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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年牛津上海版選修4化學下冊階段測試試卷292考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、在10L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g),發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得實驗數(shù)據(jù)如下表:。實驗。
編號溫度/℃起始時物質(zhì)的量/mol平衡時物質(zhì)的量/moln(X)n(Y)n(M)n(Y)n(M)①7000.100.400.090②8000.100.400.080③8000.200.30a④9000.100.15b
下列說法正確的是A.根據(jù)實驗①、②可以推測該反應(yīng)正反應(yīng)△H>0B.實驗②中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.0C.實驗③中,達到平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為60%D.實驗④中,達到平衡時,b>0.0602、某溫度下,反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)在密閉容器中達到平衡時,測得c(H2)=0.4mol/L,c(CO)=0.2mol/L,c(CH3OH)=0.3mol/L;相同溫度下,按照下列4組初始濃度進行實驗,反應(yīng)能夠正向進行的是。
。選項。
c(H2)/mol/L
c(CO)/mol/L
c(CH3OH)/mol/L
A
1.00
0.10
1.00
B
0.10
2.00
0.05
C
0.02
5.00
0.30
D
0.15
0.10
0.60
A.AB.BC.CD.D3、已知90℃時,Kw=1.0×10-12,在90℃將pH=9的NaOH溶液與pH=4的硫酸溶液混合,若所得溶液pH=7,則NaOH溶液與硫酸溶液的體積比為A.1:9B.9:1C.10:1D.1:104、酸式鹽NaHB在水溶液中,HB-的電離程度小于HB-的水解程度,下列說法正確的是A.HB-水解方程式:HB-+H2OH3O++B2-B.溶液中離子濃度大小為:c(Na+)>c(HB-)>c(OH-)>c(H+)C.NaHB的存在抑制了水的電離D.相同物質(zhì)的量濃度溶液的pH值:NaHB>Na2B5、有4種混合溶液,分別由等體積的兩種溶液混合而成:與混合溶液呈中性與與與混合溶液呈堿性下列各項排序正確的是A.pH:B.溶液中C.D.6、下列說法____的是A.在相同溫度下,醋酸和鹽酸兩種溶液中若pH相同,即B.在HCN與NaCN物質(zhì)的量為的溶液中,即C.已知常溫下醋酸銨水溶液呈中性,即該溶液與純水相比較,兩者水的電離度相同D.已知常溫下的即硫酸鈉溶液呈弱堿性7、下列各溶液中,有關(guān)成分的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是A.10mL0.5mol/LCH3COONa溶液與6mL1mol/L鹽酸混合:c(Cl-)>c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)B.0.1mol/LpH為4的NaHB溶液中:c(HB-)>c(H2B)>c(B2-)C.硫酸氫銨溶液中滴加氫氧化鈉至溶液恰好呈中性:c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)D.c(NH4+)相等的(NH4)2SO4溶液、(NH4)2Fe(SO4)2溶液和NH4Cl溶液:c[(NH4)2SO4]<c[(NH4)2Fe(SO4)2]<c(NH4Cl)8、298K時,用0.01mol?L-1NaOH溶液滴定10mL0.01mol?L-1H2A溶液的滴定曲線如圖所示(已知:25℃時,H2A的Ka1=10-1.75,Ka2=10-7.19)。下列說法不正確的是()
A.a點所得溶液中:V0=5mLB.B點所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-)C.C點所得溶液中:c(Na+)>3c(HA-)D.D點所得溶液中A2-水解平衡常數(shù)Kh1=10-6.819、25℃時,二元弱酸(或其鈉鹽)用相同濃度的溶液(或鹽酸)滴定,其與滴定分數(shù)的關(guān)系如下圖所示:下列說法正確的是。
A.曲線①表示鹽酸滴定溶液B.25℃時,C.溶液中:a點比b點大D.c點溶液中:評卷人得分二、多選題(共5題,共10分)10、某反應(yīng)過程能量變化如圖所示;下列說法正確的是。
