第一章~第三章·第二节(国庆作业)2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-09-20
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摘要:
**基本信息**
聚焦化学反应原理核心知识,通过基础概念辨析、图像分析及综合计算的梯度设计,强化化学观念与科学思维,适配新授课后知识巩固需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|弱电解质电离、化学平衡移动等单一概念|如第3题考查温度对醋酸电离的影响,直接关联核心知识点|
|进阶层|图像分析、实验现象推理等综合应用|如第1题pH稀释曲线分析,融合电离程度与水的电离判断|
|提升层|平衡常数计算、实验探究等复杂问题|如23题合成氨平衡计算及25题滴定实验误差分析,培养科学探究能力|
内容正文:
《选择性必修1 化学反应原理》
第一章~第三章·第二节(国庆作业)
一、单选题
1.25℃时,相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.HB的酸性强于HA
B.a点溶液的导电性大于b点溶液
C.a点的c平(HA)大于b点的c平(HB)
D.水的电离程度:a点溶液大于b点溶液
2.工业上通过反应 制“灰氢”。在某密闭容器中发生该反应(C足量),测得在温度分别为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化的曲线如图所示:
关于图中甲、乙、丙三处平衡,下列说法正确的是( )
A.正反应速率:甲>丙
B.化学平衡常数:乙=丙
C.的平衡转化率:丙>甲
D.混合气体的平均相对分子质量:乙>甲
3.25℃下,关于0.1mol/L醋酸溶液(Ka=1.75×10−5),下列说法正确的是( )
A.升高温度,醋酸的电离程度增大,c(H+)增大
B.向该溶液中通入HCl气体,平衡逆向移动,c(H+)减小
C.加水稀释后,溶液中降低
D.该温度下,该溶液中醋酸的电离程度大于0.01 mol/L醋酸溶液中醋酸的电离程度
4.为证明醋酸是弱电解质,下列方法错误的是( )
A.测定醋酸溶液的pH
B.测定溶液的酸碱性
C.比较浓度均为盐酸和醋酸溶液的导电能力
D.的醋酸溶液与同体积的氢氧化钠溶液恰好反应
5.在密闭容器中进行反应: 。下列关于该反应的叙述错误的是( )
A.升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡逆向移动
B.增大压强,反应速率加快,平衡逆向移动
C.增加反应物C的物质的量,的平衡转化率增大
D.保持容器体积不变,充入,平衡正向移动
6.水是最常见的溶剂。下列说法正确的是( )
A.水的电离方程式为H2O=H++
B.升高温度,水的离子积常数增大
C.常温下,由水电离出c(H+)=1×10-12mol/L的溶液呈碱性
D.水是非极性分子
7.某反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该反应是放热反应
B.反应过程a无催化剂参加
C.反应过程b中决速步活化能为
D.催化剂可以改变反应历程从而提高平衡产率
8.某化学反应分两步进行;①;②。其能量变化如图所示,下列说法错误的是( )
A.反应是放热反应
B.反应①是吸热反应
C.X、Y、M三种物质中Y最稳定
D.M是该反应的催化剂,可降低该反应的焓变
9.盐酸与溶液进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。已知上述反应温度变化为t℃,水的比热容为c J/(g•K),中和热为∆Hn,下列说法正确的是( )
A.可以用金属搅拌棒代替玻璃搅拌棒
B.碎泡沫塑料起到保温隔热的作用
C.计算得该反应的中和热∆Hn=+100ct J/mol
D.用氨水代替NaOH溶液测得中和热,则∆Hn=
10.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应化学反应的是( )
A.温度计的水银柱不断上升
B.反应开始后,针筒活塞向右移动
C.反应开始后,甲处液面低于乙处液面
D.反应物总能量大于生成物总能量
11.键能可用于估算化学反应热效应。已知部分键能数据及热化学方程式如下:
键
H—H
Cl— Cl
H— Cl
H— Br
键能
436
247.2
x
366
