精品解析:山东省青岛第十七中学2024-2025学年高二下学期期中复习2 化学试题
2026-09-05
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内容正文:
高二化学期中复习卷2
一、单项选择题
1. 向纯水中加入少量下列物质或改变下列条件,能促进水的电离,并能使溶液中c(OH-)>c(H+)的是
A. NaHSO4固体 B. 将水加热煮沸 C. NaClO固体 D. 氨气
2. 下列水解离子方程式正确的是
A. NH+2H2ONH3·H2O +H3O+
B. CO+2H2O 2OH- + H2CO3
C. Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
D. Cl2+H2OH++Cl-+HClO
3. 模拟铁制品镀铜的装置如图,下列说法正确的是
A. a电极为铁制品
B. 可用CuSO4溶液作电镀液
C. b电极上发生氧化反应
D. 电镀过程中,理论上溶液中Cu2+浓度不断减小
4. 水是生命之源,下列关于水的说法正确的是
A. 水是非电解质
B. pH=6.8的纯水呈中性
C. 降低温度,水的Kw增大
D. 在100℃,纯水的pH<7,因此显酸性
5. 制备水煤气的反应 ,下列说法正确的是
A. 该反应
B. 升高温度,反应速率增大
C. 恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变
D. 恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
6. 下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中,正确的是
A. 铜板打上铁铆钉后,铜板更易被腐蚀 B. 金属表面钝化处理可防止金属腐蚀
C. 连接锌棒后,电子由铁管道流向锌 D. 阴极的电极反应式为
7. 对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是
A. 加水稀释相同的倍数后,两溶液的pH:醋酸>盐酸
B. 使温度都升高20℃后,两溶液的pH均减小
C. 加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
D. 加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气:盐酸多
8. 用铅蓄电池电解甲、乙电解图池中的溶液。已知铅蓄电池的总反应为Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)。电解一段时间后,发现a极上析出红色固体物质,下列说法正确的是
A. d极为阴极
B. 若利用甲池精炼铜,b极应为粗铜
C. 放电时铅蓄电池负极的电极反应式为:
PbO2(s)+4H+(aq)+SO (aq)+2e- =PbSO4(s)+2H2O(l)
D. 若四个电极材料均为石墨,当析出6.4 g Cu时,两池中共产生气体3.36 L(标准状况下)
二、不定项选择题
9. 装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。下列说法正确的是
A. b处应通入,电极反应式是
B. 电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH变小,装置Ⅱ中的物质的量浓度不变
C. 在此过程中若完全反应,装置Ⅱ中阴极质量变化25.6 g,则装置Ⅰ中理论上消耗标准状况下甲烷1.12 L
D. 电镀结束后,装置Ⅰ溶液中的阴离子除了以外还含有(忽略水解)
10. 采用电化学方法使Fe2+与H2O2反应,可生成非常活泼的·OH(羟基自由基)中间体用于降解废水中的有机污染物,原理如下图所示。下列说法不正确的是
A. X上发生的电极反应为:2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+
B. 可将X电极上产生的O2收集起来,输送到Y电极继续使用
C. 根据装置推测,Y电极是阳极,·OH在该电极侧产生
D. 起始时,在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+,均能让装置正常工作
11. 工业生产硝酸过程中,反应I、II均会在氧化炉内发生。不同温度下,反应I、II的化学平衡常数如下表所示。下列说法正确的是
温度
(K)
化学平衡常数
反应I:4NH3+5O2⇌4NO+6H2O
反应II:4NH3+3O2⇌2N2+6H2O
500
1.1×1026
7.1×1034
700
2.1×1019
2.6×1025
A. 反应I、II的ΔH均大于0
B. 氧化炉内NH3主要发生反应II
C. 改变氧化炉的压强可促进反应I而抑制反应II
D. 使用选择性催化反应I的催化剂,可增大氧化炉中NO的含量
12. 将一定量的固体Ag2SO4置于1 L容积不变的密闭容器中,在一定温度下加入催化剂后发生下列反应:①Ag2SO4(s)⇌Ag2O(s)+SO3(g);②2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)。反应经过10 min后达到了平衡状态,测得c(SO3)=0.4 mol·L-1,c(SO2)=0.1 mol·L-1。下列说法正确的是
