四川省成都市实验中学高二化学第11章化学计算习题及答案

四川省成都市实验中学高二化学第11章化学计算习题及答案第1页共1页四川省成都市实验中学高二化学第11章化学计算习题及答案一、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.在标准状况下，22.4L的CO₂气体所含的分子数约为多少？A.6.02×10²³B.1.204×10²³C.3.01×10²³D.2.408×10²³参考答案：A2.某温度下，将pH=3的盐酸稀释10倍后，溶液的pH值约为多少？A.1B.2C.3D.4参考答案：B3.下列关于化学平衡的叙述，正确的是：A.正反应速率等于逆反应速率时，反应一定达到平衡状态B.升高温度一定能增大化学反应速率C.增大反应物浓度一定能提高转化率D.平衡常数K只与温度有关参考答案：A4.在恒容密闭容器中，2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH0，下列措施能增大SO₃浓度的是：A.升高温度B.降低压强C.使用催化剂D.添加O₂参考答案：D5.某溶液中滴入BaCl₂溶液产生白色沉淀，再滴入稀盐酸沉淀不溶解，该溶液中可能含有：A.SO₄²⁻B.CO₃²⁻C.SO₃²⁻D.Cl⁻参考答案：A6.将质量分数为20%的NaCl溶液稀释一倍，溶液的质量分数变为：A.10%B.15%C.20%D.25%参考答案：B7.下列物质中，属于电解质的是：A.氢气B.干冰C.乙醇D.氯化钠参考答案：D8.在相同条件下，等质量的下列气体中，分子数最多的是：A.O₂B.CO₂C.H₂D.N₂参考答案：C9.将pH=1的盐酸与pH=13的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH值约为：A.1B.7C.9D.14参考答案：C10.对于反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)，升高温度使平衡向正反应方向移动，则该反应的ΔH：A.一定大于0B.一定小于0C.可能大于0D.可能小于0参考答案：C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.在标准状况下，22.4L的CO₂气体所含的分子数约为______。参考答案：6.02×10²³2.某温度下，将pH=3的盐酸稀释10倍后，溶液的pH值约为______。参考答案：43.下列关于化学平衡的叙述，正确的是______。参考答案：平衡常数只与温度有关4.在恒容密闭容器中，2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，升高温度使平衡______。参考答案：向逆反应方向移动5.某溶液中滴入BaCl₂溶液产生白色沉淀，再滴入稀盐酸沉淀不溶，该沉淀是______。参考答案：BaSO₄6.将质量分数为20%的NaCl溶液稀释一倍，溶液的质量分数变为______。参考答案：10%7.下列物质中，属于电解质的是______。参考答案：NaCl8.在相同条件下，等质量的下列气体中，分子数最多的是______。参考答案：H₂9.将pH=1的盐酸与pH=13的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH值约为______。参考答案：710.对于反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)，升高温度使平衡______。参考答案：向逆反应方向移动三、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的CO₂气体所含的分子数约为6.02×10²³。参考答案：√2.某温度下，将pH=3的盐酸稀释10倍后，溶液的pH值约为4。参考答案：√3.对于反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，升高温度会使平衡向正向移动。参考答案：×4.某溶液中滴入BaCl₂溶液产生白色沉淀，再滴入稀盐酸沉淀不溶，该沉淀一定是BaSO₄。参考答案：×5.将质量分数为20%的NaCl溶液稀释一倍，溶液的质量分数变为10%。参考答案：√6.下列物质中，属于电解质的是蔗糖。参考答案：×7.在相同条件下，等质量的下列气体中，分子数最多的是H₂。参考答案：√8.将pH=1的盐酸与pH=13的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH值约为7。参考答案：×9.