内容正文:
高二化学
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题),共100分,考试时间75分钟。
2.答卷前在答题卡相应位置填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
3.请将正确答案写在答题卡上,只交答题卡,写在试卷上无效。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Fe 56
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列能量的转化过程中,由化学能转化为电能的是
A
B
C
D
太阳能照明
干电池工作
风力发电
天然气燃烧
A. A B. B C. C D. D
2. 实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:,如图表示该反应过程中能量(单位为)的变化。下列关于该反应的说法正确的是
A. B.
C. D.
3. 要精确量取20.00mL酸性高锰酸钾溶液,可选用的仪器是
A. 100mL容量瓶 B. 100mL烧杯 C. 25mL碱式滴定管 D. 25mL酸式滴定管
4. 已知化学反应A2(g)+B2(g) = 2AB(g)的能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是
A. 断裂1molA-A键和1molB-B键,放出akJ能量
B. 破坏反应物中化学键所需的能量低于形成反应产物中化学键所释放的能量
C. 该反应的ΔH=+(a-b)kJ·mol-1
D. 已知:2H2O(l)= 2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1,则H2(g)的燃烧热ΔH=-571.6kJ·mol-1
5. 某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断正确的是
A. 由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B. 若用NaOH固体测定中和热,则测定中和热(△H)偏高
C. 实验(c)设计存在缺陷
D. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
6. 反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. v(A)=0.15mol·L-1·min-1 B. v(B)=0.01mol·L-1·s-1
C. v(C)=0.40mol·L-1·min-1 D. v(D)=0.45mol·L-1·min-1
7. 已知下列反应的热化学方程式
①,
②,
③,
则反应的为
A. B. C. D.
8. 对于化学反应方向,下列说法错误的是
A. 自发进行的化学反应的方向,应由焓判据和熵判据的复合判据来判断
B. 一定温度下,反应的,
C. 非自发的反应不能通过改变条件使其成为自发反应
D. 常温下反应能自发进行,则该反应的
9. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)=pC(g)的速率和平衡的影响,图像如下,下列判断正确的是
A. 由图a可知,,该反应的逆反应为放热反应
B. 由图b可知,该反应m+n<p
C. 图c是绝热条件下速率和时间的图像,由此说明该反应吸热
D. 图d中,曲线a可能使用了催化剂
10. 对于反应(g紫色),下列叙述能够说明已达平衡状态的是
A. 各物质的物质的量浓度之比为
B. 混合气体的颜色不再变化
C. 1molH-H键生成的同时有2molH-I键断裂
D. 温度和体积一定时,容器内压强不再变化
11. 温度一定时, 于密闭容器中发生可逆反应: mA(气) + nB(气) pC(气), 达到平衡后, 若将混合气体的体积压缩到原来的 1/2, 当再次达到平衡时, C的浓度为原平衡时C的浓度的 1.9倍, 则下列叙述中正确的是( )
A. 平衡向逆反应方向移动 B. C气体的体积分数增大
C. 气体A的转化率升高 D. m + n > p
12. 在溶液中存在:,下列有关叙述错误的是
A. 加入少量冰醋酸,电离平衡向正向移动,保持不变
B. 加入少量固体,溶液中浓度减小
C. 升高温度,醋酸的电离程度增大
D. 加入少量固体,减小
13. 在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),K为化学平衡常数,其中K和温度的关系如表:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
根据以上信息推断下列说法正确的是
A. 此反应为放热反应
B. 此反应只有达到平衡时,密闭容器中的压强才不会变化
C. 此反应达到1000℃时的反应速率比700℃时大
D. 该反应的化学平衡常数越大,反应物的转化率越低
14. 利用下列实验装置及药品能完成相应实验的是
A. 图一用高锰酸钾标准溶液滴定Na2SO3溶液
B. 图二测定某NaOH溶液的浓度
C. 图三记录终点读数:12.20mL
D. 图四排除滴定管内气泡
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题
15. 回答下列问题:
(1)甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。
①甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
②过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同?___________,原因是___________。
(2)甲烷是一种高效清洁的新能源,0.25 mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5 kJ,则甲烷燃烧的热化学方程式为___________。
(3)
则___________(填“>”、“<”或“=”)。
(4)已知:
则反应的___________。
16. 25℃时,在体积为2L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如图所示,已知达到平衡后,降低温度,A的转化率增大。
(1)根据图中数据,写出该反应的化学方程式:______。此反应的平衡常数的表达式K=_______,0~3 min内,A的速率为_______。在5~7min内,若K值不变,则此处曲线变化可能的原因是________。
(2)图中表示此反应的反应速率v和时间t的关系图:
上图中t3时刻改变的条件是______ 。A的转化率最大的一段时间是_______。
17. Ⅰ.为比较和对分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观察___________的快慢,定性比较得出结论。有同学提出将改为,更为合理,其理由是___________;
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是___________;
Ⅱ.乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号
反应温度
浓度
稀硫酸
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
0.10
0.50
③
20
0.10
4.0
0.50
(3)该实验①、②可探究___________对反应速率的影响,因此是___________。
该实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此___________。
18. Ⅰ.现有物质 ①硫酸铜晶体 ②碳酸钙固体 ③纯磷酸 ④硫化氢 ⑤三氧化硫 ⑥金属镁 ⑦石墨 ⑧固态苛性钾 ⑨氨水 ⑩熟石灰固体 ⑪液态HCl ⑫液态
按下列要求填空。
(1)属于强电解质的是___________(填序号,下同);
(2)属于弱电解质的是___________;
(3)属于非电解质的是___________。
Ⅱ.已知水在和时,电离平衡曲线如图所示:
(4)时水的电离平衡曲线应为___________(填“A”或“B”),此时Kw=___________。
(5)下列措施能影响水的电离平衡,并使溶液中的的是___________(填序号)。
A. 向纯水中投入少量固体 B. 将水加热至煮沸
C. 向水中通入CO2 D. 向水中加入NaCl
(6)时,的盐酸中由水电离出的为___________。
(7)时,用和的强酸和强碱混合,使,则两溶液的体积比为___________。
(8)25℃时,等体积的pH=12的NaOH溶液和氨水分别与的盐酸发生中和反应,恰好完全反应时消耗盐酸的体积___________(填“前者多”“后者多”或“一样多”)。
(9)在一定温度下,有以下两种酸:a.醋酸 b.盐酸
①当两种酸物质的量浓度相同时,两种溶液中水的电离程度a___________b(填“>”、“<”或“=”)。
②当两种酸的pH相同、体积相同时,分别加入足量的锌,产生的体积(相同状况)a___________b(填“>”、“<”或“=”)。
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高二化学
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题),共100分,考试时间75分钟。
2.答卷前在答题卡相应位置填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
3.请将正确答案写在答题卡上,只交答题卡,写在试卷上无效。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Fe 56
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列能量的转化过程中,由化学能转化为电能的是
A
B
C
D
太阳能照明
干电池工作
风力发电
天然气燃烧
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.太阳能照明是将太阳能转化为电能,A错误;
B.干电池工作是将化学能转化为电能,B正确;
C.风力发电将风能转化为电能,C错误;
D.天然气燃烧是将化学能转化为热能,D错误;
答案为:B。
2. 实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:,如图表示该反应过程中能量(单位为)的变化。下列关于该反应的说法正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知:反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应;正反应为气体物质的量减小的反应,则为熵减的反应,即,,故选C。
