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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年蘇科新版選擇性必修1化學(xué)下冊月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)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、以純堿溶液為原料;通過電解的方法可制備小蘇打,原理裝置圖如下:裝置工作時,下列有關(guān)說法正確的是。
A.乙池電極接電池正極,氣體X為H2B.Na+由乙池穿過交換膜進(jìn)入甲池C.NaOH溶液Z比NaOH溶液Y濃度大D.甲池電極反應(yīng):4-4e-+2H2O=4+O2↑2、氫氧化鋰是合成其他鋰產(chǎn)品的基本原料;也可以直接用于其他工業(yè)領(lǐng)域。用如圖所示的雙膜電解裝置可制備氫氧化鋰。下列有關(guān)敘述正確的是。
A.甲膜為陰離子交換膜,乙膜為陽離子交換膜B.通電后向陽極移動,陽極附近的溶液的pH減小C.陰極的電極反應(yīng)為D.當(dāng)電路中通過1mol電子時,可生成3、2021年12月9日,中國空間站首次太空授課圓滿完成。在空間站里,可以利用CO2和H2的反應(yīng),將航天員呼出的CO2轉(zhuǎn)化為CH4和H2O。下列說法不正確的是A.氫能是一種理想的綠色能源,燃燒產(chǎn)物對環(huán)境友好B.已知氫氣、甲烷的燃燒熱ΔH分別為-285.8kJ·mol-1、-890.3kJ·mol-1,則相同質(zhì)量的氫氣和甲烷完全燃燒時,氫氣放出的熱量更少C.氫氣可以來自電解水和氯堿工業(yè)D.氫氧燃料電池在負(fù)極室通入氫氣4、歸納法是高中化學(xué)學(xué)習(xí)常用的方法之一;某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了《化學(xué)反應(yīng)原理》后作出了如下的歸納總結(jié):(均在常溫下)
①pH=1的強(qiáng)酸溶液;加水稀釋后,溶液中所有離子的濃度均降低。
②pH=2的鹽酸和pH=1的醋酸,c(H+)之比為2∶1
③在等物質(zhì)的量濃度、等體積的氯化銨和氨水的混合溶液中存在下列關(guān)系c(NH4+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(NH3·H2O)
④反應(yīng)2A(s)+B(g)=2C(g)+D(g)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)△H一定大于0
⑤已知醋酸電離平衡常數(shù)為Ka;醋酸根水解常數(shù)為Kh;水的離子積為Kw則三者關(guān)系為:Ka·Kh=Kw
⑥反應(yīng)A(g)2B(g);若正反應(yīng)的活化能為EakJ·mol-1,逆反應(yīng)的活化能為EbkJ·mol-1,則該反應(yīng)的△H=(Ea-Eb)kJ·mol-1。其歸納正確的是A.①③⑤⑥B.③④⑤⑥C.②④⑤⑥D(zhuǎn).①③④⑤5、室溫下,t1時刻向兩個盛有50mL蒸餾水的燒杯中分別加入①1gCaCO3;②1g蔗糖;攪拌,最終分別得到懸濁液和澄清溶液,溶解過程中分散系的導(dǎo)電能力變化如圖。
下列分析不正確的是A.該實驗可證明蔗糖不是電解質(zhì)B.該實驗可證明碳酸鈣是強(qiáng)電解質(zhì)C.當(dāng)①中導(dǎo)電能力不變時,CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq)達(dá)到平衡D.t2時刻,①中再加1gCaCO3,導(dǎo)電能力不變6、室溫下,向10mLpH=3的醋酸溶液中加水稀釋后,下列說法正確的是()A.溶液中導(dǎo)電粒子的數(shù)目減少B.再加入10mLpH=11的NaOH溶液,混合液的pH=7C.醋酸的電離程度增大,c(H+)亦增大D.溶液中不變7、如圖是研究鐵被海水腐蝕的實驗裝置。圖2中M是某種與鐵片緊貼的金屬;下列說法正確的是。
A.若M是銅片,可保護(hù)鐵B.若M是鋅片,可保護(hù)鐵C.圖1鐵片靠近燒杯底部的部分,腐蝕更嚴(yán)重D.M是銅或是鋅都不能保護(hù)鐵,是因沒有構(gòu)成原電池8、下列說法中正確的是A.遠(yuǎn)洋貨輪船體上加裝的鋅板需定期更換B.鐵表面鍍鋅時,鐵與直流電源的正極相連C.鍍層破損后,鍍鋅鐵板比鍍錫鐵板更易腐蝕D.電解精煉銅時,電解質(zhì)溶液的組成保持不變9、將0.2mol·L-1的KI溶液和0.05mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液等體積混合充分反應(yīng)后,取混合液分別完成下列實驗,能說明反應(yīng)“2Fe3++2I-→2Fe2++I2”存在化學(xué)平衡的是。
。實驗編號。
實驗操作。
實驗現(xiàn)象。
①
滴入KSCN溶液。
溶液變紅色。
②
滴入AgNO3溶液。
有黃色沉淀生成。
③
滴入K3[Fe(CN)6]溶液。
有藍(lán)色沉淀生成。
④
滴入淀粉溶液。
溶液變藍(lán)色。
A.①B.②和④C.③和④D.①和③評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)10、一定溫度下,在3個體積均為1.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)達(dá)到平衡;下列說法正確的是。
。容器。
溫度/K
物質(zhì)的起始濃度/mol·L-1
物質(zhì)的平衡濃度/mol·L-1
c(H2)
c(CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
Ⅲ
500
0.20
0.10
0
0.025
A.該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱B.達(dá)到平衡時,容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大C.達(dá)到平衡時,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍D.達(dá)到平衡時,容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大11、目前人們正在研究一種高能電池——鈉硫電池,它是以熔融的鈉、硫為兩極,以Na+導(dǎo)放電電的β-Al2O3陶瓷作固體電解質(zhì),反應(yīng)式為2Na+xSNa2Sx,以下說法中,正確的是A.放電時鈉作正極,硫作負(fù)極B.充電時鈉極與外電源的正極相連,硫與外電源的負(fù)極相連C.充電時,陽極發(fā)生的反應(yīng)為:S-2e-=xSD.放電時鈉極發(fā)生氧化反應(yīng)12、某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B,一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)+xB(g)?2C(g);達(dá)到平衡后,在不同的時間段,分別改變影響反應(yīng)的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度;反應(yīng)速率分別隨時間的變化如圖所示:
下列說法中正確的是A.30~40min內(nèi)該反應(yīng)使用了催化劑B.化學(xué)方程式中的x=1,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.30min時減小壓強(qiáng),40min時升高溫度D.8min前A的平均反應(yīng)速率為0.08mol·L-1·min-113、甲烷分子結(jié)構(gòu)具有高對稱性且C-H鍵能(440kJ·mol-1)較大,無催化劑作用下甲烷在溫度達(dá)到1200℃以上才可裂解。在催化劑及一定條件下,CH4可在較低溫度下發(fā)生裂解反應(yīng);甲烷在鎳基催化劑上轉(zhuǎn)化過程中的能量變化如圖所示。
下列說法正確的是A.甲烷催化裂解的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為CH4(g)=C(s)+2H2(g)?H=+akJ·mol-1(a>0)B.步驟①、②、③反應(yīng)均為放熱反應(yīng)C.催化劑使用一段時間后失活的原因可能是碳在催化劑表面沉積D.使用該催化劑能夠有效提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率14、在3個體積均為2.0L的恒容密閉容器中,反應(yīng)H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)△H>0分別在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。下列說法正確的是。容器溫度(T1>T2)起始時物質(zhì)的量/mol平衡時物質(zhì)的量/moln(H2O)n(C)n(CO)n(H2)n(CO)n(H2)n(CO)IT10.61.2000.2IIT11.21.200xIIIT2000.60.6yA.當(dāng)溫度為T1時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)值為0.05B.若5min后容器I中達(dá)到平衡,則5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率:v(H2)=0.04mol·L-1·min-1C.達(dá)到平衡時,容器II中H2O的轉(zhuǎn)化率比容器I中的小D.達(dá)到平衡時,容器III中的CO的轉(zhuǎn)化率小于66.6%15、下列實驗操作、現(xiàn)象和所得到的結(jié)論均正確的是。選項實驗內(nèi)容實驗結(jié)論A向飽和碳酸氫鈉溶液中緩緩?fù)ㄈ肷倭坎a(chǎn)生的氣體依次通入品紅試液、澄清石灰水中,品紅試液無變化,澄清石灰水產(chǎn)生白色沉淀。亞硫酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng)B室溫下,用試紙分別測定濃度為溶液和溶液的前者大于后者。的酸性小于C在平衡體系中加入晶體,溶液顏色不變加入少量晶體,不會影響該化學(xué)平衡D向兩支試管中各加入溶液和再分別通入足量分別記錄溶液褪色所需的時間溶液褪色所需時間更短
