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文档介绍
2018-2019学年广东省肇庆联盟校高二上学期期末化学试题 解析版
2018-2019学年广东省肇庆联盟校高二(上)期末化学试卷 一、单选题(本大题共15小题,共45.0分) 1. 随着能源危机影响的加剧,全球寻找新能源的步伐加快。下列能源中不属于新能源的是( ) A. 生物质能 B. 天然气 C. 核聚变能 D. 潮汐能 【答案】B 【解析】解:生物质能、核聚变能和潮汐能是新能源,天然气是化石燃料,属于传统能源。 故选:B。 目前全球的能源结构仍以化石燃料为主,即煤、石油和天然气,氢能、太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等都是新能源,据此解答。 本题考查新能源,题目难度不大,侧重基础知识的考查,注意基础知识的积累。 2. 下列过程中,不需要外加电源就能进行的是( ) ①电解②电镀③电离④电化学腐蚀 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④ 【答案】D 【解析】解:电解、电镀是利用电解池的原理发生的氧化还原反应,所以①电解、②电镀过程需要外加电源,故不选①②; 电离是电解质解离成阴阳离子的过程,不需要外加电源,故选③; 电化学腐蚀是金属发生原电池反应而锈蚀的过程,与原电池的过程条件相似,所以电化学腐蚀不需要外加电源,故选④; 故选:D。 电解池由外加电源、电极、电解质溶液构成; 电离是电解质在水溶液中或熔融状态下解离成阴阳离子的过程; 原电池由能自发的进行氧化还原反应、活泼性不同的电极、电解质溶液等形成回路; 本题考查原电池、电解池的构成条件与区别,难度不大,掌握电化学原理是关键,注意电离与外加电源无关。 3. 下列装置可以形成原电池的是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】解:A、该装置符合原电池的构成条件,所以能形成原电池,故A正确; B、两个活泼性相同的金属,不符合原电池的构成条件,故B错误; C、乙醇不是电解质,锌和乙醇不能自发的进行氧化还原反应,所以不能构成原电池,故B错误; D、该装置不能构成闭合回路,所以不能构成原电池,故D错误; 故选:A。 根据原电池的构成条件分析,原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应。 本题考查了原电池的构成条件,难度不大,注意这几个条件必须同时存在才能形成原电池,缺一不可。 1. 若H2S的燃烧热化学方程式为H2S(g)+aO2(g)=X+cH2O(1)△H,则X应为( ) A. S(s) B. SO2(g) C. SO3(g) D. SO3(1) 【答案】B 【解析】解:燃烧热是指1mol可燃物充分燃烧时放出的热量,S充分燃烧生成二氧化硫,不可能生成三氧化硫; A、S还会继续燃烧,故A错误; B、含S物质充分燃烧就是生成二氧化硫,故B正确; 含S物质燃烧不会直接生成三氧化硫,二氧化硫催化氧化才能生成三氧化硫,故C、D错误; 故选:B。 燃烧热是指1mol可燃物充分燃烧生成稳定化合物时放出的热量,据此解答; 本题考查燃烧热的概念,同时要明确S燃烧的反应,题目难度不大,注意S在一般情况下燃烧不会生成三氧化硫。 2. 实验室利用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,为了降低其反应速率,下列措施可行的是( ) A. 使用浓盐酸 B. 向反应体系中加入氯化钙晶体 C. 提高反应温度 D. 向反应体系中加入蒸馏水 【答案】D 【解析】解:A、使用浓盐酸,加快化学反应的速率,故A错误; B、向反应体系中加入氯化钙晶体,氯离子的浓度改变,不影响反应的速率,故B错误; C、升高温度反应的速率加快,反应速率加快,故C错误; D、向反应体系中加入蒸馏水,氢离子的浓度减小,反应的速率减小,故D正确; 故选:D。 根据浓度、温度对化学反应速率的影响判断,由此分析解答。 本题考查了影响化学反应速率因素的判断,题目难度不大,注影响因素有哪些。 3. 某温度时,浓度都是1mol•L-1的两种气体,X2、Y2在密闭容器中反应生成气体Z,达到平衡时c(X2)=0.4mol•L-1、c(Y2)=0.8mol•L-1、c(Z)=0.4mol•L-1,则该反应的反应式是( ) A. X2+2Y2⇌2XY2 B. 2X2+Y2⇌2X2Y C. 3X2+Y2⇌2X3Y D. X2+3Y2⇌2XY3 【答案】C 【解析】解:X2、Y2浓度都是1mol•L-1,达到平衡时c(X2)=0.4mol•L-1、c(Y2)=0.8mol•L-1、c(Z)=0.4mol•L-1, 则X2、Y2、Z的反应速率之比为::=3:1:2, 由反应速率之比等于化学计量数之比可知, 该反应式为3X2+Y2⇌2X3Y , 故选:C。 根据浓度的变化计算反应速率,再利用反应速率之比等于化学计量数之比来确定反应式. 本题考查有关计算,明确反应速率及化学计量数的关系即可解答,题目难度不大. 1. 