率,平衡常数
D.生产时反应温度控制在80~85℃为宜
28.(24-25高二上·云南宣威第三中学·期中)在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化为SO3:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ∆H=-196.6 kJ/mol。下表列出了恒容刚性容器中,在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
500
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
A.在到达平衡时充入He增大压强,不能增大SO2转化率
B.为了增大SO2的转化率,可以增大SO2与O2的投料比
C.理论上,应该选择的条件是450℃,10 MPa
D.在实际生产中,选定的温度为400~500℃,主要原因是考虑催化剂的活性最佳
29.(24-25高二上·云南文山州富宁上海新纪元实验学校等云贵八校·期中)具有难挥发性的二硫化钽(TaS2)可采用如图装置提纯。将不纯的TaS2粉末装入石英管一端,抽真空后引入适量碘并封管,置于加热炉中,发生反应的化学方程式如下:。下列说法错误的是
A.该反应的
B.不纯的TaS2粉末应放在高温区,提纯后的TaS2在低温区生成
C.高温区和低温区的相等
D.高温区和低温区都存在非极性键的断裂和形成
30.(24-25高二下·云南宣威第三中学·期中)二甲醚()催化制备乙醇主要涉及以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在固定CO、、的原料比及体系压强不变的条件下,仅考虑发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时部分物质的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应任何条件下都能自发进行
B.测得X点的物质的量分数是10%,则X点反应Ⅱ有:
C.图中物质A可以是CO或
D.其他条件不变,选用对反应Ⅱ催化性能更好的催化剂能提高平衡混合物中乙醇含量
地 城
考向04
电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性
31.(24-25高二上·云南玉溪师范学院附属中学·期中)已知25℃时二元酸H2A的Ka1= 1.3×10-7 ,Ka2=7. 1×10-15 。下列说法正确的是
A.pH=1的H2A溶液中,水电离的氢离子浓度为0. 1mol·L-1
B.向0. 1mol·L-1 的H2A溶液中通入HCl 气体(忽略溶液体积的变化)至 pH=3,则H2A的电离度为 0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH= 11 ,则 c(A2-)>c(HA-)
D.取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸馏水稀释至 100mL,则该溶液 pH=a+1
32.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)室温下,某兴趣小组通过如下实验制备少量NaHCO3并探究其性质。
实验1:测得100mL14mol/L氨水的pH约为12;
实验2:向上述氨水中加入NaCl粉末至饱和,通入足量CO2后析出晶体;
实验3:将所得混合物静置后过滤、洗涤、干燥,得到NaHCO3;
实验4:配制的NaHCO3溶液。
下列说法正确的是
A.由实验1推测约为7×10-26
B.由实验2推测溶解度:NaHCO3>NaCl
C.实验3所得滤液中:(
D.实验4中需称量8.4gNaHCO3
33.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)常温下,下列事实能说明醋酸是弱酸的是
①醋酸不易腐蚀衣服
②0.1mol/L的CH3COONa溶液的pH约为9
③进行中和滴定时,H2SO4溶液比等体积等物质的量浓度的CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液多
④0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH约为3
⑤相同体积的pH均等于4的盐酸和CH3COOH溶液,用同一物质的量浓度的NaOH溶液中和,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液多
⑥镁粉与一定量稀硫酸反应时,如果向其中加入少量醋酸钠,可以降低反应速率,但不改变产生气体的总量
A.①②⑤⑥ B.③④⑤⑥ C.②④⑤⑥ D.①④⑤⑥
34.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断不正确的是
酸
电离常数
A.三种酸的酸性强弱关系:
B.相同物质的量浓度的盐溶液、、中,水解程度最大
C.相同物质的量浓度的盐溶液、、,值依次减小
D.反应能够发生
35.(24-25高二下·云南煤炭第一中学、临沧中学·期中)室温下,用溶液分别滴定的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A.Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线
B.滴定过程中,两溶液pH均为7时,盐酸消耗的NaOH体积大于醋酸
C.滴定醋酸过程中,当加入NaOH体积为10mL时,
D.两滴定实验均可以用酚酞做指示剂
36.(24-25高二下·云南煤炭第一中学、临沧中学·期中)时,将浓度均为、体积分别为和的溶液与溶液按不同体积比混合,保持 溶液体积有简单叠加、与混合液的的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.的值与的值相等
B.、两点,值相等
C.点过程中,存在
D.点,
37.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)常温下,用0.1mol/LNaOH溶液滴定20mL0.1mol/LCH3COOH溶液的滴定曲线如图所示(忽略混合溶液体积的变化)。下列说法错误的是
A.①点对应的溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.②点对应的溶液中,溶质为CH3COOH、CH3COONa
C.③点对应的溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L
D.①、②、③三点对应的溶液中,水的电离程度最大的是③
38.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.c(ClO-)=0.1mol/L的溶液:Mg2+、Fe2+、、Cl-
B.=0.1mol/L的溶液中:K+、Fe2+、CH3COO-、
C.的溶液中:Cl-、Na+、、
D.由水电离产生的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中:、Al3+、、
39.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)常温下,向溶液中逐滴加入的溶液,滴入溶液的体积与溶液的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.点的,可以证明为弱酸
B.反应过程中的值不断增大
C.点时,
D.点时,
40.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)时水的电离达到平衡: ,下列叙述不正确的是
A.向水中滴入少量溶液,平衡逆向移动
B.向水中加入少量碳酸钠溶液,减小
C.将水加热,增大,减小,溶液呈酸性
D.在蒸馏水中滴加稀(忽略温度的改变),不变,增大
地 城
考向05
盐类水解 离子浓度大小的比较
41.(24-25高二下·云南昆明第十二中学教育集团·期中)化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列说法错误的是
A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果,其作用是吸收水果释放出的乙烯
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C.汽车尾气净化器常使用贵金属为催化剂,但不能提高有害气体的平衡转化率
D.钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀,镀层破损后,钢管反而会加速腐蚀
42.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)化学与生活生产密切相关,下列事实与盐类水解无关的是
A.泡过草木灰的溶液来去除油污
B.氯化铵溶液除去金属铜表面铜锈
C.“管道通”中含有铝粉和苛性钠,用于疏通下水道
D.将溶液加热蒸干,最后焙烧固体得到
43.(24-25高二下·云南昆明第十二中学教育集团·期中)根据下列实验操作和现象得出的结论错误的是
实验操作
现象
结论
A
向装有FeS固体的装置中滴加稀盐酸
有臭鸡蛋气味的气体产生
非金属性:Cl<S
B
向两份等浓度、等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的溶液和溶液
前者产生气泡较快
催化效率:
C
向溶液中加入等体积、等浓度的溶液
有白色沉淀生成
结合的能力:
D
在绝热恒容容器中发生某储氢反应:,测容器内温度
温度先升高,然后不变
温度不变时,反应一定处于平衡状态
A.A B.B C.C D.D
44.(24-25高二下·云南昆明第十二中学教育集团·期中)下列表述中,正确的是
A.碳酸钠溶液呈碱性的原因:
B.溶液中滴加足量氢氧化钠溶液:
C.L醋酸溶液的
D.钢铁发生电化学腐蚀的负极反应:
45.(24-25高二下·云南保山·期中)已知:,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.上述反应每消耗转移电子数为1.2NA
B.溶液中,含数为NA
C.标准状况下,含有的分子数为NA
D.分子易作为配体与形成含有σ键数为16NA
46.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)电极电位滴定法是一种测定物质浓度的方法,滴定过程中指示电极电位发生变化,滴定终点时,被测离子浓度发生突跃,指示电极电位也发生突跃。常温下,用盐酸滴定某溶液中亚磷酸钠的含量,如图所示是滴定过程中的电位曲线与pH曲线。已知:亚磷酸(H3PO3)的分级电离常数:Ka1=10-1.4,Ka2=10-6.7。下列说法正确的是
A.Na2HPO3属于酸式盐,其溶液显碱性;NaH2PO3属酸式盐,其溶液显酸性
B.a点对应的溶液中溶质为NaH2PO3、NaCl,存在关系:c(H+)+c(H3PO3)=c(OH-)+c()
C.b点对应的溶液中存在:c(H+)=c()+2c()
D.该滴定过程中需要选用两种指示剂
47.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,1molCHCl3的体积为22.4L
B.0.1mol/L的Na2CO3溶液中,)
C.常温下,1LpH=4的CH3COOH溶液中含有H+的数目小于10-4NA
D.叠氮化铵可发生反应:NH4N3=2N2↑+2H2↑,收集标准状况下44.8LH2,理论上转移电子的数目为4NA
48.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县寻甸回族彝族自治县民族中学·期中)下列叙述正确的是
A.将纯水加热到100℃,水的电离程度增大,c(H+)=1×10-6mol·L-1,pH=6,此时纯水呈酸性
B.25℃时,在pH=4的盐酸和NH4Cl溶液中,由水电离出的H+浓度相等
C.25℃时,=1的溶液中:Na+、Fe3+、Cl-、可以大量共存
D.向Na2S溶液中加入少量的Na2S固体,S2-的水解程度减小
49.(24-25高二上·云南昆明第三中学·期中)下列关于各图像的解释或结论正确的是
A.由甲可知:热化学方程式是H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1
B.由乙可知:对于恒温恒容条件下的反应2NO2(g) N2O4(g),A点为平衡状态
C.由丙可知:相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,b点溶液的导电性比c点溶液的导电性弱
D.由丁可知:同温度、同物质的量浓度的NaA溶液与NaB溶液相比,其pH前者小于后者
50.(24-25高二下·云南保山·期中)常温下,向的溶液中缓慢加入溶液,溶液、温度随的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.常温下,的平衡常数为
B.点时,
C.点时,
D.点点过程中,由水电离出的逐渐增大
地 城
考向06
沉淀溶解平衡及其应用
51.(21-22高二下·云南红河州·期末)已知25℃时,几种物质的平衡常数如下表所示:
物质
平衡常数
下列说法错误的是
A.溶液显酸性
B.溶液中:
C.溶液中:
D.将的澄清石灰水和的溶液等体积混合(忽略体积变化),所得溶液中
52.(24-25高二下·云南昭通一中教研联盟·期中)下列实验的方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验目的
实验方案设计
实验现象和结论
A
检验某固体试样中是否存在二价铁
取少量固体试样溶于盐酸,过滤,向滤液中加入KMnO4溶液
高锰酸钾溶液紫色褪去,说明该固体试样中存在二价铁
B
探究水解过程的热效应
将25℃0.1mol/LNa2SO3溶液加热到40℃,用传感器监测溶液pH变化
溶液的pH逐渐减小,说明水解过程放热
C
SO2具有漂白性
将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液
溶液红色褪去,说明SO2具有漂白性
D
比较AgCl和AgBr的Ksp大小
分别向等体积AgCl和AgBr饱和溶液中加入足量同浓度的AgNO3溶液,比较产生沉淀的物质的量
产生沉淀的物质的量AgCl>AgBr得出结论Ksp(AgCl)> Ksp(AgBr)
A.A B.B C.C D.D
53.(24-25高二下·云南昭通一中教研联盟·期中)下列实验操作、现象和结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中滴加少量氯水,再滴加KSCN溶液
溶液变红色
原溶液中含有
B
向溶有的溶液中加入溶液
有白色沉淀生成
不能说明在酸性条件下具有强氧化性
C
向两支
溶液中分别加入、溶液
加入溶液的试管颜色变为无色速度更快
反应物浓度越大,反应速率越快
D
向NaCl、NaI混合溶液中滴入少量溶液
有黄色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
54.(24-25高二下·云南玉溪第一中学·期中)下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A.金属锂在中加热
B.能证明亚硫酸酸性强于次氯酸的离子方程式:
C.含氟牙膏防治龋齿:
D.用石灰乳除去工业尾气中的:
55.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、与的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.曲线②代表的沉淀溶解曲线
B.加适量固体可使溶液由点变到点
C.该温度下
D.的平衡常数
56.(23-24高二下·云南迪庆州香格里拉藏文中学·期中)根据下列实验事实能得出相应结论的是
选项
实验事实
结论
A
常温下,分别向等体积的盐酸和硫酸中
加入大小相同的铝片,前者反应速率更快
电离程度:盐酸>硫酸
B
常温下,向溶液中滴加酸性
溶液,紫色消失
氧化性:
C
常温下,分别向浓度均为的和
溶液中通入气体至饱和,仅后者生成沉淀
溶度积常数:
D
在和时,测得
溶液的pH分别是9.66和9.37
水解常数:
A.A B.B C.C D.D
57.(23-24高二下·云南迪庆州香格里拉藏文中学·期中)铬酸钡常用于制颜料、玻璃和陶瓷等。已知:常温下,。相关溶度积曲线如图所示。下列推断正确的是
A.升温可使c点迁移到b点 B.b点溶度积大于c点
C. D.蒸发d点溶液可迁移到b点
58.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)根据下列实验操作和现象能得出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将质量分数为70%的浓硫酸与Na2SO3混合,生成的气体通入品红溶液中,溶液褪色
浓硫酸有氧化性
B
将铁锈溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液,紫色褪去
铁锈中含有二价铁
C
用pH计分别测0.1mol/LNaClO溶液和0.1mol/LCH3COONa溶液的pH,前者pH大
D
向3mL浓度分别为0.1mol/LNaCl和0.01mol/LNaI的混合溶液中滴加几滴0.1mol/LAgNO3溶液,出现黄色沉淀
A.A B.B C.C D.D
59.(23-24高二下·云南保山智源高级中学·期中)下列关于实验现象的解释或结论正确的是
实验操作
现象
解释或结论
A
在烧瓶中加入木炭颗粒与浓硝酸,然后加热
烧瓶中有红棕色气体产生
木炭具有还原性,能还原
B
室温下,向含有和的溶液中滴入几滴溶液
先产生黄色沉淀
室温下固体在水中的溶解性:
C
将硫酸与混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液
溶液变浑浊
酸性:碳酸苯酚
D
将25℃0.1mol·L-1Na2SO3溶液加热到40℃,用传感器监测溶液pH变化
溶液的pH逐渐减小
温度升高,水解平衡正向移动
A.A B.B C.C D.D
60.(23-24高二下·云南智源高级中学·期中)已知298K时,,,其沉淀溶解平衡曲线如图所示(图中表示或),下列说法正确的是
A.M点对应的溶液中,
B.表示时,加水,Q点最终将移向N点
C.表示时,P点会有(s)析出
D.的平衡常数K=8100
地 城
考向07
反应热 化学反应速率与化学平衡的综合考查(非选择题)
61.(24-25高二下·云南玉溪第一中学·期中)丙烯是一种重要的化工原料,工业上常用丙烷无氧脱氢制备丙烯:。
(1)已知几种共价键键能如下表所示:
共价键
键能
a
b
c
d
。
(2)一定温度下,向5L恒容密闭容器中充入发生反应,测得平衡时气体压强是开始时的1.75倍。
①下列能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A.分解速率与生成速率相等
B.保持不变
C.
D.混合气的平均摩尔质量保持不变
②C3H8的平衡转化率为 。
(3)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n(氩气)/n(丙烷)越大,丙烷的平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)
(4)总压强分别为P1、P2时,上述反应在不同温度下达到平衡,测得丙烷和丙烯的物质的量分数分别如图所示:压强:P1 P2(填“>”或“<”)。
在压强P1条件下,起始时充入一定量丙烷发生反应,计算Q点对应温度下该反应的压强平衡常数 (用P1表示)。(用各气体的平衡分压代替其物质的量浓度计算,可表示压强平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
(5)已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R、A为常数)。丙烷分解制氢反应在某条件下的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,其活化能为 (用、、、表示)。
62.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县寻甸回族彝族自治县民族中学·期中)研究化学反应中的能量变化可以为提高工业生产效率提供指导性的理论依据。请结合所学化学反应原理相关知识回答下列问题:
(1)计算化学反应中的能量变化有多种途径。
①通过化学键的键能计算。已知:
化学键
H-H
Cl-Cl
H-Cl
键能(kJ/mol)
436
247
434
计算可得:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= kJ/mol。
②通过盖斯定律计算。已知:
2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) ΔH=-414kJ/mol
2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔH=-511kJ/mol。
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式: 。
(2)某温度下,在一个2L的恒容容器中,通入X(g)和Y(g),发生可逆反应生成Z(g),三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
①该反应的化学方程式为 。
②反应1min时,该容器中含有Z(g)的物质的量n(Z) (填“>”、“<”或“=”)0.1mol。
③反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为 ,1min时,正反应速率 (填“>”“<”或“=”)逆反应速率,X(g)的平衡转化率为 。
④容器内2min之前在变化而2min之后不再变化的量是 (填序号)。
A.气体密度 B.压强 C.化学反应速率 D.气体平均相对分子质量
63.(24-25高二上·云南昆明第三中学·期中)我国提出努力争取在2060年前实现碳中和,碳中和的关键是CO2的转化、回收和重整。
I.以CO2和NH3为原料合成尿素:。
(1)该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
(2)如图是合成尿素的历程及能量变化,TS表示过渡态。
图中的HOOCNH2是 (填“中间产物”或“催化剂”),其中历程第2步(TS2)的化学方程式为: 。
II.CO2转化为甲醇。
(3)用CO2来生产燃料甲醇的某些化学键的键能数据如下表:
化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
C=O
H-O
键能/kJ·mol-1
348
413
436
358
750
463
则 。
(4)在恒温恒容下,反应达平衡状态的标志是 (填序号)。
a.