A. SO3(g)的分解率为20%
B. 此温度下反应①平衡常数K=0.4 mol·L-1
C. 在上述平衡体系中再加入少量的Ag2O(s),再次达到平衡后c(SO3)将减小
D. 若温度不变,体积缩小为原来的一半,n(SO2)不变
13. 在2L密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H>0,测得c(H2O)随反应时间(t)的变化如图。下列判断正确的是
A. 0~5min内,v(CO)=0.10mol/(L•min)
B. 10min时,改变的外界条件可能是减小压强
C. 5min时该反应的v(正)大于11min时的v(逆)
D. 5min时该反应的K值一定小于12min时的K值
14. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 向Fe(SCN)3溶液中加入少量KSCN固体后颜色变深
B. NO2和N2O4的混合气体升温后红棕色加深
C. SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D. 将FeCl3溶液加热蒸干不能得到FeCl3固体
15. 一定温度下,在容积恒为1L的容器中通入一定量,发生反应,体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。
t/s
0
20
40
60
80
/(mol/L)
0.100
0.062
0.048
0.040
0.040
/(mol/L)
0
0.076
0.104
0.120
0.120
下列说法正确的是
A. 0-60s时,N2O4的平均反应速率为v=0.04mol/(L·min)
B. 升高温度,反应的化学平衡常数值减小
C. 80s时,再充入、各0.12mol,平衡不移动
D. 若压缩容器使压强增大,达新平衡后混合气颜色比原平衡时深
三、非选择题
16. 一定温度下,向一容积为2L的恒容密闭容器中充入0.4 molSO2和0.2mol O2发生反应: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196 kJ/mol。 当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是_______(填字母)。
a. SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2:1:2
b.容器内气体的压强不再变化
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(2)有利于提高SO2的平衡转化率的措施有:_______(填字母)
a.使用催化剂 b.降低温度 c.及时分离出SO3
(3)①SO2的平衡转化率为_______。
②此温度下该反应的平衡常数K=_______。
(4)如图所示平衡时SO3的体积分数随压强和温度变化的曲线,则:
①温度关系:T1_______T2(填“>”“<”或“=”,下同)
②平衡常数文关系:KA_______ KB,KA _______KD。
17. 已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示。
(1)25℃时水的电离平衡曲线应为___________(填“A”或“B”)
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为___________。
(3)95℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是___________。
18. 铁系金属常用作CO加氢反应的催化剂。已知某种催化剂可用来催化反应 。在T℃,压强为p0时将1 mol CO和加入容积为1 L的密闭容器中。实验测得CO的体积分数如下表:
t/min
0
10
20
30
35
0.25
0.20
0.17
0.15
0.15
(1)前10 min内,CO的平均反应速率________(保留两位有效数字)。
(2)达到平衡时,体系的总压强p与初始压强之比为________。
(3)如图是该反应CO的平衡转化率与温度、压强的关系。
图中温度、、由高到低的顺序是________,理由是_____________________。
(4)45 min时,保持容器的温度和体积不变,再加入1 mol CO和3 mol ,再次达到平衡时,CO的平衡转化率________(填“>”、“<”或“=”)30 min时CO的平衡转化率。
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高二化学期中复习卷2
一、单项选择题
1. 向纯水中加入少量下列物质或改变下列条件,能促进水的电离,并能使溶液中c(OH-)>c(H+)的是
