选择性必修1(举一反三综合自测2,浙江专用)【上好课】化学人教版选择性必修1
2026-01-05
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.50 MB |
| 发布时间 | 2026-01-05 |
| 更新时间 | 2026-01-05 |
| 作者 | 汪静君 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-01-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55800953.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
《选择性必修1》综合测试题(二)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 K-39 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.《天工开物》中提到“明年,田有粪肥,土脉发烧,东南风助暖,则尽发炎火,大坏苗穗,此一灾也。”下列反应中能量变化与上述不一致的是( )
A.甲烷燃烧 B.铝热反应 C.碳酸钙高温分解 D.酸碱中和
【答案】C
【解析】《天工开物》中提到“明年,田有粪肥,土脉发烧,东南风助暖,则尽发炎火,大坏苗穗,此一灾也。”意为明年播种后,田里有粪肥使土温上升,又有东南风带来的暖热,使稻子发烧,苗穗受到损坏,这是一个灾害。即该过程是放热反应,甲烷的燃烧、铝热反应、酸碱中和皆为放热反应,碳酸钙高温分解是吸热反应。故选C。
2.“能源”是人们生活中不可或缺的一部分,下列属于将化学能转化为热能的是( )
A.太阳能热水器烧水
B.干冰升华
C.天然气作燃气烧菜
D.新能源汽车电池
【答案】C
【解析】A项,太阳能热水器烧水是太阳能转化为热能,A不符合题意;B项,干冰升华是固态二氧化碳直接变为气态,属于物理变化,过程吸收热量,是热能的转移,并非化学能转化为热能,B不符合题意;C项,天然气燃烧是化学能转化为热能,C符合题意;D项,新能源汽车电池是电能与化学能互相转化,D不符合题意;故答案为C。
3.在水溶液中,CrO42-呈黄色,Cr2O72-呈橙色,重铬酸钾(K2Cr2O7)在水溶液中存在以下平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,下列说法正确的是( )
A.向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后,溶液呈橙色
B.该反应是氧化还原反应
C.向该溶液中滴加适量的浓硫酸,平衡向逆反应方向移动,再次达到平衡后,氢离子浓度比原溶液大
D.向体系中加入少量水,平衡逆向移动
【答案】C
【解析】A项,向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后,消耗氢离子,氢离子浓度减小,平衡正向移动,溶液呈黄色,A错误;B项,反应前后元素的化合价均不发生变化,该反应不是氧化还原反应,B错误;C项,向该溶液中滴加适量的浓硫酸,氢离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,由于只能是减弱这种改变,所以再次达到平衡后,氢离子浓度比原溶液大,C正确;D项,向体系中加入少量水,相当于稀释,平衡正向移动,D错误;故选C。
4.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.在一定的条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-158.4 kJ•mol-1
C.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ•mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3) kJ•mol-1
D.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0 kJ•mol-1
【答案】D
【解析】A项,一个化学反应是放热反应还是吸热反应,与反应条件无关,如铁在氯气中的燃烧需要加热反应才能发生,但该反应为放热反应,故A错误;B项,SO2和O2的反应是可逆反应,反应不能进行到底,在一定的条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<-158.4 kJ•mol-1,故B错误;C项,中和热指在稀溶液中,强酸和强碱生成1mol水时所放出的热量,HCl与NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ•mol-1,但H2SO4和Ca(OH)2反应时除了生成水以外还有硫酸钙生成,反应的ΔH<2×(-57.3) kJ•mol-1,不是中和热,故C错误;D项,燃烧热指的是1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0 kJ•mol-1,故D正确;故选D。
5.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.铅蓄电池放电时负极反应:PbO2+2e—+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
B.电解饱和MgCl2溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
C.用惰性电极电解CuCl2溶液:Cu2++2Cl-+2H2OCu(OH)2↓+Cl2↑+H2↑
D.铜片上电镀银的总反应(银作阳极,硝酸银溶液作电镀液):Ag(阳极)Ag(阴极)
【答案】D
【解析】A项,铅蓄电池放电时,铅为电池的负极,铅失去电子发生氧化反应生成硫酸铅,电极反应式为Pb—2e—+ SO42-=PbSO4,A错误;B项,电解饱和MgCl2溶液会生成氢氧化镁沉淀,离子方程式应为:Mg 2++2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+ Mg(OH)2↓,B错误;C项,用惰性电极电解CuCl2溶液,Cu2+氧化性比H+强,故Cu2+先放电,正确的离子方程式为CuCl2Cu+Cl2↑,C错误;D项,银作阳极,阳极的电极反应式为Ag-e-=Ag+,铜片作阴极,阴极的电极反应式为Ag++e-=Ag,总反应为Ag(阳极)Ag(阴极),D正确;故选D。
6.某平衡体系如图,隔膜允许NH3·H2O通过,不允许NH4+和OH-通过。设溶液中c总NH3·H2O=cNH3·H2O+ c(NH4+),且隔膜两侧的溶液体积相同。下列说法正确的是(已知:室温下KbNH3·H2O=1.0×10-5,)( )
A.水的电离程度:溶液A溶液<B
B.溶液A中:c总NH3·H2O=101cNH3·H2O
C.向溶液A中通入一定量NH3,重新平衡后,溶液B的pH保持不变
D.撤去隔膜使溶液A与溶液B充分混合,所得溶液的pH约为10.7
【答案】B
【解析】A项,根据题中信息可知,溶液B的pH大于溶液A的,因此溶液B中c(OH-)大,对水的电离抑制程度大,溶液B中水的电离程度小,A错误;B项,溶液A的pH=7,溶液A中c(OH-)=10-7mol·Lˉ1,故有,B正确;C项,溶液A中通入一定量NH3,导致A中NH3·H2O的电离平衡逆向移动,` NH3·H2O浓度增大,NH3·H2O跨膜进入溶液B中,导致B中NH3·H2O增大,NH3·H2O的电离平衡正移,OH-浓度增大,pH也增大,C错误;D项,假设A、B溶液的体积均为V,溶液A、B中c(OH-)分别为10-7mol·Lˉ1和10-3mol·Lˉ1,故c(OH-)=,pOH=-lg c(OH-)=-lg=3+0.3=3.3,pH=10.7,但在混合过程中NH3·H2O的电离平衡会发生移动,故所得溶液的pH不是10.7,D错误;故选B。
7.室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
加入的物质
结论
A.50 mL 1 mol·L-1 H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO)
