内容正文:
高二化学期中复习题1(1-3章)解析版
相对原子质量:
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 下列有关沉淀溶解平衡的应用说法错误的是
A.误食可溶性钡盐可尽快用5%的Na2CO3溶液洗胃
B.用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀,可以减少BaSO4溶解损失
C.用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙
D.含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应
2. 属于共价化合物,其溶于水后溶液呈酸性的是
A. NH4NO3 B. KCl C. CF3COONa D. SO3
3. 下列电离方程式的书写正确的是
A. NaHCO3⇌Na++HCO3— B. HCO3—+H2O⇌H2CO3+OH—
C. HCN⇌H+C+N D. NH4++H2O⇌NH3·H2O+H+
4. 下列有关铁与稀硫酸反应制取氢气的相关说法中,不正确的是( )
A. 加热温度升高,活化分子的百分数增大,反应速率加快
B. 不用稀硫酸,改用98%浓硫酸,单位体积内活化分子数目增多,反应速率加快
C. 滴加少量CuSO4溶液,生成铜,构成Zn-Cu-稀H2SO4原电池,反应速率加快
D. 不用铁片,改用铁粉,反应的接触面积增大,反应速率加快
5. 下列说法不正确的是( )
A.25℃、101 kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热相等
B.500℃、30MPa下,将0.5 molN2和1.5 mol H2置于密闭的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=-38.6kJ·mol−1
C.C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH=+1.5kJ·mol−1;结论:石墨比金刚石稳定
D.N2H4(l)+O2(g) ⇌N2(g)+2H2O(L) ΔH=-622kJ·mol−1;结论:N2H4(l)的燃烧热为-622kJ·mol−1
6. 向0.1mol·L-110mLHCOOH溶液中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列变化中不正确的是
A. HCOOH的电离程度增大 B. c(HCOOH)增大
C. H+的数目增多 D. 增大
7. 下列实验中,能达到实验目的的是
A.测NaClO溶液的pH
B.取用15.00mL0.10 mol·L-1NaOH溶液
C.测定化学反应的速率
D.蒸干FeCl3溶液获得FeCl3晶体
8. 强碱KOH的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HCOOH的溶液混合后,溶液中有关离子浓度的大小关系正确的是
A. c(K+)>c(OH—)>c(HCOO—)>c(H+) B. c(K+)>c(HCOO—)>c(H+)>c(OH—)
C. c(K+)>c(HCOO—)>c(OH—)>c(H+) D. c(K+)>c(H+)>c(HCOO—)>c(OH—)
9. 已知25℃水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a mol·L-1的一元酸HA与b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合,不能判断溶液呈中性的是
A. a=b B. 混合溶液中,c(A—)= c(B+)>c(H+)=c(OH—)
C. 混合溶液中,c(H+)= D. 混合溶液的pH=7
10. CO与N2O在铁催化剂表面进行如下两步反应:
第一步:Fe*+N2O=FeO*+N2 (慢)
第二步:FeO*+CO=Fe*+CO2 (快)
其相对能量与反应历程如下图所示,下列说法错误的是
A.在整个反应历程中,均有极性键、非极性键的断裂和生成
B.第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能
C.两步反应均为放热反应
D.Fe*为反应的催化剂
11. 取1.0L浓缩卤水(Cl—、I—浓度均为1.0×10-3 mol·L-1)进行实验:滴加一定量AgNO3溶液,产生黄色沉淀;继续滴加,产生白色沉淀。已知:Ksp(AgI)=8.5×10-17、Ksp(AgCl)= 1.8×10-10。下列分析不正确的是
A.黄色沉淀是AgI,白色沉淀是AgCl
B.产生白色沉淀时,溶液中存在AgI(s) ⇌(s) Ag+(aq)+ I—(aq)
C.若向卤水中滴加2滴(0.1mL) 1.0×10-3 mol·L-1AgNO3溶液,能产生沉淀
D.白色沉淀开始析出时,c(I—)>1.0×10-6 mol·L-1
12. 在恒容密闭容器中发生反应X→2Y,测得在不同起始浓度和温度下反应过程中c(X)随反应时间的变化部分数据如下表所示。该反应的反应速率v=kc,k为速率常数,已知v (T1,150min)= v (T2,50min)。下列说法正确的是
温度
c(X)/(mol·L-1)
0 min
50 min
100 min
150 min
200 min
250 min
T1
50
20
15
10
T2
10
5
A.T1>T2
B.T1温度下,150 min ~250 min内平均反应速率v(X)为0.1 mol·L-1·min-1
C.T1温度下250 min时与T2温度下50 min时反应物的活化分子数相同
D.2v(T1,200min)= 3v(T2,100min)
13. 一定温度下,将体积比为2∶1的C2H4、H2按一定流速进入装有催化剂的恒容容器(入口压强为100 kPa)发生反应:
①2C2H4(g) ⇌ C4H8(g) ΔH1=−104.7 kJ·mol−1
②2C2H4(g)+H2(g) ⇌C4H10(g) ΔH2=−230.7 kJ·mol−1
反应的进程如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.根据图示,反应*C2H5+*C2H4→*C4H9是生成C4H10的决速步骤
B.生成C4H8(g)的活化能大,是C4H8(g)选择性低的主要原因
C.反应②在高温条件下自发
D.若减小入口压强,则反应速率减慢,C2H4转化率降低
14. T℃下,将2molM(g)和1molN(g)充入1L密闭容器中,发生反应2 M(g)+N(g) ⇌P(s)+xQ(g) ΔH<0。已知初始压强为p0,测得容器中Q(g)的浓度随时间变化如图所示,t2min、t3min时改变的条件均仅有一个。下列有关说法错误的是
A. x=3
B. 若t1min后再充入1molQ,P的质量不变
C. 0~t1min内,v(M)= mol·L-1·min-1
D. t3min时改变的条件可能是反应物浓度
姓名 ,班级
二、非选择题(共58分)
15.(每空2分,共16分) 定量分析是化学实验中重要的组成部分:
I、中和热的测定:在实验室中,用50mL0.2 mol·L-1的盐酸与20mL0.2 mol·L-1NaOH溶液反应测定中和热。
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是______ 。
(2)1L1 mol·L-1H2SO4溶液与2L2 mol·L-1NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量。请写出表示该反应中和热的离子方程式
。
Ⅱ、某研究性学习小组用浓度0.20 mol·L-1的盐酸标准液滴定含有一定量杂质的烧碱样品(杂质与酸不反应)溶于水形成的溶液。
(3)准确量取一定体积的待测液(10.00mL)需要使用的仪器是 。
(4)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为 mL。
(5)用盐酸标准液滴定待测烧碱样品的溶液时,眼睛始终注视