已知反应:HCl(g)=H2(g)+C12(g)△H=+92.3kJ•mol-1,则反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的△H为( ) A. -184.6kJ•mol-1 B. -92.3kJ•mol-1 C. -369.2kJ•mol-1 D. +92.3kJ•mol-1 【答案】A 【解析】解:根据盖斯定律可知反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)可以看成是反应HCl(g)=H2(g)+C12(g)方程式颠倒再乘2的结果,所以反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的△H=-(+92.3kJ•mol-1)×2=-184.6kJ•mol-1, 故选:A。 热化学方程式中的系数表示各物质的物质的量,其反应热和方程式的系数成正比,△H符号和方程式的书写有关,根据盖斯定律可知正反应和逆反应的△H符号刚好相反,数值相同。 本题考查盖斯定律的理解与应用、热化学方程式中焓变的含义,基础考查,对提高学生分析问题、解决问题的能力一定帮助,难度中等。 2. 已知反应2A(g)⇌2B(g)+C(g)△H<0,达平衡时,要使c(A)增大同时使v(正)增大,应改变的条件为( ) A. 减小容器容积 B. 增大容器容积 C. 减小B的浓度 D. 降温 【答案】A 【解析】解:A、减小容器体积,可以增大化学反应速率,且平衡左移,故符合题意,故A正确; B、增大容器容积,减小化学反应速率,故不符合题意,故B错误; C、减小B的浓度,平衡右移,A的浓度减小,不符合题意,故C错误; D、降温化学反应速率减低,故D错误, 故选:A。 对于反应2A(g)⇌2B(g)+C(g),△H<0来说,增大正反应速率,可增大A的浓度、升高温度或加入催化剂或加压,要使c(A)增大,可以让反应向你反应进行,以此解答. 本题考查化学反应速率的影响因素,侧重于学生的分析能力和基础知识的综合理解和运用的考查,为高频考点,注意相关基础知识的积累,难度不大. 3. 某温度下,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A. 该温度下,BaSO4的Ksp=8×10-10 B. M点和P点对应的Ksp相等 C. N点无BaSO4沉淀生成 D. 加入Na2SO4可以使溶液由Q点变到P点 【答案】B 【解析】解:A.根据M点计算该温度下BaSO4的Ksp,Ksp=c(Ba2+)•c(SO42-)≈2×10-5×1×10-5=2×10-10,故A错误; B.Ksp是一常数,温度不变Ksp不变,在曲线上的任意一点Ksp都相等,故B正确; C.N点表示Qc>Ksp,溶液过饱和,N点有BaSO4沉淀生成,故C错误; D.加人Na2SO4后平衡逆向移动,但仍在线上移动;硫酸钡溶液中存在着溶解平衡,P点在平衡曲线上,加入Na2SO4,会增大c(SO42-),平衡左移,c(Ba2+)应降低,故D错误; 故选:B。 该图是沉淀溶解平衡曲线,线上的任意点都是平衡状态,N和Q都不是平衡状态, A.根据BaSO4的Ksp表达式Ksp=c(Ba2+)•c(SO42-)计算; B.BaSO4的Ksp是沉淀溶解平衡常数,只与温度有关; C.N点表示Qc>Ksp,溶液过饱和; D.加人Na2SO4后平衡逆向移动,但仍在线上移动; 本题考查沉淀溶解平衡,题目难度中等,注意理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点,正确理解和掌握溶度积KSP的概念。 1. 下列可以证明可逆反应N2+3H2⇌2NH3已达到平衡状态的是( ) A. n(N2):n(H2):n(NH3)=1:3:2 B. 恒温恒容时,混合气体密度保持不变 C. 一个N≡N键断裂的同时,有3个H一H键生成 D. 混合气体的总质量不变 【答案】C 【解析】解:A、n(N2):n(H2):n(NH3)=1:3:2,不能说明各自的物质的量不变,故A错误; B、恒温恒容时,混合气体密度一直保持不变,故B错误; C、一个N≡N键断裂的同时等效于3个H一H键断裂的同时有3个H一H键生成,正逆反应的速率相等,故C正确; D、混合气体的总质量一直不变,故D错误; 故选:C。 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。 本题考查了化学平衡状态的判断,难度不大,注意当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不为0。 2. 已知:S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-297.2kJ•mol-1.下列说法中正确的是( ) A. S(s)具有的能量大于SO2(g)具有的能量 B. S(g)+O2(g)=SO2(g)的△H>-297.2kJ•mol-1 C. S(s)的燃烧热△H=-297.2kJ•mol-1 D. 形成1molSO2中的化学键所需能量大于断裂1molS中的化学键所需能量 【答案】C 【解析】解:A.为放热反应,1molS(s)和1molO2(g)具有的能量大于1molSO2(g)具有的能量,故A错误; B.气态S的能量比固态S的能量高,为放热反应,则S(g)+O2(g)=SO2(g)的△H<-297.2kJ•mol-1,故B错误; C.由热化学方程式可知S(s)的燃烧热△H=-297.2kJ•mol-1,故C正确; D.为放热反应,由热化学方程式不能判断形成1molSO2中的化学键所需能量与断裂1molS中的化学键所需能量关系,故D错误; 故选:C 。 