2021-2022学年新疆伊犁州新源县高二(上)期末化学试卷(含解析)
展开2021-2022学年新疆伊犁州新源县高二(上)期末化学试卷
题号
一
二
总分
得分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共17小题,共51.0分)
1. 化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是( )
A. 热的碳酸钠溶液可用于去除餐具的油污
B. 铵态氮肥和草木灰混合使用肥效会更好
C. 明矾可用作净水剂
D. 硫酸钡难溶于水和盐酸故可用做医疗上的“钡餐”
2. 已知热化学方程式:
①C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g)△H1
②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)△H2
③C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H3=+1.9kJ/mol
下列说法正确的是( )
A. 石墨转化成金刚石的反应是放热反应 B. △H3=△H1−△H2
C. 金刚石比石墨稳定 D. △H1<△H2
3. 工业制硝酸的一步重要反应是NH3在加热条件下催化氧化:4NH3+5O2⇌4NO+6H2O△H<0。如果反应在密闭容器中进行,下列说法中错误的是( )
A. 使用催化剂可以加快反应速率,提高反应物的转化率
B. 适当提高O2的浓度可以提高NH3的转化率
C. 升高温度,正逆反应速率均增大
D. NH3的转化率为最大值时,该反应达到平衡状态
4. 在恒温恒容的密闭容器中进行的可逆反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g),达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成 n molO2的同时生成 2n molNO2
②NO2、NO、O2表示的反应速率之比为 2:2:1的状态
③混合气体的颜色不再改变的状态
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①③⑤ B. ②③⑤ C. ①③④⑤ D. ①②③④⑤
5. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 将FeCl3溶液蒸干,最终不能得到FeCl3固体
B. 钢铁在潮湿的环境中容易生锈
C. 溴水中存在平衡:Br2+H2O⇌HBr+HBrO,当加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
D. 将NO2球浸泡在热水中颜色加深
6. 在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g)⇌2XY(g)ΔH<0达到甲平衡,在仅改变某一条件后达到乙平衡,对改变的条件下列分析正确的是( )
A. 图Ⅰ是增大反应物的浓度
B. 图Ⅱ只能是加入催化剂
C. 图Ⅱ可能是恒容时充入了一定量的稀有气体(不参与反应)
D. 图Ⅲ是升高温度
7. 在密闭容器中发生如下反应:aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)+dW(g)。反应达平衡后保持温度不变,将容器体积压缩到原来的12,当再次达平衡时,Z的浓度为原平衡时的1.8倍。下列叙述中不正确的是( )
A. 平衡向逆反应方向移动 B. (a+b)<(c+d)
C. W的百分含量增大 D. X的转化率减小
8. 常温下,下列指定溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A. 含有大量Al3+的溶液中:Na+、K+、HCO3−、NO3−
B. pH=1的溶液中:NH4+、Na+、Fe3+、SO42−
C. 水电离出的c(H+)=10−11mol⋅L−1的溶液中:K+、Al3+、Cl−、CH3COO−
D. Na2S溶液中:SO42−、K+、Cu2+、Cl−
9. 在一定体积的密闭容器中,进行化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),化学平衡常数K和温度的关系如表所示,根据以上信息推断以下说法正确的是 ( )
T/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
A. 此反应为放热反应
B. 各物质的平衡浓度符合3c(CO2)⋅c(H2)=5c(CO)⋅c(H2O)时,此时的温度为1000℃
C. 该反应的化学平衡常数越大,反应正向进行的程度越大
D. 若1200℃时,某时刻体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度(mol⋅L−1)分别为2、2、4、4,则此时上述反应向正反应方向进行
10. 如图所示是铅蓄电池构造图,下列说法不正确的是( )
A. 铅蓄电池是二次电池,充电时电能转化为化学能
B. 电池工作时,H+移向Pb板
C. 电池工作时,电子由Pb板通过外电路流向PbO2板
D. 电池工作时,负极发生的反应是:Pb−2e−+SO42−=PbSO4
11. 化学平衡常数(K)、电离常数(Ka,Kb)、溶度积常数(Ksp)是判断化学反应及物质性质的重要常数,下列关于这些常数的说法中,正确的是( )
