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文档简介

…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年苏教新版选修4化学上册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、CH4-CO2催化重整可以得到合成气(CO和H2),有利于减小温室效应,其主要反应为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ·mol−1,同时存在以下反应:积碳反应:CH4(g)⇌C(s)+2H2(g)ΔH=+75kJ·mol−1,消碳反应:CO2(g)+C(s)⇌2CO(g)ΔH=+172kJ·mol−1;积碳会影响催化剂的活性,一定时间内积碳量和反应温度的关系如图。下列说法正确的是。

A.高压利于提高CH4的平衡转化率并减少积碳B.增大CO2与CH4的物质的量之比有助于减少积碳C.升高温度,积碳反应的化学平衡常数K减小,消碳反应的K增大D.温度高于600℃,积碳反应的化学反应速率减慢,消碳反应的化学反应速率加快,积碳量减少2、高氯酸;硫酸、硝酸和盐酸都是强酸;其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:

。酸。

HClO4

H2SO4

HCl

HNO3

Ka

1.6×10-5

6.3×10-9

1.6×10-9

4.2×10-10

下列说法不正确的是()A.在冰醋酸中这四种酸都是弱酸B.在冰醋酸中可能发生:HClO4+NaHSO4=NaClO4+H2SO4C.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO4=2H++SO42-D.酸性:HCl>HNO33、已知室温时,某一元酸HA在水中有发生电离,下列叙述不正确的是

①该溶液的

②升高温度;溶液的pH增大;

③此酸的电离平衡常数约为

④加水稀释后;各离子的浓度均减小;

⑤由HA电离出的约为水电离出的的倍;

⑥适当增大HA的浓度,HA的电离平衡正向移动,电离平衡常数增大。A.②④⑥B.①④⑤C.②⑤⑥D.②④⑤4、下列有关电解质溶液的叙述正确的是A.同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7B.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+)增大C.含1molKOH的溶液与1molCO2完全反应后,溶液中c(K+)=c(HCO3-)D.在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)5、将0.2mol·L-1的KOH溶液与0.1mol·L-1的H2SO3溶液等体积混合后,溶液中各粒子浓度大小关系正确的是()A.c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c()+c()B.2c(K+)=c()+c()+c(H2SO3)C.c(K+)>c()>c()>c(H2SO3)D.c()+c()+c(H2SO3)=0.1mol·L-16、室温下,0.1mol/L的某二元酸H2A溶液中;可能存在的所有含A粒子的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。下列说法不正确的是。

A.H2A的电离方程式:H2A=H++HA-B.NaHA溶液显酸性C.等物质的量浓度的NaHA和Na2A溶液等体积混合,离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)D.pH=5时,在NaHA和Na2A的混合溶液中:c(HA-):c(A2-)=100:17、向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中主要含硫各物种(H2S、HS-、S2-)的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如图所示(忽略滴加过程H2S气体的逸出)。下列说法不正确的是。

A.X、Y为曲线两交叉点。由X点处的pH,可计Ka1(H2S)B.Y点对应溶液中c(Na+)与含硫各微粒浓度的大小关系为:c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)]C.X、Y点对应溶液中水的电离程度大小关系为:X>YD.已知NaHS呈碱性,若向溶液中加入CuSO4溶液至恰好完全反应,所得溶液呈强酸性。其原因是Cu2++HS-=CuS↓+H+8、化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是A.使用含有氯化钙的融雪剂会促进桥梁的腐蚀B.用Ba(OH)2处理含Cu2+的废水,可消除水中重金属离子的污染C.旧钢材焊接前分别用饱和Na2CO3、NH4Cl溶液处理焊点,运用了盐类水解原理D.船底镶嵌锌块、地下输油钢管与外加直流电源负极相连,分别利用了原电池和电解池的原理评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)9、(6分)肼(N2H4)可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。

已知:①N2(g)+2O2(g)===N2O4(l)ΔH1=-19.5kJ·mol-1

②N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534.2kJ·mol-1

(1)写出肼和N2O4反应的热化学方程式__________。

(2)已知H2O(l)===H2O(g)ΔH3=+44kJ·mol-1;则表示肼燃烧热的热化学方程式为__________。

(3)肼—空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为__________。10、写出下列热化学反应方程式:

