精品解析:河北省衡水市景县中学2025-2026学年高二上学期期中测试 化学试题
2026-08-16
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 衡水市 |
| 地区(区县) | 景县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.96 MB |
| 发布时间 | 2026-08-16 |
| 更新时间 | 2026-08-16 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59230582.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
河北景县中学高二年级2025-2026上学期期中考试普实化学试题
可能用到的元素的相对原子质量Na-23 Cl-35.5 Cu-64 Zn-65
一、单选题【每题1分,共25分】
1. 下列诗句、成语、谚语等包含的化学反应过程中的能量变化与下图相符的是
①野火烧不尽,春风吹又生; ②春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干;
③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲; ④爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。
A. ①③ B. ③ C. ④ D. ②④
2. 某元素原子价层电子排布式为,其应在
A. 第四周期IIA族 B. 第四周期IIB族
C. 第四周期VIA族 D. 第四周期VIIB族
3. 下列各基态原子或基态离子的电子排布式中,正确的是
A. Si 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 B. Br- [Ar]4s2 4p5 C. Fe2+ [Ar]3d4 4s2 D. Cl- [Ar]
4. 下列有关阿伏伽德罗常数的说法正确的是
A. 100mL 1mol/L溶液中的数目为
B. 一定温度下,的纯水中的数目为
C. 一定条件下,1mol和3mol充分反应,转移的电子数小于
D. 用电解法精炼铜时,若阳极质量减轻64g,电路中转移电子数目为
5. 下列实验中的仪器、药品的选择或操作均正确且能达到实验目的的是
A. 图A:测定醋酸溶液的浓度
B. 图B:配制NaOH标准溶液
C. 图C:测HClO溶液的pH
D. 图D:排出盛有溶液的滴定管尖嘴内的气泡
6. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和结论正确的是
选项
图像
结论
A
该图表示反应 的速率时间图像,时改变的条件可能是降低温度
B
该图表示温度和压强对反应影响的示意图,则该反应的,X、Y、Z均为气态
C
该图表示在一定条件下,反应中随时间t的变化,正反应的,M点正反应速率点逆反应速率
D
一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,导电能力变化如图,a、b、c三点的电离程度:
A. A B. B C. C D. D
7. 工业上通过调节溶液pH的方法除去溶液中的,不能选择的试剂是
已知:
离子
开始沉淀pH
完全沉淀pH
2.7
3.7
5.4
6.9
A. CuO B. C. D. Cu
8. 某温度下,水中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。pOH=-lgc(OH-)。下列说法不正确的是
A. b点温度高于25℃
B. b点温度下,pH=11的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(H+)=10-2 mol·L−1
C. 仅升高温度,可从b点变为a点
D. b点所处温度下,0.1 mol·L−1 KOH溶液的pH=13
9. 25℃时,分别向盛有10 mL盐酸和10 mL醋酸的烧杯中加入蒸馏水进行稀释,两种溶液的电导率随加水体积的变化曲线如下图所示。下列说法正确的是
A. Ⅰ为盐酸的稀释曲线
B. 醋酸在稀释过程中,的值变大
C. b、c点对应溶液消耗NaOH的量相同
D. 水的电离程度c>b>a
10. 下列实验装置设计合理的是
A. 装置甲证明活泼性:Al>Cu B. 乙装置可验证铁的吸氧腐蚀
C. 丙装置可用来制备NaClO消毒液 D. 丁装置可用于模拟粗铜的电解精炼
11. 某学习小组模拟制作电路板。下列操作不能达到相应目的的是
操作
目的
A.湿法制粗铜
B.粗铜制纯铜
操作
目的
C.基板镀铜制覆铜板
D.绘制后浸泡覆铜板制电路板
A. A B. B C. C D. D
12. 用惰性电极进行下列电解,有关说法正确的是
①电解稀硫酸;②电解Cu(NO3)2溶液;③电解KOH溶液;④电解熔融NaCl
A. 电解进行一段时间后,①②③的pH均减小
B. 反应②中电解溶液一段时间后,颜色变浅,加入一定质量的Cu(OH)2,能够使溶液恢复到原来的成分和浓度
C. 反应③中阳极消耗OH-,故溶液浓度变小
D. 反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2:1
13. 中国传统文化对人类文明贡献巨大,下列对有关古文献内容的解读正确的是
选项
古文献内容
解读
A
《荀子·劝学》中记载:“冰,水为之,而寒于水”
冰能量低于水,冰变为水属于吸热反应
B
《笑林广记》中记载:“一斗米,一两曲,加二斗水,相参和,酿七日,便成酒”
文中的“曲”会提高酿酒反应的平衡转化率
C
《竹居》中记载“士蚀铜樽绿,苔滋粉壁斑”
铜生绿过程中发生了析氢腐蚀
D
《齐民要术》中记载:“冬亦得酿,但不及春秋耳。冬酿者,必须厚茹翁、覆盖”
温度较高时,会加快化学反应速率
A. A B. B C. C D. D
14. 磷酸铁常用作电极材料。室温下,用含少量的溶液制备磷酸铁的过程如图所示。下列说法错误的是
A. 实验室中分离出滤渣I所需玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
B. 可选用KSCN溶液检验“氧化”步骤是否反应完全
C. “氧化”步骤发生的主要反应的离子方程式为
D. “除铝”时可选用代替
15. 下列描述对应的表达式正确的是
A. 消防员使用泡沫灭火器灭火:
B. 溶液中的水解方程式:
C. 用处理含的废水:
D. 沉淀溶解平衡:
16. 下列有关反应的离子方程式错误的是
A. 明矾净水的原理:(胶体)
B. 自然界中方铅矿(PbS)转化为铜蓝:
C. 龋齿的形成:
D. 制备:
17. 室温下,下列实验方案不能达到探究目的的是
选项
实验方案
探究目的
A
测量HA(一种一元酸)稀溶液的pH,将该溶液体积稀释10倍后再次测量pH
探究HA是否为弱酸
B
测量0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH
比较的电离常数与水解常数大小
C
用pH试纸分别测定浓度均为0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与NaCN溶液的pH
比较CH3COO-与CN-结合H+能力的大小
D
用饱和Na2CO3溶液浸泡BaSO4沉淀后,向所得沉淀中加入盐酸,观察是否有气泡产生
比较Ksp(BaCO3)和Ksp(BaSO4)大小
A. A B. B C. C D. D
18. 已知在水中的溶解是吸热过程。不同温度下,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知时,下列说法错误的是
A.
B.