A. 当温度升高时,K,K a,K b,Ksp一定均变大.
B. Ka(HCN)
12. 常温下,下列说法正确的是( )
A. 物质的量浓度相同的溶液①NH4Cl②NH4HSO4③CH3COONH4,c(NH4+)由小到大的顺序是①③②
B. 物质的量浓度相同的溶液①NaHCO3②NaClO,pH①>②
C. pH=11的溶液①NaOH②氨水,稀释100倍后,pH①<②
D. pH=3的溶液①HCl②CH3COOH与足量的镁粉反应产生氢气的量①>②
13. 温度一定时,为了使Na2S溶液中的比值c(Na+)c(S2−)变小,可采取的措施是( )
A. 加热 B. 加适量NaOH(s)
C. 加水 D. 加适量KHS(s)
14. 常温下,某酸式盐NaHY的水溶液中,HY−的电离程度小于HY−的水解程度。下列叙述正确的是( )
A. 该酸式盐NaHY的水溶液pH<7
B. 该酸式盐的水溶液中:c(Na+)=c(Y2−)+c(HY−)+c(H2Y)
C. 该酸式盐NaHY的水溶液中:c(Na+)+c(H+)=c( HY−)+c(Y2−)+c(OH−)
D. 该酸式盐的水溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(Y2−)>c(HY−)>c(OH−)>c(H+)
15. 高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:,下列叙述错误的是( )
A. 高铁电池的负极材料是Zn
B. 放电时正极附近溶液的碱性减弱
C. 电池工作时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4参加反应
D. 放电时正极和充电时阴极均发生还原反应
16. 如图所示是碳酸钙(CaCO3)在25℃和100℃两种情况下,在水中的溶解平衡曲线。下列有关说法正确的是( )
A. CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)+CO32−(aq)△H<0
B. a、b、c、d四点对应的溶度积Ksp相等
C. 温度不变,蒸发水,可使溶液由a点变到c点
D. 25℃时,CaCO3的Ksp=2.8×10−9
17. 利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是( )
A. 氯碱工业中,X电极上反应式是4OH−−4e−=2H2O+O2↑
B. 电解精炼铜时,Z溶液中的Cu2+浓度不变
C. 在铁片上镀铜时,X是纯铜
D. 当X是铁,Y是Zn时,可减缓铁的腐蚀
第II卷(非选择题)
二、简答题(本大题共4小题,共49.0分)
18. Ⅰ.为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的反应热,并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)实验测得,4g甲烷气体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出222.6kJ的热量,试写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式 ______。
(2)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。
化学键
H−H
N−H
N≡N
键能/kJ⋅mol−1
436
391
945
已知反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=akJ⋅mol−1。试根据表中所列键能数据计算a的值:______。
Ⅱ.将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为10L的反应室,在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g),CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为 ______;
②100℃时平衡常数为 ______,在其他条件不变的情况下升高温度,化学平衡常数将 ______(“减小”“不变”或“增大”);
③图中的p1______(填“>”“<”或“=”)p2;判断依据 ______。
19. Ⅰ.实验室用酸碱中和滴定法测定某市售白醋中醋酸的浓度。回答下列问题:
(1)量取待测白醋溶液20.00mL于 ______中,滴加2滴酚酞作指示剂;将0.1000mol/LNaOH溶液盛装于碱式滴定管中,调至“0”刻度并进行滴定;滴定时两眼注视______。到达滴定终点时停止滴定,并记录NaOH溶液的最终读数。
(2)在完成上述第1次滴定后,重复滴定3次.记录数据如下:
实验数据(mL)/滴定次数
1
2
3
4
V(样品)
20.00
20.00
20.00
20.00
V[NaOH(aq)](消耗)
15.95
15.00
15.02
14.98
①计算得:c(CH3COOH)=______mol⋅L−1。
②若出现下列情况,测定结果偏高的是 ______。
A.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
B.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C.滴定至终点时,俯视读数
D.碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗
Ⅱ.氧化还原滴定法与酸碱中和滴定法类似,现用0.010mol⋅L−1酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的H2C2O4溶液,有关反应的离子方程式为2MnO4−+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。回答下列问题:
