内容正文:
绝密★启用前
望城六中高二期中考试化学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 已知: ,则的是
A. B.
C. D.
2. 用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)
已知:I.反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ热量。
II.
判断下列说法正确的是
A. 反应A的△H>-115.6kJ·mol-1
B. H2O中H—O键比HCl中H—Cl键弱
C. 由II中的数据判断氯元素的非金属性比氧元素强
D. 断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差31.9kJ
3. 下列热化学方程式正确的是
A. 甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B. 500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol-1
C. 已知在25℃、101 kPa下,1 g H2燃烧生成水蒸气放出121 kJ热量,其热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1
D. 25 ℃,101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol-1,表示硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+2KOH(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
4. 某温度下按如图安装好实验装置,在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L-1的硫酸,将产生的H2收集在一个注射器中,用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL),下列说法不正确的是
A. 用锌粒表示10 s内该反应的速率为0.013 g·s-1
B. 忽略锥形瓶溶液体积的变化,用H+来表示10 s内该反应的速率0.01 mol·(L·s)-1
C. 忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+来表示10 s内反应的速率0.01 mol·(L·s)-1
D. 用H2表示10 s内该反应的速率为0.004 mol·(L·s)-1
5. 如图表示可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g) △H<0达平衡后,t1时改变某一反应条件,反应速率随时间变化的情况,根据曲线判断下列说法中正确的是( )
A. t1时降低了温度,平衡向正反应方向移动
B. t1时增大了压强,平衡向正反应方向移动
C. t1时可能使用了催化剂
D. t1时增大了A的浓度,同时减小了C的浓度,平衡向正反应方向移动
6. 下列有关说法正确的是
A. 4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应△H>0
B. 向稀醋酸中加入醋酸钠固体,溶液pH升高的主要原因是醋酸钠水解呈碱性
C. 室温下K(HCN)<K(CH3COOH),说明CH3COOH的电离度一定比HCN大
D. H2S(g)+FeO(s)FeS(s)+H2O(g),其他条件不变时增大压强,反应速率V正(H2S)和H2S的平衡转化率均增大
7. 某温度下,反应H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=。该温度下,在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如表所示:
起始浓度
甲
乙
丙
c(H2)/(mol·L-1)
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/(mol·L-1)
0.010
0.010
0.020
下列判断不正确的是( )
A. 平衡时,乙中CO2的转化率大于60%
B. 平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C. 平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.008 mol·L-1
D. 反应开始时,乙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
8. 在体积都为1LpH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65g锌粒,则以下图像符合客观事实的是
A. B.
C. D.
9. 一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 升高温度,可能引起由c向b的变化
B. 该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C. 该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D. 该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
10. 298 K时,在20.0 mL 0.10mol·L-1氨水中滴入0.10mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是
A. 该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B. M点对应的盐酸体积为20.0 mL
C. M点处的溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
D. N点处的溶液中pH<12
11. 下列有关溶液中粒子浓度的关系式中,正确的是
A. pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③三份溶液中的c(Na+):③>②>①
B. 0.1mol·L-1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中:c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
C. 如图中pH=7时:c(Na+)>c(CH3COO-) >c(OH-)=c(H+)
D. 如图中a点溶液中各离子浓度的关系是:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)
12. 已知:常温下浓度为0.1mol•L-1的下列溶液的pH如表:
溶质
NaF
NaClO
Na2CO3
pH
7.5
9.7
11.6
下列有关说法正确的是
A. 在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:H2CO3<HClO<HF
B. 若将CO2通入0.1mol•L-1Na2CO3溶液中至溶液中性,则溶液2c(CO)+c(HCO)=0.1mol•L-1
C. 根据上表,水解方程式ClO-+H2OHClO+OH-的水解常数K≈10-7.6
D. 向上述NaClO溶液中通HF气体至恰好完全反应时:c(Na+)>c(F-)>c(H+)> c(HClO)>c(OH-)
13. 下列关于盐类水解应用的说法不正确的是
A. 配制一定浓度的 FeSO4 溶液时,将 FeSO4 固体溶于硫酸中,然后稀释至所需浓度
B. 将 Fe2(SO4)3的溶液蒸干,灼烧可得到 Fe2(SO4)3固体
C. 明矾可以用来净水,是利用明矾水解生成 Al(OH)3 胶体,从而起到杀菌消毒功效
D. 草木灰(有效成分 K2CO3)不能与NH4Cl混合使用,是因为 K2CO3 与 NH4Cl 发生水解生成氨气会降低肥效
14. 常温下,Ksp[Mg(OH)2]=1.1×10-11, Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12,下列叙述不正确的是
A. 浓度均为2×10-5mol/L的AgNO3溶液和NaCl溶液等体积混合,有白色沉淀生成
B. 将0.001mol/L的AgNO3溶液滴入浓度均为0.001mol/L的KCl和K2CrO4混合溶液中,先产生AgCl沉淀
C. c(Mg2+)为0.11mol/L的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀,溶液的pH要控制在9以上
