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【化学】河南省林州市第一中学2018-2019学年高二上学期9月月考(解析版) 试卷
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河南省林州市第一中学2018-2019学年高二上学期9月月考
1.下列化学用语描述中不正确的是( )
A. 中子数为20的氯原子:
B. K2O的电子式:
C. HCO3﹣的电离方程式:HCO3﹣+H2OCO32﹣+H3O+
D. 比例模型可以表示CO2分子或SiO2
【答案】D
【解析】
分析:A.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角是质量数、左下角是质子数;B.氧化钾为离子化合物,阴阳离子都需要标出电荷,氧离子还需要标出最外层电子;C.碳酸氢根离子的电离产生水合氢离子和碳酸根离子;D.二氧化硅属于原子晶体,不存在二氧化硅分子.
详解:A. 元素符号的左上角标质量数,中子数为20的氯原子的质量数为37,该核素的表示方法为:,故A正确; B. K2O为离子化合物,钾离子直接用离子符号表示,氧离子需要标出所带电荷及最外层电子,氧化钾的电子式为:,故B正确;C. 碳酸氢根离子在溶液中电离出水合氢离子和碳酸根离子, HCO3﹣的电离方程式为:HCO3﹣+H2OCO32﹣+H3O+,故C正确;D.可以表示二氧化碳的比例模型,但是不能表示二氧化硅,因为二氧化硅晶体为原子晶体,不存在二氧化硅分子,故D错误;答案选D.
2.在一定条件下,下列可逆反应达到化学平衡:I2(g)+H2(g)⇌2HI(g);△H<0,要使混合气体的颜色加深,可以采取的方法是( )
A. 降低温度 B. 增大H2的浓度 C. 增大压强 D. 减小压强
【答案】C
【解析】
A、正反应是放热反应,降低温度,平衡向正向移动,c(I2)减小,混合气体的颜色变浅,故A错误;B、增大H2的浓度,平衡向正反应方向移动,c(I2)减小,混合气体的颜色变浅,故B错误;C、增大压强,平衡不移动,但c(I2)增大,混合气体的颜色加深,故C正确;D、减小压强,c(I2)减小,混合气体的颜色变浅,故D错误。故选C。
3.某温度下,将2molSO2和1molO2置于10L密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);ΔH<0,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( )
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点对应温度下该反应的平衡常数为800(L·mol-1)
C. 达平衡后,若增大容器容积,则反应速率变化图像可以用图乙表示
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
【答案】B
【解析】
试题分析:A.二氧化硫起始浓度为2mol/10L=0.2mol/L,由甲图可知B点SO2的转化率为0.85,所以△c(SO2)=0.85×0.2mol/L=0.17mol/L,故二氧化硫的平衡浓度为0.2mol/L-0.17mol/L=0.03mol/L,故A错误;B.由甲图可知A点SO2的转化率为0.8,所以△c(SO2)=0.8×0.2mol/L=0.16mol/L,则:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
开始(mol/L):0.2 0.1 0
变化(mol/L):0.16 0.08 0.16
平衡(mol/L):0.04 0.02 0.16
所以A点平衡常数为K==800,故B正确;C.达平衡后,缩小容器容积,反应混合物的浓度都增大,正、逆反应速率都增大,体系压强增大,平衡向体积减小的反应移动,即平衡向正反应移动,故V(正)>V(逆),可以用图乙表示,故C错误;D.由到达平衡的时间可知,温度为T1,先到达平衡,反应速率快,温度越高反应速率越快,故T2<T1,故D错误;
故选D。
考点:考查化学平衡图象、化学平衡有关计算、影响化学平衡移动的因素等。
4.某温度时,可逆反应:X(g)+Y(g)Z(g)的平衡常数K=1.0,若反应物的初始浓度c(X)=4 mol·L-1,c(Y)=a mol·L-1,达到平衡后c(Z)=2 mol·L-1。则a为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
试题分析:X(g)+Y(g)Z(g)
起始: 4 a 0
变化: 2 2 2
平衡: 2 a-2 2
根据化学平衡常数表达式,K=c(Z)/[c(X)×c(Y)]=2/[2×(a-2)]=1,解得a=3,故选项C正确。
考点:考查化学平衡常数的计算等知识。
5. 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
【答案】D
【解析】
试题分析:A.反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0,自发进行的反应也需要一定条件才可以发生,放热的自发过程,△H<0,△S可能小于0也可能大于0,所以,放热的自发过程可能是熵减小的过程,吸热的自发过程,△H>0,因T>0,须△H-T△S<0,取决于△S>0,所以吸热的自发过程一定为熵增加的过程,A项正确;B.化学反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当△G=△H-T△S<0时,反应能自发进行,当△H<0,△S>0时,△G=△H-T△S<0,一定能自发进行,而△H>0,△S<0时不能自发进行,△H>0,△S>0或△H<0,△S<0能否自发进行,取决于反应的温度,所以,由能量判据和熵判据组合成的复合判据,将更适合于所有的过程,B项正确;C.在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行,△H-T△S>0,因△H>0,△S>0所以当反应温度高到一定程度,T△S>△H,此时△H-T△S<0,反应能自发进行,C项正确;D.当△G=△H-T△S<0时,反应能自发进行,当△H<0,△S>0时,△G=△H-T△S<0,一定能自发进行,而△H>0,△S<0时不能自发进行,△H>0,△S>0或△H<0,△S<0能否自发进行,取决于反应的温度,D项错误;答案选D。
考点:考查化学反应自发性的判断。
6.室温下,向a点(pH=a)的20.00mL 1.000mol•L-1氨水中滴入1.000mol•L-1盐酸,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示.下列有关说法错误的是( )
A. 将此氨水稀释,溶液的导电能力减弱
B. b点溶液中离子浓度大小可能存在:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C. c点时消耗盐酸体积V(HCl)<20.00mL
D. a、d两点的溶液,水的离子积Kw(a)>Kw(d)
【答案】D
【解析】
试题分析:A.稀释氨水,虽然促进一水合氨电离,但溶液中离子浓度减小,所以导电能力降低,故A正确;B.b点pH>7,则c(OH-)>c(H+),溶液中电荷守恒为c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则c(NH4+)>c(Cl-),即c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故B正确;C、溶液显中性时,盐酸物质的量小于一水合氨,所以c点消耗盐酸体积V(HCl)<20.00mL,故C正确;D、d点温度高于a点,水的离子积Kw(a)<Kw(d),故D错误;故选D。
考点:考查了弱电解质在水溶液中的电离平衡、酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算的相关知识。
7.电解质溶液的酸度(用AG表示)定义为c(H+)与 C(OH-)比值的对数,即AG=lg。常温下,下列各组离子在AG=12的无色溶液中能大量共存的是( )
A. Mg2+、Ca2+、HCO3-、Cl-
B. K+、I-、SO42-、Br-
C. MnO4-、Ca2+、Cl-、NO3-
D. Na+、Al(OH)4-、Cl-、SO42-
【答案】B
【解析】
【分析】
AG=12,即=1012, ,溶液呈酸性;
【详解】酸性条件下HCO3-与H+反应放出二氧化碳, HCO3-不能大量存在,故不选A;酸性条件下K+、I-、SO42-、Br-不反应,能大量共存,故选B;含有MnO4-的溶液呈紫红色,故不选C;酸性条件下Al(OH)4-与H+反应,所以Al(OH)4-不能大量存在,故不选D。
8.SF6是一种优良的气体绝缘材料,分子结构中只存在S—F键。发生反应的热化学方程式为:S(s)+ 3F2(g) = SF6(g) ΔH=" -1220" kJ/mol。已知:1mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1mol F—F键需吸收的能量为160 kJ,则断裂1mol S—F键需吸收的能量为
A. 330 kJ B. 276.67 kJ
C. 130 kJ D. 76.67 kJ
【答案】A
【解析】
试题分析:反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,则根据反应式可知280 kJ/mol+3×160 kJ/mol-6×x kJ/mol=-1220 kJ/mol,解得x=330 kJ/mol,答案选A。
考点:考查反应热的应该应用与计算
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题基础性强,侧重对学生解题能力与方法的培养和训练,有利于提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确反应热与化学键键能的关系,然后灵活运用即可。
9.下列实验误差分析错误的是( )
A. 滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小
B. 用润湿的pH试纸测稀碱溶液的pH,测定值偏小
C. 用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小
D. 测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测温度值偏小
【答案】C
【解析】
A项滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小,溶液就是读数偏小,正确;B项湿润的pH试纸测稀碱液的pH时,碱液被稀释,pH值偏小,正确;C项用容量瓶配置溶液定容时俯视刻度线,所加水偏少,所配溶液浓度偏大,错误;D项测定中和反应反的应热时,将碱缓慢倒入酸中,热量损失比较多,应该一次倒入,否则所测温度值偏小,D正确。
10.准确移取20.00mL某待测HCl溶液于维形瓶中,用0.1000mol/LNaOH溶液滴定。下列说法正确的是
A. 滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B. 随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH 由小变大
C. 用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色,且半分钟不变色时,停止滴定
D. 滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
【答案】B
【解析】
请在此填写本题解析!