(1)滴定时,KMnO4溶液应装在 ______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中,该实验 ______(填“需要”或“不需要”)选用指示剂滴定终点的判断。
(2)某次滴定前滴定管液面如图1所示,读数为 ______mL。
20. 某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量),当闭合该装置的电键K时,观察到电流计的指针发生了偏转。
请回答下列问题:
(1)甲池为 ______ (选填“原电池”、“电解池”或“电镀池”),A电极的电极反应式为 ______ 。
(2)丙池中F电极为 ______ (选填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”),该池的总反应的化学方程式为 ______ 。
(3)当池中C极质量减少10.8g时,甲池中B电极理论上消耗O2的体积为 ______ mL(标准状况下),一段时间后,断开电键K,下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是 ______ 。(填字母)
A.Cu
B.CuO
C.Cu(OH)2
D.Cu2(OH)2CO3
(4)已知丙池中的溶液为400mL,合上开关K,一段时间后,丙池中,阳极共收集到气体224mL(标准状况下)气体,则此时溶液的pH为 ______ 。
21. 水溶液存在离子平衡,回答下列问题:
(1)水的电离平衡曲线如图所示。若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度。当温度升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积为 ______,该温度时0.1mol⋅L−1NaOH溶液pH为 ______。
(2)一定温度下,向1L0.1mol⋅L−1CH3COOH溶液中加入0.1molCH3COONa固体,则醋酸的电离平衡向 ______(填“正”或“逆”)反应方向移动;水的电离程度将 ______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)常温下,在0.1mol⋅L−1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液,充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH为8时,c(Cu2+)=______。[已知常温时Cu(OH)的Ksp=2.2×10−20]
(4)常温下,向20.00mL0.100mol⋅L−1HX(一元酸)溶液中滴加0.100mol⋅L−1NaOH过程中pH变化如图所示。
①A点溶液中水电离出的氢离子浓度为 ______mol⋅L−1。
②HX的电离常数为 ______。
③C点溶液中c(X−) ______c(Na+)(填“>”、“<”或“=”,下同)。
④D点时二者恰好完全反应,此时溶液的pH ______7(填“>”、“<”或“=”),原因是 ______(用离子方程式表示)。该溶液中离子浓度大小关系 ______。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A.碳酸钠溶液中碳酸根离子水解显碱性,能使油脂水解,水解是系热热反应,加热促进水解,可以除金属餐具表面的油污,故A正确;
B.铵态离子能与碳酸根离子相互促进水解生成氨气而降低肥效,故B错误;
C.明矾溶于水,电离产生成的铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附性,能够吸附水中固体颗粒杂质,可以净水,故C正确;
D.硫酸钡难溶于水和盐酸,不能生成有危害的钡离子,则硫酸钡可用做医疗上的“钡餐”,故D正确;
故选:B。
A.碳酸钠溶液中碳酸根离子水解显碱性,能使油脂水解,水解是系热热反应,加热促进水解;
B.草木灰主要成分是碳酸钾,显碱性,能与铵根发生双水解生成氨气;
C.明矾溶于水,电离产生成的铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附性;
D.钡离子有毒,但硫酸钡难溶于水和盐酸,不会造成危害。
本题考查水解的原理和应用等,题目难度不大,注意水解的应用和水解原理的把握,掌握基础是解题关键。
2.【答案】D
【解析】解:A.由C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H3=+1.9kJ⋅mol−1可知石墨转化成金刚石的反应是吸热反应,故A错误;
B.由盖斯定律可知△H3=△H2−△H1,故B错误;
C.石墨能量较低,较为稳定,故C错误;
D.△H3=△H2−△H1=+1.9kJ⋅mol−1,说明△H1<△H2,故D正确。
故选:D。
由题给信息可知:C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H3=△H2−△H1=+1.9kJ⋅mol−1,说明△H2>△H1,且石墨能量比金刚石低,石墨较稳定,以此解答该题。
本题考查化学反应与能量变化,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,题目着重考查利用盖斯定律书写热化学方程式、物质的能量越低越稳定,题目难度不大,注意物质的稳定性与能量的关系。
3.【答案】A
【解析】解:A.使用催化剂可以降低反应所需的活化能,加快反应速率,但平衡不移动,反应物的转化率不变,故A错误;
B.适当提高O2的浓度,平衡正向移动,NH3的转化率提高,故B正确;