b.容器内混合气体平均相对分子质量不变
c.平衡常数K保持不变
d.容器内气体的密度保持不变
(5)一定温度下,欲提高甲醇的产率,可采取的措施有 (任写一条)。
(6)天然气还原法。发生的反应为。
一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,测得平衡时CO的体积分数与平衡时CO2和CH4物质的量比值x[]的关系如图甲所示。
①若c点对应的压强为p,则该温度下的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数,写出计算式即可)。
②催化剂在温度不同时对转化率的影响如图乙所示,判断M点 (填“已”或“未”)到达平衡,理由是 。
64.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)2023年杭州亚运会主火炬创新使用“零碳甲醇”作为燃料,在全球大型体育赛事上首次实现了废碳的再生利用。“零碳甲醇”是符合“碳中和”的绿色能源。回答下列问题。
(1)工业上主要利用反应“”合成甲醇。已知在一定条件下该反应的,(a>0,b>0),假设该反应的焓变和熵变不随温度的变化而变化,则该反应能够自发进行,适宜温度T的取值范围为T< K(用含a、b的代数式表示);一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时,下列一定能提高甲醇平衡产率的措施是 (填选项字母)。
A.增大压强 B.升高温度 C.选择合适的催化剂 D.增加催化剂的量
(2)CO2合成甲醇的工艺主要分为两类,反应原理如下。一类称为直接法(如反应I所示):CO2直接加H2合成甲醇;另一类称为间接法:先通过CO2和H2的逆水煤气反应合成CO,再用CO和H2合成甲醇。
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
①若利用间接法合成甲醇,反应的决速步骤为逆水煤气反应。下列示意图中能体现上述反应体系能量变化的是 (填选项字母)。
A. B. C. D.
②反应Ⅱ的速率,其中和分别为正、逆反应速率常数,升高温度时的值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③寻找催化效率高、选择性高的催化剂是推动该反应投入实际生产的一个重要研究方向。在某催化剂的作用下,反应Ⅲ的反应历程如图所示(图中的数据表示的仅为微粒的数目关系以及各个阶段微粒的相对总能量,*表示吸附在催化剂上)。
已知V中有一组吸附在催化剂表面的物质,则V可表示的微粒为 。
④工业生产中测定体系的压强具有实际意义。一定温度下,用CO2直接合成甲醇,以Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维为催化剂,控制压强恒为50bar(1bar=100kPa),通入体积分数组成为a%CO2、3a%H2的进料气(含杂质的混合气体)发生反应I,其中的杂质气体不反应,反应达到化学平衡状态时二氧化碳的转化率为90%,此时p(H2)= bar,反应I的平衡常数 (Kp为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,用含a的代数式表示)。
65.(24-25高二上·云南部分学校·期中)燃煤产生的烟气中含有较多的如何综合利用该气体一直是科研单位研究的热点。
(1)已知:
则 (用含、的代数式表示), (用含、的代数式表示)。
(2)甲醇是一种绿色燃料,甲醇的工业合成方法较多。在10L恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol 混合原料气,仅发生反应 ,5min后,该反应达到平衡,测得平衡时混合物中的体积分数与压强、温度的关系如图所示。
① (填“低温”“高温”或“任意温度”)条件有利于该反应自发进行。
②该反应的反应物的总能量 (填“<”或“>”生成物的总能量。
③混合气体中氢元素的质量分数a (填“<”“>”或“=”)b。
④T℃时,该反应在b点时的平衡常数K= 。
(3)在催化剂作用下,和可以直接转化为乙酸: ,在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。当温度在250℃~300℃时,乙酸的生成速率减慢的可能原因是 。
66.(24-25高二下·云南玉溪师范学院附属中学·期中)尿素[CO(NH2)2]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
Ⅰ.早期可用氨气和二氧化碳合成尿素,其主要发生反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g) ΔH=-87kJ/mol。试回答下列问题:
(1)该反应在 (填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下可自发进行。
(2)有利于提高该反应平衡转化率的条件为___________(填序号)。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
(3)在恒温、恒容条件下,下列说法可以证明该反应已达到平衡状态的是 (填序号)。
a.断裂2molC=O键时形成2molH-O键 b.容器内气体压强不再改变
c.n(NH3):n(CO2)=2:1 d.CO2的物质的量分数不再改变
(4)将2molNH3和lmolCO2充入1L密闭容器中发生上述反应,下图是不同条件下CO(NH2)2的体积分数与压强、温度的关系(不考虑催化剂活性变化):
①代表CO(NH2)2的体积分数与温度关系的曲线是 (填“a”或"“b”),判断理由是 。
②520K下该反应的平衡常数K= 。
③实验测得该反应:v正=k正c2(NH3)c(CO2),v逆=k逆c[CO(NH2)2]c(H2O),k正、k逆为速率常数。若改变温度为T,测得平衡时k正=,则T 520K(填“大于”或“小于”)。
Ⅱ.近年研究发现,电催化CO2和含氮物质(等)在常温常压下可以合成尿素,其电解原理如图所示。
(5)电极a的电极反应式为 。
67.(24-25高二下·云南昭通一中教研联盟·期中)“碳达峰”“碳中和”是我国新能源战略的重要组成部分,也是我国向世界的庄严承诺。
I.催化重整可以直接反应消耗,反应为。
已知25℃,101kPa时,、CO和的燃烧热如下表:
可燃物
CO
(1)该催化重整反应的 ,该反应可以在 (“低温”“高温”或“任何温度”)自发反应。
Ⅱ.一定条件下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入和发生反应生成甲醇:。每次反应10分钟,测得的转化率随温度的变化关系如图所示。
(2)为提高平衡产率,理论上应采用的条件是 (填序号)。
a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压
(3)能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
A.
B.甲醇的质量不再发生变化
C.混合气体的密度不再发生变化
D.单位时间内,有生成的同时又有断裂
(4)已知A点为平衡状态,此时体系压强为p,求260℃时该反应的平衡常数 (用平衡气体分压代替平衡浓度计算,气体分压),210℃~240℃时,的转化率随温度升高逐渐增大的原因是 。
Ⅲ.利用电催化可将同时转化为多种有机燃料,其原理如图所示。
(5)铜电极上产生的电极反应式为 。
68.(24-25高二下·云南昆明第十二中学教育集团·期中)尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
I.二十世纪初,工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素,在合成塔中存在如下转化
(1)液相中,合成尿素的热化学方程式为 。
(2)在1L恒容密闭容器中,一定条件下发生反应,下列关于该反应表述错误的是_______。
A.低温更有利于该反应的自发进行
B.增大浓度,可提高的转化率
C.充入He,压强增大,反应速率加快,平衡向正反应方向移动
D.当混合气体的平均相对分子质量不变时反应一定达到平衡状态
(3)将和充入1L密闭容器中发生反应 ,下图是不同条件下的体积分数与压强、温度的关系[不考虑催化剂活性变化]:
①代表的体积分数与温度关系的曲线是 (填“a”或“b”),判断理由是 。
②下该反应的平衡常数 。
Ⅱ.
(4)近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。
①电极b是电解池的 极。
②电解过程中生成尿素的电极反应式是 。
69.(24-25高二下·云南昆明第十二中学教育集团·期中)钒触媒常用作转化为的催化剂。一种从废钒触媒(含、等)中回收的工艺如下图:
已知:①易溶于硫酸;
②为两性氧化物,溶于酸生成,在高温下易被还原;
③“滤饼”的主要成分为。
回答下列问题:
(1)浸取时,为了提高废钒的浸出率,可以采取的措施: 、 (写出2条)
(2)“浸取”步骤,参与反应的化学方程式为 。
(3)“碱溶”步骤,加入的量不宜过多,原因是 。
(4)“沉钒”步骤,加生成沉淀。该步骤需要加入过量的,请从平衡的角度解释原因 。
(5)该工艺中反应中的沉矾率是回收钒的关键,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(加入质量与料液中的质量比)和温度。根据如图建议最合适的氯化铵系数和温度:氯化铵系数为 ,温度为 。
(6)“煅烧”步骤需要通入一定量的空气,原因是 。
70.(24-25高二下·云南保山·期中)良好生态环境是实现中华民族永续发展的内在要求,是增进民生福祉的优先领域,是建设美丽中国的重要基础。燃油汽车的尾气处理是汽车行业研究的重点之一。汽车尾气的处理: ,该反应的反应历程及反应物和生成物的相对能量如图所示:
(1)要提高汽车尾气处理的速率,关键在于提高反应 的速率(填序号), ,该反应在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)已知该反应的为速率常数,只与温度有关。达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数 (填“>”“<”或“=”)增大的倍数。
(3)刚性容器中,进料比按进行投料,的平衡转化率与温度、起始投料比的关系如下图所示,则、、的大小关系为 ,一定温度一定压强下投料比等于 时生成物的体积分数最大。
(4)某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比以一定的流速分别通过两种催化剂(和)进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如下图所示:
①催化剂Cat-2条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因是 。
②时,平衡脱氮率为,压强恒为,则 (为以分压表示的平衡常数,用含的代数式表示)。
地 城
考向08
水溶液的离子反应与平衡的综合考查(非选择题)
71.(24-25高二下·云南丽江中学等学校·期末)Ⅰ.常温下,几种酸或碱的电离常数如表所示。
酸或碱
甲胺
或
、
回答下列问题:
(1)常温下,的溶液中,约为 。
(2)甲胺是一元弱碱,在水中电离方程式为 ,乙胺的第二步电离方程式为 。
(3)在溶液中通入少量离子方程式为 。
Ⅱ.滴定法是重要的化学定量分析方法。溶液常用做氧化还原反应滴定的标准液,由于的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中某些少量还原性物质还原,因此配制完溶液后常用溶液测定其浓度。
(4)若准确称取草酸晶体,相对分子质量为溶于水配成水溶液,在配制过程中除烧杯和容量瓶外,还需用到的玻璃仪器有 。配制完成后取置于锥形瓶中,用高锰酸钾溶液滴定至终点,此时记录消耗高锰酸钾溶液的体积。实验中用 填“酸”或“碱”式滴定管盛装酸性溶液,到达滴定终点的现象是 ;上图表示用滴定管到达滴定终点时液面的位置,若与刻度间相差处的刻度为,滴定管中液面读数应为 ;若多次平行滴定测得需要消耗溶液的平均体积为,计算 。
(5)以下操作可能造成标定高锰酸钾溶液浓度偏高的是 。
A.滴定时控制速度过快,到达终点后多滴加入数滴溶液
B.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度读数,其它操作均正确
C.盛装草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用草酸溶液润洗
D.滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
E.滴定过程中少量草酸溶液洒到锥形瓶外
72.(23-24高二下·云南玉溪师范学院附属中学·期中)电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡是水溶液中离子反应的三大重要平衡。
部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HClO
电离平衡常数(25℃)
按要求回答下列问题:
(1)同浓度的、、、、、结合的能力由强到弱的顺序为 。
(2)运用上述电离常数及物质的特性写出下列反应的离子方程式
①溶液中通入过量 。
②少量通入NaClO溶液中 。
(3)要使溶液中增大,可以采取的措施是 (填标号)。
①加少量烧碱 ②通入少量气体 ③加入少量 ④加水
(4)取等体积的的溶液和的溶液,分别加水稀释到pH均等于5,所需水的体积分别为、,则 (填“>”“<”或“=”)。
(5)已知几种金属离子以氢氧化物形式开始沉淀时溶液的pH如下表所示:
离子
7.6
5.2
10.4
当向含有相同浓度的、、的溶液中滴加氢氧化钠溶液时, (填离子符号)先沉淀。已知,要使溶液中的沉淀较为完全(使铜离子的浓度降至原来的千分之一),则常温下应向溶液中加以氢氧化钠溶液使溶液的 。
73.(24-25高二上·云南罗平县多校·期中)已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如下表所示,回答下列问题:
化学式
HClO
电离平衡常数
;
(1)物质的量浓度均为的下列四种溶液,pH由大到小排列的顺序是 。
a. b. c.NaClO d.
(2)可以证明醋酸是弱酸的事实是 (填序号,下同)。
a.醋酸和水能以任意比例混溶
b.在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子
c.醋酸与溶液反应放出气体
d.的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
e.等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应,醋酸消耗的氢氧化钠更多
(3)25℃时,将的溶液与的NaOH溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,则溶液中 (填写“>”“=”或“<”)。
(4)已知亚磷酸()为二元弱酸,其溶液中含磷粒子的物质的量分数与pH的关系如图所示:
下列说法正确的是 。
A.的
B.溶液显碱性
C.向溶液中逐滴加入NaOH溶液至,发生反应:
(5)常温下几种离子开始沉淀时的pH如下表所示:
离子
pH
7.6
4.4
10.4
①向含相同浓度、、的溶液中滴加氢氧化钠溶液, (填离子符号)最先沉淀, (填“>”“<”或“=”)。
②25℃时,若要使硫酸铜溶液中的沉淀较为完全[使降至原来的千分之一],则应向溶液中加入氢氧化钠溶液,使溶液的pH为 {已知}
74.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)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
75.(24-25高二上·云南西双版纳傣族第二中学西双版纳傣族民族中学·期中)油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢,需要将其回收处理并加以利用。
I.高温热分解法: ΔH=+170 kJ·mol-1。
(1)其他条件不变的情况下,增大压强,正反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”,(1)(2)(3)要求相同),逆反应速率 ,H2S的平衡转化率会 。
(2)升高温度,该反应的化学平衡常数 。
(3)工业上,通常在等温、等压条件下将H2S与Ar的混合气体通入反应器,发生H2S热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,H2S的平衡转化率会 。
II.克劳斯法:
已知:: ΔH1=-1036 kJ·mol-1
ΔH2=+94 kJ·mol-1
(4)用克劳斯法处理H2S,若生成1 mol S2(g),放出热量 kJ。
(5)用克劳斯法处理H2S时,研究人员对反应条件对S2产率的影响进行了如下研究。
①其他条件相同时,相同时间内,S2产率随温度的变化如图甲所示。由图可见,200℃之前,随着温度升高,S2产率逐渐增大的原因是 ;200℃之后,S2产率又逐渐减小的原因是 。
②其他条件相同时,相同时间内,S2产率随值的变化如图乙所示。值过高不利于提高S2产率,可能的原因是 。
76.(24-25高二上·云南玉溪师范学院附属中学·期中)SiHCl3是制备半导体材料硅的重要原料,可由不同途径制备。
(1)由SiCl4制备SiHCl3:SiCl4(g)+H2(g)=SiHCl3(g)+HCl(g) △H1=+74.2kJ‧mol−1 (298K)
已知:SiHCl3(g)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) △H2=+219.3kJ‧mol−1 (298K)
298K时,SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) △H= kJ‧mol−1 。升高温度有利于制备硅的原因是 。
(2)将SiCl4氢化为SiHCl3的热化学方程式为:3SiCl4+2H2(g)+Si(s)⇌4SiHCl3(g) △H2<0
①在相同条件,相同时间t时,不同温度下该反应中SiCl4转化率如图所示。下列叙述正确的是 (填序号)。
a.相同时间t内,A点的平均反应速率大于B点
b.相同时间t时,B点:v正> v逆
c.相同时间t时,v正:C点大于A点
d.工业生产中采用了适宜温度:480~520°C
②773K的2L密闭容器中,经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与3molSiCl4和4molH2气体反应,SiCl4转化率随时间的变化如图所示。0~50min,经方式 处理后的反应速率最快,在此期间,经方式丙处理后的平均反应速率v(SiHCl3)= mol‧L−1•min−1。当反应达平衡时,H2的浓度为 mol‧L−1,平衡常数K的计算式为 。
77.(24-25高二上·云南曲靖宣威第六中学·期中)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。请回答下列问题。
(1)在恒容密闭容器内,时仅发生反应,体系中开始仅含有和,随时间的变化如下表所示:
时间/s
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
①时,生成的物质的量为 ,在第时,的转化率为 。
②下列能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
a.每消耗,生成的
b.各物质组分的物质的量浓度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.容器内密度保持不变
e.
f. 容器内气体颜色不变
(2)在一定温度下,密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图:
①比较时刻,正、逆反应速率大小: (填“>”“=”或“<”)。
②若,计算反应开始至时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为 。
(3)甲烷(CH4)-空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池,其工作原理如图:
①图中左侧电极为电源 极,该电极的电极反应式为 。
②当电池消耗甲烷1.6g时,消耗的O2的体积为 L(标准状况下)。
78.(24-25高二上·云南曲靖宣威第六中学·期中)、、丙烯(CH3CH=CH2)等都是重要的化工原料。
(1)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中的含量,有效地开发利用,工业上可以用来生产甲醇燃料。在体积为2L的密闭容器中,充入1mol和3mol,一定条件下发生反应:。经测得和的物质的量随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,的平均反应速率 。
②达到平衡时,的浓度为 。
③达到平衡时,的体积分数为 。
(2)工业上也可以用和为原料制备,反应方程式为:,在一体积固定的密闭容器中投入一定量的和进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_______。
A.反应中与的物质的量之比为1:1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1mol,同时生成1mol
D.的质量分数在混合气体中保持不变
(3)丙烷无氧条件下催化脱氢制丙烯,其原理为,反应历程如图所示。
该脱氢过程为 (填“放热反应”或“吸热反应”)。
(4)某丙烯燃料电池工作原理如图所示,电解质溶液为NaOH溶液。
①电极a的电极反应式为 。
②当外电路中转移3 mol电子时,理论上电解质溶液中减少的OH-的物质的量为 mol。
79.(24-25高二上·云南曲靖宣威第六中学·期中)一定条件下,CO与水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式为。回答下列问题:
(1)已知1molC完全转化成水煤气(CO、H2混合物)时吸收热量131.5kJ,则1molC与CO2反应生成CO的焓变是△H=
(2)上述反应达到平衡的标志是_______(填字母)。
A.容器内压强不随时间变化
B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C.容器内CO、H2O的浓度之比为1∶1
D.单位时间消耗0.1molCO同时生成0.1molH2O
(3)研究表明:上述反应平衡常数随温度变化如下表所示:
温度/
400
500
800
平衡常数K
15
9
5
若反应为500℃,起始时CO和H2O的浓度均为0.02mol/L,则达到平衡时,CO的平衡转化率为
(4)在条件下,将0.1molCO与0.12molH2O(g) 混合气体充入1L密闭容器发生反应,反应过程中CO2的物质的量浓度随时间的变化如图所示:
①在内,以CO表示的平均反应速率为 。
②T℃时该反应的平衡常数Kp= (压强代替浓度,分压=总压×物质的量分数)。
(5)“绿色办奥”是北京冬奥会四大办奥理念之首,在“双碳”目标驱动下,全球首次服务体育赛事的大批量氢燃料客车在北京冬奥会上闪亮登场。工作原理如图所示:
①负极发生的电极反应式为 。
②当有16g气体被还原时,回路中转移的电子数为 。
80.(24-25高二上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)为保护环境,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。回答下列问题:
(1)用活性炭还原法可将氮氧化物转化为无毒气体,有关反应为,向恒容密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO,20min达到平衡,保持温度和容器体积不变再充入NO和,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应 (填“>”“<”或“=”)。
(2)将一定量气体充入压强为100kPa的恒压容器中,发生反应 ,测得平衡常数(用各物质的平衡分压代替平衡浓度计算)随温度的变化如图所示。
① 0(填“>”“=”或“<”)。
②向体积相等的丙、丁两个密闭容器中分别加入等量的,发生反应并达到平衡。保持丙容器恒容、丁容器恒压,将两体系的温度均从295K升至315K,则 (填“丙”或“丁”)容器中的平衡移动程度更大,原因是 。
(3)氮氧化物排放到空气中会造成空气污染。2021年我国科研人员以二硫化钼()作为电极催化剂,研发出一种电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示(双极膜可将水解离为和,并实现其定向通过),在该电池工作过程中,电极上发生的电极反应式为 ,若有4.48LNO(标准状况下)参加反应,电极质量增加 g。
(4)若烟气中,用催化还原法可以消除污染,发生的脱氮反应为 。在不同温度下分别使用催化剂Mn和Cr时,一定时间内的脱氮率如图所示,由此可知工业上使用的最佳催化剂和相应最佳温度分别为 ;使用Mn作催化剂时,脱氮率a~b段呈现图示变化的原因可能是 。
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压轴80题
八大高频考向概览
考向01 化学反应的热效应
考向02 化学反应速率
考向03 化学平衡 化学反应的方向与调控
考向04 电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性
考向05 盐类水解 离子浓度大小的比较
考向06 沉淀溶解平衡及其应用
考向07 反应热 化学反应速率与化学平衡的综合考查(非选择题)
考向08 水溶液的离子反应与平衡的综合考查(非选择题)
地 城
考向01
化学反应的热效应
1.(24-25高二上·云南昭通一中教研联盟·期中)氮氧化物是造成光化学污染的罪魁祸首,用一氧化碳还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染,如反应:。
已知:.碳的燃烧热为
ii.
iii.