(1)1molN2(g)与适量H2(g)起反应生成NH3(g);放出92.2kJ热量:______________。

(2)1molN2(g)与适量O2(g)起反应生成NO(g);吸收68kJ热量:_______________。

(3)1molCu(s)能与一定量的O2(g)起反应生成CuO(s),放出157kJ热量:__________。11、对可逆反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)达到平衡时,各物质的物质的量浓度满足以下关系:=K(为一常数),K称为化学平衡常数,其反应的K值只与温度有关。现有反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH=-QkJ·mol-1。在850℃时;K=1。

(1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K_______1(填“大于”“小于”或“等于”)。

(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2,则:①当x=5.0时,上述平衡向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。

②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是_______。

(3)在850℃时,若设x=5.0和x=6.0,其他物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为a%、b%,则a_______b(填“大于”“小于”或“等于”)。12、据报道;我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。

甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式;除部分氧化外还有以下二种:

水蒸气重整:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH1=+205.9kJ·mol-1①

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.2kJ·mol-1②

二氧化碳重整:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH3③

则反应①自发进行的条件是___,ΔH3=___kJ·mol-1。13、NaHS溶液:

水解方程式:______________________;

离子浓度大小关系:__________________;

电荷守恒:__________________________;

物料守恒:__________________________;

质子守恒:__________________________。14、25℃时,H2SO3⇌HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2,则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=____________,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。15、以废治废;变废为宝可以实现资源的综合利用。用废铁块、废盐酸可以生产净水剂聚合氯化铁和高铁酸钠;转化关系如图所示:

(1)A溶液中一定含有的溶质是_______。

(2)若使③中水解程度变大,可采取的措施是_______(填字母序号)。

a.加热b.加入NaHCO3c.加入NH4Cl

(3)写出③中水解生成Fe2(OH)mCl6-m反应的化学方程式:______。

(4)将废铁块进行预处理制成电极,通过电解制备高铁酸钠,该装置原理示意图如图所示。铁块做_______(填“阳极”或“阴极”),对应的电极反应式为_______。

(5)高铁酸钠在水中缓慢产生红褐色沉淀和一种气体,该反应的离子方程式:_______。评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)16、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分四、结构与性质(共3题,共6分)17、随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,含碳化合物的综合利用备受关注。CO2和H2合成甲醇是CO2资源化利用的重要方法。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下:

反应Ⅰ:

反应Ⅱ:

反应Ⅲ:

回答下列问题:

(1)反应Ⅰ的=_______已知由实验测得反应Ⅰ的(为速率常数,与温度、催化剂有关)。若平衡后升高温度,则_______(填“增大”“不变”或“减小”)。

(2)①下列措施一定能使CO2的平衡转化率提高的是_______(填字母)。

A.增大压强B.升高温度C.增大H2与CO2的投料比D.改用更高效的催化剂。

②恒温(200℃)恒压条件下,将1molCO2和1molH2充入某密闭容器中,反应达到平衡时,CO2的转化率为a,CH3OH的物质的量为bmol,则此温度下反应Ⅲ的平衡常数Kx=_______[写出含有a、b的计算式;对于反应为物质的量分数。已知CH3OH的沸点为64.7℃]。其他条件不变,H2起始量增加到3mol,达平衡时平衡体系中H2的物质的量分数为_______(结果保留两位有效数字)。

(3)反应Ⅲ可能的反应历程如图所示。

注:方框内包含微粒种类及数目;微粒的相对总能量(括号里的数字或字母;单位:eV)。其中,TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。

①反应历程中,生成甲醇的决速步骤的反应方程式为_______。

②相对总能量_______eV(计算结果保留2位小数)。(已知:)18、常温下,有下列四种溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH

(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化学用语解释其呈酸性的原因:________________。

(2)0.1mol·L-1的溶液②,其pH=____________。

(3)向等体积、等浓度的溶液①、④中加入大小相同的镁条,开始时反应速率的大小关系为①_________④(填“>”、“<”或“=”)。

(4)等体积、等pH的溶液①和④分别与足量的②反应,消耗②的物质的量大小关系为①_______④(填“>”、“<”或“=”)。19、常温下,用酚酞作指示剂,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图。

(已知:CH3COOH、HCN的电离平衡常数分别为1.75×10-5、6.4×10-10)

