内容正文:
上海市进才中学高二年级化学学科阶段性测试
高二化学试卷
(时间60分钟,满分100分)
特别提示:
1.本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分;有2个正确选项的,漏选1个得一半分,错选不得分。标注“单选”的选择题,每小题只有1个正确选项。
2.除特殊说明外,本卷所用的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、汽车尾气(本题共36分)
汽车是重要的交通工具,随着汽车量的激增,汽车尾气中NO和CO造成的环境污染也日益严重。
汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示:
1. 书写该反应的热化学方程式:___________。
2. 汽车燃油不完全燃烧时产生的CO是否能用下列反应除去?___________(单选) 。
A.是 B.否
简述理由:___________。
汽车尾气中NO和CO在催化转化器中发生反应: 。
3. 该反应的正反应活化能为a ,则逆反应活化能为___________。
4. 实验室模拟上述反应,在一个恒容、绝热的密闭容器中,充入NO和CO。下列能说明该反应达到平衡状态的是___________(不定项)。
A. B. 混合气体的密度保持不变
C. NO和CO2的体积分数相同 D. 容器内温度保持不变
5. 反应达到平衡后,改变以下条件能使上述反应速率和两种污染气体转化率都增大的是___________(单选)。
A. 压缩容器体积 B. 升高温度
C. 恒压充入氦气 D. 加入催化剂
6. 有关反应条件改变使上述反应速率增大的原因分析错误的___________(单选)。
A. 使用催化剂,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
B. 升高温度,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
C. 压缩容器,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞的次数增加
D. 增大一氧化碳的浓度,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
在一定温度下,将2.0 mol NO、2.4 mol CO通入到固定容积为2 L的容器中,发生上述反应。反应过程中部分物质的浓度变化如图所示:
7. NO的转化率为___________,0~15 min NO的平均速率___________(保留两位有效数字)。
8. 该化学平衡常数的值为___________。(保留两位有效数字)
9. 若保持反应体系的温度不变,20 min时向容器中再充入NO、N2各0.4 mol,化学平衡将移动___________(单选)。
A.向逆反应方向 B.向正反应方向 C.不发生
通过计算进行解释:___________。
在密闭容器中充入2 mol CO和2 mol NO,平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图所示:
10. 达到平衡后,放出的热量___________746.5 kJ(单选)。
A.大于 B.小于 C.等于
11. 由图分析可知,___________(单选)。
A.大于 B.小于 C.等于
12. 反应在D点达到平衡后,若此时降低温度,同时压缩容器体积,在重新达到平衡过程中,D点会向A~G点中的___________点方向移动。
CO与NO的反应机理及体系的相对能量变化如图所示(TS表示过渡态)。
13. 该反应过程中的决速步骤为第___________步,计算第3步的焓变___________。
某研究小组探究催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比1∶1以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应曲线Ⅰ和Ⅱ,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示:
14. 温度低于200℃时,图中曲线Ⅰ脱氮率低的主要原因是___________。
15. 450℃以后脱氮率下降的原因可能是___________,___________。
合成氨工业和硫酸工业是重要的工业生产。
16. 根据化学平衡移动原理来确定的条件或措施有___________(填写序号)。
①合成氨工业在高压下进行;
②硫酸工业的催化氧化在常压下进行;
③合成氨工业及时将氨液化分离;
④硫酸工业净化后的炉气中含有过量空气;
⑤硫铁矿石加入沸腾炉之前先粉碎;