A项,滴定管用蒸馏水洗涤后会将标准液稀释,应用标准NaOH溶液洗涤滴定管,故A项错误;B项,锥形瓶中溶液原来显酸性,随着NaOH溶液滴入,慢慢变为中性、碱性,PH由小变大,故B项正确;C项,用酚酞作指示剂,滴定终点时锥形瓶中溶液由无色变粉红色,故C项错误;D项,滴定管尖嘴部分有悬滴,测得的滴定标准液体积增大,则测定结果偏大,故D项错误。综上所述,本题正确答案为B。
11.下列热化学方程式,正确的是( )
A. 4g固体硫完全燃烧生成SO2,放出37 kJ热量:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH= -296kJ/mol
B. 1molN2与3molH2在某密闭容器中反应放出73kJ热量,则反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H= -73kJ/mol
C. 甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g) ==CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
D. 强酸强碱的中和热为- 57.3 kJ/mol:Ba(OH) 2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(S)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ/mol
【答案】A
【解析】
【分析】
4g固体硫完全燃烧生成SO2,放出37 kJ热量,则1mol固体硫完全燃烧生成SO2,放出296 kJ热量;反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可逆,1molN2与3molH2在某密闭容器中反应生成氨气的物质的量小于2mol;甲烷燃烧是1mol甲烷生成二氧化碳和液态水放出的能量;Ba(OH) 2(aq)与H2SO4(aq)反应有硫酸钡生成,所以Ba(OH) 2(aq)与H2SO4(aq)的反应热与中和热不同。
【详解】4g固体硫完全燃烧生成SO2,放出37 kJ热量,则1mol固体硫完全燃烧生成SO2,放出296 kJ热量,所以热化学方程式是S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH= -296kJ/mol,故A正确;反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可逆,1molN2与3molH2在某密闭容器中反应生成氨气的物质的量小于2mol,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H<-73kJ/mol,故B错误;甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g) ==CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1,故C错误;Ba(OH) 2(aq)与H2SO4(aq)反应有硫酸钡生成,所以Ba(OH) 2(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol水放出的热量大于57.3kJ,故D错误。
12.10mL浓度为1mol/L的盐酸和过量的锌反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是
A. 再加入10mL浓度为0.5mol/L的硫酸
B. 加入几滴CuCl2溶液
C. 加入几滴NaNO3溶液
D. 加入少量CH3COONa溶液
【答案】B
【解析】
0.5mol/L的硫酸溶液中c(H+)=1mol/L与1mol/L的盐酸溶液中c(H+)=1mol/L相同,反应速率不变,A错误;CuCl2溶液与锌反应生成铜,锌、铜、盐酸构成原电池,反应速率加快,B正确;NO3-、H+与锌反应不产生氢气,C错误;CH3COONa溶液与盐酸相遇生成CH3COOH,强酸变为弱酸,反应速率减慢,但是生成氢气的量不变,D错误;正确选项B。
13.在一定条件下,对于密闭容器中的反应:N2+3H22NH3,下列说法正确的是( )
A. 增加氮气的量,可以加快反应速率
B. 当氮气和氢气全部转化为氨气时,反应才达到最大限度
C. 达到平衡时,氢气和氨气的浓度比一定为3:2
D. 分别用氮气和氨气来表示该反应的速率时,数值大小相同
【答案】A
【解析】
【分析】
在一定条件下,增加氮气的量,反应物浓度增大,反应速率加快;可逆反应的反应物不可能完全转化为生成物;可逆反应达到平衡时,各物质的浓度不变,不一定等于系数比;用不同物质表示反应的速率时,数值比等于系数比。
【详解】在一定条件下,增加氮气的量,反应物浓度增大,反应速率加快,故A正确;可逆反应的反应物不可能完全转化为生成物,反应N2+3H22NH3中氮气和氢气浓度不再改变时,即达到最大限度,故B错误;可逆反应达到平衡时,各物质的浓度不变,不一定等于系数比,故C错误;分别用氮气和氨气来表示该反应的速率时,数值比等于1:2,故D错误。
14.下列说法中,不正确的是( )
A. 反应热指的是反应过程中放出的热量
B. 中和反应都是放热反应
C. 伴随着能量变化的过程不一定是化学反应
D. 单液原电池中化学能转化成电能和热能
【答案】A
【解析】
【分析】
A. 反应热指的是反应过程中放出或吸收的热量;B. 中和反应均放热;C. 化学反应过程中一定伴随能量变化,但是伴随着能量变化的过程不一定是化学反应,浓硫酸溶于水伴随有能量变化,但该过程不属于化学反应;D. 在单液原电池中由于电极与电解液直接接触,化学能转化成电能和热能。
【详解】A.反应热不一定指放出的热量,吸收的热量也属于反应热,A项错误。B.中和反应均放热,B项正确;C.浓硫酸溶于水伴随有能量变化,但该过程不属于化学反应,C项正确。D.在单液原电池中由于电极与电解液直接接触,故化学能转化成电能和热能,D项正确;正确选项A。
15.在气体反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是
①增大反应物的浓度②升高温度③增大压强④移去生成物⑤加入催化剂
A. ②⑤ B. ①②③⑤ C. ①②③ D. ①②③④⑤
【答案】A
【解析】
①增大反应物的浓度,单位体积内活化分子数目增多,但百分数不变,故错误;
②升高温度,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大,故正确;
③增大压强,单位体积内活化分子数目增多,但百分数不变,故错误;
④移去生成物,浓度减小,单位体积内活化分子数目减少,故错误;
⑤加入催化剂,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大,故正确;
故答案选A。
16.研究物质变化时,人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断以下叙述中错误的是( )
A. 金属钠与氯气反应生成氯化钠后,其结构稳定性增强,体系的能量降低
B. 物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来
C. 氮分子内部存在着共价键,通常状况下氮气的化学性质很活泼
D. 需加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应
【答案】C
【解析】
【分析】
A、体系的能量越低,物质结构的稳定性越强;B、物质的燃烧主要是将化学能转化为热能;C、氮气分子内部存在三键,能量高,氮气的化学性质很稳定;D、需要加热才能发生的反应不一定是吸热发应。
