2016-2017学年湖南师大附中高二(上)期中化学试卷(理科)
一、选择题(本题共16小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,每小题3分,共48分)
1.下列反应的热效应与其它三项不相同的是( )
A.铝粉与氧化铁的反应
B.氯化铵与Ba(OH)2 8H2O反应
C.锌片与稀硫酸反应
D.钠与冷水反应
2.在2A﹢B 2C﹢D反应中,表示该反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.8mol L﹣1 s﹣1
B.v(B)=0.3mol L﹣1 s﹣1
C.v(C)=0.6mol L﹣1 s﹣1
D.v(D)=0.5mol L﹣1 s﹣
3.可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态的标志是( )
A.反应停止了
B.正反应速率与逆反应速率均为零
C.反应物和生成物浓度相等
D.正反应速率与逆反应速率相等
4.下列说法正确的是( )
A.液态HCl、固态NaCl均不导电,所以HCl、NaCl是非电解质
B.NH3、CO2、Cl2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2、Cl2均是电解质
C.蔗糖、酒精在液态或水溶液里均不导电,所以它们是非电解质
D.铜、石墨均导电,所以它们是电解质
5.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣270kJ/mol,下列说法错误的是( )
A.2
mol水蒸气分解成2
mol氢气与1
mol氧气吸收270
kJ热量
B.2
mol氢气与1
mol氧气反应生成2
mol液态水放出热量大于270
kJ
C.在相同条件下,2
mol氢气与1
mol氧气的能量总和大于2
mol水蒸气的能量
D.2个氢气分子与1个氧气分子反应生成2个气态水分子放出270
kJ热量
6.对醋酸的电离平衡不产生影响的微粒是( )
A.
B.HBr
C.
D.HCHHCOO﹣
7.反应3Fe(s)+4H2O(g)═Fe3O4+4H2(g)在一可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.增加Fe的物质的量
B.将容器的体积缩小一半
C.升高温度
D.压强不变,充入Ne使容器的体积增大
8.已知某温度下,几种酸的电离常数如下:Ka(HCN)=6.2×10﹣10mol L﹣1、Ka(HF)=6.8×10﹣4mol L﹣1、Ka(CH3COOH)=1.8×10﹣5mol L﹣1、Ka(HNO2)=6.4×10﹣6mol L﹣1,物质的量浓度都为0.1mol L﹣1的下列溶液中,pH最小的是( )
A.HCN
B.HF
C.CH3COOH
D.HNO2
9.在密闭容器中进行反应:A(g)+3B(g) 2C(g),有关下列图象说法的不正确的是( )
A.依据图a可判断正反应为放热反应
B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C.若正反应的△H<0,图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D.由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的△H>0
10.下列有关反应热的说法中正确的是( )
A.一个化学反应是否能在常温下发生与该反应的△H值的大小没有必然联系
B.中和热△H=﹣57.3
kJ mol﹣1,所以1.00
L
1.00
mol L﹣1
H2SO4与稀的NaOH溶液恰好完全反应放出57.3
kJ的热量
C.用等体积的0.50
mol L﹣1盐酸、0.55
mol L﹣1
NaOH溶液进行中和热测定的实验,会使测得的值偏大
D.在101
kPa时,1
mol
CH4完全燃烧生成CO2和水蒸气放出的热量就是CH4的燃烧热
11.常温下,pH=12的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液按一定比例混合,所得溶液pH=2,则NaOH溶液与HCl溶液的体积比为( )
A.9:2
B.2:9
C.1:9
D.10:1
12.已知c(NH4Cl)<0.1mol L﹣1时,溶液的pH>5.1,现用0.1mol L﹣1盐酸滴定10mL
0.05mol L﹣1氨水,用甲基橙作指示剂,达到终点时所用盐酸的量应是( )
A.10
mL
B.5
mL
C.大于5
mL
D.小于5
mL
13.氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体,已知热化学方程式:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H1,4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s)△H2
,3O2(g)=2O3(g)△H3
则( )
A.△H2﹣△H1=△H3
B.△H1+△H2=△H3
C.△H1﹣△H2=△H3
D.△H2+△H1+△H3=0
14.准确取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.1000mol L﹣1NaOH溶液滴定,下列说法正确的是( )
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.滴定终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
15.反应CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H<0,达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.加入催化剂,平衡常数不变
B.减小容器体积,正、逆反应速率均减小
C.保持容积不变,增大CO2的量,NH3的转化率减小
D.降低温度,平衡向逆反应方向移动
16.在一个固定容积的密闭容器中充入2molNO2,一定温度下建立如下平衡:2NO2N2O4,此时平衡混合气中NO2的体积分数为x%,若再充入1mol
N2O4,在温度不变的情况下,达到新的平衡时,测得NO2的体积分数为y%,则x和y的大小关系正确的是( )
A.x>y
B.x<y
C.x=y
D.不能确定
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.已知25℃时0.1mol/L醋酸溶液达到平衡(HAc H++Ac﹣)时的pH约为3,如果在此溶液中加入等体积的pH为5的盐酸,则电离平衡 移动(填“向左”、“向右”或“不”);若向原醋酸溶液中加入少量醋酸钠晶体,待晶体溶解后溶液的pH值 (填“增大”、“减小”或“不变”).
18.中和热的测定实验(如图).
①量取反应物时,取50mL0.50mol L﹣1的盐酸,还应加入的试剂是 (填序号).
A.50mL0.50mol L﹣1NaOH溶液
B.50mL0.55mol L﹣1NaOH溶液
C.1.0gNaOH固体
②在该实验过程中,该同学需要测定的实验数据有 (填序号).
A.盐酸的浓度
B.盐酸的温度
C.氢氧化钠溶液的浓度
D.氢氧化钠溶液的温度
E.水的比热容
F.反应后混合溶液的终止温度
③若用50mL0.5mol L﹣1醋酸溶液代替上述盐酸测定中和热,所得数据 .(填“偏大”或“偏小”或“不变”)
19.SO2的催化氧化是工业制取硫酸的关键步骤之一,该反应的化学方程式为:2SO2+O2 2SO3,△H<0.
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和SO3浓度相等
b.SO2百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
(2)当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的是 .(填字母)
a.向装置中再充入N2
b.向装置中再充入O2
c.改变反应的催化剂
d.降低温度
(3)将0.050mol
SO2(g)和0.030mol
O2(g)放入容积为1L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L.计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的转化率(不必写出计算过程).
①平衡常数K= ;②平衡时,SO2的转化率α(SO2)= .
(4)SO2尾气常用饱和Na2SO3溶液吸收,减少SO2气体污染并可得到重要的化工原料NaHSO3.已知NaHSO3
溶液同时存在以下两种平衡:①HSO3﹣ SO32﹣+H+,②HSO3﹣+H2O H2SO3+OH﹣;常温下,0.l
mol/L
NaHSO3溶液的pH<7,则该溶液中c(H2SO3) c(SO32﹣)(填“>”、“=”或“<”).
20.反应A(g)+B(s) C(g);△H<0,在其他条件不变时,改变其中一个条件,则生成C的速率(填“加快”、“减慢”或“不变”):
(1)升温 ;
(2)加正催化剂 ;
(3)增大容器容积 ;
(4)加入A ;
(5)加入C .