A.反應(yīng)過程a有催化劑參與B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),熱效應(yīng)等于ΔHC.改變催化劑,可改變該反應(yīng)的活化能D.有催化劑條件下,反應(yīng)的活化能等于E1+E211、I、II、III三個容積均為1L的恒容密閉容器中均投入1molCO2和3molH2,在不同溫度下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)。反應(yīng)10min,測得各容器內(nèi)CO2的物質(zhì)的量分別如圖所示。下列說法不正確的是。
A.該正反應(yīng)△H<0B.T1時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為C.10min內(nèi),容器II中的平均速率v(CH3OH)=0.07mol·L-1·min-1D.10min后,向容器III中再加入1molCO2(g)和1molH2O(g),此時v(逆)<v(正)12、常溫下,某溶液中由水電離出來的c(H+)=1.0×10-13mol?L-1,該溶液可能是A.稀硫酸B.氯化鈉水溶液C.硝酸鈉水溶液D.氫氧化鈉水溶液13、將0.5mol·L-1的Na2CO3溶液與amol·L-1的NaHCO3溶液等體積混合,所得溶液中粒子濃度間的關(guān)系及相關(guān)判斷正確的是A.B.C.若則可確定a>0.5D.若則可確定a=0.514、常溫下,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,分別向20mL0.1mol/LNaHCO3溶液和CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液;滴定曲線如圖所示。下列敘述正確的是。
A.b點溶液中粒子濃度大小關(guān)系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COOH)>c(OH-)B.c點溶液中存在:c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)C.溶液中由水電離出c(H+)大小關(guān)系:bD.d點溶液中:=180評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)15、(1)氫氣是一種理想的新能源;與化石燃料相比,氫能源有哪三大優(yōu)點______;_____、____。
(2)4g甲烷在氧氣中燃燒生成CO2和液態(tài)水;放出222.5kJ熱量,寫出甲烷燃燒的熱化學方程式_________。
(3)拆開1molH-H鍵;1molN-H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ;則合成氨反應(yīng)的熱化學方程式為_________。
(4)已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol;C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol;現(xiàn)有0.2mol的炭粉和氫氣組成的懸浮氣,混合物在氧氣中完全燃燒,共放出63.53kJ熱量,則混合物中C與H2的物質(zhì)的量之比為_________。16、碳酸鈉作固硫劑并用氫還原輝鉬礦的原理為MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)ΔH;實驗測得平衡時的有關(guān)變化曲線如圖所示。
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=___。
(2)由圖1可知,該反應(yīng)ΔH__0(填“>”或“<”),p1、p2、p3由大到小的順序為___。
(3)由圖2可知,A點時H2的平衡轉(zhuǎn)化率為___。17、某工業(yè)廢水中含有和可采用沉淀法將其除去。
(1)若加入來沉淀和當溶液中和共存時,___________。
(2)若加入溶液來調(diào)節(jié)使和完全沉淀,應(yīng)滿足的條件為_________。
已知:①
②時,會轉(zhuǎn)化為
③離子完全除去的標準:該離子濃度18、燃料電池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)與氧氣反應(yīng),將反應(yīng)產(chǎn)生的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,通常用氫氧化鉀作為電解質(zhì)溶液。完成下列關(guān)于甲烷(CH4)燃料電池的填空:
(1)甲烷與氧氣反應(yīng)的化學方程式為:__________。
(2)已知燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,電池中有一極的電極反應(yīng)為CH4+10OH--8e-==CO32-+7H2O,這個電極是燃料電池的_________(填“正極”或“負極”),另一個電極上的電極反應(yīng)式為:___________。