对于反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)，升高温度会使反应速率加快，平衡向正向移动。参考答案：√10.某化学兴趣小组用的装置探究温度对化学反应速率的影响。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.在恒容密闭容器中，将2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)置于一定条件下达到平衡，若升高温度，平衡如何移动？请解释原因。参考答案：升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动。原因是升高温度会增加活化分子百分数，正逆反应速率均增大，但根据勒夏特列原理，平衡向吸热方向移动以抵消温度变化的影响。3.某温度下，将pH=4的醋酸溶液稀释10倍后，溶液的pH值如何变化？请解释原因。参考答案：稀释10倍后，溶液的pH值会增大，但增大幅度小于1个单位。原因是醋酸是弱酸，稀释会促进电离，但电离程度增加不足以使pH值增大1个单位。4.将质量分数为15%的NaOH溶液与质量分数为20%的盐酸溶液等体积混合，所得溶液的pH值是酸性还是碱性？请计算说明。参考答案：所得溶液的pH值呈酸性。计算过程如下：设混合后溶液体积为1L，则NaOH和盐酸的物质的量分别为0.15mol/L×0.5L=0.075mol和0.2mol/L×0.5L=0.1mol。反应后剩余H⁺的物质的量为0.1mol-0.075mol=0.025mol，c(H⁺)=0.025mol/L，pH=-log(0.025)≈1.6，呈酸性。5.对于反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)，若增大压强，平衡如何移动？请解释原因。参考答案：增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动。原因是增大压强会使气体分子碰撞频率增加，正逆反应速率均增大，但根据勒夏特列原理，平衡向气体体积减小的方向移动以抵消压强变化的影响。6.在标准状况下，22.4L的H₂气体所含的分子数是多少？请计算说明。参考答案：在标准状况下，22.4L的H₂气体所含的分子数约为6.02×10²³个。计算过程如下：n=V/Vm=22.4L/22.4L/mol=1mol，N=1mol×6.02×10²³/mol=6.02×10²³个。7.下列关于电解质的叙述，正确的是：A.蔗糖在水溶液中能导电B.酒精在水溶液中能导电C.食盐在水溶液中能导电D.石墨在水溶液中能导电参考答案：C.食盐在水溶液中能导电。8.对于反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，升高温度会使反应速率如何变化？请解释原因。参考答案：升高温度，反应速率会增大。原因是升高温度会增加活化分子百分数，使更多分子具有足够的能量克服活化能，从而增加反应速率。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.某化学兴趣小组用质量分数为14.2%的浓盐酸与足量的二氧化锰反应制取氯气，实验测得生成的氯气在标准状况下体积为2.24L。请计算：①参与反应的二氧化锰的质量是多少？②反应中消耗的盐酸的体积是多少？（假设盐酸溶液的密度为1.15g/mL）参考答案：①参与反应的二氧化锰的质量是32.0g；②反应中消耗的盐酸的体积是224mL2.将一定质量的镁粉加入到盛有20mL3.0mol/L硫酸的烧杯中，充分反应后得到溶液的质量比反应前增加了8.4g。请计算：①参加反应的镁的质量是多少？②反应后溶液中硫酸镁的物质的量浓度是多少？参考答案：①参加反应的镁的质量是4.8g；②反应后溶液中硫酸镁的物质的量浓度是2.0mol/L3.在恒容密闭容器中，将2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)反应体系从高温降至室温，测得平衡时SO₂的转化率为80%。请根据勒夏特列原理解释该转化率变化的原因，并说明该反应是放热反应还是吸热反应。参考答案：该转化率变化的原因是温度降低导致平衡向放热方向移动，即向正反应方向移动，从而提高了SO₂的转化率。该反应是放热反应。4.某工厂用石灰石制取生石灰，已知石灰石中碳酸钙的质量分数为90%，生产过程中损失率为5%。现需要生产100t生石灰，至少需要消耗多少吨石灰石？参考答案：至少需要消耗111.1t石灰石5.将pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合，测得混合溶液的pH=8。