【详解】A、金属钠与氯气反应生成氯化钠后,氯化钠的稳定性增强,体系能量降低,物质的能量越低越稳定,选项A正确;B、物质的燃烧主要是将化学能转化为热能,可以看作为“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来,选项B正确;C、氮气分子内部存在三键,要断开三键需要很高的能量,所以氮气的化学性质很稳定,选项C错误;D、需要加热才能发生的反应不一定是吸热发应,如铝热反应需在高温下发生,属于放热反应,选项D正确。答案选C。
【点睛】本题考查学生化学反应中的能量变化的有关知识,可以根据所学知识进行回答,难度不大。
17.向20 mL HCl和H2SO4的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,生成沉淀的质量和溶液的pH与加入的Ba(OH)2溶液体积的关系如图所示。试完成下列问题:
(1)起始时,混合酸中硫酸的物质的量浓度为______________ mol·L-1。
(2)起始时,混合酸中盐酸的物质的量浓度为______________ mol·L-1。
(3)B点表示的沉淀的质量为______________g。
(4)A点表示溶液中的c(H+)为______________ mol·L-1,pH为______________。
(5)C点的pH为______________(pH可直接用对数表示)。
【答案】 (1). 0.1 (2). 0.4 (3). 0.466 (4). 0.2 (5). 07 (6). 1.18或-lg
【解析】
【分析】
向20 mL HCl和H2SO4的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,加入20 mL 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液时沉淀量达到最大,说明与硫酸反应消耗20mL Ba(OH)2溶液;加入60 mL 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液时pH=7,说明与盐酸反应消耗Ba(OH)2溶液的体积是60-20=40mL。
【详解】(1)设混合酸中硫酸的物质的量浓度为xmol/L;
Ba(OH) 2 + H2SO4= BaSO4 + 2H2O
1 1
0.1mol/L0.02L xmol/L 0.02L
X=0.1 mol·L-1。
(2)设混合酸中盐酸的物质的量浓度为ymol/L;
Ba(OH) 2 + 2HCl= BaCl2 + 2H2O
1 2
0.1mol/L0.04L ymol/L 0.02L
y=0.4 mol·L-1。(3)B点表示的沉淀的物质的量,0.002mol,质量为0.002mol=0.466g;
(4)A点表示溶液中硫酸恰好被完全中和,溶质是HCl,c(H+)= ;pH= ;(5)C点的溶液表示盐酸中的氢离子被中和了一半。C点溶液中c(H+)= ;pH= 。
18.将1 mol I2(g)和2 mol H2置于某2L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g)ΔH<0,并达到平衡。HI的体积分数w(HI)随时间t变化如图曲线(Ⅰ)所示。
(1)达到平衡时,I2(g)的物质的量浓度为______________mol·L-1。
(2)若改变反应条件,在甲条件下w(HI)的变化如图曲线(Ⅱ)所示,在乙条件下w(HI)的变化如图曲线(Ⅲ)所示。则甲条件可能是______________,乙条件可能是______________。(填入下列条件的序号)
①恒容条件下,升高温度 ②恒容条件下,降低温度 ③恒温条件下,缩小反应容器体积 ④恒温条件下,扩大反应容器体积 ⑤恒温恒容条件下,加入适当催化剂
(3)若保持温度不变,在另一相同的2L密闭容器中加入a mol I2(g),b mol H2(g)和c molHI(g)(a、b、c均大于0),发生反应,达平衡时,HI的体积分数仍为0.60,则a、b、c的关系是_____________________________。
【答案】 (1). 0.05 (2). ③⑤ (3). ④ (4). 4a+c=2b
【解析】
【分析】
(1)达到平衡时,HI的体积分数w(HI)=0.6,利用“三段式”计算I2(g)的物质的量浓度;(2)恒容条件下,改变温度,平衡移动,HI的体积分数改变;减压反应速率减慢、加压反应速率加快,反应前后气体系数和不变,改变压强平衡不移动,HI的体积分数不变;适当催化剂能加快反应速率,但不能使平衡移动,HI的体积分数不变;(3)根据等效平衡原理分析。
【详解】(1)达到平衡时,HI的体积分数w(HI)=0.6,
I2(g)+H2(g) 2HI(g)
始 0.5 1 0
转 x x 2x
平 0.5-x 1-x 2x
X=0.45
所以达到平衡时,I2(g)的物质的量浓度为0.5-0.45=0.05mol·L-1;(2)恒容条件下,改变温度,平衡移动,HI的体积分数改变;减压反应速率减慢、加压反应速率加快,反应前后气体系数和不变,改变压强平衡不移动,HI的体积分数不变;适当催化剂能加快反应速率,但不能使平衡移动,HI的体积分数不变;根据图像可知由曲线(Ⅰ)变为曲线(Ⅱ),反应速率加快,但平衡没移动,所以甲条件可能是加压或加入适当催化剂,故选③⑤;由曲线(Ⅰ)变为曲线(Ⅲ),反应速率减慢,但平衡没移动,所以乙条件可能是减压,故选④;(3)若保持温度不变,在另一相同的2L密闭容器中加入a mol I2(g),b mol H2(g)和c molHI(g)(a、b、c均大于0),发生反应,达平衡时,HI的体积分数仍为0.60,即为等效平衡;加入a mol I2(g),b mol H2(g)和c molHI(g),相当于加入(a+ ) mol I2(g)、(b+) mol H2(g);I2(g)+H2(g) 2HI(g)反应前后气体系数和不变,投料比等于原平衡的投料比即为等效平衡,则(a+ ):(b+) =1:2,4a+c=2b。
【点睛】恒温、恒容条件下,方程式前后气体系数之和不同时,只要能使各物质的初始物质的量分别相等,就可以建立相同平衡。方程式前后气体系数之和相同时,只要投料转化为与原投料相同的物质且物质的量之比相同,就可以建立相似平衡。恒温、恒压条件下,只要使各物质初始浓度对应成比例即可建立相似平衡。
19.如图所示向A中充入1 mol X 、1 mol Y,向B中充入2 mol X、2 mol Y,起始时,v(A)=v(B)=a L。在相同温度和有催化剂存在下,两容器中各自发生下述反应:X+Y2Z+W;(X、Y、Z、W均为气体)正反应为放热反应,达到平衡时,v(A)=1.2a L。
试回答:
(1)A中X的转化率α(A)_______________________________________________________。
(2)A、B中X的转化率的关系:α(A) ___________α(B)。(填“<”“>”或“=”)
(3)打开K,一段时间又达到平衡,A的体积为___________L。(连通管中气体体积不计)
【答案】 (1). 40% (2). > (3). 2.6a
【解析】
【分析】
(1)A为恒温恒压过程,体积之比等于物质的量之比,据此计算平衡后A中混合气体的物质的量,根据差量法计算参加反应的X的物质的量,根据转化率定义计算;
(2)A为恒温恒压容器,B为恒温恒容容器,反应前后是气体体积增大的反应,A中充入1mol X和1mol Y,向B中充入2mol X和2mol Y,B容器与A相比相当于增大了压强;
(3)开K保持温度不变,A、B为等效平衡;