3. 要精确量取20.00mL酸性高锰酸钾溶液,可选用的仪器是
A. 100mL容量瓶 B. 100mL烧杯 C. 25mL碱式滴定管 D. 25mL酸式滴定管
【答案】D
【解析】
【详解】酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管中的橡胶管,所以应用25mL酸式滴定管确量取20.00mL酸性高锰酸钾溶液,故选D。
4. 已知化学反应A2(g)+B2(g) = 2AB(g)的能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是
A. 断裂1molA-A键和1molB-B键,放出akJ能量
B. 破坏反应物中化学键所需的能量低于形成反应产物中化学键所释放的能量
C. 该反应的ΔH=+(a-b)kJ·mol-1
D. 已知:2H2O(l)= 2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1,则H2(g)的燃烧热ΔH=-571.6kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】A.断裂化学键需要吸收能量,故A错误;
B.根据图象可知,akJ表示断键吸收能量,bkJ表示形成化学键放出能量,a>b,即破坏反应物中化学键所需的能量高于形成反应产物中化学键所释放的能量,故B错误;
C.根据图象可知,该反应为吸热反应,即ΔH=+(a-b)kJ·mol-1,故C正确;
D.燃烧热是25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的产物时放出的热量,因此氢气的燃烧热ΔH=-285.8kJ/mol,故D错误;
答案为C。
5. 某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断正确的是
A. 由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B. 若用NaOH固体测定中和热,则测定中和热(△H)偏高
C. 实验(c)设计存在缺陷
D. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验(b)中NH4Cl和Ba(OH)2⋅8H2O反应是吸热反应,故A错误;
B.NaOH固体溶于水放热,所以用NaOH固体测定中和热,测定中和热的数值偏高,中和热的△H为负值,则△H偏低,故B错误;
C.实验(c)中缺少环形玻璃搅拌器,故C正确;
D.铝片、铝粉都是固体,将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量不变,故D错误;
故选:C。
6. 反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. v(A)=0.15mol·L-1·min-1 B. v(B)=0.01mol·L-1·s-1
C. v(C)=0.40mol·L-1·min-1 D. v(D)=0.45mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】
【详解】将选项中各物质表示的速率转化为同一物质所表示的反应速率后进行比较,以A物质为标准判断反应速率:
A.;
B.,则;
C.v(C)=0.40mol·L-1·min-1,则;
D.v(D)=0.45mol·L-1·min-1,则;
所以上述四种状况下反应速率最快的是0.225mol/(L·min),故合理选项是D。
故选D。
7. 已知下列反应的热化学方程式
①,
②,
③,
则反应的为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据盖斯定律,对已知热化学方程式进行运算:,可得到目标反应,计算得,A正确。
8. 对于化学反应方向,下列说法错误的是
A. 自发进行的化学反应的方向,应由焓判据和熵判据的复合判据来判断
B. 一定温度下,反应的,
C. 非自发的反应不能通过改变条件使其成为自发反应
D. 常温下反应能自发进行,则该反应的
【答案】C
【解析】
【详解】A.判断化学反应自发进行的复合判据为,时反应可自发进行,因此自发反应的方向应由焓判据和熵判据共同判断,A正确;
B.该反应为分解反应,多数分解反应吸热,故;反应中生成气体,体系混乱度增大,故,B正确;
C.非自发反应在改变温度等条件时,可使,反应变为自发进行,如、的反应,升高温度可使反应自发,C错误;
D.该反应中气体参与反应后全部转化为固体,体系混乱度减小,故,常温下反应自发即,代入可得,D正确;
故选C。
9. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)=pC(g)的速率和平衡的影响,图像如下,下列判断正确的是
A. 由图a可知,,该反应的逆反应为放热反应
B. 由图b可知,该反应m+n<p
C. 图c是绝热条件下速率和时间的图像,由此说明该反应吸热
D. 图d中,曲线a可能使用了催化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像中“先拐先平,数值大”知,T1>T2,升高温度,C在反应混合物中的体积分数(Φ)降低,说明平衡向逆反应方向移动,正反应方向是放热反应,则逆反应为吸热反应,故A错误;