则_______。
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】已知①;
②;
③;
根据盖斯定律可知,①×2-②-③得到,则2×--=;
故选A。
2.(24-25高二上·云南昭通一中教研联盟·期中)反应分两步进行:①,②反应过程能量变化曲线如图所示、表示活化能)。下列说法正确的是
A.三种化合物的稳定性: B.反应的
C.的反应为放热反应 D.加入催化剂能改变反应的焓变
【答案】C
【详解】A.物质所具有的能量越低,其稳定性就越强。根据图示可知物质所具有的能量:B>A>C,则物质的热稳定性:C>A>B,A错误;
B.B→C反应,反应热为反应物的活化能与生成物的活化能的差,则该反应的反应热H=E3-E4,B错误;
C.由图可知,A能量高,C能量低,则的反应为放热反应,C正确;
D.加入催化剂,只改变反应的活化能,不改变反应热,D错误;
故选C。
3.(24-25高二上·云南昭通一中教研联盟·期中)下列说法正确的是
A.同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
B.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不可以是分数
C.与反应生成放出的热量为
D.与反应生成液态水放出的热量为的燃烧热
【答案】A
【详解】A.同温同压下,在光照和点燃条件下的△H相同,△H与反应条件无关,与反应物总能量和生成物总能量有关,故A正确;
B.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数,故B错误;
C.与反应生成,同时还有BaSO4沉淀生成,放出的热量大于57.3kJ,故C错误;
D.1mol H2与0.5mol O2反应,生成液态水时放出的热量才是H2的燃烧热,故D错误;
故选A。
4.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)通过下列反应合成甲醇。下列说法正确的是
已知:反应①:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ•mol-1;
反应②:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-99kJ•mol-1;
反应③:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l) △H3。
A.反应①为吸热反应
B.增大反应①的压强,H2的平衡转化率提高
C.△H3=-58kJ•mol-1
D.反应②使用催化剂,△H2减小
【答案】A
【详解】A.反应①的焓变为正值,反应是吸热反应,A正确;
B.反应①是气体体积不变的反应,增大反应①的压强,平衡不移动,氢气的平衡转化率不变,B错误;
C.根据盖斯定律,由①+②得反应,所以③,C错误;
D.焓变只与方程式系数、物质的始态和终态有关,与催化剂无关,反应②使用催化剂,不变,D错误;
故选A。
5.(24-25高二上·云南文山州富宁上海新纪元实验学校等云贵八校·期中)反应A→C分两步进行:①A→B,②B→C.反应过程能量变化曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列说法错误的是
A.三种化合物的稳定性:C>A>B
B.若,该反应的决速步为①
C.B→C反应的
D.A→C的焓变随A的消耗量增加而增加
【答案】D
【详解】A.物质含有的能力越低,物质的稳定性就越强。根据图示可知物质含有的能量:B>A>C,则物质的热稳定性:C>A>B,A正确;
B.对于多步反应,总反应反应速率的快慢由慢反应决定。若若E1>E3,说明反应①的活化能大于反应②的活化能,反应①是慢反应,因此反应A→C决速步为反应①,B正确;
C.B→C反应,反应热为反应物的活化能与生成物的活化能的差,则该反应的反应热△H=E3-E4,C正确;
D.焓变与方程式的化学计量系数有关,与消耗量无关,D错误;
答案选D。
6.(24-25高二上·云南文山州富宁上海新纪元实验学校等云贵八校·期中)下列有关说法正确的是
A.已知,,则
B.,
C.已知,由此可知1molHI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5kJ的热量
D.已知,则的燃烧热为a
【答案】B
【详解】A.碳充分燃烧生成比不充分燃烧生成放出热量多,因,所以放出热量越多,越小,故,A错误;
B.因,生成液态水时放出更多热量,所以,B正确;
C.反应为可逆,无法完全反应,故放出的热量小于,C错误;
D.与反应最高只能得到,不能直接得到,D错误;
故答案为:B。
7.(24-25高二下·云南昆明第十二中学教育集团·期中)汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示.下列说法不正确的是
A.总反应式为
B.反应①为决速步骤
C.转化过程中发生极性键的断裂和非极性键的形成
D.采用对反应③选择性高的催化剂可以减少尾气中出现
【答案】A
【详解】A.如图可知,三个反应步骤得热化学方程式为、、,则根据盖斯定律,总反应的热化学方程式为 A错误;
B.如图可知三个反应步骤得活化能分别为255.8kJ/mol、108.4kJ/mol、226.1kJ/mol,反应①活化能最大,为决速步骤,B正确;
C.第一步形成N=N键为非极性键,第二步断裂N-O键、形成C=O键,均为极性键,第三步断裂N-O键、形成C=O键,均为极性键,C正确;
D.采用对反应③选择性高的催化剂可以提高N2O的转化率,减少尾气中出现N2O,D正确;
故选A。
8.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)如图是丁二烯与HBr发生加成反应的机理,、、表示各步正反应的焓变,下列说法错误的是
A.反应过程中均有极性键和非极性键的断键与形成
B.丁二烯中所有原子可能共面
C.发生1,2-加成的反应中第一步为决速步
D.丁二烯与HBr发生1,4-加成的反应热为
【答案】A
【详解】A.丁二烯与HBr发生加成时,有氢溴键断裂,也有碳碳双键中π键的断裂,所以反应过程中有极性键和非极性键的断键,生成了碳氢键和碳溴键,都是极性共价键,无非极性共价键的形成,A错误;
B.双键为平面结构,但是单键可旋转,所以丁二烯分子中所有原子可能共面,B正确;
C.反应活化能越高,反应速率越慢,即为总反应的决速步,由图可以看出,第一步的活化能最大,速率最慢,所以发生1,2-加成的反应中第一步为决速步,C正确;
D.丁二烯与HBr发生1,4-加成时,分为两步,分别对应,,所以将两个方程式相加可得总反应,即反应热为,D正确;
故选A。
9.(24-25高二下·云南玉溪第一中学·期中)氢能是一种重要的清洁能源,由HCOOH可以制得H2。在催化剂作用下,HCOOH催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述错误的是
A.HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
B.HCOOD催化释放氢反应除生成CO2外,还生成HD
C.在催化剂表面解离键比解离键更困难
D.HCOOH催化释放氢的热化学方程式为:
【答案】D
【详解】A.催化释放氢的过程涉及到N-H极性键的断裂和形成,O-H极性键的断裂以及H-H非极性键的形成,故A说法正确;
B.代替,分解反应除生成二氧化碳外,还应该生成HD分子,故B说法正确;
C.由图可知,Ⅱ→Ⅲ过程中断裂键,Ⅲ→Ⅳ过程中断裂C-H键,Ⅲ→Ⅳ的活化能大于Ⅱ→Ⅲ的活化能,故在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键更难,故C说法正确;
D.图2表示1分子HCOOH(g)生成CO2(g)和H2(g)时放出能量0.45eV,而热化学方程式中ΔH为1mol反应的热量变化,能量0.45eV≠热量0.45kJ,故D说法错误;
故选D。
10.(24-25高二下·云南玉溪师范学院附属中学·期中)Ni可活化制得,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是
A.总反应的
B.总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定
C.该反应过程中有碳氢键、碳碳键的断裂和形成
D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和焓变
【答案】B
【详解】A.由图可知,总反应为反应物的能量大于生成物的能量的放热反应,反应的焓变小于0,,故A错误;
B.反应的活化能越大,反应速率越慢,总反应取决于慢反应,根据图像可知,中间体2→中间体3的活化能最大,反应速率最慢,则总反应的速率由中间体2→中间体3的反应速率决定,故B正确;
C.由图可知,中间体1生成过渡态1的过程中有碳碳键的断裂,但没有碳碳键的形成,故C错误;
D.催化剂可降低反应所需的活化能但不变改变焓变,故D错误;
故选B。
地 城
考向02
化学反应速率
11.(23-24高二下·云南迪庆州香格里拉藏文中学·期中)已知在体积固定的密闭容器中充入一定量的W,发生反应:;控制不同温度,测得(单位为)随时间(单位为min)变化的有关实验数据见下表:
实验序号
0
10
20
30
40
50
1
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
2
1.0
0.40
0.25
c
0.20
0.20
下列说法正确的是
A.实验1中,内,M的平均反应速率为
B.由实验数据可知
C.时,表格中c对应的数据可能为0.25
D.时反应已经达到平衡状态,此时正、逆反应速率均为0
【答案】B
【详解】A.实验1中,内,M的平均反应速率,故A错误;
B.从表中数据可知,前,实验2中其他条件相同时,W浓度减小得多,即反应速率更大,说明实验2温度更高,故B正确;
C.实验2中,时W的浓度一定比时的浓度小,所以c对应的数据不可能为0.25,故C正确
D.反应达到平衡状态,正、逆反应速率相等,但不为0,故D错误;
故选B。
12.(24-25高二上·云南大理白族民族中学·期中)下列说法正确的是
A.能够发生化学反应的碰撞是有效碰撞
B.、的反应在较低温度下能自发进行
C.活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
D.增大反应物浓度时,活化分子百分数增大
【答案】A
【详解】A.在化学反应中,反应物分子不断地发生碰撞,但并非所有碰撞都能导致化学反应的发生,只有那些具备足够能量并且碰撞时取向合适能够发生化学反应的碰撞,才能被认为是有效碰撞,A正确;
B.时反应能够自发进行,、的反应在较高温度下能自发进行,B错误;
C.活化分子是指具有较高能量的分子,活化分子之间的碰撞只有合适取向时能够发生化学反应才是有效碰撞,C错误;
D.增大反应物浓度时,能增大单位体积内活化分子个数,活化分子百分数不变,D错误;
故选A。
13.(24-25高二上·云南文山州富宁上海新纪元实验学校等云贵八校·期中)工业上生产氮化硅陶瓷的反应为:,下列是在不同条件下测得的化学反应速率,其中最大的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】以N2为标准,并将单位统一:
A.;
B.是固体,没有浓度;
C.=;
D.=;
因此表示该反应进行最快的是,故选C。
14.(24-25高二下·云南昆明第十二中学教育集团·期中)化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列说法错误的是
A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果,其作用是吸收水果释放出的乙烯
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C.汽车尾气净化器常使用贵金属为催化剂,但不能提高有害气体的平衡转化率
D.钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀,镀层破损后,钢管反而会加速腐蚀
【答案】D
【详解】A.乙烯有催熟的功能,高锰酸钾能氧化水果释放的乙烯,从而延缓水果成熟,A正确;
B.明矾KAl(SO4)2∙12H2O中的Al3+水解呈酸性,可溶解铜锈(碱式碳酸铜),B正确;
C.催化剂仅加快反应速率,不影响平衡转化率,C正确;
D.镀层破损后遇水能形成原电池,锌比铁活泼作为负极,锌优先被腐蚀,保护钢管,不会加速钢管腐蚀,D错误;
故选D。
15.(24-25高二上·云南昭通一中教研联盟·期中)用和合成在三种不同实验条件下,在密闭容器中进行反应。已知起始浓度:。的浓度随时间的变化如图所示,下列有关说法不正确的是
A.实验1,该反应进行到时,
B.与实验1比较,实验2所改变条件是催化剂
C.实验2中,的平衡时浓度为
D.实验3中,的平衡转化率为
【答案】C
【详解】A.实验1,该反应进行到5.0min时,根据反应速率之比等于化学计量数之比可知,该时间段内Y的平均速率为v(Y)= 2v(X)== ,A正确;
B.与实验1比较,实验2显著缩短了达到平衡所用的时间,提高了反应速率,但并没有改变达到平衡时物质的浓度,应是加入了催化剂,B正确;
C.根据图象可知,实验2中,X的平衡浓度为0.060mol/L,则X的转化浓度为0.100mol/L-0.060mol/L=0.040mol/L,根据转化量之比等于化学计量数之比可知,Z(g)的平衡时浓度为0.040mol/L,C错误;
D.实验3中,X(g)转化浓度为0.060mol/L,所以Y(g)转化浓度为0.120mol/L,则其平衡转化率为=60%,D正确;
故选C。
16.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)根据实验操作或现象能得出相应结论的是
实验操作或现象
结论
A
向1、2两试管中分别加入等浓度的H2O2溶液10mL、1mL,再向H2O2溶液中分别滴入等浓度等体积CuSO4、FeCl3溶液;试管2中产生气体的速率较快
证明FeCl3溶液的催化效率更高
B
向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉-KI溶液,溶液先变橙黄色后变蓝色
氧化性:Cl2>Br2>I2
C
用0.50mol•L-1NaOH溶液分别与等体积、等浓度的CH3COOH溶液、盐酸反应,测得反应热依次为△H1、△H2,△H1>△H2
醋酸的电离需要吸收热量
D
反应2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡后,其他条件不变、压缩体积,混合气体颜色变深
平衡向生成I2(g)的方向移动
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.所取溶液的体积不同,则后续加入催化剂溶液稀释后,浓度不同,且阴离子种类不同,速率不同不能证明是FeCl3的催化效率更高,A错误;
B.向溶液中滴加过量氯水,溶液变为橙黄色,则氧化性:,由于氯水过量,因此加入淀粉溶液,溶液最终变为蓝色,不能证明氧化性:,B错误;
C.为弱电解质,电离吸热,因此与反应测得中和热的数值要小于盐酸,则用溶液分别与等体积等浓度溶液、盐酸反应,均为放热反应,、均为负值,所以反应热:,C正确;
D.中气体的总物质的量不变,增大压强,平衡不移动,颜色变深是因为I2(g)浓度变大,D错误;
故选C。
17.(23-24高二下·云南保山智源高级中学·期中)黄铁矿(主要成分为)在酸性条件和催化剂作用下,可发生如图所示的转化。下列说法错误的是
A.该过程中是催化剂,Fe2+是中间产物
B.反应I的离子方程式为
C.反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量比为
D.反应I、Ⅱ、Ⅲ均属于氧化还原反应
【答案】D
【详解】A.催化剂是先被反应掉再生成,中间产物是先生成,然后再被反应掉,根据流程可知,反应中Fe3+为催化剂,Fe2+是中间产物,故A正确;
B.根据流程中信息可知,反应I的离子方程式为,故B正确;
C.反应Ⅲ为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O,只有Fe、O元素化合价发生变化,O2为氧化剂,Fe(NO)2+为还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶4,故C正确;
D.反应I的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2+16H+,反应Ⅲ的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O,反应I、Ⅲ是氧化还原反应;反应Ⅱ的离子方程式为Fe2++NO=Fe(NO)2+,无元素化合价变化,为非氧化还原反应,故D错误;
故答案选D。
18.(24-25高二上·云南宣威第三中学·期中)在恒容密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g),发生反应:A(g)+B(g)D(g),右图表示A(g)的转化率在不同温度下与时间关系。已知速率方程为v正=k正·c(A)·c(B),v逆=k逆·c(D)(k是速率常数,只与温度有关)。下列说法错误的是
A.该反应的ΔH<0
B.T2时,升高温度,k正增大的倍数小于k逆增大的倍数
C.M点:>
D.T1时,测得平衡体系中c(B)=0.50mol·L-1,则=16L·mol-1
【答案】D
【详解】A.由图可知,T2先达到平衡,说明速率快,说明T2>T1,T2平衡时A的转化率低,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,说正反应为放热反应,ΔH<0,A正确;
B.正反应为放热反应,升高温度,平衡向左移动,K值减小,说明k正增大的倍数小于k逆增大的倍数,B正确;
C.M点未达到平衡,则正反应速率大于逆反应速率,即,故,C正确;
D.T1时,A转化率为80%,c(B)=0.50molL,设A的初始物质的量浓度为xmolL,B的初始物质的量浓度为ymol/L,列出三段式:
则,D错误;
故选D。
19.(24-25高二下·云南昭通第一中学教研联盟·期中)利用可逆动态吡唑银分子为(五元平面环),可实现高效丙烯电催化氧化制备1,2-丙二醇。吡唑银分子由于与之间的氢键作用,对具有较强的吸附作用,而解离形成空位后,对的吸附作用减弱,加快与丙烯分子耦合,反应机理如图。下列叙述错误的是
A.中的键不稳定
B.中N的杂化方式只有
C.图中甲为该反应的催化剂
D.利用该反应机理可由1,3-戊二烯制备
【答案】C
【详解】A.N-H解离形成H空位后,对*OH的吸附作用减弱,因此N-H键不稳定,A正确;
B.为平面结构,所以两个N原子和3个C原子均为杂化,分子中存在大键,B正确;
C.本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂,此反应中,甲去质子化生成乙,不符合催化剂定义,C错误;
D.该反应原理是丙烯与水发生反应生成1,2-丙二醇,即碳碳双键两端加—OH基团,利用该原理1,3-丁二烯即CH2=CH—CH=CH2与水发生1,4-加成反应可制备HOCH2CH=CHCH2OH,D正确;
故选C。
20.(24-25高二上·云南昆明第十二中学教育集团·期中)下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实验结论表达均正确的是
A.a是其他条件一定时A(g)+3B(g)2C(g),反应速率随温度变化的图像,正反应ΔH<0
B.b反应A(g)+3B(g)2C(g)建立的平衡过程中,曲线I比曲线II反应时活化能低
C.c反应A(g)+B(g)2C(g)是一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像,压强P1>P2
D.d反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后,化学反应速率随时间变化的图像
【答案】B
【详解】A.由图像a可知,反应平衡时升高温度,反应正向移动,故该反应正向移动应该是吸热反应,即正反应ΔH>0,A错误;
B.由图像b可以看出,条件Ⅰ反应速率较快且不改变A的平衡体积分数,故条件Ⅰ是加入催化剂,曲线I比曲线II反应时活化能低,B正确;
C.c反应的反应物化学计量数之和等于生成物计量数之和,故改变压强,平衡不发生移动,由于逐渐加入B,A的转化率增大,C错误;
D.d反应的本质是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,K+和Cl-不参与反应,溶入少量KCl晶体后,平衡不移动,不会出现图d变化,D错误;
故答案为:B。
【点睛】根据勒夏特列原理:①升高温度时,反应向着吸热方向移动;降低温度时,反应向着放热方向移动;②增大压强时,反应向着系数变小的方向移动;减小压强时,反应向着系数变大的方向移动;③增大浓度,反应向着削弱该物质浓度的方向移动。
地 城
考向03
化学平衡 化学反应的方向与调控
21.(24-25高二上·云南昭通一中教研联盟·期中)在一定温度下的恒压容器中,当下列物理量不再发生变化时,能证明反应已达到平衡状态的是
①混合气体的压强 ②B的物质的量浓度
③混合气体的密度 ④混合气体的总物质的量
⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥混合气体的总质量 ⑦与的比值
A.①③④⑤ B.②③④⑤ C.①②③④⑦ D.②⑤⑥⑦
【答案】B
【详解】①容器为恒压容器,则压强不是变量,当混合气体的压强不变时,不能说明该反应达到平衡状态;
②B物质的量浓度不变时,说明正、逆反应速率相等,该反应达到平衡状态;
③该反应的反应物和生成物都是气体,混合气体总质量不变,容器容积会变,则密度是变量,混合气体的密度不再发生变化能说明反应达到平衡状态;
④该反应为气体物质的量减小的反应,混合气体的总物质的量为变量,当其不变时,说明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态;
⑤混合气体的总质量不变,总物质的量为变量,则混合气体的平均相对分子质量为变量,当其不变时,说明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态;
⑥该反应的反应物和生成物都是气体,混合气体的总质量始终不变,不能根据混合气体的总质量判断平衡状态;
⑦未说明两物质反应速率的方向,则根据v(C)与v(D)的比值始终不变,不能说明各组分的浓度不再变化,则无法判断平衡状态;
符合题意的是②③④⑤;
故选B。
22.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)下列关于化学反应速率和限度的说法正确的是
A.工业合成氨的反应体系中,只要不断通入N2,H2就可以完全转化
B.在恒温恒容的密闭容器中发生合成氨的反应,达到限度时充入Ar,可提高化学反应速率
C.足量Zn和100mL1mol•L-1硫酸反应的过程中,加入少量CuSO4,可提高反应速率
D.向5mLFeCl3溶液中加入5滴同浓度的KI溶液,再滴加KSCN溶液,溶液变红,证明FeCl3与KI的反应为可逆反应
【答案】C
【详解】A.N2与H2合成NH3的反应是可逆反应,H2不可能完全转化,A项错误;
B.在恒温恒容的密闭容器中发生合成氨的反应,达到限度时充入Ar,反应物、生成物浓度均不变,反应速率不变,B项错误;
C.足量Zn和100mL1mol/L硫酸反应的过程中,加入少量CuSO4,在锌表面置换出铜,构成原电池,可提高反应速率,C项正确;