A. NaHSO4固体 B. 将水加热煮沸 C. NaClO固体 D. 氨气
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaHSO4固体加入水中,抑制水的电离且溶液显酸性,不符合题意;
B.将水加热煮沸后还是水,呈中性,不符合题意;
C.NaClO固体进入水中,次氯酸根离子能和氢离子结合生成次氯酸分子,即次氯酸钠水解促进水电离,溶液呈碱性,符合题意;
D.氨气溶于水呈碱性、但一水合氨电离出的氢氧根离子能抑制水的电离,不符合题意;
故选C。
2. 下列水解离子方程式正确的是
A. NH+2H2ONH3·H2O +H3O+
B. CO+2H2O 2OH- + H2CO3
C. Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
D. Cl2+H2OH++Cl-+HClO
【答案】A
【解析】
【详解】A.一水合氨是弱碱,铵根发生水解反应生成一水合氨和氢离子,水解离子方程式为,A正确;
B.碳酸根分步水解,且以第一步水解反应为主,水解离子方程式为,B错误;
C.水解反应是微弱的,不产生沉淀,水解离子方程式为,C错误;
D.氯气和水反应生成HCl和HClO是氧化还原反应,不是水解反应,D错误;
故选:A。
3. 模拟铁制品镀铜的装置如图,下列说法正确的是
A. a电极为铁制品
B. 可用CuSO4溶液作电镀液
C. b电极上发生氧化反应
D. 电镀过程中,理论上溶液中Cu2+浓度不断减小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.由图示分析可知:该装置为电解池。a为阳极发生氧化反应,b为阴极发生还原反应,所以a电极为铜,b电极为铁制品,故A错;
B.为减少副反应发生的同时增加电镀液的导电性,所以应选CuSO4溶液作电镀液,故选B;
C.由A分析可知b电极为阴极,Cu2+在b电极上得到电子发生还原反应,故C错;
D.Cu2+在阴极(b电极)得到电子被还原为Cu,Cu在阳极(a电极)被氧化为Cu2+,根据得失电子守恒可知,理论上溶液中Cu2+浓不变,故D错。
答案选B
4. 水是生命之源,下列关于水的说法正确的是
A. 水是非电解质
B. pH=6.8的纯水呈中性
C. 降低温度,水的Kw增大
D. 在100℃,纯水的pH<7,因此显酸性
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.水是弱电解质,A项错误;
B.无论纯水的pH为多少,纯水始终都是中性的,B项正确;
C.水的电离是吸热的过程,降低温度,水的Kw减小,C项错误;
D.在100℃,纯水中c(H+)=c(OH-),仍然呈中性,D项错误;
答案选B。
5. 制备水煤气的反应 ,下列说法正确的是
A. 该反应
B. 升高温度,反应速率增大
C. 恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变
D. 恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应的正反应是气体体积增大的反应,所以△S>0,A错误;
B.升高温度,物质的内能增加,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,因此化学反应速率增大,B正确;
C.恒温下,增大总压,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,使H2O(g)的平衡转化率减小,C错误;
D.恒温恒压下,加入催化剂,化学平衡不移动,因此化学平衡常数不变,D错误;
故合理选项是B。
6. 下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中,正确的是
A. 铜板打上铁铆钉后,铜板更易被腐蚀 B. 金属表面钝化处理可防止金属腐蚀
C. 连接锌棒后,电子由铁管道流向锌 D. 阴极的电极反应式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜板打上铁铆钉,铜、铁和水膜构成原电池,铁做负极易被腐蚀,铜作正极不易腐蚀,A错误;
B.金属表面钝化处理,可在金属表面形成致密的氧化膜,防止内部的金属与空气等反应,可防止金属腐蚀,B正确;
C.连接锌棒后,锌作负极,电子从锌流向铁导管,C错误;
D.阴极上是电解质中的阳离子发生得电子的还原反应,废铁是阳极,发生反应为Fe-2e-=Fe2+,D错误;
故答案选B。
7. 对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是
A. 加水稀释相同的倍数后,两溶液的pH:醋酸>盐酸
B. 使温度都升高20℃后,两溶液的pH均减小
C. 加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
D. 加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气:盐酸多
