2017—2018学年化学人教版选修4同步测试(52份)

文档属性

名称 2017—2018学年化学人教版选修4同步测试(52份)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2017-09-14 19:57:59

文档简介

04课后测评提实能
基础
中档
稍难
常见的化学电源
1、2
4、6、9
电极方程式的书写
3、5
7、8、10
综合提升
11
12
1.废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。其首要原因是(  )
A.为了利用电池外壳的金属材料
B.防止汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D.回收其中的石墨电极
解析:废电池中汞、镉和铅等重金属离子能对土壤和水源造成污染,必须进行集中处理。
答案:B
2.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是(  )
A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-===4OH-
B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e-===Al(OH)3↓
C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
解析:B项,以NaOH为电解液时,不应生成Al(OH)3沉淀,而应生成AlO。C项,电解液的pH应减小。D项,电子通过外电路从负极流向正极。
答案:A
3.燃料电池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧气或空气起反应,将此反应的化学能转化为电能的装置,电解质溶液通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是(  )
A.负极反应式为CH4+10OH--8e-===CO+7H2O
B.正极反应式为2O2+4H2O+8e-===8OH-
C.随着不断放电,电解质溶液碱性不变
D.甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大
解析:A、B两项是正确的;综合A、B两项知C项不正确;根据能量转化的规律,燃烧时产生的热能是不可能全部转化为功的,能量利用率不高,而电能转化为功的效率要大得多,D项正确。
答案:C
4.[2014·武昌区模拟]硼化钒(VB2)—空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如图所示,该电池工作时发生反应4VB2+11O2―→4B2O3+2V2O5。下列说法正确的是(  )
A.电极a为电池负极
B.图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过
C.电子由VB2极经KOH溶液流向电极a
D.VB2极发生的电极反应为2VB2+22OH--22e-===V2O5+2B2O3+11H2O
解析:根据原电池反应和氧化还原反应原理知,电极a为正极,A错误;题图中选择性透过膜只能让阴离子选择性透过,B错误;电子由VB2极经负载流向电极a,C错误;根据总反应和电子转移情况可知D正确。
答案:D
5.研究人员最近发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是(  )
A.正极反应式:Ag+Cl--e-===AgCl
B.每生成1
mol
Na2Mn5O10转移2
mol电子
C.Na+不断向“水”电池的负极移动
D.AgCl是还原产物
解析:本题考查电化学,意在考查电极反应式的书写、电子转移情况和溶液中离子的移动情况。电池的正极得电子,A项错误;阳离子向正极移动,C项错误;Ag化合价升高形成AgCl,AgCl是氧化产物,D项错误。
答案:B
6.将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,即可构成CH4燃料电池。已知通入CH4一极的电极反应式是CH4+10OH-===CO+7H2O+8e-;通入O2一极的电极反应式是O2+2H2O+4e-===4OH-。下列有关叙述中,不正确的是(  )
A.通入CH4的电极为负极
B.正极发生氧化反应
C.溶液中的OH-向负极移动
D.工作一段时间后应补充KOH
解析:该燃料电池正极发生还原反应,B不正确。根据题中电极反应式知CH4发生氧化反应,通入CH4的电极为负极,A正确;原电池工作时,电解质溶液中阴离子移向负极,C正确;该电池总反应为CH4+2O2+2OH-===CO+3H2O,工作时消耗KOH,D正确。
答案:B
7.某化学小组构想将汽车尾气中的NO、NO2转化为重要的化工原料HNO3,其原理如图所示,其中A、B为多孔材料。下列说法正确的是(  )
A.通入含NO、NO2的汽车尾气的一极为电池的正极
B.电池工作时,H+向A极移动
C.当有11.2
L
O2参加反应,电路中转移2
mol
电子
D.A极发生的反应之一:NO2-e-+H2O===2H++NO
解析:本题主要考查了原电池知识,意在考查考生的理解能力和判断能力。通入汽车尾气的一极为电池的负极,A项错误;电池工作时,阳离子向正极移动,B项错误;未指明氧气所处的状态,无法计算其物质的量,故电路中转移电子的物质的量也无法计算,C项错误;D项正确。
答案:D
8.TiO2在光照射下可使水分解:2H2O2H2↑+O2↑,该过程类似植物的光合作用。下图是光照射下TiO2分解水的装置示意图。下列叙述正确的是(  )
A.该装置可以将光能转化为电能,同时也能将其转化为化学能
B.TiO2电极上发生的反应为2H++2e-===H2↑
C.该装置工作时,电流由TiO2电极经R流向铂电极
D.该装置工作时,TiO2电极附近溶液的pH变大
解析:该装置光分解水是将光能转化为化学能,发生氧化还原反应生成氢气和氧气,电子的转移经过R,又将化学能转化为电能;铂电极上生成氢气的反应为2H++2e-===H2↑;TiO2电极上生成氧气的反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑,所以TiO2电极附近溶液的pH减小;电子由TiO2电极经R流向铂电极,电流流动方向相反。
答案:A
9.飞船上使用的氢氧燃料电池的两个电极均由多孔性碳制成。通入的气体由空隙中逸出,并在电极表面放电,总反应式为2H2+O2===2H2O。
(1)以KOH溶液为电解质构成燃料电池,则负极通入____________,电极反应式为____________,正极通入____________,电极反应式为____________。
(2)如把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质,则电极反应式负极为____________,正极为____________。
(3)如把KOH溶液改为熔融氧化物(ZrO2和Y2O3)作电解质则电极反应式负极为____________,正极为____________。
解析:根据原电池的反应原理,氢氧燃料电池总反应式为2H2+O2===2H2O,因原电池负极被氧化,正极被还原,即H2被氧化,通入H2的电极为负极;O2被还原,即通入O2的电极为正极。
答案:(1)H2 2H2+4OH--4e-===4H2O O2 O2+2H2O+4e-===4OH-
(2)2H2-4e-===4H+ O2+4H++4e-===2H2O
(3)2H2-4e-+2O2-===2H2O O2+4e-===2O2-
10.请仔细观察下列四种装置的构造示意图,完成下列问题。
图1 锌锰电池
  
图2 碱性锌锰电池
图3 铅—硫酸蓄电池
  
图4 锌银纽扣电池
(1)碱性锌锰电池的总反应式:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2,则负极的电极反应式:______________________________________________。
(2)碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好,放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其原因是______________________。
(3)铅—硫酸蓄电池放电过程中,H2SO4浓度________(填“变大”“变小”或“不变”),充电时阴极的电极反应式为____________________。
(4)锌银纽扣电池在工作过程中________(填物质名称)被还原。
解析:本题考查了电化学知识,意在考查考生对电化学知识的掌握情况。(1)原电池的负极发生氧化反应,根据元素化合价变化知锌失电子,负极的电极反应式为Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2。(2)碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率,故放电电流大。(3)铅蓄电池在放电过程中消耗硫酸,所以硫酸浓度变小,充电时阴极PbSO4得电子生成Pb,发生反应PbSO4+2e-===Pb+SO。(4)锌银纽扣电池中锌作负极,氧化银作正极,正极发生还原反应,即氧化银被还原。
答案:(1)Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2
(2)碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率,故放电电流大(合理答案均可)
(3)变小 PbSO4+2e-===Pb+SO
(4)氧化银
11.原电池原理广泛应用于科技、生产和生活中,请回答下列问题:
(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,产物无污染,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时,正极的电极反应式是__________________________;负极的电极反应式是______________________。
(2)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl为电解质溶液制造新型燃料电池。试写出该电池的正极反应式________________________________。
(3)请运用原电池原理设计实验,验证Cu2+、Fe3+氧化性的强弱。请画出实验装置图并写出电极反应式。
______________________________________________________。
解析:(1)氧气在正极上发生还原反应生成氢氧根离子,肼在负极上被氧化转化为无污染的氮气和H2O。
(2)相当于氮气和氢气先合成氨,然后结合盐酸生成氯化氨。
(3)三价铁离子能够氧化铜生成铜离子,从而设计成原电池证明该结论。
答案:(1)O2+2H2O+4e-===4OH-
N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O
(2)N2+8H++6e-===2NH
(3)
正极反应:2Fe3++2e-===2Fe2+
负极反应:Cu-2e-===Cu2+
12.某化学兴趣小组为了探索Al电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向
1
Mg Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Mg Al
NaOH溶液
偏向Mg
根据上表中的实验现象完成下列问题:
(1)实验1、2的Al所作的电极是否相同?________,由此说明在原电池中金属铝作正极还是负极与________有关。
(2)写出实验2中的电极反应式和电池总反应方程式。
铝电极
铜电极
电池总反应
(3)实验3中的铝作正极还是负极?________,为什么?
______________________________________________________。
(4)实验3的结果引起了兴趣小组的重视,他们以Al、Zn为电极材料,浓硝酸为电解质溶液组成了一套装置,请结合实验3的结果推断电流计指针的偏转方向应为________,原因是________________________________________________________________________。
(5)根据实验结果总结:在原电池中金属铝作正极还是负极受到哪些因素的影响?_________________________________
_______________________________________。
解析:实验1中Mg活泼,故Mg作负极;实验2中Al活泼,故Al作负极;实验3中Mg虽比Al活泼,但Mg不能与NaOH溶液反应,而Al可与NaOH溶液反应,故Al作负极;新加实验中Al虽比Zn活泼,但常温下,Al遇浓硝酸发生钝化,阻止内部的金属继续与酸反应,故Zn为负极。
答案:(1)不相同'电极材料的活泼性
(2)Al-3e-===Al3+
2H++2e-===H2↑
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
(3)负极
因为Mg虽比Al活泼,但Mg不能与NaOH溶液反应,而Al可与NaOH溶液反应,故Al作负极
(4)偏向Al
Al虽比Zn活泼,但常温下,Al遇浓硝酸钝化,阻止内部的金属继续与酸反应,故Zn为负极,电流计指针偏向铝
(5)与另一电极材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关04课后测评提实能
基础
中档
稍难
化学反应速率的
计算和比较
1、2、3、4、9
5
综合提升
6、7
8、10、11
12
1.下列说法正确的是(  )
A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C.化学反应速率表示化学反应在某时刻的瞬时速率
D.在反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值
解析:反应速率通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示,A错;化学反应速率为平均速率,C错;化学反应速率均为正值,不出现负值,因为Δc(变化量)不能为负,D错。
答案:B
2.在一定条件下发生反应2A(g)===2B(g)+C(g),将2
mol
A通入2
L容积恒定的密闭容器甲中,若维持容器内温度不变,5
min末测得A的物质的量为0.8
mol。用B的浓度变化来表示该反应的速率为
(  )
A.0.24
mol/(L·min)   
B.0.08
mol/(L·min)
C.0.06
mol/(L·min)
D.0.12
mol/(L·min)
解析:v(A)===0.12
mol/(L·min),v(B)=v(A)=0.12
mol/(L·min)。
答案:D
3.反应A(g)+3B(g)===2C(g)+2D(g)在四种情况下的反应速率分别为
①v(A)=0.45
mol·L-1·min-1
②v(B)=0.6
mol·L-1·s-1
③v(C)=0.4
mol·L-1·s-1
④v(D)=0.45
mol·L-1·s-1
该反应进行快慢的顺序为(  )
A.④>③=②>①
B.④<③=②<①
C.①>②>③>④
D.④>③>②>①
解析:本题主要考查了化学反应速率的定量表示方法以及反应速率的大小比较,意在考查考生的计算能力和应用能力。根据化学反应速率的概念进行判断,且统一以mol·L-1·s-1为单位,①v(A)=v(A)=0.45
mol·L-1·min-1=0.0075
mol·L-1·s-1,②v(A)===0.2
mol·L-1·s-1,③v(A)===0.2
mol·L-1·s-1,④v(A)===0.225
mol·L-1·s-1,故A项正确。
答案:A
4.在298
K时,实验测得溶液中的反应:H2O2+2HI??2H2O+I2,在不同浓度时的化学反应速率(v)见下表。
实验编号
1
2
3
4
5
c(HI)/(mol·L-1)
0.100
0.200
0.300
0.100
0.100
c(H2O2)/(mol·L-1)
0.100
0.100
0.100
0.200
0.300
v/(mol·L-1·s-1)
0.00760
0.0152
0.0228
0.0152
0.0228
由此可推出当c(HI)=0.500
mol·L-1,c(H2O2)=0.400
mol·L-1时的反应速率为(  )
A.0.038
mol·L-1·s-1
B.0.152
mol·L-1·s-1
C.0.608
mol·L-1·s-1
D.0.760
mol·L-1·s-1
解析:根据表中的数据可知,在c(HI)一定时,c(H2O2)每增加一倍,反应速率就增加一倍,在c(H2O2)一定时,c(HI)每增加一倍,反应速率也增加一倍,当c(HI)=0.500
mol·L-1,c(H2O2)=0.400
mol·L-1,与实验1相比,c(HI)增加了5倍,c(H2O2)增加了4倍,故反应速率增加了20倍,则此时反应速率为实验1的20倍,即为0.007
60
mol·L-1·s-1×20=0.152
mol·L-1·s-1。
答案:B
5.反应mA(g)+nB(g)===wC(g)中,在同一时间段内测得:A每分钟减少0.15
mol·L-1,B每分钟减少0.05
mol·L-1,C每分钟增加0.1
mol·L-1,则下列叙述正确的是(  )
A.在体积和温度不变的条件下,随着反应的进行,体系的压强逐渐增大
B.化学计量数之比是m∶n∶w=3∶1∶2
C.单位时间内反应物浓度的减少等于生成物浓度的增加
D.若在前10
s内A减少了x
mol,则在前20
s内A减少了2x
mol
解析:由题意知,v(A)∶v(B)∶v(C)=3∶1∶2。根据化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比可知,m∶n∶w=3∶1∶2,A和C均错误,B正确。根据反应过程中,反应都不是等速率进行的可知,前10
s与前20
s反应速率不同,D错误。
答案:B
6.[2014·江西九江模拟]反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在容积为2
L的密闭容器中进行。2
s内,用NH3表示的平均反应速率为0.3
mol/(L·s),此时,水蒸气增加的物质的量为(  )
A.0.9
mol
B.1.07
mol
C.1.8
mol
D.0.8
mol
解析:由反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)知,v(H2O)=v(NH3)=×0.3
mol/(L·s)。由v=,得Δc=v·Δt,故n(H2O)=v(H2O)·Δt·V=×0.3
mol/(L·s)×2
s×2
L=1.8
mol,
C项正确。
答案:C
7.[2014·江苏模拟]反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的,化学反应H2+Cl2===2HCl的反应速率v可表示为v=kcm(H2)cn(Cl2),式中k为常数,m,n的值可用下表中数据确定。
序号

1.0
1.0
1.0k

2.0
1.0
2.0k

2.0
4.0
4.0k
由此可推得下列m,n的值正确的是(  )
A.m=1,n=1
B.m=,n=
C.m=,n=1
D.m=1,n=
解析:将题给数据代入v=kcm(H2)cn(Cl2)即可。代入第①组数据m,n可以为任意值;代入第②组数据,2.0k=k(2.0)m·(1.0)n,则m=1;代入第③组数据,4.0k=k(2.0)m·(4.0)n,将m=1代入得n=。
答案:D
8.[2014·龙岩模拟]对于反应aA+bB===dD+eE,该反应化学速率定义为v====。式中v(X)指物质X=A,B,D,E的反应速率,a、b、d、e是化学计量数。298
K时,测得溶液中的反应H2O2+2HI=2H2O+I2在不同浓度时化学反应速率v可见下表:
实验编号
1
2
3
4
c(HI)/mol·L-1
0.100
0.200
0.300
0.100
c(H2O2)
mol·L-1
0.100
0.100
0.100
0.200
v/mol·L-1·s-1
0.00760
0.0153
0.0227
0.0151
以下说法正确的是(  )
A.实验1、2中,v(H2O2)相等
B.将浓度均为0.200
mol·L-1
H2O2和HI溶液等体积混合,反应开始时速率为0.0227
mol·L-1·s-1
C.v与“HI和H2O2浓度的乘积”的比值为常数
D.实验4,反应5秒后H2O2,浓度减少了0.0755
mol·L-1
解析:A项,在实验2中,HI的浓度大于实验1,故v(H2O2)增大,A错误;B项,二者等体积混合后,浓度均为0.100
mol·L-1,反应开始时速率为0.00760
mol·L-1·s-1,B错误;若5秒后H2O2减少0.0755
mol·L-1,则HI减少0.0755×2=0.15
mol·L-1,不符合题中HI浓度为0.100
mol·L-1,D错误。
答案:C
9.在2
L的密闭容器中有如图所示的反应,看图按要求回答下列问题:
(1)图Ⅰ中反应物是________,Ⅱ中反应物是________。
(2)写出反应方程式:
Ⅰ____________________________________________________,
Ⅱ____________________________________________________。
(3)在图Ⅱ中,以0~10
s内的平均反应速率计算,t=6
s时A的浓度是________mol·L-1。
解析:在图Ⅰ和图Ⅱ中,都是物质A的浓度随反应的进行不断减少至不变,物质B、C的浓度随反应的进行不断增加至不变,所以物质A为反应物,物质B、C为生成物。不同的是图Ⅰ中A的最终浓度为0,图Ⅱ中A的最终浓度不为0,所以图Ⅰ中的反应是不可逆反应,图Ⅱ中的反应是可逆反应。图Ⅱ中,0~10
s内,物质A的反应速率为v(A)==0.04
mol·L-1·s-1,所以6
s内物质A的浓度变化为Δc(A)=v(A)·t=6
s×0.04
mol·L-1·s-1=0.24
mol·L-1,故t=6
s时c(A)=(1.2-0.24)
mol·L-1=0.96
mol·L-1。
答案:(1)A A (2)3A===2B+C A??B+2C (3)0.96
10.向2
L密闭容器中通入a
mol气体A和b
mol气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+yB(g)??pC(g)+qD(g)
已知:平均反应速率v(C)=v(A);反应2
min时,A的浓度减少了a
mol,B的物质的量减少了
mol,有a
mol
D生成。
回答下列问题:
(1)反应2
min内,v(A)=________,v(B)=________。
(2)化学方程式中,x=________,y=________,p=________,q=________。
(3)反应平衡时,D为2a
mol,则B的转化率为________。
解析:(1)根据化学反应速率定义:
v(A)===a
mol/(L·min),
v(B)===a
mol/(L·min)。
(2)v(C)=v(A)=a
mol/(L·min),
v(D)=a
mol/(L·min),
根据速率之比等于化学方程式中计量数之比,
x∶y∶p∶q=∶∶∶,
则x=2;y=3;p=1;q=6。
(3)    
2A(g)+3B(g)??C(g)+6D(g)
起始/mol
 
 a   
b     
0
变化/mol   
  
 a     
2a
平衡/mol             2a
B的转化率=×100%。
答案:(1)
mol/(L·min) 
mol/(L·min)
(2)2 3 1 6 (3)×100%
11.近年来,随着人们大量开发利用化石资源,不仅使得煤、石油、天然气的储量大大减少,而且造成严重的环境污染。如何实现化石燃料的综合利用,提高燃料的利用率,减少环境污染等逐渐被提上了日程。
为了提高煤的利用率,人们先把煤转化为CO和H2,再将它们转化为甲醇。某实验员在一定温度下的密闭容器中,充入一定量的H2和CO,发生反应:2H2(g)+CO(g)??CH3OH(g)。测定的部分实验数据如下:
t
/sc
0
500
1000
c(H2)/mol·L-1
5.00
3.52
2.48
c(CO)/mol·L-1
2.50
(1)在500
s内用H2表示的化学反应速率是________。
(2)在1000
s内用CO表示的化学反应速率是________,1000
s时CO的转化率是________。
(3)在500
s时生成的甲醇的浓度是________mol·L-1。
解析:(1)在500
s内,
v(H2)==2.96×10-3
mol·L-1·s-1。
(2)在1000
s内,H2的浓度减小了5.00
mol·L-1-2.48
mol·L-1=2.52
mol·L-1,则CO的浓度减少了×2.52
mol·L-1=1.26
mol·L-1,用CO表示的化学反应速率为v(CO)==1.26×10-3
mol·L-1·s-1,CO的转化率为×100%=50.4%。
(3)在500
s内,H2的浓度为减少了1.48
mol·L-1,则生成的CH3OH的浓度为×1.48
mol·L-1=0.74
mol·L-1。
答案:(1)2.96×10-3
mol·L-1·s-1 (2)1.26×10-3
mol·L-1·s-1 50.4% (3)0.74
mol·L-1
12.(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:Fe2O3(s)+3CO(g)??2Fe(s)+3CO2(g)
该温度下,在2
L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体,10
min后,生成了单质铁11.2
g。则10
min内CO的平均反应速率为____________________________________。
(2)甲酸甲酯水解反应方程式为
HCOOCH3(l)+H2O(l)??HCOOH(l)+CH3OH(l)ΔH>0
某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计,为1
L)。反应体系中各组分的起始量如下表:
组分
HCOOCH3
H2O
HCOOH
CH3OH
物质的量/mol
1.00
1.99
0.01
0.52
甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如图:
请计算15
min~20
min范围内甲酸甲酯的减少量为________
mol,甲酸甲酯的平均反应速率为________mol·L-1·min-1。
解析:(1)10
min时铁的物质的量为n(Fe)==0.2
mol,生成0.2
mol
Fe需要消耗0.3
mol
CO,故在10
min内Δc(CO)==0.15
mol·L-1,所以v(CO)==0.015
mol·L-1·min-1。
(2)15
min时,甲酸甲酯的转化率为6.7%,所以15
min时,甲酸甲酯的物质的量为1.00
mol-1.00
mol×6.7%=0.933
mol;20
min时,甲酸甲酯的转化率为11.2%,所以20
min时,甲酸甲酯物质的量为1.00
mol-1.00
mol×11.2%=0.888
mol,所以15
min至20
min范围内甲酸甲酯的减少量为0.933
mol-0.888
mol=0.045
mol,则甲酸甲酯的平均反应速率=0.045
mol/(5
min×1
L)=0.009
mol·L-1·min-1。
答案:(1)0.015
mol·L-1·min-1 (2)0.045 0.00903
随堂对点检验
对应考点 电解原理的应用
1.[2015·安徽亳州抽考]在铁制品上镀上一定厚度的锌层,以下设计方案正确的是(  )
A.锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子
B.铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子
C.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子
D.锌作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子
答案:A
2.用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是(  )
A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片
B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片
C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物
D.用带火星的木条检验阳极产物
解析:用电解法提取氯化铜中的铜,阴极反应为Cu2++2e-===Cu,所以阴极材料应为铜,阳极可以是铜或惰性电极。
答案:B
3.下列图示中关于铜电极的连接错误的是(  )
解析:铜锌原电池中锌作负极,铜作正极,A正确;电解精炼铜时,粗铜作阳极,精铜作阴极,B正确;镀件上镀铜时,铜作阳极,镀件作阴极,C错误;电解氯化铜溶液时,石墨作阳极,铜作阴极,D正确。
答案:C
4.电解法是工业上制取金属的重要方法,下列有关说法正确的是(  )
A.工业上电解熔融的Al2O3制取金属铝,电解熔融的Fe2O3制取金属铁
B.工业上制取金属镁采用电解熔融的MgCl2而不是MgO的原因是MgCl2溶于水而MgO不溶于水
C.电解法制得的金属都不与水反应
D.电解法制取金属钠时可用Zn作阴极
解析:本题主要考查了电解法的应用知识,意在考查考生的理解能力和记忆能力。一些非常活泼的金属采用电解法制取,如Na、Mg、Al,一些活泼的金属采用还原法,工业上采用还原法制铁,A项错误;工业上制镁采用电解熔融的MgCl2而不是MgO的原因是MgCl2的熔点低,B项错误;电解法制得的金属钠、钾等能与水反应,C项错误。
答案:D
5.如图装置分别通电一段时间后,溶液的质量增加的是(  )
解析:A项实质是电解水,2H2O2H2↑+O2↑,溶液
质量减少。B项电解CuCl2,CuCl2Cu+Cl2↑,溶液质量减少。C项,阳极是活性电极Cu,电极反应:Cu-2e-===Cu2+;阴极反应:Cu2++2e-===Cu,溶液质量无变化。D项阳极是活性电极Ag,电极反应2Ag-2e-===2Ag+,阴极反应Cu2++2e-===Cu,总反应2Ag+Cu(NO3)22AgNO3+Cu,溶液质量增大。
答案:D
6.在特殊电解质熔融氧化铝中将化学反应Mg(l)+FeCl2(l)===MgCl2(l)+Fe(l)设计成原电池,用该原电池给下列装置供电进行电解实验,请回答下列问题。
(1)该原电池的负极为________,能否用熔融氯化铝代替熔融氧化铝作电解质,并说明理由__________________________。
(2)若用此装置精炼镍,则________极(填“X”或“Y”)是粗镍,电解质溶液是____________。
(3)若用此装置在铁件上镀一层铜,Y极是________(填“铁件”或“铜板”),电解质溶液是________________________。
解析:本题主要考查了原电池、电解精炼镍、电镀等知识,意在考查考生的知识迁移能力和思维发散能力。(1)由电池总反应可知,镁作负极;不能用熔融氯化铝代替熔融氧化铝作电解质,因为氯化铝为共价化合物,熔融时不电离,不能导电。(2)电解精炼时,不纯的金属作阳极,纯的金属作阴极,纯金属的可溶性盐作电解质溶液。(3)电镀时镀件作阴极,镀层金属作阳极,含有镀层金属的可溶性盐作电解质溶液。
答案:(1)Mg 不能,氯化铝是共价化合物,熔融时不电离,不能导电
(2)Y 硫酸镍(或可溶性的镍盐)
(3)铜板 硫酸铜(或可溶性的铜盐)04课后测评提实能
基础
中档
稍难
外界条件对化学
平衡的影响
1、2、9
化学平衡的图象
题的分析
3、4、5
6、7、8
综合提升
10
11、12
1.[2014·启东中学高二检测]已知反应A2(g)+2B(s)??A2B2(g)
ΔH<0,下列说法正确的是(  )
A.升高温度,化学平衡向正反应方向移动
B.增大压强,正反应与逆反应速率均增大
C.增大压强,化学平衡向正反应方向移动
D.增大B的物质的量,化学平衡向正反应方向移动
解析:升高温度平衡向吸热方向移动,A错误;压强对有气体参加的反应起作用,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,因该化学方程式两边气体的化学计量数相等,故增大压强不影响平衡移动,C错误;B为固体,增大它的量并不会改变反应速率,当然对平衡也没有影响,D错误。
答案:B
2.[2014·浙江嘉兴测试]电镀废液中Cr2O可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):Cr2O(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)??2PbCrO4(s)+2H+(aq) ΔH<0。针对平衡后的体系,下列说法正确的是(  )
A.加入一定量的H2O,平衡会向正反应方向移动,溶液中c(H+)增大
B.加入少量烧碱固体,不利于Cr2O转化成铬黄
C.增大反应物Pb2+的浓度,平衡向正反应方向移动,铬黄的物质的量会增大
D.降低温度,平衡向正反应方向移动,正反应速率增大,逆反应速率减小
解析:加入H2O,虽然平衡向正反应方向移动,n(H+)增大,但c(H+)减小,A错;加入少量烧碱固体,平衡向正反应方向移动,有利于铬黄的生成,B错;增大Pb2+浓度,平衡向正反应方向移动,铬黄增多,C对;降低温度,平衡向正反应方向移动,正逆反应速率均减小,D错。
答案:C
3.[2015·保定高二联考]已知图1表示的是可逆反应CO(g)+H2(g)??C(s)+H2O(g) ΔH>0化学反应速率(v)与时间(t)的关系,图2表示的是可逆反应2NO2(g)??N2O4(g) ΔH<0各物质浓度(c)随时间(t)的变化情况。下列说法中正确的是(  )
A.图1
t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强
B.图1
t2时改变的条件是增大了反应物的浓度
C.图2
t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强
D.若图2
t1时改变的条件是增大压强,则混合气体的平均相对分子质量将减小
解析:本题主要考查了反应速率、平衡移动的影响因素,化学图象等知识,意在考查考生的综合推理、判断能力。反应CO(g)+H2(g)??C(s)+H2O(g) ΔH>0,正反应是气体分子数减小的吸热反应,升高温度或增大压强,正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动,正反应速率增大得更多,A正确;若增大反应物的浓度,正反应速率瞬时增大,逆反应速率瞬时不变,B错误;反应2NO2(g)??N2O4(g) ΔH<0,正反应是气体分子数减小的放热反应,增大压强,NO2、N2O4的浓度均增大,平衡向正反应方向移动,符合题图2,但升高温度,平衡向逆反应方向移动,且改变条件的瞬间,浓度不变,不符合题图2,C错误;若图2
t1时刻改变的条件是增大压强,平衡向正反应方向移动,反应混合气体总的物质的量减小,混合气体总质量不变,故混合气体的平均相对分子质量将增大,D错误。
答案:A
4.[2015·保定一中期中]某温度时,在体积为1
L的密闭容器中,A、B、C三种气体浓度的变化如图1所示,若其他条件不变,当温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论正确的是(  )
图1
图2
A.该反应的热化学方程式为A(g)+3B(g)??2C(g) ΔH>0
B.达到平衡后,若其他条件不变,通入稀有气体,平衡向正反应方向移动
C.达到平衡后,若其他条件不变,减小容器体积,平衡向正反应方向移动
D.若其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,A的转化率增大
解析:本题主要考查了化学平衡、化学图象,意在考查考生的理解能力和识图能力。根据图2可知,T1>T2,T1时B的转化率低,该反应为放热反应,ΔH<0,A项错误。体积不变,通入稀有气体,参加反应的各气体浓度不变,平衡不移动,B项错误。该反应是气体分子数减小的反应,减小容器体积,相当于增大压强,平衡正向移动,C项正确。该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,A的转化率降低,D项错误。
答案:C
5.
(双选)在容积一定的密闭容器中发生可逆反应:A(g)+2B(g)??2C(g)
ΔH=+Q(Q>0)。条件变化时,影响平衡移动的关系如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.p1B.p1>p2,纵坐标指C的质量分数
C.p1D.p1>p2,纵坐标指A的转化率
解析:结合图象可确定,若p1p2,增大压强平衡正向移动,混合气体中C的质量分数增大,A的转化率将增大。又此反应为吸热反应,升高温度、平衡正向移动,A的质量分数减小,而上图中纵坐标表示的量随温度升高而增大。综上本题答案为AC项。
答案:AC
6.[2015·杭州二中期中]在相同温度下,将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中,发生反应:3H2+N2??2NH3。表示起始时H2和N2的物质的量之比,且起始时H2和N2的物质的量之和相等。下列图象正确的是(  )
解析:A中,随着的增大,氢气含量增多,氢气的平衡转化率降低,A错误;随着的增大,氢气含量增多,混合气体的质量减小,B错误;随着的增大,氢气含量增多,氮气的平衡转化率增大,C错误;随着的增大,氢气含量增多,混合气体的质量减小,则混合气体的密度减小,D正确。
答案:D
7.已知某可逆反应mA(g)+nB(g)??pC(g)在密闭容器中进行,右图表示在不同反应时间t时,温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线,由曲线分析,下列判断正确的是(  )
A.T1p2,m+n>p,放热反应
B.T1>T2,p1p,吸热反应
C.T1p2,m+nD.T1>T2,p1解析:通过①和②的比较,相同压强下,温度越高反应速率越快到达平衡所用时间越短,T1>T2,且升温平衡正移,正反应为吸热反应;通过②和③的比较,相同温度下,压强越大反应速率越快到达平衡所用时间越短,p2>p1,且压强增大平衡逆向移动,m+n答案:D
8.可逆反应mA(s)+nB(g)??eC(g)+fD(g),反应过程中,当其他条件不变时,C的体积分数φ(C)在不同温度(T)和不同压强(p)的条件下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.达到平衡后,若使用催化剂,C的体积分数将增大
B.达到平衡后,若温度升高,化学平衡向逆反应方向移动
C.化学方程式中,n>e+f
D.达到平衡后,增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动
解析:从(1)图中应先判断出T1与T2的大小关系。在其他条件不变时,温度升高,反应速率变大,达到平衡的时间变短,由此可知,T2>T1。从图(1)分析可知温度升高时φ(C)变小,说明升高温度时,平衡向逆反应方向移动,所以该反应的正反应是放热反应,B选项是正确的。从图(2)中应先判断出p1与p2的大小关系。在其他条件不变的情况下,压强越大,达到平衡的时间就越短,由此可知p2>p1。从图(2)中可知,压强增大时φ(C)变小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,逆反应方向是气体体积减小的方向,即n答案:B
9.在密闭容器中进行如下反应:CO2(g)+C(s)2CO(g)
ΔH>0,达到平衡后,若改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化。
(1)增加C,平衡________,c(CO2)________。
(2)缩小反应容器的容积,保持温度不变,则平衡________,c(CO2)________。
(3)保持反应容器的容积和温度不变,通入N2,则平衡________,c(CO2)________。
解析:(1)C为固体,增加C,其浓度不变,平衡不移动,c(CO2)不变。
(2)缩小反应容器的容积,即增大压强,平衡向气体总体积减小的方向移动,即向左移动,c(CO2)比原来大。
(3)通入N2,各物质的浓度不变,平衡不移动,c(CO2)不变。
答案:(1)不移动
不变
(2)向左移动
增大
(3)不移动
不变
10.[2015·哈三中高二期中]合成氨反应是“将空气变成面包”的反应,如果没有合成氨反应,地球将无法养活现在这么多的人,已知合成氨的反应为
N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH=-92.4
kJ·mol-1。
Ⅰ.在体积为5
L的恒温、恒容密闭容器甲中,起始时投入2
mol
N2、3
mol
H2,经过10
s达到平衡,测得平衡时NH3的物质的量为0.8
mol。
Ⅱ.在容器乙中,起始时投入3
mol
N2、b
mol
H2,维持恒温、恒压达到平衡,测得平衡时NH3的物质的量为1.2
mol。此时与容器甲中平衡状态温度相同,相同组分的体积分数都相同。
(1)容器甲10
s内用H2表示的平均反应速率v(H2)=________,达平衡时N2的转化率=________。
(2)甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。t2时改变了某一种条件,改变的条件可能是________、________(填写两项)。
(3)下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态________(填字母)。
A.容器乙中的气体密度不再变化
B.氨气的生成速率等于氮气的消耗速率的2倍
C.断裂1
mol
N≡N键同时断裂6
mol
N—H键
D.容器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(4)b=________。
解析:(1)  N2(g) + 3H2(g) ?? 2NH3(g)
起始量(mol) 2      3       0
转化量(mol) 0.4   
 
1.2      0.8
平衡量(mol) 1.6   
 
1.8      0.8
v(H2)==0.024
mol·L-1·s-1,
平衡时,氮气的转化率=×100%=20%。
(2)t2时,逆反应速率突然增大,原因可能是使用了催化剂、升高了温度、增大了压强、增大了氨的浓度,而后逆反应速率减小,平衡逆向移动,则只能是t2时增大了氨的浓度或升高了温度。
(3)判断达到平衡的标准是“变化量不变”。A中,容器乙中的气体密度不再变化,说明容器体积不再变化,可以说明反应达到平衡状态;B中,氨气的生成速率与氮气的消耗速率都是正反应速率,不能说明反应达到平衡;C中,断裂1
mol
N≡N键同时断裂6
mol
N—H键,即消耗1
mol
N2的同时消耗2
mol
NH3,说明正逆反应速率相等,说明反应达到平衡;D中,容器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化,说明体系中各物质的体积分数不变,反应达到平衡。
(4)根据平衡时容器甲与容器乙中各物质的体积分数相等,可求出b=4.5。
答案:(1)0.024
mol·L-1·s-1 20%
(2)升高了温度 增大了氨的浓度
(3)ACD
(4)4.5
11.在2
L密闭容器内,800
℃时反应2NO(g)+O2(g)??2NO2(g)
ΔH<0,n(NO)随时间的变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)右图中表示NO2的变化的曲线是________。
用O2表示从0~2
s内该反应的平均速率v=________。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
A.v(NO2)=2v(O2)
B.容器内压强保持不变
C.v逆(NO)=2v正(O2)
D.容器内密度保持不变
(3)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________。
A.及时分离出NO2气体
B.适当升高温度
C.增大O2的浓度
D.选择高效催化剂
解析:(1)该反应达到平衡时,n(NO)=0.007
mol,此时n(NO2)=0.013
mol,其浓度变化量为0.0065
mol·L-1,所以表示NO2的变化曲线是b。(2)中A表示的是同一方向的速率,在任何时候都成立,而D中容器的体积及气体的总质量都不变,气体的密度也始终不变。(3)中分离出NO2会使逆反应速率降低,升高温度平衡向逆反应方向移动,选择高效催化剂,只能加快反应速率,平衡并不移动,所以A、B、D错误。
答案:
(1)b
1.5×10-3
mol·L-1·s-1
(2)BC
(3)C
12.PCl3与PCl5均是有机合成的重要中间体,两者存在以下相互转化关系:PCl5(g)??PCl3(g)+Cl2(g)
ΔH=a
kJ·mol-1(a>0),在210
℃时,将4
mol
PCl5气体充入2
L真空密闭容器中发生上述反应,得到如下数据:
时间(s)
0
20
40
60
n(PCl5)
4
2.8
2
2
(1)计算从20
s至40
s共20
s的时间内,用PCl3表示的平均反应速率为________。
(2)反应进行至60
s后,将混合物的温度降低,重新达到平衡后氯气浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)欲增大PCl5的量,可采取的措施有(填序号)______________。
A.降低温度
B.向混合气体中通入Cl2
C.使用高效催化剂
D.升高温度
(4)如图是210
℃时容器中PCl5物质的量的变化曲线,请在该图中补画出该反应在160
℃时PCl5物质的量的变化曲线。
解析:(1)根据公式v(PCl3)=Δc(PCl3)/Δt=Δc(PCl5)/Δt=0.8
mol/2
L/20
s=0.02
mol·L-1·s-1。
(2)在平衡后降低温度,该平衡向逆反应方向移动,氯气浓度将减小。
(3)若要增大PCl5的量,使平衡左移,可采取的方法有降低温度或通入Cl2。
(4)根据反应方程式的特点,作图如图。
答案:(1)0.02
mol·L-1·s-1 (2)减小 (3)AB (4)图见解析1.[2014·江苏高考]水是生命之源,2014年我国科学家首次拍摄到水分子团簇的空间取向图象,模型见下图。下列关于水的说法正确的是(  )
A.水是弱电解质
B.可燃冰是可以燃烧的水
C.氢氧两种元素只能组成水
D.0
℃时冰的密度比液态水的密度大
解析:可燃冰是甲烷水合物,不是水,B错误;氢氧两种元素除组成水外,还能组成H2O2,C错误;水结成冰后密度减小,D错误。
答案:A
2.[2014·天津高考]下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是(  )
A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H+)=c(SO)+c(OH-)
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)
C.CO2的水溶液:c(H+)>c(HCO)=2c(CO)
D.含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液:3c(Na+)=2[c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4)]
解析:因为NaHSO4溶液中存在c(Na+)=c(SO),依据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),可知c(H+)=c(SO)+c(OH-),A项正确;AgCl的溶解度比AgI的大,所以c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-),B项错误;CO2水溶液中存在:H2CO3??H++HCO,HCO??H++CO和H2O??H++OH-,H2CO3的第一步电离远大于第二步电离,所以c(H+)>c(HCO)>c(CO),C项错误;假设NaHC2O4和Na2C2O4均为1
mol,则n(Na+)=3
mol,依据物料守恒n(HC2O)+n(C2O)+n(H2C2O4)=2
mol,同一溶液中存在2c(Na+)=3[c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4)],D项错误。
答案:A
3.[2014·福建高考]下列关于0.10
mol·L-1
NaHCO3溶液的说法正确的是(  )
A.溶质的电离方程式为NaHCO3===Na++H++CO
B.25
℃时,加水稀释后,n(H+)与n(OH-)的乘积变大
C.离子浓度关系:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+c(CO)
D.温度升高,c(HCO)增大
解析:NaHCO3在水溶液中电离:NaHCO3===Na++HCO,HCO既能水解又能电离:HCO+H2O??H2CO3+OH-,HCO??H++CO,由电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),A、C错误;温度升高,HCO的水解、电离平衡均向右移动,c(HCO)减小,D错误;25
℃时,Kw=c(H+)·c(OH-)=·,则n(H+)·n(OH-)=KwV2,加水稀释,Kw不变,V增大,n(H+)与n(OH-)的乘积增大,B正确。
答案:B
4.[2014·课标全国卷Ⅱ]一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是(  )
A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5
mol·L-1
B.pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
C.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液以任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)
D.pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③NaClO三种溶液的c(Na+):①>②>③
解析:A项H2S溶液中的电离方程式有H2S??HS-+H+,HS-??S2-+H+,H2O??OH-+H+,所以c(H+)>c(HS-),c(HS-)<1×10-5
mol·L-1,A项错误;B项氨水为弱电解质,稀释后氨水继续电离,pH增大不到1个单位,b<pH<b+1,B项错误;C项根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O),C项错误;D项中酸性:醋酸>碳酸>次氯酸,则对应三种钠盐水解程度依次增大,pH相同,则三种溶液盐的浓度依次减小,D项正确。
答案:D
5.[2014·广东高考]常温下,0.2
mol·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示。下列说法正确的是(  )
A.HA为强酸
B.该混合溶液pH=7
C.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
D.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)
解析:常温下,0.2
mol·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,恰好完全反应得到0.1
mol·L-1
NaA溶液,由图中的c(A-)<0.1
mol·L-1可知HA为弱酸,A错误;混合液中存在A-的水解,溶液显碱性,pH>7,B错误;混合液粒子浓度大小为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),所以X表示OH-,Y表示HA,Z表示H+,C错误;根据物料守恒得c(A-)+c(HA)=c(Na+),D正确。
答案:D
6.[2014·安徽高考]室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是(  )
A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)
C.Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(OH-)
D.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
解析:A项,Na2S溶液中所有电离、水解方程式有Na2S===2Na++S2-、S2-+H2O===HS-+OH-、HS-+H2O??H2S+OH-、H2O??H++OH-,因此溶液中OH-来源于S2-、HS-的水解和水的电离三部分,HS-仅来源于S2-的水解,所以c(OH-)>c(HS-),A项错误;B项,由电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O)和物料守恒:c(Na+)=2c(H2C2O4)+2c(HC2O)+2c(C2O),二者结合可知B项正确;C项的电荷守恒关系应为c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),C项错误;D项的物料守恒关系式应为c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),D项错误。
答案:B
7.[2014·山东高考]已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10
mL浓度为0.1
mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中(  )
A.水的电离程度始终增大
B.先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10
mL时,c(NH)=c(CH3COO-)
解析:酸、碱会抑制水的电离,能水解的盐则会促进水的电离,故在滴加过程中,水的电离程度先增大,当恰好完全反应后再滴加氨水,水的电离程度将会减小,A错误;==,在滴加氨水的过程中,c(OH-)逐渐增大,Kb不变,则将减小,B错误;溶液体积逐渐增大,溶液中n(CH3COOH)与n(CH3COO-)之和保持不变,浓度在逐渐减小,C错误;当加入10
mL氨水时,二者恰好反应生成CH3COONH4,溶液呈中性,由电荷守恒c(NH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),可知c(NH)=c(CH3COO-),D正确。
答案:D
8.[2014·四川高考]下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是(  )
A.0.1
mol·L-1
NaHCO3溶液与0.1
mol·L-1
NaOH溶液等体积混合,所得溶液中:c(Na+)>c(CO)>c(HCO)>c(OH-)
B.20
mL
0.1
mol·L-1
CH3COONa溶液与10
mL
0.1
mol·L-1
HCl溶液混合后溶液呈酸性,所得溶液中:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
C.室温下,pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,所得溶液中:c(Cl-)+c(H+)>c(NH)+c(OH-)
D.0.1
mol·L-1
CH3COOH溶液与0.1
mol·L-1
NaOH溶液等体积混合,所得溶液中:c(OH-)>c(H+)+c(CH3COOH)
解析:二者反应恰好生成Na2CO3,溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+),A项错误;二者反应后得到等物质的量浓度的NaCl、CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,且CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,B项正确;若所得溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH-)、c(Cl-)<c(NH),即c(Cl-)+c(H+)<c(NH)+c(OH-),C项错误;二者恰好反应生成CH3COONa,根据电荷守恒和物料守恒可得c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),D项错误。
答案:B
9.[2014·安徽高考]室温下,在0.2
mol·L-1
Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0
mol·L-1
NaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图,下列有关说法正确的是(  )
A.a点时,溶液呈酸性的原因是Al3+水解,离子方程式为
Al3++3OH-??Al(OH)3
B.a~b段,溶液pH增大,Al3+浓度不变
C.b~c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀
D.d点时,Al(OH)3沉淀开始溶解
解析:A项错误,离子方程式应为Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+;B项错误,a~b段,Al3+不断与氢氧化钠溶液反应而逐渐减少;D项错误,c~d段的后半部分,溶液的pH已大于7,说明已有NaAlO2生成,即Al(OH)3在d点之前已开始溶解。
答案:C
10.[2014·江苏高考](双选)25
℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )
A.0.1
mol·L-1CH3COONa溶液与0.1
mol·L-1
HCl溶液等体积混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B.0.1
mol·L-1NH4Cl溶液与0.1
mol·L-1氨水等体积混合(pH>7):c(NH3·H2O)>c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)
C.0.1
mol·L-1
Na2CO3溶液与0.1
mol·L-1NaHCO3溶液等体积混合:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
D.0.1
mol·L-1Na2C2O4溶液与0.1
mol·L-1HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
解析:A项,两种溶液等体积混合,CH3COONa与HCl恰好完全反应生成0.05
mol·L-1NaCl和0.05
mol·L-1CH3COOH,由于CH3COOH是弱酸,部分电离,c(Na+)=c(Cl-)=0.05
mol·L-1>c(CH3COO-)>c(OH-),A项正确;B项,等浓度的NH4Cl溶液和氨水混合,溶液呈碱性,说明NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,故c(NH)>c(NH3·H2O),B项错误,利用物料守恒可知C正确,由电荷守恒可知D错误。
答案:AC
11.[2014·课标全国卷Ⅰ]溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是(  )
A.溴酸银的溶解是放热过程
B.温度升高时溴酸银溶解速度加快
C.60
℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
解析:随着温度升高溶解度逐渐增大,所以溴酸银的溶解是吸热过程,A选项错误;C选项,60
℃时1
L水中约溶解5.8
g
AgBrO3,c(Ag+)=c(BrO)=c(AgBrO3)≈=0.025
mol·L-1,Ksp=c(Ag+)·c(BrO)≈6×10-4,正确。
答案:A
12.[2013·广东高考]50
℃时,下列各溶液中,离子的物质的量浓度关系正确的是
(  )
A.pH=4的醋酸中:c(H+)=4.0
mol·L-1
B.饱和小苏打溶液中:c(Na+)=c(HCO)
C.饱和食盐水中:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
D.pH=12的纯碱溶液中:c(OH-)=1.0×10-2
mol·L-1
解析:pH=-lgc(H+),pH=4的醋酸中,c(H+)=1.0×10-4mol·L-1,A项错误;小苏打是弱酸的酸式盐,HCO+H2O??H2CO3+OH-,c(Na+)>c(HCO),B项错误;饱和食盐水中存在H+、Na+、Cl-、OH-
4种离子,依据电中性原理可知C项正确;常温下,在pH=12的纯碱溶液中,c(H+)=1.0×10-12
mol·L-1,c(OH-)==1.0×10-2
mol·L-1,温度升高,Kw增大,保持c(H+)不变,则c(OH-)增大,D项错误。
答案:C
13.[2012·上海高考]用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数,下列操作会引起测定值偏高的是(  )
A.试样中加入酚酞作指示剂,用标准酸液进行滴定
B.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准酸液进行滴定
C.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,直接加入待测溶液进行滴定
D.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测液,取20.00
mL进行滴定
解析:在滴定实验中,加入指示剂或用蒸馏水洗涤锥形瓶对滴定结果均无影响,A、C项不符合题意;滴定管用蒸馏水洗涤后没有用标准酸液润洗,相当于将标准酸液稀释,滴定时消耗标准酸液的体积增大,最终使测定值偏高,B项符合题意;D项操作会使待测液浓度变小,最终使测定结果偏低,不符合题意。
答案:B
14.[2013·安徽高考]已知NaHSO3溶液显酸性,溶液中存在以下平衡:
HSO+H2O??H2SO3+OH-'  ①
HSO??H++SO

向0.1
mol·L-1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的是(  )
A.加入少量金属Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HSO)增大
B.加入少量Na2SO3固体,则c(H+)+c(Na+)=c(HSO)+c(OH-)+c(SO)
C.加入少量NaOH溶液,、的值均增大
D.加入氨水至中性,则2c(Na+)=c(SO)>c(H+)=c(OH-)
解析:当加入Na时,Na与H+发生置换反应,故平衡②右移,当c(HSO)减小时会促进平衡①左移,但是由于金属钠的加入对②式影响更大,故c(HSO)减小,A项错误;加入少量Na2SO3固体后,溶液中存在的电荷守恒关系式为c(H+)+c(Na+)=c(HSO)+c(OH-)+2c(SO),B项错误;当在NaHSO3溶液中加入少量NaOH溶液时,HSO被消耗,c(SO)增大,溶液酸性减弱,故c(H+)下降,、的值均增大,C项正确;当溶液呈中性时,则:[c(NH)+c(Na+)]=c(SO)+c(HSO)>c(OH-)=c(H+),D项错误。
答案:C
15.[2013·课标全国卷Ⅰ]已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO,浓度均为0.010
mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010
mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(  )
A.Cl-、Br-、CrO     B.CrO、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、CrO
D.Br-、CrO、Cl-
解析:根据溶度积,可分别计算出Cl-、Br-和CrO开始沉淀所需的Ag+的浓度:c(Ag+)AgCl==
mol·L-1=1.56×10-8
mol·L-1,c(Ag+)AgBr==
mol·L-1=7.7×10-11mol·L-1,c(Ag+)Ag2CrO4==
mol·L-1=3.0×10-5
mol·L-1,因3.0×10-5>1.56×10-8>7.7×10-11,故三种阴离子沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、CrO,C正确。
答案:C
16.[2014·重庆高考]中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25
g·L-1。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对其含量进行测定。
图1
图2
(1)仪器A的名称是__________,水通入A的进口为__________。
(2)B中加入300.00
mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,C中反应的化学方程式为____________________。
(3)除去C中过量的H2O2,然后用0.0900
mol·L-1
NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图2中的__________;若滴定至终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为__________;若用50
mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积(填序号)__________(①=10
mL,②=40
mL,③<10
mL,④>40
mL)。
(4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00
mL,该葡萄酒中SO2含量为__________g·L-1。
(5)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施____________________________________________________。
解析:(1)通入冷凝管的冷水应低进高出,且通常冷热逆流时冷凝效果最好,该题中冷水从a端进时,冷凝水难以充满冷凝管而降低冷凝效果,故应从b端入水;
(2)最小公倍数法配平方程式:
第一步:标化合价
第二步:最小公倍数法确定系数
可以看出,升、降价数最小公倍数为2,即各物质化学计量数均为1。
第三步:将短线改为等号:SO2+H2O2===H2SO4。
(3)NaOH为强碱,应选择碱式滴定管,故排气泡时应选③;滴定终点时溶液显碱性,应选变色pH范围在碱性的酚酞溶液;滴定管最大刻度线下尚有液体,故管内液体体积大于40
mL。
(4)SO2+H2O2===H2SO4
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
由方程式得:
SO2~H2SO4~2NaOH
64
g
2
mol
m
0.0900
mol·L-1×25
mL×
则=
解得:m=0.072
g
该葡萄酒中SO2含量为:=0.24
g·L-1
(5)盐酸易挥发,挥发出的盐酸消耗NaOH而使结果偏高。
答案:(1)冷凝管(或冷凝器) b
(2)SO2+H2O2===H2SO4
(3)③ 酚酞 ④
(4)0.24
(5)原因:盐酸的挥发;改进措施:用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,排除盐酸挥发的影响04课后测评提实能
基础
中档
稍难
反应热、焓变
1、5
9
反应过程中的
能量变化
2、4
8、10
综合提升
3、7
6、11、12
1.[2015·唐山一中第一次月考]下列反应中不需加热的吸热反应是(  )
A.锌粒与稀硫酸的反应
B.灼热的木炭与CO2反应
C.甲烷在氧气中的燃烧反应
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
解析:A项属于放热反应,B项为需加热的吸热反应,C项属于放热反应,D项为不需加热的吸热反应。
答案:D
2.下列对化学反应的认识错误的是(  )
A.有化学键破坏的一定是化学反应
B.会产生新的物质
C.可能会引起物质状态的变化
D.一定伴随着能量的变化
解析:化学反应的实质是反应物化学键断裂同时生成物化学键生成,如食盐的熔化过程中只有离子键的断裂,但是没有化学键的生成,食盐的熔化是物理变化。
答案:A
3.[2015·金华一中学段考试]为探究NaHCO3、Na2CO3和盐酸(以下盐酸浓度均为1
mol·L-1)反应过程中的热效应,进行实验并测得如下数据:
序号
35
mL试剂
固体
混合前温度℃
混合后温度℃


2.5
g
NaHCO3
20.0
18.5


3.2
g
Na2CO3
20.0
24.3

盐酸
2.5
g
NaHCO3
20.0
16.2

盐酸
3.2
g
Na2CO3
20.0
25.1
由此得出的结论正确的是(  )
A.Na2CO3与盐酸的反应是吸热反应
B.NaHCO3与盐酸的反应是放热反应
C.20.0
℃时,含3.2
g
Na2CO3的饱和溶液和35
mL盐酸混合后的温度将低于25.1