A.AB.BC.CD.D16、在溫度、容積相同的三個密閉容器中,按不同比例投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示[已知]:。容器甲乙丙反應(yīng)物的投入量1mol3mol2mol4mol的濃度/()能量變化/kJabc體系壓強(qiáng)/Pa反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
下列說法正確的是()A.B.C.D.17、已知現(xiàn)用燃料電池電解尿素和的混合溶液制備氫氣(c;d均為惰性電極;電解池中的隔膜僅阻止氣體通過)。下列說法不正確的是。
A.該燃料電池的總反應(yīng)為B.b電極是正極,且反應(yīng)后該電極區(qū)減小C.每消耗理論上產(chǎn)生(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氮氣D.反應(yīng)過程中電子的流向為a→b→c→d18、用甲醚(CH3OCH3)燃料電池電解Na2SO4溶液制取NaOH溶液和硫酸的裝置如下圖所示。下列說法正確的是。
A.M為硫酸、N為NaOHB.膜a、膜b依次為陽離子交換膜和陰離子交換膜C.燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+D.反應(yīng)的甲醚與生成氣體Y的物質(zhì)的量之比為1:3評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)19、(1)在25℃、101kPa下,1g甲烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O;放出55kJ的熱量,寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:_____。
(2)已知2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1molSO2(g)氧化為1molSO3的ΔH=-99kJ·mol-1.請回答下列問題:
①圖中A;C分別表示_____、_____。
②E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響?_____。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會使圖中B點升高還是降低?_____理由是_____。
③圖中△H=_____kJ·mol-1。20、某學(xué)習(xí)小組將有關(guān)“電解飽和食鹽水”的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行梳理;形成如下問題(顯示的電極均為石墨)。
(1)圖1中,電解一段時間后,氣球b中的氣體是_______(填化學(xué)式),U形管_______(填“左”或“右”)邊的溶液變紅。
(2)利用圖2制作一種環(huán)保型消毒液發(fā)生器,電解可制備“84"消毒液的有效成分(NaClO),則c為電源的_______極;該發(fā)生器中反應(yīng)的總離子方程式為_______。
(3)“鹽水動力”玩具車的電池以鎂片、活性炭為電極,向極板上滴加食鹽水后電池便可工作,電池反應(yīng)式為2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2,正極電極反應(yīng)式為_______,當(dāng)有2molMg損耗時,轉(zhuǎn)移_______mol電子。21、在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g);實驗發(fā)現(xiàn),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深。100℃時,體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)反應(yīng)的ΔH___0(填“大于”或“小于”);
(2)在0~60s時段,反應(yīng)速率v(N2O4)為___;平衡時混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)為___。
(3)100℃時達(dá)平衡后,向容器中迅速充入含0.08mol的NO2和0.08mol的N2O4的混合氣體,此時速率關(guān)系v(正)__v(逆)。(填“大于”;“等于”,或“小于”)
(4)100℃時達(dá)平衡后,改變反應(yīng)溫度為T,c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低;經(jīng)10s又達(dá)到平衡。
①T__100℃(填“大于”或“小于”),判斷理由是___。
②計算溫度T時反應(yīng)的平衡常數(shù)K2:__。22、亞硝酸氯(ClNO)是有機(jī)合成中的重要試劑。亞硝酸氯可由NO與Cl2在通常條件下反應(yīng)得到,化學(xué)方程式為:2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)△H。
(1)一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡時ClNO的體積分?jǐn)?shù)隨的變化圖像如圖B,則A、B、C三狀態(tài)中,NO的轉(zhuǎn)化率最小的是___________點。
(2)在2L的恒容密閉容器中充入4molNO(g)和2molCl2(g);在不同溫度下測得c(ClNO)與時間的關(guān)系如圖。
①由圖可知T1、T2溫度下的反應(yīng)速率v1___________v2,△H___________0(填“>”;“<”或“=”)。
②反應(yīng)開始到10min時,Cl2的平均反應(yīng)速率v(Cl2)=___________。
③溫度為T1時,能作為該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志的有___________。
a.氣體體積保持不變b.容器氣體質(zhì)量保持不變c.氣體顏色保持不變d.v(ClNO)=v(NO)
④保持溫度為T2時,若將容器體積擴(kuò)大到原來的兩倍,再次達(dá)到平衡時,測得ClNO的濃度___________0.5mol/L(填“大于”;“小于”、“等于”或“無法確定”)
⑤保持溫度為T2達(dá)到平衡時,此時增加4molNO(g)和2molCl2(g),在相同的溫度下再次達(dá)到平衡,n(ClNO)___________4mol(填“大于”、“小于”、“等于”或“無法確定”)23、汽車尾氣中的主要污染物是NO以及燃料不完全燃燒所產(chǎn)生的CO。為了減輕大氣污染科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,即2NO+2CO2CO2+N2。
為了測定在某種催化劑作用下該反應(yīng)的反應(yīng)速率,t1℃下,在一等容的密閉容器中,用氣體傳感器測得了不同時間的NO和CO的濃度如表(CO2和N2的起始濃度為0)。時間(s)012345c(NO)(×10-4,mol/L)10.04.502.501.501.001.00c(CO)(×10-3,mol/L)3.603.052.852.752.702.70
回答下列問題:
(1)已知在上述反應(yīng)中,反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,則正反應(yīng)是___反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。
(2)前3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率:v(N2)=___。
(3)t1℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K=___。
(4)假設(shè)在密閉容器中該反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變下列條件,能提高NO轉(zhuǎn)化率的是___(選填答案編號)。
a.選用更有效的催化劑b.升高反應(yīng)體系的溫度。
c.降低反應(yīng)體系的溫度d.縮小容器的體積24、在化學(xué)反應(yīng)中,能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的分子間碰撞稱之為有效碰撞,這些分子稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低能量叫活化能,其單位用kJ?mol-1表示。請認(rèn)真觀察如圖;然后回答問題。
(1)圖中反應(yīng)是__(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)的△H=__(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。
(2)對于同一反應(yīng),圖中虛線(II)與實線(I)相比,活化能__,因此反應(yīng)速率__,你認(rèn)為改變的條件是:__。
(3)已知常溫下拆開1molH-H鍵,1molN-H鍵,1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為:__。
(4)已知反應(yīng)①CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=-177.7kJ/mol