① ΔH1=-180.4 kJ/mol
② ΔH2
下列叙述错误的是( )
A.反应①的正反应活化能小于逆反应活化能
B.x=431.8
C.反应①在点燃和光照条件下的ΔH相同
D.HBr(g)比HCl(g)稳定
12.已知 。该反应的正、逆反应速率方程分别为、,其中速率常数、只与温度有关。下列说法正确的是( )
A.升高温度,增大,减小
B.该反应的平衡常数
C.降低温度,则减小的倍数更大
D.平衡后,扩大容器体积,
13.某温度下,恒容的密闭容器中进行可逆反应: ,下列叙述正确的是( )
A.该反应平衡常数的表达式为K=
B.使用催化剂能提高X的平衡产率
C.升高温度,活化分子百分数增大,反应速率加快
D.增大压强,v正增大,v逆减小
14.恒温恒容的密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时,不能判断反应已经达到化学平衡状态的是( )
A. B.混合气体的密度
C.混合气体的平均相对分子质量 D.混合气体的压强
15.根据下列实验操作和现象,所得结论正确的是( )
实验操作和现象
结论
A
向淀粉与稀硫酸反应后的混合液中加入少量新制Cu(OH)2悬浊液再加热,没有出现砖红色沉淀
证明:淀粉没有水解
B
向某待测溶液中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,然后再继续加入稀盐酸,沉淀不消失
证明:待测溶液中含有
C
向1 mL 0.1 mol/L KI溶液中加入3 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液,充分反应后滴入3滴15%KSCN溶液,溶液变为红色
证明:I-和Fe3+的反应是可逆反应
D
将盛有NO2的密闭烧瓶分别浸入热水和冷水中,热水中红棕色变深,冷水中红棕色变浅
证明:正反应为放热反应
16.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.使酚酞变红的溶液中:、、、
B.澄清透明的溶液中:、、、
C.溶液:、、、
D.由水电离的的溶液中:、、、
17.在密闭容器中发生如下反应:,达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的一半,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.9倍,下列说法中正确的是( )
A.m+n<p B.平衡正向移动
C.C的百分含量增大 D.活化分子百分数增大
18.已知:常温下,。在水中的电离方程式为 。下列有关溶液的叙述正确的是( )
A.加水稀释,不断减小
B.通入气体,的电离平衡向左移动,升高
C.稍微加热,
D.用氢氟酸替代盐酸测得中和反应的偏大
19.常温下,高氯酸溶液、甲酸(HCOOH)溶液的浓度与pH的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线甲代表高氯酸溶液浓度与pH的关系
B.曲线乙上,溶液的pH为8
C.适当升高温度,曲线甲、乙上同浓度溶液中酸根离子的浓度比减小
D.曲线甲上,pH=2的溶液加水稀释10倍,其pH<3
20.TiO2在电子、光学和催化剂领域有广泛应用,工业上用TiCl4制备TiO2的反应原理如下: ΔH=-178 kJ/mol,下列说法正确的是( )
A.反应能自发进行主要是由熵增驱动
B.上述反应的平衡常数K=
C.反应中每转移2NA个电子,消耗11.2 L O2
D.升高温度,活化能降低,化学反应速率加快
21.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,其反应原理为 ,合理选择生产条件,可提高反应速率、转化率和产率。下列说法错误的是( )
A.采用循环操作,可提高原料利用率
B.反应物转化率在500℃左右最大,所以通常采用400~500℃生产
C.缩小容积增大压强,合成氨反应速率加快,且平衡混合物中氨的百分含量升高
D.原料气需要先净化,主要是为了防止催化剂中毒
二、填空题
22.按要求回答下列问题:
(1)已知:某温度下,纯水中的c(H+) = 2.0×10−7mol/L。
①则该温度下水的离子积常数Kw=_______。
②在该温度下,0.04 mol/L NaOH溶液的pH =_______,将此NaOH溶液a L与b L pH=2的盐酸混合后恰好呈中性,则a:b=_______。
