内容正文:
北京市第十三中学2025~2026学年第一学期
高二化学期中测试
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第I卷第1页至第6页;第Ⅱ卷第7页至第11页,答题纸第1页至第2页。共100分,考试时间90分钟。请在答题卡规定位置书写班级、姓名、准考证号。考试结束后,将本试卷的答题纸和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 C1 35.5
第I卷(选择题共42分)
选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共42分)
1. 下列物质中,属于强电解质的是
A. B. C. D.
2. 下列溶液一定显酸性的是
A. B. 含有 C. D. 酚酞变红
3. 25℃时,水中存在电离平衡:。下列说法不正确的是:
A. 升高温度,促进水的电离
B. 通入少量HCl气体,减小,促进水的电离
C. 滴加少量溶液,增大,抑制水的电离
D. 加入少量固体,减小,促进水的电离
4. 常温下,实验小组测得溶液的为12,下列关于该溶液的说法不正确的是
A.
B. 升高温度,溶液中的浓度增大
C.
D. 水电离出的浓度为
5. 下列事实与盐类水解无关的是
A. 用溶液清洗油污
B. 用溶液与溶液制作泡沫灭火器
C. 用饱和溶液处理锅炉水垢中的
D. 氮肥不能与草木灰混合使用
6. 室温下,CH3COONH4溶液的pH约为7,关于溶液的下列说法正确的是
A. 溶液中c(CH3COO−)= c()
B. 常温下溶液显中性是因为CH3COO−和不发生水解
C. 1 mol·L-1的CH3COONH4溶液中c(CH3COO−)= 1 mol·L-1
D. 由CH3COONH4溶液呈中性可推知NH4HCO3溶液显酸性
7. 一定温度下,在密闭容器中,、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 时反应停止
B. 反应的化学方程式为:
C. 点时,
D. 反应开始到,
8. 下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是
A.
B.
t/℃
25
50
100
K/10-14
1.01
3.47
55.0
C.
D.
c(氨水)/(mol•L-1)
0.1
0.01
pH
11.1
10.6
9. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 固体溶解是吸热过程
B. 根据盖斯定律可知:
C. 根据各微粒的状态,可判断,
D. 溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
10. 室温下,对于1 L0.1 mol•L-1醋酸溶液,下列判断正确的是
A. 该溶液中CH3COO- 的粒子数为6.02 × 1022
B. 加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
C. 与Na2CO3溶液反应的离子方程式为 + 2H+ =H2O+ CO2↑
D. 滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO- )与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
11. 将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下:
①
②
下列说法正确的是
A. 的燃烧热为
B. 按照反应①制取氢气,吸收能量
C. 根据①和②推知:
D.
12. 一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下图。反应的热化学方程式为NH4Cl(s) =NH3(g) + HCl(g) ΔH >0。
下列说法不正确的是
A. a为生成物NH3、b为生成物HCl
B. 反应制得1mol HCl,须投入1mol MgO
C. 升高反应温度,NH4Cl分解为NH3和HCl的化学平衡常数增大
D. 等压条件下,反应①、②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热
13. NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A. 1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子
B. 断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量
C. 恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D. 恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
14. 室温时,下列溶液中的离子浓度关系正确的是
A. 相同物质的量浓度的和溶液,前者小于后者
B. 溶液:
C. 加水稀释后,和均减小
D. 的、混合溶液:
15. 下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是
A. Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B. CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C. Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D. 4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
16. 酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱。石蕊(以表示)的电离平衡和颜色变化如下。
电离平衡
变色范围
红色
紫色
蓝色
下列说法不正确的是
A. 向石蕊溶液中滴加浓盐酸至,减小,增大,溶液呈红色
B. 向石蕊溶液中滴加浓溶液至,增大,减小,溶液呈蓝色
C. 向石蕊溶液中加入蒸馏水,石蕊的电离平衡正向移动,增大
D. 向石蕊溶液中通入,溶液变红,存在:
17. 用溶液滴定未知浓度的溶液。下列说法不正确的是
A. 滴定管为碱式滴定管,为酸式滴定管
B. 用锥形瓶盛装盐酸溶液,若瓶内有少量水则导致测定结果偏低
C. 碱式滴定管在盛装溶液前要用该溶液润洗2~3次
D. 用酚酞作指示剂,达到滴定终点时,溶液颜色从无色变为粉红色,且半分钟内不褪色
18. 用溶液分别滴定体积均为、浓度均为溶液和HX溶液,溶液的pH随加入溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 为强酸
B. 点
C. 点
D. 溶液滴定溶液,用酚酞作指示剂,溶液由粉红色变为无色时到达滴定终点
19. 粗制晶体中含有杂质。在提纯时,为了除去,常先加入少量酸化的溶液,然后在室温下调节溶液的为4。
已知:i.