D. 其他条件不变时,向饱和Ag2CrO4水溶液中加入少量K2CrO4固体,溶液中c(Ag+)减少
第II卷(非选择题)
二、流程题:本大题共1小题,共8分。
15. 纳米碳酸钙是一种广泛应用于塑料、食品、医药、饲料等行业的重要无机填料。以磷石膏钙渣为原料制取高品质纳米碳酸钙的工艺流程如下:
已知某磷石膏钙渣的主要成分及其含量如下表所示。
CaO
P2O5
SO3
Fe2O3
Al2O3
SiO2
烧失量
47.70%
1.60%
1.77%
0.041%
0.0027%
9.85%
37.69%
请回答下列问题:
(1)对磷石膏钙渣进行酸溶的目的是获得机制CaCl2溶液,为了提高溶出率,可以采取的措施有___________(填字母)。
A. 粉碎磷石膏钙渣 B. 增大盐酸浓度 C. 适当降低温度 D. 缩短酸溶时间
(2)为了探究酸溶的工艺条件,称取6 份各50g磷石膏钙渣,分别用不同浓度盐酸进行溶解,反应时间为30 min,测得滤液中钙溶出率的结果如图所示,最适宜的盐酸浓度为___________。
(3)精制是向粗制CaCl2溶液中通入氨气,控制溶液的pH,主要除去___________(填金属阳离子)。
(4)碳化时,先将精制CaCl2溶液稀释至一定体积,控制反应温度以及NH3和CO2 的通入量,此过程中,通入气体有先后顺序,应先通入气体的化学式___________(填化学式);碳化时发生反应的化学方程式为___________。
(5)把CaCO3浊液滴入1.0mol·L-1 的Na2SO3溶液中,能否产生CaSO3沉淀?___________。若不能,说明原因;若能,请从定量的角度简述判断依据:___________。[已知:Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9]
(6)试设计简单的实验方案,判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级:___________。
三、实验题:本大题共2小题,共20分。
16. 检测血液中的Ca2+能够帮助判断多种疾病。某研究小组测定血液样品中Ca2+的含量(l00mL血液中含Ca2+的质量),实验步骤如下:
①准确量取5.00mL血液样品,处理后配制成50.00mL溶液;
②准确量取溶液10.00mL,加入过量(NH4)2C2O4溶液,使Ca2+完全转化成CaC2O4沉淀;
③过滤并洗净所得CaC2O4沉淀,用过量稀硫酸溶解,生成H2C2O4和CaSO4稀溶液;
④加入12.00mL0.0010mol·L-1的KMnO4溶液,使H2C2O4完全被氧化,离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;
⑤用0.0020mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定过量的KMnO4溶液,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积如图所示,离子方程式为:MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
回答下列问题:
(1)已知H2C2O4属于二元弱酸,下列说法正确的是_________
A.H2C2O4 溶液中:c(H+)=c(HC2O4-)+ c(C2O42-)+ c(H2C2O4)
B.相同温度下,等物质的量浓度的(NH4)2C2O4和(NH4)2Fe(SO4)2溶液,c(NH4+)前者小于后者
C.(NH4)2C2O4 溶液中:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+ 2c(H2C2O4)
D.(NH4)2Fe(SO4)2溶液:c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe2+)>c(OH-)>c(H+)
(2)实验中发现向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色开始时缓慢,一段时间后迅速加快,利用水浴使反应液保持恒温时也是如此,出现该现象的可能原因是_________
(3)12.00mL0.0010mol·L-1的KMnO4溶液应用_________量取(填“酸式”或“碱式”滴定管)
(4)到达滴定终点时的现象是_________
(5)若步骤⑤滴定管在使用前未用标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗涤,测得血液中Ca2+的含量将_________ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(6)计算血样中Ca2+的含量_________ g/100mL
17. 利用下图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.25 mol/L硫酸倒入小烧杯中,测出硫酸温度;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液最高温度。回答下列问题:
(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ/mol):__________________________________________________。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是:____________。 (从下列选项中选出)。
A. 沿玻璃棒缓慢倒入 B. 分三次少量倒入 C. 一次迅速倒入
(3)实验数据如下表:
①请填写下表中的空白:
温度
实验次数
起始温度t1℃
终止温度t2/℃
温度差平均值
(t2-t1) /℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
______
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH =__________ ( 取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)___________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
四、简答题:本大题共1小题,共8分。
18. 氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)根据下面能量变化示意图;请写出和反应的热化学方程式___________________________________________________。
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应,其平衡常数与温度的关系如下表:
平衡常数
①该反应的平衡常数表达式:K= _____________________。
②试判断K1______K2(填写“>”、“<”或“=”)。
③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是 ______(填字母)。
a.容器内的浓度之比为1:1
b.
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(3)对反应,在温度分别为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是______ 。
a.、两点的反应速率:
b.、两点的化学平衡常数:
c.、两点的转化率:
d.由状态到状态,可以用加热的方法
(4)一定温度下,在1 密闭容器中充入和并发生反应.若容器容积恒定,达到平衡时,气体的总物质的量为原来的,则的转化率 ______ ,以表示该过程的反应速率 ______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
绝密★启用前
望城六中高二期中考试化学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 已知: ,则的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据盖斯定律由已知的热化学方程式乘以相应的数值进行加减,来构造目标热化学方程式,反应热也乘以相应的数值进行加减,据此判断:
则可得:的,故选A。
2. 用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)
已知:I.反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ热量。
II.
