【文档说明】安徽省芜湖市2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题 Word版含解析.docx,共(22)页,1.182 MB,由小赞的店铺上传
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2023-2024学年度第一学期芜湖市中学教学质量监控高二年级化学试题卷(选择性必修1)注意事项:1.本试卷共三大题,24小题,满分100分。考试时间100分钟。2.本试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分。“试题卷
”共6页,“答题卷”共2页。3.请务必在“答题卷”上答题,在“试题卷”上答题是无效的。4.考试结束后,请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意
。)1.2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动,并进行了以下实验。下列说法错误的是A.“太空冰雪实验”中,使用的醋酸钠属于弱电解质B.“太空冰雪实验”中,使用的醋酸钠中既含有共价键又含有离子键C.“水油分离
实验”中,饮用水与食用油摇匀后不能立即用分液漏斗直接分液D.“太空五环实验”中,碳酸钠溶液中滴加甲基橙构成了黄色环,是因为碳酸钠溶液呈碱性【答案】A【解析】【详解】A.乙酸钠是强碱弱酸盐,溶于水完全电离,是强电解质,故A错误
;B.醋酸钠属于离子化合物,钠离子与醋酸根离子之间是离子键,醋酸根还存在碳氢键和碳氧键等共价键,既含有共价键又含有离子键,故B正确;C.饮用水与食用油摇匀后应静置分层,不能立即用分液漏斗直接分液,故C正确;D.碳酸钠溶液水解呈碱性,故碳酸钠溶液
中滴加甲基橙溶液呈黄色,故D正确;答案选A。2.下列设备工作时,将化学能转化为热能的是()A.硅太阳能电池B.锂离子电池C.太阳能集热器D.燃气灶【答案】D【解析】【详解】A.硅太阳能电池是把太阳能转化为电能,A错误;B.锂离子电池将化学能转化为
电能,B错误;C.太阳能集热器将太阳能转化为热能,C错误;D.燃气灶将化学能转化为热能,D正确,答案选D。3.关于()()()Ag2Bg3Cg+=的化学反应,下列表示的反应速率最大的是A.()11A0.6molLmin
v−−=B.()11B0.03molLsv−−=C()11C1.2molLminv−−=D.()11B1.2molLminv−−=【答案】B【解析】【详解】在同一个反应中,用不同物质表示速率之比等于方程式的化学计量数之比,所以可以都转化成用A表示的速率,从而比较不同条件
下的反应速率。A.()11vA0.6molLmin−−=;B.()11vB0.03molLs−−=,转化成用A表示的速率为()1111vB0.03molLmin600.9molLmin22−−−−
==;C.()11vC1.2molLmin−−=,转化成用A表示的速率为()1111vC1.2molLmin0.4molLmin33−−−−==;D.()11vB1.2molLmin−
−=,转化成用A表示的速率为()1111vB1.2molLmin0.6molLmin22−−−−==;所以速率最快的是B,故选B。4.对可逆反应()()()()3224NHg5Og4NOg6HOg++下列叙述正确的是A.达到化学平衡时,()()24vO=5vNO正逆
B.化学反应速率关系是:()()322vNH=3vHO正逆C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大.的D.单位时间内生成xmolNO的同时,生成xmolNH3,则反应达到平衡状态【答案】D【解析】【分析】可逆反应达到平衡
状态时,任何物质的浓度不变,在同一时刻用不同物质表示的正、逆反应速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,据此分析解答。【详解】A.当该可逆反应达到化学平衡时,反应速率应该满足关系:()()25vO=4vNO正逆,因此()(
)24vO=5vNO正逆的条件下反应未达到平衡状态,A错误;B.当该可逆反应达到化学平衡时,反应速率应该满足关系:()()323vNH=2vHO正逆,因此()()322vNH=3vHO正逆的条件下反应未达到平衡状态,B错
误;C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则反应混合物中任意一种物质的浓度减小,因此正反应速率减小,逆反应速率也减小,C错误;D.NH3是反应物,NO是生成物,二者化学计量数相同,因此当单位时间内生成xmolN
O的同时,生成xmolNH3,则NO、NH3的浓度不变,反应达到平衡状态,D正确;故合理选项是D。5.用食用白醋(醋酸浓度约为101molL−.)进行下列实验,能证明醋酸为弱电解质的是A.白醋中滴入石蕊试液呈红色B.pH试纸显示白醋的pH约为3~4C.蛋