【详解】(1)A为恒温恒压过程,达到平衡时V(A)=1.2a L,等压等温条件下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,所以平衡后混合气体的物质的量是2mol×1.2=2.4mol,设参加反应的X的物质的量为x mol,
X + Y 2Z + W
1 1 2 1 1
X 2.4-2;
X=0.4mol,所以A中X的转化率α(A) ;
(2)A为恒温恒压容器,B为恒温恒容容器,反应前后是气体体积增大的反应,A中充入1mol X和1mol Y,向B中充入2mol X和2mol Y,B容器与A相比相当于增大了压强,平衡逆向进行,平衡后A中的X的转化率大,所以α(A) >α(B);
(3)打开K,保持温度不变,A、B为等效平衡,B投料为A的2倍,所以A中平衡后气体的体积为2.4a,则总体积为3.6a,A的体积为3.6a-a=2.6aL;
20.300 ℃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=Q,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 ℃
(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”),原因是_____________________________________________________________。
(4)如果在相同的条件下,上述反应从逆反应方向进行,开始时加入C、D各mol。若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同,则还应该加入B______mol。
【答案】 (1). (2). > (3). 0.8 mol/L (4). 0.2 mol/(L·min) (5). 不变 (6). 反应前后气体体积不变,压强对平衡无影响 (7).
【解析】
【分析】
(1)根据平衡常数的定义书写表达式;升高温度,K值增大,说明平衡正向移动;(2)2 min末达到平衡,生成0.8 mol D,则消耗0.4mol B;根据 计算D的平均反应速率。(3)反应前后气体体积不变,若温度不变,缩小容器容积,平衡不移动;(4)开始时加入C、D各mol,相当于加入2molA、molB;
【详解】(1)根据平衡常数的定义,300 ℃时,该反应的平衡常数表达式为:K=;升高温度,K值增大,说明平衡正向移动,正反应吸热,ΔH>0;(2)2 min末达到平衡,生成0.8 mol D,则消耗0.4mol B,所以B的平衡浓度为 ; 0.2 mol/(L·min);(3)反应前后气体体积不变,压强对平衡无影响,若温度不变,缩小容器容积,平衡不移动,A的转化率不变;(4)开始时加入C、D各mol,相当于加入2molA、molB,若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同,则还应该加入B (2-)=mol
21.某化学课外小组为测定空气中CO2的含量,进行了如下实验:
①配制0.1000 mol/L 和0.01000 mol/L的标准盐酸。
②将2~3滴酚酞加入未知浓度的Ba(OH)2溶液10.00 mL中,并用0.1000 mol/L的标准盐酸进行滴定,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过滤上述所得浊液。
⑤取滤液20.00 mL,用0.01000 mol/L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)②操作中到达滴定终点时的现象是___________________________________________。
(3)Ba(OH)2溶液的物质的量浓度是________。
(4)此空气样品中含CO2的体积分数为________。
(5)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,并进行第二次滴定,使测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(6)在第一次滴定的时候未润洗滴定管,会使测定结果_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】 (1). B、D、E、F、G (2). 溶液由红色恰好变为无色,且半分钟内颜色无变化 (3). 0.09800 mol/L (4). 0.02500% (5). 偏大 (6). 偏大
【解析】
【分析】
(1)配制一定物质的量浓度的盐酸时,步骤有计算、量取、稀释、转移、洗涤、定容、摇匀等,根据实验步骤分析仪器;②将2~3滴酚酞加入未知浓度的Ba(OH)2溶液,溶液呈红色,用0.1000 mol/L的标准盐酸进行滴定,滴定终点时溶液变为无色;(3)根据盐酸与氢氧化钡反应的方程式,计算Ba(OH)2溶液的物质的量浓度;(4)根据化学方程式计算空气样品中含CO2的体积分数; (5) 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,第二次滴定盐酸浓度偏大,导致第二次滴定消耗的标准液盐酸体积偏小;(6)由于酸式滴定管没有润洗,导致第一次滴定盐酸浓度偏小,消耗的标准液盐酸体积偏大,计算出的氢氧化钡浓度偏大。
【详解】(1)配制一定物质的量浓度的盐酸时,步骤有计算、量取、稀释、转移、洗涤、定容、摇匀等,需要仪器有:容量瓶、量筒、烧杯、胶头滴管及玻璃棒,即BDEFG; (2)将2~3滴酚酞加入未知浓度的Ba(OH)2溶液,溶液呈红色,用0.1000 mol/L的标准盐酸进行滴定,溶液由红色恰好变为无色,且半分钟内颜色无变化,达到滴定终点;(3)根据反应方程式: Ba(OH)2+2HCl═BaCl2+2H2O, c[Ba(OH)2]×10.00 mL= ×0.1mol/L×19.60mL,解得c[Ba(OH)2]=0.098mol/L; (4)发生的反应方程式:Ba(OH)2+CO2═BaCO3↓+ H2O,20mL滤液中Ba(OH)2的物质的量为34.80×10-3×0.01×mol=0.174×10-3 mol,100mL滤液中含有的氢氧化钡的物质的量为0.174×10-3×=8.70×10-4 mol,原有的氢氧化钡的物质的量为:0.098 mol/L×10×10-3L=9.8×10-4 mol,空气中二氧化碳消耗的氢氧化钡的物质的量为:9.8×10-4 mol-8.70×10-4 mol=1.1×10-4 mol,n(CO2)=n(Ba(OH)2)=1.1×10-4 mol,二氧化碳的体积分数为: =0.025%;(5)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,导致第二次滴定盐酸浓度偏大,消耗的标准液盐酸体积偏小,则与二氧化碳反应的氢氧化钡物质的量偏大,计算结果偏大;
(6)由于酸式滴定管没有润洗,导致第一次滴定盐酸浓度偏小,消耗的标准液盐酸体积偏大,计算出的氢氧化钡浓度偏大,则与二氧化碳反应的氢氧化钡物质的量偏大,计算结果偏大;
【点睛】根据分析滴定时的误差;若操作没有润洗滴定管,则造成标准液的浓度小,消耗标准液的体积偏大,导致待测液浓度偏大。
1.下列化学用语描述中不正确的是( )
A. 中子数为20的氯原子:
B. K2O的电子式:
C. HCO3﹣的电离方程式:HCO3﹣+H2OCO32﹣+H3O+
D. 比例模型可以表示CO2分子或SiO2
【答案】D
【解析】
分析:A.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角是质量数、左下角是质子数;B.氧化钾为离子化合物,阴阳离子都需要标出电荷,氧离子还需要标出最外层电子;C.碳酸氢根离子的电离产生水合氢离子和碳酸根离子;D.二氧化硅属于原子晶体,不存在二氧化硅分子.