B.由图b图像可以看出,在同一温度下,增大压强,C在反应混合物中的体积分数(Φ)增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,说明正反应为体积缩小的反应,则m+n>p,故B错误;
C.该反应若为吸热反应,由于反应过程中反应物浓度减小,且温度降低,则反应速率在开始时就应该逐渐减小,而图像中开始时反应速率直接增大,说明该反应为放热反应,故C错误;
D.图d中a、b的平衡状态相同,但反应速率不同,曲线a可能使用了催化剂,故D正确;
故答案选D。
10. 对于反应(g紫色),下列叙述能够说明已达平衡状态的是
A. 各物质的物质的量浓度之比为
B. 混合气体的颜色不再变化
C. 1molH-H键生成的同时有2molH-I键断裂
D. 温度和体积一定时,容器内压强不再变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.平衡状态下各物质的浓度比与初始投料、转化率均有关,无固定比例,因此浓度比为无法说明反应达平衡,A错误;
B.混合气体颜色由的浓度决定,颜色不再变化说明浓度恒定,符合平衡状态的特征,B正确;
C.键生成、键断裂均对应正反应方向,无法说明正、逆反应速率相等,不能判断反应达平衡,C错误;
D.该反应前后气体总物质的量不变,温度和体积一定时,压强始终恒定,因此压强不变无法说明反应达平衡,D错误;
故选B。
11. 温度一定时, 于密闭容器中发生可逆反应: mA(气) + nB(气) pC(气), 达到平衡后, 若将混合气体的体积压缩到原来的 1/2, 当再次达到平衡时, C的浓度为原平衡时C的浓度的 1.9倍, 则下列叙述中正确的是( )
A. 平衡向逆反应方向移动 B. C气体的体积分数增大
C. 气体A的转化率升高 D. m + n > p
【答案】A
【解析】
【详解】A.将混合气体的体积压缩到原来的,如平衡不移动,C的浓度为原平衡时C的浓度的2倍,而当再次达到平衡时,C的浓度为原平衡时C的浓度的1.8倍,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,故A正确;
B.平衡向逆反应方向移动,C气体的体积分数减小,故B错误;
C.增大压强平衡向逆反应方向移动,则应有m+n<p,故C错误;
D.平衡向逆反应方向移动,气体A的转化率减小,故D错误;
故选A。
【点睛】注意把握缩小体积气体浓度的变化判断平衡移动的方向,此为解答该题的关键;若将混合气体的体积压缩到原来的,如平衡不移动,C的浓度为原平衡时C的浓度的2倍,而当再次达到平衡时,C的浓度为原平衡时C的浓度的1.8倍,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,则应有m+n<p,结合平衡移动特点解答该题。
12. 在溶液中存在:,下列有关叙述错误的是
A. 加入少量冰醋酸,电离平衡向正向移动,保持不变
B. 加入少量固体,溶液中浓度减小
C. 升高温度,醋酸的电离程度增大
D. 加入少量固体,减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入少量冰醋酸,c(CH3COOH)增大,电离平衡向正向移动,Ka(CH3COOH)只与温度有关,温度不变,Ka(CH3COOH)不变,A正确;
B.加入少量NaOH固体,与CH3COOH电离产生的H+结合生成水,电离平衡正向移动,但H+被消耗更多,则溶液中H+浓度减小,B正确;
C.升高温度,促进电离,则醋酸的电离程度增大,C正确;
D.加入少量CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,电离平衡逆向移动,c(H+)减小,Ka不变,则增大,D错误;
故选D。
13. 在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),K为化学平衡常数,其中K和温度的关系如表:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
根据以上信息推断下列说法正确的是
A. 此反应为放热反应
B. 此反应只有达到平衡时,密闭容器中的压强才不会变化
C. 此反应达到1000℃时的反应速率比700℃时大
D. 该反应的化学平衡常数越大,反应物的转化率越低
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度越高K值越大,说明正反应吸热,故A错误;
B.反应前后气体体积不变,压强始终不变,故B错误;
C.温度越高反应速率越快,故C正确;
D.化学平衡常数越大,反应物的转化率越高,故D错误;
故选C。
14. 利用下列实验装置及药品能完成相应实验的是
A. 图一用高锰酸钾标准溶液滴定Na2SO3溶液
B. 图二测定某NaOH溶液的浓度
C. 图三记录终点读数:12.20mL
D. 图四排除滴定管内气泡
【答案】D
【解析】
【详解】A.眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,从而判断滴定终点,操作不合理,故A错误;
B.由图中所给药品可知,缺少指示剂,不能确定滴定终点,不能完成实验,故B错误;
C.滴定管的0刻度在上方,故读数为:11.80mL,故C错误;
D.图中挤压橡胶管,挤压时尖嘴向上,气泡密度较小,轻轻挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴流出,可将气泡赶出,操作合理,故D正确;
故答案为D。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题