(1)图__(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH变化的曲线;判断的理由是__。

(2)点③所示溶液中所含离子浓度的从大到小的顺序:__。

(3)点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)

(4)点②③④所示的溶液中水的电离程度由大到小的顺序是:__。评卷人得分五、有机推断题(共1题,共6分)20、某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。请回答下列问题:

(1)A点表示Ag2SO4是_____(填“过饱和”“饱和”或“不饱和”)溶液。

(2)该温度下Ag2SO4的溶度积常数Ksp=_____。(列式带入数据并计算出结果)

(3)现将足量的Ag2SO4固体分别加入:

a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液。

b.10mL蒸馏水。

c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。

则Ag2SO4的溶解程度由大到小的顺序为_____(填字母)。

(4)向Ag2SO4悬浊液中加入足量Na2CrO4固体,可观察到有砖红色沉淀生成(Ag2CrO4为砖红色),写出沉淀转化的离子方程式:_____。评卷人得分六、工业流程题(共2题,共20分)21、实验室以工业废渣(主要含CaSO4∙2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3)为原料制取(NH4)2SO4晶体和轻质CaCO3;其实验流程如下:

已知:①金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围(pH=8.5时Al(OH)3开始溶解)。金属离子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+开始沉淀时pH3.42.77.611.3完全沉淀时pH4.73.79.6/

②已知常温下,Ksp(CaSO4)=4.8×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9

回答下列问题:

(1)废渣粉末“浸取”时,主要反应的离子方程式为_____________________________。实验时需向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是______________________。

(2)废渣粉末“浸取”时,反应温度需控制在60~70℃,合适的加热方式为_________。若温度过高将会导致CaSO4的转化率下降,其原因是_______________________。

(3)滤渣1成分是_______________(填化学式)。

(4)加适量H2O2的作用是________________________________(用离子方程式表示)。“调pH值”除铁和铝时,应调节溶液的pH范围为_________________。22、Na2S2O4·2H2O是染料工业中常用的还原剂;俗称保险粉。它可溶于氢氧化钠溶液并稳定存在,难溶于乙醇,受热易分解,制备保险粉的流程如下:

回答下列问题:

(1)保险粉的制备过程要在无氧条件下进行,原因是__________

(2)若用Na2SO3固体和酸反应制备SO2气体,下列最适宜选用的酸是____(填标号)。

A.浓盐酸B.稀硝酸C.70%硫酸D.98%硫酸。

(3)步骤②需要控制温度在35℃的原因是__________已知pH>11时,Zn(OH)2转化为为了使Zn2+沉淀完全,则加入氢氧化钠溶液调节溶液的pH范围是______________(25℃时Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10‑17,35℃时Ksp与Kw的变化可忽略)。

(4)步骤③中加入一定量NaCl固体的目的是____。

(5)步骤④的操作是__________经干燥得Na2S2O4·2H2O样品。

(6)为了测定Na2S2O4·2H2O样品纯度,取mg样品溶解在足量的甲醛溶液中,配制成100.00mL溶液。取10.00mL溶液于锥形瓶中,用cmol/L碘标准液滴定至终点,消耗标准液的体积为VmL。测定过程中,发生的反应:Na2S2O4+2HCHO+H2O═NaHSO3•CH2O+NaHSO2•CH2O,NaHSO2•CH2O+2I2+2H2O═NaHSO4+HCHO+4HI,则样品中Na2S2O4·2H2O的纯度为____。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【分析】

【详解】

A.反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)和CH4(g)⇌C(s)+2H2(g),正反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,可减少积碳,但CH4的平衡转化率降低;故A错误;

B.假设CH4的物质的量不变,增大CO2的物质的量,CO2与CH4的物质的量之比增大,对于反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)平衡正向移动,CH4的浓度减小,对于积碳反应:CH4(g)⇌C(s)+2H2(g),由于甲烷浓度减小,平衡逆向移动,碳含量减少;增大CO2的物质的量,对于消碳反应:CO2(g)+C(s)⇌2CO(g),平衡正向移动,碳含量也减少,综上分析,增大CO2与CH4的物质的量之比;有助于减少积碳,故B正确;

C.平衡常数只与温度有关,积碳反应和消碳反应都是吸热反应,升高温度,平衡向吸热的方向移动,即向正向移动,两个反应的平衡常数K都增大;故C错误;