D.向5mLFeCl3溶液中加入5滴同浓度的KI溶液,由于反应中FeCl3是过量的,因此再滴加KSCN溶液,溶液变红,不能证明FeCl3与KI的反应为可逆反应,D项错误;
答案选C。
23.(24-25高二下·云南保山·期中)下列关于如图所示实验方案的说法正确的是
A.用甲装置验证乙炔的生成
B.用乙装置可验证金属性:Zn>Fe
C.用丙装置可验证非金属性:
D.丁装置中气体颜色不变
【答案】B
【详解】A.电石中的杂质会生成还原性的H2S等气体,也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲装置不能验证乙炔的生成,A项错误;
B.乙装置构成原电池,若铁钉两端溶液变红,没有蓝色沉淀生成,则铁钉没有被腐蚀,说明锌为负极,铁为正极,金属性强弱为,B项正确;
C.丙装置中通过溴化钠溶液后得到的混合气中有和,和都能将硫化钠氧化为硫,不能证明非金属性强弱为,C项错误;
D.氢气与碘蒸气反应前后气体分子数不变,压强对该平衡无影响,但往里推活塞,气体体积减小,浓度增大,气体颜色变深,D项错误;
答案选B。
24.(24-25高二下·云南民族中学等学校·期中)生活中一般采用催化技术将汽车尾气中的和转化为和某课题组进行了以下探究,结果如下:
编号
催化积剂的比表面积
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
根据表格和图像分析得出的结论,下列说法正确的是
A.表中
B.该反应的
C.由实验Ⅰ、Ⅱ可得,其他条件不变,催化剂的比表面积越大,汽车尾气平衡转化率越高
D.表中第Ⅲ组实验达到平衡时的转化率为结果保留一位小数
【答案】D
【详解】A.表中,实验Ⅲ和实验I的催化剂的比表面积相同,则必须温度不同,并结合图像中实验Ⅰ、Ⅱ平衡未移动,实验Ⅱ与实验Ⅰ的变量是催化剂的比表面积,温度应保持一致以单独研究催化剂的影响,A错误;
B.该反应的,实验Ⅲ与实验Ⅰ的差异在于温度,若实验Ⅲ的转化率低于实验Ⅰ,则升温导致平衡转化率降低,说明反应为放热,B错误;
C.催化剂的比表面积越大,平衡转化率越高。催化剂仅影响反应速率,不改变平衡状态,因此平衡转化率与催化剂比表面积无关,C错误;
D.和转化为和的化学方程式为 ,故平衡时的转化率;D正确;
故答案为:D。
25.(24-25高二上·云南宣威第三中学·期中)数形结合是研究化学反应速率及化学平衡的重要数学手段,从如图所示图像得出的结论正确的是
A.图甲: B.图乙:时刻改变的条件可能是加入催化剂或压缩体积加压
C.图丙: D.图丁:
【答案】B
【详解】A.甲中容器体积未知,无法计量用浓度表示的A的反应速率,A错误;
B.反应为等气体分子数的反应,则时刻改变的条件可能是加入催化剂,也可能是加压,B正确;
C.对图中反应升高温度,正反应增大的速率大于逆反应增大的速率,说明平衡正向移动,该反应是吸热反应,焓变大于0,C错误;
D.根据先拐先平数据大,由下面两根曲线得到P2>P1,增大压强,C%增大,说明正向移动,即正向是体积减小的反应,即,D错误;
故选B。
26.(24-25高二上·云南玉玉溪师范学院附属中学·期中)已知反应:。在一定压强下,按向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数()与温度(T)、ω的关系,图乙表示反应的平衡常数K与温度T的关系。则下列说法正确的是
A.图甲中ω1>1
B.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强将不变
C.温度T1、ω2=2,Cl2的转化率约为33.3%
D.图乙中,线B表示逆反应的平衡常数
【答案】C
【详解】A.增大氯气的量,平衡正向移动,丙烯的体积分数减小,则图甲中ω1<1,故A错误;
B.由图可知,升高温度丙烯的体积分数增大,平衡逆向移动,该反应为放热反应,在恒容绝热装置中进行上述反应,体积、物质的量不变,但温度升高,压强增大,所以从开始到建立平衡,压强会改变,故B错误;
C.当温度为T1、ω=2时,由图乙可知,平衡常数K=1,假设丙烯物质的量浓度为1mol/L,氯气的物质的量为2mol/L,则三段式为:,K===1,解得x=,则Cl2的转化率为,故C正确;
D.升高温度,平衡逆向移动,则平衡常数减小,曲线B表示正反应的平衡常数,故D错误;
答案选C。
27.(24-25高二上·云南玉溪师范学院附属中学·期中)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3):,在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量CH3OH和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图实线所示(图中虚线表示相同条件下CO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不合理的是
A.适当增大压强可增大甲醇的平衡转化率
B.c点反应速率
C.反应速率,平衡常数
D.生产时反应温度控制在80~85℃为宜
【答案】C
【分析】从图像中可以看出,当CO的转化率达到最高点后,再升高温度,CO的转化率降低,则表明平衡逆向移动,从而得出正反应为放热反应。
【详解】A.因为反应物气体分子数大于生成物气体分子数,所以适当增大压强可使平衡正向移动,从而增大甲醇的平衡转化率,A合理;
B.c点时,CO的转化率小于该温度下的平衡转化率,则平衡正向移动,反应速率,B合理;
C.因为e点时温度高于b点时温度,所以e点反应速率比b点快,即反应速率,但正反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,所以平衡常数,C不合理;
D.80~85℃时,CO的转化率已经达到95.5%以上,且反应速率较快,所以生产时反应温度宜控制在80~85℃,D合理;
故选C。
28.(24-25高二上·云南宣威第三中学·期中)在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化为SO3:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ∆H=-196.6 kJ/mol。下表列出了恒容刚性容器中,在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
500
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
A.在到达平衡时充入He增大压强,不能增大SO2转化率
B.为了增大SO2的转化率,可以增大SO2与O2的投料比
C.理论上,应该选择的条件是450℃,10 MPa
D.在实际生产中,选定的温度为400~500℃,主要原因是考虑催化剂的活性最佳
【答案】B
【详解】A.该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,在到达平衡时充入He增大压强,由于反应混合物中各种物质浓度不变,因此不能使平衡发生移动,则SO2转化率不变,A正确;
B.若反应达到平衡后增大SO2与O2的投料比,相对来说就是O2的浓度不变,增大SO2的浓度,SO2的平衡转化率反而会降低,因此应该减小SO2与O2的投料比,B错误;
C.由表中数据可知:温度越低、压强越大时,二氧化硫的转化率越大,但压强越大、对设备的要求越高,增大压强需要的动力也越大,不经济,综合考虑,在实际生产中,应选择的条件是450℃、1 MPa,C错误;
D.温度太高时,催化剂失去活性,则实际生产中,选定的温度为400~500℃,主要原因是考虑催化剂的活性最佳,D正确;
故合理选项是B。
29.(24-25高二上·云南文山州富宁上海新纪元实验学校等云贵八校·期中)具有难挥发性的二硫化钽(TaS2)可采用如图装置提纯。将不纯的TaS2粉末装入石英管一端,抽真空后引入适量碘并封管,置于加热炉中,发生反应的化学方程式如下:。下列说法错误的是
A.该反应的
B.不纯的TaS2粉末应放在高温区,提纯后的TaS2在低温区生成
C.高温区和低温区的相等
D.高温区和低温区都存在非极性键的断裂和形成
【答案】C
【详解】A.该反应的△H>0,且能在高温下自发进行,即T较大时,△H-T△S<0,则,故A正确;
B.该反应的△H>0,TaS2的转化反应是吸热反应,高温区进行TaS2的转化,低温区进行逆反应生成TaS2,故B正确;
C.高温区进行正向反应,生成S2(g)和消耗I2(g),低温区进行逆向反应生成I2(g)消耗S2(g),故高温区大于低温区的,故C错误;
D.高温区进行正向反应,存在I-I非极性键的断裂和S=S非极性键的形成,低温区进行逆向反应,存在S=S非极性键的断裂和I-I非极性键的形成,故D正确;
故选C。
30.(24-25高二下·云南宣威第三中学·期中)二甲醚()催化制备乙醇主要涉及以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在固定CO、、的原料比及体系压强不变的条件下,仅考虑发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时部分物质的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应任何条件下都能自发进行
B.测得X点的物质的量分数是10%,则X点反应Ⅱ有:
C.图中物质A可以是CO或
D.其他条件不变,选用对反应Ⅱ催化性能更好的催化剂能提高平衡混合物中乙醇含量
【答案】B
【详解】A.由题干信息,反应的,该反应为气体分子数减少的反应,,在高温下,可有,反应不能自发进行,A错误;
B.从图象可知,平衡时X点的的物质的量分数大于10%,该温度下并未达到平衡,故X点反应Ⅱ有:,B正确;
C.随着温度的升高,CH3CH2OH的物质的量分数减小,反应II平衡逆向移动,CH3OH的物质的量分数减小,故A不可能为CH3OH;随着温度的升高,600oC之后,反应I逆向移动,CO的物质的量分数增大,A可能为CO,C错误;
D.温度不变时,平衡常数不变,延长反应时间不会影响平衡状态,平衡混合物中乙醇的含量不变,选用对反应Ⅱ催化性能更好的催化剂只会加快反应速率,不影响平衡混合物中乙醇的含量,D错误;
故选B。
地 城
考向04
电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性
31.(24-25高二上·云南玉溪师范学院附属中学·期中)已知25℃时二元酸H2A的Ka1= 1.3×10-7 ,Ka2=7. 1×10-15 。下列说法正确的是
A.pH=1的H2A溶液中,水电离的氢离子浓度为0. 1mol·L-1
B.向0. 1mol·L-1 的H2A溶液中通入HCl 气体(忽略溶液体积的变化)至 pH=3,则H2A的电离度为 0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH= 11 ,则 c(A2-)>c(HA-)
D.取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸馏水稀释至 100mL,则该溶液 pH=a+1
【答案】B
【详解】A.pH=1的H2A溶液中氢离子浓度为0.1mol·L-1,水电离的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度为,A错误;
B.向0.1 mol/L的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,,则H2A的电离度,B正确;
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,,,故c(A2-)<c(HA-),C错误;
D.H2A是弱酸,在溶液中存在电离平衡,取pH=a的H2A溶液10 mL,c(H+)=10-a mol/L,加蒸馏水稀释至100 mL,H2A的电离平衡正向移动,导致溶液中c(H+)>10-(a+1) mol/L,则该溶液pH<a+1,D错误;
故选B。
32.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)室温下,某兴趣小组通过如下实验制备少量NaHCO3并探究其性质。
实验1:测得100mL14mol/L氨水的pH约为12;
实验2:向上述氨水中加入NaCl粉末至饱和,通入足量CO2后析出晶体;
实验3:将所得混合物静置后过滤、洗涤、干燥,得到NaHCO3;
实验4:配制的NaHCO3溶液。
下列说法正确的是
A.由实验1推测约为7×10-26
B.由实验2推测溶解度:NaHCO3>NaCl
C.实验3所得滤液中:(
D.实验4中需称量8.4gNaHCO3
【答案】D
【详解】A.室温下氨水中pH=12,c(H+)=10-12mol/L,则c(OH-)=10-2mol/L,电离反应NH3·H2O+OH-中,Kb=,A项错误;
B.发生反应NH3+H2O+NaCl+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,析出NaHCO3晶体,说明溶解度:NaHCO3<NaCl,B项错误;
C.得到的溶液主要含NH4Cl、NaCl,且含有少量NaHCO3,根据电荷守恒:c(OH-)+c(Cl-)+c()+2c()=c(Na+)+c(H+)+c(),C项错误;
D.配制80mL1mol/LNaHCO3溶液需要选用100mL的容量瓶,m=n×M=cVM=1mol/L×100×10-3L×84g·mol-1=8.4g,D项正确。
故选D。
33.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)常温下,下列事实能说明醋酸是弱酸的是
①醋酸不易腐蚀衣服
②0.1mol/L的CH3COONa溶液的pH约为9
③进行中和滴定时,H2SO4溶液比等体积等物质的量浓度的CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液多
④0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH约为3
⑤相同体积的pH均等于4的盐酸和CH3COOH溶液,用同一物质的量浓度的NaOH溶液中和,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液多
⑥镁粉与一定量稀硫酸反应时,如果向其中加入少量醋酸钠,可以降低反应速率,但不改变产生气体的总量
A.①②⑤⑥ B.③④⑤⑥ C.②④⑤⑥ D.①④⑤⑥
【答案】C
【详解】①醋酸不易腐蚀衣服,无法说明醋酸是弱酸,①不符合题意;
②常温下0.1mol/LCH3COONa溶液的pH约为9,说明醋酸根发生水解,溶液呈碱性,则醋酸为弱酸,②符合题意;
③硫酸为二元酸而醋酸为一元酸,故进行中和滴定时,H2SO4溶液比等体积等物质的量浓度的CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液多,③不符合题意:
④常温下0.1mol/LCH3COOH溶液的pH约为3,说明醋酸未完全电离,为弱酸,④符合题意;
⑤相同体积的pH均为4的盐酸和CH3COOH溶液,用同一物质的量浓度的NaOH溶液中和,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液多,说明醋酸的物质的量大于HCl,故醋酸为弱酸,⑤符合题意;
⑥镁粉与一定量稀硫酸反应时,如果向其中加入少量醋酸钠,可以降低反应速率,因为氢离子结合醋酸根离子生成弱电解质醋酸,从而降低了与Mg的反应速率,但是随着反应的进行,醋酸持续电离,气体总量不变,故可说明醋酸为弱酸,⑥符合题意;
故选C。
34.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断不正确的是
酸
电离常数
A.三种酸的酸性强弱关系:
B.相同物质的量浓度的盐溶液、、中,水解程度最大
C.相同物质的量浓度的盐溶液、、,值依次减小
D.反应能够发生
【答案】D
【分析】由表格数据可知,三种酸的电离常数大小顺序为,则三种酸的酸性强弱顺序为。
【详解】A.由分析可知,三种酸的酸性强弱顺序为,故A正确;
B.由分析可知,三种酸的酸性强弱顺序为,由盐类水解规律可知,相同物质的量浓度的盐溶液、、中水解程度最大,故B正确;
C.由分析可知,三种酸的酸性强弱顺序为,由盐类水解规律可知,相同物质的量浓度的盐溶液、、的值依次减小,故C正确;
D.由分析可知,三种酸的酸性强弱顺序为,由强酸制弱酸的原理可知,HB溶液不能与溶液中的C—离子反应,故D错误;
故选D。
35.(24-25高二下·云南煤炭第一中学、临沧中学·期中)室温下,用溶液分别滴定的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A.Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线
B.滴定过程中,两溶液pH均为7时,盐酸消耗的NaOH体积大于醋酸
C.滴定醋酸过程中,当加入NaOH体积为10mL时,
D.两滴定实验均可以用酚酞做指示剂
【答案】C
【详解】A.盐酸为强酸,醋酸为弱酸,的盐酸pH值为1,的醋酸pH值大于1,所以曲线Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线,A正确;
B.滴定过程中,两溶液pH均为7时,盐酸为强酸,消耗的NaOH体积为20mL,若醋酸消耗的NaOH体积也为20mL,此时恰好生成醋酸钠,溶液显碱性,要使溶液呈中性,即氢氧化钠溶液的体积小于20mL,所以两溶液pH均为7时,盐酸消耗的NaOH体积大于醋酸,B正确;
C.滴定醋酸过程中,当加入NaOH体积为10mL时,生成的醋酸钠与剩余的醋酸为1:1,此时电荷守恒为:,原子守恒为:,联立两式,消去钠离子可得:,C错误;
D.两滴定实验滴定终点显碱性或中性,用酚酞做指示剂,误差更小,所以均可以用酚酞做指示剂,D正确;
故选C。
36.(24-25高二下·云南煤炭第一中学、临沧中学·期中)时,将浓度均为、体积分别为和的溶液与溶液按不同体积比混合,保持 溶液体积有简单叠加、与混合液的的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.的值与的值相等
B.、两点,值相等
C.点过程中,存在
D.点,
【答案】C
【分析】根据图知,酸溶液的pH=3,则c(H+)<0.1mol/L,说明HA是弱酸;碱溶液的pH=11,c(OH-)<0.1mol/L,则NH3•H2O是弱碱。
【详解】A.酸碱恰好完全反应时溶液的pH=7,溶液呈中性,说明HA电离程度和NH3•H2O电离程度相同,则Ka(HX)的值与Kb(NH3•H2O)的值相等,故A正确;
B.,电离平衡常数和离子积常数都只与温度有关,温度不变,电离平衡常数与离子积常数不变,所以c、d两点,值相等,故B正确;
C.a点到d点之间溶液呈酸性,则c (OH-)<c (H+),结合电荷守恒得c (X-)>c (NH4+),故C错误;
D.任何电解质溶液中都存在物料守恒,根据物料守恒得c(A-)+c(HX)=c()+c(NH3•H2O)=0.05mol/L,因为在b点X-、水解程度相等,所以c(HX)=c(NH3•H2O),则存在c()+c(HX)=0.05mol/L,故D正确;
故选:C。
37.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)常温下,用0.1mol/LNaOH溶液滴定20mL0.1mol/LCH3COOH溶液的滴定曲线如图所示(忽略混合溶液体积的变化)。下列说法错误的是
A.①点对应的溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.②点对应的溶液中,溶质为CH3COOH、CH3COONa
C.③点对应的溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L
D.①、②、③三点对应的溶液中,水的电离程度最大的是③
【答案】C
【分析】当滴入10mL 0.1mol/LNaOH溶液时,溶液中的溶质为等物质的量的CH3COOH和CH3CO0Na溶液显酸性;当滴入20mL0.1mol/LNaOH溶液时,恰好完全中和,溶液显碱性;②点对应溶液呈中性,此时V<20,c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)。
【详解】A.①点对应溶液中,消耗NaOH溶液10mL,溶液的溶质为等物质的量的CH3COOH和CH3OONa,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=(CH3COO-)+c(OH-),A项正确;
B.CH3COONa溶液显碱性,②点对应溶液显中性,c(H+)=c(OH-),则②点对应溶液的溶质为CH3COOH、CH3COONa,B项正确;
C.③点对应溶液中,CH3COOH与NaOH恰好完全反应生成CH3COONa,溶液显碱性,体积变为原来的两倍,Na+浓度变为原来的,则c(Na+)=(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.05mol/L,C项错误;
D.酸碱的电离抑制水的电离,盐类水解促进水的电离,①点对应溶液的溶质为等物质的量的CH3COOH和CH3COONa,②点对应溶液的溶质为CH3COOH、CH3COONa,③点对应溶液的溶质为CH3COONa,故①、②、③三点对应的溶液中,水的电离程度最大的是③,D项正确;
故选C。
38.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.c(ClO-)=0.1mol/L的溶液:Mg2+、Fe2+、、Cl-
B.=0.1mol/L的溶液中:K+、Fe2+、CH3COO-、
C.的溶液中:Cl-、Na+、、
D.由水电离产生的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中:、Al3+、、
【答案】C
【详解】A.ClO-具有强氧化性,而具有强还原性,故c(ClO-)=0.1mol·L-1的溶液中ClO-与会发生氧化还原反应,不能大量共存,A项不符合題意;
B.=0.1mol/L的溶液中含有大量的H+,H+会和CH3COO-反应生成CH3COOH,不能大量共存,B项不符合题意;
C.[Al(OH)4]-、Cl-、Na+、、相互不反应,能够大量共存,C项符合题意;
D.由水电离产生的(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液,H+会与反应,OH-会与、Al3+、反应,均不能大量共存,D项不符合题意;
故选C。
39.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)常温下,向溶液中逐滴加入的溶液,滴入溶液的体积与溶液的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.点的,可以证明为弱酸
B.反应过程中的值不断增大
C.点时,
D.点时,
【答案】D
【详解】A.a点为0.1mol/L的醋酸溶液,由于a点的pH大于1,不能完全电离,所以醋酸是弱酸,故A正确;
B.,随着氢氧化钠溶液的加入,氢离子浓度逐渐减小,温度不变,Ka不变,故的值不断增大,故B正确;
C.b点时,当氢氧化钠溶液的体积为10mL,得到醋酸钠和醋酸(1:1)的混合液,溶液中存在电荷守恒:,故C正确;
D.c点时,当加入氢氧化钠溶液的体积为20mL时,醋酸与氢氧化钠恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠属于强碱弱酸盐,溶液呈碱性,要使溶液显中性,加入氢氧化钠溶液的体积要小于20mL,故D错误;
答案选D。
40.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)时水的电离达到平衡: ,下列叙述不正确的是