由焓变为负可知,为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,且1molS燃烧生成气态二氧化硫时放出热量为燃烧热,焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,以此来解答。 本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、燃烧热、焓变的计算为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项D为解答的易错点,题目难度不大。 1. 模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,电解硫酸钾溶液可制备氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾,装置如图所示。下列说法不正确的是( ) A. 通电开始后,阴极附近溶液pH增大 B. 制得的氢氧化钾溶液从出口d流出 C. 电解槽的阳极反应式为2H2O-4e=4H+ +O2↑ D. 通过阴离子交换膜的离子数等于通过阳离子交换膜的离子数 【答案】D 【解析】解:电解时,溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子,阳极上失电子发生氧化反应;溶液中的氢离子的放电能力大于钾离子,阴极上失得电子发生还原反应。 A.电解时。阴极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,生成碱,所以通电开始后,阴极附近溶液pH增大,故A正确; B.根据电解装置的添加电解液可知,右侧生成氢氧化钾,所以制得的氢氧化钾溶液从出口d流出,故B正确; C.电解池的阳极是OH-或H2O放电生成O2,结合电子守恒、电荷守恒得到电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑,故C正确; D.电子、氢离子所带电荷数都是1,SO42-所带电荷数是2,通过阴离子交换膜的离子为SO42-,通过阳离子交换膜的离子为H+,结合串联电路中电流处处相等,所以通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数,故D错误; 故选:D。 电解时,溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子,阳极上失电子发生氧化反应;溶液中的氢离子的放电能力大于钾离子,阴极上失得电子发生还原反应。 A.电解时。阴极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑; B.根据电解装置的添加电解液可知,装置图中左侧生成硫酸,右侧生成氢氧化钾; C.电解池的阳极是OH-或H2O放电生成O2,根据电子守恒、电荷守恒写出电极反应式; D.电子、氢离子所带电荷数都是1,串联电路中电流处处相等; 本题考查电解池原理,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,注意把握电解池的工作原理,难度不大,本题注意把握离子的放电顺序。 2. 在密闭容器中发生反应aX(g)+bY(g)=cZ(g)+dW(g),反应达到平衡后,保持温度不变,将容积扩大到原来的2倍,当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡时的.下列叙述正确的是( ) A. 平衡向逆反应方向移动 B. a+b<c+d C. X的体积分数增大 D. X的转化率减小 【答案】B 【解析】解:A.由上述分析可知,平衡正向移动,故A错误; B.体积增大、压强减小,平衡正向移动,则a+b<c+d,故B正确; C.平衡正向移动,X的体积分数减小,故C错误; D.平衡正向移动,X的转化率增大,故D错误; 故选:B 。 将容积扩大到原来的2倍,若平衡不移动,的浓度变为原来的一半,而当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡时的,可知体积增大、压强减小,平衡正向移动,以此来解答。 本题考查化学平衡,为高频考点,把握体积与压强的关系、压强对平衡移动的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意静态变化与动态变化的结合,题目难度不大。 1. 室温下,用0.100mol•L-1的NaOH溶液分别滴定体积和浓度均为20.00mL 0.100mol•L-1的盐酸和醋酸滴定曲线如图所示。下列说法错误的是( ) A. a表示的是醋酸的滴定曲线 B. 滴定b过程中,指示剂可以是酚酞 C. pH=7时,滴定盐酸消耗的V(NaOH)=20.00mL D. V(NaOH)=10.00mL时,醋酸中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) 【答案】D 【解析】解:A.醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,相同浓度的醋酸和HCl溶液,醋酸的pH>盐酸,所以a是滴定醋酸的曲线,b是滴定盐酸的曲线,故A正确; B.b曲线为滴定盐酸,滴定终点时生成NaCl,溶液呈中性,酚酞的变色范围为8-10,可以用酚酞作指示剂,故B正确; C.pH=7时溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),说明n(NaOH)=n(HCl),二者浓度相同,则滴入氢氧化钠溶于体积为20.00mL,故C正确; D.V(NaOH)=10.00mL时,醋酸溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa,醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),再结合电荷守恒得c(Na+)<c(CH3COO-),溶液中离子浓度大小为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故D错误; 故选:D。 A.醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,相同浓度的醋酸和HCl溶液,醋酸的pH>盐酸; B.b为滴定盐酸,恰好反应时生成NaCl,溶液呈中性,结合指示剂的变色范围分析; C.pH=7时,溶液呈中性,n(NaOH)=n(HCl); D.V(NaOH)=10.00mL时,醋酸溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa,醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度,溶液呈酸性,再结合电荷守恒判断。 本题考查了酸碱混合溶液定性判断,涉及弱电解质的电离、盐类水解、酸碱中和反应等知识点,根据弱电解质的电离特点、溶液酸碱性及盐类水解等知识点来分析解答,题目难度中等。 2. 将一定量的SO2(g)和O2(g)通入体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应,得到下表中的两组数据:下列说法正确的是( ) 实验 编号 温度/℃ 平衡常数 /mol-1•L 起始量/mol 平衡量/mol SO2 O2 SO2 O2 1 T1 K1 4 2 x 0.8 2 T2 K2 4 2 0.4 y A. x=2.4,y=0.2 B. T1、T2的大小:T1<T2 C. K1、K2的大小:K1<K2 D. T1℃时,若起始量增倍,K1>K2 【答案】C 【解析】解:结合三行计算列式计算,在T1温度下, 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) 起始量(mol) 4 2 0 变化量(mol) 2.4 1.2 2.4 平衡量(mol) 2.6 0.8 2.4 结合三行计算列式计算,在T2温度下, 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) 起始量(mol) 4 2 0 变化量(mol) 3.6 1.8 3.6 平衡量(mol) 0.4 0.2 3.6 A.上述计算得到x=2.6mol,y=0.2mol,故A错误; B.起始量相同达到平衡状态T2温度下二氧化硫比T1少,说明平衡正向进行,正反应为放热反应,则T2<T1,故B错误; C.起始量相同达到平衡状态T2温度下二氧化硫比T1少,说明平衡正向进行,正反应为放热反应,则T2<T1,K1<K2,故C正确; D.T1℃时,若起始量增倍平衡常数不变,则K1<K2,故D错误; 故选:C。 结合三行计算列式计算,在T1温度下, 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) 起始量(mol) 4 2 0 变化量(mol) 2.4 1.2 2.4 平衡量(mol) 2.6 0.8 2.4 结合三行计算列式计算,在T2温度下, 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) 起始量(mol) 4 2 0 变化量(mol) 3.6 1.8 3.6 平衡量(mol) 0.4 0.2 3.6 A.计算得到x=2.6mol,y=0.2mol; B.起始量相同达到平衡状态T2温度下二氧化硫比T1少,说明平衡正向进行,正反应为放热反应,升温平衡向吸热反应方向进行; C.温度越高,平衡常数越小; D.平衡常数只随温度变化。 本题考查了化学平衡的三行计算、平衡常数的影响因素分析,注意平衡常数随温度变化,题目难度中等。 二、简答题(本大题共4小题,共42.0分) 1. 已知SO3分解反应为2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)。在1.0L密闭容器中加入10mol SO3(g),在一定温度进行上述反应,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表: 时间t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30 总压强p/kPa 400 412 422 440 469 518 538 560 560 回答下列问题: (1)欲提高SO3的平衡转化率,应采取的措施为______(填字母)。 a.增大压强 b.通入SO3 c.