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文档介绍
【化学】江西省宜春市上高二中2019-2020学年高二上学期第二次月考试题(解析版)
江西省宜春市上高二中2019-2020学年高二上学期第二次月考试题 一、选择题 1. 下列有关实验的叙述正确的是( ) A. 过滤时,可用玻璃棒搅拌漏斗中的液体以加快过滤速率 B. 用湿润的pH试纸测溶液的pH,因溶液被稀释而使测量值变大 C. 酸碱滴定管、容量瓶、分液漏斗使用前必须检查是否漏水 D. 酸碱滴定实验中,需用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差 【答案】C 【解析】 【详解】A、过滤时用玻璃棒引流,不能用玻璃棒 ,A项错误; B、若为碱溶液,被稀释后pH值会变小,B项错误; C、酸碱滴定管、容量瓶、分液漏斗使用前必须检查是否漏水,C项错误; D、酸碱滴定实验中,锥形瓶不能润洗,D项错误; 答案选C。 2.假设反应体系的始态为甲,中间态为乙,终态为丙,它们之间的变化如图所示,则下列说法不正确的是( ) A. |ΔH1|>|ΔH2| B. |ΔH1|<|ΔH3| C. ΔH1+ΔH2+ΔH3=0 D. 甲→丙的ΔH=ΔH1+ΔH2 【答案】A 【解析】 【详解】A、在过程中ΔH1与ΔH2的大小无法判断,A错误; B、因|ΔH3|=|ΔH1|+|ΔH2|,B正确; C、因为甲→丙和丙→甲是两个相反的过程,所以ΔH1+ΔH2+ΔH3=0,C正确; D、题述过程中甲为始态,乙为中间态,丙为终态,由盖斯定律可知:甲丙,ΔH=ΔH1+ΔH2<0,D正确; 答案选A。 3.下列设计的实验方案能达到实验目的的是( ) A. 制取无水AlCl3:将AlCl3溶液加热蒸干并灼烧 B. 除去锅炉水垢中含有的CaSO4:先用Na2CO3溶液处理,然后再加酸去除 C. 证明氨水中存在电离平衡:向滴有酚酞的氨水中加入少量NH4Cl固体,溶液红色变深 D. 配制FeCl3溶液时为防止溶液浑浊常加入少量稀硫酸 【答案】B 【解析】 【详解】A.AlCl3在加热时水解生成Al(OH)3和HCl,HCl易挥发,蒸干灼烧得到的是Al2O3,无法获得AlCl3晶体,选项A错误; B.硫酸钙难以除去,可加入碳酸钠转化为碳酸钙,加入盐酸即可除去,选项B正确; C.一水合氨为弱碱,溶液中存在电离平衡:NH3•H2ONH4++OH-,加入酚酞后溶液变为红色,而NH4Cl=NH4++Cl-,其中的NH4+会抑制氨水的电离,使溶液碱性减弱,颜色变浅,选项C错误; D、Fe3+易水解,水解生成H+,水解的离子方程式为Fe3++3H2Fe(OH)3+3H+,配制溶液时,可加入酸抑制FeCl3水解,防止生成沉淀而导致溶液变浑浊,由于溶液是FeCl3溶液,所以选加HCl,不能用其它的酸,选项D错误。 答案选B。 4.物质的量浓度相同的下列溶液中,NH4+浓度最大的是( ) A. (NH4)2Fe(SO4)2 B. NH3·H2O C. (NH4)2CO3 D. NH4Cl 【答案】A 【解析】 【详解】A.(NH4)2Fe(SO4)2=2NH4++SO42-,其中NH4+和Fe2+的水解相互抑制,导致NH4+的水解程度减小,NH4+的浓度最大,A正确; B. NH3·H2O是弱电解质,电离程度很弱,主要以电解质分子NH3·H2O的形式存在,电离产生的NH4+的浓度远小于等浓度的盐电离产生的NH4+的浓度,B错误; C. (NH4)2CO3=2NH4++CO32-,其中NH4+和CO32-的水解相互促进,导致NH4+的水解程度比(NH4)2Fe(SO4)2的大,NH4+的浓度小于(NH4)2Fe(SO4)2中NH4+的浓度,C错误; D.NH4Cl=NH4++Cl-,其中NH4+水解,使NH4+的浓度减小,小于溶液中Cl-的浓度,但比等浓度的(NH4)2Fe(SO4)2和(NH4)2CO3的铵根离子浓度小,D错误; 故铵根离子浓度最大的是A。 5.常温下,0.1 mol·L-1的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9,则下列判断中正确的是( ) A. HX、HY、HZ的酸性依次增强 B. 离子浓度:c(Z-)>c(Y-)>c(X-) C. 电离常数:K(HZ)>K(HY) D. c(X-)=c(Y-)+c(HY)=c(Z-)+c(HZ) 【答案】D 【解析】 【分析】常温下,0.1mol/L的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9,对于弱酸,其酸性越弱,对应的盐水解程度越大,说明HX为强酸,HY、XZ为弱酸,且酸性HY>XZ,由此分析解答。 【详解】A.对于弱酸,其酸性越弱,对应的盐水解程度越大,说明HX为强酸,HY、XZ为弱酸,且酸性HX>HY>XZ,选项A错误; B.酸越弱水解的程度越大,离子浓度越小,所以c(X-)>c(Y-)>c(Z-),选项B错误; C.对于弱酸,其酸性越弱,对应盐水解程度越大,说明HX为强酸,HY、XZ为弱酸,且酸性HX>HY>XZ,电离常数K(HY)>K(HZ),选项C错误; D.NaX电离后不水解,X-的物质的量浓度c(X-)=0.1mol/L,NaY、NaZ电离后都部分水解,根据物料守恒可知:c(Y-)+c(HY)=0.1mol/L;c(Z-)+c(HZ)=0.1mol/L,所以c(X-)=c(Y-)+c(HY)=c(Z-)+c(HZ),选项D正确; 答案选D。 