②0.5H2SO4(l)+NaOH(l)=0.5Na2SO4(l)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
④CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ/mol
⑤HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol
上述熱化學(xué)方程式中,不正確的有__;(填序號,以下同)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式是__;表示中和熱的熱化學(xué)方程式是__。
(5)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)△H=-90.8kJ?mol-1
②2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ?mol-1
③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ?mol-1
總反應(yīng):3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=__。25、磷能形成多種含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)化工產(chǎn)品,向10mLH3PO2溶液中加入10mL等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液后,所得的溶液中只有H2PO2-、OH-兩種陰離子。
①寫出H3PO2溶液與足量NaOH溶液反應(yīng)后形成的正鹽的化學(xué)式:_______,該正鹽溶液中各離子濃度由大到小的順序為____________。
②若25℃時,K(H3PO2)=1×10-2,則0.01mol·L-1的H3PO2溶液的pH=________。
(2)亞磷酸(H3PO3)是二元中強(qiáng)酸,25℃時亞磷酸的電離常數(shù)為K1=1×10-2、K2=2.6×10-7。
①試從電離平衡移動的角度解釋K1、K2數(shù)據(jù)的差異_______________。
②NaH2PO3溶液顯______性(填“酸”“堿”或“中”)。
(3)25℃時,HF的電離常數(shù)為K=3.6×10-4;H3PO4的電離常數(shù)為K1=7.5×10-3,K2=6.2×10-8,K3=4.4×10-13。足量NaF溶液和H3PO4溶液反應(yīng)的離子方程式為_________。
(4)相同溫度下,等物質(zhì)的量濃度的上述三種磷的含氧酸中。c(H+)由大到小的順序為_____(用酸的分子式表示)。評卷人得分四、計算題(共4題,共8分)26、CH4和CO2一樣是主要的溫室氣體,且性質(zhì)穩(wěn)定,但CH4的溫室效應(yīng)約為相同質(zhì)量CO2的120倍,在1000℃以上CH4會完全分解為炭黑。研究如何轉(zhuǎn)化CO2和CH4對減少溫室氣體的排放;改善大氣環(huán)境具有重要的意義。
(1)某化學(xué)實驗小組將1molCH4與1molCO2充入1L的恒容密閉容器中,使其發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)、CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g),測得CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。
①1200K之前CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4可能的原因是___。
②923K時,該反應(yīng)在10min達(dá)到平衡,則0~10min內(nèi)CH4的平均反應(yīng)速率為__mol·L-1·min-1。
(2)2014年我國科學(xué)家成功實現(xiàn)甲烷在無氧條件下選擇活化,一步高效生產(chǎn)乙烯、芳烴和氫氣等高值化學(xué)品。某化學(xué)研究室將2molCH4充入1L的密閉容器中,在單中心鐵的催化作用下,CH4主要轉(zhuǎn)化為C2H4,同時還有C6H6(g)、H2生成,反應(yīng)達(dá)到平衡時測得n(C2H4)=0.6mol、n(C6H6)(g)=0.05mol,則反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g)的平衡常數(shù)K=___(計算結(jié)果保留一位小數(shù))。27、一定條件下,在10L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)3A(g)+B(g)2C(s)。開始時加入4molA;6molB和2molC;在2min末測得C的物質(zhì)的量為4mol。
請回答:
(1)用A的濃度變化表示反應(yīng)的平均速率___________;
(2)在2min末,B的物質(zhì)的量濃度為___________;
(3)若改變下列一個條件;推測該反應(yīng)的速率發(fā)生的變化(填“增大”;“減小”或“不變”)
①加入合適的催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率___________;
②充入1molC,化學(xué)反應(yīng)速率___________;
③將容器的體積變?yōu)?L,化學(xué)反應(yīng)速率___________。28、Ⅰ.氯化鐵可用于金屬蝕刻;污水處理。
(1)25℃時,F(xiàn)eCl3溶液的pH_______7(填“>”、“<”或“=”),原因是(用離子方程式表示)_______。把FeCl3溶液蒸干灼燒得到的主要產(chǎn)物是_______。
(2)為了探究外界條件對氯化鐵水解平衡的影響,某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗方案,獲得如下數(shù)據(jù):。實驗c(FeCl3)/mol?L?1溫度/℃pH10.125x20.135y30.225z
下列說法正確的是_______(填序號)
A.上述實驗?zāi)芘袛喑鰷囟葘β然F水解的影響。
B.表格中x<y<z
C.上述實驗?zāi)艿贸觯涸龃篼}的濃度;水解平衡正向移動,水解程度越大。
Ⅱ.已知:某酸HA(298K時Ka=4.0×10–7),25℃時,向100mL0.1mol·L?1HA的溶液中逐滴加入0.2mol·L?1NaOH溶液;所得溶液的pH隨NaOH溶液的體積變化如圖所示(溶液體積變化忽略不計)。
(3)25℃時,0.1mol·L?1HA溶液中由水電離出的c(H+)=_______mol·L-1。
(4)在X點時,溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是_______。
(5)在K點時,溶液中c(OH-)+c(A-)-c(H+)=_______mol·L?1。
(6)25℃時,NaA的水解平衡常數(shù)Kh為_______(填數(shù)值)。29、已知:N2O4(g)?2NO2(g)=+52.70kJ/mol。
(1)在恒溫、恒容的已達(dá)平衡的密閉容器中,再向容器內(nèi)充入1molN2O4(g),并達(dá)新平衡,下列說法正確的______
a.N2O4(g)的轉(zhuǎn)化率增大。
b.平衡常數(shù)K減小。
c.新平衡N2O4的百分含量比原平衡大。
d.新平衡透明容器的氣體顏色比原平衡還要深。
(2)t℃恒溫下,在固定容積為2L的密閉容器中充入0.54molN2O4,2分鐘時達(dá)到化學(xué)平衡,測得容器中含n(NO2)=0.6mol,則在前2分鐘的平均反應(yīng)速率v(NO2)=_______,t℃時反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g)的平衡常數(shù)K=________。
(3)現(xiàn)有兩個體積均為2L的恒容絕熱(不與外界進(jìn)行熱交換)密閉容器甲和乙,若在甲容器中加入1molN2O4,在乙容器加入2molNO2,分別達(dá)平衡后,甲容器N2O4(g)?2NO2(g)的平衡常數(shù)_______乙容器N2O4(g)?2NO2(g)的平衡常數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于”),甲容器中N2O4轉(zhuǎn)化率與乙容器中NO2的轉(zhuǎn)化率之和_________1(填“大于”;“小于”或“等于”)。
(4)取五等份NO2,分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)?N2O4(g)。反應(yīng)相同時間后,分別測定體系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其隨反應(yīng)溫度(T)變化的關(guān)系圖。下列示意圖中,可能與實驗結(jié)果相符的是__________
(5)一定溫度下,若將3molN2O4氣體置入開始體積為V但體積可變的等壓密閉容器中(如圖A),達(dá)平衡后容器體積增大至1.5V。若在另一個體積也為V但體積不變的密閉容器中(如圖B)加入_______molNO2,達(dá)平衡后A、B兩容器的NO2百分含量相等。
評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共1題,共6分)30、混合堿含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一種或兩種,稱取一定質(zhì)量的試樣溶于水,用標(biāo)準(zhǔn)濃度的HCl溶液滴定,滴定至酚酞褪色,用去V1ml,然后加入甲基橙指示劑繼續(xù)滴加HCl溶液至呈現(xiàn)橙色,用去V2ml,根據(jù)V1和V2的關(guān)系;得出試樣中是哪些成分?