D.20.0
℃时,含2.5
g
NaHCO3的饱和溶液和35
mL盐酸混合后的温度将低于16.2

解析:比较②④数据可知Na2CO3与盐酸反应是放热反应,A错误;比较①③数据可知NaHCO3与盐酸反应是吸热反应,B错误;由①知NaHCO3溶于水吸热,由①③可知NaHCO3固体与盐酸反应为吸热,故含2.5
g
NaHCO3的饱和溶液与35
mL盐酸混合后温度将高于16.2
℃,D错误。
答案:C
4.[2015·南昌二中期末]下列关于反应过程中能量变化的说法正确的是(  )
A.在一定条件下,某可逆反应的ΔH=+100
kJ·mol-1,则该反应正反应活化能比逆反应活化能大100
kJ·mol-1
B.图中a、b曲线可分别表示反应CH2===CH2(g)+H2(g)―→CH3CH3(g) ΔH>0未使用和使用催化剂时,反应过程中的能量变化
C.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
D.如由上图所示的能量变化判断该化学反应是放热反应
解析:a表示使用了催化剂,B错误;ΔH与反应条件无关,C错误;由图可知反应物CH2===CH2(g)和H2(g)总能量低于生成物CH3-CH3(g)总能量,故该反应为吸热反应,D错误。
答案:A
5.分析下图,下列说法正确的是(  )
A.A―→B+C和B+C―→A两个反应吸收或放出的能量不等
B.A―→B+C ΔH<0
C.A具有的焓高于B和C具有的焓之和
D.A―→B+C ΔH>0,则B+C―→A ΔH<0
解析:由图可看出,B+C的焓高于A的焓,则反应B+C―→A一定是放热反应,ΔH<0,反之,A―→B+C的反应一定是吸热反应,ΔH>0,根据能量守恒定律,两反应吸收和放出的热量一定相等。
答案:D
6.[2015·吉林一中期中]常温下,1
mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是(  )
共价键
H—H
F—F
H—F
H—Cl
H—I
E(kJ·mol-1)
436
157
568
432
298
A.432
kJ·mol-1>E(H—Br)>298
kJ·mol-1
B.表中最稳定的共价键是H—F键
C.H2(g)―→2H(g) ΔH=+436
kJ·mol-1
D.H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-25
kJ·mol-1
解析:由于H—Br键的键长在H—Cl键和H—I键的键长之间,所以其键能在H—Cl键和H—I键之间,A正确。表中H—F键的键能最大,所以H—F键最稳定,B正确。1
mol
H2断裂1
mol
H—H键吸收436
kJ能量,C正确。D项,ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=(436+157-568×2)
kJ·mol-1=-543
kJ·mol-1,D错误。
答案:D
7.[2015·洛阳一高模块考试]化学反应A2+B2??2AB的能量变化如图所示,下列说法正确的是(  )
A.该反应是吸热反应
B.断裂1
mol
A-A键和1
mol
B-B键能放出x
kJ的能量
C.断裂2
mol
A-B键时需要吸收y
kJ的能量
D.2
mol
AB的总能量高于1
mol
A2和1
mol
B2的总能量
解析:1
mol
A2和1
mol
B2具有的总能量高于2
mol
AB的总能量,故反应为放热反应,A错误;断键时吸收能量,故B错误,2
mol
AB总能量低于1
mol
A2和1
mol
B2的总能量,D错误。
答案:C
8.已知断开1
mol
H—H键吸收的能量为436
kJ,断开1
mol
H—N键吸收的能量为391
kJ,根据化学方程式:N2+3H22NH3 ΔH=-92.4
kJ·mol-1,则断开1
mol
N≡N键吸收的能量是(  )
A.431
kJ·mol-1       
B.945.6
kJ·mol-1
C.649
kJ·mol-1
D.869
kJ·mol-1
解析:由化学反应中断键吸热,成键放热,ΔH=反应物断键吸收的总能量-生成物成键释放的总能量。
所以-92.4
kJ·mol-1=436
kJ·mol-1×3+E(N≡N)-2×391
kJ·mol-1×3,故E(N≡N)=945.6
kJ·mol-1。
答案:B
9.[2015·太原五中期中]反应A(g)+B(g)??C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)该反应是__________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)E1表示________,E2表示________,ΔH=________。
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?________,原因是________________________________。
(4)在反应体系中加入催化剂,E1和E2的变化是:E1________,E2________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
解析:(1)反应物A和B总能量高于生成物C和D总能量,故反应为放热反应。
(2)E1表示正反应的活化能或者反应物A、B中化学键断裂所吸收的能量,E2表示逆反应的活化能,或者形成C、D的化学键所释放的能量。ΔH=E1-E2。
(3)催化剂只会影响活化能的大小即E1、E2大小,不会改变焓变的大小。
答案:(1)放热
(2)断键所吸收的能量 成键所释放的能量 E1-E2
(3)否 催化剂只能改变活化能,不会改变反应热
(4)减小 减小
10.在一定条件下,A和B反应可生成C和D,其能量变化如下:
(1)下列关于反应A+B===C+D的说法正确的是______。
A.反应前后原子的种类和数目一定不变
B.该反应若有热量变化,则一定是氧化还原反应
C.若该反应为放热反应,则不需加热反应就一定能自发进行
D.反应物的总质量与生成物的总质量一定相等,且该反应遵循能量守恒
(2)若E1解析:(1)每个反应都遵循质量守恒和能量守恒,故A、D两项正确。任何反应都伴随着能量变化,但不一定是氧化还原反应,B项错误。某一反应是放热反应还是吸热反应与反应条件无关,加热是为了使旧化学键断裂,引发反应,C项错误。
(2)—
答案:(1)AD (2)吸热
 ΔH=(E2-E1)
kJ·mol-1
11.[2015·东北育才中学高二模块考试]为了研究化学反应A+B===C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量________(填“高”或“低”)。
(3)物质中的化学能通过________转化成________释放出来。
(4)反应物化学键断裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(5)写出一个符合题中条件的化学方程式:_________________。
解析:(1)在U形管中甲液面下降,说明集气瓶中压强增大,即A和B反应为放热反应,使空气的温度升高,压强增大。
(2)在放热反应中反应物总能量高于生成物的总能量。
(3)在放热反应中,将化学能转化成热能释放。
(4)在放热反应中,断裂反应物中化学键吸收的能量低于形成生成物化学键所放出的热量。
(5)书写一个满足A与液态B发生放热反应的方程式即可。
答案:(1)放热 (2)高 (3)化学反应 热能 (4)低
(5)2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑(或2Na+2H2O===2NaOH+H2↑或NaOH+HCl===NaCl+H2O等合理答案)
12.
如图所示,把试管放入盛有25
℃饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再滴入5
mL稀盐酸,试回答下列问题。
(1)实验中观察到的现象是______________________________。
(2)产生上述现象的原因是______________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式__________________________。
(4)由实验推知,生成的MgCl2和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)反应的镁片和HCl的总能量。
解析:镁与盐酸的反应是放热反应,而放热反应的实质是反应物的总能量大于生成物的总能量。反应的离子方程式为Mg+2H+===Mg2++H2↑。由于Mg与盐酸反应放热,导致饱和石灰水的温度升高。而Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而降低,因此饱和石灰水中有Ca(OH)2固体析出。
答案:(1)①镁片上有大量气泡产生;②镁片逐渐溶解;
③烧杯中溶液变浑浊
(2)镁与盐酸反应产生H2,该反应为放热反应,Ca(OH)2在水中溶解度随温度升高而减小,故析出Ca(OH)2固体
(3)Mg+2H+===Mg2++H2↑
(4)小于03
随堂对点检验
1.pH=2和pH=4的两种稀硫酸,等体积混合后,下列结论正确的是(设混合后溶液体积的变化忽略不计)(  )
A.c(H+)=1×10-3
mol·L-1
B.c(OH-)=2×10-12
mol·L-1
C.pH=2.3
D.pH=3
解析:强酸等体积混合,利用近似计算:pH=2+0.3=2.3,c(H+)=1×10-2.3
mol·L-1。
答案:C
2.现有常温时pH=1的某强酸溶液10
mL,下列操作能使溶液的pH变成2的是(  )
A.加水稀释成100
mL
B.加入10
mL的水进行稀释
C.加入10
mL
0.01
mol·L-1的NaOH溶液
D.加入10
mL
0.01
mol·L-1的HCl溶液
解析:A加水稀释为原溶液体积的10倍,强酸的pH正好增大1个单位。
答案:A
3.[2015·吉林一中期末]常温时,pH值为3的CH3COOH和pH为11的NaOH溶液等体积混合,混合后溶液pH为(  )
A.pH>7        
B.pH<7
C.pH=7
D.无法判断
解析:pH=3的CH3COOH其c(CH3COOH)>10-3
mol·L-1,pH=11的NaOH溶液其c(NaOH)=10-3
mol·L-1,二者反应时CH3COOH过量,溶液显酸性。
答案:B
4.pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合液的pH=11,则强碱与强酸的体积比是(  )
A.11∶1      
B.9∶1
C.1∶11
D.1∶9
解析:可设碱与酸的体积分别为V碱和V酸,由题意可知,混合后碱过量,可列等式:=10-(14-11),解之可得V碱∶V酸=1∶9。
答案:D
5.对于常温下pH为4的醋酸溶液,下列叙述正确的是(  )
A.该溶液中水电离的c(OH-)与pH=4的NH4Cl溶液中水电离的c(OH-)相同
B.将1
mL该溶液稀释至100
mL后,其pH等于6
C.向该溶液中加入等体积、pH=10的氢氧化钠溶液,恰好完全中和
D.该溶液与锌反应,pH逐渐增大
解析:本题主要考查了弱电解质的电离平衡、溶液的稀释及pH的计算,意在考查考生的理解能力和运用能力。醋酸抑制水的电离,而NH4Cl促进水的电离,A项错误;随着溶液的稀释,醋酸的电离程度增大,但溶液稀释100倍,溶液的pH变化小于2,即溶液的pH<6,B项错误;因醋酸是弱酸,C项加入的氢氧化钠只能中和部分醋酸,C项错误;随着反应的进行,虽然醋酸的电离平衡正向移动,但是H+的浓度还是减小的,故pH逐渐增大,D项正确。
答案:D
6.室温时,pH=12的NaOH溶液100
mL,要使其pH降为11。
(1)如果加蒸馏水,则加入水的体积约为________mL。
(2)如果加pH=10的NaOH溶液,应加约________mL。
(3)如果加0.01
mol·L-1的盐酸,应加约________mL。
解析:(1)加蒸馏水,则
0.001
mol·L-1=,V水=900
mL。
(2)加pH=10的NaOH溶液,则
0.001
mol·L-1=

V(NaOH)=1000
mL。
(3)加0.01
mol·L-1的盐酸,则0.001
mol·L-1=,
V(HCl)≈81.8
mL。
答案:(1)900 (2)1000 (3)81.803
随堂对点检验
对应考点一 自发过程和自发反应
1.下列说法完全正确的是(  )
A.放热反应均是自发进行的反应
B.ΔS为正值的反应均是自发进行的反应
C.物质的量增加的反应,ΔS为正值
D.如果ΔH和ΔS为正值,当温度升高时,反应可能自发进行
解析:反应能否自发进行取决于ΔH-TΔS的大小,若ΔH-TΔS<0,则能自发进行。
答案:D
2.能用焓判据判断下列过程的方向的是(  )
A.水总是自发地由高处往低处流
B.放热反应容易自发进行,吸热反应不能自发进行
C.有序排列的火柴散落时成为无序排列
D.多次洗牌以后,扑克牌的毫无规律的混乱排列的概率大
解析:A.水总是自发地由高处往低处流,有趋向于最低能量状态的倾向。B.由ΔH-TΔS<0能自发进行可知,当ΔH>0时,高温下,混乱度增大的反应,也可能自发进行。C.有序排列的火柴散落时成为无序排列,有趋向于最大混乱度的倾向,属于熵判据。D.扑克牌的无序排列也属于熵判据。
答案:A
对应考点二 化学反应进行方向的判据
3.某化学反应的ΔH=-122
kJ·mol-1,ΔS=231
J/(mol·K),则此反应在下列哪种情况下可自发进行(  )
A.在任何温度下都能自发进行
B.在任何温度下都不能自发进行
C.仅在高温下自发进行
D.仅在低温下自发进行
解析:该反应ΔH<0,ΔS>0,故反应一定能自发进行。
答案:A
4.下列内容与结论相对应的是(  )
选项
内容
结论
A
H2O(g)变成H2O(l)
ΔS>0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
因为ΔS>0
C
一个反应的ΔH>0,ΔS>0
反应一定不自发进行
D
H2(g)+F2(g)===2HF(g)ΔH=-271
kJ·mol-1ΔS=8
J/(mol·K)
反应在任意外界条件下均可自发进行
解析:物质由气态变为液态,ΔS<0,A错误;NH4NO3溶于水是吸热的熵增大过程,正是因为ΔS>0,使过程可自发进行,B正确;ΔH>0,ΔS>0在高温时ΔH-TΔS<0,即高温能自发进行,C错误;ΔH-TΔS只能用于一定压强条件下判断反应方向,D错误。
答案:B
5.[2014·福州高二检测]下列说法正确的是(  )
A.ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B.NH4HCO3(s)===NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)'ΔH=+185.57
kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向
解析:ΔH<0、ΔS>0,则ΔG<0,任何温度下反应都能自发进行,A错误;用焓变和熵变判断反应的自发性,都有例外,故都不能单独作为反应自发性的判据,而应用复合判据,C错误;使用催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的方向,D错误。
答案:B
6.氨的工业合成工艺的成熟推动了人类文明的进步,不少科技工作者为了寻找廉价的氨的制备方法,进行了前赴后继的探索性工作。请回答下列各题:
用氢气和氮气合成氨是一个可逆反应,化学方程式如下:N2+3H22NH3。已知,在常温下,1
g
H2完全转化为NH3,放出的热量为15.4
kJ。
(1)请写出该反应的热化学方程式_________________________
_________________________________________________________。
(2)如果一个反应的ΔH-TΔS<0,则该反应能够自发进行。已知该反应的ΔS=-198.2
J·mol-1·K-1。请判断上述氨气的合成反应在常温下________(填“能”或“不能”)自发进行。
解析:ΔH-TΔS=-92.4
kJ·mol-1-298
K×(-0.1982
kJ·mol-1·K-1)<0,所以可以自发进行。
答案:(1)N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)ΔH=-92.4
kJ·mol-1
(2)能03
随堂对点检验
对应考点一 反应热、焓变
1.[2014·玉溪一中上学期期中]下列叙述中正确的是(  )
A.化学反应一定有物质变化,不一定有能量变化
B.化合反应一定是放热反应
C.放热反应不需要加热就一定能发生
D.吸热反应不加热也可能发生
解析:在化学反应中一定有能量变化,A错误;化合反应可能为放热反应,如H2和O2燃烧,也可能为吸热反应,如CO2和C生成CO,B错误;有些放热反应也需要加热,C错误。
答案:D
2.下列说法正确的是(  )
A.反应热就是反应中放出的热量
B.当反应放热时ΔH>0,反应吸热时ΔH<0
C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓与生成物的总焓一定不同
D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓总是高于生成物的总焓
解析:反应热也指反应中吸收的热量,A错;任何化学反应都伴随着能量变化,反应物的总焓与生成物的总焓一定不同,可能高于,也可能低于,所以C项正确,D项错误。
答案:C
3.[2014·洛阳一中高二月考]下列反应中反应物总能量高于生成物总能量的是(  )
A.二氧化碳与碳生成一氧化碳
B.碳与水蒸气生成一氧化碳和氢气
C.碳酸钙受热分解
D.盐酸与氢氧化钠反应
解析:由于反应物总能量高于生成物总能量,即反应为放热反应,只有D项为放热反应。
答案:D
对应考点二 反应过程中的能量变化
4.[2015·南昌二中期中]下列反应既属于氧化还原反应,又
属于吸热反应的是(  )
A.锌粒与稀硫酸的反应
B.灼热的木炭与二氧化碳的反应
C.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
D.甲烷在空气中燃烧的反应
解析:A项属于放热反应,C项不属于氧化还原反应,D项属于放热反应。
答案:B
5.(双选)将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。该现象说明了(  )
A.该反应是吸热反应
B.铁粉和硫粉在常温下难以发生反应
C.该反应是放热反应
D.生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量
解析:在题目中铁粉和硫粉混合后加热反应,停止加热后反应仍可持续进行,说明该反应为放热反应,生成物FeS的总能量低于反应物铁和硫的总能量。
答案:BC
6.[2015·福建四地六校联考]已知化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g) ΔH=Q
kJ·mol-1,其能量变化如图所示,则Q的值正确的是(  )
A.a-b       
B.a
C.-b
D.b-a
解析:ΔH=断键的吸热-成键的放热=a-b。
答案:A04课后测评提实能
基础
中档
稍难
有效碰撞
1
外界条件对化学反
应速率的影响
2、6
5、7、8、9
综合提升
3、4
10、11、12
1.(双选)下列说法正确的是(  )
A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增多
B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C.升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了单位体积中反应物活化分子的百分数
D.催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数,从而成千上万倍地增大化学反应速率
解析:增大反应物浓度、增大气体反应物的压强都会使单位体积内活化分子数增大,但由于反应物分子的平均能量和发生反应所需能量(即活化能)都未发生变化,活化分子百分数并未改变。升高温度可以增大反应物分子能量,催化剂可以减小反应发生所需能量,两种方法都能使一部分能量较低的分子变成活化分子,从而使活化分子百分数增多。
答案:CD
2.[2015·济南高二联考]下列说法正确的是(  )
①参加反应的物质的性质是影响化学反应速率的主要因素 ②光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 ③决定化学反应速率的主要因素是浓度 ④不管什么反应,增大浓度、加热、加压、使用催化剂都可以加快反应速率
A.①②        
B.②③
C.③④
D.①④
解析:影响化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质,①正确,③错误;影响化学反应速率的外因包括浓度、温度、催化剂、压强和其他一些条件(如光等),②正确;加压对没有气体参加的反应影响不大,④错误。
答案:A
3.[2015·太原五中期中]一定温度下,反应①C(s)+CO2(g)??2CO(g) ΔH>0,反应②2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g) ΔH<0。下列有关以上两个反应的说法正确的是(  )
A.降低温度,反应①的速率减小,反应②的速率增大
B.增大压强,反应①的速率不变,反应②的速率增大
C.增大压强,反应①的速率增大,反应②的速率增大
D.升高温度,反应①的速率增大,反应②的速率减小
解析:本题主要考查了化学反应速率的影响因素,意在考查考生的理解和分析判断能力。对于有气体参加的可逆反应,增大压强,反应速率增大,减小压强,反应速率减小,B项错误、C项正确;降低温度,反应速率减小,升高温度,反应速率增大,A、D项错误。
答案:C
4.[2015·吉林一中期中]下列生产或实验事实引出的相应结论不正确的是(  )
选项
事实
结论
A
其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短
当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快
B
工业制硫酸中,在SO3的吸收阶段,吸收塔里要装填瓷环
增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大
C
在容积可变的密闭容器中发生反应:2NH3(g)??N2H4(l)+H2(g),把容积的体积缩小一半
正反应速率加快,逆反应速率减慢
D
A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快
当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率
解析:C项中压缩容器体积,反应物、生成物浓度均增加,正逆反应速率均加快。
答案:C
5.[2014·韶关调研]对处于平衡状态的反应2A(g)+B(g)??2C(g) ΔH<0,下列叙述正确的是(  )
A.增大A浓度的瞬间,v正增大,v逆不变
B.升高温度,v正减小,v逆增大
C.增大压强,v正增大,v逆减小
D.加入催化剂,v正、v逆都增大
解析:升高温度,v正、v逆都增大,B错误;增大压强时,正、逆反应速率都增大,C错误;若加入正催化剂,正、逆反应速率都增大,D错误。
答案:A
6.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小的顺序排列正确的是(  )
甲:在500
℃时,SO2和O2各10
mol反应
乙:在500
℃时,用V2O5作催化剂,10
mol
SO2和5
mol
O2反应
丙:在450
℃时,8
mol
SO2和5
mol
O2反应
丁:在500
℃时,8
mol
SO2和5
mol
O2反应
A.甲>乙>丙>丁
B.乙>甲>丙>丁
C.乙>甲>丁>丙
D.丁>丙>乙>甲
解析:催化剂、温度对化学反应速率影响程度较大,浓度、压强的影响程度相对较小。同温时,乙中反应速率最快;无催化剂时,甲中浓度大于丁中浓度,故反应速率甲>丁;丙温度最低,故丙中反应速率最慢;故反应速率由大到小的顺序是乙>甲>丁>丙。
答案:C
7.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:
Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2+S↓+H2O
下列各组实验中最先出现浑浊的是(  )
解析:本题中影响反应速率的因素有浓度和温度。A与C浓度相同,从温度可知反应速率是AmL×(C项)<5
mL×(D项);c(H2SO4):10
mL×(C项)=5
mL×(D项)。故D项的反应速率大于C项,选D。
答案:D
8.[2014·湖北黄石联考]实验室用Zn与稀硫酸反应来制取H2,常加入少量CuSO4溶液来加快反应速率。为了研究CuSO4的量对H2生成速率的影响,某同学设计了下表实验方案,将表中所给的试剂按一定体积混合后,将大小相同的Zn片(过量)分别加入四个反应容器(甲、乙、丙、丁)中,收集产生的气体,并记录收集等体积气体所需的时间。
下列说法正确的是(  )
A.t1=t2=t3=t4
B.V4=V5=10
C.V6=7.5
D.V1解析:甲、乙、丙、丁为对比实验,目的是探究CuSO4的量对H2生成速率的影响,故甲、乙、丙、丁四容器中c(H+)应相同,而收集相同量H2所用的时间不同。即开始加入4
mol·L-1硫酸的量相同,加水后四种溶液体积也相同。因此,V1=V2=V3=20
mL;根据丁中加入10
mL
CuSO4溶液和0
mL
H2O,可知四个容器中溶液的总体积均为20
mL+10
mL=30
mL,则V5=
10
mL,
V6=7.5
mL,V4=2
mL。
答案:C
9.(双选)[2015·山西师大附中月考]化学反应X(g)+Y(g)??2Z(g)在某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图象如下图所示:
则下列说法符合该图象的是(  )
A.t1时刻,增大了X的浓度
B.t1时刻,升高了体系温度
C.t1时刻,缩小了容器体积
D.t1时刻,使用了催化剂
解析:由图象可知,外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率,增大X的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率,A、B错误;由方程式可知,该反应为反应前后气体体积不变的反应,缩小容器体积或增大压强,均可同等程度地增大正、逆反应速率,C正确;D使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率,D正确。
答案:CD
10.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明,________
对反应速率有影响,________反应速率越快,能表明同一规律的实验还有______(填实验序号)。
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有________(填实验序号)。
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________,其实验序号是________。
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15
℃)相近,推测其原因_________________________。
解析:(1)实验4和5:金属质量相等,硫酸浓度相同,反应前温度相同,粉末状比丝状金属反应快(200/25=8)8倍,最终温度高。固体形状(固体反应物的表面积)对反应速率有影响,固体与液体接触面积越大,反应越快。类似实验还有实验1和2。(2)其他条件相同,浓度不同的实验有1、3、4、6、8或2和5。(3)其他条件相同仅温度不同的实验有6和7,8和9。(4)Q=mcΔt,溶液质量相近,比热容相近,温度变化量相近,说明Q相同。表格数据中,金属质量相等,即一定质量的金属与足量的硫酸反应放出的热量相同。
答案:(1)固体反应物的表面积
表面积越大
1和2
(2)1、3、4、6、8或2和5
(3)反应温度
6和7,8和9
(4)可能是硫酸过量,金属完全反应,放出的热量相等,所以使等体积溶液的温度升高值相近
11.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号
反应物
催化剂

10
mL
2%
H2O2溶液


10
mL
5%
H2O2溶液


10
mL
5%
H2O2溶液
1
mL
0.1
mol·L-1
FeCl3溶液

10
mL
5%
H2O2溶液+少量HCl溶液
1
mL
0.1
mol·L-1
FeCl3溶液

10
mL
5%
H2O2溶液+少量NaOH溶液
1
mL
0.1
mol·L-1
FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是__________________。
(2)实验①和②的目的是________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下,H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是________________。
(3)实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。
分析图中能够得出的实验结论是____________________。
解析:(1)加入催化剂可以降低反应物的活化能,使反应速率增大。(2)实验①和②中H2O2的浓度不同,故实验目的是探究浓度对反应速率的影响;但可能因H2O2性质稳定反应速率太慢而导致实验现象不明显,可以给不同浓度的H2O2提供相同的温度或催化剂,以进行浓度对反应速率的影响探究。(3)分析实验③④⑤中的反应物和催化剂并结合题图可知,碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率。
答案:(1)降低了反应物的活化能
(2)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入同种等量催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)
(3)碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率
12.[2014·资阳模拟]草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快。某学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设,并设计了一系列实验进行探究。
实验Ⅰ:在2支试管中分别加入5
mL等浓度的H2C2O4溶液,在其中一支试管中先加入少量MnSO4固体再各加入5滴0.1
mol·L-1KMnO4溶液。记录溶液褪色时间,如表1:
试管
未加MnSO4的试管
加有MnSO4的试管
褪色时间
30
s
2
s
[表1]
实验Ⅱ:另取2支试管分别加入5
mL等浓度的H2C2O4溶液,在其中一支试管中先加入10滴稀硫酸,再各加入5滴0.1
mol·L-1KMnO4溶液。记录溶液褪色时间,如表2:
试管
未滴加稀硫酸的试管
滴加了稀硫酸的试管
褪色时间
100
s
90
s
[表2]
实验Ⅲ:另取3支试管分别加入5
mL等浓度H2C2O4溶液,然后在试管中分别加入10滴、1
mL、2
mL稀硫酸溶液,再各加入5滴0.1
mol·L-1KMnO4溶液,然后置于温度为65
℃的水浴中加热。记录溶液褪色时间,如表3:
试管
滴入10滴稀硫酸的试管
加入1
mL稀硫酸的试管
加入2
mL稀硫酸的试管
褪色时间
70
s
100
s
120
s
[表3]
(1)实验Ⅰ得出的结论是________________________。
(2)比较实验Ⅱ、Ⅲ得出的结论正确的是___________。
①温度对该反应速率有影响
②硫酸对草酸和KMnO4溶液的反应有影响
③加入少量硫酸,可促进草酸和KMnO4溶液反应,再加入大量硫酸,反应速率比较小
④在酸性范围内,pH值越小对反应越有利
(3)写出草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式:_____。实验室利用该反应标定未知浓度H2C2O4溶液,滴定终点的现象是:溶液________,且30
s不改变。滴定完成后仰视读取KMnO4溶液体积会导致测得H2C2O4溶液的浓度________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)有同学根据查阅的资料提出KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为:
Mn(Ⅶ)Mn(Ⅵ)Mn(Ⅳ)Mn(Ⅲ)Mn(C2O4)―→Mn2++CO2↑
上述实验中,实验________可证明这个历程是可信的。
解析:(1)未加MnSO4的试管褪色需要30
s,加MnSO4的试管褪色需要2
s,说明Mn2+能够加快反应速率。在反应中起到催化剂的作用。(2)加入10滴稀硫酸的试管在室温下褪色需要90
s,放置在温度为65
℃的水浴中加热的褪色时间需要70
s,说明温度对该反应速率有影响;在室温下来滴加稀硫酸的试管褪色需要100
s,滴加稀硫酸的试管褪色需要90
s,说明硫酸对草酸和KMnO4溶液的反应有影响;同样放置于温度为65
℃的水浴中分别加入10滴稀硫酸加热,加入1
mL稀硫酸加热,加入2
mL稀硫酸加热,褪色时间分别是70
s、100
s、120
s,则说明加入少量硫酸,可促进草酸和KMnO4溶液反应,而加入大量硫酸,反应速率比较小;在酸性条件下,溶液的酸性越小,对反应越有利,溶液的酸性越大,对反应反而不利。结论正确的是①②③。(3)草酸溶液与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O;在滴定时通常是用已知浓度的物质来滴定未知浓度的物质,所以未知浓度的H2C2O4在锥形瓶中,已知浓度的KMnO4在酸性滴定管中。滴定终点时溶液的颜色从无色变为浅紫红色,且在半分钟内不褪色。在滴定完成后若仰视读取KMnO4溶液,则KMnO4标准溶液体积偏大,以此为标准进行计算求出的草酸的浓度就会偏大。(4)实验Ⅰ是证明Mn2+对反应的催化作用。实验Ⅱ是证明溶液的酸碱性对反应的影响。实验Ⅲ是证明温度对反应的影响。通过这些分析可知实验Ⅰ可证明这个历程是可信的。
答案:(1)Mn2+(或硫酸锰)在反应中起到催化剂的作用,加快了反应速率。
(2)①②③
(3)5H2C2O4+2MnO+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O 从无色变为浅紫红色 偏大
(4)Ⅰ03
随堂对点检验
对应考点 酸碱中和滴定
1.(双选)两人用同一瓶标准盐酸滴定同一瓶NaOH溶液,甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后,使用水洗过的碱式滴定管量取碱液于锥形瓶中;乙则用甲用过的碱式滴定管量取碱液于刚用水洗过且存有蒸馏水珠的锥形瓶中,其他操作及读数全部正确,你的判断是(  )
A.甲操作有错     
B.乙操作有错
C.甲测定数据一定比乙小
D.乙实际测得值较准确
答案:AD
2.在一支25
mL的酸式滴定管中盛入0.1
mol·L-1的HCl溶液,其液面恰好在5
mL刻度处,若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中,然后以0.1
mol·L-1的NaOH溶液进行中和,则所需NaOH溶液的体积(  )
A.大于20
mL
B.小于20
mL
C.等于20
mL
D.等于5
mL
解析:若要正确解答本题,必须准确了解滴定管的刻度特征,如图:滴定管下部有一段无刻度线,故从5
mL刻度到尖嘴底部的溶液体积大于20
mL,因此所需NaOH溶液的体积大于20
mL。
答案:A
3.下面是一段关于酸碱中和滴定实验操作的叙述:①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次;②在一锥形瓶中加入25
mL待测NaOH溶液;③加入几滴石蕊溶液作指示剂;④取一支酸式滴定管,洗涤干净;⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定;⑥左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶;⑦两眼注视着滴定管内盐酸液面下降,直至滴定终点。文中所述操作有错误的序号为(  )
A.④⑥⑦
B.①⑤⑥⑦
C.③⑤⑦
D.①③⑤⑦
解析:锥形瓶不用待测液润洗,①错;石蕊变色不明显,不易观察颜色,在酸碱中和滴定时不用石蕊作指示剂,③错;滴定管使用前要润洗,⑤错;滴定过程中眼睛应观察锥形瓶中溶液颜色变化,⑦错。
答案:D
4.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作中不会引起实验误差的是(  )
A.用蒸馏水洗净滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,而后装入一定体积的NaOH溶液进行滴定
C.用碱式滴定管取10.00
mL
NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入适量蒸馏水进行滴定
D.改用移液管取10.00
mL的NaOH溶液,放入锥形瓶后,把移液管尖嘴液体吹出
解析:A项未用标准液润洗,使c(酸)变小,则V(酸)偏大,c(碱)偏高;B项锥形瓶用NaOH溶液润洗,使n(碱)偏大,耗酸量增大,则结果c(碱)偏高;C项加水,n(碱)不变,结果不变;D项中尖嘴液体不应吹出,否则使碱量增加,结果偏高。
答案:C
5.用0.1
mol·L-1
NaOH溶液滴定0.1
mol·L-1盐酸,如达到滴定终点时不慎多加1滴NaOH溶液(1滴溶液体积约为0.05
mL),继续加水至50
mL,所得溶液的pH是(  )
A.4
B.7.2
C.10
D.11.3
解析:多加一滴NaOH溶液时,c(OH-)==1×10-4
mol·L-1,则c(H+)=1×10-10
mol·L-1,pH=10。
答案:C
6.[2015·福建四地六校联考]选酚酞作指示剂,用中和滴定法测定烧碱样品的纯度(所含杂质不与盐酸反应)。
试根据实验回答:
(1)准确称取4.8
g烧碱样品,所用仪器除了药匙,烧杯外,还需有________、________。
(2)将已称好的样品配成250
mL待测液,需要的仪器除了烧杯,玻璃棒还有________、________。
(3)用0.2000
mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,滴定时边滴边摇动锥形瓶,两眼注视__________________,直到滴定终点。
(4)判断到达滴定终点的实验现象是________________。
(5)根据下列数据计算,待测烧碱溶液的浓度为________(计算结果保留四位有效数字)。
(6)根据上述数据计算,烧碱样品的纯度为________。
(7)①如烧碱中杂质能与盐酸反应(如Na2CO3),则烧碱样品纯度________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②如果把指示剂由酚酞换成甲基橙,则烧碱样品纯度________(填“偏高”,“偏低”或“无影响”)。
答案:(1)天平 砝码
(2)250
mL容量瓶 胶头滴管
(3)锥形瓶内颜色变化
(4)颜色由红色变为浅红色,且半分钟内颜色不变
(5)0.4000
mol·L-1
(6)83.33%
(7)偏高 无影响03
随堂对点检验
对应考点 化学平衡常数
1.下列关于某一化学反应的平衡常数的说法中,正确的是(  )
A.与该反应的压强有关
B.与反应的温度有关,还与反应本身有关
C.与化学反应本身和温度有关,并且会受到起始浓度的影响
D.只与化学反应本身有关,与其他任何条件无关的一个不变的常数
解析:K与反应温度有关,表达式与方程式的书写有关,但与起始浓度、压强无关。
答案:B
2.高温下,某反应达到平衡,平衡常数K=。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是(  )
A.该反应的焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2
答案:A
3.[2015·山西师大附中期中]某温度下,在一个2
L的密闭容器中,加入4
mol
A和2
mol
B进行如下反应:3A(g)+2B(g)??4C(?)+2D(?),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6
mol
C,且反应的前后压强之比为5∶4(相同的温度下测量),则下列说法正确的是(  )
A.该反应的化学平衡常数表达式是K=
B.此时,B的平衡转化率是35%
C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
D.增大C,B的平衡转化率不变
解析:利用三段式计算
3A(g) + 2B(g) ?? 4C(?)+ 2D(?)
起始量
4
mol
2
mol
0
0
变化量
1.2
mol
0.8
mol
1.6
mol
0.8
mol
平衡量
2.8
mol
1.2
mol
1.6
mol
0.8
mol
反应前后压强之比为5∶4,则说明C为非气体,D为气体,则A错误;B转化率为=40%,B错误;平衡常数只与温度有关,C错误。
答案:D
4.某温度下,反应SO2(g)+O2(g)??SO3(g)的平衡常数K1=50,在同一温度下,反应2SO3(g)??2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K2的值为(  )
A.2500        
B.100
C.4×10-4
D.2×10-2
解析:由化学平衡常数公式K1=c(SO3)/[c(SO2)·c1/2(O2)]=50,K2=c2(SO2)·c(O2)/c2(SO3)=(1/K1)2=4×10-4,故答案选C。
答案:C
5.[2015·玉溪一中期中]在温度、容积相同的三个密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH=-92.4
kJ·mol-1,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
下列说法正确的是(  )
A.2c1>c3
B.a+b=92.4
C.2p1<p3
D.α1+α3=1
解析:丙容器中平衡建立过程可以看成是两个甲容器平衡后再放入同一个容器中,若平衡不移动,则有2c1=c3,但是放入同一个容器中后,平衡正向移动,导致2c1<c3,A错误;甲、乙两容器中分别从两个方向开始反应,达到平衡时,应该有a+b=92.4,B正确;恒温恒容条件下,压强之比等于总物质的量之比,丙容器的情况可以理解为两个甲容器分别达到平衡后再充入一个容器中,若平衡不移动,则2p1=p3,但是随着压强的增大,平衡正向移动,导致总物质的量减少,所以有2p1>p3,C错误;在反应容器甲中,反应物是氮气和氢气,在反应容器乙中,反应物是氨气,达到平衡时有α1+α2=1,丙容器中反应物的量是乙容器中的2倍,丙容器中压强大于乙容器中压强,丙容器中反应物的转化率小于乙容器中反应物的转化率,即α1+α3≠1,D错误。
答案:B
6.下列说法是否正确?(填“√”或“×”)
(1)C(s)+H2O(g)??CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式为K=。(  )
(2)K=相对应的化学方程式为H2(g)+CO2(g)??CO(g)+H2O(g)。(  )
(3)可以用化学平衡常数定量描述化学反应的限度。(  )
(4)对于N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)达到平衡,在温度不变、容积不变的密闭容器中充入N2,化学平衡常数不变。(  )
(5)化学平衡移动,化学平衡常数一定改变。(  )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×04课后测评提实能
基础
中档
稍难
化学平衡常数
1、2、4
7、9
等效平衡
5
6、12
综合提升
3
8、10、11
1.[2014·淄博高二检测]下列说法中正确的是(  )
A.从平衡常数的大小可以推断任意反应进行的程度
B.对同一反应,K值越大,反应物的转化率越大
C.K值越大,反应物的转化率越小
D.温度越高,K值越大
解析:平衡常数是指当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度幂之积和反应物浓度幂之积的比值,A错误;平衡常数越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越大,故B正确,C错误;化学平衡常数与温度有关,温度升高,K值可能变大,也可能变小,D错误。
答案:B
2.在一定温度下的密闭容器中,加入1
mol
CO和1
mol
H2O发生反应:CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得n(H2)为0.5
mol,下列说法不正确的是(  )
A.在该温度下平衡常数K=1
B.平衡常数与反应温度无关
C.CO的转化率为50%
D.其他条件不变,改变压强平衡不移动
解析:  CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)
起始(mol)
1
1
0
0
转化(mol)
0.5
0.5
0.5
0.5
平衡(mol)
0.5
0.5
0.5
0.5
由反应方程式及以上数据判断可得,A、C、D项均正确。平衡常数与反应温度有关,B项错。
答案:B
3.[2015·济南高二期中]温度为t
℃时,在体积为10
L的真空容器中通入1.00
mol氢气和1.00
mol碘蒸气,20
min后,反应达到平衡,此时测得碘蒸气的浓度为0.020
mol·L-1。涉及的反应可以用下面的两个化学方程式表示:
①H2(g)+I2(g)??2HI(g)
②2H2(g)+2I2(g)??4HI(g)
下列说法正确的是(  )
A.反应速率用HI表示时,v(HI)=0.008
mol·L-1·min-1
B.两个化学方程式的意义相同,但其平衡常数表达式不同,不过计算所得数值相同
C.氢气在两个反应方程式中的转化率不同
D.第二个反应中,增大压强平衡向生成HI的方向移动
解析:  H2(g) + I2(g) ?? 2HI(g)
0.100
0.100
0
0.020
0.020
0.160
0.080
0.080
0.160
所以,v(HI)=0.160
mol·L-1÷20
min=0.008
mol·L-1·min-1,A正确;K①==64,而K②==K=642=4096,故选项B错;两个化学方程式表示的是一个反应,反应达到平衡时,氢气的浓度相同,故其转化率相同,C错;两个反应相同,只是表达形式不同,压强的改变对平衡的移动没有影响,D错。
答案:A
4.[2015·太原高二联考]放热反应CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)在温度T1时达到平衡,c1(CO)=c1(H2O)=1.0
mol·L-1,其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至T2时,反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O),平衡常数为K2,下列说法不正确的是(  )
A.K2和K1的单位均为
mol·L-1
B.K2>K1
C.c2(CO)=c2(H2O)
D.c1(CO)>c2(CO)
解析:本题主要考查了化学平衡常数、化学平衡的移动等,意在考查考生的理解能力和应用能力。K=,该反应中K的单位为1,A错误;该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,K值减小,即K2<K1,B错误;该反应是等物质的量的CO和H2O(g)的反应,无论温度如何变化,都有c(CO)=c(H2O),C正确;升高温度,平衡向逆反应方向移动,因此,c2(CO)>c1(CO),D错误。
答案:C
5.一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)??3C(g)+D(g),若反应开始时充入2
mol
A和1
mol
B,达到平衡时C的浓度为a
mol·L-1。若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为a
mol·L-1的是(  )
A.4
mol
A+2
mol
B
B.2
mol
A+1
mol
B+3
mol
C+1
mol
D
C.3
mol
C+1
mol
D+1
mol
B
D.3
mol
C+1
mol
D
解析:对于一般可逆反应,在恒温恒容条件下,只改变起始加入的情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效。假设2
mol
A和1
mol
B能够完全反应,则应生成3
mol
C+1
mol
D,所以如果维持容器体积和温度不变,开始时向容器中加入3
mol
C+1
mol
D,达到平衡时,与原平衡是等效平衡,则C的浓度仍为a
mol·L-1。正确答案为D。
答案:D
6.[2015·长春一中期中]在相同温度下,体积均为1
L的四个密闭容器中,保持温度和容积不变,以四种不同的投料方式进行反应。平衡时有关数据如下[已知2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g) ΔH=-196.6
kJ·mol-1]。
容器




起始投料量
2
mol
SO2+1
mol
O2
1
mol
SO2+0.5
mol
O2
2
mol
SO3
2
mol
SO2+2
mol
O2
反应放出或吸收的热量(kJ)
a
b
c
d
平衡时c(SO3)
(mol·L-1)
e
f
g
h
下列关系正确的是(  )
A.a=c;e=g
B.a>2b;e>2f
C.a>d;e>h
D.c+98.3e>196.6
解析:A项,甲容器起始时反应向正反应方向进行,而丙容器起始时反应向逆反应方向进行,虽然最后是等效平衡,但a+c=196.6,故不正确;B项,若将甲容器扩大为原来的2倍,则达平衡时甲与乙容器的浓度相等,放出的热量是乙的2倍,现将甲容器再恢复为原来的体积,即加压,平衡向正反应方向移动,则放热又增多,故有a>2b,同理有e>2f,正确;C项,丁中的O2可看作是在甲平衡后再充入1
mol
O2,则平衡正向移动,放热增多,即有a<d,同时有e<h,故不正确;D项,根据反应:
2SO2+O2??2SO3 ΔH=-196.6
kJ·mol-1
     
2  196.6
     
e   a
解得a=98.3e,由选项A解析可知,a+c=196.6,
即98.3e+c=196.6,不正确。
答案:B
7.[2015·青岛二中高二期中]高炉炼铁过程中发生反应:Fe2O3(s)+CO(g)??Fe(s)+CO2(g),已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表,下列说法不正确的是(  )
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数K
4.0
3.7
3.5
A.ΔH<0
B.1000
℃时,在固定体积的密闭容器中,某时刻测得上述体系中,CO、CO2的物质的量分别为0.5
mol、1.8
mol,此时反应向正反应方向进行
C.其他条件不变,向平衡体系充入CO2气体,K值减小
D.其他条件不变,升高平衡体系的温度,可以降低CO的平衡转化率
解析:A项正确,从表中信息得出,随着温度升高,K减小,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应;B项正确,因Qc====3.6<4.0,故此时反应向正反应方向进行;C项错误,平衡常数仅随温度变化而改变;D项正确,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡转化率降低。
答案:C
8.某温度下,反应X(g)+3Y(g)??aZ(g) ΔH=-Q
kJ·mol-1(Q>0),X的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a<4
B.平衡状态由A变到B时,平衡常数KA<KB
C.升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应速率增大,正反应速率减小
D.将1.0
mol
X、3.0
mol
Y置于1
L密闭容器中发生反应,放出的热量为Q
kJ
解析:本题主要考查了平衡转化率与体系总压强关系图象的分析,意在考查考生分析图象的能力。由图可知,增大压强,X的转化率提高,平衡正向移动,故该反应是反应前后气体分子数减小的反应,故a<4,A项正确;该温度下,平衡常数不变,B项错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C项错误;该反应为可逆反应,放出的热量小于Q
kJ,D项错误。
答案:A
9.已知尿酸是一种有机酸(以HUr表示),能溶于水。关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)。发生的反应如下:
HUr??Ur-+H+①
Ur-(aq)+Na+(aq)??NaUr(s)②
(1)关节炎大都是阴冷天气时发作,这说明反应②是________反应(填“放热”或“吸热”)。简述你得出该结论的理由:__________
____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)当温度升高时,反应②的化学平衡常数________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)写出反应②的平衡常数表达式K=________。
解析:(1)阴冷天气易发病,说明温度降低,利于生成NaUr晶体,说明该反应为放热反应。
(2)升温,有利于平衡向着吸热方向移动,K值应减小。
(3)NaUr是固体,不写入表达式中。
答案:(1)放热'阴冷天气易发病,说明温度降低,反应②平衡右移,有利于NaUr结晶,说明该反应为放热反应
(2)减小'(3)
10.工业合成氨N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示,据图回答下列问题:
(1)该反应通常用活性铁作催化剂,加活性铁会使图中B点升高还是降低________,理由是___________________________________
_________________________________________________________。
(2)该反应平衡常数表达式为K=________,当某时刻________K(填“<”“>”或“=”)时,反应向右进行。
(3)450
℃时该反应的平衡常数________500
℃时的平衡常数(填“<”“>”或“=”)。
(4)一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高H2的转化率,可以采取的合理措施有________(填字母代号)。
a.高温高压
b.加入催化剂
c.增加N2的浓度
d.增加H2的浓度
e.分离出NH3
解析:(1)催化剂能降低反应的活化能。
(2)反应向右进行,说明(3)由图知该反应正向反应为放热反应,低温利于平衡正向移动,450
℃时反应正向进行的程度大,即450
℃对应的平衡常数K大。
(4)高温使化学平衡逆向移动,H2转化率降低,a不合理;催化剂对平衡无影响,b不合理;增加N2的浓度可以提高H2的转化率,c合理;d降低H2的转化率,不合理;分离出NH3,有利于平衡右移,e合理。
答案:(1)降低'催化剂能降低反应的活化能
(2) < (3)> (4)ce
11.[2015·绍兴一中期中]在一固定容积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)??CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
T/℃
700
800
850
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
试回答下列问题:
(1)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是________。
A.容器中气体压强不变
B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O)
D.c(CO2)=c(CO)
(3)800
℃时,向固定容积的密闭容器中放入混合物,起始浓度分别为c(CO)=0.01
mol·L-1,c(H2O)=0.03
mol·L-1,c(CO2)=0.01
mol·L-1,c(H2)=0.05
mol·L-1,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率________(填“大”“小”或“不确定”)。
(4)850
℃,在1
L固定容积的密闭容器中放入2
mol
CO2和1
mol
H2,平衡后CO2的转化率为________,H2的转化率为________。
解析:化学平衡常数是反应达到平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,本题反应的化学平衡常数K=[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)]。
(1)根据题表知平衡常数随温度的升高而增大,可推知升温平衡向正反应方向移动。
(2)化学平衡的本质是正逆反应速率相等,特征是各物质的浓度不变。
(3)将起始浓度代入平衡常数的表达式中,其比值小于对应温度下的K值,则反应将向正反应方向移动,H2O的消耗速率比生成速率小。
(4)850
℃时,平衡常数为1.0,设反应中转化为CO2的物质的量为x
mol,则有
     
CO2(g)+H2(g)??CO(g)+H2O(g)
起始量(mol)   2  
 1    0   0
转化量(mol)   x  
 x   
 x   x
平衡量(mol)  2-x 
 1-x 
  x   x
根据化学平衡常数的关系可得:(2-x)(1-x)=x·x
解得x=2/3,则CO2的转化率为×100%=33.3%,
H2的转化率为×100%=66.7%。
答案:(1)吸热 (2)BC (3)小
(4)33.3% 66.7%
12.Ⅰ.在一定温度下,把2
mol
SO2和1
mol
O2通入一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g),进行到一定程度达到平衡状态,现在该容器维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol),如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的质量分数仍跟上述平衡完全相同。
请填写下列空白:
(1)若a=0,b=0,则c=________。
(2)若a=0.5,则b=________,c=________。
(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个式子表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c):________________________。
(4)若将上述条件改为恒温、恒压,其他条件均不变。则①若a=0,b=0,则c=________。
②若a=0.5,则b=________,c=________。
③a、b、c取值必须满足的一般条件是____________________。
Ⅱ.在恒温恒容条件下,按下列四种情况分别建立平衡,其中为等效平衡的是________。
 
CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)
①  2
mol
 
2
mol   0
mol  0
mol
②  0
mol
 
0
mol   4
mol  4
mol
③  4
mol
 
4
mol   2
mol  2
mol
④  1
mol
 
2
mol   1
mol  2
mol
解析:Ⅰ.(1)题干所给的条件是恒温、恒容、反应前后气态物质的物质的量不相等的可逆反应,改变起始时加入物质的物质的量,根据可逆反应的化学计量数关系换算成方程式同一边的物质,若其物质的量与原平衡相同,则两平衡等效,所以a=0,b=0时,c=2。
(2)开始时n(O2)=b,n(SO3)=c,则b+=1
mol,0.5
mol+c=2
mol,解得:b=0.25
mol,c=1.5
mol。
(3)该反应为恒温、恒容条件下反应前后气态物质的物质的量不相等的可逆反应,将方程式两边的所有物质转化到方程式同一边时,若其物质的量与原平衡相同,则两平衡等效,所以:a+c=2,b+=1(或2b+c=2)。
(4)若上述条件改为恒温、恒压,其他条件均不变,只要n(SO2)∶n(O2)=2∶1,n(SO3)为任意值时,均表示同一平衡状态,所以①若a=0,b=0,则c为任意非零值。②若a=0.5,则b==0.25,c为任意值。③a∶b=2∶1,即a=2b,c为任意值。
Ⅱ.恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,转换后(按化学计量数换算成方程式同一边的物质),反应物或生成物的物质的量的比例与原平衡相同,则两平衡等效,且平衡后同种物质的物质的量成倍数关系。因为这种情况下压强对于反应前后气体分子数不变的可逆反应没有影响,而成比例的增加反应物,相当于加压,所以平衡不移动,只要极值等比则平衡等效。
答案:Ⅰ.(1)2 (2)0.25 1.5
(3)a+c=2,b+=1(或2b+c=2)
(4)①任意非零值 ②0.25 任意值 ③a=2b,c为任意值
Ⅱ.①②③04课后测评提实能
基础
中档
稍难
沉淀溶解平衡
7、9
溶度积
1
10
沉淀反应的应用
2、3、6
4
综合提升
5
8、11、12
1.下列说法正确的是(  )
A.溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积
B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积
C.可用离子积Qc与溶度积Ksp的比较来判断沉淀溶解平衡进行的方向
D.所有物质的溶度积都是随温度的升高而增大的
解析:溶度积应是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中各离子浓度幂的乘积,A错。溶度积与温度有关,B错。Ca(OH)2的Ksp随温度升高而减小,D错。
答案:C
2.为了除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是(  )
A.NaOH         
B.Na2CO3
C.氨水
D.MgO
解析:本题常规方法是加入化学物质直接与Fe3+反应形成沉淀,但在这里却巧妙地利用了MgO消耗FeCl3水解生成的HCl促使FeCl3水解成Fe(OH)3,同时MgO转化成MgCl2,即使MgO过量,但它不溶于水,不引入新杂质。
答案:D
3.向盛有10滴AgNO3溶液的试管中滴加0.1
mol·L-1
NaCl溶液,至不再有白色沉淀生成;继续向试管中滴加0.1
mol·L-1
KI溶液并振荡,沉淀变为黄色;再向试管中滴入0.1
mol·L-1
Na2S溶液并振荡,沉淀又变成黑色。根据上述变化过程,分析此三种沉淀物的溶解度关系为(  )
A.AgCl=AgI=Ag2S    
B.AgClC.AgCl>AgI>Ag2S
D.AgI>AgCl>Ag2S
解析:一般来说,溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。由实验现象知,白色沉淀(AgCl)→黄色沉淀(AgI)→黑色沉淀(Ag2S),则溶解度为AgCl>AgI>Ag2S。
答案:C
4.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3、Na2S溶液的反应情况如下。
据此判断,下列几种物质溶解度大小的比较中正确的是(  )
A.CuS<Cu(OH)2<CuCO3
B.Cu(OH)2<CuS<CuCO3
C.CuCO3<Cu(OH)2<CuS
D.CuCO3<CuS<Cu(OH)2
解析:离子互换型复分解反应发生的条件之一是向着溶解度更小的方向进行。因此,根据表格中CuSO4与Na2CO3的反应可知,CuCO3的溶解度大于Cu(OH)2的溶解度;根据CuSO4与Na2S的反应可知,Cu(OH)2的溶解度大于CuS的溶解度。
答案:A
5.纯净的氯化钠是不潮解的,但家庭所用的食盐却很容易潮解,这主要是因为含有杂质MgCl2。为得到纯净的氯化钠,有人设计了这样一个实验:把买来的食盐放入纯氯化钠饱和溶液中一段时间,过滤,即得纯净的氯化钠固体。下列说法中正确的是(  )
A.食盐的晶粒大一些有利于提纯
B.设计实验的根据是MgCl2比NaCl易溶于水
C.设计实验的根据是NaCl的溶解平衡
D.在整个过程中NaCl的浓度会变大
解析:MgCl2的含量较少,在饱和NaCl溶液中迅速溶解,而NaCl已饱和,利用NaCl的溶解平衡使之析出纯净的NaCl固体。
答案:C
6.已知AgI为黄色沉淀,AgCl为白色沉淀。25
℃时,AgI固体溶于水形成的饱和溶液中c(Ag+)=1.22×10-8
mol·L-1,AgCl固体溶于水形成的饱和溶液中c(Ag+)=1.30×10-5
mol·L-1。若在5
mL含有KCl和KI浓度均为0.01
mol·L-1的混合溶液中,滴加8
mL
0.01
mol·L-1的AgNO3溶液,则下列叙述中不正确的是(  )
A.溶液中所含溶质的离子浓度大小关系为c(NO)>c(K+)>c(Cl-)>c(I-)>c(Ag+)
B.溶液中先产生AgI沉淀
C.AgCl的溶度积常数Ksp的数值为1.69×10-10
D.若在AgCl悬浊液中滴加KI溶液,白色沉淀可能转变成黄色沉淀
解析:本题考查溶度积常数及沉淀的生成、转化,意在考查考生对知识的运用能力。根据题意可得出25
℃时,Ksp(AgCl)=1.30×10-5×1.30×10-5=1.69×10-10,Ksp(AgI)=1.22×10-8×1.22×10-8=1.49×10-16,因为AgCl和AgI的构型相同,所以AgI的溶解度更小,则B、C、D项正确,A项错误。
答案:A
7.一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数Ksp=cm(An+)×cn(Bm-),称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据:
物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp/25

8.0×10-16
2.2×10-20
4.0×10-38
完全沉淀时的pH范围
≥9.6
≥6.4
3~4
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不科学的是(  )
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.该溶液中c(SO)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4
C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH到3~4后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.在pH等于5的溶液中Fe3+不能大量存在
解析:根据溶度积常数可判断选项A正确;由于Cu2+、Fe2+和Fe3+在溶液中均能发生水解反应使得金属阳离子浓度减小,因此选项B正确;选项C的操作可知溶液中必有氯离子存在,即溶液中溶质还存在CuCl2,C错;由表中数据知Fe3+在pH>4的环境中已沉淀完全,因此选项D也正确。
答案:C
8.海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案:
注:溶液中某种离子的浓度小于1.0×10-5
mol·L-1,可认为该离子不存在;实验过程中,假设溶液体积不变。
Ksp,CaCO3=4.96×10-9
Ksp,MgCO3=6.82×10-6
Ksp,Ca(OH)2=4.68×10-6
Ksp,Mg(OH)2=5.61×10-12
下列说法正确的是(  )
A.沉淀物X为CaCO3
B.滤液M中存在Mg2+,不存在Ca2+
C.滤液N中存在Mg2+、Ca2+
D.步骤②中若改为加入4.2
g
NaOH固体,沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物
解析:加入1
mL
1
mol·L-1的NaOH溶液后,OH-与HCO恰好完全反应生成CO,此时,c(CO)=0.001
mol·L-1,则Qc(CaCO3)=1.1×10-5>Ksp(CaCO3),Qc(MgCO3)=5×10-5>Ksp(MgCO3),由于Ksp(CaCO3)mol·L-1,B错误;c(CO)==4.96×10-7<1.0×10-5,所以CO沉淀后,无MgCO3生成,A正确;向滤液M中加NaOH调节pH=11时,c(OH-)=10-3
mol·L-1,此时,Qc[Ca(OH)2]=1×10-8Ksp[Mg(OH)2],因此只有Mg(OH)2而无Ca(OH)2生成,生成沉淀后溶液(滤液N)中:c(Ca2+)=0.01
mol·L-1,
c(Mg2+)==5.61×10-6<1×10-5,因此Mg2+完全沉淀,即滤液N中有Ca2+而无Mg2+,C错误;若改为加4.2
g
NaOH固体,则c(OH-)=0.105
mol·L-1,Qc[Mg(OH)2]=5.51×10-4>Ksp[Mg(OH)2],Qc[Ca(OH)2]=1.10×10-4>Ksp[Ca(OH)2],由于Ksp[Mg(OH)2]mol·L-1,此时,Qc[Ca(OH)2]=2.5×10-7答案:A
9.(1)向0.1
mol·L-1的AgNO3溶液中加入等体积0.1
mol·L-1的NaCl和0.1
mol·L-1的NaBr混合液,生成的沉淀主要是________。
(2)现向含AgBr的饱和溶液中:
①加入固体AgNO3,则c(Ag+)________(填“变大”“变小”或“不变”,下同);
②加入更多的AgBr固体,则c(Ag+)________