6.下列事实能说明醋酸是弱电解质的是( ) ①醋酸与水能以任意比互溶;②醋酸溶液能导电;③醋酸稀溶液中存在醋酸分子;④常温下,0.1mol/L醋酸的pH比0.1 mol/L盐酸的pH大;⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2;⑥0.1 mol/L醋酸钠溶液pH=8.9;⑦大小相同的铁片与同物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,醋酸产生H2速率慢 A. ②⑥⑦ B. ③④⑥⑦ C. ③④⑤⑥ D. ①② 【答案】B 【解析】 【详解】①电解质的强弱与溶解性无关;②弱电解质溶液电离后也可以导电;③ 醋酸溶液中存在醋酸分子,可以说明存在电离平衡;④0.1mol/L醋酸的pH比0.1 mol/L盐酸的pH大,可以说明醋酸为弱电解质;⑤说明醋酸比碳酸强,不能说明醋酸是弱电解质;⑥0.1 mol/L醋酸钠溶液pH=8.9,说明醋酸未完全电离;⑦大小相同的铁片与同物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,醋酸产生H2速率慢,说明部分电离;故答案选B。 7.下列关于反应能量的说法正确的是( ) A. 已知Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) △H=-216kJ/mol,则反应物总能量<生成物总能量 B. 已知101 kPa时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol,则H2的燃烧热△H=-241.8kJ/mol C. 相同的条件下,如果1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol 氢分子的能量为E2,则2E1>E2 D. H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l),含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出57.3 kJ 的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A.已知Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) △H=-216kJ/mol,反应是放热反应,说明反应物总能量比生成物总能量多,A错误; B.氢气的燃烧热是1molH2完全燃烧产生液态水时放出的热量,由于等物质的量的气态水含有的能量比液态水多,所以在101 kPa时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol,则H2的燃烧热△H小于-241.8kJ/mol,B错误; C.相同的条件下,如果1 mol氢原子所具有的能量为E1,2molH原子结合形成1molH-H键,产生1molH2,会放出热量,1 mol氢分子的能量为E2,则2E1>E2,C正确; D.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l),△H=-57.3 kJ/mol,由于浓硫酸溶于水会放出热量,所以含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出的热量大于57.3 kJ,D错误; 故合理选项是C。 8.常温下0.1mol•L﹣1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是( ) A. 将溶液稀释到原体积的2倍 B. 加入适量的醋酸钠固体 C. 加入等体积0.2 mol•L﹣1盐酸 D. 加少量冰醋酸 【答案】B 【解析】常温下0.1mol•L﹣1 醋酸溶液的pH=a,当此溶液变为pH=(a+1)时,pH升高了,溶液中的氢离子浓度变为原来的十分之一,c(H+)由mol/L变为mol/L。醋酸为弱酸,溶液中存在其电离平衡,可以加水稀释溶液使氢离子浓度减小,欲使溶液中的氢离子浓度变为原来的十分之一,稀释后溶液体积必须大于原来的十倍。也可以加入可溶性醋酸盐使电离平衡逆向移动而使氢离子浓度减小。 A. 将溶液稀释到原体积的2倍 ,氢离子浓度肯定会大于原来的二分之一,所以A不正确; B. 加入适量的醋酸钠固体,可行,因为增大了溶液中醋酸根离子的浓度,醋酸的电离平衡逆向移动,所以B正确;C.因为盐酸是强酸,所以加入等体积0.2 mol•L﹣1盐酸后,c(H+)一定变大了,pH将减小;D. 加少量冰醋酸,增大了醋酸的浓度,酸性增强,pH减小,D不正确。本题选B。 9.一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应热和化学平衡常数分别为△H和K, 则相同温度时反应4NH3(g)2N2(g)+6H2(g)反应热和化学平衡常数为( ) A. 2△H和2K B. -2△H和 K2 C. -2△H和 K-2 D. 2△H和-2K 【答案】C 【解析】 【详解】正反应是放热反应,则逆反应就是吸热反应,反之亦然,所以氨气分解的反应热是-2△H。