21.氯化硫酰(SO2Cl2)主要用作氯化剂.它是一种无色液体,熔点﹣54.1℃,沸点69.1℃.氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应制取:
SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l)△H=﹣97.3kJ/mol
(1)试写出常温常压下化学平衡常数K的表达式:K= ;若在此条件下,将化学平衡常数K增大,化学反应速率v正也增大,可采取的措施是 (选填编号).
a.降低温度
b.移走SO2Cl2c.增加反应物浓度
d.以上都不对
(2)为了提高上述反应中Cl2的平衡转化率,下列措施合理的是 (选填编号).
a.缩小容器体积
b.使用催化剂c.增加SO2浓度
d.升高温度
(3)在100℃时,往上述平衡体系中加入37Cl2,一段时间后,则平衡体系中含有37Cl的物质有 (选填编号).
a.只有37Cl2
b.只有SOCl2
c.37Cl2和SOCl2 d.无法判断
(4)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 (选填编号).
a.v(Cl2)=v(SO2)
b.容器中气体压强不随时间而变化
c.c(Cl2):c(SO2)=1:1
d.容器中气体颜色不随时间而变化.
22.用中和滴定法测定某盐酸的物质的量浓度.
(1)标准溶液应盛于 (填“A”或“B”)滴定管中.
(2)若选用酚酞作指示剂,以0.125
0mol L﹣1的标准氢氧化钠溶液滴定,如何判断滴定终点
(3)实验数据记录如表,请分析数据并计算,盐酸的物质的量浓度= mol L﹣1
滴定次数
待测液体体积/mL
标准碱液
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
①
20.0
0.40
20.41
②
20.0
0.10
20.60
③
20.0
4.00
23.99
23.某温度(t℃)时,水的KW=1×10﹣13,则该温度(填“大于”、“小于”或“等于”) 25℃,其理由是 .将此温度下pH=11的NaOH溶液a
L与pH=1的H2SO4的溶液b
L混合,若所得混合液为中性,则a:b= .
一、选择题(本题包括6个小题,每小题4分,共24分.每小题只有一个选项符合题意)
24.已知3.6g碳在6.4g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X
kJ热量.已知单质C(s)的燃烧热为Y
kJ/mol,则1mol
C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的反应热△H为( )
A.﹣Y
kJ/mol
B.﹣(10X﹣Y)kJ/mol
C.﹣(5X﹣0.5Y)
kJ/mol
D.+(10X﹣Y)kJ/mol
25.一份NaOH溶液分成两等份后,分别用pH=2和pH=3的醋酸溶液完全中和,设消耗醋酸溶液的体积依次是Va
L和Vb
L,则Va和Vb之间的关系是( )
A.Va>10Vb
B.Vb=10Va
C.Vb<10Va
D.Vb>10Va
26.已知反应FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl,下列条件改变能导致平衡逆向移动的是( )
①加入KCl固体
②加入KCl溶液
③加入FeCl3固体
④加入KI固体
⑤加压.
A.①④
B.①②
C.③⑤
D.②④
27.一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,稀释过程中溶液的导电性变化如图所示.
则下列说法错误的是( )
A.醋酸的电离程度:a<b<c
B.溶液的pH值:b<a<c
C.蘸取a点溶液滴在湿润的pH试纸上,测得pH值一定偏大
D.若分别取a、b、c三点的溶液各10
mL,各用同浓度的氢氧化钠溶液中和,消耗NaOH溶液的体积a>b>c
28.已知2SO2(g)+O2(g) 2SO3
(g);△H=﹣197kJ mol﹣1.向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲)
2mol
SO2和1mol
O2;(乙)
1mol
SO2和0.5mol
O2;(丙)
2mol
SO3.恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是( )
A.容器内压强P:P甲=P丙<2P乙
B.SO3的质量m:m甲=m丙>2m乙
C.c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙>k乙
D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙>2Q乙
29.常温常压下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.c(Fe3+)=0.1
mol/L溶液中:Na+、NH4+、SCN﹣、SO42﹣
B.能溶解CaCO3的溶液中:Fe3+、Ca2+、Cl﹣、NO3﹣
C.由水电离出的c(H+)=1×10﹣2mol/L的溶液中:Na+、Ba2+、HCO3﹣、Cl﹣
D.强碱性溶液中:K+、Na+、ClO﹣、I﹣
二、非选择题(本题包括3个小题,共26分)
30.二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和有机合成中的催化剂,其主要制备方法是碳酸锰热分解,反应原理为2MnCO3+O2═2MnO2+2CO2.经研究发现该反应过程为①MnCO3═MnO+CO2 ②2MnO+O2═2MnO2.
回答下列问题:
(1)某温度下该平衡体系的压强为P,CO2、O2的物质的量分别为n1和n2,用平衡分压代替平衡浓度,碳酸锰热分解反应的平衡常数K= (分压=总压×物质的量分数);K与反应①、②的平衡常数K1、K2的关系为 .
(2)反应②在低温下能自发进行,则其△H 0(填“>”、“<”或“=”).
31.图中,P为一可自由滑动的活塞,关闭K,分别向容器A、B中各充入1mol
X、1mol
Y,起始时,VA=a
L,VB=0.8a
L(连通管的体积忽略不计),在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器中各自发生下述反应:3X(g)+3Y(g) 2Z(g)+2W(g),达平衡时,VB=0.6a
L.回答下列问题:
(1)达到平衡时B中X的转化率为 .
(2)平衡时A、B中混合气体的平均相对分子质量的关系是:MA MB(填“>”、“=”或“<”).
(3)打开K,一段时间后反应再次达到平衡,则B的体积为 L.
32.工业中采用适当的催化剂利用反应CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)来制取甲醇.
维持体系的压强一定,温度为T时,在体积为2.0L的封闭容器内充入0.6mol
CO和0,.4mol
H2,达到平衡时含有0.15mol
CH3OH(g),则该反应平衡常数K= (保留两位小数),此时向容器中再通入0.7mol
CO气体,则此平衡将 (填“正向”、“不”或“逆向”)移动.
33.向100mLBaCl2、AlCl3、FeCl3
的混合溶液A中逐滴加入Na2SO4和NaOH的混合溶液B,产生沉淀的物质的量n和加入溶液B的体积关系如图所示:
(1)当加入110mLB溶液时,溶液中的沉淀是 (填化学式).
(2)溶液B中Na2SO4和NaOH的物质的量浓度之比是 .当B溶液加到90mL~100mL这一段时间中,所发生的离子反应方程式是
(3)将A、B溶液中各溶质的物质的量浓度(c)填入下表中.
溶质
Na2SO4
NaOH
BaCl2
AlCl3
FeCl3
c/mol L﹣1
2016-2017学年湖南师大附中高二(上)期中化学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共16小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,每小题3分,共48分)
1.下列反应的热效应与其它三项不相同的是( )
A.铝粉与氧化铁的反应
B.氯化铵与Ba(OH)2 8H2O反应
C.锌片与稀硫酸反应
D.钠与冷水反应
【考点】吸热反应和放热反应.
【分析】A.铝粉与氧化铁的反应为放热反应;
B.氯化铵与Ba(OH)2 8H2O反应为吸热反应;
C.锌片与稀硫酸反应为放热反应;
D.钠与冷水反应为放热反应.
【解答】解:A.氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁,Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,是典型的放热反应,利用放出的热冶炼金属铁,常用于野外铁轨的焊接,为放热反应;
B.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合:Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl═2NH3+BaCl2+10H2O是典型的在常温下反应的吸热反应;
C.锌片与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,是放热反应;
D.钠与冷水反应,生成氢氧化钠和氢气,放出大量的热,是放热反应;
根据以上分析与其它三者不同的是B,
故选B.
2.在2A﹢B 2C﹢D反应中,表示该反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.8mol L﹣1 s﹣1
B.v(B)=0.3mol L﹣1 s﹣1
C.v(C)=0.6mol L﹣1 s﹣1
D.v(D)=0.5mol L﹣1 s﹣
【考点】反应速率的定量表示方法.
【分析】利用速率之比等于化学计量数之比转化为用同一物质表示的速率,然后再进行比较.