判断下列说法正确的是
A. 反应A的△H>-115.6kJ·mol-1
B. H2O中H—O键比HCl中H—Cl键弱
C. 由II中的数据判断氯元素的非金属性比氧元素强
D. 断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差31.9kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应A就是4molHCl被氧化,所以△H=-115.6kJ/mol,故A错误;
B.E(H-O)、E(HCl)分别表示H-O键能、H-Cl键能,反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量,反应热△H=反应物总键能-生成物的总键能,故:4×E(H-Cl)+498kJ/mol-[2×243kJ/mol+4×E(H-O)]=-115.6kJ/mol,整理得,4E(H-Cl)-4E(H-O)=-127.6kJ/mol,即E(H-O)-E(HCl)=31.9kJ/mol,故断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为31.9kJ/mol×1mol=31.9kJ≈32kJ,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键强,故B错误;
C.由反应Ⅱ判断,氧气能够将氯氧化为氯气,氯元素的非金属性比氧元素弱,故C错误;
D.E(H-O)、E(HCl)分别表示H-O键能、H-Cl键能,反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量,反应热△H=反应物总键能-生成物的总键能,故:4×E(H-Cl)+498kJ/mol-[2×243kJ/mol+4×E(H-O)]=-115.6kJ/mol,整理得,4E(H-Cl)-4E(H-O)=-127.6kJ/mol,即E(H-O)-E(HCl)=31.9kJ/mol,故断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为31.9kJ/mol×1mol=31.9kJ≈32kJ,故D正确;
本题答案选D。
3. 下列热化学方程式正确的是
A. 甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B. 500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol-1
C. 已知在25℃、101 kPa下,1 g H2燃烧生成水蒸气放出121 kJ热量,其热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1
D. 25 ℃,101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol-1,表示硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+2KOH(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,一般C→CO2(g),S→SO2(g),H→H2O(l),则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1,故A错误;
B.因N2+3H2⇌2NH3是可逆反应,0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭容器中不能完全反应,若完全反应放出的热量大于19.3kJ,则1mol N2完全反应放出的热量大于38.6kJ,而热化学方程式的反应热表示反应完全进行到底放出或吸收的热量,则该反应的ΔH<-38.6kJ/mol,故B错误;
C.1g H2燃烧生成水蒸气放出121kJ的热量,则1mol H2燃烧放热242kJ的热量,故其热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1,故C正确;
D.25℃,101kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol,因中和热必须把生成的水定为1 mol液态水,因此表示硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+KOH(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,故D错误;
故选:C。
4. 某温度下按如图安装好实验装置,在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L-1的硫酸,将产生的H2收集在一个注射器中,用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL),下列说法不正确的是
A. 用锌粒表示10 s内该反应的速率为0.013 g·s-1
B. 忽略锥形瓶溶液体积的变化,用H+来表示10 s内该反应的速率0.01 mol·(L·s)-1
C. 忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+来表示10 s内反应的速率0.01 mol·(L·s)-1
D. 用H2表示10 s内该反应的速率为0.004 mol·(L·s)-1
【答案】C
【解析】
【详解】Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
65g 1mol 1mol 22.4L
0.13g 0.004mol 0.002mol 0.0448L
A.用锌粒来表示10s内该反应的速率为=0.013g/s,故A正确;
B.v(H+)=(0.004mol÷0.04L)÷10s=0.01mol/(L·s),故B正确;
C.v(Zn2+)=v v(H+)=0.005 mol/(L·s) ,故C错误;
D.用H2来表示10s内该反应的速率为=0.004 mol/(L·s),故D正确;
答案选C。
5. 如图表示可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g) △H<0达平衡后,t1时改变某一反应条件,反应速率随时间变化的情况,根据曲线判断下列说法中正确的是( )
A. t1时降低了温度,平衡向正反应方向移动
B. t1时增大了压强,平衡向正反应方向移动
C. t1时可能使用了催化剂