⑥吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收
⑦合成氨工业和硫酸工业都使用催化剂;
⑧合成氨工业和硫酸工业都用适宜的温度
二、元素周期律(共13分)
下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一化学元素。
17. 上述元素中,原子半径最小的是___________,化学性质最不活泼的是___________,单质硬度最大的___________,单质可用作半导体材料的是___________(均填元素符号)。
18. k元素在元素周期表中的位置是___________。
19. a、f、j三种元素的原子半径由大到小的顺序为___________(填元素符号)。
20. 下列能说明d的金属性比c强的事实是___________(不定项)。
A. d的单质比c更容易与水反应
B. c的最高价氧化物对应水化物的溶解性比d小
C. c的熔点比d高
D. d的氢化物比c更稳定
21. i的非金属性比l___________(单选)。
A.强 B.弱
用一个方程式证明:___________。
三、水的电离(共23分)
任何水溶液中均存在水的电离,和的关系如图所示:
22. W点的___________。
23. 温度T℃___________25℃(单选)。
A.大于 B.小于 C.等于
说明理由:___________。
24. 25℃时,若向水中滴加稀硫酸,___________使体系处于N点状态(单选)。
A.能 B.不能
原因是___________。
25. 若要使N点移动到M点,可以向水中加入固体___________(单选)。
A. B. C. D. NaOH
26. 若要使N点移动到Q点,可行的方法是___________。
27. T℃时,若稀硫酸中由水电离产生的,则稀硫酸的pH=___________,滴加甲基橙,显___________色。
28. T℃时,pH=12的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钡溶液以2:3的体积比混合(忽略混合前后的体积变化,下同),混合溶液的pH=___________(保留1位小数)。
29. 某温度时,测得0.01 NaOH溶液的pH=11,则该温度下水的___________。在此温度下,将pH=a的NaOH溶液 L与pH=b的H2SO4溶液 L混合。
(1)若所得混合液为中性,且,则a+b=___________;
(2)若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则___________。
四、电离平衡(共28分)
1887年,瑞典化学家阿仑尼乌斯提出了酸碱电离理论。该理论立论于水溶液中电解质的解离。校本作业册封面人物即为阿仑尼乌斯。
现有:①熔融的NaCl;②稀硫酸;③氨水;④冰醋酸;⑤铜;⑥;⑦;⑧。
30. 以上物质中属于弱电解质的是___________(填编号)。
31. 写出的电离方程式:___________。
32. 可以证明醋酸是弱酸的事实是___________(不定项)。
A. 相同浓度的醋酸溶液与稀硫酸相比,导电能力弱
B. 醋酸溶液中存在醋酸分子
C. 等体积等pH的醋酸溶液和稀盐酸分别与足量的NaOH反应,醋酸消耗的碱更多
D. 足量的醋酸溶液能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳气体
33. 某醋酸溶液中,溶质分子与其电离出的离子总数之比为49.5:1,则该醋酸的电离度为___________(单选)。
A. 1.98% B. 0.99% C. 1.00% D. 1.01%
25℃时,将pH=2的两种一元酸溶液A、B各1 mL,分别加水稀释到1000 mL,其pH与溶液体积V的关系如图所示:
34. 下列说法错误的是___________(单选)。
A. A可能是强酸 B. A可能是弱酸
C. B可能是强酸 D. B一定是弱酸
35. a的取值范围为___________,说明理由:___________。
36. 若向稀释前的两种酸溶液中加入足量的锌,向稀释后的两种酸溶液中加入足量的锌,对比开始两种酸产生氢气的速率,下列结论正确的是___________(单选)。
A. 稀释前A=B,稀释后A<B B. 稀释前A=B,稀释后A>B
C. 稀释前A>B,稀释后A>B D. 稀释前A<B,稀释后A<B
已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示:
HCOOH
HClO
37. 上述四种弱酸的酸性由强到弱的顺序为___________。
38. 下列反应可以发生的是___________(不定项)。
A.
B.
C.
D.
