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期末学业水平检测(一)-2022版化学选择性必修1 苏教版（2019） 同步练习 （Word含解析）
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这是一份期末学业水平检测(一)-2022版化学选择性必修1 苏教版（2019） 同步练习 （Word含解析），共24页。
期末学业水平检测(一)
注意事项
1.全卷满分100分。考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1.化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是 ( )
A.漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的
B.TiO2是一种稳定的白色颜料,可通过往TiCl4中加入大量水,同时加热来制得TiO2·xH2O,而后经焙烧制得
C.采用催化转化技术能提高汽车尾气中有害气体的平衡转化率
D.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加生石灰降低土壤的碱性
2.下列与化学反应中能量变化相关的叙述错误的是 ( )
A.同温同压下,H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
B.物质发生化学变化一定伴随能量的变化
C.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
D.水结成冰的过程中,ΔH<0、ΔS<0
3.下表中实验操作、实验现象与结论对应关系均正确的是 ( )
选项
实验操作
实验现象
结论
A
等体积pH=2的两种酸HX和HY的溶液分别与足量的锌反应
HX溶液中放出的H2多
HX的酸性比HY强
B
用广泛pH试纸测定1 mol/L NaHSO3溶液的酸碱性
测得pH=3.2
NaHSO3溶液呈酸性,证明HSO3-在水中的电离程度大于水解程度
C
在KSCN与FeCl3的混合液中加入KCl固体
溶液颜色变浅
增大生成物浓度,平衡逆向移动
D
向浓度均为0.1 mol/L的NaCl和NaI的混合溶液中滴加少量0.1 mol/L的AgNO3溶液
产生黄色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
4.研究人员设计了一种新的电解HCl回收Cl2的工艺,如图所示(两电极材料均为碳电极),下列说法正确的是 ( )
A.每生成1 mol Cl2需要消耗氧气11.2 L
B.阳极的电极反应式为Fe2+-e- Fe3+
C.该工艺总反应的化学方程式为4HCl+O2 2Cl2+2H2O
D.Fe2+在反应中起到催化剂的作用
5.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( )
A.FeS难溶于水,但是能溶于盐酸中
B.工业合成氨一般采用的温度为400~500 ℃
C.向氯水中加CaCO3后,溶液漂白性增强
D.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
6.T ℃时,在一固定容积的密闭容器中发生反应:A(g)+B(g) C(s) ΔH<0,按照不同配比充入A、B,达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示,下列判断正确的是 ( )
A.T ℃时,该反应的平衡常数为4
B.c点没有达到平衡,此时反应向逆反应方向进行
C.若c点为平衡点,则此时容器内的温度高于T ℃
D.T ℃时,cd上的点均为平衡状态
7.在N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)介质中,可实现醇向醛的转化,原理如图。下列说法错误的是 ( )
A.理论上NHPI的总量在反应前后不变
B.海绵Ni电极作为阳极
C.总反应为+H2↑
D.每消耗 1 mmol苯甲醇,产生22.4 mL氢气
8.已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表。
弱酸
CH3COOH
HCN
H2SO3
H2CO3
电离平衡常数
1.75×10-5
4.9×10-10
K1=1.54×10-2
K2=1.02×10-7
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
下列说法不正确的是 ( )
A.NaHCO3溶液中通少量SO2:2HCO3-+SO2 2CO2+SO32-+H2O
B.等体积、等浓度的CH3COONa和NaCN溶液中的离子总数大小:前者>后者
C.25 ℃时,等物质的量浓度的各溶液pH关系:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液
D.a mol/L HCN溶液与b mol/L NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(Na+)=c(CN-),则a一定大于b
9.下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是 ( )
A.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加单位体积内活化分子百分数,从而使反应速率增大
B.已知反应:CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g),在密闭的反应炉内达到平衡后,若其他条件均不改变,将反应炉体积缩小一半,则达到新平衡时CO2(g)的浓度将升高
C.在一定条件下,可逆反应2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0达到平衡后保持容器温度和容积不变,再通入一定量NO2,则再次达到平衡时NO2的百分含量减小
D.在一定温度下,容积一定的密闭容器中的反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g),当混合气体的压强不变时,则表明该反应已达平衡
10.关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体(NaUr),尤其在寒冷季节诱发关节疼痛,其化学机理为:
①HUr(尿酸)+H2O Ur-(尿酸根离子)+H3O+;②Ur-(aq)+Na+(aq) NaUr(s)。
下列叙述错误的是 ( )
A.①是尿酸的电离方程式
B.反应②为放热反应,关节保暖可以缓解疼痛
C.大量饮水可能会加剧关节的疼痛
D.降低关节滑液中HUr和Na+的含量是治疗关节炎的方法之一
11.(双选)化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展,下列说法正确的是( )
A.乙烯的燃烧热是1 411.3 kJ·mol-1,则乙烯燃烧的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411.3 kJ·mol-1
B.P(s,红磷) P(s,黑磷) ΔH=-39.3 kJ·mol-1;P(s,白磷) P(s,红磷) ΔH=-17.6 kJ·mol-1。由此推知以上涉及的磷单质中最稳定的是黑磷
C.已知①4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) ΔH1;②4Al(s)+3O2(g) 2Al2O3(s) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.某反应的ΔH=+100 kJ·mol-1,正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol-1
12.在常温下,已知醋酸银的溶度积Ksp(CH3COOAg)=1.6×10-3,碳酸银的溶度积Ksp(Ag2CO3)=8.3×10-12,醋酸的电离常数Ka=1.75×10-5,下列有关说法正确的是 ( )
A.0.1 mol/L的CH3COOH溶液的pH约为4
B.沉淀转化反应2CH3COOAg(s)+CO32-(aq) Ag2CO3(s)+2CH3COO-(aq)的平衡常数约为2×108
C.1 mol CH3COO-中所含共用电子对数为6NA
D.将0.002 mol·L-1的Na2CO3溶液与含有CH3COOAg沉淀的上层清液等体积混合,出现白色沉淀
13.某同学利用下图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。下列说法错误的是 ( )