B.0.05 mol CaO
溶液中增大
C.50 mL H2O
由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
D.0.1 mol NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
【答案】B
【解析】A项,Na+的物质的量为0.1 mol,而SO的物质的量为0.05 mol,混合溶液中Na+与SO的浓度不可能相等;B项,加入0.05 mol CaO后,会生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀和NaOH,溶液中c(OH-)增大,CO水解产生的HCO减少,故溶液中增大;C项,加入H2O后,c(Na2CO3)减小,CO水解产生的c(OH-)减小,溶液中的OH-来源于水的电离,因水电离产生的c(OH-)=c(H+),故由水电离出的c(H+)·c(OH-)减小;D项,加入0.1 mol NaHSO4固体,溶液体积变化不大,但n(Na+)变为原来的2倍,故c(Na+)增大。
8.室温下,探究0.1mol·L-1NaHSO3溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是( )
(已知H2SO3:Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8;H2CO3:Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11)
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有Na+
用玻璃棒蘸取少量NaHSO3溶液,在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰颜色变化
B
溶液中HSO3-是否具有还原性
向2mL NaHSO3溶液中滴加几滴等浓度的酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化
C
溶液中HSO3-是否水解
向2mL NaHSO3溶液中滴加滴酚酞,观察溶液颜色变化
D
溶液中HSO3-是否显酸性
向2mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中滴加几滴等浓度的NaHSO3溶液,观察气泡产生的情况
【答案】B
【解析】A项,普通玻璃成分为硅酸钠,玻璃棒中含钠元素,影响钠离子的检验,应用铂丝进行焰色反应实验,A错误;B项,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化还原性的物质,向2mL NaHSO3溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,如果高锰酸钾溶液褪色,说明HSO3-具有还原性,B正确;C项,HSO3-水解常数,电离程度大于水解程度,则NaHSO3溶液呈酸性,加入酚酞,溶液呈无色,但不能说明HSO3-未水解,C错误;D项,电离平衡常数越大,弱酸的酸性越强,酸性:H2SO3>H2CO3> HSO3-> HCO3-,Na2CO3溶液过量,二者反应生成NaHCO3、Na2SO3,没有气体生成,D错误;故选B。
9.在催化剂作用下,向恒容容器中按物质的量比1∶1充入甲醇和异丁烯(用R表示),分别在T1和T2两个温度下反应生成W:CH3OH(g)+R(g)W(g) △H。异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.T1>T2,△H<0
B.维持T2不变,再向容器中充入1molW,新平衡时W的百分含量增大
C.vM正=vB正>vA逆
D.240~300min时间内,T1和T2两个温度下平均反应速率相等
【答案】C
【解析】A项,“先拐先平数值大”,T1先拐,所以T1>T2,由T2到T1,温度升高,异丁烯的转化率降低,即平衡逆向移动,逆向为吸热反应,则△H<0,A正确;B项,其他条件不变,再冲入1molW,使R的转化率提高,而W自身的转化率降低,此时W的百分含量会相应增大,B正确;C项,温度相同时,M点和B点异丁烯的转化率相同,即异丁烯的浓度相同,有vM正=vB正,但是M点对应的温度T1偏高,所以vM正>vB正,B不正确;D项,240~300min时间内,反应均达平衡状态,正逆反应速率相等,T1和T2两个温度下平均反应速率相等,D正确;故选C。
10.如图所示,向A中充入1molX和1molY,向B中充入2molX和2molY,起始VA=VB=aL,在相同温度和催化剂的条件下,两容器中各自发生下列反应X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g) ΔH>0;达到平衡时,VA=1.2aL,则下列说法不正确的是( )
A.反应开始时,B容器中化学反应速率快
B.A容器中X的转化率为40%,且比B容器中X的转化率大
C.打开K一段时间达平衡时,A的体积为2.4aL(连通管中气体体积不计)
D.打开K达新平衡后,升高B容器温度,A容器体积会增大
【答案】C
【解析】A项,反应开始时B容器中浓度更大,反应速率更快,故A正确;B项,若平衡时A的体积为0.5L,则与B达到等效平衡,转化率A和B相等,但实际上平衡时VA=1.2aL,则相当于在等效平衡的基础上减小压强,平衡正向移动,X的转化率增大,故B正确;C项,打开K则相当于恒压条件下起始时充入3molX和3molY达到平衡,则与容器A为等效平衡,所以总体积为3.6aL,A的体积为3.6aL-aL=2.6aL,故C错误;D项,打开K后即恒压条件下反应,该反应为吸热反应,升高B的温度,平衡正向移动,恒压条件下气体体积变大,A容器体积会增大,故D正确;故选C。
11.依据图示关系,下列说法不正确的是( )
A.H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(l) ΔH>-265.8kJ·mol-1
B.1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧,全部转化为SO2(g)和H2O(l),前者放热多
C.2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+H2O(l)ΔH=ΔH1-ΔH2
D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
【答案】C
【解析】A项,根据图示,H2S(g)+O2(g)=S(s)+H2O(l) ΔH=-265.8kJ·mol-1,硫固体转化为硫蒸气需要吸热,因此H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(l)ΔH>-265.8kJ·mol-1,故A正确;B项,根据图示,1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧,全部转化为SO2(g)和H2O(l),放出的热量分别为562.7kJ、296.9kJ,前者放热多,故B正确;C项,由盖斯定律可知,2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+H2O(l) ΔH=2ΔH1-ΔH2,故C错误;D项,反应途径不改变反应物、生成物的总能量,则化学反应的△H,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,故D正确;故选C。
12.某新型可连续工作的锂液流电池,其工作原理如图。下列说法不正确的是( )
A.放电时,左侧Li+浓度基本不变
B.充电时,电极B发生的反应:2I3-—2e—=3I2
C.当外电路电流为0时,再向储液罐中注入FeCl3/HCl,电池可快速充电,重新工作
D.充电时,电极A质量增加ag时,右侧共有转移至左侧
【答案】D