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸中存在电离平衡,盐酸中不存在氯化氢的电离平衡,加水稀释后,促进醋酸的电离,所以盐酸的pH变化程度大,溶液的pH:盐酸>醋酸,故A错误;
B.盐酸是强酸,不存在电离平衡,升高温度不影响盐酸的pH,pH不变,醋酸是弱酸,其水溶液中存在电离平衡,升高温度,促进醋酸电离,导致醋酸溶液中氢离子浓度增大,所以醋酸的pH减小,故B错误;
C.向盐酸中加入醋酸钠晶体,醋酸钠和盐酸反应生成醋酸,导致溶液的pH增大,向醋酸中加入醋酸钠,能抑制醋酸电离,导致其溶液的pH增大,故C正确;
D.pH相同、体积相同的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,且二者都是一元酸,所以分别与足量的锌反应,醋酸产生的氢气比盐酸多,故D错误;
故选C。
8. 用铅蓄电池电解甲、乙电解图池中的溶液。已知铅蓄电池的总反应为Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)。电解一段时间后,发现a极上析出红色固体物质,下列说法正确的是
A. d极为阴极
B. 若利用甲池精炼铜,b极应为粗铜
C. 放电时铅蓄电池负极的电极反应式为:
PbO2(s)+4H+(aq)+SO (aq)+2e- =PbSO4(s)+2H2O(l)
D. 若四个电极材料均为石墨,当析出6.4 g Cu时,两池中共产生气体3.36 L(标准状况下)
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂,c极附近溶液变红,说明C极附近有碱生成,即该电极上氢离子放电,该电极是阴极,则d极是阳极,故A错误;B.放电时,铅蓄电池负极的电极反应式为:Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4 (s),故B错误;C.电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂,c极附近溶液变红,说明C极附近有碱生成,即该电极上氢离子放电,该电极是阴极,则d极是阳极,a是阴极b是阳极,电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,所以b极应为粗铜,故C正确;D.若四个电极材料均为石墨,甲电解池中阳极上生成氯气,阴极上生成铜,乙电解池中阳极上生成氧气,阴极上生成氢气,当析出6.4 g Cu时,转移电子是0.2mol,所以生成0.1mol氯气、0.1mol氢气、0.05mol氧气,所以两池中共产生气体5.6 L(标准状况下.),故D错误;故答案为B。
二、不定项选择题
9. 装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。下列说法正确的是
A. b处应通入,电极反应式是
B. 电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH变小,装置Ⅱ中的物质的量浓度不变
C. 在此过程中若完全反应,装置Ⅱ中阴极质量变化25.6 g,则装置Ⅰ中理论上消耗标准状况下甲烷1.12 L
D. 电镀结束后,装置Ⅰ溶液中的阴离子除了以外还含有(忽略水解)
【答案】BD
【解析】
【详解】A.要实现铁棒镀铜,作阳极应连接燃料电池正极,作阴极连接负极,故a处为负极通,b处为正极通,A错误;
B.装置Ⅰ总反应为,消耗且生成水,浓度降低,pH变小;装置Ⅱ为电镀池,阳极溶解的与阴极析出的质量相等,物质的量浓度不变,B正确;
C.装置Ⅱ阴极析出,转移电子,串联电路转移电子数相等,1mol 反应转移8mol电子,故消耗体积为,C错误;
D.装置Ⅰ中被氧化生成,故溶液中阴离子除外还有,D正确;
故选BD。
10. 采用电化学方法使Fe2+与H2O2反应,可生成非常活泼的·OH(羟基自由基)中间体用于降解废水中的有机污染物,原理如下图所示。下列说法不正确的是
A. X上发生的电极反应为:2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+
B. 可将X电极上产生的O2收集起来,输送到Y电极继续使用
C. 根据装置推测,Y电极是阳极,·OH在该电极侧产生
D. 起始时,在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+,均能让装置正常工作
【答案】C
【解析】
【分析】据图可知Y电极上Fe3+得电子转化为Fe2+,O2得电子结合氢离子生成H2O2,均发生还原反应,所以Y电极为阴极,X电极上H2O失电子生成氧气,发生氧化反应,为阳极。
【详解】A.据图可知X电极上H2O失电子生成氧气,电极反应为2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+,故A正确;
B.据图可知Y电极上的反应物有O2,而X电极产生O2,所以将X电极上产生的O2收集起来,输送到Y电极继续使用,故B正确;
C.根据分析可知Y为阴极,故C错误;
D.据图可知该装置工作时Fe2+与Fe3+循环转化,所以起始时,在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+,均能让装置正常工作,故D正确;
