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2017-2018学年安徽省屯溪第一中学高二上学期期中考试化学试题 解析版
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安徽省屯溪第一中学2017-2018学年高二上学期期中考试化学试题
一、选择题(每个小题只有一个正确答案,每题3分,共57分)
1. 下列说法中不正确的是( )
①将BaSO4放入水中不能导电,所以BaSO4是非电解质
②氨溶于水得到的溶液氨水能导电,所以氨水是电解质
③固态共价化合物不导电,熔融态的共价化合物可以导电
④固态的离子化合物不导电,熔融态的离子化合物也不导电
⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
A. ①④ B. ①④⑤ C. ①②③④ D. ①②③④⑤
【答案】D
【解析】试题分析:①硫酸钡熔融状态下能电离导电,是电解质,错误。②氨溶于水与水反应生成一水合氨,一水合氨能电离出离子,一水合氨是电解质,氨气是非电解质,错误。③熔融态共价化合物不电离不导电,错误。④离子化合物熔融状态电离而导电,正确。⑤溶液的导电能力与溶液的离子浓度和离子带电荷有关,强电解质的导电能力不一定比弱电解质强,错误。所以选D。
考点:物质的分类,电解质,离子化合物和共价化合物的判断
【名师点睛】电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,包括酸碱盐和金属氧化物。非电解质是指在水溶液或熔融状态下都不导电的化合物,常见的有乙醇,蔗糖,二氧化碳,二氧化硫,氨气等。注意电解质不定导电,导电的不一定是电解质,需要看物质存在的环境是否为溶液或熔融状态下,看是否为自身电离而导电。
2. 对于反应3A(g)+B(g)2C(g)+3D(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是( )
A. v(A)=0.6mol/(L·min) B. v(B)=0.8 mol/(L·min)
C. v(C)=0.7mol/(L·min) D. v(D)=1.0mol/(L·min)
【答案】B
【解析】将各个选项中的物质用A物质的浓度变化来表示化学反应速率,然后在进行比较。A、v(A)= 0.6mol/(L·min),B、v(A)= 2.4mol/(L·min),C、v(A)= 1.4mol/(L·min), D、v(C)= 1.0mol/(L·min),所以化学反应速率最快的是B。答案选B。
点睛:本题考查化学反应速率的比较的知识。将各个选项中的物质用同一种物质来表示化学反应速率,才能进行比较,从而得解。
3. 实验室测得4molSO2发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ·mol-1,当放出314.3kJ热量时,SO2的转化率最接近于( )
A. 40% B. 50% C. 80% D. 90%
【答案】C
【解析】根据热化学方程式可知,参加反应的SO2是314.3kJ÷196.64kJ/mol×2=3.mol,所以转化率是3.2mol÷4mol×100%=80%,答案选C。
4. 下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气,以提高二氧化硫的转化率
B. 合成氨工厂通常采用20MPa~50MPa压强,以提高原料的利用率
C. 过氧化氢分解加催化剂二氧化锰,使单位时间内产生的氧气的量增多
D. 久置的氯水的pH变小
【答案】C
【解析】试题分析:A.工业生产硫酸的过程中由于SO2转化为SO3的反应是可逆反应,若使用过量的氧气,即增大了反应物的浓度,根据平衡移动原理,增大反应物的浓度,可以是平衡正向移动,因此可以提高二氧化硫的转化率,正确;B.合成氨的反应是气体体积减小的放热反应,工厂通常采用20MPa~50MPa压强,即增大压强,结构平衡移动原理:增大压强,可以使平衡向气体气体减小的方向,即正反应方向移动,因此可以使更多的氮气、氢气合成氨气,因此就可以提高原料的利用率;正确;C.过氧化氢分解加二氧化锰作催化剂,只能提高化学反应速率,但是这与化学平衡的移动无关,错误;D.氯气与水的反应是可逆反应,若氯水久制,HClO发生分解,使平衡正向移动,溶液中的c(H+)增大,所以溶液的PH值变小。正确。
考点:考查化学反应事实与化学平衡移动原理的关系的知识。
5. 根据键能估算反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH为( )
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/(kJ·mol-1)
414
489
565
155
A. –1940 kJ·mol-1 B. 1940 kJ·mol-1
C. –485 kJ·mol-1 D. 485 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】试题分析:化学反应的焓变可以用反应物和生成物的键能计算,依据△H=反应物键能之和-生成物键能之和,计算得到。△H=反应物键能之和-生成物键能之和,结合图表中键能数据和反应中化学键的判断进行计算,△H=414KJ/mol×4+4×155KJ/mol-(489KJ/mol×4+4×565KJ/mol)=-1940KJ/mol,故选A。
考点:考查化学反应焓变的计算方法
6. 下列有关说法不正确的是( )
A. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
B. 反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应ΔH<0
C. 一定温度下,反应MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0,ΔS>0
D. 常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
【答案】B
【解析】试题分析:A.当△G=△H-T△S<0,反应能自发进行,已知反应NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)在室温下可自发进行,该反应为△G<0的反应,所以反应的△H<0,正确;B.当△G=△H-T•△S<0时,能自发进行,该反应△S>0,室温下不能自发进行,说明该反应的△H>0,错误;C.分解反应一般为吸热反应,所以ΔH>0;生成气体是一个熵增加的反应,Δ所以S>0,正确;D.该反应熵值增加,反应不能自发,说明反应一定是吸热反应,正确。
考点:考查反应热和焓变
7. 下列各组热化学方程式中,化学反应的△H前者小于后者的是( )
①C(s)+O2(g)═CO(g);△H1 C(s)+O2(g)═CO2(g);△H2
②S(g)+O2(g)═SO2(g);△H3 S(s)+O2(g)═SO2(g);△H4
③CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s);△H5 CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g);△H6.