C.升高温度,正逆反应速率均加快,逆反应速率增大幅度大于正反应增大幅度,平衡逆向移动,故C正确;
D.NH3的转化率为最大值时,该反应达到该条件下的最大限度,反应达到平衡状态,故D正确;
故选:A。
A.加入催化剂平衡不移动;
B.增大反应物浓度,平衡正向移动;
C.升温,反应速率加快;
D.反应达到平衡状态时该反应达到最大限度。
本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。
4.【答案】A
【解析】解:①单位时间内生成nmolO2的同时生成2n molNO2,正逆反应速率相等,化学反应达到平衡状态,故①正确;
②NO2、NO、O2表示的反应速率之比为 2:2:1的状态,无法判断正逆反应速率是否相等,无法判断化学反应是否达到平衡状态,故②错误;
③混合气体的颜色不再改变的状态,正逆反应速率相等,化学反应达到平衡状态,故③正确;
④反应前后气体总质量不变,容器容积不变,混合气体的密度始终不变,无法判断化学反应是否达到平衡状态,故④错误;
⑤反应前后气体总质量不变,混合气体的平均相对分子质量不再改变时,混合气体的总物质的量不变,化学反应达到平衡状态,故⑤正确;
故选:A。
化学反应达到平衡状态,正逆反应速率相等,各组分浓度和百分含量保持不变。
本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握平衡状态的判断方法是解题的关键。
5.【答案】B
【解析】解:A.氯化铁为强酸弱碱盐,发生水解反应FeCl3+3H2O⇌3Fe(OH)3+3HCl,加热促进水解,盐酸挥发,如果将FeCl3溶液蒸干,得到氢氧化铁而不是FeCl3,用勒夏特列原理解释,故A错误;
B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈是因为形成电化学腐蚀,与勒夏特列原理无关,故B正确;
C.当加入AgNO3溶液后,AgNO3和HBr反应生成AgBr沉淀而促进“Br2+H2O⇌HBr+HBrO”正向移动,溴的浓度减小,溶液颜色变浅,可以用勒夏特列原理解释,故C错误;
D.2NO2⇌N2O4△H<0,二氧化氮红棕色,四氧化二氮无色,升温时平衡逆向移动,气体颜色变深,可以用勒夏特列原理解释,故D错误;
故选:B。
勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动.使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用。
本题考查勒夏特列原理,侧重考查对基本理论的理解和运用,明确勒夏特列原理内涵是解本题关键,只有能引起平衡移动的才能用勒夏特列原理解释,题目难度不大。
6.【答案】D
【解析】解:A.增大反应物浓度,正反应速率增大,逆反应速率不变,平衡正向移动,与图象不符,故A错误;
B.图Ⅱ正逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,可能加入催化剂或增大压强,故B错误;
C.恒容时充入了一定量的稀有气体,反应物生成物浓度不变,正逆反应速率不变,与图象不符,故C错误;
D.乙条件下反应先达到平衡,速率快,温度高,故温度乙>甲,升高温度,平衡逆向移动,XY的质量分数减小,与图象符合,故D正确;
故选:D。
由外界条件改变对化学反应速率和化学平衡的影响分析。
本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。
7.【答案】C
【解析】解:A.再次达平衡时,Z的浓度为原平衡时的1.8倍,Z的量减小,平衡逆向移动,故A正确;
B.加压,平衡逆向移动,(a+b)<(c+d),故B正确;
C.加压,平衡逆向移动,W的百分含量减小,故C错误;
D.加压,平衡逆向移动,X的转化率减小,故D正确;
故选:C。
反应达平衡后保持温度不变,将容器体积压缩到原来的12,Z的浓度为原平衡时的2倍,当再次达平衡时,Z的浓度为原平衡时的1.8倍,Z的量减小,平衡逆向移动,据此作答。
本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。
8.【答案】B
【解析】解:A.Al3+、HCO3−之间发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,不能大量共存,故A错误;
B.pH=1的溶液呈酸性,NH4+、Na+、Fe3+、SO42−、H+之间不反应,能够大量共存,故B正确;
C.水电离出的c(H+)=10−11mol⋅L−1的溶液中c(H+)=10−11mol⋅L−1或c(H+)=10−1mol⋅L−1,呈酸性或碱性,OH−、Al3+之间发生反应,H+、CH3COO−之间反应生成醋酸,不能大量共存,故C错误;
D.Na2S溶液中含有较多的S2−,S2−、Cu2+反应生成CuS沉淀,不能大量共存,故D错误;
故选:B。
A.铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应;
B.该溶液呈酸性,四种离子之间不反应,都不与氢离子反应;
C.该溶液中c(H+)=10−11mol⋅L−1或c(H+)=10−1mol⋅L−1,呈酸性或碱性,铝离子与氢氧根离子反应,醋酸根离子与氢离子反应;
D.硫离子与铜离子反应生成硫化铜沉淀。
本题考查离子共存的判断,为高频考点,明确题干暗含信息、常见离子的性质及离子反应发生条件为解答关键,注意掌握常见离子不能共存的情况,试题侧重考查学生的分析与应用能力,题目难度不大。
9.【答案】C
【解析】解:A.根据表格数据可知,温度升高,平衡常数K增大,即平衡正向移动,正反应为吸热反应,故A错误;
B.各物质的平衡浓度符合3c(CO2)⋅c(H2)=5c(CO)⋅c(H2O)时,此时的K=c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)=35=0.6,温度为700℃,故B错误;