。V1和V2的關(guān)系試樣成分_____
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參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】【分析】
裝置圖分析可知放出氧氣的電極為陽極,電解質(zhì)溶液中氫氧根離子放電生成氧氣,氣流濃度增大,碳酸根離子結(jié)合氫離子生成碳酸氫根離子,出口為碳酸氫鈉,則電極反應(yīng),4+2H2O-4e-=4+O2↑;氣體X為陰極上溶液中氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,電極連接電源負(fù)極,放電過程中生成更多氫氧根離子,據(jù)此分析判斷。
【詳解】
A.乙池電極為電解池陰極;和電源負(fù)極連接,溶液中氫離子放電生成氫氣,A錯誤;
B.電解池中陽離子移向陰極;鈉離子移向乙池,B錯誤;
C.陰極附近氫離子放電破壞了水的電離平衡;電極附近氫氧根離子濃度增大,NaOH溶液Y比NaOH溶液Z濃度大,C錯誤;
D.放出氧氣的電極為陽極,電解質(zhì)溶液中氫氧根離子放電生成氧氣,氫離子濃度增大,碳酸根離子結(jié)合氫離子生成碳酸氫根離子,出口為碳酸氫鈉,則電極反應(yīng)為4+2H2O-4e-=4+O2↑;D正確;
故選D。2、D【分析】【分析】
【詳解】
A.連接電源負(fù)極的a電極為陰極,連接電源正極的b電極為陽極;通電后,陽離子向電解池的陰極移動,陰離子向電解池的陽極移動,故甲膜為陽離子交換膜,乙膜為陰離子交換膜,A項錯誤;
B.通電后向陰極移動;B項錯誤;
C.陰極發(fā)生還原反應(yīng),但在水溶液中不可能生成C項錯誤;
D.陽極電極反應(yīng)式為當(dāng)電路中通過1mol電子時,生成即生成D項正確。
故選D。3、B【分析】【詳解】
A.氫燃燒生成水;對環(huán)境無影響,是一種理想的綠色能源,故A正確;
B.設(shè)氫氣、甲烷各16g,氫氣為8mol,甲烷為1mol,氫氣放出的熱量為甲烷放出熱量890.3kJ·mol-1;則相同質(zhì)量的氫氣和甲烷完全燃燒時,氫氣放出的熱量更多,故B錯誤;
C.電解水生成氫氣和氧氣;氯堿工業(yè)可以制備氫氧化鈉;氯氣和氫氣,故C正確;
D.氫氧燃料氫氣失去電子;在負(fù)極反應(yīng),故將氫氣通入負(fù)極室,故D正確;
故答案為B。4、B【分析】【分析】
【詳解】
①pH=1的強(qiáng)酸溶液,加水稀釋后,溶液中c(H+)減小,溫度不變,則水的離子積常數(shù)不變,則c(OH-)增大;故錯誤;
②c(H+)=10-pH,pH=2的鹽酸和pH=1的醋酸,c(H+)之比=0.01mol/L:0.1mol/L=1:10;故錯誤;
③混合溶液中存在電荷守恒c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+cCl-),存在物料守恒c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2cCl-),所以得c(NH4+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(NH3·H2O);故正確;
④G=H-TS>0時,該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,根據(jù)方程式可知S>0,則該反應(yīng)△H一定大于0;故正確;
⑤已知醋酸電離平衡常數(shù)為Ka;醋酸根水解常數(shù)為Kh;水的離子積為Kw則三者關(guān)系為:Ka·Kh==Kw;故正確;
⑥逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)的活化能+反應(yīng)的焓變,所以△H=(Ea-Eb)kJ·mol-1;故正確;
故選B。5、B【分析】【詳解】
A.由圖可知;蔗糖溶解過程中分散系的導(dǎo)電能力基本不變,說明蔗糖為非電解質(zhì),故A正確;
B.碳酸鈣難溶于水;但溶于水的碳酸鈣完全電離,屬于強(qiáng)電解質(zhì),故B錯誤;
C.由圖可知,碳酸鈣溶解過程中分散系的導(dǎo)電能力增強(qiáng),當(dāng)導(dǎo)電能力不變時,說明CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq)達(dá)到平衡;故C正確;
D.由圖可知,難溶于水的碳酸鈣在水中已達(dá)到溶解平衡,所以t2時刻;①中再加1g碳酸鈣,溶液中的離子濃度不變,導(dǎo)電能力不變,故D正確;
故選B。6、D【分析】【分析】
【詳解】
A.加水稀釋促進(jìn)醋酸電離,氫離子和醋酸根離子數(shù)目增大,溶液中導(dǎo)電粒子的數(shù)目增大,A錯誤;B.等體積10mLpH=3的醋酸與pH=11的NaOH溶液混合時,醋酸的濃度大于0.001mol/L,醋酸過量,則溶液的pH<7,B錯誤;C.加水稀釋促進(jìn)醋酸電離,電離程度增大,溶液中氫離子個數(shù)增大程度小于溶液體積增大程度,所以氫離子濃度減小,pH增大,C錯誤;D.溫度不變,電離平衡常數(shù)Ka和Kw不變,溶液中=不變,D正確;故選D。
【點睛】
本題考查了弱電解質(zhì)溶液加水稀釋過程中離子濃度的變化,注意稀釋過程中,醋酸電離產(chǎn)生的醋酸根離子和氫離子數(shù)目增多,但濃度減小,題目難度不大。7、B【分析】【詳解】
A.若M是銅片;構(gòu)成原電池,鐵是負(fù)極,鐵被腐蝕,故A錯誤;
B.若M是鋅片;構(gòu)成原電池,鋅是負(fù)極,鋅被腐蝕,鐵被保護(hù),故B正確;
C.圖1鐵片靠近水面的部分;水分;氧氣充足,腐蝕更嚴(yán)重,故C錯誤;
D.M是鋅能保護(hù)鐵;因構(gòu)成原電池,鋅是負(fù)極,故D錯誤;
選B。8、A【分析】【分析】
【詳解】
A.金屬在海水中容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕;遠(yuǎn)洋貨輪船體上加裝鋅板,為犧牲陽極的陰極保護(hù)法,則鋅需要定期更換,A正確;
B.鐵表面鍍鋅時;鐵與直流電源的負(fù)極相連,B錯誤;
C.鍍層破損后;鍍鋅鐵,鋅作電池的負(fù)極失電子變?yōu)殡x子,鐵作正極被保護(hù);鍍錫鐵,鐵作負(fù)極被腐蝕,鍍鋅鐵板比鍍錫鐵板更耐腐蝕,C錯誤;
D.電解精煉銅時;粗銅中含有的鋅;鐵等變?yōu)殡x子成為電解質(zhì)溶液的一部分,D錯誤;
答案為A。9、A【分析】【分析】
將0.2mol?L-1的KI溶液和0.05mol?L-1Fe2(SO4)3溶液等體積混合后,若此反應(yīng)不可逆,F(xiàn)e3+恰好完全反應(yīng),I-過量,則溶液中無Fe3+,故只需要證明溶液中含F(xiàn)e3+;則即能證明此反應(yīng)為可逆反應(yīng),能建立化學(xué)平衡。
【詳解】
①向溶液中滴入KSCN溶液,溶液變紅,則說明溶液中有Fe3+;即能說明反應(yīng)存在平衡,故①正確;
②論反應(yīng)存不存在平衡,溶液中含I-,向溶液中滴入AgNO3溶液均生成黃色沉淀;不能說明反應(yīng)存在平衡,故②錯誤;
③無論反應(yīng)存不存在平衡,溶液中均存在Fe2+,滴入K3[Fe(CN)6]溶液均有藍(lán)色沉淀生成;故③錯誤;
④無論反應(yīng)存不存在平衡,溶液中均有I2;滴入淀粉溶液后溶液均變藍(lán)色,故不能證明存在平衡,故④錯誤;
答案選A。二、多選題(共9題,共18分)10、AD【分析】【詳解】
A、分析Ⅰ、Ⅲ中數(shù)據(jù)知反應(yīng)開始時Ⅰ、Ⅲ中加入的H2;CO的濃度相同;平衡時甲醇的濃度:Ⅰ>Ⅲ,溫度:Ⅰ<Ⅲ,即升高溫度平衡逆向移動,該反應(yīng)正向為放熱反應(yīng),A正確;