平衡常数是在反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,因此如果化学计量数不变的话,则逆反应的平衡常数是正反应平衡常数的倒数。由于逆反应的化学计量数均是原来的2倍,所以选项C是正确的。答案选C。 10.符合图1、图2的反应是 ( ) A. X+3Y2Z ΔH>0 B. X+3Y2Z ΔH<0 C. X+2Y3Z ΔH<0 D. 5X+3Y4Z ΔH<0 【答案】B 【解析】 【详解】图1中X、Y浓度降低,则X、Y为反应物,Z浓度增大,Z为生成物,X、Y、Z浓度变化量之比为:1:3:2,且存在化学平衡状态,化学方程式为:X+3Y2Z;图2中T2时,先达到化学平衡状态,则T2>T1,温度高时,Z%较小,即温度升高,向逆反应方向移动,正反应放热,△H<0,故表示的反应为:X+3Y2Z,△H<0,故选B。 11. 下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是( ) ①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动 ②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高 ③有气体参加的反应平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动 ④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动 A. ①④ B. ①②③ C. ②③④ D. ①②③④ 【答案】D 【解析】 【详解】①若增加固体物碳物质的量,平衡不发生移动,因为固体物质的浓度是不变量,无法增大C的浓度,故①错误; ②两种反应物,增大一种物质会提高另一种物质的转化率,本身转化率减小,当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率减小,故②错误; ③对于气体体积保持不变的可逆反应,减小容积或增大压强时,平衡不一定向气体体积增大的方向移动,故③错误; ④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,反应前后气体体积不变的反应,平衡不动,如H2(g)+I2(g)=2HI(g);反应前后气体体积变化的反应,平衡发生移动,如N2(g)+3H2(g)═2NH3(g),故④错误。 故选D。 12.下列反应在常温下均为非自发反应,在高温下仍为非自发是( ) A. 2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g) B. 2Fe2O3(s)+3C(s)=Fe(s)+3CO2(g) C. N2O4(g)=2NO2(g) D. 6C(s)+6H2O(l)=C6H12O6(s) 【答案】D 【解析】 【分析】根据综合判据能自发进行, 、的反应在任何温度下都不能自发反应。 【详解】2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g),,在高温下能自发进行,故不选A;2Fe2O3(s)+3C(s)=Fe(s)+3CO2(g),,在高温下能自发进行,故不选B;N2O4(g)=2NO2(g) ,在高温下能自发进行,故不选C;6C(s)+6H2O(l)=C6H12O6(s) ,该反应无论在低温还是在高温下,均不能自发进行,故选D。 【点睛】本题考查了反应自发进行的判断依据,注意反应是否自发进行由焓变、熵变、温度共同决定,、任何温度下都不能自发反应;、高温下能自发进行;、任何温度下都能自发进行;、低温下能自发进行。 13.将4molA和2molB放入2L密闭容器中发生反应4s后反应达到平衡状态,此时测得C的浓度为0.6mol/L.下列说法正确的是( ) A. 若不断增加A的质量,可使反应放出热量的数值达到2︱ΔH︱ B. 4 s内,υ(B)=0.075 mol/(L ·s) C. 达到平衡状态后,若只升高温度,则C的物质的量浓度增大 D. 达到平衡状态后,若温度不变,缩小容器的体积,则A的转化率降低 【答案】B 【解析】A. 该反应为可逆反应,B不可能完全反应,增加A的质量,最终反应放出热量的数值仍小于2︱ΔH︱,故A错误;B.v(C)==0.15mol/(L•s),反应速率之比等于化学计量数之比,则v(B)=0.075mol/(L•s),故B正确; C.升高温度,平衡向逆反应方向移动,C的物质的量浓度减小,故C错误;D.缩小容器的体积,压强增大,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,故D错误;故选B。 14.已知甲、乙、丙、丁四种溶液分别为CH3COONa、NH3•H2O、CH3COOH、Na2SO4中的一种,相同温度下,甲与乙两种溶液的pH相同,甲与丙两种溶液中的水的电离程度相同,则丙为( ) A. NH3•H2O B. CH3COONa C. CH3COOH D. Na2SO4 【答案】C 【解析】 【分析】CH3COONa、NH3·H2O溶液显碱性,CH3COOH溶液显酸性,Na2SO4 溶液显中性,CH3COONa促进水解,NH3·H2O和CH3COOH抑制水解,据此分析。 