ii.时饱和溶液中。
下列说法不正确的是
A. 加入的目的为
B. ,计算得,可认为已完全沉淀
C. 理论分析粗制溶液达饱和后,在时会析出沉淀
D. 沉淀溶解平衡原理对分离金属离子的选择具有指导意义
20. 在两份相同的 溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的 溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
下列分析不正确的是
A. ①代表滴加 溶液的变化曲线 B. b点溶液中大量存在的离子是
C. 点两溶液中含有相同物质的量的 D. 两点对应的溶液均显中性
21. 某小组同学探究镁(过量)与酸的反应,在常温水浴条件下进行实验Ⅰ和Ⅱ,气体体积随时间的变化如图1所示,溶液随时间的变化如图2所示。
实验I.取光亮的镁屑放入溶液中
实验Ⅱ.取光亮的镁屑放入盐酸溶液中
下列说法不正确的是
A. 产生的平均速率:实验I>实验Ⅱ
B. 实验I和Ⅱ中镁屑不仅与酸还与水发生了反应
C. 实验I中变化平缓的原因是存在
D. 时两个实验中不同,可推知浓度:实验Ⅱ>实验I
第Ⅱ卷(共58分)
22. ①盐酸②醋酸③一水合氨④氢氧化钠⑤氯化铵⑥醋酸钠是实验室和生活中常见的物质。
(1)CH3COONa溶液显_______(填“酸性”、“中性”或“碱性”),结合化学用语解释原因_______。
(2)将浓度均为0.1mol/L的①与③溶液等体积混合后,溶液中存在的离子浓度大小关系是_______。
(3)下列事实不能证明氨水中存在电离平衡的是_______。
a.氨水中存在NH4+、OH− 、H+
b.氨水的导电性弱于NaOH溶液
c.常温下,1 mol·L-1的氨水测得pH约为12
d.将一定体积的1 mol·L-1的氨水稀释10倍,其pH变化小于1
(4)常温下,pH=4的CH3COOH和NH4Cl溶液,由水电离出的c(H+)之比是_______。
(5)向饱和NaHCO3溶液中滴加饱和CaCl2溶液,可观察到先产生白色沉淀,后产生大量无色气泡,结合化学用语,从平衡移动角度解释原因_______。
23. 是一种弱酸,不稳定,见光易分解,具有强氧化性,可消毒杀菌。“84”消毒液(有效成分)的消毒作用主要来源于。
已知:时两种酸的电离平衡常数如下表所示。
弱酸
次氯酸
碳酸
电离平
衡常数
(1)酸性:_______(填“>”或“<”)。
(2)浓度均为的、、三种溶液,碱性由强到弱的顺序为_______。
(3)“84”消毒液吸收空气中的能增强其杀菌效果,原因是_______(写离子方程式)。
(4)为便于保存,制备“84”消毒液时需适当过量,否则易失效。结合化学用语解释原因_______。
(5)滴定法测定含量的步骤如下:
I.准确量取“84”消毒液,置于容量瓶中,加蒸馏水稀释至刻度线,摇匀。
II.准确量取该稀释液于锥形瓶中,依次加入硫酸溶液、75%磷酸(调节溶液酸度)、溶液(过量),加盖摇匀后静置。
Ⅲ.用标准溶液滴定,消耗体积。
已知:
“84”消毒液中含量为_______g/L(列出计算式)。
24. 以黄铁矿为原料制取硫酸的原理示意图如下。
(1)反应Ⅱ: 是制硫酸的关键步骤。使用作催化剂,涉及如下反应:
i.
ii.______________ _______
iii.
①补全反应ⅱ的热化学方程式:_______。
______________ _______
②下列说法不正确的是_______(填序号)。
a.反应i和iii均属于氧化还原反应
b.投入,最多制得
c.使用能提高的平衡转化率
(2)在体积可变的恒压密闭容器中投入、,不同条件下发生反应Ⅱ.实验测得在、和压强下,平衡转化率随温度的变化如图所示。
①、时平衡转化率_______
②工业上通常采用和常压的条件,采用常压的原因是_______。
③点对应的平衡混合气体的体积为,计算该温度下反应Π的平衡常数_______。
25. 下图是闪锌矿(主要成分是,含有少量)制备的一种工艺流程。
闪锌矿粉→溶浸→除铁→结晶→
已知:为了估算方便,将难溶物的取近似值
难溶物
近似值
(1)闪锌矿在溶浸之前会将其粉碎,其作用是_______。
(2)“溶浸”过程使用过量的和的混合溶液浸取矿粉使元素浸出,同时滤渣中得到淡黄色固体,生产过程中无产生。
①溶浸过程中,向溶液中加入的目的是_______。
②结合平衡移动的原理,解释溶于溶液的原因_______。
③在上述条件下,也能溶于溶液中,判断的依据是_______。
(3)“除铁”过程的工艺流程如下图所示。
已知:当被沉淀的离子浓度小于时,认为该离子被沉淀完全。
①在还原过程中粉发生的反应有_______。
②在氧化过程中需加入调节,若滤液中,则氧化过程需控制的范围是_______。
(4)“结晶”过程 已知:硫酸锌溶解度与温度之间的关系如下表。
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
41.8
54.1
70.4
74.8
67.2
60.5
从硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为_______,过滤、洗涤、在减压低温条件下干燥。
26. 近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:_________________________________________。
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。
p2_______p 1(填“>”或“<”),得出该结论的理由是________________。
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+===S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+_________===_________+_______+2I-
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
A
B
C
D
试剂组成
0.4 mol·L-1 KI
a mol·L-1 KI
0.2 mol·L-1 H2SO4
0.2 mol·L-1 H2SO4
0.2 mol·L-1 KI
0.0002 mol I2