D.根据图像;温度高于600℃,积碳量减少,但温度升高,存在的反应体系中反应速率都加快,故D错误;

答案选B。2、C【分析】【详解】

A.根据电离平衡常数知;在醋酸中这几种酸都不完全电离,都是弱酸,选项A正确;

B.在醋酸中,高氯酸的电离平衡常数最大,所以高氯酸的酸性最强,反应HClO4+NaHSO4=NaClO4+H2SO4能进行;选项B正确;

C.在冰醋酸中硫酸存在电离平衡,所以其电离方程式为H2SO4⇌H++HSO4-;选项C错误;

D.Ka(HCl)>Ka(HNO3),故酸性:HCl>HNO3;选项D正确;

答案选C。3、A【分析】【分析】

室温时,某一元酸HA在水中有发生电离,该溶液中

该溶液的

升高温度;促进HA电离;

此酸的电离平衡常数

加水稀释后,溶液中增大;

该溶液中水电离出的

电离平衡常数只与温度有关;温度不变,电离平衡常数不变。

【详解】

室温时,某一元酸HA在水中有发生电离,该溶液中

该溶液的故正确;

升高温度,促进HA电离,则溶液中增大;溶液在pH减小,故错误;

此酸的电离平衡常数故正确;

加水稀释后,促进HA电离,HA电离增大程度小于溶液体积增大程度,则溶液中减小,温度不变水的离子积常数不变,则溶液中增大;故错误;

该溶液中水电离出的溶液中所以由HA电离出的约为水电离出的的倍;故正确;

电离平衡常数只与温度有关;温度不变,电离平衡常数不变,故错误;

故选A。

【点睛】

本题考查了弱电解质的电离,根据pH、电离平衡常数的计算方法即可解答,注意:电离平衡常数只与温度有关,与电解质的电离程度无关、溶液酸碱性无关、溶液浓度无关,难点是该溶液中水电离出氢离子浓度的计算。4、D【分析】【详解】

A、同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH不一定等于7,如同浓度、同体积的氢氧化钠和硫酸混合后,PH<7;A错误;

B、加入Na2SO4固体;硫酸根离子浓度增大,由于溶度积常数不变,故钡离子浓度减小,B错误;

C、含1molKOH的溶液与1molCO2完全反应后,生成KHCO3,但HCO3-发生水解,则c(K+)>c(HCO3-);C错误;

D、CH3COONa溶液呈碱性,加入适量CH3COOH,使溶液呈中性时,根据电荷守恒可使c(Na+)=c(CH3COO-);D正确。

答案选D。5、C【分析】【分析】

根据题中溶液中各粒子浓度大小可知;本题考查溶液中离子浓度大小的比较,运用溶液中遵循电荷守恒;物料守恒及多元弱酸根阴离子分步水解分析。

【详解】

等体积混合之后,发生了反应:2KOH+H2SO3=K2SO3+2H2O因为氢氧化钾浓度是亚硫酸的二倍,则两者恰好反应,生成亚硫酸钾;

A.生成的亚硫酸钾溶液中电荷守恒,阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,则c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c(),A项错误;

B.生成的亚硫酸钾溶液中物料守恒,则c(K+)=2c()+2c()+2c(H2SO3);B项错误;

C.生成的亚硫酸钾溶液中因为亚硫酸根的水解作用,所以c(K+)>c(SO32-),而因为是两步水解,程度逐渐降低,而且水解程度非常微弱.所以cSO32-)>c(HSO3-)>c(H2SO3),C项正确;

D.生成的亚硫酸钾溶液中存在物料守恒,即硫元素总物质的量是不变的;.但因为混合之后体积变为原来的二倍,则浓度应该是原来的一半,所以浓度和应该是0.05mol/L;D项错误;

答案选C。

【点睛】

多元弱酸根阴离子分步水解,以第一步为主,往后每一步的水解程度都比上一步弱很多,且水解都是很微弱的。6、D【分析】【分析】

A.根据溶液中含有A2-和HA-离子,不存在H2A;则第一步电离完全;

B.由A可知NaHA溶液只发生电离不发生水解;

C.由图像可知pH=3时HA-和A2-浓度相等,则等物质的量浓度的NaHA和Na2A溶液等体积混合pH<7;则电离大于水解;