壳浸泡在白醋中有气体放出D.白醋加入豆浆中有沉淀产生【答案】B【解析】【分析】要证明某物质是强电解质还是弱电解质,关键是看该物质在溶液中是完全电离,还是部分电离。如完全电离,则为强电解质,如部分电离,则为弱电解质。【详解】A.白醋中滴入石蕊试液呈红色,只能说明溶
液显酸性,A错误;B.浓度约0.1mol/L的醋酸其pH为3~4,说明醋酸在溶液中是部分电离的,故为弱电解质,B正确;C.蛋壳浸泡在白醋中有气体放出,只能说明醋酸的酸性强于碳酸,C错误;D.白醋加入豆浆中有沉淀产生,属于胶体的聚沉,D错误;
答案选B。6.室温下pH12=的NaOH溶液中,由水电离出的()OHc−约为A21110molL−−B.71110molL−−的.C.141110molL−−D.121110molL−−【答案】D【解析】【详解】常温下
pH=12的NaOH溶液中,氢氧根离子抑制了水的电离,则氢氧化钠溶液中的氢离子是水的电离的,水电离的氢氧根离子与氢离子浓度相等,故水电离出来的()-cOH=()cH+=121110molL−−,故选D。7.工业上电解熔融NaCl与电解食盐水
都能直接得到的物质是A.NaB.NaOHC.H2D.Cl2【答案】D【解析】【详解】电解熔融氯化钠生成氯气和钠,方程式为:2NaCl==通电2Na+Cl2↑;电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,方程式:2NaCl+2H2O==通电2
NaOH+Cl2↑+H2↑;所以二者都能得到的为Cl2,故选:D。8.下列各组离子能在溶液中大量共存的是A.+Na、OH−、HS−、3NO−B.3+Al、Cl−、3HCO−、+NaC.()4AlOH−、+K、23CO−、+NaD.2+Fe、+K、+H、3NO−【答案】C【解析】【
详解】A.OH-与HS-会反应产生H2O、S2-,不能大量共存,A不符合题意;B.Al3+、3HCO−会发生盐的双水解反应产生Al(OH)3沉淀、CO2气体,不能大量共存,B不符合题意;C.选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,C符合题意;D.Fe2+、H+、3NO−会发生氧化还
原反应产生Fe3+、NO、H2O,不能大量共存,D不符合题意;故合理选项是C。9.某温度下,在恒容密闭容器中2SO、2O、3SO建立化学平衡:2232SO(g)+O(g)2SO(g)ΔH<0,改变下列条件对正、逆反应速率的影响不正确...的是A.压缩容器体
积B.通入2OC.使用(正)催化剂D.升高温度A.AB.BC.CD.D【答案】A【解析】【详解】A.压缩容器体积各物质的浓度均增大,正逆反应速率均增大,且正反应速率增大的程度大于逆反应速率,故A错误;B.通
入2O增大反应物浓度,正反应速率瞬间增大,逆反应速率瞬间不变,平衡正向移动,故B正确;C.使用(正)催化剂能同等程度的增大正逆反应速率,故C正确;D.升高温度正逆反应速率均增大,且逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度,平衡逆向移动,故D正确;故选:A。10.下列说法正确的是A.2C(s
)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ/mol,则碳的燃烧热等于110.5kJ/molB.C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H=+1.9kJ/mol,则金刚石比石墨稳定C.CaCO3(s)=CaO(s)+C
O2(g)△H>0,△S>0,则不论在何种条件下都不可能自发进行D.用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(aq)△H>-57.3k
J/mol【答案】D【解析】【详解】A.燃烧热是在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;碳完全燃烧生成二氧化碳,故碳的燃烧热不等于110.5kJ/mol,A错误;B.C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H=+1.9kJ/mol
,焓变大于零,说明金刚石能量高于石墨,则金刚石不如石墨稳定,B错误;C.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0,△S>0,根据△H-T△S<0反应可自发进行,则该反应在高温下可自发进行,C错误;D.中和反应为放热反应,焓变小于零,醋酸为
弱酸电离吸收热量,故用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(aq)△H>-57.3kJ/mol,D正确;故选D。二、选择题(本题包括10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题意。
)11.在密闭容器中发生储氢反应:LaNi5(s)+3H2(g)LaNi5H6(s)ΔH<0。在一定温度下,达到平衡状态,测得氢气压强为2MPa。下列说法正确的是A.升高温度,v逆增大,v正减小,平衡逆向移动B.
