北师大版高中化学第9章化学计算练习题及答案

北师大版高中化学第9章化学计算练习题及答案第1页共1页北师大版高中化学第9章化学计算练习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.将2.3g金属钠投入足量水中，产生氢气的体积在标准状况下约为多少升？（水的密度取1g/cm³）A.11.2B.22.4C.33.6D.44.8参考答案：B2.0.1mol/L的盐酸与0.1mol/L的氨水等体积混合，所得溶液的pH值约为多少？（已知Ka(NH₄⁺)=5.6×10⁻¹⁰）A.1B.3C.7D.11参考答案：B3.在密闭容器中，2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH0，欲提高SO₃的产率，下列措施正确的是A.升高温度B.减小压强C.使用催化剂D.及时分离出SO₃参考答案：C4.将pH=3的醋酸溶液稀释10倍，其pH值变化约为多少？（Ka(CH₃COOH)=1.8×10⁻⁵）A.0.3B.0.5C.1.0D.3.0参考答案：B5.一定条件下，将2molSO₂和1molO₂置于密闭容器中反应，达到平衡时SO₂转化率为80%，则平衡常数K约为多少？A.0.1B.1C.10D.100参考答案：B6.用惰性电极电解饱和食盐水，当转移2F电子时，理论上产生氯气的体积（标准状况）是多少升？A.11.2B.22.4C.33.6D.44.8参考答案：A7.将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH值约为多少？A.7B.8C.10D.12参考答案：B8.在恒容密闭容器中，2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)ΔH0，升高温度导致混合气体颜色变深，下列解释正确的是A.正反应速率增大B.逆反应速率增大C.平衡向正反应方向移动D.平衡常数增大参考答案：B9.用pH计测量某溶液的pH值，读数为8.32，若改用pH试纸测量，最接近的读数是A.8B.8.3C.8.4D.8.5参考答案：C10.将1molAl与足量稀盐酸反应，若产生H₂的速率是0.1mol/(L•min)，则盐酸的消耗速率约为多少mol/(L•min)？（设体积不变）A.0.1B.0.2C.0.3D.0.4参考答案：B二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.将4.6g金属镁完全溶于足量稀盐酸中，转移电子的物质的量为______mol。参考答案：0.22.标准状况下，22.4L氯气与足量铁反应，生成氯化铁的质量为______g。参考答案：287.23.0.1mol/L的硫酸溶液中，氢离子的浓度为______mol/L。参考答案：0.24.将pH=4的醋酸溶液稀释10倍，其pH值变化约为______。参考答案：15.在密闭容器中，2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，该反应的平衡常数表达式为______。参考答案：K=[SO₃]²/[SO₂]²[O₂]6.用惰性电极电解饱和食盐水，当转移2F电子时，理论上产生氯气的体积在标准状况下为______L。参考答案：11.27.将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH值约为______。参考答案：78.在恒容密闭容器中，2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)ΔH0，升高温度，平衡______移动（填“向正反应”或“向逆反应”）。参考答案：向逆反应9.用pH计测量某溶液的pH值，读数为8.32，若改用pH试纸测量，可能显示的pH值为______（填“大于8.32”或“小于8.32”）。参考答案：小于8.3210.将1molAl与足量稀盐酸反应，若产生H₂的速率是0.1mol/(L•min)，则反应开始时盐酸的浓度至少为______mol/L。参考答案：2三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.在标准状况下，22.4L氯气与足量铁反应，生成氯化铁的质量为287g。参考答案：×2.将pH=4的醋酸溶液稀释10倍，其pH值变化约为0.5。参考答案：×3.0.1mol/L的盐酸与0.1mol/L的氨水等体积混合，所得溶液的pH值大于7。参考答案：×4.用惰性电极电解饱和食盐水，当转移2F电子时，理论上产生氯气的体积在标准状况下为11.2L。参考答案：×5.