③加入AgCl固体,则c(Br-)________,c(Ag+)________;
④加入Na2S固体,则c(Br-)________,c(Ag+)________。
解析:(1)
AgNO3不足,先生成溶解度更小的AgBr。(2)①向AgBr饱和溶液中加入AgNO3,溶解平衡逆向移动,但c(Ag+)增大。②加入AgBr固体,对溶解平衡无影响,c(Ag+)不变。③因AgCl溶解度大于AgBr,加入AgCl固体时c(Ag+)增大,溶解平衡向左移动,c(Br-)变小。④因Ag2S溶解度小于AgBr,加入Na2S固体时生成Ag2S,溶解平衡向右移动,c(Br-)增大,但c(Ag+)减小。
答案:(1)AgBr'
(2)①变大'②不变'③变小'变大'④变大'变小
10.(1)已知在25
℃时,Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10-11,假设饱和Mg(OH)2溶液的密度为1
g·mL-1,试求Mg(OH)2的溶解度为________g。
(2)在25
℃时,向0.02
mol·L-1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,应使溶液中的c(OH-)最小为________
mol·L-1。
(3)25
℃时,向浓度均为0.02
mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,先生成______沉淀(填化学式);当两种沉淀共存时,=____________________。(已知25
℃时Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)
解析:(1)设c(Mg2+)为x,则c(OH-)为2x。由Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10-11=c(Mg2+)·c2(OH-)=x×(2x)2=4x3,解得c(Mg2+)=2×10-4
mol·L-1,即1000
g水中溶解Mg(OH)2为2×10-4
mol×58
g·mol-1=1.16×10-2
g,所以Mg(OH)2的溶解度为1.16×10-2g。
(2)当c(Mg2+)·c2(OH-)=3.2×10-11时开始生成Mg(OH)2沉淀,则c2(OH-)==1.6×10-7,解得c(OH-)=4×10-4
mol·L-1。
(3)由于Ksp[Cu(OH)2]小于Ksp[Mg(OH)2],所以Cu(OH)2先沉淀;当两种沉淀共存时,此时的溶液对Mg(OH)2和Cu(OH)2而言都是饱和的,OH-、Mg2+、Cu2+同时满足Ksp[Cu(OH)2]和Ksp[Mg(OH)2]的关系,因为它们都在同一溶液中,Ksp[Cu(OH)2]和Ksp[Mg(OH)2]的关系式中c(OH-)应相等,所以==≈1.45×109。
答案:(1)1.16×10-2 (2)4×10-4
(3)Cu(OH)2 1.45×109
11.某小型化工厂生产皓矾(ZnSO4·7H2O)的工艺流程如下图所示:
已知:开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为Fe(OH)3:2.7~3.7;Fe(OH)2:7.6~9.6;Zn(OH)2:5.7~8.0。
试回答下列问题:
(1)加入的试剂①应是________,其目的是
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)加入的试剂②,供选择使用的有:氨水、NaClO溶液、20%H2O2溶液、浓硫酸、浓硝酸等,应选用________,其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)加入的试剂③是________,目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:向溶液中加入Zn,发生反应:Cu2++Zn===Zn2++Cu、2Fe3++Zn===2Fe2++Zn2+,Zn+Fe2+===Fe+Zn2+然后把Fe2+氧化成Fe3+,在选择氧化剂时,应使用H2O2,因为H2O2的还原产物为H2O,不引入杂质,然后通过调节溶液的pH值,使Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀而除去。
答案:(1)Zn'将Cu2+、Fe3+、Fe2+等杂质离子除去'(2)20%
H2O2溶液'H2O2作氧化剂,可将Fe2+氧化为Fe3+,且不引入其他杂质'(3)ZnO[或Zn(OH)2](答案合理即可)'调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀
12.[2014·长沙高二检测]已知在25
℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,但存在溶解平衡。当达到平衡时,溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用Ksp表示,Ksp和水的Kw相似)。
如:AgX(s)??Ag+(aq)+X-(aq)
Ksp(AgX)=c(Ag+)·c(X-)=1.8×10-10
AgY(s)??Ag+(aq)+Y-(aq)
Ksp(AgY)=c(Ag+)·c(Y-)=1.0×10-12
AgZ(s)??Ag+(aq)+Z-(aq)
Ksp(AgZ)=c(Ag+)·c(Z-)=8.7×10-17
(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量的浓度表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为_____________________________________________________
__________________________________________________________________________________________。
(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y-)________
(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在25
℃时,若取0.188
g的AgY(相对分子质量为188)固体放入100
mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中Y-的物质的量浓度为________。
(4)①由上述Ksp判断,在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化,并简述理由:_______________________________
_________________________________________________________________________________________________________________。
②在上述(3)体系中,能否实现AgY向AgX的转化?根据你的观点选答一项。
若不能,请简述理由:_______________________________
_________________________________________________________________________________________________________________;
若能,则实现转化的必要条件是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)根据各物质的Ksp可知其溶解度S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)。(2)由于AgY比AgX更难溶,则向AgY饱和溶液中加入AgX固体,则发生沉淀的转化;AgX(s)+Y-(aq)===AgY(s)+X-(aq),c(Y-)减小。(3)25
℃时,Ksp(AgY)=1.0×10-12,即溶液达到饱和时,c(Ag+)=c(Y-)=1.0×10-6
mol·L-1,可知100
mL水溶解AgY的质量约为0.10
L×1.0×10-6
mol·L-1×188
g·mol-1=1.88×10-5
g<0.188
g,即0.188
g
AgY固体放入100
mL水中,形成AgY的饱和溶液且固体还有剩余,则溶液中c(Y-)=1.0×10-6
mol·L-1。(4)①由于Ksp(AgZ)Ksp(AgY),但当c(X-)>=1.8×10-4
mol·L-1时,也可实现AgY向AgX的转化。
答案:(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ) (2)减小
(3)1.0×10-6
mol·L-1
(4)①能。Ksp(AgY)=1.0×10-12>Ksp(AgZ)=8.7×10-17
②能。当溶液中c(X-)>1.8×10-4
mol·L-1时,可实现AgY向AgX的转化04课后测评提实能
基础
中档
稍难
可逆反应
1
9
化学平衡状态
2、3、4
5、6、10
综合提升
7、8
11、12
1.下列各组两个反应互为可逆反应的是(  )
①2H2+O22H2O与2H2O2H2↑+O2↑
②H2SO4(浓)+2HBr===2H2O+Br2+SO2↑与Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
③2NO2??N2O4与N2O4??2NO2
④2SO2+O22SO3与2SO32SO2+O2
A.①②         
B.②③
C.③④
D.②④
解析:可逆反应必须是在同一条件下同时向两个方向进行的反应。
答案:C
2.[2015·南昌二中期中]下列关于化学反应限度的说法中正确的是(  )
A.一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B.当一个可逆反应达到平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等都等于0
C.平衡状态是一种静止的状态,因为反应物和生成物的浓度已经不再改变
D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
解析:可逆反应达到平衡状态后,虽v正=v逆,但均不为0,是动态平衡,B、C错;通过改变影响化学平衡移动的条件就可以改变化学反应的限度,D错。
答案:A
3.(双选)下列说法中可以证明反应N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)已达到平衡状态的是(  )
A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键形成
解析:N≡N、H—H键断裂、N—H键形成都代表正反应,B、D项不能判断反应是否达到平衡,N≡N键断裂代表正反应,N—H键断裂、H—H键形成代表逆反应,而且正、逆反应速率符合化学计量数之比,A、C项可以证明该反应已达到平衡状态。
答案:AC
4.(双选)在一定温度下,向a
L密闭容器中加入1
mol
X气体和2
mol
Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)??2Z(g)。此反应达到化学平衡的标志是(  )
A.容器内压强不随时间变化
B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2
D.单位时间消耗0.1
mol
X同时生成0.2
mol
Z
解析:本题通过简单的定量及定性分析来考查化学反应达到限度的知识,即化学平衡状态的标志和判断的方法。对于选项A,因该反应两边气体分子数不等,容器内压强不随时间变化,意味着各物质的物质的量不再变化;选项B恰恰表示了化学平衡时各组成成分的浓度不再变化的情况;判断选项C的正误可假设开始投入2
mol
X、4
mol
Y进行反应,当有1
mol
X和2
mol
Y反应生成2
mol
Z时,X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2,但并不一定是达到限度时的状态;选项D中消耗X与生成Z均为正反应速率,没有表达正、逆反应速率的关系。
答案:AB
5.[2014·银川九中一模]在一个固定容积的密闭容器中,可逆反应:mA(g)+nB(g)??pC(g)+qD(g)中,当m、n、p、q为任意正整数时,达到平衡的标志是(  )
A.体系压强不再发生变化
B.反应速率vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q
C.容器内气体的密度不再改变
D.各组分的物质的量浓度不再改变
解析:若m+n=p+q,反应体系压强始终不变,故A项不能说明反应已平衡;在密闭容器中,混合气体质量始终不变,故容器中气体的密度始终不变,C项不能说明反应已平衡;B项在反应过程,始终存在vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q关系,故B项不能说明反应已平衡;D项能说明反应已达平衡。
答案:D
6.[2014·长沙高二检测]一定条件下,可逆反应2A(g)??B(g)+3C(g),在下列四种状态中处于平衡状态的是(  )
正反应速率     逆反应速率
A.v(A)=2
mol/(L·min) v(B)=2
mol/(L·min)
B.v(A)=2
mol/(L·min) v(C)=2
mol/(L·min)
C.v(A)=1
mol/(L·min) v(B)=2
mol/(L·min)
D.v(A)=1
mol/(L·min) v(C)=1.5
mol/(L·min)
解析:根据平衡状态的判断依据v(正)=v(逆)知,v(A)∶v(B)=2∶1,v(A)∶v(C)=2∶3,v(B)∶v(C)=1∶3,即D中反应达平衡状态。
答案:D
7.在一定温度下的定容容器中,下列物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g)??C(g)+D(g)已达到平衡状态的是(  )
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度
④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值 ⑦混合气体的总质量
⑧混合气体的总体积 ⑨C、D的分子数之比为1∶1
A.①②③④⑤⑥⑦⑧
B.①③④⑤
C.①②③④⑤⑦
D.①③④⑤⑧⑨
解析:要理解化学平衡状态的特点“等、动、定”的含义,在判断化学平衡状态时还要注意反应前后气体体积是否相等。题给反应是一个反应前后气体体积不相等的反应,因此在定容容器中,若①混合气体的压强、③B的物质的量浓度、④混合气体的总物质的量、⑤混合气体的平均相对分子质量不再变化,均能证明该反应达到化学平衡状态。而②中ρ=始终不变化,⑥中没指明反应进行的方向,⑦m(g)始终不变化,⑧在定容容器中,混合气体的总体积不能作为判断依据,⑨反应未达到平衡时,C、D气体的分子数之比也为1∶1。
答案:B
8.在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:
甲:C(s)+H2O(g)??CO(g)+H2(g);
乙:CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)
现有下列状态:①混合气体平均相对分子质量不再改变;②恒温时,气体压强不再改变;③各气体组成浓度相等;④反应体系中温度保持不变;⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍;⑥混合气体密度不变;⑦单位时间内,消耗水蒸气质量与生成氢气质量比为9∶1。
其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是(  )
A.①②⑤
B.③④⑥
C.⑥⑦
D.④⑤
解析:当温度保持不变时,说明放热反应放出的热量,吸热反应吸收的热量达到平衡,即反应达到平衡;断裂氢氧键表示正反应方向,断裂氢氢键表示逆反应方向,数值为2倍,符合v(正)=v(逆),即反应达到平衡。
答案:D
9.下列说法中能说明2HI(g)??H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是________。
(1)单位时间内生成n
mol
H2的同时生成n
mol
HI;
(2)一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂;
(3)c(HI)=c(I2);
(4)反应速率:v(H2)=v(I2)=v(HI);
(5)c(HI)∶c(I2)∶c(H2)=2∶1∶1;
(6)温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化;
(7)温度和体积一定时,容器内压强不再变化;
(8)条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化;
(9)温度和体积一定时,混合气体的颜色不再发生变化;
(10)温度和压强一定时,混合气体的密度不再发生变化。
解析:(1)生成n
mol
H2的同时生成n
mol
HI说明正反应速率大于逆反应速率。
(2)一个H—H键断裂(逆反应方向)两个H—I键断裂(正反应方向),即v正=v逆。
(3)平衡状态时c(HI)、c(I2)浓度不变,但不一定相等。
(4)无论是否达到平衡状态都有这样的关系,未表示出正、逆反应速率。
(5)平衡状态时不一定有这样的浓度关系。
(6)生成物浓度不变,达到平衡状态。
(7)无论是否达到平衡容器内的压强都不变。
(8)气体的总质量不变,气体的物质的量也不变,故无论是否达到平衡状态其平均相对分子质量都不变化。
(9)反应体系中颜色不变即说明c(I2)不变化,达到平衡。
(10)都是气体且体积不变,密度始终不发生变化。
答案:(2)(6)(9)
10.在2
L密闭容器中,合成氨反应N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)达到平衡。请回答下列问题:
(1)反应过程中:0~2
s内N2的物质的量由2
mol变为1
mol,则v(H2)=________。
(2)能说明该反应已经达到平衡状态的是________。
A.c(N2)=c(H2)=c(NH3)
B.容器内压强保持不变
C.v(N2)=3v(H2)
D.容器内的密度保持不变
解析:(1)v(H2)=3v(N2)=×3=0.75
mol/(L·s)。
答案:(1)0.75
mol/(L·s) (2)B
11.在一容积为2
L的密闭容器中,加入0.2
mol
N2和0.6
mol
H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)
ΔH<0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示。
请回答下列问题:
(1)结合如图计算从反应开始到平衡时,用NH3表示的平均反应速率v(NH3)=________。反应到平衡时N2的转化率为________。
(2)保持体系其他条件不变,若在5
min末改变反应温度,则NH3的物质的量浓度可能为________(填序号)。
A.0.20
mol·L-1
B.0.15
mol·L-1
C.0.10
mol·L-1
D.0.08
mol·L-1
解析:(1)根据达到化学平衡时c(NH3)=0.10
mol·L-1,则v(NH3)=c(NH3)/Δt=0.025
mol/(L·min);此时消耗N2
0.1
mol,则N2的转化率为50%。
(2)改变温度后,原平衡状态被破坏,因此c(NH3)不可能再是0.10
mol·L-1,但N2和H2不可能完全转化为NH3,因此0mol·L-1。
答案:(1)0.025
mol/(L·min) 50% (2)BD
12.将一定量的SO2和含0.7
mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550
℃时,在催化剂作用下发
生反应:2SO2+O22SO3(正反应放热)。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28
L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6
L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)
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
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。
(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克?
解析:(1)平衡判断的标志。一是正逆反应速率相等,二是各成分含量保持不变。浓度相等不能作为平衡判断的标志,a不正确;由于是气体体积不相等的反应,压强不变可以作为平衡判断标志,d项中均表示正反应速率,不正确。由于均为气体反应,气体的质量守恒,体积不变,密度不变,不能作为平衡的标志。
答案:(1)bc
(2)消耗O2的物质的量:0.7
mol-=0.45
mol。
生成SO3的物质的量:0.45
mol×2=0.9
mol。
SO2和SO3的物质的量之和:=0.95
mol。
反应前SO2的物质的量:0.95
mol。
SO2的转化率:×100%=94.7
%。
(3)在给定的条件下,溶液呈强酸性,BaSO3不会存在。因此BaSO4的质量为0.9
mol×0.05×233
g·mol-1≈10.5
g。03
随堂对点检验
对应考点 化学反应热的计算
1.下列关于盖斯定律描述不正确的是(  )
A.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关,也与反应的途径有关
B.盖斯定律遵守能量守恒定律
C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
D.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
解析:化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关。
答案:A
2.白锡和灰锡(以粉末状存在)是锡的两种同素异形体。已知:
①Sn(s、白)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g) ΔH1
②Sn(s、灰)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g) ΔH2
③Sn(s、灰)Sn(s、白) ΔH3=m
kJ·mol-1
若ΔH2>ΔH1,则下列说法正确的是(  )
A.m<0
B.锡在常温下以白锡形式存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.要延长锡制器皿的使用时间,尽量保持在13.2
℃以下
解析:本题考查盖斯定律和化学平衡的综合应用,意在考查考生灵活应用所学知识分析问题的能力。根据盖斯定律,由②-①可得③,故ΔH3=ΔH2-ΔH1,因ΔH2>ΔH1,故ΔH2-ΔH1>0,即ΔH3>0,③的正反应为吸热反应,A、C项错误。根据③可知,常温下,灰锡会向白锡转化,故常温下锡以白锡形式存在,故B项正确。当锡制器皿长期处于13.2
℃以下的环境中时,会转化为灰锡,而灰锡以粉末状存在,故D项错误。
答案:B
3.[2014·甘肃省河西五市部分高中联考]已知下列热化学方程式:
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5
kJ·mol-1
②CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0
kJ·mol-1
③2Fe(s)+3CO(g)===Fe2O3(s)+3C(s) ΔH=-489.0
kJ·mol-1
则4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)的反应热ΔH为(  )
A.-1641.0
kJ·mol-1    
B.+3081
kJ·mol-1
C.+663.5
kJ·mol-1
D.-2507.0
kJ·mol-1
解析:根据盖斯定律可得:ΔH=[(①-②)×3+③]×2=-1641.0
kJ·mol-1,A项正确。
答案:A
4.已知热化学方程式:
H2O(g)===H2(g)+O2(g)
ΔH=+241.8
kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l)
ΔH=-285.8
kJ·mol-1
当1
g液态水变为水蒸气时,其热量变化是(  )
A.ΔH=+88
kJ·mol-1
B.ΔH=+2.44
kJ·mol-1
C.ΔH=-4.98
kJ·mol-1
D.ΔH=-44
kJ·mol-1
解析:将两式相加得到H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44
kJ·mol-1,所以每1
g液态水变成水蒸气需要吸收的热量为
kJ=2.44
kJ。
答案:B
5.已知:
(1)Zn(s)+O2(g)===ZnO(s)
ΔH=-348.3
kJ·mol-1
(2)2Ag(s)+O2(g)===Ag2O(s)
ΔH=-31.0
kJ·mol-1
则Zn(s)+Ag2O(s)===ZnO(s)+2Ag(s)的ΔH等于________。
解析:根据盖斯定律,将方程式(1)-(2)得,ΔH=-348.3
kJ·mol-1-(-31.0
kJ·mol-1)=-317.3
kJ·mol-1。
答案:-317.3
kJ·mol-1
6.[2014·杭州联考]甲醇是人们开发利用的一种新能源,已知:
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH1=-571.8
kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g)
ΔH2=-192.9
kJ·mol-1
③CH3OH(l)===CH3OH(g)
ΔH3=+37.4
kJ·mol-1
(1)写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式__________________。
(2)H2的燃烧热为________________。
(3)二甲醚也是一种新型燃料,1
mol二甲醚蒸气完全燃烧生成CO2和液态水时放出1455
kJ热量,若1
mol二甲醚和甲醇的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水时共放出1224.9
kJ热量,则混合气体中甲醇和二甲醚的物质的量之比为________。
解析:(1)根据盖斯定律,由①+②+③可得液态甲醇完全燃烧的热化学方程式。书写表示物质燃烧热的热化学方程式时,需注意反应条件为25
℃、101
kPa,可燃物的化学计量数为1,且产物中H2O为液态。(2)根据燃烧热的定义和反应①的ΔH可计算出H2的燃烧热为285.9
kJ·mol-1。(3)根据盖斯定律,由①+②可得:CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7
kJ·mol-1,设混合气体中甲醇的物质的量分数为n,则n×764.7
kJ·mol-1+(1-n)×1455
kJ·mol-1=1224.9
kJ,解得n=,则甲醇和二甲醚的物质的量之比为1∶2。
答案:(1)CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-727.3
kJ·mol-1
(2)285.9
kJ·mol-1
(3)1∶203
随堂对点检验
对应考点一 燃烧热
1.25
℃、101
kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔH=-57.3
kJ·mol-1,辛烷的燃烧热ΔH=-5518
kJ·mol-1。下列热化学方程式书写正确的是(  )
A.2H+(aq)+SO(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-57.3
kJ·mol-1
B.KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3
kJ·mol-1
C.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g)ΔH=-5518
kJ·mol-1
D.2C8H18(l)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(l)ΔH=-5518
kJ·mol-1
解析:H2SO4与Ba(OH)2溶液反应,不仅生成了H2O还有BaSO4生成,因此A项放出的热量比57.3
kJ×2还多,A项错误;辛烷的燃烧热是指1
mol辛烷完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出的热量是5518
kJ,C、D项均错误。
答案:B
2.[2014·太原高二检测]下列热化学方程式中,ΔH能正确表示物质的燃烧热的是(  )
A.CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g)ΔH=-283.0
kJ·mol-1
B.C(s)+1/2O2(g)===CO(g)ΔH=-110.5
kJ·mol-1
C.H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g)ΔH=-241.8
kJ·mol-1
D.2C8H18(l)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(l)ΔH=-11036
kJ·mol-1
解析:根据燃烧热的概念“101
kPa时,1
mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量”知,CO(g)和气态水均不是稳定的氧化物,故B、C错误,而D项中C8H18(l)的化学计量数为2,不符合燃烧热的概念。
答案:A
3.[2015·湖北八校联考]CH4、H2、CO的燃烧热分别为890.31
kJ·mol-1、285.8
kJ·mol-1、110.5
kJ·mol-1,下列热化学方程式书写正确的是(  )
A.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.31
kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8
kJ·mol-1
C.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH=+175.3
kJ·mol-1
D.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-221
kJ·mol-1
解析:本题考查了热化学方程式的书写,意在考查考生的理解能力、计算能力和判断能力。25
℃、101
kPa时,1
mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热。气态水不属于稳定的化合物,A选项错误;1
mol
H2完全燃烧放热285.8
kJ,2
mol
H2完全燃烧应放热571.6
kJ,B选项错误;根据燃烧热的概念和盖斯定律可知,CO(g)+H2O(l)===CO2(g)+H2(g) ΔH=+175.3
kJ·mol-1,C选项错误。
答案:D
对应考点二 能源
4.[2015·北京东城区统一]生物质能(通过光合作用产生的有机体)是一种可再生能源,能发生如图的转化。下列说法不正确的是(  )
A.汽油属于纯净物
B.乙醇属于可再生能源
C.沼气的主要成分是甲烷
D.生物质能来源于太阳能
解析:本题考查能源的相关知识,意在考查考生对信息处理和加工的能力。汽油是由多种烃组成的混合物,故A错误。
答案:A
5.[2015·长郡中学模块检测]氢能是一种既高效又干净的新能源,发展前景良好,用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”,已达到世界先进水平,正加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括(  )
①原料来源广 ②易燃烧、热值高 ③储存方便 ④制备工艺廉价易行
A.①②       
B.①③
C.③④
D.②④
解析:氢能原料来源广、易燃烧、热值高,但不易制备,储存不方便。
答案:A
6.[2015·金华一中学段]人类在未来将逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态),届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法错误的是(  )
A.煤、石油和天然气都属于碳素燃料
B.发展太阳能经济有助于减缓温室效应
C.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
D.目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于“太阳能文明”
解析:利用菠菜蛋白质“发电”属于新能源即“太阳能文明”。
答案:D04课后测评提实能
基础
中档
稍难
强弱电解质的比较
3
12
弱电解质的电离平衡
1、2、4、5
8、9
综合提升
6、7
10、11
1.下列有关“电离平衡”的叙述中正确的是(  )
A.电解质在溶液里达到电离平衡时,分子的浓度和离子的浓度相等
B.达到电离平衡时,由于分子和离子的浓度不再发生变化,所以说电离平衡是静态平衡
C.电离平衡是相对的、暂时的,外界条件改变时,平衡就会发生移动
D.电解质达到电离平衡后,各种离子的浓度相等
解析:A项,达到电离平衡时,分子浓度和离子浓度均不变,但未必相等;B项,达到电离平衡时,分子仍然要电离为离子,离子也要结合为分子,只是二者速率相等;D项,达到电离平衡时,各离子浓度不变,但不一定相等。
答案:C
2.[2015·金华一中期中]化合物Hln在水溶液中因存在以下电离平衡,故可用作酸碱指示剂:
Hln(溶液)??H+(溶液)+ln-(溶液)
红色          黄色
浓度为0.02
mol·L-1的下列各溶液:
①盐酸;②石灰水;③NaCl溶液;④NaHSO4溶液;⑤NaHCO3溶液;⑥氨水。
其中能使指示剂显红色的是(  )
A.①④⑤       
B.②⑤⑥
C.①④
D.①③④
解析:当加入①盐酸、④NaHSO4会增大c(H+),平衡向逆反应方向移动,指示剂显红色。
答案:C
3.下列叙述中能说明某物质是弱电解质的是(  )
A.熔化时不导电
B.不是离子化合物,而是共价化合物
C.水溶液的导电能力很差
D.溶液中溶质分子和电离的离子共存在
解析:A选项中,熔融状态下是否导电是区分离子化合物与共价化合物的条件,而不是区分强电解质与弱电解质的条件;B选项,有许多共价化合物是强电解质,如HCl、H2SO4等;C选项,水溶液的导电性不仅仅与电解质的强弱有关还与溶液的浓度有关;D选项,弱电解质的电离是可逆的,弱电解质的溶液中既有溶质分子也有溶质电离产生的离子,而强电解质溶液中电解质则全部以离子的形式存在。
答案:D
4.[2015·济南高二联考]常温下0.1
mol·L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是(  )
A.将溶液稀释到原体积的10倍
B.加入适量的醋酸钠固体
C.加入等体积0.2
mol·L-1盐酸
D.提高溶液的温度
解析:醋酸是弱酸,电离方程式是CH3COOH??H++CH3COO-,故稀释10倍,pH增加不到一个单位,A项错误;加入适量的醋酸钠固体,抑制醋酸的电离,使其pH增大,可以使其pH由a变成(a+1),B项正确;加入等体积0.2
mol·L-1盐酸,虽然抑制醋酸的电离,但增大了c(H+),溶液的pH减小,C项错误;提高溶液的温度,促进了醋酸的电离,c(H+)增大,溶液的pH减小,D项错误。
答案:B
5.[2015·太原五中期中]H2S水溶液中存在电离平衡H2S??H++HS-和HS-??H++S2-。若向H2S溶液中(  )
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH值增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH值减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
解析:加水稀释酸性溶液,c(H+)一定降低,A选项错误;通入过量SO2最后溶液变为饱和H2SO3溶液,酸性增强,B选项错误;由H2S+Cl2===2HCl+S↓可知,弱酸生成强酸HCl,酸性增强,C选项正确;加入CuSO4生成CuS沉淀,使平衡右移,c(H+)增大,D选项错误。
答案:C
6.[2014·宁德高二检测]已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是三种酸的电离平衡常数。
若这三种酸可发生如下反应:
①NaCN+HNO2===HCN+NaNO2
②NaCN+HF===HCN+NaF
③NaNO2+HF===HNO2+NaF
则下列叙述中不正确的是(  )
A.HF的电离平衡常数为7.2×10-4
B.HNO2的电离平衡常数为4.9×10-10
C.根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱
D.HNO2的电离平衡常数比HCN的大,比HF的小
解析:该题涉及三个反应,由题给三个化学方程式可以得出:HF、HNO2、HCN的酸性依次减弱。酸性越强,电离常数越大,据此可以将三个K值与酸对应起来。题给三个反应中,第①个反应说明酸性:HNO2>HCN,第③个反应说明酸性:HF>HNO2,只根据这两个反应即可作出比较。
答案:B
7.c(OH-)相同的氢氧化钠溶液和氨水,分别用蒸馏水稀释至原体积的m倍和n倍,若稀释后两溶液的c(OH-)仍相同,则m和n的关系是(  )
A.m>n
B.m=n
C.mD.不能确定
解析:本题考查弱电解质的电离平衡的移动。加水稀释时氨水的电离平衡向右移动,NaOH溶液加水稀释至原体积的m倍,c(OH-)变为原来的,而氨水稀释至原体积的n倍时,c(OH-)大于原来的,所以m答案:C
8.[2015·绍兴一中期中]高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:

HClO4
H2SO4
HCl
HNO3
Ka
1.6×10-5
6.5×10-9
1.6×10-9
4.2×10-10
从以上表格中判断以下说明中不正确的是(  )
A.在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离
B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中最强的酸
C.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO4===2H++SO
D.水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱
解析:由电离常数的数据可知四种酸在冰醋酸中均未完全电离,酸性最强的是HClO4,最弱的是HNO3,由此可知选项C中的电离方程式用“??”表示。
答案:C
9.已知HClO是比H2CO3还弱的酸,氯水中存在下列平衡:
Cl2+H2O??H++Cl-+HClO、HClO??H++ClO-,达到平衡后:
(1)要使HClO的浓度增大,可加入下列哪种物质(填代号)________

A.SO2
B.NaHCO3
C.HCl
D.NaOH
(2)由此说明在实验室里可用排饱和食盐水收集Cl2的理由是__
_________________________________________________________。
解析:A、D直接与HClO反应,使c(HClO)减小,C中加HCl,使c(H+)增大,使平衡向左移动,使c(HClO)减小。在饱和食盐水中,c(Cl-)很大,使平衡Cl2+H2O??H++Cl-+HClO左移,从而降低了Cl2在水中的溶解度。
答案:(1)B
(2)由于氯水中存在下列平衡:Cl2+H2O??H++Cl-+HClO,饱和食盐水中,c(Cl-)很大,平衡左移
10.
[2014·启东高二检测]在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如图所示。请回答:
(1)“O”点导电能力为0的理由是__________________________
_________________________________________________________;
(2)a、b、c三点处,溶液的c(H+)由小到大的顺序为___________;
(3)a、b、c三点处,电离程度最大的是____________;
(4)若将c点溶液中c(CH3COO-)增大,溶液c(H+)减小,可采取的措施是
①___________________________________________________;
②___________________________________________________;
③__________________________________________________。
解析:溶液的导电能力主要由离子浓度来决定,题目中的图象说明冰醋酸加水稀释过程中,离子浓度随着水的加入先逐渐增大到最大值又逐渐减小,故c(H+)是b点最大,c点最小,这是因为c(H+)=,加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,n(H+)增大使c(H+)有增大的趋势,而V(aq)增大则使c(H+)有减小的趋势。c(H+)是增大还是减小,取决于这两种趋势中哪一种占主导地位。在“O”点时,未加水,只有醋酸,因醋酸未发生电离,没有自由移动的离子存在,故不能导电;要使CH3COO-的浓度增大,可通过加入OH-、活泼金属等使平衡正向移动。
答案:(1)在“O”点处醋酸未电离,无离子存在
(2)c(3)c
(4)①加少量NaOH固体'
②加少量Na2CO3固体
③加入Zn、Mg等金属
11.有pH=4的盐酸、硫酸、醋酸三瓶溶液:(以下用“>”“<”或“=”表示)
(1)设三种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2、c3,则其关系是________________。
(2)取相同体积的三种酸分别加入蒸馏水稀释到pH=6,需水的体积依次为V1、V2、V3,则其关系是____________________。
(3)完全中和体积和物质的量浓度均相同的Ba(OH)2溶液时,需三种酸的物质的量依次为n1、n2、n3,则其关系是________________。
(4)取同体积的三种溶液分别加入足量的锌粉,反应开始放出H2的速率依次为v1、v2、v3,则其关系是________;反应过程中放出H2的速率依次为va、vb、vc,则其关系是________________________。
解析:盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,醋酸是弱酸,由于醋酸中存在电离平衡,pH相同时,醋酸的物质的量浓度最大,同样原因,稀释时,促进了醋酸的电离,所需要的水比强酸更多。
答案:(1)c2<c1<c3或c3>c1>c2
(2)V1=V2<V3
(3)n1=n3>n2
(4)v1=v2=v3 va=vb<vc
12.为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四人分别选用了下列试剂进行实验:0.1
mol·L-1醋酸溶液、0.1
mol·L-1盐酸、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液、CH3COONa晶体、NaCl晶体、CH3COONH4晶体、蒸馏水、锌粒、pH试纸、酚酞试液、NaOH溶液等。
(1)甲取出10
mL
0.1
mol·L-1的醋酸溶液,用pH试纸测出其pH=a,确定醋酸是弱电解质,则a应该满足的关系是____________。
(2)乙取pH=3的醋酸溶液和盐酸各1
mL,分别用蒸馏水稀释到100
mL,然后用pH试纸分别测定两溶液的pH,就认定醋酸是弱电解质,判断的依据是______________________________。
(3)丙取pH=3的醋酸溶液和盐酸各10
mL,然后分别加入质量相同的锌粒,醋酸放出H2的速率快,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?________,请说明原因:______________。
(4)丁用CH3COONa晶体、NaCl晶体、蒸馏水和酚酞试液进行实验,也论证了醋酸是弱电解质的事实,该同学的实验操作和现象是________________________。
解析:本题考查强、弱电解质的性质及盐类水解,意在考查考生的实验设计和评价能力。(1)0.1
mol·L-1一元强酸溶液的pH=1,实验测得0.1
mol·L-1醋酸溶液的pH>1时,说明c(H+)<0.1
mol·L-1,醋酸没有全部电离,是弱电解质。(2)pH=3的醋酸溶液和盐酸中,c(H+)均为10-3
mol·L-1,分别稀释100倍后,盐酸中c(H+)=10-5
mol·L-1,pH=5,而稀释醋酸溶液时,CH3COOH不断电离,使其溶液中c(H+)>10-5
mol·L-1,pH<5。(3)pH=3的醋酸溶液和盐酸中,c(H+)都为10-3
mol·L-1,起始时,二者与Zn反应的速率相同。由于醋酸是弱酸,随着反应的进行,醋酸不断电离,其溶液中c(H+)变化小,产生H2的速率比盐酸快。(4)CH3COONa水解使溶液显碱性,加入酚酞试液后溶液变红,据此可证明CH3COOH是弱电解质。
答案:(1)a>1
(2)盐酸的pH=5,醋酸的pH<5
(3)正确 醋酸是弱酸,随着反应的进行,醋酸不断电离,c(H+)变化小,醋酸产生H2的速率比盐酸快
(4)配制CH3COONa溶液、NaCl溶液,分别滴入酚酞试液,CH3COONa溶液变浅红色,NaCl溶液不变色03
随堂对点检验
对应考点一 电解质
1.[2014·雅安高二检测]下列按纯净物、混合物、电解质和非电解质顺序排列的是(  )
A.盐酸、空气、醋酸、干冰
B.冰醋酸、福尔马林、硫酸钠、乙醇
C.蛋白质、油脂、苛性钾、石灰石
D.胆矾、漂白粉、氯化钾、硫酸钡
解析:A选项中盐酸属于混合物,所以错误;C、D选项中,石灰石是碳酸钙,碳酸钙和硫酸钡虽然难溶于水,但都属于强电解质,所以C、D选项错误。
答案:B
2.现有①Al、②石墨、③SO3、④Na2O、⑤盐酸、⑥氨水、⑦NH3、⑧NH3·H2O、⑨固态苛性钾、⑩澄清石灰水、 H2S、 CuSO4·5H2O、 碳酸钙固体、 乙醇、 葡萄糖。
其中
(1)属于强电解质的是________(填序号,下同);
(2)属于弱电解质的是________________________________;
(3)属于非电解质的是________________________________;
(4)既不是电解质,又不是非电解质的是________________;
(5)能导电的是______________________________________。
解析:(1)⑨、 、 溶于水完全电离,属于强电解质。④为活泼金属氧化物,属于强电解质。(2)⑧、 溶于水部分电离,属于弱电解质。(3)③、⑦的水溶液能导电,但并不是它自身电离出阴、阳离子而使溶液导电,所以是非电解质。(4)①、②是单质,⑤、⑥、⑩是混合物,既不是电解质也不是非电解质。(5)①、②中均有自由电子,⑤、⑥、⑩中有自由移动的阴、阳离子,能导电,其他物质都没有自由移动的电荷,所以不导电。
答案:(1)④⑨ '(2)⑧  (3)③⑦
(4)①②⑤⑥⑩ (5)①②⑤⑥⑩
对应考点二 弱电解质的电离平衡
3.在以下各种情形下,下列电离方程式的书写正确的是(  )
A.熔融状态下的NaHSO4电离:NaHSO4===Na++H++SO
B.H2CO3的电离:H2CO3??2H++CO
C.Fe(OH)3的电离:Fe(OH)3??Fe3++3OH-
D.水溶液中的NaHSO4电离:NaHSO4===Na++HSO
解析:本题对多元弱酸、多元弱碱的电离以及NaHSO4在熔融状态和水溶液中两种情况下的电离进行考查。因为H2SO4是强酸,所以NaHSO4在水溶液中完全电离,其电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO;在熔融时,不能破坏共价键,即HSO不能电离。
答案:C
4.用1
mol·L-1的乙酸溶液进行下列实验,能证明乙酸为弱电解质的是(  )
A.向乙酸溶液中滴入石蕊试液呈红色
B.乙酸溶液加入鸡蛋清中出现凝聚现象
C.蛋壳浸泡在乙酸溶液中有气体放出
D.pH试纸显示该浓度的乙酸溶液pH为2~3
解析:选项A说明溶液呈酸性,选项B说明1
mol·L-1的乙酸溶液是一种电解质溶液,选项C说明乙酸的酸性比碳酸强,但不能证明乙酸为弱电解质。
答案:D
5.将浓度为0.1
mol·L-1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是(  )
A.c(H+)        
B.Ka(HF)
C.
D.
解析:加水稀释时,会使微粒浓度减小,利用Ka不变,可以确定增大。
答案:D
6.[2014·辽宁育才中学高二月考]H2S溶于水的电离方程式为__
_________________________________________________________。
(1)向H2S溶液中加入CuSO4溶液时,电离平衡向________移动,c(H+)________,c(S2-)________。
(2)向H2S溶液中加入NaOH固体时,电离平衡向________移动,c(H+)________,c(S2-)________。
(3)若要增大H2S溶液中的c(S2-),最好加入________。
解析:H2S为多元弱酸,分步电离。
(1)向H2S溶液中加入CuSO4,S2-与Cu2+结合成CuS沉淀,使电离平衡正向移动,c(H+)增大,但c(S2-)减小。
对(2),当加入NaOH固体时,因H+发生反应,使平衡右移,导致c(H+)减小,但c(S2-)增大。
对(3),增大c(S2-)最好是加入只与H+反应的物质,如NaOH固体等最适宜。
答案:H2S??H++HS-,HS-??H++S2-
(1)右 增大 减小 (2)右 减小 增大
(3)NaOH固体(合理即可)04课后测评提实能
基础
中档
稍难
溶液pH的计算
1、2、4
6、9、10
综合提升
5、7
3、8、11、12
1.下列叙述正确的是(  )
A.100
℃纯水的pH=6,所以水在100
℃时呈酸性
B.pH=3的盐酸溶液,稀释至10倍后pH>4
C.0.2
mol·L-1的醋酸与等体积水混合后pH=1
D.常温时,pH=3的盐酸与pH=11的氢氧化钠等体积混合后pH=7
解析:A选项中因为是纯水,不管其pH为多少都是呈中性;B选项中盐酸是强酸,所以每稀释10倍pH增大1,故pH=4;C选项中将0.2
mol·L-1的醋酸,与等体积水混合后,溶液的浓度变为0.1
mol·L-1,但由于醋酸是弱酸,所以pH大于1;D选项中盐酸与氢氧化钠恰好完全反应,所以呈中性。
答案:D
2.在25℃的条件下,将体积都为10
mL,pH都等于3的醋酸和盐酸,加水稀释到a
mL和b
mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释时加入水的体积为(  )
A.a=b=10
mL   
B.a=b>10
mL
C.aD.a>b
解析:在溶液中,盐酸电离是不可逆的,而CH3COOH的电离是可逆的,存在电离平衡,在加水稀释的过程中,盐酸溶液里c(H+)的主要变化只有一个,即减小;CH3COOH溶液里c(H+)的主要变化有两个,即减小和增大。若a=b,稀释后的CH3COOH溶液pH<5,若使CH3COOH溶液pH=5,就必须继续加水稀释,即a>b。
答案:D
3.有甲、乙两瓶醋酸稀溶液,测得甲的pH=a,乙的pH=a+1,下列推断正确的是(  )
A.物质的量浓度c(甲)是c(乙)的10倍
B.溶液中c(OH-)甲是乙的10倍
C.由水电离产生的c(H+)乙是甲的10倍
D.与等量的NaOH反应消耗甲、乙两酸的体积V(乙)<10V(甲)
解析:由题意知c(H+)甲是乙的10倍,即=10,但因稀释醋酸其电离程度增大,所以=<1,故c(甲)>10c(乙),所以A错误。两溶液中Kw相同,c(OH-)=,所以c(OH-)乙是甲的10倍,B错误。两溶液中由水电离的c(H+)均与溶液中c(OH-)相等,所以C正确。因c(甲)>10c(乙),所以与等量NaOH反应时由c(甲)·V(甲)=c(乙)·V(乙)知,V(乙)>10V(甲)。
答案:C
4.室温下,下列溶液等体积混合后,所得溶液的pH一定大于7的是(  )
A.0.1
mol·L-1的盐酸和0.1
mol·L-1的氢氢化钠溶液
B.0.1
mol·L-1的盐酸和0.05
mol·L-1的氢氧化钡溶液
C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氢氧化钠溶液
D.pH=4的盐酸和pH=10的氨水
解析:本题考查了酸碱反应后溶液pH的计算及判断。HCl为一元强酸,NaOH为一元强碱,Ba(OH)2为二元强碱,故等体积等物质的量浓度的HCl与NaOH恰好中和,pH=7,与Ba(OH)2反应时,c(H+)=c(OH-)=2c[Ba(OH)2],pH=7,故A、B错误;pH=4的醋酸溶液中电离出的c(H+)=1×10-4
mol·L-1,pH=10的NaOH溶液电离出的c(OH-)=1×10-4
mol·L-1,因此CH3COOH电离出的H+恰好与NaOH中和,还有大量的CH3COOH分子过量,故pH<7,同理,D项中氨水过量,溶液显碱性,pH>7,故C错误,D正确。
答案:D
5.[2014·天津河西期末质量调查]已知某温度时水的离子积常数为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,可判定该溶液呈中性的依据是(  )
A.a=b
B.混合溶液的pH=7
C.混合溶液中,c(H+)=
mol·L-1
D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
解析:一元酸HA可能为强酸也可能为弱酸,一元碱BOH可能为强碱也可能为弱碱,所以A、B、D三项均不能判定该溶液呈中性;C项中c(H+)=c(OH-),故C项正确。
答案:C
6.[2015·合肥八中期中]在t
℃时,某Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-a
mol·L-1,c(OH-)=10-b
mol·L-1,已知a+b=12。向该溶液中逐滴加入pH=c的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
序号
Ba(OH)2溶液的体积(mL)
盐酸的体积(mL)
溶液的pH

22.00
0.00
8

22.00
18.00
7

22.00
22.00
6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则c为(  )
A.3
B.4
C.5
D.6
解析:本题考查了pH的综合计算和从图表中获取关键信息的能力。Ba(OH)2溶液的pH=8,即a=8,再根据a+b=12,则b=4,该温度下Kw=10-12;当恰好完全中和时,溶液的pH=6,即加盐酸的体积为22.00
mL时,恰好完全中和,根据c(H+)×22.00
mL=c(OH-)×22.00
mL,又c(OH-)=10-4
mol·L-1,则盐酸c(H+)=10-4
mol·L-1,pH=4,即c=4。
答案:B
7.[2015·石家庄二中期中]分别在等体积、等pH或等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液中,加入足量锌粉,氢离子浓度c(H+)及氢气的体积V(H2)(同温同压下测定)的变化图示如下,其中正确的是(  )
①等pH
  
②等pH
③等物质的量浓度
  
④等物质的量浓度
A.①②③
B.②④
C.①③④
D.①②③④
解析:本题主要考查Zn与盐酸、醋酸反应的相关图象,意在考查考生的理解能力和识图能力。①随着反应的进行,氢离子浓度逐渐减小,但是醋酸溶液中CH3COOH会继续电离出氢离子,所以醋酸中c(H+)变化慢,正确;②等pH的盐酸和醋酸溶液,醋酸溶液浓度较大,加入足量锌粉,不仅产生的氢气的体积大,而且反应速率快,正确;③等物质的量浓度的盐酸和醋酸,盐酸中c(H+)大,盐酸和金属锌反应的速率比醋酸快,正确;④等物质的量浓度的盐酸和醋酸,因为盐酸是强酸,醋酸是弱酸,盐酸中H+浓度大,盐酸和金属锌反应的速率比醋酸快,错误。故A项正确。
答案:A
8.pH=2的两种一元酸x和y,体积均为100
mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液(c=0.1
mol·L-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则(  )
A.x为弱酸,VxB.x为强酸,Vx>Vy
C.y为弱酸,VxD.y为强酸,Vx>Vy
解析:由图知:将一元酸x和y分别稀释10倍,pH的变化量ΔpHx=1,ΔpHy<1,所以x为强酸,y为弱酸。pH=2时弱酸y的浓度大,滴加NaOH至pH=7时需NaOH溶液的体积则y要比x大。
答案:C
9.[2015·保定一中期中]某温度(t
℃)时,测得0.01
mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的离子积Kw=________。在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va
L与pH=b的H2SO4溶液Vb
L混合。
(1)若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=________;
(2)若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb=________;
(3)若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=________。
答案:Kw=10-13 (1)1∶10 (2)10∶1 (3)1∶9
10.[2014·湖南师大附中高二月考](1)
25
℃时,0.05
mol·L-1
H2SO4溶液的pH=________,0.01
mol·L-1
NaOH溶液的pH=________;
(2)某温度下纯水中的c(H+)=2×10-7
mol·L-1,则此时溶液中的c(OH-)=________;若温度不变,滴入稀盐酸,使c(H+)=5×10-4
mol·L-1,则此时溶液中由水电离产生的c(H+)=________。
解析:(1)0.05
mol·L-1
H2SO4溶液的c(H+)=0.05
mol·L-1×2=0.1
mol·L-1,pH=1。
0.01
mol·L-1
NaOH溶液中,c(OH-)=0.01
mol·L-1,c(H+)==
mol·L-1=10-12
mol·L-1,pH=12。
(2)纯水中,H2O电离的c(OH-)=c(H+)=2×10-7
mol·L-1,此温度下Kw=4×10-14。
加入稀盐酸,c(H+)=5×10-4
mol·L-1,则
c(OH-)=
mol·L-1=8×10-11
mol·L-1。
则由水电离产生的c(H+)=8×10-11
mol·L-1。
答案:(1)1 12
(2)2×10-7
mol·L-1 8×10-11
mol·L-1
11.下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃
25
t
水的离子积Kw
1×10-14
1×10-12
试回答以下问题:
(1)25
℃下,某Na2SO4溶液中c(SO)=5×10-4
mol·L-1,取该溶液1
mL加水稀释至10
mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=________。
(2)在t
℃下pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度为________。
(3)t
℃下,将pH=11的NaOH溶液V1
L与pH=1的稀硫酸V2
L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=________。
解析:(1)c(SO)=5×10-4
mol·L-1,则c(Na+)=2c(SO)=1×10-3
mol·L-1,稀释10倍,则c(Na+)=1×10-4
mol·L-1。25
℃时Na2SO4溶液中c(OH-)=1×10-7
mol·L-1,稀释10倍后仍然为1×10-7
mol·L-1,则c(Na+)∶c(OH-)=103∶1。
(2)pH=10的NaOH溶液c(H+)=10-10
mol·L-1,NaOH溶液中c(H+)来自水的电离,水电离出H+的同时也电离出等量的OH-。
(3)t
℃时,pH=2,说明溶液为酸性,酸过量。
t
℃时,pH=11的NaOH溶液,c(OH-)=0.1
mol·L-1,
=0.01
mol·L-1
9V2=11V1,=。
答案:(1)1000∶1
(2)1×10-10
mol·L-1 (3)9∶11
12.
[2013·临沂高二期末]已知水在25
℃和95
℃时,其电离平衡曲线如图所示。
(1)则25
℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”),请说明理由___________________________________________________
__________________________________________________________。
(2)
25
℃时,将pH=9的NaOH的溶液与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__________________________________
_________________________________________________________。
解析:(1)当温度升高时,促进水的电离,水的离子积也增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,结合图象中A、B曲线变化情况可以判断25
℃时水的电离平衡曲线应为A,因为水的电离是吸热过程,降低温度,水的电离程度减小,c(H+)、c(OH-)变小。
(2)25
℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性,即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c(H+)·c(OH-)=10-12。根据95
℃时混合后溶液呈中性,则100×10-a=1×10b-12,即:10-a+2=10b-12,得以下关系:a+b=14或pH1+pH2=14。
答案:(1)A 
水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度小,c(H+)、c(OH-)小 (2)10∶1
(3)a+b=14或pH1+pH2=1403
随堂对点检验
对应考点一 可逆反应
1.对于可逆反应2SO2+O2??2SO3,在混合气体中充入一定量的18O2足够长时间后,18O原子(  )
A.只存在于O2中    
B.只存在于SO3和O2中
C.只存在于SO2和O2中
D.存在于SO2、SO3和O2中
解析:本题考查了化学平衡的特征,化学平衡是个动态平衡。SO2和18O2反应生成了S18O3,S18O3又分解生成S18O2,故平衡混合物中含18O的分子有S18O2、18O2、S18O3。
答案:D
2.在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2
mol·L-1、0.1
mol·L-1
、0.2
mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是(  )
A.SO2为0.4
mol·L-1,O2为0.2
mol·L-1
B.SO2为0.25
mol·L-1
C.SO2、SO3均为0.15
mol·L-1
D.SO3为0.4
mol·L-1
解析:
A项数据表明,题中0.2
mol·L-1的SO3完全转化成了SO2和O2,即平衡时,c(SO3)=0,这是不可能的;B项可能;C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05
mol·L-1,这也是不可能的;D项数据表明SO2完全转化成了SO3,即平衡时,c(SO2)=0,c(O2)=0,这也是不可能的。
答案:B
对应考点二 化学平衡状态
3.对可逆反应:2HI(g)??H2(g)+I2(g),在一定温度下,下列能表明该反应一定达到平衡状态的是(  )
A.单位时间内生成n
mol
H2的同时,消耗2n
mol
HI
B.2v(HI)正=v(I2)逆
C.在某个时刻,体系中HI、H2、I2的浓度相等
D.反应容器内各物质的浓度不随时间的变化而变化
解析:本题考查化学平衡状态的判断,意在考查考生分析问题的能力。A项,体现的是同一个反应方向,所以不能表明该反应一定达到平衡状态;B项,v(HI)正=2v(I2)正
时,v(I2)正=v(I2)逆,故当v(HI)正=2v(I2)逆时反应达到平衡状态;C项,体系中HI、H2、I2的浓度相等时,不能表明该反应一定达到平衡状态;D项,当各物质的浓度不随时间的变化而变化时,表明对同种物质而言,正、逆反应速率相等,已达到平衡状态。
答案:D
4.[2014·河南长葛期中]一定温度下,对可逆反应A(g)+2B(g)??3C(g)的下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是(  )
A.C生成的速率与C分解的速率相等
B.单位时间内消耗a
mol
A,同时生成3a
mol
C
C.容器内的压强不再变化
D.混合气体的物质的量不再变化
解析:单位时间内消耗a
mol
A,同时生成3a
mol
C,同为正反应方向,不能说明反应达到平衡状态;反应前后气体体积不变,故容器内的压强和混合气体的物质的量始终不变。
答案:A
5.下列说法可以证明反应N2+3H2??2NH3已达到化学平衡状态的是(  )
A.一个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂
B.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
C.一个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键形成
D.N2、H2、NH3的浓度不再变化
解析:一个N≡N键断裂时,有3个H—H键断裂,都是指的正反应方向,故A不能说明达到平衡;平衡时,N2、H2、NH3的分子数之比不一定与化学计量数之比相等,B不能说明达到平衡;一个N≡N键断裂时,就应该有6个N—H键形成,都是指正反应方向,C不能说明达到平衡;D中各物质的浓度不变,是化学平衡状态的重要标志之一。
答案:D
6.[2015·洛阳一高期中]在200
℃,将a
mol
H2(g)和b
mol
I2(g)充入到体积为V
L的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g)??2HI(g)。
(1)反应刚开始时,由于c(H2)=______,c(I2)=______,而c(HI)=________,所以化学反应速率________最大,而________最小(为零)。
(2)随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________,c(I2)________,而c(HI)________,从而化学反应速率v(正)________,而v(逆)________。
(3)当反应进行到v(正)与v(逆)________时,此可逆反应就达到了平衡,若保持外界条件不变时,反应混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及各组分的分压都将________。
解析:由题意可知,反应刚开始时,c(H2)和c(I2)最大,分别为
mol·L-1、
mol·L-1,而c(HI)为0,故v(正)最大,v(逆)=0;随着反应的进行,H2和I2不断消耗,其浓度逐渐减小,故v(正)减小,而HI的浓度逐渐增大,v(逆)增大,当v(正)=v(逆)时即达平衡状态,外界条件不变,则平衡不移动,题中各种量都将保持不变。
答案:(1)
mol·L-1 
mol·L-1 0 v(正) v(逆)
(2)减小 减小 增大 减小 增大
(3)相等 保持不变03
随堂对点检验
对应考点一 热化学方程式的书写
1.[2014·上海市松江区模拟]与下边图象有关的叙述,正确的是(  )
A.表示1
mol
H2(g)完全燃烧生成水蒸气吸收241.8
kJ热量
B.表示的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8
kJ·mol-1
C.表示2
mol
H2(g)所具有的能量一定比2
mol气态水所具有的能量多483.6
kJ
D.H2O(g)的能量低于H2(g)和O2(g)的能量之和
解析:由图可知1
mol
H2(g)完全燃烧生成1
mol水蒸气放出241.8
kJ热量,A项错误;B项正确;2
mol
H2(g)和1
mol
O2(g)所具有的总能量比2
mol
H2O(g)所具有的总能量多483.6
kJ,C项错误;D项没有指明H2O(g)、H2(g)和O2(g)的物质的量,无法判断其能量高低,D项错误。
答案:B
2.[2015·玉溪一中期中]热化学方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3
kJ·mol-1表示(  )
A.碳和水反应吸收131.3
kJ能量
B.1
mol碳和1
mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3
kJ热量
C.1
mol固态碳和1
mol水蒸气反应生成1
mol一氧化碳气体和1
mol氢气,并吸热131.3
kJ
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1
kJ
解析:热化学方程式中化学计量数代表物质的量,ΔH>0表示吸热反应,ΔH<0表示放热反应,故C正确。
答案:C
3.在25
℃、101
kPa的条件下,1
g液态甲醇燃烧生成CO2(g)和液态水时放热22.68
kJ,下列热化学方程式正确的是
(  )
A.CH3OH(l)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+725.76
kJ·mol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-1451.52
kJ·mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-725.76
kJ·mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=+1451.52
kJ·mol-1
解析:甲醇燃烧是一个放热反应,ΔH<0,故A、D项错误;在25
℃、101
kPa的条件下,1
mol
CH3OH(l)燃烧生成CO2(g)和液态水时放出的热量为×32
g=725.76
kJ,故2
mol
CH3OH燃烧放出的热量为1451.52
kJ,故B项正确。
答案:B
对应考点二 中和热的测定
4.在测定中和热的实验中,下列说法正确的是
(  )
A.使用环形玻璃搅拌棒是为了混合均匀,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C.用0.5
mol·L-1
NaOH溶液分别与0.5
mol·L-1的盐酸、醋酸溶液反应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同
D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计
答案:A
5.[2014·南通模拟]25
℃时,中和热ΔH=-57.3
kJ·mol-1。一定量的18.4
mol·L-1H2SO4与1
L
2
mol·L-1
NaOH溶液恰好完全反应的ΔH(  )
A.等于-57.3
kJ·mol-1
B.等于-2×57.3
kJ·mol-1
C.小于-2×57.3
kJ·mol-1
D.大于-2×57.3
kJ·mol-1
解析:完全反应后生成2
mol
H2O(l),浓硫酸与NaOH溶液混合时,二者发生中和反应放热,另外混合也相当于对浓硫酸进行了稀释,也会放出热量。
答案:C
6.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3
kJ·mol-1,回答下列问题。
(1)用含20
g
NaOH的稀溶液跟足量稀盐酸反应放出________kJ的热量。
(2)用含2
mol
H2SO4的稀溶液跟足量稀NaOH反应,此反应的中和热ΔH为________。
(3)如果将(1)反应中的稀盐酸换成稀醋酸,反应放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)(1)中反应放出的热量。
解析:(1)=0.5
mol,所以0.5
mol
NaOH与足量稀盐酸反应放出的热量为0.5
mol×57.3
kJ·mol-1=28.65
kJ。
(2)据中和热的定义可知,中和热与强酸、强碱的物质的量的多少无关,中和热ΔH为-57.3
kJ·mol-1。
(3)因醋酸为弱酸,用NaOH中和时,需不断地电离出H+,而电离过程中要吸收热量,故反应放出的热量会减小。
答案:(1)28.65 (2)-57.3
kJ·mol-1 (3)小于04课后测评提实能
基础
中档
稍难
金属的腐蚀
1、3、4、9
6、7
金属腐蚀快慢的判断和防护
2、5
10、11
综合提升
8
12
1.下列关于金属腐蚀的说法中正确的是(  )
A.金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程
B.电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程
C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气,产物最终转化为铁锈
D.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同,但电化学腐蚀伴有电流产生
解析:判断金属腐蚀的类型需要注意:(1)理解金属腐蚀的本质是金属失去电子被氧化;(2)化学腐蚀和电化学腐蚀的区别;(3)吸氧腐蚀和析氢腐蚀的发生条件。
金属腐蚀的本质是金属失去电子被氧化,腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼,外因是金属与空气、水和其他腐蚀性物质接触。金属腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀,A错误;电化学腐蚀指不纯金属发生化学反应而损耗的过程,不需要通过电流,B错误;钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,正极吸收氧气,C错误。
答案:D
2.如图所示,各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为(  )
A.②①③④⑤⑥    
B.⑤④③①②⑥
C.⑤④②①③⑥
D.⑤③②④①⑥
解析:先判断装置是形成原电池还是电解池,再分析金属活动性的差别。①中Fe为负极,杂质C为正极,属于钢铁的吸氧腐蚀,腐蚀速率较慢。②、③、④实质均为原电池装置。③中Fe为正极,被保护;②、④中Fe为负极,均被腐蚀。但相对来说Fe和Cu的金属活动性差别较Fe和Sn的大,故Fe-Cu原电池中Fe的腐蚀速率较快;⑤中Fe接电源正极作阳极,Cu接电源负极作阴极,加快了Fe的腐蚀;⑥中Fe接电源负极作阴极,Cu接电源正极作阳极,防止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知:铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为⑤>④>②>①>③>⑥。
答案:C
3.[2014·北京海淀区一模]如图所示的钢铁腐蚀中,下列说法正确的是(  )