详解:A. 元素符号的左上角标质量数,中子数为20的氯原子的质量数为37,该核素的表示方法为:,故A正确; B. K2O为离子化合物,钾离子直接用离子符号表示,氧离子需要标出所带电荷及最外层电子,氧化钾的电子式为:,故B正确;C. 碳酸氢根离子在溶液中电离出水合氢离子和碳酸根离子, HCO3﹣的电离方程式为:HCO3﹣+H2OCO32﹣+H3O+,故C正确;D.可以表示二氧化碳的比例模型,但是不能表示二氧化硅,因为二氧化硅晶体为原子晶体,不存在二氧化硅分子,故D错误;答案选D.
2.在一定条件下,下列可逆反应达到化学平衡:I2(g)+H2(g)⇌2HI(g);△H<0,要使混合气体的颜色加深,可以采取的方法是( )
A. 降低温度 B. 增大H2的浓度 C. 增大压强 D. 减小压强
【答案】C
【解析】
A、正反应是放热反应,降低温度,平衡向正向移动,c(I2)减小,混合气体的颜色变浅,故A错误;B、增大H2的浓度,平衡向正反应方向移动,c(I2)减小,混合气体的颜色变浅,故B错误;C、增大压强,平衡不移动,但c(I2)增大,混合气体的颜色加深,故C正确;D、减小压强,c(I2)减小,混合气体的颜色变浅,故D错误。故选C。
3.某温度下,将2molSO2和1molO2置于10L密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);ΔH<0,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( )
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点对应温度下该反应的平衡常数为800(L·mol-1)
C. 达平衡后,若增大容器容积,则反应速率变化图像可以用图乙表示
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
【答案】B
【解析】
试题分析:A.二氧化硫起始浓度为2mol/10L=0.2mol/L,由甲图可知B点SO2的转化率为0.85,所以△c(SO2)=0.85×0.2mol/L=0.17mol/L,故二氧化硫的平衡浓度为0.2mol/L-0.17mol/L=0.03mol/L,故A错误;B.由甲图可知A点SO2的转化率为0.8,所以△c(SO2)=0.8×0.2mol/L=0.16mol/L,则:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
开始(mol/L):0.2 0.1 0
变化(mol/L):0.16 0.08 0.16
平衡(mol/L):0.04 0.02 0.16
所以A点平衡常数为K==800,故B正确;C.达平衡后,缩小容器容积,反应混合物的浓度都增大,正、逆反应速率都增大,体系压强增大,平衡向体积减小的反应移动,即平衡向正反应移动,故V(正)>V(逆),可以用图乙表示,故C错误;D.由到达平衡的时间可知,温度为T1,先到达平衡,反应速率快,温度越高反应速率越快,故T2<T1,故D错误;
故选D。
考点:考查化学平衡图象、化学平衡有关计算、影响化学平衡移动的因素等。
4.某温度时,可逆反应:X(g)+Y(g)Z(g)的平衡常数K=1.0,若反应物的初始浓度c(X)=4 mol·L-1,c(Y)=a mol·L-1,达到平衡后c(Z)=2 mol·L-1。则a为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
试题分析:X(g)+Y(g)Z(g)
起始: 4 a 0
变化: 2 2 2
平衡: 2 a-2 2
根据化学平衡常数表达式,K=c(Z)/[c(X)×c(Y)]=2/[2×(a-2)]=1,解得a=3,故选项C正确。
考点:考查化学平衡常数的计算等知识。
5. 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
【答案】D
【解析】
试题分析:A.反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0,自发进行的反应也需要一定条件才可以发生,放热的自发过程,△H<0,△S可能小于0也可能大于0,所以,放热的自发过程可能是熵减小的过程,吸热的自发过程,△H>0,因T>0,须△H-T△S<0,取决于△S>0,所以吸热的自发过程一定为熵增加的过程,A项正确;B.化学反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当△G=△H-T△S<0时,反应能自发进行,当△H<0,△S>0时,△G=△H-T△S<0,一定能自发进行,而△H>0,△S<0时不能自发进行,△H>0,△S>0或△H<0,△S<0能否自发进行,取决于反应的温度,所以,由能量判据和熵判据组合成的复合判据,将更适合于所有的过程,B项正确;C.在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行,△H-T△S>0,因△H>0,△S>0所以当反应温度高到一定程度,T△S>△H,此时△H-T△S<0,反应能自发进行,C项正确;D.当△G=△H-T△S<0时,反应能自发进行,当△H<0,△S>0时,△G=△H-T△S<0,一定能自发进行,而△H>0,△S<0时不能自发进行,△H>0,△S>0或△H<0,△S<0能否自发进行,取决于反应的温度,D项错误;答案选D。
考点:考查化学反应自发性的判断。
6.室温下,向a点(pH=a)的20.00mL 1.000mol•L-1氨水中滴入1.000mol•L-1盐酸,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示.下列有关说法错误的是( )
A. 将此氨水稀释,溶液的导电能力减弱
B. b点溶液中离子浓度大小可能存在:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C. c点时消耗盐酸体积V(HCl)<20.00mL
D. a、d两点的溶液,水的离子积Kw(a)>Kw(d)
【答案】D
【解析】
试题分析:A.稀释氨水,虽然促进一水合氨电离,但溶液中离子浓度减小,所以导电能力降低,故A正确;B.b点pH>7,则c(OH-)>c(H+),溶液中电荷守恒为c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则c(NH4+)>c(Cl-),即c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故B正确;C、溶液显中性时,盐酸物质的量小于一水合氨,所以c点消耗盐酸体积V(HCl)<20.00mL,故C正确;D、d点温度高于a点,水的离子积Kw(a)<Kw(d),故D错误;故选D。
考点:考查了弱电解质在水溶液中的电离平衡、酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算的相关知识。
7.电解质溶液的酸度(用AG表示)定义为c(H+)与 C(OH-)比值的对数,即AG=lg。常温下,下列各组离子在AG=12的无色溶液中能大量共存的是( )
A. Mg2+、Ca2+、HCO3-、Cl-
B. K+、I-、SO42-、Br-
C. MnO4-、Ca2+、Cl-、NO3-
D. Na+、Al(OH)4-、Cl-、SO42-
【答案】B
【解析】
【分析】
AG=12,即=1012, ,溶液呈酸性;
【详解】酸性条件下HCO3-与H+反应放出二氧化碳, HCO3-不能大量存在,故不选A;酸性条件下K+、I-、SO42-、Br-不反应,能大量共存,故选B;含有MnO4-的溶液呈紫红色,故不选C;酸性条件下Al(OH)4-与H+反应,所以Al(OH)4-不能大量存在,故不选D。
8.SF6是一种优良的气体绝缘材料,分子结构中只存在S—F键。发生反应的热化学方程式为:S(s)+ 3F2(g) = SF6(g) ΔH=" -1220" kJ/mol。已知:1mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1mol F—F键需吸收的能量为160 kJ,则断裂1mol S—F键需吸收的能量为
A. 330 kJ B. 276.67 kJ
C. 130 kJ D. 76.67 kJ
【答案】A
【解析】
试题分析:反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,则根据反应式可知280 kJ/mol+3×160 kJ/mol-6×x kJ/mol=-1220 kJ/mol,解得x=330 kJ/mol,答案选A。
考点:考查反应热的应该应用与计算
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题基础性强,侧重对学生解题能力与方法的培养和训练,有利于提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确反应热与化学键键能的关系,然后灵活运用即可。
9.下列实验误差分析错误的是( )
A. 滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小
B. 用润湿的pH试纸测稀碱溶液的pH,测定值偏小
C. 用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小
D. 测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测温度值偏小
【答案】C
【解析】
A项滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小,溶液就是读数偏小,正确;B项湿润的pH试纸测稀碱液的pH时,碱液被稀释,pH值偏小,正确;C项用容量瓶配置溶液定容时俯视刻度线,所加水偏少,所配溶液浓度偏大,错误;D项测定中和反应反的应热时,将碱缓慢倒入酸中,热量损失比较多,应该一次倒入,否则所测温度值偏小,D正确。
10.准确移取20.00mL某待测HCl溶液于维形瓶中,用0.1000mol/LNaOH溶液滴定。下列说法正确的是
A. 滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B. 随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH 由小变大
C. 用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色,且半分钟不变色时,停止滴定
D. 滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
【答案】B
【解析】
请在此填写本题解析!