C. M点溶液温度变为时,溶液中增大
D. 时向N点体系中加入固体,可继续溶解
19. 利用催化剂催化氧化丙烷脱氢历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注)。下列说法错误的是
A. 被吸附时放热
B. 催化剂改变了丙烷氧化脱氢的焓变
C. 决定丙烷脱氢速率的反应是
D. 过渡态2比过渡态1稳定
20. 下列实验的对应操作中,合理的是
A.从溶液获得晶体
B.测定的生成速率
3min后分别混合并振荡
C.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸
D.探究温度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
21. 在室温下存在平衡,利用现代手持技术传感器可以探究压强对该平衡的影响。在恒定温度和标准压强条件下,往针筒中充入一定体积的气体后密封并保持活塞位置不变。分别在、时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是
A. 反应速率:C点v(正)>v(逆),F点v(正)>v(逆)
B. B点时进行的操作是拉注射器活塞,E点时进行的操作推注射器活塞
C. 体系颜色的深浅:E>F>H
D. 反应的平衡常数K:K(C)>K(D)>K(A)
22. 下图为工业合成氨的流程图,下列有关说法不正确的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以增大反应速率
C. 步骤③④⑤均有利于提高原料的平衡转化率
D. 液态除可生产化肥外,还可作制冷剂
23. 以酚酞为指示剂,用0.1000 的NaOH溶液滴定pH=4的未知浓度溶液。溶液中,pH与分布系数变化关系如图所示。
[已知:的分布系数:],下列叙述不正确的是
A. 曲线②代表
B. pH=8.3时,
C. NaHA溶液中,
D. 的第一步电离平衡常数
24. 若溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-12 mol/L,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是
A. Al3+、Na+、、Cl- B. K+、Na+、Cl-、
C. K+、Na+、Cl-、 D. K+、、、
25. 已知体系自由能变化。已知两个反应的与温度的关系如图所示,下列说法不正确的是
已知:和随温度变化很小
A. 在一定温度范围内,反应①②均能自发 B. 反应①在时能自发进行
C. 反应②的 D. 反应②的
二、基础知识填空题【每空0.5分,共10分】
26. 一密封体系中发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)(正反应为放热反应),下图为某一时间段反应速率与反应进程的曲线关系图,回答下列问题:
t1、t3、t4时刻,体系中分别是什么条件发生了变化?___________、___________、___________。氨气体积分数最大的时间段是_____________(填写t0-t1;t2-t3;t3-t4;t5-t6)。
27. I.化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中,属于放热反应的是___________(填字母)。
A. 碳与水蒸气反应 B. 氧化钙和水反应
C. CaCO3受热分解 D. 锌与盐酸反应
(2)通过化学键的键能计算。已知:
化学键种类
H−H
O=O
O−H
键能/ kJ∙mol−1
436
496
463.4
计算可得:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=___________
(3)通过盖斯定律可计算。工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2,在膜反应器中分离H2,发生的反应:2H2S(g)2H2(g)+S2(g) ΔH
已知:①H2S(g)H2(g)+S(g) ΔH1;②2S(g) S2(g) ΔH2。
则ΔH=___________(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(4)利用实验装置测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,若取50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸,则还需加入___________(填序号)。
A.1.0g NaOH固体
B.50 mL0.50 mol·L-1NaOH溶液
C.50mL0.55 mol·L-1NaOH溶液
28. 为了除去水垢中的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使其转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。已知:常温下,Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=4×10-9。
①CaCO3固体属于___________电解质(填“强”“弱”或“非”)。
②CaSO4固体与Na2CO3溶液反应的离子方程式为_____________,该反应的平衡常数为___________。
29. 根据所学知识回答下列问题:
(1)在实验室配制溶液时,常将固体溶于较浓的盐酸中,然后加水稀释至所需的浓度。
①在水中的电离方程式为___________。
②配制溶液时,先将固体溶于较浓的盐酸中,其目的是___________。
③可用作净水剂,其原理为___________(用离子方程式表示)。
④溶液可用于刻蚀电路板,主要利用了的___________(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)物质的量浓度相同的① ② ③ ④四种稀溶液中,浓度由大到小的顺序是(填序号)___________。
30. 回答下列问题:
(1)检验Fe3+的专有试剂_____________(填写名称),现象__________________________。
(2)检验Fe2+的专有试剂_____________(填写化学式),现象__________________________。
三、综合应用题【共65分】
31. 按要求填空:
(1)按要求写出下列基态原子或离子的电子排布式。
①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半,则A原子的简化电子排布式为___________。
②Cu原子的价电子排布式:___________,在元素周期表中的位置为_______________。
③基态Ni2+、Fe3+、的简化电子排布式分别为_______________、_______________。
(2)某元素的最外层电子排布式是4s24p5,则其元素符号为___________。
(3)基态Ti2+中,电子占据的最高的能层符号是________。
(4)Fe的原子结构示意图为_______________。
32. Ⅰ.如图所示装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的浓度和体积都相同(假设通电前后溶液体积不变),B为外接直流电源的负极。将直流电源接通后,Y极附近的颜色逐渐变深。回答下列问题:
(1)根据丁中的实验现象判断,胶粒带_______电。
(2)①电解饱和NaCl溶液的总反应化学方程式为_______。
②若C、F两电极共产生标准状况下6.72 L的气体,则D电极的质量增加_______g。
(3)若在丙池中进行铁制品表面镀镍,电镀液用硫酸镍溶液,则镍应为_______电极(填“G”或“H”)。通电一段时间后,欲使甲装置中电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的_______(填“CuO”、“”或“”)。
Ⅱ.某小组运用离子交换膜法制碱的原理,用如图所示装置电解溶液。
(4)左侧的离子交换膜为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜,该电解槽的阳极反应式为_______。
(5)图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH,则a、b、c、d由小到大的顺序为_______。
33. 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一、每一次化学电池技术的突破,都带来了电子设备革命性的发展。
(1)我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破,原理如图甲所示。甲烷燃料应从_______(填字母)口通入,发生的电极反应式为______________________________。
(2)以石墨作电极电解饱和食盐水,如图乙所示。电解开始后在___________(填“”或“”)的周围先出现红色,该极的电极反应式为______________________________。
(3)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图丙所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol 时,________mol 移向X极。
(4)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图丁装置处理有机废水(以含的溶液为例)。隔膜1为___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜,负极的电极反应式为____________________,当电路中转移0.2 mol电子时,模拟海水理论上除盐___________g。
34. 研究电解质在水溶液中的平衡能了解它的存在形式。回答下列问题:
已知25℃时部分弱酸的电离平衡常数如下表。
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
H2C2O4
电离平
衡常数
Ka=1.77×10-4
Ka=5.0×10-10
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ka1=5.0×10-3
Ka2=5.4×10-5
(1)常温下,相同物质的量浓度的①KHC2O4溶液②KHCO3溶液③K2CO3溶液④KCN溶液⑤K2C2O4溶液,其中pH最大的是_________溶液(填序号)。根据所给数据计算KHC2O4溶液呈_________性(填写酸、碱、中)。
(2)向NaCN溶液中通入少量的CO2,则反应的离子方程式为__________________________。
(3)25℃时,NaCN溶液的水解平衡常数为___________。
(4)几种离子开始沉淀时的pH如下表所示。
离子
Fe2+
Cu2+
Mg2+
pH
7.6
4.4
10.4
①向含相同浓度的Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加氢氧化钠溶液,___________(填离子符号)最先沉淀;Ksp[Fe(OH)2] ___________Ksp[Mg(OH)2] (填“>”“<”或“=”)。
②25℃时,若要使0.2 mol/L硫酸铜溶液中的Cu2+沉淀较为完全[使c(Cu2+)降至原来的千分之一],则应向该溶液中加入氢氧化钠溶液,使溶液的pH为___________。已知:Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20
35. 滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,还可应用于氧化还原反应的定量测定,实验室可用已知浓度的,溶液滴定未知浓度的溶液。
原理:。
步骤:量取未知浓度的溶液于锥形瓶中,用溶液进行滴定,数据记录如表:
滴定次数
溶液起始读数
溶液终点读数
第一次
1.02
19.03
第二次
2.00
19.99
第三次
0.20
a
(1)滴定时,将标准溶液注入___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的标志是___________。
(2)第三次滴定终点读数如图所示,则:___________。结合表中数据计算待测溶液中的物质的量浓度为___________。
(3)①锥形瓶用蒸馏水洗后未用待测溶液润洗,会造成测得的浓度___________(填字母,下同)。
②滴定开始时尖嘴处无气泡,滴定结束时出现气泡,会造成测得的浓度___________(填字母)。
A.偏低 B.偏高 C.无影响
(4)已知、,向、浓度均为的混合溶液中逐滴加入溶液,最先出现的沉淀是___________(填化学式)。
36. Ⅰ:常温下,某同学向锥形瓶中加入20 mL 0.1000 mol/L HA溶液,滴入几滴酚酞后,用碱式滴定管向其中滴加0.1000 mol/L NaOH溶液,滴加NaOH溶液过程中溶液的pH变化如图所示(忽略混合后溶液体积的变化):
请回答下列问题:
(1)若A点的pH=2.8,则HA为______酸(填写强、弱),Ka(HA)的数量级为_______。
(2)写出D点溶液中离子浓度大小关系:______________________________。
(3)B点c(Na+)___________c(A-),C点c(Na+)___________c(A-)(填写> = < )。
Ⅱ:氯的测定采用莫尔法,莫尔法是一种沉淀滴定法,用标准硝酸银溶液滴定,测定溶液中Cl-的浓度。已知:
银盐性质
AgCl
AgBr
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
浅黄
白
砖红
白
溶解度(mol·L-1)
1.34×10-6
7.1×10-7
1.1×10-8
6.5×10-5
1.0×10-6
(4)①若用AgNO3溶液滴定待测液,可选为滴定指示剂的是____________(填写序号)。
A.NaCN B.KBr C.Na2CrO4 D KSCN
②滴定终点的现象是____________________________________________________________。
37. Ⅰ、已知下列热化学方程式:
①
②
③
(1)若反应③使用催化剂,那么将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)反应的______。
Ⅱ、以、为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如下:
(3)根据上述反应历程与能量变化示意图,过程第_________步反应 (填“一”或“二”)为决速步。
(4)根据图象写出以、为原料生产尿素[]的热化学方程式为_________________(用、、或表示)。
Ⅲ、生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化,回答下列问题:
(5)“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下面___________(填字母)反应释放的热量加热食物。
A.生石灰和水 B.浓硫酸和水 C.氯化铵和水
(6)用如图所示的装置测定中和反应反应热,回答下列问题:
①从实验装置上看,还缺少____________________。
②通过上述实验测得中和热数值略小于,请你分析可能的原因是______(填字母)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把溶液倒入盛有盐酸的内筒中
C.用温度计测定溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度
(7)臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应之一为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)。
①某温度时,在体积为1L的刚性密闭容器中充入2molNO2和1molO3发生反应。在恒温恒容条件下,下列事实能够证明该反应已经达到平衡的是_______(填标号)。
A.NO2的消耗速率与O2的消耗速率相等 B.混合气体压强不再改变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变D.N2O5与O2的物质的量浓度相等
②若T1时将18molNO2和8molO3充入容积为2L的密闭容器中发生上述脱硝反应,O3的物质的量变化如下表所示。
物质的
量/mol
T1/℃
0
5min
10min
15min
O3
8.0
3.5
2.0
2.0
该条件下的平衡常数K=_______L/mol。若15min时,保持T1不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各1mol,则此时反应向_______移动(填“正向”、“逆向"或“不”)。
38. 海南盛产芒果,富藏锰矿。一种用芒果渣水解液(含还原性糖和稀硫酸)和软锰矿(MnO2,含SiO2、Fe2O3、Al2O3和CuO等杂质)制备电子元件原料MnCO3的流程如下。回答下列问题:
(1)“浸取”过程中“还原性糖”的作用是___________________________________________。
(2)“滤渣1”的主要成分是__________________________。
(3)常温下,用CaCO3调节溶液的pH=5时,溶液中剩余的c(Al3+)=___________mol/L。(已知Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33)
(4)“除铁铜”步骤后,滤液中所含的无机盐除少量(NH4)2S、CaSO4外,还有___________(填化学式)。
(5)“沉锰”时,有无色气泡产生。该反应的离子方程式为______________________________。
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河北景县中学高二年级2025-2026上学期期中考试普实化学试题
可能用到的元素的相对原子质量Na-23 Cl-35.5 Cu-64 Zn-65
一、单选题【每题1分,共25分】
1. 下列诗句、成语、谚语等包含的化学反应过程中的能量变化与下图相符的是
①野火烧不尽,春风吹又生; ②春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干;
③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲; ④爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。
A. ①③ B. ③ C. ④ D. ②④
【答案】B
【解析】
【详解】由图,生成物能量高于反应物,为吸热反应;
①“野火烧不尽,春风吹又生”存在物质的燃烧,属于放热反应;
②蜡炬成灰泪始干指蜡燃烧的过程,属于放热反应;
③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲中涉及碳酸钙的分解,属于吸热反应;
④爆竹声中一岁除中指火药的燃烧,属于放热反应;
故选B。
2. 某元素原子价层电子排布式为,其应在
A. 第四周期IIA族 B. 第四周期IIB族
C. 第四周期VIA族 D. 第四周期VIIB族
【答案】D
【解析】
【详解】价层电子排布式为,该元素在第四周期VIIB族,故D符合;
答案选D。
3. 下列各基态原子或基态离子的电子排布式中,正确的是
A. Si 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 B. Br- [Ar]4s2 4p5 C. Fe2+ [Ar]3d4 4s2 D. Cl- [Ar]
【答案】D
【解析】
【详解】A.Si原子核外有14个电子,其基态电子排布式应为1s2 2s2 2p6 3s2 3p2,题给排布式共有16个电子,A错误;
B.Br原子得到1个电子形成Br-,共有36个电子,其基态电子排布式应为[Ar]3d10 4s2 4p6,B错误;
C.Fe原子的价层电子排布为3d6 4s2,形成Fe2+时先失去两个4s电子,故其基态电子排布式应为[Ar]3d6,C错误;
D.Cl原子得到1个电子形成Cl-,共有18个电子,与Ar原子的电子排布相同,可简写为[Ar],D正确;
故选D。
4. 下列有关阿伏伽德罗常数的说法正确的是
A. 100mL 1mol/L溶液中的数目为
B. 一定温度下,的纯水中的数目为
C. 一定条件下,1mol和3mol充分反应,转移的电子数小于
D. 用电解法精炼铜时,若阳极质量减轻64g,电路中转移电子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.100mL 1mol/L溶液中,因为亚硫酸根会水解生成亚硫酸氢根和亚硫酸,所以亚硫酸根的数目小于,故A错误;
B.纯水中水电离出来的氢离子和氢氧根浓度相等,一定温度下, 的纯水中氢离子浓度为则物质的量浓度为,但是不知道水的体积无法确定氢氧根数目,故B错误;
C.一定条件下,1mol和3mol完全转化为氨气,转移的电子数为,但是此反应是可逆反应转化不完全所以转移的电子数小于,故C正确;
D.用电解法精炼铜时,若阳极质量减轻64g,减轻的质量包含铜失去电子变成铜离子的质量同时保护惰性金属及其他杂质的质量,所以无法确定电路中转移电子的数目,故D错误;
故选:C。
5. 下列实验中的仪器、药品的选择或操作均正确且能达到实验目的的是
A. 图A:测定醋酸溶液的浓度
B. 图B:配制NaOH标准溶液
C. 图C:测HClO溶液的pH
D. 图D:排出盛有溶液的滴定管尖嘴内的气泡
【答案】A
【解析】
【详解】A.用标准溶液滴定醋酸,反应终点生成强碱弱酸盐醋酸钠,溶液呈碱性,选用酚酞作指示剂合理;聚四氟乙烯活塞耐酸碱腐蚀,可盛装溶液,操作正确,能达到测定醋酸溶液浓度的目的,A正确;
B.容量瓶为定容仪器,不能用于溶解固体,应在烧杯中溶解、冷却至室温后再转移至容量瓶进行后续操作,不能达到实验目的,B不符合题意;
C.具有强氧化性,可漂白试纸,无法用试纸测定其,且将试纸直接插入待测溶液会污染试剂,操作错误,不能达到实验目的,C不符合题意;
D.具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应盛放在酸式滴定管中,仪器选择错误,不能达到实验目的,D不符合题意;
故选A。
6. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和结论正确的是
选项
图像
结论
A
该图表示反应 的速率时间图像,时改变的条件可能是降低温度
B
该图表示温度和压强对反应影响的示意图,则该反应的,X、Y、Z均为气态
C
该图表示在一定条件下,反应中随时间t的变化,正反应的,M点正反应速率点逆反应速率
D
一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,导电能力变化如图,a、b、c三点的电离程度:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.对于反应,该反应为放热反应,若t1时降低温度,平衡正向移动,正、逆反应速率均减小且,A错误;
B.由图可知,对于反应,同一压强下升高温度,Z的体积分数增大,说明平衡正向移动,则正反应为吸热反应,即;若X、Y、Z均为气态,即反应前后气体分子数不变,改变压强不能使平衡发生移动,则不同压强下Z的体积分数应相等,与图像不符,B错误;
C.对于反应,温度越高反应速率越快,高温比低温先达到平衡,则T1>T2,平衡时T1对应的大于T2,即升高温度,增大,即平衡逆向移动,逆反应吸热,则正反应放热,即;M点为T1温度下的平衡状态,即,W点为T2温度下的平衡状态,即,又因为T1>T2且M点时X的浓度更大,则,即M点正反应速率>W点逆反应速率,C错误;