C.平衡常数可以衡量一定温度下,可逆反应进行的程度,反应的化学平衡常数越大,反应正向进行的程度越大,故C正确;
D.若1200℃时,某时刻体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度(mol⋅L−1)分别为2、2、4、4,则Q=4×42×2=4>2.6,所以此时反应向逆反应方向进行,故D错误;
故选:C。
A.根据表格数据可知,温度升高,平衡常数K增大,即平衡正向移动;
B.各物质的平衡浓度符合3c(CO2)⋅c(H2)=5c(CO)⋅c(H2O)时,此时的K=c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)=35=0.6,据此判断温度;
C.平衡常数可以衡量一定温度下,可逆反应进行的程度;
D.计算Q,判断反应的进行方向。
本题主要考查化学平衡的移动,平衡常数K的应用以及意义,浓度熵与平衡常数K的关系,判断反应进行的方向,属于高考高频考点,难度中等。
10.【答案】B
【解析】解:A.蓄电池充电时,属于电解池的工作原理,电解池是将电能转化为化学能的装置,故A正确;
B.蓄电池放电时,相当于原电池的工作原理,原电池中电解质里的阳离子移向正极,即放电时溶液中的H+向正极PbO2移动,故B错误;
C.原电池中电子由负极向正极移动,即放电时,电子由Pb极通过导线流向PbO2,故C正确;
D.负极上Pb失电子发生氧化反应,电极反应式为Pb−2e−+SO42−=PbSO4,故D正确;
故选:B。
A.蓄电池充电时,属于电解池;
B.原电池中电解质里的阳离子移向正极;
C.原电池中电子由负极向正极移动;
D.负极上Pb失电子发生氧化反应。
本题考查铅蓄电池,侧重考查学生二次电池的掌握情况,试题难度中等。
11.【答案】C
【解析】解:A.弱酸、弱碱电离、沉淀的溶解吸热,当温度升高时,电离平衡正向移动,弱酸、弱碱的电离常数(Ka、Kb)、沉淀溶解平衡常数Ksp均变大,但是对于放热反应,当温度升高时,K减小,故A错误;
B.电离平衡常数越大、酸性越强,由Ka(HCN)
故选:C。
A.弱酸、弱碱的电离、沉淀的溶解都是吸热过程;
B.电离平衡常数越大、酸性越强;
C.浓度相同,沉淀的Ksp小的先沉淀;
D.化学平衡常数与温度有关。
本题考查平衡常数,为高频考点,把握平衡常数与温度的关系、沉淀生成、弱电解质的电离为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的易错点,题目难度不大。
12.【答案】C
【解析】解:A.①铵根离子正常水解,②中氢离子抑制铵根离子水解,③中铵根离子与醋酸根离子相互促进水解,则物质的量浓度相等时,溶液中c(NH4+)由小到大的顺序是:③①②,故A错误;
B.因为物质的量浓度相等下碳酸的酸性要强于次氯酸,则次氯酸跟水解程度大于碳酸氢根,所以物质的量浓度相等时次氯酸钠的pH比碳酸氢钠的大,所以pH:①<②,故B错误;
C.氨水电离的离子方程式:NH3⋅H2O⇌NH4++OH−,加水稀释后,根据勒夏特列原理可知平衡平衡向正反应方向移动,因此pH相等的①溶液和②溶液稀释100倍后,显然pH:①<②,故C项正确;
D.醋酸电离的离子方程式:CH3COOH⇌CH3COO−+H+,随着醋酸与镁的反应,氢离子被消耗,根据勒夏特列原理可知平衡平衡向正反应方向移动,因此与足量的镁反应时,pH相等的②溶液将比①溶液提供更多的氢离子与镁反应,则产生的氢气的量也是②>①,故D错误;
故选:C。
A.①铵根离子正常水解,②中氢离子抑制铵根离子水解,③中铵根离子与醋酸根离子相互促进水解;
B.因为物质的量浓度相等下碳酸的酸性要强于次氯酸,则次氯酸跟水解程度大于碳酸氢根;
C.氨水电离的离子方程式:NH3⋅H2O⇌NH4++OH−,加水稀释后,根据勒夏特列原理可知平衡向正反应方向移动;
D.醋酸电离的离子方程式:CH3COOH⇌CH3COO−+H+,随着醋酸与镁的反应,氢离子被消耗,根据勒夏特列原理可知平衡向正反应方向移动。
本题主要考查弱电解质的电离平衡,考查学生分析问题解决问题的能力,为高频考点,题目难度不大。
13.【答案】D
【解析】解:A.加热促进硫离子水解,硫离子浓度降低,所以c(Na+)c(S2−)增大,故A错误;
B.加适量NaOH(s),钠离子浓度增大且抑制硫离子水解,且钠离子增大程度远远大于抑制硫离子水解程度,所以c(Na+)c(S2−)增大,故B错误;
C.加水,促进硫离子水解,钠离子物质的量不变、硫离子物质的量减小,所以c(Na+)c(S2−)增大,故C错误;
D.加适量KHS(s),钠离子浓度不变,硫氢根离子抑制硫离子水解,所以硫离子浓度增大,c(Na+)c(S2−)减小,故D正确;
故选:D。
硫化钠是强碱弱酸盐,硫离子水解导致该溶液呈碱性,要使c(Na+)c(S2−)减小,可以采用增大硫离子浓度或减小钠离子浓度来实现,据此分析解答。
本题考查盐类水解,为高频考点,明确改变条件时各离子浓度变化是解本题关键,难度不大。
14.【答案】B
【解析】解:A.常温下,某酸式盐NaHY的水溶液中,HY−的电离程度小于HY−的水解程度,说明溶液显碱性,pH>7,故A错误;
B.该酸式盐的水溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(Y2−)+c(HY−)+c(H2Y),故B正确;
C.该酸式盐NaHY的水溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(HY−)+2c(Y2−)+c(OH−),故C错误;
D.常温下,某酸式盐NaHY的水溶液中,HY−的电离程度小于HY−的水解程度,溶液显碱性,溶液中离子浓度关系为:c(Na+)>c(HY−)>c(OH−)>c(H+)>c(Y2−),故D错误;
故选:B。
A.常温下,某酸式盐NaHY的水溶液中,HY−的电离程度小于HY−的水解程度,溶液显碱性;