15. 回答下列问题:
(1)甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。
①甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
②过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同?___________,原因是___________。
(2)甲烷是一种高效清洁的新能源,0.25 mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5 kJ,则甲烷燃烧的热化学方程式为___________。
(3)
则___________(填“>”、“<”或“=”)。
(4)已知:
则反应的___________。
【答案】(1) ①. 吸热 ②. 相同 ③. 反应热仅与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
(2) (3)<
(4)
【解析】
【小问1详解】
①由能量关系图可知,生成物( 和 )的总能量高于反应物()的总能量,因此该反应为吸热反应;
②过程Ⅰ与过程Ⅱ分别代表无催化剂和有催化剂的反应过程。根据盖斯定律,化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,与反应途径(是否使用催化剂)无关,因此两过程的反应热相同。
【小问2详解】
甲烷完全燃烧生成液态水放出 热量,则 甲烷完全燃烧放出的热量为 。书写热化学方程式时需注明物质的聚集状态和焓变,因此甲烷燃烧的热化学方程式为 。
【小问3详解】
甲烷燃烧是放热反应,其焓变 。由于等量的气态水转化为液态水会进一步放出热量,因此完全燃烧生成液态水比生成气态水放出的总热量更多。对于放热反应,放出的热量越多, 的值越小(即负值越小),故 。
【小问4详解】
已知反应:① ② 根据盖斯定律,将方程式进行运算:,即可得到目标反应 。因此,目标反应的焓变 。
16. 25℃时,在体积为2L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如图所示,已知达到平衡后,降低温度,A的转化率增大。
(1)根据图中数据,写出该反应的化学方程式:______。此反应的平衡常数的表达式K=_______,0~3 min内,A的速率为_______。在5~7min内,若K值不变,则此处曲线变化可能的原因是________。
(2)图中表示此反应的反应速率v和时间t的关系图:
上图中t3时刻改变的条件是______ 。A的转化率最大的一段时间是_______。
【答案】 ①. A(g)+2B(g)⇌2C(g) ②. ③. 0.05mol/(L·min) ④. 增大压强 ⑤. 温度升高 ⑥. t2~t3
【解析】
【分析】根据各物质在相同时间内的物质的量变化可以确定反应的方程式,A、B为反应物,而降低温度A的转化率增大,说明降温平衡正向移动,则正反应为吸热反应。
【详解】(1)由图1可知,A、B为反应物,C为生产物,且最后A、B的物质的量不为0,为可逆反应,3min时△n(A):△n(B):△n(C)=(1-0.7)mol:(1-0.4)mol:0.6mol=1:2:2,物质的量之比等于化学计量数之比,所以反应方程式为A+2B2C;平衡常数为生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,所以K=;据图可知0~3min内△n(A)=0.3mol,容器体积为2L,所以A的反应速率为=0.05mol/(L·min);据图可知改变条件的瞬间各物质的物质的量没有发生变化,说明不是改变反应物或生成物的量,而改变条件后A、B的物质的量减少,C的物质的量增加,说明平衡正向移动,而K值不变,则温度不变,而该反应为气体系数之和减小的反应,所以改变的条件应为增大压强;
(2)t3时刻,正逆反应速率都瞬间增大,且逆反应速率变化大,平衡向逆反应移动,考虑到该反应为吸热反应,此时改变的条件应为升高温度;
据图可知t3、t6时刻改变条件后,逆反应速率大于正反应速率,即平衡逆向移动,A的转化率减小,而t5时刻改变条件后平衡不移动,所以t2~t3段A的转化率最高。
17. Ⅰ.为比较和对分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观察___________的快慢,定性比较得出结论。有同学提出将改为,更为合理,其理由是___________;
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是___________;
Ⅱ.乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号
反应温度
浓度
稀硫酸
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
0.10
0.50
③
20
0.10
4.0
0.50
(3)该实验①、②可探究___________对反应速率的影响,因此是___________。
该实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此___________。
【答案】(1) ①.
产生气泡 ②.
排除阴离子的干扰(或保证阴离子相同,控制单一变量)
(2)
生成气体所需的时间
(3) ①.
温度 ②.
③.