B;Ⅱ相當(dāng)于將容器Ⅰ的體積縮小二分之一;該反應(yīng)正向為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡正向移動,達(dá)到平衡時,容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的小,B錯誤;
C、Ⅰ和Ⅱ?qū)Ρ?,Ⅱ相?dāng)于將容器Ⅰ的體積縮小二分之一,該反應(yīng)正向為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡正向移動,則Ⅱ中氫氣的濃度小于Ⅰ中氫氣濃度的2倍,Ⅲ和Ⅰ對比,平衡逆向移動,氫氣濃度增大,故達(dá)到平衡時,容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍;C錯誤;
D;溫度:Ⅲ>Ⅰ;當(dāng)其他條件不變時,升高溫度反應(yīng)速率加快,故達(dá)到平衡時,容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大,D正確。
答案選AD。
【點睛】
解答時注意利用好放大縮小思想:該方法適用于起始投入物質(zhì)的物質(zhì)的量之間存在一定的倍數(shù)關(guān)系。它指的是將反應(yīng)容器的體積擴(kuò)大一定的倍數(shù),使起始物質(zhì)的濃度相同,則在一定條件下,可建立相同的平衡態(tài)。然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行壓縮,使其還原為原來的濃度。分析在壓縮過程中,平衡如何移動,再依據(jù)勒夏特列原理,分析相關(guān)量的變化情況。11、CD【分析】【分析】
【詳解】
略12、CD【分析】【分析】
在可逆反應(yīng)中;增加反應(yīng)物濃度的瞬間正反應(yīng)速率加快;逆反應(yīng)速率不變,所以正反應(yīng)速率先增大后有所減小、逆反應(yīng)速率先不變,后有所增加,在達(dá)到新平衡前,正逆反應(yīng)速率均比舊平衡時要大;增大氣體壓強(qiáng)的瞬間,正逆反應(yīng)速率均增大,氣體分子總數(shù)減少方向的速率增幅更大;使用正催化劑,能同等幅度增加正逆反應(yīng)的速率;升溫,吸熱方向的速率增加得更快。反之則反之,據(jù)此回答。
【詳解】
A.30~40min內(nèi)反應(yīng)速率減?。蝗羰褂么呋瘎?,則化學(xué)反應(yīng)速率增大,A錯誤;
B.由濃度-時間圖像可知;A;B的濃度變化相同,故A、B的化學(xué)計量數(shù)相同,都為1;由反應(yīng)速率-時間圖像可知,30min時改變的條件為減小壓強(qiáng),40min時改變的條件為升高溫度,且升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),B錯誤;
C.結(jié)合選項AB可知;C正確;
D.前8min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為=0.08mol·L-1·min-1;D正確;
答案選CD。13、AC【分析】【分析】
【詳解】
A.甲烷催化裂解產(chǎn)物為碳和氫氣,反應(yīng)物的總能量小于生產(chǎn)物的總能量,反應(yīng)吸熱,熱化學(xué)反應(yīng)方程式可表示為:CH4(g)C(s)+2H2(g)△H=+akJ·mol-1(a>0);A正確;
B.由能量變化圖可知;反應(yīng)②和③為放熱反應(yīng),但反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),B錯誤;
C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行;碳在催化劑表面沉積,催化劑接觸面積減小,活性降低,C正確;
D.使用催化劑只能改變反應(yīng)速率,不能使平衡發(fā)生移動,不能改變CH4的平衡轉(zhuǎn)化率;D錯誤;
故選AC。14、AC【分析】【詳解】
A.溫度T1時;容器Ⅰ中平衡時n(CO)=0.2;
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)值為K===0.05;故A正確;
B.5min后容器Ⅰ中達(dá)到平衡,則5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率:v(H2)===0.02mol/(L?min);故B錯誤;
C.容器Ⅱ中發(fā)生的反應(yīng)相當(dāng)于在容器Ⅰ中基礎(chǔ)上增加H2O的量,平衡正向移動,C的轉(zhuǎn)化率增加,而H2O的轉(zhuǎn)化率降低,即容器Ⅱ中H2O的轉(zhuǎn)化率比容器Ⅰ中的??;故C正確;
D.容器Ⅲ在T1溫度下達(dá)到的平衡與容器Ⅰ中形成的平衡狀態(tài)相同,即平衡時CO為0.2mol,此時CO的轉(zhuǎn)化率為=66.6%,在此平衡狀態(tài)的基礎(chǔ)上降溫到T2;平衡逆向移動,CO的轉(zhuǎn)化率增大,即平衡時,容器III中的CO的轉(zhuǎn)化率大于66.6%,故D錯誤;
故答案為AC。15、AC【分析】【詳解】
A.向飽和碳酸氫鈉溶液中緩緩?fù)ㄈ肷倭坎a(chǎn)生的氣體依次通入品紅試液;澄清石灰水中,品紅試液無變化,澄清石灰水產(chǎn)生白色沉淀,說明有二氧化碳?xì)怏w放出,根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸,亞硫酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng),故A正確;
B.NaClO溶液具有漂白性,不能用試紙測定溶液的pH;故B錯誤;
C.反應(yīng)的離子方程式為加入晶體;平衡不移動,溶液顏色不變,故C正確;
D.向兩支試管中各加入溶液和再分別通入足量由于高錳酸鉀的物質(zhì)的量大,并且沒有明確通入二氧化硫的速率,不一定是溶液褪色所需時間短;故D錯誤;
選AC。16、BD【分析】【詳解】
A.假設(shè)丙容器的容積為甲容器的2倍,則達(dá)到平衡時丙容器中的濃度與甲容器中的相等,再壓縮至兩容器容積相等,若平衡不移動,則丙容器中的濃度為甲容器中的2倍,實際上丙容器中平衡向生成的方向移動,則有故A錯誤;
B.根據(jù)等效平衡知,甲、乙兩容器從兩個不同方向達(dá)到相同的平衡狀態(tài),由熱化學(xué)方程式可知,1mol與3mol反應(yīng)生成2mol放出的熱量為92.4kJ,設(shè)平衡時為mol,對于甲容器,對于乙容器,故故B正確;
C.由A項分析可知,壓縮至兩容器容積相同時,若平衡不移動,則丙容器中壓強(qiáng)是甲容器中的2倍,實際上丙容器中平衡向生成的方向移動,故丙容器中壓強(qiáng)會小于甲容器中的2倍,即由知故C錯誤;
D.由A項分析可知,壓縮至兩容器容積相同時,若平衡不移動,則有實際上丙容器中平衡向生成的方向移動,則故D正確。
故選BD。17、BD【分析】【詳解】
A.該燃料電池中鋁作負(fù)極失去電子,因為在正極得到電子,使-1價的氧轉(zhuǎn)化為-2價,由此可以寫出燃料電池的總反應(yīng)為A項正確;
B.根據(jù)電解池中d電極上發(fā)生還原反應(yīng)有氫氣生成,可推出d電極為陰極,因此a電極為負(fù)極,b電極為正極,由電極反應(yīng)可知b電極區(qū)增大;B項錯誤;
C.每消耗轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為每生成轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為由得失電子守恒可知每消耗生成(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氮氣;C項正確;
D.電子只能在導(dǎo)線中移動;不能進(jìn)入溶液,D項錯誤;