实验现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快
①B是A的对比实验,则a=__________。
②比较A、B、C,可得出的结论是______________________。
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:________________。
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高二化学期中测试
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第I卷第1页至第6页;第Ⅱ卷第7页至第11页,答题纸第1页至第2页。共100分,考试时间90分钟。请在答题卡规定位置书写班级、姓名、准考证号。考试结束后,将本试卷的答题纸和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 C1 35.5
第I卷(选择题共42分)
选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共42分)
1. 下列物质中,属于强电解质的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A. 虽然难溶于水,但溶解的部分会完全电离,属于强电解质,A正确;
B. 只能部分电离出和,属于弱电解质,B错误;
C. 是弱酸,只能部分电离,属于弱电解质,C错误;
D. 在水溶液中不能电离,属于非电解质,D错误;
故答案选A。
2. 下列溶液一定显酸性的是
A. B. 含有 C. D. 酚酞变红
【答案】A
【解析】
【详解】A.c(H+)>c(OH-),说明溶液显酸性,A正确;
B.任何水溶液中,都含有H+,故含有H+的溶液不一定显酸性,B错误;
C.在100℃时,水的离子积KW=10-12,即水中c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,pH=6<7,此时溶液呈中性,故pH<7的溶液不一定显酸性,C错误;
D.使酚酞变红的溶液显碱性,D错误;
故选A。
3. 25℃时,水中存在电离平衡:。下列说法不正确的是:
A. 升高温度,促进水的电离
B. 通入少量HCl气体,减小,促进水的电离
C. 滴加少量溶液,增大,抑制水的电离
D. 加入少量固体,减小,促进水的电离
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度,水的电离是吸热反应,升温使平衡正向移动,促进电离,A正确;
B.通入HCl气体,H+浓度增大,水的电离逆向移动,抑制电离,导致c(OH-)减小,但选项错误描述为“促进水的电离”,B错误;
C.滴加NaOH溶液,OH-浓度增大,抑制水的电离,C正确;
D.水解消耗OH-,促进水的电离,D正确;
故答案选B。
4. 常温下,实验小组测得溶液的为12,下列关于该溶液的说法不正确的是
A.
B. 升高温度,溶液中的浓度增大
C.
D. 水电离出的浓度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.的水解是分步进行的,第一步水解程度远大于第二步,因此溶液中,A正确;
B.盐类的水解是吸热反应,升高温度会使的水解平衡正向移动,溶液中浓度增大,B正确;
C.根据物料守恒,溶液中有,C正确;
D.该溶液的pH为12,则,溶液中的全部由水电离产生,因此水电离出的浓度为,D错误;
故答案选D。
5. 下列事实与盐类水解无关的是
A. 用溶液清洗油污
B. 用溶液与溶液制作泡沫灭火器
C. 用饱和溶液处理锅炉水垢中的
D. 氮肥不能与草木灰混合使用
【答案】C
【解析】
【详解】A.水解生成,使溶液呈碱性,促进油污水解,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.与发生双水解生成和,与盐类水解有关,B不符合题意;
C.饱和中浓度高,直接与反应生成沉淀,属于沉淀转化,与水解无关,C符合题意;
D.与互相促进水解生成,导致肥效降低,与盐类水解有关,D不符合题意;
故选C。
6. 室温下,CH3COONH4溶液的pH约为7,关于溶液的下列说法正确的是
A. 溶液中c(CH3COO−)= c()
B. 常温下溶液显中性是因为CH3COO−和不发生水解
C. 1 mol·L-1的CH3COONH4溶液中c(CH3COO−)= 1 mol·L-1
D. 由CH3COONH4溶液呈中性可推知NH4HCO3溶液显酸性
【答案】A
【解析】
【详解】A.室温下,测得CH3COONH4溶液的pH=7,则说明CH3COO-的水解程度与NH的水解程度相同,存在电荷守恒c(CH3COO-)+ c(OH-)= c(H+)+ c(NH),pH=7中c(OH-)= c(H+),所以c(CH3COO-) = c(NH),A正确;
B.常温下溶液显中性是因为CH3COO−和均发生水解,且CH3COO−水解程度与水解程度相同,B错误;
C.CH3COONH4为弱酸弱碱盐,CH3COO−水解,故1 mol·L-1的CH3COONH4溶液中c(CH3COO−)<1 mol·L-1,C错误;
D.CH3COONH4溶液呈中性,可知CH3COO−水解程度与水解程度相同,而醋酸的酸性强于碳酸,根据越弱越水解可知的水解程度大于CH3COO−,同时也大于的水解程度,水解使溶液呈碱性,D错误;
故选A。
7. 一定温度下,在密闭容器中,、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 时反应停止
B. 反应的化学方程式为:
C. 点时,
D. 反应开始到,
【答案】B
【解析】
【详解】A.5min时,反应达到动态平衡,不是反应停止,A错误;
B.由图可知, ,,,参加反应的各物质的化学计量数之比等于其变化的量之比,则反应的化学方程式为,B正确;
C.a点时,A和B的物质的量相等,物质的量的变化量不相等,则 C错误;
D.反应开始到5min,, ,D错误;
故选B。
8. 下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是
A.
B.
t/℃
25
50
100
K/10-14
1.01
3.47
55.0
C.
