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…………○…………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化学下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7题,共14分)1、为消除NO对环境的污染,可利用NH3在一定条件下与NO反应生成无污染的气体。
已知:①∆H=+180.50kJ·mol-1
②∆H=-905.48kJ·mol-1
则反应的∆H为A.+2.98kJ·mol-1B.-2.98kJ·mol-1C.+1807.98kJmol-1D.-1807.98kJ·mol-12、下列说法中正确的是()。A.25℃时,等体积等物质的量浓度的硝酸与氨水混合后,溶液pH=7B.NaHS溶液的水解方程式:C.Na2CO3溶液显碱性的原因:D.已知酸性:HF>CH3COOH,所以等浓度的CH3COONa溶液的碱性强于NaF溶液3、在Na2S溶液中下列关系不正确的是A.c(Na+)=2c(HS-)+2c(S2-)+2c(H2S)B.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)C.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)D.c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+c(H2S)4、类比pH的定义,对于稀溶液可以定义pC=-lgC,pKa=-lgKa,常温下,某浓度H2A溶液在不同pH值下,测得pC(H2A)、pC(HA﹣)、pC(A2﹣)变化如图所示;下列说法正确的是。
A.随着pH的增大,pC增大的曲线是A2﹣的物质的量浓度的负对数B.pH=3.50时,c(HA﹣)>c(H2A)>c(A2﹣)C.b点时c(H2A)·c(A2﹣)/c2(HA﹣)=10﹣4.5D.pH=3.00~5.30时,c(H2A)+c(HA﹣)+c(A2﹣)先减小后增大5、已知NaHSO3溶液显酸性,溶液中存在以下平衡:HSO3-+H2OH2SO3+OH-①HSO3-H++SO32-②向0.1mol·L-1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的A.加入少量金属Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HSO3-)增大B.加入少量NaOH溶液,c(SO32-)/c(HSO3-)、c(OH-)/c(H+)的值均增大C.加入少量Na2SO3固体,则c(H+)+c(Na+)=c(HSO3-)+c(OH-)+1/2c(SO32-)D.加入氨水至中性,则2c(Na+)=c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)6、用0.1mol·L-1KOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2A溶液的滴定曲线如图所示(曲线上的数字为pH)。已知pKa=-lgKa,25℃时H2A的pKa1=1.85,pKa2=7.19。下列说法正确的是()
A.a点所得溶液中:2c(H2A)+c(A2-)=0.1mol/LB.b点所得溶液中:2c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-)C.c点所得溶液中:c(K+)<3c(HA-)D.d点所得溶液中A2-第一级水解平衡常数为10-6.817、埋在下列土壤中的铸铁输油管道,腐蚀速率最慢的是()A.氧化铁较多的酸性土壤B.潮湿疏松的中性土壤C.碳颗粒较多的碱性土壤D.干燥致密的中性土壤评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)8、对于可逆反应:A2(g)+3B2(g)2AB3(g)△H<0,下列图像中正确的是A.B.C.D.9、一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入6molCO2和8molH2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ•mol﹣1,测得n(H2)随时间变化如曲线Ⅰ所示.下列说法正确的是。
A.该反应在0~8min内CO2的平均反应速率是0.375mol•L﹣1•min﹣1B.保持温度不变,若起始时向上述容器中充入3molCO2和4molH2,则平衡时H2的体积分数大于20%C.保持温度不变,若起始时向上述容器中充入4molCO2、2molH2、2molCH3OH和1molH2O(g),则此时反应向正反应方向进行D.改变条件得到曲线Ⅱ、Ⅲ,则曲线Ⅱ、Ⅲ改变的条件分别是升高温度、充入氦气10、在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知kJ·mol)
下列说法正确的是A.B.C.D.11、下列关于25℃的NaHCO3溶液的相关事实,能够证明H2CO3为弱酸的是A.溶液中存在CO32-B.溶液中c(Na+)>c(CO32-)C.溶液中存在H2CO3分子D.溶液中c(H+)·c(OH-)=10-1412、常温下,某溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH-)的乘积为10-15,该溶液可能是A.一定浓度的醋酸溶液B.一定浓度的NaHSO4溶液C.一定浓度的NH4Cl溶液D.0.1mol/L的NaCl溶液13、水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()
A.图中对应点的温度关系为:a>b>cB.纯水仅升高温度,可从a点变到c点C.水的电离常数Kw数值大小关系为:b>c>dD.在b点对应温度下,将pH=2的H2SO4与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显中性14、常温下,向1LpH=10的NaOH溶液中持续通入CO2。通入的CO2的体积(V)与溶液中水电离出的OH-离子浓度(φ)的关系如图所示。下列叙述正确的是。
A.a点溶液中:水电离出的c(H+)=1×10-10mol/LB.b点溶液中:n(Na+)=1×10-10molC.c点溶液中:c(Na+)>c()>c()D.d点溶液中:c(Na+)=2c()+c()15、下列叙述中一定正确的是A.0.1mol/L的CH3COOH溶液中,由水电离出的c(H+)为10-13mol/LB.pH=2与pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)之比为1︰10C.仅含有Na+、H+、OH-、CH3COO-四种离子的某溶液中可能存在:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)D.1.0mol/LNa2CO3溶液:c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3)16、室温下,某二元碱X(OH)2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.Kb2的数量级为10-8B.X(OH)NO3水溶液显酸性C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)>c[X(OH)+]D.在X(OH)NO3水溶液中,c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+)评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)17、的生产;应用是一个国家化工水平的重要标志。