答案選BD。18、AC【分析】【分析】
圖中左池為甲醚燃料電池,通甲醚一極為負(fù)極,通氧氣一極為正極,對應(yīng)右池(電解池)左邊為陽極,電極反應(yīng)為:2H2O-4e-=O2↑+4H+,此時中間室經(jīng)過膜a進(jìn)入陽極室,可得到H2SO4,故膜a為陰離子交換膜;右邊為陰極,電極反應(yīng)為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,此時中間室Na+經(jīng)過膜b進(jìn)入陰極室,可得到NaOH,故膜b為陽離子交換膜。
【詳解】
A.根據(jù)分析可知,右池陽極產(chǎn)生H2SO4,陰極產(chǎn)生NaOH,即M為H2SO4;N為NaOH,A正確;
B.由分析知膜a為陰離子交換膜,膜b為陽離子交換膜;B錯誤;
C.由圖中質(zhì)子交換膜知燃料電池電解質(zhì)溶液為酸性,此時CH3OCH3反應(yīng)生成CO2,C元素化合價由-2價升高到+4價,故1分子甲醚失去12個電子,即負(fù)極轉(zhuǎn)化為:CH3OCH3-12e-→2CO2↑,根據(jù)電荷守恒,左邊添加12個H+,根據(jù)元素守恒,右邊添加3個H2O,得最終電極反應(yīng)為:CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+;C正確;
D.電解陰極產(chǎn)生氣體Y為H2,生成1個H2得兩個電子,1個CH3OCH3反應(yīng)轉(zhuǎn)移12個電子,根據(jù)串聯(lián)電路轉(zhuǎn)移電子處處相等規(guī)律,確定關(guān)系:CH3OCH3~6H2,即反應(yīng)的甲醚和生成的H2物質(zhì)的量比為1:6;D錯誤;
故答案選AC。三、填空題(共7題,共14分)19、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量,由概念書寫熱化學(xué)方程式,標(biāo)物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)焓變,在25°C、101kPa下,1g甲烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O,放出55kJ的熱量,1mol甲烷燃燒生成穩(wěn)定氧化物放熱880kJ,表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-880kJ/mol;故答案為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-880kJ/mol;
(2)①根據(jù)圖象可知;A為反應(yīng)物能量,C為生成物的總能量,故答案為:反應(yīng)物能量;生成物總能量;
②反應(yīng)的反應(yīng)熱取決與反應(yīng)物和生成物總能量的差值;與正逆反應(yīng)的活化能無關(guān),即E的大小不影響反應(yīng)熱;催化劑能參與反應(yīng),改變反應(yīng)的路徑,降低反應(yīng)的活化能,故能使B點降低,故答案為:無:降低;因為催化劑改變了反應(yīng)的歷程使活化能E降低;
③因1molSO2(g)氧化為1molSO3的△H=-99kJ/mol,所以2molSO2(g)氧化為2molSO3的△H=-198kJ/mol,則2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-198kJ/mol,故答案為:-198?!窘馕觥緾H4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-880kJ/mol反應(yīng)物能量生成物能量無降低因為催化劑改變了反應(yīng)的歷程使活化能E降低-19820、略
【分析】【詳解】
(1)圖1中,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移方向得知直流電源左邊是正極,右邊是負(fù)極,因此電解池左邊是陽極,右邊是陰極,陰極是水中氫離子得到電子變?yōu)闅錃?,剩余氫氧根,能使酚酞變紅,因此氣球b中的氣體是H2,U形管右邊的溶液變紅;故答案為:H2;右。
(2)根據(jù)題意制備“84"消毒液的有效成分(NaClO),則是電解生成的氯氣和NaOH反應(yīng)得到NaClO溶液,根據(jù)氣體與液體的流動,飽和食鹽水下方應(yīng)該生成氯氣,上方應(yīng)該生成NaOH溶液,即d為電源的正極,c為電源負(fù)極,該發(fā)生器中反應(yīng)的總離子方程式為Cl-+H2OClO-+H2↑;故答案為:負(fù);Cl-+H2OClO-+H2↑。
(3)根據(jù)電池反應(yīng)式為2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2,Mg化合價升高,失去電子,是原電池負(fù)極,因此活性炭為正極,氧氣參與反應(yīng),其正極電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,鎂化合價升高變?yōu)?2價的Mg(OH)2,因此當(dāng)有2molMg損耗時,轉(zhuǎn)移4mol電子;故答案為:O2+2H2O+4e-=4OH-;4。【解析】H2右負(fù)Cl-+H2OClO-+H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-421、略
【分析】【分析】
根據(jù)升高溫度時體系顏色變化判斷反應(yīng)熱的大??;根據(jù)一段時間內(nèi)濃度的變化計算反應(yīng)速率;根據(jù)某一時刻的濃度熵和平衡時的反應(yīng)常數(shù)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡并判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。
【詳解】
(1)由題干“隨溫度升高,混合氣體的顏色變深”可知,升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動,平衡向右側(cè)移動,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故該反應(yīng)的ΔH>0;故答案為:大于;
(2)0~60s時,N2O4的濃度減小了0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L,故這段時間內(nèi)v(N2O4)===0.0010mol·L-1·s-1;同溫同壓下氣體的體積比等于物質(zhì)的量的比,則平衡時混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)等于平衡時混合氣體中NO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)=×100%=75%,故答案為:0.0010mol·L-1·s-1;75%;
(3)100℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===0.36,隨后向容器中迅速充入含0.08mol的NO2和0.08mol的N2O4的混合氣體,此時,反應(yīng)的濃度熵Q===0.33<K;說明化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡,此時正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡向右移動,故答案為:大于;