【解析】由图可知,放电时,电极A为原电池的负极,锂失去电子发生氧化反应生成锂离子,电极反应式为Li—e—=Li+,电极B为正极,碘在正极得到电子发生还原反应生成碘三离子,电极反应式为3I2+2e—=2I3-,正极室中阴离子电荷数增大,负极室生成的锂离子通过锂超离子交换膜由左向右移动,维持两边溶液电荷守恒;充电时,电极A与直流电源的负极相连,做电解池的阴极,电极B与直流电源正极相连做阳极。A项,放电时,负极室生成的锂离子通过锂超离子交换膜由左向右移动,维持两边溶液电荷守恒,则左侧锂离子浓度会基本保持不变,故A正确;B项,充电时,电极B做电解池的阳极,碘三离子在阳极失去电子发生氧化反应生成单质碘,电极反应式为2I3-—2e—=3I2,故B正确;C项,当外电路电流为0时说明碘完全反应转化为碘三离子,向储液罐中注入氯化铁和盐酸混合溶液,铁离子能将碘三离子氧化为单质碘,使碘在正极上放电,起到快速充电的作用,使电池重新工作,故C正确;D项,锂超离子交换膜只允许锂离子通过,不允许钾离子通过,故D错误;故选D。
13.在T1、T2温度下,向1L密闭容器中各加入等物质的的量的FeO和CO,发生反应:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH<O, 相关物质的物质n随时间t变化的曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.T1>T2
B.T1时,反应的平衡常数K=1
C.t1时刻改变的条件可能是通入CO2或降低温度
D.平衡时,其他条件不变,取出少量铁粉不影响逆反应速率
【答案】C
【解析】A项,由图可知T1时反应先得到平衡,所以T1>T2,A正确;B项,根据题目所给数据及可逆反应,T1温度下,CO起始是2mol,平衡时CO物质的量是1mol,则该反应T1温度下化学平衡常数是,B正确;C项,充入CO2,CO2物质的量突然增大,浓度相应突然增大,生成物气体只有二氧化碳,平衡不移动,图象表示正确;但降低温度,原平衡被破坏,但改变条件一瞬间,CO2浓度是原平衡浓度值,不会突然变大,C错误;D项,固体物质的物质的量少量改变,不影响反应速率及化学平衡,D正确;故选C。
14.草酸钙是常见的难溶物。将过量草酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:CaC2O4 (s)Ca2+ (aq)+ C2O42- (aq)[已知Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,H2C2O4的电离常数Ka1=5.6×10-2,Ka2=1.5×10-4,下列有关说法不正确的是( )
A.上层清液中含碳微粒最主要以C2O42-形式存在
B.上层清液中存在:c(Ca2+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)
C.H2C2O4加入CaCl2溶液时,加入适量醋酸钠粉末,有利于生成CaC2O4沉淀
D.向上层清液中通入至pH=1,则:2c(Ca2+)-2c(C2O42-)-c(HC2O4-)- c(OH―)= 0.1mol·L-1
【答案】D
【解析】A项,溶解在水中的草酸钙电离出草酸根离子,草酸根离子能水解,但程度很小,故含碳的微粒最主要的是草酸根离子,A正确;B项,根据物料守恒钙原子和碳原子物质的量浓度相等,故有c(Ca2+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4),B正确;C项,草酸加入氯化钙中反应生成草酸钙,加入醋酸钠粉末,根据电离平衡常数分析,醋酸根离子水解程度大于草酸根离子,故醋酸钠的碱性抑制草酸根离子水解,有利于生成草酸钙,C正确;D项,向上层清液中通入HCl至pH=1,则有电荷守恒:2c(Ca2+)+c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH―)+c(Cl-),根据氢离子浓度为0.1mol/L分析,2c(Ca2+)-2c(C2O42-)-c(HC2O4-)-c(OH―)=c(Cl-)-c(H+),不能确定氯离子浓度,故D错误;故选D。
15.已知:CH3NH2·H2O为一元弱碱,性质与NH3·H2O类似。常温下,将HCl气体通入0.1mol/LCH3NH2·H2O水溶液中(忽略溶液体积的变化),混合溶液中pH与微粒浓度的对数值(lgc)的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.CH3NH2·H2O的水溶液中存在:CH3NH2·H2OCH3NH3++OH-
B.Ka(CH3NH2·H2O)的数量级为10-5
C.P点,c(Cl-)+c(CH3NH3+)+c(CH3NH2·H2O)=0.2mol/L
D.P点之后,溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(CH3NH3+)+c(H+)
【答案】C
【解析】已知:CH3NH2·H2O为一元弱碱,性质与NH3·H2O类似,则会发生部分电离, CH3NH2 ·H2OCH3NH3++OH-;随着pH值变大,CH3NH3+含量变小、CH3NH2 ·H2O含量变大,结合图像可知,图中实曲线为混合溶液中pH与CH3NH3+浓度的对数值(lgc)的关系、虚线为混合溶液中pH与CH3NH2 ·H2O浓度的对数值(lgc)的关系;两条对角斜线分别为氢离子、氢氧根离子对应曲线,斜率为正的代表氢离子、斜率为负的代表氢氧根离子。A项,CH3NH2·H2O的水溶液中存在:CH3NH2·H2O⇌ CH3NH3++OH-,A正确; B项,由点Q可知,pH=9.5,pOH=4.5,则,故其数量级为10-5,B正确;C项,P点无法计算氯离子的浓度,故不能计算c(Cl-)+c(CH3NH3+)+c(CH3NH2·H2O)的值,C错误; D项,P点之后根据电荷守恒可知,溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(CH3NH3+)+c(H+),D正确;故选C。
16.下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验方案
现象
结论
A
常温下,用计测0.1mol·L-1 NaCN溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH
前者后者
Ka(HCN)>Ka(CH3COOH)
B
将2mL0.5mol·L-1CuCl2溶液先加热,然后再置于冷水中
加热后溶液颜色变为黄绿色,冷却后变为蓝绿色
[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O的ΔH>0
C
用注射器吸入20 mLNO2和N2O4的混合气体并密封,然后把注射器的活塞往里推使管内气体容积减小
混合气体的颜色比原来的浅
增大压强使化学平衡2NO2(g)N2O4(g)右移
D
向2mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中先滴加2滴0.1mol·L-1 NaCl溶液,再滴加4滴0.1mol·L-1KI溶液
先产生白色沉淀再产生黄色沉淀
AgCl沉淀转化为AgI沉淀表明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)
【答案】B
【解析】A项,用pH计测等浓度的NaCN溶液和CH3COONa溶液的pH,由于水解程度:CN->CH3COO-,溶液的pH:前者>后者,则酸性:HCN<CH3COOH,Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),A不符合题意;B项,CuCl2溶液中存在:[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O,[Cu(H2O)4]2+为蓝色,[CuCl4]2-为黄色,加热后溶液颜色变为黄绿色,说明加热使平衡向正反应方向移动;冷却后溶液变为蓝绿色,说明降温使平衡向逆反应方向移动,则该反应为吸热反应,ΔH>0,B符合题意;C项,管内存在:2NO2(g)N2O4(g),把注射器的活塞往里推会使管内气体容积减小,NO2、N2O4的浓度均比原来的大,混合气体的颜色比原来的深,由于管内压强增大,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色稍微变浅一些,但比最初时的深,C不符合题意;D项,题中所给的硝酸银溶液过量,两种沉淀都能生成,不存在沉淀的转化过程,不能判断氯化银和碘化银的溶度积的大小,D不符合题意;故选B。