【详解】CH3COONa、NH3·H2O溶液显碱性,CH3COOH溶液显酸性,Na2SO4溶液显中性,甲与乙两种溶液的pH相同,则CH3COONa和NH3·H2O是甲、乙,CH3COONa是强碱弱酸盐,CH3COO-水解,促进水解,NH3·H2O和CH3COOH抑制水的电离,Na2SO4对水的电离无影响,甲与丙两种溶液中水的电离程度相同,即甲为NH3·H2O,丙为CH3COOH,乙为CH3COONa,丁为Na2SO4,故C正确; 答案选C。 15.25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存是( ) A. 能使甲基橙变红的溶液中:K+、Mg2+、NO3-、I- B. c(HCO3-)=1 mol·L-1溶液中:Na+、Al3+、SO42-、Cl- C. 无色透明的溶液中:Fe3+、Al3+、NO3-、SO42- D. 常温下,=10-10的溶液中:K+、Na+、I-、SO42- 【答案】D 【解析】 【分析】离子若不能发生任何反应,且与题干选项要求不产生影响,就可以大量共存,否则不能大量存在。 【详解】A.能使甲基橙变红的溶液显酸性,含有大量的H+,H+、NO3-、I-会发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误; B.c(HCO3-)=1 mol·L-1溶液中:HCO3-、Al3+会发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,不能大量共存,B错误; C.无色透明的溶液中不能含有大量的Fe3+,含有铁离子的溶液呈黄色,C错误; D.常温下,=10-10的溶液显酸性,含有大量的H+,H+与选项中K+、Na+、I-、SO42-均不发生任何反应,可以大量共存,D正确; 故合理选项是D。 16.室温下,用的溶液滴定 的溶液,水的电离程度随溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A. 该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂 B. 从点到点,溶液中水的电离程度逐渐增大 C. 点溶液中 D. 点对应溶液的体积为 【答案】D 【解析】 【详解】A.用NaOH溶液滴定醋酸,由于恰好完全反应时产生的醋酸钠是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,因此要选择碱性范围内变色的指示剂误差较小,可选用酚酞作指示剂,不能选用甲基橙作指示剂,A错误; B.P点未滴加NaOH溶液时,CH3COOH对水的电离平衡起抑制作用,随着NaOH的滴入,溶液的酸性逐渐减弱,水的电离程度逐渐增大,到M点时恰好完全反应产生CH3COONa,水的电离达到最大值,后随着NaOH的滴入,溶液的碱性逐渐增强,溶液中水的电离程度逐渐减小,B错误; C.N点溶液为NaOH、CH3COONa按1:1物质的量之比混合而成,根据物料守恒可得c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-),根据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),将两个式子合并,整理可得c(OH-)=2c(CH3COOH)+c(CH3COO-)+c(H+),C错误; D.M点时溶液中水电离程度最大,说明酸碱恰好完全中和产生CH3COONa,由于醋酸是一元酸、NaOH是一元碱,二者的浓度相等,因此二者恰好中和时的体积相等,故M点对应的NaOH溶液的体积为10.00mL,D正确; 故合理选项是D。 二、填空题 17.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率变化,在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,标准状况下测得数据累计值如下: 时间 第1分钟 第2分钟 第3分钟 第4分钟 第5分钟 产生氢气体积 50mL 120mL 232mL 290mL 310mL (1)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min时间段中,化学反应速率最大的时间段是____,导致该时间段化学反应速率最大的影响因素是____(选填字母编号)。 A.浓度 B.温度 C.气体压强 (2)化学反应速率最小的时间段是____,主要原因是____。 (3)在2~3分钟时间段,以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率为___mol/(L•min)(设溶液体积不变)。 (4)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量,可以向盐酸中分别加入等体积的___。 A.蒸馏水;B.NaCl溶液;C.NaNO3溶液;D.CuSO4溶液;E.Na2CO3溶液 【答案】(1). 2~3min (2). B (3). 4~5min (4). 