低温条件有利于该反应正向自发,利于储氢C.维持温度不变,向密闭容器中充入氢气,平衡正向移动,平衡常数增大D.维持温度不变,缩小容器的容积,平衡正向移动,重新达到平衡时H2的浓度减小【答案】B【解析】【详解】A.升
高温度,v逆增大,v正也增大,由于温度对吸热反应影响更大,所以v逆增大的倍数大于v正增大的倍数,化学平衡向吸热的逆向移动,A错误;B.根据反应方程式可知:该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,降低温度,平衡正向移动,有助于H2转化为L
aNi5H6固体的形成,因此利用储氢,B正确;C.平衡常数只受温度影响,维持温度不变,向密闭容器中充入氢气,平衡正向移动,平衡常数不变,C错误;D.维持温度不变,缩小容器的容积,平衡正向移动,根据勒夏特列原理可知,只能减弱这种
改变,不能消除,所以重新达到平衡时H2的浓度增大,D错误;故选B。12.一定条件下,将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生反应:()()()()3AgBg2Cg2Ds++。2min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是
A.到达平衡时C的物质的量浓度为0.4mol/LB.反应过程中A和B的转化率之比为3∶1C.平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为3∶2D.从开始到平衡,用D表示的化学反应速率为0.2mol/(L·min)【答案】A【解析】【分析】由题干图像信息可知,反应达到化学平衡时D的物质的量为0
.8mol,三段式分析为:()()()()3AgBg2Cg2Ds(mol)3100(mol)1.20.40.80.8(mol)1.80.60.80.8++起始量转化量平衡量,据此分析解题。【详解】A.由分析可
知,到达平衡时C的物质的量也为0.8mol,C的物质的量浓度为0.8mol2L=0.4mol/L,A正确;B.由分析可知,反应过程中A和B的转化率之比为1.23∶0.41=1∶1,B错误;C.由分析结合恒容密闭容
器中气体压强之比等于气体的物质的量之比可知,平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为(1.8+0.6+0.8)∶(3+1)=4∶5,C错误;D.由题干信息可知,D为固体,从开始到平衡,D的浓度保持不变,故不用D表示的化学反应速率,D错误;故答案为
:A。13.CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合配制成的稀溶液,pH=4.7,下列说法或离子浓度关系正确的是A.CH3COONa的水解程度大于CH3COOH的电离程度B.CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离C.
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)D.c(CH3COO-)+c(OH-)<c(CH3COOH)+c(H+)【答案】B【解析】【详解】A.CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合配成的稀溶液,pH为4.7,溶液呈酸性,则CH3COONa的水解趋势
小于CH3COOH的电离趋势,故A错误;B.CH3COOH电离产生H+和CH3COO-,CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离,故B正确;C.CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合配成的稀溶液,pH为4.7,溶液呈酸性,说明CH3COO
Na的水解趋势小于CH3COOH的电离趋势,则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故C错误;D.由电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),CH3COONa的
水解趋势小于CH3COOH的电离趋势,则c(Na+)>c(CH3COOH),c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+),故D错误;故选B。14.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢
铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期B.脱氧过程中铁的电极反应为:Fe-3e-=Fe3+C.脱氧过程中碳做原电池负极D.含有0.1mol铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气0.075mol【答案】D【解析】【详解】A.脱氧过程属于氧化还原反应,是放
热反应,主要通过吸收氧气延长糕点保质期,A错误;B.脱氧过程中铁的电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,B错误;C.脱氧过程中碳做原电池正极,铁做原电池负极,C错误;D.含有0.1mol铁粉的脱氧剂,理论上可以失去0.3mol电子,氧元素从单质的0价降为氧化物中的-2价,O2~4e-,则0
.075mol氧气可以得到0.3mol电子,故最多能吸收氧气0.075mol,D正确。故选D。15.已知常温下-10spK(AgCl)=1.810,-17spK(AgI)=8.510,下列有关说法正确的是A.常温下,AgCl在纯水中的spK比在
3AgNO溶液中的spK大B.向AgI与AgCl的悬浊液中加入几滴浓NaCl溶液,--c(Cl)c(I)不变C.在AgCl的饱和溶液中通入HCl,有AgCl析出,且溶液中+-c(Ag)=c(Cl)D.向NaCl、Na
I的混合溶液中滴入几滴3AgNO溶液,出现黄色沉淀,此现象可验证spspK(AgI)<K(AgCl)【答案】B【解析】【分析】【详解】A.spK只随温度的改变而改变,所以二者spK相等,A项错误;B.AgI与AgCl的悬浊液在滴入几滴浓N
aCl溶液后,仍是二者的饱和浴液()()()()()()()()spspcccKKcIcIcClClAgAgClAgIAg−−+−−+==,温度不变,spK(AgCl)、spK(AgI)不变,故(Cl)(I)cc−−不变,B项正确;C.在AgCl的饱和溶液中通入HCl,(
)cCl−增大,AgCl(s)Ag()()aqClaq+−+的沉淀溶解平衡向左移动,有AgCl析出,溶液中()cCl−增大,+c(Ag)减小,+c(Ag)、-c(Cl)不再相等,C项错误;D.向NaCl、NaI的混合溶液中滴入几滴
3AgNO溶液,出现黄色沉淀,证明发生了反应:AgIAgI+−+,但由于不知道溶液中-Cl、-I的浓度大小,不能确定AgI和AgCl溶度积大小关系,故D项错误。故选B。16.室温下,下列探究方案不能..