二、填空题(本大题共5小题,共52分)
17.(10分)请根据相关化学知识进行填空。
(1)氯化铝水溶液呈酸性的原因是 (用离子方程式表示)。把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是 。
(2)在25℃时,1mol/L的①(NH4)2SO4、②(NH4)2CO3、③(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(NH4+)由小到大的顺序是 (填序号)。
(3)部分弱酸的电离平衡常数如表:用“>”“<”或“=”填空。
弱酸
HCOOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数/25℃
K=1.77×10-4
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
K=3.0×10-8
①在相同浓度的HCOOH和HClO的溶液中,溶液导电能力:HCOOH HClO。
②将少量CO2气体通入NaClO溶液中,写出该反应离子方程式: 。
(4)某浓度的氨水中存在平衡:NH3·H2ONH4++OH-,如想增大NH4+的浓度而不增大OH-的浓度,应采取的措施是 (填字母)。
a.适当升高温度 b.加入NH4Cl固体 c.通入NH3 d.加入少量浓盐酸
(5)25℃时,将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,若混合后溶液的pH=7,用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
(6)25℃时,CaFeO4的Ksp=4.54×l0-9,若要使1000L含有2.0×l0-4mol/LK2FeO4的废水中的c(FeO42-)有沉淀产生,理论上至少加入Ca(OH)2的物质的量为 mol。
【答案】(1) Al3++3H2OAl(OH)3+3H+(1分) Al2O3(1分)
(2)②<①<③(1分)
(3) >(1分) CO2+H2O+ClO- = HClO+ HCO3-(1分)
(4)bd(1分)
(5)(2分)
(6)0.027(2分)
【解析】(1)氯化铝是强酸弱碱盐,在水溶液中,盐电离产生的Al3+消耗水电离产生的OH-,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时,溶液中c(H+)>c(OH-),因此溶液呈酸性,用离子方程式表示为:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+;
把AlCl3溶液蒸干,盐水解程度增大,至完全水解产生Al(OH)3、HCl,HCl挥发掉,得到固体是Al(OH)3,然后灼烧,Al(OH)3分解产生Al2O3、H2O,故灼烧后最后得到的主要固体产物是Al2O3;
(2)三种盐化学式中都含有2个NH4+,等浓度的盐,电离产生的c(NH4+)相等。在溶液中都存在NH4+的水解平衡:NH4++H2ONH3·H2O+H+,水解而消耗导致c(NH4+)减小,水解使溶液显酸性;在②中同时存在CO32-的水解平衡:CO32-+H2O HCO3-+OH-,水解产生OH-会中和溶液中H+,使溶液中NH4+水解程度增大,最终达到平衡时c(NH4+)比c[(NH4)2SO4]小;在③中盐电离产生的Fe2+会发生水解反应:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,水解产生的H+使溶液中c(H+)增大,导致溶液中NH4+水解程度减小,最终达到平衡时c(NH4+)比c[(NH4)2SO4]大,故三种溶液中c(NH4+)由小到大的顺序是:②<①<③;
(3)①弱酸的电离平衡常数越大,其酸性就越强,当酸浓度相等时,酸电离产生的离子浓度就越大,溶液导电能力就越强。由于电离平衡常数:HCOOH>HClO,故在相同浓度的HCOOH和HClO的溶液中,溶液导电能力:HCOOH>HClO;②酸的电离平衡常数越大,酸性就越强。强酸与弱酸盐反应制取弱酸。根据电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,所以将少量CO2气体通入NaClO溶液中,反应产生NaHCO3、HClO,该反应的离子方程式为:CO2+H2O+ClO-=HClO+ HCO3-;
(4)A项,弱电解质电离过程会吸收热量,适当升高温度,可以促进NH3·H2O的电离,最终达到平衡时溶液中c(NH4+)、c(OH-)都增大,a不符合题意;B项,加入NH4Cl固体,导致溶液中c(NH4+)增大,电离平衡逆向移动,最终达到平衡时,c(NH4+)增大,但c(OH-)减小,b符合题意;C项,向体系中通入NH3,c(NH3·H2O)增大,电离平衡正向移动,最终达到平衡时,溶液中c(NH4+)、c(OH-)都增大,c不符合题意;D项,向体系中加入少量浓盐酸,HCl电离产生H+中和溶液中OH-,使溶液中c(OH-)减小,电离平衡正向移动,最终达到平衡时溶液中c(NH4+)增大,但c(OH-)减小,d符合题意;故合理选项是bd;
(5)25℃时,将a mol/L的氨水与0.01 mol/L的盐酸等体积混合,若混合后溶液的pH=7,则c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L,混合溶液中c(Cl-)=0.005 mol/L,根据电荷守恒可知c(NH4+)=c(Cl-)=0.005 mol/L,则混合溶液中c(NH3·H2O)=0.5a mol/L-0.005 mol/L,则用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=;
(6)当c(FeO42-)沉淀时,此时溶液中存在沉淀溶解平衡Ksp(CaFeO4)=4.5410-9=c(FeO42-)·c(Ca2+),已知c(FeO42-)=c(K2FeO4)=2×10-4mol/L,则c(Ca2+)= ,而溶液体积V=1000L,则所需Ca(OH)2的物质的量为2.2710-5mol/L1000L=0.027mol/L。
18.(10分)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,其酸性比磷酸稍强,可用作农药中间体以及有机磷水处理药剂的原料。回答下列问题:
(1)Na2HPO3属于_____(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。
(2)设计一种实验方案,证明亚磷酸不是强酸:_____。
(3)某温度下,0.11mol·L-1的H3PO3溶液的pH为2,该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为_____(Ka2=2×10-7,H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计)。
(4)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液:
①当溶液呈中性时,所得溶液中c(Na+)_____c(H2PO3-)+2c(HPO32-)(填“>”“<”或“=”);
②若用甲基橙做指示剂,用NaOH溶液滴定,达到滴定终点时,所得溶液中c(Na+)____c(H2PO3-)+2c(HPO32-)(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)正盐(2分)
(2)测Na2HPO3溶液的pH,若pH>7,则证明亚磷酸不是强酸;向等物质的量浓度的硫酸、亚磷酸溶液中各滴入2滴石蕊溶液,若次磷酸溶液中红色浅一些,则说明亚磷酸为不是强酸(答案合理即可) (2分)
(3)1×10-3(2分) (4)=(2分) <(2分)