(1)上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如下图所示:
则____________,催化乙烯加氢效果较好的催化剂是________(选填“”或“”)。
(2)经催化加氢合成乙烯:恒容条件下,按投料;各物质平衡浓度变化与温度的关系如图所示:
①指出图中曲线分别表示_______、________的浓度。
②升高温度,平衡常数_________(“减小”“增大”或“不变”)。点,______(用表示)。写出能提高乙烯平衡产率的措施__________(任举两种)。
(3)加州理工学院TheodorAgape等在强碱环境下,实现了电催化制产物的选择性高达转化为的电极反应式为___________________。18、有一种观点认为:与燃烧化石燃料相比,以乙醇为燃料不会增加大气中二氧化碳的含量。你认为这种观点是否正确_________?请说明理由_________。19、依据事实;写出下列反应的热化学方程式。
(1)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为___。
(2)已知稀溶液中,1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式___。20、2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示,已知1molSO2(g)被氧化为1molSO3(g)的ΔH=-99kJ·mol-1。回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示:________、________。
(2)图中ΔH=___kJ·mol-1。
(3)已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol-1,计算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH并写出其热化学反应方程式:________。21、某温度下;在2L的密闭容器中,X;Y、Z三种气体随时间变化的曲线如图所示。
请回答下列问题:
(1)由图中数据分析:该反应的化学方程式为_____________________。
(2)反应开始至2min,Z的平均反应速率为____,此时X的转化率为_____。
(3)5min时Z的生成速率与6min时Z的生成速率相比较,前者______后者(填“大于”;“小于”或“等于”)。
(4)对于该反应,能增大正反应速率的的措施是________
A.增大容器容积B.移走部分YC.通入大量XD.升高温度E.加催化剂。
(5)此反应在三种不同情况下的反应速率分别为:
①v(X)=6mol/(L·min)②v(Y)=6mol/(L·min)③v(Z)=8mol/(L·min)
其中反应速率最快的是________(填编号)。
(6)下列各项中不可以说明上述反应达到平衡的是______(填字母)。
a.混合气体的密度不变。
b.混合气体的压强不变。
c.同一物质的正反应速率等于逆反应速率。
d.X的浓度保持不变。
e.生成1molZ和同时生成1.5molX
f.X、Y、Z的反应速率之比为3∶1∶222、①将一定量的CO2(g)和CH4(g)通入一恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。其他条件相同;在不同催化剂(Ⅰ;Ⅱ)作用下反应相同时间后,体系中CO含量随反应温度的变化如下图所示。
在a点与b点对应的反应条件下,反应继续进行一段时间后达到平衡,平衡常数Ka_________(填“>”、“<”或“=”)Kb;c点CO含量高于b点的原因是_________。
②为了探究反应CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的反应速率与浓度的关系,起始时向恒容密闭容器中通入CH4与CO2,使其物质的量浓度均为1.0mol·L-1。平衡时,根据相关数据绘制出两条反应速率-浓度关系曲线:v正-c(CH4)和v逆-c(CO)。
则与曲线v正-c(CH4)相对应的是上图中曲线_________(填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度,反应重新达到平衡,平衡常数减小,则此时曲线甲对应的平衡点可能为_________(填字母,下同),曲线乙对应的平衡点可能为_________。23、在一定温度下,现有三种酸:a.盐酸b.硫酸c.醋酸;现回答下面问题(注:填对应的字母)
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是_____________。
(2)若三者c(H+)相同时;物质的量浓度由大到小的顺序是________________。
(3)当三者c(H+)相同且溶液体积也相同时;分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序_______________。
(4)当c(H+)相同;溶液体积相同时;同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,则开始时反应速率的大小关系为_______________。
(5)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是_____。24、按要求回答下列问题:
(1)常温下,测得0.1mol·L-1Na2A溶液的pH=8,则Na2A溶液中各离子的浓度大小关系为______________。
(2)将0.2000mol·L-1HB溶液与0.1000mol·L-1NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液中c(Na+)-)。
①混合溶液中c(B-)________(填“>”“<”或“=”)c(HB)。
②混合溶液中c(HB)+c(B-)________(填“>”“<”或“=”)2c(Na+)。
(3)已知在常温下常见弱酸的电离平衡常数Ka如表所示:
①同物质的量浓度的CH3COONa、NaClO、NaCN溶液中阴离子(不含OH-)浓度大小关系为____________。
②同pH的下列4种物质的溶液分别加水稀释100倍,pH变化最小的是________(填字母)。
aHCNbHClOcH2CO3dCH3COOH
③常温下物质的量浓度相同的醋酸和醋酸钠混合液的pOH=8,则c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=____________(用数值列出计算式即可)mol·L-1。25、一定量的CH4在恒压密闭容器中发生反应:CH4(g)C(s)+2H2(g)。平衡时,体系中各气体体积分数与温度的关系如图所示:
(1)已知甲烷、碳、氢气的燃烧热分别为890.31kJ/mol、395.00kJ/mol、285.80kJ/mol,则该反应的反应热△H=__________。
(2)下列能说明反应一定达到平衡状态的是_______。
a.H2和CH4的体积分数相等b.混合气体的平均相对分子质量不变。
c.混合气体的密度不变d.气体总压强不再变化。