A.碳表面发生氧化反应
B.钢铁被腐蚀的最终产物为FeO
C.生活中钢铁制品的腐蚀以图①所示为主
D.图②中,正极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-
解析:图①为析氢腐蚀,图②为吸氧腐蚀,因①C正极反应为2H++2e-===H2,Fe负极反应为Fe-2e-===Fe2+,图②C正极反应为O2+4e-+2H2O===4OH-,Fe负极反应为2Fe-4e-===2Fe2+,故碳表面发生还原反应,A项错误;由于反应产生Fe2+,Fe2++2OH-===Fe(OH)2,Fe(OH)2+O2+H2O===Fe(OH)3,2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,故钢铁被腐蚀最终产物为Fe2O3,B项错误;图①为析氢腐蚀,电解质为酸性,图②为吸氧腐蚀,故图②为生活中钢铁制品腐蚀的主要方式,C项错误,D项正确。
答案:D
4.[2014·北京市丰台区统考]图Ⅰ的目的是精炼铜,图Ⅱ的目的是保护钢闸门,下列说法不正确的是(  )
图Ⅰ
  
图Ⅱ
A.图Ⅰ中a为纯铜
B.图Ⅰ中SO向b极移动
C.图Ⅱ中如果a、b间连接电源,则a连接负极
D.图Ⅱ中如果a、b间用导线连接,则X可以是铜
解析:电解精炼铜时,粗铜作阳极,精铜作阴极,图Ⅰ中a为纯铜,A项正确;图Ⅰ为电解池,阳离子移向阴极(a极),阴离子移向阳极(b极),B项正确;图Ⅱ的目的是保护钢闸门,若a、b间连接电源,则a连接负极,b连正极,C项正确;若图Ⅱ中a、b用导线连接,为保护钢闸门,钢闸门作正极,X应为比铁活泼的金属,而不可以是铜,D项不正确。
答案:D
5.[2014·云南统测]铝表面在空气中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蚀性不够强。控制一定的条件,用如图所示的电化学氧化法,可在铝表面生成坚硬的氧化膜。下列有关叙述正确的是(  )
A.阴极上有金属铝生成
B.电极A为石墨,电极B为金属铝
C.OH-在电极A上放电,有氧气生成
D.阳极的电极反应式为2Al-6e-+3H2O===Al2O3+6H+
解析:电解液为硫酸溶液,阴极上H+放电,故阴极产物为氢气,A项错误;Al→Al2O3,发生氧化反应,故电源正极连接的是金属铝,即电极A为金属铝,电极B为石墨,B项错误;电极A上Al发生氧化反应,C项错误,D项正确。
答案:D
6.[2014·潍坊模拟]如图所示装置,均盛有等体积等浓度的稀硫酸,工作相同的时间后测得均通过n
mol
e-。下列叙述错误的是(不考虑溶液体积的变化)(  )

  

A.铁棒的腐蚀程度:甲<乙
B.碳电极上发生反应的电极反应式相同
C.溶液的pH:甲减小,乙增大
D.甲、乙产生气体的体积(相同条件)比为3∶2
解析:A项,甲装置中铁做阴极被保护,乙装置中Fe为负极,被腐蚀,因此铁棒的腐蚀程度:甲<乙;B项,甲池中,石墨电极(阳极)上反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑,乙池中,石墨电极(正极)反应为2H++2e-===H2↑;C项,甲池因水被电解,H2SO4浓度变大,pH减小,乙池因H2SO4被消耗,酸性减弱,pH增大;D项,甲池产生H2、O2且体积比为2∶1,乙池只生成H2,可见甲乙产生气体的体积(相同条件)比为3∶2。
答案:B
7.将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是(  )
A.液滴中的Cl-由a区向b区迁移
B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH-形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈
D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为Cu-2e-===Cu2+
解析:本题考查金属的电化学腐蚀相关知识。由题给信息可知,b环是由于液滴吸收氧气而造成的结果,所以在构成的微电池中,b处应是正极,发生还原反应:O2+2H2O+4e-===4OH-,而a处则发生铁被氧化而腐蚀的反应:Fe-2e-===Fe2+,B项对,C项错;A项,液滴中的Cl-由b区向a区迁移,错;D项,改用铜钉时,铁的金属活动性强于铜的,在两者构成的原电池中,铜是正极,铁是负极,错。
答案:B
8.[2014·吉林模拟]模拟铁的电化学防护的实验装置如图所示,下列说法错误的是(  )
A.若X为碳棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀
B.若X为锌棒,开关K置于B处时,铁电极上发生的反应为2H++2e-===H2↑
C.若X为锌棒,开关K置于A处或B处均可减缓铁的腐蚀
D.若X为碳棒,开关K置于A处时,铁电极上发生的反应为2H++2e-===H2↑
解析:开关K置于A处时,铁棒接电源的负极,受到保护,可减缓铁的腐蚀,A项正确;开关K置于B处时,锌棒、铁棒和食盐水形成原电池,溶液呈中性,铁电极上的反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-,B项错误;若X为锌棒,开关K置于A处时,铁棒接电源的负极,受到保护,开关K置于B处时,锌的活泼性比铁的强,锌失去电子作负极,保护铁棒,C项正确;若X为碳棒,开关K置于A处时,H+在阴极上得电子形成H2,D项正确。
答案:B
9.分析右图,写出有关反应式:
(1)铁棒上_________________________________________,
(2)碳棒上_________________________________________,
(3)溶液里_________________________________________。
答案:(1)2Fe-4e-===2Fe2+
(2)O2+2H2O+4e-===4OH-
(3)2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2、
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
10.镁、铝、铁是重要的金属,在工业生产中用途广泛。
(1)镁与稀硫酸反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)在潮湿的空气里,钢铁表面有一层水膜,很容易发生电化学腐蚀。其中正极的电极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)在海洋工程上,通常用铝合金(Al-Zn-Cd)保护海底钢铁设施,其原理如图所示:
其中负极发生的电极反应为__________________
______________________________________________________;
在实际应用中,用铝合金而不选用纯铝,纯铝不能很好地起到保护作用,其原因是_______________________________
_________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(3)属于钢铁的吸氧腐蚀;(4)属于牺牲阳极的阴极保护法。
答案:(1)Mg+2H+===Mg2++H2↑
(2)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
(3)2H2O+O2+4e-===4OH-
(4)Al-3e-===Al3+ 铝表面易被氧化,生成一层致密而坚固的氧化物薄膜,使金属铝呈现“惰性”
11.钢铁工业是国家工业的基础,请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中,当铁锈被除尽后,溶液中发生的化合反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________。
(3)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如下:
①A电极对应的金属是________(写元素名称),B电极的电极反应式是_______________________________________________。
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同,电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量,二者质量差为5.12
g,则电镀时电路中通过的电子为________
mol。
③镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原因________________________________________________________________________。
解析:(1)铁锈的主要成分为氧化铁的水合物,与盐酸反应后生成了三价铁离子,而后铁与三价铁离子会化合生成亚铁离子。
(2)为防止铁棒腐蚀一般采用牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
(3)为在铁表面镀铜需将铁作阴极、铜作阳极,当析出1
mol铜时两电极的质量差为64+64=128(g),转移2
mol电子,当质量差为5.12
g时,电路中通过的电子为0.08
mol;镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,因为镀层破坏后,在潮湿环境中形成原电池,铁为负极,加速铁的腐蚀。
答案:(1)2FeCl3+Fe===3FeCl2 (2)BD
(3)①铜 Cu2++2e-===Cu
②0.08
③铁比铜活泼,镀层破坏后,在潮湿环境中形成原电池,铁为负极,加速铁的腐蚀
12.对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法:
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是________________________(用离子方程式表示),为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的________。
a.NH3
b.CO2
c.NaOH
d.HNO3
②以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为______________________,取少量废电解液加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀;产生沉淀的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是_______________________________________________________
________________________________________________________________________________________。
(3)利用下图装置,可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于________处。
若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为________。
解析:(1)①铝与碱反应产生H2,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,通CO2气体,可以让溶液中的AlO全部转化为Al(OH)3沉淀,②阳极材料是铝,属于活性电极,电极本身参与反应,反应过程中失去电子而生成Al2O3,电解质溶液是稀硫酸,溶液中的水为金属铝提供了氧元素,所以电极反应式为2Al+3H2O-6e-===Al2O3+6H+,电解后的溶液中含有大量H+和少量Al3+,加入NaHCO3消耗H+产生CO2气体,Al3+的水解平衡向右移动,产生Al(OH)3沉淀。(2)电镀时,镀件做阴极,镀层金属做阳极,镀层金属的盐溶液做电解液。(3)X为碳棒,接M时,Fe做负极,被腐蚀;开关K置于N时,Fe做阴极,被保护;X为Zn,开关K置于M时,形成原电池,Zn为负极,Fe为正极,属牺牲阳极的阴极保护法。
答案:(1)①2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ b ②2Al+3H2O-6e-===Al2O3+6H+ HCO与H+反应使H+浓度减小,使Al3+的水解平衡向右移动,产生Al(OH)3沉淀
(2)补充溶液中的Cu2+,保持溶液中的Cu2+浓度恒定
(3)N'牺牲阳极的阴极保护法03
随堂对点检验
对应考点一 沉淀溶解平衡
1.CaCO3是一种难溶性盐,下列有关CaCO3的溶解平衡的说法中,不正确的是(  )
A.CaCO3沉淀析出和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.CaCO3难溶于水,其饱和溶液不导电,CaCO3是弱电解质
C.升高温度,CaCO3的溶解度增大
D.向CaCO3饱和溶液中加入纯碱固体,CaCO3的溶解度降低
解析:本题考查沉淀溶解平衡及其影响因素,意在考查考生的辨析能力。虽然CaCO3难溶于水,其饱和溶液导电性较弱,但溶于水的部分能完全电离,CaCO3是强电解质。
答案:B
2.将AgCl分别加入盛有:①5
mL水;②6
mL
0.5
mol·L-1
NaCl溶液;③10
mL
0.2
mol·L-1
CaCl2溶液;④50
mL
0.1
mol·L-1盐酸溶液的烧杯中,均有固体剩余,各溶液中c(Ag+)从大到小的顺序排列正确的是(  )
A.④③②①        
B.②③④①
C.①④③②
D.①③②④
解析:根据沉淀溶解平衡,溶液中Cl-浓度越大,Ag+浓度越小,则选项C符合题意。
答案:C
3.常温下,将Ca(OH)2溶于水达到饱和时存在如下平衡:Ca(OH)2(s)??Ca2+(aq)+2OH-(aq),饱和石灰水的密度为d
g/cm3,溶液pH=12。下列有关叙述正确的是(  )
A.升高温度时,Ca(OH)2的溶度积常数(Ksp)变大
B.缺少数据,无法计算该温度下Ca(OH)2的溶解度
C.该饱和石灰水中,水电离出的OH-的浓度为10-12
mol·L-1
D.加入生石灰并恢复至常温后,变大
解析:本题考查沉淀溶解平衡和溶度积常数,意在考查考生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小,升高温度时,Ca(OH)2的Ksp变小,A项错误;根据溶液的pH可计算c(OH-),进一步可求出1
L饱和溶液中溶解Ca(OH)2的物质的量,因为饱和石灰水的密度已知,故可求出1
L饱和石灰水的质量,即可求出该温度下Ca(OH)2的溶解度,B项错误;溶液的pH=12,则c(OH-)=10-2
mol·L-1,c(H+)=c(OH-)水电离==10-12
mol·L-1,C项正确;向饱和石灰水中加入生石灰并恢复至常温后,溶液的浓度不变,即不变,D项错误。
答案:C
对应考点二 沉淀溶解平衡的应用
4.工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是(  )
选项
污染物
处理措施
方法类别
A
废酸
加生石灰中和
物理法
B
Cu2+等重金属离子
加硫酸盐沉降
化学法
C
含苯废水
用活性炭吸附
物理法
D
含纯碱的废水
加石灰水反应
化学法
解析:废酸与碱中和属于化学法,A项错;Cu2+不能用SO沉降,B项错;活性炭无法吸附苯,C项错;Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,是复分解法,属于化学法,D项正确。
答案:D
5.[2015·甘肃嘉峪关质检]下表是五种银盐的溶度积常数(25
℃),下列有关说法错误的是(  )
化学式
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
溶度积
1.8×10-10
1.4×10-5
6.3×10-50
7.7×10-13
8.5×10-16
A.五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4
B.将AgCl溶于水后,向其中加入Na2S,则可以生成黑色的Ag2S沉淀
C.沉淀溶解平衡的建立是有条件的,外界条件改变时,平衡也会发生移动
D.常温下,AgCl、AgBr和AgI三种物质的溶解度逐渐增大
解析:常温下,AgCl、AgBr和AgI三种物质的溶解度逐渐减小。
答案:D
6.牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着,它在唾液中存在下列溶解平衡:Ca5(PO4)3OH(s)??5Ca2+(aq)+3PO(aq)+OH-(aq)。试回答问题:
(1)小孩吃糖后,如果不及时刷牙或漱口,细菌和酶就会作用于糖,在口腔内产生有机羧酸,久而久之,牙齿就会受到腐蚀,其原因是_________________________________________________________
_______________。
(2)已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上述矿化产物Ca5(PO4)3OH的溶解度更小,质地更坚硬。当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿,其原因是(用离子方程式和简要文字说明)_________________________________________________。
(3)根据以上原理,请你提出一种其他促进矿化的方法:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)有机羧酸电离出H+与Ca5(PO4)3OH电离出的OH-发生反应:H++OH-===H2O,使Ca5(PO4)3OH的溶解平衡向右移动,Ca5(PO4)3OH逐渐溶解,导致牙齿腐蚀出现龋齿。
(2)根据难溶电解质的转化规律,溶解度较小的物质可以转化成溶解度更小的物质。依据题给信息可知,F-可以替代平衡中的OH-,生成溶解度更小、质地更坚硬的Ca5(PO4)3F,从而保护牙齿防止龋齿:5Ca2++3PO+F-===Ca5(PO4)3F↓。
(3)促进矿化的方法之一就是使Ca5(PO4)3OH的溶解平衡向左移动,减少Ca5(PO4)3OH的溶解。一种可行的方法是在牙膏中加Ca2+,使上述溶解平衡向左移动。
答案:(1)有机羧酸电离出H+与Ca5(PO4)3OH电离出的OH-发生反应:H++OH-===H2O,使Ca5(PO4)3OH的溶解平衡向右移动
(2)F-与Ca5(PO4)3OH溶解产生的Ca2+、PO发生反应生成更难溶的Ca5(PO4)3F:5Ca2++3PO+F-===Ca5(PO4)3F↓
(3)在牙膏中加Ca2+,使上述溶解平衡向左移动03
随堂对点检验
对应考点一 盐溶液的酸碱性及其原因
1.[2015·长春高二联考]在盐类发生水解的过程中,正确的说法是(  )
A.盐的电离平衡被破坏
B.水的电离程度逐渐增大
C.溶液的pH发生了较大改变
D.发生了中和反应
解析:盐类水解是盐电离出的某些离子结合水所电离出的H+和OH-,破坏了水的电离平衡,促进了水的电离。但水解程度是微弱的,故pH改变不大。
答案:B
2.下列说法正确的是(  )
A.盐溶液都是中性的
B.盐溶液的酸碱性与盐的类型无关
C.NaHCO3溶液显酸性
D.Na2CO3溶液显碱性,是因为溶液中c(OH-)>c(H+)
解析:B项,盐溶液的酸碱性与盐的类型有关,如Na2CO3溶液呈碱性,NH4Cl溶液呈酸性。
答案:D
对应考点二 盐类的水解
3.下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是(  )
①HCl+H2O??H3O++Cl-
②AlCl3+3H2O===Al(OH)3+3HCl
③Na2CO3+2H2O??H2CO3+2NaOH
④碳酸氢钠溶液:HCO+H2O??CO+H3O+
⑤NH4Cl溶于D2O中:NH+D2O??NH3·D2O+H+
A.①②③④ 
B.①②③
C.②③⑤
D.全部
解析:①④是电离方程,式且①应用“===”;②是水解反应方程式,但应用“??”;③的水解方程式错误,应分步进行;⑤应为NH+D2O??NH3·HDO+D+。
答案:D
4.[2015·吉林实验中学期中]物质的量浓度相等的下列溶液pH值由大到小的顺序是(  )
A.Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl
B.Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaCl
C.Na2CO3、NaCl、NH4Cl、NaHCO3
D.Na2CO3、NH4Cl、NaHCO3、NaCl
解析:由于CO、HCO水解并且CO水解程度大,使其溶液碱性Na2CO3>NaHCO3,而NH4Cl水解使溶液显酸性。
答案:A
5.经测定某溶液中只含NH、Cl-、H+、OH-四种离子,已知这种溶液含有一种或两种溶质。查资料表明等浓度的氨水和氯化铵的混合液显碱性。试完成下列问题:
(1)试推测能组成这种溶液的可能的溶质组合:①____________,②__________,③__________,④____________,⑤__________(可填满,也可空缺)。
(2)若溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)__________c(NH3·H2O)(填“>”“<”或“=”),简述理由________________________________。
(3)水的电离程度与溶液中所溶解的电解质有关,上图是用一定浓度的HCl溶液滴定V
mL同浓度NH3·H2O时得到的滴定曲线。试分析右图所表示滴定过程中的a、b、c、d各点,水的电离程度最大的是__________,理由为__________________。
解析:(1)含NH、Cl-、H+、OH-四种离子的溶液,可能是氯化铵溶液,也可能由盐酸、氨水、氯化铵溶液中某两种混合而成。共有以下3种可能:氯化铵溶液,盐酸与氯化铵溶液,氨水与氯化铵溶液。(2)产物NH4Cl显酸性,则要得到pH为7的溶液,混合时氨水应稍过量,c(HCl)<c(NH3·H2O)。(3)当溶液中存在能水解的盐时,由于水
解反应的存在,促进了水的电离,而当溶液中存在酸或者碱时,酸或碱电离出来的H+或OH-将抑制水的电离,分析上图可知,c点对应的是盐酸和氨水正好完全反应,是氯化铵溶液,这时水的电离程度最大。
答案:(1)氯化铵溶液 盐酸与氯化铵溶液 氨水与氯化铵溶液
(2)< 产物氯化铵显酸性,则要得到pH为7的溶液,混合时氨水应稍过量
(3)c c点对应的是盐酸和氨水正好完全反应,是氯化铵溶液,这时水的电离程度最大
6.有下列五种盐溶液:①NaClO、②(NH4)2SO4、③Na2CO3、④AlCl3、⑤KNO3。回答下列问题:
(1)不能破坏水的电离平衡的是________,溶液呈酸性的是________,pH>7的是________(在室温下)。
(2)根据盐类水解的实质(弱离子+H2O)及水解反应的特点(可逆反应、程度微弱),写出下列盐类水解的离子方程式:
①NaClO:__________________________________________,
②(NH4)2SO4:_______________________________________,
③Na2CO3:_________________________________________,
④AlCl3:___________________________________________。
答案:(1)⑤ ②④ ①③
(2)①ClO-+H2O??HClO+OH-
②NH+H2O??NH3·H2O+H+
③CO+H2O??HCO+OH-、
HCO+H2O??H2CO3+OH-
④Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+1.[2014·课标全国卷Ⅱ]室温下,将1
mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1
mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。则下列判断正确的是(  )
A.ΔH2>ΔH3        B.ΔH1<ΔH3
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2
D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
解析:由题给条件可知:①CuSO4·5H2O(s)===Cu2+(aq)+SO(aq)+5H2O(l) ΔH1>0,②CuSO4(s)===Cu2+(aq)+SO(aq) ΔH2<0,则①-②可得CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3=ΔH1-ΔH2>0,选B。
答案:B
2.[2014·重庆高考]已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=a
kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220
kJ·mol-1
H—H、O===O和O—H键的键能分别为436、496和462
kJ·mol-1,则a为(  )
A.-332
B.-118
C.+350
D.+130
解析:按顺序将题中两个热化学方程式编号为①和②,依据盖斯定律,②-①×2得2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-(220+2a)
kJ·mol-1,代入相关数据得(2×436+496)-4×462=-(220+2a),解得a=+130,D项正确。
答案:D
3.[2014·江苏高考]已知:C(s)+O2(g)===CO2(g)  ΔH1
CO2(g)+C(s)===2CO(g)  ΔH2
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)  ΔH3
4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)  ΔH4
3CO(g)+Fe2O3(s)===3CO2(g)+2Fe(s)  ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是(  )
A.ΔH1>0,ΔH3<0
B.ΔH2>0,ΔH4>0
C.ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.ΔH3=ΔH4+ΔH5
解析:C和O2生成CO2的反应是放热反应,ΔH1<0,CO2与C生成CO的反应是吸热反应,ΔH2>0,CO与O2生成CO2的反应是放热反应,ΔH3<0,铁与氧气的反应是放热反应,ΔH4<0,A、B项错误;前两个方程式相减得2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3=ΔH1-ΔH2,即ΔH1=ΔH2+ΔH3,C项正确;由4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4和6CO(g)+2Fe2O3(s)===6CO2(g)+4Fe(s) 2ΔH5相加,得2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3=(ΔH4+2ΔH5)/3,D项错误。
答案:C
4.[2014·海南高考](双选)某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是(  )
A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为放热反应,热效应等于ΔH
C.改变催化剂,可改变该反应的活化能
D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于E1+E2
解析:A.由图可知,反应过程a需要的活化能比b要高,所以a没有催化剂参与,A错误;B.由图可知,该反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以该反应属于放热反应,反应的热效应等于反应物与生成物能量之差,即ΔH,B正确;C.使用催化剂,改变了反应进行的途径,降低了反应的活化能,C正确。
答案:BC
5.[2013·北京高考]下列设备工作时,将化学能转化为热能的是(  )
A
B
C
D
硅太阳能电池
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
解析:硅太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置,A项错误;锂离子电池是将化学能转化为电能的装置,B项错误;太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置,C项错误;燃气通过燃气灶发生燃烧反应,如CH4+2O2CO2+2H2O,实现了化学能到热能的转化,D项正确。
答案:D
6.[2013·重庆高考]已知:P4(g)+6Cl2(g)===4PCl3(g)
ΔH=a
kJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)===4PCl5(g)
ΔH=b
kJ·mol-1,
P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为c
kJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2c
kJ·mol-1。
下列叙述正确的是(  )
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4
kJ·mol-1
D.P—P键的键能为(5a-3b+12c)/8
kJ·mol-1
解析:P原子半径大于Cl原子半径,P—P键键长大于P—Cl键,故P—P键键能小于P—Cl键键能,A项错误;设P4(g)+6Cl2(g)===4PCl3(g)
ΔH=a
kJ·mol-1……①,P4(g)+10Cl2(g)===4PCl5(g)
ΔH=b
kJ·mol-1……②,利用盖斯定律(②-①)可得Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(g)的ΔH,B项错误;Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(g)
ΔH=(b-a)kJ·mol-1,根据ΔH=反应物总键能-生成物总键能,设Cl—Cl键键能为x
kJ·mol-1,则x+3×1.2c-5c=(b-a),x=(b-a+5.6c),C正确;①×5-②×3得2P4(g)+12PCl5(g)===20PCl3(g)
ΔH=(5a-3b)
kJ·mol-1,设P—P键键能为y
kJ·mol-1,则:12y+60c-72c=5a-3b,y=(5a-3b+12c),D项错误。
答案:C
7.[2013·课标全国卷Ⅱ]在1200
℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(g) ΔH1
2H2S(g)+SO2(g)===S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+O2(g)===S(g)+H2O(g) ΔH3
2S(g)===S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为(  )
A.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
B.ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
D.ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
解析:将前三个热化学方程式依次编号为①、②、③,作如下变化:①×+②×-③×2得2S(g)===S2(g) ΔH4=ΔH1+ΔH2-2ΔH3,即A项正确。
答案:A
8.[2014·大纲全国卷]化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:
已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6
℃和76
℃,AX5的熔点为167
℃。室温时AX3与气体X2反应生成1
mol
AX5,放出热量123.8
kJ。该反应的热化学方程式为__________________。
解析:由题目信息可知,常温时AX3为液体,AX5为固体,从而可写出该反应的热化学方程式为AX3(l)+X2(g)===AX5(s) ΔH=-123.8
kJ·mol-1。
答案:AX3(l)+X2(g)??AX5(s)
ΔH=-123.8
kJ·mol-1
9.[2014·广东高考]用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,反应①为主反应,反应②和③为副反应。
①CaSO4(s)+CO(g)??CaS(s)+CO2(g) 
ΔH1=-47.3
kJ·mol-1
②CaSO4(s)+CO(g)??CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)
ΔH2=+210.5
kJ·mol-1
③CO(g)??C(s)+CO2(g) ΔH3=-86.2
kJ·mol-1
反应2CaSO4(s)+7CO(g)??CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=__________(用ΔH1,ΔH2和ΔH3表示)。
解析:由盖斯定律可得反应2CaSO4(s)+7CO(g)??CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)应该是反应①×4+反应②+反应③×2,即ΔH=4ΔH1+ΔH2+2ΔH3。
答案:4ΔH1+ΔH2+2ΔH3
10.[2014·课标全国卷Ⅰ]乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题。
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式______________________________________。
(2)已知:①甲醇脱水反应 2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1=-23.9
kJ·mol-1
②甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g)
ΔH2=-29.1
kJ·mol-1
③乙醇异构化反应 C2H5OH(g)===CH3OCH3(g) ΔH3=+50.7
kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH=__________kJ·mol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是_________________________。
解析:(2)由目标方程式中C2H4(g)、C2H5OH(g)位置可知①-②-③式得C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g),所以ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3;间接法需要浓硫酸,浓硫酸具有腐蚀性,易造成污染。
答案:(1)C2H4+H2SO4===C2H5OSO3H、
C2H5OSO3H+H2O===C2H5OH+H2SO4
(2)-45.5 污染小、腐蚀性小等
11.[2013·北京高考]NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
2NO(g)
写出该反应的热化学方程式:___________________。
解析:(2)由题干信息可知:N2(g)===2N(g) ΔH1=+945
kJ·mol-1,O2(g)===2O(g) ΔH2=+498
kJ·mol-1,2N(g)+2O(g)===2NO(g) ΔH3=-1260
kJ·mol-1,根据盖斯定律可得:N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=+183
kJ·mol-1。
答案:(1)3NO2+H2O===2HNO3+NO
(2)N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+183
kJ·mol-104课后测评提实能
基础
中档
稍难
电解原理和规律
1、2、3、4
5、9
综合提升
6、7
8、10、11、12
1.下列叙述正确的是(  )
①电解池是将化学能转变成电能的装置
②原电池是将电能转变成化学能的装置
③金属和石墨导电均为物理变化,电解质溶液导电是化学变化
④电解池两个电极材料可以相同
A.①②③④        
B.仅③④
C.仅②③④
D.仅③
解析:电解质溶液导电发生了氧化还原反应,是化学变化;金属导电仅是电子的定向移动,是物理变化。电解池的两极只要能导电即可。
答案:B
2.用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液,若保持温度不变,则一段时间后(  )
A.溶液的pH变大
B.c(Na+)与c(CO)的比值变大
C.溶液浓度变大,有晶体析出
D.溶液浓度不变,有晶体析出
解析:用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液,实际是电解水,故Na2CO3会结晶析出,若保持温度不变,则仍为原温度下的饱和溶液,故溶液浓度不变,pH不变,c(Na+)∶c(CO)不变,故选D。
答案:D
3.如图为用惰性电极电解CuCl2溶液,并验证其产物的实验装置,则下列说法不正确的是(  )
A.电源a极为负极
B.KI 淀粉溶液会变蓝
C.可以将惰性电极Ⅰ换为铜棒
D.惰性电极Ⅰ上发生的电极反应为Cu-2e-===Cu2+
解析:根据实验装置,可以判断Ⅱ电极产生氯气,即a极是负极。电极Ⅱ处产生氯气,KI?淀粉溶液会变蓝。电极Ⅰ是阴极,用铜棒不会影响电解。
答案:D
4.[2014·运城高二检测]如图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈蓝色。下列说法中不正确的是(  )
A.x是正极,y是负极
B.a极产生氢气,b极生成I2
C.a极和Pt电极都有气泡产生
D.U形管中溶液的碱性增强
解析:淀粉遇碘变蓝→b极生成I2,即确定b极发生反应2I--2e-===I2,则b极是阳极,x是负极,y是正极,a极H+放电,发生反应2H++2e-===H2↑,产生氢气,U形管中总反应式为2KI+2H2O2KOH+H2↑+I2,溶液的碱性增强,故A错误,B、D正确;石墨为阴极,铂为阳极,电极反应分别是Cu2++2e-===Cu,4OH--4e-===2H2O+O2↑,C正确。
答案:A
5.等物质的量的BaCl2、K2SO4和AgNO3溶于水形成混合溶液,用石墨电极电解此溶液,经过一段时间后,阴、阳两极收集到的气体体积之比为3∶2。下列说法正确的是(  )
A.阴极反应为Ag++e-===Ag
B.阳极始终发生反应:2Cl--2e-===Cl2↑
C.两极共生成三种气体
D.向电解后溶液中通入适量的HCl可使溶液恢复到电解前的状态
解析:本题主要考查了电解池知识,意在考查考生对信息的挖掘能力以及计算能力。三种物质溶于水后,发生反应Ba2++SO===BaSO4↓、Ag++Cl-===AgCl↓,则混合溶液的溶质为KCl和KNO3。由题意,阴、阳两极收集到的气体体积之比为3∶2,所以阴极反应为2H++2e-===H2↑,阳极反应为2Cl--2e-===Cl2↑和4OH--4e-===O2↑+2H2O,阴、阳两极共生成氢气、氯气和氧气三种气体,要使电解质溶液复原,需要通入适量的HCl,还需要加入适量的水。
答案:C
6.某小组为研究电化学原理,设计下图装置,下列叙述不正确的是(  )
A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++2e-===Cu
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D.a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动
解析:a和b不连接时,铁片与Cu2+直接发生置换反应,有金属铜析出,A项正确。a和b用导线连接时,该装置形成原电池,铜片作正极,铁片作负极失去电子形成Fe2+,因此无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色,所以B、C项正确。若a和b分别连接直流电源正、负极,a作阳极,铜片失去电子生成Cu2+,Cu2+向铁电极移动。
答案:D
7.[2014·三明市5月质检]如图,石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质。图示装置工作时,生成的金属钙能还原二氧化钛制备金属钛。下列说法不正确的是(  )
A.阳极反应式为C+2O2--4e-===CO2↑
B.由TiO2制得1
mol
金属Ti,理论上外电路转移4
mol电子
C.制备金属钛前后,装置中CaO的量不变
D.TiO2在阴极放电
解析:阳极上电极反应为C+2O2--4e-===CO2↑,阴极为2Ca2++4e-===2Ca,故A项正确;TiO2中Ti为+4价,制得Ti为0价,故制得1
mol金属Ti,理论上外电路转移4
mol电子,B项正确;制备Ti时在电解槽中发生如下反应2CaO===2Ca+O2↑,2Ca+TiO2Ti+2CaO,可得CaO质量不变,C项正确;Ca2+在阴极放电,故D项错误。
答案:D
8.[2014·西安市八校二模]最近上市的苹果New
iPad采用了新型锂离子电池,该电池以Li2FeSiO4、嵌有Li的石墨为电极,含Li+的导电固体为电解质,充、放电的总反应式可表示为Li2FeSiO4LiFeSiO4+Li,下列说法中不正确的是(  )
A.放电时,电池是将化学能转化为电能
B.放电时,正极反应式:LiFeSiO4+Li++e-===Li2FeSiO4
C.充电时,每生成1
mol
LiFeSiO4转移2
mol电子
D.充电时,Li+向阴极移动
解析:放电时为原电池,电池将化学能转化为电能,A项正确;放电时负极发生氧化反应:Li-e-===Li+,正极反应式为LiFeSiO4+Li++e-===Li2FeSiO4,B项正确;充电时每生成1
mol
LiFeSiO4转移1
mol电子,C项错误;充电时该电池为电解池,阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,故Li+移向阴极,D项正确。
答案:C
9.[2014·陕西长安一中高二期末]从NO、SO、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl-等离子中选出适当的离子组成电解质,采用惰性电极对其溶液进行电解。
(1)两极分别放出H2和O2时,电解质的化学式可能是________。
(2)若阴极析出金属,阳极放出O2,电解质的化学式可能是________。
(3)两极分别放出气体,且体积比为1∶1,电解质的化学式可能是________。
解析:(1)组为电解水型,即阳极OH-放电,阴极H+放电;
(2)组阳极OH-放电,阴极排在H后的金属阳离子放电;
(3)组气体体积比为1∶1,不是电解水型,经分析可得相应答案。
答案:(1)H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2
(2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4
(3)HCl、BaCl2
10.[2014·广元质检]将由Na+、Ba2+、Cu2+、SO、Cl-组合形成的三种强电解质溶液,分别装入下图装置中的甲、乙、丙三个烧杯中进行电解,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如下图(忽略因气体溶解带来的影响)。据此回答下列问题:
(1)在甲中烧杯中滴加酚酞,________极(填“a”或“b”)附近溶液会变红。
(2)写出乙烧杯中发生反应的化学方程式__________________________。
(3)电极f上发生的电极反应式为____________________________。
(4)若经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了8
g,要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态,应______________________________________。
解析:在电解时乙中c电极质量增加,说明c电极为阴极,则直流电源M极为负极,N极为正极。由于开始时溶液的pH甲、丙是7,二者应为强酸强碱盐;乙的pH小于7,为强酸弱碱盐,结合已知条件,含Cu2+。(1)随着电解的进行,甲的pH逐渐增大,说明H2O和电解质都发生了反应,甲为氯化物。H+在阴极a电极放电,由于破坏了附近的水的电离平衡,其附近的OH-浓度增大,所以滴加酚酞a电极附近会变红,Cl-在阳极b放电。(2)乙的pH逐渐减小,说明OH-放电,含有含氧酸根离子SO,乙是CuSO4溶液,乙烧杯中发生反应的化学方程式是2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。(3)丙在电解过程中pH不变,一直是7,说明丙为活泼金属的含氧酸盐,电解的实质是电解水,丙为Na2SO4溶液,在f极OH-放电,电极反应式为4OH--4e-===O2↑+2H2O。(4)根据电解方程式可知要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态,应加入两电极的产物反应得到的物质即可,即加入H2O,其质量为2.25
g。
答案:(1)a
(2)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4
(3)4OH--4e-===O2↑+2H2O
(4)加入2.25
g
H2O
11.如图装置闭合电键K时,电流计A的指针将发生偏转。
试回答:
(1)丙池是________(填“原电池”或“电解池”),d极的电极反应为______________________。
(2)乙中Cu极的电极反应是____________;若电路中有0.02
mol电子通过,则乙中b电极的质量增加________g。
(3)①闭合电键K一段时间后,丙池中电解质没有耗完,则丙池中发生反应的总化学方程式是:__________________________,检验c极气体产物的方法是____________________,要想使电解液恢复到电解前的状态,方法是______________________________。若电解氯化钠溶液500
mL,当两极放出气体在标准状况下共1.12
L时,恢复至室温,溶液的pH为________。(设溶液体积保持不变)
②若丙池中c极接甲池中的a极,d极接乙池中的b极,闭合K,一段时间后,能否得到氯气?________(填“能”或“否”)。
解析:本题主要考查了电化学知识,意在考查考生的分析判断能力以及计算能力。(1)甲和乙形成原电池,所以丙池属于电解池;d极为阴极,发生还原反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-。
(2)乙中Cu极的电极反应是Cu2++2e-===Cu,电路中有0.02
mol电子通过时,b电极的质量增加0.64
g(即0.01
mol)。
(3)①丙池是电解氯化钠溶液,c极气体产物是氯气,检验氯气用湿润的淀粉碘化钾试纸。根据电解反应式,要想电解液复原,通入适量的氯化氢即可。根据电解方程式2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑知,当两极放出气体在标准状况下共1.12
L时,生成NaOH的物质的量为0.05
mol,又溶液的体积为500
mL,故可得溶液的pH为13。②按要求连接后,铁为阳极,铁失去电子,溶液中氯离子不放电,得不到氯气。
答案:(1)电解池 2H2O+2e-===H2↑+2OH-
(2)Cu2++2e-===Cu 0.64
(3)①2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 在c极附近放一湿润的淀粉碘化钾试纸,试纸变蓝,则证明有氯气生成 通入适量的氯化氢 13 ②否
12.如下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100
g
5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100
g
10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加,据此回答问题:
①电源的N端为________极;
②电极b上发生的电极反应为____________________
____________________________________________________;
③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积:____________;
④电极c的质量变化是________g;
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化?简述其原因:
甲溶液___________________________________________;
乙溶液___________________________________________;
丙溶液___________________________________________。
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行?为什么?
解析:(1)①乙中c电极质量增加,则c处发生的反应为Cu2++2e-===Cu,即c为阴极,由此可推出b为阳极,a为阴极,M为负极,N为正极。丙中为K2SO4溶液,相当于电解水,设电解的水的质量为x,由电解前后溶质质量相等有100
g×10.00%=(100
g-x)×10.47%,得x≈4.5
g,故为0.25
mol,整个反应中转移0.5
mol电子,而整个电路是串联的,故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。②甲中相当于电解H2O,阳极b处为阴离子OH-放电,即4OH--4e-===2H2O+O2↑。③转移0.5
mol电子,则生成O2的物质的量为0.5
mol÷4=0.125
mol,标准状况下的体积为0.125
mol×22.4
L·mol-1=2.8
L。④Cu2++2e-===Cu,转移0.5
mol电子,则生成m(Cu)=
×64
g·mol-1=16
g。⑤甲中相当于电解水,故NaOH的浓度增大,pH变大;乙中阴极为Cu2+放电,阳极为OH-放电,所以H+增多,故pH减小;丙中为电解水,对于K2SO4而言,其pH几乎不变。(2)铜全部析出后,可以继续电解水。
答案:(1)①正'
②4OH--4e-===2H2O+O2↑
③水减少的质量为100
g×(1-)≈4.5
g,生成O2的体积为××22.4
L·mol-1=2.8
L ④16
⑤碱性增大,因为电解后,水量减少,溶液中NaOH浓度增大'
酸性增大,因为阳极上OH-生成O2,溶液中H+浓度增加
酸碱性大小没有变化,因为K2SO4是强酸强碱盐,浓度增加不影响溶液的酸碱性
(2)能继续进行。因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应也就变为水的电解反应。04课后测评提实能
基础
中档
稍难
原电池工作原理和正负极的判断
1、2、3
9、10
原电池工作原理的应用
4、5、6
7、8
综合提升
11
12
1.在如图所示的8个装置中,属于原电池的是(  )
A.①④          
B.③④⑤
C.④⑧
D.②④⑥⑦
解析:根据原电池的构成条件可知:①中一个电极,③中两电极材料相同,⑤中酒精为非电解质,⑧中两电极材料相同且未形成闭合回路,故①③⑤⑧均不能构成原电池。
答案:D
2.下图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池,某实验兴趣小组同学做完实验后,在读书卡片上记录如下:
卡片上的描述合理的是(  )
A.①②③
B.③④⑤
C.①⑤⑥
D.②③④
解析:构成原电池的正极是Cu,负极是Zn,故①错误;电子从负极Zn流出,流向正极Cu,H+向正极移动,在Cu上得电子:2H++2e-===H2↑,故②错误,③、④正确;此原电池负极上发生的反应是Zn-2e-===Zn2+,⑥错误;总反应方程式:Zn+2H+===Zn2++H2↑,当有1
mol电子通过时,产生H2为0.5
mol,故⑤正确。
答案:B
3.有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:
实验装置
部分实验现象
a极质量减小,b极质量增加
b极有气体产生,c极无变化
d极溶解,c极有气体产生
电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是(  )
A.a>b>c>d
B.b>c>d>a
C.d>a>b>c
D.a>b>d>c
解析:由第一个装置可知a极溶解,故a极是负极,可知金属活动性a>b;第二个装置依据氧化性、还原性的规律可知金属活动性b>c;由第三个装置得金属活动性d>c;第四个装置电子从d→a;故金属活动性d>a。
答案:C
4.[2014·威海市模拟]下图为两个原电池装置图,由此判断下列说法错误的是(  )
  
A.当两电池转移相同电子时,生成和消耗Ni的物质的量相同
B.两装置工作时,盐桥中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动
C.由此可判断能够发生2Cr3++3Ni===3Ni2++2Cr和Ni2++Sn===Sn2++Ni的反应
D.由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为:Cr>Ni>Sn
解析:根据题给原电池装置可判断左图中Ni作正极,正极反应式为Ni2++2e-===Ni,右图Ni作负极,电极反应式为Ni-2e-===Ni2+,由此可看出当两电池转移相同电子时,生成消耗Ni的物质的量相同,A项正确;盐桥中阴离子移向负极,阳离子移向正极,B项正确;在左图中Cr作负极,Ni作正极,发生反应为2Cr+3Ni2+===3Cr3++3Ni,右图中Ni作负极,Sn作正极,发生反应Ni+Sn2+===Ni2++Sn,由两反应可看出三种金属的还原性Cr>Ni>Sn,故C项错误,D项正确。
答案:C
5.向两份等质量的铁粉a、b中分别加入过量的稀硫酸,同时向b中加入少量的CuSO4溶液,下列各图表示的是产生H2的体积V(同温同压下测定)与时间t的关系,其中正确的是(  )
A
 
B
C
D
解析:本题主要考查了原电池知识,意在考查考生挖掘隐含信息的能力和分析图象的能力。因为b中有一部分铁粉与硫酸铜反应生成Cu,Fe、Cu和稀硫酸构成原电池,使反应速率加快,反应完成所需的时间缩短,但产生氢气的体积小于a,本题选B。
答案:B
6.按下图装置实验,若x轴表示负极流出的电子的物质的量,则y轴应表示(  )
①c(Ag+) ②c(NO) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A.①③
B.③④
C.①②④
D.②
解析:在这个原电池中,负极:Fe-2e-===Fe2+,使a棒质量减少;正极:Ag++e-===Ag,使b棒增重,溶液中c(NO)不变。
答案:D
7.[2014·东北三校联考]有关下图装置的说法中正确的是(  )
A.氧化剂与还原剂必须直接接触,才能发生反应
B.乙池中电极反应式为NO+4H++e-===NO2↑+2H2O
C.当铜棒质量减少6.4
g时,甲池溶液质量增加6.4
g
D.当铜棒质量减少6.4
g时,向乙池密封管中通入标准状况下1.12
L
O2,将使气体全部溶于水
解析:氧化剂为浓HNO3,在乙池,还原剂为Cu,在甲池,无须直接接触,A项错误;乙池中NO发生还原反应:NO+2H++e-===NO2↑+H2O,B项错误;铜棒质量减少6.4
g,则有6.4
g
Cu2+进入甲池,同时盐桥中有Cl-进行入甲池,因此甲池溶液增加的质量大于6.4
g,C项错误,铜棒质量减少6.4
g,失去0.2
mol电子,则乙池中产生0.2
mol
NO2,根据4NO2+O2+2H2O===4HNO3知,气体全部溶于水所需标准状况下O2的体积为0.2
mol××22.4
L·mol-1=1.12
L,D项正确。
答案:D
8.[2014·邯郸二模]气体的自动化检测中常应用原电池原理的传感器。下图为电池的工作示意图:待测气体扩散进入传感器,在敏感电极上发生反应,传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上的部分反应产物。下列说法正确的是(假设气体流速相同)(  )
待测气体
部分电极反应产物
NO2
NO
Cl2
HCl
CO
CO2
H2S
H2SO4
A.上述气体检测时,敏感电极均作电池正极
B.检测Cl2气体时,敏感电极上的电极反应式为Cl2+2e-===2Cl-
C.检测H2S气体时,对电极充入空气,对电极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
D.检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时,传感器上产生的电流大小相同
解析:在检验CO、H2S气体时,敏感电极作负极,A错误;在检验H2S气体时,会生成H2SO4,故电极反应不可能生成OH-,C错误;检验H2S、CO气体时,相同物质的量的CO、H2S转移电子不同,产生的电流大小不同,D错误。
答案:B
9.
依据氧化还原反应2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题:
(1)电极X的材料是________,电解质溶液Y是________。
(2)银电极为电池的________极,发生的电极反应为________。X电极上发生的电极反应为________。
(3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。
解析:该原电池的电池总反应为2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s),由此可知X极是铜,作负极,银作正极,Y应是AgNO3溶液。电子从电池的负极经导线流向正极,即从铜电极流向银电极。
答案:(1)Cu'
AgNO3溶液'
(2)正'Ag++e-===Ag
Cu-2e-===Cu2+'(3)X(Cu)'Ag
10.[2014·北京朝阳期末]钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。
(1)Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分,需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示:
①加入试剂a后发生反应的离子方程式为____________________________。
②操作b为____________,操作c为__________。
③Al(NO3)3待测液中,c
(Al3+)=______mol·L-1(用m、V表示)。
(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在________范围内(填字母序号)。
物质
Na
S
Al2O3
熔点/

97.8
115
2050
沸点/

892
444.6
2980
a.100
℃以下 b.100
℃~300
℃ c.
300
℃~350
℃ d.
350
℃~2050

②放电时,电极A为__________极。
③放电时,内电路中Na+的移动方向为________(填“从A到B”或“从B到A”)。
解析:(1)①由操作流程可知实验原理是Al(NO3)3和氨水反应生成Al(OH)3,试剂a为氨水,反应的方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH;
②Al(OH)3经过滤、洗涤、灼烧后生成Al2O3,冷却后称量,故答案为过滤;洗涤、灼烧(或加热)、冷却;
③n(Al2O3)==
mol,
则n[Al(NO3)3]=2n(Al2O3)=
mol,c[Al(NO3)3]==
mol·L-1。
(2)①原电池工作时,控制的温度应满足Na、S为熔融状态,则温度应高于115
℃而低于444.6
℃,只有c符合,故答案为c;
②放电时,Na被氧化,应为原电池负极;
③阳离子向正极移动,即从A到B。
答案:(1)①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
②过滤 洗涤、灼烧(或加热)、冷却 ③
(2)①c ②负 ③从A到B
11.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中负极的电极反应式是________________
________________________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是__________________
______________________________________________________。
(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是________。
解析:甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理,甲中A不断溶解,则A为负极、B为正极,活泼性A>B;乙中C极增重,即析出Cu,则B为负极,活泼性B>C;丙中A上有气体即H2产生,则A为正极,活泼性D>A,随着H+的消耗,pH变大。
答案:(1)A-2e-===A2+ (2)Cu2++2e-===Cu
(3)变大 (4)D>A>B>C
12.某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6
mol·L-1稀H2SO4中,乙同学将电极放入6
mol·L-1的NaOH溶液中,如图所示。
(1)写出甲池中发生的有关电极反应式:
负极________________________________________________,
正极______________________________________________。
(2)乙池中负极为________。正极发生________反应,总反应离子方程式为___________________________________________。
(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出________活动性更强,而乙会判断出________活动性更强(填写元素符号)。
(4)由此实验,可得到如下哪些结论?________。
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,已没有实用价值
D.该实验说明化学研究对象复杂,反应条件多变,应具体问题具体分析
(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池中正负极”,这种做法________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠,则请你提出另一个判断原电池正负极可行的实验方案________________。
解析:(1)甲池中电池总反应方程式为Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑;Mg作负极,电极反应式为Mg-2e-===Mg2+;Al作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑。
(2)乙池中电池总反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,所以负极为Al,正极为Mg,正极发生还原反应。
(3)甲池中Mg为负极,Al为正极;乙池中Al为负极,Mg为正极,若根据负极材料金属比正极活泼,则甲判断Mg活动性强,乙判断Al活动性强。
(4)选A、D。Mg的金属活动性一定比Al强,金属活动性顺序表是正确的,应用广泛。
(5)判断正负极可根据回路中电流方向或电子流向等进行判断,直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正负极是不可靠的。
答案:(1)Mg-2e-===Mg2+ 2H++2e-===H2↑
(2)Al 还原 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
(3)Mg Al (4)AD
(5)不可靠'将两种金属电极连上电流表而构成原电池,利用电流表检测电流的方向,从而判断电子的流动方向,再来确定原电池的正负极03
随堂对点检验
对应考点一 有效碰撞
1.下列说法不正确的是(  )
A.反应物分子(或离子)间的每次碰撞是反应的先决条件
B.反应物的分子的每次碰撞都能发生化学反应
C.活化分子具有比普通分子更高的能量
D.活化能是活化分子的平均能量与普通反应物分子平均能量之差,如图所示正反应的活化能为E-E1
解析:只有活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应,因此B项错误;A、C、D三项均正确。
答案:B
2.下列有关活化分子的说法正确的是(  )
A.增大反应物浓度可以提高活化分子百分数
B.增大体系的压强一定能提高活化分子百分数
C.使用合适的催化剂可以增大活化分子的能量
D.升高温度能提高活化分子百分数
解析:浓度和压强的变化是改变单位体积内分子总数,提高了单位体积内的活化分子数,活化分子百分数不变;而使用催化剂降低了活化能,使反应所需的能量降低;温度改变使活化分子百分数发生改变。
答案:D
对应考点二 影响化学反应速率的因素
3.[2014·湖北重点中学联考]一定条件下,分别对反应C(s)+CO2(g)??2CO(g)(正向吸热)进行如下操作(只改变该条件):①升高反应体系的温度;②增加反应物碳的用量;③缩小反应体系的体积;④减少体系中CO的量。上述措施中一定能使反应速率显著变大的是(  )
A.①②③④        
B.①③④
C.①②
D.①③
解析:升高体系温度,反应速率一定加快,①正确;C为固体,增加C的量,对反应速率无影响,②错误;缩小容器的体积,压强增大,对于有气体参加的反应,速率加快,③正确;减少生成物CO的量,反应速率减慢,④错误。
答案:D
4.[2015·金华一中第一学期阶段]下列化学反应的速率,一定是前者大于后者的(  )
A.一定温度下,相同氢离子浓度、相同体积的盐酸与硫酸分别与大小相同的锌片反应,产生气泡的快慢
B.反应A+BC与反应D+EF
C.相同温度下,与同浓度盐酸反应的锌粉和铁粉产生氢气的速率
D.相同温度下,颗粒大小相同的纯铁和生铁分别在相同浓度的盐酸中
解析:在A项中c(H+)、温度、锌大小相同,反应速率应相同,A错误;在B项中两个不同的反应由内因决定,B错误;在D项中生铁在盐酸形成原电池加快反应速率,D错误。
答案:C
5.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是(  )
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B.增大反应体系的压强,反应速率一定增大
C.该反应是放热反应,降低温度能增大化学反应速率
D.反应过程中移走部分SO3(g),逆反应速率瞬间将减小
解析:催化剂能同等程度改变正逆反应速率,A错;在密闭容器中充入“惰性”气体,压强增大,但各物质的浓度不变,反应速率不变,B错;降低温度,正逆反应速率均减小,C错。移走SO3(g),SO3(g)的浓度将减小,瞬间逆反应速率也将减小,D正确。
答案:D
6.[2015·兰州一中高二期中]教材中用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为:2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化):
(1)写出草酸溶于水的电离方程式:______________________。
(2)该实验探究的是________因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是:①________②(填“>”“<”或“=”)。
(3)若实验①在2
min末收集了4.48
mL
CO2(标准状况下),则在2
min末,c(MnO)=________
mol·L-1。
(4)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率,本实验还可通过测定________来比较化学反应速率。
(5)小组同学发现反应速率随时间变化如下图所示,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:①该反应放热,②________________________。
答案:(1)H2C2O4??H++HC2O,HC2O??H++C2O(第二步可以不写)
(2)浓度 <
(3)0.0052
(4)KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间
(5)产物Mn2+(或MnSO4)是反应的催化剂04课后测评提实能
基础
中档
稍难
自发过程和自发反应
1、2
10
化学反应进行方向的判据
3、4、6
7、8
综合提升
5、9、11
12、13
1.(双选)下列说法中不正确的是(  )
A.体系有序性越高,熵值就越低
B.自发过程将导致体系的熵增大
C.吸热反应不可能自发进行
D.同种物质气态时熵值最大
解析:熵表示的是物质的混乱度,混乱度越大,相应熵值越高,所以体系有序性越高,熵值就越低,A正确;有些熵减小的过程也能自发进行,B不正确;吸热反应有的也可以自发进行,如碳酸钙在较高温度下的分解就是一个典型的吸热反应,但是由于产生了气体,所以熵值增大,可以自发进行,C不正确;同种物质气态时,混乱程度最大,所以熵值也最大,D正确。
答案:BC
2.[2014·石家庄高二检测]下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是(  )
A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的
B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的
C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的
D.熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的
解析:ΔH-TΔS的数值判断反应进行的方向。
ΔG=ΔH-TΔS
①当ΔH>0,ΔS>0时
不能判断ΔG=ΔH-TΔS正负,与T有关。
②当ΔH>0,ΔS<0时
ΔG=ΔH-TΔS>0,非自发反应。
③当ΔH<0,ΔS>0时
ΔG=ΔH-TΔS<0,一定是自发反应。
④当ΔH<0,ΔS<0时
不能判断ΔG=ΔH-TΔS正负,与T有关。
答案:A
3.反应CH3OH(l)+NH3(g)===CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度下自发向右进行,若反应的|ΔH|=17
kJ·mol-1,|ΔH-TΔS|=17
kJ·mol-1,则下列正确的是(  )
A.ΔH>0,ΔH-TΔS<0
B.ΔH<0,ΔH-TΔS>0
C.ΔH>0,ΔH-TΔS>0
D.ΔH<0,ΔH-TΔS<0
解析:某温度下反应自发向右进行,说明ΔH-TΔS<0,即ΔH-TΔS=-17
kJ·mol-1,若ΔH=-17
kJ·mol-1,则ΔS=0,不符合事实,故ΔH=+17
kJ·mol-1>0,所以选A项。
答案:A
4.下列对于化学反应方向说法正确的是(  )
A.反应2A(g)+B(g)===3C(s)+D(g)在一定条件下能自发进行,说明该反应的ΔH>0
B.常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)===2Na2SO4(s)能自发进行,则ΔH<0
C.反应2Mg(s)+CO2(g)===C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.一定温度下,反应2NaCl(s)===2Na(s)+Cl2(g)的ΔH<0
解析:ΔH-T·ΔS<0反应能自发进行。若反应的ΔS<0,反应能自发进行,则ΔH<0,A、C错误,B正确;2NaCl(s)===2Na(s)+Cl2(g)属于分解反应,为吸热反应,ΔH>0,D错误。
答案:B
5.在一定条件下,对于反应m(A)g+nB(g)??cC(g)+dD(g),C物质的浓度(C%)与温度、压强的关系如图所示,下列判断正确的是(  )
A.ΔH<0 ΔS>0
B.ΔH>0 ΔS<0
C.ΔH>0 ΔS>0
D.ΔH<0 ΔS<0
解析:当T不变时,压强越大,C%越低,说明加压平衡左移,则m+n0;温度越高,C%越低,说明升温,平衡左移,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,ΔH<0。
答案:A
6.已知:(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9
kJ·mol-1,下列说法中正确的是(  )
A.该反应中熵变、焓变皆大于0
B.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行
C.碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行
D.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应
解析:该反应ΔH>0,ΔS>0,高温下能自发进行;ΔS>0的反应不一定能自发进行;反应放热有利于反应自发进行,但能自发进行的反应不一定是放热反应,不能自发进行的反应也不一定是吸热反应。
答案:A
7.汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,其反应原理是2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)。由此可知,下列说法中正确的是(  )
A.该反应是熵增大的反应
B.该反应不能自发进行,因此需要合适的催化剂
C.该反应常温下能自发进行,催化剂条件只是加快反应的速率
D.该反应常温下能自发进行,因为正反应是吸热反应
解析:只使用催化剂便可使尾气发生转化,故此反应能自发进行。因反应是气体物质的量减小的反应,故熵减小。因熵减小不利于反应自发,故自发进行的原因是反应放热。
答案:C
8.[2014·海南中学高二期末]下列关于焓判据和熵判据的说法中,不正确的是(  )
A.放热的自发过程可能是熵减小的过程,吸热的自发过程一定为熵增加的过程
B.由焓判据和熵判据组合成的复合判据,将更适合于所有的过程
C.在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行,但同样是这个吸热反应在较高温度(1200
K)下则能自发进行
D.放热过程(ΔH<0)或熵增加(ΔS>0)的过程一定是自发的
解析:焓判据和熵判据都不全面,应采用复合判据ΔG=ΔH-TΔS,对于CaCO3分解的反应是一个ΔH>0、ΔS>0的反应,所以只有在较高温度下,ΔG=ΔH-TΔS<0,反应自发进行。
答案:D
9.(1)化学反应:CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g),ΔH(298
K)=+178.2
kJ·mol-1,ΔS(298
K)=+169.6
J·mol-1·K-1,常温下该反应________(填“能”或“不能”)自发进行,CaCO3分解反应要自发进行,温度T应高于________K。
(2)求反应2HCl(g)===H2(g)+Cl2(g)的熵变。已知:HCl(g)的S=+186.6
J·mol-1·K-1,
H2(g)的S=+130
J·mol-1·K-1,Cl2(g)的S=+223
J·mol-1·K-1,ΔS=________。
解析:(1)298
K时,ΔH-TΔS=+178.2
kJ·mol-1-298
K×169.6×10-3
kJ/(mol·K)=+127.7
kJ·mol-1>0,故常温下反应不能自发进行。当ΔH-TΔS=0时,T===1050.7
K,故当T>1050.7
K时,ΔH-TΔS<0,反应才能自发进行。(2)ΔS=+130
J·mol-1·K-1+223
J·mol-1·K-1-2×186.6
J·mol-1·K-1=-20.2
J·mol-1·K-1。
答案:(1)不能 1050.7 (2)-20.2
J·mol-1·K-1
10.[2014·盐城高二测试]二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。
(1)用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解CO2,发生反应:2CO2(g)===2CO(g)+O2(g),该反应的ΔH________0,ΔS________0(选填“>”“<”或“=”),在低温下,该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)CO2转化途径之一是利用太阳能或生物质能分解水制H2,然后将H2与CO2转化为甲醇或其他化学品。你认为该方法需要解决的技术问题有________。
a.开发高效光催化剂
b.将光催化剂制取的氢气从反应体系中有效分离,并与CO2发生催化转化
c.二氧化碳及水资源的供应
答案:(1)> > 不能 (2)ab
11.(1)判断下列反应的熵值的变化,在每小题后面的横线上填上“增加”“减小”或“无明显变化”。
①2H2(g)+O2(g)2H2O(l)________。
②H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)________。
③(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)________。
④Cu(s)+Cl2(g)CuCl2(s)________。
⑤将少量KNO3晶体溶于水中________。
(2)已知下列数据:CaO(s)+SO3(g)===CaSO4(s) ΔH=-401.9
kJ·mol-1
CaSO4(s)
CaO(s)
SO3(g)
S/J·mol-1·K-1
107.0
39.75
256.65
用CaO(s)吸收高炉废气中的SO3气体________(填“能”或“否”)防止SO3污染环境。
解析:(1)判断熵值变化的依据是同温同压下,气态熵值>液态熵值>固态熵值,状态都是气态时,看物质的量的多少,物质的量越多,熵值越大。故①减小,②无明显变化,③增加,④减小;⑤KNO3溶于水时KNO3===K++NO,自由移动离子数目增多,因此熵值变大。
(2)根据已知数据求得ΔS=107.0
J·mol-1·K-1-39.75
J·mol-1·K-1-256.65
J·mol-1·K-1=-189.4
J·mol-1·K-1,ΔH-TΔS=-401.9
kJ·mol-1-298
K×(-189.4×10-3
kJ·mol-1·K-1)=-345.46
kJ·mol-1,所以该反应在常温下能自发进行。令ΔH-TΔS=0,可求得T=2122
K,即反应的转折温度较高,因此用CaO(s)吸收高炉废气中的SO3气体以防止SO3污染环境是可行的。
答案:(1)①减小 ②无明显变化 ③增加 ④减小 ⑤增加 (2)能
12.在化学反应A(g)+B(g)??2C(g)+D(g) ΔH=Q
kJ·mol-1过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)Q________0(填“>”“<”或“=”)。
(2)熵变ΔS________0(填“>”“<”或“=”)。
(3)该反应________自发进行(填“能”或“不能”)。
(4)升高温度平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”),平衡向________方向移动。
解析:据图象可知,该反应是放热反应,故Q<0。据反应特点可知,该反应是熵增大的反应;据此可知该反应能自发进行;升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。
答案:(1)< (2)> (3)能 (4)减小 逆反应
13.随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。
目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1
L的密闭容器中,充入1
mol
CO2和3
mol
H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)??CH3OH(g)+H2O(g)'ΔH=-49.0
kJ·mol-1,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________mol/(L·min)。
(2)该反应的平衡常数表达式为________。
(3)下列措施中能使增大的是________。
A.升高温度
B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离
D.再充入1
mol
CO2和3
mol
H2
解析:由图象知:Δc(CH3OH)=0.75
mol·L-1,v(CH3OH)==0.075
mol/(L·min),由化学方程式得:v(H2)=3×0.075
mol/(L·min)=0.225
mol/(L·min),该反应的平衡常数表达式为K=。要使增大,平衡需向正反应方向移动。该反应正向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,A项不正确;B项压强增大没有引起浓度的变化,平衡不移动,B项不正确;减小生成物的浓度平衡正向移动,C项正确;D项可运用等效转化的思维方式考虑:先假设在2
L的容器内加入2
mol
CO2和6
mol
H2,反应建立平衡后,与前者相等,然后将此容器缩小体积至1
L,平衡正向移动,将增大,故D项正确。
答案:(1)0.225 (2) (3)CD1.[2014·课标全国卷Ⅰ]已知分解1
mol
H2O2放出热量98
kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:
H2O2+I-―→H2O+IO- 慢
H2O2+IO-―→H2O+O2+I- 快
下列有关该反应的说法正确的是(  )
A.反应速率与I-浓度有关
B.IO-也是该反应的催化剂
C.反应活化能等于98
kJ·mol-1
D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
解析:由于反应速率由慢反应决定,故I-浓度越大,反应速率越快,A正确;IO-为中间产物,不是催化剂,B错误;活化能不是反应热,反应热是正、逆反应活化能的差值,C错误;依据总反应2H2O2===2H2O+O2和反应速率计量数间的关系判断,D错误。
答案:A
2.[2014·四川高考]在10
L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)??M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
下列说法正确的是(  )
A.实验①中,若5
min时测得n(M)=0.050
mol,则0至5
min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2
mol/(L·min)
B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0
C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%
D.实验④中,达到平衡时,b>0.060
解析:①中5
min时生成M
0.05
mol,则生成N也是0.05
mol,v(N)==1.0×10-3
mol·(L·min)-1,A错误;②中平衡时n(M)=0.080
mol,则生成N
0.080
mol,消耗X、Y的物质的量分别为0.080
mol,因此平衡时容器中有X
0.02
mol、有Y
0.32
mol,其平衡常数K==1,B错误;③中反应温度与②相同,则平衡常数也相同,K=1。则有=1,a=0.12,即参加反应的X的物质的量为0.12
mol,其转化率为×100%=60%,C正确;①的平衡常数为=>1,所以该反应的正反应为放热反应,故④的反应在800
℃时进行,则有=1,b=0.060,升高温度,平衡向逆反应方向移动,因此在900
℃进行至平衡时b<0.060,D错误。
答案:C
3.[2014·北京高考]一定温度下,10
mL
0.40
mol·L-1
H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)(  )
A.0~6
min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min)
B.6~10
min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol/(L·min)
C.反应至6
min时,c(H2O2)=0.30
mol·L-1
D.反应至6
min时,H2O2分解了50%
解析:10
mL溶液中含有H2O2物质的量为0.01
L×0.4
mol·L-1=0.004
mol,6
min时,氧气的物质的量为=0.001
mol,
根据三段法解题:
        