【解析】
【小问1详解】
过氧化氢分解产生氧气,反应速率越快,产生气泡的速率越快,因此可通过观察产生气泡的快慢来定性比较催化效果;
原实验中和的阴离子不同,无法排除阴离子对实验结果的干扰,将改为,不仅保证了的浓度仍为,而且使两种催化剂的阴离子均为,从而排除了阴离子的干扰。
【小问2详解】
定量测定反应速率时,通常测定生成一定体积气体所需的时间,或相同时间内生成气体的体积。本实验以生成气体为准,即气体体积固定,故需要测量的数据是生成气体所需的时间。
【小问3详解】
对比实验①和②,反应温度不同,根据控制变量法,其他条件应完全相同,故该实验探究的是温度对反应速率的影响;
为了保证浓度相同,加入的溶液体积应与实验①相同,即。实验①和③探究硫酸浓度对反应速率的影响,则必须保证温度和的浓度相同,且溶液总体积相同。实验①的总体积为,实验③中应为,则加入水的体积。
18. Ⅰ.现有物质 ①硫酸铜晶体 ②碳酸钙固体 ③纯磷酸 ④硫化氢 ⑤三氧化硫 ⑥金属镁 ⑦石墨 ⑧固态苛性钾 ⑨氨水 ⑩熟石灰固体 ⑪液态HCl ⑫液态
按下列要求填空。
(1)属于强电解质的是___________(填序号,下同);
(2)属于弱电解质的是___________;
(3)属于非电解质的是___________。
Ⅱ.已知水在和时,电离平衡曲线如图所示:
(4)时水的电离平衡曲线应为___________(填“A”或“B”),此时Kw=___________。
(5)下列措施能影响水的电离平衡,并使溶液中的的是___________(填序号)。
A. 向纯水中投入少量固体 B. 将水加热至煮沸
C. 向水中通入CO2 D. 向水中加入NaCl
(6)时,的盐酸中由水电离出的为___________。
(7)时,用和的强酸和强碱混合,使,则两溶液的体积比为___________。
(8)25℃时,等体积的pH=12的NaOH溶液和氨水分别与的盐酸发生中和反应,恰好完全反应时消耗盐酸的体积___________(填“前者多”“后者多”或“一样多”)。
(9)在一定温度下,有以下两种酸:a.醋酸 b.盐酸
①当两种酸物质的量浓度相同时,两种溶液中水的电离程度a___________b(填“>”、“<”或“=”)。
②当两种酸的pH相同、体积相同时,分别加入足量的锌,产生的体积(相同状况)a___________b(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)
①②⑧⑩⑪ (2)
③④⑫ (3)
⑤ (4) ①.
A ②.
(5)C
(6)
(7)
(8)
后者多 (9) ①.
②.
【解析】
【小问1详解】
强电解质是指在水溶液中或熔融状态下能完全电离的化合物,包括强酸、强碱和绝大多数盐。①硫酸铜晶体、②碳酸钙固体属于盐,⑧固态苛性钾、⑩熟石灰固体属于强碱,⑪液态HCl属于强酸,它们均属于强电解质,答案为①②⑧⑩⑪。
【小问2详解】
弱电解质是指在水溶液中部分电离的化合物,包括弱酸、弱碱和水。③纯磷酸、④硫化氢、⑫液态醋酸均属于弱酸,为弱电解质,答案为③④⑫。
【小问3详解】
非电解质是指在水溶液中和熔融状态下都不能电离的化合物。⑤三氧化硫溶于水生成硫酸导电,但自身不电离,属于非电解质。(注:⑥金属镁、⑦石墨是单质,⑨氨水是混合物,它们既不是电解质也不是非电解质。)
【小问4详解】
水的电离是吸热过程,温度升高,水的离子积常数增大。时,对应图中曲线A,时,对应图中曲线B,故答案为A,。
【小问5详解】
A.向纯水中投入少量固体,反应生成,溶液呈碱性,;
B.将水加热至煮沸,促进水电离,但溶液仍呈中性,;
C.向水中通入生成碳酸,碳酸电离出,抑制水的电离,且溶液呈酸性,;D.向水中加入对水的电离无影响,溶液呈中性,;
故选C。
【小问6详解】
时,的盐酸中,溶液中的全部由水电离产生,且水电离出的等于溶液中的,即。
【小问7详解】
时,的强酸中,的强碱中。混合后,说明酸碱恰好完全中和,即,则,解得两溶液的体积比。
【小问8详解】
氨水是弱碱,在溶液中部分电离,的氨水浓度远大于;而是强碱,的溶液浓度等于。等体积时,氨水的物质的量远大于,因此恰好完全反应时氨水消耗的盐酸更多(即后者多)。
【小问9详解】
① 物质的量浓度相同时,盐酸是强酸完全电离,醋酸是弱酸部分电离,故盐酸中更大。酸电离出的抑制水的电离,越大抑制程度越大,因此醋酸溶液中水的电离程度大于盐酸,即a b。
② 相同、体积相同时,由于醋酸是弱酸,其物质的量浓度远大于盐酸,故醋酸的物质的量远大于盐酸。分别加入足量锌反应时,醋酸能不断电离出继续反应,最终产生的氢气体积更大,即a b。
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