因为此时H+浓度小 (5). v(HCl)=0.1mol/(L•min) (6). A、B 【解析】 【分析】(1)(2)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min时间段中,产生气体的体积分别为50mL、70mL、112mL、58mL、20mL,生成气体体积越大的时间段,反应速率越大,结合温度、浓度对反应速率的影响分析; (3)计算出氢气的体积,根据2HCl~H2,计算消耗盐酸的物质的量,计算浓度的变化,根据v=△c/△t计算反应速率; (4)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量,可降低H+浓度,但不能影响H+的物质的量. 【详解】(1)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min时间段中,产生气体的体积分别为50mL、70mL、112mL、58mL、20mL,由此可知反应速率最大的时间段为2~3 min,因反应为放热反应,温度升高,反应速率增大,故选B。 (2)反应速率最小的时间段是4~5min时间段,此时温度虽然较高,但H+浓度小; (3)在2~3min时间段内,n(H2)=0.112L/22.4L·mol-1=0.005mol,根据2HCl~H2,计算消耗盐酸的物质的量为0.01mol,则υ(HCl)=0.01mol÷0.1L÷1min =0.1 mol/(L·min); (4)A.加入蒸馏水,H+浓度减小,反应速率减小且不减少产生氢气的量,故A正确; B.加入NaCl溶液,H+浓度减小,反应速率减小且不减少产生氢气的量,故B正确; C.加入NaNO3溶液,生成NO气体,影响生成氢气的量,故C错误; D.加入CuSO4溶液,Zn置换出Cu反应速度增大,故D错误; E.加入Na2CO3溶液,消耗H+,H+浓度减小,影响生成氢气的量,故E错误. 故答案为:A、B. 18.可逆反应3A(g)3B(?)+C(?) △H>0达到化学平衡后, (1)升高温度,用“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”填空。 a.若B、C都是气体,气体的平均相对分子质量①___; b.若B、C都不是气体,气体的平均相对分子质量②____; c.若B是气体,C不是气体,气体的平均相对分子质量③___; (2)如果平衡后保持温度不变,将容器体积增加一倍,新平衡时A的浓度是原来的60%,则B是④___态,C是⑤___态。 【答案】(1). 变小 (2). 不变 (3). 变小 (4). 固态或液态 (5). 气态 【解析】 【详解】(1)正反应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动; a.若B、C都是气体,则反应是体积增大的,所以气体的平均相对分子质量变小; b.若B、C都不是气体,则气体的平均相对分子质量不变; c.若B是气体,C不是气体,则气体的物质的量不变,但质量减小,所以气体的平均相对分子质量变小; (2)将容器体积增加一倍的瞬间,A的浓度是原来的50%,但最终平衡时A的浓度是原来的60%,说明降低压强平衡向逆反应方向移动,即正反应是体积减小的,所以B是液态或固态,C是气态。 19.甲醇是一种新型燃料,工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-116kJ/mol (1)已知:CO(g)+O2(g)=CO2 (g) △H2=-283kJ/mol H2(g) +O2(g)=H2O (g) △H1=-242kJ/mol 则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式:________________ (2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下不同的H2 和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。 请回答: ①在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是_________ ②利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的平衡常数 K=_________。 ③下列既能提高上述反应中 CO 的平衡转化率,又能增大反应速率的是____(填标号)。 a.增大压强 b.降低温度 c.增大H2浓度 d.加高效催化剂 ④若上述反应在某恒温恒容容器中发生,能说明该反应达到平衡的是____(填标号)。 a.气体平均相对分子质量保持不变 b.△H1保持不变 c.保持不变 d.气体密度保持不变 (3)在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol/L)变化如下表所示: 0min 5min 10min CO 0.1 0.05 H2 0.2 0.2 CH3OH 0 0.04 0.05 若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是______________。 