【解析】(1)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,说明次磷酸中只有二个可电离的氢原子,说明Na2HPO3是正盐;(2)若H3PO3不是强酸,则Na2HPO3是强碱弱酸盐,则该盐的水溶液呈碱性,故可以测定Na2HPO3溶液的酸碱性,若溶液pH>7,则说明H3PO3不是强酸;还可以比较同浓度下二元强酸和H3PO3酸性的强弱:取等体积等浓度的硫酸和亚磷酸溶液,各滴入2滴石蕊溶液,若亚磷酸溶液中的红色浅一些,则可说明次磷酸不是强酸; (3)忽略H3PO3的二级电离和水的电离,则c(H2PO3-)=c(H+)=1×10-2mol·L-1,c(H3PO3)=(0.11-1×10-2) mol·L-1=0.1mol·L-1,电离平衡常数Ka1===1×10-3; (4)①溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(H2PO3-)+2c(HPO32-)+c(OH-),当溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(Na+)=c(H2PO3-)+2c(HPO32-);②溶液中的电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(H2PO3-)+2c(HPO32-)+c(OH-),用甲基橙做指示剂,达到滴定终点时,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),故c(Na+)< c(H2PO3-)+2c(HPO32-)。
19.(10分)已知Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数,水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。通过查阅资料获得温度为25℃时以下数据:Kw=1.0×10-14,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13,Ka(HF)=4.0×10-4,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11
(1)有关上述常数的说法正确的是__________。
A.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度
B.所有弱电解质的电离常数和难溶电解质的Ksp都随温度的升高而增大
C.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka
D.一定温度下,在CH3COONa溶液中,Kw=Ka·Kh
(2)25℃时,1.0 mol·L-1 HF溶液的pH约等于__________(已知lg2≈0.3)。将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,判断溶液呈_______(填“酸”、“碱”或“中”)性,并结合有关数据解释原因:_____________。
(3)已知CH3COONH4溶液为中性,又知CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,现有25℃时等浓度的四种溶液:A.NH4Cl,B.NH4SCN,C.CH3COONH4,D.NH4HCO3。回答下列问题:
①试推断NH4HCO3溶液的pH__________7(填“>”、“<”或“=”);
②将四种溶液按NH4+浓度由大到小的顺序排列是:__________(填序号)。
③NH4SCN溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为_________。
【答案】 (1)AD (2分)
(2)1.7(1分) 酸(1分) HF和NaF的浓度相等,Ka(HF)=4.0×10-4,NaF溶液中Kh=Kw/Ka=2.5×10-9,所以HF电离程度大于NaF的水解程度,溶液显酸性(2分)
(3) ①>(1分) ②A>B>C>D(1分) ③c(SCN-)> c(NH4+)> c(H+)> c(OH-)(2分)
【解析】(1)A项,平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,所以它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度,A正确;B项,难溶电解质Ca(OH)2的Ksp随温度的升高而减小,B错误;C项,电离平衡常数只与温度有关,温度相同电离平衡常数相同,C错误;D项,一定温度下,在CH3COONa溶液中,==,所以KW=Ka⋅Kh,D正确;故选AD;(2)25℃时,1.0 mol·L-1 HF溶液中,Ka(HF)===4.0×10-4,c(H+)=2.0×10-2,pH≈7,HF和NaF的浓度相等,Ka(HF)=4.0×10-4,NaF溶液中Kh=Kw/Ka=2.5×10-9,所以HF电离程度大于NaF的水解程度,溶液呈酸性; HF和NaF的浓度相等,Ka(HF)=4.0×10-4,NaF溶液中Kh=Kw/Ka=0.25×10-10,所以HF电离程度大于NaF的水解程度,溶液显酸性;(3)①已知CH3COONH4溶液为中性,说明CH3COO-和NH4+水解程度相同,又知CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,说明酸性:CH3COOH>H2CO3,越弱越水解,可知HCO3-水解程度大于NH4+水解程度,所以NH4HCO3溶液显碱性,pH>7;②根据电离平衡常数可知,酸性:HSCN> CH3COOH>H2CO3,越弱越水解,所以四种溶液按NH4+浓度由大到小的顺序:A>B>C>D;③酸性:HSCN> CH3COOH ,CH3COO-和NH4+水解程度相同,所以NH4+水解程度大于SCN-水解程度,NH4SCN溶液显酸性,其所有离子浓度由大到小的顺序为:c(SCN-)> c(NH4+)> c(H+)> c(OH-)。
20.生物炼铜技术是一种利用微生物开矿的湿式制铜技术,适用于从含铜量极低的矿石中冶炼出铜,具有环保、高效、低成本的优点。利用生物炼铜方法可以制备金属铜,同时生成副产品FeSO4·7H2O,相关转化过程如下图所示:
金属离子沉淀的如下表。
Fe3+
Cu2+
Fe2+
开始沉淀时的pH
1.5
4.2
6.3
完全沉淀时的pH
2.8
6.7
8.3
(1)请写出在硫化细菌作用下CuS转化生成CuSO4的离子方程式 。,
(2)请选择合适的试剂X_____。
A.新制氯水 B.双氧水 C.稀硝酸 D.酸性高锰酸钾
(3)调节的范围在 之间,试剂是 (写出一种即可)
(4)测定FeSO4·7H2O的纯度
I.用分析天平称取6.000gFeSO4·7H2O晶体,将其溶于硫酸后,加水稀释后用容量瓶配成的待测液;
Ⅱ.取的待测液置于锥形瓶中,用的KMnO4标准液进行滴定,进行三次平行试验,消耗的KMnO4标准液的体积如下表所示
实验组
第一次
第二次
第三次
滴定前KMnO4溶液的体积
0.05
0.20
1.10
滴定后KMnO4溶液的体积
19.95
20.30
22.1
①KMnO4标准液盛放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②滴定终点的现象是 。
③该FeSO4·7H2O晶体的纯度是 (保留2位小数)。
【答案】(1)CuS+2O2Cu2++SO42-(1分)
(2)B(2分)
(3) 2.8~4.2(1分) CuO或Cu(OH)2或CuCO3等(1分)
(4) 酸式(2分) 当滴入最后半滴标准液时,溶液由无色(浅黄色)变为浅紫色,且半分钟内不变色(1分) 92.67 (2分)
【解析】CuS和FeS在硫化细菌存在下与O2、H2SO4反应得到CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合液,加入试剂X将Fe2+氧化成Fe3+,调pH得到Fe(OH)3沉淀和CuSO4溶液,CuSO4溶液与Fe粉反应得到FeSO4和Cu;Fe(OH)3与H2SO4反应后、加入Fe得到FeSO4溶液,两步得到的FeSO4溶液合并,FeSO4溶液最终得到FeSO4∙7H2O。
(1)CuS在硫化细菌存在下与O2、H2SO4反应得到CuSO4,CuS中S元素的化合价由-2价升至+6价,O2为氧化剂,氧化合价由0变为-2,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为CuS+2O2Cu2++SO42-。