【解答】解:都转化为A物质表示的速率进行比较,对于2A+B 2C+D,
A、υ(A)=0.8
mol/(L s),
B、υ(B)=0.3mol/(L s),速率之比等于化学计量数之比,故υ(A)=2υ(B)=0.6mol/(L s),
C、υ(C)=0.6mol/(L s),速率之比等于化学计量数之比,故υ(A)=υ(C)=0.6mol/(L s),
D、υ(D)=0.5mol/(L s),故υ(A)=2υ(D)=1mol/(L s),
故速率D>A>B=C,
故选D.
3.可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态的标志是( )
A.反应停止了
B.正反应速率与逆反应速率均为零
C.反应物和生成物浓度相等
D.正反应速率与逆反应速率相等
【考点】化学平衡状态的判断.
【分析】化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量也不变,以此解答.
【解答】解:A.化学反应为动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但反应没有停止,故A错误;
B.达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不等于零,故B错误;
C.达到平衡状态时,反应物和生成物浓度关系不能确定,取决于起始物质的量浓度以及反应转化程度,不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故C错误;
D.正反应速率等于逆反应速率,达到平衡状态,故D正确.
故选D.
4.下列说法正确的是( )
A.液态HCl、固态NaCl均不导电,所以HCl、NaCl是非电解质
B.NH3、CO2、Cl2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2、Cl2均是电解质
C.蔗糖、酒精在液态或水溶液里均不导电,所以它们是非电解质
D.铜、石墨均导电,所以它们是电解质
【考点】电解质与非电解质.
【分析】A、在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质.
B、溶于水能导电的物质不一定是电解质.
C、在水溶液里或熔融状态下都不导电的化合物是非电解质.
D、单质既不是电解质也不是非电解质.
【解答】解:A、液态HCl、固态NaCl均不导电,原因是液态氯化氢和固态氯化钠中不含自由移动的阴阳离子,HCl、NaCl溶于水后能电离出自由移动的阴阳离子而使其水溶液导电,所以氯化氢和氯化钠是电解质,故A错误.
B、NH3、CO2的水溶液均能导电原因是氨气和二氧化碳分别和水反应生成氨水、碳酸,氨水、碳酸能电离出自由移动的阴阳离子而使其水溶液导电,电离出阴阳离子的是氨水和碳酸不是氨气和二氧化碳,所以氨气和二氧化碳是非电解质,Cl2是单质既不是电解质也不是非电解质,故B错误.
C、蔗糖和酒精在水中以分子存在,导致其溶液不导电,所以蔗糖和酒精是非电解质,故C正确.
D、铜、石墨能导电,但铜和石墨是单质,所以既不是电解质也不是非电解质,故D错误.
故选C.
5.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣270kJ/mol,下列说法错误的是( )
A.2
mol水蒸气分解成2
mol氢气与1
mol氧气吸收270
kJ热量
B.2
mol氢气与1
mol氧气反应生成2
mol液态水放出热量大于270
kJ
C.在相同条件下,2
mol氢气与1
mol氧气的能量总和大于2
mol水蒸气的能量
D.2个氢气分子与1个氧气分子反应生成2个气态水分子放出270
kJ热量
【考点】热化学方程式.
【分析】A、依据热化学方程式可知,2mol氢气和1mol氧气恰好完全反应放热270KJ,逆反应吸热270KJ;
B、气态水变化为液体放热;
C、依据反应是放热反应,结合能量守恒分析判断;
D、热化学方程式中化学方程式计量数只表示物质的量不表示微粒个数.
【解答】解:A、依据热化学方程式可知,2mol氢气和1mol氧气恰好完全反应放热270kJ,逆反应吸热270kJ,2mol水蒸气分解成2mol氢气与1mol氧气吸收270kJ热量,故A正确;
B、2mol氢气与1mol氧气反应生成2mol气态水放出热量270kJ,气态水变化为液体放热,2mol氢气与1mol氧气反应生成2mol液态水放出热量大于270kJ,故B正确;
C、反应是放热反应,反应物能量总和大于生成物能量总和,故2mol氢气与1mol氧气的能量总和大于2mol水蒸汽的能量,故C正确;
D、热化学方程式中化学方程式计量数只表示物质的量不表示微粒个数,故D错误.
故选D.
6.对醋酸的电离平衡不产生影响的微粒是( )
A.
B.HBr
C.
D.HCHHCOO﹣
【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡.
【分析】为水的电子式,为钾离子结构示意图,为醋酸根离子的结构式;醋酸为一元弱酸,在溶液中存在电离平衡,加水稀释、加入氢离子、醋酸根离子都能够影响醋酸的电离,而加入钾离子不影响醋酸的电离,据此进行解答.
【解答】解:A.电子式表示的为水,加水稀释,醋酸的电离程度增大,故A不选;
B.加入HBr,溶液中氢离子浓度增大,抑制了醋酸的电离,故B不选;
C.为钾离子,加入钾离子对醋酸的电离平衡无影响,故C选;
D.为醋酸根离子,加入醋酸根离子,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制了醋酸电离,故D不选;
故选C.
7.反应3Fe(s)+4H2O(g)═Fe3O4+4H2(g)在一可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.增加Fe的物质的量
B.将容器的体积缩小一半
C.升高温度
D.压强不变,充入Ne使容器的体积增大
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】对于反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4+4H2(g)来说,增大压强、浓度、升高温度以及增大固体的表面积,都可增大反应速率,以此解答.
【解答】解:A.Fe为固体,增加铁的量,反应速率不变,故A选;
B.将容器的体积缩小一半,气体浓度增大,反应速率增大,故B不选;
C.升高温度,反应速率增大,故C不选;
D.压强不变,充入Ne使容器的体积增大,反应气体的浓度减小,反应速率减小,故D不选.
故选A.
8.已知某温度下,几种酸的电离常数如下:Ka(HCN)=6.2×10﹣10mol L﹣1、Ka(HF)=6.8×10﹣4mol L﹣1、Ka(CH3COOH)=1.8×10﹣5mol L﹣1、Ka(HNO2)=6.4×10﹣6mol L﹣1,物质的量浓度都为0.1mol L﹣1的下列溶液中,pH最小的是( )
A.HCN
B.HF
C.CH3COOH
D.HNO2
【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡.
【分析】电离平衡常数越大,酸性越强,其溶液的pH越小,以此来解答.
【解答】解:Ka(HCN)=6.2×10﹣10mol L﹣1、Ka(HF)=6.8×10﹣4mol L﹣1、Ka(CH3COOH)=1.8×10﹣5mol L﹣1、Ka(HNO2)=6.4×10﹣6mol L﹣1,
则物质的量浓度都为0.1mol L﹣1的溶液,电离平衡常数越大,酸性越强,其溶液的pH越小,
显然HF的电离常数最大,则其pH最小,
故选B.
9.在密闭容器中进行反应:A(g)+3B(g) 2C(g),有关下列图象说法的不正确的是( )
A.依据图a可判断正反应为放热反应
B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C.若正反应的△H<0,图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D.由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的△H>0
【考点】化学平衡建立的过程;化学平衡的影响因素.
【分析】A、依据图象分析,温度升高逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向进行,逆向是吸热反应;
B、催化剂改变反应速率,缩短反应达到平衡的时间,不能改变化学平衡;
C、若正反应的△H<0,是放热反应升温平衡逆向进行,逆反应速率大于正反应速率;
D、图象分析,温度升高平均相对分子质量减小,平均分子质量减小,总质量不变,说明气体物质的量变大,所以平衡逆向进行,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应.
【解答】解:A、依据图象分析,温度升高逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应,可以判断反应热量变化,故A正确;
B、催化剂改变反应速率,缩短反应达到平衡的时间,不能改变化学平衡,图象符合改变条件的变化,故B正确;
C、若正反应的△H<0,是放热反应升温平衡逆向进行,逆反应速率大于正反应速率,图象符合反应速率的变化,故C正确;
D、图象分析,温度升高平均相对分子质量减小,平均分子质量减小,总质量不变,说明气体物质的量变大,所以平衡逆向进行,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应△H<0,故D错误;
故选D.