A.①区Cu电极上产生气泡,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液后出现蓝色,Fe被腐蚀
B.②区Cu电极附近滴加酚酞溶液后变成红色,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色,Fe被腐蚀
C.③区Zn电极的电极反应式为Zn-2e- Zn2+,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液未出现蓝色,Fe被保护
D.④区Zn电极的电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色,Fe被腐蚀
14. (双选)用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:v(a)v(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c)、K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)M(d)
15.(双选)常温下,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,分别向体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液和CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,滴定曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A.a点溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
B.b、d点溶液中离子浓度的大小关系均为c(Na+)
D.d点溶液中存在:c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=175
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(12分)化学是一门以实验为基础的科学,化学实验是研究化学反应、分析物质成分的重要手段。
Ⅰ.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了KI溶液在酸性条件下与氧气反应的实验,记录实验数据如下。
实验编号
①
②
③
④
⑤
温度(℃)
30
40
50
60
70
显色时间(s)
160
80
40
20
10
(1)除了1 mol/L KI溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液外,实验中还需要的试剂是 ,实验现象为 。
(2)上述实验操作中除了需要(1)的条件外,还必须控制不变的是 (填字母)。
A.温度 B.试剂的浓度 C.试剂的用量(体积) D.试剂添加的顺序
Ⅱ.为检测某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含SO2的质量计),某研究小组设计了如下两种实验流程。
(1)通入N2并煮沸的原因是 。
(2)方案A第②步用酚酞作为指示剂进行滴定,滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察 。滴定终点的现象是 。
(3)写出方案B滴定时的离子方程式: 。
(4)若按方案B取样品20 g配成100 mL溶液,滴定消耗0.010 mol·L-1 I2溶液的体积如表所示。
滴定
次数
待测溶液
体积/mL
标准溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
1
20.00
1.02
21.03
2
20.00
2.00
25.00
3
20.00
0.60
20.59
滴定中误差较大的是第 次实验,造成这种误差的可能原因是 。
A.滴定管在装液前未用标准溶液润洗2~3次
B.滴定前仰视溶液凹液面最低点读数,达到滴定终点后俯视溶液凹液面最低点读数
C.达到滴定终点,锥形瓶内溶液变色后立即读数
D.滴定开始前滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定终点读数时未发现气泡
由以上分析1 kg样品中含SO2的质量是 g。
17.(10分)国家实施“青山绿水工程”,大力研究脱硝和脱硫技术。
(1)H2在催化剂作用下可将NO还原为N2。如图是该反应生成1 mol水蒸气的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式: (ΔH可用E1、E2、E3表示)。
(2)我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展,利用如图装置可发生反应:H2S+O2 H2O2+S↓。
①甲池中碳棒上发生的电极反应式是 。
②乙池溶液中发生反应的离子方程式: 。
(3)H2S与CO2高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g) COS(g)+H2O(g)。在610 K时,将0.10 mol CO2与0.10 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中,反应达到平衡后水的物质的量分数为0.16。
①H2S的平衡转化率α1= 。
②在620 K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.17,H2S的转化率α2 α1(填“>”“<”或“=”,下同),该反应的ΔH 0。
18.(8分)电解质溶液中存在着多种平衡,请回答下列问题。
(1)常温下,相同pH的氢氧化钠溶液和醋酸钠溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。
①b、c两点溶液的导电能力比较:b c(填“<”“>”或“=”)
②a、b、c三点溶液中水的电离程度由大到小的顺序为 。
(2)AgCl能溶于氨水,发生反应AgCl(s)+2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-(aq),其平衡常数K=2.0×10-3,现用1 L某浓度氨水(溶质视为NH3)完全溶解0.1 mol AgCl,所需氨水浓度至少为 mol/L(已知5=2.24)。
(3)已知铷(Rb)是制造光电管的材料,它与锂同主族。常温下,将x mol CH3COORb固体溶于水配成溶液,向该溶液中滴加y L z mol/L醋酸溶液后,溶液呈中性,则z= (用含x、y的式子表示;已知常温下,CH3COOH电离平衡常数Ka=1.75×10-5)。
19.(12分)(1)以K2CrO4为原料,通过电解法可制备K2Cr2O7,电解装置原理如图1所示。
图1
图2
①该电解装置采用不锈钢电极和惰性电极,电极甲为 电极。
②结合化学用语说明该装置电解时生成K2Cr2O7的原理: 。
(2)过二硫酸钾(K2S2O8)在科研与工业上有重要用途。可通过“电解→ 转化→提纯”方法制得,电解装置示意图如图2所示。
①电解时,铁电极连接电源的 极。
②常温下,电解液中含硫微粒的主要存在形式与pH的关系如图3所示。
图3
在阳极放电的离子主要是HSO4-,阳极区电解质溶液的pH范围为 ,阳极的电极反应式为 。
图4
(3)将反应6NO2+8NH3 7N2+12H2O设计为原电池可消除NO2,其简易装置如图4所示。
①a极的电极反应式为 。
②常温下,若用该电池电解0.6 L饱和食盐水,一段时间后,测得饱和食盐水pH变为13,则理论上b极消耗B气体的体积为 mL(气体处于标准状况,假设电解过程中溶液体积不变)。
20.(13分)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,工业上可由NO与Cl2反应制得,回答下列问题。
Ⅰ.氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应。
2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1;K1
4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH2;K2
2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g) ΔH3;K3
则ΔH3= (用ΔH1和ΔH2表示),K3= (用K1和K2表示)。
Ⅱ.工业上通常用如下反应制备亚硝酰氯:2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g) ΔH<0。