39. 写出足量的通入溶液的离子方程式:___________。
40. 25℃时,反应的化学平衡常数的值为___________。
41. 25℃时,将a 的氨水与0.01 的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中,且溶液呈中性,用含a的代数式表示的电离常数___________。
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上海市进才中学高二年级化学学科阶段性测试
高二化学试卷
(时间60分钟,满分100分)
特别提示:
1.本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分;有2个正确选项的,漏选1个得一半分,错选不得分。标注“单选”的选择题,每小题只有1个正确选项。
2.除特殊说明外,本卷所用的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、汽车尾气(本题共36分)
汽车是重要的交通工具,随着汽车量的激增,汽车尾气中NO和CO造成的环境污染也日益严重。
汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示:
1. 书写该反应的热化学方程式:___________。
2. 汽车燃油不完全燃烧时产生的CO是否能用下列反应除去?___________(单选) 。
A.是 B.否
简述理由:___________。
汽车尾气中NO和CO在催化转化器中发生反应: 。
3. 该反应的正反应活化能为a ,则逆反应活化能为___________。
4. 实验室模拟上述反应,在一个恒容、绝热的密闭容器中,充入NO和CO。下列能说明该反应达到平衡状态的是___________(不定项)。
A. B. 混合气体的密度保持不变
C. NO和CO2的体积分数相同 D. 容器内温度保持不变
5. 反应达到平衡后,改变以下条件能使上述反应速率和两种污染气体转化率都增大的是___________(单选)。
A. 压缩容器体积 B. 升高温度
C. 恒压充入氦气 D. 加入催化剂
6. 有关反应条件改变使上述反应速率增大的原因分析错误的___________(单选)。
A. 使用催化剂,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
B. 升高温度,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
C. 压缩容器,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞的次数增加
D. 增大一氧化碳的浓度,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加
在一定温度下,将2.0 mol NO、2.4 mol CO通入到固定容积为2 L的容器中,发生上述反应。反应过程中部分物质的浓度变化如图所示:
7. NO的转化率为___________,0~15 min NO的平均速率___________(保留两位有效数字)。
8. 该化学平衡常数的值为___________。(保留两位有效数字)
9. 若保持反应体系的温度不变,20 min时向容器中再充入NO、N2各0.4 mol,化学平衡将移动___________(单选)。
A.向逆反应方向 B.向正反应方向 C.不发生
通过计算进行解释:___________。
在密闭容器中充入2 mol CO和2 mol NO,平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图所示:
10. 达到平衡后,放出的热量___________746.5 kJ(单选)。
A.大于 B.小于 C.等于
11. 由图分析可知,___________(单选)。
A.大于 B.小于 C.等于
12. 反应在D点达到平衡后,若此时降低温度,同时压缩容器体积,在重新达到平衡过程中,D点会向A~G点中的___________点方向移动。
CO与NO的反应机理及体系的相对能量变化如图所示(TS表示过渡态)。
13. 该反应过程中的决速步骤为第___________步,计算第3步的焓变___________。
某研究小组探究催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比1∶1以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应曲线Ⅰ和Ⅱ,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示:
14. 温度低于200℃时,图中曲线Ⅰ脱氮率低的主要原因是___________。
15. 450℃以后脱氮率下降的原因可能是___________,___________。
合成氨工业和硫酸工业是重要的工业生产。
16. 根据化学平衡移动原理来确定的条件或措施有___________(填写序号)。
①合成氨工业在高压下进行;
②硫酸工业的催化氧化在常压下进行;
③合成氨工业及时将氨液化分离;
④硫酸工业净化后的炉气中含有过量空气;
⑤硫铁矿石加入沸腾炉之前先粉碎;