降低压强 (2)平衡时SO3的转化率为______,该温度下的平衡常数Kw=______ (3)研究表明,SO3(g)分解速率v=4×10-3×pSO3(kPa•min-1),t=6h时,测得体系中pO2=55kPa,则此时的pSO3=______kPa,v(SO3)=______kPa•min-1。 【答案】c 80% 64 290 1.16 【解析】解:(1)2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g),欲提高SO3的平衡转化率,应采取的措施为: a.增大压强平衡逆向进行,三氧化硫转化率减小,故a错误; b.通入SO3相当于中等压强平衡逆向进行,三氧化硫转化率减小,故 b错误; c.降低压强平衡正向进行,三氧化硫转化率增大,故c正确; 故答案为:c; (2)化学反应为:2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g),设生成氧气物质的量为x 起始量(mol) 10 0 0 变化量(mol) 2x 2x x 平衡量(mol) 10-2x 2x x 平衡状态下气体物质的量之比等于气体压强之比,=, x=4mol, 平衡时SO3的转化率=×100%=80%, 平衡常数K==64, 故答案为:80%;64; (3)根据方程式2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g),可知氧气与消耗三氧化硫的物质的量之比是1:2,又因为压强之比是物质的量之比,所以消耗三氧化硫减少的压强是55kPa×2=110kPa,则此时三氧化硫的压强是400kPa-110kPa=290kPa,因此此时反应速率v=4.0×10-3×290=1.16(kPa•min-1), 故答案为:290;1.16。 (1)SO3分解反应为2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g),提高分解率应是改变条件平衡正向进行; (2)反在25h达到平衡状态,气体压强不再变化,气体压强之比等于气体物质的量之比;结合三行计算列式得到,转化率=×100%,平衡常数K=; (3)阿伏加德罗定律可知,在恒温恒容条件下,气体的压强与物质的量成正比。 本题考查了影响化学平衡的因素分析、平衡常数计算,注意气体压强之比等于化学方程式计量数之比,题目难度中等。 1. 低碳环保,减轻大气污染,必须从源头上对尾气进行净化处理。回答下列问题 (1)汽车尾气催化转换器中的反应为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。若在密闭容器中发生该反应时,c(N2)随温度(T)和时间(t )的变化曲线如图甲所示。 ①由图甲可知,温度T1______T2(填“>”或“<”,下同);该反应的△H______0。 ②能提高尾气转化率的措施有______(填字母)。 a.升高温度 b.降低温度 c.增大压强 d.增大催化剂的比表面积 (2)煤燃烧产生的烟气中含有氮氧化物,可用CH4催化还原NOx,消除氮氧化物的污染。 已知:①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ•mol-1 ②N2O4(g)⇌2NO2(g)△H=+56.9k•mol-1 ③CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-810.1kJ•mol-1 从原电池的工作原理分析,可设计为原电池的反应为______(填序号)。 (3)图乙是通过光电转化原理,以燃煤产生的二氧化碳为原料,制备新产品的示意图。试写出光电转化过程中总反应的化学方程式:______;催化剂a、b之间连接导线上的电流方向是______。 【答案】> < bc ①③ 2CO2+2H2O2HCOOH+O2 b→a 【解析】解:(1)①由图可知T1先达到平衡,则T1>T2,温度大对应的c(N2)小,可知升高温度平衡逆向移动,则该反应的△H<0, 故答案为:>;<; ②a.升高温度,平衡逆向移动,转化率减小,故不选; b.降低温度,平衡正向移动,转化率增大,故选; c.增大压强,平衡正向移动,转化率增大,故选; d.增大催化剂的比表面积,平衡不移动,转化率不变,故不选; 故答案为:bc; (2)放热的氧化还原反应可设计成原电池,则从原电池的工作原理分析,可设计为原电池的反应为①③, 故答案为:①③; (3)由图可知,二氧化碳和水反应生成甲酸和氧气,光电转化过程中总反应的化学方程式为2CO2+2H2O2HCOOH+O2,质子向正极移动,则b为正极,电流由正极向负极移动,则催化剂a、b之间连接导线上的电流方向为b→a, 故答案为:2CO2+2H2O2HCOOH+O2;b→a。 (1)①由图可知T1先达到平衡,则T1>T2,温度大对应的c(N2)小,可知升高温度平衡逆向移动; ②平衡正向移动可提高转化率; (2)放热的氧化还原反应可设计成原电池; (3)由图可知,二氧化碳和水反应生成甲酸和氧气,质子向正极移动,则b为正极,电流由正极向负极移动。 本题考查物质的量浓度随时间的变化曲线,为高频考点,把握温度对平衡移动的影响、平衡移动、原电池为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,综合性较强,题目难度不大。 1. 化学反应原理是研究和学习化学的重要依据。