A. ② B. ①② C. ①③ D. ②③
【答案】D
考点:考查反应热的大小比较
8. 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
A. ②③④⑤⑥ B. ③④
C. ②③④ D. ①③⑤⑥
【答案】B
【解析】①反应前后气体体积不变,气体物质的量不变,质量守恒,所以混合气体的摩尔质量始终不变,故①错误;②速率之比等于化学计量数之比,不能说明正逆反应速率相等,故②错误;③各组分浓度不变,说明反应达到平衡状态,故③正确;④C的体积分数不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故④正确;⑤平衡时各物质的分子式之比,决定于开始加入物质的多少和反应程度,与平衡无关,故⑤错误;⑥混合气体质量守恒,体积不变,密度始终不变,所以密度不变不能说明反应达到平衡状态,故⑥错误;综上,正确的有③④,答案选B。
点睛:本题考查了平衡状态的判断,注意利用勒夏特列原理分析。根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
9. 25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-;ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A. 向水中加入稀氨水,平衡向左移动,c(OH―)降低
B. 向水中加入少量的水,平衡向右移动,c(H+)增大
C. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
D. 将水加热,c(H+)增大,c(OH―)降低,Kw增大
【答案】C
【解析】A. 向水中加入稀氨水, c(OH-)提高,故A错误;B. 向水中加入少量的水,平衡不移动,c(H+)不变,故B错误;C. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变,故C正确;D. 将水加热,水的电离平衡右移,c(H+)、c(OH-)都增大,Kw随之增大,故D错误。故选C。
10. 常温下,下列溶液中各组离子一定能大量共存的是( )
A. 使甲基橙呈红色的溶液中:Na+、AlO2-、NO3-、Fe2+
B. 由水电离产生的 c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液:NH4+、SO42-、HCO3-、Cl-
C. 含有 0.1 mol·L-1S2-的溶液:Na+、Fe3+、NO3-、Cl-
D. Kw/c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、SO32-、NO3-
【答案】D
【解析】A、使甲基橙呈红色的溶液为酸性溶液,AlO2—不能共存,且酸性条件下硝酸根离子氧化亚铁离子而不能大量共存,选项A错误;B、由水电离产生的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液为强酸或强碱溶液,两种条件下HCO3-均不能共存,选项B错误;C、HCO3-与Fe3+发生双水解而不能大量共存,选项C错误;D、Kw/c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液为碱性溶液,Na+、K+、SO32-、AlO2-以及氢氧根离子都可以大量共存,选项D正确。答案选D。
11. 已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成2mol二氧化碳气体和液态水,放出热量b kJ,则乙炔燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣2b kJ/mol
B. C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=﹣b kJ/mol
C. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣4b kJ/mol
D. C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=﹣2b kJ/mol
【答案】B
........................
考点:考查燃烧热的计算
12. 对于反应:4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)△H=﹣1200kJ•mol﹣1,温度不同 (T2>T1)其他条件相同时,下列图象正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.升高温度,化学平衡逆向移动,化学反应速率会迅速增大,会离开原来的速率点,即正逆反应速率都比原平衡的速率大,故A错误;
B.升高温度,化学反应速率会迅速增大,所以T2时先达到化学平衡状态,并且化学平衡逆向移动,二氧化氮的转化率减小,故B正确;
C.对于反应:4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g),T不变,增大压强,平衡正向移动,一氧化碳的体积分数会减小,故C错误;
D.因该反应是放热反应,故升高温度,平衡逆向移动,根据化学平衡常数K等于生成物浓度的幂之积除以反应物浓度的幂之积可知,此时平衡常数将减小,故D错误;
所以答案选B。
【名师点睛】解答本类试题经常可以采取“定一议二”原则分析,根据等压线,由温度对反应物转化率影响,判断升高温度时平衡移动方向,确定反应吸热与放热;特别注意根据温度、压强对平衡移动的影响分析,温度越高、压强越大,则反应速率越大,达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,先拐先平则温度、压强大。
13. 一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图的是( )
A. CO2(g)+2NH3(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g);△H<0
B. CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g);△H>0
C. CH3CH2OH (g)⇌CH2=CH2(g)+H2O(g);△H>0
D. 2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)⇌2 C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g);△H<0
【答案】A
【解析】试题分析:温度越高,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此t2>t1;同理压强越大,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此p1>p2;A.反应是一个体积减小的、放热的可逆反应,因此升高温度平衡向逆反应方向移动,降低水蒸气的含量;而增大压强平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,A正确;B.反应是一个体积不变的、吸热的可逆反应,压强对水蒸气的含量不影响;升高温度平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,因此均不符合,B错误;C.反应是一个体积增大的、吸热的可逆反应,升高温度平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,不符合图象,C错误;D.反应是一个体积增大的、放热的可逆反应,压强不符合,D错误,答案选A。
考点:考查外界条件对化学平衡的影响及有关图象的分析和识别。
14. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A. 已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,则金刚石比石墨稳定
C. 已知2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)△H1 2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H2, 则△H1>△H2
D. 含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应中和热的热方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.4 kJ/mol
【答案】D