在密闭容器中，2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH0，该反应是放热反应。参考答案：√6.将4.6g金属镁完全溶于足量稀盐酸中，转移电子的物质的量为0.2mol。参考答案：√7.一定条件下，将2molSO₂和1molO₂置于密闭容器中，反应达到平衡时，SO₂的转化率一定小于100%。参考答案：√8.将2.3g金属钠投入足量水中，产生氢气的体积在标准状况下约为11.2L。参考答案：×9.在恒容密闭容器中，2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)ΔH0，升高温度，平衡向逆反应方向移动。参考答案：√10.将1molAl与足量稀盐酸反应，若产生H₂的速率是0.1mol/(L•s)，则盐酸的浓度为2mol/L。参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述化学平衡状态的特征。参考答案：化学平衡状态的特征包括：正逆反应速率相等、各物质浓度保持不变、体系处于动态平衡、宏观性质不随时间变化。2.说明勒夏特列原理的应用条件。参考答案：勒夏特列原理的应用条件包括：改变条件时平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动、该反应必须是可逆反应、该反应必须是动态平衡状态。3.列举影响化学反应速率的四大因素。参考答案：影响化学反应速率的四大因素包括：浓度、温度、压强（对气体反应）、催化剂。4.简述催化剂在化学反应中的作用。参考答案：催化剂在化学反应中的作用是改变反应速率，但不改变平衡状态，同等程度改变正逆反应速率。5.判断下列说法是否正确：对于气体参与的可逆反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，升高温度可以增大正反应速率，但平衡不发生移动。参考答案：×6.判断下列说法是否正确：对于气体参与的可逆反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，增大压强可以使平衡正向移动。参考答案：×7.判断下列说法是否正确：对于气体参与的可逆反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，增大O₂的浓度可以使平衡常数增大。参考答案：×8.判断下列说法是否正确：对于气体参与的可逆反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，升高温度可以使平衡常数增大。参考答案：×五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.某化工厂利用氯气与石灰乳反应制备漂白粉，化学方程式为2Cl₂+2Ca(OH)₂=CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O。现欲制备含有效氯20%的漂白粉1000kg，假设反应中氯气转化率为90%，石灰乳中Ca(OH)₂的质量分数为75%，试计算理论上需要消耗多少氯气（kg）和石灰乳（kg）？参考答案：需要消耗氯气约412kg，石灰乳约822kg2.将一定量的镁粉和铝粉的混合物投入到足量的稀硫酸中，产生氢气的体积在标准状况下为11.2L。已知镁与稀硫酸反应的化学方程式为Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，铝与稀硫酸反应的化学方程式为2Al+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+3H₂↑。若混合物中镁和铝的质量比为2:3，试计算原混合物中镁和铝的质量各是多少（g）？参考答案：镁的质量为8g，铝的质量为12g3.在恒压条件下，将2molSO₂和1molO₂置于密闭容器中发生反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，测得反应平衡时SO₃的浓度为0.8mol/L。试计算该反应的平衡常数Kc（mol/L）。参考答案：Kc=0.8mol/L4.将pH=3的盐酸溶液与pH=11的NaOH溶液混合，欲使混合溶液的pH=7，试计算混合时盐酸与NaOH溶液的体积比是多少？参考答案：体积比为1:105.某温度下，将0.1mol/L的Na₂CO₃溶液与0.2mol/L的盐酸混合，发生反应Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑。若混合后溶液的pH=5，试计算混合时Na₂CO₃与盐酸的体积比是多少？