⑥吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收
⑦合成氨工业和硫酸工业都使用催化剂;
⑧合成氨工业和硫酸工业都用适宜的温度
【答案】1.
2. ①. B ②. 该反应ΔH>0、ΔS<0,,任何温度下反应均不能自发进行
3. a+746.5 4. D 5. A 6. D
7. ①. 40% ②. 0.027
8. 0.14 9. ①. A ②. >K=0.14,故平衡逆向移动
10. B 11. A
12. G 13. ①. 2 ②. -117.9
14. 温度低,催化剂Ⅰ活性低,反应速率慢,相同时间内NO转化率低
15. ①. 温度过高,催化剂Ⅱ活性降低 ②. 反应放热,升温平衡逆向移动,转化率降低 16. ①③④
【解析】
【1题详解】
键能数据:断裂1mol N2键吸收946 kJ,断裂1mol O2键吸收498 kJ,生成2mol NO放出2×632 kJ,反应的焓变:ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=946+498-2×632=,因此答案为:;
【2题详解】
(吸热),且该反应是气体分子数减少的反应,为熵减反应(),反应的,因此反应不能自发进行,因此答案为:B;该反应ΔH>0、ΔS<0,任何温度下均不能自发进行;
【3题详解】
反应焓变与活化能的关系:,已知: ,E正=则:Ea逆=Ea正-ΔH=a-(-746.5)=(a+746.5),因此答案为:a+746.5;
【4题详解】
反应为:,恒容、绝热容器,
A.判断平衡的标志是正逆反应速率相等,且要符合化学计量数关系,根据方程式,CO与N2的计量数比为2∶1,平衡时应满足:,即,A错误;
B.容器恒容,气体总质量不变,因此密度始终不变,不能判断平衡,B错误;
C.体积分数相同不代表不再变化,不能作为平衡标志,C错误;
D.反应放热,绝热容器中温度随反应进行变化,温度不变说明反应达到平衡,D正确;
因此答案选D;
【5题详解】
反应特点:放热、正向气体分子数减少;
A.压缩容器体积(增大压强):速率增大,平衡正向移动,NO和CO转化率增大,A正确;
B.升高温度:速率增大,但平衡逆向移动,转化率降低,B错误;
C.恒压充入氦气:体积增大,各物质浓度降低,速率减小,平衡逆向移动,转化率降低,C错误;
D.加入催化剂:速率增大,但平衡不移动,转化率不变,D错误;
因此答案选A;
【6题详解】
A.催化剂降低活化能,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增加,A正确;
B.升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增加,B正确;
C.压缩容器,浓度增大,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞次数增加,C正确;
D.增大CO浓度,活化分子百分数不变(仅单位体积活化分子数增多),D错误;
因此答案选D;
【7题详解】
初始条件:n(NO)=2.0 mol,V=2L,初始c(NO)=1.0 ,由图可知,平衡时c(N2)=0.2 ,根据反应:,生成0.2 N2,则消耗的c(NO)=2×0.2=0.4 。转化率=;0~15 min内,c(CO)从1.2 降至0.8 ,Δc(CO)=0.4 ,则Δc(NO)=0.4 ,,因此答案为:40%;0.027
【8题详解】
平衡时各物质浓度:c(NO)=1.0-0.4=0.6 ,c(CO)=0.8 (由图可知),c(N2)=0.2 ,c(CO2)=2×0.2=0.4 ,平衡常数表达式:,代入计算:,因此答案为0.14;
【9题详解】
20 min时再充入0.4 mol NO和0.4 mol N2,体积V=2 L,则:c(NO)=0.6+0.4÷2=0.8 ,c(N2)=0.2+0.4÷2=0.4 ,c(CO)=0.8 ,c(CO2)=0.4 ,计算浓度商Qc:>K=0.14,Qc>K,则平衡向逆反应方向移动,故答案为:A;Qc=0.156>K=0.14,平衡逆向移动;
【10题详解】
反应: ,表示消耗2 mol NO和2 mol CO时反应放出746.5 kJ热量。但实际反应为可逆反应,反应物不能完全转化,因此放出的热量小于746.5 kJ,因此答案选B;
【11题详解】
反应放热,温度升高,平衡逆向移动,NO的体积分数增大。相同压强下,T1对应的NO体积分数大于T2,说明T1>T2,因此答案选A;
【12题详解】
降低温度:平衡正向移动,NO体积分数减小;压缩容器体积(增大压强):平衡正向移动,NO体积分数减小,且压强增大,横坐标向右移动。因此D点会向G点方向移动,因此答案为:G;
【13题详解】
决速步骤为活化能最大的步骤,即第2步(过渡态TS2的能量最高,为658.4 kJ/mol)最大,为决速步骤。第3步的焓变:生成物相对能量-反应物相对能量=-746.5-(-628.6)=-117.9 kJ/mol,因此答案为:2;-117.9;
【14题详解】
温度较低时,催化剂Ⅰ的活性较低,反应速率慢,相同时间内反应未达到平衡,因此NO转化率低,因此答案为:温度较低,催化剂I的活性低,反应速率慢,相同时间内NO的转化率低;
【15题详解】