D.据图象分析,pH=3时,c(HA−)与c(A2−)相同,计算电离平衡常数K,再根据电离平衡常数计算pH=5时,计算c(HA-):c(A2-)比值;

【详解】

A.根据溶液中含有A2-和HA-离子,不存在H2A,则第一步电离完全,H2A的电离方程式:故A正确;

B.NaHA溶液只发生电离不发生水解;则NaHA溶液显酸性,故B正确;

C..由图像可知pH=3时HA-和A2-浓度相等,则等物质的量浓度的NaHA和Na2A溶液等体积混合pH<7,说明电离大于水解,所以c(Na+)>c(A2-)>c(HA-);故C正确;

D.据图象分析,pH=3时,c(HA−)与c(A2−)相同.根据表达式:pH=5时,结合K值可推出,c(HA−):c(A2−)=1:100;故D错误;

故答案选:D。

【点睛】

据图象分析,pH=3时,c(HA−)与c(A2−)相同,计算电离平衡常数7、A【分析】【分析】

向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸,盐酸和氢氧化钠先反应,然后和硫化钠反应,A表示含硫微粒浓度减小为S2-,B先增加后减少为HS-,C浓度一直在增加为H2S;据此分析解答。

【详解】

A.当滴加盐酸至X点时,c(HS−)=c(S2-),所以Ka2==c(H+),由X点处的pH,可以计算Ka2(H2S),不能计算Ka1(H2S);故A错误;

B.向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸,设Na2S、NaOH各为1mol,则n(Na)=3n(S),溶液中含硫的微粒为HS-、S2-、H2S,则c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)];故B正确;

C.X点对应溶液中含有等物质的量浓度的Na2S、NaHS、NaCl;Y点对应溶液中含有等物质的量浓度的NaHS、H2S、NaCl。Na2S和NaHS都能水解,水解促进水的电离;H2S的电离抑制了水的电离。因此溶液中水的电离程度大小关系为:X>Y;故C正确;

D.NaHS溶液中加入CuSO4溶液后溶液的酸性变强,说明发生了反应Cu2++HS-=CuS↓+H+;故D正确;

答案选A。8、B【分析】【分析】

【详解】

A.融雪剂因含有氯化钙;故其所形成的溶液导电性增强,易形成原电池反应而导致金属腐蚀,从而会促进桥梁的腐蚀,A项正确;

B.用Ba(OH)2处理含Cu2+的废水,会引入有毒的Ba2+;不可消除水中重金属离子的污染。B项错误;

C.废旧钢材表面有油脂和铁锈,Na2CO3溶液由于CO32-的水解呈碱性,油脂在碱性条件下发生水解,用饱和Na2CO3溶液除废旧钢材表面的油脂;NH4Cl溶液由于NH4+的水解显酸性,用饱和NH4Cl溶液除废旧钢材表面的铁锈;都运用了盐类水解的原理,C项正确;

D.船底镶嵌锌块利用了原电池原理;地下输油钢管与外加直流电源负极相连利用了电解池的原理,D项正确;

答案选B。二、填空题(共7题,共14分)9、略

【分析】试题分析:(1)①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)△H1=-19.5kJ•mol-1

②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534.2kJ•mol-1

根据盖斯定律写出肼和N2O4反应的热化学方程:②×2-①得到:2N2H4(l)++N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=—1048.9kJ/mol;

(2)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;此时生成的水必须为液态,可燃物必须为1mol.

由反应。

①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534.2kJ•mol-1

②H2O(l)═H2O(g)△H3=+44kJ•mol-1

将①-2×②可得:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H2=—622.2kJ•mol-1;

(3)负极发生还原反应,是肼在反应,肼中的N从-2价升高到0价,碱性电池中,其电极反应式应为:N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O;

考点:考查盖斯定律的计算、燃烧热的计算及燃料电池电极反应式的书写等。【解析】(各2分;共6分)

(1)2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1048.9kJ·mol-1;

(2)N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)ΔH=-622.2kJ·mol-1

(3)N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑10、略

【分析】【分析】

热化学方程式的书写;需要注意的有:物质的状态;反应热的数值与单位,反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比,据此解答。

【详解】

(1)1molN2(g)与适量H2(g)起反应生成NH3(g),放出92.2kJ热量,则该反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol;

(2)1molN2(g)与适量O2(g)起反应生成NO(g),吸收68kJ热量,则该反应的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+68kJ/mol;