请计算：①混合前醋酸溶液的物质的量浓度是多少？②混合后溶液中醋酸根离子的浓度是多少？参考答案：①混合前醋酸溶液的物质的量浓度是0.1mol/L；②混合后溶液中醋酸根离子的浓度是0.01mol/L6.某温度下，将pH=4的盐酸稀释10倍后，溶液的pH值变为5。请解释该现象的原因，并说明该温度下水的离子积Kw是多少？参考答案：该现象的原因是醋酸是弱酸，稀释后电离程度增加，导致溶液中氢离子浓度增加，pH值降低。该温度下水的离子积Kw约为10⁻¹⁴7.将质量分数为20%的氢氧化钠溶液与质量分数为10%的盐酸溶液以1:2的体积比混合，请计算混合后溶液的pH值。（假设混合过程中体积不变）参考答案：混合后溶液的pH值约为28.某学生用排水集气法收集氯气，实验测得收集到的氯气体积为250mL（已换算为标准状况），集气瓶内原有水的体积为50mL。请计算：①收集到的氯气的物质的量是多少？②集气瓶内剩余水的体积是多少？（假设氯气不溶于水）参考答案：①收集到的氯气的物质的量是0.01mol；②集气瓶内剩余水的体积是45mL标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：A解析：本题考查气体摩尔体积。标准状况下，22.4L气体为1mol，1mol任何气体都含有6.02×10²³个分子，故A正确。B错误，1.204×10²³为0.5mol气体分子数。C错误，3.01×10²³为0.5mol气体分子数。D错误，2.408×10²³为0.1mol气体分子数。2.参考答案：B解析：本题考查pH计算。pH=-lgc(H⁺)，pH=3的盐酸c(H⁺)=10⁻³mol/L，稀释10倍后c(H⁺)=10⁻⁴mol/L，pH=-lg10⁻⁴=4，但稀释过程中H⁺会少量水解，实际pH略大于4，故最接近的是B。3.参考答案：A解析：本题考查化学平衡。化学平衡状态的特征是正逆反应速率相等且不为0，各组分浓度保持不变。A正确，正逆反应速率相等时即达到平衡。B错误，升高温度虽然增大活化分子百分数，但平衡会向吸热方向移动。C错误，增大反应物浓度平衡会向正反应移动，但转化率不一定提高。D错误，平衡常数K只与温度有关。4.参考答案：D解析：本题考查化学平衡移动。2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH0，增大O₂浓度平衡向正反应移动，SO₃浓度增大。A错误，升高温度平衡向逆反应移动。B错误，恒容条件下压强不变。C错误，催化剂只改变反应速率不改变平衡。5.参考答案：A解析：本题考查离子检验。BaCl₂与SO₄²⁻反应生成BaSO₄沉淀，不溶于盐酸。BaCl₂与CO₃²⁻反应生成BaCO₃沉淀，溶于盐酸。BaCl₂与SO₃²⁻反应生成BaSO₃沉淀，溶于盐酸。BaCl₂与Cl⁻不反应。故A正确。6.参考答案：B解析：本题考查溶液稀释。设原溶液质量为m，则NaCl质量为0.2m，稀释后溶液质量为2m，NaCl质量不变仍为0.2m，质量分数=0.2m/(2m)=10%，故B正确。7.参考答案：D解析：本题考查电解质概念。电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物。A氢气为单质非电解质。B干冰为固态CO₂非电解质。C乙醇为非电解质。D氯化钠为离子化合物，水溶液中能电离出Na⁺和Cl⁻导电，故D正确。8.参考答案：C解析：本题考查气体分子数比较。等质量气体分子数与摩尔质量成反比。H₂摩尔质量最小为2g/mol，分子数最多，故C正确。9.参考答案：C解析：本题考查pH计算。pH=1的盐酸c(H⁺)=0.1mol/L，pH=13的NaOH溶液c(OH⁻)=0.1mol/L，等体积混合后H⁺与OH⁻恰好完全反应生成水，溶液呈中性，但盐酸电离程度大于NaOH，混合后溶液略呈酸性，pH略小于7，故最接近的是C。10.参考答案：C解析：本题考查反应热。升高温度平衡向吸热方向移动，该反应正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，ΔH0。但题目未说明反应是否为放热反应，故ΔH可能大于0也可能小于0，故C正确。二、填空题1.参考答案：6.02×10²³解析：本题考查气体摩尔体积。标准状况下，22.4LCO₂气体的物质的量为1mol，根据阿伏伽德罗常数，1molCO₂气体含有6.02×10²³个分子。2.参考答案：4解析：本题考查pH值计算。pH=3的盐酸稀释10倍后，氢离子浓度变为原来的1/10，pH值增加1，约为4。3.参考答案：平衡常数只与温度有关解析：本题考查化学平衡。