2H2O22H2O+O2↑
初始物质的量(mol)
0.004
0
变化的物质的量(mol)
0.002
0.001
6
min时物质的量(mol)
0.002
0.001
则0~6
min时间内,Δc(H2O2)==0.2
mol·L-1,所以v(H2O2)=≈3.3×10-2
mol·(L·min)-1,故A正确;6
min时,c(H2O2)==0.2
mol·L-1,故C错误;6
min时,H2O2分解率为×100%=50%,故D正确;随着反应的进行,H2O2的浓度逐渐减小,反应速率也逐渐减小,所以6~10
min的平均反应速率小于前6
min的平均速率,即小于3.3×10-2
mol·(L·min)-1,故B正确。
答案:C
4.[2014·重庆高考]在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)??Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是(  )
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=
mol·L-1·min-1
C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小
解析:由图象知T1时达平衡时间短,故T1>T2,而升高温度,反应速率加快,故M点正反应速率v正大于N点逆反应速率v逆,C项正确;从图中可知:到达W点反应消耗的X比M点多,所以反应进行到M点比进行到W点放出的热量少,A错;B项v(Y)=v(X)=×
mol·L-1;M点时再加入一定量X,相当于将原平衡压缩体积,平衡正向移动,X转化率增大。
答案:C
5.[2014·安徽高考]臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)??N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图象作出的判断正确的是(  )
A
B
C
D
升高温度,平衡常数减小
0~3
s内,反应速率为v(NO2)=0.2
mol·L-1
t1时仅加入催化剂,平衡正向移动
达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)
解析:分析A项图中曲线可知,该反应的正反应方向为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,平衡常数减小,A项正确;B项中速率的单位应为mol·L-1·s-1,故B项错误;加入催化剂,平衡不移动,故C项错误;增大生成物O2的浓度,平衡逆向移动,反应物NO2的转化率降低,故D项错误。
答案:A
6.[2014·福建高考]在一定条件下,N2O分解的部分实验数据如下:
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是(  )
(注:图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间,c1、c2均表示N2O初始浓度且c1<c2)
A 
 B
C 
 D
解析:由表中数据分析,每隔10分钟,N2O浓度减少0.01
mol·L-1,即N2O的分解速率与N2O的浓度无关,则A正确,B错误;C项,浓度越大,则半衰期越大,C项错误;D项,在相同时间内,浓度越大,转化率越小,D项错误。
答案:A
7.[2013·四川高考]在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16
mol充入10
L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)??2Z(g)'
ΔH<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是(  )
A.反应前2
min的平均速率v(Z)=2.0×10-3
mol/(L·min)
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v(逆)>v(正)
C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D.其他条件不变,再充入0.2
mol
Z,平衡时X的体积分数增大
解析:A项,反应前2
min的平均反应速率v(Y)==2.0×10-3
mol/(L·min),
由反应方程式可知v(Y)∶v(Z)=1∶2,则v(Z)=4.0×10-3
mol/(L·min);
B项,ΔH<0,该反应的正反应为放热反应,其他条件不变,降低温度时,平衡向正反应方向移动,达到新平衡前v(正)>v(逆);C项,该温度下7
min后反应达平衡,若设在此过程中Y消耗的物质的量为Δn,则
 
X(g) + Y(g) ?? 2Z(g)
始 0.16
mol
0.16
mol
0
变 
Δn
Δn
2Δn
平 0.10
mol
0.10
mol
2Δn
Δn=0.16
mol-0.10
mol=0.06
mol
平衡常数K===1.44;D项,该反应前后气体总体积不变,压强对平衡没有影响,再加入0.2
mol
Z,达到的新平衡状态与原平衡等效,故X体积分数不变。
答案:C
8.[2013·重庆高考]将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)??2G(g)。忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:
①b②915
℃、2.0
MPa时E的转化率为60%
③该反应的ΔS>0
④K(1000
℃)>K(810
℃)
上述①~④中正确的有(  )
A.4个        
B.3个
C.2个
D.1个
解析:1.0
MPa、810
℃时G的平衡体积分数为54.0%,2.0
MPa、915
℃时G的平衡体积分数为75.0%,由题意可知加压平衡向左移动,G的体积分数减小,只有正反应为吸热反应,升温平衡向右移动才能得到上面的结果,故该反应的正反应为吸热反应。b与f相比压强大,温度低,均有利于平衡左移,①正确;915
℃、2.0
MPa时G的平衡体积分数为75.0%,设E的初始量为a
mol,转化量为x
mol,
E(g)+F(s)??2G(g)
起始
a
mol
0
mol
转化
x
mol
2x
mol
平衡
(a-x)
mol
2x
mol
则×100%=75.0%,x=0.6a,E的转化率为×100%=60%,②正确;由方程式可知1
mol气体E与固体F反应可生成2
mol气体G,③正确;降温,平衡向左移动,平衡常数减小,④正确。故选项A正确。
答案:A
9.[2013·安徽高考]一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:
MgSO4(s)+CO(g)??MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)'
ΔH>0
该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变上图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是(  )
选项
x
y
A
温度
容器内混合气体的密度
B
CO的物质的量
CO2与CO的物质的量之比
C
SO2的浓度
平衡常数K
D
MgSO4的质量(忽略体积)
CO的转化率
解析:该反应为正方向体积增加且吸热。A项,升高温度,平衡正向移动,气体的质量增加,密度增大,正确;B项,增加CO的量,平衡正向移动,利用K=保持不变的性质,c(SO2)增大,故比值减小,错误;C项,平衡常数只与温度有关,错误;D项,因MgSO4为固体,增加其量,对CO的转化率没有影响,错误。
答案:A
10.[2013·北京高考]下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是(  )
A.
B.
t/℃
25
50
100
Kw/10-14
1.01
5.47
55.0
C.
D.
c(氨水)/(mol·L-1)
0.1
0.01
pH
11.1
10.6
解析:A项中NO2球中存在2NO2??N2O4,ΔH<0,正反应放热,NO2球放入冷水,颜色变浅,NO2球放入热水,颜色变深,可以用平衡移动原理解释,A不合题意;水的电离是微弱的电离,存在电离平衡,同时电离是吸热过程,温度升高向电离方向移动,水的离子积增大,可以用平衡移动原理解释,B不合题意;加二氧化锰可以加快过氧化氢的分解,该反应不是可逆反应,不能用平衡移动原理解释,C符合题意;氨水中存在电离平衡NH3·H2O??NH+OH-,可以用平衡移动原理解释,D不合题意。
答案:C
11.[2014·天津高考]合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH=-92.4
kJ·mol-1
一种工业合成氨的简易流程图如下:
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:____________________。
(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:
①CH4(g)+H2O(g)??CO(g)+3H2(g)
ΔH=+206.4
kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)
ΔH=-41.2
kJ·mol-1
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是________。
a.升高温度  
b.增大水蒸气浓度
c.加入催化剂
d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1
mol
CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18
mol
CO、CO2和H2的混合气体,则CO的转化率为__________________。
(3)图1表示500
℃、60.0
MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:____________。
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图2坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。
图1
 
图2
(5)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:__________________________。
解析:(1)由题给反应信息不难写出再生反应的化学方程式为2NH4HS+O22S↓+2NH3·H2O。
(2)增大水蒸气浓度,平衡右移,但H2百分含量不一定提高;加入催化剂,对平衡无影响,不能提高H2百分含量;降低压强,反应速率减慢。
设达到平衡时CO转化了x
mol。
CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)
n起始  0.2
mol      0
mol 
0.8
mol
n平衡  (0.2-x)
mol  
 x
mol (0.8+x)
mol
(0.2-x)+x+(0.8+x)=1.18,x=0.18,αCO=×100%=90%。
(3)方法一:设达到平衡时N2转化了x
mol。
N2(g) + 3H2(g) ?? 2NH3(g)
n起始  n
mol 
 
 3n
mol
 
 
 0
n平衡 (n-x)
mol
 
(3n-3x)
mol
 
2x
mol
×100%=42%,x=0.592n
故N2体积分数=×100%=×100%≈14.5%。
方法二:由N2、H2按1∶3投料,N2与H2又按照1∶3发生反应,故从反应开始到反应平衡,N2和H2之比始终为1∶3。N2体积分数=×(1-42%)=14.5%。
(4)反应初期,NH3从无到有,在未达到平衡前,NH3物质的量是增大的,达到平衡后,温度升高,平衡逆向移动,NH3物质的量逐渐减小,曲线见答案。
(5)通过热交换器(步骤Ⅳ),加热进入合成塔的原料气,同时冷却从合成塔出来的平衡混合气。提高原料总转化率的方法有:①对N2、H2加压;②将产物NH3液化分离,减小生成物浓度;③将未反应的N2、H2循环使用。
答案:(1)2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓
(2)a 90%
(3)14.5%
(4)
(5)Ⅳ 对原料气加压;分离液氨后,未反应的N2、H2循环使用
12.[2014·山东高考节选]研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)??NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1<0 (Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)??2ClNO(g) K2 ΔH2<0 (Ⅱ)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)??2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=__________(用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2
L恒容密闭容器中加入0.2
mol
NO和0.1
mol
Cl2,10
min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10
min内v(ClNO)=7.5×10-3
mol·L-1·min-1,则平衡后n(Cl2)=__________
mol,NO的转化率α1=__________。其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2__________α1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2__________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小,可采取的措施是__________。
解析:(1)将题干中已知的两个方程式做如下处理:(Ⅰ)×2-(Ⅱ)可得4NO2(g)+2NaCl(g)??2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),其平衡常数K=。(2)根据“三段式”:
      
2NO(g)+Cl2(g)??2ClNO(g)
起始(mol·L-1) 0.1   0.05     0
转化(mol·L-1) 0.1α1  0.05α1    0.1α1
平衡(mol·L-1) 0.1-0.1α1 0.05-0.05α1 0.1α1
v(ClNO)==7.5×10-3
mol·L-1·min-1,得α1=75%,
平衡时n(Cl2)=(0.05-0.05α1)mol·L-1×2
L=0.025
mol。该反应为气体分子数减小的反应,恒压条件下相对于恒容条件下,压强增大,平衡右移,NO的转化率增大,即α2>α1;化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数K2不变;该反应为放热反应,升高温度可使平衡常数K2减小。
答案:(1)
(2)2.5×10-2 75% > 不变 升高温度03
随堂对点检验
1.下列有关电解原理的说法正确的是(  )
①电解是把电能转变为化学能 ②电解是把化学能转变为电能 ③电解质溶液的导电是化学变化,金属导电是物理变化 ④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理可以实现 ⑤任何溶液被电解时,必然导致氧化还原反应的发生
A.①②③④        
B.②③⑤
C.③④
D.①③④⑤
解析:电解是在电流的作用下,使不能自发反应的氧化还原反应发生,故电解完成的是电能变为化学能,同时电解质溶液的导电过程实质就是电解质溶液的电解过程,故电解质溶液的导电是化学变化,金属导电是物理变化。
答案:D
2.[2014·北京海淀区期末]利用如图中装置电解硫酸铜溶液,下列说法正确的是(  )
A.b电极上发生氧化反应
B.该装置能将化学能转变成电能
C.电解质溶液中Cu2+从b电极向a电极迁移
D.若a为铜,则a的电极反应式为Cu-2e-===Cu2+
解析:b电极与电源负极相连,为阴极,发生还原反应,A项错误;该装置为电解池,能将电能转变为化学能,B项错误;电解质溶液中Cu2+从阳极(a电极)向阴极(b电极)迁移,C项错误;阳极a为铜,则电极反应为Cu-2e-===Cu2+,D项正确。
答案:D
3.有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是(  )
A.甲中负极反应式为2H++2e-===H2↑
B.乙中阳极反应式为Ag++e-===Ag
C.丙中H+向碳棒方向移动
D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体
解析:由图知,甲、丙为原电池,甲中Zn为负极:Zn-2e-===Zn2+,A错;丙中Fe为负极,C为正极,H+向正极移动,C正确;乙、丁为电解池,乙中Ag作阳极,本身失电子,B错;D中放电顺序:I->Cl-,开始产生I2,D错。
答案:C
4.用石墨做电极,电解硫酸铜和氯化钠的混合溶液,在溶液中有n(Na+)≤2n(SO),则在任何情况下,阴、阳两极上不可能同时发生的反应是(  )
A.阴极:2H++2e-===H2↑
阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑
B.阴极:2H++2e-===H2↑
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑
C.阴极:Cu2++2e-===Cu
阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑
D.阴极:Cu++2e-===Cu
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑
解析:阴极放电顺序为Cu2+>H+,Na+在溶液中不放电,阳极放电顺序Cl->OH-,SO不考虑放电。由题设条件知n(CuSO4)∶n(NaCl)应大于或等于。分两种情况进行讨论:当n(CuSO4)∶n(NaCl)=1∶2时,即可看成电解CuCl2、Na2SO4溶液,相当于先电解CuCl2溶液,然后电解水;当n(CuSO4)∶n(NaCl)>1∶2时,即可看成电解CuCl2、CuSO4、Na2SO4溶液,相当于先电解CuCl2溶液,接着电解CuSO4溶液,最后电解水。结合上述分析本题应选B。
答案:B
5.将一直流电源的正、负极(电极材料为Pt),用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上,经过一段时间后,两极附近滤纸的颜色分别是(  )
A
B
C
D
阳极




阴极




解析:阳极上I-放电生成I2,使淀粉变蓝,阴极上H+放电后,使溶液中的c(H+)答案:D
6.用石墨作电极电解下列溶液:①稀H2SO4,②K2SO4溶液,③CuCl2溶液,④CuSO4溶液,⑤KOH溶液。
(1)阴极、阳极都有气体产生,且体积比(相同条件下)为2∶1的是(填序号)__________,其阳极的电极反应式都是____________________________,阴极的电极反应式都是________,总反应的化学方程式都是_______________________
_________________________________________________。
(2)阴极、阳极都有气体产生,其中溶液酸性增强的是________,碱性增强的是________
(填序号)。
(3)一个电极析出金属,一个电极逸出气体,且溶液酸性增强的是________(填序号),其总反应的化学方程式是____________________。
答案:(1)①②⑤ 4OH--4e-===2H2O+O2↑ 4H++4e-===2H2↑ 2H2O2H2↑+O2↑ (2)① ⑤ (3)④ 2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑04课后测评提实能
基础
中档
稍难
电解原理的应用
1、2、3
6、9、10
综合提升
4、5、7
8、11、12
1.关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是(  )
A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈黄色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
解析:用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,发生的反应是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故电解一段时间后电解液呈碱性。电解时,阳极发生氧化反应:2Cl--2e-===Cl2↑,在阳极附近的溶液中滴入KI溶液时,发生反应2I-+Cl2===2Cl-+I2,故溶液呈黄色;阴极发生还原反应:2H++2e-===H2↑,因而阴极附近的溶液呈碱性,滴入酚酞试液变红。
答案:B
2.有关下列装置图的叙述正确的是(  )
A.若X为粗铜,Y为硫酸铜,K接N,则此装置可以精炼铜
B.若X为铜,Y为浓硝酸,K接M,可以形成原电池,则铁为负极
C.若X为锌,则无论K接M还是N,铁都能被保护
D.若X为银,Y为FeCl3,K接N,则此装置可以在铁上镀银
解析:本题主要考查了电化学知识,意在考查考生的分析判断能力。电解精炼铜时应使用纯铜作阴极,A项错误;常温下铁遇浓硝酸钝化,所以铜作负极,B项错误;若X为锌,K接M,形成原电池,铁被保护,K接N,形成电解法,这是外接电源的阴极保护法,C项正确;若X为银,Y为FeCl3,K接N,阳极Ag失电子生成Ag+,阴极Fe3+得电子生成Fe2+,D项错误。
答案:C
3.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下,电解总反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列说法正确的是(  )
A.石墨电极上产生氢气
B.铜电极发生还原反应
C.铜电极接直流电源的负极
D.当有0.1
mol电子转移时,有0.1
mol
Cu2O生成
解析:石墨作阴极,阴极上是溶液中的H+反应,电极反应为2H++2e-===H2↑,A选项正确;由电解总反应可知,Cu参加了反应,所以Cu作电解池的阳极,发生氧化反应,B选项错误;阳极与电源的正极相连,C选项错误;阳极反应为2Cu+2OH--2e-===Cu2O+H2O,当有0.1
mol电子转移时,有0.05
mol
Cu2O生成,D选项错误。
答案:A
4.21世纪是钛的世纪,在800~1000
℃时电解TiO2可制得钛,装置如图所示,下列叙述正确的是(  )
A.a为电源的正极
B.石墨电极上发生氧化反应
C.阴极发生的反应为TiO2+2e-===Ti+2O2-
D.每生成0.1
mol钛,转移电子0.2
mol
解析:由O2-移动方向可知b为电源正极,A项错误;b为电源正极,石墨电极上发生氧化反应,B项正确;阴极发生的反应为TiO2+4e-===Ti+2O2-,C不正确;每生成0.1
mol钛,转移电子0.4
mol,D项错误。
答案:B
5.取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色。下列说法错误的是(  )
A.b电极是阴极
B.a电极与电源的正极相连
C.电解过程中水是氧化剂
D.b电极附近溶液的pH变小
解析:a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色,说明a极附近产生了Cl2,所以a极与电源的正极相连,即a为阳极,电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑,b为阴极,电极反应式为2H2O-2e-===H2↑+2OH-,所以b极附近的pH增大。
答案:D
6.[2014·陕西质检]根据图示回答,下列说法不正确的是(  )
A.此装置用于铁表面镀铜时,a极为铁
B.此装置用于电镀铜时,硫酸铜溶液的浓度不变
C.燃料电池中正极反应为O2+2e-+2H+===H2O
D.若用该装置进行粗铜的精炼,当有1
mol水生成时,可得到64
g精铜
解析:根据题图可知H2失电子,发生氧化反应,故通入H2一侧电极为燃料电池负极,则b极为阴极,a极为阳极,该装置用于铁表面镀铜时,铜作阳极,铁作阴极,因此a极为Cu,b极为Fe,A项错误;电镀铜时,阳极反应为Cu-2e-===Cu2+,阴极反应为Cu2++2e-===Cu,CuSO4溶液的浓度不变,B项正确;燃料电池中正极上O2发生还原反应,且H+向正极移动参与反应,C项正确;燃料电池总反应为2H2+O2===2H2O,当生成1
mol水时转移2
mol电子,根据Cu2++2e-===Cu可知,若转移2
mol电子,则得到精铜的质量为64
g,D项正确。
答案:A
7.电解100
mL
c(H+)=0.30
mol·L-1的下列溶液,当电路中通过0.04
mol电子时,理论上析出金属质量最大的是(  )
A.0.10
mol·L-1
Ag+  
B.0.20
mol·L-1
Zn2+
C.0.20
mol·L-1
Cu2+
D.0.20
mol·L-1
Pb2+
解析:根据放电顺序结合转移的电子的物质的量计算出析出金属的质量。A项中,Ag+先放电,H+后放电,电极反应为Ag++e-===Ag,2H++2e-===H2↑,当电路中通过0.04
mol电子时,只析出0.01
mol金属银,即1.08
g。与A项类似,C项中析出金属铜0.02
mol,即1.28
g。Zn和Pb为氢前金属,故B、D两个选项中无金属析出。
答案:C
8.[2014·哈尔滨二模]利用图中所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2。下列说法正确的是(  )
A.a为直流电源的负极
B.阴极的电极反应式为2HSO+2H++e-===S2O+2H2O
C.阳极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-===SO+4H+
D.电解时,H+由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室
解析:A项,从图中左侧知,SO2转化成H2SO4,S从+4价升高到+6价,失去电子,则为阳极,对应的a为正极,错误;B项,得2e-,错误;C项,阳极为SO2失去电子生成SO,正确;D项,H+应移向阴极,错误。
答案:C
9.[2014·南昌调研]ClO2为一种黄绿色气体,是目前国际上公认的高效、广谱、快速安全的杀菌剂。制备ClO2的新工艺是电解法。
(1)如图所示用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,写出阳极产生ClO2的电极方程式:________;图中b电极为________(填“阳极”或“阴极”)。
(2)电解一段时间,当阴极产生标准状况下气体112
mL时,停止电解,则通过阳离子交换膜的阳离子物质的量为________
mol,阴极区pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-、CN-等有明显去除效果,某工厂中污水含CN-(a
mol·L-1),现将ClO2把CN-氧化成两种无毒气体,写出该反应的离子方程式:________________________。
解析:(1)电解液中阳离子由左至右,故左边是阳极,右边是阴极(b是阴极)。(2)阴极产生的是H2,n(H2)=0.005
mol,需要转移的电子为0.01
mol,通过阳离子交换膜的为H+,故n(H+)=0.01
mol;阴极区H+放电,pH变大。(3)根据电子得失守恒和原子守恒得2ClO2+2CN-===N2+2CO2+2Cl-。
答案:(1)Cl--5e-+2H2O===ClO2↑+4H+ 阴极
(2)0.01
mol 变大
(3)2ClO2+2CN-===N2+2CO2+2Cl-
10.如图,X和Y均为石墨电极。
(1)若电解液为滴有酚酞的饱和食盐水,电解反应的离子方程式为____________________;电解过程中________(填“阴”或“阳”)极附近会出现红色。
(2)若电解液为500
mL含A溶质的某蓝色溶液,电解一段时间,观察到X电极表面有红色的固态物质生成,Y电极有无色气体生成。溶液中原有溶质完全电解后,停止电解,取出X电极,洗涤、干燥、称量,电极质量增加1.6
g。
①电解后溶液的pH为________;要使电解后溶液恢复到电解前的状态,需加入一定量的________(填加入物质的化学式)。(假设电解前后溶液的体积不变)
②Y电极产生气体的体积为________L。
③请你推测原溶液中所含的酸根离子可能是________;并设计实验验证你的推测,写出实验的操作步骤、现象和结论:________________________________________________________________________。
解析:(1)电解饱和食盐水的离子方程式:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑,在阴极区生成NaOH,使酚酞溶液变红。
(2)蓝色溶液中可能含有Cu2+,并且在电解过程中析出红色固体,进一步验证析出的是铜;Y电极上析出无色气体,应该是O2,电解离子方程式:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。
①根据电解离子方程式得:n(H+)=2n(Cu2+)=2×=0.05
mol,故溶液中c(H+)==0.1
mol·L-1,溶液的pH=1。要使溶液恢复到以前,可以加入CuO或CuCO3。
②根据电解方程式得:n(O2)=×n(Cu)=0.0125
mol,在标准状况下的体积V(O2)=22.4
L·mol-1×0.0125
mol=0.28
L。
③溶液中存在的必须是含氧酸根离子,可以是SO或NO;然后利用实验进行检验。
答案:(1)2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ 阴
(2)①1'
CuO(或CuCO3)'
②0.28'③硫酸根离子
取少量待测液于试管中,滴加盐酸无明显现象,继续加入氯化钡溶液,若有白色沉淀产生,则证明是硫酸根离子(或:硝酸根离子
取少量待测液于试管中,加热浓缩后加入铜粉,若有红棕色气体产生,则证明是硝酸根离子)
11.氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示。
(1)溶液A的溶质是_____________________________________。
(2)电解饱和食盐水的离子方程式是________________________________________________________________________________________。
(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)电解所用的盐水需精制,去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH、SO[c(SO)>c(Ca2+)]。精制流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池):
①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是________。
②过程Ⅰ中将NH转化为N2的离子方程式是________________________。
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小,过程Ⅱ中除去的离子有________。
解析:(1)从加入原料(水含少量NaOH)可知A为浓氢氧化钠溶液;也可以从电极反应推测,右室生成H2,H+得电子,OH-浓度增大,Na+向右移动,所以生成物为NaOH。
(3)抓住信息(化学平衡移动),分析阳极区存在的化学平衡只有Cl2与水反应。
(4)①由信息用溶液A(NaOH溶液)调pH=11,溶液中含有Mg2+,可知有沉淀Mg(OH)2生成;②由信息可知NH被氧化生成N2,所以氯气是氧化剂,溶液显碱性用OH-和H2O配平即可;③BaCO3(s)??Ba2+(aq)+CO(aq),Ba2+与溶液中的SO结合生成更难溶的BaSO4,且使BaCO3(s)??Ba2+(aq)+CO(aq)右移,生成CO与溶液中的Ca2+结合生成CaCO3,除去SO和Ca2+。
答案:(1)NaOH
(2)2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
(3)Cl2与水反应:Cl2+H2O??HCl+HClO,增大HCl的浓度使平衡逆向移动,减少Cl2在水中的溶解,有利于Cl2的逸出
(4)①Mg(OH)2
②2NH+3Cl2+8OH-===N2↑+6Cl-+8H2O
③SO、Ca2+
12.用电解法处理高浓度重铬酸钠废水具有效果稳定可靠,操作简单,设备占地面积小,废水中的重金属离子浓度也能通过电解有所降低等优点。其处理方法是往工业废水中加入适量的食盐水(1~2
g/L),铁作电极进行电解,在酸性条件下,将+6价的Cr还原为+3价的Cr。在电解除铬过程中,溶液的pH不断升高,使工业废水由酸性变为碱性,Cr3+变成不溶性氢氧化物而被除去。其装置示意图如右,请回答下列问题。
(1)若以甲醚燃料电池为直流电源(电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-),则燃料电池中b极应通入________(填名称)气体,a极的电极反应式为________________________,固体电解质里O2-的移动方向是移向________________(填“a”或“b”)。
(2)____________(填“能”或“不能”)用铜作阳极,理由是__________________________。
(3)除去重铬酸根离子的离子方程式是__________________,当有84
g
Fe参加反应时,理论上消耗甲醚________g。
(4)在处理废水的过程中,溶液的pH不断升高,使废水由酸性变为碱性,原因是____________________和______________________。
(5)将Cr3+转变成不溶性氢氧化物的离子方程式为______________,同时还有______________沉淀生成。
解析:本题主要考查了电化学知识,意在考查考生处理问题的能力。(1)根据装置图可知,a极为正极,b极为负极,故b极应通入甲醚,a极上O2得电子发生还原反应,电解质里O2-移向负极。(2)铁作阳极时,Fe失电子生成Fe2+,Fe2+具有还原性,能还原重铬酸根离子,而Cu2+没有还原性。(3)Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。根据转移电子数相等可计算出消耗甲醚的质量:FeFe2+,CH3OCH32CO2,84
g(1.5
mol)Fe参与反应,转移3
mol电子,理论上消耗甲醚的质量为×46
g=11.5
g。(4)发生反应Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O时消耗氢离子,同时在阴极H+放电生成氢气,所以废水由酸性变为碱性。(5)Cr3+与OH-结合生成Cr(OH)3,同时Fe3+与OH-结合生成Fe(OH)3。
答案:(1)甲醚 O2+4e-===2O2- b
(2)不能 铜作阳极,生成的铜离子不能与重铬酸根离子发生反应
(3)Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O 11.5
(4)除去重铬酸根离子的反应消耗H+ 在阴极H+放电生成氢气
(5)Cr3++3OH-===Cr(OH)3↓ Fe(OH)303
随堂对点检验
对应考点一 水的电离和水的离子积常数
1.[2014·东北育才学校模块]将①H+、②Cl-、③Al3+、④K+、⑤S2-、⑥OH-、⑦NO、⑧NH分别加入H2O中,基本上不影响水的电离平衡的是(  )
A.①③⑤⑦⑧ 
B.②④⑦
C.①⑥
D.②④⑥⑧
解析:当加入Al3+、NH与OH-反应,促进水的电离,加入S2-与H+反应,促进水的电离。加入OH-、H+将抑制水的电离。
答案:B
2.[2015·济南一中期中]常温下,在pH=11的某溶液中,由水电离出的c(OH-)可能为(  )
①1.0×10-7
mol·L-1 ②1.0×10-6
mol·L-1
③1.0×10-3
mol·L-1 ④1.0×10-11
mol·L-1
A.③
B.④
C.①③
D.③④
解析:若溶液为碱,则c(OH-)水=c(H+)=10-11
mol·L-1。若溶液为显碱性的盐,则c(OH-)水==10-3
mol·L-1。
答案:D
3.在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:
(1)A点水的离子积为1×10-14,B点水的离子积为________。造成水的离子积变化的原因是___________________________。
(2)100
℃时,若向溶液中滴加盐酸,能否使体系处于B点位置________(填“能”或“否”),请说明原因__________________。
(3)100
℃时,若盐酸中c(H+)=5×10-4
mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)是________。
解析:(1)B点对应的c(H+)=10-6
mol·L-1,c(OH-)=10-6
mol·L-1,故Kw=10-6×10-6=10-12,造成Kw增大的原因就是温度升高,水的电离程度增大。(2)加入盐酸,体系中c(H+)≠c(OH-),故不可能处于B点位置。(3)由水电离产生的H+浓度等于溶液中OH-的浓度,即
c(H+)水=c(OH-)==2×10-9
mol·L-1。
答案:(1)1×10-12 水的电离要吸热,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大
(2)否 在盐酸中c(H+)≠c(OH-),所以不可能处于B点
(3)2×10-9
mol·L-1
对应考点二 溶液的酸碱性与pH
4.纯水在80
℃时的pH(  )
A.等于7
B.大于7
C.小于7
D.无法确定
答案:C
5.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO、SO、Na+
B.由水电离的c(H+)=1×10-14
mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO
C.c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中:NH、Al3+、NO、Cl-
D.c(Fe3+)=0.1
mol·L-1的溶液中:K+、ClO-、SO、SCN-
解析:A中Fe2+、NO、H+会发生氧化还原反应;B项,符合条件的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液,HCO既与H+反应,又与OH-反应,B错误;=1012的溶液为强酸性溶液,离子可以大量共存;Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3,D错误。
答案:C
6.从下列试剂中选择实验所需的物品,你________(填“能”或“不能”)区分0.1
mol·L-1的硫酸和0.01
mol·L-1的硫酸。若能,简述操作过程_______________________________________________。
①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙试液 ④蒸馏水 ⑤BaCl2溶液 
⑥pH试纸
答案:能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上,与标准比色卡比较,pH较大的为0.01
mol·L-1的硫酸04课后测评提实能
基础
中档
稍难
盐类水解的影响因素
2、3、4
6、11
盐类水解的应用
1
离子浓度大小的比较
5
7、8、9
综合提升
10
12
1.[2015·金华一中期末]下列有关问题,与盐的水解有关的是(  )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂
②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
A.①②③        
B.②③④
C.①④⑤
D.①②③④⑤
解析:本题考查盐类水解的应用与解释。①中NH4Cl与ZnCl2溶液水解均显酸性,可以除去金属表面的锈;②HCO与Al3+两种离子水解相互促进,产生二氧化碳,可作灭火剂;③草木灰主要成分为碳酸钾,水解显碱性,而铵态氮肥水解显酸性,因而不能混合施用;④碳酸钠溶液水解显碱性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠将瓶塞与瓶口黏合而打不开,因此实验室盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞;⑤AlCl3溶液中存在水解平衡:AlCl3+3H2O??Al(OH)3+3HCl,加热时,HCl挥发使平衡不断右移,最终得到Al(OH)3固体(如果灼烧,会得到Al2O3固体)。
答案:D
2.要求设计实验证明:某种盐的水解是吸热的。有四位同学分别作出如下回答,其中不正确的是(  )
A.甲同学:将硝酸铵晶体溶于水,若水温下降,说明硝酸铵水解是吸热的
B.乙同学:用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+,说明含Fe3+的盐水解是吸热的
C.丙同学:通过实验发现同浓度的热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液去油污效果好,说明碳酸钠水解是吸热的
D.丁同学:在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液,加热(不考虑水蒸发)后若红色加深,说明醋酸钠水解是吸热的
解析:若水解吸热,则必须用温度的升高或降低使平衡移动来证明,而NH4NO3晶体溶于水不只是有NH水解过程的热效应,还有其他方面的热效应,故A不正确;由于Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+,若水解吸热,则升高温度可促进水解而产生沉淀,从而除去Fe3+杂质,B正确;在纯碱溶液中存在平衡:CO+H2O??HCO+OH-,若为吸热反应,则升高温度时,促进水解,使溶液中c(OH-)增大,去污效果增强,C正确;醋酸钠溶液中存在平衡CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-,若为吸热反应,则升高温度时,平衡右移,碱性增强,酚酞试液颜色加深,D正确。
答案:A
3.[2014·郑州质检]在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO+H2O??HCO+OH-。下列说法正确的是(  )
A.稀释溶液,水解平衡常数增大
B.通入CO2,平衡朝正反应方向移动
C.升高温度,减小
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
解析:温度一定,水解平衡常数不变,选项A错;通入二氧化碳,二氧化碳与OH-反应生成HCO,OH-浓度减小,平衡朝正反应方向移动,选项B正确;水解反应是吸热反应,升高温度,平衡朝正反应方向移动,HCO浓度增大,而CO浓度减小,故增大,选项C错误;加入NaOH,NaOH电离,溶液中OH-增大,pH增大,选项D错误。
答案:B
4.为了使CH3COONa溶液中Na+的浓度与CH3COO-的浓度比为1∶1,可在CH3COONa溶液中加入(  )
①适量的盐酸 ②适量的NaCl 
③适量的醋酸
 ④适量的CH3COONa
A.①②
B.③
C.③④
D.④
解析:在CH3COONa溶液中,由于CH3COO-的水解:CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-,使CH3COO-浓度比Na+浓度要小。①使平衡向右移动,c(CH3COO-)减小;②加入Na+,c(Na+)增大;④中加入了CH3COONa,使CH3COO-的浓度增大,但Na+也随着增大;只有③加入醋酸,使平衡左移,另外其本身也可以电离出CH3COO-,使溶液中的CH3COO-的浓度增大。
答案:B
5.下列有关碳酸盐溶液的说法中,不正确的是(  )
A.在物质的量浓度相等的Na2CO3、NaHCO3两溶液中,阴离子总数相等
B.常温下,等物质的量浓度的Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH
C.在NaHCO3溶液中一定有:c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
D.在Na2CO3溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
解析:由于CO+H2O??HCO+OH-可以使阴离子数目增多,故Na2CO3溶液中阴离子总数较多。
答案:A
6.[2014·济南统考]有4种混合溶液,分别由等体积0.1
mol·L-1的2种溶液混合而成:①CH3COONa与HCl;②CH3COONa与NaOH;③CH3COONa与NaCl;④CH3COONa与NaHCO3。下列各项排序正确的是(  )
A.pH:②>③>④>①
B.c(CH3COO-):②>④>③>①
C.溶液中c(H+):①>③>②>④
D.c(CH3COOH):①>④>③>②
解析:①中CH3COONa与HCl反应生成CH3COOH和NaCl,溶液呈酸性;②中CH3COONa水解,NaOH电离出的OH-抑制CH3COO-的水解,溶液呈强碱性;③中CH3COONa水解呈碱性;④中NaHCO3水解呈碱性,HCO水解程度大于CH3COO-的水解程度,HCO的水解抑制CH3COONa的水解。四种混合溶液的pH:②>④>③>①,A错;②中由于OH-对CH3COO-的水解程度抑制最强,其水解程度最小,c(CH3COO-)最大,④中HCO的水解也抑制了CH3COO-的水解,但抑制程度较小,①中生成CH3COOH,其电离是微弱的,因此生成的c(CH3COO-)最小,B正确;根据A项分析可知,溶液中c(H+):①>③>④>②,C错;同理根据B项分析可知,溶液中c(CH3COOH):①>③>④>②,D错。
答案:B
7.[2015·河北质检]下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )
A.25
℃时,pH=7的NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液中:c(H+)=c(OH-)=c(NH)=c(Cl-)
B.0.1
mol·L-1Na2S溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
C.25
℃时,pH=2的HCOOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合:c(HCOO-)+c(H+)<c(Na+)+c(OH-)
D.0.1
mol·L-1Na2CO3溶液与0.1
mol·L-1NaHCO3溶液等体积混合:3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3)=2c(Na+)
解析:本题考查溶液中的三大守恒,意在考查考生综合运用所学知识分析问题的能力。A项中的溶液显中性,结合电荷守恒式可知:c(NH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),A项错误;Na2S溶液中的质子守恒式应为c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),B项错误;C项中的HCOOH是弱电解质,反应后HCOOH过量,溶液显酸性:c(H+)>c(OH-),又由电荷守恒式c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)可得c(HCOO-)>c(Na+),故c(HCOO-)+c(H+)>c(Na+)+c(OH-),C项错误;混合溶液中,c(Na+)=0.15
mol·L-1,c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.1
mol·L-1,故3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3)=2c(Na+),D项正确。
答案:D
8.某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子,则下列描述正确的是(  )
A.该溶液可能是由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成的
B.该溶液可能是由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成的
C.加入适量NaOH,溶液中离子浓度为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.加入适量氨水,c(CH3COO-)一定大于c(Na+)、c(NH)之和
解析:pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,CH3COOH过量,溶液显酸性,故A有可能。B项中两溶液混合后生成CH3COONa水解显碱性,因而不可能。C选项不符合电荷守恒,故不可能。加入适量氨水后的溶液中电荷守恒关系为c(Na+)+c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)因为不知道此时溶液酸碱性情况,故不能判断c(H+)与c(OH-)的相对大小,即不能判断c(CH3COO-)与c(Na+)和c(NH)之和的大小关系。
答案:A
9.[2014·青州高二月考]25
℃时,将0.01
mol
CH3COONa和0.002
mol
HCl溶于水,形成1
L混合溶液:
(1)该溶液中存在着三个平衡体系,用电离方程式或离子方程式表示:
①__________________________________________________,
②__________________________________________________,
③__________________________________________________。
(2)溶液中共有________种粒子(指分子和离子)。
(3)在这些粒子中,浓度是0.01
mol·L-1的是________,浓度是0.002
mol·L-1的是________。
(4)________和________物质的量之和等于0.01
mol。
解析:(1)因CH3COONa+HCl===CH3COOH+NaCl,则溶液中存在弱电解质的电离平衡(H2O和CH3COOH)和CH3COO-的水解平衡。
(2)二者反应生成CH3COOH和NaCl,所以溶液中有H2O、CH3COOH、CH3COO-、H+、Cl-、Na+、OH-
7种粒子。
(3)Na+、Cl-不水解,所以它们的浓度不变。
(4)根据物料守恒,CH3COO-与CH3COOH物质的量之和为0.01
mol。
答案:(1)①CH3COOH??CH3COO-+H+
②CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-
③H2O??H++OH-
(2)7 (3)Na+ Cl- (4)CH3COO- CH3COOH
10.有A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、盐酸和Na2SO4溶液中的一种。
(1)已知A、B溶液中水的电离程度相同,A溶液和C溶液的pH相同。A是__________,B是__________,C是__________,D是__________。
(2)若B溶液中c(OH-)与C溶液中的c(H+)相同,现将B溶液稀释10倍后溶液的pH用pHB表示,C溶液的pH用pHC表示,则pHB+pHC__________(填“大于”“小于”或“等于”)13。
(3)A溶液中各离子浓度大小的关系是(用不等号连接)
_____________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)CH3COONa、NH4Cl因水解而促进水的电离,且前者水溶液显碱性后者水溶液显酸性,盐酸能抑制水的电离,而Na2SO4对水的电离无影响。由“A、B溶液中水的电离程度相同,A溶液和C溶液的pH相同”可知A、B、C、D分别为NH4Cl溶液、CH3COONa溶液、盐酸、Na2SO4溶液。(2)设B溶液中c(OH-)=10-a
mol/L,则C溶液中c(H+)=10-a
mol/L,即pHC=a;因为稀释能促进盐的水解,则当B溶液稀释10倍后溶液中c(OH-)>10-a-1
mol/L,pHB>14-(a+1)=13-a,所以pHB+pHC>13。(3)NH4Cl是强酸弱碱盐,水解后溶液显酸性,故溶液中离子浓度为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。
答案:(1)NH4Cl溶液 CH3COONa溶液 盐酸Na2SO4溶液
(2)大于
(3)c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
11.[2015·佛山一中期末]25
℃时,0.1
mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,当向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,c(OH-)增大了,因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。
(1)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1
mol·L-1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的________(填写编号),然后测定溶液的pH(已知25
℃时,CH3COONH4溶液呈中性)。
A.固体CH3COOK
B.固体CH3COONH4
C.气体NH3
D.固体NaHCO3
(2)常温下将0.010
mol
CH3COONa和0.004
mol
HCl溶于水,配制成0.5
L混合溶液。判断:
①溶液中共有________种粒子。
②其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010
mol,它们是________________________。
③溶液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=________
mol。
解析:本题主要考查盐类水解知识,意在考查考生应用平衡移动原理分析问题的能力。(1)要判断甲、乙两种解释哪种正确,可加入一种含有CH3COO-而其溶液又不显碱性的盐:CH3COONH4,然后测定溶液的pH。若乙的正确,则CH3COONH4电离产生的CH3COO-可使醋酸的电离平衡逆向移动,c(H+)减小,pH增大;若甲的正确,则溶液的pH不变,因为CH3COONH4溶液显中性。(2)①由CH3COONa+HCl===CH3COOH+NaCl可判断溶液中共有7种粒子:Na+、Cl-、CH3COO-、CH3COOH、H+、OH-、H2O;②因为混合前CH3COONa为0.010
mol,故混合后n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.010
mol;③由电荷守恒式n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH-)=n(H+)+n(Na+)可知n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=n(Na+)-n(Cl-)=0.010
mol-0.004
mol=0.006
mol。
答案:(1)B
(2)①7 ②CH3COOH、CH3COO- ③0.006
12.[2015·哈三中期末]Ⅰ.常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如表所示:
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸?_____________。
(2)乙组混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小关系是________。
A.前者大
B.后者大
C.二者相等
D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________。
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):
c(Na+)-c(A-)=________
mol·L-1
Ⅱ.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B===H++HB-,HB-??H++B2-。回答下列问题:
(5)在0.1
mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是________。
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1
mol·L-1
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1
mol·L-1
C.c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
解析:(1)一元酸HA与NaOH等物质的量反应,酸性强弱取决于完全中和后盐溶液的pH,a=7时为强酸,a>7时为弱酸。
(2)据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),因c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-)。
(3)丙为等浓度的HA与NaA的混合溶液,由pH>7知A-水解程度大于HA的电离,离子浓度大小关系为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。
(4)据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),推导c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=10-4-10-10。
(5)注意题干中的电离方程式,一级电离为完全电离。判断A项为B元素的物料守恒,C项为溶液中的质子守恒。
答案:(1)a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸
(2)C
(3)c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(4)10-4-10-10
(5)AC04课后测评提实能
基础
中档
稍难
燃烧热
3、6、9
7、8、10、11
能源
1、2、4
综合提升
5
12
1.利用太阳能使燃料循环使用有如下构思和方案:
①2CO22CO+O2;②2H2O2H2+O2;③2N2+6H2O4NH3+3O2;④CO2+2H2OCH4+2O2,要实现上述构思和方案的关键是(  )
A.如何使物质吸收光能转变为其他物质
B.寻找催化剂
C.利用光能
D.利用绿色植物
解析:通过题中反应不难看出,若要使燃料循环使用,则必须首先研究如何使物质吸收光能转变为其他物质,否则就无法实现燃料的循环使用。
答案:A
2.[2015·兰州一中期中]据新浪网报道,欧洲一集团公司拟在太空建立巨大的激光装置,把太阳光变成激光用于分解海水制氢。有下列几种说法:①水分解反应是放热反应;②若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来,可改善生存条件;③使用氢气作燃料有助于控制温室效应;④氢气是一级能源。其中叙述正确的是(  )
A.①②       
B.③④
C.②③
D.①②③④
解析:①水分解反应为吸热反应,①错误;④氢气不属于一级能源,④错误。
答案:C
3.[2014·南京师范大学附中模拟]下列热化学方程式中ΔH的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是(  )
A.SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.3
kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802.3
kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6
kJ·mol-1
D.CO(g)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-283
kJ·mol-1
解析:A项中反应指的是SO2的催化氧化反应,而不是SO2的燃烧反应,错误。B项中产物是气态水而非液态水,错误。C项中可燃物H2的物质的量不是1
mol而是2
mol,错误。
答案:D
4.[2015·太原五中期中]下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)(  )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)
ΔH=-1367.0
kJ·mol-1(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)
ΔH=+57.3
kJ·mol-1(中和热)
C.2NO2===O2+2NO ΔH=+116.2
kJ·mol-1(反应热)
D.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-296.8
kJ·mol-1(反应热)
解析:燃烧热必须是可燃物生成稳定的化合物对应的热效应,而气态水不是稳定的化合物,故A错误;中和反应是放热反应,ΔH<0,故B错误;书写热化学方程式时必须标明物质的状态,C错误。
答案:D
5.[2015·洛阳一中高二期中]如图为1
mol甲烷在足量的氧气中燃烧生成CO2(g)和H2O(g)时的能量变化示意图,由此图分析得出的下列结构中正确的是(  )
A.甲烷燃烧为吸热反应
B.甲烷的燃烧热ΔH=-802
kJ·mol-1
C.EA-EB=1015
kJ
D.该反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802
kJ·mol-1
解析:由图可知甲烷燃烧为放热反应,其热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)―→CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802
kJ·mol-1,则D正确。
答案:D
6.[2014·辽宁沈阳质量监测]在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用下图简单表示(图中的ΔH表示生成1
mol含硫产物的数据)。由图得出的结论正确的是(  )
A.S8(s)的燃烧热ΔH=-8a
kJ·mol-1
B.2SO3(g)===2SO2(g)+O2(g) ΔH=-2b
kJ·mol-1
C.S8(s)+8O2(g)===8SO2(g) ΔH=-a
kJ·mol-1
D.由1
mol
S8(s)生成SO3的反应热ΔH=-(a+b)
kJ·mol-1
解析:根据燃烧热的概念和图象数据可求出S8(s)的燃烧热为ΔH=-8a
kJ·mol-1,A项正确;三氧化硫分解生成二氧化硫和氧气的反应为吸热反应,用“+”表示,B项错误;C项反应热应为ΔH=-8a
kJ·mol-1,错误;D项反应热应为ΔH=-8(a+b)
kJ·mol-1,错误。
答案:A
7.[2014·云南昆明期中]相同质量的氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷完全燃烧时,放出热量最少的是(已知这些物质的燃烧热分别为285.8
kJ·mol-1、283.0
kJ·mol-1、1366.8
kJ·mol-1、890.3
kJ·mol-1)(  )
A.H2(g)        
B.CO(g)
C.C2H5OH(l)
D.CH4(g)
解析:假设质量都为1
g,完全燃烧时,H2放出的热量为=142.9
kJ,CO放出的热量为≈10.1
kJ,乙醇放出的热量为≈29.7
kJ,
CH4放出的热量为≈55.6
kJ。
答案:B
8.[2014·黑龙江省双鸭山一中模拟]下列关于热化学描述正确的是(  )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3
kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)
kJ·mol-1
B.CO(g)的燃烧热是283.0
kJ·mol-1,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=2×283.0
kJ·mol-1
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1
mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
解析:由于H2SO4与Ca(OH)2反应产生CaSO4,故其中和热ΔH不为-57.3
kJ·mol-1,更不为2×(-57.3)
kJ·mol-1,故A项错误;由于CO(g)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-283.0
kJ·mol-1,故2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)
ΔH=2×283.0
kJ·mol-1,故B项正确;C项错误;D项应生成液态水,放出的热量才是燃烧热,D项错误。
答案:B
9.(1)在101
kPa时,H2在1.00
mol
O2中完全燃烧生成2.00
mol
H2O(l)放出571.6
kJ的热量,H2的燃烧热为________,表示H2燃烧热的热化学方程式为____________________。
(2)1.00
L
1.00
mol·L-1
H2SO4溶液与2.00
L
1.00
mol·L-1
NaOH溶液完全反应,放出114.6
kJ热量,该反应的中和热为________,表示其中和热的热化学方程式为____________________。
解析:H2的燃烧热应以燃烧1
mol
H2为标准,当H2完全燃烧生成2.00
mol
H2O时,需燃烧2.00
mol
H2,故H2的燃烧热为=285.8
kJ·mol-1。中和热以生成1
mol
H2O为标准,而1.00
L
1.00
mol·L-1
H2SO4溶液与2.00
L
1.00
mol·L-1
NaOH溶液反应生成2
mol
H2O,故该反应的中和热为=57.3
kJ·mol-1。书写表示燃烧热与中和热的热化学方程式时,必须体现燃烧热与中和热的研究标准。
答案:(1)285.8
kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8
kJ·mol-1
(2)57.3
kJ·mol-1
H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3
kJ·mol-1
10.白磷和红磷均能在空气中燃烧,且燃烧产物相同,但二者的燃烧热不同,通过实验可测得这两个反应的反应热。
①P4(s,白磷)+O2(g)===P4O10(s)
ΔH1=-745.8
kJ·mol-1
②4P(s,红橉)+5O2(g)===P4O10(s)
ΔH2=-2954
kJ·mol-1
(1)白磷和红磷的关系是________。
a.同一种物质
b.同位素
c.同分异构体
d.同素异形体
(2)红磷的燃烧热是________kJ·mol-1,白磷的燃烧热比红磷的燃烧热________(填“大”或“小”)。
(3)白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s,白磷)===4P(s,红磷) ΔH=-29.2
kJ·mol-1。在相同的条件下,能量较低的是________(填“白磷”或“红磷”),白磷的稳定性比红磷________(填“高”或“低”)。
解析:(1)白磷、红磷均是磷元素的单质,故二者是同素异形体的关系。(2)红磷的燃烧热为2954
kJ·mol-1÷4=738.5
kJ·mol-1;而白磷的燃烧热为745.8
kJ·mol-1×4=2983.2
kJ·mol-1,故白磷的燃烧热较大。(3)由于白磷转化为红磷的反应为放热反应,因此白磷的能量比红磷高,白磷的稳定性比红磷低。
答案:(1)d
(2)738.5 大
(3)红磷 低
11.Ⅰ.以下几个热化学方程式中:
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6
kJ·mol-1
②CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283
kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5
kJ·mol-1
④CaCO3===CaO+CO2 ΔH=+177.7
kJ·mol-1
⑤C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH=-131.3
kJ·mol-1
⑥HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3
kJ·mol-1
⑦H2SO4(l)+NaOH(l)===Na2SO4(l)+H2O(l) ΔH=-57.3
kJ·mol-1
不正确的有______;表示燃烧热的热化学方程式有___________,表示中和热的热化学方程式有_____________。(填序号)
已知1
mol
Si固体中有2
mol
Si-Si键,1
mol
O2中有1
mol
O===O键,1
mol
SiO2固体中有4
mol
Si-O键。某些化学键键能数据如下:
化学键
Si-O
Si-Si
O===O
键能(kJ·mol-1)
460
176
498
根据化学键数据写出Si(s)在O2中完全燃烧生成SiO2的热化学方程式:__________________________。
解析:Ⅰ.④未标物质的状态,⑦H2SO4、NaOH、Na2SO4的状态应该标“aq”,而不是“l”。
Ⅱ.反应中放出的热量为460
kJ×4-(176
kJ×2+498
kJ)=990
kJ。据此可写出相应的热化学方程式。
答案:Ⅰ.④⑦ ②③ ⑥
Ⅱ.Si(s)+O2(g)===SiO2(s) ΔH=-990
kJ·mol-1
12.能源是人类生存和发展的重要支撑因素。常规能源(煤、石油、天然气等)日益减少,促使人们研究能源的利用率和新能源(如太阳能、氢能、核能等)的开发。
(1)我国目前最主要的能源品种是___________________,
能源利用中存在的主要问题有_______________。
(2)为减少污染,提高燃料利用率,下列措施可以达到目的的是______(填序号,下同)。
①将城市居民燃煤改为使用气体燃料 ②若将原来烧天然气的灶具改烧液化石油气,应增大空气进入量和减少液化气的进入量 ③在农村大力发展沼气
(3)下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错误的是_______。
①化石能源物质内部蕴贮着大量的能量
②绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来
③物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能为人类所利用
④吸热反应没有利用价值
(4)乌克兰科学家用铜和铁混合熔化制成多孔金属,用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器,该雾化器的作用是_____________。
解析:(1)我国人口众多,资源丰富,但人均占存量少;(2)①②措施保证燃料充分燃烧,发展沼气能有效解决农村燃烧秸秆污染空气的问题;(3)能源的相互转化,其中吸热反应也有其利用价值,可以利用其进行降温等应用。
答案:(1)煤 人均占有量少,能源利用率低,单位产值能耗高
(2)①②③ (3)④
(4)增大与助燃剂的接触面积,使煤油充分燃烧阶段水平测试(三)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括16个小题,每小题3分,共48分)
1.下列各组物质全部是弱电解质的是(  )
A.H2O、NH3·H2O、H3PO4、HF
B.Cu(OH)2、CH3COOH、C2H5OH、CH3COONa
C.H2SO3、Ba(OH)2、BaSO4
D.SO2、H2S、CO2
解析:B项中,C2H5OH是非电解质,CH3COONa是强电解质;C项中,Ba(OH)2、BaSO4是强电解质;D项中SO2、CO2是非电解质。
答案:A
2.[2015·吉林二中高二期中]已知相同条件下,HClO的电离常数小于H2CO3的第一级电离常数(Ka),为了提高氯水中HClO的浓度,可行的是(  )
A.通入HCl(g)       
B.加入CaCO3(s)
C.加入H2O
D.加入NaOH(s)
解析:氯水中存在的平衡是Cl2+H2O??HCl+HClO,通入HCl(g)会抑制Cl2与H2O的反应,而使c(HClO)减小;加水,平衡右移,但体积增大使c(HClO)减小;加入CaCO3,只与HCl反应而不与HClO反应,平衡右移,c(HClO)增大;NaOH与HCl、HClO均反应,c(HClO)减小。
答案:B
3.下列关于电解质溶液的叙述正确的是(  )
A.室温下,pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)=c(OH-)
B.将pH=4的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低
C.中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量相同
D.室温下,同浓度的Na2S与NaHS溶液相比,Na2S溶液的pH大
解析:A项由电荷守恒得离子浓度大小顺序应为c(Cl-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-),B项加水时c(H+)减小,c(OH-)应增大,C项醋酸浓度大,耗NaOH多。
答案:D
4.在已达到电离平衡的0.1
mol·L-1的醋酸溶液中,欲使平衡向电离的方向移动,同时使溶液的pH降低,应采取的措施是(  )
A.加少量盐酸
B.加热
C.加少量醋酸钠晶体
D.加氢氧化钠固体
解析:本题主要考查了弱电解质CH3COOH的电离平衡及影响因素,意在考查考生的判断能力。加入少量盐酸,H+浓度增大,醋酸的电离平衡向左移动,A项错误;因为弱酸的电离过程吸热,所以加热使醋酸的电离平衡向右移动,H+浓度增大,pH降低,B项正确;加入少量醋酸钠晶体,醋酸的电离平衡向左移动,H+浓度减小,pH增大,C项错误;加入NaOH固体,中和CH3COOH溶液中的H+,H+浓度减小,pH增大,D项错误。
答案:B
5.对于常温下pH=2的盐酸和pH=3的醋酸,下列说法正确的是(  )
A.pH=2的盐酸中:c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
B.pH=3的醋酸中:c(H+)=3.0
mol·L-1
C.pH=2的盐酸与pH=3的醋酸中溶质的物质的量浓度之比为10∶1
D.pH=3的醋酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合所得溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)
解析:A项满足电荷守恒,A项正确;在pH=3的醋酸中c(H+)=1×10-3
mol·L-1,B项错误;在pH=2的盐酸中,c(HCl)=c(H+)=1×10-2
mol·L-1,因CH3COOH是弱电解质,在pH=3的醋酸中,c(CH3COOH)>c(H+)=1×10-3
mol·L-1,故c(HCl)∶c(CH3COOH)<10∶1,C项错误;pH=3的醋酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合所得溶液中醋酸过量,溶液显酸性,根据电荷守恒得c(Na+)<c(CH3COO-),D项错误。
答案:A
6.[2014·邯郸二模]下列说法正确的是(  )
①常温下,强酸溶液的pH=a,将溶液的体积稀释到原来10n
倍,则pH=a+n;
②已知BaSO4的Ksp=c(Ba2+)·c(SO),所以在BaSO4溶液中有c(Ba2+)=c(SO)=
③将0.1
mol·L-1的NaHS和0.1
mol·L-1
Na2S溶液等体积混合,所得溶液中有c(S2-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HS-)+3c(H2S)
④在0.1
mol·L-1氨水中滴加0.1
mol·L-1盐酸,刚好完全中和时pH=a,则由水电离产生的c(OH-)=10-a
mol·L-1
A.①④        
B.②③
C.③④
D.①②
解析:①项中应为pH=a+n<7,①错误;在②中若没有外界其他离子c(Ba2+)=c(SO)=,②错误。
答案:C
7.常温下用pH为3的某酸溶液分别与pH都为11的氨水、氢氧化钠溶液等体积混合得到a、b两种溶液,关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是(  )
①b不可能显碱性 
②a可能显酸性或碱性 ③a不可能显酸性
 ④b可能显碱性或酸性
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
解析:常温下pH为3的某酸溶液可能是强酸溶液也可能是弱酸溶液。若是强酸溶液,与pH为11的氨水等体积混合,得到的a溶液显碱性;若是弱酸溶液,与pH为11的氨水等体积混合,得到的a溶液的酸碱性由弱酸和氨水的电离程度的相对大小决定,因此可能显酸性,也可能显碱性。总之,a溶液可能显酸性,也可能显碱性,故②正确,③错误。同理可分析得知,b溶液显中性或酸性,故①正确,④错误。
答案:A
8.[2014·山东济南实验中学月考]实验室用标准盐酸测定某NaOH溶液的浓度,用甲基橙作指示剂,下列对测定结果评价错误的是(  )
选项
操作
测定结果评价
A
酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸润洗2~3次
偏高
B
开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
偏高
C
锥形瓶未干燥
无影响
D
盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次
偏低
解析:未用标准盐酸润洗,滴定时标准液用量增多,使测定结果偏高,A项评价正确;开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失,使测定结果偏高,B项评价正确;锥形瓶未干燥,对测定结果无影响,C项评价正确;盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次,相当于待测液取多了,使测定结果偏高,D项评价错误。
答案:D
9.[2014·洛阳统考]已知25
℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸化学式
HX
HY
H2CO3
电离平衡常数
7.8×10-9
3.7×10-15
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
下列推断正确的是(  )
A.HX、HY两种弱酸的酸性:HX>HY
B.相同条件下溶液的碱性:NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
C.结合H+的能力:CO>Y->X->HCO
D.HX和HY酸性相同,都比H2CO3弱
解析:本题考查电离平衡常数及其应用,意在考查考生的知识迁移能力。根据电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HX>HCO>HY,则结合H+的能力;Y->CO>X->HCO,故A正确、C错误。酸越弱,其对应的盐的水解能力越强,故相同条件下溶液的碱性:NaY>Na2CO3>NaX>NaHCO3,故B错误。HX与HY的电离平衡常数不相等,所以其酸性不相同,D错误。
答案:A
10.已知同温度下的溶解度:Zn(OH)2>ZnS,
MgCO3>Mg(OH)2,溶解或电离出S2-的能力为FeS>H2S>CuS,下列离子方程式错误的是(  )
A.Mg2++2HCO+2Ca2++4OH-===Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
B.Cu2++H2S===CuS↓+2H+
C.Zn2++S2-+2H2O===Zn(OH)2↓+H2S↑
D.FeS+2H+===Fe2++H2S↑
解析:C项,因为溶解度:Zn(OH)2>ZnS,故应生成ZnS沉淀,即Zn2++S2-===ZnS↓。
答案:C
11.常温下,有下列四种溶液:①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的HCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。下列有关说法正确的是(  )
A.四种溶液的Kw相同,由水电离的c(H+):①=③>②=④
B.向等体积的四种溶液中分别加入100
mL水后,溶液的pH:③>④>②>①
C.①、②、④溶液分别与足量铝粉反应,生成H2的量:①最大
D.将②、③两种溶液混合后,若pH=7,消耗溶液的体积为③>②
解析:A中4种溶液的c(H+)=c(OH-)对水的电离的抑制是一样的;C中未告知溶液体积,无法判断。D中若等体积混合溶液呈碱性,要满足混合后pH=7,则③<②。
答案:B
12.[2014·青岛一模]今有两种正盐的稀溶液,分别是a
mol·L-1NaX溶液和b
mol·L-1NaY溶液,下列说法中不正确的是(  )
A.若a=b,pH(NaX)>pH(NaY),则相同浓度时,酸性HX>HY
B.若a=b,并测得溶液中c(X-)=c(Y-)+c(HY)[c(HY)≠0],则相同浓度时,酸性HX>HY
C.若a>b,并测得溶液中c(HX)=c(HY),则可推出溶液中c(X-)>c(Y-),且相同浓度时,酸性HX>HY
D.若两溶液等体积混合,测得溶液中c(X-)+c(Y-)+c(HX)+c(HY)=0.1
mol·L-1,则可推出a+b=0.2
mol·L-1
解析:根据“越弱越水解”分析,若pH(NaX)>pH(NaY),则酸性HY>HX,A不正确;由c(X-)=c(Y-)+c(HY)[c(HY)≠0]可知:X-不发生水解,Y-发生水解,则HX为强酸,HY为弱酸,B正确;a>b时溶液中c(HX)=c(HY),说明NaX比NaY的水解程度小,则酸性HX>HY,C正确;D项可根据物料守恒进行判断,但要注意“等体积混合,浓度应变为原来的1/2”,D正确。
答案:A
13.[2014·遵义模拟]室温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表:
下列判断不正确的是(  )
A.实验①反应后的溶液中:c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
B.0.1
mol·L-1HA的溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-13mol·L-1
C.实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1
mol·L-1
D.实验②反应后的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
解析:室温下,将等体积等浓度的HA和KOH混合(忽略体积变化),溶液呈碱性,说明该酸是弱酸,溶液中存在电荷守恒,即c(K+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),该盐是强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),水的电离较微弱,所以c(A-)>c(OH-),A正确;HA是弱酸,0.1
mol·L-1HA的溶液中H+浓度小于0.1
mol·L-1,由水电离出的c(H+)大于1×10-13
mol·L-1错误;等物质的量的酸和碱恰好反应时,溶液呈碱性,要使等体积的酸和碱混合后溶液呈中性,则酸的浓度应大于碱,根据物料守恒得c(A-)+c(HA)>0.1
mol·L-1,故C正确;溶液中存在电荷守恒,即c(K+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),溶液呈中性,即c(OH-)=c(H+),则c(K+)=c(A-),中性溶液中水的电离较微弱,所以c(A-)>c(OH-),故D正确;故选B。
答案:B
14.下列关于电解质溶液的叙述中正确的是(  )
A.Na2CO3、NaHCO3两种盐溶液中,离子种类不相同
B.常温下,1
mol·L-1的CH3COOH溶液与1
mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,所得混合液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.物质的量浓度相同的NH4Cl和NH4HSO4两种溶液中,c(NH)前者小于后者
D.常温下,某溶液中由水电离出的c(H+)=10-5
mol·L-1,则此溶液可能是盐酸
解析:A项,两种盐溶液中离子种类相同。B项,恰好反应生成CH3COONa,溶液呈碱性。C项,NH4HSO4电离产生的H+抑制NH的水解,c(NH)前者小于后者,C正确。D项,溶液中由水电离出的c(H+)=10-5
mol·L-1,促进水的电离,而盐酸抑制水的电离。
答案:C
15.(双选)已知常温下:Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,
Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12,Ksp(CH3COOAg)=2.3×10-3。下列叙述正确的是(  )
A.等体积混合浓度均为0.2
mol·L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液一定产生CH3COOAg沉淀
B.将0.001
mol·L-1的AgNO3溶液滴入0.001
mol·L-1的KCl和0.001
mol·L-1的K2CrO4溶液中,先产生Ag2CrO4沉淀
C.在Mg2+为0.121
mol·L-1的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀,溶液的pH至少要控制在9以上
D.向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)变大
解析:A选项,c(Ag+)·c(CH3COO-)=0.2/2×0.2/2=0.01>Ksp(CH3COOAg),所以一定能生成沉淀。B选项,由Ksp(AgCl)和Ksp(Ag2CrO4)可知,Cl-和CrO浓度相同时生成AgCl沉淀所需Ag+浓度小,应该先有AgCl沉淀。C选项中,根据Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,c(Mg2+)·c2(OH-)=0.121×c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11可算出OH-浓度应大于10-5
mol·L-1,所以溶液的pH至少要控制在9以上。D选项,Ksp(AgCl)只与温度有关。
答案:AC
16.常温下,用0.1000
mol·L-1
NaOH溶液滴定20.00
mL
0.1000
mol·L-1
CH3COOH溶液所得滴定曲线如下图所示。下列说法正确的是(  )
A.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
B.点②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
解析:A项,根据电荷守恒关系有c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),点①所示溶液中的c(CH3COOH)与c(Na+)不相等,故不正确;B项,点②所示溶液呈中性,加入的NaOH溶液的体积小于20
mL,此时根据物料守恒可知c(Na+)c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故不正确;D项,当
刚加入少量NaOH溶液时可能会出现该种情况,故正确。
答案:D
二、非选择题(本题包括6个小题,共52分)
17.(9分)常温下将0.01
mol
NH4Cl和0.002
mol
NaOH溶于水配成1
L溶液。
(1)该溶液中存在的平衡体系有________;________;________。
(2)溶液中共有________
种不同的微粒。
(3)这些微粒中浓度为0.01
mol·L-1的是________,浓度为0.002
mol·L-1的是________。
(4)物质的量之和为0.01
mol的三种微粒是________。
(5)________和________两种微粒的物质的量之和比OH-的物质的量多0.008
mol。
解析:将0.01
mol
NH4Cl和0.002
mol
NaOH溶于水配成1
L溶液,反应后生成0.002
mol
NH3·H2O和0.002
mol
NaCl,剩余0.008
mol
NH4Cl。(1)该溶液中存在水和NH3·H2O的电离平衡、NH的水解平衡。(2)由三个平衡式可知溶液中共有8种不同的微粒。(3)Cl-和Na+没有参与反应,其物质的量不变,根据溶液体积可求其浓度。(4)根据物料守恒可得出答案。(5)根据电荷守恒c(H+)+c(NH)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-)可得,c(H+)+c(NH)-c(OH-)=0.008
mol·L-1。
答案:(1)H2O??H++OH- NH3·H2O??NH+OH- NH+H2O??NH3·H2O+OH- (2)8 (3)Cl- Na+ (4)NH3、NH、NH3·H2O (5)H+ NH
18.(9分)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,在化学上用作缓冲溶液,向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大。
(1)向该溶液中加入少量盐酸时,发生反应的离子方程式是______________________;向其中加入少量KOH溶液时,发生反应的离子方程式是______________________________。
(2)现将0.04
mol·L-1HA溶液和0.02
mol·L-1NaOH溶液等体积混合,得到缓冲溶液。
①若HA为HCN,该溶液显碱性,则溶液中c(Na+)________c(CN-)(填“<”“=”或“>”),你得出该结论的依据是________________________________。
②若HA为CH3COOH,该溶液显酸性,溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是____________________。
解析:加少量酸,A-与H+反应生成HA,加少量碱,HA与OH-反应生成A-与H2O,HA为弱酸,所以c(A-)、c(HA)变化对溶液酸碱性影响不大;所得缓冲溶液为HA和NaA的混合溶液,故溶液中的电荷守恒表达式为c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),当溶液分别显酸性或碱性时,即可推得溶液中的离子浓度大小。
答案:(1)A-+H+===HA
HA+OH-===H2O+A-
(2)①> 因为c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),溶液显碱性,则c(H+)<c(OH-),所以c(Na+)>c(CN-)
②c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(或CH3COO-、Na+、H+、OH-)
19.(8分)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视__________。直到再加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并__________为止。
(2)下列操作中,可能使所测NaOH溶液的浓度偏低的是(  )
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结果时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为__________mL,终点读数为__________mL;所用盐酸溶液的体积为__________mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录的有关数据如下表所示:
请选用其中合理的数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。
解析:(1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。A项滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸稀释,滴定相同量的碱,所需盐酸的体积偏大,结果偏高。B项用碱式滴定管取出的待测NaOH的物质的量一旦确定,倒入锥形瓶后,水的加入不影响OH-的物质的量,也就不影响结果;C项若排出气泡,液面会下降,故读取V酸偏大,结果偏高;D项正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示。(3)读数时,以凹液面的最低点为基准。(4)先算出第一次和第三次耗用标准酸的平均值(第二次偏差太大,舍去),再求NaOH的物质的量浓度。
答案:(1)锥形瓶内液体颜色的变化 在半分钟内不褪色
(2)D (3)0.00 26.10 26.10
(4)==26.10
mL,c(NaOH)==0.1044
mol/L。
20.[2014·江西模拟](8分)下表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的溶度积Ksp(25
℃)。
回答下列问题:
(1)由上表分析,若①CH3COOH、②HCO、③C6H5OH、④H2PO均可看作酸,则它们酸性由强到弱的顺序为____________________(填编号);
(2)25
℃时,将等体积等浓度的醋酸和氨水混合,混合液中:c(CH3COO-)________c(NH)(填“>”“=”或“<”);
(3)25
℃时,向10
mL
0.01
mol·L-1苯酚溶液中滴加V
mL
0.01
mol·L-1氨水,混合溶液中粒子浓度关系正确的是__________。
A.若混合液pH>7,则V≥10
B.若混合液pH<7,则c(NH)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)
C.V=10时,混合液中水的电离程度小于10
ml
0.01
mol·L-1苯酚溶液中水的电离程度
D.V=5时,2c(NH3·H2O)+2c(NH)=c(C6H5O-)+c(C6H5OH)
(4)如下图所示,有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,回答下列问题:讨论T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,下列说法不正确的是______。
A.加入Na2SO4可使溶液由a点变为b点
B.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
D.升温可使溶液由b点变为d点
解析:(1)K值越大酸性越强。
(2)25
℃时醋酸和氨水的电离程度相同,故将等体积等浓度的醋酸和氨水混合后溶液呈中性,故混合液中c(CH3COO-)=c(NH)。(3)因为NH3·H2O的电离程度远大于C6H5OH,故向10
mL
0.01
mol·L-1苯酚溶液中滴加V
mL
0.1
mol
·L-1氨水,氨水的体积不需要到10
mL,溶液的pH>7,A错;B不遵循电荷守恒,错;V=10时,混合液为苯酚铵溶液,苯酚铵水解促进水的电离,故混合液中水的电离程度大于10
mL
0.01
mol·L-1苯酚溶液中水的电离程度,C错。(4)升高温度,BaSO4的电离平衡向右移动,c(SO)和(Ba2+)都增大,D错。
答案:(1)①④③② (2)= (3)D (4)D
21.(8分)(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。
①在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是________。
A.KMnO4
B.H2O2
C.氯水
D.HNO3
②然后再加入适当物质调整溶液至pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,调整溶液pH可选用下列中的______。
A.NaOH
B.NH3·H2O
C.CuO
D.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5
mol·L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0
mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________,Fe3+完全沉淀[即c(Fe3+)≤1.0×10-5
mol·L-1]时溶液的pH为________,通过计算确定上述方案________(填“可行”或“不可行”)。
解析:(1)①四个选项中的物质均能将Fe2+氧化成Fe3+,但只有H2O2的还原产物为H2O,不引入新的杂质。
②加入CuO或Cu(OH)2时既不引入新的杂质,同时能消耗Fe3+水解生成的H+,从而促进Fe3+完全水解为Fe(OH)3而除去。
(2)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-),则c(OH-)=
mol·L-1=1.0×10-10
mol·L-1,则c(H+)=1.0×10-4
mol·L-1,pH=4。
Fe3+完全沉淀时:Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),则c(OH-)=
mol·L-1=1.0×10-11
mol·L-1。此时c(H+)=1×10-3
mol·L-1,pH=3,因此上述方案可行。
答案:(1)①B ②CD
 (2)4 
3 可行
22.(10分)某兴趣小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后的有关问题进行了如下探究:
【查阅资料】下表是实验室里盐酸、氢氧化钠试剂瓶标签上的部分说明:
【实验探究】
(1)配制溶液:甲同学配制100
mL
1.5
mol·L-1氢氧化钠溶液,乙同学取20
mL
36.5%的盐酸稀释到200
mL。甲为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能发生化学反应,设计并完成了如下图所示的实验。
X溶液滴入的量一般为_____________________
___________________________________________________,
使用酸式滴定管前要检查活塞是否漏水的操作方法是
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)乙设计完成了另一个实验,以证明氢氧化钠溶液与盐酸能够发生反应。他在盛有20
mL稀盐酸的锥形瓶里,用碱式滴定管滴入氢氧化钠溶液,不断振荡溶液,同时用pH计测定溶液的pH,直到氢氧化钠溶液过量。则在滴
定过程中,滴定终点附近的操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)你认为甲、乙两位同学的实验中,________(填“甲”“乙”或“甲和乙”)的实验能充分证明氢氧化钠与盐酸发生了反应。
(4)丙同学为了测定上述36.5%盐酸的物质的量浓度,进行了如下实验:在锥形瓶中加入已稀释的盐酸等,用碱式滴定管滴入甲配制的氢氧化钠溶液,测定的结果如下表:
据此通过计算可知实验测定的盐酸浓度与标签说明的浓度相比________(填“偏高”“偏低”或“相等”)。
解析:甲实验中使用的X溶液是酚酞。在滴定终点附近时,溶液的pH会发生突变,所以此时测试和记录pH的间隔要小,每加1滴测一次,并记录一次。甲实验中没有证明盐酸不能使酚酞试液褪色,乙实验更能说明问题。
根据标签数据计算盐酸的物质的量浓度为:c1==12
mol·L-1。利用滴定数据,所用NaOH溶液的体积平均为20.00
mL,则c(HCl)==1.2
mol·L-1,则原盐酸的浓度为12
mol·L-1。
答案:(1)2~3滴'将活塞关闭,在滴定管内注入一定量的水,记下读数,静置约2
min,并观察液面是否下降,活塞周围及尖嘴处是否漏液;然后将活塞转动180°,再检查一次
(2)测试和记录pH的间隔要小,每加1滴测1次,并记录1次
(3)乙
(4)相等1.[2014·北京高考]下列电池工作时,O2在正极放电的是(  )
A.锌锰电池
B.氢燃料电池
C.铅蓄电池
D.镍镉电池
解析:锌锰电池中,锌在负极放电,MnO2在正极放电,A项错误;氢燃料电池中,氢气在负极放电,氧气在正极放电,B项正确;铅蓄电池中,Pb在负极放电,PbO2在正极放电,C项错误;镍镉电池中,镉(Cd)在负极放电,NiO(OH)在正极放电,D项错误。
答案:B
2.[2014·课标全国卷Ⅱ]2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是(  )
A.a为电池的正极
B.电池充电反应为LiMn2O4===Li1-xMn2O4+xLi
C.放电时,a极锂的化合价发生变化
D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移
解析:由题给图可知:该电池的b极电极反应式为Li-e-===Li+,所以b极为负极,a为正极,A项正确;B项正确;C项放电时,负极Li价态发生变化,a为正极,Li+价态不变,C项错误;D项放电时阳离子移向正极,D项正确。
答案:C
3.[2014·天津高考]已知锂离子电池的总反应为LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2,锂硫电池的总反应为2Li+SLi2S,有关上述两种电池说法正确的是(  )
A.锂离子电池放电时,Li+向负极迁移
B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应
C.理论上两种电池的比能量相同
D.如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
解析:放电时为原电池,阳离子向正极迁移,A项错误;充电时,锂电极作阴极,发生还原反应,B正确;同质量产生的电量不相同,C项错误;锂离子电池为电解池,锂硫电池为原电池,D项错误。
答案:B
4.[2014·大纲全国卷]如图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。下列有关说法不正确的是(  )
A.放电时正极反应为NiOOH+H2O+e-―→Ni(OH)2+OH-
B.电池的电解液可为KOH溶液
C.充电时负极反应为MH+OH-―→H2O+M+e-
D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高
解析:在这个电池中,MH中的H失电子在负极反应,NiOOH得电子在正极反应,由于NiOOH的存在,所以电解质溶液不能是酸性溶液,放电时负极反应是MH+OH-===M+H2O+e-,充电时阴极反应为M+H2O+e-===MH+OH-,所以C项错误。
答案:C
5.[2014·广东高考]某同学组装了如图所示的电化学装置。电极Ⅰ为Al,其他电极均为Cu,则(  )
A.电流方向:电极Ⅳ→ →电极Ⅰ
B.电极Ⅰ发生还原反应
C.电极Ⅱ逐渐溶解
D.电极Ⅲ的电极反应:Cu2++2e-===Cu
解析:分析图可知:左侧两个烧杯的装置形成原电池,且Ⅰ为负极,Ⅱ为正极,而最右边的装置为电解池,因此,该装置中电子流向:电极Ⅰ→A→电极Ⅳ,则电流方向:电极Ⅳ→A→电极Ⅰ,A正确;电极Ⅰ发生氧化反应,B错误;电极Ⅱ的电极反应为Cu2++2e-===Cu,有铜析出,C错误;电极Ⅲ为电解池的阳极,其电极反应为Cu-2e-===Cu2+,D错误。
答案:A
6.[2014·浙江高考]镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是:
Ni(OH)2+M===NiOOH+MH
已知:6NiOOH+NH3+H2O+OH-===6Ni(OH)2+NO
下列说法正确的是(  )
A.NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-
B.充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移
C.充电过程中阴极的电极反应式:H2O+M+e-===MH+OH-,H2O中的H被M还原
D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
解析:NiMH放电时正极发生还原反应,分析化合价可知正极为NiOOH得电子生成Ni(OH)2,可知A选项正确;OH-由阴极向阳极移动,B项错;H2O中的一个H原子得到电子被M还原,C项错;D项由已知信息可知NiOOH与氨水反应,错误。
答案:A
7.[2014·福建高考]某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2===2AgCl。下列说法正确的是(  )
A.正极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-
B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
D.当电路中转移0.01
mol
e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02
mol离子
解析:原电池的正极发生得电子的还原反应:Cl2+2e-===2Cl-,负极发生失电子的氧化反应:Ag-e-+Cl-===AgCl,阳离子交换膜右侧无白色沉淀生成;若用NaCl溶液代替盐酸,电池总反应不会改变;当电路中转移0.01
mol电子时,负极消耗0.01
mol
Cl-,右侧正极生成0.01
mol
Cl-,左侧溶液中应有0.01
mol
H+移向右侧,约减少0.02
mol离子。
答案:D
8.[2013·课标全国卷Ⅰ]银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是(  )
A.处理过程中银器一直保持恒重
B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银
C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S===6Ag+Al2S3
D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
解析:根据电化学原理可知,Al为负极,电极反应为2Al-6e-===2Al3+,银器为正极,电极反应为3Ag2S+6e-===6Ag+3S2-,溶液中反应为2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑,三反应相加可知该过程的总反应为2Al+3Ag2S+6H2O===2Al(OH)3+6Ag+3H2S↑,故B正确,C、D错误;银器表面黑色的Ag2S变成了Ag,质量必然减小,A错误。
答案:B
9.[2013·江苏高考]Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。该电池工作时,下列说法正确的是(  )
A.Mg电极是该电池的正极
B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C.石墨电极附近溶液的pH增大
D.溶液中Cl-向正极移动
解析:该电池中Mg电极为负极,A项错误;石墨电极为正极,H2O2得电子发生还原反应,电极反应式为H2O2+2e-===2OH-,电极附近溶液pH增大,B项错误,C项正确;溶液中Cl-移向Mg电极,即Cl-应向负极移动,D项错误。
答案:C
10.
[2013·浙江高考]电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。
已知:3I2+6OH-===IO+5I-+3H2O
下列说法不正确的是(  )
A.右侧发生的电极反应式:2H2O+2e-===H2↑+2OH-
B.电解结束时,右侧溶液中含有IO
C.电解槽内发生反应的总化学方程式:KI+3H2OKIO3+3H2↑
D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学反应不变
解析:依题意,左侧溶液变蓝,说明左侧Pt电极为阳极,电极反应式为2I--2e-===I2……①,右侧Pt电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-……②或2H++2e-===H2↑,A正确;阴极生成的OH-通过阴离子交换膜迁移至左室,与I2发生反应:3I2+6OH-===5I-+IO+3H2O……③,I2浓度逐渐减小,故蓝色逐渐变浅,电解结束后IO可通过阴离子交换膜扩散至右侧,B正确;①式×3+②式×3+③式得电解总反应:I-+3H2OIO+3H2↑,C正确;若换用阳离子交换膜,OH-不能迁移至左室,反应③无法发生,①式+②式得电解总反应式为2I-+2H2O2OH-+I2+H2↑,两种情况下电解总反应显然不同,D错误。
答案:D
11.[2014·海南高考]锂锰电池的体积小,性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。回答下列问题。
(1)外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)。
(2)电池正极反应式为________________________。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?________(填“是”或“否”)。原因是______________________。
(4)MnO2可与KOH和KClO3在高温条件下反应,生成K2MnO4,反应的化学方程式为____________________,K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为________。
解析:(1)结合所给装置图以及原电池反应原理,可知Li作负极材料,MnO2作正极材料,所以电子流向是从a→b,那么电流方向则是b→a;
(2)根据题目中的信息“电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2”,所以正极的电极反应式MnO2+e-+Li+===LiMnO2;
(3)因为负极的电极材料Li是活泼的金属,能够与水发生反应,故不能用水代替电池中的混合有机溶剂;
(4)由题目中的信息“MnO2可与KOH和KClO3在高温条件下反应,生成K2MnO4”,可知该反应属于氧化还原反应,Mn元素化合价升高(→),则Cl元素的化合价降低(→),所以方程式为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;由“K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4(K2O4→KO4)和MnO2(K2O4→O2)”,根据电子得失守恒,可知生成的KMnO4和MnO2的物质的量之比为2∶1。
答案:(1)b a
(2)MnO2+e-+Li+===LiMnO2
(3)否 电极Li是活泼金属,能与水反应
(4)3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O 2∶1
12.[2014·课标全国卷Ⅰ]次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。回答下列问题:
(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式____________________________。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①H3PO2中,P元素的化合价为__________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为__________(填化学式)。
③NaH2PO2为__________(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显__________(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。
(3)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式__________________________________。
(4)H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应式__________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因__________。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有__________杂质,该杂质产生的原因是____________________。
解析:(1)根据H3PO2为一元中强酸,可知其电离方程式为H3PO2??H++H2PO。(2)①根据化合价代数和为0可确定P显+1价。②根据题中信息可写出反应方程式:4Ag++H3PO2+2H2O===4Ag↓+H3PO4+4H+,即氧化产物为H3PO4。③因为H3PO2为一元中强酸,则NaH2PO2为正盐,由于H2PO水解而使溶液呈弱碱性。(3)根据题中信息和反应前后元素化合价变化可写出化学方程式为2P4+3Ba(OH)2+6H2O===2PH3↑+3Ba(H2PO2)2。(4)①阳极为水电离出的OH-放电,电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+。②阳极室中的H+穿过阳膜进入产品室,原料室中的H2PO穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2。③在阳极区H2PO或H3PO2可能失电子发生氧化反应,即生成物中会混有PO。
答案:(1)H3PO2??H++H2PO
(2)①+1 ②H3PO4 ③正盐 弱碱性
(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O===3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
(4)①2H2O-4e-===O2↑+4H+ ②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2 ③PO H2PO或H3PO2被氧化03
随堂对点检验
对应考点一 化学反应速率的计算
1.已知反应A(g)+3B(g)===2C(g)+D(g),某段时间内以A的浓度的变化表示的化学反应速率为1
mol·L-1·min-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的反应速率为(  )
A.0.5
mol·L-1·min-1  
B.1
mol·L-1·min-1
C.2
mol·L-1·min-1
D.3
mol·L-1·min-1
解析:在一个固定的化学反应中,反应方程式各物质的化学计量数之比等于用各物质表示的化学反应速率之比,由反应式A(g)+3B(g)===2C(g)+D(g)知A、C的化学计量数之比为1∶2,所以v(C)=2v(A)=2×1
mol·L-1·min-1=2
mol·L-1·min-1。
答案:C
2.一定条件下,在2CH4(g)+2NH3(g)+3O2(g)??2HCN(g)+6H2O(g)反应中,已知v(HCN)=n
mol·L-1·min-1,且v(O2)=m
mol·L-1·min-1,则m与n的关系正确的是(  )
A.m=n
B.m=n
C.m=n
D.m=2n
解析:化学反应速率之比等于物质的化学计量数之比,即v(O2)∶v(HCN)=3∶2,故m∶n=3∶2,故m=n。
答案:C
3.[2015·洛阳一高期中]气体A、B分别为0.6
mol和0.5
mol,在0.4
L密闭容器中发生反应:3A+B??aC+2D,经5
min后,此时C为0.2
mol,又知在此反应时间内,D的平均反应速率为0.1
mol·(L·min)-1,下列结论正确的是(  )
A.此时,反应混合物总的物质的量为1
mol
B.B的转化率为50%
C.A的平均反应速率为0.1
mol·L-1·min-1
D.a值为2
解析:利用三段式计算
    