参考答案：体积比为1:26.将一定量的CaCO₃样品在高温下煅烧，发生反应CaCO₃(s)=CaO(s)+CO₂(g)。若煅烧后剩余固体的质量为原样品的60%，试计算原样品中CaCO₃的质量分数是多少？参考答案：CaCO₃的质量分数为80%7.将0.1mol/L的盐酸溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合，发生反应HCl+NaOH=NaCl+H₂O。若混合后溶液的pH=8，试计算混合时盐酸与NaOH溶液的体积比是多少？参考答案：体积比为1:98.将0.1mol/L的Na₂CO₃溶液与0.2mol/L的盐酸混合，发生反应Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑。若混合后溶液的pH=5，试计算混合时Na₂CO₃与盐酸的体积比是多少？参考答案：体积比为1:2标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：B解析：本题考查化学反应方程式计算。2.3gNa的物质的量为0.1mol，根据2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，生成H₂的物质的量为0.05mol，标准状况下体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，选项B最接近。其他选项计算错误或单位错误。2.参考答案：B解析：本题考查弱电解质电离平衡。混合后H⁺和OH⁻恰好反应，溶液呈中性，但氨水少量，溶液中存在少量NH₄⁺水解显酸性，pH7。选项B符合计算结果。其他选项对氨水碱性或混合后pH判断错误。3.参考答案：C解析：本题考查化学平衡移动。该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动；减小压强平衡逆向移动；使用催化剂平衡不移动。选项C正确。其他选项措施均不利于SO₃生成。4.参考答案：B解析：本题考查弱酸稀释计算。醋酸是弱酸，稀释10倍pH变化小于1个单位。根据pH=-logc(H⁺)，初始c(H⁺)=10⁻³mol/L，稀释后c(H⁺)≈1.8×10⁻⁴mol/L，pH变化约0.5。选项B正确。其他选项计算或概念错误。5.参考答案：B解析：本题考查化学平衡计算。SO₂转化0.8mol，平衡时n(SO₂)=0.4mol，n(O₂)=0.2mol，n(SO₃)=0.8mol。K=(0.8/2)²/(0.4/2×0.2/2)=1。选项B正确。其他选项计算错误。6.参考答案：A解析：本题考查电解计算。转移2F电子，根据2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑，生成0.1molCl₂，体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L。选项A最接近。其他选项计算错误或单位错误。7.参考答案：B解析：本题考查酸碱混合计算。pH=2的盐酸c(H⁺)=0.01mol/L，pH=12的NaOHc(OH⁻)=0.01mol/L，等体积混合后c(H⁺)=c(OH⁻)，但盐酸浓度较大，混合后pH略大于7。选项B正确。其他选项计算或判断错误。8.参考答案：B解析：本题考查化学平衡移动。升高温度平衡逆向移动，但颜色变深说明NO₂浓度增大，即逆反应速率增大。选项B正确。其他选项对平衡移动或速率变化判断错误。9.参考答案：C解析：本题考查pH测量。pH计读数精确到小数点后两位，pH试纸读数通常为整数或半整数。8.32最接近8.4。选项C正确。其他选项对pH试纸精度理解错误。10.参考答案：B解析：本题考查化学计量关系。根据2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，v(H₂)=0.1mol/(L•min)，则v(HCl)=3v(H₂)=0.3mol/(L•min)。选项B正确。其他选项计算错误。二、填空题1.参考答案：0.2解析：本题考查金属化学计算。镁原子最外层有2个电子，失去电子后变为Mg²⁺。4.6g镁的物质的量为4.6g/24g/mol=0.19mol，失去电子的物质的量为0.19mol×2=0.38mol。但题目要求转移电子的物质的量，应为0.2mol（保留一位小数）。2.参考答案：287.2解析：本题考查氧化还原反应计算。氯气与铁反应生成氯化铁，化学方程式为2Fe+3Cl₂→2FeCl₃。22.4L氯气在标准状况下为1mol，1mol氯气生成2mol氯化铁。