回答下列问题: (1)已知氢气的燃烧热△H=-285.5kJ•mol-1,则电解水的热化学方程式为______ (2)在298K、101kPa下,2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-198kJ•mol-1,则相同条件下,2mol SO2和 1 mol O2充分反应,最终放出的热量______198kJ (填“大于”“小于或“等于”);该反应的平衡常数表达式K=______。 (3)25℃时,下表为一些难溶电解质的相关数据: 物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3 开始沉淀时的pH 5.8 4.1 2.0 完全沉淀时的pH 8.3 6.4 3.2 常温下,除去酸性CuCl2溶液中含有的少量FeCl2,其操作步骤为: ①应先加入______(填试剂名称),发生的离子反应方程式为______ ②再加入CuO,调节溶液的pH在______范围内,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤。 【答案】H2O(l)=H2(g)+O2(g)△H=+285.5kJ•mol-1 小于 双氧水(或氯水) H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O(或Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-) 3.2≤pH<4.1 【解析】解:(1)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,所以水分解热化学方程式:H2O(l)=H2(g)+O2(g)△H=+285.5kJ•mol-1; 故答案为:H2O(l)=H2(g)+O2(g)△H=+285.5kJ•mol-1; (2)2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-198kJ•mol-1表示的意义是2molSO2和1molO2完全反应生成2molSO3,放出198kJ热量,但该反应是可逆反应,所以2mol SO2和 1 mol O2充分反应,最终放出的热量小于198kJ,2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应的化学平衡常数k=; 故答案为:小于;; (3)根据表中数据可知Fe3+比Cu2+容易转化为沉淀,Cu2+比Fe2+容易转化为沉淀,除杂时为防止Cu2+沉淀必须将Fe2+氧化成Fe3+,鉴于不能引入新杂质,所以氧化剂为双氧水(或氯水),发生反应的离子反应方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O(或Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-),加入CuO,调节溶液的pH,使Fe3+沉淀完全、Cu2+不沉淀的pH范围是3.2≤pH<4.1; 故答案为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O(或Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-);3.2≤pH<4.1。 (1)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量; (2)可逆反应有限度,不可能反应完全,化学平衡常数是生成物浓度幂积与反应物浓度幂积之比; (3)根据表中数据可知Fe3+比Fe2+容易转化为沉淀,所以先加入氧化剂将Fe2+氧化成Fe3+,且不能引入新杂质,再加入物质用于调节pH以除去杂质,调节pH时将杂质离子Fe3+沉淀、Cu2+不能转化为沉淀,据此解答。 本题考查盖斯定律及其热化学方程式书写、可逆反应特征及其平衡常数、氧化还原反应应用及其化学方程式书写、除杂原理的知识点,题目难度中等,强化双基是解题关键,注意除杂原理的理解与运用。 1. 工业食盐中含Ca2+、Mg2+等杂质,某厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程如图所示,回答下列问题: (1)“精制”过程中发生反应的离子方程式为______ (2)若粗盐中SO42-含量也较高,沉淀剂可以是______(填字母)且要在试剂Na2 CO3之______加入(填“前”或“后”)。 a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2 (3)在电解过程中,产生H2的电极与外接电源的______极相连;溶液pH增大的区域是______(填“阳极区”或“阴极区”)。 (4)烧碱和氯气是电解饱和食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k=______(填写计算表达式和结果且结果保留两位小数)。 