(1)已知上述反应中逆反应速率的表达式为v逆=k·cn(NOCl)。300 ℃时,测得逆反应速率与NOCl的浓度的关系如表所示。
c(NOCl)/(mol·L-1)
v逆/(mol∙L-1∙s-1)
0.20
1.6×10-9
0.40
6.4×10-9
当c(NOCl)=0.50 mol·L-1时,v逆= mol·L-1·s-1。
（2）保持恒温恒容条件,将物质的量之和为3 mol的NO和Cl2以不同的氮氯比n(NO)n(Cl2)进行反应,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及温度的关系如图所示。
①图中T1、T2的关系为T1 T2(填“>”“<”或“=”);图中纵坐标为物质 的转化率。图中A、B、C三点对应的NOCl体积分数最大的是 (填“A”“B”或“C”)。
②若容器容积为1 L,经过10 min到达A点,该时间段内化学反应速率v(NO)= mol·L-1·min-1。B点的平衡常数为 。
③若在温度为T1,容积为1 L的容器中,充入0.5 mol NO、1 mol Cl2、2 mol NOCl,v正 v逆(填“<”“>”或“=”)。
答案全解全析
1.B 漂白粉用于自来水的处理,是因其具有强氧化性,可杀菌消毒,明矾是因水解生成的Al(OH)3胶体具有净水作用,二者原理不同,A错误;往TiCl4中加入大量水时,TiCl4发生水解,即TiCl4+(x+2)H2O TiO2∙xH2O↓+4HCl,经加热和焙烧可制得TiO2,B正确;催化剂只能加快反应速率,不能提高汽车尾气中有害气体的平衡转化率,C错误;盐碱地施加生石灰,不能降低土壤碱性,D错误。
2.C ΔH与反应条件无关,只和反应始态和终态有关,A正确;物质发生化学变化的过程中一定伴随着能量变化,如发光、放热等,B正确;反应速率与反应是放热反应还是吸热反应没有直接关系,C错误;水结冰是放热、熵减的过程,D正确。
3.D 等pH的HX和HY的溶液,酸的酸性越强,酸的浓度越小,等体积的酸溶液与足量的锌反应生成的H2越少,故酸性HX比HY弱,A错误;广泛pH试纸测得的pH为整数,与事实不符,B错误;K+和Cl-不参与反应,加入KCl固体对平衡移动无影响,溶液颜色不变,C错误;二者为同类型沉淀,即Ksp较小的先沉淀,黄色沉淀为AgI,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D正确。
4.C 结合图示可知右侧为阳极,左侧为阴极。生成1 mol Cl2时电路中转移2 mol电子,而转移2 mol电子时消耗0.5 mol O2,其在标准状况下体积为11.2 L,选项中未指出O2所处的条件,无法确定体积,A错误;阳极反应式为2Cl--2e- Cl2↑,B错误;整个电解过程中Fe3+起催化作用,结合图示可写出总反应的化学方程式为4HCl+O2 2Cl2+2H2O,C正确,D错误。
5.B FeS在水中存在溶解平衡FeS(s) Fe2+(aq)+S2-(aq),HCl电离出的H+能结合S2-,促使平衡正向移动,从而使FeS溶解,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;合成氨的反应为放热反应,低温有利于反应正向进行,采用的温度为400~500 ℃是因为该温度下催化剂的活性最高,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;氯水中存在平衡Cl2+H2O HCl+HClO,加入CaCO3能消耗HCl,平衡正向移动,HClO浓度增大,溶液漂白性增强,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;饱和食盐水中Cl-浓度较大,可抑制Cl2与水的反应,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意。
6.C 该反应的平衡常数K=1c(A)·c(B)=14,A错误;c点没有达到平衡状态,若要达到平衡状态,应向d点移动,A、B的浓度降低,说明反应正向进行,B错误;若c点为平衡点,此时平衡常数小于T ℃时的平衡常数,说明平衡逆向移动,即此时容器内的温度高于T ℃,C正确;平衡常数只受温度影响,与浓度、压强无关,因此T ℃时,曲线ab上的点均为平衡状态,而cd上的点除d点外都不是平衡状态,D错误。
7.D 由原理图可知,在海绵Ni电极处,Ni2+被氧化为Ni3+,发生氧化反应,则海绵Ni电极为阳极;石墨电极处H+发生还原反应,生成H2,即石墨电极为阴极。装置中存在PINO和NHPI的相互转化,在反应中NHPI作为介质,其总量在反应前后不变,A正确;根据上述分析可知,海绵Ni电极为阳极,B正确;由原理图可知,反应实现了醇向醛的转化,并生成H2,其总反应方程式书写正确,C正确;题干中没有给出温度、压强等,无法直接通过消耗苯甲醇的物质的量计算产生H2的体积,D错误。
8.A 根据电离常数可知酸性H2SO3>H2CO3>HSO3->HCO3-,NaHCO3溶液中通少量SO2:HCO3-+SO2 CO2+HSO3-,A错误;酸性HCN后者,B正确;酸性:HCO3-NaCN溶液>CH3COONa溶液,C正确;HCN和NaOH若等物质的量反应,所得溶液为NaCN溶液,呈碱性,要使溶液呈中性,HCN应适当过量,即a一定大于b,D正确。
9.C 增大压强,可增大单位体积内活化分子数目,但活化分子百分数不变,A错误;该反应的平衡常数K=c(CO2),温度不变平衡常数不变,则达到新平衡时CO2(g)的浓度不变,B错误;恒温恒容条件下通入一定量NO2,相当于增大压强,平衡正向移动,达到新平衡时NO2的百分含量与原平衡相比减小,C正确;该反应前后气体总体积相等,一定温度、容积时,压强始终不变,压强不变不能说明反应达到平衡状态,D错误。
10.C 尿酸是一元弱酸,电离产生尿酸根离子和H+,H+与水形成H3O+,即①是尿酸的电离方程式,A正确;在寒冷季节诱发关节疼痛,说明降低温度,利于尿酸钠晶体的形成,平衡正向移动,即反应②为放热反应,关节保暖可促使反应②的平衡逆向移动,减少尿酸钠形成,可缓解疼痛,B正确;大量饮水会降低关节滑液中Ur-和Na+浓度,促使反应②的平衡逆向移动,会缓解关节疼痛,C错误;降低关节滑液中HUr和Na+的含量可减少关节滑液中尿酸钠的形成,是治疗关节炎的方法之一,D正确。
11.AB 1 mol乙烯完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出1 411.3 kJ热量,其燃烧的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411.3 kJ·mol-1,A正确;物质含有的能量越低,其稳定性越强,根据题中热化学方程式可知稳定性:黑磷>红磷>白磷,B正确;根据盖斯定律,由12(②-①)得2Al(s)+Fe2O3(s) 2Fe(s)+Al2O3 ΔH=12(ΔH2-ΔH1)<0,则ΔH1>ΔH2,C错误;某反应的ΔH=+100 kJ·mol-1,表示该反应的正反应为吸热反应,说明正反应的活化能比逆反应的活化能大100 kJ·mol-1,D错误。
12.D CH3COOH溶液中存在CH3COOH CH3COO-+H+,设0.1 mol/L溶液中c(H+)=c(CH3COO-)=x mol/L,则Ka=1.75×10-5=x20.1-x≈x20.1,解得x=1.75×10-3 mol/L,即溶液的pH<4,A错误;该反应的平衡常数K=c2(CH3COO-)c(CO32-)=c2(CH3COO-)·c2(Ag+)c(CO32-)·c2(Ag+)=(1.6×10-3)28.3×10-12≈3.1×105,B错误;每个CH3COO-中含7个共用电子对,则1 mol CH3COO-中含共用电子对数为7NA,C错误;含有CH3COOAg沉淀的上层清液中c(Ag+)=1.6×10-3 mol·L-1=4×10-2 mol·L-1,将0.002 mol·L-1 Na2CO3溶液与其等体积混合,溶液中c(Ag+)=2×10-2 mol·L-1,c(CO32-)=0.001 mol·L-1,则c2(Ag+)·c(CO32-)=(2×10-2)2×0.001=4×10-7>8.3×10-12,故有白色沉淀生成,D正确。
13.A ①区发生吸氧腐蚀,Cu为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-,Cu电极上不产生气泡,A错误;②区Cu为阴极,电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,Cu电极附近溶液碱性增强,滴加酚酞后变成红色,Fe为阳极而被腐蚀,即Fe-2e- Fe2+,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色,B正确;③区Zn为负极,电极反应式为Zn-2e- Zn2+,Fe为正极,被保护,C正确;④区Zn为阴极,电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,Fe作阳极而被腐蚀,即Fe-2e- Fe2+,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色,D正确。