(2)部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
Ka=1.6×10-5
Ka=4.9×10-10
Ka1=4.5×10-7;Ka2=4.7×10-11
① pH相同、等体积的CH3COOH溶液和盐酸,分别加入足量的Zn反应生成H2较多的是_____。
②下列四种离子结合H+能力最强的是_______。
A. B. C. D.
③该温度下1.0 mol/L的CH3COOH溶液中的c(H+)=_______mol/L。
23.氨是重要的化工原料。工业合成氨的原理为 。回答下列问题:
(1)实验室常在浓氨水中加碱石灰制备少量,用平衡移动原理分析其原因:______________________。
(2)已知:①
② (a、b都大于0)
则________(用含a、b的代数式表示)。
(3)在恒温恒容密闭容器中以体积比充入和,发生反应 。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是________(填标号)。
A.气体密度不随时间变化 B.气体平均摩尔质量不随时间变化
C.气体总压强不随时间变化 D.体积分数不随时间变化
(4)在恒容条件下发生反应 ,该反应在________(填“低温”或“高温”)条件下能自发进行;达到平衡后,升高温度,平衡常数________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在2 L恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol 合成氨,测得的转化率与温度、反应时间的关系如图1所示。
则温度:________(填“>”或“<”)。温度下,合成氨反应的平衡常数K为________(保留3位有效数字)。
(6)一定温度下,在体积可变的密闭容器中充入和合成,相同时间内,测得体积分数与压强的关系如图2所示。
cd段体积分数急剧降低的原因可能是________(填标号)。
A.平衡向左移动 B.反应速率降低 C.氨气开始液化
24.采用热分解法去除沼气中的过程中涉及的主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ: ___________。
(2)下列叙述能说明反应Ⅲ达到平衡状态的是___________(填序号)。
A.恒容条件下,气体密度不再变化
B.恒压条件下,体系容积不再变化
C.
(3)已知反应Ⅰ的,该反应能自发进行的温度条件是___________。
A.高温 B.低温 C.无法判断
(4)为了研究反应I中的平衡转化率,向压强恒定为101 kPa的密闭容器中通入和的混合气体,在不同温度下,调节进料气中的物质的量分数,测得的平衡转化率如图。
①、和由大到小的顺序为___________;
②的物质的量分数越大,的平衡转化率越小的原因是___________。
③时,反应Ⅰ的压强平衡常数___________kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,平衡分压,物质的量分数)。
25.某化学学习小组探究测定草酸晶体中H2C2O4的质量分数。查阅资料得知,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
该化学学习小组进行如下实验:
①称取1.000 g纯草酸晶体,将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀硫酸。
③用浓度为0.1000 mol/L的酸性KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗10.00 mL。
④利用以上数据进行计算。
(1)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的___________(填“A”或“B”)滴定管中。
(2)临近滴定终点时,需改为半滴滴加,其具体操作为_________________________________。
(3)本实验到达滴定终点的标志是_________________________________。
(4)通过上述数据,求得H2C2O4的质量分数为______________________。
(5)根据上述实验计算的数据可信性不强,为了提高实验的准确性,请写出改进方法___________。
(6)以下操作会导致H2C2O4的质量分数偏高的是___________(填字母)。
A.装待测液前,锥形瓶中有少量蒸馏水
B.滴定终点时仰视滴定管刻度
C.晃动锥形瓶时有部分草酸溶液洒出锥形瓶
D.滴定终点时滴定管尖嘴处有液滴悬挂
2
1
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
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答案
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A
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答案
D
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21
答案
B
22.
(1) 12 1∶4
(2) CH3COOH D
23.
(1)CaO与反应放热,NaOH固体溶于水放热,增大,使平衡向左移动(合理即可)
(2)
(3)BC
(4) 低温 减小
(5) > 8.33
(6)C
24.