D.一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,的电离平衡正向移动,其电离程度增大,则a、b、c三点的电离程度:,D正确;
故选D。
7. 工业上通过调节溶液pH的方法除去溶液中的,不能选择的试剂是
已知:
离子
开始沉淀pH
完全沉淀pH
2.7
3.7
5.4
6.9
A. CuO B. C. D. Cu
【答案】D
【解析】
【详解】A.CuO能与H+反应,消耗H+提高pH至Fe3+完全沉淀(3.7),而Cu2+此时未沉淀(开始沉淀pH=5.4),且不引入杂质,A正确;
B.Cu(OH)2与H+反应,消耗H+提高pH至Fe3+完全沉淀(3.7),而Cu2+此时未沉淀(开始沉淀pH=5.4),且不引入杂质,B正确;
C.与H+反应生成Cu2+、水和CO2,消耗H+提高pH,有效去除Fe3+,且不引入杂质,C正确;
D.Cu与Fe3+发生氧化还原反应:,未消耗H+,pH未升高,Fe3+未被沉淀反而被还原为Fe2+,引入新杂质,D错误;
故选D。
8. 某温度下,水中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。pOH=-lgc(OH-)。下列说法不正确的是
A. b点温度高于25℃
B. b点温度下,pH=11的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(H+)=10-2 mol·L−1
C. 仅升高温度,可从b点变为a点
D. b点所处温度下,0.1 mol·L−1 KOH溶液的pH=13
【答案】D
【解析】
【详解】A.25℃时水的离子积,此时,由图可知b点,故,温度升高增大,因此b点温度高于25℃,A正确;
B.b点温度下,的溶液中,则,水解促进水的电离,溶液中全部来自水电离,故水电离出的,B正确;
C.仅升高温度,增大,减小,纯水中,点应沿线向、均减小的方向移动(左下方),可从b点变为a点,C正确;
D.由A可知b点,溶液中,,,D错误;
故选D。
9. 25℃时,分别向盛有10 mL盐酸和10 mL醋酸的烧杯中加入蒸馏水进行稀释,两种溶液的电导率随加水体积的变化曲线如下图所示。下列说法正确的是
A. Ⅰ为盐酸的稀释曲线
B. 醋酸在稀释过程中,的值变大
C. b、c点对应溶液消耗NaOH的量相同
D. 水的电离程度c>b>a
【答案】D
【解析】
【分析】盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离。相同温度下,相同值的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度较大;溶液稀释时,醋酸进一步电离,其溶液中离子浓度大于盐酸的离子浓度,故I应为醋酸稀释时的导电能力变化曲线,II应为盐酸稀释时的导电能力变化曲线。
【详解】A.根据分析可知,II应为盐酸稀释时的导电能力变化曲线,A错误;
B.醋酸的电离常数表达式为:,随着稀释的进行,氢离子浓度减小,而电离平衡常数不变,故减小,B错误;
C.根据分析可知,起始时,b、c加入的水相同,溶液体积相同,醋酸中所含有的氢离子多,所以醋酸消耗的氢氧化钠较多,C错误;
D.酸溶液中氢离子浓度越大,对水的电离抑制越强,水的电离程度越小。电导率与氢离子正相关:a点(未稀释醋酸)电导率最大, 最大,水的电离程度最小;b点(稀释后醋酸)电导率低于c点(稀释后盐酸),说明,则水的电离程度。因此,水的电离程度:,D正确;
故选D。
10. 下列实验装置设计合理的是
A. 装置甲证明活泼性:Al>Cu B. 乙装置可验证铁的吸氧腐蚀
C. 丙装置可用来制备NaClO消毒液 D. 丁装置可用于模拟粗铜的电解精炼
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲装置中Al遇浓硝酸会钝化,表面形成氧化膜阻止反应,而Cu与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,此时Cu作负极、Al作正极,电流表偏转方向与金属活泼性无关,无法证明Al>Cu,A错误;
B.乙装置中,铁钉在中性食盐水环境下发生吸氧腐蚀,消耗氧气使左侧试管压强减小,右侧导管液面上升,可通过观察液面差验证吸氧腐蚀,B正确;
C.丙装置电解饱和食盐水时,阳极产生Cl2,阴极产生OH-,但阳极在上导致Cl2向上逸出,无法与阴极产生的OH-充分反应生成NaClO,C错误;
D.丁装置模拟粗铜电解精炼时,粗铜作阳极连接电源正极,纯铜作阴极连接电源负极,而图中用Zn-石墨原电池供电,锌是负极,石墨是正极,D错误;
答案选B。
11. 某学习小组模拟制作电路板。下列操作不能达到相应目的的是
操作
目的
A.湿法制粗铜
B.粗铜制纯铜
操作
目的
C.基板镀铜制覆铜板
D.绘制后浸泡覆铜板制电路板
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁比铜活泼,可从硫酸铜溶液中置换铜,铜铁形成原电池可加速铜在粗铜表面析出,A正确;
B.精炼铜时粗铜做阳极,纯铜做阴极,做电解液,B正确;
C.镀铜时铜做阳极,基板做阴极,C错误;
D.可与铜反应,溶解铜,D正确;
故选C。
12. 用惰性电极进行下列电解,有关说法正确的是
①电解稀硫酸;②电解Cu(NO3)2溶液;③电解KOH溶液;④电解熔融NaCl
A. 电解进行一段时间后,①②③的pH均减小
B. 反应②中电解溶液一段时间后,颜色变浅,加入一定质量的Cu(OH)2,能够使溶液恢复到原来的成分和浓度
C. 反应③中阳极消耗OH-,故溶液浓度变小
D. 反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2:1
【答案】D
【解析】
【详解】A.电解稀硫酸(①)时,实质是电解水,H+浓度增加,pH减小;电解Cu(NO3)2溶液(②)生成H+,pH减小;但电解KOH溶液(③)实质是电解水,KOH浓度增大,pH增大,因此①②③的pH并非均减小,A错误;
B.电解Cu(NO3)2溶液(②)后,溶液因Cu2+减少和H+增加(H2O电离产生的OH-失电子)而颜色变浅,加入Cu(OH)2会与H+反应生成Cu2+和H2O,但额外引入H2O导致溶液无法完全恢复原浓度,B错误;
C.电解KOH溶液(③)时,阳极消耗OH-生成O2,但总反应为电解水,KOH浓度增大,溶液浓度变大,C错误;
D.电解熔融NaCl(④)时,阴极生成2mol Na,阳极生成1mol Cl2,物质的量之比为2:1,D正确;
故选D。
13. 中国传统文化对人类文明贡献巨大,下列对有关古文献内容的解读正确的是
选项
古文献内容
解读
A
《荀子·劝学》中记载:“冰,水为之,而寒于水”
冰能量低于水,冰变为水属于吸热反应
B
《笑林广记》中记载:“一斗米,一两曲,加二斗水,相参和,酿七日,便成酒”
文中的“曲”会提高酿酒反应的平衡转化率
C
《竹居》中记载“士蚀铜樽绿,苔滋粉壁斑”
铜生绿过程中发生了析氢腐蚀
D
《齐民要术》中记载:“冬亦得酿,但不及春秋耳。冬酿者,必须厚茹翁、覆盖”
温度较高时,会加快化学反应速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.冰转化为水是物理变化,吸热但非吸热反应,A错误;
B.“曲”作为催化剂只能加快反应速率,不影响平衡转化率,B错误;
C.铜生绿(碱式碳酸铜)是吸氧腐蚀而非析氢腐蚀,C错误;
D.温度升高加快反应速率,冬季需保温以维持适宜反应速率,D正确;
故选D。
14. 磷酸铁常用作电极材料。室温下,用含少量的溶液制备磷酸铁的过程如图所示。下列说法错误的是
A. 实验室中分离出滤渣I所需玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
B. 可选用KSCN溶液检验“氧化”步骤是否反应完全
C. “氧化”步骤发生的主要反应的离子方程式为
D. “除铝”时可选用代替
【答案】B
【解析】
【分析】由题给流程可知,向硫酸亚铁溶液中加入氧化亚铁调节溶液pH,将溶液中的铝离子转化为氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铝的滤渣1和滤液;向滤液中加入过氧化氢和硫酸的混合溶液,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,向反应后的溶液中加入磷酸氢铵溶液,将溶液中的铁离子转化为磷酸铁沉淀,过滤、洗涤、干燥得到磷酸铁。
【详解】A.实验室中分离出滤渣1的操作为过滤操作,过滤所需玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,A正确;
B.检验“氧化”步骤是否反应完全应用铁氰化钾溶液检验溶液中是否存在亚铁离子,不能用硫氰化钾溶液检验铁离子是否存在,B错误;
C.由分析可知,“氧化”步骤加入过氧化氢和硫酸的混合溶液的目的是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为,C正确;
D.由分析可知,加入氧化亚铁调节溶液pH的目的是将溶液中的铝离子转化为氢氧化铝沉淀,碳酸亚铁也能与溶液中的氢离子反应,所以“除铝”时可选用碳酸亚铁代替氧化亚铁调节溶液pH,D正确;
故选B。
15. 下列描述对应的表达式正确的是
A. 消防员使用泡沫灭火器灭火:
B. 溶液中的水解方程式:
C. 用处理含的废水:
D. 沉淀溶解平衡:
【答案】A
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器中与发生反应,生成和,方程式为:,符合题意,A正确;
B.的水解应生成和,方程式为,B错误;
C.是弱酸,在离子方程式中应保留化学式,正确的离子方程式为,C错误;
D.的沉淀溶解平衡表达式为,D错误;
故答案选A。
16. 下列有关反应的离子方程式错误的是
A. 明矾净水的原理:(胶体)
B. 自然界中方铅矿(PbS)转化为铜蓝:
C. 龋齿的形成:
D. 制备:
【答案】D
【解析】
【详解】A.明矾净水是Al3+水解生成Al(OH)3胶体,方程式正确使用可逆符号且标明胶体,符合实际反应,A正确;
B.PbS与Cu2+反应生成CuS和Pb2+,因CuS的Ksp远小于PbS,反应可自发进行,离子方程式书写正确,B正确;
C.龋齿的形成是因羟基磷酸钙在酸性环境下被溶解,离子方程式正确,C正确;
D.TiCl4水解生成TiO2·xH2O和HCl。是共价化合物,在离子方程式中应保留化学式,其水解的正确离子方程式为,D错误;
故选D。
17. 室温下,下列实验方案不能达到探究目的的是
选项
实验方案
探究目的
A
测量HA(一种一元酸)稀溶液的pH,将该溶液体积稀释10倍后再次测量pH
探究HA是否为弱酸
B
测量0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH
比较的电离常数与水解常数大小
C
用pH试纸分别测定浓度均为0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与NaCN溶液的pH
比较CH3COO-与CN-结合H+能力的大小
D
用饱和Na2CO3溶液浸泡BaSO4沉淀后,向所得沉淀中加入盐酸,观察是否有气泡产生
比较Ksp(BaCO3)和Ksp(BaSO4)大小
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.测量HA(一种一元酸)稀溶液的pH,将该溶液体积稀释10倍后再次测量pH,pH增加的量等于1,该酸为强酸;pH增加的量小于1,该酸为弱酸,A能达到目的;
B.测量NaHSO3溶液的pH判断溶液的酸碱性,若溶液呈酸性,说明的电离常数与大于水解常数,若溶液呈碱性,说明的电离常数与小于水解常数,,B能达到目的;
C.用pH试纸测量同浓度CH3COONa与NaCN的pH,可比较CH3COO-和CN-的水解常数的大小,进而比较二者结合H+能力,C能达到目的;
D.沉淀转化受浓度影响,用饱和Na2CO3溶液浸泡BaSO4沉淀,当时,有BaCO3析出,往沉淀中加盐酸即产生气泡,因此无法通过气泡的产生判断Ksp大小,D不能达到目的;
故答案选D。
18. 已知在水中的溶解是吸热过程。不同温度下,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知时,下列说法错误的是
A.