14.BC 该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,CO平衡转化率增大,故T1v(d),B正确;a、c两点压强相同,降低温度平衡正向移动,则K(a)>K(c),b、d两点温度相同,平衡常数相同,则K(b)=K(d),C正确;CO转化率越大,混合气体的平均摩尔质量M越大,可知M(a)>M(c)、M(b)>M(d),D错误。
15.AD NaHCO3溶液呈碱性,CH3COOH溶液呈酸性,故曲线M、N分别表示NaHCO3溶液、CH3COOH溶液被NaOH溶液滴定的曲线。a点溶液的溶质为等物质的量的Na2CO3和NaHCO3,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),A正确;b点溶液呈酸性,根据电荷守恒有c(Na+)
(2)CD(2分)
Ⅱ.(1)使生成的SO2气体全部进入后续装置(1分)
(2)锥形瓶内溶液颜色的变化(1分) 溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色(1分)
(3)HSO3-+H2O+I2 3H++SO42-+2I−或SO2+I2+2H2O 4H++SO42-+2I-(2分)
(4)2(1分) AD(1分) 3.2(1分)
解析 Ⅰ.(1)产物中有碘单质生成,为测定显色时间,还需要的试剂是淀粉溶液,实验现象是无色溶液变为蓝色。(2)设计实验必须保证其他条件不变,只改变一个条件,才能得到准确结论,还需控制不变的是试剂用量和试剂添加顺序。
Ⅱ.(1)样品中加入稀硫酸能与亚硫酸盐反应生成SO2,通入N2并煮沸能使生成的SO2气体全部进入后续装置中。用NaOH溶液滴定硫酸溶液时,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化,达到滴定终点时溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色。(3)用盐酸调节溶液呈弱酸性,则溶液中存在HSO3-或SO2,加入I2标准液时,发生的离子反应为HSO3-+H2O+I2 3H++SO42-+2I−或SO2+I2+2H2O 4H++SO42-+2I-。(4)根据表格中数据可知三次实验用去标准液的体积分别为20.01 mL、23.00 mL、19.99 mL,第2次实验误差较大,应舍去。A项操作导致标准液浓度减小,滴定时消耗标准液体积偏大,正确;B项操作导致滴定时消耗标准液体积偏小,错误;C项,褪色后溶液可能恢复原色,立即读数可能导致测得的消耗标准液体积偏小,错误;D项操作导致实验中测得的消耗标准液体积偏大,正确。根据实验1、3可知消耗标准液的平均体积为20.00 mL,则消耗n(I2)=0.010 mol·L-1×0.02 L=2×10-4 mol,由方程式可知100 mL待测液中含n(SO2)=5×2×10-4 mol=1×10-3 mol,则1 kg样品中含SO2的质量为1 00020×1×10-3 mol×64 g/mol=3.2 g。
17.答案 (1)H2(g)+NO(g) 12N2(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2)kJ·mol-1(2分)
(2)①AQ+2H++2e- H2AQ(2分) ②H2S+I3- S↓+2H++3I-(2分)
(3)①32%(2分) ②>(1分) >(1分)
解析 (1)根据图示能量变化可知该反应为放热反应,焓变ΔH=(E1-E2)kJ·mol-1,并结合生成1 mol H2O(g),可写出该反应的热化学方程式为H2(g)+NO(g) 12N2(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2) kJ·mol-1。(2)①结合图示中电子流向可知,甲池中碳棒是电池正极,发生还原反应生成H2AQ,其电极反应式为AQ+2H++2e- H2AQ。②在乙池中,H2S失电子生成S单质,I3-得电子生成I-,其离子方程式为H2S+I3- S↓+2H++3I-。(3)根据三段式法,设转化的H2S为x mol。
H2S(g)+CO2(g) COS(g)+H2O(g)
起始(mol): 0.1 0.1 0 0
转化(mol): x x x x
平衡(mol): 0.1-x 0.1-x x x
平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.16,则x0.1-x+0.1-x+x+x=0.16,解得x=0.032。①H2S的转化率α1=0.0320.1×100%=32%。②根据620 K的重复实验,平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.17,可知平衡正向移动,消耗H2S增多,故H2S的转化率增大,即α2>α1。升高温度平衡正向移动,故正反应为吸热反应,则该反应的ΔH>0。
18.答案 (每空2分)(1)①< ②a>c>b (2)2.44 (3)a175b
解析 (1)①b、c两点溶液的pH相同,可知溶液中OH-浓度相同,导电能力要看溶液中自由移动离子浓度的大小和离子所带电荷数的多少,b点对应曲线为NaOH溶液稀释的图像,溶液pH相同时,醋酸钠溶液浓度更大,故c点溶液导电能力更强,即导电性:bc,即水的电离程度:a>c>b。
(2)设所需氨水浓度为x mol/L,列三段式:
AgCl(s)+2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-(aq)
起始(mol/L): x 0 0
转化(mol/L): 0.2 0.1 0.1
平衡(mol/L): x-0.2 0.1 0.1
根据K=0.1×0.1(x-0.2)2=2.0×10-3,解得x=2.44。
(3)设混合后溶液体积为V L,则根据元素质量守恒得c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=bc+aV mol/L;混合后溶液呈中性,根据电荷守恒得c(CH3COO-)=c(Rb+)=aV mol/L,则c(CH3COOH)=bcV mol/L,K(CH3COOH)=c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)=aV×10-7bcV=1.75×10-5,故c=a175b。
19.答案 (除标注外,每空2分)(1)①不锈钢(1分)
②阳极反应为2H2O-4e- 4H++O2↑,氢离子浓度增大,使2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O平衡右移
(2)①负(1分) ②0~2 2HSO4-−2e− S2O82-+2H+
(3)①2NH3-6e-+6OH- N2+6H2O ②336
解析 (1)①不锈钢中的铁不参与反应,故不锈钢电极为电解池的阴极,电极甲为不锈钢电极。②在电解过程中,阳极反应为2H2O-4e- 4H++O2↑,生成H+,使2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O平衡向生成Cr2O72-的方向移动。(2)①根据题中信息可知,电解NaHSO4溶液制备K2S2O8,Fe电极应为阴极,即Fe电极应与电源的负极相连。②根据图3及题意可知阳极的电极反应式为2HSO4-−2e− S2O82-+2H+,则阳极区电解质溶液的pH应在0~2之间。(3)①根据图4中电子的流向可知,a极上失去电子发生氧化反应,结合总反应可知,a极上NH3在碱性条件下发生氧化反应生成N2,其电极反应式为2NH3-6e-+6OH- N2+6H2O。②电解0.6 L饱和食盐水,电解反应的化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,一段时间后,测得饱和食盐水pH变为13,则溶液中n(OH-)=0.6 L×0.1 mol/L=0.06 mol,转移电子的物质的量为0.06 mol。同一串联电路中转移电子数目相同,根据b极反应2NO2+4H2O+8e- N2+8OH-可知,标准状况下理论上b极消耗NO2的体积为22.4×2×0.068L=0.336 L,即336 mL。
20.答案 (除标注外,每空2分)Ⅰ.2ΔH1-ΔH2(1分) K12K2
Ⅱ.(1)10-8 (2)①<(1分) Cl2(1分) A(1分) ②0.16 80 ③>(1分)