【解析】A.燃烧热指的是生成稳定的氧化物,应生成液态水,故A错误;B.石墨转化为金刚石吸热,则石墨能量较低,石墨较稳定,故B错误;C.都为放热反应,放出的热量越多,则反应热越小,碳完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多,故C错误;D.在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热中和热。20.0gNaOH的物质的量n===0.5mol,与稀盐酸完全中和生成0.5mol水,此时放出热量28.7kJ,故当生成1mol水时放热57.4KJ,故该反应中和热的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.4kJ/mol,故D正确;故选D。
15. 在一定体积pH=14的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的KHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=13.若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与kHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与KHSO4溶液体积比是( )
A. 1:9 B. 1:1 C. 4:1 D. 1:4
【答案】D
【解析】pH=14的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=1mol/L,c[Ba(OH)2]=0.5mol/L,逐滴加入一定物质的量浓度的KHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=13,c(OH-)=0.1mol/L,设Ba(OH)2溶液与KHSO4溶液的体积分别为xL和yL,KHSO4溶液的物质的量浓度为amol/L,则(x-ay)/(x+y)=0.1和ay=0.5x,得到x:y=1:4,即Ba(OH)2溶液与KHSO4溶液体积比是1:4,故选D。
16. 某温度下Kw=10-13,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,下列说法正确的是( )
A. 若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=1∶1
B. 若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb=100∶1
C. 若所得混合液pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=1∶9
D. 若所得混合液pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=101∶99
【答案】C
【解析】A、若所得混合溶液为中性,且a=12,b=2,因c(OH-)×Va=c(H+)×Vb,a=12,b=2,则0.1×Va=0.01Vb,则Va:Vb=1:10,故A错误;B、若所得混合液为中性,则c(OH-)×Va=c(H+)×Vb,即10a−13×Va=10−b Vb,又因为a+b=12,Va:Vb==1013-a-b=10,则Va:Vb=10:1,故B错误;C、若所得混合溶液的pH=10,碱过量,c(OH-)==0.001,则Va:Vb=1:9,故C正确;D、根据C的计算,Va:Vb=1:9,故D错误;故选C。
点晴:本题考查了酸碱反应后溶液pH的计算。强酸和强碱混和,先确定过量离子的浓度:若酸过量:c(H+)=[c(H+)V酸-c(OH-)V碱]/(V酸+V碱) ,直接计算溶液的pH值;若碱过量:c(OH-)=[c(OH-)V碱-c(H+)V酸]/(V碱+V酸),借助于Kw计算c(H+),再求pH值。
17. 常温下,下列有关电解质溶液的叙述错误的是( )
A. 某H2SO4溶液中 =1.0×108,由水电离出的c(H+)=1×10-11 mol·L-1
B. 将0.02 mol·L-1 HCl溶液与0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液pH约为12
C. 将0.1 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释后,由水电离产生的c(H+)·c(OH-)保持不变
D. pH=3的H2SO4溶液,稀释105倍后,溶液的pH<7
【答案】C
【解析】A. 某H2SO4溶液中=1.0×108,Kw=c(H+)•c(OH-)=1×10-14,得出c(H+)=1×10-3mol/L,c(OH-)=1×10-11mol/L,由水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-11 mol·L-1,故A正确;B. 将0.02 mol·L-1 HCl溶液与0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液c(OH-)==0.01mol/L,pH=12,故B正确;C. 将0.1 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释后,碱性减弱,水的电离程度增大,由水电离产生的c(H+)·c(OH-)增大,故C错误;D. pH=3的H2SO4溶液,稀释105倍后,溶液的pH<7,故D正确。故选C。
点睛:解答本题需要明确:(1)水的电离受到酸碱的抑制,而且酸碱性越弱,水的电离受到的抑制越小。当酸碱溶液无限稀释时,pH接近7。(2)在酸溶液中,由水电离出的c(H+)=c(OH-);在碱溶液中,由水电离出的c(OH-)=c(H+)。
18. 将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0.得到如表中的两组数据:
下列说法不正确的是( )
A. x=1.6,y=0.2,t<6 B. T1、T2的关系:T1>T2
C. K1、K2的关系:K2>K1 D. 实验1在前6 min的反应速率v (SO2)=0.2 mol•L﹣1•min﹣1
【答案】A
【解析】A. 实验1消耗O21.2mol,所以x=4-2.4=1.6,实验2消耗SO23.6mol,所以y=2-1.8=0.2,比较实验1和2,可以看出实验2反应物转化率更大,是在较低温度下进行的,因此,t>6,故A不正确;B. T1、T2的关系:T1>T2,故B正确;C. T1>T2,降温平衡右移,K1、K2的关系:K2>K1,故C正确;D. 实验1在前6 min的反应速率v (SO2)=2.4/2/6 mol•L﹣1•min﹣1=0.2 mol•L﹣1•min﹣1,故D正确。故选A。
19. 室温下,pH相差1的两种一元碱溶液A和B,分别加水稀释时,溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 稀释前两溶液中H+浓度的大小关系:A=10B
B. 稀释前,A溶液中由水电离出的OH-的浓度大于10-7mol·L-1
C. 取等体积M点的A、B两种碱液,加入同浓度的硫酸溶液至恰好完全反应时,所消耗硫酸溶液的体积相同
D. 用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时,溶液的pH不一定大于7
【答案】D
【解析】试题分析:A、稀释前,pH相差1,B的pH小于A,稀释前两溶液中H+浓度的大小关系:B=10A,错误;B、碱在溶液中电离出OH‾,所以稀释前,A溶液中由水电离出的OH-的浓度小于10-7mol/L,错误;C、M点A、B溶液pH相同,氢氧根离子浓度相同,因为A、B两种碱的强弱不同,所以A、B两种碱的浓度不同,则消耗等浓度硫酸的体积不同,错误;D、因为醋酸和A的强弱不确定,所以用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时,溶液的pH不一定大于7,正确。
考点:本题考查图像的分析、弱电解质的电离、酸碱中和反应。
二、(非选择题共43分)
20. 已知水的离子积:25℃时Kw=1×10﹣14,100℃时Kw=1×10﹣12。试回答以下问题.
(1)25℃时,某Na2SO4溶液中c(SO42﹣)=5×10﹣4 mol•L﹣1,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na+):c(OH﹣)=_________.
(2)在100℃时,测得某溶液pH=7,该溶液显_________(填“酸”、“碱”或“中”)性.
(3)将100℃温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合,若所得混合液pH=2,则a:b=________.