10.下列有关反应热的说法中正确的是( )
A.一个化学反应是否能在常温下发生与该反应的△H值的大小没有必然联系
B.中和热△H=﹣57.3
kJ mol﹣1,所以1.00
L
1.00
mol L﹣1
H2SO4与稀的NaOH溶液恰好完全反应放出57.3
kJ的热量
C.用等体积的0.50
mol L﹣1盐酸、0.55
mol L﹣1
NaOH溶液进行中和热测定的实验,会使测得的值偏大
D.在101
kPa时,1
mol
CH4完全燃烧生成CO2和水蒸气放出的热量就是CH4的燃烧热
【考点】有关反应热的计算.
【分析】A、化学反应是否能在常温下发生与物质的稳定性有关;
B、中和热是H+和OH﹣反应生成1molH2O放出的热,1.00L
1.00mol L﹣1H2SO4与稀的NaOH溶液恰好完全反应生成2mol水;
C、中和热是H+和OH﹣反应生成1molH2O放出的热;
D、根据燃烧热的概念:1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物,所放出的热量分析.
【解答】解:A、化学反应是否能在常温下发生与物质的稳定性有关,与该反应的△H值的大小没有必然联系,故A正确;
B、中和热是H+和OH﹣反应生成1molH2O放出的热,1.00L
1.00mol L﹣1H2SO4与稀的NaOH溶液恰好完全反应生成2mol水,所以放出的热量为57.3kJ×2,故B错误;
C、用等体积的0.50
mol L﹣1盐酸、0.55
mol L﹣1
NaOH溶液进行中和热测定的实验,测得的值不变,故C错误;
D、根据燃烧热的概念:1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物,所放出的热量为燃烧热,水的状态应该为液态,故D错误;
故选:A.
11.常温下,pH=12的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液按一定比例混合,所得溶液pH=2,则NaOH溶液与HCl溶液的体积比为( )
A.9:2
B.2:9
C.1:9
D.10:1
【考点】酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算.
【分析】依据酸碱反应实质为H++OH﹣=H2O,常温下溶液中c(H+)c(OH﹣)=10﹣14,混合后溶液显酸性,说明氢离子过量,结合定量关系计算混合溶液中过量的氢离子浓度为10﹣2mol/L,得到酸碱溶液的体积比.
【解答】解:pH=12的NaOH溶液中c(OH﹣)=10﹣2mol/L,pH=1的HC1溶液c(H+)=0.1mol/L;设氢氧化钠溶液体积为V(碱),酸溶液体积为V(酸),依据溶液混合后pH=2,氢离子过量,混合溶液中氢离子浓度计算为:c(H+)==0.01,
解得V(碱):V(酸)=9:2,
故选A.
12.已知c(NH4Cl)<0.1mol L﹣1时,溶液的pH>5.1,现用0.1mol L﹣1盐酸滴定10mL
0.05mol L﹣1氨水,用甲基橙作指示剂,达到终点时所用盐酸的量应是( )
A.10
mL
B.5
mL
C.大于5
mL
D.小于5
mL
【考点】酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算.
【分析】按照酸碱恰好中和反应可知,滴定10mL
0.05mol L﹣1氨水需消耗盐酸体积为5mL,而c(NH4Cl)<0.1mol L﹣1时,溶液的pH>5.1,即:此时溶液pH值大于5.1,由于甲基橙的变色范围为3.1﹣4.4,甲基橙不变色,需要继续向其中滴加盐酸方可发生变色,据此进行解答.
【解答】解:现用0.1mol L﹣1盐酸滴定10mL
0.05mol L﹣1氨水,根据酸碱恰好中和反应原理可知,需消耗盐酸体积为5mL,
依据题干信息可知,此时溶液pH值大于5.1,而甲基橙的变色范围为3.1﹣4.4,当氨水与盐酸恰好反应时,混合液不变色,故应继续向其中滴加盐酸才能变色,
所以终点时所用盐酸的量大于5mL,
故选C.
13.氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体,已知热化学方程式:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H1,4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s)△H2
,3O2(g)=2O3(g)△H3
则( )
A.△H2﹣△H1=△H3
B.△H1+△H2=△H3
C.△H1﹣△H2=△H3
D.△H2+△H1+△H3=0
【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算.
【分析】①4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H1,②4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s)△H2
,根据盖斯定律可知,反应①﹣②可得3O2(g)=2O3(g),以此来解答.
【解答】解:①4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H1,
②4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s)△H2
,
根据盖斯定律可知,反应①﹣②可得3O2(g)=2O3(g),
所以△H3
=△H1﹣△H2,
故选C.
14.准确取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.1000mol L﹣1NaOH溶液滴定,下列说法正确的是( )
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.滴定终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
【考点】真题集萃;中和滴定.
【分析】A.滴定管使用必须用NaOH标准液润洗;
B.碱滴定酸,氢离子浓度逐渐减小;
C.用酚酞作指示剂,滴定前锥形瓶中为无色溶液;
D.滴定终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则消耗的标准液偏大.
【解答】解:A.滴定管使用必须用NaOH标准液润洗,否则消耗的标准液偏大,测定酸的浓度偏大,故A错误;
B.碱滴定酸,氢离子浓度逐渐减小,则随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大,故B正确;
C.用酚酞作指示剂,滴定前锥形瓶中为无色溶液,则当锥形瓶中溶液由无色变红色时停止滴定,故C错误;
D.滴定终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则消耗的标准液偏大,则测定酸的浓度偏大,故D错误;
故选B.
15.反应CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H<0,达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.加入催化剂,平衡常数不变
B.减小容器体积,正、逆反应速率均减小
C.保持容积不变,增大CO2的量,NH3的转化率减小
D.降低温度,平衡向逆反应方向移动
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】A.催化剂改变化学反应速率,不改变化学平衡;
B.减小容器体积相当于增大压强,反应速率增大;
C.增加二氧化碳,平衡正向移动;
D.反应是放热反应,降低温度,平衡正向进行.
【解答】解:A.催化剂改变化学反应速率,不改变化学平衡,加入催化剂,平衡常数不变,故A正确;
B.减小容器体积相当于增大压强,反应速率增大,正逆反应速率都增大,故B错误;
C.增加二氧化碳,平衡正向移动,NH3的转化率增大,故C错误;
D.依据化学平衡移动原理分析,反应是放热反应,降低温度,平衡正向进行,故D错误;
故选A.
16.在一个固定容积的密闭容器中充入2molNO2,一定温度下建立如下平衡:2NO2N2O4,此时平衡混合气中NO2的体积分数为x%,若再充入1mol
N2O4,在温度不变的情况下,达到新的平衡时,测得NO2的体积分数为y%,则x和y的大小关系正确的是( )
A.x>y
B.x<y
C.x=y
D.不能确定
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】从压强对化学平衡的影响分析判断.
【解答】解:第一次达平衡后,再加入N2O4,N2O4的反应速率增大,因该容器是一个固定容积的密闭容器,所以加入N2O4后,反应体系的压强增大;增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,所以平衡向正反应方向移动,NO2的转化率增大,NO2的物质的量减小,体积分数也减小,故x>y.
故选A.
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.已知25℃时0.1mol/L醋酸溶液达到平衡(HAc H++Ac﹣)时的pH约为3,如果在此溶液中加入等体积的pH为5的盐酸,则电离平衡 向右 移动(填“向左”、“向右”或“不”);若向原醋酸溶液中加入少量醋酸钠晶体,待晶体溶解后溶液的pH值 增大 (填“增大”、“减小”或“不变”).