解析 Ⅰ.根据盖斯定律可得ΔH3=2ΔH1-ΔH2,则K3=K12K2。
Ⅱ.(1)根据表格数据及v逆=k·cn(NOCl),可列式k·0.2n=1.6×10-9和k·0.4n=6.4×10-9,联立方程解得n=2,k=4×10-8。将c(NOCl)=0.50 mol·L-1代入表达式中可得v逆=10-8 mol·L-1·s-1。(2)①该反应为放热反应,升高温度平衡应逆向移动,反应物的转化率降低,故T1v(逆)。
期末学业水平检测(一)
注意事项
1.全卷满分100分。考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1.化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是 ( )
A.漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的
B.TiO2是一种稳定的白色颜料,可通过往TiCl4中加入大量水,同时加热来制得TiO2·xH2O,而后经焙烧制得
C.采用催化转化技术能提高汽车尾气中有害气体的平衡转化率
D.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加生石灰降低土壤的碱性
2.下列与化学反应中能量变化相关的叙述错误的是 ( )
A.同温同压下,H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
B.物质发生化学变化一定伴随能量的变化
C.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
D.水结成冰的过程中,ΔH<0、ΔS<0
3.下表中实验操作、实验现象与结论对应关系均正确的是 ( )
选项
实验操作
实验现象
结论
A
等体积pH=2的两种酸HX和HY的溶液分别与足量的锌反应
HX溶液中放出的H2多
HX的酸性比HY强
B
用广泛pH试纸测定1 mol/L NaHSO3溶液的酸碱性
测得pH=3.2
NaHSO3溶液呈酸性,证明HSO3-在水中的电离程度大于水解程度
C
在KSCN与FeCl3的混合液中加入KCl固体
溶液颜色变浅
增大生成物浓度,平衡逆向移动
D
向浓度均为0.1 mol/L的NaCl和NaI的混合溶液中滴加少量0.1 mol/L的AgNO3溶液
产生黄色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
4.研究人员设计了一种新的电解HCl回收Cl2的工艺,如图所示(两电极材料均为碳电极),下列说法正确的是 ( )
A.每生成1 mol Cl2需要消耗氧气11.2 L
B.阳极的电极反应式为Fe2+-e- Fe3+
C.该工艺总反应的化学方程式为4HCl+O2 2Cl2+2H2O
D.Fe2+在反应中起到催化剂的作用
5.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( )
A.FeS难溶于水,但是能溶于盐酸中
B.工业合成氨一般采用的温度为400~500 ℃
C.向氯水中加CaCO3后,溶液漂白性增强
D.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
6.T ℃时,在一固定容积的密闭容器中发生反应:A(g)+B(g) C(s) ΔH<0,按照不同配比充入A、B,达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示,下列判断正确的是 ( )
A.T ℃时,该反应的平衡常数为4
B.c点没有达到平衡,此时反应向逆反应方向进行
C.若c点为平衡点,则此时容器内的温度高于T ℃
D.T ℃时,cd上的点均为平衡状态
7.在N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)介质中,可实现醇向醛的转化,原理如图。下列说法错误的是 ( )
A.理论上NHPI的总量在反应前后不变
B.海绵Ni电极作为阳极
C.总反应为+H2↑
D.每消耗 1 mmol苯甲醇,产生22.4 mL氢气
8.已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表。
弱酸
CH3COOH
HCN
H2SO3
H2CO3
电离平衡常数
1.75×10-5
4.9×10-10
K1=1.54×10-2
K2=1.02×10-7
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
下列说法不正确的是 ( )
A.NaHCO3溶液中通少量SO2:2HCO3-+SO2 2CO2+SO32-+H2O
B.等体积、等浓度的CH3COONa和NaCN溶液中的离子总数大小:前者>后者
C.25 ℃时,等物质的量浓度的各溶液pH关系:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液
D.a mol/L HCN溶液与b mol/L NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(Na+)=c(CN-),则a一定大于b
9.下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是 ( )
A.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加单位体积内活化分子百分数,从而使反应速率增大
B.已知反应:CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g),在密闭的反应炉内达到平衡后,若其他条件均不改变,将反应炉体积缩小一半,则达到新平衡时CO2(g)的浓度将升高
C.在一定条件下,可逆反应2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0达到平衡后保持容器温度和容积不变,再通入一定量NO2,则再次达到平衡时NO2的百分含量减小
D.在一定温度下,容积一定的密闭容器中的反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g),当混合气体的压强不变时,则表明该反应已达平衡
10.关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体(NaUr),尤其在寒冷季节诱发关节疼痛,其化学机理为:
①HUr(尿酸)+H2O Ur-(尿酸根离子)+H3O+;②Ur-(aq)+Na+(aq) NaUr(s)。
下列叙述错误的是 ( )
A.①是尿酸的电离方程式
B.反应②为放热反应,关节保暖可以缓解疼痛
C.大量饮水可能会加剧关节的疼痛
D.降低关节滑液中HUr和Na+的含量是治疗关节炎的方法之一
11.(双选)化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展,下列说法正确的是( )
A.乙烯的燃烧热是1 411.3 kJ·mol-1,则乙烯燃烧的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411.3 kJ·mol-1
B.P(s,红磷) P(s,黑磷) ΔH=-39.3 kJ·mol-1;P(s,白磷) P(s,红磷) ΔH=-17.6 kJ·mol-1。由此推知以上涉及的磷单质中最稳定的是黑磷
C.已知①4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) ΔH1;②4Al(s)+3O2(g) 2Al2O3(s) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.某反应的ΔH=+100 kJ·mol-1,正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol-1
12.在常温下,已知醋酸银的溶度积Ksp(CH3COOAg)=1.6×10-3,碳酸银的溶度积Ksp(Ag2CO3)=8.3×10-12,醋酸的电离常数Ka=1.75×10-5,下列有关说法正确的是 ( )
A.0.1 mol/L的CH3COOH溶液的pH约为4
B.沉淀转化反应2CH3COOAg(s)+CO32-(aq) Ag2CO3(s)+2CH3COO-(aq)的平衡常数约为2×108
C.1 mol CH3COO-中所含共用电子对数为6NA
D.将0.002 mol·L-1的Na2CO3溶液与含有CH3COOAg沉淀的上层清液等体积混合,出现白色沉淀
13.某同学利用下图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。下列说法错误的是 ( )