温度过高,催化剂Ⅱ的活性降低,反应速率减慢;反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,NO的平衡转化率降低,因此答案为:温度过高,催化剂Ⅱ的活性降低;反应放热,升高温度平衡逆向移动,NO的平衡转化率降低;
【16题详解】
①合成氨高压:增大压强平衡正向移动,①符合;
②硫酸工业常压:常压下转化率已很高,高压对设备要求高,不是利用平衡移动,②错误;
③及时分离氨:减小生成物浓度,平衡正向移动,③正确;
④炉气含过量空气:增大浓度,平衡正向移动,④正确;
⑤粉碎矿石:增大接触面积,加快反应速率,与平衡无关,⑤错误;
⑥浓硫酸吸收:防止形成酸雾,提高吸收效率,与平衡无关,⑥错误;
⑦使用催化剂:不影响平衡,只加快速率,⑦错误;
⑧适宜温度:兼顾速率和催化剂活性,不是直接利用平衡移动原理(若只考虑平衡,低温更有利),⑧错误;
因此答案为:①③④。
二、元素周期律(共13分)
下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一化学元素。
17. 上述元素中,原子半径最小的是___________,化学性质最不活泼的是___________,单质硬度最大的___________,单质可用作半导体材料的是___________(均填元素符号)。
18. k元素在元素周期表中的位置是___________。
19. a、f、j三种元素的原子半径由大到小的顺序为___________(填元素符号)。
20. 下列能说明d的金属性比c强的事实是___________(不定项)。
A. d的单质比c更容易与水反应
B. c的最高价氧化物对应水化物的溶解性比d小
C. c的熔点比d高
D. d的氢化物比c更稳定
21. i的非金属性比l___________(单选)。
A.强 B.弱
用一个方程式证明:___________。
【答案】17. ①. H ②. Ar ③. C ④. Ge
18. 第四周期第VIA族
19. Na>Al>O 20. A
21. ①. B ②. 3HClO4+Na3PO4=H3PO4+3NaClO4
【解析】
【分析】根据元素周期表的一部分,可知a为Na、b为H、c为Mg、d为Sr、e为Ti、f为Al、j为O、h为C、i为P、g为Ge、k为Se、l为Cl、m为Ar。
【17题详解】
上述元素中,原子半径最小的是H。
0族元素化学性质最不活泼,故为Ar。
自然界中硬度最大的是金刚石,是C单质,故答案为C。
单质可作半导体材料的是Ge。
【18题详解】
k元素在元素周期表中的位置是第四周期第VIA族。
【19题详解】
原子半径从上往下增大,从左往右减小,故原子半径最大的在周期表左下角,原子半径由大到小的顺序为Na>Al>O。
【20题详解】
A.金属单质与水反应时,金属单质作还原剂,反应越容易还原性越强,则元素的金属性越强,故d(Sr)的单质比c(Mg)更容易与水反应可说明d(Sr)的金属性比c(Mg)强,A符合题意;
B.金属元素最高价氧化物对应水化物为碱,碱的溶解性是物理性质,无法说明d(Sr)的金属性比c(Mg)强,B不符合题意;
C.熔点是物理性质,c(Mg)的熔点比d(Sr)高,无法说明d(Sr)的金属性比c(Mg)强,C不符合题意;
D.元素的非金属性越强,氢化物越稳定,d(Sr)、c(Mg)的氢化物由金属离子和H-构成、是离子化合物,故无法说明d(Sr)的金属性比c(Mg)强,D不符合题意;
故选A。
【21题详解】
i为P、l为Cl,两元素在同一周期,右侧的Cl非金属更强,即i的非金属性比l弱,故选B。
要说明氯(Cl)的非金属性比磷(P)强,可以通过它们的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来体现。要说明Cl的非金属性更强的化学方程式可以为:3HClO4+Na3PO4=H3PO4+3NaClO4。
三、水的电离(共23分)
任何水溶液中均存在水的电离,和的关系如图所示:
22. W点的___________。
23. 温度T℃___________25℃(单选)。
A.大于 B.小于 C.等于
说明理由:___________。
24. 25℃时,若向水中滴加稀硫酸,___________使体系处于N点状态(单选)。
A.能 B.不能
原因是___________。
25. 若要使N点移动到M点,可以向水中加入固体___________(单选)。
A. B. C. D. NaOH
26. 若要使N点移动到Q点,可行的方法是___________。
27. T℃时,若稀硫酸中由水电离产生的,则稀硫酸的pH=___________,滴加甲基橙,显___________色。
28. T℃时,pH=12的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钡溶液以2:3的体积比混合(忽略混合前后的体积变化,下同),混合溶液的pH=___________(保留1位小数)。
29. 某温度时,测得0.01 NaOH溶液的pH=11,则该温度下水的___________。在此温度下,将pH=a的NaOH溶液 L与pH=b的H2SO4溶液 L混合。
(1)若所得混合液为中性,且,则a+b=___________;
(2)若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则___________。
【答案】22.