(3)隨著電池不斷放電,電解質(zhì)溶液的堿性__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。19、科學家預(yù)言;燃料電池將是21世紀獲得電能的重要途徑。近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑,電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過。其工作原理的示意圖如下:
請回答下列問題:
(1)Pt(a)電極是電池的________極,電極反應(yīng)式為__________________;Pt(b)電極發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),電極反應(yīng)式為___________。
(2)電池的總反應(yīng)方程式為____________________。
(3)如果該電池工作時電路中通過2mol電子,則消耗的CH3OH有______mol。評卷人得分四、判斷題(共1題,共3分)20、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共12分)21、隨著我國碳達峰、碳中和目標的確定,含碳化合物的綜合利用備受關(guān)注。CO2和H2合成甲醇是CO2資源化利用的重要方法。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
反應(yīng)Ⅲ:
回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ的=_______已知由實驗測得反應(yīng)Ⅰ的(為速率常數(shù),與溫度、催化劑有關(guān))。若平衡后升高溫度,則_______(填“增大”“不變”或“減小”)。
(2)①下列措施一定能使CO2的平衡轉(zhuǎn)化率提高的是_______(填字母)。
A.增大壓強B.升高溫度C.增大H2與CO2的投料比D.改用更高效的催化劑。
②恒溫(200℃)恒壓條件下,將1molCO2和1molH2充入某密閉容器中,反應(yīng)達到平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率為a,CH3OH的物質(zhì)的量為bmol,則此溫度下反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx=_______[寫出含有a、b的計算式;對于反應(yīng)為物質(zhì)的量分數(shù)。已知CH3OH的沸點為64.7℃]。其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達平衡時平衡體系中H2的物質(zhì)的量分數(shù)為_______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)反應(yīng)Ⅲ可能的反應(yīng)歷程如圖所示。
注:方框內(nèi)包含微粒種類及數(shù)目;微粒的相對總能量(括號里的數(shù)字或字母;單位:eV)。其中,TS表示過渡態(tài)、*表示吸附在催化劑上的微粒。
①反應(yīng)歷程中,生成甲醇的決速步驟的反應(yīng)方程式為_______。
②相對總能量_______eV(計算結(jié)果保留2位小數(shù))。(已知:)22、常溫下,有下列四種溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH
(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化學用語解釋其呈酸性的原因:________________。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,其pH=____________。
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①_________④(填“>”、“<”或“=”)。
(4)等體積、等pH的溶液①和④分別與足量的②反應(yīng),消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①_______④(填“>”、“<”或“=”)。23、常溫下,用酚酞作指示劑,用0.10mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖。
(已知:CH3COOH、HCN的電離平衡常數(shù)分別為1.75×10-5、6.4×10-10)
(1)圖__(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線;判斷的理由是__。
(2)點③所示溶液中所含離子濃度的從大到小的順序:__。
(3)點①和點②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)
(4)點②③④所示的溶液中水的電離程度由大到小的順序是:__。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【分析】