B.
C. M点溶液温度变为时,溶液中增大
D. 时向N点体系中加入固体,可继续溶解
【答案】C
【解析】
【分析】这张图是不同温度下在水中的沉淀溶解平衡曲线,横坐标为,纵坐标为。曲线上的点表示的沉淀溶解平衡状态,此时。因为AgCl溶解是吸热过程,温度越高,越大。所以,对应的曲线更靠上,说明该温度下的和浓度乘积更大。曲线上的点(如M、N在各自温度曲线的对应点)是平衡状态;曲线下方的点(如N在曲线下方)是不饱和溶液,可继续溶解;曲线上方的点是过饱和溶液,会有沉淀析出。据此分析。
【详解】A.溶解吸热,温度升高增大,曲线的大于,故温度,A正确;
B.时,曲线上的点满足,解得,即,B正确;
C.M点为饱和溶液,温度降为时,减小,离子积,沉淀析出,减小,C错误;
D.N点在曲线下方,,为不饱和溶液,加入固体可继续溶解至饱和,D正确;
故答案选C。
19. 利用催化剂催化氧化丙烷脱氢历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注)。下列说法错误的是
A. 被吸附时放热
B. 催化剂改变了丙烷氧化脱氢的焓变
C. 决定丙烷脱氢速率的反应是
D. 过渡态2比过渡态1稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A.C3H8被吸附后能量降低,属于放热过程,A正确;
B.催化剂不会改变焓变,焓变只与反应始态终态有关,B错误;
C.活化能最高的为决速步,即,C正确;
D.过渡态2能量更低,能量越低越稳定,D正确;
故选B。
20. 下列实验的对应操作中,合理的是
A.从溶液获得晶体
B.测定的生成速率
3min后分别混合并振荡
C.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸
D.探究温度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.直接蒸发浓缩氯化铁,会促进铁离子水解,不会得到氯化铁晶体,故A错误;
B.长颈漏斗与外界相通,产生的氧气会逸出,应用分液漏斗,故B错误;
C.标准液应用碱式滴定管,故C错误;
D.只有温度一个变量,可探究温度对反应速率的影响,故D正确;
故选D。
21. 在室温下存在平衡,利用现代手持技术传感器可以探究压强对该平衡的影响。在恒定温度和标准压强条件下,往针筒中充入一定体积的气体后密封并保持活塞位置不变。分别在、时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是
A. 反应速率:C点v(正)>v(逆),F点v(正)>v(逆)
B. B点时进行的操作是拉注射器活塞,E点时进行的操作推注射器活塞
C. 体系颜色的深浅:E>F>H
D. 反应的平衡常数K:K(C)>K(D)>K(A)
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,C点到D点过程,针筒内气体压强增大,即气体分子数增加,平衡逆向移动,则C点v(逆)>v(正);F点之后一段时间内,针筒内气体压强减小,即气体分子数减少,平衡正向移动,则F点v(正)>v(逆),A错误;
B.B点至C点,针筒内气体压强迅速减小,即针筒内气体体积迅速增大,则B点时进行的操作是拉注射器活塞;E点到F点,针筒内气体压强迅速增大,即针筒内气体体积迅速减小,则E点时进行的操作推注射器活塞,B正确;
C.E点到F点,针筒内气体压强迅速增大,即针筒内气体体积迅速减小,浓度也迅速增大,F点之后一段时间内平衡正向移动,浓度减小建立新平衡,H点(平衡点)浓度较小,且E点浓度最小,则体系颜色的深浅:F>H>E,C错误;
D.平衡常数K只与温度有关,温度恒定,则K不变,即K(C)=K(D)=K(A),D错误;
故选B。
22. 下图为工业合成氨的流程图,下列有关说法不正确的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以增大反应速率
C. 步骤③④⑤均有利于提高原料的平衡转化率
D. 液态除可生产化肥外,还可作制冷剂
【答案】C
【解析】
【分析】为了防止催化剂中毒,氮气、氢气干燥净化后加压,在催化剂加热到500°C反应后将氨气液化及时分离出液态氨,将氮气、氢气循环再利用,提高原料的利用率。
【详解】A.工业合成氨中,原料气中的杂质(如CO、硫的化合物等)会导致催化剂中毒,步骤①“净化”可除去杂质,防止催化剂失去活性,A正确;
B.合成氨反应为(正反应气体体积减小),加压会增大反应物浓度使反应速率加快,同时平衡向正反应方向移动,提高原料转化率,B正确;
C.步骤③为催化反应(500℃,催化剂),催化剂不影响平衡转化率;500℃高温因合成氨正反应放热,会使平衡逆向移动,降低平衡转化率;步骤④液化分离使平衡正向移动,步骤⑤循环未反应气体提高利用率,但步骤③不利于提高平衡转化率,C错误;
D.液态可用于生产氮肥(如NH4HCO3等),且液氨汽化吸热,可作制冷剂,D正确;
故选C。
23. 以酚酞为指示剂,用0.1000 的NaOH溶液滴定pH=4的未知浓度溶液。溶液中,pH与分布系数变化关系如图所示。
[已知:的分布系数:],下列叙述不正确的是
A. 曲线②代表
B. pH=8.3时,
C. NaHA溶液中,
D. 的第一步电离平衡常数
【答案】C
【解析】
【分析】根据用0.1000 的NaOH溶液滴定pH=4的未知浓度溶液的图示,曲线有二个交点,因为为二元弱酸,电离情况为、,在曲线最左边溶液酸性较强时,主要组分是,所以曲线①代表,随NaOH溶液的加入,逐渐消耗减小,逐渐生成增大,当达到最大后继续加入NaOH溶液,逐渐被消耗减小,逐渐增大,则曲线②代表,曲线③代表;在pH=6.3时,有,则有;当pH=10.3时,有,则;据此分析解答。
【详解】A.根据分析,曲线②代表,A正确;
B.在pH=8.3时,根据图形,此时分布系数最大,分布系数很小,因此,B正确;
C.在NaHA溶液中,存在水解,有;同时存在 的电离,根据分析有,因,水解程度大于电离程度,则有,C错误;
D.在a点时有,即,此时pH=6.3,根据分析有,D正确;
故答案为:C。
24. 若溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-12 mol/L,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是
A. Al3+、Na+、、Cl- B. K+、Na+、Cl-、
C. K+、Na+、Cl-、 D. K+、、、
【答案】B
【解析】
【详解】溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-12 mol/L,即水的电离被抑制,则溶液可能是强酸性环境或强碱性环境;
A.Al3+在强碱性溶液中会与OH-反应生成Al(OH)3或,无法共存,A不符合题意;
B.K+、Na+、Cl-、在酸性或碱性条件下均不反应,能大量共存,B符合题意;
C.在强酸性溶液中会与H+反应生成Al(OH)3或Al3+,无法共存,C不符合题意;
D.在强碱性溶液中会与OH-反应生成弱电解质NH3·H2O,无法共存,D不符合题意;
故答案选B。
25. 已知体系自由能变化。已知两个反应的与温度的关系如图所示,下列说法不正确的是
已知:和随温度变化很小
A. 在一定温度范围内,反应①②均能自发 B. 反应①在时能自发进行
C. 反应②的 D. 反应②的
【答案】C
【解析】
【分析】由图像分析可知,反应①随温度的升高,逐渐减小;反应②随温度的升高,逐渐增大,结合分析解答。
【详解】A.由图可知,在一定温度范围内,反应①②的时,即反应①②均能自发进行,A正确;
B.由图可知,反应①在时,故此时反应①能自发进行,B正确;
C.反应②随温度的升高,逐渐增大,结合,则,C错误;
D.和随温度变化很小,可认为不随温度而变化,由图中数据可知,对反应②来说,,,可得出,D正确;
故选C。
二、基础知识填空题【每空0.5分,共10分】
26. 一密封体系中发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)(正反应为放热反应),下图为某一时间段反应速率与反应进程的曲线关系图,回答下列问题:
t1、t3、t4时刻,体系中分别是什么条件发生了变化?___________、___________、___________。氨气体积分数最大的时间段是_____________(填写t0-t1;t2-t3;t3-t4;t5-t6)。
【答案】 ①. 升高温度 ②. 加入催化剂 ③. 减小压强 ④. t0-t1
【解析】
【详解】在t1时刻,正、逆反应速率均突变,且逆反应速率大于正反应速率,随后平衡向逆反应方向移动。正反应为放热反应,升高温度时平衡向吸热的逆反应方向移动,故t1时刻升高了温度。在t3时刻,正、逆反应速率同时增大且仍相等,平衡不移动,故加入了催化剂。在t4时刻,正、逆反应速率均减小,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向气体物质的量增大的逆反应方向移动,故减小了压强。升高温度使平衡逆向移动,NH3体积分数减小;催化剂不改变平衡组成;随后减小压强又使平衡逆向移动。因此所给时间段中,NH3体积分数最大的是t0-t1。
27. I.化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中,属于放热反应的是___________(填字母)。
A. 碳与水蒸气反应 B. 氧化钙和水反应
C. CaCO3受热分解 D. 锌与盐酸反应
(2)通过化学键的键能计算。已知:
化学键种类
H−H
O=O
O−H
键能/ kJ∙mol−1
436
496
463.4
计算可得:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=___________
(3)通过盖斯定律可计算。工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2,在膜反应器中分离H2,发生的反应:2H2S(g)2H2(g)+S2(g) ΔH
已知:①H2S(g)H2(g)+S(g) ΔH1;②2S(g) S2(g) ΔH2。
则ΔH=___________(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(4)利用实验装置测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,若取50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸,则还需加入___________(填序号)。
A.1.0g NaOH固体
B.50 mL0.50 mol·L-1NaOH溶液
C.50mL0.55 mol·L-1NaOH溶液
【答案】(1)BD (2)−485.6kJ∙mol−1
(3)2H1+H2
(4)C
【解析】
【分析】常见的放热反应有金属与酸或水的反应、酸碱中和反应、大多数化合反应、燃烧反应、铝热反应等,常见的吸热反应有大多数分解反应、氯化铵和八水合氢氧化钡反应、以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应(燃烧除外)、水解反应等。