A.向水中滴入少量溶液,平衡逆向移动
B.向水中加入少量碳酸钠溶液,减小
C.将水加热,增大,减小,溶液呈酸性
D.在蒸馏水中滴加稀(忽略温度的改变),不变,增大
【答案】C
【详解】A.向水中滴入少量溶液,增大,平衡逆向移动,A说法正确;
B.向水中加入少量碳酸钠溶液,碳酸根离子水解:,溶液中减小,B说法正确;
C.水的电离吸热,将水加热,促进水的电离,增大,增大,减小,此时,仍呈中性,C说法错误;
D.在蒸馏水中滴加稀,电离出导致溶液中增大,此时温度不变,不变,D说法正确;
答案选C。
地 城
考向05
盐类水解 离子浓度大小的比较
41.(24-25高二下·云南昆明第十二中学教育集团·期中)化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列说法错误的是
A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果,其作用是吸收水果释放出的乙烯
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C.汽车尾气净化器常使用贵金属为催化剂,但不能提高有害气体的平衡转化率
D.钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀,镀层破损后,钢管反而会加速腐蚀
【答案】D
【详解】A.乙烯有催熟的功能,高锰酸钾能氧化水果释放的乙烯,从而延缓水果成熟,A正确;
B.明矾KAl(SO4)2∙12H2O中的Al3+水解呈酸性,可溶解铜锈(碱式碳酸铜),B正确;
C.催化剂仅加快反应速率,不影响平衡转化率,C正确;
D.镀层破损后遇水能形成原电池,锌比铁活泼作为负极,锌优先被腐蚀,保护钢管,不会加速钢管腐蚀,D错误;
故选D。
42.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)化学与生活生产密切相关,下列事实与盐类水解无关的是
A.泡过草木灰的溶液来去除油污
B.氯化铵溶液除去金属铜表面铜锈
C.“管道通”中含有铝粉和苛性钠,用于疏通下水道
D.将溶液加热蒸干,最后焙烧固体得到
【答案】C
【详解】A.草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾水解使溶液显碱性,油污在碱性条件下易被除去,与盐类水解有关,故A不符合题意;
B.铵根离子水解生成氢离子,使溶液显酸性,与铜锈反应,能起到除锈的作用,与盐类水解有关,故B不符合题意;
C.铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气,增大管道内气压用于疏通下水道,与盐类水解无关,故C符合题意;
D.在加热的条件下,氯化铝水解得氢氧化铝和HCl,氯化氢挥发,氢氧化铝焙烧分解得到氧化铝,与盐类水解有关,故D不符合题意;
故选C。
43.(24-25高二下·云南昆明第十二中学教育集团·期中)根据下列实验操作和现象得出的结论错误的是
实验操作
现象
结论
A
向装有FeS固体的装置中滴加稀盐酸
有臭鸡蛋气味的气体产生
非金属性:Cl<S
B
向两份等浓度、等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的溶液和溶液
前者产生气泡较快
催化效率:
C
向溶液中加入等体积、等浓度的溶液
有白色沉淀生成
结合的能力:
D
在绝热恒容容器中发生某储氢反应:,测容器内温度
温度先升高,然后不变
温度不变时,反应一定处于平衡状态
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.FeS与盐酸反应生成H2S气体,只能说明HCl的酸性强于H2S,但HCl并非Cl的最高价酸,无法直接比较Cl和S的非金属性,A项错误;
B.Fe3+和Cu2+浓度相同的情况下,Fe3+催化H2O2分解更快,说明其催化效率更高,B项正确;
C.NaHCO3与Na[Al(OH)]4反应生成白色沉淀,是因为[AI(OH)4]-结合H+的能力强于,夺取中的H+生成沉淀,结论正确,C项正确;
D.绝热体系中温度不变说明体系不再有热量变化,反应达到平衡状态,D项正确;
答案选A。
44.(24-25高二下·云南昆明第十二中学教育集团·期中)下列表述中,正确的是
A.碳酸钠溶液呈碱性的原因:
B.溶液中滴加足量氢氧化钠溶液:
C.L醋酸溶液的
D.钢铁发生电化学腐蚀的负极反应:
【答案】C
【详解】A.多元弱酸根离子的水解为分步水解,则碳酸钠的水解以第一步为主:,A错误;
B.溶液中加入足量NaOH溶液时,和都要与反应:,B错误;
C.L醋酸溶液的,是因为醋酸为弱酸,无法完全电离:,C正确;
D.钢铁发生电化学腐蚀的负极反应:,D错误;
故答案为:C。
45.(24-25高二下·云南保山·期中)已知:,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.上述反应每消耗转移电子数为1.2NA
B.溶液中,含数为NA
C.标准状况下,含有的分子数为NA
D.分子易作为配体与形成含有σ键数为16NA
【答案】D
【详解】A.反应中每8mol NH3有2mol被氧化生成N2,转移6mol电子,故1mol NH3转移0.75mol电子,0.4mol NH3转移电子数为0.4×0.75NA=0.3NA,而非1.2NA,A错误;
B.NH4Br溶液中会水解,实际数目小于1mol,因此数小于NA,B错误;
C.标准状况下Br2为液态,不能用气体摩尔体积计算分子数,C错误;
D.每个NH3分子含3个N-H σ键,与Cu2+形成1个配位键(σ键),共4个σ键,1mol [Cu(NH3)4]2+含4×4mol=16mol σ键,即16NA,D正确;
故选D。
46.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)电极电位滴定法是一种测定物质浓度的方法,滴定过程中指示电极电位发生变化,滴定终点时,被测离子浓度发生突跃,指示电极电位也发生突跃。常温下,用盐酸滴定某溶液中亚磷酸钠的含量,如图所示是滴定过程中的电位曲线与pH曲线。已知:亚磷酸(H3PO3)的分级电离常数:Ka1=10-1.4,Ka2=10-6.7。下列说法正确的是
A.Na2HPO3属于酸式盐,其溶液显碱性;NaH2PO3属酸式盐,其溶液显酸性
B.a点对应的溶液中溶质为NaH2PO3、NaCl,存在关系:c(H+)+c(H3PO3)=c(OH-)+c()
C.b点对应的溶液中存在:c(H+)=c()+2c()
D.该滴定过程中需要选用两种指示剂
【答案】B
【详解】A.亚磷酸(H3PO3)的分级电离常数:Ka1=10-1.4,Ka2=10-6.7,说明H3PO3是二元弱酸,则Na2HPO3属于正盐,水解而使溶液显碱性,NaH2PO3属于酸式盐,由于Ka2=10-6.7>Kh2==10-12.6,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,A项错误;
B.根据题意,用盐酸滴定亚磷酸钠,a点是第一次滴定终点,溶液中溶质为NaH2PO3、NaCl,根据质子守恒得到关系:c(H+)+c(H3PO3)=c(OH-)+c(),B项正确;
C.根据题意,用盐酸滴定亚磷酸钠,b点是第二次滴定终点,溶液中溶质为H3PO3、NaCl,根据电荷守恒:c(H+)=c()+2c()+c(OH-),C项错误;
D.使用电极电位滴定法,滴定过程中通过指示电极电位的变化确定滴定终点,不需要指示剂,D项错误;
故选B。
47.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,1molCHCl3的体积为22.4L
B.0.1mol/L的Na2CO3溶液中,)
C.常温下,1LpH=4的CH3COOH溶液中含有H+的数目小于10-4NA
D.叠氮化铵可发生反应:NH4N3=2N2↑+2H2↑,收集标准状况下44.8LH2,理论上转移电子的数目为4NA
【答案】D
【详解】A.标准状况下CHCl3为液体,1molCHCl3在标准状况下的体积不是22.4L,A错误;
B.溶液的体积未知,无法计算,B错误;
C.1LpH=4的CH3COOH溶液中含有H+的数目等于10-4NA,C错误;
D.叠氮化铵中氢元素化合价为+1价,反应过程中氢元素化合价由+1价降至0价,则收集标准状况下44.8L(即2mol)H2,理论上转移电子的数目为4NA,D正确;
故选D。
48.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县寻甸回族彝族自治县民族中学·期中)下列叙述正确的是
A.将纯水加热到100℃,水的电离程度增大,c(H+)=1×10-6mol·L-1,pH=6,此时纯水呈酸性
B.25℃时,在pH=4的盐酸和NH4Cl溶液中,由水电离出的H+浓度相等
C.25℃时,=1的溶液中:Na+、Fe3+、Cl-、可以大量共存
D.向Na2S溶液中加入少量的Na2S固体,S2-的水解程度减小
【答案】D
【详解】A.将纯水加热到100℃,水的电离程度增大,c(H+)=1×10mol/L,pH=6,由水电离出的氢离子与氢氧根离子浓度相等,故仍为电中性,A错误;
B.25℃时,在pH=4的盐酸中水的电离被抑制,水电离出的H+浓度为mol/L=10-10mol/L,在pH=4的NH4Cl溶液中铵根离子的水解促进水的电离。水电离出的中浓度为10-4mol/L,B错误;
C.25℃时,=1的溶液中c(H+)=c(OH-),溶液是中性的,Fe3+在中性溶液中会完全水解产生Fe(OH)3,不能大量存在,C错误;
D.向Na2S溶液中加入少量的Na2S固体,浓度增大,平衡正向移动,根据勒夏特列原理可知,的水解程度减小,D正确;
故选D。
49.(24-25高二上·云南昆明第三中学·期中)下列关于各图像的解释或结论正确的是
A.由甲可知:热化学方程式是H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1
B.由乙可知:对于恒温恒容条件下的反应2NO2(g) N2O4(g),A点为平衡状态
C.由丙可知:相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,b点溶液的导电性比c点溶液的导电性弱
D.由丁可知:同温度、同物质的量浓度的NaA溶液与NaB溶液相比,其pH前者小于后者
【答案】D
【详解】A.由甲可知:生成1mol液态水放热241.8kJ,热化学方程式是H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-241.8kJ·mol-1,故A错误;
B.由乙可知: A点正逆反应速率比不等于系数比,反应没有达到平衡状态,故B错误;
C.由丙可知:离子浓度越大,导电性越强,b点溶液的离子浓度大于c点,所以b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强,故C错误;
D.由丁可知:酸性HA>HB,同温度、同物质的量浓度的NaA溶液与NaB溶液相比,NaB水解程度大于NaA,所以其pH前者小于后者,故D正确;
选D。
50.(24-25高二下·云南保山·期中)常温下,向的溶液中缓慢加入溶液,溶液、温度随的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.常温下,的平衡常数为
B.点时,
C.点时,
D.点点过程中,由水电离出的逐渐增大
【答案】C
【分析】酸碱中和反应放热,随着NaOH的加入,溶液温度逐渐升高,当NaOH过量后溶液温度又开始下降,故曲线Ⅰ表示温度随的变化关系;随着NaOH的加入,溶液pH逐渐增大,故曲线Ⅱ表示pH随的变化关系。
【详解】A.a点对应溶液中, 则,的平衡常数,A项错误;
B.,溶质为Na2X,对应d点,由元素守恒得c(Na+)=2c(HX-)+2c(X2-)+2c(H2X),B项错误;
C.c点时溶质为NaHX、Na2X,pH小于7,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-) +c(HX-)+2c(X2-),可得c(Na+)<c(HX-) +2c(X2-),C项正确;
D.点点过程中,溶液酸性先逐渐减小,由水电离的程度先增大,达到中性后,盐水解,导致由水电离出的逐渐增大,在d点达到最大,d点到e点过程中,碱过量,水解程度逐渐减小,水电离出的氢离子浓度减小,D项错误;
答案选C。
地 城
考向06
沉淀溶解平衡及其应用
51.(21-22高二下·云南红河州·期末)已知25℃时,几种物质的平衡常数如下表所示:
物质
平衡常数
下列说法错误的是
A.溶液显酸性
B.溶液中:
C.溶液中:
D.将的澄清石灰水和的溶液等体积混合(忽略体积变化),所得溶液中
【答案】A
【详解】A.碳酸的,氨水的,则溶液中碳酸氢根的水解程度大于铵根的水解程度,碳酸氢根水解显碱性,因此溶液显碱性,故A正确;
B.根据物料守恒得到溶液中:,故B正确;
C.溶液,碳酸氢根电离程度小于水解程度,因此:,故C正确;
D.将的澄清石灰水和的溶液等体积混合(忽略体积变化),溶液中的钙离子浓度为,所得溶液中,故D正确。
综上所述,答案为A。
52.(24-25高二下·云南昭通一中教研联盟·期中)下列实验的方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验目的
实验方案设计
实验现象和结论
A
检验某固体试样中是否存在二价铁
取少量固体试样溶于盐酸,过滤,向滤液中加入KMnO4溶液
高锰酸钾溶液紫色褪去,说明该固体试样中存在二价铁
B
探究水解过程的热效应
将25℃0.1mol/LNa2SO3溶液加热到40℃,用传感器监测溶液pH变化
溶液的pH逐渐减小,说明水解过程放热
C
SO2具有漂白性
将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液
溶液红色褪去,说明SO2具有漂白性
D
比较AgCl和AgBr的Ksp大小
分别向等体积AgCl和AgBr饱和溶液中加入足量同浓度的AgNO3溶液,比较产生沉淀的物质的量
产生沉淀的物质的量AgCl>AgBr得出结论Ksp(AgCl)> Ksp(AgBr)
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.酸性高锰酸钾会与盐酸中的Cl⁻反应,导致褪色,无法确定是否存在Fe2+,A错误;
B.升温可能促进水的电离或水解,pH减小无法单一证明水解放热,B错误;
C.SO2与NaOH反应,溶液中显碱性的NaOH被消耗,使酚酞褪色,并非漂白性,C错误;
D.AgCl沉淀更多说明原Cl⁻浓度更高,故Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),D正确;
故选D。
53.(24-25高二下·云南昭通一中教研联盟·期中)下列实验操作、现象和结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中滴加少量氯水,再滴加KSCN溶液
溶液变红色
原溶液中含有
B
向溶有的溶液中加入溶液
有白色沉淀生成
不能说明在酸性条件下具有强氧化性
C
向两支
溶液中分别加入、溶液
加入溶液的试管颜色变为无色速度更快
反应物浓度越大,反应速率越快
D
向NaCl、NaI混合溶液中滴入少量溶液
有黄色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.若溶液中含Fe3+,先加氯水,再加KSCN溶液,溶液变红色,不能说明原溶液中含Fe2+,A错误;
B.Fe3+具有氧化性,能将SO2氧化为硫酸根,与Ba2+反应产生白色沉淀,不能说明在酸性条件下具有强氧化性,B正确;
C.KMnO4的物质的量为:,H2C2O4的物质的量分别为:、,根据反应式:可知,KMnO4过量,溶液不能变为无色,C错误;
D.Cl-和I-初始浓度未知,无法比较,D错误;
故选B。
54.(24-25高二下·云南玉溪第一中学·期中)下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A.金属锂在中加热
B.能证明亚硫酸酸性强于次氯酸的离子方程式:
C.含氟牙膏防治龋齿:
D.用石灰乳除去工业尾气中的:
【答案】C
【详解】A.锂在氧气中加热只能生成氧化锂,正确反应:,A错误;
B.与ClO⁻发生氧化还原反应时,生成的应是 ,而非,正确反应:,B错误;
C.含氟牙膏中的氟化物在刷牙的过程中会释放出氟离子,可以和牙齿表面的牙釉质相结合,形成氟化物层起到保护作用,则反应的离子方程式为:,C正确;
D.石灰乳的主要成分是 (悬浊液),应写化学式而非OH⁻。正确反应:,D错误;
故选C。
55.(24-25高二上·云南昭通第一中学教研联盟·期中)已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、与的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.曲线②代表的沉淀溶解曲线
B.加适量固体可使溶液由点变到点
C.该温度下
D.的平衡常数
【答案】D
【分析】根据图示,c(Ba2+)相同时,①代表的阴离子的浓度小于②,,可知曲线②代表的沉淀溶解曲线,曲线①代表的沉淀溶解曲线;根据d点坐标,可知=,根据c点坐标,可知= 。
【详解】A.根据以上分析,曲线②代表的沉淀溶解曲线,故A正确;
B.加适量固体,c(Ba2+)增大,不变,所以可使溶液由点变到点,故B正确;
C.根据d点坐标,可知=,故C正确;
D.的平衡常数,故D错误;
选D。
56.(23-24高二下·云南迪庆州香格里拉藏文中学·期中)根据下列实验事实能得出相应结论的是
选项
实验事实
结论
A
常温下,分别向等体积的盐酸和硫酸中
加入大小相同的铝片,前者反应速率更快
电离程度:盐酸>硫酸
B
常温下,向溶液中滴加酸性
溶液,紫色消失
氧化性:
C
常温下,分别向浓度均为的和
溶液中通入气体至饱和,仅后者生成沉淀
溶度积常数:
D
在和时,测得
溶液的pH分别是9.66和9.37
水解常数:
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.常温下,体积相等、也相等的盐酸和硫酸分别与大小相同的铝片反应,前者反应速率更快,可能是Cl对反应起到促进作用,但盐酸和硫酸都是强酸,两者都能全部电离,则不能得出电离程度:盐酸>硫酸,A不符合题意;
B.酸性高锰酸钾也能氧化氯离子,B不符合题意;
C.和组成相似,Ksp越小越容易产生沉淀,则根据选项的实验事实可得出溶度积常数:,C符合题意;
D.升高温度,溶液pH减小,不能说明升高温度促进水解使平衡正向移动,则不能得出水解常数:,D不符合题意;
故选C。
57.(23-24高二下·云南迪庆州香格里拉藏文中学·期中)铬酸钡常用于制颜料、玻璃和陶瓷等。已知:常温下,。相关溶度积曲线如图所示。下列推断正确的是
A.升温可使c点迁移到b点 B.b点溶度积大于c点
C. D.蒸发d点溶液可迁移到b点
【答案】C
【详解】A.曲线上各点代表达到铬酸钡溶解平衡状态,升温,溶度积增大,曲线上点离开曲线向上方迁移,A项错误;
B.曲线上各点对应的溶度积相等,B项错误;
C.,C项正确;
D.蒸发掉水,,都会增大,向c点方向移动,D项错误;
答案选C。
58.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)根据下列实验操作和现象能得出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将质量分数为70%的浓硫酸与Na2SO3混合,生成的气体通入品红溶液中,溶液褪色
浓硫酸有氧化性
B
将铁锈溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液,紫色褪去
铁锈中含有二价铁
C
用pH计分别测0.1mol/LNaClO溶液和0.1mol/LCH3COONa溶液的pH,前者pH大
D
向3mL浓度分别为0.1mol/LNaCl和0.01mol/LNaI的混合溶液中滴加几滴0.1mol/LAgNO3溶液,出现黄色沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.将质量分数为70%的浓硫酸与Na2SO3混合,生成的气体通入品红溶液中,品红褪色,说明生成了SO2,发生反应:H2SO4+Na2SO3=SO2↑+H2O+Na2SO4,该反应不是氧化还原反应,不能验证浓硫酸有氧化性,A项不符合题意;
B.Fe2+和浓盐酸中的HCl均能与酸性KMnO4溶液反应而使紫色褪去,该实验的现象不能证明一定含有二价铁,B项不符合题意;
C.用pH计测定相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH,前者的pH小于后者,则次氯酸根离子的水解程度大,即Kh(NaClO)>Kh(CH3COONa),C项符合题意;
D.分别向浓度为0.1mol/LNaCl和0.01mol/LNaI的混合溶液中滴加少量0.1mol/L的AgNO3溶液,Ksp小的先沉淀,先生成黄色沉淀,则Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),D项不符合题意;
答案为C。
59.(23-24高二下·云南保山智源高级中学·期中)下列关于实验现象的解释或结论正确的是
实验操作
现象
解释或结论
A
在烧瓶中加入木炭颗粒与浓硝酸,然后加热
烧瓶中有红棕色气体产生
木炭具有还原性,能还原
B
室温下,向含有和的溶液中滴入几滴溶液
先产生黄色沉淀
室温下固体在水中的溶解性:
C
将硫酸与混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液
溶液变浑浊
酸性:碳酸苯酚
D
将25℃0.1mol·L-1Na2SO3溶液加热到40℃,用传感器监测溶液pH变化
溶液的pH逐渐减小
温度升高,水解平衡正向移动
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.硝酸受热分解也会生成二氧化氮气体,不能说明木炭具有还原性,能还原,A错误;
B.不确定溶液中氯离子、碘离子浓度关系,先产生黄色沉淀,不能说明碘化银更难溶,B错误;
C.溶液变浑浊,说明二氧化碳和苯酚钠反应生成苯酚,则证明酸性:碳酸>苯酚,C正确;
D.升高温度促进亚硫酸根离子的水解,溶液的碱性增强,pH增大,D错误;
故答案选C。
60.(23-24高二下·云南智源高级中学·期中)已知298K时,,,其沉淀溶解平衡曲线如图所示(图中表示或),下列说法正确的是
A.M点对应的溶液中,
B.表示时,加水,Q点最终将移向N点
C.表示时,P点会有(s)析出
D.的平衡常数K=8100
【答案】D
【分析】观察横坐标为,从左往右钡离子的浓度在减小,同样纵坐标可知从下往上或的浓度在较小,因此Ⅰ所得的Ksp更大,Ⅱ所得的Ksp更小,因此Ⅰ表示(s)的溶解曲线,Ⅱ表示(s)的溶解曲线,据此作答。
【详解】A.,故Ⅰ表示(s)的溶解曲线,M点对应的溶液中,,A项错误;
B.曲线的右上方表示的是不饱和溶液,表示时,加水,Q点不会移向N点,B项错误;
C.表示时,P点没有(s)析出,C项错误;
D.的平衡常数,D项正确;
故答案选D。
地 城
考向07
反应热 化学反应速率与化学平衡的综合考查(非选择题)
61.(24-25高二下·云南玉溪第一中学·期中)丙烯是一种重要的化工原料,工业上常用丙烷无氧脱氢制备丙烯:。
(1)已知几种共价键键能如下表所示:
共价键
键能
a
b
c
d
。
(2)一定温度下,向5L恒容密闭容器中充入发生反应,测得平衡时气体压强是开始时的1.75倍。
①下列能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A.分解速率与生成速率相等
B.保持不变
C.