(4)某温度时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数Kw=________。
①该温度下( T ℃),将100 mL 0.1 mol·L-1的稀H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol·L-1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的pH=____________。
②该温度下(T ℃),1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是________________。
【答案】 (1). 103 (2). 碱 (3). 9:11 (4). 10-13 (5). 12 (6). pHa+pHb=12
【解析】本题主要考查pH的计算。
(1)25℃时,某Na2SO4溶液中c(SO42﹣)=5×10﹣4 mol•L﹣1,c(Na+)=10﹣3 mol•L﹣1,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na+):c(OH﹣)=10﹣4:10﹣7=103。
(2)在100℃时,水的pH=6,测得某溶液pH=7,该溶液显碱性。
(3)将100℃温度下aLpH=11的NaOH溶液与bLpH=1的H2SO4溶液混合,在氢氧化钠溶液中c(OH-)=0.1mol/L,在硫酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,若所得混合液pH=2,则c(H+)==0.01mol/L,a:b=9:11。
(4)某温度时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,稀硫酸中c(H+)=0.01mol/L=氢氧化钠溶液中c(OH-),则该温度下水的离子积常数Kw=0.01×10-11=10-13。
①该温度下( T ℃),将100 mL 0.1 mol·L-1的稀H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol·L-1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),c(OH-)==0.1mol/L,pH=12。
②该温度下(T ℃),1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,c硫酸(H+)=10c氢氧化钠(OH-)=10-12/c氢氧化钠(H+),则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是pHa+pHb=12。
21. (1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视.它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势.氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H1
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H2
则反应 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H=_____________.(请用含有△H1、△H2的式子表示)
(2)若NH3⇌N2+H2 K=a,则N2+3H2⇌2NH3 K′=________.(用含a的式子表示)
(3)在体积为3L的恒容密闭容器中,合成氨N2+3H2⇌2NH3实验,投入4mol N2和9mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如表所示:
温度(K)
平衡时NH3的物质的量(mol)
T1
2.4
T2
2.0
已知:破坏1mol N2(g)和3mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2mol NH3(g)中的化学键消耗的能量.
①则T1__T2(填“>”、“<”或“=”)
②在T2下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)=______,平衡时N2的转化率α(N2)= ________________.
③下列图象分别代表焓变(△H)、混合气体平均相对分子质量()、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是____.
【答案】 (1). (2). (3). < (4). 0.1mol•L﹣1•min﹣1 (5). 25% (6). B C
【解析】(1)本题考查盖斯定律的应用,根据目标反应,(①×3+②×2)/5,得出△H= 3/5△H1+2/5△H2;(2)本题考查化学平衡常数,根据化学平衡常数的定义,K=,K′= ,从而得出:K′=1/K2=1/a2;(3)本题考查勒夏特列原理、化学反应速率的计算、转化率的计算、化学平衡状态的判断,①破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量,说明此反应属于放热反应,根据表格中数据,T2时NH3物质的量小于T1时NH3物质的量,同时依据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热反应方向移动,得出T1
22. 甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),现在实验室模拟该反应并进行分析。
(1) 下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
① 该反应的焓变ΔH__________0(填“>”、“<”或“=”)。
② T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_______K2(填 “>”、“<”或“=”)。
③ 若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是______________。
A. 升高温度 B. 将CH3OH(g)从体系中分离
C. 使用合适的催化剂 D. 充入He,使体系总压强增大
(2)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,如图所示
下列说法正确的是________(填序号);
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 ③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(3)在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为_____________。
【答案】 (1). < (2). > (3). B (4). ③④ (5).
【解析】本题主要考查化学平衡的移动。
(1)① T2时达到平衡需要的时间短,所以T2温度较高,升温平衡左移,所以该反应的焓变ΔH<0。
②T1K2。
③ A. 升高温度,平衡左移,甲醇产率降低;B. 将CH3OH(g)从体系中分离,平衡右移,甲醇产率提高;C. 使用合适的催化剂,不影响甲醇产率;D. 充入He,使体系总压强增大,不影响平衡,不影响甲醇产率。故选B。
(2)①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=mol·L-1·min-1,故①错误;②T1时达到平衡所需时间比T2长,所以T1
(3)由CO2和H2合成甲醇,CO2(g)+4H2(g) CH3OH(g) +2H2O(g),气体起始物质的量为4mol,若CO2的转化率为α,反应达到平衡后,气体物质的量为(4-2α)mol,则容器内的压强与起始压强之比=平衡时气体物质的量与起始气体物质的量之比==。
23. 实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生为测定盐酸的浓度,在实验室中进行如下实验,请完成下列填空:
(1) 配制100mL 0.10mol/L NaOH标准溶液。
(2)取20.00mL待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。
实验编号
NaOH溶液的浓度
(mol/L)
滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL)
待测盐酸溶液的体积
(mL)
1
0.10
22.62
20.00
2