(1)+233.5
(2)B
(3)A
(4)T1>T2>T3 反应I正向气体分子数增加,恒压条件下,H2S的物质的量分数增大,相当于加压,平衡逆向移动,H2S转化率降低
25.
(1)A
(2)将悬挂在滴定管尖嘴处的液体,轻轻靠一下锥形瓶内壁,随即用少量蒸馏水淋下
(3)滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复无色
(4)90.00%
(5)重复步骤②③增加2~3次平行实验
(6)BD
参考答案
题号
1
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5
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答案
D
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A
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答案
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题号
21
答案
B
1.D
【分析】
pH相同的酸,稀释相同倍数时,酸性强的酸的pH的变化大,酸性较弱的酸的pH的变化小.据此得出酸性:HA>HB
【详解】
A.由分析可知,酸性:HA>HB,A错误;
B.在这两种酸溶液中,c(H+)≈c(A-),c(H+)≈c(B-),而a点的c(H+)小于b点的c(H+),故a点的c(A-)小于b点的c(B-),即a点的离子浓度小于b点的离子浓度,故a点的导电能力小于b点,B错误;
C.在稀释前两种酸的pH相同,而两种酸的酸性:HA>HB,故在稀释前两种酸溶液的浓度c(HA)<c(HB),故将溶液稀释相同倍数时,酸的浓度仍有:c(HA)<c(HB),故a点的c平(HA)小于b点的c平(HB),C错误;
D.b点溶液酸性更强,对水的电离抑制更大,则水的电离程度:a点溶液大于b点溶液,D正确;
2.D
【详解】
A.甲、丙两点温度相同,压强越大,正反应速率越快,故正反应速率:丙>甲,A项错误;
B.对吸热反应而言,温度越高,平衡正向移动,平衡体系中的体积分数越大,平衡常数越大,即,化学平衡常数:丙>乙,B项错误;
C.反应气体分子数增加,同一温度下,压强越大,平衡逆向移动,的平衡转化率越小,故甲>丙,C项错误;
D.反应气体分子数增加,所以正向进行程度越大,混合气体的平均相对分子质量越小,即平衡体系中的体积分数越大,混合气体的平均相对分子质量越小,D项正确;
3.A
【详解】
A.升高温度,促进醋酸电离,醋酸的电离程度增大,c(H+)增大,故A正确;
B.向该溶液中通入HCl气体,c(H+)增大,抑制醋酸电离,平衡逆向移动,故B错误;
C.温度不变,电离平衡常数不变,加水稀释促进醋酸电离,但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致中c(H+)减小,Ka=不变,故增大,故C错误;
D.醋酸的浓度越小,其电离程度越大,所以该温度下,该溶液中醋酸的电离程度小于0.01mol/L醋酸溶液中醋酸的电离程度,故D错误;
4.D
【详解】
A.测定醋酸溶液的pH,若其pH大于1,则证明其为弱酸、弱电解质,故A不符合题意;
B.测定溶液的酸碱性,若其显碱性,说明醋酸根离子水解,则可证明其为弱电解质,故B不符合题意;
C.比较浓度均为0.1盐酸和醋酸溶液的导电能力,若醋酸的导电能力比盐酸弱,则可证明其为弱电解质,故C不符合题意;
D.0.1的醋酸溶液与同体积0.1的氢氧化钠溶液恰好反应,只能证明醋酸为一元酸,不能证明其为弱电解质,故D符合题意;
5.C
【详解】