__ 。
(6)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是 。
(7)将准确称取的5.0g烧碱样品配制成250mL待测液,并用盐酸标准液滴定。滴定前读数及滴定后读数如下表所示。
滴定次数
待测液体积( mL)
0.20 mol·L-1的盐酸体积 ( mL)
滴定前读数
滴定后读数
体积差值
第一次
10.00
0.70
20.68
19.98
第二次
10.00
4.00
24.00
20.00
第三次
10.00
1.10
21.12
20.02
由实验数据可知,烧碱的纯度为 。
(8)下列不会导致测得的待测液的浓度有偏差的操作是 (填字母)。
A. 部分标准液滴出锥形瓶外
B. 用待测溶液润洗锥形瓶
C. 锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
D. 放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
16. 碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]是一种重要的分解剂,可以将多种有机物分解成单独的离子或分子。以某工厂酸性含铜废液(主要含有Cu2+、Pb2+、Cl—,还含有Fe2+、Fe3+)为原料制备碱式硫酸铜和硫化铅的工艺流程如图所示:
已知:①常温下,有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围及一些常数如下:
金属离子
Fe2+
Cu2+
Fe3+
Pb2+
常温下NH3·H2O的Kb=1.8×10-5
开始沉淀的pH
7.5
5.6
2.7
7.2
常温下Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38, Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20
沉淀完全的pH
9.0
6.7
3.7
8.7
常温下,H2S的Ka1=1.1×10-7,Ka2=1.3×10-13
②“氨浸”过程中Cu(OH)2会与NH3和(NH4)2SO4反应生成可溶于水的Cu(NH3)4SO4。回答下列问题:
(1)写出加入双氧水时发生主要反应的离子方程式: 。
(2)“调pH”的范围为 。常温下,当pH=7时,= 。
(3)“滤渣1”的主要成分为 (填化学式,下同),图中可重复利用的物质是 。
(4)“沉铅”时需加入(NH4)2S,常温下(NH4)2S溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。“氨浸”过程中发生反应的化学方程式为 。
(5)用CuSO4和NaOH溶液在一定条件下反应可制备不同组成的碱式硫酸铜[Cux(OH)ySO4]。若2.270g某种碱式硫酸铜溶于盐酸后再与足量BaCl2溶液反应,得到沉淀1.165g,则x∶y 。
17. 已知弱电解质的电离平衡常数:
HCN
HClO
H2S
H2CO3
H2SO3
NH3·H2O
Ka=6.2×10-10
Ka=4.0×10-8
Ka1=1.1×10-7
Ka2=1.3×10-13
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
Kb=1.8×10-5
根据要求回答下列问题。
(1)能够利用氯化铵溶液的酸性作金属除锈剂,试用离子方程式表示氯化铵溶液呈酸性的原因:_ 。
(2)常温下,pH=10的NaCN溶液中水电离出来的c(OH_)= mol·L-1
(3)NaHSO3的水溶液呈酸性的原因是 。
(4)pH相同的①NaCN,②NaClO,③Na2S三种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为______(填序号)。
(5)用0.1 mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol·L-1HCl溶液和HCN溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示的两条滴定曲线。
④P点和N点溶液混合,所得溶液呈 性(填“酸”“碱”“中”)。
⑤向N点溶液中通入0.1 mol·L-1HCl至溶液pH=7:c(HCN) c(Cl—) (填“>”“<”或“=”)。
(6)pH=9的NaHCO3溶液中c(H2CO3)-c(CO32-)= mol·L-1
18.(每空2分,共14分)甲醇是重要的化工原料,利用合成气(主要成分为CO、CO2 和H2)在催化剂作用下合成甲醇,相关反应的热化学方程式为:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O (g) ΔH1 K1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g) + H2O(g) ΔH2=+40.9 kJ·mol-1 K2
Ⅲ.CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ΔH3=-90.4 kJ·mol-1 K3
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的ΔS 0(填“>”“<”或“=”)。
(2)反应Ⅰ的ΔH1= kJ·mol-1
(3)在一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2与H2,在催化剂的作用下仅发生反应Ⅱ,能判断反应Ⅱ达到平衡状态的是 (填标号)
A.容器中混合气体的压强不再改变
B.容器中CO、CO2的物质的量相等
C.容器中气体的密度不再改变
D.相同时间内,断裂H-O的数目是断裂H-H的2倍
(4)830℃时,反应Ⅱ的化学平衡常数为1.0,在1L恒容密闭容器中按下列情况充入起始物质:
A.1molCO,5molH2O B.2molCO2,3molH2
发生反应,到达平衡时,QA=,QB=,则QA QB(填“>”“<”或“=”)。
(5)1200℃时,反应Ⅱ的化学平衡常数为2.6,恒压密闭容器中,在某时刻反应混合物中CO2( (g)、H2 (g) 、CO (g)、H2O (g) 的物质的量分别为2mol、2mol、4mol、4mol,此时v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。
(6)一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、H2、CH3OH发生反应Ⅲ,其中两种物质(为了区分标为X、Y)的物质的量与时间的关系如图所示,反应进行1min时三种物质的体积分数均相等。
①0~1min时v(CO)=______mol·L-1·min-1。
②到达平衡时总压强为p0kPa,则压强平衡常数为 。
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高二化学期中复习题1(1-3章)解析版
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 下列有关沉淀溶解平衡的应用说法错误的是
A.误食可溶性钡盐可尽快用5%的Na2CO3溶液洗胃
B.用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀,可以减少BaSO4溶解损失
C.用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙
D.含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应
2. 属于共价化合物,其溶于水后溶液呈酸性的是
A. NH4NO3 B. KCl C. CF3COONa D. SO3
3. 下列电离方程式的书写正确的是
A. NaHCO3⇌Na++HCO3— B. HCO3—+H2O⇌H2CO3+OH—
C. HCN⇌H+C+N D. NH4++H2O⇌NH3·H2O+H+
4. 下列有关铁与稀硫酸反应制取氢气的相关说法中,不正确的是( )