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】25℃时,0.1mol.l﹣1醋酸达到平衡时的pH约为3,如果在此溶液中加入等体积的pH=5的盐酸,相当于稀释醋酸,促进醋酸电离;若向原醋酸中加入少量醋酸钠晶体,醋酸钠电离出的醋酸根离子导致溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,由此分析解答.
【解答】解:25℃时,0.1mol.l﹣1醋酸达到平衡时的pH约为3,如果在此溶液中加入等体积的pH=5的盐酸,相当于稀释醋酸,促进醋酸电离,平衡正向移动;
若向原醋酸中加入少量醋酸钠晶体,醋酸钠电离出的醋酸根离子导致溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,平衡逆向元素,则溶液中氢离子浓度降低,溶液的pH增大,故答案为:向右;增大.
18.中和热的测定实验(如图).
①量取反应物时,取50mL0.50mol L﹣1的盐酸,还应加入的试剂是 B (填序号).
A.50mL0.50mol L﹣1NaOH溶液
B.50mL0.55mol L﹣1NaOH溶液
C.1.0gNaOH固体
②在该实验过程中,该同学需要测定的实验数据有 BDF (填序号).
A.盐酸的浓度
B.盐酸的温度
C.氢氧化钠溶液的浓度
D.氢氧化钠溶液的温度
E.水的比热容
F.反应后混合溶液的终止温度
③若用50mL0.5mol L﹣1醋酸溶液代替上述盐酸测定中和热,所得数据 偏小 .(填“偏大”或“偏小”或“不变”)
【考点】中和热的测定.
【分析】①为了保证酸或是碱中的一方完全反应,往往保证一方过量;
②根据中和热测定的原理来分析;
③根据弱电解质电离吸热分析.
【解答】解:①为了保证酸或是碱中的一方完全反应,往往保证一方过量,所以可以选择50mL
0.55mol L﹣1
NaOH溶液,故答案为:B;
②在该实验过程中,该同学需要测定的实验数据有酸、碱的初始温度以及反应后混合溶液的终止温度,故答案为:BDF;
③醋酸为弱酸,电离过程为吸热过程,所以醋酸(CH3COOH)代替HCl溶液反应,反应放出偏小,故答案为:偏小.
19.SO2的催化氧化是工业制取硫酸的关键步骤之一,该反应的化学方程式为:2SO2+O2 2SO3,△H<0.
请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是 bc (填字母).
a.SO2和SO3浓度相等
b.SO2百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
(2)当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的是 bd .(填字母)
a.向装置中再充入N2
b.向装置中再充入O2
c.改变反应的催化剂
d.降低温度
(3)将0.050mol
SO2(g)和0.030mol
O2(g)放入容积为1L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L.计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的转化率(不必写出计算过程).
①平衡常数K= 1.6×103 ;②平衡时,SO2的转化率α(SO2)= 80% .
(4)SO2尾气常用饱和Na2SO3溶液吸收,减少SO2气体污染并可得到重要的化工原料NaHSO3.已知NaHSO3
溶液同时存在以下两种平衡:①HSO3﹣ SO32﹣+H+,②HSO3﹣+H2O H2SO3+OH﹣;常温下,0.l
mol/L
NaHSO3溶液的pH<7,则该溶液中c(H2SO3) < c(SO32﹣)(填“>”、“=”或“<”).
【考点】化学平衡状态的判断;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算.
【分析】(1)反应达到平衡状态的标志是正逆反应速率相同个组分含量保持不变,据此分析选项;
(2)当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,提高SO2平衡转化率,平衡正向进行;
(3)依据化学平衡三段式列式计算;
①平衡常数用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到;
②转化率=×100%;
(4)常温下,0.1mol L﹣1NaHSO3溶液的pH小于7,说明HSO3﹣电离程度大于水解程度.
【解答】解:(1)a.SO2和SO3浓度相等,不能怎么正逆反应速率相同,不能说明反应达到平衡状态,故a错误;
b.SO2百分含量保持不变是平衡标志,故b正确;
c.反应前后气体体积分数变化,容器中气体的压强不变说明反应达到平衡状态,故C正确;
d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等是你反应正向进行,不能说明反应达到平衡状态,故d错误;
故答案为:bc;
(2)当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,提高SO2平衡转化率,平衡正向进行;
a.向装置中再充入N2,恒容恒温容器中总压增大分压不变,平衡不变,故a错误;
b.两种反应物增加一种会提高另一种的转化率,向装置中再充入O2,会提高二氧化硫转化率,故b正确;
c.改变反应的催化剂,改变反应速率不改变化学平衡,故c错误;
d.反应是放热反应,降低温度平衡正向进行,二氧化硫转化率增大,故d正确;
故答案为:bd;
(3)将0.050mol
SO2(g)和0.030mol
O2(g)放入容积为1L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L.
2SO2+O2 2SO3,
起始量(mol)
0.05
0.03
0
变化量(mol)
0.04
0.02
0.04
平衡量(mol)
0.01
0.01
0.04
①平衡常数K==1.6×103,故答案为:1.6×103;
②平衡时,SO2的转化率α(SO2)=×100%=80%,故答案为:80%;
(4)已知NaHSO3中的HSO3﹣既能电离又能水解:HSO3﹣ H++SO32﹣电离显酸性,HSO3﹣+H2O H2SO3
+OH﹣
水解显碱性;常温下,0.1mol L﹣1NaHSO3溶液的pH小于7,
说明电离大于水解,故:c(SO32﹣)>c(H2SO3),故答案为:<.
20.反应A(g)+B(s) C(g);△H<0,在其他条件不变时,改变其中一个条件,则生成C的速率(填“加快”、“减慢”或“不变”):
(1)升温 加快 ;
(2)加正催化剂 加快 ;
(3)增大容器容积 减慢 ;
(4)加入A 加快 ;
(5)加入C 加快 .
【考点】化学反应速率的影响因素.
【分析】影响化学反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂等,从改变外界条件对活化分子的浓度或百分数的影响角度分析化学反应速率的变化,以此解答该题.
【解答】解:(1)升高温度,活化分子的百分数增大,反应速率增大,故答案为:加快;
(2)加入催化剂,反应速率加快,故答案为:加快;
(3)增大容器容积,浓度减小,反应速率减小,故答案为:减慢;
(4)加入A,反应物的浓度增大,所以反应速率加快,故答案为:加快;
(5)加入C,生成物的浓度增大,所以反应速率加快,故答案为:加快.
21.氯化硫酰(SO2Cl2)主要用作氯化剂.它是一种无色液体,熔点﹣54.1℃,沸点69.1℃.氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应制取:
SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l)△H=﹣97.3kJ/mol
(1)试写出常温常压下化学平衡常数K的表达式:K= ;若在此条件下,将化学平衡常数K增大,化学反应速率v正也增大,可采取的措施是 d (选填编号).
a.降低温度
b.移走SO2Cl2c.增加反应物浓度
d.以上都不对
(2)为了提高上述反应中Cl2的平衡转化率,下列措施合理的是 ac (选填编号).
a.缩小容器体积
b.使用催化剂c.增加SO2浓度
d.升高温度
(3)在100℃时,往上述平衡体系中加入37Cl2,一段时间后,则平衡体系中含有37Cl的物质有 c (选填编号).
a.只有37Cl2
b.只有SOCl2
c.37Cl2和SOCl2 d.无法判断
(4)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 bd (选填编号).
a.v(Cl2)=v(SO2)
b.容器中气体压强不随时间而变化
c.c(Cl2):c(SO2)=1:1
d.容器中气体颜色不随时间而变化.
【考点】化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断.