3A + B ?? aC + 2D
起始   0.6
mol 0.5
mol 
 0    0
变化量  0.3
mol 0.1
mol 0.1a
mol 0.2
mol
剩余量  0.3
mol 0.4
mol 0.1a
mol 0.2
mol
已知0.1a
mol=0.2
mol,则a=2。
答案:D
4.[2015·太原五中高二阶段]一定温度下,在2L的密闭容器中,X、
Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:
下列描述正确的是(  )
A.反应开始到10
s,用Z表示的反应速率为0.158
mol·(L·s)-1
B.反应开始到l0
s,X的物质的量浓度减少了0.79
mol·L-1
C.反应开始到10
s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g)??Z(g)
解析:A.根据图象可知,反应进行到10
s时,Z的物质的量增加了1.58
mol,其浓度是1.58
mol÷2
L=0.79
mol·L-1,则反应开始到10
s,用Z表示的反应速率=0.79
mol·L-1÷10
s=0.079
mol·(L·s)-1,A不正确;B.反应开始到10
s时,X的物质的量减少了1.20
mol-0.41
mol=0.79
mol,其浓度是0.79
mol÷2
L=0.395
mol·L-1,B不正确;C.反应进行到10
s时,Y的物质的量减少了1.00
mol-0.21
mol=0.79
mol,则Y的转化率=×100%=79%,C正确;D.由于物质的量变化量
之比等于相应的化学计量数之比,则化学计量数之比=0.79∶0.79∶1.58=1∶1∶2,所以该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)??2Z(g),D不正确,答案选C。
答案:C
对应考点二 化学反应速率的比较
5.在A(g)+2B(g)??3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是(  )
A.v(A)=0.5
mol·L-1·s-1
B.v(B)=0.5
mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.8
mol·L-1·s-1
D.v(D)=1
mol·L-1·s-1
解析:设法把用各物质表示的反应速率都转化成用同一物质表示的速率,如都用物质A的速率来表示,B中v(A)=0.25
mol·L-1·s-1,C中v(A)=0.27
mol·L-1·s-1,D中v(A)=0.25
mol·L-1·s-1,显然反应速率最快的是A。
答案:A
6.[2014·济南高二检测]将0.1
mol
MnO2粉末置于50
mL过氧化氢溶液(ρ=1.1
g·mL-1)中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
(1)实验时放出气体的总体积是_____________________。
(2)放出一半气体所需的时间为_________________________。
(3)反应放出气体所需时间为___________________________。
(4)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为________________。
解析:根据V-t图象知,反应进行至1
min时,放出O2的体积为30
mL,反应进行至2
min时,放出O2的体积为45
mL,反应进行至5
min时,放出O2的体积达最大值60
mL;由V-t曲线的斜率变化可知:D、C、B、A的反应速率逐渐减小。
答案:(1)60
mL (2)1
min (3)2
min (4)D>C>B>A03
随堂对点检验
对应考点一 金属的腐蚀
1.在钢铁腐蚀过程中,下列五种变化可能发生的是(  )
①Fe2+转化为Fe3+ ②O2被还原 ③产生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O ⑤杂质碳被氧化
A.只有①②       
B.只有②③④
C.①②③④
D.①②③④⑤
解析:在钢铁腐蚀过程中,既可能是析氢腐蚀又可能是吸氧腐蚀。
答案:C
2.[2014·豫东名校联考]镀锌钢管具有广泛的用途,镀锌钢管有冷镀锌管和热镀锌管,冷镀即电镀,热镀是指熔融状态的锌与铁生成合金层。下列说法正确的是(  )
A.铁锌形成的合金层是纯净物,耐酸碱腐蚀
B.钢管镀锌的目的是使铁与锌形成原电池,消耗锌而保护钢管免受腐蚀
C.钢管冷镀时,钢管作阴极,锌棒作阳极,锌盐溶液作电解质溶液
D.镀锌钢管破损后,负极反应式为Fe-2e-===Fe2+
解析:A项,铁锌形成的合金层是混合物,合金比成分金属具有更多优良的性能,但不耐酸腐蚀,错误;B项,钢管镀锌的目的一是美观,二是万一镀层被破坏,由于Fe与Zn形成原电池,腐蚀消耗的依然是Zn而保护钢管免受腐蚀,错误;C项,钢管电镀时,镀件钢管作阴极,镀层金属棒作阳极,含有Zn2+的盐溶液作电解质溶液,正确;D
项,镀锌钢管破损后,负极反应式为Zn-2e-===Zn2+,错误。
答案:C
3.用铝制饭盒盛放醋酸,一段时间后,饭盒被腐蚀,该种腐蚀属________,反应的化学方程式为_____________;若用铝饭盒盛放食盐(含水时),一段时间后,饭盒被腐蚀,这种腐蚀叫做________,反应原理是(写电极反应式和离子方程式)_________________。
解析:铝制饭盒盛放醋酸,金属铝直接接触腐蚀性化学物质,发生的腐蚀是化学腐蚀;而用铝饭盒盛放食盐(含水时),铝-食盐水-C形成原电池,发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀。
答案:化学腐蚀 2Al+6CH3COOH===2Al(CH3COO)3+3H2↑ 电化学腐蚀 负极:Al-3e-===Al3+,正极:O2+2H2O+4e-===4OH-,Al3++3OH-===Al(OH)3↓
对应考点二 金属的防护
4.下列金属防护属于电化学保护的是(  )
A.改变金属内部组成结构
B.涂油漆
C.外加电流阴极保护法
D.在金属表面覆盖一层保护层
解析:金属的防护包括改变金属的内部结构、覆盖保护层和电化学防护,其中电化学防护包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
答案:C
5.[2014·天津河西区质检]下列金属防腐的措施中,使用原电池保护法的是(  )
A.金属护栏表面涂漆
B.地下钢管连接镁块
C.汽车底盘喷涂高分子膜
D.水中的钢闸门连接电源的负极
解析:牺牲阳极的阴极保护法,即为原电池保护法,Zn可以保护Fe,B正确。
答案:B
6.[2014·广元模拟]出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在表面。下列说法不正确的是(  )
A.锡青铜的熔点比纯铜的低
B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比在干燥环境中快
D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物的过程是电化学腐蚀的过程,但不是化学反应过程
解析:合金的熔点一般比各组分的熔点要低,A正确。Sn与Cu形成原电池,因Sn比Cu活泼,所以Sn作负极,Cu作正极,Sn对Cu起到保护作用,B正确;潮湿环境提供电解质溶液,能构成原电池,在干燥环境中不能构成原电池,C正确。电化学腐蚀同样属于化学反应,D错误。
答案:D04课后测评提实能
基础
中档
稍难
水的电离和水的离子积常数
1、2、4
5、6
溶液酸碱性和pH
8
10
综合提升
3
7、9、11、12
1.[2015·杭州二中期末]374
℃、22.1
MPa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力,并含有较多的H+和OH-,由此可知超临界水(  )
A.显中性,pH等于7
B.Kw小于10-14
C.显酸性,pH小于7
D.水的导电能力增强
解析:温度为374
℃超临界水显中性,pH<7,A、C错误;水的电离程度增大了,离子浓度增加了,导电能力增强,D正确,B错误。
答案:D
2.[2015·郑州高二检测]能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的操作是(  )
A.向水中投入一小块金属钠
B.将水加热煮沸
C.向水中通入二氧化碳气体
D.向水中加食盐晶体
解析:A项加金属钠跟水反应生成NaOH,c(OH-)>c(H+),错误;B项加热促进水的电离,但c(H+)=c(OH-),错误;D项对水的电离平衡没有影响,c(H+)=c(OH-),错误。
答案:C
3.[2015·泰安二中期中]下列关于水的说法正确的是(  )
A.常温下正常雨水的pH为7.0,酸雨的pH小于7.0
B.将25
℃纯水加热至95
℃时,增大
C.将纯水加热到95
℃时,水的离子积变大,pH不变,水仍呈中性
D.向水中加入醋酸或醋酸钠,均可促进水的电离
解析:正常雨水的pH为5.6,酸雨的pH小于5.6;将纯水加热后,水的离子积变大,B项算式表示氢离子浓度,其值变大,pH变小,水仍呈中性;向水中加入醋酸抑制水的电离,而加入醋酸钠则促进水的电离。
答案:B
4.[2015·青岛二中期中]25
℃时,水的电离达到平衡:H2O??H++OH-,下列叙述正确的是(  )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)减小
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)减小
D.将水加热,Kw增大,pH不变
解析:本题主要考查了水的电离平衡、水的离子积及其影响因素,意在考查考生对平衡移动原理的综合运用能力。A项,NH3·H2O是弱碱,加入氨水后c(OH-)增大,平衡逆向移动;B项,NaHSO4溶于水发生电离:NaHSO4===Na++H++SO,c(H+)增大,由于温度不变,故Kw不变;C项,向水中加入固体CH3COONa,CH3COO-结合H+生成弱电解质,促进水的电离,使水的电离平衡正向移动,溶液呈碱性,c(H+)减小;D项,升高温度,水的电离程度增大,Kw增大,pH减小。
答案:B
5.[2014·四川高考改编]25
℃时,在等体积的①0.5
mol·L-1的H2SO4溶液中;②0.05
mol·L-1
Ba(OH)2溶液中;③1
mol·L-1
NaCl溶液中;④纯水中,发生电离的水的物质的量之比是(  )
A.1∶10∶107∶107
B.107∶107∶1∶1
C.107∶106∶2∶2
D.107∶106∶2×107∶2
解析:25
℃时,0.5
mol·L-1
H2SO4溶液中c(H+)=1
mol·L-1,由水电离出的c(H+)水=10-14
mol·L-1,0.05
mol·L-1Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=0.1
mol·L-1,由水电离出的c(H+)水=10-13
mol·L-1,NaCl和纯水中由水电离出的c(H+)水均为10-7
mol·L-1。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n(H+)(即电离水的物质的量)之比为10-14∶10-13∶10-7∶10-7=1∶10∶107∶107。
答案:A
6.[2014·南京二次质检]在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)有如图所示关系。下列说法正确的是(  )
A.a点对应的溶液中大量存在:H+、Na+、Cl-、SO
B.b点对应的溶液中大量存在:NH、Ba2+、ClO-、I-
C.c点对应的溶液中大量存在:Na+、Ba2+、Cl-、CO
D.d点对应的溶液中大量存在:Na+、K+、SO、Cl-
解析:从图象判断出各点的酸碱性,然后判断是否共存即可。a、b、c、d点的酸碱性分别是中性、酸性、中性、碱性。A项错误,因为含大量H+显酸性;B项错误,因为在b点对应的溶液中ClO-和I-发生氧化还原反应且ClO-与H+不能大量共存;C项错误,因为Ba2+与CO不能大量共存,D项正确,SO水解显碱性。
答案:D
7.[2014·乌鲁木齐二诊]水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.图中对应点的温度关系为a>b>c
B.纯水仅升高温度,可从a点变到c点
C.水的离子积常数Kw数值大小关系为b>c>d
D.在b点对应温度下,0.5
mol·L-1的H2SO4溶液与1
mol·L-1的KOH溶液等体积混合,充分反应后,所得溶液的pH=7
解析:水的电离是吸热反应,温度升高,水的离子积常数增大,根据图中数据得出水的离子积常数Kw数值大小关系为b>c>a=d,温度关系为b>c>a=d,C项正确,A项错误;a点和c点的c(OH-)相等,若纯水仅升高温度,c(OH-)与c(H+)都增大,B项错误;b点的Kw=1×10-12,0.5
mol·L-1的H2SO4溶液与1
mol·L-1的KOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液显中性,pH=6,D项错误。
答案:C
8.下列关于溶液的酸碱性,说法正确的是(  )
A.pH=7的溶液是中性
B.中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7
mol·L-1
C.c(H+)=c(OH-)的溶液是中性
D.在100
℃时,纯水的pH<7,因此显酸性
解析:A项中运用pH判断溶液的酸碱性时,用到了水的离子积常数,它与温度有关,但A项未给出温度,所以错误;在中性溶液中,c(H+)和c(OH-)一定相等,但并不一定c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7
mol·L-1,所以B项错,C项正确;100
℃的纯水中,虽然pH<7,但c(H+)=c(OH-),还是中性,所以D错误。
答案:C
9.在某温度下的水溶液中,c(H+)=10x
mol·L-1,c(OH-)=10y
mol·L-1,x与y的关系如图所示:
(1)该温度下,水的离子积为_______________________________
________。
(2)该温度下,0.01
mol·L-1
NaOH溶液中c(H+)为___________。
解析:(1)选取图象中的一点,如当x=-5时,y=-10,
故水的Kw=10-5·10-10=10-15。
(2)0.01
mol·L-1
NaOH溶液中c(OH-)=10-2
mol·L-1,故c(H+)===10-13(mol·L-1)。
答案:(1)10-15 (2)10-13
mol·L-1
10.有一学生在实验室测某溶液的pH。实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。
(1)该学生的操作是________(填“正确的”或“错误的”),其理由是_____________________________________________________。
(2)如不正确请分析是否一定有误差______________________。
(3)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是________,原因是____________________________。
解析:用蒸馏水润湿pH试纸的操作是错误的,会使测定时溶液被稀释,对于酸性、碱性或中性溶液将会产生不同的误差。
答案:(1)错误的 用湿润的pH试纸来测定pH,相当于将溶液稀释了,测出的不是原溶液的pH,若溶液不显中性,就会产生误差
(2)不一定有误差,当溶液为中性时则不产生误差
(3)盐酸的pH 因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H+,使得溶液中c(H+)受到的影响较盐酸溶液中的小,故误差较小
11.已知室温时,0.1
mol·L-1的某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,回答下列各问题:
(1)该溶液的pH=________。
(2)HA的电离平衡常数K=________。
(3)升高温度时,K将________(填“增大”“减小”或“不变”),pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的________倍。
解析:(1)HA电离出的c(H+)=(0.1×0.1%)mol·L-1=1×10-4
mol·L-1,pH=-lg(1×10-4)=4;
(2)电离平衡常数
K===1×10-7;
(3)因HA??H++A-,电离过程是吸热的,所以升高温度,c(H+)、c(A-)均增大,则K增大,而pH减小;
(4)c(H+)HA=1×10-4
mol·L-1,c(H+)水=c(OH-)=mol·L-1=1×10-10mol·L-1,所以c(H+)HA∶c(H+)水=(1×10-4)∶(1×10-10)=106。
答案:(1)4 (2)1×10-7 (3)增大 减小 (4)106
12.[2015·衡水二中期末]中学化学实验中,淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25
℃时,若溶液的pH=7,试纸不变色;若pH<7,试纸变红色;若pH>7,试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH,需用pH计,pH计主要通过测定溶液中H+的浓度来测定溶液的pH。已知100
℃水时,水的离子积常数Kw=1×10-12。
(1)已知水中存在如下平衡:
H2O+H2O??H3O++OH- ΔH>0
现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈酸性,选择的方法是________(填字母)。
A.向水中加入NaHSO4
B.向水中加入Cu(NO3)2
C.加热至100

D.在水中加入(NH4)2SO4
(2)现欲测定100
℃沸水的pH及酸碱性,若用pH试纸测定,则试纸显______色,呈________性(填“酸”“碱”或“中”);若用pH计测定,则pH______7(填“>”“=”或“<”),呈______性(填“酸”“碱”或“中”)。
解析:(1)A中加入NaHSO4后,c(H+)增大,水电离平衡左移;B中加入Cu(NO3)2溶液消耗OH-,平衡正移,溶液呈酸性;C中平衡正移,但溶液依然为中性;D中加入(NH4)2SO4,消耗OH-,平衡正移且呈酸性。
(2)沸水仍呈中性,故用pH试纸测定应呈本来颜色;若用pH计测定,应小于7。
答案:(1)BD
(2)淡黄 中 < 中阶段水平测试(一)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括16个小题,每小题3分,共48分)
1.(双选)下列说法中正确的是(  )
A.干冰汽化要吸收大量的热,这就是化学反应中的吸热反应
B.酒精常被用作酒精灯和内燃机中的燃料,说明酒精燃烧是放热反应
C.木炭常温下不燃烧,加热才能燃烧,说明木炭燃烧是吸热反应
D.人们用氢氧焰焊接或切割金属,主要是利用了氢气和氧气化合时所放出的能量
解析:吸热反应和放热反应是指化学反应过程中的能量变化,A是物理变化;B、D利用了放热反应放出的热量,C把反应条件与放热、吸热混淆了,有的放热反应常温下就可反应,有的需要加热,木炭就需要加热才能燃烧,但仍是放热反应,故正确答案为BD。
答案:BD
2.0.096
kg碳完全燃烧可放出3147.9
kJ的热量,则下列热化学方程式正确的是(  )
A.C+O2===CO2 ΔH=-393.49
kJ/mol
B.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=+393.49
kJ/mol
C.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.49
kJ/mol
D.C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-393.49
kJ/mol
解析:0.096
kg碳的物质的量为8
mol,完全燃烧可放出3147.9
kJ的热量,则1
mol碳完全燃烧放出393.49
kJ的热量。
答案:C
3.[2014·松原高二检测]下列说法错误的是(  )
A.热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示标准状况下的数据
B.热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,只代表物质的量
C.同一化学反应,化学计量数不同,ΔH不同;化学计量数相同而状态不同,ΔH也不相同
D.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
解析:热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示25
℃,101
kPa下的数据。
答案:A
4.下列各组热化学方程式中化学反应的ΔH前者大于后者的是(  )
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH4
③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH5
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH7
CaO+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8
A.①          
B.④
C.②③④
D.①②③
解析:注意ΔH大小的比较应考虑“+”、“-”。碳与氧气反应放热,即ΔH1<0,ΔH2<0,CO与O2反应继续放热,所以ΔH1<ΔH2;等量的固态硫变为硫蒸气时吸收热量,故在与O2作用产生同样多的SO2时,气态硫放出的热量多,即ΔH3>ΔH4;发生同样的燃烧反应,物质的量越多,放出的热量越多,故ΔH5>ΔH6;碳酸钙分解吸收热量,ΔH7>0,CaO与H2O反应放出热量,ΔH8<0,显然ΔH7>ΔH8,故选C。
答案:C
5.下列化学用语的相关表述中正确的是(  )
A.因H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)
ΔH=-a
kJ·mol-1,故1
mol
NaOH固体与足量的稀盐酸反应,放出的热量为a
kJ
B.因CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l)
ΔH=+b
kJ·mol-1,故1
mol
CuSO4(s)溶于水时,放出的热量为b
kJ
C.因氢气的燃烧热为c
kJ·mol-1,故水电解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)
ΔH=+c
kJ·mol-1
D.因N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)
ΔH=-d
kJ·mol-1,故在某容器中投入1
mol
N2与3
mol
H2充分反应后,放出的热量小于d
kJ
解析:由于NaOH固体溶于水放出大量的热,故A项错误;题中给出的是胆矾分解的化学方程式,不能判断硫酸铜固体溶于水放出热量的大小,故B项错误;C项中的ΔH应为+2c
kJ·mol-1。
答案:D
6.[2014·河北省唐山市调研]已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6
kJ·mol-1 ①
2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1452
kJ·mol-1 ②
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3
kJ·mol-1下列说法正确的是(  )
A.H2(g)的燃烧热为571.6
kJ·mol-1
B.同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多
C.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-57.3
kJ·mol-1
D.3H2(g)+CO2(g)===CH3OH(l)+H2O(l)
ΔH=+135.9
kJ·mol-1
解析:A项,由题意可知H2(g)的燃烧热为285.8
kJ·mol-1,错误;C项,有沉淀生成ΔH不等于-57.3
kJ·mol-1,错误;根据盖斯定律得D项方程式可由(①×3-②)/2,故ΔH=-131.4
kJ·mol-1,错误。
答案:B
7.[2015·天津汉沽月考]已知热化学方程式:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)
ΔH1=-57.3
kJ·mol-1;
H2SO4(浓)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH2=m,下列说法正确的是(  )
A.上述热化学方程式中的计量数表示分子数
B.ΔH1>ΔH2
C.ΔH2=-57.3
kJ·mol-1
D.|ΔH1|>|ΔH2|
解析:热化学方程式各化学式前的化学计量数只表示物质的量,不表示分子数,A项错;浓硫酸溶于水放热,故B项正确,C、D项错。
答案:B
8.[2014·铜陵质检]氯原子对O3的分解有催化作用:
O3+Cl===ClO+O2 ΔH1
ClO+O===Cl+O2 ΔH2
该反应的能量变化如图所示,下列叙述中正确的是(  )
A.反应O3+O===2O2的ΔH=E1-E2
B.反应O3+O===2O2的ΔH=E2-E3
C.反应O3+O===2O2是吸热反应
D.反应O3+O===2O2的ΔH=ΔH1+ΔH2
解析:A项和B项,依据图象得出反应O3+O===2O2为放热反应,ΔH=E3-E2;C项,该反应为放热反应;D项,根据盖斯定律,得ΔH=ΔH1+ΔH2。
答案:D
9.在298
K、1.01×105
Pa下,将22
g
CO2通入750
mL
1
mol·L-1
NaOH溶液中充分反应,测得反应放出x
kJ的热量。已知在该条件下,1
mol
CO2通入1
L
2
mol·L-1
NaOH溶液中充分反应放出y
kJ的热量,则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是(  )
A.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH=-(2y-x)
kJ·mol-1
B.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH=-(2x-y)
kJ·mol-1
C.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH=-(4x-y)
kJ·mol-1
D.CO2(g)+2NaOH(l)===2NaHCO3(l)
ΔH=-(8x-2y)
kJ·mol-1
答案:C
10.用CH4催化还原NOx,可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-574
kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-1160
kJ·mol-1
下列说法不正确的是(  )
A.若用标准状况下4.48
L
CH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为173.4
kJ
B.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)
 ΔH<-574
kJ·mol-1
C.反应①②转移的电子数相同
D.反应②中当4.48
L
CH4反应完全时转移的电子总数为1.60
mol
解析:D选项未说明标况,4.48
L不能确定CH4为0.2
mol,该说法错误。
答案:D
11.[2014·广东省执信模拟]心脏起搏器电源—锂碘电池的电池反应为:
2
Li(s)