D.
c(氨水)/(mol•L-1)
0.1
0.01
pH
11.1
10.6
【答案】C
【解析】
【详解】A.可验证温度对平衡的影响,如对于放热反应,2NO2 N2O4,在热水中颜色变深,平衡逆向移动,冷水中颜色变浅,平衡正向移动,能用平衡移动原理解释,故A不选;
B.随温度的升高,平衡常数增大,说明平衡正向移动,反应为吸热反应,能用平衡移动原理解释,故B不选;
C.催化剂对平衡没有影响,不能用平衡移动原理解释,故C选;
D.氨水浓度降低10倍,氨水的pH变化小于1个单位,加水稀释,平衡向电离方向移动,能用平衡移动原理解释,故D不选;
故选C。
9. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 固体溶解是吸热过程
B. 根据盖斯定律可知:
C. 根据各微粒的状态,可判断,
D. 溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,固体溶于水的过程分两步实现,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程。
【详解】A.由图可知,固体溶解过程的焓变为,为吸热过程,A正确;
B.由图可知,固体溶于水的过程分两步实现,由盖斯定律可知,即,B正确;
C.由分析可知,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程,a>0;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程,b<0,C错误;
D.由分析可知,溶解过程的能量变化,取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关,即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关,D正确;
故选C。
10. 室温下,对于1 L0.1 mol•L-1醋酸溶液,下列判断正确的是
A. 该溶液中CH3COO- 的粒子数为6.02 × 1022
B. 加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
C. 与Na2CO3溶液反应的离子方程式为 + 2H+ =H2O+ CO2↑
D. 滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO- )与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.1L 0.1mol•L-1醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1mol,醋酸属于弱酸,是弱电解质,在溶液中部分电离,则CH3COO-的粒子数小于6.02×1022,故A错误;
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液中CH3COO-的浓度增大,根据同离子效应,会抑制醋酸的电离,溶液中的氢离子浓度减小,酸性减弱,则溶液的pH升高,故B错误;
C.醋酸的酸性强于碳酸,则根据强酸制取弱酸,且醋酸是弱电解质,离子反应中不能拆写,则离子方程式为+2CH3COOH=H2O+CO2↑+2CH3COO-,故C错误;
D.1L 0.1mol•L-1醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1mol,滴加NaOH溶液过程中,溶液中始终存在物料守恒,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1mol,故D正确;
故选D。
11. 将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下:
①
②
下列说法正确的是
A. 的燃烧热为
B. 按照反应①制取氢气,吸收能量
C. 根据①和②推知:
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物的焓变。反应②生成的是气态H2,而非液态H2O,因此根据题中信息无法知道甲醇的燃烧热,A错误;
B.64g CH3OH的物质的量为2mol,按照反应①制取氢气,反应①的ΔH=+49 kJ·mol-1,表示每1mol甲醇吸收49kJ热量,因此2mol应吸收98kJ,B错误;
C.通过反应②-①可得:,C正确;
D.液态甲醇转化为气态需吸热,故,D错误;
故选C。
12. 一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下图。反应的热化学方程式为NH4Cl(s) =NH3(g) + HCl(g) ΔH >0。
下列说法不正确的是
A. a为生成物NH3、b为生成物HCl
B. 反应制得1mol HCl,须投入1mol MgO
C. 升高反应温度,NH4Cl分解为NH3和HCl的化学平衡常数增大
D. 等压条件下,反应①、②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热
【答案】B
【解析】
【分析】由图示即原子守恒可知,反应①为NH4Cl+MgO=Mg(OH)Cl+NH3,反应②为Mg(OH)Cl=MgO+HCl。
【详解】A.根据分析,a为生成物NH3、b为生成物HCl,A正确;
B.总反应为:NH4Cl(s) =NH3(g) + HCl(g),MgO为催化剂,则反应制得1mol HCl,不一定必须投入1mol MgO,B错误;
C.NH4Cl(s) =NH3(g) + HCl(g) ΔH >0为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数变大,C正确;
D.根据盖斯定律,等压条件下,反应①、②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热,D正确;
答案选B。
13. NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A. 1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子
B. 断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量
C. 恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D. 恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
【答案】B
【解析】
【详解】A.1molNO2含有1molN原子,1molN2O4含有2molN原子,现为可逆反应,为NO2和N2O4的混合气体,1 mol平衡混合气体中所含N原子大于1 mol 小于2mol ,A项错误;