【小问1详解】
A. 碳与水蒸气反应是吸热反应,故A不符合题意;B. 氧化钙和水反应是放热反应,故B不符合题意;C. CaCO3受热分解是吸热反应,故C不符合题意;D. 锌与盐酸反应是放热反应,故D符合题意;综上所述,答案为BD。
【小问2详解】
根据焓变等于断键吸收的总能量减去成键放出的总能量,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=2×436kJ∙mol−1+496kJ∙mol−1−4×463.4kJ∙mol−1=−485.6kJ∙mol−1;故答案为:−485.6kJ∙mol−1。
【小问3详解】
通过盖斯定律可计算。工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2,在膜反应器中分离H2,发生的反应:2H2S(g)2H2(g)+S2(g) ΔH
已知:①H2S(g)H2(g)+S(g) ΔH1;②2S(g) S2(g) ΔH2。
根据盖斯定律分析2H2S(g)2H2(g)+S2(g)为反应①的二倍加上反应②,则ΔH=2H1+H2;故答案为:2H1+H2。
【小问4详解】
根据题意,若取50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸,为了要使盐酸充分反应完,所取体积相同,但浓度略大于盐酸浓度,则还需加入50mL0.55 mol·L-1NaOH溶液即C;故答案为:C。
28. 为了除去水垢中的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使其转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。已知:常温下,Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=4×10-9。
①CaCO3固体属于___________电解质(填“强”“弱”或“非”)。
②CaSO4固体与Na2CO3溶液反应的离子方程式为_____________,该反应的平衡常数为___________。
【答案】 ①. 强 ②. ③. 1.25×104
【解析】
【详解】①CaCO3是盐,其溶解的部分在水中完全电离,故属于强电解质。
②CaSO4固体与Na2CO3溶液发生沉淀转化,离子方程式为,其平衡常数表达式为:。反应的平衡常数推导:,代入数值计算:。
29. 根据所学知识回答下列问题:
(1)在实验室配制溶液时,常将固体溶于较浓的盐酸中,然后加水稀释至所需的浓度。
①在水中的电离方程式为___________。
②配制溶液时,先将固体溶于较浓的盐酸中,其目的是___________。
③可用作净水剂,其原理为___________(用离子方程式表示)。
④溶液可用于刻蚀电路板,主要利用了的___________(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)物质的量浓度相同的① ② ③ ④四种稀溶液中,浓度由大到小的顺序是(填序号)___________。
【答案】(1) ①. ②. 抑制的水解 ③. ④. 氧化性
(2)③①②④
【解析】
【小问1详解】
①属于强电解质,在水溶液中完全电离为铁离子和氯离子,电离方程式为;
②在水溶液中存在水解平衡:,加入较浓盐酸可增大浓度,使水解平衡逆向移动,抑制水解,避免生成氢氧化铁沉淀导致溶液浑浊;
③水解生成的氢氧化铁胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质使其沉降,从而起到净水作用,离子方程式为;;
④刻蚀电路板的反应为,反应中中铁元素化合价降低,得电子,表现氧化性;
【小问2详解】
四种溶液物质的量浓度相同:是弱电解质,仅能部分电离出,因此其浓度最小;其余三种均为强电解质,可完全电离出,电离出的会抑制的水解,中对水解无影响,中碳酸氢根的水解会促进的水解,因此水解程度:②>①>③,故浓度由大到小为③>①>②>④。
30. 回答下列问题:
(1)检验Fe3+的专有试剂_____________(填写名称),现象__________________________。
(2)检验Fe2+的专有试剂_____________(填写化学式),现象__________________________。
【答案】(1) ①. 硫氰化钾 ②. 溶液变红
(2) ①. K3[Fe(CN)6] ②. 蓝色沉淀
【解析】
【小问1详解】
硫氰化钾电离产生的硫氰酸根离子能与Fe3+形成血红色配合物,因此加入硫氰化钾溶液后,溶液变红;
【小问2详解】
K3[Fe(CN)6]为铁氰化钾,能与Fe2+反应生成蓝色沉淀,故可用于检验Fe2+。
三、综合应用题【共65分】
31. 按要求填空:
(1)按要求写出下列基态原子或离子的电子排布式。
①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半,则A原子的简化电子排布式为___________。
②Cu原子的价电子排布式:___________,在元素周期表中的位置为_______________。
③基态Ni2+、Fe3+、的简化电子排布式分别为_______________、_______________。
(2)某元素的最外层电子排布式是4s24p5,则其元素符号为___________。
(3)基态Ti2+中,电子占据的最高的能层符号是________。
(4)Fe的原子结构示意图为_______________。
【答案】(1) ①. ②. ③. 第四周期第ⅠB族 ④. ⑤.
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
①L层最多容纳8个电子,故A元素M层电子数为4,总电子数为14,是Si元素,用前一周期稀有气体简化表示电子排布式为;
②Cu为29号元素,满足洪特规则特例,3d轨道全满结构更稳定,价电子排布式为3d104s1;电子层数为4,价电子排布对应第ⅠB族,位于第四周期第ⅠB族;
③失电子时优先失去最外层4s轨道电子:Ni(28号)失去2个4s电子得;Fe(26号)失去2个4s电子和1个3d电子得,此时3d轨道半满结构稳定;则基态Ni2+、Fe3+的简化电子排布式分别为、;
【小问2详解】
最外层电子排布为,说明该元素为第四周期第ⅦA族元素,对应溴,符号为;
【小问3详解】
Ti为22号元素,基态电子排布为,形成时失去2个4s轨道电子,剩余电子占据的最高能层为第三能层,符号为;
【小问4详解】
Fe为26号元素,核电荷数为26,核外电子从内到外各层电子数依次为2、8、14、2,据此写出原子结构示意图为。
32. Ⅰ.如图所示装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的浓度和体积都相同(假设通电前后溶液体积不变),B为外接直流电源的负极。将直流电源接通后,Y极附近的颜色逐渐变深。回答下列问题:
(1)根据丁中的实验现象判断,胶粒带_______电。
(2)①电解饱和NaCl溶液的总反应化学方程式为_______。
②若C、F两电极共产生标准状况下6.72 L的气体,则D电极的质量增加_______g。
(3)若在丙池中进行铁制品表面镀镍,电镀液用硫酸镍溶液,则镍应为_______电极(填“G”或“H”)。通电一段时间后,欲使甲装置中电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的_______(填“CuO”、“”或“”)。
Ⅱ.某小组运用离子交换膜法制碱的原理,用如图所示装置电解溶液。
(4)左侧的离子交换膜为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜,该电解槽的阳极反应式为_______。
(5)图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH,则a、b、c、d由小到大的顺序为_______。
【答案】(1)正 (2) ①. ②. 12.8
(3) ①. G ②. CuO
(4) ①. 阴 ②. 2H2O-4e−=O2↑+4H+
(5)b<a<c<d
【解析】
【分析】B为外接直流电源的负极,将直流电源接通后,Y为阴极,Y极附近的颜色逐渐变深,说明氢氧化铁胶体粒子往Y极移动,说明胶粒带正电,另外可得出D、F、H和Y均为阴极,C、E、G和X均为阳极,A极是电源的正极,据此解答。
【小问1详解】
在丁池中,Y极是阴极,该电极附近颜色逐渐变深,根据异性电荷相互吸引,说明氢氧化铁胶体粒子带正电荷;
【小问2详解】
①电解饱和NaCl溶液生成氢气、氯气、氢氧化钠,总反应化学方程式为;
②若C、F两电极共产生标准状况下6.72 L的气体,即0.3mol的气体,由C、D、F电极发生的电极反应分别为2H2O-4e-=O2↑+4H+,Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑,根据转移电子数相等,C电极产生的气体是F电极的,故0.3mol气体中有0.2molH2,0.1molO2,转移的电子数为0.4mol,故D电极增加12.8g铜;
【小问3详解】
电镀装置中,镀层金属作阳极,镀件作阴极,所以电极G为镍,电极H为铁制品;在甲池中,电解硫酸铜溶液的总反应为,产生铜和氧气,故使其恢复到起始状态需要加入适量的CuO;
【小问4详解】
左侧电极为阳极,阳极的电极反应式为2H2O-4e−=O2↑+4H+,阳极生成硫酸,则由SO透过阴离子交换膜向阳极移动,可知左侧的为阴离子交换膜;
【小问5详解】
阳极生成硫酸、阴极生成氢氧化钾,所以电解后生成的硫酸和氢氧化钾溶液浓度均增大,结合碱溶液的pH大于酸溶液的pH,可得b<a<c<d。
33. 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一、每一次化学电池技术的突破,都带来了电子设备革命性的发展。
(1)我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破,原理如图甲所示。甲烷燃料应从_______(填字母)口通入,发生的电极反应式为______________________________。
(2)以石墨作电极电解饱和食盐水,如图乙所示。电解开始后在___________(填“”或“”)的周围先出现红色,该极的电极反应式为______________________________。
(3)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图丙所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol 时,________mol 移向X极。
(4)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图丁装置处理有机废水(以含的溶液为例)。隔膜1为___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜,负极的电极反应式为____________________,当电路中转移0.2 mol电子时,模拟海水理论上除盐___________g。
【答案】(1) ①. b ②.