I2
(s)
===
2
LiI(s) ΔH 
已知:4
Li(s)

O2
(g)===2
Li2O(s) ΔH1

4
LiI(s)

O2
(g)===2
I2
(s)+2
Li2O(s) ΔH2 ②
则下列说法正确的是(  )
A.ΔH=ΔH1-ΔH2
B.ΔH=ΔH1+ΔH2
C.ΔH=ΔH1-ΔH2
D.ΔH=ΔH1+ΔH2
解析:锂碘电池的电极反应方程式可以由已知的方程式根据盖斯定律得到,即(①-②)÷2得ΔH=1/2(ΔH1-ΔH2),故选C项。
答案:C
12.[2014·天津市和平区模拟]下列有关热化学方程式书写及对应表述均正确的是(  )
A.密闭容器中,9.6
g硫粉与11.2
g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6
g时,放出19.12
kJ热量。则Fe(s)+S(s)===FeS(s) ΔH=-95.6
kJ·mol-1
B.稀醋酸与0.1
mol·L-1
NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3
kJ·mol-1
C.已知1
mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5
kJ,则水分解的热化学方程式:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.5
kJ·mol-1
D.已知2C(s)+O2
(g)===2CO(g) ΔH=-221
kJ·mol-1,则可知C的燃烧热ΔH=-110.5
kJ·mol-1
解析:A项,9.6
g硫粉与11.2
g铁粉的物质的量分别为0.3
mol、0.2
mol,则根据方程式Fe+S===FeS可知,反应中S是过量的,则1
mol参加反应放出的热量是19.12
kJ×1
mol/0.2
mol=95.6
kJ,因此该反应的热化学反应方程式为Fe(s)+S(s)===FeS(s) ΔH=-95.6
kJ·mol-1,正确;B项,醋酸是弱酸,存在电离平衡,电离是吸热的,所以醋酸与NaOH溶液反应生成1
mol水时放出的热量小于57.3
kJ
,错误;C项,已知1
mol
H2完全燃烧生成液态水时所放出的热量为285.5
kJ,则水分解的化学反应方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH
=+571.0
kJ·mol-1,错误;D项,燃烧热是在一定条件下,1
mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,碳完全燃烧时生成物应该是CO2,而不是CO,错误。
答案:A
13.[2014·衡水中学三调]通常人们把拆开1
mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应热(ΔH),化学反应的ΔH等于反应物的总键能与生成物的总键能之差。
化学键
Si—O
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
Si—C
键能/kJ·mol-1
460
360
436
431
176
347
工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),该反应的反应热ΔH为(  )
A.+412
kJ·mol-1
B.-412
kJ·mol-1
C.+236
kJ·mol-1
D.-236
kJ·mol-1
解析:反应物的总键能为360
kJ·mol-1×4+2×436
kJ·mol-1=2312
kJ·mol-1,生成物的总键能为4×431
kJ·mol-1+2×176
kJ·mol-1=2076
kJ·mol-1,ΔH=2312
kJ·mol-1-2076
kJ·mol-1=+236
kJ·mol-1。
答案:C
14.设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列关于C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300
kJ·mol-1的说法正确的是(  )
A.有10NA个电子转移时,吸收1300
kJ能量
B.有8NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300
kJ能量
C.有NA个水分子生成且为液体时,吸收1300
kJ能量
D.有2NA个碳氧双键生成时,放出1300
kJ能量
解析:1
mol
C2H2反应转移10
NA个电子,应放出1300
kJ·mol-1的能量,故A项错误;1
mol
CO2分子中有4
NA个碳氧共用电子对,则有8NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300
kJ能量,故B项正确;C项中应放出1300
kJ能量,故C项错误;1
mol
CO2中含有2NA个碳氧双键,生成1
mol
CO2放出×1300
kJ能量,故D项错误。
答案:B
15.[2014·中山市高二检测]将V1
mL
1.0
mol·L-1
HCl溶液和V2
mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50)。下列叙述正确的是(  )
A.实验时的环境温度为22

B.该实验表明化学能可转化为热能
C.NaOH溶液的浓度约为1.0
mol·L-1
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
解析:中和反应为放热反应,B正确;分析图中数据知,当加入HCl溶液5
mL、NaOH溶液45
mL时,反应后温度为22
℃,故实验时环境温度应低于22
℃,A错误;加入HCl溶液30
mL时反应放热最多,此时酸碱正好完全中和,c(NaOH)=1.0
mol·L-1×30
mL÷20
mL=1.5
mol·L-1,C错误;有水生成的反应不一定是放热反应,D错误。
答案:B
16.已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)
ΔH=-566
kJ·mol-1
Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+O2(g)
ΔH=-226
kJ·mol-1
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是(  )
A.CO的燃烧热为283
kJ
B.下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)===2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>-452
kJ·mol-1
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509
kJ热量时,电子转移数为6.02×1023
解析:利用相关知识逐项分析解答,特别要注意对图象的分析。
A项,燃烧热的单位错误,应为kJ·mol-1;B项,图象中CO与CO2的物质的量都应是2
mol,且没有标明物质的聚集状态;由Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=-226
kJ·mol-1知2Na2O2(s)+2CO2(g)===2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH1=-452
kJ·mol-1,因CO2(g)的能量大于CO2(s)的能量,所以当2Na2O2(s)+2CO2(s)===2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH2时,放出的能量应比452
kJ小,而ΔH为负值,故ΔH2>ΔH1=-452
kJ·mol-1,C项正确;根据盖斯定律,将题中下式乘以2,然后与上式相加,再除以2,即得Na2O2(s)+CO(g)===Na2CO3(s) ΔH3=-509
kJ·mol-1,此时转移电子数为1.204×1024,D项错误。
答案:C
二、非选择题(本题包括5个小题,共52分)
17.(8分)以下两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6
kJ·mol-1
C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220
kJ·mol-1
试回答下列问题:
(1)H2的燃烧热为______,C3H8的燃烧热为________。
(2)1
mol
H2和2
mol
C3H8组成的混合气体完全燃烧所释放的热量为________。
(3)现有H2和C3H8的混合气体共1
mol,完全燃烧时放出的热量为769.4
kJ,则在混合气体中H2和C3H8的体积比为________。
解析:(1)根据燃烧热的概念知H2、C3H8的燃烧热分别为285.8
kJ·mol-1、2220
kJ·mol-1。
(2)释放总热量的计算式为Q放=1
mol×285.8
kJ·mol-1+2
mol×2220
kJ·mol-1=4725.8
kJ。
(3)设H2、C3H8的物质的量分别为x、y,则有
解得:
在相同p、T时,V(H2)∶V(C3H8)=n(H2)∶n(C3H8)=3∶1。
答案:(1)285.8
kJ·mol-1 2220
kJ·mol-1
(2)4725.8
kJ (3)3∶1
18.(10分)根据下列叙述写出相应的热化学方程式:
(1)已知16
g固体硫完全燃烧时放出148.4
kJ的热量,该反应的热化学方程式是____________________。
(2)下图是SO2生成SO3反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为:_________________。
(3)拆开1
mol
H—H键、1
mol
N—H键、1
mol
N≡N键需要的能量分别是436
kJ、391
kJ、946
kJ,则1
mol
N2完全反应生成NH3的反应热为________,1
mol
H2完全反应生成NH3所放出的热量为________。
解析:(3)N2(g)+3H2(g)??2NH3(g),因拆开1
mol
N—H键吸收的能量和生成1
mol
N—H键放出的能量相等,所以此反应放出的热量为2×3×391
kJ·mol-1-946
kJ·mol-1-3×436
kJ·mol-1=92
kJ·mol-1,则此题1
mol
N2生成NH3的反应热为ΔH=-92
kJ·mol-1,而1
mol
H2只与
mol
N2反应,所以反应放出的热量为30.7
kJ。
答案:(1)S(s)+O2(g)===SO2(g)
ΔH=-296.8
kJ·mol-1
(2)2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g)
ΔH=-198
kJ·mol-1
(3)-92
kJ·mol-1 30.7
kJ
19.[2014·济南联考](6分)(1)甲烷自然重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
①反应CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)的ΔH=________
kJ·mol-1。
②甲烷的燃烧热为ΔH2,则ΔH2________ΔH1(填“>”“=”或“<”)。
(2)物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:(t-BuNO)2??2(t-BuNO) ΔH
实验测得该反应的ΔH=50.5
kJ·mol-1,活化能Ea=90.4
kJ·mol-1。下列能量关系图合理的是________。
A
B
C
D
解析:(1)①由蒸汽重整的两个反应可知,利用第二个反应减去第一个反应则得出该反应的反应热为ΔH=(165.0-206.2)
kJ·mol-1=-41.2
kJ·mol-1。②表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH2,生成液态水比生成气态水释放出的热量多,故ΔH2<ΔH1。(2)由实验测得该反应的ΔH=50.5
kJ·mol-1,可知该反应是吸热反应,则反应物的总能量低于生成物的总能量。可排除能量关系图B和C,又依据活化能Ea=90.4
kJ·mol-1,Ea-ΔH<50.5
kJ·mol-1,能量关系图A中,Ea-ΔH>50.5
kJ·mol-1,Ea与ΔH的比例不对。而能量关系图D是合理的。
答案:(1)①-41.2 ②< (2)D
20.[2014·衡水中学三调](13分)某实验小组用0.50
mol·L-1NaOH溶液和0.50
mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50
mol·L-1NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245
mL
NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体________g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母)________。
名称
托盘天平(带砝码)
小烧杯
坩埚钳
玻璃棒
药匙
量筒
仪器
序号
a
b
c
d
e
f
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(1)写出该反应中和热的热化学方程式:(中和热为57.3
kJ·mol-1)________。
(2)取50
mL
NaOH溶液和30
mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①上表中的温度差平均值为________℃。
②近似认为0.50
mol·L-1NaOH溶液和0.50
mol·L-1硫酸溶液的密度都是1
g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18
J·(g·℃)-1。则中和热ΔH=______(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3
kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
解析:Ⅰ.(1)要用245
mL
NaOH溶液,至少要配制NaOH溶液250
mL,故mNaOH=0.25
L×0.5
mol·L-1×40
g/mol=5
g。(2)NaOH具有腐蚀性,称量NaOH要在小烧杯中称量,故称量NaOH所需的仪器有托盘天平(a)、烧杯(b)、药匙(e)。
Ⅱ.(1)该反应的中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3
kJ·mol-1。(2)①温度差平均值为=4.0
℃。②反应放出的热为(50+30)
mL×4℃×4.18
J·(g·℃)-1=1337.6
J,共有×0.5
mol·L-1=0.025
mol
NaOH参加反应,因为中和热为生成1
mol
H2O时的反应热,故中和热ΔH==-53.5
kJ·mol-1。③测得的中和反应放出的热量小。可能原因:a项,实验室装置保温、隔热效果差,散失了部分热量;b项,仰视读数,实际量取NaOH的体积偏大,中和反应放出的热量应偏大;c项,分多次加入NaOH使热量损失,影响测定结果,故应一次加入NaOH;d项,NaOH会被温度计带入H2SO4,消耗部分H2SO4,使测得中和反应放出的热量偏小。
答案:Ⅰ.(1)5.0 (2)abe
Ⅱ.(1)1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)===1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3
kJ·mol-1
(2)①4.0 ②-53.5
kJ·mol-1 ③acd
21.[2014·湖北省荆州市一检](15分)(1)已知:①Fe(s)+O2(g)===FeO(s)
 ΔH1=-272.0
kJ·mol-1
②2Al(s)+O2(g)===Al2O3(s) ΔH2=-1675.7
kJ·mol-1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是________________。
某同学认为,铝热反应可用于工业炼铁,你的判断是________(填“能”或“不能”),你的理由____________________。
(2)反应物与生成物均为气态的某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B,如图所示。①据图判断该反应是____________(填“吸”或“放”)热反应。
②其中B历程表明此反应采用的条件为____________(填字母)。
A.升高温度
B.增大反应物的浓度
C.降低温度
D.使用催化剂
(3)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。已知:
4Al
(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH1=-3352
kJ·mol-1
Mn(s)+
O2(g)===MnO2(s)
ΔH2=-521
kJ·mol-1
Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是___________。
(4)中国气象局的数据显示,2013年全国平均雾霾天数为52年来之最。形成雾霾的主要成份为生产生活中排放的废气、汽车尾气及扬尘等。
用CH4可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-955
kJ·mol-1
 ①
2NO2(g)===N2O4(g) ΔH=-56.9
kJ·mol-1 

写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式_______________________________。
解析:(1)根据盖斯定律②-①×3可得到热化学反应方程式为2Al(s)+3FeO(s)===Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7
kJ·mol-1。(2)①由图可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应;②由图可知,反应历程B和A相比,改变反应历程,应是使用催化剂,故答案为D项。
(3)4Al
(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)
ΔH1=-3352
kJ·mol-1 ①
Mn(s)+O2(g)===MnO2
(s) ΔH2=-521
kJ·mol-1 ②,
根据盖斯定律①-②×3得4Al
(s)+
3MnO2(s)===3Mn(s)+2Al2O3(s) ΔH=(-3352
kJ·mol-1)-(-521
kJ·mol-1)×3=-1789
kJ·mol-1
(4)根据盖斯定律可将①-②整理可得CH4(g)+N2O4(g)===N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)
ΔH=-898.1
kJ·mol-1。
答案:(1)2Al(s)+3FeO(s)===Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7
kJ·mol-1 
不能 该反应需要引发,需要消耗大量能量,成本较高
(2)①吸 ②D
(3)4Al
(s)+
3MnO2(s)===3Mn(s)
+2Al2O3(s)
ΔH=-1789
kJ·mol-1
(4)CH4(g)+N2O4(g)===N2(g)+2H2O(l)+CO2(g) ΔH=-898.1
kJ·mol-103
随堂对点检验
对应考点 化学平衡的移动
1.放热反应2NO(g)+O2(g)??2NO2(g)达平衡后,若分别采取下列措施:①增大压强;②减小NO2的浓度;③增大O2浓度;④升高温度;⑤加入催化剂
能使平衡向正反应方向移动的是(  )
A.①②③        
B.②③④
C.③④⑤
D.①②⑤
解析:增大压强、减小生成物NO2浓度、增大反应物O2的浓度,利用勒夏特列原理,平衡均向正反应方向移动。
答案:A
2.在密闭容器中进行如下反应:H2(g)+I2(g)??2HI(g),在温度T1和T2时,产物的量与反应时间的关系如图所示。符合图示的正确判断是(  )
A.T1>T2,ΔH>0
B.T1>T2,ΔH<0
C.T10
D.T1解析:利用T2到达平衡所用时间较短,说明T2>T1,温度升高,HI的含量减少,平衡向逆反应方向移动,则正反应的ΔH<0。
答案:D
3.在已经处于化学平衡的体系中,如果下列物理量发生变化,其中一定能表明平衡移动的是(  )
A.反应混合物的浓度
B.反应物的转化率
C.正、逆反应速率
D.反应混合物的压强
解析:本题主要考查了平衡移动的影响因素,意在考查考生的判断能力。反应物的转化率改变是化学平衡发生移动的显性标志,而浓度、反应速率、压强的改变不一定能引起平衡移动,如在一个反应前后气体分子数不变的气相反应中增大压强,虽然反应混合物的浓度和反应速率都随之增大,但平衡不会发生移动,本题选B。
答案:B
4.[2015·南昌二中期中]对可逆反应2A(s)+3B(g)??C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列相关叙述正确的是(  )
A.增加A的量,平衡向正反应方向移动
B.增大B的浓度,v(正)>v(逆)
C.压强增大一倍(压缩体积),平衡不移动,v(正)、v(逆)不变
D.升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(逆)增大、v(正)减小
解析:A为固体,不影响平衡移动,A错误;增大B的浓度,平衡正移,则v(正)>v(逆),B正确;增大压强,虽然平衡不移动,但正、逆速率均增大,C错误;升高温度,正、逆速率均增大,D错误。
答案:B
5.[2015·山西高三联考]在容积为2
L的密闭容器中,保持体系内温度800
℃不变,将一定量的NO和O2混合发生反应:2NO+O2??2NO2,其中NO的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如图所示。请回答下列问题。
(1)30
s时反应达到平衡,用O2表示达到平衡过程的平均反应速率为________,图象中曲线________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示NO2的变化。
(2)若升高反应体系的温度,使反应重新达到平衡,此时体系中n(NO)=n(NO2),则该反应是________热反应(选填“吸”或“放”)。
(3)在800
℃时,若缩小容器的体积,达新平衡时n(NO)______(选填“>”“=”或“<”)0.07
mol,NO的转化率_______(选填“增大”“不变”或“减小”)。
解析:(1)达到平衡过程中v(NO)=(0.20
mol-0.07
mol)÷(2
L×30
s)≈0.0022
mol·L-1·s-1,所以v(O2)=0.0011
mol·L-1·s-1。曲线Ⅰ是NO2的变化曲线,曲线Ⅱ是NO的变化曲线。
(2)根据氮元素守恒,当n(NO)=n(NO2)时,n(NO)=n(NO2)=0.1
mol,NO的量增加了,相当于升高温度,平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,即ΔH为负值。
(3)缩小容器体积,压强增大,平衡向正反应方向移动,NO转化率增大。
答案:(1)0.0011
mol·L-1·s-1 Ⅰ
(2)放
(3)< 增大
6.反应3Fe(s)+4H2O(g)??Fe3O4(s)+4H2(g),在一容积可变的密闭容器中进行,试回答:
(1)增加Fe的量,其正反应速率________(填“增大”“不变”或“减小”,下同),平衡________移动(填“不”“向正反应方向”或“向逆反应方向”,下同)。
(2)将容器的体积缩小一半,其正反应速率________,平衡________移动。
(3)保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其正反应速率________,平衡________移动。
(4)保持体积不变,充入水蒸气,其正反应速率________,平衡________移动。
解析:增加Fe的量,其正反应速率不变,平衡不移动;将容器的体积缩小一半,压强增大,其正反应速率增大,但反应前后气体体积不变,平衡不移动;保持体积不变,充入N2使体系压强增大,但容器中原气体的浓度不变,正反应速率不变,平衡不移动;保持体积不变,充入水蒸气,反应物的浓度增大,其正反应速率增大,平衡向正反应方向移动。
答案:(1)不变

(2)增大

(3)不变

(4)增大
向正反应方向03
随堂对点检验
对应考点一 影响盐类水解的因素
1.向三份0.1
mol·L-1
CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-的浓度变化依次为(  )
A.减小、增大、减小  
B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大
D.增大、减小、增大
答案:A
2.向纯碱溶液中滴入酚酞溶液
(1)观察到的现象是___________________________________,
原因是______________________________________________
(用离子方程式表示)。
(2)若微热溶液,观察到的现象是________________________,
原因是______________________________________________。
(3)若向溶液中加入少量氯化铁溶液,观察到的现象是______________,原因是____________________________________
_________________________________________________________。
答案:(1)溶液变红 CO水解使溶液呈碱性:CO+H2O??HCO+OH-
(2)溶液红色加深 加热促进碳酸钠水解,溶液碱性更强
(3)溶液红色变浅,同时生成红褐色沉淀并有气泡产生 CO与Fe3+发生双水解反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀和气体CO2
对应考点二 盐类水解的应用
3.下列过程或现象与盐类水解无关的是(  )
A.纯碱溶液去油污
B.钢铁在潮湿的环境下生锈
C.加热氯化铁溶液颜色变深
D.浓硫化钠溶液有臭味
解析:纯碱水解显碱性,有去油污的作用;FeCl3溶液颜色变深是因为水解生成红褐色Fe(OH)3,浓硫化钠水解生成H2S有臭味,钢铁的电化学腐蚀与水解无关。
答案:B
4.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是(  )
A.CO+H2O??HCO+OH-'
热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+'明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)===TiO2·xH2O↓+4HCl 用TiCl4制备TiO2
D.SnCl2+H2O??Sn(OH)Cl+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
解析:为抑制氯化亚锡水解应加入HCl,D选项错误。
答案:D
对应考点三 离子浓度大小比较
5.[2015·唐山一中期中]25
℃时,将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,当溶液的pH=7时,下列关系正确的是(  )
A.c(NH)=c(SO)
B.c(NH)>c(SO)
C.c(NH)<c(SO)
D.c(OH-)+c(SO)=c(H+)+c(NH)
解析:pH=7的溶液中c(H+)=c(OH-),根据溶液里“正负电荷总数相等”有:c(NH)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),得c(NH)=2c(SO),即浓度大小顺序为c(NH)=2c(SO)>c(H+)=c(OH-)。
答案:B
6.[2015·福建四地六校联考]下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )
A.Ca(ClO)2溶液中:c(Ca2+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
B.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合:c(Na+)=c(X-)>c(OH-)=c(H+)
C.常温下,将25
mL
0.2
mol·L-1的盐酸与100
mL
0.1
mol·L-1的氨水混合,所得溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
D.将0.1
mol·L-1的Na2S溶液与0.1
mol·L-1的NaHS溶液等体积混合,所得溶液中:c(S2-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HS-)+3c(H2S)
解析:A项,Ca(ClO)2溶液中应为c(ClO-)>c(Ca2+)>c(OH-)>c(H+);B项,若HX的电离大于X-的水解,则c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);若X-的水解大于HX的电离,则c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),若HX为强酸,c(X-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-);C项,反应后相当于NH4Cl和NH3·H2O等量混合,由于NH3·H2O的电离大于NH的水解,则c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+);D项,根据c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-),c(Na+)=[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]可推断该关系正确。
答案:D阶段水平测试(二)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括16个小题,每小题3分,共48分)
1.以下对影响反应方向因素的判断不正确的是(  )
A.有时焓变对反应的方向起决定性作用
B.有时熵变对反应的方向起决定性作用
C.焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素
D.任何情况下,温度都不可能对反应的方向起决定性作用
解析:在焓变与熵变同时为正值或同时为负值的情况下,温度可能对反应的方向起决定性作用。
答案:D
2.[2014·河北保定高二测试]现有两个热化学反应方程式:
下列说法正确的是(  )
A.反应①②中都存在:ΔS>0
B.反应②高温时,可自发进行
C.在通常情况下,①②都能自发进行
D.反应①一定不能自发进行
解析:反应①②均为液体与气体反应转化为液体的反应,是熵减小的反应。ΔS<0,故A项错误;由ΔG=ΔH-TΔS可知,ΔS<0,ΔH>0时,反应一定不能自发进行,故①不能自发进行;ΔS<0,
ΔH<0时,低温时,反应可自发进行,故低温时,反应②可自发进行,B、C项错误,D项正确。
答案:D
3.[2015·洛阳一高期中]一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:
SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l) ΔH<0
若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是(  )
A.平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变
B.平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快
C.平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO2的转化率
D.其他条件不变,使用不同催化剂,该反应的平衡常数不变
解析:该反应为气体体积减小的反应,平衡前,随着反应的进行,容器内压强逐渐变小,A项错误;因硫单质为液体,分离出硫对正反应速率没有影响,B项错误;其他条件不变,升高温度平衡向左移动,SO2的转化率降低,C项错误;该反应的平衡常数只与温度有关,使用催化剂对平衡常数没有影响,D项正确。
答案:D
4.[2015·广安一中期中]已知反应①:CO(g)+CuO(s)??CO2(g)+Cu(s)和反应②:H2(g)+CuO(s)??Cu(s)+H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应③:CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是(  )
A.反应①的平衡常数K1=
B.反应③的平衡常数K=
C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应的焓变为正值
D.对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
解析:在书写平衡常数表达式时,纯固体不能表示在平衡常数表达式中,A错误;由于反应③=反应①-反应②,因此平衡常数K=,B正确;反应③中,温度升高,H2浓度减小,则平衡左移,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,因此ΔH<0,C错误;对于反应③,在恒温恒容下,增大压强,如充入惰性气体,则平衡不移动,H2的浓度不变,D错误。
答案:B
5.[2015·合肥二中期中]一定温度下,反应2NO2(g)??N2O4(g) ΔH<0,在密闭容器中达到平衡状态。下列说法中正确的是(  )
A.恒温缩小体积,平衡向右移动,再次达平衡时颜色比原平衡浅
B.恒容升温,逆反应速率加快,正反应速率减慢
C.若改变条件使平衡向右移动,则该反应的平衡常数将增大
D.恒温恒容,充入少量NO2,再次达平衡时NO2的转化率比原平衡的大
解析:本题考查压强、温度等对平衡状态的影响,意在考查综合运用所学知识分析问题的能力。A项错误,恒温缩小体积,虽然平衡会向右移动,但新平衡时NO2的浓度会比原平衡大,所以气体的颜色会比原平衡深;B项错误,升高温度会使正、逆反应速率都加快;C项错误,平衡常数只随温度的改变而改变,对于该反应,要使平衡向右移动,若改变的条件不是温度,则该反应的平衡常数就不变。D项正确,恒温恒容,充入少量NO2,使c(NO2)增大,平衡向右移动。
答案:D
6.[2015·南昌高二联考]一定温度和压强不变的条件下,发生可逆反应:A(g)+3B(g)??4C(g),下列叙述能作为该反应达到平衡状态的标志的是(  )
①混合气体的平均摩尔质量不再变化
②v(A)∶v(B)∶v(C)=1∶3∶4
③A、B、C的浓度不再变化
④C的体积分数不再变化
⑤A、B、C的分子数之比为1∶3∶4
⑥混合气体的密度不再变化
⑦单位时间消耗a
mol
A,同时生成3a
mol
B
A.②③④⑤⑥⑦  
B.③④⑦
C.②③④⑦
D.①③⑤⑥⑦
解析:由于气体的物质的量不变,气体质量不变,则平均摩尔质量不能作为判断平衡状态,①错误;无论反应是否达平衡状态,都有v(A)∶v(B)∶v(C)=1∶3∶4,②错误;当每种成分物质的量不变时为平衡状态,而不是分子数之比,⑤错误;由于气体质量、体积不变,则气体的密度不变,不能作为判断化学平衡状态,⑥错误。
答案:B
7.[2014·咸宁模拟]某温度下,向2
L恒容密闭容器中充入1.0
mol
A和1.0
mol
B,反应A(g)+B(g)??C(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表。下列说法正确的是(  )
t/s
0
5
15
25
35
n(A)/mol
1.0
0.85
0.81
0.80
0.80
A.反应在前5
s的平均速率v(A)=0.15
mol/(L·s)
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=0.41
mol·L-1,则反应的ΔH>0
C.相同温度下,起始时向容器中充入2.0
mol
C,达到平衡时,C的分解率大于80%
D.相同温度下,起始时向容器中充入0.2
mol
A、0.2
mol
B和1.0
mol
C反应达到平衡前反应速率v(正)解析:v(A)=(1.0
mol-0.85
mol)/(2
L×5
s)=0.015
mol/(L·s),A项错误;升高温度,平衡时剩余A的物质的量为0.41
mol·L-1×2L=0.82
mol,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0,B项错误;容器内加入2
mol
C相当于将两个平衡状态与原平衡相同的(C的转化率为80%)状态挤压在一起,平衡从左向右移动,C的分解率降低,C项错误;该温度下,反应的平衡常数为K=5/8,Q=50>K,反应向逆反应方向移动,v(正)答案:D
8.[2015·新乡模拟]用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g) ΔH<0,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:v(a)>v(c) v(b)>v(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c) K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)M(d)
解析:温度升高时平衡逆向移动,CO的平衡转化率降低,所以温度:T1答案:C
9.[2015·衡水一中高二调研]一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)??MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH>0。该反应在恒容密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横轴x的值,纵轴y随x变化趋势合理的是(  )
选项
x
y
A
CO的物质的量
CO2与CO的物质的量之比
B
反应温度
逆反应速率
C
体系压强
平衡常数K
D
MgSO4的质量(忽略体积)
CO的转化率
解析:本题考查化学平衡图象,意在考查考生的识图能力和对化学平衡移动原理的运用能力。A项不合理,增大CO的物质的量,平衡正向移动,但CO2和CO的物质的量之比减小;B项合理,升高温度,无论是正反应速率还是逆反应速率都加快;C项不合理,化学平衡常数只与温度有关,而与压强无关;D项不合理,硫酸镁是固体,无论它的质量如何变化,CO的转化率不变。
答案:B
10.对于可逆反应4NH3(g)+5O2(g)??4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是(  )
A.化学平衡常数的表达式K=
B.当v正(NH3)∶v正(NO)=1∶1时,说明该化学反应已经达到平衡状态
C.若达到平衡状态时两种反应物的转化率相等,则起始投入时n(NH3)∶n(O2)=5∶4
D.反应达到平衡状态后,恒容条件下只调节NH3和NO的量,可保持原平衡状态
解析:根据化学平衡常数的定义和反应的特点,H2O(g)也应计入平衡常数中,即K=,A项错误;根据化学平衡常数K的表达式可知,D项正确;B项中的关系式在任何时刻都成立,B项错误;C项中起始投入时n(NH3)∶n(O2)应为4∶5,C项错误。
答案:D
11.[2015·石家庄一检]一定条件下,在某密闭容器中进行如下反应:mA(g)+nB(g)??pC(g)+qD(g),若增大压强或升高温度,重新达到平衡,反应速率随时间的变化过程如图所示,则对该反应的叙述正确的是(  )
A.正反应是吸热反应
B.逆反应是放热反应
C.m+nD.m+n>p+q
解析:升高温度,由图象判断平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,逆反应为吸热反应,A、B不正确;增大压强,由图象判断平衡向逆反应方向移动,即逆反应气体体积减小,C正确,D不正确。
答案:C
12.[2014·福州模拟]已知反应:2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g) ΔH<0。某温度下,将2
mol
SO2和1
mol
O2置于10
L密闭容器中,反应达到平衡后,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是(  )
甲 
 乙

A.由图甲推断,B点SO2的平衡浓度为0.3
mol·L-1
B.由图甲推断,A点对应温度下的平衡常数为80
C.达到平衡后,缩小容器容积,则反应速率变化图象可以用图乙表示
D.压强为0.50
MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图,则T2>T1
解析:图甲B点SO2的转化率为85%,可计算SO2的平衡浓度为0.03
mol·L-1,A错误;在图A点,列式如下
   
2SO2(g) + O2(g) ?? 2SO3(g)
起始量
2
mol
1
mol
0
变化量
1.6
mol
0.8
mol
1.6
mol
平衡量
0.4
mol
0.2
mol
1.6
mol
则K==800,B错误;温度越高达到平衡所用时间越短,由图可知T1>T2,D错误。
答案:C
13.[2014·江西九校联考]向甲乙两个容积均为1
L的恒容容器中,分别充入2
mol
A、2
mol
B和1
mol
A、1
mol
B。相同条件下,发生下列反应:A(g)+B(g)??xC(g)(正反应为放热反应)。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是(  )
 
甲    乙
A.x可能等于1也可能等于2
B.向平衡后的乙容器中充入氖气可使c(A)增大
C.将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同
D.向甲容器中再充入2
mol
A、2
mol
B,平衡时甲容器中0.78
mol·L-1<c(A)<1.56
mol·L-1
解析:由图可知,若增大压强,c(A)减小,即该反应正向是气体体积减小的反应,x只能等于1,A错;乙为恒容容器,向平衡后的乙容器中充入氖气平衡不移动,则c(A)不变,B错;升高温度,平衡左移,A的转化率降低,C错。
答案:D
14.
下图是温度和压强对X+Y??2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示温度,纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是(  )
A.上述可逆反应的正反应为放热反应
B.X、Y、Z均为气态
C.X和Y中最多只有一种为气态,Z为气态
D.上述反应的逆反应的ΔH>0
解析:本题通过图象考查外界条件(温度、压强)对平衡移动(Z的体积分数)的影响,主要考查逻辑推理和识图能力。由图象可知,随温度升高Z的体积分数增大,该反应为吸热反应,A、D错。相同温度下,1000
kPa比10
kPa时Z的体积分数小,说明增加压强平衡左移,X、Y中至少有一种不是气体,B错,故选C。
答案:C
15.[2014·朝阳高二测试]对于可逆反应N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)'
ΔH<0,下列各项对示意图的解释与图象相符的是(  )
A.①压强对反应的影响(p2>p1)
B.②温度对反应的影响
C.③平衡体系增加N2对反应的影响
D.④催化剂对反应的影响
解析:①中由于p1条件下反应先达平衡状态,即p1>p2,A错误;升高温度,N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)'
ΔH<0的平衡逆向移动,N2的转化率降低,图象②错误;催化剂能加快化学反应速率,缩短达到平衡的时间,故有催化剂时先达平衡,④错误;向平衡体系中加入N2瞬间,v正增大,v逆不变,v正>v逆,平衡正向移动,C正确。
答案:C
16.[2014·资阳模拟]相同温度下,体积均为1.5
L的两个恒容容器中发生可逆反应:X2(g)+3Y2(g)??2XY3(g) ΔH=-92.6
kJ·mol-1,实验测得有关数据如下表:
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达到平衡时体系能量的变化
X2
Y2
XY3

1
3
0
放热46.3
kJ

0.8
2.4
0.4
Q
kJ(Q>0)
下列叙述不正确的是(  )
A.容器①中达到平衡时,Y2的转化率为50%
B.Q=27.78
C.若容器①体积改为1.0
L,则达到平衡时放出的热量大于46.3
kJ
D.容器①、②中反应的平衡常数相等,K=
解析:利用①中放热46.3
kJ,说明X2的变化量为0.5
mol,则
    
X2(g) + 3Y2(g) ?? 2XY3(g)
起始量   1
mol   3
mol      0
变化量
 
 0.5
mol  1.5
mol 
 
  1
mol
平衡量
 
 0.5
mol  1.5
mol 
 
  1
mol
K==,D错误。
答案:D
二、非选择题(本题包括6个小题,共52分)
17.[2014·长春调研](6分)300
℃时,将2
mol
A和2
mol
B两种气体混合于2
L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)??2C(g)+2D(g)'ΔH,2
min末达到平衡,生成0.8
mol
D。
(1)300
℃时,该反应的平衡常数表达式为K=________,已知K300
℃,则ΔH________0(填“>”或“<”)。
(2)在2
min末时,B的平衡浓度为________,D的平均反应速率为________。
(3)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
解析:(1)温度越高,K越大,则说明升温平衡正向移动,即正反应为吸热反应,ΔH>0。
(2)生成0.8
mol
D,则反应掉0.4
mol
B,剩余1.6
mol
B,c(B)=1.6
mol/2
L=0.8
mol·L-1,v(B)==0.1
mol·(L·min)-1,由化学计量数知,D的反应速率应为B的2倍,故v(D)=2v(B)=2×0.1
mol·(L·min)-1=0.2
mol·(L·min)-1。
(3)该反应为等体积变化,加压平衡不移动,故A的转化率不变。
答案:(1) >
(2)0.8
mol·L-1 0.2
mol·(L·min)-1 (3)不变
18.(6分)在一定条件下,可逆反应A+B??mC变化如图所示。已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数,p为反应在T2温度时达到平衡后向容器加压的变化情况,问:
(1)温度T1________T2(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)正反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)如果A、B、C均为气体,则m________2(填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)当温度和容积不变时,如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体,则体系的压强________(填“增大”“减小”或“不变”),平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
解析:由图象知温度T1时到达平衡用时间少,则反应速率快,说明温度大于T2;升高温度C的百分含量降低,平衡逆移,则正反应放热;加压C的百分含量降低,平衡逆移,则正反应体积增大,m大于2;当温度和容积不变时,如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体,则体系的压强增大,但对该反应体系来说,各物质浓度没有变化,平衡不移动。
答案:(1)大于'(2)放热'(3)大于'(4)增大'

19.[2015·济南高二联考](8分)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
请回答:
(1)补充上表中的实验数据:V1=______,V2=________,由表中数据可以得到的结论是____________________,化学反应速率越大。
(2)利用实验1中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)=______________________。
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
图1
  图2
①该小组同学提出的假设是______________________。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是_______。
答案:(1)3.0 1.0 反应物浓度越大
(2)0.015
mol·L-1·min-1
(3)Mn2+对该反应有催化作用 加硫酸锰 溶液褪色时间更短
20.[2015·玉溪一中月考](12分)在容积为1.00
L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)??2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的ΔH__________0(填“大于”或“小于”);100
℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60
s时段,反应速率v(N2O4)为__________
mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为__________。
(2)100
℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020
mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10
s又达到平衡。
①T__________100
℃(填“大于”或“小于”),判断理由是________________________________。
②温度T时反应的平衡常数K2__________。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。平衡向__________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是____________________________________________。
(4)综合(1)、(2)小题信息你得出温度对平衡常数的影响规律是__________________________。
答案:(1)大于 0.001 0.36
(2)①大于
反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高
②平衡时,c(NO2)=0.120
mol·L-1+0.0020
mol·L-1·s-1×10
s×2=0.16
mol·L-1
c(N2O4)=0.040
mol·L-1-0.0020
mol·L-1·s-1×10
s=0.020
mol·L-1
K2==1.3
mol
(3)逆反应 对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动
(4)吸热反应升高温度平衡常数增大
21.(10分)高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)+CO(g)??Fe(s)+CO2(g)
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=______,ΔH________0(填“>”“<”或“=”);
(2)在一个容积为10
L的密闭容器中,1000
℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0
mol,反应经过10
min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=________、CO的平衡转化率=________;
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是(  )
A.减少Fe的量   
B.增加Fe2O3的量
C.移出部分CO2
D.提高反应温度
E.减小容器的体积
F.加入合适的催化剂
解析:(1)因Fe和Fe2O3均为固体,无法表示其浓度,故K=,升高温度,K减小,说明平衡向左移动,故逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,ΔH<0;
(2) 
 
 Fe2O3(s)+CO(g)??Fe(s)+CO2(g)
初始/mol
1
1
1
1
转化/mol
x
x
平衡/mol
1-
1-x
1+x
1+x
K==4,解得x=0.6,平均反应速率v(CO2)=0.6
mol÷10
L÷10
min=0.006
mol·L-1·min-1;
CO的平衡转化率=0.6
mol÷1
mol×100%=60%;
(3)增加或减少固体的量,不影响正、逆反应速率,对平衡状态没有影响;加入催化剂同等程度的加快正、逆反应速率,对平衡状态没有影响,A、B、F对CO的平衡转化率没有影响;移出部分CO2,生成物浓度减小,平衡向右移动,CO的平衡转化率增大;因正反应是放热反应,提高反应温度,平衡向左移动,CO的平衡转化率减小;因反应前后气体的化学计量数不变,压强对平衡没有影响,故减小容器的容积不影响CO的平衡转化率。
答案:(1) < (2)0.006
mol·L-1·min-1 60% (3)C
22.[2015·河南豫东、豫北十所名校联考](10分)某可逆反应:X(g)+3Y(g)??2Z(g)平衡常数与温度关系如下表所示:
温度(℃)
360
440
520
K
0.036
0.010
0.0038
(1)根据上述数据判断,该可逆反应的正反应是________(填“吸热”或“放热”)反应,理由是__________________________。
(2)为了增大X的转化率和反应速率,宜采用的措施是(  )
A.升高温度
B.增大压强
C.加催化剂
D.离Z
(3)在2
L密闭容器中充入Z气体,在一定条件下进行反应。下列图象不能表明该反应达到平衡状态的是________。
A  
  B
C   
 D
(4)440
℃时,在2
L密闭容器中,开始充入1
mol
X气体和3
mol
Y气体进行反应。在某时刻测得c(X)=0.45
mol·L-1,此时,反应是否达到平衡状态________(填“是”或“否”),简述理由:________
__________________________________________________________。
(5)在某容积固定的容器中进行上述反应,当X、Y起始物质的量一定时,仅改变一个外界条件对Z体积分数的影响如图所示(曲线Ⅰ为标准):
①曲线Ⅱ改变的条件是_______________________________。
②曲线Ⅲ改变的条件是_______________________________。
解析:(1)由表中数据可知,温度升高,K值减小,故反应ΔH<0。(2)升高温度,反应速率增大,但反应向左移动,X转化率减小,故A项措施无法达到目的;B项措施可达到目的;加入催化剂,只改变反应速率,故C项措施无法达到目的;分离出Z,X的转化率增大,但X的反应速率并不增大,D项措施无法达到目的。(3)焓变只与反应物、生成物的总能量相对大小有关,与反应条件,如浓度、压强等无关,故A项焓变不变不能判断反应是否达到平衡状态,B、C、D项均可判断反应是否达到平衡状态。(4)当某时刻测得c(X)=0.45
mol·L-1时,消耗的X浓度为0.05
mol·L-1,根据反应方程式可知c(Y)消耗=0.15
mol·L-1,c(Z)生成=0.1
mol·L-1,此时反应的浓度商Qc===0.0090<0.010,反应未达到平衡状态。(5)由图知曲线Ⅱφ(Z)减小,反应达到平衡时间缩短,说明改变条件使反应速率加快,改变条件使平衡逆向移动,故改变条件为升高温度;由图知曲线Ⅲφ(Z)不变,反应达到平衡时间缩短,说明改变条件只使反应速率加快,而平衡并未发生移动,可判断改变的条件是加入了合适的催化剂。
答案:(1)放热 温度升高,平衡常数减小 (2)B (3)A (4)否 此时反应的浓度商Qc===0.0090,小于该温度下的平衡常数K(答案合理即可) (5)①升温 ②加合适催化剂04课后测评提实能
基础
中档
稍难
酸碱中和滴定
1、2、3、4、9
10
综合提升
5、6
7、8、11、12
1.准确量取25.00
mL的高锰酸钾溶液,可选用仪器(  )
A.500
mL量筒      
B.10
mL移液管
C.50
mL酸式滴定管
D.50
mL碱式滴定管
解析:由于所量体积精确度为0.01
mL,故应选用滴定管,而KMnO4等强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的橡胶管而只能盛装在酸式滴定管中。
答案:C
2.用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作中,会引起实验误差的是(  )
A.取干燥洁净的酸式滴定管立即装入标准盐酸
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定
C.往盛有20.00
mL
NaOH溶液的锥形瓶中,滴入几滴酚酞指示剂后进行滴定
D.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,然后装入一定体积的NaOH溶液
解析:滴定管若干燥洁净,不必用水洗涤,故也不需用标准液润洗,A不会引起误差;锥形瓶内存有少量蒸馏水,但待测液的物质的量不变,消耗标准液的体积不变,B不会引起误差;锥形瓶不能用待测液润洗,否则会使测定结果偏高。
答案:D
3.[2015·铜陵一中高二期末]用0.1026
mol·L-1的盐酸滴定25.00
mL未知浓度的氢氧化钠溶液,滴定达终点时,滴定管中的液面如图所示,正确的读数为(  )
A.22.30
mL  
B.22.35
mL
C.23.65
mL
D.23.70
mL
解析:滴定管0刻度在上,精确到0.01
mL,应该从上往下读,视线与凹液面相切,因此读数为22.35
mL,B对。
答案:B
4.(双选)用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考右图,从下表中选出正确选项(  )
锥形瓶中的溶液
滴定管中的溶液
选用指示剂
选用滴定管
A


石蕊

B


酚酞

C


甲基橙

D


酚酞

解析:本题考查中和滴定中酸式滴定管、碱式滴定管和酸碱指示剂的选择。甲为酸式滴定管,乙为碱式滴定管。酸性溶液、强氧化性溶液(如KMnO4溶液)一般装在酸式滴定管中,碱性溶液一般装在碱式滴定管中。指示剂的选择比较复杂,一般情况下,强碱滴定强酸用酚酞指示剂,强酸滴定强碱用甲基橙或酚酞指示剂。当指示剂可以有多种选择时,选择的指示剂最好是到达滴定终点时由浅变深发生变化。中和滴定时,一般情况下是把已知物质的量浓度的标准溶液滴入待测的未知浓度的溶液中,但把未知物质的量浓度的溶液滴入已知物质的量浓度的溶液中,只要操作正确,也可以求得待测溶液浓度。
答案:CD
5.如图所示中曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的曲线,下列叙述正确的是(  )
A.盐酸的物质的量浓度为1.0
mol·L-1
B.P点时恰好完全中和,溶液呈中性
C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线
D.终点时消耗盐酸的体积是25.00
mL
解析:盐酸滴定NaOH溶液,pH由大到小,为曲线b,终点时消耗15.00
mL盐酸(或略大于15.00
mL),C、D项错误;NaOH溶液滴定盐酸,起点时pH=1,c(HCl)=0.1
mol·L-1,A项错误;P点在pH突跃线的中点,pH=7,恰好中和,呈中性。
答案:B
6.
[2014·福州高二检测]如图是常温下向20.0
mL的盐酸中,逐滴加入0.10
mol·L-1
NaOH溶液时,溶液的pH随
NaOH溶液的体积V(mL)变化的曲线,根据图象所得的下列结论中正确的是(  )
A.原盐酸的浓度为0.10
mol·L-1
B.x的值为2.0
C.pH=12,V值为20.4
D.原盐酸的浓度为1.0
mol·L-1
解析:当V(NaOH)=0
mL时,盐酸溶液的pH=1,因此c(HCl)=0.10
mol·L-1;当反应后溶液pH=7时,HCl与NaOH恰好完全反应,因此n(HCl)=n(NaOH),故V(NaOH)=20.0
mL;当反应后溶液pH=12时,=1×10-2
mol·L-1,解得V(NaOH)=24.4
mL。
答案:A
7.[2015·苏州一中期中]下图是对10
mL一定物质的量浓度的盐酸用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定的图象,依据图象推出盐酸和NaOH溶液的物质的量浓度是下表内各组中的(  )
选项溶液
A
B
C
D
c(HCl)/mol·L-1
0.12
0.04
0.03
0.09
c(NaOH)/mol·L-1
0.04
0.12
0.09
0.03
解析:由图象可知,30
mL
NaOH溶液恰好中和10
mL盐酸,则3c(NaOH)=c(HCl),表中A、D组属此种情况,但A组中c(HCl)=0.12
mol·L-1,c(H+)=0.12
mol·L-1,pH<1,不符合图象,D组中c(HCl)=0.09
mol·L-1,pH>1,加入20
mL
NaOH后溶液的c(H+)==1×10-2
mol·L-1,pH=-lg(1×10-2)=2,正好符合题意。
答案:D
8.[2015·江西上高月考]中和滴定是一种操作简单,准确度高的定量分析方法。实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析,下列有关几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)的说法不正确的是(  )
A.用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度:滴定终点时,溶液由无色变为紫红色
B.利用“Ag++SCN-===AgSCN↓”反应,用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度时可用Fe(NO3)3作指示剂
C.利用“2Fe3++2I-===I2+2Fe2+”,用FeCl3溶液测量KI样品中KI的百分含量时,可用淀粉作指示剂
D.用标准NaOH溶液测量某盐酸溶液的浓度时,若用酚酞作指示剂,当观察到溶液由无色变为红色,且半分钟不恢复时达到滴定终点
解析:C中只要反应一开始就有I2生成,溶液就呈蓝色。
答案:C
9.现用物质的量浓度为a
mol·L-1的标准NaOH溶液去滴定V
mL盐酸的物质的量浓度,请填写下列空白:
(1)碱式滴定管用蒸馏水洗净后,接下来应该进行的操作是____
_________________________________________________________。
(2)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入________(填“甲”或“乙”)中。
(3)如图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数,c(HCl)________
mol·L-1。
解析:(1)碱式滴定管水洗后应用标准NaOH溶液润洗2~3次,每次润洗液都要从尖嘴处排出。
(2)NaOH为强碱,应将NaOH溶液注入碱式滴定管中,故选乙。
(3)滴定过程中消耗NaOH溶液的体积为(V2-V1)
mL,因此c(HCl)=
mol·L-1。
答案:(1)用标准NaOH溶液润洗2~3次
(2)乙 (3)
10.[2015·哈三中期中]现用中和滴定法测定某烧碱溶液的浓度,有关数据记录如下:
(1)用________式滴定管盛装0.2500
mol·L-1盐酸标准液。如图表示第二次滴定前后50
mL滴定管中液面的位置。
   
滴定前    滴定后
该次滴定所用标准盐酸体积为________
mL。
(2)现实验室中有石蕊和酚酞两种指示剂,该实验应选用________作指示剂。
(3)根据所给数据,该烧碱样品的物质的量浓度为___________。
(4)若操作过程中滴加盐酸速度过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,就立刻停止滴定,则会造成测定结果______________。(填“偏低”“偏高”或“无影响”)
解析:(1)盐酸应用酸式滴定管盛放,据图可知初读数是0.30
mL,末读数是24.90
mL,故消耗盐酸的体积是24.90
mL-0.30
mL=24.60
mL。
(2)石蕊变色不明显,中和滴定实验中不选作指示剂。
(3)因为三次实验中消耗的盐酸的体积分别是26.30
mL、24.60
mL、26.34
mL,因此第二次实验误差较大,不能代入数据计算,应据第一次和第三次数据计算,得出消耗盐酸的平均值是26.32
mL。烧碱与盐酸反应时物质的量之比是1∶1,故有c(HCl)·V(HCl)=c(NaOH)·V(NaOH),即0.2500
mol·L-1×26.32
mL=25.00
mL×c(NaOH),则c(NaOH)=0.2632
mol·L-1。
(4)操作过程中滴加盐酸速度过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,就立刻停止滴定,此时滴加的盐酸不足,因此计算所得烧碱的物质的量浓度偏低。
答案:(1)酸 24.60 (2)酚酞 (3)0.2632
mol·L-1 (4)偏低
11.某化学兴趣小组为测定空气中CO2的含量,进行了如下实验:
①配制0.1000
mol·L-1和0.0100
mol·L-1的标准盐酸。
②用0.1000
mol·L-1的标准盐酸滴定未知浓度的Ba(OH)2溶液10.00
mL,结果用去盐酸19.60
mL。
③用测定的Ba(OH)2溶液吸收定量空气中的CO2。取Ba(OH)2溶液10.00
mL,放入100
mL容量瓶里加水至刻度线。取出稀释后的溶液放入密闭容器内,并通入10
L标准状况下的空气,振荡,这时生成沉淀。
④过滤上述所得溶液。
⑤取滤液20.00
mL,用0.0100
mol·L-1的盐酸滴定,用去盐酸34.80
mL。请回答下列问题:
(1)配制标准盐酸溶液时,需用下列哪些仪器?_______________
A.托盘天平 B.容量瓶 C.酸式滴定管 D.量筒
E.烧杯 F.胶头滴管 G.玻璃棒
(2)滴定操作中,左手__________,右手__________,眼睛__________;
(3)Ba(OH)2溶液的物质的量浓度是__________;
(4)过滤所得浊液的目的是__________;
(5)此空气样品中含CO2的体积分数为__________;
(6)本实验中若第一次滴定时使用的酸式滴定管未经处理,即注入第二种标准盐酸,并进行了第二次滴定,使测定结果__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
解析:(5)Ba(OH)2+CO2===BaCO3↓+H2O,只需求出余下的Ba(OH)2,就可计算与CO2反应的Ba(OH)2,CO2的量也就计算出来了。20
mL滤液中Ba(OH)2的物质的量为34.80×10-3×0.01×
mol=1.74×10-4
mol,那么100
mL滤液中有Ba(OH)2
1.74×10-4×5
mol=8.7×10-4
mol,原有Ba(OH)2
10×10-3
L×0.098
mol·L-1=9.8×10-4
mol,与CO2反应的Ba(OH)2有(9.8-8.7)×10-4
mol=1.1×10-4
mol,则n(CO2)=1.1×10-4
mol,则w(CO2)=×100%=0.025%。
(6)偏大,因为第二次滴定消耗标准液偏少,使计算出剩余Ba(OH)2偏少,与CO2反应的Ba(OH)2偏多。
答案:(1)BDEFG
(2)控制活塞 摇动锥形瓶 注视锥形瓶内溶液颜色的变化 (3)0.098
mol·L-1
(4)分离出BaCO3,防止HCl与BaCO3反应
(5)0.025%
(6)偏大
12.乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4·xH2O)进行的探究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。
该组同学的研究课题是:探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值。通过查阅资料和网络查寻得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:
2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取1.260
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H2SO4。
③用浓度为0.1000
mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗10.00
mL。
(1)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的________(填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)本实验滴定达到终点的标志是_________________________
_________________________________________________________。
(3)通过上述数据,求得x=________。
讨论:
①若滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得的x值会________(填“偏大”“偏小”或“不变”,下同)。
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度
变小,则由此测得的x值会________。
解析:(1)因为酸性KMnO4具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,故应用酸式滴定管盛装。(2)可利用酸性KMnO4溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点,当达到滴定终点时,再滴加酸性KMnO4溶液时,溶液将由无色变为紫色。(3)由题给化学方程式及数据可知,1.260
g纯草酸晶体中含H2C2O4的物质的量为0.1000
mol·L-1×10.00
mL×10-3
L·mL-1××=0.0100
mol,则1.260
g
H2C2O4·xH2O中含H2O的物质的量为=0.0200
mol,则x=2。若滴定终点时俯视滴定管读数,则所得消耗酸性KMnO4溶液的体积偏小,由此所得n(H2C2O4)偏小,则n(H2O)偏大,x偏大;同理,若酸性KMnO4溶液变质浓度偏小,则消耗其体积偏大,所得x值偏小。
答案:(1)甲
(2)当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液时,溶液由无色变为紫色,且半分钟内不褪色,即达滴定终点
(3)2
偏大
偏小阶段水平测试(四)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括16个小题,每小题3分,共48分)
1.下列过程需要通电后才可以发生或进行的是(  )
①电离 ②电泳 ③电解 ④电镀 ⑤电化学腐蚀
A.①②         
B.②③④
C.②③④⑤
D.全部
解析:电解质溶于水即可发生电离,不需要通电;电化学腐蚀的实质是发生原电池反应,是化学能转变为电能的自发反应,也不需要通电。
答案:B
2.[2014·广元二模]下列对四个常用电化学装置的叙述中,正确的是(  )
图Ⅰ 碱性锌锰电池
图Ⅱ 铅蓄电池
图Ⅲ 电解精炼铜 
图Ⅳ 纽扣式银锌电池
A.图Ⅰ所示电池中,MnO2的作用是催化剂
B.图Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大
C.图Ⅲ所示装置工作过程中,电解质溶液中Cu2+浓度始终不变
D.图Ⅳ所示电池中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中被还原为Ag
解析:A项,图Ⅰ所示电池中,MnO2的作用是氧化剂;B项,图Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断减小;C项,图Ⅲ所示装置工作过程中,电解质溶液中Cu2+浓度降低。
答案:D
3.选用下列试剂和电极:稀H2SO4、Fe2(SO4)3溶液、Fe、Cu、Zn,组成右图所示的原电池装置(只有两个电极),观察
到电流计的指针均明显偏转,则其可能的组合共有(  )
A.3种
 B.4种
C.5种
 D.6种
解析:电极的组合有三种:Fe-Cu、Zn-Fe、Zn-Cu,三种组合都能与两种电解质溶液发生自发的氧化还原反应,选D。
答案:D
4.某同学为了使反应2HCl+2Ag===2AgCl+H2↑能进行,设计了如下所示的四个实验方案,你认为可行的方案是(  )
解析:由题意知,以盐酸作电解质溶液,Ag作阳极,设计成电解池可实现该反应。
答案:C
5.[2014·山西忻州联考]如图为电解精炼粗银(含Al、Zn、Pt、Au等杂质)的示意图,其中b极有少量无色气体生成,该气体遇空气变红棕色,下列说法不正确的是(  )
A.在电解过程中,含有杂质的粗银应是电极a
B.b极生成气体的电极反应式为NO+3e-+4H+===NO↑+2H2O
C.当纯银片增重2.16
g时,电路中通过0.02
mol电子
D.电解后Pt、Au以单质的形式沉积在a极下方
解析:电解时,粗银为阳极,接电源正极,A项正确;b电极生成NO,该气体是NO得电子发生还原反应产生的,B项正确;阳极上Ag发生氧化反应,Al、Zn也发生氧化反应,阴极上Ag+发生还原反应,NO也发生还原反应,故纯银片增重2.16
g时,电路中通过的电子大于0.02
mol,C项错误;Pt、Au不能发生氧化反应,以单质的形式沉积在a极下方,D项正确。
答案:C
6.下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是
(  )
A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2
 
B.NaOH、CuSO4、H2SO4
C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2
D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
解析:本题考查电解规律,电解能够生成H2和O2的物质类型是强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐,C项符合题意。
答案:C
7.[2014·江苏盟校二联]“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有源源不断的电源供应。其供电原理是:白天太阳能帆板发电,将一部分电量直接供给天宫一号,另一部分电量储存在镍氢电池里,供黑夜时使用。镍氢电池放电时的总反应原理为MH+NiO(OH)===M+Ni(OH)2(M为氢化物电极的储氢金属,也可看做H2直接参加反应)。下列说法正确的是(  )
A.充电时阴极区电解质溶液pH降低
B.在使用过程中此电池要不断补充水
C.放电时NiO(OH)在电极上发生氧化反应
D.充电时阳极反应为Ni(OH)2-e-+OH-===NiO(OH)+H2O
解析:主要考查原电池原理和电解池原理。放电时,Ni元素化合价降低,发生还原反应,故C错误。充电时,阴极反应为2H++2e-===H2↑,阳极反应为Ni(OH)2-e-+OH-===NiO(OH)+H2O,阴极区电解质溶液pH升高,故A错误,D正确。总反应过程中无H2O消耗,故B错误。
答案:D
8.[2014·东北师大附中一模]下列电化学实验装置能达到实验目的的是(  )
A
.电解精炼铜
  