A.①区Cu电极上产生气泡,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液后出现蓝色,Fe被腐蚀
B.②区Cu电极附近滴加酚酞溶液后变成红色,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色,Fe被腐蚀
C.③区Zn电极的电极反应式为Zn-2e- Zn2+,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液未出现蓝色,Fe被保护
D.④区Zn电极的电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色,Fe被腐蚀
14. (双选)用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:v(a)
C.平衡常数:K(a)>K(c)、K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)
15.(双选)常温下,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,分别向体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液和CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,滴定曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A.a点溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
B.b、d点溶液中离子浓度的大小关系均为c(Na+)
D.d点溶液中存在:c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=175
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(12分)化学是一门以实验为基础的科学,化学实验是研究化学反应、分析物质成分的重要手段。
Ⅰ.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了KI溶液在酸性条件下与氧气反应的实验,记录实验数据如下。
实验编号
①
②
③
④
⑤
温度(℃)
30
40
50
60
70
显色时间(s)
160
80
40
20
10
(1)除了1 mol/L KI溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液外,实验中还需要的试剂是 ,实验现象为 。
(2)上述实验操作中除了需要(1)的条件外,还必须控制不变的是 (填字母)。
A.温度 B.试剂的浓度 C.试剂的用量(体积) D.试剂添加的顺序
Ⅱ.为检测某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含SO2的质量计),某研究小组设计了如下两种实验流程。
(1)通入N2并煮沸的原因是 。
(2)方案A第②步用酚酞作为指示剂进行滴定,滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察 。滴定终点的现象是 。
(3)写出方案B滴定时的离子方程式: 。
(4)若按方案B取样品20 g配成100 mL溶液,滴定消耗0.010 mol·L-1 I2溶液的体积如表所示。
滴定
次数
待测溶液
体积/mL
标准溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
1
20.00
1.02
21.03
2
20.00
2.00
25.00
3
20.00
0.60
20.59
滴定中误差较大的是第 次实验,造成这种误差的可能原因是 。
A.滴定管在装液前未用标准溶液润洗2~3次
B.滴定前仰视溶液凹液面最低点读数,达到滴定终点后俯视溶液凹液面最低点读数
C.达到滴定终点,锥形瓶内溶液变色后立即读数
D.滴定开始前滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定终点读数时未发现气泡
由以上分析1 kg样品中含SO2的质量是 g。
17.(10分)国家实施“青山绿水工程”,大力研究脱硝和脱硫技术。
(1)H2在催化剂作用下可将NO还原为N2。如图是该反应生成1 mol水蒸气的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式: (ΔH可用E1、E2、E3表示)。
(2)我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展,利用如图装置可发生反应:H2S+O2 H2O2+S↓。
①甲池中碳棒上发生的电极反应式是 。
②乙池溶液中发生反应的离子方程式: 。
(3)H2S与CO2高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g) COS(g)+H2O(g)。在610 K时,将0.10 mol CO2与0.10 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中,反应达到平衡后水的物质的量分数为0.16。
①H2S的平衡转化率α1= 。
②在620 K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.17,H2S的转化率α2 α1(填“>”“<”或“=”,下同),该反应的ΔH 0。
18.(8分)电解质溶液中存在着多种平衡,请回答下列问题。
(1)常温下,相同pH的氢氧化钠溶液和醋酸钠溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。
①b、c两点溶液的导电能力比较:b c(填“<”“>”或“=”)
②a、b、c三点溶液中水的电离程度由大到小的顺序为 。
(2)AgCl能溶于氨水,发生反应AgCl(s)+2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-(aq),其平衡常数K=2.0×10-3,现用1 L某浓度氨水(溶质视为NH3)完全溶解0.1 mol AgCl,所需氨水浓度至少为 mol/L(已知5=2.24)。
(3)已知铷(Rb)是制造光电管的材料,它与锂同主族。常温下,将x mol CH3COORb固体溶于水配成溶液,向该溶液中滴加y L z mol/L醋酸溶液后,溶液呈中性,则z= (用含x、y的式子表示;已知常温下,CH3COOH电离平衡常数Ka=1.75×10-5)。
19.(12分)(1)以K2CrO4为原料,通过电解法可制备K2Cr2O7,电解装置原理如图1所示。
图1
图2
①该电解装置采用不锈钢电极和惰性电极,电极甲为 电极。
②结合化学用语说明该装置电解时生成K2Cr2O7的原理: 。
(2)过二硫酸钾(K2S2O8)在科研与工业上有重要用途。可通过“电解→ 转化→提纯”方法制得,电解装置示意图如图2所示。
①电解时,铁电极连接电源的 极。
②常温下,电解液中含硫微粒的主要存在形式与pH的关系如图3所示。
图3
在阳极放电的离子主要是HSO4-,阳极区电解质溶液的pH范围为 ,阳极的电极反应式为 。
图4
(3)将反应6NO2+8NH3 7N2+12H2O设计为原电池可消除NO2,其简易装置如图4所示。
①a极的电极反应式为 。
②常温下,若用该电池电解0.6 L饱和食盐水,一段时间后,测得饱和食盐水pH变为13,则理论上b极消耗B气体的体积为 mL(气体处于标准状况,假设电解过程中溶液体积不变)。
20.(13分)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,工业上可由NO与Cl2反应制得,回答下列问题。
Ⅰ.氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应。
2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1;K1
4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH2;K2
2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g) ΔH3;K3
则ΔH3= (用ΔH1和ΔH2表示),K3= (用K1和K2表示)。
Ⅱ.工业上通常用如下反应制备亚硝酰氯:2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g) ΔH<0。