综上所述答案为C。
11. 工业生产硝酸过程中,反应I、II均会在氧化炉内发生。不同温度下,反应I、II的化学平衡常数如下表所示。下列说法正确的是
温度
(K)
化学平衡常数
反应I:4NH3+5O2⇌4NO+6H2O
反应II:4NH3+3O2⇌2N2+6H2O
500
1.1×1026
7.1×1034
700
2.1×1019
2.6×1025
A. 反应I、II的ΔH均大于0
B. 氧化炉内NH3主要发生反应II
C. 改变氧化炉的压强可促进反应I而抑制反应II
D. 使用选择性催化反应I的催化剂,可增大氧化炉中NO的含量
【答案】D
【解析】
【详解】A.对于反应I、II,升高温度化学平衡常数减小,说明升高温度化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应为放热反应,故二者ΔH均小于0,A错误;
B.在氧化炉内NH3主要发生反应I,反应产生NO,B错误;
C.两个反应的正反应都是气体体积增大的反应,因此改变氧化炉的压强,可同时促进反应I、II的发生或抑制反应I、II的发生,C错误;
D.使用选择性催化反应I的催化剂,能够使装置中的NH3更多的发生反应I,而发生反应II的NH3的比例减小,因而可增大氧化炉中NO的含量,D正确;
故合理选项是D。
12. 将一定量的固体Ag2SO4置于1 L容积不变的密闭容器中,在一定温度下加入催化剂后发生下列反应:①Ag2SO4(s)⇌Ag2O(s)+SO3(g);②2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)。反应经过10 min后达到了平衡状态,测得c(SO3)=0.4 mol·L-1,c(SO2)=0.1 mol·L-1。下列说法正确的是
A. SO3(g)的分解率为20%
B. 此温度下反应①平衡常数K=0.4 mol·L-1
C. 在上述平衡体系中再加入少量的Ag2O(s),再次达到平衡后c(SO3)将减小
D. 若温度不变,体积缩小为原来的一半,n(SO2)不变
【答案】AB
【解析】
【分析】已知①Ag2SO4(s)⇌Ag2O(s)+SO3(g);②2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g),平衡时c(SO2)=0.1 mol/L,则由反应②可知消耗SO3 0.1 mol/L,测得c(SO3)=0.4 mol/L,可知反应①共生成SO3的浓度为0.4 mol/L+0.1 mol/L=0.5 mol/L,化学平衡常数只受到温度的影响,以此解答该题。
【详解】A.反应②中SO3的分解率为,A正确;
B.此温度下反应①中只有SO2为气体,平衡时c(SO3)=0.4 mol/L,则平衡常数K=0.4 mol·L-1,B正确;
C.在上述平衡体系中再加入少量的Ag2O(s),物质的浓度不变,因此化学平衡不移动,再次达到平衡后c(SO3)将不变,C错误;
D.温度不变,体积缩小为原来的一半,体系的压强增大,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,最终达到平衡n(SO2)减小,D错误;
故合理选项是AB。
13. 在2L密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H>0,测得c(H2O)随反应时间(t)的变化如图。下列判断正确的是
A. 0~5min内,v(CO)=0.10mol/(L•min)
B. 10min时,改变的外界条件可能是减小压强
C. 5min时该反应的v(正)大于11min时的v(逆)
D. 5min时该反应的K值一定小于12min时的K值
【答案】AD
【解析】
【详解】A.0~5min内,△c(H2O)=0.5mol/L,由变化的浓度与系数成正比,则△c(CO)=0.5mol/L,可知,故A正确;
B.由图可知,10min时H2O的浓度继续减小,反应向正反应方向移动,该反应正反应是吸热反应,所以是升高温度,故B错误;
C.5~10min为平衡状态,10min~11min,若升高温度使平衡正向移动,反应速率增大,则5min时该反应的v(正)小于11min时的v(逆),故C错误;
D.由图可知,10min时H2O的浓度继续减小,反应向正反应方向移动,该反应正反应是吸热反应,所以是升高温度,温度越高对于吸热反应的K值越大,所以5 min时该反应的K值一定小于12 min时的K值,故D正确;
故选:AD。
14. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 向Fe(SCN)3溶液中加入少量KSCN固体后颜色变深
B. NO2和N2O4的混合气体升温后红棕色加深
C. SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D. 将FeCl3溶液加热蒸干不能得到FeCl3固体