A.升高温度,活化分子百分数增加,正、逆反应速率均增大;该反应为放热反应,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动,A正确;
B.增大压强,气体反应物、生成物浓度均增大,反应速率加快;该反应正反应为气体分子数增大的反应,增大压强平衡向气体分子数减小的逆反应方向移动,B正确;
C.为固体,固体浓度视为常数,增加的物质的量不改变反应物浓度,平衡不移动,的平衡转化率不变,C错误;
D.保持容器体积不变,充入,反应物浓度增大,平衡正向移动,D正确;
6.B
【详解】
A.水是弱电解质,电离过程为部分电离,电离方程式应为,选项中用等号表示完全电离,A错误;
B.水的电离是吸热过程,升高温度促进电离,和均增大,离子积常数因此增大,B正确;
C.常温下,由水电离出,说明水的电离被抑制,酸、碱溶液均可抑制水的电离,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,C错误;
D.水分子为V形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,D错误;
7.D
【详解】
A.反应物总能量高于生成物总能量,,该反应是放热反应,A正确;
B.催化剂能够降低反应活化能,反应过程a的活化能更高,说明无催化剂参加,B正确;
C.多步反应的决速步是活化能最高的步骤,反应过程b中第一步活化能大于第二步活化能,因此决速步活化能为,C正确;
D.催化剂可以改变反应历程、加快反应速率,但会同等程度改变正逆反应速率,不能使平衡发生移动,无法提高平衡产率,D错误;
8.D
【详解】
A.反应X→Y中,反应物X的相对能量高于产物Y,反应放热,A正确;
B.反应①(X→M)中,M的相对能量高于反应物X,反应吸热,B正确;
C.物质能量越低越稳定,Y的相对能量最低,故Y最稳定,C正确;
D.M是中间产物并非催化剂,且焓变由反应物和生成物的能量差决定,与反应路径无关,不能通过中间产物改变,D错误;
9.B
【详解】
A.金属搅拌棒导热性好,会导致反应放出的热量散失,使测得的热量不准确,不能用金属搅拌棒代替玻璃搅拌棒,A错误;
B.碎泡沫塑料能减少反应体系与外界的热量交换,起到保温隔热的作用,B正确;
C.中和反应是放热反应,ΔH为负值,该反应中生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液质量约为100g,根据Q=cmΔt,反应放出热量Q=100ctJ,中和热ΔH= J/mol=−4000ct J/mol,C错误;
D.一水合氨是弱碱,电离过程吸热,用氨水代替NaOH溶液,反应放出的热量减少,ΔH是负值,则,D错误;
10.B
【详解】
A.温度计水银柱上升表明体系温度升高,说明反应放出热量,可证明ΔH<0,A正确;
B.针筒活塞向右移动可能是反应生成气体(如Zn与稀硫酸反应生成H2)导致气体体积增大,不能说明ΔH<0,B错误;
C.甲处液面低于乙处液面,说明反应放热使装置内气体膨胀、压强增大,U形管中液面出现此现象,可证明ΔH<0,C正确;
D.反应物总能量大于生成物总能量,反应过程释放能量,为放热反应,ΔH<0,D正确;
11.D
【详解】
A.反应①放热,放热反应中,正反应活化能小于逆反应活化能,故A正确;
B.ΔH=反应物总键能-生成物总键能,436+247.2-2x = -180.4,解得x=431.8,故B正确;
C.ΔH仅取决于始态和终态,与条件无关,故C正确;
D.键能越大物质越稳定,H—Cl键的键能为431.8 kJ/mol,H—Br键的键能为366 kJ/mol,所以HCl更稳定,故D错误;
12.B
【详解】
A.升高温度会使体系活化分子百分数增大,正、逆反应速率均增大,A错误;