A. 加热温度升高,活化分子的百分数增大,反应速率加快
B. 不用稀硫酸,改用98%浓硫酸,单位体积内活化分子数目增多,反应速率加快
C. 滴加少量CuSO4溶液,生成铜,构成Zn-Cu-稀H2SO4原电池,反应速率加快
D. 不用铁片,改用铁粉,反应的接触面积增大,反应速率加快
5. 下列说法不正确的是( )
A.25℃、101 kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热相等
B.500℃、30MPa下,将0.5 molN2和1.5 mol H2置于密闭的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=-38.6kJ·mol−1
C.C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH=+1.5kJ·mol−1;结论:石墨比金刚石稳定
D.N2H4(l)+O2(g) ⇌N2(g)+2H2O(L) ΔH=-622kJ·mol−1;结论:N2H4(l)的燃烧热为-622kJ·mol−1
6. 向0.1mol·L-110mLHCOOH溶液中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列变化中不正确的是
A. HCOOH的电离程度增大 B. c(HCOOH)增大
C. H+的数目增多 D. 增大
7. 下列实验中,能达到实验目的的是
A.测NaClO溶液的pH
B.取用15.00mL0.10 mol·L-1NaOH溶液
C.测定化学反应的速率
D.蒸干FeCl3溶液获得FeCl3晶体
8. 强碱KOH的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HCOOH的溶液混合后,溶液中有关离子浓度的大小关系正确的是
A. c(K+)>c(OH—)>c(HCOO—)>c(H+) B. c(K+)>c(HCOO—)>c(H+)>c(OH—)
C. c(K+)>c(HCOO—)>c(OH—)>c(H+) D. c(K+)>c(H+)>c(HCOO—)>c(OH—)
9. 已知25℃水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a mol·L-1的一元酸HA与b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合,不能判断溶液呈中性的是
A. a=b B. 混合溶液中,c(A—)= c(B+)>c(H+)=c(OH—)
C. 混合溶液中,c(H+)= D. 混合溶液的pH=7
10. CO与N2O在铁催化剂表面进行如下两步反应:
第一步:Fe*+N2O=FeO*+N2 (慢)
第二步:FeO*+CO=Fe*+CO2 (快)
其相对能量与反应历程如下图所示,下列说法错误的是
A.在整个反应历程中,均有极性键、非极性键的断裂和生成
B.第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能
C.两步反应均为放热反应
D.Fe*为反应的催化剂
11. 取1.0L浓缩卤水(Cl—、I—浓度均为1.0×10-3 mol·L-1)进行实验:滴加一定量AgNO3溶液,产生黄色沉淀;继续滴加,产生白色沉淀。已知:Ksp(AgI)=8.5×10-17、Ksp(AgCl)= 1.8×10-10。下列分析不正确的是
A.黄色沉淀是AgI,白色沉淀是AgCl
B.产生白色沉淀时,溶液中存在AgI(s) ⇌(s) Ag+(aq)+ I—(aq)
C.若向卤水中滴加2滴(0.1mL) 1.0×10-3 mol·L-1AgNO3溶液,能产生沉淀
D.白色沉淀开始析出时,c(I—)>1.0×10-6 mol·L-1
12. 在恒容密闭容器中发生反应X→2Y,测得在不同起始浓度和温度下反应过程中c(X)随反应时间的变化部分数据如下表所示。该反应的反应速率v=kc,k为速率常数,已知v (T1,150min)= v (T2,50min)。下列说法正确的是
温度
c(X)/(mol·L-1)
0 min
50 min
100 min
150 min
200 min
250 min
T1
50
20
15
10
T2
10
5
A.T1>T2
B.T1温度下,150 min ~250 min内平均反应速率v(X)为0.1 mol·L-1·min-1
C.T1温度下250 min时与T2温度下50 min时反应物的活化分子数相同
D.2v(T1,200min)= 3v(T2,100min)
13. 一定温度下,将体积比为2∶1的C2H4、H2按一定流速进入装有催化剂的恒容容器(入口压强为100 kPa)发生反应:
①2C2H4(g) ⇌ C4H8(g) ΔH1=−104.7 kJ·mol−1
②2C2H4(g)+H2(g) ⇌C4H10(g) ΔH2=−230.7 kJ·mol−1
反应的进程如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.根据图示,反应*C2H5+*C2H4→*C4H9是生成C4H10的决速步骤
B.生成C4H8(g)的活化能大,是C4H8(g)选择性低的主要原因
C.反应②在高温条件下自发
D.若减小入口压强,则反应速率减慢,C2H4转化率降低
14. T℃下,将2molM(g)和1molN(g)充入1L密闭容器中,发生反应2 M(g)+N(g) ⇌P(s)+xQ(g) ΔH<0。已知初始压强为p0,测得容器中Q(g)的浓度随时间变化如图所示,t2min、t3min时改变的条件均仅有一个。下列有关说法错误的是
A. x=3
B. 若t1min后再充入1molQ,P的质量不变
C. 0~t1min内,v(M)= mol·L-1·min-1
D. t3min时改变的条件可能是反应物浓度
二、非选择题(共58分)
15.(每空2分,共16分) 定量分析是化学实验中重要的组成部分:
I、中和热的测定:在实验室中,用50mL0.2 mol·L-1的盐酸与20mL0.2 mol·L-1NaOH溶液反应测定中和热。
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是______ 。
(2)1L1 mol·L-1H2SO4溶液与2L2 mol·L-1NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量。请写出表示该反应中和热的离子方程式______。
Ⅱ、某研究性学习小组用浓度0.20 mol·L-1的盐酸标准液滴定含有一定量杂质的烧碱样品(杂质与酸不反应)溶于水形成的溶液。
(3)准确量取一定体积的待测液(10.00mL)需要使用的仪器是______。
(4)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为______mL。
(5)用盐酸标准液滴定待测烧碱样品的溶液时,眼睛始终注视______。
(6)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是______。
(7)将准确称取的5.0g烧碱样品配制成250mL待测液,并用盐酸标准液滴定。滴定前读数及滴定后读数如下表所示。
滴定次数
待测液体积( mL)
0.20 mol·L-1的盐酸体积 ( mL)
滴定前读数
滴定后读数
体积差值
第一次
10.00
0.70
20.68
19.98
第二次
10.00
4.00
24.00
20.00
第三次
10.00
1.10
21.12
20.02
由实验数据可知,烧碱的纯度为______。
(8)下列不会导致测得的待测液的浓度有偏差的操作是______(填字母)。
A. 部分标准液滴出锥形瓶外
B. 用待测溶液润洗锥形瓶
C. 锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
D. 放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