升高温度平衡向吸热方向移动，平衡常数改变；改变浓度平衡移动但平衡常数不变；改变压强平衡不移动但平衡常数不变。4.参考答案：向逆反应方向移动解析：本题考查化学平衡移动。该反应正反应为放热反应，升高温度平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动。5.参考答案：BaSO₄解析：本题考查沉淀反应。BaCl₂溶液与硫酸盐反应生成BaSO₄沉淀，BaSO₄不溶于稀盐酸。6.参考答案：10%解析：本题考查溶液稀释。稀释一倍后，溶质质量不变，溶液质量增加一倍，溶质质量分数变为原来的一半，即10%。7.参考答案：NaCl解析：本题考查电解质。NaCl在水溶液中能电离出离子，属于电解质。8.参考答案：H₂解析：本题考查气体分子数。相同条件下，气体分子数与物质的量成正比，等质量气体中，摩尔质量越小，物质的量越大，分子数越多，H₂摩尔质量最小。9.参考答案：7解析：本题考查酸碱中和。pH=1的盐酸与pH=13的NaOH溶液等体积混合，酸碱恰好中和，溶液呈中性，pH值约为7。10.参考答案：向逆反应方向移动解析：本题考查化学平衡移动。该反应正反应为放热反应，升高温度平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查气体摩尔体积。在标准状况下，1摩尔任何气体的体积均为22.4L，且含有阿伏伽德罗常数个分子，即6.02×10²³个。题干描述符合该定义，故正确。2.参考答案：√解析：本题考查pH值计算。pH=-lg[c(H⁺)]，pH=3的盐酸中c(H⁺)=10⁻³mol/L，稀释10倍后c(H⁺)=10⁻⁴mol/L，pH=-lg(10⁻⁴)=4。故正确。3.参考答案：×解析：本题考查化学平衡移动。该反应正反应为放热反应（通常认为ΔH0），根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热方向移动，即向逆向移动。故错误。4.参考答案：×解析：本题考查沉淀反应。BaCl₂与盐酸均能与SO₄²⁻反应生成BaSO₄沉淀，但BaSO₃在盐酸中溶解度更大，若产生BaSO₃沉淀，则其在盐酸中溶解，不能说明原沉淀为BaSO₄。故错误。5.参考答案：√解析：本题考查溶液稀释。稀释前后溶质质量不变，设原溶液质量为m，则溶质质量为0.2m，稀释后溶液质量为2m，溶质质量仍为0.2m，质量分数为0.2m/(2m)=10%。故正确。6.参考答案：×解析：本题考查电解质概念。蔗糖在水中溶解时以分子形式存在，不发生电离，属于非电解质。故错误。7.参考答案：√解析：本题考查气体分子数比较。相同条件下，气体分子数与物质的量成正比，而物质的量n=m/M，等质量时M越小n越大，分子数越多。H₂摩尔质量最小(2g/mol)，故分子数最多。故正确。8.参考答案：×解析：本题考查pH值计算。pH=1的盐酸中c(H⁺)=0.1mol/L，pH=13的NaOH溶液中c(OH⁻)=0.1mol/L，等体积混合后H⁺与OH⁻恰好完全中和，但溶液中存在水的电离，所得溶液为中性，pH=7。若考虑混合体积变化，pH会略小于7。但题干问“约为7”，在中学阶段通常认为恰好中和时pH=7。故正确。9.参考答案：√解析：本题考查反应速率与化学平衡。升高温度会增加活化分子百分数，使正逆反应速率均加快，且根据该反应动力学数据，正反应速率对温度更敏感，平衡常数随温度升高而减小，平衡向正向移动。故正确。10.参考答案：×解析：本题考查实验设计。若装置未说明反应物种类、浓度或催化剂等，无法判断探究对象。若装置为加热装置，则可探究温度影响，但题干未明确。故错误。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动态平衡状态，其特征表现为各物质浓度保持不变，体系宏观性质不随时间变化。这些特征是化学平衡的重要标志，也是判断反应是否达到平衡状态的关键依据。2.参考答案：升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动。原因是升高温度会增加活化分子百分数，正逆反应速率均增大，但根据勒夏特列原理，平衡向吸热方向移动以抵消温度变化的影响。解析：本题考查“化学平衡移动原理”。对于2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)这个放热反应，升高温度会使平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动。这是因为升高温度会增加活化分子百分数，导致正逆反应速率均增大，但根据勒夏特列原理，平衡会向吸热方向移动以抵消温度变化的影响。3.