0.10
22.72
20.00
3
0.10
22.80
20.00
①滴定达到终点的现象是_______________________________________,此时锥形瓶内溶液的pH为________。
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为____________________(保留两位有效数字)
③在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有_______。
A、滴定终点读数时俯视读数
B、酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸溶液润洗
C、锥形瓶水洗后未干燥
D、称量前NaOH固体中混有Na2CO3固体
E、碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
【答案】 (1). 当最后一滴NaOH溶液滴入时,溶液由无色变为红色,且半分钟内不变色 (2). 8.2 (3). 0.11 mol•L﹣1 (4). D E
【解析】本题主要考查中和滴定实验。
(1) 配制100mL 0.10mol/L NaOH标准溶液。
(2)①滴定达到终点的现象是当最后一滴NaOH溶液滴入时,溶液由无色变为红色,且半分钟内不变色,此时锥形瓶内溶液的pH为8.2。
②平均消耗氢氧化钠溶液22.71mL,可计算出该盐酸的浓度约为=0.11 mol•L﹣1。
③A、终读数变小,氢氧化钠溶液体积数值变小,测定结果偏低;B、盐酸被稀释,消耗氢氧化钠溶液体积减少,测定结果偏低;C、不影响测定结果;D、氢氧化钠溶液中和能力减小,消耗氢氧化钠溶液体积增多,测定结果偏高;E、氢氧化钠溶液体积数值增大,测定结果偏高。故选DE。
安徽省屯溪第一中学2017-2018学年高二上学期期中考试化学试题
一、选择题(每个小题只有一个正确答案,每题3分,共57分)
1. 下列说法中不正确的是( )
①将BaSO4放入水中不能导电,所以BaSO4是非电解质
②氨溶于水得到的溶液氨水能导电,所以氨水是电解质
③固态共价化合物不导电,熔融态的共价化合物可以导电
④固态的离子化合物不导电,熔融态的离子化合物也不导电
⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
A. ①④ B. ①④⑤ C. ①②③④ D. ①②③④⑤
【答案】D
【解析】试题分析:①硫酸钡熔融状态下能电离导电,是电解质,错误。②氨溶于水与水反应生成一水合氨,一水合氨能电离出离子,一水合氨是电解质,氨气是非电解质,错误。③熔融态共价化合物不电离不导电,错误。④离子化合物熔融状态电离而导电,正确。⑤溶液的导电能力与溶液的离子浓度和离子带电荷有关,强电解质的导电能力不一定比弱电解质强,错误。所以选D。
考点:物质的分类,电解质,离子化合物和共价化合物的判断
【名师点睛】电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,包括酸碱盐和金属氧化物。非电解质是指在水溶液或熔融状态下都不导电的化合物,常见的有乙醇,蔗糖,二氧化碳,二氧化硫,氨气等。注意电解质不定导电,导电的不一定是电解质,需要看物质存在的环境是否为溶液或熔融状态下,看是否为自身电离而导电。
2. 对于反应3A(g)+B(g)2C(g)+3D(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是( )
A. v(A)=0.6mol/(L·min) B. v(B)=0.8 mol/(L·min)
C. v(C)=0.7mol/(L·min) D. v(D)=1.0mol/(L·min)
【答案】B
【解析】将各个选项中的物质用A物质的浓度变化来表示化学反应速率,然后在进行比较。A、v(A)= 0.6mol/(L·min),B、v(A)= 2.4mol/(L·min),C、v(A)= 1.4mol/(L·min), D、v(C)= 1.0mol/(L·min),所以化学反应速率最快的是B。答案选B。
点睛:本题考查化学反应速率的比较的知识。将各个选项中的物质用同一种物质来表示化学反应速率,才能进行比较,从而得解。
3. 实验室测得4molSO2发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ·mol-1,当放出314.3kJ热量时,SO2的转化率最接近于( )
A. 40% B. 50% C. 80% D. 90%
【答案】C
【解析】根据热化学方程式可知,参加反应的SO2是314.3kJ÷196.64kJ/mol×2=3.mol,所以转化率是3.2mol÷4mol×100%=80%,答案选C。
4. 下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气,以提高二氧化硫的转化率
B. 合成氨工厂通常采用20MPa~50MPa压强,以提高原料的利用率
C. 过氧化氢分解加催化剂二氧化锰,使单位时间内产生的氧气的量增多
D. 久置的氯水的pH变小
【答案】C
【解析】试题分析:A.工业生产硫酸的过程中由于SO2转化为SO3的反应是可逆反应,若使用过量的氧气,即增大了反应物的浓度,根据平衡移动原理,增大反应物的浓度,可以是平衡正向移动,因此可以提高二氧化硫的转化率,正确;B.合成氨的反应是气体体积减小的放热反应,工厂通常采用20MPa~50MPa压强,即增大压强,结构平衡移动原理:增大压强,可以使平衡向气体气体减小的方向,即正反应方向移动,因此可以使更多的氮气、氢气合成氨气,因此就可以提高原料的利用率;正确;C.过氧化氢分解加二氧化锰作催化剂,只能提高化学反应速率,但是这与化学平衡的移动无关,错误;D.氯气与水的反应是可逆反应,若氯水久制,HClO发生分解,使平衡正向移动,溶液中的c(H+)增大,所以溶液的PH值变小。正确。
考点:考查化学反应事实与化学平衡移动原理的关系的知识。
5. 根据键能估算反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH为( )
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/(kJ·mol-1)
414
489
565
155
A. –1940 kJ·mol-1 B. 1940 kJ·mol-1
C. –485 kJ·mol-1 D. 485 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】试题分析:化学反应的焓变可以用反应物和生成物的键能计算,依据△H=反应物键能之和-生成物键能之和,计算得到。△H=反应物键能之和-生成物键能之和,结合图表中键能数据和反应中化学键的判断进行计算,△H=414KJ/mol×4+4×155KJ/mol-(489KJ/mol×4+4×565KJ/mol)=-1940KJ/mol,故选A。
考点:考查化学反应焓变的计算方法
6. 下列有关说法不正确的是( )
A. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
B. 反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应ΔH<0
C. 一定温度下,反应MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0,ΔS>0
D. 常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
【答案】B
【解析】试题分析:A.当△G=△H-T△S<0,反应能自发进行,已知反应NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)在室温下可自发进行,该反应为△G<0的反应,所以反应的△H<0,正确;B.当△G=△H-T•△S<0时,能自发进行,该反应△S>0,室温下不能自发进行,说明该反应的△H>0,错误;C.分解反应一般为吸热反应,所以ΔH>0;生成气体是一个熵增加的反应,Δ所以S>0,正确;D.该反应熵值增加,反应不能自发,说明反应一定是吸热反应,正确。
考点:考查反应热和焓变
7. 下列各组热化学方程式中,化学反应的△H前者小于后者的是( )
①C(s)+O2(g)═CO(g);△H1 C(s)+O2(g)═CO2(g);△H2
②S(g)+O2(g)═SO2(g);△H3 S(s)+O2(g)═SO2(g);△H4
③CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s);△H5 CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g);△H6.