D.混合气的平均摩尔质量保持不变
②C3H8的平衡转化率为 。
(3)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n(氩气)/n(丙烷)越大,丙烷的平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)
(4)总压强分别为P1、P2时,上述反应在不同温度下达到平衡,测得丙烷和丙烯的物质的量分数分别如图所示:压强:P1 P2(填“>”或“<”)。
在压强P1条件下,起始时充入一定量丙烷发生反应,计算Q点对应温度下该反应的压强平衡常数 (用P1表示)。(用各气体的平衡分压代替其物质的量浓度计算,可表示压强平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
(5)已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R、A为常数)。丙烷分解制氢反应在某条件下的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,其活化能为 (用、、、表示)。
【答案】(1)
(2) BD 75%
(3)增大
(4) > (或)
(5)
【详解】(1)=反应物的总键能-生成物的总键能,则-;
(2)①A.分解速率与生成速率均为正反应速率,并未体现逆反应速率,不能说明正、逆反应速率相等,则分解速率与生成速率相等,不能说明该反应达到平衡状态,A不符合题意;
B. 可以表示平衡常数也可以表示浓度熵,反应从正反应开始至达到平衡过程,不断增大,则当保持不变,即浓度熵等于平衡常数,能说明反应达到平衡状态,B符合题意;
C.当时,只能说明三种物质的物质的量浓度相等,不能说明三种物质的物质的量浓度不再发生改变,则不能说明该反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.混合气体的总质量不变,反应前后气体总物质的量发生变化,则混合气的平均摩尔质量会随反应的进行发生变化,当混合气的平均摩尔质量保持不变时,能说明该反应达到平衡状态,D符合题意;
故选BD。
②的分解达到平衡时,设转化了,列三段式:,恒温恒容时有,即,则的平衡转化率为;
(3)丙烷脱氢反应是气体分子数增大的反应,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n(氩气)/n(丙烷)越大,则丙烷的分压越小,相当于减小压强,平衡正向移动,丙烷的平衡转化率增大;
(4)丙烷分解反应是气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,平衡时丙烯的物质的量分数减小,则压强:;在压强条件下,起始时充入一定量丙烷发生反应,Q点达到平衡时的物质的量分数为50%,体系中和的物质的量相等,故二者物质的量分数也相等,均为25%,故Q点的压强平衡常数为:(或);
(5)根据Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R、A为常数),丙烷分解制氢反应在某条件下的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,将题图中曲线a上两点的坐标代入计算公式得:,解得。
62.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县寻甸回族彝族自治县民族中学·期中)研究化学反应中的能量变化可以为提高工业生产效率提供指导性的理论依据。请结合所学化学反应原理相关知识回答下列问题:
(1)计算化学反应中的能量变化有多种途径。
①通过化学键的键能计算。已知:
化学键
H-H
Cl-Cl
H-Cl
键能(kJ/mol)
436
247
434
计算可得:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= kJ/mol。
②通过盖斯定律计算。已知:
2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) ΔH=-414kJ/mol
2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔH=-511kJ/mol。
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式: 。
(2)某温度下,在一个2L的恒容容器中,通入X(g)和Y(g),发生可逆反应生成Z(g),三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
①该反应的化学方程式为 。
②反应1min时,该容器中含有Z(g)的物质的量n(Z) (填“>”、“<”或“=”)0.1mol。
③反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为 ,1min时,正反应速率 (填“>”“<”或“=”)逆反应速率,X(g)的平衡转化率为 。
④容器内2min之前在变化而2min之后不再变化的量是 (填序号)。
A.气体密度 B.压强 C.化学反应速率 D.气体平均相对分子质量
【答案】(1) -185 Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s) ΔH=-317kJ/mol
(2) 3X(g)+Y(g)2Zg) > 0.05mol/(L·min) > 30% BCD
【详解】(1)①由化学键的键能可知,ΔH等于反应物旧化学键断开所吸收的总能量减去生成物形成新化学键所释放的总能量,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);把2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) 标记为①式,把2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) 标记为②式,由(2×①-②)可得Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s) ,其热化学反应方程式为Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)
(2)①由图可知,X与Y的物质的量在下降,Z的物质的量在上升,可知X与Y是反应物,Z是生成物,因为变化量之比等于化学计量数之比,X、Y、Z的变化量分别是,变化量之比为3:1:2,所以其反应方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g);
②该反应是可逆反应,时间为2min时,X、Y、Z的物质的量不再改变,说明2min时已达到平衡,但是在1min时,该反应还在向正反应方向转化,v正>v逆,且反应物浓度大时反应速率较大。则n(Z)>0.1mol;
③c(Z)==0.1mol/L,v(Z)==0.05mol/(L·min);在1min时,生成物Z的曲线还在上升,该反应还在向正反应方向转化,所以此时正反应速率大于逆反应速率:2min后,该反应达到平衡,X的平衡转化率为×100%=30%。
④A.气体密度等于气体质量除以气体体积,其中气体质量和体积没有发生改变,密度2min之前没有发生改变,A错误;
B.该反应是气体体积减小的反应,平衡前,气体的压强由大向小转变,2min之后压强不再改变,B正确;
C.2min之前v正>v逆。随着反应的进行,正反应速率降低,逆反应速率增大。2min后v正= v逆,C正确;
D.该反应是气体体积减小的反应,2min前,气体平均相对分子质量随着反应的进行在增大,2min后气体平均相对分子质量不发生改变,D正确;
故选BCD。
63.(24-25高二上·云南昆明第三中学·期中)我国提出努力争取在2060年前实现碳中和,碳中和的关键是CO2的转化、回收和重整。
I.以CO2和NH3为原料合成尿素:。
(1)该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
(2)如图是合成尿素的历程及能量变化,TS表示过渡态。
图中的HOOCNH2是 (填“中间产物”或“催化剂”),其中历程第2步(TS2)的化学方程式为: 。
II.CO2转化为甲醇。
(3)用CO2来生产燃料甲醇的某些化学键的键能数据如下表:
化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
C=O
H-O
键能/kJ·mol-1
348
413
436
358
750
463
则 。
(4)在恒温恒容下,反应达平衡状态的标志是 (填序号)。
a.
b.容器内混合气体平均相对分子质量不变
c.平衡常数K保持不变
d.容器内气体的密度保持不变
(5)一定温度下,欲提高甲醇的产率,可采取的措施有 (任写一条)。
(6)天然气还原法。发生的反应为。
一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,测得平衡时CO的体积分数与平衡时CO2和CH4物质的量比值x[]的关系如图甲所示。
①若c点对应的压强为p,则该温度下的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数,写出计算式即可)。
②催化剂在温度不同时对转化率的影响如图乙所示,判断M点 (填“已”或“未”)到达平衡,理由是 。
【答案】(1)低温
(2) 中间产物
(3)
(4)b
(5)加压、及时分离出甲醇(合理即可)
(6) 未 催化剂只改变速率,不影响平衡,M点的转化率小于N点,则一定没有达到平衡状态
【详解】(1)反应为放热的熵减反应,根据反应可以自发进行,则反应在低温下可以自发进行;
(2)图中的生成后又被消耗,则为中间产物,由图可知,其中历程第2步(TS2)的化学方程式为:;
(3)根据反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值可得:;
(4)a.反应中各物质的化学反应速率之比等于其化学计量数之比,平衡时,,a不选;
b.反应前后各物质都是气体,故气体总质量不变,该反应的正反应是气体物质的量减小的反应,混合气体平均相对分子质量不变,即气体分子的物质的量不变,说明反应达到平衡,b选;
c.平衡常数只与温度有关,恒温条件下一定不变,c不选;
d.反应物和生成物均为气体,则气体总质量不变,容器恒容,则气体总体积不变,所以无论是否达到平衡,容器内气体的密度都不变,d不选;
故选b。
(5)温度恒定,欲提高甲醇的产率,可采取增大压强、及时分离出产物等措施;
(6)①假设起始的物质的量分别为3mol、1mol,平衡时转化了,可列三段式:
根据平衡时,CO的体积分数为50%,可得,则平衡时和的物质的量为和,气体总物质的量为,平衡时压强为,则,;
②催化剂只改变速率,不影响平衡,若到达平衡状态,相同温度下两种催化剂对应的的转化率一定相同,故M没有达到平衡。
64.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)2023年杭州亚运会主火炬创新使用“零碳甲醇”作为燃料,在全球大型体育赛事上首次实现了废碳的再生利用。“零碳甲醇”是符合“碳中和”的绿色能源。回答下列问题。
(1)工业上主要利用反应“”合成甲醇。已知在一定条件下该反应的,(a>0,b>0),假设该反应的焓变和熵变不随温度的变化而变化,则该反应能够自发进行,适宜温度T的取值范围为T< K(用含a、b的代数式表示);一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时,下列一定能提高甲醇平衡产率的措施是 (填选项字母)。
A.增大压强 B.升高温度 C.选择合适的催化剂 D.增加催化剂的量
(2)CO2合成甲醇的工艺主要分为两类,反应原理如下。一类称为直接法(如反应I所示):CO2直接加H2合成甲醇;另一类称为间接法:先通过CO2和H2的逆水煤气反应合成CO,再用CO和H2合成甲醇。
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
①若利用间接法合成甲醇,反应的决速步骤为逆水煤气反应。下列示意图中能体现上述反应体系能量变化的是 (填选项字母)。
A. B. C. D.
②反应Ⅱ的速率,其中和分别为正、逆反应速率常数,升高温度时的值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③寻找催化效率高、选择性高的催化剂是推动该反应投入实际生产的一个重要研究方向。在某催化剂的作用下,反应Ⅲ的反应历程如图所示(图中的数据表示的仅为微粒的数目关系以及各个阶段微粒的相对总能量,*表示吸附在催化剂上)。
已知V中有一组吸附在催化剂表面的物质,则V可表示的微粒为 。
④工业生产中测定体系的压强具有实际意义。一定温度下,用CO2直接合成甲醇,以Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维为催化剂,控制压强恒为50bar(1bar=100kPa),通入体积分数组成为a%CO2、3a%H2的进料气(含杂质的混合气体)发生反应I,其中的杂质气体不反应,反应达到化学平衡状态时二氧化碳的转化率为90%,此时p(H2)= bar,反应I的平衡常数 (Kp为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,用含a的代数式表示)。
【答案】(1) A
(2) A 增大 或
【详解】(1)反应的△G=△H-T△S<0时,反应能自发进行,故(-a)×1000J·mol-1-T×(-b)J·mol-1·K-1<0,解得T<K;
A.增大压强,平衡正向移动,甲醇的平衡产率增大,故选A;
B.该反应的△H<0,升高温度,平衡逆向移动,甲醇的平衡产率减小,故不选B;
C.催化剂不改变平衡,改变催化剂种类不会影响甲醇的平衡产率,故不选C;
D.催化剂不改变平衡,增加催化剂的量不会影响甲醇的平衡产率,故不选D;
选A。
(2)①反应Ⅱ吸热,反应Ⅲ放热,总反应放热;反应的决速步骤为逆水煤气反应,反应Ⅱ活化能较大。故选A。
②当反应达到化学平衡状态时,正、逆反应速率相等,则K=,反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,K值变大,则lgk正-lgk逆=lg变大。
③由反应历程可知,V为H3CO*+H2(g)或H2COH*+H2(g)。
④设气体总物质的量为100mol,列三段式:
反应后气体总物质的量为100-4a+(0.1a+0.3a+0.9a+0.9a)=100-1.8a,
p(H2)=×50bar=bar;其他气体压强同理可求,故Kp==。
65.(24-25高二上·云南部分学校·期中)燃煤产生的烟气中含有较多的如何综合利用该气体一直是科研单位研究的热点。
(1)已知:
则 (用含、的代数式表示), (用含、的代数式表示)。
(2)甲醇是一种绿色燃料,甲醇的工业合成方法较多。在10L恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol 混合原料气,仅发生反应 ,5min后,该反应达到平衡,测得平衡时混合物中的体积分数与压强、温度的关系如图所示。
① (填“低温”“高温”或“任意温度”)条件有利于该反应自发进行。
②该反应的反应物的总能量 (填“<”或“>”生成物的总能量。
③混合气体中氢元素的质量分数a (填“<”“>”或“=”)b。
④T℃时,该反应在b点时的平衡常数K= 。
(3)在催化剂作用下,和可以直接转化为乙酸: ,在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。当温度在250℃~300℃时,乙酸的生成速率减慢的可能原因是 。
【答案】(1)
(2) 低温 > = 50700
(3)催化剂活性降低
【详解】(1)由已知,记反应①为:
反应②为
反应③为
由盖斯定律可知,反应③=①+2×②,则;;
(2)由图知,温度升高,甲醇的体积分数减小,可知升高温度,平衡逆向移动,该反应正反应为放热反应,即,①该反应为分子数减小的反应,,由,可知该反应在低温下自发进行;
②该反应为放热反应,故反应物的总能量>生成物的总能量;
③在整个体系中,混合气体的总质量相等,H元素的质量相等,故混合气体中氢元素的质量分数;
④由图知,b点和a点的温度相等,即,a点甲醇的体积分数为80%,设CO的变化量为xmol,由三段式,依据题意可得,解得,即;
(3)由图知,当温度在250℃~300℃时,由于催化剂活性降低,故乙酸的生成速率减慢。
66.(24-25高二下·云南玉溪师范学院附属中学·期中)尿素[CO(NH2)2]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
Ⅰ.早期可用氨气和二氧化碳合成尿素,其主要发生反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g) ΔH=-87kJ/mol。试回答下列问题:
(1)该反应在 (填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下可自发进行。
(2)有利于提高该反应平衡转化率的条件为___________(填序号)。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
(3)在恒温、恒容条件下,下列说法可以证明该反应已达到平衡状态的是 (填序号)。
a.断裂2molC=O键时形成2molH-O键 b.容器内气体压强不再改变
c.n(NH3):n(CO2)=2:1 d.CO2的物质的量分数不再改变
(4)将2molNH3和lmolCO2充入1L密闭容器中发生上述反应,下图是不同条件下CO(NH2)2的体积分数与压强、温度的关系(不考虑催化剂活性变化):
①代表CO(NH2)2的体积分数与温度关系的曲线是 (填“a”或"“b”),判断理由是 。
②520K下该反应的平衡常数K= 。
③实验测得该反应:v正=k正c2(NH3)c(CO2),v逆=k逆c[CO(NH2)2]c(H2O),k正、k逆为速率常数。若改变温度为T,测得平衡时k正=,则T 520K(填“大于”或“小于”)。
Ⅱ.近年研究发现,电催化CO2和含氮物质(等)在常温常压下可以合成尿素,其电解原理如图所示。
(5)电极a的电极反应式为 。
【答案】(1)低温
(2)C
(3)bd
(4) a 520K之前,反应未平衡,随着温度升高,反应速率增大,CO(NH2)2的体积分数增大,520K达到平衡,升高温度,平衡向左移动,CO(NH2)2的体积分数降低 63 大于
(5)
【详解】(1)该反应的,,根据可知,低温下该反应可自发进行;
(2)该反应放热,降低温度,平衡正向移动,反应平衡转化率提高。该反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,反应平衡转化率提高,故选C;
(3)a.断裂2molC=O键时形成2molH-O键都是指正反应方向,无法判定是否达到平衡状态,a不选;
b.反应中气体总物质的量由3 mol变为2 mol,压强变化,当压强恒定,说明达到平衡,b选;
c.物质的量之比等于系数比,与初始投料有关,无法说明其浓度不变,不能判断是否达到平衡状态,c不选;
d.CO2的物质的量分数不再改变,说明其浓度不变,说明达到平衡状态,d选;
故选bd;
(4)①520K之前,反应未平衡,随着温度升高或压强增大,反应速率增大,CO(NH2)2的体积分数增大,520K之后达到平衡,升高温度,平衡逆向移动,尿素的体积分数降低,为曲线a;增大压强,平衡正向移动,尿素的体积分数增大,为曲线b;
②设二氧化碳的变化浓度为x,可得三段式:
,则,;
③平衡时,,即c2(NH3)·c(CO2)=c[CO(NH2)2]·c(H2O),K=,该反应为放热反应,升高温度K减小,则T大于520℃;
(5)由图示可知,在电极a上,得电子生成,其电极方程式为。
67.(24-25高二下·云南昭通一中教研联盟·期中)“碳达峰”“碳中和”是我国新能源战略的重要组成部分,也是我国向世界的庄严承诺。
I.催化重整可以直接反应消耗,反应为。
已知25℃,101kPa时,、CO和的燃烧热如下表:
可燃物
CO
(1)该催化重整反应的 ,该反应可以在 (“低温”“高温”或“任何温度”)自发反应。
Ⅱ.一定条件下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入和发生反应生成甲醇:。每次反应10分钟,测得的转化率随温度的变化关系如图所示。
(2)为提高平衡产率,理论上应采用的条件是 (填序号)。
a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压
(3)能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
A.