16. 碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]是一种重要的分解剂,可以将多种有机物分解成单独的离子或分子。以某工厂酸性含铜废液(主要含有Cu2+、Pb2+、Cl—,还含有Fe2+、Fe3+)为原料制备碱式硫酸铜和硫化铅的工艺流程如图所示:
已知:①常温下,有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围及一些常数如下:
金属离子
Fe2+
Cu2+
Fe3+
Pb2+
常温下NH3·H2O的Kb=1.8×10-5
开始沉淀的pH
7.5
5.6
2.7
7.2
常温下Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38, Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20
沉淀完全的pH
9.0
6.7
3.7
8.7
常温下,H2S的Ka1=1.1×10-7,Ka2=1.3×10-13
②“氨浸”过程中Cu(OH)2会与NH3和(NH4)2SO4反应生成可溶于水的Cu(NH3)4SO4。回答下列问题:
(1)写出加入双氧水时发生主要反应的离子方程式: 。
(2)“调pH”的范围为 。常温下,当pH=7时,= 。
(3)“滤渣1”的主要成分为 (填化学式,下同),图中可重复利用的物质是 。
(4)“沉铅”时需加入(NH4)2S,常温下(NH4)2S溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。“氨浸”过程中发生反应的化学方程式为 。
(5)用CuSO4和NaOH溶液在一定条件下反应可制备不同组成的碱式硫酸铜[Cux(OH)ySO4]。若2.270g某种碱式硫酸铜溶于盐酸后再与足量BaCl2溶液反应,得到沉淀1.165g,则x∶y 。
17. 已知弱电解质的电离平衡常数:
HCN
HClO
H2S
H2CO3
H2SO3
NH3·H2O
Ka=6.2×10-10
Ka=4.0×10-8
Ka1=1.1×10-7
Ka2=1.3×10-13
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
Kb=1.8×10-5
根据要求回答下列问题。
(1)能够利用氯化铵溶液的酸性作金属除锈剂,试用离子方程式表示氯化铵溶液呈酸性的原因:___________。
(2)常温下,pH=10的NaCN溶液中水电离出来的c(OH_)= mol·L-1
(3)NaHSO3的水溶液呈酸性的原因是 。
(4)pH相同的①NaCN,②NaClO,③Na2S三种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为___________(填序号)。
(5)用0.1 mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol·L-1HCl溶液和HCN溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示的两条滴定曲线。
④P点和N点溶液混合,所得溶液呈 性(填“酸”“碱”“中”)。
⑤向N点溶液中通入0.1 mol·L-1HCl至溶液pH=7:c(HCN) c(Cl—) (填“>”“<”或“=”)。
(6)pH=9的NaHCO3溶液中c(H2CO3)-c(CO32-)= mol·L-1
18.(每空2分,共14分)甲醇是重要的化工原料,利用合成气(主要成分为CO、CO2 和H2)在催化剂作用下合成甲醇,相关反应的热化学方程式为:
Ⅰ.CO2(g)+3H2 (g) ⇌CH3OH (g)+H2O (g) ΔH1 K1
Ⅱ.CO2(g)+ H2 (g) ⇌CO (g) + H2O (g) ΔH2=+40.9 kJ·mol-1 K2
Ⅲ.CO(g) +2H2(g) ⇌ CH3OH (g) ΔH3=-90.4 kJ·mol-1 K3
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的ΔS 0(填“>”“<”或“=”)。
(2)反应Ⅰ的ΔH1= kJ·mol-1
(3)在一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2与H2,在催化剂的作用下仅发生反应Ⅱ,能判断反应Ⅱ达到平衡状态的是 (填标号)
A.容器中混合气体的压强不再改变
B.容器中CO、CO2的物质的量相等
C.容器中气体的密度不再改变
D.相同时间内,断裂H-O的数目是断裂H-H的2倍
(4)830℃时,反应Ⅱ的化学平衡常数为1.0,在1L恒容密闭容器中按下列情况充入起始物质:
A.1molCO,5molH2O B.2molCO2,3molH2
发生反应,到达平衡时,QA=,QB=,则QA QB(填“>”“<”或“=”)。
(5)1200℃时,反应Ⅱ的化学平衡常数为2.6,恒压密闭容器中,在某时刻反应混合物中CO2( (g)、H2 (g) 、CO (g)、H2O (g) 的物质的量分别为2mol、2mol、4mol、4mol,此时v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。
(6)一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、H2、CH3OH发生反应Ⅲ,其中两种物质(为了区分标为X、Y)的物质的量与时间的关系如图所示,反应进行1min时三种物质的体积分数均相等。
①0~1min时v(CO)=______mol·L-1·min-1。
②到达平衡时总压强为p0kPa,则压强平衡常数为 。
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高二化学期中复习题1(1-3章)解析版
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 下列有关沉淀溶解平衡的应用说法错误的是
A.误食可溶性钡盐可尽快用5%的Na2CO3溶液洗胃
B.用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀,可以减少BaSO4溶解损失
C.用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙
D.含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应
【答案】A
【详解】A.Na2CO3与可溶性钡盐反应生成的BaCO3可与胃酸(主要成分为HCl)反应重新释放出有毒的Ba2+,无法解毒,应使用硫酸盐生成不溶于酸的BaSO4,A错误;
B.稀硫酸中存在大量SO42-,根据同离子效应,可抑制BaSO4的溶解平衡正向移动,减少沉淀溶解损失,B正确;
C.锅炉水垢中的CaSO4溶度积大于CaCO3,加入碳酸钠溶液可将CaSO4转化为更难溶、疏松且易溶于酸的CaCO3,C正确;
D.含氟牙膏中的F—可与牙齿表面的羟基磷灰石反应生成更难溶的氟磷灰石,属于沉淀转化反应,能预防龋齿,D正确;
故选A。
2. 属于共价化合物,其溶于水后溶液呈酸性的是
A. NH4NO3 B. KCl C. CF3COONa D. SO3
【答案】D
【解析】
A.NH4NO3含有离子键和共价键,属于离子化合物,铵根离子水解,溶液显酸性,故A不符合题意;
B.KCl含有离子键,属于离子化合物,不水解,显中性,故B不符合题意;
C.CF3COONa含有离子键和共价键,属于离子化合物,酸根水解,溶液显碱性,故C不符合题意;
D.SO3只含有共价键,属于共价化合物,溶于水与反应生成H2SO4,溶液显酸性,故D符合题意;
故选D。
3. 下列电离方程式的书写正确的是
A. NaHCO3⇌Na++HCO3— B. HCO3—+H2O⇌H2CO3+OH—
C. HCN⇌H+C+N D. NH4++H2O⇌NH3·H2O+H+
【答案】A
【解析】
A.NaHCO3⇌Na++HCO3—,A正确;
B.HCO3—+H2O⇌H2CO3+OH—是水解方程式,HCO3—+H2O⇌CO32-+H3O+才是电离方程式,B错误;
C.HCN⇌H++CN—是电离,C错误;