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.Fe(SCN)3在溶液中存在电离平衡:Fe(SCN)3Fe3++3SCN-,向溶液中加入少量KSCN固体后,c(SCN-)增大,平衡逆向移动,导致溶液中c[Fe(SCN)3]增大,溶液颜色变深,可以使用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.NO2和N2O4的混合气体存在化学平衡:2NO2N2O4,该反应的正反应是放热反应,将混合气体升温后,化学平衡逆向移动,c(NO2)增大,因而混合气体红棕色加深,可以用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.SO2与O2催化氧化成SO3的反应是可逆反应,制取时使用催化剂是为了提高化学反应速率,但催化剂对正、逆反应速率的影响相同,因此不能使化学平衡发生移动,所以不可以用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.FeCl3是强酸弱碱盐,在溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,该反应的正反应是吸收反应,加热水解平衡正向移动,产生的HCl挥发也导致水解平衡正向移动,蒸干得到的固体是Fe(OH)3,而不是FeCl3,可以用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故合理选项是C。
15. 一定温度下,在容积恒为1L的容器中通入一定量,发生反应,体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。
t/s
0
20
40
60
80
/(mol/L)
0.100
0.062
0.048
0.040
0.040
/(mol/L)
0
0.076
0.104
0.120
0.120
下列说法正确的是
A. 0-60s时,N2O4的平均反应速率为v=0.04mol/(L·min)
B. 升高温度,反应的化学平衡常数值减小
C. 80s时,再充入、各0.12mol,平衡不移动
D. 若压缩容器使压强增大,达新平衡后混合气颜色比原平衡时深
【答案】CD
【解析】
【详解】A.0-60s时,N2O4浓度的变化量为0.06mol/L,则N2O4的平均反应速率为,A项错误;
B.正反应为吸热反应,升高温度平衡向正向移动,则化学平衡常数数值增大,B项错误;
C.80s时, 和浓度保持不变可知此时为平衡状态,则平衡常数为,温度不变时,,此时平衡不移动,C项正确;
D.增大压强平衡向总体积减小的方向移动,则平衡逆向移动,但气体的总体积减小NO2为红棕色气体,则增大压强NO2气体浓度增大则颜色加深,D项正确;
答案选CD。
三、非选择题
16. 一定温度下,向一容积为2L的恒容密闭容器中充入0.4 molSO2和0.2mol O2发生反应: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196 kJ/mol。 当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是_______(填字母)。
a. SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2:1:2
b.容器内气体的压强不再变化
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(2)有利于提高SO2的平衡转化率的措施有:_______(填字母)
a.使用催化剂 b.降低温度 c.及时分离出SO3
(3)①SO2的平衡转化率为_______。
②此温度下该反应的平衡常数K=_______。
(4)如图所示平衡时SO3的体积分数随压强和温度变化的曲线,则:
①温度关系:T1_______T2(填“>”“<”或“=”,下同)
②平衡常数文关系:KA_______ KB,KA _______KD。
【答案】(1)bde (2)bc
(3) ①. 90% ②. 8100 mol-1·L-1
(4) ①. < ②. = ③. >
【解析】
【小问1详解】
a. 化学反应平衡的特征之一是反应体系各组分的浓度保持不变,而不是相等或成比例,故SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2:1:2 不能说明反应达到化学平衡,a不合题意;
b.由反应方程式可知,该反应前后气体的体积发生改变,即容器的压强一直再改变,当容器内气体的压强不再变化时说明反应达到化学平衡,b符合题意;
c.反应过程中容器内气体的质量不变,体积不变,故容器内混合气体的密度一直不变,故容器内混合气体的密度保持不变不能说明反应达到化学平衡,c不合题意;
d.化学反应平衡的特征之一是反应体系各组分的浓度、物质的量保持不变,故SO3的物质的量不再变化说明反应达到化学平衡,d符合题意;
e.SO2的生成速率表示逆反应速率, SO3的生成速率表示正反应速率,且SO2和SO3的系数相等,故当二者相等时,说明反应的正逆反应速率相等,即反应达到化学平衡,e符合题意;
故答案为:bde;
【小问2详解】
a.催化剂只能影响反应速率,不能使平衡移动,故使用催化剂不能提高SO2的转化率,a不合题意;