A项,滴定管用蒸馏水洗涤后会将标准液稀释,应用标准NaOH溶液洗涤滴定管,故A项错误;B项,锥形瓶中溶液原来显酸性,随着NaOH溶液滴入,慢慢变为中性、碱性,PH由小变大,故B项正确;C项,用酚酞作指示剂,滴定终点时锥形瓶中溶液由无色变粉红色,故C项错误;D项,滴定管尖嘴部分有悬滴,测得的滴定标准液体积增大,则测定结果偏大,故D项错误。综上所述,本题正确答案为B。
11.下列热化学方程式,正确的是( )
A. 4g固体硫完全燃烧生成SO2,放出37 kJ热量:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH= -296kJ/mol
B. 1molN2与3molH2在某密闭容器中反应放出73kJ热量,则反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H= -73kJ/mol
C. 甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g) ==CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
D. 强酸强碱的中和热为- 57.3 kJ/mol:Ba(OH) 2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(S)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ/mol
【答案】A
【解析】
【分析】
4g固体硫完全燃烧生成SO2,放出37 kJ热量,则1mol固体硫完全燃烧生成SO2,放出296 kJ热量;反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可逆,1molN2与3molH2在某密闭容器中反应生成氨气的物质的量小于2mol;甲烷燃烧是1mol甲烷生成二氧化碳和液态水放出的能量;Ba(OH) 2(aq)与H2SO4(aq)反应有硫酸钡生成,所以Ba(OH) 2(aq)与H2SO4(aq)的反应热与中和热不同。
【详解】4g固体硫完全燃烧生成SO2,放出37 kJ热量,则1mol固体硫完全燃烧生成SO2,放出296 kJ热量,所以热化学方程式是S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH= -296kJ/mol,故A正确;反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可逆,1molN2与3molH2在某密闭容器中反应生成氨气的物质的量小于2mol,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H<-73kJ/mol,故B错误;甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g) ==CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1,故C错误;Ba(OH) 2(aq)与H2SO4(aq)反应有硫酸钡生成,所以Ba(OH) 2(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol水放出的热量大于57.3kJ,故D错误。
12.10mL浓度为1mol/L的盐酸和过量的锌反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是
A. 再加入10mL浓度为0.5mol/L的硫酸
B. 加入几滴CuCl2溶液
C. 加入几滴NaNO3溶液
D. 加入少量CH3COONa溶液
【答案】B
【解析】
0.5mol/L的硫酸溶液中c(H+)=1mol/L与1mol/L的盐酸溶液中c(H+)=1mol/L相同,反应速率不变,A错误;CuCl2溶液与锌反应生成铜,锌、铜、盐酸构成原电池,反应速率加快,B正确;NO3-、H+与锌反应不产生氢气,C错误;CH3COONa溶液与盐酸相遇生成CH3COOH,强酸变为弱酸,反应速率减慢,但是生成氢气的量不变,D错误;正确选项B。
13.在一定条件下,对于密闭容器中的反应:N2+3H22NH3,下列说法正确的是( )
A. 增加氮气的量,可以加快反应速率
B. 当氮气和氢气全部转化为氨气时,反应才达到最大限度
C. 达到平衡时,氢气和氨气的浓度比一定为3:2
D. 分别用氮气和氨气来表示该反应的速率时,数值大小相同
【答案】A
【解析】
【分析】
在一定条件下,增加氮气的量,反应物浓度增大,反应速率加快;可逆反应的反应物不可能完全转化为生成物;可逆反应达到平衡时,各物质的浓度不变,不一定等于系数比;用不同物质表示反应的速率时,数值比等于系数比。
【详解】在一定条件下,增加氮气的量,反应物浓度增大,反应速率加快,故A正确;可逆反应的反应物不可能完全转化为生成物,反应N2+3H22NH3中氮气和氢气浓度不再改变时,即达到最大限度,故B错误;可逆反应达到平衡时,各物质的浓度不变,不一定等于系数比,故C错误;分别用氮气和氨气来表示该反应的速率时,数值比等于1:2,故D错误。
14.下列说法中,不正确的是( )
A. 反应热指的是反应过程中放出的热量
B. 中和反应都是放热反应
C. 伴随着能量变化的过程不一定是化学反应
D. 单液原电池中化学能转化成电能和热能
【答案】A
【解析】
【分析】
A. 反应热指的是反应过程中放出或吸收的热量;B. 中和反应均放热;C. 化学反应过程中一定伴随能量变化,但是伴随着能量变化的过程不一定是化学反应,浓硫酸溶于水伴随有能量变化,但该过程不属于化学反应;D. 在单液原电池中由于电极与电解液直接接触,化学能转化成电能和热能。
【详解】A.反应热不一定指放出的热量,吸收的热量也属于反应热,A项错误。B.中和反应均放热,B项正确;C.浓硫酸溶于水伴随有能量变化,但该过程不属于化学反应,C项正确。D.在单液原电池中由于电极与电解液直接接触,故化学能转化成电能和热能,D项正确;正确选项A。
15.在气体反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是
①增大反应物的浓度②升高温度③增大压强④移去生成物⑤加入催化剂
A. ②⑤ B. ①②③⑤ C. ①②③ D. ①②③④⑤
【答案】A
【解析】
①增大反应物的浓度,单位体积内活化分子数目增多,但百分数不变,故错误;
②升高温度,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大,故正确;
③增大压强,单位体积内活化分子数目增多,但百分数不变,故错误;
④移去生成物,浓度减小,单位体积内活化分子数目减少,故错误;
⑤加入催化剂,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大,故正确;
故答案选A。
16.研究物质变化时,人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断以下叙述中错误的是( )
A. 金属钠与氯气反应生成氯化钠后,其结构稳定性增强,体系的能量降低
B. 物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来
C. 氮分子内部存在着共价键,通常状况下氮气的化学性质很活泼
D. 需加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应
【答案】C
【解析】
【分析】