(1)已知上述反应中逆反应速率的表达式为v逆=k·cn(NOCl)。300 ℃时,测得逆反应速率与NOCl的浓度的关系如表所示。
c(NOCl)/(mol·L-1)
v逆/(mol∙L-1∙s-1)
0.20
1.6×10-9
0.40
6.4×10-9
当c(NOCl)=0.50 mol·L-1时,v逆= mol·L-1·s-1。
（2）保持恒温恒容条件,将物质的量之和为3 mol的NO和Cl2以不同的氮氯比n(NO)n(Cl2)进行反应,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及温度的关系如图所示。
①图中T1、T2的关系为T1 T2(填“>”“<”或“=”);图中纵坐标为物质 的转化率。图中A、B、C三点对应的NOCl体积分数最大的是 (填“A”“B”或“C”)。
②若容器容积为1 L,经过10 min到达A点,该时间段内化学反应速率v(NO)= mol·L-1·min-1。B点的平衡常数为 。
③若在温度为T1,容积为1 L的容器中,充入0.5 mol NO、1 mol Cl2、2 mol NOCl,v正 v逆(填“<”“>”或“=”)。
答案全解全析
1.B 漂白粉用于自来水的处理,是因其具有强氧化性,可杀菌消毒,明矾是因水解生成的Al(OH)3胶体具有净水作用,二者原理不同,A错误;往TiCl4中加入大量水时,TiCl4发生水解,即TiCl4+(x+2)H2O TiO2∙xH2O↓+4HCl,经加热和焙烧可制得TiO2,B正确;催化剂只能加快反应速率,不能提高汽车尾气中有害气体的平衡转化率,C错误;盐碱地施加生石灰,不能降低土壤碱性,D错误。
2.C ΔH与反应条件无关,只和反应始态和终态有关,A正确;物质发生化学变化的过程中一定伴随着能量变化,如发光、放热等,B正确;反应速率与反应是放热反应还是吸热反应没有直接关系,C错误;水结冰是放热、熵减的过程,D正确。
3.D 等pH的HX和HY的溶液,酸的酸性越强,酸的浓度越小,等体积的酸溶液与足量的锌反应生成的H2越少,故酸性HX比HY弱,A错误;广泛pH试纸测得的pH为整数,与事实不符,B错误;K+和Cl-不参与反应,加入KCl固体对平衡移动无影响,溶液颜色不变,C错误;二者为同类型沉淀,即Ksp较小的先沉淀,黄色沉淀为AgI,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D正确。
4.C 结合图示可知右侧为阳极,左侧为阴极。生成1 mol Cl2时电路中转移2 mol电子,而转移2 mol电子时消耗0.5 mol O2,其在标准状况下体积为11.2 L,选项中未指出O2所处的条件,无法确定体积,A错误;阳极反应式为2Cl--2e- Cl2↑,B错误;整个电解过程中Fe3+起催化作用,结合图示可写出总反应的化学方程式为4HCl+O2 2Cl2+2H2O,C正确,D错误。
5.B FeS在水中存在溶解平衡FeS(s) Fe2+(aq)+S2-(aq),HCl电离出的H+能结合S2-,促使平衡正向移动,从而使FeS溶解,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;合成氨的反应为放热反应,低温有利于反应正向进行,采用的温度为400~500 ℃是因为该温度下催化剂的活性最高,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;氯水中存在平衡Cl2+H2O HCl+HClO,加入CaCO3能消耗HCl,平衡正向移动,HClO浓度增大,溶液漂白性增强,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;饱和食盐水中Cl-浓度较大,可抑制Cl2与水的反应,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意。
6.C 该反应的平衡常数K=1c(A)·c(B)=14,A错误;c点没有达到平衡状态,若要达到平衡状态,应向d点移动,A、B的浓度降低,说明反应正向进行,B错误;若c点为平衡点,此时平衡常数小于T ℃时的平衡常数,说明平衡逆向移动,即此时容器内的温度高于T ℃,C正确;平衡常数只受温度影响,与浓度、压强无关,因此T ℃时,曲线ab上的点均为平衡状态,而cd上的点除d点外都不是平衡状态,D错误。
7.D 由原理图可知,在海绵Ni电极处,Ni2+被氧化为Ni3+,发生氧化反应,则海绵Ni电极为阳极;石墨电极处H+发生还原反应,生成H2,即石墨电极为阴极。装置中存在PINO和NHPI的相互转化,在反应中NHPI作为介质,其总量在反应前后不变,A正确;根据上述分析可知,海绵Ni电极为阳极,B正确;由原理图可知,反应实现了醇向醛的转化,并生成H2,其总反应方程式书写正确,C正确;题干中没有给出温度、压强等,无法直接通过消耗苯甲醇的物质的量计算产生H2的体积,D错误。
8.A 根据电离常数可知酸性H2SO3>H2CO3>HSO3->HCO3-,NaHCO3溶液中通少量SO2:HCO3-+SO2 CO2+HSO3-,A错误;酸性HCN
9.C 增大压强,可增大单位体积内活化分子数目,但活化分子百分数不变,A错误;该反应的平衡常数K=c(CO2),温度不变平衡常数不变,则达到新平衡时CO2(g)的浓度不变,B错误;恒温恒容条件下通入一定量NO2,相当于增大压强,平衡正向移动,达到新平衡时NO2的百分含量与原平衡相比减小,C正确;该反应前后气体总体积相等,一定温度、容积时,压强始终不变,压强不变不能说明反应达到平衡状态,D错误。
10.C 尿酸是一元弱酸,电离产生尿酸根离子和H+,H+与水形成H3O+,即①是尿酸的电离方程式,A正确;在寒冷季节诱发关节疼痛,说明降低温度,利于尿酸钠晶体的形成,平衡正向移动,即反应②为放热反应,关节保暖可促使反应②的平衡逆向移动,减少尿酸钠形成,可缓解疼痛,B正确;大量饮水会降低关节滑液中Ur-和Na+浓度,促使反应②的平衡逆向移动,会缓解关节疼痛,C错误;降低关节滑液中HUr和Na+的含量可减少关节滑液中尿酸钠的形成,是治疗关节炎的方法之一,D正确。
11.AB 1 mol乙烯完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出1 411.3 kJ热量,其燃烧的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411.3 kJ·mol-1,A正确;物质含有的能量越低,其稳定性越强,根据题中热化学方程式可知稳定性:黑磷>红磷>白磷,B正确;根据盖斯定律,由12(②-①)得2Al(s)+Fe2O3(s) 2Fe(s)+Al2O3 ΔH=12(ΔH2-ΔH1)<0,则ΔH1>ΔH2,C错误;某反应的ΔH=+100 kJ·mol-1,表示该反应的正反应为吸热反应,说明正反应的活化能比逆反应的活化能大100 kJ·mol-1,D错误。
12.D CH3COOH溶液中存在CH3COOH CH3COO-+H+,设0.1 mol/L溶液中c(H+)=c(CH3COO-)=x mol/L,则Ka=1.75×10-5=x20.1-x≈x20.1,解得x=1.75×10-3 mol/L,即溶液的pH<4,A错误;该反应的平衡常数K=c2(CH3COO-)c(CO32-)=c2(CH3COO-)·c2(Ag+)c(CO32-)·c2(Ag+)=(1.6×10-3)28.3×10-12≈3.1×105,B错误;每个CH3COO-中含7个共用电子对,则1 mol CH3COO-中含共用电子对数为7NA,C错误;含有CH3COOAg沉淀的上层清液中c(Ag+)=1.6×10-3 mol·L-1=4×10-2 mol·L-1,将0.002 mol·L-1 Na2CO3溶液与其等体积混合,溶液中c(Ag+)=2×10-2 mol·L-1,c(CO32-)=0.001 mol·L-1,则c2(Ag+)·c(CO32-)=(2×10-2)2×0.001=4×10-7>8.3×10-12,故有白色沉淀生成,D正确。
13.A ①区发生吸氧腐蚀,Cu为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-,Cu电极上不产生气泡,A错误;②区Cu为阴极,电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,Cu电极附近溶液碱性增强,滴加酚酞后变成红色,Fe为阳极而被腐蚀,即Fe-2e- Fe2+,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色,B正确;③区Zn为负极,电极反应式为Zn-2e- Zn2+,Fe为正极,被保护,C正确;④区Zn为阴极,电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,Fe作阳极而被腐蚀,即Fe-2e- Fe2+,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色,D正确。