A.分析①②中達平衡時平衡常數(shù)的變化;利用勒夏特列原理可以得知反應(yīng)為放熱反應(yīng);
B.由表中數(shù)據(jù);利用三段式計算平衡時其它組分的物質(zhì)的量,由于反應(yīng)中氣體的化學計量數(shù)相等,可以用物質(zhì)的量代替濃度代入平衡常數(shù)表達式計算;
C.溫度不變平衡常數(shù)不變;根據(jù)平衡常數(shù)可求出轉(zhuǎn)化量,進而求出轉(zhuǎn)化率;
D.對比實驗①②的平衡常數(shù)可知,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡左移,平衡常數(shù)減,轉(zhuǎn)化率減小,根據(jù)實驗③中X的轉(zhuǎn)化率為60%,則實驗④4中X的轉(zhuǎn)化率小于60%,達到平衡時,b<0.060;
【詳解】
X(g)+Y(g)??M(g)+N(g)
起始濃度(mol/L)0.010.0400
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)0.0090.0090.0090.009
平衡濃度(mol/L)0.0010.0310.0090.009
實驗①中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===2.61;
X(g)+Y(g)??M(g)+N(g);
起始濃度(mol/L)0.010.0400
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)0.0080.0080.0080.008
平衡濃度(mol/L)0.0020.0320.0080.008
實驗②中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===1.0
A.由①可知700℃時,反應(yīng)的平衡常數(shù)為2.61,由②可知800℃反應(yīng)達平衡時平衡常數(shù)為1.0,即溫度升高平衡常數(shù)減小,可知溫度升高平衡左移,由列夏特勒原理可知升溫平衡向吸熱方向移動,故逆反應(yīng)方向為吸熱反應(yīng),即△H<0.故A錯誤;
B.由表格可知達平衡時該反應(yīng)在800℃時的平衡常數(shù)為1.0;故B項錯誤;
C.由③可知,達平衡時平衡常數(shù)為1.0,故可知達平衡時n(M)=0.12mol,n(X)=0.12;故X的轉(zhuǎn)化率為60%;
D.由表格可知在溫度不變時③和④為等效平衡,此時b=0.06,但是由①和②可知該反應(yīng)正向為放熱反應(yīng),溫度升高平衡左移,故b<0.060;D項錯誤;
故答案為C。2、B【分析】【分析】
某溫度下,該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K=根據(jù)Qc和K值的大小判斷該反應(yīng)進行的方向:Qc>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行。Qc=K,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。Qc<K;反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行。
【詳解】
A.由題可知,A項中的Qc=>9.375(L/mol)2,即Qc>K;反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,A項錯誤;
B.B項中的Qc=<K;反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,B項正確;
C.C項中的Qc=>K;反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,C項錯誤;
D.D項中的Qc=>K;反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,D項錯誤;
答案選B。3、A【分析】【詳解】
設(shè)氫氧化鈉的體積為V1,稀硫酸的體積為V2,NaOH的濃度為c(OH-)=10-3mol/L,硫酸中c(H+)=10-4mol/L,混合后溶液的pH=7,溶液呈堿性,溶液中c(OH-)=10-5mol/L,(10-3V1-10-4V2)÷(V1+V2)=10-5,解得V1:V2=1:9,答案選A。4、B【分析】【詳解】
A.該反應(yīng)是HB-的電離方程式,水解方程式:HB-+H2OH2B+OH-;A錯誤;
B.HB-的電離程度小于HB-的水解程度,說明溶液顯堿性,溶液中離子濃度大小為:c(Na+)>c(HB-)>c(OH-)>c(H+);B正確;
C.水解過程大于電離過程;因此NaHB的存在是促進了水的電離,C錯誤;
D.B2-的水解程度大于HB-的水解程度,所以相同物質(zhì)的量濃度溶液的pH值:NaHB<Na2B;D錯誤;
答案選B。5、C【分析】【詳解】