A. ② B. ①② C. ①③ D. ②③
【答案】D
考点:考查反应热的大小比较
8. 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
A. ②③④⑤⑥ B. ③④
C. ②③④ D. ①③⑤⑥
【答案】B
【解析】①反应前后气体体积不变,气体物质的量不变,质量守恒,所以混合气体的摩尔质量始终不变,故①错误;②速率之比等于化学计量数之比,不能说明正逆反应速率相等,故②错误;③各组分浓度不变,说明反应达到平衡状态,故③正确;④C的体积分数不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故④正确;⑤平衡时各物质的分子式之比,决定于开始加入物质的多少和反应程度,与平衡无关,故⑤错误;⑥混合气体质量守恒,体积不变,密度始终不变,所以密度不变不能说明反应达到平衡状态,故⑥错误;综上,正确的有③④,答案选B。
点睛:本题考查了平衡状态的判断,注意利用勒夏特列原理分析。根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
9. 25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-;ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A. 向水中加入稀氨水,平衡向左移动,c(OH―)降低
B. 向水中加入少量的水,平衡向右移动,c(H+)增大
C. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
D. 将水加热,c(H+)增大,c(OH―)降低,Kw增大
【答案】C
【解析】A. 向水中加入稀氨水, c(OH-)提高,故A错误;B. 向水中加入少量的水,平衡不移动,c(H+)不变,故B错误;C. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变,故C正确;D. 将水加热,水的电离平衡右移,c(H+)、c(OH-)都增大,Kw随之增大,故D错误。故选C。
10. 常温下,下列溶液中各组离子一定能大量共存的是( )
A. 使甲基橙呈红色的溶液中:Na+、AlO2-、NO3-、Fe2+
B. 由水电离产生的 c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液:NH4+、SO42-、HCO3-、Cl-
C. 含有 0.1 mol·L-1S2-的溶液:Na+、Fe3+、NO3-、Cl-
D. Kw/c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、SO32-、NO3-
【答案】D
【解析】A、使甲基橙呈红色的溶液为酸性溶液,AlO2—不能共存,且酸性条件下硝酸根离子氧化亚铁离子而不能大量共存,选项A错误;B、由水电离产生的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液为强酸或强碱溶液,两种条件下HCO3-均不能共存,选项B错误;C、HCO3-与Fe3+发生双水解而不能大量共存,选项C错误;D、Kw/c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液为碱性溶液,Na+、K+、SO32-、AlO2-以及氢氧根离子都可以大量共存,选项D正确。答案选D。
11. 已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成2mol二氧化碳气体和液态水,放出热量b kJ,则乙炔燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣2b kJ/mol
B. C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=﹣b kJ/mol
C. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣4b kJ/mol
D. C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=﹣2b kJ/mol
【答案】B
........................
考点:考查燃烧热的计算
12. 对于反应:4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)△H=﹣1200kJ•mol﹣1,温度不同 (T2>T1)其他条件相同时,下列图象正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.升高温度,化学平衡逆向移动,化学反应速率会迅速增大,会离开原来的速率点,即正逆反应速率都比原平衡的速率大,故A错误;
B.升高温度,化学反应速率会迅速增大,所以T2时先达到化学平衡状态,并且化学平衡逆向移动,二氧化氮的转化率减小,故B正确;
C.对于反应:4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g),T不变,增大压强,平衡正向移动,一氧化碳的体积分数会减小,故C错误;
D.因该反应是放热反应,故升高温度,平衡逆向移动,根据化学平衡常数K等于生成物浓度的幂之积除以反应物浓度的幂之积可知,此时平衡常数将减小,故D错误;
所以答案选B。
【名师点睛】解答本类试题经常可以采取“定一议二”原则分析,根据等压线,由温度对反应物转化率影响,判断升高温度时平衡移动方向,确定反应吸热与放热;特别注意根据温度、压强对平衡移动的影响分析,温度越高、压强越大,则反应速率越大,达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,先拐先平则温度、压强大。
13. 一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图的是( )
A. CO2(g)+2NH3(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g);△H<0
B. CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g);△H>0
C. CH3CH2OH (g)⇌CH2=CH2(g)+H2O(g);△H>0
D. 2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)⇌2 C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g);△H<0
【答案】A
【解析】试题分析:温度越高,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此t2>t1;同理压强越大,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此p1>p2;A.反应是一个体积减小的、放热的可逆反应,因此升高温度平衡向逆反应方向移动,降低水蒸气的含量;而增大压强平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,A正确;B.反应是一个体积不变的、吸热的可逆反应,压强对水蒸气的含量不影响;升高温度平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,因此均不符合,B错误;C.反应是一个体积增大的、吸热的可逆反应,升高温度平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,不符合图象,C错误;D.反应是一个体积增大的、放热的可逆反应,压强不符合,D错误,答案选A。
考点:考查外界条件对化学平衡的影响及有关图象的分析和识别。
14. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A. 已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,则金刚石比石墨稳定
C. 已知2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)△H1 2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H2, 则△H1>△H2
D. 含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应中和热的热方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.4 kJ/mol
【答案】D