14.BC 该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,CO平衡转化率增大,故T1
15.AD NaHCO3溶液呈碱性,CH3COOH溶液呈酸性,故曲线M、N分别表示NaHCO3溶液、CH3COOH溶液被NaOH溶液滴定的曲线。a点溶液的溶质为等物质的量的Na2CO3和NaHCO3,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),A正确;b点溶液呈酸性,根据电荷守恒有c(Na+)
(2)CD(2分)
Ⅱ.(1)使生成的SO2气体全部进入后续装置(1分)
(2)锥形瓶内溶液颜色的变化(1分) 溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色(1分)
(3)HSO3-+H2O+I2 3H++SO42-+2I−或SO2+I2+2H2O 4H++SO42-+2I-(2分)
(4)2(1分) AD(1分) 3.2(1分)
解析 Ⅰ.(1)产物中有碘单质生成,为测定显色时间,还需要的试剂是淀粉溶液,实验现象是无色溶液变为蓝色。(2)设计实验必须保证其他条件不变,只改变一个条件,才能得到准确结论,还需控制不变的是试剂用量和试剂添加顺序。
Ⅱ.(1)样品中加入稀硫酸能与亚硫酸盐反应生成SO2,通入N2并煮沸能使生成的SO2气体全部进入后续装置中。用NaOH溶液滴定硫酸溶液时,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化,达到滴定终点时溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色。(3)用盐酸调节溶液呈弱酸性,则溶液中存在HSO3-或SO2,加入I2标准液时,发生的离子反应为HSO3-+H2O+I2 3H++SO42-+2I−或SO2+I2+2H2O 4H++SO42-+2I-。(4)根据表格中数据可知三次实验用去标准液的体积分别为20.01 mL、23.00 mL、19.99 mL,第2次实验误差较大,应舍去。A项操作导致标准液浓度减小,滴定时消耗标准液体积偏大,正确;B项操作导致滴定时消耗标准液体积偏小,错误;C项,褪色后溶液可能恢复原色,立即读数可能导致测得的消耗标准液体积偏小,错误;D项操作导致实验中测得的消耗标准液体积偏大,正确。根据实验1、3可知消耗标准液的平均体积为20.00 mL,则消耗n(I2)=0.010 mol·L-1×0.02 L=2×10-4 mol,由方程式可知100 mL待测液中含n(SO2)=5×2×10-4 mol=1×10-3 mol,则1 kg样品中含SO2的质量为1 00020×1×10-3 mol×64 g/mol=3.2 g。
17.答案 (1)H2(g)+NO(g) 12N2(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2)kJ·mol-1(2分)
(2)①AQ+2H++2e- H2AQ(2分) ②H2S+I3- S↓+2H++3I-(2分)
(3)①32%(2分) ②>(1分) >(1分)
解析 (1)根据图示能量变化可知该反应为放热反应,焓变ΔH=(E1-E2)kJ·mol-1,并结合生成1 mol H2O(g),可写出该反应的热化学方程式为H2(g)+NO(g) 12N2(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2) kJ·mol-1。(2)①结合图示中电子流向可知,甲池中碳棒是电池正极,发生还原反应生成H2AQ,其电极反应式为AQ+2H++2e- H2AQ。②在乙池中,H2S失电子生成S单质,I3-得电子生成I-,其离子方程式为H2S+I3- S↓+2H++3I-。(3)根据三段式法,设转化的H2S为x mol。
H2S(g)+CO2(g) COS(g)+H2O(g)
起始(mol): 0.1 0.1 0 0
转化(mol): x x x x
平衡(mol): 0.1-x 0.1-x x x
平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.16,则x0.1-x+0.1-x+x+x=0.16,解得x=0.032。①H2S的转化率α1=0.0320.1×100%=32%。②根据620 K的重复实验,平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.17,可知平衡正向移动,消耗H2S增多,故H2S的转化率增大,即α2>α1。升高温度平衡正向移动,故正反应为吸热反应,则该反应的ΔH>0。
18.答案 (每空2分)(1)①< ②a>c>b (2)2.44 (3)a175b
解析 (1)①b、c两点溶液的pH相同,可知溶液中OH-浓度相同,导电能力要看溶液中自由移动离子浓度的大小和离子所带电荷数的多少,b点对应曲线为NaOH溶液稀释的图像,溶液pH相同时,醋酸钠溶液浓度更大,故c点溶液导电能力更强,即导电性:b
(2)设所需氨水浓度为x mol/L,列三段式:
AgCl(s)+2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-(aq)
起始(mol/L): x 0 0
转化(mol/L): 0.2 0.1 0.1
平衡(mol/L): x-0.2 0.1 0.1
根据K=0.1×0.1(x-0.2)2=2.0×10-3,解得x=2.44。
(3)设混合后溶液体积为V L,则根据元素质量守恒得c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=bc+aV mol/L;混合后溶液呈中性,根据电荷守恒得c(CH3COO-)=c(Rb+)=aV mol/L,则c(CH3COOH)=bcV mol/L,K(CH3COOH)=c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)=aV×10-7bcV=1.75×10-5,故c=a175b。
19.答案 (除标注外,每空2分)(1)①不锈钢(1分)
②阳极反应为2H2O-4e- 4H++O2↑,氢离子浓度增大,使2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O平衡右移
(2)①负(1分) ②0~2 2HSO4-−2e− S2O82-+2H+
(3)①2NH3-6e-+6OH- N2+6H2O ②336
解析 (1)①不锈钢中的铁不参与反应,故不锈钢电极为电解池的阴极,电极甲为不锈钢电极。②在电解过程中,阳极反应为2H2O-4e- 4H++O2↑,生成H+,使2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O平衡向生成Cr2O72-的方向移动。(2)①根据题中信息可知,电解NaHSO4溶液制备K2S2O8,Fe电极应为阴极,即Fe电极应与电源的负极相连。②根据图3及题意可知阳极的电极反应式为2HSO4-−2e− S2O82-+2H+,则阳极区电解质溶液的pH应在0~2之间。(3)①根据图4中电子的流向可知,a极上失去电子发生氧化反应,结合总反应可知,a极上NH3在碱性条件下发生氧化反应生成N2,其电极反应式为2NH3-6e-+6OH- N2+6H2O。②电解0.6 L饱和食盐水,电解反应的化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,一段时间后,测得饱和食盐水pH变为13,则溶液中n(OH-)=0.6 L×0.1 mol/L=0.06 mol,转移电子的物质的量为0.06 mol。同一串联电路中转移电子数目相同,根据b极反应2NO2+4H2O+8e- N2+8OH-可知,标准状况下理论上b极消耗NO2的体积为22.4×2×0.068L=0.336 L,即336 mL。
20.答案 (除标注外,每空2分)Ⅰ.2ΔH1-ΔH2(1分) K12K2
Ⅱ.(1)10-8 (2)①<(1分) Cl2(1分) A(1分) ②0.16 80 ③>(1分)
解析 Ⅰ.根据盖斯定律可得ΔH3=2ΔH1-ΔH2,则K3=K12K2。
Ⅱ.(1)根据表格数据及v逆=k·cn(NOCl),可列式k·0.2n=1.6×10-9和k·0.4n=6.4×10-9,联立方程解得n=2,k=4×10-8。将c(NOCl)=0.50 mol·L-1代入表达式中可得v逆=10-8 mol·L-1·s-1。(2)①该反应为放热反应,升高温度平衡应逆向移动,反应物的转化率降低,故T1
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