A.酸性越強,pH越小,四種混合物中,②與的pH最小,④與的pH最大,①與的溶液顯示中性,③與顯示弱酸性,正確pH關(guān)系應(yīng)該為:故A錯誤;
B.溶液中越大,pH越小,根據(jù)A選項可知,正確順序為:故B錯誤;
C.四種溶液中,④與的最大,大于其次是②與接近①與發(fā)生了雙水解,銨根離子濃度最小,所以正確排序為:故C正確;
D.由于④與中,氨水是弱電解質(zhì),部分電離,最大,其次是①與發(fā)生了雙水解,的水解程度稍大;氨水濃度最小的是②與幾乎沒有氨水存在,所以氨水濃度大小順序為:故D錯誤;
故選C。
【點睛】
本題考查了鹽的水解原理、離子濃度大小比較,題目難度中等,試題涉及的知識點較多,注意掌握鹽的水解原理及其應(yīng)用方法,能夠根據(jù)鹽的水解原理、電荷守恒等判斷溶液中離子濃度大小。6、C【分析】【詳解】
A.在相同溫度下,醋酸和鹽酸兩種溶液中若pH相同,由溶液中正負電荷相等,可知故A不符合題意;
B.與NaCN物質(zhì)的量為1:1的溶液中,說明溶液呈堿性,則HCN電離程度小于水解程度,但HCN電離、NaCN水解程度都較小,則溶液中存在故B不符合題意;
C.常溫下的醋酸銨溶液呈中性;說明銨根離子與醋酸根離子的水解程度相同,由于銨根離子和醋酸根離子發(fā)生水解,水的電離程度增大,即醋酸銨溶液中水的電離程度大于純水,故C符合題意;
D.已知常溫下的說明未完全電離,會發(fā)生水解反應(yīng)而鈉離子不水解,因此硫酸鈉溶液呈弱堿性,故D選項不符合題意;
故選C。7、C【分析】【詳解】
A.10mL0.5mol/LCH3COONa溶液與6mL1mol/L鹽酸混合,生成5mmolCH3COOH、5mmolNaCl、余1mmolHCl,則c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-);A不正確;
B.0.1mol/LpH為4的NaHB溶液中,HB-以電離為主,水解為次,則c(HB-)>c(B2-)>c(H2B);B不正確;
C.硫酸氫銨溶液中滴加氫氧化鈉至溶液恰好呈中性,為便于比較,可認為生成NaNH4SO4,還有NaOH少量剩余,NH4+有少量與OH-反應(yīng)生成NH3?H2O,則c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+);C正確;
D.相同濃度的(NH4)2SO4溶液、(NH4)2Fe(SO4)2溶液和NH4Cl溶液中,c(NH4+)由大到小的順序為:c[(NH4)2Fe(SO4)2]>c[(NH4)2SO4]>c(NH4Cl),則c(NH4+)相等時,c[(NH4)2Fe(SO4)2]<c[(NH4)2SO4]<c(NH4Cl);D不正確;
故選C。8、A【分析】【分析】
【詳解】
A.a(chǎn)點所得溶液中,pH=1.75,則c(H2A)==c(HA-),所以H2A與NaOH反應(yīng)發(fā)生后,c(H2A)>c(HA-),V0<5mL;A不正確;
B.B點時,H2A與KOH剛好完全反應(yīng)生成KHA,溶液中存在三個平衡體系:HA-H++A2-,HA-+H2OH2A+OH-,H2OH++OH-,由此得出所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-);B正確;
C.C點時,c(HA-)==c(A2-),依據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)=3c(HA-)+c(OH-),因為pH=7.19,c(H+)<c(OH-),所以c(Na+)>3c(HA-);C正確;
D.D點所得溶液中,A2-水解平衡常數(shù)Kh1===10-6.81;D正確;
故選A。9、C【分析】【分析】
曲線①起始點pH為10,則為鹽酸滴鈉鹽,曲線②起始pH為酸性,則為氫氧化鈉滴定方程式為故反應(yīng)終點a的溶質(zhì)為反應(yīng)終點b的溶質(zhì)為c點為和且物質(zhì)的量之比為1:1。
【詳解】
A.曲線①起點pH為10,由分析可知,表示鹽酸滴定溶液;A不正確;
B.25℃時,b溶液pH=10,其溶質(zhì)為水解過程為,其由于故其值不等于B不正確;
C.a點溶質(zhì)為存在根據(jù)其pH,以電離為主,故b點溶質(zhì)為存在水解以第一步為主,故a點比b點大;C正確;
D.c點為和且物質(zhì)的量之比為1:1,最大,若只考慮電離,但A2-要水解消耗,且生成OH-,故D不正確。
答案選C。二、多選題(共5題,共10分)10、BC【分析】【分析】
【詳解】
A.由圖示可知反應(yīng)過程a需要的活化能較高;沒有催化劑參與,錯誤;
B.由于反應(yīng)物的能量高于生成物的能量;多余的能量就以熱能的形式釋放出來。所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng),熱效應(yīng)等于反應(yīng)物與生成物能量的差值ΔH,正確;
C.改變催化劑;改變了反應(yīng)途徑,降低了反應(yīng)的活化能,但是反應(yīng)熱不變,正確;