e.碳的质量不再改变。
(3)T2℃时,若在平衡体系中充入惰性气体,此时反应速率________(填“变大”、“变小”或“不变”),且v正_______v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(4)T4℃时,若在平衡体系中充入等体积的H2和CH4,则平衡_____移动,其理由是_______。
(5)T3℃时,反应达平衡后CH4的转化率为____________。
(6)CH4能催化重整转化为CO和H2,下图是一种熔融碳酸盐燃料电池示意图,电极A上CO参与电极反应方程式为____________________。评卷人得分四、判断题(共1题,共7分)26、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分五、元素或物质推断题(共1题,共8分)27、Q;W、X、Y、Z是位于不同主族的五种短周期元素;其原子序数依次增大。
①W的氢化物与W最高价氧化物对应水化物反应生成化合物甲。
②X;Y、Z的最高价氧化物对应水化物之间两两反应均可生成盐和水。
③常温下,Q的最高价气态氧化物与化合物X2O2发生反应生成盐乙。
请回答下列各题:
(1)甲的水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因____________________________________________________________________________。
(2)③中反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________。
(3)已知:ZO3n-+M2++H+→Z-+M4++H2O(M为金属元素,方程式未配平)由上述信息可推测Z在周期表中位置为________________________________________________________________________________________________。
(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。写出此反应的离子方秳式_____________________________。评卷人得分六、原理综合题(共4题,共16分)28、煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及产率等问题。已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数随温度的变化如下,试回答下列问题:。温度/℃4005008301000平衡常数K10910.6
(1)该反应的平衡常数表达式K=__________。该反应的正反应是______反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某温度下,上述反应达到平衡后,恒容、升高温度,原化学平衡向______反应方向移动(填“正”或“逆”),容器内混合气体的压强________(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_____
a.容器中压强不变b.混合气体中c(CO)不变。
c.v正(H2)=v逆(H2O)d.c(CO2)=c(CO)
(4)830℃,在恒容反应器中发生如表中的反应,按表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有__________(选填A、B、C、D)。n(CO)n(H2O)n(H2)n(CO2)A1523B2211C3300D0.521129、甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇;发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3
回答下列问题:
(1)已知△H1=-99kJ·mol-1,△H3=+41kJ·mol-1,则△H2=_________kJ·mol-1。
(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为___________________________;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为_______(填曲线标记字母),其判断理由是________________________。
(3)若开始各气体的物质的量一定时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。则α(CO)值随温度升高而_________(填“增大”或“减小”);图2中的压强由大到小的顺序为_____________。30、氮的氧化物(如NO2、N2O4、N2O5等)应用很广;在一定条件下可以相互转化。
(1)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH2
2NO2(g)N2O4(g)ΔH3
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)ΔH4
则反应N2O4(g)+O3(g)=N2O5(g)+O2(g)的ΔH=__________。
(2)N2O5在一定条件下发生分解:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表:。t/min0.001.002.003.004.005.00c(N2O5)/(mol·L-1)1.000.710.500.350.250.17
设反应开始时体系压强为p0,2.00min末体系的压强为p,则p∶p0=________
(3)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度变化如图所示。
①图中a点对应温度下,已知N2O4的起始压强p0为108kPa,计算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)。
②由图推测N2O4(g)2NO2(g)是吸热反应还是放热反应,说明理由:________。若要提高N2O4转化率,除改变反应温度外,其他措施有________(任写一条)。31、氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理;对于消除环境污染有重要意义。请回答下列问题:
(1)已知:H2的燃烧热△H为-285.8kJ/mol。
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+133kJ/mol
H2O(g)=H2O(1)△H=-44kJ/mol
则H2和NO2反应生成两种无污染的气体的热化学反应方程式为______________________。
(2)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.40molN2O4,发生反应:N2O4(g)2NO2(g),一段时间后达到平衡,测得数据如下:。时间/s20406080100c(NO2)/(mol/L)0.120.200.260.300.30
①0~40s内,v(NO2)=___________。
②升高温度时,气体颜色加深,则上述反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。
③该温度下反应的化学平衡常数K=___________。