B.甲醇的质量不再发生变化
C.混合气体的密度不再发生变化
D.单位时间内,有生成的同时又有断裂
(4)已知A点为平衡状态,此时体系压强为p,求260℃时该反应的平衡常数 (用平衡气体分压代替平衡浓度计算,气体分压),210℃~240℃时,的转化率随温度升高逐渐增大的原因是 。
Ⅲ.利用电催化可将同时转化为多种有机燃料,其原理如图所示。
(5)铜电极上产生的电极反应式为 。
【答案】(1) 247.3 高温
(2)c
(3)B
(4) 反应未达平衡,温度越高速率越快,相同时间内CO2的转化率逐渐增大
(5)
【详解】(1)根据各物质的燃烧热可得:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol−1;
②CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ•mol-1;
③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ•mol-1; 根据盖斯定律①-2×(②+③)可得CH4-CO2催化重整反应的ΔH=-890.3 kJ·mol−1-2×(-283.0kJ•mol-1-285.8kJ•mol-1)=+247.3 kJ·mol−1。该反应为熵增的吸热反应,在高温下自发进行;
(2)由图可知,随着升温,的转化率先升高再下降,由于是反应10分钟得到的数据,故上升阶段是建立平衡的过程,下降阶段才是平衡移动的过程,升高温度平衡逆向移动,故该反应为放热反应,,为提高平衡产率,需要使平衡正向移动,需要采取的措施是高压低温,故选c;
(3)A.,没有指明方向,不能判断为平衡状态,A不选;
B.甲醇的质量不再发生变化,说明其浓度不变,是平衡状态,B选;
C.气体总质量是恒量、容器体积是恒量,所以密度是恒量,混合气体的密度不再改变,反应不一定平衡,C不选;
D.2molC=O断裂消耗1molCO2,水、甲醇中都含O-H键,2molO-H生成,是指生成水的物质的量小于1mol,都是指正反应方向,且正逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,D不选;
故选B;
(4)已知A点为平衡状态,此时体系压强为P,A点二氧化碳平衡转化率为90%,列出“三段式”
n(总)=0.2mol+0.6mol+1.8mol+1.8mol=4.4mol,260℃该反应的平衡常数;时,CO2的转化率随温度升高逐渐增大的原因是:反应未达平衡,温度越高速率越快,相同时间内CO2的转化率逐渐增大;
(5)根据原理图,Cu电极上CO2转化为HCOOH、CH3OH、CH4,C元素的化合价降低,得到电子,则Cu电极为阴极,发生还原反应,生成甲醇,电极反应式为。
68.(24-25高二下·云南昆明第十二中学教育集团·期中)尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
I.二十世纪初,工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素,在合成塔中存在如下转化
(1)液相中,合成尿素的热化学方程式为 。
(2)在1L恒容密闭容器中,一定条件下发生反应,下列关于该反应表述错误的是_______。
A.低温更有利于该反应的自发进行
B.增大浓度,可提高的转化率
C.充入He,压强增大,反应速率加快,平衡向正反应方向移动
D.当混合气体的平均相对分子质量不变时反应一定达到平衡状态
(3)将和充入1L密闭容器中发生反应 ,下图是不同条件下的体积分数与压强、温度的关系[不考虑催化剂活性变化]:
①代表的体积分数与温度关系的曲线是 (填“a”或“b”),判断理由是 。
②下该反应的平衡常数 。
Ⅱ.
(4)近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。
①电极b是电解池的 极。
②电解过程中生成尿素的电极反应式是 。
【答案】(1)
(2)CD
(3) a 520K之前,反应未平衡,随着温度升高,反应速率增大,的体积分数增大,520K达到平衡,升高温度,平衡向左移动,的体积分数降低 63
(4) 阳
【详解】(1)根据盖斯定律,反应,,两方程式相加得到,;
(2)A.该反应为放热且熵减,因此低温更有利于该反应的自发进行,A正确;
B.增大浓度,平衡正向移动,的转化率升高,B正确;
C.充入He,反应物浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,C错误;
D.该反应的反应物都是气体,生成物为固体与液体,当起始投入NH3与CO2物质的量之比为2∶1,混合气体的平均相对分子质量始终不变,则混合气体的平均相对分子质量不变不能说明反应达到平衡状态,D错误;
故选CD;
(3)①520K之前,反应未平衡,随着温度升高或压强增大,反应速率增大,CO(NH2)2的体积分数增大,520K之后达到平衡,升高温度,平衡逆向移动,尿素的体积分数降低,则曲线a代表CO(NH2)2的体积分数与温度的关系;
②设二氧化碳的变化浓度为x,可得三段式:
,则,
(4)①电极b上被氧化生成,是电解池的阳极;
②a极硝酸根离子得电子转化为尿素,再结合酸性环境可分析出电极反应式为:。
69.(24-25高二下·云南昆明第十二中学教育集团·期中)钒触媒常用作转化为的催化剂。一种从废钒触媒(含、等)中回收的工艺如下图:
已知:①易溶于硫酸;
②为两性氧化物,溶于酸生成,在高温下易被还原;
③“滤饼”的主要成分为。
回答下列问题:
(1)浸取时,为了提高废钒的浸出率,可以采取的措施: 、 (写出2条)
(2)“浸取”步骤,参与反应的化学方程式为 。
(3)“碱溶”步骤,加入的量不宜过多,原因是 。
(4)“沉钒”步骤,加生成沉淀。该步骤需要加入过量的,请从平衡的角度解释原因 。
(5)该工艺中反应中的沉矾率是回收钒的关键,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(加入质量与料液中的质量比)和温度。根据如图建议最合适的氯化铵系数和温度:氯化铵系数为 ,温度为 。
(6)“煅烧”步骤需要通入一定量的空气,原因是 。
【答案】(1) 研磨粉碎 升高温度,适当提高酸的浓度
(2)
(3)“碱溶”步骤,加入的量不宜过多,原因是:加入过多,后续调节pH值,会消耗更多,增加成本
(4)加入过量的,增大浓度,平衡向生成方向移动,便于完全沉淀
(5) 4 80℃
(6)具有氧化性,具有还原性,故提供氧化氛围,防止在高温下被还原
【分析】废钒催化剂(含有、、)加入稀硫酸,不溶液于稀硫酸,则滤渣为,滤液中含有、、Fe3+、K+、H+、,加氯酸钠进行氧化生成沉钒,转化为,沉钒过滤后成为滤饼,滤饼主要成分为,滤液中主要含有Fe3+、K+、Al3+、Cl-、,滤饼中加入,转化为NaVO3;加入稀硫酸调节pH=2,与氯化铵反应生成 沉淀,煅烧分解为V2O5,据此分析;
【详解】(1)从反应速率影响因素考虑,水浸时,为了提高废钒的浸出率,可粉碎废钒、搅拌,适当升高温度,延长浸泡时间;答案为:研磨粉碎;升高温度,适当提高酸的浓度;
(2)为两性氧化物,溶于酸生成,“浸取”步骤,参与反应的化学方程式为;
(3)由于后续步骤中需要加入硫酸调节pH,则“碱溶”步骤,加入的量不宜过多,原因是:加入过多,后续调节pH值,会消耗更多,增加成本;
(4)加生成沉淀,加入过量的,过量,增大浓度,平衡向生成方向移动,便于完全沉淀;
(5)根据图像分析可得,要使沉钒率最高,可控制氯化铵系数为4,温度在80 ℃;
故答案为:4;80℃;
(6)煅烧分解为V2O5是产生,具有氧化性,具有还原性,故提供氧化氛围,防止在高温下被还原。
70.(24-25高二下·云南保山·期中)良好生态环境是实现中华民族永续发展的内在要求,是增进民生福祉的优先领域,是建设美丽中国的重要基础。燃油汽车的尾气处理是汽车行业研究的重点之一。汽车尾气的处理: ,该反应的反应历程及反应物和生成物的相对能量如图所示:
(1)要提高汽车尾气处理的速率,关键在于提高反应 的速率(填序号), ,该反应在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)已知该反应的为速率常数,只与温度有关。达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数 (填“>”“<”或“=”)增大的倍数。
(3)刚性容器中,进料比按进行投料,的平衡转化率与温度、起始投料比的关系如下图所示,则、、的大小关系为 ,一定温度一定压强下投料比等于 时生成物的体积分数最大。
(4)某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比以一定的流速分别通过两种催化剂(和)进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如下图所示:
①催化剂Cat-2条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因是 。
②时,平衡脱氮率为,压强恒为,则 (为以分压表示的平衡常数,用含的代数式表示)。
【答案】(1) ① −620.4kJ/mol 低温
(2)<
(3) m1<m2<m3(或m3>m2>m1) 1:1
(4) 超过450℃,催化剂活性降低,反应速率减慢,相同时间内脱氮率下降
【详解】(1)
反应①整个反应分为三个基元反应阶段,①NO(g)+NO(g)= ΔH =+199.4kJ/mol;反应②+CO(g)=CO2(g)+N2O(g) ΔH = -513.2kJ/mol;反应③CO2(g)+N2O(g)+CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH = -306.6kJ/mol;由盖斯定律可知,由①+②+③可得2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH =+199.4kJ/mol+( -513.2kJ/mol)+ (-306.6kJ/mol)= -620.4kJ/mol;由于反应①所需活化能最高,则总反应速率由第一阶段反应决定,故关键在于提高反应①的速率。该反应的△S<0,△H<0,故低温可自发进行。
(2)该反应的正反应为放热反应,升高温度使化学平衡向吸热的逆反应方向移动,则正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数,浓度不变,故k正增大的倍数小于k逆增大的倍数;
(3)m=,增大CO的量,平衡正向移动,但CO的转化率减小,则投料比m1、m2、m3从大到小的顺序为m1<m2<m3;反应的物质的量之比等于系数比即1;1时,生成物的体积分数最大;
(4)①温度过高,催化剂活性降低,反应速率减慢,相同时间内脱氮率会下降。
②设450℃时,一氧化氮和一氧化碳的起始物质的量都为2mol,由一氧化氮的平衡脱氮率为50%可知,平衡时一氧化氮、一氧化碳、氮气、二氧化碳的物质的量分别为2mol-2mol×50%=1mol、2mol-2mol×50%=1mol、2mol×50%×=0.5mol、2mol×50%=1mol,由压强恒为p可知,一氧化氮、一氧化碳、氮气、二氧化碳的平衡分压分别为、、、,则分压平衡常数KP=。
地 城
考向08
水溶液的离子反应与平衡的综合考查(非选择题)
71.(24-25高二下·云南丽江中学等学校·期末)Ⅰ.常温下,几种酸或碱的电离常数如表所示。
酸或碱
甲胺
或
、
回答下列问题:
(1)常温下,的溶液中,约为 。
(2)甲胺是一元弱碱,在水中电离方程式为 ,乙胺的第二步电离方程式为 。
(3)在溶液中通入少量离子方程式为 。
Ⅱ.滴定法是重要的化学定量分析方法。溶液常用做氧化还原反应滴定的标准液,由于的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中某些少量还原性物质还原,因此配制完溶液后常用溶液测定其浓度。
(4)若准确称取草酸晶体,相对分子质量为溶于水配成水溶液,在配制过程中除烧杯和容量瓶外,还需用到的玻璃仪器有 。配制完成后取置于锥形瓶中,用高锰酸钾溶液滴定至终点,此时记录消耗高锰酸钾溶液的体积。实验中用 填“酸”或“碱”式滴定管盛装酸性溶液,到达滴定终点的现象是 ;上图表示用滴定管到达滴定终点时液面的位置,若与刻度间相差处的刻度为,滴定管中液面读数应为 ;若多次平行滴定测得需要消耗溶液的平均体积为,计算 。
(5)以下操作可能造成标定高锰酸钾溶液浓度偏高的是 。
A.滴定时控制速度过快,到达终点后多滴加入数滴溶液
B.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度读数,其它操作均正确
C.盛装草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用草酸溶液润洗
D.滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
E.滴定过程中少量草酸溶液洒到锥形瓶外
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) 量筒、玻璃棒、胶头滴管 酸 滴入最后半滴溶液,溶液颜色从无色变成浅红色,且半分钟内不褪色 或或
(5)
【详解】(1)常温下,物质的量浓度为的溶液中。
(2)根据甲胺的电离方程式可知,乙胺的第一步电离产生,则第二步电离方程式为。
(3)根据的电离平衡常数大于碳酸的二级电离平衡常数,小于碳酸的一级电离平衡常数可知,在溶液中通入少量离子方程式
为。
(4)配制草酸水溶液,除需要烧杯和容量瓶外,还需用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、胶头滴管; 高锰酸钾溶液具有强氧化性,能腐蚀橡胶,要用酸式滴定管盛装,高锰酸钾溶液为紫红色,草酸溶液无色,则到达滴定终点的现象是滴入最后半滴溶液,溶液颜色从无色变成浅红色,且半分钟内不褪色; 根据图示,滴定管中液面读数应为;
草酸的物质的量浓度,
反应的离子方程式,
则,酸性高锰酸钾的物质的量浓度。
(5)滴定时控制速度过快,到达终点后多滴加入溶液,导致待测偏大,根据分析,偏低;
B.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,导致待测液体积偏小,即待测偏小,根据分析,偏高;
C.盛装草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用草酸溶液润洗,对草酸物质的量无影响;
D.滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,导致待测偏大,根据分析,偏低;
E.滴定过程中少量草酸溶液洒到锥形瓶外,导致待测偏小,根据分析,偏高;
故选BE。
72.(23-24高二下·云南玉溪师范学院附属中学·期中)电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡是水溶液中离子反应的三大重要平衡。
部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HClO
电离平衡常数(25℃)
按要求回答下列问题:
(1)同浓度的、、、、、结合的能力由强到弱的顺序为 。
(2)运用上述电离常数及物质的特性写出下列反应的离子方程式
①溶液中通入过量 。
②少量通入NaClO溶液中 。
(3)要使溶液中增大,可以采取的措施是 (填标号)。
①加少量烧碱 ②通入少量气体 ③加入少量 ④加水
(4)取等体积的的溶液和的溶液,分别加水稀释到pH均等于5,所需水的体积分别为、,则 (填“>”“<”或“=”)。
(5)已知几种金属离子以氢氧化物形式开始沉淀时溶液的pH如下表所示:
离子
7.6
5.2
10.4
当向含有相同浓度的、、的溶液中滴加氢氧化钠溶液时, (填离子符号)先沉淀。已知,要使溶液中的沉淀较为完全(使铜离子的浓度降至原来的千分之一),则常温下应向溶液中加以氢氧化钠溶液使溶液的 。
【答案】(1)
(2)
(3)①④
(4)<
(5) 6
【详解】(1)根据电离平衡常数的大小,判断酸性强弱,电离平衡常数值越大,酸性越强,可知酸性:HCOOH>>>HClO>>,酸性越弱,酸根离子结合的能力越强,结合的能力:;
(2)根据酸性:HCOOH>>>HClO>>以及较强酸可以和较弱酸的盐反应生成较弱酸,可以写出①溶液中通入过量离子方程式:;②少量通入NaClO溶液中离子方程式:;
(3)因甲酸溶液存在电离平衡,,
①加少量烧碱,使减小,不变,增大,符合要求;
②通入少量气体,使增大,不变,减小,不符合要求;
③加入少量,使增大,不变,减小,不符合要求;
④加水,使减小,不变,增大,符合要求;
故选①④
(4)因是弱酸,存在电离平衡,稀释平衡正向移动, 稀释到,加水的体积大,即<;
(5)因三种离子均为二价离子,开始沉淀越小,说明对应沉淀的越小,越容易沉淀。当向含有相同浓度的、、的溶液中滴加氢氧化钠溶液时,先沉淀;要使溶液中的沉淀较为完全(使铜离子的浓度降至原来的千分之一),也就是浓度为,根据可求得,6。
73.(24-25高二上·云南罗平县多校·期中)已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如下表所示,回答下列问题:
化学式
HClO
电离平衡常数
;
(1)物质的量浓度均为的下列四种溶液,pH由大到小排列的顺序是 。
a. b. c.NaClO d.