B.反应2NO2(g)⇌N2O4(g)为放热反应,反应热=反应物总键能-生成物总键能,故完全断开2molNO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1molN2O4分子中的共价键所吸收的热量少,B项正确;
C.气体体积压缩,颜色变深是因为体积减小,浓度变大引起的,C项错误;
D.放热反应,温度升高,平衡逆向移动,颜色加深,D项错误;
答案选B。
14. 室温时,下列溶液中的离子浓度关系正确的是
A. 相同物质的量浓度的和溶液,前者小于后者
B. 溶液:
C. 加水稀释后,和均减小
D. 的、混合溶液:
【答案】A
【解析】
【详解】A.NH4HCO3中水解促进水解,而NH4HSO4电离产生抑制水解,故前者c()更小,A正确;
B.NaHCO3的物料守恒应为c(Na+)=c()+c()+c(H2CO3),B错误;
C.稀释NH4Cl时,浓度减小,但c(OH-)=随H+浓度降低而增大,C错误;
D.电荷守恒为c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),pH>7时c(OH-)>c(H+),故c()>c(Cl-),D错误;
故选A。
15. 下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是
A. Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B. CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C. Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D. 4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均存在Na+、、、H2CO3、H+、OH-、H2O,故含有的微粒种类相同,A正确;
B. H++,加入Ca2+后,Ca2+和反应生成沉淀,促进的电离,B错误;
C.Al3+与、都能发生互相促进的水解反应,C正确;
D.由题干信息可知形成沉淀时会消耗碳酸根和碳酸氢根,则它们浓度减小,水解产生的氢氧根的浓度会减小,pH减小,D正确;
故选B。
16. 酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱。石蕊(以表示)的电离平衡和颜色变化如下。
电离平衡
变色范围
红色
紫色
蓝色
下列说法不正确的是
A. 向石蕊溶液中滴加浓盐酸至,减小,增大,溶液呈红色
B. 向石蕊溶液中滴加浓溶液至,增大,减小,溶液呈蓝色
C. 向石蕊溶液中加入蒸馏水,石蕊的电离平衡正向移动,增大
D. 向石蕊溶液中通入,溶液变红,存在:
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下,向石蕊溶液中滴加浓盐酸,氢离子浓度增加,平衡逆向移动,减小,增大,溶液变红,故A正确;
B.常温下,向石蕊溶液中滴加浓溶液,消耗氢离子,氢离子浓度减小,平衡正向移动,增大,减小,溶液变蓝,故B正确;
C.向石蕊溶液中加入蒸馏水,溶液中各离子浓度均减小,促进弱电解质的电离,即石蕊的电离平衡正向移动,增大,减小,增大,故C正确;
D.向石蕊溶液中通入,溶液中包括的离子有:H+、OH-、、、In-,根据电荷守恒条件有:,故D错误;
故答案为D。
17. 用溶液滴定未知浓度的溶液。下列说法不正确的是
A. 滴定管为碱式滴定管,为酸式滴定管
B. 用锥形瓶盛装盐酸溶液,若瓶内有少量水则导致测定结果偏低
C. 碱式滴定管在盛装溶液前要用该溶液润洗2~3次
D. 用酚酞作指示剂,达到滴定终点时,溶液颜色从无色变为粉红色,且半分钟内不褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.滴定管的下端有一段乳胶管,为碱式滴定管,的下端是玻璃旋塞,为酸式滴定管,故A正确;
B.用锥形瓶盛装盐酸溶液,若瓶内有少量水对待测液的溶质无影响,所以对测定结果也无影响,故B错误;
C.碱式滴定管在盛装溶液前需要水洗,水洗后管内壁有残留的蒸馏水会稀释标准液,所以要用该溶液润洗2~3次,故C正确;
D.用酚酞作指示剂,达到滴定终点时,锥形瓶内的溶液由酸性变为弱碱性,溶液颜色从无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,故D正确;
故选B。
18. 用溶液分别滴定体积均为、浓度均为溶液和HX溶液,溶液的pH随加入溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 为强酸
B. 点
C. 点
D. 溶液滴定溶液,用酚酞作指示剂,溶液由粉红色变为无色时到达滴定终点
【答案】B
【解析】
【分析】HCl是强酸,溶液中,所以溶液的;而溶液的,说明是弱酸,在水溶液中不完全电离,以此解答。
【详解】A.由分析可知,是弱酸,A错误;
B.N点是NaOH与HX恰好完全反应的点,此时溶液中的溶质为NaX,溶液中的离子为,根据电荷守恒,溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,则有:,B正确;
C.M点是加入溶液时的点,此时溶液中的溶质为等物质的量的NaX和HX,NaX中的水解:;HX同时发生电离,,根据图像可知,此时混合溶液的,呈碱性,则,说明的水解程度大于HX的电离程度,故,C错误;
D.用NaOH溶液滴定HCl溶液,用酚酞作指示剂,滴定终点时溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,D错误;
故选B。
19. 粗制晶体中含有杂质。在提纯时,为了除去,常先加入少量酸化的溶液,然后在室温下调节溶液的为4。
已知:i.
ii.时饱和溶液中。
下列说法不正确的是
A. 加入的目的为
B. ,计算得,可认为已完全沉淀
C. 理论分析粗制溶液达饱和后,在时会析出沉淀
D. 沉淀溶解平衡原理对分离金属离子的选择具有指导意义
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2O2在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,便于以沉淀的形式除去杂质铁元素,反应式正确,A正确;
B.常温下,pH=4,则c(OH-)=10-10mol/L ,代入Fe(OH)3的Ksp计算得c(Fe3+)=2.8×10-9 mol/L,远低于1×10-5 mol/L,说明Fe3+已完全沉淀,B正确;
C.CuSO4饱和溶液中c(Cu2+)=1.41 mol/L,此时Q=(Cu2+)·c2(OH-)=1.41×(10-10)2=1.41×10-20,小于Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,不会析出沉淀,C错误;