(3)1molCu(s)能与一定量的O2(g)起反应生成CuO(s),放出157kJ热量,则该反应的热化学方程式为:Cu(s)+O2(g)=CuO(s)△H=-157kJ/mol。

【点睛】

本题考查了热化学方程式的书写,物质反应过程的热量变化,不仅与反应的物质多少有关,还与物质的存在状态有关,相同质量的物质含有的能量:气态>液态>固态;放热反应的反应热为负值,吸热反应的反应热为正值,反应热的单位是kJ/mol。热化学方程式的系数仅表示物质的量,可以是整数,也可以是分数。【解析】N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.2kJ/molN2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+68kJ/molCu(s)+O2(g)=CuO(s)△H=-157kJ/mol11、略

【分析】【详解】

试题分析:(1)从题给信息知:正反应是放热反应,升温,平衡向逆反应方向移动,CO2和H2的浓度将减少,而CO和H2O(g)的浓度将增大;故K值减少;

(2)将1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2代入式中,得x=3.0mol<5.0mol,平衡向逆反应方向移动。若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是:x<3.0mol。

(3)其他物质的投料不变,增加H2的量,平衡向逆反应方向移动,但H2的转化率将减少。

考点:化学平衡【解析】①.小于②.逆反应③.x<3.0④.小于12、略

【分析】【分析】

根据△H-T△S判断反应的自发性;根据盖斯定律;将①-②得到反应③的热化学方程式。

【详解】

水蒸气重整:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH1=+205.9kJ·mol-1,△H>0,△S>0,满足△H-T△S<0,则需要高温;水蒸气重整:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH1=+205.9kJ·mol-1①,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.2kJ·mol-1②,根据盖斯定律,将①-②得到反应③的热化学方程式:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H3=(+205.9kJ·mol-1)-(-41.2kJ·mol-1)=+247.1kJ·mol-1,故答案为:高温;+247.1。【解析】高温+247.113、略

【分析】【详解】

且水解过程大于电离过程,可知。

水解方程式:故答案为:

离子浓度大小关系:故答案为:

电荷守恒:故答案为:

物料守恒:故答案为:

质子守恒:故答案为:【解析】①.②.③.④.⑤.14、略

【分析】【分析】

依据水解常数与电离常数及Kw的关系计算水解常数,将转化为变为一个变量进行判断。

【详解】

25℃时,H2SO3⇌HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2,HSO3-的水解方程式为HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH−,则NaHSO3的水解平衡常数当加入少量I2时,发生反应HSO3-+I2+H2O=3H++SO42-+2I−,溶液酸性增强,c(H+)增大,c(OH-)减小,但是温度不变,Kh不变,则增大,故答案为:1.0×10-12;增大。【解析】1.0×10-12增大15、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)废铁快与盐酸反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,即A溶液中一定含有的溶质为FeCl2;

(2)a、A溶液被氧化,即FeCl2被氧化成FeCl3,FeCl3发生水解,水解是吸热反应,即加热促进Fe3+水解;故a正确;

b、加入NaHCO3,Fe3+与HCO3-发生双水解反应,促进Fe3+水解,故b正确;

c、加入NH4Cl,NH4+水解生成H+;

抑制Fe3+水解;水解程度降低,故c错误;

(3)根据聚合氯化铁的化学式,生成聚合氯化铁的化学反应方程式为2FeCl3+mH2OFe2(OH)mCl6-m+mHCl;

(4)根据实验目的,制备高铁酸钠,Fe应失去电子转化成FeO42-,Fe的化合价升高,根据电解原理,铁作阳极,环境为碱性,阳极反应式为Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O;

(5)红褐色沉淀为Fe(OH)3,Fe元素化合价降低,氧元素的化合价升高,即气体为O2,该反应的离子方程式为4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-。

【点睛】

难点是电极反应式的书写,一般先写出还原剂、氧化产物,或氧化剂、还原产物,本题制备高铁酸钠,应是铁失去电子转化成FeO42-,即Fe→FeO42-,标出得失电子物质的量,化合价变化3价,即Fe-3e-→FeO42-,应注意电解质的酸碱性,因此电极反应式为Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O。【解析】FeCl2ab2FeCl3+mH2OFe2(OH)mCl6-m+mHCl阳极Fe-6e-+8OH-===FeO42-+4H2O4FeO42-+10H2O===4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-(Fe2O3或水合物,合理正确)三、判断题(共1题,共2分)16、×【分析】【详解】