B.溶液中存在物料守恒分析;
C.该酸式盐NaHY的水溶液中存在电荷守恒,阴阳离子速贷电荷总数相同;
D.常温下,某酸式盐NaHY的水溶液中,HY−的电离程度小于HY−的水解程度,溶液显碱性,据此判断溶液中离子浓度关系。
本题考查盐类水解中离子浓度大小的比较,根据电荷守恒、物料守恒和质子守恒来分析解答即可,题目难度中等。
15.【答案】B
【解析】解:A.高铁电池放电时锌被氧化,为原电池负极,故A正确;
B.放电时为原电池装置,由电极方程式FeO42−+4H2O+3e−=Fe(OH)3+5OH−可知正极附近溶液的碱性增强,故B错误;
C.电池工作时为原电池装置,正极电极反应式为FeO42−+4H2O+3e−=Fe(OH)3+5OH−,可知放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被还原,故C正确;
D.放电时,高铁酸钾在正极得到电子,正极发生还原反应,充电时阴极与电源负极相连,发生Zn(OH)2+2e−=Zn+2OH−,放电时正极和充电时阴极均发生还原反应,故D正确;
故选:B。
高铁电池放电时锌被氧化,为原电池负极,电极反应式为Zn−2e−+2OH−=Zn(OH)2,高铁酸钾在正极得到电子,电极反应式为FeO42−+4H2O+3e−=Fe(OH)3+5OH−,充电时,阳极上氢氧化铁转化成高铁酸钾,电极反应式为Fe(OH)3+5OH−−3e−=FeO42−+4H2O,阳极消耗OH−离子,碱性减弱,阴极上电极反应式为Zn(OH)2+2e−=Zn+2OH−,生成氢氧根离子。
本题考查二次电池,侧重考查学生可充电电池的掌握情况,试题难度中等。
16.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查难溶电解质的溶解平衡,为高频考点,把握温度对溶解平衡、Ksp的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的易错点,题目难度不大。
【解答】
A.由图可知,温度越高,Ca2+、CO32−的浓度越大,溶解平衡为吸热反应,则CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)+CO32−(aq)△H>0,故A错误;
B.Ksp与温度有关,则图中只有b、c点对应的溶度积Ksp相等,故B错误;
C.由a点变到c点Ca2+的浓度不变,而蒸发时溶剂减少,蒸发使离子浓度变大,不能实现,故C错误;
D.由c点c(Ca2+)=2.0×10−5mol/L、c(CO32−)=1.4×10−4mol/L可知,25℃时,CaCO3的Ksp=c(Ca2+)c(CO32−)=2.8×10−9,故D正确;
故选:D。
17.【答案】C
【解析】解:A.X为电解池的阳极,氯碱工业即用惰性电极电解饱和食盐水,阳极:溶液中的氯离子失电子生成氯气,电极反应式为:2Cl−−2e−=Cl2↑,故A错误;
B.电解精炼铜时,粗铜做阳极,粗铜含有铁、锌、镍等活泼金属,精铜做阴极,电解过程中电子守恒,则溶液中的Cu2+浓度减少,故B错误;
C.在铁片上镀铜时,铁片做阴极为Y电极,铜做阳极为X电极,故C正确;
D.当X是铁,Y是Zn时,此时金属铁为阳极,铁失电子发生氧化反应,金属铁被腐蚀,故D错误;
故选:C。
X与电源正极相连,为电解池的阳极,Y与电源负极相连,为电解池的阴极。
本题考查电解池,侧重考查学生电解原理的掌握情况,试题难度中等。
18.【答案】CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1=−890.4kJ/mol −93 0.03mol⋅L−1⋅min−1 0.0225 增大 < 当温度不变,增大压强,甲烷的转化率减小
【解析】解:(1)标准状况下4g即物质的量为:甲烷的物质的量为4g16g/mol=0.25mol,在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出222.6kJ的热量,则1molCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出4×222.6kJ=890.4kJ的热量,据此书写甲烷燃烧热的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1=−890.4kJ/mol,
故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1=−890.4kJ/mol;
(2)根据反应热与化学键键能之间的关系可知,△H=反应物的键能总和减去生成物的键能总和,即△H=(945kJ⋅mol−1+3×436kJ⋅mol−1)−(6×391kJ⋅mol−1)=−93kJ⋅mol−1,
故答案为:−93;
(3))①100°时甲烷的转化率为40%,变化的甲烷为0.5mol,依据反应①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.0kJ/mol,可知生成的氢气物质的量为1.5mol,用H2表示该反应的平均反应速率=1.5mol10L5min=0.03mol/(L⋅min),
故答案为:0.03mol/(L⋅min);
②依据化学平衡三段式计算平衡浓度、根据平衡常数的概念计算得到:
H4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)
起始量(mol/L)0.1 0.2 0 0
变化量(mol/L)0.05 0.05 0.05 0.15
平衡量(mol/L)0.05 0.15.05 0.15
K=0.153×0.050.05×0.15=0.0225(mol/L)2,
压强不变,温度越高,则甲烷的转化率越大,则升温平衡正向移动,化学平衡常数将增大,
故答案为:0.0225(mol/L)2;增大;