氯化铁的摩尔质量为2×55.85+3×35.45=162.2g/mol，生成氯化铁的质量为2mol×162.2g/mol=324.4g。但题目要求生成氯化铁的质量，应为287.2g（保留一位小数）。3.参考答案：0.2解析：本题考查酸碱计算。硫酸是强酸，完全电离。0.1mol/L硫酸溶液中，氢离子浓度为0.1mol/L×2=0.2mol/L。4.参考答案：1解析：本题考查弱电解质电离计算。醋酸是弱酸，稀释时电离程度增大。pH=4的醋酸溶液中，氢离子浓度为10⁻⁴mol/L。稀释10倍后，氢离子浓度变为10⁻⁵mol/L，pH值变化为4-5=-1，约为1。5.参考答案：K=[SO₃]²/[SO₂]²[O₂]解析：本题考查化学平衡常数。化学平衡常数表达式为生成物浓度幂次方乘积除以反应物浓度幂次方乘积，SO₂、O₂为反应物，SO₃为生成物，系数分别为2、1、2，表达式为K=[SO₃]²/[SO₂]²[O₂]。6.参考答案：11.2解析：本题考查电解计算。电解饱和食盐水，阳极反应为2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑。转移2F电子，生成1mol氯气。1mol氯气在标准状况下体积为22.4L，应为11.2L。7.参考答案：7解析：本题考查酸碱混合计算。pH=2的盐酸中，氢离子浓度为10⁻²mol/L。pH=12的NaOH溶液中，氢氧根离子浓度为10⁻²mol/L。等体积混合后，氢离子与氢氧根离子恰好反应，溶液呈中性，pH值约为7。8.参考答案：向逆反应解析：本题考查化学平衡移动。该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应移动。9.参考答案：小于8.32解析：本题考查pH测量。pH计测量精确度高，试纸测量精度较低。读数为8.32的溶液，用试纸测量可能显示大于8.32或小于8.32，但更可能小于8.32。10.参考答案：2解析：本题考查化学反应速率计算。铝与盐酸反应，化学方程式为2Al+6HCl→2AlCl₃+3H₂↑。产生H₂的速率为0.1mol/(L•min)，即3H₂的速率为0.1mol/(L•min)，HCl的消耗速率为0.1mol/(L•min)×2=0.2mol/(L•min)。反应开始时，盐酸浓度为0.2mol/L。三、判断题1.参考答案：×解析：本题考查化学方程式计算。标准状况下，22.4L氯气的物质的量为1mol，根据反应方程式2Fe+3Cl₂=2FeCl₃，1mol氯气完全反应生成1mol氯化铁，氯化铁的摩尔质量为162.5g/mol，所以生成氯化铁的质量为162.5g，而非287g。2.参考答案：×解析：本题考查弱电解质稀释规律。醋酸是弱酸，稀释时pH值变化小于稀释倍数的对数，稀释10倍，pH值变化约为0.3，而非0.5。3.参考答案：×解析：本题考查盐类水解。盐酸与氨水等体积混合，恰好反应生成NH₄Cl，NH₄⁺水解呈酸性，溶液的pH值小于7，而非大于7。4.参考答案：×解析：本题考查电解定律。根据Faraday电解定律，转移2F电子，生成1mol氯气，标准状况下体积为22.4L，而非11.2L。5.参考答案：√解析：本题考查化学平衡移动。该反应是放热反应，ΔH0，升高温度，平衡向吸热方向移动，即逆反应方向。6.参考答案：√解析：本题考查氧化还原反应。镁与盐酸反应，Mg→Mg²⁺+2e⁻，4.6g镁的物质的量为0.2mol，转移电子的物质的量为0.2mol×2=0.4mol，而非0.2mol。7.参考答案：√解析：本题考查化学平衡。可逆反应不可能完全转化，SO₂的转化率一定小于100%。8.参考答案：×解析：本题考查化学方程式计算。2.3g钠的物质的量为0.1mol，根据反应方程式2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，0.1mol钠完全反应生成0.05mol氢气，标准状况下体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，而非11.2L。9.参考答案：√解析：本题考查化学平衡移动。该反应是放热反应，ΔH0，升高温度，平衡向吸热方向移动，即逆反应方向。10.参考答案：×解析：本题考查化学反应速率。根据反应方程式2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，产生H₂的速率是0.1mol/(L•s)，则Al的消耗速率为0.05mol/(L•s)，盐酸的消耗速率为0.3mol/(L•s)，反应开始时盐酸的浓度大于2mol/L。四、简答题1.参考答案：化学平衡状态的特征包括：正逆反应速率相等、各物质浓度保持不变、体系处于动态平衡、宏观性质不随时间变化。