D.利用溶度积差异调节pH分离金属离子是沉淀溶解平衡原理的典型应用,D正确;
故选C。
20. 在两份相同的 溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的 溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
下列分析不正确的是
A. ①代表滴加 溶液的变化曲线 B. b点溶液中大量存在的离子是
C. 点两溶液中含有相同物质的量的 D. 两点对应的溶液均显中性
【答案】C
【解析】
【分析】氢氧化钡溶液与稀硫酸溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,其反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O,随着硫酸的加入,溶液的导电性先减弱,恰好完全反应时,溶液的导电性为0,继续滴加硫酸,溶液的导电性增强,则曲线①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线;氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应先生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠和水,其反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O,继续滴加硫酸氢钠发生反应:H++OH-=H2O,随着硫酸氢钠的加入,溶液的导电性先减弱,再减弱,最后增加,则②代表滴加NaHSO4溶液的变化曲线;
【详解】A.由于氢氧化钡溶液与稀硫酸溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,随着硫酸的加入,溶液的导电性先减弱,恰好完全反应时,溶液的导电性为0,继续滴加硫酸,溶液的导电性增强,则①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,故A正确;
B.b点,氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠和水,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-,故B正确;
C.c点,①的溶质为硫酸,②的溶质为硫酸钠和氢氧化钠,两溶液中OH-不同,故C错误;
D.a点氢氧化钡溶液与稀硫酸溶液恰好完全反应,其反应的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O,d点氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠和水,其反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O,两点对应的溶液均显中性,故D正确;
故选:C。
21. 某小组同学探究镁(过量)与酸的反应,在常温水浴条件下进行实验Ⅰ和Ⅱ,气体体积随时间的变化如图1所示,溶液随时间的变化如图2所示。
实验I.取光亮的镁屑放入溶液中
实验Ⅱ.取光亮的镁屑放入盐酸溶液中
下列说法不正确的是
A. 产生的平均速率:实验I>实验Ⅱ
B. 实验I和Ⅱ中镁屑不仅与酸还与水发生了反应
C. 实验I中变化平缓的原因是存在
D. 时两个实验中不同,可推知浓度:实验Ⅱ>实验I
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图1可知,0~120 min内实验Ⅰ生成氢气的体积大于实验Ⅱ,根据反应速率,产生氢气的平均速率:实验Ⅰ>实验Ⅱ,A项正确;
B.金属镁的性质活泼,实验中镁过量,随着反应的进行,酸的浓度减小,反应放热,后期镁会与水反应,B项正确;
C.是弱电解质,存在电离平衡,随着镁与反应,溶液中减小,电离平衡向正反应方向移动,补充,使得实验Ⅰ中pH变化平缓,C项正确;
D.实验中镁过量,反应后镁离子的物质的量取决于酸的多少,反应的酸的物质的量越大,反应后溶液中镁离子的浓度越大,实验Ⅰ中,实验Ⅱ中,所以,反应后镁离子的浓度大小为实验Ⅰ>实验Ⅱ,D项错误;
故答案选D。
第Ⅱ卷(共58分)
22. ①盐酸②醋酸③一水合氨④氢氧化钠⑤氯化铵⑥醋酸钠是实验室和生活中常见的物质。
(1)CH3COONa溶液显_______(填“酸性”、“中性”或“碱性”),结合化学用语解释原因_______。
(2)将浓度均为0.1mol/L的①与③溶液等体积混合后,溶液中存在的离子浓度大小关系是_______。
(3)下列事实不能证明氨水中存在电离平衡的是_______。
a.氨水中存在NH4+、OH− 、H+
b.氨水的导电性弱于NaOH溶液
c.常温下,1 mol·L-1的氨水测得pH约为12
d.将一定体积的1 mol·L-1的氨水稀释10倍,其pH变化小于1
(4)常温下,pH=4的CH3COOH和NH4Cl溶液,由水电离出的c(H+)之比是_______。
(5)向饱和NaHCO3溶液中滴加饱和CaCl2溶液,可观察到先产生白色沉淀,后产生大量无色气泡,结合化学用语,从平衡移动角度解释原因_______。
【答案】(1) ①. 碱性 ②. CH3COONa在溶液中完全电离:CH3COONa = CH3COO-+Na+ 水中存在:H2OH++OH-,CH3COO-结合H2O电离出的H+,c(H+)减小,使水的电离平衡向右移动,c(OH-)增大,溶液中c(H+)<c(OH-),因此溶液显碱性
(2)c(Cl-)>c(NH) >c(H+) >c(OH-)
(3)ab (4)10-10:10-4
(5)在溶液中,存在平衡HCO H++CO ,向溶液中加入Ca2+,发生反应Ca2++CO=CaCO3↓,产生白色沉淀,使c(CO)减小,使平衡正移,c(H+)增大,发生反应H++ HCO =H2O+CO2↑,CO2逸出,产生大量气体
【解析】
【小问1详解】
CH3COONa是强碱弱酸盐,其溶液因水解显碱性;
原因是:CH3COONa在溶液中完全电离:CH3COONa = CH3COO-+Na+ 水中存在:H2OH++OH-,CH3COO-结合H2O电离出的H+,c(H+)减小,使水的电离平衡向右移动,c(OH-)增大,溶液中c(H+)<c(OH-),因此溶液显碱性;
【小问2详解】
浓度均为0.1mol/L的①与③溶液等体积混合后刚好完全反应生成NH4Cl,少量的离子水解显示酸性,溶液中离子浓度的大小顺序为:c(Cl-)>c(NH) >c(H+) >c(OH-);
【小问3详解】
a.水电离出H+和OH-离子,氨水中的NH3·H2O会电离出和OH-离子,氨水中存在、OH− 、H+ ,不能确定氨水存在电离平衡,a符合;