(2) ①. ②.
(3)0.2 (4) ①. 阴 ②. ③. 11.7
【解析】
【小问1详解】
根据图甲中质子()的移动方向(从左向右)可知,左侧电极为负极,右侧电极为正极。甲烷作为燃料应在负极发生氧化反应,因此甲烷应从左侧的b口通入。在酸性环境下,甲烷失去电子生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为;
【小问2详解】
图乙中,与直流电源负极相连的电极为阴极。电解饱和食盐水时,阴极上水中的氢离子放电生成氢气,同时破坏了水的电离平衡,导致阴极附近氢氧根离子浓度增大,溶液呈碱性,滴加酚酞后电极周围先变红。该极的电极反应式为;
【小问3详解】
图丙中,X极生成,发生还原反应,为正极;Y极生成,发生氧化反应,为负极。原电池中阳离子向正极移动,因此移向X极。根据电极反应,生成0.1 mol 时转移0.2 mol电子,根据电荷守恒,会有0.2 mol 移向X极;
【小问4详解】
图丁中,a极上转化为和,发生氧化反应,故a极为负极,电极反应式为。为了实现海水淡化,模拟海水中的阴离子()需向负极(a极)移动,因此隔膜1为阴离子交换膜。当电路中转移0.2 mol电子时,理论上有0.2 mol 移向左室,0.2 mol 移向右室,即除去了0.2 mol ,其质量为。
34. 研究电解质在水溶液中的平衡能了解它的存在形式。回答下列问题:
已知25℃时部分弱酸的电离平衡常数如下表。
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
H2C2O4
电离平
衡常数
Ka=1.77×10-4
Ka=5.0×10-10
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ka1=5.0×10-3
Ka2=5.4×10-5
(1)常温下,相同物质的量浓度的①KHC2O4溶液②KHCO3溶液③K2CO3溶液④KCN溶液⑤K2C2O4溶液,其中pH最大的是_________溶液(填序号)。根据所给数据计算KHC2O4溶液呈_________性(填写酸、碱、中)。
(2)向NaCN溶液中通入少量的CO2,则反应的离子方程式为__________________________。
(3)25℃时,NaCN溶液的水解平衡常数为___________。
(4)几种离子开始沉淀时的pH如下表所示。
离子
Fe2+
Cu2+
Mg2+
pH
7.6
4.4
10.4
①向含相同浓度的Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加氢氧化钠溶液,___________(填离子符号)最先沉淀;Ksp[Fe(OH)2] ___________Ksp[Mg(OH)2] (填“>”“<”或“=”)。
②25℃时,若要使0.2 mol/L硫酸铜溶液中的Cu2+沉淀较为完全[使c(Cu2+)降至原来的千分之一],则应向该溶液中加入氢氧化钠溶液,使溶液的pH为___________。已知:Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20
【答案】(1) ①. ③ ②. 酸
(2)
(3)2.0×10-5
(4) ①. Cu2+ ②. < ③. 6
【解析】
【分析】弱酸及其盐的酸碱性由题给电离常数决定:弱酸的酸性越弱,其共轭碱水解程度越大;共轭碱的水解平衡常数满足。酸式酸根既可电离又可水解,应比较其继续电离的平衡常数与水解平衡常数;两种弱酸体系之间的质子转移方向则由相应酸的电离常数大小判断。
【小问1详解】
根据“越弱越水解”的规律,酸根离子对应的酸越弱,其水解程度越大,溶液的碱性越强(pH越大)。对比各阴离子对应的共轭酸的电离常数:。因为 的电离常数()最小,所以 的水解程度最大,故 ③ 溶液的pH最大。对于KHC2O4溶液,存在电离草酸氢根的电离和草酸氢根离子的水解,因,而;其电离程度远大于水解程度,故草酸氢钾溶液呈酸性;
【小问2详解】
由表格数据可知,酸性,根据强酸制弱酸原理可知,NaCN溶液中通入少量二氧化碳反应生成碳酸氢钠和HCN,离子方程式为;
【小问3详解】
氰根离子的水解平衡常数为;
【小问4详解】
①三种离子的初始浓度相同,开始沉淀所需pH最低的铜离子最先沉淀。对同浓度的二价金属离子,开始沉淀时;亚铁离子开始沉淀的pH为7.6,低于镁离子的10.4,故。
②沉淀较为完全时,剩余铜离子浓度为。由可得,所以pOH=8,pH=6。
35. 滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,还可应用于氧化还原反应的定量测定,实验室可用已知浓度的,溶液滴定未知浓度的溶液。
原理:。
步骤:量取未知浓度的溶液于锥形瓶中,用溶液进行滴定,数据记录如表:
滴定次数
溶液起始读数
溶液终点读数
第一次
1.02
19.03
第二次
2.00
19.99
第三次
0.20
a
(1)滴定时,将标准溶液注入___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的标志是___________。
(2)第三次滴定终点读数如图所示,则:___________。结合表中数据计算待测溶液中的物质的量浓度为___________。
(3)①锥形瓶用蒸馏水洗后未用待测溶液润洗,会造成测得的浓度___________(填字母,下同)。
②滴定开始时尖嘴处无气泡,滴定结束时出现气泡,会造成测得的浓度___________(填字母)。
A.偏低 B.偏高 C.无影响
(4)已知、,向、浓度均为的混合溶液中逐滴加入溶液,最先出现的沉淀是___________(填化学式)。
【答案】(1) ①. 酸式 ②. 滴入最后半滴酸性溶液,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色,说明已达到滴定终点
(2) ①. 18.20mL ②. 0.2250mol/L
(3) ①. C ②. A
(4)AgCl
【解析】
【小问1详解】
高锰酸钾溶液具有强氧化性,应注入酸式滴定管中;高锰酸钾溶液呈紫色,当滴入最后半滴酸性溶液,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色,说明已达到滴定终点。
【小问2详解】
滴定管的精确度为0.01mL,因此读数a=18.20mL;由表格数据可知,消耗高锰酸钾溶液的平均体积为:=18.00mL,高锰酸钾的物质的量为:18.0010-3L0.1000mol/L=0.0018mol,依据题意可得关系式:2KMnO4~5Na2C2O4,则Na2C2O4的物质的量为:0.0018mol=0.0045mol,物质的量浓度为:=0.2250mol/L。
【小问3详解】
①锥形瓶用蒸馏水洗后未用待测溶液润洗,对待测液溶质物质的量无影响,对测量结果无影响,选C。
②滴定开始时尖嘴处无气泡,滴定结束时出现气泡,会造成标准液体积偏小,测得的草酸钠溶液浓度偏低,选A。
【小问4详解】
开始生成AgCl沉淀时,c(Ag+)==1.810-8mol/L,开始生成Ag2C2O4沉淀时,c(Ag+)==710-5mol/L,氯化银开始沉淀所需银离子浓度比铬酸银开始沉淀所需银离子浓度小,因此先析出AgCl沉淀。
36. Ⅰ:常温下,某同学向锥形瓶中加入20 mL 0.1000 mol/L HA溶液,滴入几滴酚酞后,用碱式滴定管向其中滴加0.1000 mol/L NaOH溶液,滴加NaOH溶液过程中溶液的pH变化如图所示(忽略混合后溶液体积的变化):
请回答下列问题:
(1)若A点的pH=2.8,则HA为______酸(填写强、弱),Ka(HA)的数量级为_______。
(2)写出D点溶液中离子浓度大小关系:______________________________。
(3)B点c(Na+)___________c(A-),C点c(Na+)___________c(A-)(填写> = < )。
Ⅱ:氯的测定采用莫尔法,莫尔法是一种沉淀滴定法,用标准硝酸银溶液滴定,测定溶液中Cl-的浓度。已知:
银盐性质
AgCl
AgBr
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
浅黄
白
砖红
白
溶解度(mol·L-1)
1.34×10-6
7.1×10-7
1.1×10-8
6.5×10-5
1.0×10-6
(4)①若用AgNO3溶液滴定待测液,可选为滴定指示剂的是____________(填写序号)。
A.NaCN B.KBr C.Na2CrO4 D KSCN
②滴定终点的现象是____________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 弱 ②. 10-5
(2)c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(3) ①. < ②. =
(4) ①. C ②. 滴入最后一滴标准溶液,恰好生成砖红色沉淀,且30s内沉淀不发生变化
【解析】
【小问1详解】