D.E1是正反應(yīng)的活化能,E2是中間產(chǎn)物的活化能,有催化劑條件下,正反應(yīng)的活化能等于E1;錯誤。
答案選B。11、BD【分析】【詳解】
A.根據(jù)圖中信息可知,Ⅰ中反應(yīng)末達平衡,Ⅱ、Ⅲ反應(yīng)達平衡,則升高溫度,CO2的物質(zhì)的量增大,平衡逆向移動,證明該正反應(yīng)ΔH<0;選項A正確;
B.T1時;反應(yīng)末達平衡狀態(tài),無法計算反應(yīng)的平衡常數(shù),選項B錯誤;
C.10min內(nèi),容器Ⅱ中的平均速率:v(CH3OH)=v(CO2)==0.07mol·L-1·min-1;故C正確;
D.10min時n(CO2)=0.7mol,則n(H2)=2.1mol、n(CH3OH)=n(H2O)=0.3mol,平衡常數(shù)K=向容器Ⅲ中再加入1molCO2(g)和1molH2O(g),此時Q=>K,反應(yīng)逆向移動,v(逆)>v(正);故D錯誤;
故選BD。12、AD【分析】【分析】
常溫下,某溶液中由水電離出的c(H+)水=1.0×10-13mol/L<10-7mol/L;說明該溶液中的溶質(zhì)抑制了水的電離;酸堿對水的電離有抑制作用,水解的鹽促進水的電離,據(jù)此分析判斷。
【詳解】
A.稀硫酸是強酸;硫酸電離出的氫離子抑制水的電離,A項正確;
B.氯化鈉溶液電離的氯離子和鈉離子不影響水的電離;氯化鈉溶液顯中性,對水的電離無影響,B項錯誤;
C.硝酸鈉溶液為強酸強堿鹽;溶液顯中性,對水的電離無影響;C項錯誤;
D.氫氧化鈉是強堿;氫氧化鈉電離出的氫氧根離子抑制水的電離,D項正確;
答案選AD。13、BD【分析】【詳解】
A.溶液中存在電荷守恒則A項錯誤;
B.碳酸鈉中存在物料守恒碳酸氫鈉中存在物料守恒混合溶液中存在物料守恒,根據(jù)碳酸鈉中的物料守恒得B項正確;
C.若溶液呈堿性,若a=0.5,碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子,則混合溶液中也存在C項錯誤;
D.根據(jù)電荷守恒得若兩式整理得根據(jù)物料守恒a=0.5,D項正確;
答案選BD。14、BD【分析】【詳解】
A.b點是20mL0.1mol/LCH3COOH溶液中滴入10mL0.1mol/L氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)生成的CH3COONa和過量CH3COOH等濃度的混合溶液,此時溶液pH<7,則c(H+)>c(OH-),說明CH3COOH的電離作用大于CH3COONa的水解作用,所以c(CH3COO-)>c(Na+),鹽電離產(chǎn)生的Na+濃度遠大于弱酸CH3COOH電離產(chǎn)生的H+的濃度,但酸電離程度是微弱的,主要以電解質(zhì)分子存在,所以c(CH3COOH)>c(H+),醋酸分子發(fā)生電離而消耗,所以c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+),故溶液中微粒濃度大小關(guān)系為c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-);A錯誤;
B.c點是20mL0.1mol/LNaHCO3溶液中滴入20mL0.1mol/L氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)生成的碳酸鈉溶液,溶液中存在質(zhì)子守恒,水電離出氫氧根離子濃度等于所有氫離子濃度總和,c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-);B正確;
C.a點是Na2CO3、NaHCO3等濃度的混合溶液,促進水的電離;b點是等濃度CH3COONa和CH3COOH混合溶液,溶液的pH<7,說明醋酸電離作用大于CH3COONa的水解作用,水電離平衡受到抑制作用;c點是Na2CO3溶液,該鹽是強堿弱酸鹽,水解使溶液顯堿性,促進水的電離;d點是pH等于7的CH3COONa和CH3COOH混合的中性溶液,水的電離平衡的抑制作用與促進作用相等,對水電離平衡移動無影響,根據(jù)溶液pH大小可知,四點水電離程度:bc(H+)就越大,故溶液中由水電離出c(H+)關(guān)系為:b
D.d點溶液pH=7為中性,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,×==180;D正確;
故答案選BD。三、填空題(共5題,共10分)15、略
【分析】【詳解】
(1)單位質(zhì)量的氫氣和其他燃料相比;燃燒產(chǎn)生的熱量多,氫氣燃燒產(chǎn)物是水,無污染,而且氫氣可以用水為原料制取,原料充足。所以氫氣和其他化石燃料相比,具有熱值大;無污染、原料充足等優(yōu)點。
(2)4g甲烷的物質(zhì)的量為0.25mol,在氧氣中燃燒生成CO2和液態(tài)水,放出222.5kJ熱量,那么1mol甲烷完全燃燒放出222.5kJ×4=890kJ的熱量,所以甲烷燃燒的熱化學方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol。