D.NH4++H2O⇌NH3·H2O+H+是水解方程式,D错误;
故选A。
4. 下列有关铁与稀硫酸反应制取氢气的相关说法中,不正确的是( )
A. 加热温度升高,活化分子的百分数增大,反应速率加快
B. 不用稀硫酸,改用98%浓硫酸,单位体积内活化分子数目增多,反应速率加快
C. 滴加少量CuSO4溶液,生成铜,构成Zn-Cu-稀H2SO4原电池,反应速率加快
D. 不用铁片,改用铁粉,反应的接触面积增大,反应速率加快
【答案】B
【解析】
【详解】A.加热,温度升高,活化分子的百分数增大,能使反应速率加快,故A不符合题意;
B.浓硫酸具有强氧化性,改用98%的浓硫酸,铁钝化,不产生氢气,故B符合题意;
C.滴加少量的CuSO4溶液,铁与CuSO4反应生成Cu,铜与铁、稀硫酸溶液组成原电池,使反应速率加快,故C不符合题意;
D.改用铁粉,增大了接触面积,使反应速率加快,故D不符合题意;
答案选B。
5. 下列说法不正确的是( )
A.25℃、101 kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热相等
B.500℃、30MPa下,将0.5 molN2和1.5 mol H2置于密闭的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=-38.6kJ·mol−1
C.C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH=+1.5kJ·mol−1;结论:石墨比金刚石稳定
D.N2H4(l)+O2(g) ⇌N2(g)+2H2O(L) ΔH=-622kJ·mol−1;结论:N2H4(l)的燃烧热为-622kJ·mol−1
【答案】B
【解析】
A.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,与物质的量无关,1 mol S和2 mol S的燃烧热相等,A正确;
B.由于反应为可逆反应,则1 molN2和3 molH2完全反应放出的热量多于38.6 kJ,B错误;
C.ΔH=+1.5 kJ·mol-1表明石墨→金刚石吸热,石墨能量更低更稳定,C正确;
D.N2H4燃烧生成N2和液态H2O,ΔH=-622 kJ·mol-1符合燃烧热定义,燃烧热取绝对值为622 kJ·mol-1,结论正确,D正确;
故选B。
6. 向0.1mol·L-110mLHCOOH溶液中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列变化中不正确的是
A. HCOOH的电离程度增大 B. c(HCOOH)增大
C. H+的数目增多 D. 增大
【答案】B
【解析】
【详解】A. 稀释促进弱电解质电离、则HCOOH的电离程度增大,A正确;
B.稀释促进HCOOH电离、则HCOOH数目及c(HCOOH)均减小,B不正确;
C.稀释促进HCOOH电离、H+的数目增多,C正确;
D.稀释促进HCOOH电离、c(HCOOH)、c(HCOO—)、c(H+)减小,则用,变为, c(H+)减小则增大,得,增大。
或者c(HCOOH)、c(HCOOH)、c(H+),但是电离平衡正向移动,n(HCOO—)、n(H+)数目增多,n(HCOOH)减小,增大,D正确;
答案选B。
7. 下列实验中,能达到实验目的的是
A.测NaClO溶液的pH
B.取用15.00mL0.10 mol·L-1NaOH溶液
C.测定化学反应的速率
D.蒸干FeCl3溶液获得FeCl3晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaClO溶液具有强氧化性,会漂白pH试纸,无法用pH试纸准确测定其pH,应使用pH计,A错误;
B.15.00 mL溶液需精确量取,酸式滴定管的精确度为0.01 mL,可用于取用15.00 mL稀盐酸,但酸式滴定管不能取用NaOH溶液,B错误;
C.图中装置可测得氢气的生成速率,C正确;
D.FeCl3溶液中Fe3+水解生成Fe(OH)3和HCl,加热时HCl挥发促进水解,蒸干后得到Fe(OH)3,无法获得FeCl3晶体,D错误;
故答案选C。
8. 强碱KOH的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HCOOH的溶液混合后,溶液中有关离子浓度的大小关系正确的是
A. c(K+)>c(OH—)>c(HCOO—)>c(H+) B. c(K+)>c(HCOO—)>c(H+)>c(OH—)
C. c(K+)>c(HCOO—)>c(OH—)>c(H+) D. c(K+)>c(H+)>c(HCOO—)>c(OH—)
【答案】C
【解析】
【详解】强碱MOH的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HA的溶液混合后,二者恰好完全反应生成强碱弱酸盐MA,由于A-水解导致溶液显碱性,但水解程度通常较小,A-的浓度应高于OH-,故溶液中离子浓度大小顺序为:c(K+)>c(HCOO—)>c(OH—)>c(H+),故答案为:C。
9. 已知25℃水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a mol·L-1的一元酸HA与b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合,不能判断溶液呈中性的是
A. a=b B. 混合溶液中,c(A—)= c(B+)>c(H+)=c(OH—)
C. 混合溶液中,c(H+)= D. 混合溶液的pH=7
【答案】A
【解析】
【详解】A.一元酸和一元碱的相对强度不知,因此无法判定得到的盐溶液的酸碱性,A错误,符合题意;
B.由c(H+)=c(OH—)可以判断溶液呈中性任,B正确;
C.因为c(H+)==1.0×10-7mol·L-1,所以c(H+)=c(OH—),即溶液显中性,C正确;
D.常温下根据 pH=7判断溶液的呈中性,D正确;
故选A。
10. CO与N2O在铁催化剂表面进行如下两步反应:
第一步:Fe*+N2O=FeO*+N2 (慢)
第二步:FeO*+CO=Fe*+CO2 (快)
其相对能量与反应历程如下图所示,下列说法错误的是
A.在整个反应历程中,均有极性键、非极性键的断裂和生成
B.第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能
C.两步反应均为放热反应
D.Fe*为反应的催化剂
【答案】A
【解析】
A.由题干反应历程图可知,在反应过程中,反应物中CO和N2O中的C-O、N-O极性键断裂,CO2中有C-O极性键形成,也有N2中氮氮三键非极性键形成,即整个过程中没有非极性键的断裂,故A错误;
B.根据反应历程图,第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能,故B正确;
C.根据反应历程图,可知两步反应的生成物的总能量均低于对应反应反应物的总能量,则两步反应均为放热反应,故C正确;
D.由题干反应历程图可知,Fe*反应过程中参与反应,但反应前后不变,即Fe*为反应的催化剂,故D正确;故选A。
11. 取1.0L浓缩卤水(Cl—、I—浓度均为1.0×10-3 mol·L-1)进行实验:滴加一定量AgNO3溶液,产生黄色沉淀;继续滴加,产生白色沉淀。已知:Ksp(AgI)=8.5×10-17、Ksp(AgCl)= 1.8×10-10。下列分析不正确的是
A.黄色沉淀是AgI,白色沉淀是AgCl
B.产生白色沉淀时,溶液中存在AgI(s) ⇌(s) Ag+(aq)+ I—(aq)
C.若向卤水中滴加2滴(0.1mL) 1.0×10-3 mol·L-1AgNO3溶液,能产生沉淀
D.白色沉淀开始析出时,c(I—)>1.0×10-6 mol·L-1
【答案】D
【详解】A.AgI的溶度积小于AgCl,相同浓度的Cl—、I—中滴加AgNO3时,AgI所需Ag+浓度更低,优先沉淀,黄色沉淀为AgI,后析出的白色沉淀为AgCl,A正确;
B.产生白色沉淀时,AgI已经达到沉淀溶解平衡,溶液中存在AgI(s) ⇌(s) Ag+(aq)+ I—(aq),B正确;