(2)试剂X将Fe2+氧化成Fe3+,新制氯水、稀硝酸、酸性高锰酸钾将Fe2+氧化时会引入新杂质、稀HNO3还会产生NO污染空气;双氧水将Fe2+氧化成F3+、不引入新杂质;故选B。
(3)调节pH的目的使Fe3+完全沉淀、Cu2+不形成沉淀,根据表中数据,调节pH的范围在2.8~4.2;为了不引入新杂质,试剂是CuO或Cu(OH)2或CuCO3等。(4)①KMnO4标准液对橡胶具有腐蚀性,故盛放在酸式滴定管中。②由于KMnO4溶液本身有颜色,故滴定终点的判断方法是:当滴入最后半滴标准液时,溶液由无色(浅黄色)变为浅紫色,且半分钟内不变色。③三次实验消耗的KMnO4溶液的体积依次为19.95mL-0.05mL=19.90mL、20.30mL-0.20mL=20.10mL、22.10mL-1.10mL=21.00mL,由于第三次实验误差较大,故消耗的KMnO4溶液的体积平均为20.00mL,根据反应5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,25.00mL待测液中n(Fe2+)=5×0.05mol/L×0.02L=0.005mol,该FeSO4∙7H2O晶体的纯度为。
21.(12分)以CO2为碳源催化加氢合成甲醇,有利于降低碳的排放,实现“碳中和”。
已知:I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.8kJ·mol−1
Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
请回答:
(1)①物质的标准生成焓是指在一定温度下,由元素最稳定的单质生成纯物质时的焓变。下表是几种物质在时的标准生成焓:
物质
CO2(g)
H2(g)
CH3OH(g)
H2O(g)
0
x
则x= 。
②反应的自由能变化量:ΔG=ΔH-TΔS<0,ΔG<0时反应自发,反应Ⅱ的随温度变化如图所示。则反应Ⅱ的 0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)将CO2和H2按物质的量之比1:3充入恒压(5MPa)容器中,在催化剂的作用下发生反应I和Ⅱ,测得CO2的平衡转化率及CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。
①下列说法正确的是 。
a.若温度不变,缩小容器体积,达到新平衡后CO2浓度增大
b.升高温度,反应速率和CH3OH的平衡产率一定都增大
c.使用合适的催化剂,可以提高单位时间内CH3OH的产量
d.当n(CO2)=n(H2O)时,反应达到平衡
②275℃后,CO2的平衡转化率随温度升高而增大的原因是 。
③225℃时,反应Ⅱ的平衡常数K= (保留3位小数)。
④其他条件相同,若将反应物充入恒压(3MPa)容器中发生反应,CH3OH的选择性随温度的变化与时变化相似,请在图中画出175~400℃之间CO2的平衡转化率随温度变化曲线 (只作定性描述)。
【答案】(1)-201.5(2分) >(2分)
(2)AC(2分) 反应I为放热反应,升高温度平衡逆向移动;反应Ⅱ为吸热反应,升高温度平衡正向移动;275℃后,反应Ⅱ正向移动的程度比反应I逆向移动的程度大,因此CO2的平衡转化率随温度升高而增大(2分) 0.007 (2分) (2分)
【解析】(1)①根据题意可知,由单质生成CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的热化学方程式分别为:
i)
ii)
iii)
根据盖斯定律可知反应I可由反应ii)+ iii)-i)得到,故,解得;②ΔG=ΔH-TΔS,根据图像可知其他条件不变时,ΔG为以温度为变量的一次函数,且该函数的斜率小于零,因此ΔS>0;
(2)①A项,温度不变,缩小容器的体积,体系中各气体的浓度均增大,反应I正向移动,达到新平衡后,CO2浓度变大,A项正确;B项,升高温度,反应速率增大,但反应I平衡逆向移动,CH3OH的平衡产率减小,B项错误;C项,使用合适的催化剂,可以加快反应速率,在相同时间内可提高CH3OH的产量,C项正确;D项,当反应达到平衡时,各物质的物质的量不再发生变化,故不能确定当n(CO2)=n(H2O)时,反应达到平衡,D项错误;故选AC;②275℃后,继续升高温度,对反应II的影响大于反应I,而反应II为吸热反应,温度升高,反应II平衡正向移动,因此CO2的平衡转化率随温度升高而增大;③由图像可知,225℃时,CO2的平衡转化率为25%,CH3OH的选择性为80%,设反应I中CO2的转化量为x mol,设反应II中CO2的转化量为y mol,根据题意列三段式有:
则, ,解得,;反应Ⅱ为等体积反应,故反应Ⅱ的平衡常数;④其他条件相同,若将反应物充入恒压(3MPa)容器中发生反应,压强较原来降低,反应II平衡不移动,反应I平衡逆向移动,因此相同温度下,CO2的平衡转化率小于5MPa时的平衡转化率,故CO2的平衡转化率随温度的变化曲线为:。
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《选择性必修1》综合测试题(二)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 K-39 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.《天工开物》中提到“明年,田有粪肥,土脉发烧,东南风助暖,则尽发炎火,大坏苗穗,此一灾也。”下列反应中能量变化与上述不一致的是( )
A.甲烷燃烧 B.铝热反应 C.碳酸钙高温分解 D.酸碱中和
2.“能源”是人们生活中不可或缺的一部分,下列属于将化学能转化为热能的是( )
A.太阳能热水器烧水
B.干冰升华
C.天然气作燃气烧菜
D.新能源汽车电池
3.在水溶液中,CrO42-呈黄色,Cr2O72-呈橙色,重铬酸钾(K2Cr2O7)在水溶液中存在以下平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,下列说法正确的是( )
A.向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后,溶液呈橙色
B.该反应是氧化还原反应
C.向该溶液中滴加适量的浓硫酸,平衡向逆反应方向移动,再次达到平衡后,氢离子浓度比原溶液大
D.向体系中加入少量水,平衡逆向移动
4.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.在一定的条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-158.4 kJ•mol-1
C.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ•mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3) kJ•mol-1
D.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0 kJ•mol-1
5.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.铅蓄电池放电时负极反应:PbO2+2e—+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
B.电解饱和MgCl2溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
C.用惰性电极电解CuCl2溶液:Cu2++2Cl-+2H2OCu(OH)2↓+Cl2↑+H2↑
D.铜片上电镀银的总反应(银作阳极,硝酸银溶液作电镀液):Ag(阳极)Ag(阴极)
6.某平衡体系如图,隔膜允许NH3·H2O通过,不允许NH4+和OH-通过。设溶液中c总NH3·H2O=cNH3·H2O+ c(NH4+),且隔膜两侧的溶液体积相同。下列说法正确的是(已知:室温下KbNH3·H2O=1.0×10-5,)( )
A.水的电离程度:溶液A溶液<B
B.溶液A中:c总NH3·H2O=101cNH3·H2O
C.向溶液A中通入一定量NH3,重新平衡后,溶液B的pH保持不变
D.撤去隔膜使溶液A与溶液B充分混合,所得溶液的pH约为10.7