(3)拆開1molH-H鍵、1molN-H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H=946kJ+3×436kJ-6×391kJ=-92kJ,所以合成氨反應(yīng)的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol。
(4)設(shè)炭粉的物質(zhì)的量為xmol,則氫氣的物質(zhì)的量為0.2-x,根據(jù)氫氣和碳燃燒的熱化學方程式:393.5x+241.8(0.2-x)=63.53,解得x=0.1,則混合物中C和H2的物質(zhì)的量均為0.1mol,C與H2的物質(zhì)的量之比為1﹕1?!窘馕觥繜嶂荡鬅o污染原料充足CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/molN2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol1﹕116、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)化學平衡常數(shù)的定義書寫該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式;
(2)圖象中氫氣體積分數(shù)隨溫度升高減小,說明升溫平衡正向進行;MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)?Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s);反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量增大,壓強越大平衡逆向進行;
(3)由圖可知A點時氫氣的體積分數(shù)為40%;結(jié)合三行計算列式計算平衡轉(zhuǎn)化率。
【詳解】
(1)MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)?Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s),化學平衡常數(shù)為達到平衡,體系各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值,固體或純液體沒有濃度變化量,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=
(2)圖象中氫氣體積分數(shù)隨溫度升高減小,說明升溫平衡正向進行,正反應(yīng)為為吸熱反應(yīng),△H>0,MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)?Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s),該反應(yīng)正向是氣體增大的反應(yīng),增大壓強則平衡逆向進行,氫氣體積分數(shù)增大,即其它條件相同時,壓強越大,氫氣體積分數(shù)越大,則p3>p2>p1;
(3)設(shè)生成二氧化碳物質(zhì)的量為x;三段式為。
由圖可知A點時氫氣的體積分數(shù)為40%,得到×100%=40%,x=1mol,氫氣轉(zhuǎn)化率=×100%=50%。
【點睛】
由于固體或純液體沒有濃度變化量,濃度始終為常數(shù)1,不用寫入平衡常數(shù)表達式中?!窘馕觥縆=>p3>p2>p150%17、略
【分析】【詳解】
(1)=故答案為:105;
(2)由氫氧化鋅和氫氧化銅的溶度積常數(shù)可知,氫氧化銅的溶解度小,要使兩種離子均沉淀完全要確保氫氧化鋅完全沉淀,c(OH-)(最小)=pH=8.5,又因時,會轉(zhuǎn)化為因此pH應(yīng)小于11,應(yīng)滿足的條件為8.5~11,故答案為:8.5~11;【解析】1058.5~1118、略
【分析】【詳解】
(1)甲烷與氧氣反應(yīng)生成CO2和水,化學方程式為:CH4+O2=CO2+2H2O。
(2)已知燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,電池中有一極的電極反應(yīng)為CH4+10OH--8e-==CO32-+7H2O,甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng),失電子這個電極是燃料電池的負極,通入氧化劑的電極為正極,另一個電極上的電極反應(yīng)式為:2O2+4H2O+8e-==8OH-。
(3)已知CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O,電池工作一段時間后,因為消耗氫氧化鉀所以溶液的堿性減小,故隨著電池不斷放電,電解質(zhì)溶液的堿性減小”?!窘馕觥竣?CH4+O2==CO2+2H2O②.負極③.2O2+4H2O+8e-==8OH-④.減小19、略