【分析】(1)化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,据此书写;
平衡常数只受温度影响,将化学平衡常数K增大,应使平衡向正反应移动,该反应正反应是放热反应,故应降低温度,化学反应速率降低,据此解答;
(2)提高反应中Cl2的平衡转化率,改变条件使平衡向正反应移动,根据平衡移动原理结合选项分析解答,注意不能只增大氯气的用量;
(3)增大氯气的浓度,平衡向正反应移动,反应为可逆反应,反应物不能完全反应,平衡时37Cl存在37Cl2和SO237Cl2
中;
(4)达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,百分含量不变,以及由此衍生其它一些物理量不变,据此结合选项判断.
【解答】解:(1)常温常压下SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l)的平衡常数K=,
平衡常数只受温度影响,将化学平衡常数K增大,应使平衡向正反应移动,该反应正反应是放热反应,故应降低温度,化学反应速率降低,故不能实现K增大的同时化学反应速率v正增大,故选d,
故答案为:;d;
(2)提高反应中Cl2的平衡转化率,改变条件使平衡向正反应移动,不能只增大氯气的用量,
a.缩小容器体积,压强增大,平衡向正反应移动,Cl2的转化率增大,故a正确;
b.使用催化剂,缩短到达平衡的时间,不影响平衡移动,Cl2的转化率不变,故b错误;
c.增加SO2浓度,平衡向正反应移动,Cl2的转化率增大,故c正确;
d.该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应移动,Cl2的转化率降低,故d错误;
故答案为:ac;
(3)增大氯气的浓度,平衡向正反应移动,反应为可逆反应,氯气不能完全反应,故平衡时37Cl存在37Cl2和SO237Cl2
中,
故答案为:c;
(4)a.υ(Cl2)=υ(SO2),没有指明正、逆速率,无法判断,故a错误;
b.随反应进行,气体的物质的量减小,压强减小,容器中气体压强不随时间而变化,说明达到平衡,故b正确;
c.平衡时氯气与二氧化硫的浓度与起始浓度有关,起始浓度不同,平衡时二者浓度不同,若二者起始浓度相同,用于二者按1:1反应,故任意时刻二者的浓度都相同,故c(Cl2):c(SO2)=1:1不能说明达到平衡,故c错误;
d.容器中气体颜色不随时间两变化,说明氯气的浓度不再变化,说明达到平衡,故d正确;
故答案为:bd.
22.用中和滴定法测定某盐酸的物质的量浓度.
(1)标准溶液应盛于 A (填“A”或“B”)滴定管中.
(2)若选用酚酞作指示剂,以0.125
0mol L﹣1的标准氢氧化钠溶液滴定,如何判断滴定终点 当加入最后一滴标准液时,溶液恰好出现红色且半分钟内红色不褪去
(3)实验数据记录如表,请分析数据并计算,盐酸的物质的量浓度= 0.1250 mol L﹣1
滴定次数
待测液体体积/mL
标准碱液
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
①
20.0
0.40
20.41
②
20.0
0.10
20.60
③
20.0
4.00
23.99
【考点】中和滴定.
【分析】(1)根据题中信息,标准液为碱溶液,应该选用碱式滴定管;
(2)根据待测液中加入酚酞,溶液为无色,反应完全后氢氧化钠过量,溶液变成红色判断达到终点现象;
(3)先判断滴定数据的有效性,然后根据有效的数据计算出盐酸的浓度.
【解答】解:(1)用中和滴定法测定某盐酸的物质的量浓度,说明标准液为碱溶液,应该选用碱式滴定管,A为碱式滴定管,所以选用A,
故答案为:A;
(2)盐酸中加入酚酞,溶液显示无色,盐酸反应完全后,加入氢氧化钠溶液后,溶液显示红色,所以滴定终点为:滴入最后一滴氢氧化钠溶液,锥形瓶中溶液恰好出现红色且半分钟内红色不褪去,
故答案为:当加入最后一滴标准液时,溶液恰好出现红色且半分钟内红色不褪去;
(3)第一次滴定消耗标准液的体积为:20.41mL﹣0.40mL=20.01mL;
第二次滴定消耗标准液体积为:20.60mL﹣0.10mL=20.50mL,
第三次滴定消耗标准液体积为:23.99mL﹣4.00mL=19.99mL,
第二次实验无效,两次消耗的标准液的平均体积为:
mL=20.00mL,
待测液的体积20mL,根据反应关系式:NaOH~HCl,所以c待===0.1250mol L﹣1,
故答案为:0.1250.
23.某温度(t℃)时,水的KW=1×10﹣13,则该温度(填“大于”、“小于”或“等于”) 大于 25℃,其理由是 25℃时KW=10﹣14,升高温度水的电离平衡正向移动,使KW增大 .将此温度下pH=11的NaOH溶液a
L与pH=1的H2SO4的溶液b
L混合,若所得混合液为中性,则a:b= 10:1 .
【考点】酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算.
【分析】水的电离是吸热过程,升高温度促进水电离,导致水的离子积常数增大;该温度下pH=1的硫酸中c(H+)=0.1mol/L、pH=11的NaOH溶液中c(OH﹣)=mol/L=0.01mol/L,要使混合溶液呈中性,说明n(H+)=n(OH﹣).
【解答】解:水的电离是吸热过程,升高温度促进水电离,导致水的离子积常数增大,该温度下KW=1×10﹣13>1×10﹣14,说明该温度大于25℃,该温度下pH=1的硫酸中c(H+)=0.1mol/L、pH=11的NaOH溶液中c(OH﹣)=mol/L=0.01mol/L,要使混合溶液呈中性,说明n(H+)=n(OH﹣),即0.01mol/L×aL=0.1mol/L×bL,a:b=10:1,
故答案为:大于;25℃时KW=10﹣14,升高温度水的电离平衡正向移动,使KW增大;10:1.
一、选择题(本题包括6个小题,每小题4分,共24分.每小题只有一个选项符合题意)
24.已知3.6g碳在6.4g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X
kJ热量.已知单质C(s)的燃烧热为Y
kJ/mol,则1mol
C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的反应热△H为( )
A.﹣Y
kJ/mol
B.﹣(10X﹣Y)kJ/mol
C.﹣(5X﹣0.5Y)
kJ/mol
D.+(10X﹣Y)kJ/mol
【考点】有关反应热的计算.
【分析】碳在氧气中燃烧,氧气不足发生反应2C+O22CO,氧气足量发生反应C+O26CO2.3.6g碳的物质的量为0.3mol,
6.4g的氧气的物质的量为0.2mol,n(C):n(O2)=3:2,介于2:1与1:1之间,所以上述反应都发生.令生成的CO为xmol,
CO2为ymol,根据碳元素与氧元素守恒列方程计算x、y的值,计算生成ymol二氧化碳的热量,放出的总热量减去生成二氧化碳
放出的热量为生成xmolCO放出的热量,据此计算1molC与O2反应生成CO的反应热△H.
【解答】解:碳在氧气中燃烧,氧气不足发生反应2C+O22CO,氧气足量发生反应C+O2CO2.
3.6g碳的物质的量为=0.3mol,6.4g的氧气的物质的量为=0.2mol,n(C):n(O2)=3:2,
介于2:1与1:1之间,所以上述反应都发生.
令生成的CO为xmol,CO2为ymol,
根据碳元素守恒有x+y=0.3,根据氧元素守恒有x+2y=0.2×2,联立方程,解得x=0.2,y=0.1.
单质碳的燃烧热为Y
kJ/mol,所以生成0.1mol二氧化碳放出的热量为0.1mol×Y
kJ/mol=0.1YkJ,
所以生成0.2molCO放出的热量为XkJ﹣0.1YkJ.