【解析】A.燃烧热指的是生成稳定的氧化物,应生成液态水,故A错误;B.石墨转化为金刚石吸热,则石墨能量较低,石墨较稳定,故B错误;C.都为放热反应,放出的热量越多,则反应热越小,碳完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多,故C错误;D.在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热中和热。20.0gNaOH的物质的量n===0.5mol,与稀盐酸完全中和生成0.5mol水,此时放出热量28.7kJ,故当生成1mol水时放热57.4KJ,故该反应中和热的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.4kJ/mol,故D正确;故选D。
15. 在一定体积pH=14的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的KHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=13.若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与kHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与KHSO4溶液体积比是( )
A. 1:9 B. 1:1 C. 4:1 D. 1:4
【答案】D
【解析】pH=14的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=1mol/L,c[Ba(OH)2]=0.5mol/L,逐滴加入一定物质的量浓度的KHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=13,c(OH-)=0.1mol/L,设Ba(OH)2溶液与KHSO4溶液的体积分别为xL和yL,KHSO4溶液的物质的量浓度为amol/L,则(x-ay)/(x+y)=0.1和ay=0.5x,得到x:y=1:4,即Ba(OH)2溶液与KHSO4溶液体积比是1:4,故选D。
16. 某温度下Kw=10-13,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,下列说法正确的是( )
A. 若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=1∶1
B. 若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb=100∶1
C. 若所得混合液pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=1∶9
D. 若所得混合液pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=101∶99
【答案】C
【解析】A、若所得混合溶液为中性,且a=12,b=2,因c(OH-)×Va=c(H+)×Vb,a=12,b=2,则0.1×Va=0.01Vb,则Va:Vb=1:10,故A错误;B、若所得混合液为中性,则c(OH-)×Va=c(H+)×Vb,即10a−13×Va=10−b Vb,又因为a+b=12,Va:Vb==1013-a-b=10,则Va:Vb=10:1,故B错误;C、若所得混合溶液的pH=10,碱过量,c(OH-)==0.001,则Va:Vb=1:9,故C正确;D、根据C的计算,Va:Vb=1:9,故D错误;故选C。
点晴:本题考查了酸碱反应后溶液pH的计算。强酸和强碱混和,先确定过量离子的浓度:若酸过量:c(H+)=[c(H+)V酸-c(OH-)V碱]/(V酸+V碱) ,直接计算溶液的pH值;若碱过量:c(OH-)=[c(OH-)V碱-c(H+)V酸]/(V碱+V酸),借助于Kw计算c(H+),再求pH值。
17. 常温下,下列有关电解质溶液的叙述错误的是( )
A. 某H2SO4溶液中 =1.0×108,由水电离出的c(H+)=1×10-11 mol·L-1
B. 将0.02 mol·L-1 HCl溶液与0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液pH约为12
C. 将0.1 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释后,由水电离产生的c(H+)·c(OH-)保持不变
D. pH=3的H2SO4溶液,稀释105倍后,溶液的pH<7
【答案】C
【解析】A. 某H2SO4溶液中=1.0×108,Kw=c(H+)•c(OH-)=1×10-14,得出c(H+)=1×10-3mol/L,c(OH-)=1×10-11mol/L,由水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-11 mol·L-1,故A正确;B. 将0.02 mol·L-1 HCl溶液与0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液c(OH-)==0.01mol/L,pH=12,故B正确;C. 将0.1 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释后,碱性减弱,水的电离程度增大,由水电离产生的c(H+)·c(OH-)增大,故C错误;D. pH=3的H2SO4溶液,稀释105倍后,溶液的pH<7,故D正确。故选C。
点睛:解答本题需要明确:(1)水的电离受到酸碱的抑制,而且酸碱性越弱,水的电离受到的抑制越小。当酸碱溶液无限稀释时,pH接近7。(2)在酸溶液中,由水电离出的c(H+)=c(OH-);在碱溶液中,由水电离出的c(OH-)=c(H+)。
18. 将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0.得到如表中的两组数据:
下列说法不正确的是( )
A. x=1.6,y=0.2,t<6 B. T1、T2的关系:T1>T2
C. K1、K2的关系:K2>K1 D. 实验1在前6 min的反应速率v (SO2)=0.2 mol•L﹣1•min﹣1
【答案】A
【解析】A. 实验1消耗O21.2mol,所以x=4-2.4=1.6,实验2消耗SO23.6mol,所以y=2-1.8=0.2,比较实验1和2,可以看出实验2反应物转化率更大,是在较低温度下进行的,因此,t>6,故A不正确;B. T1、T2的关系:T1>T2,故B正确;C. T1>T2,降温平衡右移,K1、K2的关系:K2>K1,故C正确;D. 实验1在前6 min的反应速率v (SO2)=2.4/2/6 mol•L﹣1•min﹣1=0.2 mol•L﹣1•min﹣1,故D正确。故选A。
19. 室温下,pH相差1的两种一元碱溶液A和B,分别加水稀释时,溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 稀释前两溶液中H+浓度的大小关系:A=10B
B. 稀释前,A溶液中由水电离出的OH-的浓度大于10-7mol·L-1
C. 取等体积M点的A、B两种碱液,加入同浓度的硫酸溶液至恰好完全反应时,所消耗硫酸溶液的体积相同
D. 用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时,溶液的pH不一定大于7
【答案】D
【解析】试题分析:A、稀释前,pH相差1,B的pH小于A,稀释前两溶液中H+浓度的大小关系:B=10A,错误;B、碱在溶液中电离出OH‾,所以稀释前,A溶液中由水电离出的OH-的浓度小于10-7mol/L,错误;C、M点A、B溶液pH相同,氢氧根离子浓度相同,因为A、B两种碱的强弱不同,所以A、B两种碱的浓度不同,则消耗等浓度硫酸的体积不同,错误;D、因为醋酸和A的强弱不确定,所以用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时,溶液的pH不一定大于7,正确。
考点:本题考查图像的分析、弱电解质的电离、酸碱中和反应。
二、(非选择题共43分)
20. 已知水的离子积:25℃时Kw=1×10﹣14,100℃时Kw=1×10﹣12。试回答以下问题.
(1)25℃时,某Na2SO4溶液中c(SO42﹣)=5×10﹣4 mol•L﹣1,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na+):c(OH﹣)=_________.
(2)在100℃时,测得某溶液pH=7,该溶液显_________(填“酸”、“碱”或“中”)性.
(3)将100℃温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合,若所得混合液pH=2,则a:b=________.