B.验证电解饱和
NaCl溶液的产物
C.在铁制品上镀铜
  
D.构成原电池
解析:电解饱和NaCl溶液时铁棒应作阴极,碳棒作阳极,B错误;在电解镀铜时,铜片作阳极,待镀金属作阴极,C错误;构成原电池时,FeCl3溶液应放在右侧烧杯中,发生还原反应,D错误。
答案:A
9.[2014·秦皇岛质检]用如图装置进行实验(A为电流计):
 
     
图1          图2
观察到现象:
装置图1:Cu电极上产生大量的无色气泡
装置图2:Cu电极上无气泡产生,而Cr电极上产生大量气泡
则下列说法正确的是(  )
A.图1是电解池,图2是原电池
B.两个电池中,电子均由Cr电极流向Cu电极
C.图2中Cr电极可能被浓HNO3钝化成惰性电极
D.由实验现象可知金属活动性:Cu>Cr
解析:本题考查了原电池知识,意在考查考生对原电池原理的理解及应用能力。图1和图2均为原电池,A项错误;图1中的Cu电极上产生无色气泡,即为氢气,故Cu为正极,电子从Cr电极流向Cu电极,图2中Cu与浓硝酸反应,Cu为负极,电子由Cu电极流向Cr电极,B项错误、C项正确;图1原电池可以比较两种金属的活动性,即Cr>Cu,D项错误。
答案:C
10.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。下列说法中正确的是
(  )
A.燃料电池工作时,正极反应:O2+2H2O+4e-===4OH-
B.a极是铁,b极是铜时,b极逐渐溶解,a极上有铜析出
C.a极是粗铜,b极是纯铜时,a极逐渐溶解,b极上有铜析出
D.a、b两极均是石墨时,在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等
解析:酸性燃料电池工作时,正极反应:O2+4H++4e-===2H2O,A错误;a极是铁,b极是铜时,a极上铁发生氧化反应逐渐溶解,b极上Cu2+发生还原反应有铜析出,B错误;a极是粗铜,b极是纯铜时,a极上发生氧化反应,粗铜溶解,b极上Cu2+发生还原反应,有铜析出,C正确;a、b两极均是石墨时,根据电子守恒,a极上产生的O2与电池中消耗的H2的体积比为1∶2,D错误。
答案:C
11.[2014·嘉兴一模]下列叙述正确的是(  )
图1
 
图2
A.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图1所示,石墨电极上产生氢气,铜电极发生氧化反应
B.图1所示当时有0.1
mol电子转移时,有0.1
mol
Cu2O生成
C.图2装置中发生:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,X极是负极,Y极材料可以是铜
D.如图2,盐桥的作用是传递电荷以维持电荷平衡,Fe3+经过盐桥进入左侧烧杯中
解析:若有0.1
mol电子转移时,有0.05
mol
Cu2O生成,B错误;若发生Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,Cu作负极,比Cu不活泼的石墨、Pt等作正极,C错误;盐桥的作用是维持电荷平衡,但只是盐桥中离子发生定向移动,Fe3+不能移动到左侧烧杯中,D错误。
答案:A
12.[2014·大理名校联考]液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小,无需气体存储装置等优点。一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是(  )
A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.负极发生的电极反应式为N2H4+4OH--4e-===N2+4H2O
C.该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料,以提高电极反应物质在电极表面的吸附量,并使它们与电解质溶液充分接触
D.该燃料电池持续放电时,正极发生氧化反应,pH减小
解析:由图可判定通入空气的为正极,通入N2H4的为负极,正极发生还原反应,D错误。
答案:D
13.[2014·常德模拟]锂空气电池是一种新型的二次电池,其放电时的工作原理如图所示,下列说法正确的是(  )
A.该电池放电时,正极的电极反应为O2+4H++4e-===2H2O
B.该电池充电时,阴极发生了氧化反应:Li++e-===Li
C.电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替
D.正极区产生的LiOH可回收利用
解析:正极的反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,A项错误;电池充电时,阴极发生还原反应,B项错误;有机电解液不能用稀盐酸代替,因为金属锂与稀盐酸能发生反应,C项错误。
答案:D
14.常温时,将500
mL
pH=a的CuSO4和K2SO4的混合溶液用石墨电极电解一段时间,测得溶液的pH变为b(假设溶液体积的变化忽略不计),在整个电解过程中始终发现只有一个电极有气体产生。下列说法错误的是(  )
A.若使溶液恢复到电解前的浓度可以向溶液中加20(10-b-10-a)
g
CuCO3
B.bC.阳极电极反应:2H2O-4e-===O2↑+4H+
D.整个过程中是阳极产生氧气,阴极析出铜单质
解析:本题的关键是看在整个电解过程中始终发现只有一个电极有气体产生,马上就知道整个过程中是阳极产生氧气,阴极析出铜单质,要恢复电解前的溶液就要将氧气和铜的质量转化成CuO或CuCO3,需要20(10-b-10-a)
g
CuO,CuCO3是31(10-b-10-a)
g。考虑水解a<7,电解转变成酸则b答案:A
15.生物燃料电池是以有机物为燃料,直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池,其能量转化率高,是一种真正意义上的绿色电池,其工作原理如图所示。已知C1极的电极反应为C2H5OH+3H2O-12e-===2CO2+12H+。下列说法中不正确的是(  )
A.C1极为电池负极,C2极为电池正极
B.C2极的电极反应为O2+4H++4e-===2H2O
C.该生物燃料电池的总反应方程式为C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O
D.电子由C2极经外电路流向C1极
解析:根据原电池的反应原理,通入乙醇的电极发生氧化反应,是原电池的负极,通入氧气的电极发生还原反应,是原电池的正极,该燃料电池的总反应方程式是C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O,则选项A、B、C均正确。电子流动的方向是从C1极经外电路流向C2极,选项D不正确。
答案:D
16.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:
负极:Pb+SO-2e-===PbSO4
正极:PbO2+4H++SO+2e-===PbSO4+2H2O
今欲制得Cl2
0.050
mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是(  )
A.0.025
mol      
B.0.050
mol
C.0.100
mol
D.0.200
mol
解析:要求消耗H2SO4的量,需首先找出铅蓄电池的总反应。将上述两个电极反应合并可得:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。而在制取Cl2时,每生成1
mol
Cl2,电子转移2
mol,
现需要转移电子0.050
mol×2=0.100
mol。由铅蓄电池总反应可知,每转移0.100
mol电子,将消耗0.100
mol
H2SO4。
答案:C
二、非选择题(本题包括6个小题,共52分)
17.[2014·北京市房山区模拟](9分)如下图装置所示,是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验:
   
 A         B
(1)若电池B使用了亚氨基锂(Li2NH)固体作为储氢材料,其储氢原理是:
Li2NH+H2===LiNH2+LiH
,则下列说法中正确的是________。
A.Li2NH中N的化合价是-1
B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C.Li+和H-的离子半径相等
D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
(2)在电池B工作时:
①若用固体Ca(HSO4)2为电解质传递H+,则电子由________极流出,H+向______极移动
(填“a”或“b
”)

②b极上的电极反应式为__________________________。
③外电路中,每转移0.1
mol电子,在a极消耗________
L的H2(标准状况下)。
(3)若A中X、Y都是惰性电极,电解液W是滴有酚酞的饱和NaCl溶液,则B工作时:
①电解池中X极上的电极反应式是______________。在X极这边观察到的现象是____________。
②检验Y电极上反应产物的方法是______________。
③若A中其它均不改变,只将电极Y换成铁棒,可实现的实验目的是____________________。
解析:(1)Li2NH中N的化合价为-3价,故A错误;反应中H2分别生成LiNH2和LiH,LiNH2中H为+1价,LiH中H的化合价为-1价,反应中H2既是氧化剂又是还原剂,故B正确;LiH中的阳离子和阴离子核外电子排布相同,核电核数越大,半径越小,则阳离子半径小于阴离子半径,故C错误;此法储氢是利用氧化还原反应将H2转化为固体材料,发生化学变化,而钢瓶储氢将氢液化,为物理变化,原理不同,故D错误;(2)①通入氢气的电极为电池的负极,发生氧化还原反应,反应为H2-2e-===2H+,通入氧气的电极为电池的正极,发生还原反应,反应为O2+4e-+4H+===2H2O;电池工作时,电子通过外电路从负极流向正极,即从a极流向b极,电解质溶液中阳离子向正极移动,即H+由a极通过固体酸电解质传递到b极;②b极为正极,发生氧化反应,电极反应O2+4e-+4H+===2H2O;③转移电荷守恒,由题意知每转移2
mol电子消耗1
mol
H2,即每转移0.1
mol电子,在a极消耗0.05
mol
H2,即1.12
L
H2;(3)由题意知,a端为电源负极,b端为电源正极,①电解饱和食盐水中和电源的负极a端相连的电极X极是阴极,该电极上氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e-===H2↑,溶液中H+离子浓度减小,碱性增强,酚酞变红。②和电源的正极相连的电极Y极是阳极,该电极上氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl-2e-===Cl2↑生成产物为氯气,检验方式为用润湿的KI淀粉试纸接近Y极气体产物,变蓝,证明产生Cl2气。③Y极发生失去电子的氧化反应化合价升高,铁生成亚铁离子,溶液中有大量氢氧根离子和亚铁离子结合生成氢氧化亚铁沉淀,故其目的为制Fe(OH)2。
答案:(1)B
(2)①a b ②O2+4H++4e-===2H2O ③1.12
(3)①2H++2e-===H2↑ 溶液变红 ②用润湿的KI?淀粉试纸接近Y极气体产物,变蓝,证明产生Cl2气
③制Fe(OH)2
18.(6分)如图所示的实验装置,丙为一张用碘化钾淀粉和酚酞混合溶液润湿的滤纸,m、n为夹在滤纸两端的铂夹。丁为直流电源,x、y为电源的两极。A、B、C、D均为石墨电极。闭合K2,断开K1,一段时间后,A、B两个电极产生的气体体积之比为2∶1。请回答下列问题:
(1)M溶液可能是________(填字母)。
A.KNO3溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.硫酸
D.NaCl溶液 
E.CuSO4溶液
(2)x极为________极(填“正”或“负”),C电极的电极反应为__________________。
(3)滤纸丙的m端发生的现象为___________________
_____________________________________________________。
(4)若乙池中AgNO3溶液电解后体积为100
mL,测得溶液的pH=1,则乙池中C电极析出的固体质量为________g。
(5)再电解一段时间后,甲池中A、B极均有气体包围,此时闭合K1,断开K2,发现A、B电极的试管内气体体积减少,且电流表的指针发生偏转,则A电极的电极反应为
______________________________________________________。
解析:(1)因为A、B两个电极产生的气体体积之比为2∶1,则甲电解池中相当于电解水,用惰性电极电解含氧强酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐溶液都相当于电解水,故选A、B、C。(2)由(1)可知,A电极上产生H2,是电解池的阴极,故电源的y极是负极,x极是正极,C是电解池的阴极,Ag+在电极上得电子:Ag++e-===Ag。(3)滤纸丙也相当于一个电解池,且m极是阳极,I-失去电子生成碘单质使得淀粉变蓝。(4)电解AgNO3溶液时的总反应为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3,由题意可知电解过程中生成的n(HNO3)=0.01
mol,则生成的n(Ag)=0.01
mol,质量为1.08
g。(5)当闭合K1,断开K2时,甲池相当于氢氧燃料电池,且A电极是负极,发生的电极反应为H2-2e-===2H+。
答案:(1)ABC (2)正 Ag++e-===Ag (3)滤纸变蓝 (4)1.08 (5)H2-2e-===2H+
19.(11分)铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请在虚线框内画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。
正极反应_______________________________________;
负极反应_______________________________________。
(3)腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的物质的量浓度均为0.10
mol·L-1,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤________。
(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢易被腐蚀。
有关反应的化学方程式________________
________________________________________________________;
劣质不锈钢腐蚀的实验现象_______________________
_________________________________________________。
解析:本题考查电化学及铁的化合物的知识。把Cu与FeCl3溶液的反应设计为原电池,Cu作负极,惰性电极石墨作正极,FeCl3溶液为电解质溶液。除去含Cu2+的溶液中的Fe3+、Fe2+,先把Fe2+氧化成Fe3+,由表中数据可知加入CuO调节pH至3.2~4.7,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。由于劣质不锈钢在酸中不易被腐蚀,在某些盐中易被腐蚀,取少量CuO,加入适量H2SO4制成CuSO4溶液,取劣质不锈钢放入CuSO4溶液中,若劣质不锈钢表面有红色物质出现,证明其易被盐溶液腐蚀。
答案:(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(2)装置图如下图所示:
正极反应:Fe3++e-===Fe2+(或2Fe3++2e-===2Fe2+)
负极反应:Cu-2e-===Cu2+
(3)①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7;③过滤[除去Fe(OH)3]
(4)CuO+H2SO4===CuSO4+H2O,CuSO4+Fe===FeSO4+Cu 不锈钢表面有红色物质生成
20.[2015·福建福州中学月考](8分)如图装置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。
请回答:
(1)B极是电源的________,一段时间后,甲中溶液颜色________,丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深,这表明________在电场作用下向Y极移动。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为________。
(3)现用丙装置给铜件镀银,则H应是________,电镀液是____________________溶液。
(4)若将C电极换为铁,其他装置都不变,则甲中发生的总反应的离子方程式为______________________________________。
解析:(1)F极附近溶液呈红色,说明F极是阴极,产生了NaOH,则B极是电源的负极。Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,向阴极移动。(2)甲中,C极为阳极,阳极发生氧化反应:4OH--4e-===2H2O+O2↑;D极为阴极,阴极发生还原反应:2Cu2++4e-===2Cu。乙中,E极为阳极,电极反应为4Cl--4e-===2Cl2↑,F极为阴极,电极反应为4H++4e-===2H2↑。甲、乙串联,转移电子的数目相同,故C,D,E,F电解产生单质的物质的量之比为n(O2)∶n(Cu)∶n(Cl2)∶n(H2)=1∶2∶2∶2。(3)H极与电源负极相连,H极为阴极,电镀时,镀件应作阴极,即H应该是镀件,电镀液应是AgNO3溶液。(4)若C电极为铁,铁为活性电极,阳极反应:Fe-2e-===Fe2+,阴极反应:Cu2++2e-===Cu,总反应为Fe+Cu2+Cu+Fe2+。
答案:(1)负极 变浅 胶粒
(2)1∶2∶2∶2
(3)铜件 AgNO3
(4)Fe+Cu2+Cu+Fe2+
21.[2014·江西摸底](10分)为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。


Ⅰ.用图甲所示装置进行第一组实验时:
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu作电极的是__________(填字母)。
A.石墨   B.镁   C.银   D.铂
(2)实验过程中,SO__________(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象是______________。
Ⅱ.该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现,两极均有气体产生,且Y极处溶液逐渐变成紫红色;停止实验观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根(FeO)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息,回答下列问题:
(3)电解过程中,X极处溶液的pH__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)电解过程中,Y极发生的电极反应为____________________。
(5)电解进行一段时间后,若在X极收集到672
mL气体,Y电极(铁电极)质量减小0.28
g,则在Y极收集到气体为__________mL(均已折算为标准状况时气体体积)。
(6)K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电池反应总反应式为2K2FeO4+3Zn===Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,该电池正极发生的电极反应式为_______________。
解析:(1)图中装置中左边为原电池,Zn作负极,Cu作正极,Mg比Zn活泼,代替Cu连接后电极将发生改变。(2)原电池中,阴离子向负极移动,所以SO从右向左移动。右边为电解池,阳极铜失电子生成Cu2+,遇OH-生成蓝色沉淀。(3)图乙装置为电解池,X极为阴极,H2O中的H+得电子,pH增大。(4)图乙装置中右边为阳极,根据题中所给现象判断分别是Fe失电子生成FeO和OH-失电子生成O2,再根据氧化还原反应配平电极反应式。(5)X电极得到H2
0.03
mol,Y电极Fe减少0.005
mol,根据阴、阳极得失电子守恒,可以计算出OH-失去0.03
mol电子,产生0.0075
mol
O2,即为标准状况下168
mL的O2。(6)该电池中,Zn作负极,电极反应式为3Zn+10OH--6e-===ZnO+2ZnO+5H2O,用总反应式减去负极的电极反应式可得正极的电极反应式。
答案:Ⅰ.(1)B (2)从右向左 滤纸上有蓝色沉淀产生(答出“蓝色沉淀”或“蓝色斑点”即可)
Ⅱ.(3)增大
(4)Fe-6e-+8OH-===FeO+4H2O、
4OH--4e-===2H2O+O2↑
(5)168
(6)2FeO+6e-+5H2O===Fe2O3+10OH-
22.[2014·保定二模](8分)25
℃时,用两个质量相同的铜棒作电极,电解500
mL
0.1
mol·L-1
H2SO4溶液,电解过程中,电解液的pH变化如表所示(假定溶液温度保持不变)。电解2
h后,取出电极,对电极进行干燥,并称量,测得两电极的质量差为9.6
g。已知,25
℃时0.1
mol·L-1
CuSO4溶液的pH为4.17。
时间/h
0.5
1
1.5
2
pH
1.3
2.4
3.0
3.0
(1)实验刚开始阶段电解池阴极所发生反应的电极反应式为__________。
(2)电解进行到1.5
h后,电解质溶液的pH不再发生变化的原因是__________________________;用离子反应方程式表示0.1
mol·L-1
CuSO4溶液的pH为4.17的原因__________________________。
(3)电解进行的2
h中,转移电子的总物质的量__________0.15
mol(填“<”“=”或“>”)。
(4)若欲使所得电解质溶液复原到500
mL
0.1
mol·L-1
H2SO4溶液,应对溶液进行怎样处理?__________。
解析:根据题意及表中数据可知,电解刚开始阶段,阳极反应式是Cu-2e-===Cu2+,阴极反应式为2H++2e-===H2↑;随着电解的继续,溶液中Cu2+的浓度增大,此时阳极反应不变,而阴极反应则变成Cu2++2e-===Cu;若电解过程中只有电镀铜的过程,阳极溶解的铜与阴极生成的铜质量相同,溶液的组成保持不变,则阳极铜的减少为9.6
g/2=4.8
g,转移电子的物质的量为0.15
mol,而实际上先有H2产生,后有电镀铜的过程,故实际转移电子的物质的量大于0.15
mol;要使溶液复原,则需要通入H2S,H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4。
答案:(1)2H++2e-===H2↑
(2)电解持续进行,Cu2+浓度变大,电解过程发生转变,阳极反应式为Cu-2e-===Cu2+,阴极反应式为Cu2++2e-===Cu,电解质溶液的组成、浓度不再发生变化,溶液的pH也不再发生变化 Cu2++2H2O??Cu(OH)2+2H+
(3)>
(4)向溶液中通入约0.05
mol
H2S03
随堂对点检验
对应考点一 常见的化学电源
1.下列有关电池的叙述不正确的是(  )
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D.锌锰干电池中,锌电极是负极
解析:锂离子电池可以充电,属于二次电池,A项正确;铜锌原电池中铜为正极,故电流为由铜流向锌,而电子是由锌流向铜,B项错;电池的实质即是化学能转化成电能,C项正确;Zn失去电子生成Zn2+,故作为负极,D项正确。
答案:B
2.[2014·金华一中期中]被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片作为传导体,在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰。纸内的离子“流过”水与氯化锌组成的电解液。电池总反应为Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnO(OH)。下列说法正确的是(  )
A.该电池的正极为锌
B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C.当0.1
mol
Zn完全溶解时,流经电解液的电子个数为1.204×1023
D.电池正极反应式为2MnO2+2e-+2H2O===2MnO(OH)+2OH-
解析:由总反应式可知,二氧化锰为氧化剂而不是催化剂,锌为还原剂,应为原电池的负极,A、B项错误;电子只能经外电路流动,电解液内电流的形成是阴、阳离子的定向移动,C项错误;电池负极反应式为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,用总反应式减去负极反应式得正极反应式为2MnO2+2e-+2H2O===2MnO(OH)+2OH-。
答案:D
3.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为H2SO4,工作时的电池反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,下列结论正确的是(  )
A.Pb为正极被氧化
B.溶液的pH不断减小
C.SO只向PbO2处移动
D.电子由Pb极流向PbO2极
解析:由铅元素化合价的变化,可以看出Pb是负极,A错误;由题给出的电极反应可以看出H2SO4不断被消耗,故pH不断增大,B错误;原电池工作时,外电路中电子由Pb极流向PbO2极;内电路中,阴离子移向Pb极,C错误、D正确。
答案:D
对应考点二 新型电源电极方程式的书写
4.美国海军海底战事中心与麻省理工大学共同研制成功了用于潜航器的镁-过氧化氢燃料电池系统。其工作原理如图所示。以下说法中错误的是(  )
A.电池的负极反应为Mg-2e-===Mg2+
B.电池工作时,H+向负极移动
C.电池工作一段时间后,溶液的pH增大
D.电池总反应式是Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O
解析:该电池中镁为还原剂,作负极,A对;电池工作时,阳离子移向正极,B错;电池工作过程为Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O,该过程不断消耗氢离子,溶液的pH增大,C、D选项正确。
答案:B
5.[2014·湖北重点中学联考]甲醇—空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染的车载电池,其工作原理如图所示。
下列有关叙述正确的是(  )
A.H+从正极区通过交换膜移向负极区
B.负极的电极反应为CH3OH(l)+H2O(l)-6e-===CO2(g)+6H+
C.d导出的是CO2
D.图中b、c加入的分别是O2、甲醇
解析:H+为阳离子,应该从负极区通过交换膜移向正极区,A项错误;甲醇—空气燃料电池中,甲醇是还原剂,在负极发生失电子的氧化反应,B项正确;根据H+的移动方向可知甲电极为负极,因此a导出的是CO2,C项错误;由上述分析可知b、c加入的分别为甲醇、O2,D项错误。
答案:B
6.[2014·杭州高二检测]航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源,燃料电池一般采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置,它可直接将化学能转化为电能。我国发射的“神舟”九号载人飞船是采用先进的甲烷电池为电能来源的,该电池以KOH溶液为电解质,其总反应的化学方程式为CH4+2O2+2OH-===CO+3H2O。
(1)写出正极反应式:_________________________
_______________________________________________。
(2)消耗标准状况下的5.6
L
O2时,有________mol电子发生转移。
(3)开始放电时,正极附近溶液pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
解析:以KOH溶液为电解质,正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,故消耗标准状况下的5.6
L
O2(即0.25
mol)时,有0.25
mol×4=1
mol电子发生转移,因正极生成OH-,故溶液的pH增大。
答案:(1)O2+2H2O+4e-===4OH-
(2)1 (3)增大03
随堂对点检验
对应考点一 原电池工作原理
1.[2014·郑州高二检测]下列装置可以构成原电池的是(  )
解析:原电池构成的三个条件:活泼性不同的两个电极,A错误;电解质溶液,B错误;构成闭合回路,D错误;C满足这三个条件。
答案:C
2.[2015·济南一中期中]将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是(  )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速率甲比乙慢
解析:甲池中锌与铜用导线连接后浸入稀H2SO4中,形成原电池,乙池中仅发生锌与H2SO4的反应,所以甲池中铜片表面有气泡产生,乙池不构成原电池,两池中c(H+)均减小,甲池中产生气泡的速率比乙大。
答案:C
3.[2015·太原五中期中]金属M和金属N与氢氧化钠溶液构成原电池时,M为负极。下列说法正确的是(  )
A.M的金属性强于N
B.M电极上发生还原反应
C.金属活动性顺序中N一定排在氢后
D.电子由M极经外电路流向N极
解析:本题主要考查了原电池知识,意在考查考生对原电池知识的理解和运用能力。金属M和金属N与氢氧化钠溶液构成原电池时,M可以是铝,N可以是镁或金属活动性顺序中铝以后的金属,M为负极,发生氧化反应,A、B、C项错误,D项正确。
答案:D
4.[2015·唐山一中期中]下列关于原电池说法正确的是(  )
A.由Al、Mg、稀硫酸组成的原电池,其负极反应式为Al-3e-===Al3+
B.由Al、Mg、NaOH组成的原电池,其负极反应式为Al-3e-+3OH-===Al(OH)3↓
C.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池,其负极反应式为Cu-2e-===Cu2+
D.由Fe、Cu、FeCl3组成的原电池,其正极反应式为Cu-2e-===Cu2+
解析:A项中应为Mg-2e-===Mg2+,B项中应为Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O,D项应为Fe-2e-===Fe2+。
答案:C
对应考点二 原电池的设计
5.利用反应Zn+2FeCl3===ZnCl2+2FeCl2设计一个原电池。在下图方格内画出实验装置图,并指出正极材料为________,电极反应式为______________________________________________;
负极材料为__________,电极反应式为____________。
答案:(实验装置图如下)
Pt(或石墨) 2Fe3++2e-===2Fe2+
Zn Zn-2e-===Zn2+
6.研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。总反应为2Li+H2O===2LiOH+H2↑。
(1)该电池的负极是________,负极反应式是________。
(2)正极现象是_________________________________。
(3)放电时OH-向________移动(填“正极”或“负极”)。
解析:金属锂比钢板活泼,作原电池的负极,电极反应式为Li-e-===Li+,LiOH溶液中的阳离子有Li+和H+,由于氧化性H+>Li+,所以正极反应是2H++2e-===H2↑,正极产生无色气体;在原电池的放电过程中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以OH-向负极移动。
答案:(1)锂 Li-e-===Li+
(2)有无色气体产生
(3)负极04课后测评提实能
基础
中档
稍难
盐类水解的实质和规律
2、3、4、5
6
盐类水解的离子方程式
1、9
7、10
综合提升
8
11、12
1.氯化铵晶体溶于重水(D2O)中,溶液呈现酸性,下列叙述的原因中正确的是(  )
A.NH水解生成NH3·H2O和HD2O+
B.NH水解生成NH3·DHO和HD2O+
C.NH水解生成NH3·D2O和HD2O+
D.NH水解生成NH3·DHO和D3O+
解析:NH在重水中发生水解生成NH3·DHO,同时D2O结合D+形成D3O+。
答案:D
2.[2014·唐山高二检测]常温时,纯水中由水电离的c(H+)=a
mol·L-1,pH=1的盐酸中由水电离的c(H+)=b
mol·L-1,0.1
mol·L-1的盐酸与0.1
mol·L-1的氨水等体积混合后,由水电离的c(H+)=c
mol·L-1,则a、b、c的关系正确的是(  )
A.a>b=c  
B.c>a>b
C.c>b>a
D.b>c>a
解析:盐酸中HCl电离出的H+抑制H2O的电离,所以ba,因此c>a>b,故选B。
答案:B
3.[2015·绍兴二中期中]为了配制NH浓度与Cl-的浓度比为1∶1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入①适量的HCl;②适量的NaCl;③适量的氨水;④适量的NaOH,正确的是(  )
A.①②
B.③
C.③④
D.④
解析:在NH4Cl溶液中NH+H2O??NH3·H2O+H+,故c(NH)<c(Cl-),当加入适量的氨水增大了c(NH),使二者相同。
答案:B
4.室温下,下列关于pH均为9、体积均为10
mL的NaOH溶液和CH3COONa溶液的比较说法不正确的是(  )
A.两种溶液中的c(Na+)不相等
B.分别加热到相同温度时,CH3COONa溶液的pH大
C.分别加水稀释到100
mL时,两种溶液的pH依然相等
D.两溶液中由水电离出的c(OH-)之比为10-9/10-5
解析:pH相同的NaOH溶液和CH3COONa溶液的浓度并不相同,CH3COONa溶液的浓度远大于NaOH溶液的浓度,A正确;对两溶液加热时,CH3COONa水解程度增大,c(OH-)浓度增大,然而NaOH溶液中的c(OH-)不变,故加热后的溶液CH3COONa的pH大,B正确;加水稀释10倍,NaOH溶液的pH变为8,CH3COONa溶液的pH在8~9之间,C不正确;对于D项在NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)为10-9,在CH3COONa溶液中由水电离出的c(OH-)为10-5,故D项正确。
答案:C
5.[2014·临沂高二检测]相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比,NaCN溶液的pH较大,则同温同体积同浓度的HCN和HClO说法正确的是(  )
A.电离程度:HCN>HClO
B.pH:HClO>HCN
C.与NaOH溶液恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量:HClO>HCN
D.酸根离子浓度:c(CN-)解析:NaCN和NaClO都为强碱弱酸盐,相同物质的量浓度时NaCN溶液的pH较大,说明CN-水解的程度大,因此HCN比HClO的酸性更弱,电离程度:HCNHClO答案:D
6.[2015·苏州高二联考]有①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液各25
mL,物质的量浓度均为0.1
mol·L-1,下列说法正确的是(  )
A.三种溶液pH的大小顺序是③>②>①
B.若将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C.若分别加入25
mL
0.1
mol·L-1盐酸后,pH最大的是①
D.若三种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序③>①>②
解析:酸根离子越弱越易水解,因此三种溶液pH的大小顺序应是③>①>②。若将三种溶液稀释相同倍数,由于Na2CO3溶液和CH3COONa溶液中存在水解平衡,随着水的加入弱酸根离子会水解产生少量的OH-,因此pH变化最大的应是③;选项D正确的顺序应为②>①>③。
答案:C
7.[2014·温州高二检测]广义的水解观点认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别离解成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,说法不正确的是(  )
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2
B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO4
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4
D.CH3COCl的水解产物是两种酸
解析:根据给出的四个选项中的各物质组成,依据化合价将每种物质分解成带正、负电荷的两种粒子(相当于阳、阴离子)。BaO2、PCl3、Al4C3和CH3COCl组成微粒分别为Ba2+与O、P3+与Cl-、Al3+与C4-、CH3CO+与Cl-。然后分别与水电离出来的氢氧根离子和氢离子进行组合确定生成物,所以A的产物是Ba(OH)2和H2O2,B的产物为H3PO3和HCl,C的产物是Al(OH)3和CH4;D的产物是CH3COOH和HCl,因此错误的为B选项。
答案:B
8.[2015·江西上高月考]现有等浓度的下列溶液:①醋酸,②硫酸氢钠,③醋酸钠,④碳酸,⑤碳酸钠,⑥硫酸钠。按溶液pH由小到大排列正确的是(  )
A.④①②⑤⑥③
B.⑥①②④③⑤
C.②①④⑥③⑤
D.①④②③⑥⑤
解析:等浓度的酸,越易电离的酸性越强,pH越小,等浓度的强碱弱酸盐,酸越弱,对应的盐的水溶液碱性越强,pH越大。
答案:C
9.KHSO4溶液显________性,用离子方程式表示为_______。
室温时KHCO3溶液的pH________
7(填“>”“<”或“=”),用离子方程式表示为________________________________________。
将上述两种溶液混合,现象是________,离子方程式是________
__________________________________________________________。
解析:KHSO4为强酸酸式盐,完全电离显酸性,KHSO4===K++H++SO;KHCO3中的HCO的水解程度大于其电离程度显碱性;当把两种溶液混合时,H+会和HCO发生反应生成CO2气体,因此会有气泡产生,相关离子方程式为H++HCO===H2O+CO2↑。
答案:酸 KHSO4===K++H++SO
> HCO+H2O??H2CO3+OH-
产生气泡 H++HCO===H2O+CO2↑
10.[2015·北京西城区高二检测]常温下,有两种溶液:
①0.1
mol·L-1
CH3COOH;②0.1
mol·L-1CH3COONa。
(1)溶液①的pH________7(填“>”“<”或“=”),溶液中离子的电荷守恒的关系式是_________________________________________。
(2)溶液②呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。其原因是__________________________(用离子方程式和适当的叙述说明)。
(3)下列说法正确的是________(填序号)。
a.两种溶液中c(CH3COO-)都等于0.1
mol·L-1
b.两种溶液中c(CH3COO-)都小于0.1
mol·L-1
c.CH3COOH溶液中c(CH3COO-)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO-)
解析:(1)醋酸为弱酸,所以溶液①的pH小于7,满足电荷守恒,即c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-);
(2)0.1
mol·L-1
CH3COONa为弱酸强碱盐,水解呈碱性,离子方程式为CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-;
(3)水解和电离都是微弱的,所以两种溶液中c(CH3COO-)都小于0.1
mol·L-1,且CH3COOH溶液中c(CH3COO-)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO-)。
答案:(1)<
c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
(2)碱 CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-,CH3COO-水解显碱性
(3)bc
11.[2015·广州一中期中]常温下,将某一元酸HA的溶液和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号
HA物质的量浓度(mol·L-1)
NaOH物质的量浓度(mol·L-1)
混合溶液的pH

0.1
0.1
pH=9

c
0.2
pH=7

0.2
0.1
pH<7
请回答:
(1)从①组分析,HA是________(选填“强酸”或“弱酸”),该组所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)________
mol·L-1。
(2)第②组情况表明,c________0.2(选填“大于”“小于”或“等于”)。该混合液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是________________。
(3)从第③组实验结果分析,说明此时HA的电离程度________NaA的水解程度(选填“大于”“小于”或“等于”),该混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序是________________。
(4)由上述所涉及的溶质组成以下四组等体积溶液。
甲:0.1
mol·L-1
NaA。
乙:0.1
mol·L-1
NaA和0.1
mol·L-1
HA。
丙:0.1
mol·L-1
HA。
丁:0.1
mol·L-1
NaA和0.1
mol·L-1
NaOH。
则A-浓度由大到小的顺序为________>________>________>
________(填写序号)。
答案:(1)弱酸 10-5 (2)大于 c(A-)=c(Na+)
(3)大于 c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(4)乙 丁 甲 丙
12.水解反应是广泛存在的一类反应,盐的水解即为一例。越弱越水解是盐水解的重要规律,如NaCl不水解,而AlCl3水解。从同周期中元素金属性递变规律看H4SiO4的碱性更弱,因而SiCl4水解更完全。
(1)请写出下列化学方程式:
①SiCl4水解:_________________________________________;
②PCl5水解:_________________________________________。
(2)Mg3N2及CaC2与水反应也可看做水解,注意以下规律(未配平):
Mg3N2+H2O―→Mg(OH)2↓+NH3↑;
CaC2+H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑
写出下列化学方程式:
①Ca3P2与水反应:_____________________________________;
②MgC2与水反应:______________________________________;
③Al4C3与水反应:_____________________________________。
解析:解答本题要明确以下四点:
(1)元素周期律知识的运用;
(2)水解规律的应用;
(3)水解离子方程式的书写;
(4)信息的拓展应用。
根据盐类水解知,物质发生水解时,其显正电性的部分与H2O电离出的OH-结合,其显负电性的部分与H2O电离出的H+结合,据此可写出相应水解反应方程式。
答案:(1)①SiCl4+4H2O===H4SiO4↓+4HCl
②PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl
(2)①Ca3P2+6H2O===3Ca(OH)2↓+2PH3↑
②MgC2+2H2O===Mg(OH)2↓+C2H2↑
③Al4C3+12H2O===4Al(OH)3↓+3CH4↑04课后测评提实能
基础
中档
稍难
反应热的计算
1、2
5、7、9、10
综合提升
3、4、6
8、11、12
1.[2015·山东滕州月考]在298
K、100
kPa时,已知:
①2H2O(g)===O2(g)+2H2(g)
ΔH1
②Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g)
ΔH2
③2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g)
ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(  )
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 
B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2
D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
解析:因为反应式①②和③之间存在关系:①+2×②=③,故ΔH1+2ΔH2=ΔH3。
答案:A
2.[2014·贵州六校模拟]现在科学家正在寻求将太阳能转化成化学能的方法,其中之一就是利用太阳能将H2O分解成H2,再将化学能转化为其他能源。下面是有关的能量循环示意图,下列有关说法正确的是(  )
A.图中ΔH1=ΔH2+ΔH3
B.如果H-H的键能为a
kJ·mol-1,O===O键能为b
kJ·mol-1,则断开1
mol
H-O键所需要的太阳能为(ΔH1+a+b)
kJ
C.H2燃烧热为ΔH3
kJ·mol-1
D.水蒸气所具有的能量比液态水多ΔH2
kJ
解析:利用盖斯定律得ΔH1=-(ΔH2+ΔH3),A错误;由图可知H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=ΔH1,则成键H-H,O===O,共放热
kJ,断O-H要吸收
kJ,B错误;每1
mol
H2O(g)所具有的能量比1
mol
H2O(l)多ΔH2
kJ,D错误。
答案:C
3.[2014·合肥质检]常温下,0.01
mol·L-1
MOH溶液中c(OH-)为1×10-4
mol·L-1pH为10。已知:
2MOH(aq)+H2SO4(aq)===M2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH1=-24.2
kJ·mol-1
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) 
ΔH2=-57.3
kJ·mol-1
则MOH在水溶液中电离的ΔH为(  )
A.+33.1
kJ·mol-1
B.+45.2
kJ·mol-1
C.-81.5
kJ·mol-1
D.-33.1
kJ·mol-1
解析:由题意知MOH为弱碱,首先将第一个热化学方程式改写成离子方程式:MOH(aq)+H+(aq)===M+(aq)+H2O(l) ΔH=-12.1
kJ·mol-1,然后将其与H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3
kJ·mol-1相减得:MOH(aq)??M+(aq)+OH-(aq) ΔH=+45.2
kJ·mol-1,B项正确。
答案:B
4.[2014·嘉兴期末]X、Y、Z、W四种物质之间有如图所示的转化关系(部分物质未写全),且已知反应热之间的关系符合等式:ΔH=ΔH1+ΔH2,符合上述要求的X、Y可能是(  )
①S、SO2 ②AlCl3、Al(OH)3 ③CH2===CH2、CH3CH3 ④CH3OH、HCHO
A.①②
B.②③
C.②④
D.①④
解析:①若X为S,Y为SO2,则W为O2,Z为SO3,但S不能一步反应得到SO3,错误;②若X为AlCl3,Y为Al(OH)3,则W可为NaOH,Z为NaAlO2,分别发生三个反应:AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O,且ΔH=ΔH1+ΔH2,正确;③若X为CH2===CH2,Y为CH3CH3,则W为H2,但Z无法确定,错误;④若X为CH3OH,Y为HCHO,则W为O2,Z为HCOOH,发生反应:2CH3OH+O2―→2HCHO+2H2O,2HCHO+O2―→2HCOOH,CH3OH+O2―→HCOOH+H2O,且ΔH=ΔH1+ΔH2,正确。
答案:C
5.[2015·云南昆明期中]已知热化学方程式:
①C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)ΔH1=-1301.0
kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH2=-393.5
kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH3=-285.8
kJ·mol-1
则反应④2C(s)+H2(g)===C2H2(g)的ΔH为(  )
A.+228.2
kJ·mol-1  
B.-228.2
kJ·mol-1
C.+1301.0
kJ·mol-1
D.+621.7
kJ·mol-1
解析:热化学方程式①②③和④之间存在如下关系:
2×②+③-①=④。
所以2ΔH2+ΔH3-ΔH1=ΔH=2×(-393.5
kJ·mol-1)+(-285.8
kJ·mol-1)-(-1301
kJ·mol-1)=228.2
kJ·mol-1。
答案:A
6.[2014·广州市一模]已知:①Cu(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1
②2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g) ΔH2
③2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3
则反应Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l)的ΔH是(  )
A.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
B.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C.ΔH=ΔH1+2ΔH2+2ΔH3
D.ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3
解析:①+×②+×③得Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l),故ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
答案:A
7.已知Fe2O3(s)+C(s)===CO2(g)+2Fe(s) ΔH=+234.1
kJ·mol-1,C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5
kJ·mol-1,则2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是(  )
A.-824.4
kJ·mol-1
B.-627.6
kJ·mol-1
C.-744.7
kJ·mol-1
D.-169.4
kJ·mol-1
解析:本题主要考查对盖斯定律的理解及反应热的计算。由Fe2O3(s)+C(s)===CO2(g)+2Fe(s)ΔH=+234.1
kJ·mol-1
得:
CO2(g)+2Fe(s)===Fe2O3(s)+C(s) ΔH1=-234.1
kJ·mol-1 ①
由C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5
kJ·mol-1得:
C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH2=-590.3
kJ·mol-1 ②
将①+②即可得2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s) ΔH=ΔH1+ΔH2=-234.1
kJ·mol-1+(-590.3
kJ·mol-1)=-824.4
kJ·mol-1。
答案:A
8.已知:①C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)
ΔH1=-Q1
kJ·mol-1
②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)
ΔH2=-Q2
kJ·mol-1
③H2O(g)===H2O(l) ΔH3=-Q3
kJ·mol-1
若使23
g液体酒精完全燃烧,恢复到室温,则放出的热量(kJ)为(  )
A.Q1+Q2+Q3
B.0.5Q1-0.5Q2+1.5Q3
C.0.5(Q1+Q2+Q3)
D.0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3
解析:本题主要考查了盖斯定律,意在考查考生的理解能力和计算能力。根据盖斯定律,由①-②+③×3,得C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-(Q1-Q2+3Q3)
kJ·mol-1,所以23
g液体酒精完全燃烧,恢复到室温,放出的热量为(0.5Q1-0.5Q2+1.5Q3)
kJ。
答案:B
9.[2015·吉林长春期中](1)下图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:__________________________________________________________。
(2)观察图a和图b,根据盖斯定律,写出ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5和ΔH6的关系。
图a:__________________________________________________;
图b:_________________________________________________。
答案:(1)NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g)ΔH=-234
kJ·mol-1
(2)ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
ΔH6=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5
10.通常把拆开1
mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。已知部分化学键的键能如下:
化学键
N—H
N—N
O===O
N≡N
O—H
键能(kJ·mol-1)
386
167
498
946
460
(1)发射神舟飞船的长征火箭用了肼(N2H4,气态)为燃料,若它在氧气(气态)中燃烧,生成N2(气态)和H2O(液态),1
mol肼完全燃烧时放出的热量为________。
(2)为了提高肼(N2H4)燃烧过程中释放的能量,常用二氧化氮作氧化剂代替氧气,这两者反应生成氮气和水蒸气。已知
①N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)
ΔH1=+67.7kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)
ΔH2=-534
kJ·mol-1
试写出肼和NO2完全反应的热化学方程式:________________。
(3)随着中国空间技术的发展,寻找更高效的火箭推进剂也被提到了议事日程。在实验室我国科研人员应用电子计算机模拟出具有高能量的物质N60,它的结构与C60十分相似。已知N60分子中每个N原子均以氮氮键结合三个氮原子,且N60分子结构中每个氮原子均形成8个电子的稳定结构。试推测1个N60的结构含有________个N-N键。
解析:(1)据题意,肼燃烧时发生反应为N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l),故ΔH=[(386×4+167)+498]-(946+2×2×460)=-577
kJ·mol-1,即1
mol肼完全燃烧时放出的热量为577
kJ。
(2)根据题意,要求计算下列反应的反应热的值:③N2H4(g)+NO2(g)===3/2N2(g)+2H2O(g) ΔH3。根据盖斯定律,一个反应仅与其始态和终态有关,而与其过程无关,则存在:②-①÷2=③,即:ΔH3=ΔH2-ΔH1÷2=-567.85
kJ·mol-1。
(3)由于氮原子最外层电子数为5,而已知N60分子中每个N原子均以氮氮键结合三个氮原子,故N60分子中只存在着N—N键,再根据原子的均摊思想,在N60分子中应共有90个N—N键。
答案:(1)577
kJ
(2)N2H4(g)+NO2(g)===3/2N2(g)+2H2O(g) ΔH3=-567.85
kJ·mol-1
(3)90
11.[2014·广元模拟]在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)及SO3(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的ΔH表示生成1
mol含硫产物的数据)。
(1)写出表示S8燃烧热的化学方程式__________________。
(2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式_____________。
(3)若已知1个S8分子中有8个硫硫键,硫氧键的键能为d
kJ·mol-1,氧氧键的键能为e
kJ·mol-1,则S8分子中硫硫键的键能为____________________。
解析:(1)燃烧热指的是1
mol燃烧完全生成稳定氧化物时放出的热量,因此根据定义先写出反应的化学方程式:S8(s)+8O2(g)===8SO2(g),又由于题干中给出的焓变是指生成1
mol产物的数据,因此该反应的热化学方程式为S8(s)+8O2(g)===8SO2(g) ΔH=-8a
kJ·mol-1。(3)设S8分子中硫硫键的键能为x
kJ·mol-1,反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和,结合(1)可得8x+8e-16d=-8a,解得x=2d-a-e。
答案:(1)S8(s)+8O2(g)===8SO2(g)
ΔH=-8a
kJ·mol-1
(2)2SO3(g)===2SO2(g)+O2(g)
ΔH=+2b
kJ·mol-1
(3)(2d-a-e)
kJ·mol-1
12.[2014·广州高二检测]把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ
C(s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH1<0

途径Ⅱ
先制成水煤气:
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH2>0

再燃烧水煤气:
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)
ΔH3<0

2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH4<0

请回答下列问题:
(1)途径Ⅰ放出的热量理论上________(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是________。
(3)已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5
kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH2=-566
kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g)ΔH3=+141
kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=________________。
(4)已知下列各组热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1=-25
kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2=-47
kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)ΔH3=+640
kJ·mol-1
请写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe和CO2(g)的热化学方程式________________________________________________________。
解析:(1)根据盖斯定律的含义知,途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量。
(2)由盖斯定律:①=得
ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4
(3)由③+2×①-②得所求方程式,即
ΔH=ΔH3+2ΔH1-ΔH2
=+141
kJ·mol-1+2×(-393.5
kJ·mol-1)-(-566
kJ·mol-1)=-80
kJ·mol-1
(4)由题意:④FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g) ΔH
则④=得
ΔH=

=-218
kJ·mol-1
则FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)ΔH=-218
kJ·mol-1
答案:(1)等于 (2)ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4)/2
(3)-80
kJ·mol-1
(4)FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g) ΔH=-218
kJ·mol-104课后测评提实能
基础
中档
稍难
热化学方程式
1、2、3
5、8、9、10
中和热的测定
4
11、13
综合提升
6、7
12
1.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料,0.25
mol
N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时放出133.5
kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是(  )
A.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+H2O(g) ΔH=+267
kJ·mol-1
B.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-133.5
kJ·mol-1
C.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=+534
kJ·mol-1
D.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534
kJ·mol-1
解析:热化学方程式中ΔH>0表示吸热,ΔH<0表示放热,选项A、C中ΔH的符号错误。热化学方程式中化学式前面的化学计量数仅表示物质的量,0.25
mol
N2H4(g)燃烧放热133.5
kJ,故1
mol
N2H4(g)燃烧放热4×133.5
kJ,选项D正确,B错误。
答案:D
2.根据碘与氢气反应的热化学方程式
(ⅰ)I2(g)+H2(g)??2HI(g) ΔH=-9.48
kJ·mol-1
(ⅱ)I2(s)+H2(g)??2HI(g) ΔH=+26.48
kJ·mol-1
下列判断正确的是(  )
A.254
g
I2(g)中通入2
g
H2(g),反应放热9.48
kJ
B.1
mol固态碘与1
mol气态碘所含的能量相差17.00
kJ
C.反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定
D.反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低
解析:因H2(g)+I2(g)??2HI(g)为可逆反应,故254
g
I2与2
g
H2不可能完全反应生成2
mol
HI,放出的热量小于9.48
kJ,A项错误;1
mol固态碘与1
mol气态碘所含的能量差为9.48
kJ-(-26.48
kJ)=35.96
kJ,B项错误;产物相同均为HI,稳定性一致,C项错误;因反应物中氢气相同,而固态碘比气态碘所含的能量低,故D项正确。
答案:D
3.下列说法中正确的是(  )
A.在相同条件下,将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由“C(s,石墨)===C(s,金刚石)
ΔH=+1.9
kJ·mol-1”可知,金刚石比石墨稳定
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)
ΔH=-57.3
kJ·mol-1,若将含0.5
mol
H2SO4的浓硫酸与含1
mol
NaOH的溶液混合,放出热量大于57.3
kJ
D.在101
kPa时,2
g
H2完全燃烧生成液态水,放出285.8
kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-285.8
kJ·mol-1
解析:等量硫蒸气的能量大于固体硫的能量,所以将等量的硫蒸气和固体硫分别完全燃烧,硫蒸气放出热量多;石墨转化为金刚石的反应为吸热反应,当反应物的能量小于产物能量时表现为吸热反应,其物质的能量越低,说明物质越稳定;浓硫酸与NaOH的溶液混合,会释放出热量,因为硫酸的稀释一定放热,故该反应放出的热量大于57.3
kJ;2
g
H2(1
mol)完全燃烧生成液态水,放出285.8
kJ热量,则2
mol
H2完全燃烧生成液态水,放出571.6
kJ热量。
答案:C
4.[2015·洛阳期中联考]某实验小组学生按照课本实验要求,用50
mL
0.5
mol·L-1盐酸与50
mL
0.55
mol·L-1
NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量计算中和热。下列说法正确的是(  )
A.实验过程中没有热量损失
B.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是固定小烧杯
D.酸或碱的物质的量越大,所测中和热的数值越大
解析:为了防止热量散失,大小烧杯之间应用碎泡沫塑料,A、C错误;酸或碱的物质的量越大,反应放热越多,但中和热数值不变,D错误。
答案:B
5.已知:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6
kJ·mol-1;②H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3
kJ·mol-1。下列说法中错误的是(  )
A.①式表示25
℃,101
kPa时,2
mol
H2和1
mol
O2完全燃烧生成2
mol
H2O(l)放热571.6
kJ
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)中ΔH大于-571.6
kJ·mol-1
C.将含1
mol
NaOH的水溶液与50
g
98%的硫酸溶液混合后放出的热量为57.3
kJ
D.将含1
mol
NaOH的稀溶液与含1
mol
CH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3
kJ
解析:C项过程在发生中和反应放出热量之外,还伴随着浓硫酸稀释所放出的热量,故该项错。
答案:C
6.[2015·吉林长春期中]强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)
ΔH=-57.3
kJ·mol-1。向1
L
0.5
mol·L-1的NaOH溶液中加入:①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是(  )
A.ΔH1>ΔH3>ΔH2   
B.ΔH1>ΔH2>ΔH3
C.ΔH1<ΔH3<ΔH2
D.ΔH1<ΔH2<ΔH3
解析:等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸恰好反应生成等物质的量的水,若不考虑物质的溶解热和弱电解质的电离吸热,应放出相同的热量。但在实际反应中,浓硫酸溶解放热,醋酸是弱电解质,电离要吸热。
答案:A
7.[2015·福建高二联考]在常温常压时,充分燃烧一定量的丁烷(C4H10)气体,放出热量Q
kJ(Q>0),将生成的二氧化碳全部通入足量NaOH溶液中,发生的反应为CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,共消耗了4
mol·L-1的NaOH溶液200
mL。则此条件下,下列热化学方程式正确的是(  )
A.C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-Q
kJ·mol-1
B.C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-10Q
kJ·mol-1
C.C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=+10Q
kJ·mol-1
D.C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-10Q
kJ
解析:利用方程式计算可知NaOH溶液吸收的CO2为0.4
mol,即C4H10(g)燃烧,每产生0.4
mol
CO2,放出热量Q
kJ,利用热化学方程式书写规则,只有B正确。
答案:B
8.在36
g碳不完全燃烧所得气体中,CO占体积,CO2占体积,且C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5
kJ·mol-1;CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283
kJ·mol-1。与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是(  )
A.172.5
kJ
B.1149
kJ
C.283
kJ
D.566
kJ
解析:36
g碳的物质的量为3
mol,所以生成物中含有1
mol
CO、2
mol
CO2。损失的热量即1
mol
CO完全燃烧生成CO2时放出的热量,即283
kJ。
答案:C
9.[2015·唐山一中期中]下列各组反应中的ΔH大小比较正确的是(  )
热化学方程式
ΔH大小比较
A
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1
ΔH1<ΔH2
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2
B
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2
ΔH1>ΔH2
C
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH1
ΔH1<ΔH2
HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH2
D
2Na(s)+O2(g)===Na2O2(s) ΔH1
ΔH1>ΔH2
2Na(s)+O2(g)===Na2O(s) ΔH2
解析:在A项中,S(s)变成S(g)需要吸热,故S(s)燃烧放热少,ΔH大,A正确;在B项中H2O(l)变成H2O(g)要吸热,故生成H2O(l)放热多,ΔH小,即ΔH1<ΔH2,B错误;在C项中,CH3COOH电离要吸热,故CH3COOH与NaOH溶液反应放热少,ΔH大,即ΔH1>ΔH2,C错误;在D项中,Na2O生成Na2O2时要放热,故Na与O2生成Na2O2时放热多,ΔH小,即ΔH1<ΔH2,D错误。
答案:A
10.偏二甲肼(分子式为C2H8N2)和四氧化二氮是液态燃料。
(1)偏二甲肼分子中有一个氮原子不与氢原子相连,它的结构简式是________;
(2)已知a
g偏二甲肼与b
g四氧化二氮在发动机内燃烧生成稳定的、对环境友好的物质。若生成1
mol
N2的反应热为c
kJ,写出热化学方程式:_________________。
解析:由于“偏二甲肼分子中有一个氮原子不与氢原子相连”,所以只能与碳原子相连,所以偏二甲肼的结构简式为NCH3CH3NH2。写热化学方程式的关键是确定物质状态及反应热,依题意,“偏二甲肼与四氧化二氮在发动机内燃烧生成稳定的、对环境友好的物质”一定是二氧化碳气体、氮气和液态水。
答案:(1)NCH3CH3NH2
(2)C2H8N2(l)+2N2O4(l)===2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l)
ΔH=-3c
kJ·mol-1
11.[2015·兰州一中高二期中]学生甲用稀硫酸与稀烧碱溶液测定中和热装置如图。
(1)实验时所需的玻璃仪器除烧杯、量筒外还需:________。
(2)该装置中有一处错误是______________________,如果用该错误装置测定,结果会________。(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
(3)如果该生用50
mL
0.25
mol·L-1的稀硫酸与50
mL
0.55
mol·L-1的稀烧碱溶液,他用试剂的用量的理由是____________________。在该实验中需要测定某种数据,完成一次实验,需要测定该数据的次数为________次。使用正确的装置进行实验,取上述溶液在小烧杯中进行中和反应,三次实验温度平均升高3.4
℃。已知中和后生成的溶液的比热容为4.18
J/(g·℃),溶液的密度均为1
g/cm3。通过计算可得中和热ΔH=________。
答案:(1)温度计、环形玻璃搅拌棒
(2)未用硬纸板(或塑料板)盖住烧杯 偏低
(3)保证硫酸完全反应 3 -56.8
kJ·mol-1
12.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25
℃、101
kPa下,1
g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68
kJ。则表示1
mol甲醇燃烧的热化学方程式为____。
(2)若适量的N2和O2完全反应,每生成23克NO2需要吸收16.95
kJ热量。则N2有O2反应生成NO2的热化学方程式为_____________。
(3)已知拆开1
mol
H—H键,1
mol
N—H键,1
mol
N≡N键分别需要的能量是436
kJ、391
kJ、946
kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________。
解析:(1)由题意知,1
g
CH3OH燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68
kJ。M(CH3OH)=32
g/mol,则1
mol
CH3OH燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出热量为725.76
kJ。
(2)M(NO2)=46
g/mol,23
g
NO2的物质的量为n==0.5
mol。则生成1
mol
NO2吸收热量为33.9
kJ。
(3)由ΔH=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量及N2+3H2??2NH3,得ΔH=3×436+946-6×391=-92
kJ·mol-1。
答案:(1)CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-725.76
kJ·mol-1
(2)N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH=+67.8
kJ·mol-1
(3)N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)ΔH=-92
kJ·mol-1
13.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3
kJ·mol-1,回答下列问题。
图1
图2
(1)仪器A的名称________;碎泡沫塑料的作用是____________。
(2)环形玻璃搅拌棒不能用环形铜质搅拌棒代替,其原因是__________________________。
(3)将V1
mL
1.0
mol·L-1HCl溶液和V2
mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图2所示(实验中始终保持V1+V2=50
mL)。由图2可知,氢氧化钠的浓度为_________。假设盐酸与氢氧化钠起始温度平均值为21.0
℃,图2中最高温度为28.0
℃,并近似认为NaOH溶液和盐酸溶液的密度都是1
g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18
J/(g·℃)。则中和热ΔH=________(取小数点后一位)。
答案:(1)环形玻璃搅拌棒 保温、隔热作用
(2)铜棒易导致热量的散失
(3)1.5
mol·L-1 -48.8
kJ·mol-1