b.没有给出二者的浓度,不能根据氨水和NaOH溶液导电性来判断氨水是弱碱,b符合;
c.常温下,1 mol·L-1的氨水测得pH约为12,c(OH-)=10-2mol/L,说明氨水是部分电离,存在电离平衡,c不符合;
d.将一定体积的1 mol·L-1的氨水稀释10倍,其pH变化小于1,说明氨水电离平衡正向移动,存在店里平衡,d不符合;
答案选ab;
【小问4详解】
CH3COOH电离出的H+对水电离抑制,NH4Cl电离出的铵根离子水解,对水电离促进,常温下,pH=4的CH3COOH溶液中水电离出的H+浓度为10-10mol/L,pH=4的NH4Cl溶液溶液中水电离出的H+浓度为10-4mol/L,由水电离出的c(H+)之比是:10-10:10-4;
【小问5详解】
NaHCO3溶液中电离出的,存在平衡 ⇋H++ ,向溶液中加入Ca2+,发生反应Ca2++=CaCO3↓,产生白色沉淀,使c()减小,使平衡正移,c(H+)增大,发生反应H++ =H2O+CO2↑,CO2逸出,产生大量气体。
23. 是一种弱酸,不稳定,见光易分解,具有强氧化性,可消毒杀菌。“84”消毒液(有效成分)的消毒作用主要来源于。
已知:时两种酸的电离平衡常数如下表所示。
弱酸
次氯酸
碳酸
电离平
衡常数
(1)酸性:_______(填“>”或“<”)。
(2)浓度均为的、、三种溶液,碱性由强到弱的顺序为_______。
(3)“84”消毒液吸收空气中的能增强其杀菌效果,原因是_______(写离子方程式)。
(4)为便于保存,制备“84”消毒液时需适当过量,否则易失效。结合化学用语解释原因_______。
(5)滴定法测定含量的步骤如下:
I.准确量取“84”消毒液,置于容量瓶中,加蒸馏水稀释至刻度线,摇匀。
II.准确量取该稀释液于锥形瓶中,依次加入硫酸溶液、75%磷酸(调节溶液酸度)、溶液(过量),加盖摇匀后静置。
Ⅲ.用标准溶液滴定,消耗体积。
已知:
“84”消毒液中含量为_______g/L(列出计算式)。
【答案】(1)< (2)
(3)
(4)溶液中存在,由于见光分解导致下降,平衡正向移动,逐渐被消耗导致失效。过量的抑制水解生成。
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据表格,的电离平衡常数为,的电离平衡常数为,可知酸性<,故答案为:<。
【小问2详解】
根据电离平衡常数,可知酸性:>>,则对应离子的水解程度:>>,离子的水解程度越大,碱性越强,则碱性由强到弱的顺序为,故答案为:。
【小问3详解】
根据电离平衡常数,可知酸性:>>,则“84”消毒液的ClO-与空气中的CO2反应生成HClO和,HClO具有强氧化性,能增强杀菌效果,离子方程式,故答案为:。
【小问4详解】
溶液中存在,由于见光分解导致下降,平衡正向移动,逐渐被消耗导致失效,而过量的抑制水解生成,故答案为:溶液中存在,由于见光分解导致下降,平衡正向移动,逐渐被消耗导致失效,而过量的抑制水解生成。
【小问5详解】
用标准溶液滴定,消耗体积,根据关系式,可知过量的的物质的量=,则被反应的的物质的量=,根据关系式,则该稀释液中的物质的量=,“84”消毒液中含量==g/L,故答案为:。
24. 以黄铁矿为原料制取硫酸的原理示意图如下。
(1)反应Ⅱ: 是制硫酸的关键步骤。使用作催化剂,涉及如下反应:
i.
ii.______________ _______
iii.
①补全反应ⅱ的热化学方程式:_______。
______________ _______
②下列说法不正确的是_______(填序号)。
a.反应i和iii均属于氧化还原反应
b.投入,最多制得
c.使用能提高的平衡转化率
(2)在体积可变的恒压密闭容器中投入、,不同条件下发生反应Ⅱ.实验测得在、和压强下,平衡转化率随温度的变化如图所示。
①、时平衡转化率_______
②工业上通常采用和常压的条件,采用常压的原因是_______。
③点对应的平衡混合气体的体积为,计算该温度下反应Π的平衡常数_______。
【答案】(1) ①. ②. bc
(2) ①. 0.85 ②. 、时,的平衡转化率已经较高,增大压强对提升转化率作用有限,而且高压对材料、设备、动力的要求更高,生产成本增加 ③. 10V
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律可知反应可得到反应:,,则,则反应ⅱ的热化学方程式为;
a.反应ⅲ中V由+4价升高到+5价,O由0价降低到-2价,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,反应ⅰ中V由+5价降低+4价,S由+4价升高到+6价,有元素化合升降,属于氧化还原反应,a正确;
b.反应ⅰ为可逆反应,投入催化剂不影响产量,而且投料量未知,无法判断三氧化硫的量,b错误;
c.反应中为催化剂,加入催化剂能降低反应的活化能,增大反应速率,但平衡不移动,不能提高转化率,c错误;
故答案选bc。
【小问2详解】
该反应正向为气体体积减小的方向,其他条件相同时,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即反应Ⅱ平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,由此可知,故,因此550℃、0.1MPa时二氧化硫的平衡转化率;
工业上通常采用400℃-500℃和常压的条件,是因为400℃-500℃和常压时,二氧化硫的平衡转化率已经较高,增大压强对材料、设备、动力的要求更高,生产成本增加;
M点时,的平衡转化率,列三段式,平衡常数K==。
25. 下图是闪锌矿(主要成分是,含有少量)制备的一种工艺流程。
闪锌矿粉→溶浸→除铁→结晶→
已知:为了估算方便,将难溶物的取近似值
难溶物
近似值
(1)闪锌矿在溶浸之前会将其粉碎,其作用是_______。
(2)“溶浸”过程使用过量的和的混合溶液浸取矿粉使元素浸出,同时滤渣中得到淡黄色固体,生产过程中无产生。
①溶浸过程中,向溶液中加入的目的是_______。
②结合平衡移动的原理,解释溶于溶液的原因_______。
③在上述条件下,也能溶于溶液中,判断的依据是_______。
(3)“除铁”过程的工艺流程如下图所示。
已知:当被沉淀的离子浓度小于时,认为该离子被沉淀完全。
①在还原过程中粉发生的反应有_______。
②在氧化过程中需加入调节,若滤液中,则氧化过程需控制的范围是_______。
(4)“结晶”过程 已知:硫酸锌溶解度与温度之间的关系如下表。
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
41.8
54.1
70.4
74.8
67.2
60.5
从硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为_______,过滤、洗涤、在减压低温条件下干燥。