达到探究目的的是选项探究方案探究目的A用不同浓度、等体积的H2O2溶液分别与相同浓度相同体积的Na2SO3溶液反应,观察现象探究浓度对反应速率的影响B用pH计测定同浓度NaClO和NaF溶液的pH,比较溶液pH大小比较HClO与HF的酸性强弱C向浓度均为0.1mol·L-1的CuS
O4和ZnSO4混合溶液中滴加少量Na2S溶液,观察沉淀颜色变化比较CuS和ZnS的Ksp大小D向3mL0.1mol·L-1KI溶液中滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液3~4滴,充分反应后,再加KSCN,观察溶液颜色变化探究化学反应的限度A.AB.BC.CD.D
【答案】A【解析】【详解】A.过氧化氢和亚硫酸钠反应没有明显现象,不能探究浓度对反应速率的影响,A符合题意;B.酸性越弱,其对应盐溶液水解程度越大,溶液碱性越强,故可以pH计测定同浓度NaClO和NaF溶液的p
H,比较溶液pH大小,从而比较HClO与HF的酸性强弱,B不符合题意;C.向浓度均为0.1mol·L-1的CuSO4和ZnSO4混合溶液中滴加少量Na2S溶液,若生成黑色沉淀,则说明硫化铜更难溶,能比较CuS和ZnS的Ksp大小,C不符合题意;D.3mL0.1mol·L-1KI溶液中滴加0.
1mol·L-1FeCl3溶液3~4滴,充分反应后KI过量,加入KSCN溶液变成红色,证明有三价铁离子存在,可说明反应是可逆反应,D不符合题意;故选A。17.2Li-O电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电2Li-O电池(如图所示)。光
照时,光催化电极产生电子()e−和空穴()h+,驱动阴极反应()LieLi+−+=和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是A.充电时,电池的总反应222LiO2LiO=
+B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移D.放电时,正极发生反应222O2Li2eLiO+−++=【答案】C【解析】【分析】充电时光照光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应(Li++e-=Li)和阳极反应
(Li2O2+2h+=2Li++O2),则充电时总反应为Li2O2=2Li+O2,结合图示,充电时金属Li电极为阴极,光催化电极为阳极;则放电时金属Li电极为负极,光催化电极为正极;据此作答。【详解】A.光照时,
光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电,结合阴极反应和阳极反应,充电时电池的总反应为Li2O2=2Li+O2,A正确;B.充电时,光照光催化电极产生电子和空穴,阴极反应与电子有关,阳极反
应与空穴有关,故充电效率与光照产生的电子和空穴量有关,B正确;.C.放电时,金属Li电极为负极,光催化电极为正极,Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移,C错误;D.放电时总反应为2Li+O2=Li2O2,正极反应为O2+2Li+
+2e-=Li2O2,D正确;答案选C。18.最近,中国科学院大连化物所“CO2催化转化为CO的研究”获得新进展。如图是使用不同催化剂(NiPc和CoPc)时转化过程中的能量变化,下列说法不合理的是()A.•CO2经还原反应得到•COOHB.该研究成果将有利于缓解温室效
应,并解决能源转化问题C.相同基团的物种分别吸附在NiPc和CoPc表面,其能量可能不同D.催化剂可以改变CO2转化为CO反应的焓变【答案】D【解析】【分析】A.根据物质的化合价变化分析;B.根据反应过程中物质转换分析;C.根据图示相对能量大小分析;D.催化剂只改变反应速率,不改变
反应平衡和焓变;【详解】A.•CO2转化为•COOH的过程中,碳元素的化合价降低,因此•CO2得到•COOH是还原反应,A正确;B.该过程中,CO2转化为CO,可减少空气中的CO2的含量,缓解温室效应,同时反应生成CO具有可燃性,可解决能源转化危机,B正确;C.由
图可知,•COOH吸附在NiPc中的能量高于吸附在CoPc上的能量,因此吸附在相同基团的物种分别吸附在NiPc和CoPc表面,其能量不同,C正确;D.催化剂只影响反应速率,不改变反应焓变,D错误;答案为D。19.室温下,某二元碱()2XOH水溶液中相关组分的物质的
量分数随溶液pH变化的曲线如图所示,下列说法错误的是A.b2K的数量级为810−B.3X(OH)NO水溶液显碱性C.等物质的量的32X(NO)和3X(OH)NO混合溶液中()2++cX>c[X(OH)]D.在3X(OH)NO水溶液中,()
()-2++2c[X(OH)]+c(OH)=cX+cH【答案】C【解析】【详解】A.根据图像分析,Kb2=()()()()()142107.8106.2cXcc10cHcXOHKwOHOH−+−−−−++====,Kb2的数量级为10-8,故正确