C.混合后c(Ag+)≈=1.0×10-7 mol·L-1,离子积Qc= c(Ag+)·c(I—)= 1.0×10-3×1.0×10-7=1.0×10-10>Ksp(AgI),能产生AgI沉淀,C正确;
D.白色沉淀AgCl开始析出时,c(Ag+)===1.8×10-7 mol·L-1,此时c(I—)= mol·L-1≈×10-7 mol·L-1<1.0×10-6 mol·L-1,D错误;
故选D。
12. 在恒容密闭容器中发生反应X→2Y,测得在不同起始浓度和温度下反应过程中c(X)随反应时间的变化部分数据如下表所示。该反应的反应速率v=kc,k为速率常数,已知v (T1,150min)= v (T2,50min)。下列说法正确的是
温度
c(X)/(mol·L-1)
0 min
50 min
100 min
150 min
200 min
250 min
T1
50
20
15
10
T2
10
5
A.T1>T2
B.T1温度下,150 min ~250 min内平均反应速率v(X)为0.1 mol·L-1·min-1
C.T1温度下250 min时与T2温度下50 min时反应物的活化分子数相同
D.2v(T1,200min)= 3v(T2,100min)
【答案】D
【解析】A项,由反应速率v=kc可知瞬时速率与c(X)成正比,T1、150 min时c(X)=2.0×10-2 mol·L-1,T2、50 min时c(X)=1.0×10-2 mol·L-1,此时速率既受浓度影响又受温度影响。又v(T1,150min)= v(T2,50min),故T1应小于T2,A项错误;B项,由表可知,150min~250min内平均反应速率v(X)为v (X)==1×10-4 mol·L-1·min-1,B项错误;C项,T1温度下250 min时与T2温度下50 min时c(X)相同,但温度不同,故反应物的活化分子数不同,C项错误;D项,由反应速率v=kc以及v(T1,150min)=v(T2,50min)可得k(T2)=2k(T1),又由表中数据可知c(X,T1,200min)=3c(X,T2,100min),故2v(T1,200min)= 3v(T2,100min),D项正确;故选D。
13. 一定温度下,将体积比为2∶1的C2H4、H2按一定流速进入装有催化剂的恒容容器(入口压强为100 kPa)发生反应:
①2C2H4(g) ⇌ C4H8(g) ΔH1=−104.7 kJ·mol−1
②2C2H4(g)+H2(g) ⇌C4H10(g) ΔH2=−230.7 kJ·mol−1
反应的进程如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.根据图示,反应*C2H5+*C2H4→*C4H9是生成C4H10的决速步骤
B.生成C4H8(g)的活化能大,是C4H8(g)选择性低的主要原因
C.反应②在高温条件下自发
D.若减小入口压强,则反应速率减慢,C2H4转化率降低
【答案】C
【解析】
A.决速步骤是活化能最大的步骤,即反应进程中基元反应始态与过渡态能量差最大的一步,生成C4H10的路径中,*C2H5+*C2H4→*C4H9对应过渡态TSⅡ,其活化能(过渡态与前中间体能量差)大于过渡态TSⅠ与后续步骤,故为决速步骤,A正确;
B.由能量图可知,过渡态TSⅡ之后(即*C4H9中间体之后)的进程生成C4H8(g)的路径活化能(如对应的能量)高于生成C4H10(g)的路径,活化能大导致反应速率慢,故C4H8选择性低,B正确;
C.反应②为2C2H4(g)+H2(g) ⇌C4H10(g),ΔH=-230.7 kJ/mol(放热,ΔH<0),反应前后气体分子数减少(3→1),ΔS<0。根据ΔG=ΔH-TΔS,高温时-TΔS(正值)增大,ΔG可能变为正值,反应不自发,该反应低温自发,C错误;
D.减小压强,气体浓度降低,反应速率减慢;2个反应均为气体分子数减少的反应,减压平衡逆向移动,C2H4转化率降低,D正确;故选C。
14. T℃下,将2molM(g)和1molN(g)充入1L密闭容器中,发生反应2 M(g)+N(g) ⇌P(s)+xQ(g) ΔH<0。已知初始压强为p0,测得容器中Q(g)的浓度随时间变化如图所示,t2min、t3min时改变的条件均仅有一个。下列有关说法错误的是
A. x=3
B. 若t1min后再充入1molQ,P的质量不变
C. 0~t1min内,v(M)= mol·L-1·min-1
D. t3min时改变的条件可能是反应物浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A.t2时Q浓度瞬间加倍后保持不变,说明压强改变平衡不移动,反应前后气体计量数之和相等,反应物气体总计量数为2+1=3,P为固体,故x=3,A正确;
B.t1平衡后充入1molQ,生成物浓度瞬间增大,Qc>K,平衡逆向移动,固体P被消耗,质量减小,B错误;
C.0~t1min内Δc(Q)=0.75 mol·L-1,由A项分析可知,x=3,由反应计量数关系,Δc(M)=2/3×0.75 mol·L-1=0.5 mol·L-1,故v(M)= mol·L-1·min-1,C正确;
D.t3时Q浓度逐渐升高,平衡正向移动,若增大反应物M或N的浓度,平衡正向移动,Q浓度逐渐升高,符合图像变化,D正确;
故选B。
二、非选择题(共58分)
15.(每空2分,共16分) 定量分析是化学实验中重要的组成部分:
I、中和热的测定:在实验室中,用50mL0.2 mol·L-1的盐酸与20mL0.2 mol·L-1NaOH溶液反应测定中和热。
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是______ 。
(2)1L1 mol·L-1H2SO4溶液与2L2 mol·L-1NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量。请写出表示该反应中和热的离子方程式______。
Ⅱ、某研究性学习小组用浓度0.20 mol·L-1的盐酸标准液滴定含有一定量杂质的烧碱样品(杂质与酸不反应)溶于水形成的溶液。
(3)准确量取一定体积的待测液(10.00mL)需要使用的仪器是______。
(4)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为______mL。
(5)用盐酸标准液滴定待测烧碱样品的溶液时,眼睛始终注视______。
(6)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是______。
(7)将准确称取的5.0g烧碱样品配制成250mL待测液,并用盐酸标准液滴定。滴定前读数及滴定后读数如下表所示。
滴定次数
待测液体积( mL)
0.20 mol·L-1的盐酸体积 ( mL)
滴定前读数
滴定后读数
体积差值
第一次
10.00
0.70
20.68
19.98
第二次
10.00
4.00
24.00
20.00
第三次
10.00
1.10
21.12
20.02
由实验数据可知,烧碱的纯度为______。
(8)下列不会导致测得的待测液的浓度有偏差的操作是______(填字母)。
A. 部分标准液滴出锥形瓶外
B. 用待测溶液润洗锥形瓶
C. 锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
D. 放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
【答案】(1)玻璃搅拌器
(2)H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
(3)碱式滴定管(或10.00mL移液管) (4)26.10
(5)锥形瓶内溶液颜色的变化
(6)滴入最后半滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟不恢复红色
(7)80% (8)C
【解析】
【分析】I:测定中和热时还需要用到环形玻璃搅拌器,一定量的强酸和强碱发生中和反应,根据温度的变化可计算中和热。
II:用一定浓度的盐酸标准溶液滴定一定体积、未知浓度的烧碱样品溶液,根据消耗盐酸的体积可计算烧碱溶液的浓度,进而计算烧碱样品的纯度。