【答案】(1)增大接触面积,加快反应速率
(2) ①. 防止水解导致降低,影响元素浸出率 ②. 与发生氧化还原反应,导致降低,平衡正向移动,溶解 ③. 远大于
(3) ①. ②. 3≤pH<5.5
(4)在时蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】
【分析】结合题目可知,使用过量的和的混合溶液浸取矿粉,ZnS与发生氧化还原反应使锌元素浸出,获得相应的金属离子的硫酸盐,向浸出液中加入铁,还原残留的,经过浓缩结晶获得副产品。通入氧气,氧化亚铁离子为铁离子,向上述溶液中加入ZnO调节溶液的pH除去铁离子,最后通过蒸发浓缩、冷却结晶获得产品 。
【小问1详解】
固体反应物粉碎后,可增大反应物的接触面积,从而加快反应速率。
【小问2详解】
①溶液中,铁离子会水解,加入硫酸,可以抑制其水解,避免降低,影响Zn元素浸出率。
②与发生氧化还原反应,导致降低,平衡正向移动,ZnS溶解。
③FeS的Ksp大于ZnS的Ksp,FeS溶解度更大,S2-浓度更高,更易被Fe3+氧化,,使FeS溶解平衡右移,故FeS可溶于溶液中。
【小问3详解】
①流程中,首先进行酸溶,溶液显酸性,需要加入过量铁单质进行反应,故发生反应: ,随后单质铁与铁离子发生反应: 。
②要锌离子不沉淀,根据溶度积常数, ,计算其氢氧根浓度, ,此时溶液的 ;同时确保铁离子沉淀完全, ,据此可知 ,此时溶液的 ,故控制的范围是3≤pH<5.5。
【小问4详解】
由硫酸锌溶解度与温度的关系可知,硫酸锌的溶解度在时最大,所以从硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为在时蒸发浓缩、冷却结晶。
26. 近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:_________________________________________。
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。
p2_______p 1(填“>”或“<”),得出该结论的理由是________________。
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+===S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+_________===_________+_______+2I-
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
A
B
C
D
试剂组成
0.4 mol·L-1 KI
a mol·L-1 KI
0.2 mol·L-1 H2SO4
0.2 mol·L-1 H2SO4
0.2 mol·L-1 KI
0.0002 mol I2
实验现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快
①B是A的对比实验,则a=__________。
②比较A、B、C,可得出的结论是______________________。
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:________________。
【答案】 ①. 3SO2(g)+2H2O (g)=2H2SO4 (l)+S(s) ΔH2=−254 kJ·mol−1 ②. > ③. 反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向移动,H2SO4 的物质的量增大,体系总物质的量减小,H2SO4的物质的量分数增大 ④. SO2 ⑤. SO42— ⑥. 4H+ ⑦. 0.4 ⑧. I−是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率 ⑨. 反应ii比i快;D中由反应ii产生的H+使反应i加快
【解析】
【详解】分析:(1)应用盖斯定律结合反应II分析。
(2)采用“定一议二”法,根据温度相同时,压强与H2SO4物质的量分数判断。
(3)依据催化剂在反应前后质量和化学性质不变,反应i+反应ii消去I-得总反应。
(4)用控制变量法对比分析。
详解:(1)根据过程,反应II为SO2催化歧化生成H2SO4和S,反应为3SO2+2H2O=2H2SO4+S。应用盖斯定律,反应I+反应III得,2H2SO4(l)+S(s)=3SO2(g)+2H2O(g)ΔH=ΔH1+ΔH3=(+551kJ/mol)+(-297kJ/mol)=+254kJ/mol,反应II的热化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH=-254kJ/mol。
(2)在横坐标上任取一点,作纵坐标的平行线,可见温度相同时,p2时H2SO4物质的量分数大于p1时;反应II是气体分子数减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,H2SO4物质的量增加,体系总物质的量减小,H2SO4物质的量分数增大;则p2p1。
(3)反应II的总反应为3SO2+2H2O=2H2SO4+S,I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,催化剂在反应前后质量和化学性质不变,(总反应-反应i)2得,反应ii的离子方程式为I2+2H2O+SO2=4H++SO42-+2I-。
(4)①B是A的对比实验,采用控制变量法,B比A多加了0.2mol/LH2SO4,A与B中KI浓度应相等,则a=0.4。
②对比A与B,加入H+可以加快SO2歧化反应的速率;对比B与C,单独H+不能催化SO2的歧化反应;比较A、B、C,可得出的结论是:I−是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率。
③对比D和A,D中加入KI的浓度小于A,D中多加了I2,反应i消耗H+和I-,反应ii中消耗I2,D中“溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快”,反应速率DA,由此可见,反应ii比反应i速率快,反应ii产生H+使c(H+)增大,从而反应i加快。
点睛:本题以利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储为载体,考查盖斯定律的应用、化学平衡图象的分析、方程式的书写、控制变量法探究外界条件对化学反应速率的影响,考查学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力。
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