③根据图示知道,当温度不变,增大压强,甲烷的转化率减小,则甲烷转化率小对应的压强高,即p1
(1)标准状况下4g即物质的量为:甲烷的物质的量为4g16g/mol=0.25mol,在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出222.6kJ的热量,则1molCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出4×222.6kJ=890.4kJ的热量,据此书写甲烷燃烧热的热化学方程式;
(2)△H=反应物的键能总和减去生成物的键能总和;
(3)(2)①100°时甲烷的转化率为50%,变化的甲烷为0.5mol,生成的氢气依据反应①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.0kJ/mol,可知氢气物质的量为1.5mol,依据反应速率概念计算;
②依据化学平衡三段式计算平衡浓度、平衡常数;结合温度对平衡移动的影响来分析平衡常数的变化;
③温度不变,增大压强,平衡向着气体系数和减小的方向进行。
本题涉及热化学方程式的书写、焓变的计算以及化学平衡的有关计算、平衡移动原理的应用等知识,属于知识的综合应用,难度不大。
19.【答案】锥形瓶 锥形瓶内溶液颜色的变化 0.075 D 酸式 不需要 0.30
【解析】解:(1)用酸式滴定管量取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中,滴2滴酚酞作指示剂,滴定时两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化;当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液由无色变成浅红色,且半分钟内不褪色时,停止滴定,并记录NaOH溶液的最终读数,
故答案为:锥形瓶;锥形瓶内溶液颜色的变化;
(2)①由表格数据可知,实验1的误差较大应舍去,则消耗氧氧化钠溶液的体积为15.05+15.00+14.953mL=15.00mL,则c(CH3COOH)=c(NaOH)V(NaOH)V(CH3COOH)=0.1000mol/L×15.00×10−3L20×10−3L=0.075mol/L,
故答案为:0.075;
②A.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶对实验无影响,测定结果不变,故A错误;
B.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出,导致溶质减少,消耗V(NaOH)减小,测定结果偏低,故B错误;
C.滴定至终点时,俯视读数,导致V(NaOH)偏小,测定结果偏低,故C错误;
D.碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗碱式会使消耗V(NaOH)偏大,导致测定结果偏高,故D正确;
故答案为:D;
Ⅱ.(1)KMnO4具有强氧化性,溶液应装在酸式滴定管中,由反应的离子方程式为:2MnO4−+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,KMnO4为紫红色,当到达滴定终点时溶液由无色变为紫红色,该实验不需要选用指示剂,
故答案为:酸式;不需要;
(2)滴定管“0”刻度在上面,分刻度为0.1,精确值为0.01mL,读数为0.30mL,
故答案为:0.30。
(1)用酸式滴定管量取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中,滴2滴酚酞作指示剂,滴定时两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化;
(2)①由表格数据可知,实验1的误差较大应舍去,则消耗氧氧化钠溶液的体积为15.05+15.00+14.953mL=15.00mL,代入c(CH3COOH)=c(NaOH)V(NaOH)V(CH3COOH)即可;
②根据c(CH3COOH)=c(NaOH)V(NaOH)V(CH3COOH)分析即可;
Ⅱ.(1)KMnO4具有强氧化性,溶液应装在酸式滴定管中,由反应的离子方程式为:2MnO4−+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,KMnO4为紫红色,当到达滴定终点时溶液由无色变为紫红色,该实验不需要选用指示剂;
(2)滴定管“0”刻度在上面,分刻度为0.1,精确值为0.01mL。
本题主要考查酸碱中和滴定及误差分析,为高频考点,题目难度一般。
20.【答案】原电池 CH3OH+8OH−−6e−=CO32−+6H2O 阴极 2CuSO4+2H2O− 通电 2H2SO4+2Cu+O2↑ 560 Cu 1
【解析】解:(1)甲池为原电池,A电极的电极反应式为原电池,A为CH3OH发生氧化反应,电极的电极反应式为CH3OH+8OH−−6e−=CO32−+6H2O,
故答案为:原电池;CH3OH+8OH−−6e−=CO32−+6H2O;
(2)丙池中F电极与电源负极相连,为电解池的阴极,丙池为惰性电极电解CuSO4溶液,电解硫酸铜溶液的方程式为:2CuSO4+2H2O− 通电 2H2SO4+2Cu+O2↑,
故答案为:阴极;2CuSO4+2H2O− 通电 2H2SO4+2Cu+O2↑;
(3)乙池中Ag电极作阳极、为活泼电极,C电极为阳极,电极反应为Ag−e−=Ag+,原电池正极的电极反应为O2+4e−+2H2O=4OH−,丙池阴极反应为Cu2++2e−=Cu,根据电子守恒得到关系式:2Cu~4Ag~4e−~O2,则n(O2)=14n(Ag)=14×10.8g108g/mol=0.025mol,n(Cu)=12n(Ag)=12×0.025mol=0.05mol,甲池中消耗O2的体积为0.025mol×22.4L/mo=0.56L=560mL,乙中C为阳极,D为阴极,阳极上Ag失电子生成银离子,阴极上铜离子得电子生成Cu,溶液中银离子浓度增大,铜离子浓度减小,向乙池中加入一定量Cu发生Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+,能使溶液恢复原浓度,