向溶液中加入少量水,减小,碱性减弱即减小,则增大,则溶液中增大,故错;【解析】错四、结构与性质(共3题,共6分)17、略

【分析】【详解】

(1)根据盖斯定律,由Ⅲ-Ⅱ可得

反应Ⅰ属于吸热反应,反应Ⅰ达平衡时升温,平衡正向移动,K增大,则减小;

(2)①A.Ⅲ为气体分子总数减小的反应,加压能使平衡正向移动,从而提高的平衡转化率;A正确;

B.反应Ⅰ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,反应Ⅲ为放热反应,升高温度平衡逆向移动,的平衡转化率不一定升高;B错误;

C.增大与的投料比有利于提高的平衡转化率;C正确;

D.催剂不能改变平衡转化率;D错误;

故选AC;

②200℃时是气态,1mol和1molH2充入密闭容器中,平衡时的转化率为a,则消耗剩余的物质的量为根据碳原子守恒,生成CO的物质的量为消耗剩余生成此时平衡体系中含有和则反应Ⅲ的其他条件不变,H2起始量增加到3mol,达平衡时则平衡时

的物质的量分别为0.5mol、1.9mol、0.5mol、0.2mol、0.3mol,平衡体系中H2的物质的量分数为1.9/3.4=0.56;

(3)①决速步骤指反应历程中反应速率最慢的反应。反应速率快慢由反应的活化能决定,活化能越大,反应速率越慢。仔细观察并估算表中数据,找到活化能(过渡态与起始态能量差)最大的反应步骤为

②反应Ⅲ的指的是和的总能量与和的总能量之差为49kJ,而反应历程图中的E表示的是1个分子和1个分子的相对总能量与1个分子和3个分子的相对总能量之差(单位为eV),且将起点的相对总能量设定为0,所以作如下换算即可方便求得相对总能量【解析】(1)+41.0减小。

(2)AC0.56

(3)或-0.5118、略

【分析】【分析】

(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全电离生成H+。

(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)。

(3)向等体积、等浓度的溶液①、④中加入大小相同的镁条,HCl完全电离,而CH3COOH部分电离,溶液中的c(H+)为盐酸大于醋酸;由此可得出开始时反应速率的大小关系。

(4)等体积;等pH的溶液①和④中;醋酸的浓度远大于盐酸,分别与足量的②反应时,盐酸和醋酸都发生完全电离,由此可得出二者消耗②的物质的量大小关系。

【详解】

(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全电离生成H+,其电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO42-。答案为:NaHSO4=Na++H++SO42-;

(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)=13。答案为:13;

(3)向等体积、等浓度的溶液①、④中加入大小相同的镁条,HCl完全电离,而CH3COOH部分电离,溶液中的c(H+)为盐酸大于醋酸,由此可得出开始时反应速率的大小关系为①>④。答案为:>;

(4)等体积、等pH的溶液①和④中,醋酸的浓度远大于盐酸,醋酸的物质的量远大于盐酸,与足量的②反应时,盐酸和醋酸都发生完全电离,由此可得出消耗②的物质的量大小关系为①<④。答案为:<。

【点睛】

等体积、等pH的强酸和弱酸溶液,虽然二者的c(H+)相同,但由于弱酸只发生部分电离,所以弱酸的物质的量浓度远比强酸大。与碱反应时,弱酸不断发生电离,只要碱足量,最终弱酸完全电离,所以弱酸消耗碱的物质的量比强酸要大得多。解题时,我们一定要注意,与金属或碱反应时,只要金属或碱足量,不管是强酸还是弱酸,最终都发生完全电离,若只考虑电离的部分,则会得出错误的结论。【解析】NaHSO4=Na++H++SO42-13><19、略

【分析】【分析】

(1)电离平衡常数越小酸性越弱;同浓度pH值越大;

(2)b为醋酸;先判断点③所示溶液中的溶质成分,根据溶液中的电荷守恒分析;

(3)先判断溶质成分;根据各溶液中的物料守恒分析;

(4)酸的电离抑制水的电离;盐的水解促进水的电离;