由于碳燃烧为放热反应,所以反应热△H的符号为“﹣”,
故1mol
C与O2反应生成CO的反应热△H=﹣=﹣(5X﹣0.5Y)kJ/mol.
故选C.
25.一份NaOH溶液分成两等份后,分别用pH=2和pH=3的醋酸溶液完全中和,设消耗醋酸溶液的体积依次是Va
L和Vb
L,则Va和Vb之间的关系是( )
A.Va>10Vb
B.Vb=10Va
C.Vb<10Va
D.Vb>10Va
【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡.
【分析】醋酸为弱电解质,浓度越大,电离程度越小,pH为2和3的CH3COOH溶液,后者电离程度大,根据含等物质的量NaOH的溶液分别用pH为2和3的CH3COOH溶液中和,二者物质的量相等判断.
【解答】解:含等量NaOH的溶液分别用pH为2和3的CH3COOH溶液中和,则有二者物质的量相等,因为所中和的氢氧化钠的物质的量是一定的,而醋酸是弱酸,醋酸为弱电解质,浓度越大,电离程度越小,pH为2和3的CH3COOH溶液,后者电离程度大,pH为2的CH3COOH的浓度大于pH为3的CH3COOH溶液的浓度的10倍,
设pH为2的醋酸浓度为x,PH=3的醋酸浓度为y,则有Va×x=Vb×y,
则=<,即Vb>10Va,
故选D.
26.已知反应FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl,下列条件改变能导致平衡逆向移动的是( )
①加入KCl固体
②加入KCl溶液
③加入FeCl3固体
④加入KI固体
⑤加压.
A.①④
B.①②
C.③⑤
D.②④
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】根据实际参加反应的离子浓度分析,化学平衡为Fe3++3SCN﹣=Fe(SCN)3,根据外界条件对平衡移动的影响分析解答.
【解答】解:①加入KCl固体,平衡不移动,故不符合;
②加入KCl溶液,相当于加水稀释,平衡向逆反应方向移动,故符合;
③加入FeCl3固体,铁离子的浓度增大,平衡正向移动,故不符合;
④加入KI固体,碘离子与铁离子发生氧化还原反应,铁离子的浓度减小,平衡逆向移动,故符合;
⑤加压,对无气体参与的反应基本无影响,故不符合;
故选:D.
27.一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,稀释过程中溶液的导电性变化如图所示.
则下列说法错误的是( )
A.醋酸的电离程度:a<b<c
B.溶液的pH值:b<a<c
C.蘸取a点溶液滴在湿润的pH试纸上,测得pH值一定偏大
D.若分别取a、b、c三点的溶液各10
mL,各用同浓度的氢氧化钠溶液中和,消耗NaOH溶液的体积a>b>c
【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡.
【分析】醋酸为弱电解,浓度越小,电离程度越大,对于该溶液,电离程度反应了氢离子的浓度,溶液导电能力越大,离子浓度越大,结合溶液的电荷守恒分析.
【解答】解:A.醋酸为弱电解质,加水促进电离,浓度越小,电离程度越大,则乙酸的电离程度:a<b<c,故A正确;
B.电离程度反应了氢离子的浓度,溶液导电能力越大,离子浓度越大,氢离子浓度越大,pH越小,故B正确;
C、由图象可看出,a点稀释导电能力增强,所以开始阶段以溶质的电离为主,则蘸取a点溶液滴在湿润的pH试纸上,测得pH值变小,而不是变大,故C错误;
D、随水的量增加,等体积混合溶液中和碱的能力逐渐降低,所以分别取a、b、c三点的溶液各10
mL,各用同浓度的氢氧化钠溶液中和,消耗NaOH溶液的体积a>b>c,故D正确;
故选:C.
28.已知2SO2(g)+O2(g) 2SO3
(g);△H=﹣197kJ mol﹣1.向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲)
2mol
SO2和1mol
O2;(乙)
1mol
SO2和0.5mol
O2;(丙)
2mol
SO3.恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是( )
A.容器内压强P:P甲=P丙<2P乙
B.SO3的质量m:m甲=m丙>2m乙
C.c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙>k乙
D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙>2Q乙
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】恒温恒容,甲与乙起始n(SO2):n(O2)=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故甲中转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol,与甲为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,据此结合选项解答;
【解答】解:恒温恒容,甲与乙起始n(SO2):n(O2)=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol,与甲为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,
A、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故压强P甲=P丙,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故P乙<P甲<2P乙,故P甲=P丙<2P乙,故A正确;
B、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故压强m甲=m丙,甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入1mol
SO2和0.5mol
O2,增大压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,m甲>2m乙,故m甲=m丙>2m乙,故B正确;
C、对于甲、乙,SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比,c(SO2)与c(O2)之比为定值2:1,丙为分解反应,丙中c(SO2)与c(O2)之比为2:1,故k甲=k丙=k乙=2:1,故C错误;
D、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故Q甲+Q丙=197,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,故Q甲>2Q乙,故D错误;
故选AB.
29.常温常压下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.c(Fe3+)=0.1
mol/L溶液中:Na+、NH4+、SCN﹣、SO42﹣
B.能溶解CaCO3的溶液中:Fe3+、Ca2+、Cl﹣、NO3﹣
C.由水电离出的c(H+)=1×10﹣2mol/L的溶液中:Na+、Ba2+、HCO3﹣、Cl﹣
D.强碱性溶液中:K+、Na+、ClO﹣、I﹣
【考点】离子共存问题.
【分析】A.离子之间结合生成络离子;
B.能溶解CaCO3的溶液,显酸性;
C.由水电离出的c(H+)=1×10﹣2mol/L的溶液,为酸或碱溶液;
D.强碱溶液中离子之间发生氧化还原反应.
【解答】解:A.Fe3+、SCN﹣结合生成络离子,不能共存,故A不选;
B.能溶解CaCO3的溶液,显酸性,该组离子之间不反应,可大量共存,故B选;
C.由水电离出的c(H+)=1×10﹣2mol/L的溶液,为酸或碱溶液,均不能大量存在HCO3﹣,故C不选;
D.强碱溶液中ClO﹣、I﹣发生氧化还原反应,不能共存,故D不选;
故选B.
二、非选择题(本题包括3个小题,共26分)
30.二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和有机合成中的催化剂,其主要制备方法是碳酸锰热分解,反应原理为2MnCO3+O2═2MnO2+2CO2.经研究发现该反应过程为①MnCO3═MnO+CO2 ②2MnO+O2═2MnO2.
回答下列问题:
(1)某温度下该平衡体系的压强为P,CO2、O2的物质的量分别为n1和n2,用平衡分压代替平衡浓度,碳酸锰热分解反应的平衡常数K= (分压=总压×物质的量分数);K与反应①、②的平衡常数K1、K2的关系为 K=K12×K2 .
(2)反应②在低温下能自发进行,则其△H < 0(填“>”、“<”或“=”).
【考点】化学平衡的计算.
【分析】(1)生成物浓度的幂之积比上反应浓度的幂之积,固体不代入表达式;2MnCO3+O2═2MnO2+2CO2为方程①②之和,所以K=K1×K2;
(2)反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0,反应自发进行,△H﹣T△S>0,反应非自发进行.
【解答】解:(1)反应①的平衡常数表达式K1===,K与反应①、②的平衡常数K1、K2关系为:2MnCO3+O2═2MnO2+2CO2为方程①的系扩大2倍后与②之和所以K=K12×K2,
故答案为:;K=K12×K2;
(2)反应②在低温下能,只有△H<0,△G<0反应自发,
故答案为:<.
31.图中,P为一可自由滑动的活塞,关闭K,分别向容器A、B中各充入1mol
X、1mol
Y,起始时,VA=a
L,VB=0.8a
L(连通管的体积忽略不计),在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器中各自发生下述反应:3X(g)+3Y(g) 2Z(g)+2W(g),达平衡时,VB=0.6a
L.回答下列问题:
(1)达到平衡时B中X的转化率为 75% .