D. t1时增大了A的浓度,同时减小了C的浓度,平衡向正反应方向移动
【答案】D
【解析】
【详解】由图象可知,改变条件瞬间,正反应速率瞬间增大,然后逐渐减小,平衡正向移动,且再次平衡时,正反应速率比改变条件前的反应速率小,
A. 降低温度,正、逆反应速率都减小,图中正反应速率在t1时增加,A项错误;
B. 该反应为气体体积减小的反应,t1时增大压强,正反应速率增加,平衡正向移动,根据勒夏特列原理知,再次平衡时,容器内压强比加压前大,则再次平衡时,反应速率应大于加压前的反应速率,B项错误;
C. t1时若使用催化剂,正反应速率增加,但是平衡不移动,速率应保持不变,C项错误;
D. t1时增大了反应物A的浓度,正反应速率增加,同时减少了C的浓度,逆反应速率减小,平衡正向移动,最终反应物浓度减小,再次平衡时的正反应速率应小于之前平衡时的反应速率,D项正确;
答案选D。
6. 下列有关说法正确的是
A. 4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应△H>0
B. 向稀醋酸中加入醋酸钠固体,溶液pH升高的主要原因是醋酸钠水解呈碱性
C. 室温下K(HCN)<K(CH3COOH),说明CH3COOH的电离度一定比HCN大
D. H2S(g)+FeO(s)FeS(s)+H2O(g),其他条件不变时增大压强,反应速率V正(H2S)和H2S的平衡转化率均增大
【答案】A
【解析】
【详解】A、反应在室温下不能自发进行,说明△H-T△S>0,该反应的△S>0则△H>0,正确,故选A;
B、向稀醋酸中加入醋酸钠固体,醋酸根离子浓度增大,抑制了醋酸的电离,导致其pH增大,错误,不选B;
C、电离度与起始浓度,同离子浓度有关,K(HCN)<K(CH3COOH),不一定说明醋酸的电离程度一定比HCN大,错误,不选C;
D、因为该反应的气体体积反应前后没有变化,加压不会影响平衡,错误,不选D;
故答案选A。
7. 某温度下,反应H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=。该温度下,在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如表所示:
起始浓度
甲
乙
丙
c(H2)/(mol·L-1)
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/(mol·L-1)
0.010
0.010
0.020
下列判断不正确的是( )
A. 平衡时,乙中CO2的转化率大于60%
B. 平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C. 平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.008 mol·L-1
D. 反应开始时,乙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
【答案】D
【解析】
【详解】对于甲容器:H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)
开始(mol/L): 0.01 0.01 0 0
变化(mol/L): x x x x
平衡(mol/L): 0.01-x 0.01-x x x
所以=,解得x=0.006;
A.由上述计算可知,甲容器内二氧化碳的转化率为×100%=60%,恒温恒容下,乙中氢气的起始浓度比甲中氢气的起始浓度大,故乙中二氧化碳的转化率比甲中高,故平衡时,乙中CO2的转化率大于60%,故A正确;
B.甲、丙两容器内起始浓度n(H2):n(CO2)=1:1,反应H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)前后气体的体积不变,恒温恒容下,甲、丙为等效平衡,平衡时甲、丙中H2的转化率相等,由上述计算可知,甲容器内氢气的转化率为×100%=60%,故B正确;
C.由上述计算可知,平衡时甲容器内c(CO2)=(0.01-x )mol/L=0.004mol/L,甲、丙为等效平衡,平衡时,甲、丙中CO2的转化率相等,由A中计算可知为60%,故平衡时丙容器内c(CO2)=0.02mol/L×(1-60%)=0.008mol/L,丙中c(CO2)是甲中的2倍,故C正确;
D.浓度越大反应速率越快,由表中数据可知,甲、乙容器内,开始CO2浓度相等,乙中H2浓度比甲中浓度大,所以速率乙>甲,乙、丙容器内,开始H2浓度相等,丙中CO2浓度比乙中浓度大,所以速率丙>乙,故速率丙>乙>甲,故D错误;
故选D。
【点睛】本题考查化学平衡计算、等效平衡、外界条件对反应速率的影响等,难度中等,注意三段式解题法的运用,判断甲、丙为等效平衡是解题关键。
8. 在体积都为1LpH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65g锌粒,则以下图像符合客观事实的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】盐酸为强酸,醋酸为弱酸,pH=2的盐酸和醋酸溶液中,,且对于盐酸而言,因为醋酸为弱酸,所以醋酸本身的浓度大于,1L的盐酸中0.01mol,根据反应,0.65g锌粒物质的量为,完全反应消耗0.02molHCl,所以Zn过量,盐酸完全反应;
【详解】A.盐酸为强酸,醋酸为弱酸,随着反应的进行醋酸电离出氢离子,导致反应过程中醋酸中氢离子浓度大于盐酸,且反应速率快,所以 pH:,故 A 错误;
B.盐酸为强酸,醋酸为弱酸,pH=2的盐酸和醋酸溶液中,,所以刚开始反应速率相同,但是醋酸弱电离,反应过程中有氢离子不断电离出,反应速率比盐酸快,故B错误;
C.盐酸为强酸,醋酸为弱酸,pH=2的盐酸和醋酸溶液中,,且对于盐酸而言,因为醋酸为弱酸,所以醋酸本身的浓度大于,1L的盐酸中0.01mol,1L的醋酸中0.01mol,根据反应,0.65g锌粒物质的量为,完全反应消耗0.02molHCl,所以Zn过量,盐酸完全反应,醋酸反应生成的氢气的量多,因为反应过程中醋酸中氢离子浓度大,反应速率快,故C正确;
D.盐酸为强酸,醋酸为弱酸,随着反应的进行醋酸电离出氢离子,导致反应过程中醋酸中氢离子浓度始终大于盐酸,故D错误;
故选C。
9. 一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 升高温度,可能引起由c向b的变化