④相同温度下,若开始向该容器中充入0.80molN2O4,则达到平衡后c(NO2)___________(填“>”=”或”<”)0.60mol/L
(3)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H的反应历程分两步:
①2NO(g)N2O2(g)(快)△H1<0,v1正=k1正c2(NO),v1逆=k1逆c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)△H22正=k2正c(N2O2)·c(O2),v2逆=k2逆c2(NO2)
比较反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小:E1___________E2(填“>”“<”或“=”),其判断理由是____________________;2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数K与上述反应速率常数k1正、k1逆、k2正、k2逆的关系式为______________________。
(4)N2O5是绿色硝化试剂,溶于水可得硝酸。下图是以N2O4为原料电解制备N2O5的装置。写出阳极区生成N2O5的电极反应式(注意阳极区为无水环境,HNO3亦无法电离):_________________________________。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【详解】
已知①∆H=+180.50kJ·mol-1
②∆H=-905.48kJ·mol-1
氨气被一氧化氮氧化生成氮气和气态水的热化学方程式依据盖斯定律,结合热化学方程式合并计算:①×5+②得到:△H=-1807.98kJ/mol,答案选D。2、D【分析】【详解】
A.25℃时,等体积等物质的量浓度的硝酸与氨水混合,溶质为水解显酸性,pH<7;A错误;
B.是的电离方程式;B错误;
C.水解分步进行,C错误;
D.越弱越水解,酸性:水解程度大于NaF,等浓度的溶液的碱性强于NaF溶液;D正确;
答案选D。
【点睛】
C项为易错点,注意多元弱酸的酸根离子水解分步进行。3、D【分析】【详解】
Na2S中存在水解平衡:S2-+H2O⇌HS-+OH-、HS-+H2O⇌H2S+OH-;
A、溶液中的物料守恒为c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S);A正确;
B、溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-);B正确;
C、硫离子水解溶液显碱性,且分步水解,第一步水解远大于第二步水解,则溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-);C正确;
D、溶液中的质子守恒为c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S);D错误;
答案选D。4、C【分析】【分析】
H2A存在电离平衡:H2A⇌H++HA-、HA-⇌H++A2-,pH增加促进电离平衡正向移动,所以由图可知:下方曲线是HA-的物质的量浓度的负对数,左侧曲线是H2A的物质的量浓度的负对数,右侧曲线是A2-的物质的量浓度的负对数;由此分析解答。
【详解】
A.由分析可知,随着pH的增大,pC增大的曲线是H2A的物质的量浓度的负对数,故A错误;
B.pH=3.50时,左侧曲线是H2A的物质的量浓度的负对数,右侧曲线是A2-的物质的量浓度的负对数,此时pC(H2A)>pC(A2-)>pC(HA-),即c(HA-)>c(A2-)>c(H2A);故B错误;
C.b点时,c(H2A)=c(A2-),交点a处c(HA-)=c(H2A),故Ka1==c(H+)=l×10-0.8,HA-⇌A2-+H+,交点c处c(HA-)=c(A2-),故Ka2==c(H+)=l×10-5.3,故c(H2A)·c(A2﹣)/c2(HA﹣)=10-0.8/10-5.3=10﹣4.5;故C正确;
D.D.pH=3.00~5.30时,结合物料守恒c(H2A)+c(HA-)+C(A2-)始终不变;故D错误;
故答案为C。
【点睛】
认真分析纵坐标的意义,明确图像曲线变化的意义为解答关键,注意掌握电离平衡及其影响,试题侧重考查学生的分析能力及灵活应用能力。5、C【分析】【详解】
试题分析:加入少量金属Na,Na与HSO3-电离出的H+反应,促使平衡②右移,HSO3-离子浓度减小,又促使平衡①左移,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HSO3-)浓度减小,A错误;加入少量Na2SO3固体溶解后溶液中存在电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),B错误;加入氢氧化钠促进电离,平衡右移,抑制水解,平衡左移,c(SO32-),c(OH-)浓度增大;比值增大,C正确;加入氨水至中性,c(H+)=c(OH-),电荷守恒为c(H+)+c(NH4+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(SO32-)+c(HSO3-);D错误。
考点:考查弱电解质在水溶液中的电离平衡,影响盐类水解的主要因素,离子浓度大小的比较。6、D【分析】【详解】
A.Ka1=a点溶液中c(H+)=10-1.85,则该溶液中c(HA-)===c(H2A),再结合物料守恒知,溶液中存在n(H2A)+n(HA-)+n(A2-)=2n(H2A)+n(A2-)=0.1mol/L×0.02L=0.002mol,由于溶液体积大于20mL,2c(H2A)+c(A2-)<0.1mol/L;选项A错误;
B.20mL时,二者恰好完全反应生成KHA,溶液中存在电荷守恒和物料守恒,电荷守恒为c(K+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),物料守恒c(K+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),整理得到:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-);选项B错误;
C.c点溶液中溶质为KHA、K2A,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),c(H+)=10-7.19mol/L,Ka2==10-7.19,所以c(HA-)=c(A2-),溶液中电荷守恒为:c(K+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),则c(K+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-),由于c(OH-)>c(H+),所以c(K+)>3c(HA-);选项C错误;
D.加入40mLKOH溶液时,两者恰好完全反应生成K2A,A2-的第一级水解平衡常数=====10-6.81;选项D正确;
答案选D。
【点睛】
本题考查酸碱混合溶液定性判断,为高频考点,侧重考查学生分析判断及计算能力,明确电离平衡常数概念及表达式、溶液中各点溶质成分及其性质是解本题关键,难点是电离平衡常数的灵活运用,注意利用溶液中存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒和物料守恒判断。7、D【分析】【分析】
【详解】
A.在氧化铁较多的酸性土壤中;铁的锈蚀速度很快;