(4)①100℃時達(dá)平衡后,改變反應(yīng)溫度為T,c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低;反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則溫度T大于100℃,原因是反應(yīng)正方向吸熱,反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行,故溫度升高,故答案為:大于;反應(yīng)正方向吸熱,反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行,故溫度升高;
②平衡時,c(NO2)=0.120mol·L-1+0.0020mol·L-1·s-1×10s×2=0.16mol·L-1,c(N2O4)=0.040mol·L-1-0.0020mol·L-1·s-1×10s=0.020mol·L-1,K2===1.28,故答案為:1.28?!窘馕觥竣?大于②.0.0010mol·L-1·s-1③.75%④.大于⑤.大于⑥.反應(yīng)正方向吸熱,反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行,故溫度升高⑦.1.2822、略
【分析】【詳解】
(1)NO的物質(zhì)的量越大其轉(zhuǎn)化率越??;所以NO轉(zhuǎn)化率最小的是C點;
(2)①“早拐早平速率快”,由圖可知T12,溫度越高反應(yīng)速率越快,則溫度下的反應(yīng)速率v12,由T1到T2,ClNO的濃度減小,則2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)左移,按勒夏特列原理知,升溫平衡向吸熱方向移動,則△H<0。
②由圖知,反應(yīng)開始到10min時,ClNO的濃度為1mol/L,則由化學(xué)方程式知,③a.恒容條件下,容器體積始終保持不變,不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故a錯誤;b.容器氣體質(zhì)量始終保持,不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故b錯誤;c.氣體顏色保持不變,則有色氣體的濃度不再變化,,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故c正確;d.v(ClNO)=v(NO)時反應(yīng)方向未知,無法確定是否達(dá)到平衡狀態(tài),故d錯誤;則答案為c。④保持溫度為T2時,若將容器體積擴(kuò)大到原來的兩倍,即減壓,2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)左移,再次達(dá)到平衡時,測得ClNO的濃度小于=0.5mol/L。⑤保持溫度為T2達(dá)到平衡時,此時增加4molNO(g)和2molCl2(g),等效于增壓,2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)右移,在相同的溫度下再次達(dá)到平衡,n(ClNO)大于2×1mol/L×2L=4mol?!窘馕觥竣?C②.<③.<④.0.05mol/(L?min)⑤.c⑥.小于⑦.大于23、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)圖示所給的反應(yīng)物總能量與生成物總能量大小關(guān)系進(jìn)行分析;
(2)同一反應(yīng)同一時段內(nèi)各物質(zhì)反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比,v(N2)=v(NO);
(3)根據(jù)平衡常數(shù)的概念進(jìn)行書寫;
(4)根據(jù)影響平衡移動的規(guī)律進(jìn)行分析。
【詳解】
(1)反應(yīng)物總能量大于生成物總能量;則該反應(yīng)為放熱反應(yīng);
(2)同一反應(yīng)同一時段內(nèi)各物質(zhì)反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比,所以前3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=v(NO)=×=1.42×10-4mol?L-1?s-1;
(3)根據(jù)平衡常數(shù)的概念可知反應(yīng)2NO+2CO2CO2+N2的K=
(4)a.選用更有效的催化劑;不能使平衡發(fā)生移動,故錯誤;
b.因反應(yīng)放熱;升高反應(yīng)體系的溫度,則平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率減小,故錯誤;
c.降低反應(yīng)體系的溫度;平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率增大,故正確;
d.縮小容器的體積;平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率增大,故正確;
故答案為:cd。【解析】放熱1.42×10-4mol/(L·s)c、d24、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)圖示反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)熱等于生成物與反應(yīng)物的能量差,即E2-E1,故答案為:放熱;E2-E1;
(2)圖象分析可知;虛線表示的是降低反應(yīng)的活化能,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多反應(yīng)速率加快,但達(dá)到平衡狀態(tài)相同,化學(xué)平衡不變化,改變的條件是加入了催化劑,故答案為:降低;加快;使用催化劑;
(3)在反應(yīng)N2+3H2?2NH3中,斷裂3molH-H鍵,1molN≡N鍵共吸收的能量為:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN-H鍵,放出的能量為:6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),放出的熱量為:2346kJ-2254kJ=92kJ,即N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1,故答案為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1;
(4)①碳酸鈣分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng);焓變大于0,故①錯誤;
②強(qiáng)酸強(qiáng)堿完全反應(yīng)生成1molH2O放出的熱量為中和熱;溶液標(biāo)注錯誤,應(yīng)為aq,所以不是中和熱的熱化學(xué)方程式,故②錯誤;
③碳完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出熱量為燃燒熱;熱化學(xué)方程式為碳的燃燒熱熱化學(xué)方程式;
④一氧化碳完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出熱量為燃燒熱;熱化學(xué)方程式為碳的燃燒熱熱化學(xué)方程式;
⑤強(qiáng)酸強(qiáng)堿完全反應(yīng)生成1molH2O放出的熱量為中和熱;選項為中和熱的熱化學(xué)方程式;故答案為:①②;③④;⑤;
(5)已知:
①2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)△H=-90.8kJ?mol-1
②2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ?mol-1