B. 该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C. 该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D. 该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.图中曲线为一定温度下的离子积常数曲线,升高温度,c(H+)和c(OH-)均增大,水的离子积常数增大,所以升高温度将不在曲线上,不可能由c变到b,,故A错误;
B.根据离子积常数可知,该温度下Kw=c(H+)⋅c(OH−)=1×10−7×1×10−7=1×10−14,故B错误;
C.该温度下,加入FeCl3水解显酸性,氢离子浓度增大而氢氧根离子浓度减小,可以引起曲线b向a的变化,故C正确;
D.该温度下,离子积常数不变,稀释溶液,只能在这条曲线上,不能造成由c向d的变化,故D错误;
故答案为C。
10. 298 K时,在20.0 mL 0.10mol·L-1氨水中滴入0.10mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是
A. 该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B. M点对应的盐酸体积为20.0 mL
C. M点处的溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
D. N点处的溶液中pH<12
【答案】D
【解析】
【详解】A.强酸弱碱相互滴定时,由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性,而石蕊的变色范围为5-8,无法控制滴定终点,应选择甲基橙作指示剂,故A错误;
B.如果M点盐酸体积为20.0mL,则二者恰好完全反应生成氯化铵,氯化铵中铵根离子水解导致该点溶液应该呈酸性,要使溶液呈中性,则氨水应该稍微过量,所以盐酸体积小于20.0mL,故B错误;
C.M处溶液呈中性,则存在c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(NH4+)=c(Cl-),该点溶液中溶质为氯化铵和一水合氨,铵根离子水解而促进水电离、一水合氨抑制水电离,铵根离子水解和一水合氨电离相互抑制,水的电离程度很小,该点溶液中离子浓度大小顺序是c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),故C错误;
D.N点为氨水溶液,氨水浓度为0.10mol•L-1,该氨水电离度为1.32%,则该溶液中c(OH-)=0.10mol/L×1.32%=1.32×10-3 mol/L,c(H+)=mol/L=7.6×10-12mol/L,所以该点溶液pH<12,故D正确;故选D。
【点睛】酸碱混合溶液定性判断,为高频考点,侧重考查学生实验操作、试剂选取、识图及分析判断能力,明确实验操作、盐类水解、弱电解质的电离等知识点是解本题关键,注意B采用逆向思维方法分析解答,知道酸碱中和滴定中指示剂的选取方法。
11. 下列有关溶液中粒子浓度的关系式中,正确的是
A. pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③三份溶液中的c(Na+):③>②>①
B. 0.1mol·L-1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中:c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
C. 如图中pH=7时:c(Na+)>c(CH3COO-) >c(OH-)=c(H+)
D. 如图中a点溶液中各离子浓度的关系是:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)
【答案】D
【解析】
【详解】A.从三种钠盐对应的酸的强弱来看,CH3COOH>H2CO3>C6H5OH,所以相同浓度的三种钠盐pH的大小是C6H5ON>NaHCO3>CH3COONa,所以pH相同的三份钠盐中c(Na+)浓度①>②>③,故A错误;
B.据从化学式NaHA可以看出,Na原子应与A原子的个数相等,即物料守恒,所以应该为c(Na+)=c (A2-)+c(HA-)+c(H2A) ,故B错误;
C.电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),pH=7时,溶液呈中性,此溶液中必有c(Na+)=c(CH3COO-),故C错误;
D.a点时加入NaOH的量为l0mL,所得溶液相当于CH3COONa和NaOH物质的量1﹕1混合所得的溶液。据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),据物料守恒有c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH),两式相减即得c(OH-)=c(H+)+c(CH3COO-)+2c(CH3COOH),故D正确;
答案选D。
12. 已知:常温下浓度为0.1mol•L-1的下列溶液的pH如表:
溶质
NaF
NaClO
Na2CO3
pH
7.5
9.7
11.6
下列有关说法正确的是
A. 在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:H2CO3<HClO<HF
B. 若将CO2通入0.1mol•L-1Na2CO3溶液中至溶液中性,则溶液2c(CO)+c(HCO)=0.1mol•L-1
C. 根据上表,水解方程式ClO-+H2OHClO+OH-的水解常数K≈10-7.6
D. 向上述NaClO溶液中通HF气体至恰好完全反应时:c(Na+)>c(F-)>c(H+)> c(HClO)>c(OH-)
【答案】C
【解析】
【分析】相同浓度的钠盐溶液碱性越强,说明酸根离子水解程度越大,则相应酸的酸性越弱,酸的电离平衡常数越小,根据钠盐溶液的pH知,酸根离子水解程度CO>ClO->F-,则酸的电离平衡常数从小到大顺序是HCO<HClO<HF。
【详解】A.酸的电离平衡常数从小到大顺序是:HCO<HClO<HF,从表中数据无法得出H2CO3酸性强弱,A说法错误;
B.溶液存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO),由溶液呈中性可得:c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(HCO)+2c(CO)=0.2mol/L,B说法错误;