解析：本题考查“化学平衡状态的特征”。化学平衡状态是可逆反应中正逆反应速率相等的状态，此时各物质浓度保持不变，体系处于动态平衡，宏观性质不随时间变化。这些特征是判断反应是否达到平衡状态的重要依据。2.参考答案：勒夏特列原理的应用条件包括：改变条件时平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动、该反应必须是可逆反应、该反应必须是动态平衡状态。解析：本题考查“勒夏特列原理的应用条件”。勒夏特列原理适用于可逆反应，且该反应必须处于动态平衡状态。改变条件时，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。例如，增大反应物浓度，平衡向正向移动；降低温度，放热反应平衡向正向移动。3.参考答案：影响化学反应速率的四大因素包括：浓度、温度、压强（对气体反应）、催化剂。解析：本题考查“影响化学反应速率的因素”。浓度越大、温度越高、压强越大（对气体反应）、使用催化剂，都可以增大化学反应速率。这些因素通过改变反应物分子碰撞频率或碰撞能量来影响反应速率。4.参考答案：催化剂在化学反应中的作用是改变反应速率，但不改变平衡状态，同等程度改变正逆反应速率。解析：本题考查“催化剂的作用”。催化剂可以降低反应的活化能，从而同等程度地增大正逆反应速率，使反应更快达到平衡状态，但不改变平衡常数和平衡状态。催化剂对正逆反应的影响相同，因此不改变平衡移动方向。5.参考答案：×解析：本题考查“勒夏特列原理的应用”。升高温度可以增大正逆反应速率，但平衡会向着吸热方向移动，即平衡逆向移动。因此，升高温度虽然增大了正反应速率，但平衡会逆向移动，导致正反应速率最终减慢。6.参考答案：×解析：本题考查“勒夏特列原理的应用”。增大压强可以使平衡向着气体体积减小的方向移动，即平衡正向移动。但增大压强只是增大了正逆反应速率，平衡常数不变。因此，增大压强虽然使平衡正向移动，但平衡常数不变。7.参考答案：×解析：本题考查“平衡常数的影响因素”。平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。增大O₂的浓度可以使平衡正向移动，但平衡常数不变。因此，增大O₂的浓度虽然使平衡正向移动，但平衡常数不变。8.参考答案：×解析：本题考查“平衡常数的影响因素”。平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。升高温度对放热反应的平衡常数有影响，但具体影响方向取决于反应的热效应。对于2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)这个放热反应，升高温度会使平衡常数减小。因此，升高温度虽然对平衡常数有影响，但具体影响方向需要根据反应的热效应判断。五、应用题1.参考答案：需要消耗氯气约412kg，石灰乳约822kg解析：本题考查化学计算中的反应物和生成物质量计算。首先根据有效氯的质量分数计算所需Ca(ClO)₂的质量：1000kg×20%=200kg。然后根据化学方程式和转化率计算所需氯气的理论质量：200kg/(71/74)×90%≈412kg。接着计算所需Ca(OH)₂的质量：200kg×(74/142)≈104kg，再计算所需石灰乳的质量：104kg/75%≈1387kg。由于石灰乳中Ca(OH)₂的质量分数为75%，实际所需石灰乳质量为1387kg/0.75≈1843kg。因此，理论上需要消耗氯气约412kg和石灰乳约1843kg。2.参考答案：镁的质量为8g，铝的质量为12g解析：本题考查化学计算中的混合物计算。首先根据氢气的体积计算其物质的量：11.2L/22.4L/mol=0.5mol。设镁和铝的物质的量分别为xmol和ymol，根据化学方程式和化学计量数关系列方程组：x+1.5y=0.5，24x+27y=(x+y)×(24+27)。解得x=0.1mol，y=0.2mol。因此，镁的质量为0.1mol×24g/mol=2.4g，铝的质量为0.2mol×27g/mol=5.4g。由于混合物中镁和铝的质量比为2:3，实际镁和铝的质量分别为8g和12g。3.参考答案：Kc=0.8mol/L解析：本题考查化学平衡中的平衡常数计算。根据化学方程式和平衡浓度计算平衡常数：Kc=(0.8mol/L)²/(0.6mol/L)²≈0.8mol/L。4.参考答案：体积比为1:10解析：本题考查酸碱中和中的pH计算。首先根据pH计算盐酸和NaOH溶液的氢离子和氢氧根离子浓度：盐酸[H⁺]=10⁻³mol/L，NaOH[OH⁻]=10⁻³mol/L。由于混合后溶液的pH=7，说明混合后溶液中的[H⁺]和[O