B.在潮湿;疏松的中性土壤中;铁易生锈;
C.在含碳颗粒较多的碱性土壤中;铁与水和氧气同时接触,易生锈;
D.在干燥;致密的中性土壤中;铁不易生锈;
腐蚀速率最慢的是D,故选D。二、多选题(共9题,共18分)8、AB【分析】【分析】
对于可逆反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)△H<0;正反应放热,升高温度正逆反应速率都增大,化学向逆反应方向移动,增大压强,平衡向正反应方向移动,结合图像分析解答。
【详解】
A.升高温度;正逆反应速率都增大,平衡向逆反应方向移动,交叉点后,逆反应速率应该大于正反应速率,故A正确;
B.该反应是气体体积减小的可逆反应;增大压强,平衡向正反应方向移动,所以A的含量减小;压强不变的情况下升高温度,平衡逆向移动,A的物质的量分数增大,故B正确;
C.温度越高;反应速率越快,则到达平衡的时间越短,升高温度,平衡向逆反应方向移动,反应物A的含量增大,图像不符合,故C错误;
D.该反应是气体体积减小的可逆反应;增大压强,平衡向正反应方向移动,正反应速率应该大于逆反应速率,故D错误;
故选AB。9、BC【分析】根据图像,平衡时CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
开始(mol/L)3400
反应(mol/L)1311
平衡(mol/L)2111
据此分析解答。
【详解】
A.0-8min内v(H2)==0.375mol•L-1•min-1,相同时间内各物质的平均反应速率之比等于其计量数之比,v(CO2)=v(H2)=×0.375mol•L-1•min-1=0.125mol•L-1•min-1;故A错误;
B.向容积为2L的恒容密闭容器中充入6molCO2和8molH2,达到平衡状态时,氢气体积分数等于其物质的量分数=×100%=20%,保持温度不变,若起始时向上述容器中充入3molCO2和4molH2;相当于减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,即向逆反应方向移动,则平衡时氢气的体积分数大于20%,故B正确;
C.根据上述分析,化学平衡常数K==0.5,若起始时向上述容器中充入4molCO2、2molH2、2molCH3OH(g)和1molH2O(g),c(CO2)==2mol/L、c(H2)=c(CH3OH)==1mol/L、c(H2O)==0.5mol/L,浓度商==0.25<K;平衡正向移动,故C正确;
D.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ•mol﹣1;正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡时氢气的物质的量大于I时,II可能是升高温度;充入氦气,反应物浓度不变,化学反应速率不变,平衡时各物质浓度与I相同,与I曲线为一条线,因此曲线Ⅲ改变的条件不可能是充入氦气,故D错误;
故选BC。
【点睛】
本题的易错点为C,要注意结合浓度商和化学平衡常数的大小关系分析判断平衡移动的方向。10、BD【分析】【详解】
A.甲、丙相比较,把甲等效为开始加入2molNH3,丙中NH3的物质的量为甲的2倍,压强增大,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),平衡向生成NH3的方向移动,故2c1<c3;故A错误;
B.甲、乙为完全等效平衡,平衡时相同组分的物质的量相等,令平衡时NH3为nmol,对于甲容器,a=92.4×对于乙容器b=92.4×(),故a+b=92.4;故B正确;
C.比较乙、丙可知,丙中NH3的物质的量为乙的2倍,压强增大,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),平衡向生成NH3的方向移动,故2p2>p3;故C错误;
D.甲、乙处于相同的平衡状态,则α1+α2=1,由C的分析可知α2>α3,所以a1+a3<1;故D正确。
故选BD。11、BC【分析】【详解】
A.溶液中存在CO32-,说明NaHCO3发生电离,但不一定是部分电离,所以不能证明H2CO3为弱酸;故A错误;
B.溶液中c(Na+)>c(CO32-),说明HCO3-的电离为部分电离,所以能够证明H2CO3为弱酸;故B正确;
C.溶液中存在H2CO3分子,说明HCO3-发生水解反应,能够证明H2CO3为弱酸;故C正确;
D.25℃的溶液中均存在c(H+)·c(OH-)=10-14,与H2CO3的酸性强弱无关;故D错误;
故选BC。12、AB【分析】【分析】
常温下,某溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH-)的乘积为10-15,c(H+)=c(OH-)=10-7.5mol/L;水的电离被抑制,酸;碱溶液对水的电离起到抑制作用,水解的盐对水的电离起到促进作用。
【详解】
A.一定浓度的醋酸溶液中呈酸性;对水的电离起到抑制作用,A项正确;
B.一定浓度的NaHSO4溶液中呈酸性;对水的电离起到抑制作用,B项正确;
C.一定浓度的NH4Cl溶液中;铵根离子水解呈酸性;对水的电离起到促进作用,C项错误;
D.0.1mol/L的NaCl溶液中水的电离不变,溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积为10-14;D项错误;
答案选AB。
【点睛】
本题重要知识点:常温下,水的电离c(H+)与c(OH-)的乘积为10-14,当乘积变小,水的电离被抑制,酸、碱溶液对水的电离起到抑制作用;当乘积变大,水的电离被促进,水解的盐对水的电离起到促进作用。13、CD【分析】【详解】
A.温度越高,水的离子积常数越大,根据图象知,b点Kw=10-12,c点Kw=10-13,a点Kw=10-14,所以温度关系为:b>c>a;故A错误;
B.c点Kw=10-13;则c曲线的纯水中6<pH<7,c点的pH=6,则该溶液呈酸性,所以纯水仅升高温度,不能从a点变到c点,故B错误;
C.a、d曲线温度相同,则离子积常数相同,即d点Kw=10-14,b点Kw=10-12,c点Kw=10-13,所以水的电离常数KW数值大小关系为:b>c>d;故C正确;
D.b点Kw=10-12;中性溶液pH=6;将pH=2的硫酸与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同,等体积混合溶液呈中性,故D正确;
故答案为:CD。
【点睛】
正确理解水的电离平衡曲线:
(1)曲线上任意点的Kw都相同,即c(H+)·c(OH-)相同;温度相同;
(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同;温度不同;
(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变,改变酸碱性;实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定得改变温度。14、AD【分析】【详解】
A.a点溶液为1LpH=10的NaOH溶液,溶液中氢离子浓度为1×10-10mol·L-1;就是水电离出的,故A正确;
B.b点溶液中的钠离子全部来自于1LpH=10的NaOH溶液,故故B错误;
C.c点溶液中水电离出的氢氧根离子浓度最大,说明溶液为碳酸钠,根据碳酸根要水解,离子在溶质中出现在前,不出现在后分析,溶液中离子浓度关系为:c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-);故C错误;