C.ClO-+H2O⇌HClO+OH-的平衡常数为Kh= [c(HClO)×c(OH-)]/c(ClO-)=10-4.3×10-4.3/0.1=10-7.6,C说法正确;
D.两者恰好反应生成HClO和NaF,由于HClO的电离程度较弱,则c(HClO)>c(H+),D说法错误;
答案为C。
13. 下列关于盐类水解应用的说法不正确的是
A. 配制一定浓度的 FeSO4 溶液时,将 FeSO4 固体溶于硫酸中,然后稀释至所需浓度
B. 将 Fe2(SO4)3的溶液蒸干,灼烧可得到 Fe2(SO4)3固体
C. 明矾可以用来净水,是利用明矾水解生成 Al(OH)3 胶体,从而起到杀菌消毒功效
D. 草木灰(有效成分 K2CO3)不能与NH4Cl混合使用,是因为 K2CO3 与 NH4Cl 发生水解生成氨气会降低肥效
【答案】C
【解析】
【详解】A. 硫酸亚铁水解显酸性,在溶液中加稀硫酸可以抑制亚铁离子的水解,所以配制FeSO4溶液时,为抑制Fe2+水解,先将FeSO4固体溶于稀硫酸中,然后稀释至所需浓度,故A正确;
B. Fe2(SO4)3溶液中,铁离子水解得到非挥发性酸硫酸,此盐溶液加热蒸干会得到原溶质,故B正确;
C. 明矾只能净水,不具有杀菌消毒的作用,故C错误;
D. K2CO3与NH4Cl发生互促水解,二者不能混合使用,否则降低肥效,故D正确;
故选C。
14. 常温下,Ksp[Mg(OH)2]=1.1×10-11, Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12,下列叙述不正确的是
A. 浓度均为2×10-5mol/L的AgNO3溶液和NaCl溶液等体积混合,有白色沉淀生成
B. 将0.001mol/L的AgNO3溶液滴入浓度均为0.001mol/L的KCl和K2CrO4混合溶液中,先产生AgCl沉淀
C. c(Mg2+)为0.11mol/L的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀,溶液的pH要控制在9以上
D. 其他条件不变时,向饱和Ag2CrO4水溶液中加入少量K2CrO4固体,溶液中c(Ag+)减少
【答案】A
【解析】
【详解】A.Qc=c(Ag+)c(Cl-)=1×10-10<Ksp(AgCl)=1.8×10-10,没有氯化银生成,故A不正确;B. 浓度均为0.001mol/L的KCl和K2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液,开始产生AgCl、Ag2CrO4时c(Ag+)分别是=1.8×10-7mol/L,(=(1.9×10-9mol/L,AgCl需要的c(Ag+)较小,所以AgCl先析出,故B正确;C. c(OH-)>(=1×10-5mol/L,溶液的pH要控制在9以上,故C正确;D. 其他条件不变时,向饱和Ag2CrO4水溶液中加入少量K2CrO4固体,溶度积不变,c(CrO42-)增大,c(Ag+)减少,故D正确。故选A。
第II卷(非选择题)
二、流程题:本大题共1小题,共8分。
15. 纳米碳酸钙是一种广泛应用于塑料、食品、医药、饲料等行业的重要无机填料。以磷石膏钙渣为原料制取高品质纳米碳酸钙的工艺流程如下:
已知某磷石膏钙渣的主要成分及其含量如下表所示。
CaO
P2O5
SO3
Fe2O3
Al2O3
SiO2
烧失量
47.70%
1.60%
1.77%
0.041%
0.0027%
9.85%
37.69%
请回答下列问题:
(1)对磷石膏钙渣进行酸溶的目的是获得机制CaCl2溶液,为了提高溶出率,可以采取的措施有___________(填字母)。
A. 粉碎磷石膏钙渣 B. 增大盐酸浓度 C. 适当降低温度 D. 缩短酸溶时间
(2)为了探究酸溶的工艺条件,称取6 份各50g磷石膏钙渣,分别用不同浓度盐酸进行溶解,反应时间为30 min,测得滤液中钙溶出率的结果如图所示,最适宜的盐酸浓度为___________。
(3)精制是向粗制CaCl2溶液中通入氨气,控制溶液的pH,主要除去___________(填金属阳离子)。
(4)碳化时,先将精制CaCl2溶液稀释至一定体积,控制反应温度以及NH3和CO2 的通入量,此过程中,通入气体有先后顺序,应先通入气体的化学式___________(填化学式);碳化时发生反应的化学方程式为___________。
(5)把CaCO3浊液滴入1.0mol·L-1 的Na2SO3溶液中,能否产生CaSO3沉淀?___________。若不能,说明原因;若能,请从定量的角度简述判断依据:___________。[已知:Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9]
(6)试设计简单的实验方案,判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级:___________。
【答案】(1)AB (2)4.0 mol·L-1
(3)Fe3+、Al3+
(4) ①. NH3 ②. CaCl2+H2O+2NH3+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl
(5) ①. 能 ②. 由=50 可知,当CaSO3与CaCO3 的混合液中c()>50c()时.即发生由CaCO3向CaSO3的转变
(6)取少量样品和水混合形成分散系.用一束光照射,若出现一条光亮的通路,则是纳米级.否则不是
【解析】
【小问1详解】
对磷石膏钙渣进行酸溶的目的是获得机制CaCl2溶液,为了提高溶出率,可以采取的措施有将磷石膏钙渣粉碎、增大盐酸浓度、适当升高温度、延长酸溶时间等,故选AB;
【小问2详解】
根据图示,盐酸的浓度为4.0 mol/L时,滤液中钙溶出率已经较大,再增大盐酸浓度,钙溶出率增加缓慢,成本上不划算,故答案为4.0 mol/L;
【小问3详解】
向粗制CaCl2溶液中通入氨气,控制溶液的pH,主要是使Fe3+、Al3+形成沉淀而除去,故答案为Fe3+、Al3+;
【小问4详解】
碳化时,先将精制CaCl2溶液稀释至一定体积,控制反应温度以及NH3和CO2 的通入量,由于二氧化碳在水中的溶解度减小,而氨气极易溶于水,因此先通入氨气,后通入二氧化碳;碳化时氯化钙与二氧化碳和氨气反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵,反应的化学方程式为CaCl2+H2O+2NH3+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl;