;B.X(OH)NO3水溶液中,X主要以X(OH)+形式存在,由图示可知,此时溶液中,pH位于7-8之间,因此水溶液呈弱碱性,故正确;C.X2+的水解常数为由Kb2计算得10-6.2,等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中
,c(X2+)<c(X(OH)+),故错误;D.在X(OH)NO3水溶液中,存在电荷守恒,c(NO3−)+c(OH-)=2c(X2+)+c(H+)+c(X(OH)+),存在物料守恒c(NO3−)=c(X2+)+c(X(OH)+)+c(X(OH)2),将物料守恒的关系
式代入电荷守恒可得c(X(OH)2)+c(OH-)=c(X2+)+c(H+),故正确。故选C。20.以酚酞为指示剂,用0.1000mol·L−1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加
NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比如A2−的分布系数:2-2--2-2c(A)δ(A)=c(HA)+c(HA)+c(A)]下列叙述正确的是A.曲线①代表2δ(HA),曲线②代表-δ(HA)B.H2A溶液的浓度为0.2000mol·L−1C.HA−的电离常数Ka=1.0×
10−2D.滴定终点时,溶液中+2--(Na)<2(A)+(HA)ccc【答案】C【解析】【分析】根据图象,曲线①代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐减小,曲线②代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐增大
,粒子的分布系数只有1个交点;当加入40mLNaOH溶液时,溶液的pH在中性发生突变,且曲线②代表的粒子达到最大值接近1;没有加入NaOH时,pH约为1,说明H2A第一步完全电离,第二步部分电离,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),根据反应2NaOH+H2A
=Na2A+2H2O,c(H2A)=0.1000mol/L40mL220.00mL=0.1000mol/L,据此分析作答。【详解】A.根据分析,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),A错误;B.当加入40.
00mLNaOH溶液时,溶液的pH发生突变,说明恰好完全反应,结合分析,根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,c(H2A)=0.1000mol/L40mL220.00mL=0.1000mol/L,B错误;C.由于H2A第一步完全电离,则HA-的起始浓度为
0.1000mol/L,根据图像,当VNaOH=0时,HA-的分布系数为0.9,溶液的pH=1,A2-的分布系数为0.1,则HA-的电离平衡常数Ka=2-+-c(A)c(H)c(HA)=0.1000mol/L0.10.1000mol/L0.1000mol/L0
.9≈1×10-2,C正确;D.用酚酞作指示剂,酚酞变色的pH范围为8.2~10,终点时溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),则c(
Na+)>2c(A2-)+c(HA-),D错误;答案选C。【点睛】本题的难点是判断H2A的电离,根据pH的突变和粒子分布分数的变化确定H2A的电离方程式为H2A=H++A2-,HA-⇌H++A2-;同时注意题中是
双纵坐标,左边纵坐标代表粒子分布分数,右边纵坐标代表pH,图象中δ(HA-)=δ(A2-)时溶液的pH≠5,而是pH=2。三、非选择题(本题包括4小题,共50分。)21.已知25℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离
平衡常数如下表:化学式CH3COOHH2CO3HCN电离平衡常数Ka=1.8×10-5Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11Ka=6.2×10-10回答下列问题:(1)25℃时,pH相等的三种溶液①C
H3COONa溶液、②Na2CO3溶液、③NaCN溶液,浓度由大到小的顺序为___________(填序号)。(2)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为___________。(3)将浓度为0.02mol·L-1的HCN与0.01mol·L-1NaOH溶
液等体积混合,则混合溶液中c(H+)___________c(OH-)(填“>”、“<”或“=”)。(4)常温下,向浓度为0.1mol·L-1、体积为VL的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH,变化曲线如图所示,d点两种溶液恰好完全反应。根据图中信息回答下列问题:①该温度时NH3·H