A、体系的能量越低,物质结构的稳定性越强;B、物质的燃烧主要是将化学能转化为热能;C、氮气分子内部存在三键,能量高,氮气的化学性质很稳定;D、需要加热才能发生的反应不一定是吸热发应。
【详解】A、金属钠与氯气反应生成氯化钠后,氯化钠的稳定性增强,体系能量降低,物质的能量越低越稳定,选项A正确;B、物质的燃烧主要是将化学能转化为热能,可以看作为“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来,选项B正确;C、氮气分子内部存在三键,要断开三键需要很高的能量,所以氮气的化学性质很稳定,选项C错误;D、需要加热才能发生的反应不一定是吸热发应,如铝热反应需在高温下发生,属于放热反应,选项D正确。答案选C。
【点睛】本题考查学生化学反应中的能量变化的有关知识,可以根据所学知识进行回答,难度不大。
17.向20 mL HCl和H2SO4的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,生成沉淀的质量和溶液的pH与加入的Ba(OH)2溶液体积的关系如图所示。试完成下列问题:
(1)起始时,混合酸中硫酸的物质的量浓度为______________ mol·L-1。
(2)起始时,混合酸中盐酸的物质的量浓度为______________ mol·L-1。
(3)B点表示的沉淀的质量为______________g。
(4)A点表示溶液中的c(H+)为______________ mol·L-1,pH为______________。
(5)C点的pH为______________(pH可直接用对数表示)。
【答案】 (1). 0.1 (2). 0.4 (3). 0.466 (4). 0.2 (5). 07 (6). 1.18或-lg
【解析】
【分析】
向20 mL HCl和H2SO4的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,加入20 mL 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液时沉淀量达到最大,说明与硫酸反应消耗20mL Ba(OH)2溶液;加入60 mL 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液时pH=7,说明与盐酸反应消耗Ba(OH)2溶液的体积是60-20=40mL。
【详解】(1)设混合酸中硫酸的物质的量浓度为xmol/L;
Ba(OH) 2 + H2SO4= BaSO4 + 2H2O
1 1
0.1mol/L0.02L xmol/L 0.02L
X=0.1 mol·L-1。
(2)设混合酸中盐酸的物质的量浓度为ymol/L;
Ba(OH) 2 + 2HCl= BaCl2 + 2H2O
1 2
0.1mol/L0.04L ymol/L 0.02L
y=0.4 mol·L-1。(3)B点表示的沉淀的物质的量,0.002mol,质量为0.002mol=0.466g;
(4)A点表示溶液中硫酸恰好被完全中和,溶质是HCl,c(H+)= ;pH= ;(5)C点的溶液表示盐酸中的氢离子被中和了一半。C点溶液中c(H+)= ;pH= 。
18.将1 mol I2(g)和2 mol H2置于某2L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g)ΔH<0,并达到平衡。HI的体积分数w(HI)随时间t变化如图曲线(Ⅰ)所示。
(1)达到平衡时,I2(g)的物质的量浓度为______________mol·L-1。
(2)若改变反应条件,在甲条件下w(HI)的变化如图曲线(Ⅱ)所示,在乙条件下w(HI)的变化如图曲线(Ⅲ)所示。则甲条件可能是______________,乙条件可能是______________。(填入下列条件的序号)
①恒容条件下,升高温度 ②恒容条件下,降低温度 ③恒温条件下,缩小反应容器体积 ④恒温条件下,扩大反应容器体积 ⑤恒温恒容条件下,加入适当催化剂
(3)若保持温度不变,在另一相同的2L密闭容器中加入a mol I2(g),b mol H2(g)和c molHI(g)(a、b、c均大于0),发生反应,达平衡时,HI的体积分数仍为0.60,则a、b、c的关系是_____________________________。
【答案】 (1). 0.05 (2). ③⑤ (3). ④ (4). 4a+c=2b
【解析】
【分析】
(1)达到平衡时,HI的体积分数w(HI)=0.6,利用“三段式”计算I2(g)的物质的量浓度;(2)恒容条件下,改变温度,平衡移动,HI的体积分数改变;减压反应速率减慢、加压反应速率加快,反应前后气体系数和不变,改变压强平衡不移动,HI的体积分数不变;适当催化剂能加快反应速率,但不能使平衡移动,HI的体积分数不变;(3)根据等效平衡原理分析。
【详解】(1)达到平衡时,HI的体积分数w(HI)=0.6,
I2(g)+H2(g) 2HI(g)
始 0.5 1 0
转 x x 2x
平 0.5-x 1-x 2x
X=0.45
所以达到平衡时,I2(g)的物质的量浓度为0.5-0.45=0.05mol·L-1;(2)恒容条件下,改变温度,平衡移动,HI的体积分数改变;减压反应速率减慢、加压反应速率加快,反应前后气体系数和不变,改变压强平衡不移动,HI的体积分数不变;适当催化剂能加快反应速率,但不能使平衡移动,HI的体积分数不变;根据图像可知由曲线(Ⅰ)变为曲线(Ⅱ),反应速率加快,但平衡没移动,所以甲条件可能是加压或加入适当催化剂,故选③⑤;由曲线(Ⅰ)变为曲线(Ⅲ),反应速率减慢,但平衡没移动,所以乙条件可能是减压,故选④;(3)若保持温度不变,在另一相同的2L密闭容器中加入a mol I2(g),b mol H2(g)和c molHI(g)(a、b、c均大于0),发生反应,达平衡时,HI的体积分数仍为0.60,即为等效平衡;加入a mol I2(g),b mol H2(g)和c molHI(g),相当于加入(a+ ) mol I2(g)、(b+) mol H2(g);I2(g)+H2(g) 2HI(g)反应前后气体系数和不变,投料比等于原平衡的投料比即为等效平衡,则(a+ ):(b+) =1:2,4a+c=2b。
【点睛】恒温、恒容条件下,方程式前后气体系数之和不同时,只要能使各物质的初始物质的量分别相等,就可以建立相同平衡。方程式前后气体系数之和相同时,只要投料转化为与原投料相同的物质且物质的量之比相同,就可以建立相似平衡。恒温、恒压条件下,只要使各物质初始浓度对应成比例即可建立相似平衡。
19.如图所示向A中充入1 mol X 、1 mol Y,向B中充入2 mol X、2 mol Y,起始时,v(A)=v(B)=a L。在相同温度和有催化剂存在下,两容器中各自发生下述反应:X+Y2Z+W;(X、Y、Z、W均为气体)正反应为放热反应,达到平衡时,v(A)=1.2a L。
试回答:
(1)A中X的转化率α(A)_______________________________________________________。
(2)A、B中X的转化率的关系:α(A) ___________α(B)。(填“<”“>”或“=”)
(3)打开K,一段时间又达到平衡,A的体积为___________L。(连通管中气体体积不计)
【答案】 (1). 40% (2). > (3). 2.6a
【解析】
【分析】
(1)A为恒温恒压过程,体积之比等于物质的量之比,据此计算平衡后A中混合气体的物质的量,根据差量法计算参加反应的X的物质的量,根据转化率定义计算;