23. ①. A ②. 水的电离是吸热过程,温度越高,越大
24. ①. B ②. 硫酸显酸性,向水中加入硫酸,氢离子浓度最大,氢氧根浓度减小 25. D 26. 升温
27. ①. 4 ②. 橙 28. 11.6
29. ①. ②. 12 ③. 1:9
【解析】
【22题详解】
W点对应的,,。
【23题详解】
常温下水的,水的电离是吸热过程,故W的大于25℃的说明温度高于25℃,故选A。
理由是: 水的电离是吸热过程,温度越高,越大。
【24题详解】
N点的,此时溶液显中性,25℃时,若向水中滴加稀硫酸增加了氢离子浓度,使氢氧根浓度减小,故体系不能处于N点状态。
原因是硫酸显酸性,向水中加入硫酸,氢离子浓度最大,氢氧根浓度减小。
【25题详解】
若要使N点移动到M点,即温度不变的条件下增加浓度,降低浓度,故应加入溶于水显碱性的物质,、显酸性,显中性,不符合题意,NaOH溶于水显碱性,符合题意,故选D。
【26题详解】
若要使N点移动到Q点,氢离子和氢氧根离子浓度均增大且仍相等,则其水溶液的变大,改变的条件为升温。
【27题详解】
T℃时,,稀硫酸对水的电离是抑制的,使水电离的氢离子浓度小于,若稀硫酸中由水电离产生的,由水电离产生的,则溶液中的,溶液中的,稀硫酸的pH=。
甲基橙在pH范围为3.1~4.4时变为橙色,故滴加甲基橙,显橙色。
【28题详解】
T℃时,pH=12的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钡溶液以2:3的体积比混合(忽略混合前后的体积变化,下同),设pH=12的氢氧化钠溶液体积为2 L,pH=10的氢氧化钡溶液的体积为3 L。
pH=12的氢氧化钠溶液中,
pH=10的氢氧化钡溶液
混合后,
,。
【29题详解】
某温度时,测得0.01 NaOH溶液的pH=11,,可得,则该温度下水的。
(1)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液 L与pH=b的溶液 L混合。若所得混合液为中性则,有,代入,得-b=a-12,a+b=12。
(2)若所得混合液的pH=10,则,,且a=12,b=2,,解得。
四、电离平衡(共28分)
1887年,瑞典化学家阿仑尼乌斯提出了酸碱电离理论。该理论立论于水溶液中电解质的解离。校本作业册封面人物即为阿仑尼乌斯。
现有:①熔融的NaCl;②稀硫酸;③氨水;④冰醋酸;⑤铜;⑥;⑦;⑧。
30. 以上物质中属于弱电解质的是___________(填编号)。
31. 写出的电离方程式:___________。
32. 可以证明醋酸是弱酸的事实是___________(不定项)。
A. 相同浓度的醋酸溶液与稀硫酸相比,导电能力弱
B. 醋酸溶液中存在醋酸分子
C. 等体积等pH的醋酸溶液和稀盐酸分别与足量的NaOH反应,醋酸消耗的碱更多
D. 足量的醋酸溶液能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳气体
33. 某醋酸溶液中,溶质分子与其电离出的离子总数之比为49.5:1,则该醋酸的电离度为___________(单选)。
A. 1.98% B. 0.99% C. 1.00% D. 1.01%
25℃时,将pH=2的两种一元酸溶液A、B各1 mL,分别加水稀释到1000 mL,其pH与溶液体积V的关系如图所示:
34. 下列说法错误的是___________(单选)。
A. A可能是强酸 B. A可能是弱酸
C. B可能是强酸 D. B一定是弱酸
35. a的取值范围为___________,说明理由:___________。
36. 若向稀释前的两种酸溶液中加入足量的锌,向稀释后的两种酸溶液中加入足量的锌,对比开始两种酸产生氢气的速率,下列结论正确的是___________(单选)。
A. 稀释前A=B,稀释后A<B B. 稀释前A=B,稀释后A>B
C. 稀释前A>B,稀释后A>B D. 稀释前A<B,稀释后A<B
已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示:
HCOOH
HClO
37. 上述四种弱酸的酸性由强到弱的顺序为___________。
38. 下列反应可以发生的是___________(不定项)。
A.
B.
C.
D.
39. 写出足量的通入溶液的离子方程式:___________。
40. 25℃时,反应的化学平衡常数的值为___________。
41. 25℃时,将a 的氨水与0.01 的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中,且溶液呈中性,用含a的代数式表示的电离常数___________。
【答案】30. ④ 31. 32. BC 33. C 34. C
35. ①. ②. 若A为强酸,完全电离,此时稀释后,若A为弱酸,稀释会促进弱酸的电离,额外释放出,导致浓度下降幅度小于1000倍,此时,故a的取值范围 36. A
37. >>> 38. C
39.
40.
41.