(2)可以证明醋酸是弱酸的事实是 (填序号,下同)。
a.醋酸和水能以任意比例混溶
b.在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子
c.醋酸与溶液反应放出气体
d.的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
e.等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应,醋酸消耗的氢氧化钠更多
(3)25℃时,将的溶液与的NaOH溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,则溶液中 (填写“>”“=”或“<”)。
(4)已知亚磷酸()为二元弱酸,其溶液中含磷粒子的物质的量分数与pH的关系如图所示:
下列说法正确的是 。
A.的
B.溶液显碱性
C.向溶液中逐滴加入NaOH溶液至,发生反应:
(5)常温下几种离子开始沉淀时的pH如下表所示:
离子
pH
7.6
4.4
10.4
①向含相同浓度、、的溶液中滴加氢氧化钠溶液, (填离子符号)最先沉淀, (填“>”“<”或“=”)。
②25℃时,若要使硫酸铜溶液中的沉淀较为完全[使降至原来的千分之一],则应向溶液中加入氢氧化钠溶液,使溶液的pH为 {已知}
【答案】(1)b>c>d>a
(2)BE
(3)=
(4)AC
(5) < 6
【详解】(1)根据电离平衡常数知,酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO,水解程度:CO>ClO->HCO>CH3COO-,物质的量浓度相同的这几种钠盐溶液,水解程度越大,溶液的pH值越大,物质的量浓度均为0.1molL-1的下列四种溶液:pH由大到小排列的顺序是b>c>d>a;
(2)A.醋酸和水能以任意比例混溶只能说明醋酸的溶解性,不能说明醋酸是弱酸,A错误;
B.在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子说明醋酸部分电离,属于弱酸,B正确;
C.醋酸与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳气体只能说明醋酸的酸性强于碳酸,不能说明醋酸是弱酸,C错误;
D.1mol/L的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色只能说明醋酸溶液呈酸性,但不能说明醋酸是弱酸,D错误;
E.等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应,醋酸消耗的氢氧化钠更多说明醋酸的浓度大于盐酸,是在溶液中部分电离的弱酸,E正确;
故选BE;
(3)25℃时,将amolL-1的醋酸溶液与bmolL-1氢氧化钠溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),则溶液中c(Na+)=c(CH3COO-)
(4)A. 时,pH=1.43,的,A正确;
B. 中,同时存在电离和水解,当,c(H+)=10-6.54,;的水解常数;,溶液显酸性,B错误;
C.向溶液中逐滴加入NaOH溶液至,发生反应:,C正确;
故选AC;
(5)①根据表格数据可知,向含相同浓度的溶液中滴加氢氧化钠溶液,最先沉淀,再是沉淀,最后是沉淀,则<;
②时,若要使硫酸铜溶液中的沉淀较为完全,使降至原来的千分之一,则,则应向溶液中加入氢氧化钠溶液,使溶液的,,则为6。
74.(24-25高二上·云南昆明寻甸回族彝族自治县第一中学·期中)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。
75.(24-25高二上·云南西双版纳傣族第二中学西双版纳傣族民族中学·期中)油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢,需要将其回收处理并加以利用。
I.高温热分解法: ΔH=+170 kJ·mol-1。
(1)其他条件不变的情况下,增大压强,正反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”,(1)(2)(3)要求相同),逆反应速率 ,H2S的平衡转化率会 。
(2)升高温度,该反应的化学平衡常数 。
(3)工业上,通常在等温、等压条件下将H2S与Ar的混合气体通入反应器,发生H2S热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,H2S的平衡转化率会 。
II.克劳斯法:
已知:: ΔH1=-1036 kJ·mol-1
ΔH2=+94 kJ·mol-1
(4)用克劳斯法处理H2S,若生成1 mol S2(g),放出热量 kJ。
(5)用克劳斯法处理H2S时,研究人员对反应条件对S2产率的影响进行了如下研究。
①其他条件相同时,相同时间内,S2产率随温度的变化如图甲所示。由图可见,200℃之前,随着温度升高,S2产率逐渐增大的原因是 ;200℃之后,S2产率又逐渐减小的原因是 。
②其他条件相同时,相同时间内,S2产率随值的变化如图乙所示。值过高不利于提高S2产率,可能的原因是 。
【答案】(1) 增大 增大 减小
(2)增大
(3)增大
(4)314
(5) 温度低于200℃时,反应未达平衡,温度升高,化学反应速率增大,相同时间内S2产率增大 温度高于200℃后,反应已达平衡,温度升高,平衡逆向移动,S2产率下降 过高,更多H2S发生副反应转化为SO2(或S2与O2反应生成SO2),导致硫产率下降
【详解】(1)压强增大,单位体积内活化分子数增大,正逆反应速率均增大,该反应前后气体分子数增多,压强增大,平衡逆向移动,H2S的转化率减小。
(2)该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,化学平衡常数增大。
(3)恒压条件下充入Ar,相当于对平衡混合气体减压,则平衡正向移动,使H2S的平衡转化率增大。
(4)根据盖斯定律,用克劳斯法处理的热化学方程式,所以生成1 mol S2(g)时,放出热量314 kJ。
(5)①由图可知,温度低于200℃时,反应未达平衡,温度升高,化学反应速率增大,相同时间内S2产率增大;温度高于200℃后,反应已达平衡,温度升高,平衡逆向移动,S2产率下降。
②过高,更多H2S发生副反应转化为SO2(或S2与O2反应生成SO2),导致硫产率下降。
76.(24-25高二上·云南玉溪师范学院附属中学·期中)SiHCl3是制备半导体材料硅的重要原料,可由不同途径制备。
(1)由SiCl4制备SiHCl3:SiCl4(g)+H2(g)=SiHCl3(g)+HCl(g) △H1=+74.2kJ‧mol−1 (298K)
已知:SiHCl3(g)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) △H2=+219.3kJ‧mol−1 (298K)
298K时,SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) △H= kJ‧mol−1 。升高温度有利于制备硅的原因是 。
(2)将SiCl4氢化为SiHCl3的热化学方程式为:3SiCl4+2H2(g)+Si(s)⇌4SiHCl3(g) △H2<0
①在相同条件,相同时间t时,不同温度下该反应中SiCl4转化率如图所示。下列叙述正确的是 (填序号)。
a.相同时间t内,A点的平均反应速率大于B点
b.相同时间t时,B点:v正> v逆
c.相同时间t时,v正:C点大于A点
d.工业生产中采用了适宜温度:480~520°C
②773K的2L密闭容器中,经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与3molSiCl4和4molH2气体反应,SiCl4转化率随时间的变化如图所示。0~50min,经方式 处理后的反应速率最快,在此期间,经方式丙处理后的平均反应速率v(SiHCl3)= mol‧L−1•min−1。当反应达平衡时,H2的浓度为 mol‧L−1,平衡常数K的计算式为 。
【答案】(1) +293.5 该反应为吸热反应,升高温度,反应正向移动,有利于制备硅
(2) bd 甲 3.2×10−3 1.8
【详解】(1)①SiCl4(g)+H2(g)=SiHCl3(g)+HCl(g) △H1=+74.2kJ‧mol−1
②SiHCl3(g)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) △H2=+219.3kJ‧mol−1
根据盖斯定律①+②得SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) △H=+74.2kJ‧mol−1+219.3kJ‧mol−1=+293.5kJ‧mol−1 ;
该反应为吸热反应,升高温度,反应正向移动,所以升高温度有利于制备硅。
(2)将SiCl4氢化为SiHCl3的热化学方程式为:3SiCl4+2H2(g)+Si(s)⇌4SiHCl3(g) △H2<0
①a.相同时间t内,B点转化率大于A点,所以A点的平均反应速率小于B点,故a错误;
b.相同时间t时,B点反应正向进行, v正> v逆,故b正确;
c.相同时间t时,C点温度大于A点,A点反应物浓度大于c点,所以v正:C点不一定大于A点,故c错误;
d.相同时间内,温度:480~520°C时反应物转化率最大,所以工业生产中采用了适宜温度:480~520°C,故d正确;
选bd。
②0~50min,经方式甲SiCl4的转化率最大,所以方式甲处理后的反应速率最快,在此期间,经方式丙处理后的平均反应速率v(SiHCl3)=mol‧L−1•min−1。当反应达平衡时,SiCl4的转化率为20%,则反应消耗氢气的物质的量为 ,H2的浓度为mol‧L−1,
平衡常数K=。
77.(24-25高二上·云南曲靖宣威第六中学·期中)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。请回答下列问题。
(1)在恒容密闭容器内,时仅发生反应,体系中开始仅含有和,随时间的变化如下表所示:
时间/s
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
①时,生成的物质的量为 ,在第时,的转化率为 。
②下列能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
a.每消耗,生成的
b.各物质组分的物质的量浓度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.容器内密度保持不变
e.
f. 容器内气体颜色不变
(2)在一定温度下,密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图:
①比较时刻,正、逆反应速率大小: (填“>”“=”或“<”)。
②若,计算反应开始至时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为 。
(3)甲烷(CH4)-空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池,其工作原理如图:
①图中左侧电极为电源 极,该电极的电极反应式为 。
②当电池消耗甲烷1.6g时,消耗的O2的体积为 L(标准状况下)。
【答案】(1) 0.013 65% bcf
(2) > 0.25mol/(L•min)
(3) 负 4.48L
【详解】(1)①由表格数据可知,到3s时消耗的NO为0.02mol-0.007mol=0.013mol,故生成NO2的物质的量也为0.013mol,在第时,的转化率为=65%;
②a.每消耗,生成的,描述的都是正反应方向,不能说明达到平衡,故a不选;
b.各物质组分的物质的量浓度不再改变是化学平衡的特征,可以说明达到平衡,故b选;
c.反应是气体物质的量减小的反应,若未达平衡,向右进行时混合气体的平均相对分子质量增大,现平均相对分子质量不变可以说明达到平衡,故c选;
d.体系中各物质均为气体,则混合气体的质量不变,恒容条件下混合气体的密度始终不变,则容器内密度保持不变的状态不一定是平衡状态,故d不选;
e.,等于计量数之比,但是不能判断是否会变化,故不能说明达到平衡,故e不选;
f. 容器内气体颜色不变说明NO2的浓度不变,反应达到平衡,故f选;
答案为bcf;
(2)①t2时刻,反应正向进行建立平衡,v正>v逆;
②根据图像中数据,若t2=2,反应开始至t2时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为=0.25mol/(L•min);
(3)①图中显示氢离子从左侧移向右侧,故左侧为负极,通入的甲烷,发生氧化反应,电极反应式为;
②1.6g甲烷为0.1mol,由负极反应式可知失去电子0.8mol,1mol氧气得到4mol电子,故消耗的氧气为0.2mol,标况下体积为4.48L。
78.(24-25高二上·云南曲靖宣威第六中学·期中)、、丙烯(CH3CH=CH2)等都是重要的化工原料。
(1)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中的含量,有效地开发利用,工业上可以用来生产甲醇燃料。在体积为2L的密闭容器中,充入1mol和3mol,一定条件下发生反应:。经测得和的物质的量随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,的平均反应速率 。
②达到平衡时,的浓度为 。
③达到平衡时,的体积分数为 。
(2)工业上也可以用和为原料制备,反应方程式为:,在一体积固定的密闭容器中投入一定量的和进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_______。
A.反应中与的物质的量之比为1:1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1mol,同时生成1mol
D.的质量分数在混合气体中保持不变
(3)丙烷无氧条件下催化脱氢制丙烯,其原理为,反应历程如图所示。
该脱氢过程为 (填“放热反应”或“吸热反应”)。
(4)某丙烯燃料电池工作原理如图所示,电解质溶液为NaOH溶液。
①电极a的电极反应式为 。
②当外电路中转移3 mol电子时,理论上电解质溶液中减少的OH-的物质的量为 mol。
【答案】(1) 0.375 10%
(2)BD
(3)吸热
(4) C3H6-18e-+24OH-=3+15H2O 1
【详解】(1)①由图可知,10min时反应达到平衡,从反应开始到平衡,的平均反应速率;
②达到平衡时,CO2转化量为0.75 mol,由方程式可知,H2的转化量为0.75mol×3=2.25mol,则平衡时H2的浓度为==0.375 mol/L;
③根据已知条件列出“三段式”
达到平衡时,的体积分数为 =10%。
(2)A.反应达到平衡时各物质物质的量不变、但不一定等于化学计量数之比,反应中与的物质的量之比为1∶1,不能说明反应达到平衡,A不选;
B.该反应是气体体积减小的反应,反应过程中压强减小,当混合气体的压强不随时间的变化而变化时,说明反应达到平衡,B选;
C.单位时间内每消耗1mol,同时生成1mol,不能说明正、逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,C不选;
D.的质量分数在混合气体中保持不变,说明正、逆反应速率相等,能说明反应达到平衡,D选;
故选BD。
(3)图示丙烷脱氢制丙烯过程中反应物的总能量低于生成物的总能量,故该过程为吸热反应。
(4)①以丙烯为燃料的碱性(NaOH溶液)燃料电池中,通入O2的电极b为正极,a为负极,C3H6失去电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:C3H6-18e-+24OH-=3+15H2O;
②正极电极方程式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,结合C3H6-18e-+24OH-=3+15H2O可知,当外电路中转移3 mol电子时,正极生成3mol OH-,负极消耗4molOH-,理论上电解质溶液中减少的OH-的物质的量为1mol。
79.(24-25高二上·云南曲靖宣威第六中学·期中)一定条件下,CO与水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式为。回答下列问题:
(1)已知1molC完全转化成水煤气(CO、H2混合物)时吸收热量131.5kJ,则1molC与CO2反应生成CO的焓变是△H=
(2)上述反应达到平衡的标志是_______(填字母)。
A.容器内压强不随时间变化
B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C.容器内CO、H2O的浓度之比为1∶1
D.单位时间消耗0.1molCO同时生成0.1molH2O
(3)研究表明:上述反应平衡常数随温度变化如下表所示:
温度/
400
500
800
平衡常数K
15
9
5
若反应为500℃,起始时CO和H2O的浓度均为0.02mol/L,则达到平衡时,CO的平衡转化率为
(4)在条件下,将0.1molCO与0.12molH2O(g) 混合气体充入1L密闭容器发生反应,反应过程中CO2的物质的量浓度随时间的变化如图所示:
①在内,以CO表示的平均反应速率为 。
②T℃时该反应的平衡常数Kp= (压强代替浓度,分压=总压×物质的量分数)。
(5)“绿色办奥”是北京冬奥会四大办奥理念之首,在“双碳”目标驱动下,全球首次服务体育赛事的大批量氢燃料客车在北京冬奥会上闪亮登场。工作原理如图所示:
①负极发生的电极反应式为 。
②当有16g气体被还原时,回路中转移的电子数为 。
【答案】(1)+172.8 kJ/mol
(2)BD
(3)75%
(4) 0.01 0.05
(5) H2-2e-+2OH-=2H2O
【详解】(1)已知:①,
1 mol C完全转化成水煤气(CO、H2混合物)时吸收热量131.5 kJ,可得②C(s)+ H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5 kJ/mol,
根据盖斯定律,将②-①,整理可得C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H=+172.8 kJ/mol;
(2)A.该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,则容器内气体的压强始终不变,因此不能根据压强不变判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.若容器内各物质的浓度不随时间变化,说明正逆反应速率相等,则反应达到平衡状态,B符合题意;
C.容器内CO、H2O的浓度之比为1∶1时反应可能处于平衡状态,也可能未达到平衡状态,不能据此判断反应是否达到平衡状态,C不符合题意;
D.单位时间消耗0.1 molCO同时就会同时消耗0.1 mol的H2O,还同时生成0.1 mol H2O,则H2O蒸气的物质的量不变,反应达到平衡状态,D符合题意;
故合理选项是BD;
(3)在500℃时反应的平衡常数K=9,假设反应过程中CO的改变浓度为a mol/L,则平衡时c(CO)=c(H2O)=(0.02-x)mol/L,c(CO2)=c(H2)=x mol/L,则,解得a=0.015 mol/L,故达到平衡时,CO的平衡转化率为;
(4)①在0~2 min内用CO2的浓度变化表示反应速率v(CO2)=,由于用不同物质表示反应速率时,速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,则v(CO)=v(CO2)=0.01 mol/(L∙min);
②在反应开始时n(CO)=0.1 mol;n(H2O)=0.12 mol,反应达到平衡时n(CO2)=0.02 mol/L×1 L=0.02 mol,根据物质反应转化关系可知平衡时n(H2)=0.02 mol,n(CO)=(0.1-0.02) mol =0.08 mol,n(H2O)=(0.12-0.02)mol =0.10 mol,该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,则平衡时气体总物质的量是0.1 mol+0.12 mol=0.22 mol,故T℃时该反应的平衡常数Kp=;
(5)①负极氢气失电子发生氧化反应,负极发生的反应方程式为H2-2e-+2OH-=2H2O;
②氢氧燃料电池中,氧气得电子被还原,氧元素化合价由0降低为-2,当有16g气体被还原时,回路中转移的电子数为。
80.(24-25高二上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)为保护环境,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。回答下列问题:
(1)用活性炭还原法可将氮氧化物转化为无毒气体,有关反应为,向恒容密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO,20min达到平衡,保持温度和容器体积不变再充入NO和,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应 (填“>”“<”或“=”)。
(2)将一定量气体充入压强为100kPa的恒压容器中,发生反应 ,测得平衡常数(用各物质的平衡分压代替平衡浓度计算)随温度的变化如图所示。
① 0(填“>”“=”或“<”)。
②向体积相等的丙、丁两个密闭容器中分别加入等量的,发生反应并达到平衡。保持丙容器恒容、丁容器恒压,将两体系的温度均从295K升至315K,则 (填“丙”或“丁”)容器中的平衡移动程度更大,原因是 。
(3)氮氧化物排放到空气中会造成空气污染。2021年我国科研人员以二硫化钼()作为电极催化剂,研发出一种电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示(双极膜可将水解离为和,并实现其定向通过),在该电池工作过程中,电极上发生的电极反应式为 ,若有4.48LNO(标准状况下)参加反应,电极质量增加 g。
(4)若烟气中,用催化还原法可以消除污染,发生的脱氮反应为 。在不同温度下分别使用催化剂Mn和Cr时,一定时间内的脱氮率如图所示,由此可知工业上使用的最佳催化剂和相应最佳温度分别为 ;使用Mn作催化剂时,脱氮率a~b段呈现图示变化的原因可能是 。
【答案】(1)>
(2) > 丁 升高相同温度,丙、丁容器内平衡都将正向移动,丙保持体积不变,则丙体系内压强将增大,所以在315K时,与恒压相比,需要增大丙的体积以减小压强,促使平衡进一步正向移动,才能达到丁中的平衡状态
(3) NO+5e−+5H+=NH3+H2O 8.0
(4) Mn、200℃ 脱氮反应为放热反应,a~b 段温度升高,催化剂活性降低,平衡常数减小,一定时间内脱氮率下降
【详解】(1)由方程式可知,反应的平衡常数K=,反应达到平衡后,保持温度和容器体积不变再充入一氧化氮和氮气,使二者的浓度均增加至原来的两倍,反应的浓度熵Qc==<K,则反应向正向进行,正反应速率大于逆反应速率;
(2)①从图中可看出,平衡常数随温度的升高而增大,说明温度升高,平衡正向移动,正反应方向为吸热反应,故;
②等量的,发生反应 ,该反应为吸热反应,升高相同温度,丙、丁容器内平衡都将正向移动,该反应是气体物质的量增大的反应,丙容器保持体积不变,随反应进行压强增大,压强增大不利于反应正向移动,丁容器保持压强不变,压强比丙容器内压强小,相当于在丙平衡状态下减小压强,平衡正移,故丁容器中的平衡移动程度更大;原因为升高相同温度,丙、丁容器内平衡都将正向移动,丙保持体积不变,则丙体系内压强将增大,所以在315K时,与恒压相比,需要增大丙的体积以减小压强,促使平衡进一步正向移动,才能达到丁中的平衡状态;
(3)由图可知,MoS2电极为原电池的正极,酸性条件下一氧化氮在正极得到电子发生还原反应生成氨气和水,电极反应式为NO+5e−+5H+=NH3+H2O,Zn/ZnO电极为负极,水分子作用下锌在负极失去电子发生氧化反应生成氧化锌和氢离子,电极反应式为Zn−2e−+2OH−=ZnO+H2O,则由电极反应式可知,标准状况下4.48L一氧化氮参与反应时,负极增加的质量为××16g/mol=8g;
(4)由图可知使用Mn作催化剂时可在较低温度下出现较高的脱氮效率,且温度在200℃时脱氮效率最高,工业上使用的最佳催化剂和相应最佳温度分别为Mn、200℃;脱氮反应为放热反应,a~b 段温度升高,平衡常数减小,催化剂活性降低,平衡逆向移动,导致一定时间内脱氮率下降。
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