B.反应达到平衡时正逆反应速率相等,即,结合平衡常数表达式,整理可得,B正确;
C.该反应,为放热反应,降低温度平衡正向移动,增大,说明减小的倍数更大,C错误;
D.平衡后扩大容器体积,压强减小,平衡向气体分子数增多的逆反应方向移动,因此,D错误;
13.C
【详解】
A.平衡常数表达式中纯固体(W)的浓度不写入,正确表达式应为K=,A错误;
B.催化剂同等程度加快正、逆反应速率,不影响平衡产率,B错误;
C.升高温度使分子的能量增加,从而增大活化分子的百分数,正、逆反应速率均加快,C正确;
D.增大压强时,气体浓度均增大,v正和v逆均增大,而非v逆减小,D错误;
14.B
【详解】
A.表示正逆反应速率比符合化学计量关系,且反应进行的方向相反,说明反应达到平状态,A不符合题意;
B.反应物和产物均为气体,总质量不变,恒容下密度始终不变,无法判断是否达到平衡状态,B符合;
C.总质量不变,但气体总物质的量变化,平均相对分子质量是变量,其不变可判断反应达平衡状态,C不符合题意;
D.反应前后气体物质的量变化(14→19),压强是变量,其不变可判断反应达平衡状态,D不符合题意;
15.D
【详解】
A.淀粉水解后溶液呈酸性,稀硫酸会与新制发生中和反应,无法和水解生成的葡萄糖反应生成砖红色沉淀,应先加中和酸至碱性再检验,不能证明淀粉未水解,A错误;
B.若待测液中含有,加入溶液会生成白色沉淀,加稀盐酸也不溶解,不能证明一定含,B错误;
C.反应物中的物质的量大于,无论反应是否可逆,均有剩余,滴加溶液都会变红,无法证明反应为可逆反应,C错误;
D.热水中红棕色变深说明浓度增大,升高温度平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,D正确;
16.B
【详解】
A.使酚酞变红的溶液呈碱性,含大量,会与反应生成氢氧化铝沉淀或,不能大量共存,A错误;
B.澄清透明仅指溶液不浑浊,与颜色无关,该组离子、、、之间互不发生反应,可大量共存,B正确;
C.溶液中存在大量,会与发生络合反应生成络合物,不能大量共存,C错误;
D.由水电离产生的的溶液,水的电离被抑制,溶液为酸性或碱性:酸性条件下会与生成弱电解质醋酸、与反应生成二氧化碳和水;碱性条件下与反应生成的会和生成碳酸钙沉淀,均不能大量共存,D错误;
故选B。
17.A
【详解】
A.温度不变,将气体体积缩小到原来的一半,若平衡不移动,的浓度应为原来的2倍,实际新平衡时的浓度为原来的1.9倍,说明平衡逆向移动;增大压强平衡向气体分子数减小的方向移动,故逆反应为气体分子数减小的反应,即,A正确;
B.由上述分析可知,平衡逆向移动,B错误;
C.平衡逆向移动,的物质的量减小,故的百分含量减小,C错误;
D.活化分子百分数仅由温度、催化剂决定,反应温度不变,活化分子百分数不变,D错误;
18.A
【详解】
A.在水中的电离方程式为,加水稀释,溶液中c(H+)减小,电离平衡常数Ka= 不变,则不断减小,A正确;
B.通入气体,溶液中c(H+)增大,的电离平衡向左移动,达到新的平衡后,c(H+)相比通入HCl气体前仍然增大,则降低,B错误;
C.在水中的电离方程式为 ,为放热反应,稍微加热,平衡逆向移动,电离平衡常数Ka减小,则Ka=,C错误;
D.HF为弱酸,电离过程中放热,总放热更多,用氢氟酸替代盐酸测得中和反应的偏小,D错误;
19.D
【详解】
A.高氯酸为强酸,甲酸为弱酸,观察图像可知,1.0mol/L乙溶液的pH=0,说明乙为强酸,1.0mol/L甲溶液的pH>0,故曲线乙表示高氯酸溶液浓度与pH的关系,曲线甲表示甲酸溶液浓度与pH的关系,A错误;
B.高氯酸溶液是酸溶液,不可能显碱性,常温下pH﹤7,B错误;
C.甲酸电离是吸热反应,高氯酸完全电离,升温,甲酸根离子浓度增大,而高氯酸根离子浓度保持不变,故甲、乙中阴离子浓度比增大,C错误;