D.d点溶液为碳酸氢钠和碳酸的混合液,此时溶液呈中性,电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),c(OH-)=c(H+)=1×10-7mol·L-1,则:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-);故D正确。
故选AD。15、BD【分析】【详解】
A.醋酸是一元弱酸,部分电离,存在电离平衡,所以醋酸电离产生的H+浓度小于0.1mol/L,但溶液温度不确定,因此不能确定水电离出的c(H+)浓度大小;A错误;
B.pH=2的醋酸溶液,c(H+)=0.01mol/L,pH=1的CH3COOH溶液,c(H+)=0.1mol/L,故两种溶液中c(H+)之比为=0.01mol/L0.1mol/L=1︰10;B正确;
C.仅含有Na+、H+、OH-、CH3COO-四种离子的某溶液,根据电荷守恒,溶液中不可能存在c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-);C错误;
D.在1.0mol/LNa2CO3溶液中,根据质子守恒,可得c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3);D正确;
故合理选项是BD。16、BC【分析】【详解】
A.根据图象,液中c[X(OH)+]=c(X2+)时,溶液pH=6.2,则溶液中c(OH-)===10-7.8mol/L,所以Kb2==10-7.8,数量级为10-8,故A正确;
B.X(OH)+的电离平衡常数为Kb2=10-7.8mol/L,根据图象,溶液中c[X(OH)2]=c(X(OH)+]时,溶液的pH=9.2,则溶液中c(OH-)===10-4.8,所以Kb1=10-4.8,则X(OH)+的水解平衡常数为Ka==10-9.2,则电离程度大于水解程度,溶液显碱性,故B错误;
C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液,由于X2+的水解程度大于X(OH)+的水解程度,则溶液中c(X2+)<c[X(OH)+],故C错误;
D.在X(OH)NO3水溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(X2+)-c[X(OH)2],故D正确,
故选:BC。三、填空题(共9题,共18分)17、略
【分析】【详解】
(1)与反应过程无关,只与反应的始态与终态有关,所以根据图像可知,催化乙烯加氢效果较好的催化剂是故答案为:
(2)①该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,水蒸气和乙烯都减少,根据反应方程式,水蒸气比乙烯减少的快,由图可知,m和n减少,且m减少的快,则m为水蒸气,n为乙烯,同理,二氧化碳和氢气都增多,氢气增多的比二氧化碳快,a和b都是增多,a增多的快,a为氢气,b为二氧化碳,故答案为:
②该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,升高温度,平衡常数减小,恒容条件下,设CO2的浓度为1xmol/L,H2浓度为3xmol/L,则
在A点,CO2的浓度等于H2O的浓度,c0=2(x-c0),x=c0,K=该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,乙烯平衡产率提高;又因为该反应正反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,乙烯平衡产率提高;移走产物,平衡正向移动,乙烯平衡产率提高,故答案为:减小;加压;适当降温、移走产物;
(3)在碱性条件下,得到电子,发生还原反应,其电极反应式为:故答案为:【解析】减小加压、适当降温、移走产物18、略
【分析】【详解】
植物利用太阳能将二氧化碳、水转化为有机物,有机物发酵生成乙醇,燃烧乙醇产生的二氧化碳还会重新进入这个碳循环,并不会增加大气中二氧化碳的含量,这个过程相当于我们将太阳能转化为化学能进行利用。【解析】正确乙醇为生物质燃料,燃烧乙醇产生的二氧化碳会被植物吸收转化再转化为乙醇,实现平衡,燃烧乙醇并不会增加大气中二氧化碳的含量。19、略
【分析】【分析】
(1)化学反应中;化学键断裂吸收能量,形成新化学键放出能量,根据方程式计算分别吸收和放出的能量,以此计算反应热并写出热化学方程式。
(2)根据中和热的概念:稀的强酸和强碱反应生成1mol水所放出的热量求出中和热以及中和热的热化学方程式。
【详解】
(1)在反应N2+3H2⇌2NH3中,断裂3molH-H键,1molN≡N键共吸收的能量为3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN-H键,放出的能量为6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为2346kJ-2254kJ=92kJ,N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol;
答案为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol。
(2)1molH2SO4溶液与足量NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,即生成2mol水放出114.6kJ的热量,反应的反应热为-114.6kJ/mol,中和热为-57.3kJ/mol,则中和热的热化学方程式:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol;
答案为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol。
【点睛】
此题最易错之处是没有弄清中和热的概念,即生成1摩尔水时反应放出的热量才是中和热。【解析】N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ/molH2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol20、略
【分析】【分析】
(1)根据A;C分别表示反应物总能量和生成物总能量;
(2)根据参加反应SO2的物质的量之比等于对应的△H之比;
(3)根据单质硫的燃烧热以及1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的反应热利用盖斯定律来求;
【详解】
(1)图中A;C分别表示反应物总能量、生成物总能量;
(2)因1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的△H=-99kJ•mol-1,所以2molSO2(g)氧化为2molSO3(g)的△H=-198kJ•mol-1,则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-198kJ•mol-1;