的溶液在A点(未滴加时)的,说明溶液中 ,即在水中部分电离,因此为弱酸;其电离常数,故其数量级为;
【小问2详解】
D点时加入了的溶液,与的恰好完全中和,生成。 为强碱弱酸盐,发生水解()使得溶液显碱性,即 。由于盐的水解程度通常较微弱,因此离子浓度大小关系为:;
【小问3详解】
溶液中始终存在电荷守恒:。对于B点,由滴定曲线可知其,溶液显酸性,即,代入电荷守恒式可得;对于C点,溶液,呈中性,即,代入电荷守恒式可得;
【小问4详解】
①莫尔法测定浓度时,指示剂应在沉淀完全后,才与稍过量的反应生成有色沉淀以指示终点。根据表格中的溶解度数据,的溶解度()略大于(),而、、的溶解度均小于 。若选用A、B、D,它们会先于沉淀,无法起到指示沉淀完全的作用。因此应选择作为指示剂,故选C;
②滴定终点时,溶液中的恰好沉淀完全,此时滴入微过量的溶液,会与指示剂结合生成砖红色的沉淀。因此滴定终点的现象为:滴入最后半滴标准硝酸银溶液时,产生砖红色沉淀,且半分钟内沉淀不消失。
37. Ⅰ、已知下列热化学方程式:
①
②
③
(1)若反应③使用催化剂,那么将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)反应的______。
Ⅱ、以、为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如下:
(3)根据上述反应历程与能量变化示意图,过程第_________步反应 (填“一”或“二”)为决速步。
(4)根据图象写出以、为原料生产尿素[]的热化学方程式为_________________(用、、或表示)。
Ⅲ、生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化,回答下列问题:
(5)“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下面___________(填字母)反应释放的热量加热食物。
A.生石灰和水 B.浓硫酸和水 C.氯化铵和水
(6)用如图所示的装置测定中和反应反应热,回答下列问题:
①从实验装置上看,还缺少____________________。
②通过上述实验测得中和热数值略小于,请你分析可能的原因是______(填字母)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把溶液倒入盛有盐酸的内筒中
C.用温度计测定溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度
(7)臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应之一为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)。
①某温度时,在体积为1L的刚性密闭容器中充入2molNO2和1molO3发生反应。在恒温恒容条件下,下列事实能够证明该反应已经达到平衡的是_______(填标号)。
A.NO2的消耗速率与O2的消耗速率相等 B.混合气体压强不再改变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变D.N2O5与O2的物质的量浓度相等
②若T1时将18molNO2和8molO3充入容积为2L的密闭容器中发生上述脱硝反应,O3的物质的量变化如下表所示。
物质的
量/mol
T1/℃
0
5min
10min
15min
O3
8.0
3.5
2.0
2.0
该条件下的平衡常数K=_______L/mol。若15min时,保持T1不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各1mol,则此时反应向_______移动(填“正向”、“逆向"或“不”)。
【答案】(1)不变 (2)+131.3
(3)二 (4)
(5)A (6) ①. 环形玻璃搅拌棒 ②. ABC
(7) ①. BC ②. 1 ③. 正向
【解析】
【小问1详解】
催化剂只能降低反应的活化能,改变反应速率,但不改变反应物和生成物的总能量,因此反应热不变;
【小问2详解】
根据盖斯定律,将已知反应②和③相加即可得到目标反应:,则;
【小问3详解】
在多步反应中,活化能越大的步骤反应速率越慢,慢反应决定了总反应的速率(即决速步)。由图可知,第二步反应的活化能()大于第一步反应的活化能(),因此第二步反应为决速步;
【小问4详解】
反应热等于正反应活化能与逆反应活化能之差。第一步反应的;第二步反应的;总反应的;
【小问5详解】
“即热饭盒”需要利用物质混合时放出的热量来加热食物,且物质需安全易得;
A.生石灰与水反应放出大量的热,且物质安全易得,符合题意;
B.浓硫酸溶于水虽然放热,但浓硫酸具有强腐蚀性,不安全,不符合题意;
C.氯化铵溶于水吸收热量,不能用于加热,不符合题意;
故选A;
【小问6详解】
①由实验装置图可知,为了使反应物充分混合并减少热量散失,还缺少环形玻璃搅拌棒;
②测得的中和热数值偏小,说明实验过程中有热量散失或测得的温差偏小;
A.实验装置保温、隔热效果差,会导致热量散失,测得数值偏小,正确;
B.分多次把溶液倒入内筒中,会增加热量散失的时间和机会,导致测得数值偏小,正确;
C.用温度计测定溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度,温度计上残留的会与盐酸提前反应放热,导致盐酸的初始温度偏高,最终测得的温差偏小,数值偏小,正确;
故选ABC;
【小问7详解】
①A.的消耗速率与的消耗速率相等,均表示正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,无法判断是否达到平衡,错误;
B.该反应是气体分子数减小的反应,恒温恒容下,容器内压强随反应进行而减小,当压强不再改变时,说明各组分浓度不再变化,反应达到平衡,正确;
C.反应混合物全为气体,总质量不变,但总物质的量随反应进行而减小,因此平均相对分子质量随反应进行而增大,当其保持不变时,说明反应达到平衡,正确;
D.与的物质的量浓度相等,与初始投料和转化率有关,不能作为判断平衡的标志,错误;
故选BC;
②由题意,反应在2 L容器中进行,10 min时达到平衡,消耗的物质的量为,列三段式:
平衡时各物质的浓度分别为:,,,,该条件下的平衡常数;15min时,保持温度不变,向容器中再加入四种物质各1mol,此时各物质的物质的量分别为: 7 mol, 3 mol, 7 mol, 7 mol,此时的浓度商,因为,所以平衡正向移动。
38. 海南盛产芒果,富藏锰矿。一种用芒果渣水解液(含还原性糖和稀硫酸)和软锰矿(MnO2,含SiO2、Fe2O3、Al2O3和CuO等杂质)制备电子元件原料MnCO3的流程如下。回答下列问题:
(1)“浸取”过程中“还原性糖”的作用是___________________________________________。
(2)“滤渣1”的主要成分是__________________________。
(3)常温下,用CaCO3调节溶液的pH=5时,溶液中剩余的c(Al3+)=___________mol/L。(已知Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33)
(4)“除铁铜”步骤后,滤液中所含的无机盐除少量(NH4)2S、CaSO4外,还有___________(填化学式)。
(5)“沉锰”时,有无色气泡产生。该反应的离子方程式为______________________________。
【答案】(1)把Mn(Ⅳ)还原为Mn(Ⅱ)、把Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ)
(2)SiO2 (3)1.0×10-6
(4)(NH4)2SO4、MnSO4
(5)
【解析】
【分析】软锰矿(MnO2,含SiO2、Fe2O3、Al2O3和CuO等杂质),芒果渣水解液”中含还原性糖和稀硫酸,用芒果渣水解液“浸取”软锰矿,二氧化锰被还原为硫酸锰,氧化铁被还原为硫酸亚铁,氧化铝、氧化铜溶于硫酸生成硫酸铝、硫酸铜,二氧化硅不溶于硫酸,滤渣1是二氧化硅,滤液中加碳酸钙调节pH生成氢氧化铝沉淀除铝,过滤,滤液加硫化铵反应生成FeS、CuS沉淀除铁铜,滤液中加碳酸氢钠反应生成碳酸锰沉淀。
【小问1详解】
是强氧化性氧化物,在酸性条件下难以直接溶解为,还原性糖作为还原剂,可将+4价Mn还原为可溶性的+2价,实现锰的浸出,同理溶解后的也被还原为;
【小问2详解】
软锰矿中的杂质不与稀硫酸反应,也不参与氧化还原过程,在浸取步骤中以不溶物形式成为滤渣1;
【小问3详解】
pH=5时,溶液中,根据,代入数据得;
【小问4详解】
浸取后体系的阴离子以为主,加入的与溶液中残留的、生成硫化物沉淀除去后,体系中大量存在的阳离子为、,和结合生成和;
【小问5详解】
沉锰时的无色气泡为,和发生反应,既生成沉淀,同时解离出的与另一部分反应生成和,离子方程式为。
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