【解析】
【30题详解】
电解质是在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,弱电解质在水溶液部分电离的电解质,弱酸、弱碱和水属于弱电解质,故④冰醋酸是弱电解质;①熔融的NaCl、⑥、⑦是强电解质;非电解质是在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物,⑧属于非电解质;②稀硫酸、③氨水、⑤铜既不是电解质也不是非电解质;
【31题详解】
是盐类,属于强电解质,其电离方程式为:;
【32题详解】
A.醋酸是一元酸,电离方程式为:,1个醋酸分子电离出2个离子;硫酸是二元酸,电离方程式为:,1个硫酸电离出3个离子,相同浓度下,即使醋酸是强酸,其导电能力也弱于稀硫酸(离子浓度越大导电能力越强),故不能证明醋酸是弱酸,故A不符合题意;
B.醋酸水溶液中存在未电离的醋酸分子,说明醋酸是部分电离,属于弱电解质,故B符合题意;
C.等体积等pH的醋酸溶液和稀盐酸分别与足量的NaOH反应,醋酸消耗的碱更多,说明醋酸在溶液中只是部分电离出醋酸根离子和氢离子,能证明醋酸是弱酸,故C符合题意;
D.足量的醋酸溶液能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳气体,证明醋酸酸性强于碳酸,不能证明醋酸是弱酸,故D不符合题意;
故答案选BC;
【33题详解】
设醋酸初始分子总数为n,电离度为α:已电离的醋酸分子数:nα,未电离的醋酸分子数:n(1−α),醋酸电离方程式:,每个醋酸分子电离生成2个离子,因此电离出的离子总数为2nα,已知溶质分子(未电离的醋酸分子)与电离出的离子总数之比为49.5:1,即:,解得,故答案选C;
【34题详解】
对于pH=2的一元酸,稀释1000倍(从1mL到1000mL)时:强酸:完全电离,总物质的量不变,浓度变为原来的,所以;弱酸:部分电离,稀释会促进弱酸的电离,额外释放出,导致浓度下降幅度小于1000倍,因此,pH上升幅度比强酸小;结合分析观察A、B曲线(pH=2的一元酸,稀释1000倍):
曲线A:pH上升幅度大,最终pH更高,符合强酸的稀释特征;还有一种情况:A也可能是电离度较大的弱酸,稀释时pH上升幅度接近强酸;
曲线B:pH上升幅度很小,最终pH低于A,说明稀释过程中持续电离补充,一定是弱酸,绝不可能是强酸;
故答案选C;
【35题详解】
酸进行稀释时,无论强酸或弱酸,稀释后pH均增大,即pH>2;若A为强酸,完全电离,此时稀释后(忽略水的电离),若A为弱酸,稀释会促进弱酸的电离,额外释放出,导致浓度下降幅度小于1000倍,因此,故a的取值为;
【36题详解】
稀释前A、B两种酸的pH均为2,因此:初始时两者的浓度相等,所以反应速率相等;稀释后,A酸的pH上升幅度更大,而pH越大,代表浓度越小,因此:稀释后反应速率:A 的反应速率< B的反应速率,综上分析,故答案选A;
【37题详解】
酸性强弱由电离平衡常数Ka决定,Ka越大,酸性越强,故四种酸的酸性由强到弱的顺序为:>>>;
【38题详解】
判断反应能否发生(强酸制弱酸),酸性由强到弱的顺序为(按Ka从大到小):>>>>>,据此分析作答:
A.酸性>>,正确的反应方程式为:,故A错误;
B.有强氧化性,同时有强还原性,二者会发生氧化还原反应,而非复分解反应,故B错误;
C. 酸性:>>,若不足,可生成(足量时会生成和),故该反应可以发生,故C正确;
D. 酸性>>>,酸性弱于,违反强酸制弱酸的规律,正确反应为,故D错误;
故答案选C;
【39题详解】
已知酸性强弱:>>>,故足量的通入溶液的离子方程为:;
【40题详解】
25℃时,反应的化学平衡常数,已知,,,,25℃时,水的离子积常数,将,代入数值;
【41题详解】
25℃时,将a 的氨水与0.01 的盐酸等体积混合,等体积混合后,体积变为原来的2倍,瞬间浓度均减半,故,,已知混合后溶液呈中性,反应为:,结合电荷守恒,故,,根据N守恒,此时溶液中未电离的一水合氨为,,故的电离常数。
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