③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ?mol-1
由蓋斯定律②+③+①×2得到3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=-246.4kJ?mol-1,故答案為:-246.4kJ?mol-1。
【點睛】
注意把握從鍵能的角度計算反應(yīng)熱的方法,還考查了熱化學(xué)方程式書寫方法,燃燒熱、中和熱概念的分析判斷,蓋斯定律的應(yīng)用。【解析】放熱E2-E1降低加快使用催化劑N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1①②③④⑤-246.4kJ?mol-125、略
【分析】【分析】
(1)10mLH3PO2溶液中加入10mL等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液后生成NaH2PO2,所得的溶液中只有OH-兩種陰離子,說明不能電離,H3PO2是一元酸;②根據(jù)計算0.01mol·L-1的H3PO2溶液的pH;
(2)①H3PO3第一步電離出的H+對第二步電離起到抑制作用;②電離平衡常數(shù)是K=2.6×10-7,H2PO3-水解平衡常數(shù)是
(3)HF的電離常數(shù)為K=3.6×10-4小于H3PO4的電離常數(shù)為K1=7.5×10-3,大于H3PO4的第二步電離常數(shù)K2=6.2×10-8,所以足量NaF溶液和H3PO4溶液反應(yīng)生成HF和NaH2PO4;
(4)H3PO4的第一步電離常數(shù)為K1=7.5×10-3;亞磷酸是二元酸,第一步電離常數(shù)為K1=1×10-2;次磷酸是一元酸,電離平衡常數(shù)是K(H3PO2)=1×10-2,所以酸性亞磷酸>次磷酸>磷酸;
【詳解】
(1)①H3PO2是一元酸,H3PO2溶液與足量NaOH溶液反應(yīng)后形成的正鹽的化學(xué)式:NaH2PO2,NaH2PO2是強(qiáng)堿弱酸鹽,溶液中各離子濃度由大到小的順序為c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+);②c(H+)=1×10-2,所以0.01mol·L-1的H3PO2溶液的pH=2;
(2)①H3PO3第一步電離出的H+對第二步電離起到抑制作用,所以K1>K2;
②電離平衡常數(shù)是K=2.6×10-7,水解平衡常數(shù)是電離大于水解,所以溶液出酸性;
(3)HF的電離常數(shù)為K=3.6×10-4小于H3PO4的第一步電離常數(shù)為K1=7.5×10-3,大于H3PO4的第二步電離常數(shù)K2=6.2×10-8,所以足量NaF溶液和H3PO4溶液反應(yīng)生成HF和NaH2PO4,離子方程式是F-+H3PO4=HF+
(4)H3PO4的第一步電離常數(shù)為K1=7.5×10-3;亞磷酸是二元酸,第一步電離常數(shù)為K1=1×10-2;次磷酸的電離平衡常數(shù)是K(H3PO2)=1×10-2,所以酸性亞磷酸>次磷酸>磷酸;所以相同溫度下,等物質(zhì)的量濃度的三種磷的含氧酸中,c(H+)由大到小的順序為H3PO3>H3PO2>H3PO4。
【點睛】
酸式弱酸鹽NaHA溶液的酸堿性由HA-的電離和水解程度決定;若HA-的電離大于水解,溶液呈酸性;若HA-的電離小于水解,溶液呈堿性。【解析】NaH2PO2c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)2H3PO3第一步電離出的H+對第二步電離起到抑制作用酸F-+H3PO4=HF+H3PO3>H3PO2>H3PO4四、計算題(共4題,共8分)26、略
【分析】【分析】
1200K之前,CO2能與H2在催化劑下發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),據(jù)此分析解答;根據(jù)v=計算解答;反應(yīng)達(dá)到平衡時測得n(C2H4)=0.6mol、n(C6H6)(g)=0.05mol,根據(jù)原子守恒求出n(CH4)、n(H2),從而求出平衡時各物質(zhì)的濃度,結(jié)合平衡常數(shù)K=計算解答。
【詳解】
(1)①1200K之前,CO2能與H2在催化劑下發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),所以1molCH4與1molCO2充入1L的恒容密閉容器中,發(fā)生CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)反應(yīng),達(dá)到平衡時CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4,故答案為:CO2會與生成的H2反應(yīng);所以轉(zhuǎn)化率更高;
②由圖可知923K時,CH4的轉(zhuǎn)化率為60%,該反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)在10min達(dá)到平衡,則0~10min內(nèi)CH4的變化量=1mol×60%=0.6mol,所以0~10min內(nèi)CH4的為平均反應(yīng)速率==0.06mol·L-1·min-1;故答案為:0.06;
(2)2molCH4充入1L的密閉容器中,在鐵的催化作用下,CH4主要轉(zhuǎn)化為C2H4,同時還有C6H6(g)、H2生成,反應(yīng)達(dá)到平衡時測得n(C2H4)=0.6mol、n(C6H6)(g)=0.05mol,根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)達(dá)到平衡時n(CH4)=2mol-0.6mol×2-0.05mol×6=0.5mol,n(H2)==1.65mol,容器的體積為1L,所以平衡時各物質(zhì)的濃度為:c(C2H4)=0.6mol/L、c(CH4)=0.5mol/L、c(H2)=1.65mol/L,由反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g)可知,平衡常數(shù)K==≈6.5mol/L,故答案為:6.5mol/L?!窘馕觥竣?CO2會與生成的H2反應(yīng),所以轉(zhuǎn)化率更高②.0.06③.6.527、略
【分析】【分析】
一定條件下,在10L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)3A(g)+B(g)2C(s)。開始時加入4molA;6molB和2molC;在2min末測得C的物質(zhì)的量為4mol。依此可建立如下三段式:
【詳解】
(1)用A的濃度變化表示反應(yīng)的平均速率為=0.15mol·(L·min)-1;答案為:0.15mol·(L·min)-1;
(2)在2min末,B的物質(zhì)的量濃度為=0.5mol·L-1;答案為:0.5mol·L-1;
(3)①加入合適的催化劑;可降低反應(yīng)的活化能,使活化分子的百分?jǐn)?shù)增多,化學(xué)反應(yīng)速率增大;
②因為C呈固態(tài);充入1molC,對反應(yīng)物和生成物的濃度都不產(chǎn)生影響,所以化學(xué)反應(yīng)速率不變;
③將容器的體積變?yōu)?L,則反應(yīng)物的濃度增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大。答案為:0.5mol·L-1;增大;不變;增大?!窘馕觥竣?0.15mol·(L·min)-1②.0.5
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