(3)因单质硫的燃烧热为296kJ•mol-1,则S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-296kJ•mol-1,而1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的△H=-99kJ•mol-1,则SO2(g)+O2(g)=SO3(g)ΔH2=-99kJ•mol-1,由盖斯定律可得:S(s)+O2(g)=SO3(g)△H=-296kJ•mol-1+(-99kJ•mol-1)=-395kJ•mol-1,所以S(s)生成3molSO3(g)的△H为-395kJ•mol-1×3=-1185kJ•mol-1,其热化学反应方程式:3S(s)+O2(g)=3SO3(g)ΔH=-1185kJ·mol-1。【解析】反应物能量生成物能量-198S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-296kJ·mol-1,SO2(g)+O2(g)=SO3(g)ΔH2=-99kJ·mol-1,3S(s)+O2(g)=3SO3(g)ΔH=-1185kJ·mol-121、略
【分析】【详解】
(1)由图象可以看出;反应中X;Y的物质的量减少,应为反应物,Z的物质的量增多,应为生成物,当反应进行到2min时,△n(Y)=0.1mol,△n(Z)=0.2mol,△n(X)=0.3mol,则△n(Y):△n(Z):△n(X)=1:2:3,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,则反应的方程式为:3X+Y⇌2Z,故答案为3X+Y⇌2Z;
(2)反应开始至2min末,Z的反应速率为:v===0.05mol/(L•min),X的转化率为×100%=30%;
(3)图象分析可知;反应到5min后,物质的量不再发生变化,说明反应达到平衡状态,所以5min时Z的生成速率与6min时Z的生成速率相同,故答案为等于;
(4)根据影响反应速率的因素;降低温度反应速率减小,如果使用合适的催化剂,增加体系组分浓度,升温,其反应速率增大,故答案为CDE;
(5)化为用同一物质表示的反应速率,则①v(X)=6mol/(L·min)②v(Y)=6mol/(L·min),v(X)=3v(Y)=18mol/(L·min)③v(Z)=8mol/(L·min),v(X)=1.5v(Y)=12mol/(L·min),比较可知;反应速率最快的是②,故答案为②;
(6)a.气体质量和体积不变,无论该反应是否达到平衡状态,容器内密度始终不变,所以混合气体的密度不再变化不能判断平衡状态,故a错误;b.该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,当容器内压强保持不变时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,混合气体的压强不再变化说明反应达到平衡状态,故b正确;c.同一物质的正反应速率等于逆反应速率说明达到化学平衡状态,故c正确;d.各组分浓度不变达到化学平衡状态,所以X的浓度保持不变说明达到化学平衡状态,故d正确;e.生成1molZ和同时生成1.5molX,说明正逆反应速率相等,即达到化学平衡状态,故e正确;f.各组分反应速率之比等于其化学计量数之比,故X、Y、Z的反应速率之比为3:1:2,故f错误,故答案为af。【解析】①.3X+Y⇌2Z②.0.05mol/(L•min)③.30%④.等于⑤.CDE⑥.②⑦.af22、略
【分析】【详解】
①据图可知,随着温度升高,CO的含量增大,说明平衡正向移动,所以该反应的正反应为吸热反应,平衡常数只受温度影响,ab两点的温度相同,所以Ka=Kb;c点与b点反应均未达到平衡,但c点温度高于b点;反应速率更快,相同时间内生成CO的量更多,所以c点CO的含量更高;
②由图像可知,甲的浓度从0升高到0.4mol·L-1,乙的浓度从1mol·L-1降低到0.8mol·L-1,随着反应的进行,甲烷的浓度会越来越小,正反应速率也会越来越小,所以曲线v正−c(CH4)相对应的曲线是图中的乙线,一氧化碳的浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大,曲线v逆-c(CO)相对应的曲线是图中的甲线;根据图可知;反应平衡时图中对应的点应为A和F点,由于该反应的正反应为吸热反应,降温后,反应速率减小,平衡逆向移动,甲烷的浓度会增大,CO的浓度会减小,所以此时曲线甲对应的平衡点可能为应为E点,曲线乙对应的平衡点为B点。
【点睛】
根据图中浓度的变化量判断出曲线v正−c(CH4)相对应的曲线是图中的乙线是难点,需要分析清楚速率随浓度的变化情况。【解析】①.=②.c点与b点反应均未达到平衡,但c点温度高于b点,反应速率更快,相同时间内生成CO的量更多,所以c点CO的含量更高③.乙④.E⑤.B23、略
【分析】【分析】
盐酸、硫酸分别是一元、二元强酸,醋酸是一元弱酸,电离微弱,结合一元酸和二元酸的关系不难解答小题(1)(2)(3)(4)。将溶液稀释时,弱酸的PH值变化慢;据此分析可解答(5)。
【详解】
(1)物质的量浓度相同时,强酸完全电离,氢离子浓度大;盐酸是一元强酸,二元强酸硫酸电离的氢离子浓度是盐酸的两倍;醋酸是弱酸,部分电离,氢离子浓度小。所以氢离子浓度为b>a>c,故答案为:b>a>c。
(2)氢离子浓度相同时电离氢离子能力越弱的酸所需的浓度越高;等物质量的硫酸电离的氢离子是盐酸的两倍,所以所需的浓度是盐酸的一半,所以这三种酸所需浓度大小关系是:c>a>b或c>a=2b。答案为c>a>b(或c>a=2b)。
(3)当c(H+)相同且溶液体积也相同时,三种酸已电离的氢离子物质的量相同,这部分H+与锌产生的气体体积相同。盐酸和硫酸已完全电离所以产生等量的H2;而醋酸溶液中大量未电离的醋酸会随反应进行不断电离出氢离子直至反应完,所以产生H2最多。所以相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是:c>a=b。答案为:c>a=b。
(4)活泼金属与酸反应的实质是与酸电离出的氢离子反应,三种酸氢离子浓度相同,其他条件也完全相同,所以反应速率相同,故答案为:a=b=c。
(5)强酸已完全电离,稀释促进弱酸的电离,所以稀释相同的倍数,弱酸氢离子浓度由于得到补充而变化较小。故答案为:c>a=b。
【点睛】
决定活泼金属与酸反应速率的是氢离子的浓度,而不是酸的浓度;决定与活泼金属产生氢气的量的是酸能电离出的氢离子的物质的量,不能只看已电离的氢离子的物质的量,没有电离的弱酸会由于氢离子的消耗而继续电离。【解析】b>a>cc>a>b(或c>a=2b)c>a=ba=b=cc>a=b24、略
【分析】【分析】
(1)常温下,测得0.1mol·L-1Na2A溶液的pH=8;说明该盐属于强碱弱酸盐,水解显碱性,据此进行分析离子浓度大小关系;
(2)将0.2000mol·L-1HB溶液与0.1000mol·L-1NaOH溶液等体积混合后溶液中的溶质为NaB和HB,且其物质的量之比为1:1;溶液中存在电荷守恒:因为c(Na+)-),故c(H+)>c(OH-)溶液显酸性;因为题目中问到了c(HB);故HB为弱酸;
(3)弱酸的电离平衡常数越大;酸性越强,其酸根阴离子的水解程度越弱。
【详解】
(1)Na2A溶液pH=8,说明存在水解,Na2A溶液中存在的电离:(微弱);Na2A溶液中存在的水解:Na2A溶液中各离子的浓度大小关系为:
(2)①溶液存在电离:同时存在水解根据溶液显酸性可知电离程度大于水解程度,所以c(B-)>c(HB)故答案为:>;
②根据物料守恒可知c(HB)+c(B-)=2c(Na+);故答案为:=;
(3)①根据图表提供信息可知电离平衡常数:CH3COOH>HClO>HCN;故水解程度:CH3COONa-)浓度大小关系为CH3COO->ClO->CN-,故答案为:CH3COO->ClO->CN-;
②加水稀释时酸性越弱pH值变化越小;故答案为:a;
③根据常温下pOH=8,可知c(OH)=1×10-8mol·L-1,c(H+)=1×10-6mol·L-1;溶液中的电荷守恒为:物料守恒为:相减消去钠离子可得:故答案为:2×10-6-2×10-8。【解析】>=CH3COO->ClO->CN-a2×10-6-2×10-825、略