【小问5详解】
由==50知,当CaSO3与CaCO3的混合液中c()>50c()时,即发生由CaCO3向CaSO3的转变,把CaCO3浊液滴入0.1mol/L的Na2SO3溶液中时,溶液中的c(Ca2+)与c()之积大于Ksp(CaSO3),生成CaSO3沉淀,导致溶液中c(Ca2+)减小,使CaCO3的沉淀溶解平衡CaCO3⇌Ca2++向着溶解的方向移动,导致CaCO3溶解;
【小问6详解】
判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级,可以根据胶体的性质检验,方法为取少量样品和水混合形成分散系,用一束光照射,若出现一条光亮的通路,则是纳米级,否则不是。
三、实验题:本大题共2小题,共20分。
16. 检测血液中的Ca2+能够帮助判断多种疾病。某研究小组测定血液样品中Ca2+的含量(l00mL血液中含Ca2+的质量),实验步骤如下:
①准确量取5.00mL血液样品,处理后配制成50.00mL溶液;
②准确量取溶液10.00mL,加入过量(NH4)2C2O4溶液,使Ca2+完全转化成CaC2O4沉淀;
③过滤并洗净所得CaC2O4沉淀,用过量稀硫酸溶解,生成H2C2O4和CaSO4稀溶液;
④加入12.00mL0.0010mol·L-1的KMnO4溶液,使H2C2O4完全被氧化,离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;
⑤用0.0020mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定过量的KMnO4溶液,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积如图所示,离子方程式为:MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
回答下列问题:
(1)已知H2C2O4属于二元弱酸,下列说法正确的是_________
A.H2C2O4 溶液中:c(H+)=c(HC2O4-)+ c(C2O42-)+ c(H2C2O4)
B.相同温度下,等物质的量浓度的(NH4)2C2O4和(NH4)2Fe(SO4)2溶液,c(NH4+)前者小于后者
C.(NH4)2C2O4 溶液中:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+ 2c(H2C2O4)
D.(NH4)2Fe(SO4)2溶液:c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe2+)>c(OH-)>c(H+)
(2)实验中发现向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色开始时缓慢,一段时间后迅速加快,利用水浴使反应液保持恒温时也是如此,出现该现象的可能原因是_________
(3)12.00mL0.0010mol·L-1的KMnO4溶液应用_________量取(填“酸式”或“碱式”滴定管)
(4)到达滴定终点时的现象是_________
(5)若步骤⑤滴定管在使用前未用标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗涤,测得血液中Ca2+的含量将_________ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(6)计算血样中Ca2+的含量_________ g/100mL
【答案】 ①. B C ②. 反应生成的Mn2+催化了反应的进行,使褪色速率变快 ③. 酸式滴定管 ④. 最后一滴溶液滴下,锥形瓶中溶液颜色从浅紫色变成无色且半分钟内不变色 ⑤. 偏低 ⑥. 0.040
【解析】
【详解】(1)A.根据质子守恒,H2C2O4 溶液中:c(H+)=c(HC2O4-)+ 2c(C2O42-)+ c(OH-) ,溶液显弱酸性,c(OH-)< c(H2C2O4),故A错误;B.相同温度下,等物质的量浓度的(NH4)2C2O4和(NH4)2Fe(SO4)2溶液,亚铁离子水解,抑制铵根离子的水解,c(NH4+)前者小于后者,故B正确;C.(NH4)2C2O4 溶液中存在物料守恒:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+ 2c(H2C2O4),故C正确;D.(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,铵根离子浓度约为亚铁离子浓度的2倍,水解后溶液显酸性,故D错误;故选BC;
(2)实验中发现向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色开始时缓慢,一段时间后迅速加快,出现该现象的原因可能是反应生成的Mn2+催化了反应的进行,使褪色速率变快,故答案为反应生成的Mn2+催化了反应的进行,使褪色速率变快;
(3)高锰酸钾溶液具有强氧化性,能够腐蚀乳胶管,应该选用酸式滴定管盛放,故答案为酸式;
(4)用(NH4)2Fe(SO4)2滴定过量的高锰酸钾时,腐蚀氧化还原反应,紫红色会褪去,到达滴定终点时,锥形瓶中溶液颜色从浅紫色变成无色且半分钟内不变色,故答案为最后一滴溶液滴下,锥形瓶中溶液颜色从浅紫色变成无色且半分钟内不变色;
(5)若步骤⑤滴定管在使用前未用标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗涤,导致溶液体积偏大,剩余的高锰酸钾偏多,使得测得的草酸偏多,与血液中Ca2+反应的草酸偏少,钙离子含量偏低,故答案为偏低;
(6)KMnO4的总物质的量为:0.0010 mol•L-1×12×10-3L=1.2×10-5 mol,(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定消耗的过量的KMnO4的物质的量为:0.0020 mol•L-1×20.00×10-3L×=8.0×10-6 mol,与H2C2O4反应的KMnO4的量为:1.2×10-5 mol-8.0×10-6 mol=4.0×10-6 mol,n(H2C2O4)=4.0×10-6 mol×=1.0×10-5 mol,n(CaC2O4)=1.0×10-5 mol,所以100 mL血样中Ca2+的含量为:1.0×10-5 mol×40 g•mol-1××=0.04g,故答案为0.04g。