2O的电离常数Kb≈___________;②b、c、d三点的溶液中,由水电离出的c(H+)由大到小的顺序为___________;③根据以上滴定曲线判断点d所示溶液中:c(Cl-)=c(NH3·H2O)+
___________。【答案】(1)①>③>②(2)CN-+CO2+H2O=HCN+3HCO−(3)<(4)①.10-5②.d>c>b③.4c(NH)+【解析】【小问1详解】依据图表数据分析,酸性:醋酸>氢氰酸>碳酸氢根离子,所以pH相等的三种溶液:①CH3COONa溶液、②Na2CO3溶液、
③NaCN溶液,根据越弱越水解,则浓度由大到小的顺序为:①>③>②;【小问2详解】向NaCN溶液中通入少量CO2,酸性:H2CO3>HCN>3HCO−,所以反应生成氰酸和碳酸氢钠,反应的化学方程式为:NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3,其反应的离子方程式为:CN-
+CO2+H2O=HCN+3HCO−;【小问3详解】将0.02mol/L的HCN与0.01mol/L的NaOH溶液等体积混合,溶液中的溶质是物质的量浓度均为0.005mol/L的NaCN和HCN,Ka=6.
2×10-10,14ha1010=>6.210KK−−,则NaCN水解大于HCN的电离,则c(H+)<c(OH-);【小问4详解】滴定前氨水中c(H+)=10-11mol/L,利用水的离子积常数可得:()14-3w1110c(OH)===1010cHK−−−+,忽略水的电
离,()-3354b332c(OH)c(NH)1010===10cNH.HO0.110K+−−−−−;②从b到d点,氨水的浓度在减小,氯化铵的浓度在增大,d点恰好完全反应,溶质只有氯化铵,氨水抑制水的电离,氯化铵促进水的电离,所以从b到d的过程,水的电离程度在增大
;所以b、c、d三点时的溶液中,水电离的c(H+)大小顺序是d>c>b;③d点两种溶液恰好完全反应,溶质为NH4Cl,根据物料守恒可知-324c(Cl)=c(NHHO)+c(NH)+。22.用0.1000m
ol/LHCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。(1)某同学按下列步骤进行实验:①取一锥形瓶,未用待测NaOH溶液润洗;②在锥形瓶中加入25.00mL待测NaOH溶液;③加入几滴酚酞试剂做指示剂;④取一支酸式滴定管,用蒸馏水洗
涤干净,直接往酸式滴定管中注入标准盐酸溶液,进行滴定;⑤两眼注视着滴定管内盐酸液面下降,直至滴定终点。其中所述操作有错误的序号为___________。(2)取用标准溶液盐酸,应用下图___________(选填“甲”
、“乙”)装置;取用时,若开始仰视读数、结束时俯视读数,会导致所测氢氧化钠溶液浓度___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(3)若滴定开始前滴定管尖嘴中有气泡,滴定结束后气泡消失,则会导致所测氢氧化钠溶液浓度__________
_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(4)滴定终点的现象是___________。(5)若平行实验三次,记录的数据如下表滴定次数待测溶液的体积(mL)标准HCl溶液的体积滴定前读数(mL)滴定后读数(mL)125.001.0221.04225.0
02.0022.98325.000.2020.18则待测NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为___________1molL−。【答案】(1)④⑤(2)①.甲②.偏小(3)偏大(4)当加入最后半滴盐酸后,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色(5)0.0
8000【解析】【分析】用0.1000mol/LHCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时,将待测溶液放入锥形瓶中,已知浓度的标准溶液放在滴定管中。在滴定前,滴定管要润洗,锥形瓶不能润洗。滴定时,左手控制
活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视着锥形瓶中溶液颜色变化。判断得到终点的指示剂,一般选择滴定终点时溶液颜色由浅到深的变化,以减少实验误差。根据二者反应达到滴定终点时判断为恰好反应的反应点,根据滴定操作对消耗标准溶液的体积大小分析判断实验误差,利用二者物质的量相等计算出待测溶液的浓度。【小问1详
解】①进行酸碱中和滴定时,一般是将待测溶液放入锥形瓶中,已知浓度的标准溶液放在滴定管中,因此该操作合理,①正确;②根据①分析可知:在锥形瓶中加入25.00mL待测NaOH溶液,该操作合理,②正确;③HCl与N