(4)某温度时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数Kw=________。
①该温度下( T ℃),将100 mL 0.1 mol·L-1的稀H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol·L-1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的pH=____________。
②该温度下(T ℃),1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是________________。
【答案】 (1). 103 (2). 碱 (3). 9:11 (4). 10-13 (5). 12 (6). pHa+pHb=12
【解析】本题主要考查pH的计算。
(1)25℃时,某Na2SO4溶液中c(SO42﹣)=5×10﹣4 mol•L﹣1,c(Na+)=10﹣3 mol•L﹣1,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na+):c(OH﹣)=10﹣4:10﹣7=103。
(2)在100℃时,水的pH=6,测得某溶液pH=7,该溶液显碱性。
(3)将100℃温度下aLpH=11的NaOH溶液与bLpH=1的H2SO4溶液混合,在氢氧化钠溶液中c(OH-)=0.1mol/L,在硫酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,若所得混合液pH=2,则c(H+)==0.01mol/L,a:b=9:11。
(4)某温度时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,稀硫酸中c(H+)=0.01mol/L=氢氧化钠溶液中c(OH-),则该温度下水的离子积常数Kw=0.01×10-11=10-13。
①该温度下( T ℃),将100 mL 0.1 mol·L-1的稀H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol·L-1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),c(OH-)==0.1mol/L,pH=12。
②该温度下(T ℃),1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,c硫酸(H+)=10c氢氧化钠(OH-)=10-12/c氢氧化钠(H+),则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是pHa+pHb=12。
21. (1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视.它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势.氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H1
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H2
则反应 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H=_____________.(请用含有△H1、△H2的式子表示)
(2)若NH3⇌N2+H2 K=a,则N2+3H2⇌2NH3 K′=________.(用含a的式子表示)
(3)在体积为3L的恒容密闭容器中,合成氨N2+3H2⇌2NH3实验,投入4mol N2和9mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如表所示:
温度(K)
平衡时NH3的物质的量(mol)
T1
2.4
T2
2.0
已知:破坏1mol N2(g)和3mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2mol NH3(g)中的化学键消耗的能量.
①则T1__T2(填“>”、“<”或“=”)
②在T2下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)=______,平衡时N2的转化率α(N2)= ________________.
③下列图象分别代表焓变(△H)、混合气体平均相对分子质量()、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是____.
【答案】 (1). (2). (3). < (4). 0.1mol•L﹣1•min﹣1 (5). 25% (6). B C
【解析】(1)本题考查盖斯定律的应用,根据目标反应,(①×3+②×2)/5,得出△H= 3/5△H1+2/5△H2;(2)本题考查化学平衡常数,根据化学平衡常数的定义,K=,K′= ,从而得出:K′=1/K2=1/a2;(3)本题考查勒夏特列原理、化学反应速率的计算、转化率的计算、化学平衡状态的判断,①破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量,说明此反应属于放热反应,根据表格中数据,T2时NH3物质的量小于T1时NH3物质的量,同时依据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热反应方向移动,得出T1
(1) 下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
① 该反应的焓变ΔH__________0(填“>”、“<”或“=”)。
② T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_______K2(填 “>”、“<”或“=”)。
③ 若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是______________。
A. 升高温度 B. 将CH3OH(g)从体系中分离
C. 使用合适的催化剂 D. 充入He,使体系总压强增大
(2)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,如图所示
下列说法正确的是________(填序号);
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 ③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(3)在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为_____________。
【答案】 (1). < (2). > (3). B (4). ③④ (5).
【解析】本题主要考查化学平衡的移动。
(1)① T2时达到平衡需要的时间短,所以T2温度较高,升温平衡左移,所以该反应的焓变ΔH<0。
②T1
③ A. 升高温度,平衡左移,甲醇产率降低;B. 将CH3OH(g)从体系中分离,平衡右移,甲醇产率提高;C. 使用合适的催化剂,不影响甲醇产率;D. 充入He,使体系总压强增大,不影响平衡,不影响甲醇产率。故选B。
(2)①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=mol·L-1·min-1,故①错误;②T1时达到平衡所需时间比T2长,所以T1
23. 实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生为测定盐酸的浓度,在实验室中进行如下实验,请完成下列填空:
(1) 配制100mL 0.10mol/L NaOH标准溶液。
(2)取20.00mL待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。
实验编号
NaOH溶液的浓度
(mol/L)
滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL)
待测盐酸溶液的体积
(mL)
1
0.10
22.62
20.00
2
0.10
22.72
20.00
3
0.10
22.80
20.00
①滴定达到终点的现象是_______________________________________,此时锥形瓶内溶液的pH为________。
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为____________________(保留两位有效数字)
③在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有_______。
A、滴定终点读数时俯视读数
B、酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸溶液润洗
C、锥形瓶水洗后未干燥
D、称量前NaOH固体中混有Na2CO3固体
E、碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
【答案】 (1). 当最后一滴NaOH溶液滴入时,溶液由无色变为红色,且半分钟内不变色 (2). 8.2 (3). 0.11 mol•L﹣1 (4). D E
【解析】本题主要考查中和滴定实验。
(1) 配制100mL 0.10mol/L NaOH标准溶液。
(2)①滴定达到终点的现象是当最后一滴NaOH溶液滴入时,溶液由无色变为红色,且半分钟内不变色,此时锥形瓶内溶液的pH为8.2。
②平均消耗氢氧化钠溶液22.71mL,可计算出该盐酸的浓度约为=0.11 mol•L﹣1。
③A、终读数变小,氢氧化钠溶液体积数值变小,测定结果偏低;B、盐酸被稀释,消耗氢氧化钠溶液体积减少,测定结果偏低;C、不影响测定结果;D、氢氧化钠溶液中和能力减小,消耗氢氧化钠溶液体积增多,测定结果偏高;E、氢氧化钠溶液体积数值增大,测定结果偏高。故选DE。
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