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是玻璃搅拌器,故答案为:玻璃搅拌器。
(2)1 L 1 mol/L H2SO4溶液与2 L 1mol/L NaOH溶液完全反应,生成2 mol液态水,放出114.6 kJ的热量,表示中热的离子方程式为:H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,故答案为:H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
(3)待测液为烧碱溶液,属于碱性溶液,准确量取一定体积的待测液需要使用的仪器是碱式滴定管,故答案为:碱式滴定管。
(4)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为(26.10-0.00)mL=26.10mL,故答案为:26.10。
(5)用盐酸标准液滴定待测烧碱样品的溶液时,眼睛始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化,故答案为:锥形瓶内溶液颜色的变化。
(6)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是滴入最后半滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟不恢复红色,故答案为:滴入最后半滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟不恢复红色。
(7)根据表格数据可知,三次实验消耗的盐酸的平均值为20.00mL,根据关系式:HCl~NaOH,则10mLNaOH溶液中含有NaOH的物质的量为:n(NaOH)=n(HCl)=0.20mol•L-1×0.02L=0.004mol,则烧碱的纯度为0.004mol×250mL10mL×40g/mol5.0g×100=80%,故答案为:80%。
(8)答案C
A.部分标准液滴出锥形瓶外,导致消耗的盐酸体积偏大,最终导致测得的NaOH的浓度偏大,故A错误;
B.用待测溶液润洗锥形瓶,导致锥形瓶内的NaOH偏多,消耗的盐酸的体积偏大,最终导致测得的NaOH的浓度偏大,故B错误;
C.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水,对滴定没有影响,故C正确;
D.放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失,导致放出的NaOH的体积偏小,滴定时消耗的盐酸偏少,最终导致测得的NaOH的浓度偏低,故D错误;
故选C。
16. 碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]是一种重要的分解剂,可以将多种有机物分解成单独的离子或分子。以某工厂酸性含铜废液(主要含有Cu2+、Pb2+、Cl—,还含有Fe2+、Fe3+)为原料制备碱式硫酸铜和硫化铅的工艺流程如图所示:
已知:①常温下,有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围及一些常数如下:
金属离子
Fe2+
Cu2+
Fe3+
Pb2+
常温下NH3·H2O的Kb=1.8×10-5
开始沉淀的pH
7.5
5.6
2.7
7.2
常温下Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38, Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20
沉淀完全的pH
9.0
6.7
3.7
8.7
常温下,H2S的Ka1=1.1×10-7,Ka2=1.3×10-13
②“氨浸”过程中Cu(OH)2会与NH3和(NH4)2SO4反应生成可溶于水的Cu(NH3)4SO4。回答下列问题:
(1)写出加入双氧水时发生主要反应的离子方程式: 。
(2)“调pH”的范围为 。常温下,当pH=7时,= 。
(3)“滤渣1”的主要成分为 (填化学式,下同),图中可重复利用的物质是 。
(4)“沉铅”时需加入(NH4)2S,常温下(NH4)2S溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。“氨浸”过程中发生反应的化学方程式为 。
(5)用CuSO4和NaOH溶液在一定条件下反应可制备不同组成的碱式硫酸铜[Cux(OH)ySO4]。若2.270g某种碱式硫酸铜溶于盐酸后再与足量BaCl2溶液反应,得到沉淀1.165g,则x∶y 。
【答案】(1)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
(2) 6.7≤pH<7.2 2×10-11
(3) Cu(OH)2、Fe(OH)3 (少写且正确扣1分,有错不给分) NH3
(4)碱性 Cu(OH)2+2NH3+(NH4)2SO4= Cu(NH3)4SO4+2H2O
(5) 2∶3
【分析】含铜废液(主要含有Cu2+、Pb2+、Cl—,还含有Fe2+、Fe3+)加入双氧水,将Fe2+氧化成Fe3+,加入氨水调pH值,使Cu2+、Fe3+转化为氢氧化铜和氢氧化铁沉淀,滤液中含Pb2+、Cl—,加入(NH4)2S使Pb2+转化为PbS;滤渣氨浸过程中Cu(OH)2会与NH3和(NH4)2SO4反应生成可溶于水的Cu(NH3)4SO4,Cu(OH)2+2NH3+(NH4)2SO4= Cu(NH3)4SO4+2H2O,升温赶走氨气,最终生成Cu2(OH)2SO4,据此分析;
【解析】(1)加入双氧水将Fe2+氧化成Fe3+,发生主要反应的离子方程式:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
(2)根据流程可知加入氨水“调pH”使铜离子和铁离子完全沉淀,铅离子不能沉淀,故pH的范围为6.7≤pH<7.2。pH=7时,==2×10-11;
(3)由(2)可知“滤渣1”的主要成分为Fe(OH)3和Cu(OH)2。由流程图“升温赶氨”可知,废气中主要含有氨气,前用氨水调节溶液pH,故图中可以重复利用的物质是NH3;
(4)由已知中的电离平衡常数可知NH4+的水解平衡常数为Kh=≈5.6×10-10,同理S2-的水解平衡常数Kh=≈7.7×10-2,故S2-的水解平衡常数大于NH4+的水解平衡常数,(NH4)2S溶液呈碱性。“氨浸”过程中发生反应的化学方程式为Cu(OH)2+2NH3+(NH4)2SO4= Cu(NH3)4SO4+2H2O;
(5)1.165g沉淀为硫酸钡,其物质的量为=0.005mol,说明Cux(OH)ySO4的物质的量为0.005mol,其摩尔质量为=454g·mol,物质整体化合价为0,y=2x-2,则64x+17(2x-2)+96=454,解得x=4,则y=6,所以x∶y=4∶6=2∶3。
17. 已知弱电解质的电离平衡常数:
HCN
HClO
H2S
H2CO3
H2SO3
NH3·H2O
Ka=6.2×10-10
Ka=4.0×10-8
Ka1=1.1×10-7
Ka2=1.3×10-13
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
Kb=1.8×10-5
根据要求回答下列问题。
(1)能够利用氯化铵溶液的酸性作金属除锈剂,试用离子方程式表示氯化铵溶液呈酸性的原因:___________。
(2)常温下,pH=10的NaCN溶液中水电离出来的c(OH_)= mol·L-1
(3)NaHSO3的水溶液呈酸性的原因是 。
(4)pH相同的①NaCN,②NaClO,③Na2S三种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为___________(填序号)。
(5)用0.1 mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol·L-1HCl溶液和HCN溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示的两条滴定曲线。