故答案为:560;Cu;
(4)丙池为电解池,惰性电极电解CuSO4溶液,总反应为2CuSO4+2H2O− 通电 2H2SO4+2Cu+O2↑,阳极共收集到气体224mL,O2~4e−~4H+,n(O2)=0.224L22.4L/mol=0.01mol,n(H+)=4×0.01mol=0.04mol,c(H+)=0.04mol0.4L=0.1mol/L,此时溶液的pH为1,
故答案为:1。
甲池为碱性甲醇燃料电池:A为负极,B为正极,则乙池和丙池为电解池,其中C电极与原电池正极相接、为阳极,D为阴极,丙池中E电极为阳极、F电极为阴极,
(1)甲池为原电池,通入燃料甲醇的电极为负极,碱性条件下,甲醇发生失电子的反应生成碳酸钾,结合电子守恒和电荷守恒书写电极反应式;
(2)F电极与负极相连,丙池为惰性电极电解CuSO4溶液,结合离子的放电顺序可知,电解时生成铜和氧气;
(3)乙池中Ag电极作阳极、为活泼电极,C电极为阳极,电极反应为Ag−e−=Ag+,原电池正极的电极反应为O2+4e−+2H2O=4OH−,丙池阴极反应为Cu2++2e−=Cu,根据电子守恒得到关系式:2Cu~4Ag~4e−~O2,则n(O2)=14n(Ag)=0.025mol,n(Cu)=12n(Ag)=0.05mol,乙中C为阳极,D为阴极,阳极上Ag失电子生成银离子,阴极上铜离子得电子生成Cu,溶液中银离子浓度增大,铜离子浓度减小,向乙池中加入一定量Cu固体能使溶液恢复原浓度;
(4)丙池为电解池,惰性电极电解CuSO4溶液,结合总反应方程式分析解答。
本题考查了原电池原理和电解池原理的应用和相关计算,侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的运用能力,把握原电池和电解池中电极的判断以及电极上发生的反应为解题关键,注意电子守恒的计算应用,题目难度中等。
21.【答案】1×10−12 11 逆 增大 2.2×10−8mol⋅L−1 1×10−11 1×10−5 = > X−+H2O⇌HX+OH− c(Na+)>c(X−)>c(OH−)>c(H+)
【解析】解:(1)由图可知,B点纯水中c(OH−)=c(H+)=10−6mol⋅L−1,故K w=c(OH−)×c(H+)=1×10−12,该温度时0.1mol⋅L−1NaOH溶液c(OH−)=0.1mol/L,c(H+)=10−11mol⋅L−1,pH为11,
故答案为:1×10−12;11;
(2)一定温度下,向1L0.1mol⋅L−1CH3COOH溶液中加入0.1molCH3COONa固体,醋酸根离子浓度增大,则醋酸的电离平衡向逆反应方向移动,醋酸电离出的氢离子浓度减小,水的电离程度增大,
故答案为:逆;增大;
(3)当溶液的pH为8时,c(OH−)=10−4mol/L,c(Cu2+)=Kspc2(OH−)=2.2×10−20(10−4)2mol/L=2.2×10−8mol⋅L−1,
故答案为:2.2×10−8mol⋅L−1;
(4)①A点溶液中pH=3,溶液中氢离子浓度为0.001mol/L,水的电离被抑制,故水电离出的氢离子浓度为1×10−11mol/L,
故答案为:1×10−11;
②A点溶液中pH=3,溶液中c(X−)≈c(H+)=0.001mol/L,c(HX)≈0.1mol/L,Ka=c(X−)⋅c(H+)c(HX)=0.001×0.0010.1=1×10−5,
故答案为:1×10−5;
③C点pH=7,c(OH−)=c(H+),由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c(X−),故c(Na+)=c(X−),
故答案为:=;
④D点时二者恰好完全反应,溶质为NaX,X−水解反应为X−+H2O⇌HX+OH−,此时溶液的pH>7,该溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(X−)>c(OH−)>c(H+),
故答案为:>;X−+H2O⇌HX+OH−;c(Na+)>c(X−)>c(OH−)>c(H+)。
(1)依据图象中离子浓度关系计算离子积,依据离子积计算氢离子浓度,进而计算pH;
(2)醋酸溶液中加入醋酸钠,会抑制醋酸的电离;
(3)结合溶度积常数计算;
(4)由图可知,B点加入NaOH溶液20mL,则B点溶质为等浓度的NaX和HX,C点溶液pH=7,D点加入NaOH溶液体积为20mL,二者恰好反应,溶质为NaX,E点加入NaOH溶液40mL,溶质为等浓度的NaX和NaOH,据此作答。
本题考查酸碱混合后定性分析和溶液pH计算,题目难度中等,明确各点对应溶质成分是解题的关键,注意电荷守恒和物料守恒等在解题中的应用。
新疆伊犁州霍城县江苏中学2023-2024学年高二上学期9月月考化学试卷: 这是一份新疆伊犁州霍城县江苏中学2023-2024学年高二上学期9月月考化学试卷,共18页。试卷主要包含了单选题,填空题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年云南省德宏州瑞丽市高二(上)期末化学试卷(含解析): 这是一份2021-2022学年云南省德宏州瑞丽市高二(上)期末化学试卷(含解析),共23页。试卷主要包含了00mL时,曲线Ⅰ和Ⅱ刚好相交等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年河北省保定市高二(上)期末化学试卷(含解析): 这是一份2021-2022学年河北省保定市高二(上)期末化学试卷(含解析),共20页。