b.已知该反应正反应是一个放热反应,降低温度平衡正向移动,SO2的转化率增大,b符合题意;
c.及时分离出SO3,减小生成物浓度,平衡正向移动,SO2的转化率增大,c符合题意;
故答案为:bc;
【小问3详解】
①容积为2L的恒容密闭容器中充入0.4 molSO2和0.2mol O2发生反应: ,设氧气的物质的量变化为xmol,列三段式:
当反应达到平衡时,容器内压强为起始时的0.7倍,则有=0.7,解得x=0.18,SO2的平衡转化率= =90%;
②根据①中三段式数据,此温度下该反应的平衡常数K==8100 mol-1·L-1;
【小问4详解】
①由题干信息可知,该反应正反应是一个放热反应,升高温度平衡逆向移动,SO3的体积分数减小,由图示可知,压强相同时,T2温度下SO3的体积分数更小,故温度关系:T1<T2,故答案为:<;
②温度不变,平衡常数不变,由图可知A、B两点在相同的温度下,A点温度低于D点温度,故平衡常数关系:KA=KB,KA>KD,故答案为:=;>。
17. 已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示。
(1)25℃时水的电离平衡曲线应为___________(填“A”或“B”)
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为___________。
(3)95℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是___________。
【答案】 ①. A ②. 10∶1 ③. pH1+pH2=14
【解析】
【分析】
【详解】(1)当温度升高时,促进水的电离,水的离子积增大,水中H+浓度、OH-浓度都增大,水的pH减小,但溶液仍然呈中性。因此结合图象中A、B曲线变化情况及H+浓度、OH-浓度可以判断,25 ℃时水的电离平衡曲线应为A,理由为水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离程度增大。
(2)25 ℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性,即酸碱恰好中和,n(OH-)=n(H+),则V(NaOH)·10-5 mol·L-1=V(H2SO4)·10-4 mol·L-1,得V(NaOH)∶V(H2SO4)=10∶1。
(3)要注意95 ℃时,水的离子积为10-12,即等体积强酸强碱反应至中性时pH(酸)+pH(碱)=12,根据95 ℃时,混合后溶液呈中性,pH2=b的某强碱溶液中c(OH-)=10b-12 mol/L,则有100×10-a=1×10b-12,即b-a+2=10b-12,所以有以下关系:a+b=14或pH1+pH2=14。
18. 铁系金属常用作CO加氢反应的催化剂。已知某种催化剂可用来催化反应 。在T℃,压强为p0时将1 mol CO和加入容积为1 L的密闭容器中。实验测得CO的体积分数如下表:
t/min
0
10
20
30
35
0.25
0.20
0.17
0.15
0.15
(1)前10 min内,CO的平均反应速率________(保留两位有效数字)。
(2)达到平衡时,体系的总压强p与初始压强之比为________。
(3)如图是该反应CO的平衡转化率与温度、压强的关系。
图中温度、、由高到低的顺序是________,理由是_____________________。
(4)45 min时,保持容器的温度和体积不变,再加入1 mol CO和3 mol ,再次达到平衡时,CO的平衡转化率________(填“>”、“<”或“=”)30 min时CO的平衡转化率。
【答案】(1)
(2)5:7 (3) ①. T3>T2>T1 ②. 该反应ΔH<0,是放热反应,在压强相同时,温度越高,CO的平衡转化率越低
(4)>
【解析】
【小问1详解】
设10 min时CO转化了a mol,列三段式总物质的量, 同温同容下气体体积分数等于物质的量分数,由表可知10 min时CO的体积分数为0.2,因此,解得mol, 容器体积为1 L,因此。
【小问2详解】
30 min时反应已达平衡,设平衡时CO转化了b mol,平衡时总物质的量,由x(CO)=0.15得:,解得 mol,平衡时总物质的量;同温同容下,气体压强之比等于物质的量之比,初始总物质的量为1+3=4 mol,因此。
【小问3详解】
该反应正反应为放热反应,压强不变时,升高温度平衡逆向移动,CO的平衡转化率降低;从图像可知相同压强下,T3对应的CO平衡转化率最低,T1最高,因此温度顺序为T3>T2>T1。
【小问4详解】
恒温恒容下,45 min时再加入1 mol CO和3 mol H2,相当于在原平衡基础上增大体系压强;该反应正反应是气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,CO的平衡转化率升高,因此新平衡下CO的转化率大于原30 min时的平衡转化率。
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