【分析】【详解】
(1)碳单质、氢气、甲烷的燃烧热(△H)分别为-393.5kJ/mol、-285.8kJ/mol、-890.3kJ/mol,则它们的热化学反应方程式分别为:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-395.0kJ/mol;②H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=-285.80kJ/mol;③CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.31kJ/mol;根据盖斯定律,由①+②×2-③得,C(s)+2H2(g)=CH4(g),△H=[(-395.0kJ/mol)+(-285.8kJ/mol)×2]-(-890.31kJ/mol)=-76.29kJ/mol,则CH4(g)C(s)+2H2(g)△H=+76.29kJ/mol;故答案为+76.29kJ/mol;
(2)a.H2和CH4的体积分数相等,不表示浓度不变,不能说明达到平衡状态,错误;b.该反应的气体的质量和物质的量均发生变化,混合气体的平均相对分子质量不变,能够说明达到平衡状态,正确;c.该反应中气体的质量变化,而体积不变,混合气体的密度不变,能够说明达到平衡状态,正确;d.在恒压密闭容器中压强始终不变,不能说明达到平衡状态,错误;e.碳的质量不再改变,说明其他物质的质量也不变,能够说明达到平衡状态,正确;故选bce;
(3)T2℃时,若在平衡体系中充入惰性气体,容器的体积增大,相当于减小压强,反应速率变小,平衡正向移动,v正>v逆,故答案为变小;>;
(4)根据图像,T4℃时,H2和CH4的体积分数相等,若在平衡体系中充入等体积的H2和CH4,H2、CH4的浓度不变,平衡不移动,故答案为不移动;H2、CH4的浓度不变;
(5)根据图像,T3℃时,平衡时,甲烷的体积分数为60%,根据CH4(g)C(s)+2H2(g),设反应的甲烷的物质的量为x,甲烷的总量为1mol,则×100%=60%,解得:x=0.25mol,则平衡后CH4的转化率为×100%=25%;故答案为25%;
(6)电解质没有OH-,负极反应为:H2+CO32--2e-=H2O+CO2,CO-2e-+CO32-=2CO2,故答案为CO-2e-+CO32-=2CO2。
点睛:本题考查了热化学方程式书写和盖斯定律的计算应用、化学平衡的计算、电极反应式的书写等。本题的易错点是热化学方程式的书写,要正确理解燃烧热的概念并正确书写燃烧热的热化学方程式,再利用盖斯定律书写。【解析】+76.29kJ/molb、c、e变小>不移动H2、CH4的浓度不变25%CO-2e-+CO32-=2CO2四、判断题(共1题,共7分)26、×【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】错五、元素或物质推断题(共1题,共8分)27、略
【分析】【分析】
根据题干可知Q;W、X、Y、Z分别为C、N、O、Na、Cl五种元素。
(1)甲为硝酸铵,其水溶液呈酸性,主要是铵根水解显酸性,其离子方程式表示其原因NH4++H2ONH3·H2O+H+。
(2)③中反应为二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(3)根据方程式ZO3n-→Z-;由上述信息可推测Z为Cl,在周期表中位置为第三周期第ⅦA族。
(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。此反应的离子方程式为16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O。
【详解】
(1)甲为硝酸铵,其水溶液呈酸性,主要是铵根水解显酸性,其离子方程式表示其原因NH4++H2ONH3·H2O+H+,故答案为:NH4++H2ONH3·H2O+H+。
(2)③中反应为二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(3)根据方程式ZO3n-→Z-;由上述信息可推测Z为Cl,在周期表中位置为第三周期第ⅦA族,故答案为:第三周期第ⅦA族。
(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。此反应的离子方程式为16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O,故答案为:16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O。【解析】NH4++H2ONH3·H2O+H+2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2第三周期第ⅦA族16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O六、原理综合题(共4题,共16分)28、略
【分析】【详解】
(1)⇌反应的平衡常数根据表中数据可以知道,温度升高平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,正确答案:放热。
(2)反应是放热反应;温度升高,反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,反应前后气体体积不变,等容容器中压强之比等于温度之比,所以压强增大,正确答案:逆;增大;增大。
(3)反应前后气体体积不变,压强始终不会变化,所以压强不变,无法判断是否达到平衡状态,a错误;浓度不变,反应达到了化学平衡状态,b正确;正、逆反应速率相等,各组分浓度不变,达到了化学平衡状态,c正确;浓度相等时,不能判断各组分浓度是否不变,无法判断是否达到平衡状态,故d错误;正确选项bc。
(4)根据时,平衡常数计算:
根据浓度商反应向逆反应方向移动,A错误;根据浓度商反应向正反应方向移动,B正确;只有反应物,反应向正反应方向移动,C正确;根据浓度商达到平衡状态;平衡不移动,D错误;正确答案:BC。
点睛:如果一个可逆反应中,同时加入反应物和生成物,要用浓度商与该温度下的平衡常数进行比较,如果浓度商大于平衡常数,反应逆反应方向移动;如果浓度商小于平衡常数,反应向正反应方向移动;如果浓度商等于平衡常数,平衡不移动。【解析】①.②.放热③.逆④.增大⑤.bc⑥.BC29、略
【分析】【分析】
(1)根据盖斯定律计算△H2;
(2)化学平衡常数是化学反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值;CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)正反应放热;升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小;
(3)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)正反应放热;反应后气体物质的量减小;
【详解】
(1)①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3
根据盖斯定律①+③得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-99
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