7.室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
加入的物质
结论
A.50 mL 1 mol·L-1 H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO)
B.0.05 mol CaO
溶液中增大
C.50 mL H2O
由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
D.0.1 mol NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
8.室温下,探究0.1mol·L-1NaHSO3溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是( )
(已知H2SO3:Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8;H2CO3:Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11)
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有Na+
用玻璃棒蘸取少量NaHSO3溶液,在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰颜色变化
B
溶液中HSO3-是否具有还原性
向2mL NaHSO3溶液中滴加几滴等浓度的酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化
C
溶液中HSO3-是否水解
向2mL NaHSO3溶液中滴加滴酚酞,观察溶液颜色变化
D
溶液中HSO3-是否显酸性
向2mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中滴加几滴等浓度的NaHSO3溶液,观察气泡产生的情况
9.在催化剂作用下,向恒容容器中按物质的量比1∶1充入甲醇和异丁烯(用R表示),分别在T1和T2两个温度下反应生成W:CH3OH(g)+R(g)W(g) △H。异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.T1>T2,△H<0
B.维持T2不变,再向容器中充入1molW,新平衡时W的百分含量增大
C.vM正=vB正>vA逆
D.240~300min时间内,T1和T2两个温度下平均反应速率相等
10.如图所示,向A中充入1molX和1molY,向B中充入2molX和2molY,起始VA=VB=aL,在相同温度和催化剂的条件下,两容器中各自发生下列反应X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g) ΔH>0;达到平衡时,VA=1.2aL,则下列说法不正确的是( )
A.反应开始时,B容器中化学反应速率快
B.A容器中X的转化率为40%,且比B容器中X的转化率大
C.打开K一段时间达平衡时,A的体积为2.4aL(连通管中气体体积不计)
D.打开K达新平衡后,升高B容器温度,A容器体积会增大
11.依据图示关系,下列说法不正确的是( )
A.H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(l) ΔH>-265.8kJ·mol-1
B.1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧,全部转化为SO2(g)和H2O(l),前者放热多
C.2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+H2O(l)ΔH=ΔH1-ΔH2
D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
12.某新型可连续工作的锂液流电池,其工作原理如图。下列说法不正确的是( )
A.放电时,左侧Li+浓度基本不变
B.充电时,电极B发生的反应:2I3-—2e—=3I2
C.当外电路电流为0时,再向储液罐中注入FeCl3/HCl,电池可快速充电,重新工作
D.充电时,电极A质量增加ag时,右侧共有转移至左侧
13.在T1、T2温度下,向1L密闭容器中各加入等物质的的量的FeO和CO,发生反应:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH<O, 相关物质的物质n随时间t变化的曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.T1>T2
B.T1时,反应的平衡常数K=1
C.t1时刻改变的条件可能是通入CO2或降低温度
D.平衡时,其他条件不变,取出少量铁粉不影响逆反应速率
14.草酸钙是常见的难溶物。将过量草酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:CaC2O4 (s)Ca2+ (aq)+ C2O42- (aq)[已知Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,H2C2O4的电离常数Ka1=5.6×10-2,Ka2=1.5×10-4,下列有关说法不正确的是( )
A.上层清液中含碳微粒最主要以C2O42-形式存在
B.上层清液中存在:c(Ca2+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)
C.H2C2O4加入CaCl2溶液时,加入适量醋酸钠粉末,有利于生成CaC2O4沉淀
D.向上层清液中通入至pH=1,则:2c(Ca2+)-2c(C2O42-)-c(HC2O4-)- c(OH―)= 0.1mol·L-1
15.已知:CH3NH2·H2O为一元弱碱,性质与NH3·H2O类似。常温下,将HCl气体通入0.1mol/LCH3NH2·H2O水溶液中(忽略溶液体积的变化),混合溶液中pH与微粒浓度的对数值(lgc)的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.CH3NH2·H2O的水溶液中存在:CH3NH2·H2OCH3NH3++OH-
B.Ka(CH3NH2·H2O)的数量级为10-5
C.P点,c(Cl-)+c(CH3NH3+)+c(CH3NH2·H2O)=0.2mol/L
D.P点之后,溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(CH3NH3+)+c(H+)
16.下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验方案
现象
结论
A
常温下,用计测0.1mol·L-1 NaCN溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH
前者后者
Ka(HCN)>Ka(CH3COOH)
B
将2mL0.5mol·L-1CuCl2溶液先加热,然后再置于冷水中
加热后溶液颜色变为黄绿色,冷却后变为蓝绿色
[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O的ΔH>0
C
用注射器吸入20 mLNO2和N2O4的混合气体并密封,然后把注射器的活塞往里推使管内气体容积减小
混合气体的颜色比原来的浅
增大压强使化学平衡2NO2(g)N2O4(g)右移
D
向2mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中先滴加2滴0.1mol·L-1 NaCl溶液,再滴加4滴0.1mol·L-1KI溶液
先产生白色沉淀再产生黄色沉淀
AgCl沉淀转化为AgI沉淀表明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)
二、填空题(本大题共5小题,共52分)
17.(10分)请根据相关化学知识进行填空。
(1)氯化铝水溶液呈酸性的原因是 (用离子方程式表示)。把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是 。