【答案】(1). CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1=-651kJ/mol (2). 270℃ (3). 4 (4). ac (5). ac (6). 增加了H2的物质的量(或增大了H2的浓度) 【解析】 【分析】(1)根据盖斯定律,将已知的热化学方程式加减,可得待求的热化学方程式; (2)①合成甲醇的反应是放热反应,根据温度对平衡移动的影响分析判断反应温度; ②根据平衡常数的含义,结合a点时CO的转化率计算平衡常数; ③根据外界条件对化学反应速率和化学平衡移动的影响分析判断; ④根据化学反应特点,结合反应达到平衡时,任何物质的浓度不变,物质的量不变等分析判断; (3)根据5min和10min时各物质浓度的变化来确定改变条件。 【详解】(1)①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-116kJ/mol; ②CO(g)+O2(g)=CO2 (g) △H2=-283kJ/mol ③H2(g) +O2(g)=H2O(g) △H1=-242kJ/mol 根据盖斯定律,将①-②-③×2,整理可得CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1=-651kJ/mol; (2)①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-116kJ/mol的正反应是放热反应,在n(H2):n(CO)不变时,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,使CO的转化率降低。根据图示可知Z对应的CO转化率最低,说明反应温度最高,为270℃; ②a点时,CO转化率50%,反应消耗了1mol×50%=0.5molCO,消耗氢气1mol,剩余0.5molCO,n(H2)=1.5mol-1mol=0.5mol,同时生成0.5mol甲醇。由于容器的容积是1L,所以a点各组分的浓度是:c(CH3OH)=0.5mol/L,c(CO)=0.5mol/L,c(H2)=0.5mol/L,则该温度下是化学平衡常数K==4L2•mol-2; ③a.反应混合物都是气体,增大压强,物质的浓度增大,化学反应速率加快;由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以增大压强,化学平衡正向移动,CO转化率提高,a符合题意; b.降低温度化学反应速率会降低,b不符合题意; c.增大H2浓度,化学反应速率加快,反应物有两种,所以增大反应物H2的浓度,化学平衡正向移动,CO转化率增大,c符合题意; d.加高效催化剂,只能加快反应速率,而不能是平衡发生移动,因此CO的转化率不变,d不符合题意; 故合理选项是ac; ④a.该反应是反应气体气体体积改变的反应,气体的质量不变,若达到平衡,气体的物质的量不变,气体平均相对分子质量保持不变,故可以据此判断反应处于平衡状态,a正确; b.反应物△H1始终保持不变,与反应程度无关,不能据此判断反应是否处于平衡状态,b错误; c.若反应达到平衡,则反应体系中的任何物质的浓度不变,则保持不变,故可以据此判断反应处于平衡状态,c正确; d.反应混合物都是气体,气体的质量不变,容器的容积不变,因此任何情况下气体的密度都不变,所以不能根据气体密度保持不变判断反应是否处于平衡状态,d错误; 故合理选项是ac; (3)反应达到平衡时,根据反应方程式可知各物理量之间的关系式可知,在5min时,c(CO)=0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L,c(H2)=0.2mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L,10min时,c(CO)减小,c(H2)增大,c(CH3OH)增大,则平衡向正反应方向移动,而氢气浓度却增大,所以改变的物理量是增加氢气的物质的量或增加氢气的浓度。 20. 25 ℃时,电离平衡常数: 化学式 CH3COOH H2CO3 HClO 电离平衡常数 1.8×10-5 K1 4.3×10-7 K2 5.6×10-11 3.0×10-8 回答下列问题: (1)下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是________________;(填编号) a.CO32-b.ClO-c.CH3COO-d.HCO3-; (2)下列反应不能发生的是__________ A.CO32-+ CH3COOH = CH3COO- + CO2 ↑ + H2O B.ClO-+ CH3COOH = CH3COO- + HClO C.CO32-+ HClO = CO2 ↑+ H2O + ClO- D.2 ClO-+ CO2 + H2O = CO32-+ 2 HClO (3)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸,则下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是__________ A.c(CH3COOH)/c(H+) B.c(CH3COO-)/c(CH3COOH) C.c(H+)/ KWD.c(H+)/c(OH-) (4)体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程pH变化 如图,则HX的电离平衡常数________(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数,稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)________醋酸溶液中水电离出来的c(H+)(填“大于”、“等于”或“小于”) 【答案】(1)a、b、d、c (2)c、d (3)B (4)大于 大于 【解析】试题分析:(1)电离平衡常数越大,越易电离,溶液中离子浓度越大,则酸性强弱为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,酸根离子对应的酸的酸性越强,酸根离子结合氢离子的能力越弱,则四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-,即a>b>d>c,故答案为:a>b>d>c; (2)a.CO32-+CH3COOH═CH3COO-+CO2↑+H2O:碳酸的酸性小于CH3COOH,所以CH3COOH能够制取碳酸,该反应能够发生,故a错误;b.ClO-+CH3COOH═CH3COO-+HClO:CH3COOH的酸性大于HClO,CH3COOH能够制取HClO,该反应能够发生,故b错误;c.CO32-+HClO═CO2↑+H2O+ClO-:HClO的酸性小于碳酸,该反应无法发生,故c正确;D.2ClO-+CO2+H2O═CO32-+2HClO:由于酸性H2CO3>HClO>HCO3-,则碳酸与次氯酸根离子反应只能生成碳酸氢根离子,不会生成CO32-,该反应不能发生,故d正确;故答案为:cd; (3)A.加水稀释醋酸促进醋酸电离,氢离子物质的量增大,醋酸分子的物质的量减小,所以 的比值减小,故A错误;B.加水稀释醋酸促进醋酸电离,醋酸根离子物质的量增大,醋酸分子的物质的量减小,则的比值增大,故B正确;C.加水稀释促进醋酸电离,但氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,所以的比值减小,故C错误;D.加水稀释醋酸促进醋酸电离,氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,则氢氧根离子浓度增大,的比值减小,故D错误;故答案为:B; (4)加水稀释促进弱酸电离,pH相同的不同酸稀释相同的倍数,pH变化大的酸酸性强,变化小的酸酸性弱;酸或碱抑制水电离,酸中氢离子或碱中氢氧根离子浓度越大其抑制水电离程度越大,根据图知,pH相同的醋酸和HX稀释相同的倍数,HX的pH变化大,则HX的酸性大于醋酸,所以HX的电离平衡常数大于常数,稀释后醋酸中氢离子浓度大于HX,所以醋酸抑制水电离程度大于HX,则HX溶液中水电离出来的c(H+)大于醋酸溶液水电离出来c(H+),故答案为:大于;大于。 21.(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是________。 A. KMnO4 B. H2O2 C. Cl2水 D. HNO3 然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的________。 A. NaOH B. NH3·H2O C. CuO D. Cu(OH)2 (2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为________,通过计算确定上述方案________(填“可行”或“不可行”)。 【答案】(1). B (2). CD (3). 4 (4). 3.3 (5). 可行 【解析】 【详解】(1)本题中将亚铁离子氧化为铁离子的最好试剂是过氧化氢,因为过氧化氢做氧化剂的还原产物是水,这样不会引入杂质。而其他选项都会引入之前溶液中不存在的元素,例如:K、Mn、Cl、N等,所以答案为B。加入物质的目的是为了提高溶液pH,所以应该加入可以与酸反应的物质。但是只需要调节pH至3.8,所以不需要太强的碱。另外,也要保证在此过程中不引入杂质。氢氧化钠碱性太强,而且氢氧化钠和氨水都会引入杂质。所以答案为CD。 (2)开始沉淀的要求是QC大于KSP,即QC = c(Cu2+)×c2(OH-) = 3.0 × c2(OH-)>Ksp=3.0×10-20,CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,所以c(OH-)=1.0×10-10 mol·L-1,pH=4。当铁离子完全沉淀时,应该认为铁离子的浓度为1×10-5 mol·L-1,此时该溶液是氢氧化铁的饱和溶液,所以Qc=KSP。即QC = c(Fe3+)×c3(OH-) = Ksp=8.0×10-38,因为c(Fe3+)=1×10-5 mol·L-1,所以c(OH-)=2.0×10-11 mol·L-1,由水的离子积得到c(H+)=5.0×10-4 mol·L-1,对5.0×10-4 mol·L-1取负对数得到。经过上述计算得到:铁离子完全沉淀时,铜离子还没有开始沉淀,所以方案可行。查看更多