17. 利用下图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.25 mol/L硫酸倒入小烧杯中,测出硫酸温度;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液最高温度。回答下列问题:
(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ/mol):__________________________________________________。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是:____________。 (从下列选项中选出)。
A. 沿玻璃棒缓慢倒入 B. 分三次少量倒入 C. 一次迅速倒入
(3)实验数据如下表:
①请填写下表中的空白:
温度
实验次数
起始温度t1℃
终止温度t2/℃
温度差平均值
(t2-t1) /℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
______
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH =__________ ( 取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)___________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
【答案】(1)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1 (2)C
(3) ①. 3.4℃ ②. -56.8kJ·mol-1 ③. abc
【解析】
【小问1详解】
中和热为57.3kJ/mol,则中和热的热化学方程式:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1;
【小问2详解】
硫酸和氢氧化钠反应反应迅速剧烈,并且释放大量热,一次性快速倒入可以减少热量散发而引来的误差,故选C;
【小问3详解】
①4次温度差分别为:3.4℃、5.1℃、3.3℃、3.5℃,第2组数据无效,温度差平均值为3.4℃;
②50mL 0.25mol/L硫酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol,溶液的质量为:100ml×1g/ml=100g,温度变化的值为△T=3.4℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.4℃=1421.2J,即1.4212KJ,所以实验测得的中和热△H=-=-56.8kJ/mol;
③a.实验装置保温、隔热效果差,热量散失较大,所得中和热的数值偏小,故a正确;
b.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故b正确;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中,热量散失较大,所得中和热的数值偏小,故c正确;
故答案为abc。
四、简答题:本大题共1小题,共8分。
18. 氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)根据下面能量变化示意图;请写出和反应的热化学方程式___________________________________________________。
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应,其平衡常数与温度的关系如下表:
平衡常数
①该反应的平衡常数表达式:K= _____________________。
②试判断K1______K2(填写“>”、“<”或“=”)。
③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是 ______(填字母)。
a.容器内的浓度之比为1:1
b.
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(3)对反应,在温度分别为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是______ 。
a.、两点的反应速率:
b.、两点的化学平衡常数:
c.、两点的转化率:
d.由状态到状态,可以用加热的方法
(4)一定温度下,在1 密闭容器中充入和并发生反应.若容器容积恒定,达到平衡时,气体的总物质的量为原来的,则的转化率 ______ ,以表示该过程的反应速率 ______。
【答案】(1)
(2) ①. ②. < ③. bd
(3)cd (4) ①. 25% ②. 0.05 mol∙L-1∙min-1
【解析】
【小问1详解】
该反应的焓变,所以热化学方程式为,
【小问2详解】
①,平衡常数计算表达式。
②为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,所以。
③a.平衡时反应混合物中各组分的含量保持不变,但容器内的浓度之比不一定为为:,和起始量有关,所以不能作为平衡的标志,a错误;
b.平衡时不同物质表示速率之比等于系数之比说明到达平衡,即,说明反应达到平衡,b正确;
c.反应前后气体体积不变,若压强不变,不能说明反应达到平衡,c错误;
d.反应前后气体的质量变化,容器的体积不变,所以密度改变,所以混合气体的密度保持不变,说明反应达到平衡状态,d正确;
故选bd。
【小问3详解】
a.A、C两点都在等温线上,压强越大,反应速率越快,所以速率:,a错误;
b.A、C两点都在等温线上,平衡常数只与温度有关,所以化学平衡常数:,b错误;
c.A、C两点都在等温线上,点压强更高,压强增大,平衡向气体体积减少的方向移动,即逆反应方向移动,的转化率降低,所以两点的转化率:,c正确;
d.该反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,的体积分数增大,所以由状态到状态,可以用加热的方法,d正确;
故选cd。
【小问4详解】
一定温度下,在密闭容器中充入和并发生反应.若容器容积恒定,达到平衡时,气体的总物质的量为原来的八分之七;设反应的氮气物质的量为;
,
,解得,则的转化率;以表示该过程的反应速率,
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$