D.甲酸溶液中存在大量甲酸分子,在稀释过程中甲酸继续电离,pH=2的溶液加水稀释10倍,氢离子浓度改变小于10倍,故pH<3,D正确;
20.B
【详解】
A.该反应为放热反应,并且反应前后气体分子物质的量均为2 mol,熵变不大,因此反应自发主要由焓减驱动,A错误;
B.平衡常数表示生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,固体和纯液体的浓度(浓度不变)不写入表达式,该表达式正确,B正确;
C.反应中氧元素价态从0价降至-2价,即每转移4 mol电子,消耗1 mol氧气,标况下的体积为22.4 L;则反应中每转移2NA 个电子,消耗标况下氧气的体积为11.2 L,题目未明确条件,无法确定体积,C错误;
D.升高温度,单位体积内活化分子百分数增加,反应速率加快;温度升高活化能不变,D错误;
21.B
【详解】
A.采用循环操作可以使未反应的氮气和氢气重新利用,从而提高原料利用率,A正确;
B.合成氨反应为放热反应,降低温度可提高转化率,500℃时转化率并非最大(实际生产中选400~500℃是权衡反应速率与转化率的结果),B错误;
C.增大压强(气体浓度增大)可加快反应速率,且平衡正向移动,故平衡混合物中氨的百分含量升高,C正确;
D.原料气净化可去除杂质(如硫化物),防止催化剂中毒失效,D正确;
22.
(1) 12 1∶4
(2)CH3COOH D
【详解】
(1)①某温度下,纯水中的,则纯水中的 ,该温度时的水的离子积 ×=;
②在该温度下,0.04 mol/L NaOH溶液中氢氧根离子的浓度为0.04 mol/L,则此时氢离子浓度为:,则pH =12;将此NaOH溶液a L与b L pH=2的盐酸混合后恰好呈中性,则酸中氢离子的物质的量等于碱中氢氧根离子的物质的量,即a L×0.04 mol/L=b L×0.01 mol/L,解得a ∶b =1∶4;
(2)①由于醋酸为弱酸,则pH相同的CH3COOH溶液和盐酸,醋酸的浓度大,两者体积相等,则醋酸的物质的量大,分别加入足量的Zn反应生成H2较多的是CH3COOH;
②根据越弱越水解的规律,碳酸的二级电离常数最小,则碳酸根离子结合氢离子的能力最大,故选D;
③醋酸中氢离子和醋酸根离子的浓度近似相等,设该溶液中氢离子浓度为x,则,解得x=4×10-3。
23.
(1)CaO与反应放热,NaOH固体溶于水放热,增大,使平衡向左移动(合理即可)
(2)
(3)BC
(4) 低温 减小
(5) > 8.33
(6)C
【详解】
(1)浓氨水中存在平衡:,加入碱石灰(主要成分为)与水反应生成,平衡逆向移动;且与水的反应是放热反应,升温平衡逆向移动,生成增多;
(2)根据盖斯定律,得目标反应,;
(3)A.恒容条件下,气体总质量不变,故密度始终不变,A不符合题意;
B.气体总质量不变,气体总物质的量变化,故气体平均摩尔质量为变量,B符合题意;
C.反应前后气体总物质的量变化,气体压强为变量,C符合题意;
D.若投入、,则的体积分数为,D不符合题意;
故选BC;
(4)该反应正反应是气体分子数目减少的放热反应,根据复合判据,故在较低温度下,正反应能自发进行;温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小;
(5)温度升高,反应速率增大,由图可知:温度下反应速率更大,;根据图像可知,平衡时转化率为60%,用三段式计算:;;
(6)A.该反应正反应是气体分子数目减少的反应,增大压强,平衡向右移动,A不符合题意;
B.增大压强,活化分子数目增多,反应速率增大,B不符合题意;
C.因为氨的沸点较高,加压可能导致氨液化,氨气体积分数减小,C符合题意;
故选C。
24.