【分析】從示意圖中可以看出電極Pt(a)原料是CH3OH和水,反應(yīng)后產(chǎn)物為CO2和H+,CH3OH中碳元素化合價為-2,CO2中碳元素化合價為+4,說明Pt(a)電極上CH3OH失去電子,電極Pt(a)是負極,則電極Pt(b)是正極,Pt(b)電極原料是O2和H+,反應(yīng)后的產(chǎn)物為H2O,氧元素化合價由0→-2,發(fā)生還原反應(yīng),因為電解質(zhì)溶液是稀H2SO4,可以寫出電池總反應(yīng)式為2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,再寫出較為簡單的正極反應(yīng)式:3O2+12e-+12H+=6H2O,用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式即可得到負極反應(yīng)式為:2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+?!窘馕觥控揅H3OH+H2O-6e-===CO2+6H+還原O2+4H++4e-===2H2O2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O四、判斷題(共1題,共3分)20、×【分析】【詳解】
向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯;【解析】錯五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共12分)21、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)蓋斯定律,由Ⅲ-Ⅱ可得
反應(yīng)Ⅰ屬于吸熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅰ達平衡時升溫,平衡正向移動,K增大,則減??;
(2)①A.Ⅲ為氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng),加壓能使平衡正向移動,從而提高的平衡轉(zhuǎn)化率;A正確;
B.反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動,反應(yīng)Ⅲ為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,的平衡轉(zhuǎn)化率不一定升高;B錯誤;
C.增大與的投料比有利于提高的平衡轉(zhuǎn)化率;C正確;
D.催劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率;D錯誤;
故選AC;
②200℃時是氣態(tài),1mol和1molH2充入密閉容器中,平衡時的轉(zhuǎn)化率為a,則消耗剩余的物質(zhì)的量為根據(jù)碳原子守恒,生成CO的物質(zhì)的量為消耗剩余生成此時平衡體系中含有和則反應(yīng)Ⅲ的其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達平衡時則平衡時
的物質(zhì)的量分別為0.5mol、1.9mol、0.5mol、0.2mol、0.3mol,平衡體系中H2的物質(zhì)的量分數(shù)為1.9/3.4=0.56;
(3)①決速步驟指反應(yīng)歷程中反應(yīng)速率最慢的反應(yīng)。反應(yīng)速率快慢由反應(yīng)的活化能決定,活化能越大,反應(yīng)速率越慢。仔細觀察并估算表中數(shù)據(jù),找到活化能(過渡態(tài)與起始態(tài)能量差)最大的反應(yīng)步驟為
②反應(yīng)Ⅲ的指的是和的總能量與和的總能量之差為49kJ,而反應(yīng)歷程圖中的E表示的是1個分子和1個分子的相對總能量與1個分子和3個分子的相對總能量之差(單位為eV),且將起點的相對總能量設(shè)定為0,所以作如下?lián)Q算即可方便求得相對總能量【解析】(1)+41.0減小。
(2)AC0.56
(3)或-0.5122、略
【分析】【分析】
(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全電離生成H+。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)。
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,HCl完全電離,而CH3COOH部分電離,溶液中的c(H+)為鹽酸大于醋酸;由此可得出開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系。
(4)等體積;等pH的溶液①和④中;醋酸的濃度遠大于鹽酸,分別與足量的②反應(yīng)時,鹽酸和醋酸都發(fā)生完全電離,由此可得出二者消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系。
【詳解】
(1)NaHSO4溶液
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