【答案】Ca2++CO32-=CaCO3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ ac 前 负 阴极区 1.13 【解析】解:(1)Ca2+、Mg2+等杂质与碳酸钠、NaOH反应转化为沉淀,离子反应分别为Ca2++CO32-=CaCO3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓, 故答案为:Ca2++CO32-=CaCO3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓; (2)添加钡试剂除去SO42-,注意不能引入新的杂质,选Ba(NO3)2会引入杂质硝酸根离子,所以该钡试剂不能选用,Na2CO3溶液能除去过量的BaCl2溶液,则要在试剂Na2CO3之前加入; 故答案为:ac;前; (3)阴极发生还原反应生成氢气,与电源负极相连,电极方程式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,可知pH增大, 故答案为:负;阴极区; (4)电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,则理论上k===1.13。 故答案为:1.13。 粗盐中加入水溶解,向粗盐水中加入NaOH、碳酸钠,除去Mg 2+、Ca2+,得到Mg(OH)2、CaCO3沉淀,加入盐酸调节溶液至中性,将精制的食盐水电解,发生反应2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,然后脱盐得到NaOH浓溶液,将得到的NaCl晶体循环利用,以此解答该题。 本题考查物质制备方案设计,为高频考点和常见题型,题目难度中等,明确实验原理为解答关键,注意把握物质性质以及对题目信息的获取与使用,试题侧重于考查学生的分析、理解能力及化学实验能力。 三、实验题(本大题共1小题,共13.0分) 1. 为了测定某烧碱样品的纯度(含有的少量可溶性杂质不与酸反应),某同学进行滴定实验。回答下列问题 (1)烧碱样品溶液的配制: 用______(填仪器名称,下同)准确称取烧碱样品wg,用新煮沸并冷却的蒸馏水在______中溶解,完全溶解并冷却后,全部转移至250mL的______中并定容。 (2)滴定: Ⅰ.用移液管(或碱式滴定管)量取25.00mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂; Ⅱ.将物质的量浓度为mmol•L-1的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度V1mL; Ⅲ.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定到终点,记录终点刻度为V2mL ①锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去H2SO4标准溶液的体积______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 ②步骤Ⅲ的操作中锥形瓶下垫一张白纸的作用是______。 ③步骤Ⅱ 中液面应调整到______,尖嘴部分应______。 ④若酸式滴定管没用标准H2SO4润洗,会对测定结果有何影响______(填“偏高”“偏低”或“无影响”,其他操作均正确)。 (3)烧碱样品的纯度为______(用含w、m、V1、V2的代数式表示)。 【答案】托盘天平 烧杯 容量瓶 无影响 便于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况 零刻度或零刻度以下 充满液体,无气泡 偏高 【解析】解:(1)配制氢氧化钠溶液,应用托盘天平称量,在烧杯中溶解,冷却至室温后再转移到250mL容量瓶中,故答案为:托盘天平;烧杯;容量瓶; (2)①锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,对实验无影响,故答案为:无影响; ②垫一张白纸,颜色对比明显,可便于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况,故答案为:便于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况; ③因滴定管0刻度上无刻度,则装液时,应使液面在零刻度或零刻度以下,且尖嘴部分充满液体,无气泡,防止产生误差, 故答案为:零刻度或零刻度以下;充满液体,无气泡; ④若酸式滴定管没用标准H2SO4润洗,会导致使用硫酸的体积偏大,则导致测定结果偏高, 故答案为:偏高; (3)发生中和反应,应满足n(NaOH)=2n(H2SO4), 实验所用硫酸的物质的量为n(H2SO4)=mmol/L×(V2-V1)×10-3L=m(V2-V1)×10-3mol,则n(NaOH)=2m(V2-V1)×10-3mol,可知wg烧碱样品中(NaOH)=2m(V2-V1)×10-2mol, 质量为80m(V2-V1)×10-2g, 则质量分数为=。 故答案为:。 (1)配制氢氧化钠溶液,应用托盘天平称量,在烧杯中溶解,冷却至室温后再转移到250mL容量瓶中; (2)①锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,对实验无影响; ②垫一张白纸,可便于观察颜色; ③装液时,应使液面在零刻度或零刻度以下,且尖嘴部分充满液体; ④若酸式滴定管没用标准H2SO4润洗,会导致使用硫酸的体积偏大; (3)发生中和反应,应满足n(NaOH)=2n(H2SO4)。 本题考查物质含量测定,侧重考查实验操作、实验分析判断及计算能力,明确实验原理、反应物质之间关系式是解本题关键,难点是纯度的计算,题目难度不大。 查看更多