aOH是强酸滴定强碱,反应终点为中性,可以加入几滴酚酞试剂或甲基橙作指示剂,③正确;④取一支酸式滴定管,用蒸馏水洗涤干净,直接往酸式滴定管中注入标准盐酸溶液,进行滴定,这样会导致标准溶液浓度偏小,引起误差,应该先润洗滴定管,然后在装标准溶液,④错误;⑤
滴定操作时,应该左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视着锥形瓶中溶液颜色变化,而不能两眼注视着滴定管内盐酸液面下降,直至滴定终点,⑤错误;综上所述可知:操作错误的是④⑤;【小问2详解】盐酸是酸溶液,应该使用酸式滴定管。图示仪
器甲为酸式滴定管,乙为碱式滴定管,故应该选择使用仪器甲盛装稀盐酸;取用时,若开始仰视读数、结束时俯视读数,则反应消耗标准溶液体积偏小,根据c(待测)=c()V()V()标准标准待测可知,V(HCl)偏小,会导致所测氢氧化钠溶液
浓度偏小;【小问3详解】若滴定开始前滴定管尖嘴中有气泡,滴定结束后气泡消失,则HCl标准溶液体积偏大,由此计算出的所测氢氧化钠溶液浓度偏大;【小问4详解】用HCl滴定NaOH溶液,开始滴定时,指示剂酚酞在N
aOH溶液中,溶液显红色,随着HCl标准溶液的滴入,溶液碱性逐渐减弱,溶液红色逐渐变浅,当加入最后半滴盐酸后,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色,说明滴定达到终点,此时停止滴加盐酸标准溶液;【小问5详解】用盐酸标准溶液滴定25.00mLNaOH待
测溶液,三次实验消耗HCl的体积分别是20.02mL、20.98mL、19.98mL,可见第2次实验数据偏差较大,应该舍去。则反应消耗HCl的平均体积V=20.02mL+19.98mL2=20.00mL,根据滴定公式c(待测)=c()V
()V()标准标准待测可知:待测NaOH溶液的浓度c(NaOH)=0.1000mol/L2025..00mLL00m=0.08000mol/L。23.硼酸(33HBO)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃
、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含2253MgBOHO,2SiO及少量23FeO、23AlO)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题:(1)在95℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”工序中反应的化学方程式为___________。(2)“滤渣1”的主要成分有___
________。(3)根据33HBO的解离反应:()3324HBOHOHBOH−+++,10a58110K−=.,可判断33HBO是___________酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是___________。(4)在“
沉镁”中生成()32MgOHMgCO沉淀的离子方程式为___________,母液经加热后可返回___________工序循环使用。【答案】(1)()433432NHHCONHNHCO+=(2)2SiO、
23FeO、23AlO(3)①.一元弱②.有利于转化为33HBO,促进析出(4)①.()2+2323322Mg+3CO2HOMgOHMgCO2HCO−−++=(或()2+2323222Mg+2COHOMgOHMgCOCO−+=+②.溶浸【解析】【分析】硼镁矿(含Mg2B2O5
·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)加入硫酸铵溶液,得到气体,根据硼镁矿和硫酸铵化学式知,得到的气体应为NH3,用NH4HCO3吸收NH3得到(NH4)2CO3;过滤得到的滤渣1应为难溶于硫酸铵溶液的Si
O2、Fe2O3、Al2O3;调节滤液pH=3.5再过滤得到H3BO3,此时滤液中主要含有MgSO4,向滤液中加入碳酸铵进行沉镁,得到Mg(OH)2•MgCO3,加热分解可以得到轻质MgO;母液中含有(NH4)2SO4;据此分
析;【小问1详解】由分析可知,得到的气体应为NH3,氨气为碱性气体,能和酸式铵盐反应生成正盐,反应方程式为()433432NHHCONHNHCO+=;【小问2详解】根据上述分析,滤渣1为SiO2、Fe2O3、Al2O3;【小问3详解】根据题目信息可知H3BO3能发生一步电离,
且电离平衡常数很小,所以为一元弱酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,有利于析出H3BO3,如果溶液pH较大,得不到硼酸而得到硼酸盐;【小问4详解】在“沉镁”中镁离子和碳酸根离子发生双水解和复分解反
应生成Mg(OH)2•MgCO3沉淀,离子方程式为()2+2323322Mg+3CO2HOMgOHMgCO2HCO−−+=+(或()2+2323222Mg+2COHOMgOHMgCOCO−+=+);母液加热分解后生成硫酸铵溶液,可以返回“溶浸”工序循环使用。24.CO2的捕集与转化是