(2)平衡时A、B中混合气体的平均相对分子质量的关系是:MA 小于 MB(填“>”、“=”或“<”).
(3)打开K,一段时间后反应再次达到平衡,则B的体积为 0.2a L.
【考点】化学平衡的计算.
【分析】(1)B为恒温恒压,利用体积之比等于物质的量之比,求出平衡时B中混合气体的物质的量,令转化的X的物质的量为想xmol,利用三段式列方程求出,再利用转化率的定义计算x的转化率;
(2)A为恒温恒容条件,B为恒温恒压条件,B容器体积减小,压强增大,平衡正向进行,气体物质的量减小,混合气体质量不变,根据M=判断;
(3)打开K达到平衡时,混合气体压强应该与第一次平衡时B的压强相同,该反应是在等温等压条件下进行的反应,AB中反应开始物质的量是4mol,等温等压下,气体的物质的量之比等于体积之比,则打开K时达到平衡状态容器体积应该是原来B容器体积的2倍,为1.2aL,因为VA=a
L,则B的体积=1.2aL﹣aL.
【解答】解:(1)B为恒温恒压,反应前后体积之比等于物质的量之比,令平衡后B中混合气体的物质的量为n,则:
0.8aL:0.6aL=2mol:n,解答n=1.5mol,
3X(g)+3Y(g) 2Z(g)+2W(g),
开始:1mol
1mol
0mol
0mol
转化:xmol
xmol
xmol
xmol
平衡:(1﹣x)mol
(1﹣x)mol
xmol
xmol
所以:(1﹣x)mol+(1﹣x)mol+xmol+xmol=1.5mol,
解得x=0.75,
B中X的转化率为×100%=75%;
故答案为:75%;
(2)A为恒温恒容条件,B为恒温恒压条件,B容器体积减小,压强增大,平衡正向进行,气体物质的量减小,混合气体质量不变,根据M=判断得MA<MB,
故答案为:小于;
(3)打开K达到平衡时,混合气体压强应该与第一次平衡时B的压强相同,该反应是在等温等压条件下进行的反应,AB中反应开始物质的量是4mol,等温等压下,气体的物质的量之比等于体积之比,则打开K时达到平衡状态容器体积应该是原来B容器体积的2倍,为1.2aL,因为VA=a
L,则B的体积=1.2aL﹣aL,
故答案为:0.2a.
32.工业中采用适当的催化剂利用反应CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)来制取甲醇.
维持体系的压强一定,温度为T时,在体积为2.0L的封闭容器内充入0.6mol
CO和0,.4mol
H2,达到平衡时含有0.15mol
CH3OH(g),则该反应平衡常数K= 133.33 (保留两位小数),此时向容器中再通入0.7mol
CO气体,则此平衡将 正向 (填“正向”、“不”或“逆向”)移动.
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】利用三段式计算平衡时各物质的浓度,再计算化学平衡常数;平衡后通入CO,CO浓度增大,向正向移动;据此分析.
【解答】解:根据三段式计算,起始时c(CO)==0.3mol/L,c(H2)==0.2mol/L,平衡时c(CH3OH)==0.075mol/L;
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
起始浓度(mol/L)
0.3
0.2
0
转化浓度(mol/L)
0.075
0.15
0.075
平衡浓度(mol/L)
0.225
0.05
0.075
K===133.33;平衡后通入CO,CO浓度增大,增大反应物的浓度,平衡向正向移动;
故答案为:133.33;正向.
33.向100mLBaCl2、AlCl3、FeCl3
的混合溶液A中逐滴加入Na2SO4和NaOH的混合溶液B,产生沉淀的物质的量n和加入溶液B的体积关系如图所示:
(1)当加入110mLB溶液时,溶液中的沉淀是 BaSO4、Fe(OH)3 (填化学式).
(2)溶液B中Na2SO4和NaOH的物质的量浓度之比是 1:1 .当B溶液加到90mL~100mL这一段时间中,所发生的离子反应方程式是 Ba2++SO42﹣=BaSO4↓、Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O
(3)将A、B溶液中各溶质的物质的量浓度(c)填入下表中.
溶质
Na2SO4
NaOH
BaCl2
AlCl3
FeCl3
c/mol L﹣1
【考点】离子方程式的有关计算.
【分析】(1)图中第一段曲线生成的沉淀为BaSO4、Fe(OH)3和Al(OH)3,且加入B溶液90mL时,Fe3+、Al3+恰好沉淀完全;
(2)图中第二段曲线为平行直线,沉淀总物质的量没有增减,故这段是由Al(OH)3的溶解和BaSO4的继续生成所引起,且溶解的Al(OH)3的物质的量和生成的BaSO4的物质的量相等;图中第三段曲线中,加入B溶液100mL时,Ba2+恰好沉淀完全,这段中Al(OH)3继续溶解,B为110mL时,沉淀中Al(OH)3已完全溶解;
(3)图中第三段曲线中,加入B溶液100mL时,Ba2+恰好沉淀完全,这段中Al(OH)3继续溶解,B为110mL时,沉淀中Al(OH)3已完全溶解,图中第四段曲线中,沉淀为Fe(OH)3、BaSO4共1.1mol.
【解答】解:溶液中只有Fe3+被完全沉淀以后,Al3+才开始沉淀.
(1)图中第一段曲线生成的沉淀为BaSO4、Fe(OH)3和Al(OH)3,且加入B溶液90mL时,Fe3+、Al3+恰好沉淀,当加入110mLB溶液时,溶液中的沉淀是BaSO4、Fe(OH)3,
故答案为:BaSO4、Fe(OH)3;
(2)图中第二段曲线为平行直线,沉淀总物质的量没有增减,故这段是由Al(OH)3的溶解和BaSO4的继续生成所引起,且溶解的Al(OH)3的物质的量和生成的BaSO4的物质的量相等,据Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,Ba2++SO42﹣=BaSO4↓,故加入的物质:n(NaOH)=n(Na2SO4);图中第二段曲线为平行直线,沉淀总物质的量没有增减,故这段是由Al(OH)3的溶解和BaSO4的继续生成所引起,且溶解的Al(OH)3的物质的量和生成的BaSO4的物质的量相等,故加入的物质:n(NaOH)=n(Na2SO4),这段反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,Ba2++SO42﹣=BaSO4↓;
故答案为:1:1;Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O、Ba2++SO42﹣=BaSO4↓;
(3)图中第三段曲线中,加入B溶液100mL时,Ba2+恰好沉淀完全,这段中Al(OH)3继续溶解,B为110mL时,沉淀中Al(OH)3已完全溶解,溶解了(0.12﹣0.11)mol=0.01mol,消耗了10mLB溶液,Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O
0.01mol
0.01mol
故c(NaOH)==1mol/L,则共加入Na2SO4为0.01mol,故c(Na2SO4)==1mol/L,而整个反应过程共生成BaSO4为0.1L×1mol/L=0.1(mol)故A溶液中c(Ba2+)==1mol/L.
图中第四段曲线中,沉淀为Fe(OH)3、BaSO4共0.11mol,BaSO4为0.1mol,则Fe(OH)3为(0.11﹣0.1)mol=0.01mol,A中c(Fe3+)==0.1mol/L;第二、三段曲线共消耗B溶液20mL,n(NaOH)=1mol×0.02mol/L=0.02mol,据Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,则共溶解的Al(OH)3为0.02mol,则A中c(Al3+)==0.2mol L﹣1.故答案为:
溶质
Na2SO4
NaOH
BaCl2
AlCl3
FeCl3
c/mol L﹣1
1
1
1
0.2
0.1
2017年1月3日