【详解】

(1)根据题目所给信息可知电离平衡常数Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),所以同浓度的CH3COOH和HCN,HCN的酸性更强,pH值更大,所以a为HCN,b为CH3COOH;故答案为:a;HCN的电离平衡常数小,同浓度,其电离出的氢离子浓度小,pH值大;

(2)曲线b代表醋酸,根据加入氢氧化钠的量可知点③所示溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,根据电荷守恒可知:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),此时溶液呈中性,所以c(OH-)=c(H+),所以c(CH3COO-)=c(Na+),故答案为:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+);

(3)点②所示溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,且物质的量之比为1:1,根据物料守恒可知c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+),同理可知点①所示溶液中:c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),两溶液加入氢氧化钠的量相同,所以钠离子浓度相同所以c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(HCN)+c(CN-),所以c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH);

(4)点②所示溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,且物质的量之比为1:1,醋酸的电离程度大于水解程度,此时水的电离受到抑制,点③所示溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,此时溶液呈中性,溶液中c(OH-)=10-7mol/L,且全部由水电离,酸的电离和盐的水解相互抵消,水的电离既不受到抑制也不受到促进,点④所示溶液中溶质为CH3COONa;只有盐的水解促进水的电离,所以水的电离程度从大到小排序为④③②;

【点睛】

明确混合溶液中溶质成分及其性质、溶液酸碱性是解本题关键,注意电荷守恒、物料守恒的灵活运用。【解析】aHCN的电离平衡常数小,同浓度,其电离出的氢离子浓度小,pH值大c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+)=④③②五、有机推断题(共1题,共6分)20、略

【分析】【分析】

某温度时,在Ag2SO4沉淀溶解平衡曲线上每一点;都是该温度下的平衡点,所以利用浓度幂与沉淀溶解平衡常数进行比较,可确定曲线外的某一点是否达到沉淀溶解平衡;利用沉淀溶解平衡常数,可由一种离子浓度计算另一种离子的浓度。

【详解】

(1)A点时,c(Ag+)=1×10-2mol/L,c()=4×10-2mol/L,与A点c(Ag+)相同的曲线上的点相比,4×10-2mol/L<16×10-2mol/L,所以A点未达沉淀溶解平衡,表示Ag2SO4是不饱和溶液。答案为:不饱和;

(2)该温度下Ag2SO4的溶度积常数Ksp=c2(Ag+)∙c()=(1×10-2mol/L)2×16×10-2mol/L=1.6×10-5(mol/L)3。答案为:1.6×10-5(mol/L)3;

(3)在饱和Ag2SO4溶液中,c2(Ag+)∙c()是一个定值,溶液中c()越大,c(Ag+)越小;

a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液,c()=0.01mol·L-1;

b.10mL蒸馏水,c()=0;

c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液中,c()=0.02mol·L-1;

在溶液中,c():c>a>b,则溶液中c(Ag+):b>a>c,从而得出Ag2SO4的溶解程度由大到小的顺序为b>a>c。答案为:b>a>c;

(4)向Ag2SO4悬浊液中加入足量Na2CrO4固体,生成Ag2CrO4和Na2SO4,沉淀转化的离子方程式:Ag2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+答案为:Ag2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+

【点睛】

一种难溶性物质,其溶度积常数越小,越容易转化,其溶解度往往越小。【解析】不饱和1.6×10-5(mol/L)3b>a>cAg2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+六、工业流程题(共2题,共20分)21、略

【分析】【分析】

工业废渣(主要含CaSO4∙2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3),加入碳酸铵溶液浸取,根据溶度积的数值可知,可将CaSO4转化为CaCO3,滤液中主要含有硫酸铵,滤渣含有CaCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO,将滤渣加入稀盐酸,CaCO3、Al2O3、Fe2O3、FeO分别转化为CaCl2,AlCl3、FeCl3、FeCl2,SiO2与稀盐酸不反应作为滤渣1析出、向滤液中加入过氧化氢将FeCl2转化为FeCl3,加氢氧化钙溶液并调节pH值可除去AlCl3、FeCl3,将它们转化为氢氧化铝和氢氧化铁,CaCl2可以加入碳酸铵溶液制取轻质CaCO3;再将含有硫酸铵的溶液蒸发浓缩,冷却结晶可制得硫酸铵晶体,由此分析。

【详解】

(1)已知常温下,

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