(2)A为恒温恒压容器,B为恒温恒容容器,反应前后是气体体积增大的反应,A中充入1mol X和1mol Y,向B中充入2mol X和2mol Y,B容器与A相比相当于增大了压强;
(3)开K保持温度不变,A、B为等效平衡;
【详解】(1)A为恒温恒压过程,达到平衡时V(A)=1.2a L,等压等温条件下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,所以平衡后混合气体的物质的量是2mol×1.2=2.4mol,设参加反应的X的物质的量为x mol,
X + Y 2Z + W
1 1 2 1 1
X 2.4-2;
X=0.4mol,所以A中X的转化率α(A) ;
(2)A为恒温恒压容器,B为恒温恒容容器,反应前后是气体体积增大的反应,A中充入1mol X和1mol Y,向B中充入2mol X和2mol Y,B容器与A相比相当于增大了压强,平衡逆向进行,平衡后A中的X的转化率大,所以α(A) >α(B);
(3)打开K,保持温度不变,A、B为等效平衡,B投料为A的2倍,所以A中平衡后气体的体积为2.4a,则总体积为3.6a,A的体积为3.6a-a=2.6aL;
20.300 ℃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=Q,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 ℃
(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”),原因是_____________________________________________________________。
(4)如果在相同的条件下,上述反应从逆反应方向进行,开始时加入C、D各mol。若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同,则还应该加入B______mol。
【答案】 (1). (2). > (3). 0.8 mol/L (4). 0.2 mol/(L·min) (5). 不变 (6). 反应前后气体体积不变,压强对平衡无影响 (7).
【解析】
【分析】
(1)根据平衡常数的定义书写表达式;升高温度,K值增大,说明平衡正向移动;(2)2 min末达到平衡,生成0.8 mol D,则消耗0.4mol B;根据 计算D的平均反应速率。(3)反应前后气体体积不变,若温度不变,缩小容器容积,平衡不移动;(4)开始时加入C、D各mol,相当于加入2molA、molB;
【详解】(1)根据平衡常数的定义,300 ℃时,该反应的平衡常数表达式为:K=;升高温度,K值增大,说明平衡正向移动,正反应吸热,ΔH>0;(2)2 min末达到平衡,生成0.8 mol D,则消耗0.4mol B,所以B的平衡浓度为 ; 0.2 mol/(L·min);(3)反应前后气体体积不变,压强对平衡无影响,若温度不变,缩小容器容积,平衡不移动,A的转化率不变;(4)开始时加入C、D各mol,相当于加入2molA、molB,若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同,则还应该加入B (2-)=mol
21.某化学课外小组为测定空气中CO2的含量,进行了如下实验:
①配制0.1000 mol/L 和0.01000 mol/L的标准盐酸。
②将2~3滴酚酞加入未知浓度的Ba(OH)2溶液10.00 mL中,并用0.1000 mol/L的标准盐酸进行滴定,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过滤上述所得浊液。
⑤取滤液20.00 mL,用0.01000 mol/L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)②操作中到达滴定终点时的现象是___________________________________________。
(3)Ba(OH)2溶液的物质的量浓度是________。
(4)此空气样品中含CO2的体积分数为________。
(5)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,并进行第二次滴定,使测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(6)在第一次滴定的时候未润洗滴定管,会使测定结果_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】 (1). B、D、E、F、G (2). 溶液由红色恰好变为无色,且半分钟内颜色无变化 (3). 0.09800 mol/L (4). 0.02500% (5). 偏大 (6). 偏大
【解析】
【分析】
(1)配制一定物质的量浓度的盐酸时,步骤有计算、量取、稀释、转移、洗涤、定容、摇匀等,根据实验步骤分析仪器;②将2~3滴酚酞加入未知浓度的Ba(OH)2溶液,溶液呈红色,用0.1000 mol/L的标准盐酸进行滴定,滴定终点时溶液变为无色;(3)根据盐酸与氢氧化钡反应的方程式,计算Ba(OH)2溶液的物质的量浓度;(4)根据化学方程式计算空气样品中含CO2的体积分数; (5) 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,第二次滴定盐酸浓度偏大,导致第二次滴定消耗的标准液盐酸体积偏小;(6)由于酸式滴定管没有润洗,导致第一次滴定盐酸浓度偏小,消耗的标准液盐酸体积偏大,计算出的氢氧化钡浓度偏大。
【详解】(1)配制一定物质的量浓度的盐酸时,步骤有计算、量取、稀释、转移、洗涤、定容、摇匀等,需要仪器有:容量瓶、量筒、烧杯、胶头滴管及玻璃棒,即BDEFG; (2)将2~3滴酚酞加入未知浓度的Ba(OH)2溶液,溶液呈红色,用0.1000 mol/L的标准盐酸进行滴定,溶液由红色恰好变为无色,且半分钟内颜色无变化,达到滴定终点;(3)根据反应方程式: Ba(OH)2+2HCl═BaCl2+2H2O, c[Ba(OH)2]×10.00 mL= ×0.1mol/L×19.60mL,解得c[Ba(OH)2]=0.098mol/L; (4)发生的反应方程式:Ba(OH)2+CO2═BaCO3↓+ H2O,20mL滤液中Ba(OH)2的物质的量为34.80×10-3×0.01×mol=0.174×10-3 mol,100mL滤液中含有的氢氧化钡的物质的量为0.174×10-3×=8.70×10-4 mol,原有的氢氧化钡的物质的量为:0.098 mol/L×10×10-3L=9.8×10-4 mol,空气中二氧化碳消耗的氢氧化钡的物质的量为:9.8×10-4 mol-8.70×10-4 mol=1.1×10-4 mol,n(CO2)=n(Ba(OH)2)=1.1×10-4 mol,二氧化碳的体积分数为: =0.025%;(5)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,导致第二次滴定盐酸浓度偏大,消耗的标准液盐酸体积偏小,则与二氧化碳反应的氢氧化钡物质的量偏大,计算结果偏大;
(6)由于酸式滴定管没有润洗,导致第一次滴定盐酸浓度偏小,消耗的标准液盐酸体积偏大,计算出的氢氧化钡浓度偏大,则与二氧化碳反应的氢氧化钡物质的量偏大,计算结果偏大;
【点睛】根据分析滴定时的误差;若操作没有润洗滴定管,则造成标准液的浓度小,消耗标准液的体积偏大,导致待测液浓度偏大。
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