(2)在25℃时,1mol/L的①(NH4)2SO4、②(NH4)2CO3、③(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(NH4+)由小到大的顺序是 (填序号)。
(3)部分弱酸的电离平衡常数如表:用“>”“<”或“=”填空。
弱酸
HCOOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数/25℃
K=1.77×10-4
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
K=3.0×10-8
①在相同浓度的HCOOH和HClO的溶液中,溶液导电能力:HCOOH HClO。
②将少量CO2气体通入NaClO溶液中,写出该反应离子方程式: 。
(4)某浓度的氨水中存在平衡:NH3·H2ONH4++OH-,如想增大NH4+的浓度而不增大OH-的浓度,应采取的措施是 (填字母)。
a.适当升高温度 b.加入NH4Cl固体 c.通入NH3 d.加入少量浓盐酸
(5)25℃时,将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,若混合后溶液的pH=7,用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
(6)25℃时,CaFeO4的Ksp=4.54×l0-9,若要使1000L含有2.0×l0-4mol/LK2FeO4的废水中的c(FeO42-)有沉淀产生,理论上至少加入Ca(OH)2的物质的量为 mol。
18.(10分)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,其酸性比磷酸稍强,可用作农药中间体以及有机磷水处理药剂的原料。回答下列问题:
(1)Na2HPO3属于_____(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。
(2)设计一种实验方案,证明亚磷酸不是强酸:_____。
(3)某温度下,0.11mol·L-1的H3PO3溶液的pH为2,该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为_____(Ka2=2×10-7,H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计)。
(4)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液:
①当溶液呈中性时,所得溶液中c(Na+)_____c(H2PO3-)+2c(HPO32-)(填“>”“<”或“=”);
②若用甲基橙做指示剂,用NaOH溶液滴定,达到滴定终点时,所得溶液中c(Na+)____c(H2PO3-)+2c(HPO32-)(填“>”“<”或“=”)。
19.(10分)已知Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数,水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。通过查阅资料获得温度为25℃时以下数据:Kw=1.0×10-14,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13,Ka(HF)=4.0×10-4,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11
(1)有关上述常数的说法正确的是__________。
A.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度
B.所有弱电解质的电离常数和难溶电解质的Ksp都随温度的升高而增大
C.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka
D.一定温度下,在CH3COONa溶液中,Kw=Ka·Kh
(2)25℃时,1.0 mol·L-1 HF溶液的pH约等于__________(已知lg2≈0.3)。将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,判断溶液呈_______(填“酸”、“碱”或“中”)性,并结合有关数据解释原因:_____________。
(3)已知CH3COONH4溶液为中性,又知CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,现有25℃时等浓度的四种溶液:A.NH4Cl,B.NH4SCN,C.CH3COONH4,D.NH4HCO3。回答下列问题:
①试推断NH4HCO3溶液的pH__________7(填“>”、“<”或“=”);
②将四种溶液按NH4+浓度由大到小的顺序排列是:__________(填序号)。
③NH4SCN溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为_________。
20.生物炼铜技术是一种利用微生物开矿的湿式制铜技术,适用于从含铜量极低的矿石中冶炼出铜,具有环保、高效、低成本的优点。利用生物炼铜方法可以制备金属铜,同时生成副产品FeSO4·7H2O,相关转化过程如下图所示:
金属离子沉淀的如下表。
Fe3+
Cu2+
Fe2+
开始沉淀时的pH
1.5
4.2
6.3
完全沉淀时的pH
2.8
6.7
8.3
(1)请写出在硫化细菌作用下CuS转化生成CuSO4的离子方程式 。,
(2)请选择合适的试剂X_____。
A.新制氯水 B.双氧水 C.稀硝酸 D.酸性高锰酸钾
(3)调节的范围在 之间,试剂是 (写出一种即可)
(4)测定FeSO4·7H2O的纯度
I.用分析天平称取6.000gFeSO4·7H2O晶体,将其溶于硫酸后,加水稀释后用容量瓶配成的待测液;
Ⅱ.取的待测液置于锥形瓶中,用的KMnO4标准液进行滴定,进行三次平行试验,消耗的KMnO4标准液的体积如下表所示
实验组
第一次
第二次
第三次
滴定前KMnO4溶液的体积
0.05
0.20
1.10
滴定后KMnO4溶液的体积
19.95
20.30
22.1
①KMnO4标准液盛放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②滴定终点的现象是 。
③该FeSO4·7H2O晶体的纯度是 (保留2位小数)。
21.(12分)以CO2为碳源催化加氢合成甲醇,有利于降低碳的排放,实现“碳中和”。
已知:I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.8kJ·mol−1
Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
请回答:
(1)①物质的标准生成焓是指在一定温度下,由元素最稳定的单质生成纯物质时的焓变。下表是几种物质在时的标准生成焓:
物质
CO2(g)
H2(g)
CH3OH(g)
H2O(g)
0
x
则x= 。
②反应的自由能变化量:ΔG=ΔH-TΔS<0,ΔG<0时反应自发,反应Ⅱ的随温度变化如图所示。则反应Ⅱ的 0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)将CO2和H2按物质的量之比1:3充入恒压(5MPa)容器中,在催化剂的作用下发生反应I和Ⅱ,测得CO2的平衡转化率及CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。
①下列说法正确的是 。
a.若温度不变,缩小容器体积,达到新平衡后CO2浓度增大
b.升高温度,反应速率和CH3OH的平衡产率一定都增大
c.使用合适的催化剂,可以提高单位时间内CH3OH的产量
d.当n(CO2)=n(H2O)时,反应达到平衡
②275℃后,CO2的平衡转化率随温度升高而增大的原因是 。
③225℃时,反应Ⅱ的平衡常数K= (保留3位小数)。
④其他条件相同,若将反应物充入恒压(3MPa)容器中发生反应,CH3OH的选择性随温度的变化与时变化相似,请在图中画出175~400℃之间CO2的平衡转化率随温度变化曲线 (只作定性描述)。
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