(1)+233.5
(2)B
(3)A
(4)T1>T2>T3 反应I正向气体分子数增加,恒压条件下,H2S的物质的量分数增大,相当于加压,平衡逆向移动,H2S转化率降低
【详解】
(1)反应Ⅲ =反应Ⅰ +反应Ⅱ,根据盖斯定律计算出反应Ⅲ的焓变为:。
(2)反应Ⅲ:,所有物质均为气体,反应前后气体分子数不等(3 mol → 5 mol)。
A.恒容条件下,气体总质量不变、容器体积不变,因此气体密度始终不变,不能说明反应达到平衡,A错误;
B.恒压条件下,反应前后气体分子数变化,体系容积与气体总物质的量成正比。当容积不再变化时,说明气体总物质的量不变,反应达到平衡,B正确;
C.平衡时正逆反应速率相等,正确的速率关系应为,选项中速率比例关系不能说明反应达到平衡,C错误;
(3)反应自发进行的判据是ΔG=ΔH−TΔS<0。反应I的ΔH1>0(吸热)、ΔS>0(气体分子数增加),因此高温下TΔS足够大,能使ΔG<0,反应自发进行(临界温度计算:);选A。
(4)①反应 I 是吸热反应(ΔH>0),温度升高,平衡正向移动,H2S的平衡转化率增大;相同H2S物质的量分数下,转化率:T1>T2>T3,因此温度:T1>T2>T3;
②反应 I 正向气体分子数增加(2 mol → 3 mol)。恒压条件下,增大H2S的物质的量分数,相当于增大体系压强,平衡向气体分子数减少的逆向移动,因此H2S的平衡转化率降低;
③已知T3时,H2S初始物质的量分数为0.1,平衡转化率为0.2,总压。设初始H2S的物质的量为a mol,则N2的物质的量为9a mol,则,总的物质的量为:,各物质的平衡分压:,,,。
25.
(1)A
(2)将悬挂在滴定管尖嘴处的液体,轻轻靠一下锥形瓶内壁,随即用少量蒸馏水淋下
(3)滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复无色
(4)90.00%
(5)重复步骤②③增加2~3次平行实验
(6)BD
【分析】
酸性KMnO4标准溶液具有强氧化性,应装在酸式滴定管中,用浓度为0.1000 的酸性KMnO4标准溶液进行滴定25.00 mL草酸待测液,应重复2-3次步骤②③,求出消耗标准液的平均值,以减少误差,以所得标准液平均值计算出25.00 mL草酸待测液中草酸的含量,进一步得到100.00 mL待测溶液中草酸的含量,最终计算出草酸晶体中H2C2O4的质量分数。
【详解】
(1)A为酸式滴定管,滴定时,将酸性KMnO4标准液装在A滴定管中;
(2)临近滴定终点时,需改为半滴滴加,其具体操作为将悬挂在滴定管尖嘴处的液体,轻轻靠一下锥形瓶内壁,随即用少量蒸馏水淋下;
(3)酸性KMnO4溶液呈紫红色,本实验到达滴定终点的标志是滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复无色;
(4)根据关系式2~5H2C2O4,草酸晶体中H2C2O4的质量分数为=90.00%;
(5)为了提高实验的准确性,重复步骤②③增加2~3次平行实验;
(6)A.装待测液前,锥形瓶中有少量蒸馏水,对锥形瓶内草酸物质的量无影响,消耗标准液体积不变,对H2C2O4的质量分数无影响,A错误;
B.滴定终点时仰视滴定管刻度,读取标准液体积偏大,计算H2C2O4的质量分数偏高,B正确;
C.晃动锥形瓶时有部分草酸溶液洒出锥形瓶,草酸物质的量减小,消耗标准液体积减小,计算H2C2O4的质量分数偏低,C错误;
D.滴定终点时滴定管尖嘴处有液滴悬挂,读取标准液体积偏大,计算H2C2O4的质量分数偏高,D正确;
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