④P点和N点溶液混合,所得溶液呈 性(填“酸”“碱”“中”)。
⑤向N点溶液中通入0.1 mol·L-1HCl至溶液pH=7:c(HCN) c(Cl—) (填“>”“<”或“=”)。
(6)pH=9的NaHCO3溶液中c(H2CO3)-c(CO32-)= mol·L-1
【答案】
(1)NH4++H2O⇌ NH3·H2O+H+
(2)10-4
(3)HSO3—的电离程度大于水解程度。
(4)②①③
(5)④碱⑤=
(4)10-5-10-9
【解析】
(1) 氯化铵溶液中NH4+发生水解生成NH3·H2O和H+,溶液呈酸性,离子方程式为:NH4++H2O⇌ NH3·H2O+H+。
(2)常温下,pH=10的NaCN溶液中水电离出来的。
(3)HSO3—+H2O⇌H2SO3+OH-的水解平衡常数Kh==7.1×10-13< Ka2=6.0×10-8,所以电离程度大于水解程度。
(4)在相同的条件下测得①NaCN,②NaClO,③Na2S三种溶液pH相同,已知Ka(HClO)>Ka(HCN)>Ka(HS-),说明相应的酸的酸性:HClO>HCN>HS-,所以等浓度时盐的水解程度:Na2S>NaCN>NaClO,若盐溶液的pH相同,溶液的浓度:Na2S<NaCN<NaClO,即物质的量浓度:②>①>③。
(5)【分析】HCl是强酸,0.1 mol·L-1 HCl起始pH=1;HCN若为弱酸,不完全电离,起始pH>1。因此:曲线b为HCl滴定曲线,曲线a为HCN滴定曲线。
④P点(HCl滴定,加10mLNaOH)溶质为等物质的量HCl和NaCl,n(HCl)=n(NaCl)=0.001mol,N点(NaOH滴定HCN,加20mLNaOH)溶质为NaCN,n(NaCN)=0.002mol;混合后HCl与NaCN反应,最终溶液中n(HCN)=n(NaCN)=0.001mol,n(NaCl)=0.002mol,即得到等物质的量的HCN和NaCN,由M点(同浓度HCN+NaCN)得知pH>7。
⑤N点溶质为NaCN,通入HCl至pH=7时:电中性原理:c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+c(CN—)+c(Cl—),因c(H+)=c(OH—),得c(Na+)= c(CN—)+c(Cl—),根据定组成原理(X元素守恒):c(Na+)= c(CN—)+c(HCN),联立两式得:c(HCN)= c(Cl—)。
(6)pH=9时,c(H+)=10-9 mol·L-1,c(OH-)==10-5 mol·L-1。存在以下三个平衡:
HCO3—+H2O⇌H2CO3+OH-、HCO3—⇌H++CO32-,H2O⇌H++OH—
则:c(OH-)=c(H2CO3)+c(H+)-c(CO32-),c(H2CO3)-c(CO32-)= c(OH-)- c(H+)=(10-5-10-9 )mol·L-1
18.(每空2分,共14分)甲醇是重要的化工原料,利用合成气(主要成分为CO、CO2 和H2)在催化剂作用下合成甲醇,相关反应的热化学方程式为:
Ⅰ.CO2(g)+3H2 (g) ⇌CH3OH (g)+H2O (g) ΔH1 K1
Ⅱ.CO2(g)+ H2 (g) ⇌CO (g) + H2O (g) ΔH2=+40.9 kJ·mol-1 K2
Ⅲ.CO(g) +2H2(g) ⇌ CH3OH (g) ΔH3=-90.4 kJ·mol-1 K3
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的ΔS 0(填“>”“<”或“=”)。
(2)反应Ⅰ的ΔH1= kJ·mol-1
(3)在一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2与H2,在催化剂的作用下仅发生反应Ⅱ,能判断反应Ⅱ达到平衡状态的是 (填标号)
A.容器中混合气体的压强不再改变
B.容器中CO、CO2的物质的量相等
C.容器中气体的密度不再改变
D.相同时间内,断裂H-O的数目是断裂H-H的2倍
(4)830℃时,反应Ⅱ的化学平衡常数为1.0,在1L恒容密闭容器中按下列情况充入起始物质:
A.1molCO,5molH2O B.2molCO2,3molH2
发生反应,到达平衡时,QA=,QB=,则QA QB(填“>”“<”或“=”)。
(5)1200℃时,反应Ⅱ的化学平衡常数为2.6,恒压密闭容器中,在某时刻反应混合物中CO2( (g)、H2 (g) 、CO (g)、H2O (g) 的物质的量分别为2mol、2mol、4mol、4mol,此时v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。
(6)一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、H2、CH3OH发生反应Ⅲ,其中两种物质(为了区分标为X、Y)的物质的量与时间的关系如图所示,反应进行1min时三种物质的体积分数均相等。
①0~1min时v(CO)=______mol·L-1·min-1。
②到达平衡时总压强为p0kPa,则压强平衡常数为 。
【答案】
(1)<
(2)-49.5
(3)D
(4)=
(5)<
(6)0.1
(7)(或22.4p0-2(kPa)-2)
【解析】
(1)CO2(g)+3H2 (g) ⇌CH3OH (g)+H2O (g)气体的分子数目减少一半,ΔS<0。
(2)由题干信息可知,反应Ⅱ.CO2( (g)+ H2 (g) ⇌CO (g) + H2O (g) ΔH2=+40.9 kJ·mol-1,反应Ⅲ.CO(g) +2H2(g) ⇌ CH3OH (g) ΔH3=-90.4 kJ·mol-1,反应Ⅱ+反应Ⅲ即可得到反应Ⅰ.CO2(g)+3H2 (g) ⇌CH3OH (g)+H2O (g) 根据盖斯定律可知, ΔH1=ΔH2+ΔH3=40.9kJ/mol+(-90.4kJ/mol)=-49.5kJ/mol,故答案为:-49.5;
(3)答案D
A.反应ⅲ前后气体系数相等,因此容器中混合气体的压强始终保持恒定,当压强不变时不能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.容器中CO、CO2的物质的量相等,不能说明反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.气体密度公式为ρ=m/V,气体总质量m不变,因为是恒容密闭容器所以气体总体积V也不变,因此气体的密度始终保持恒定,当密度不变时不能说明反应达到平衡,C不符合题意;
D.相同时间内,断裂H-O的数目是断裂H-H的2倍,即表示v逆(H2O)=v正(H2),能说明反应达到平衡,D符合题意;
故答案选D;
(4)温度不变,平衡常数不变,Qa=1/K=1/1=1,QB=K=1,所以QA=QB。
(5)QC===4>2.6,所以逆向移动,所以v正<v逆。
(6)由反应方程式可知,CO、H2、CH3OH的化学计量数之比为1:2:1,由图可知,反应达到平衡时,X增加了0.3 mol,Y减少了0.6 mol,因此Y为H2,X为CH3OH;
反应进行1min时三种物质的体积分数均相等,设CO的起始量为a。
CO(g) +2H2(g) ⇌ CH3OH (g)
起(mol ) a 1 0.4
1min (mol ) a-0.2 0.6 0.6
变 (mol ) 0.2 0.4 0.2
则a-0.2=0.6,a=0.8
到达平衡时,
CO(g) +2H2(g) ⇌ CH3OH (g)
起 (mol ) 0.8 1 0.4
变 (mol ) 0.3 0.6 0.3
平 (mol ) 0.5 0.4 0.7
平衡总物质的量为0.5mol+0.4mol+0.7mol=1.6mol。
由物质的量之比等于压强之比可知,平衡时分压分别为:
p(CO)=,p(H2)=,p(CH3OH)=。
①所以0~1min时,H2减少了0.4 mol,则CO减少了0.2 mol,所以v(CO)=0.1 mol·L-1·min-1 。
②Kp====22.4p0-2(kPa)-2
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