当今科学研究的重要课题。以CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下:Ⅰ.226242CO(g)+CH(g)=CH(g)+HO(g)+CO(g)∆H=+177kJ·mol-1(主反应)Ⅱ.C2H6(g)CH4(g)+H2(g)+C(s)∆H=+9kJ·mol-1(副反应)(1)反应I
的反应历程可分为如下两步:i.24262CH(g)=CH(g)+H(g)1ΔH(反应速率较快)ii.H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)2ΔH=+41kJ·mol-1(反应速率较慢)①∆H1=____
_______kJ·mol-1②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)对反应I速率影响更大,其原因是___________。(2)向恒压密闭容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,选择不同温度对相关量的影响如图所示,工业生产综合各方面的因素,反应
选择800℃的原因是___________。(3)在800℃时,226n(CO):n(CH)=1:3,充入一定体积的密闭容器中,在有催化剂存在的条件下,只发生主反应,初始压强为P,一段时间达到平衡,产物的物质
的量之和与剩余反应物的物质的量之和相等,该温度下反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数。计算结果用最简分式表示)。(4)工业上用甲烷催化法制取乙烯,只发生如下反应:42422CH(g)=CH(g)+2H(g)
ΔH>0,温度T时,向2L的恒容反应器中充入2molCH4,仅发生上述反应,反应过程中CH4的物质的量随时间变化如下图所示。实验测得224正正正2逆逆4逆2v=kc(CH),v=kc(CH)c(H),k、k为速率常
数,只与温度有关,则T温度时逆正k=k___________(用含有m的代数式表示)。(5)我国科学家使用电化学的方法(装置如上图)用C2H6和CO2合成了C2H4。①M是电源的___________极。②阳极电极反应式是___________。【答案】(1)①.+136
②.反应ii为反应I的决速步,c(CO2)增大,反应ii速率加快,从而提高反应I速率(2)升高温度,CO2和乙烷的转化率升高,但800℃之后乙烷的转化率增加不明显;而乙烯的选择性在800℃之前变化不大,800℃之后
选择性下降;综合以上考虑,800℃为最适宜温度(3)16P55(4)234m(2-m)(5)①.正②.C2H6+O2--2e-=C2H4+H2O【解析】【小问1详解】①已知:226242CO(g)+CH(g)=CH(g)+HO(g)+CO(g
)∆H=+177kJ·mol-1H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)2ΔH=+41kJ·mol-1根据盖斯定律可知两式相减即得到反应24262CH(g)=CH(g)+H(g)的∆H1=+136
kJ·mol-1②由于反应ⅱ为反应ⅰ的决速步,c(CO2)增大,反应ⅱ速率加快,从而提高反应ⅰ速率,因此相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)对反应I速率影响更大。【小问2详解】根据图象可知升高温度,CO2和乙烷的转化率升高,但800℃之后乙烷的转化率增加不明显;而乙烯的选择性在800℃之前变
化不大,800℃之后选择性下降,因此综合以上考虑,800℃为最适宜温度;【小问3详解】在800℃时,226n(CO):n(CH)=1:3,充入一定体积的密闭容器中,在有催化剂存在的条件下,只发生主反应,初始压强为P,根据三段式可知226242/13000/COCHCHHO(g)CO/
13molmolxxxxxmolxxxxx+++−−始变平一段时间达到平衡,产物的物质的量之和与剩余反应物的物质的量之和相等,则3x=4-2x,解得x=0.8,平衡时的压强为40.81.24pp+=,所以该温度下反应的平衡常数Kp=0.80.80.81.21.21.2
164.84.84.80.22.2551.21.24.84.8pppppp=【小问4详解】根据图象可知平衡时剩余甲烷mmol,根据三段式可知4242/200/210.52C2/10.52
HCH2Hmolmolmmmmolmmm+−−−−−始变平平衡时正逆反应速率相等,则正正逆逆224242v=kc(CH)=v=kc(CH)c(H),所以逆正k=k242242c(CH)c(CH)c(H)=2223(0.5)4(0.5
0.25)(10.5)(2)mmmmm=−−−【小问5详解】①M极中乙烷失去电子转化为乙烯,是阳极,则M是电源的正极。②阳极中乙烷转化为乙烯,根据装置图可知电极反应式是C2H6+O2--2e-=C2H4+H
2O。