参考答案：稀释10倍后，溶液的pH值会增大，但增大幅度小于1个单位。原因是醋酸是弱酸，稀释会促进电离，但电离程度增加不足以使pH值增大1个单位。解析：本题考查“弱酸稀释规律”。醋酸是弱酸，其电离程度受浓度影响。稀释10倍后，醋酸的电离程度会略有增加，但增大幅度不足以使pH值增大1个单位。根据弱酸稀释规律，稀释n倍后，pH值增大幅度小于1个单位。4.参考答案：所得溶液的pH值呈酸性。计算过程如下：设混合后溶液体积为1L，则NaOH和盐酸的物质的量分别为0.15mol/L×0.5L=0.075mol和0.2mol/L×0.5L=0.1mol。反应后剩余H⁺的物质的量为0.1mol-0.075mol=0.025mol，c(H⁺)=0.025mol/L，pH=-log(0.025)≈1.6，呈酸性。解析：本题考查“酸碱混合计算”。首先计算混合后溶液中NaOH和盐酸的物质的量，然后根据反应方程式计算反应后剩余H⁺的物质的量，最后计算溶液的pH值。由于剩余H⁺的物质的量不为零，因此溶液呈酸性。5.参考答案：增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动。原因是增大压强会使气体分子碰撞频率增加，正逆反应速率均增大，但根据勒夏特列原理，平衡向气体体积减小的方向移动以抵消压强变化的影响。解析：本题考查“化学平衡移动原理”。对于2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)这个反应，增大压强会使平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动。这是因为增大压强会使气体分子碰撞频率增加，导致正逆反应速率均增大，但根据勒夏特列原理，平衡会向气体体积减小的方向移动以抵消压强变化的影响。6.参考答案：在标准状况下，22.4L的H₂气体所含的分子数约为6.02×10²³个。计算过程如下：n=V/Vm=22.4L/22.4L/mol=1mol，N=1mol×6.02×10²³/mol=6.02×10²³个。解析：本题考查“气体摩尔体积”。标准状况下，气体摩尔体积为22.4L/mol。根据n=V/Vm计算物质的量，然后根据N=nNA计算分子数。22.4L的H₂气体在标准状况下正好是1mol，所含分子数约为6.02×10²³个。7.参考答案：C.食盐在水溶液中能导电。解析：本题考查“电解质的判断”。电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物。蔗糖和酒精在水溶液中不能电离出自由移动的离子，不能导电；石墨是单质，不是化合物，不能导电；食盐在水溶液中能电离出Na⁺和Cl⁻离子，能导电。8.参考答案：升高温度，反应速率会增大。原因是升高温度会增加活化分子百分数，使更多分子具有足够的能量克服活化能，从而增加反应速率。解析：本题考查“反应速率影响因素”。升高温度会增加活化分子百分数，使更多分子具有足够的能量克服活化能，从而增加反应速率。对于任何化学反应，升高温度都会使反应速率增大。五、应用题1.参考答案：①参与反应的二氧化锰的质量是32.0g；②反应中消耗的盐酸的体积是224mL解析：本题考查化学方程式计算。①根据氯气在标准状况下的体积，可以计算出氯气的物质的量为0.1mol。根据化学方程式MnO₂+4HCl(浓)\xrightarrow{\Delta}MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，可以知道1molMnO₂生成1molCl₂，因此参与反应的二氧化锰的物质的量也是0.1mol，其质量为0.1mol×87g/mol=8.7g。②根据化学方程式，可以知道1molCl₂需要4molHCl，因此消耗的HCl的物质的量为0.4mol，其质量为0.4mol×36.5g/mol=14.6g。由于盐酸溶液的密度为1.15g/mL，因此消耗的盐酸的体积为14.6g÷1.15g/mL≈12.7mL。注意单位换算和计算过程的准确性。2.参考答案：①参加反应的镁的质量是4.8g；②反应后溶液中硫酸镁的物质的量浓度是2.0mol/L解析：本题考查化学方程式计算和溶液浓度计算。①根据溶液质量变化，可以计算出反应放出的氢气的质量为8.4g-20mL×1.15g/mL=2.1g。根据氢气的质量，可以计算出氢气的物质的量为0.1mol。根据化学方程式Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，可以知道1molMg生成1molH₂，因此参加反应的镁的物质的量也是0.1mol，其质量为0.1mol×24g/mol=2.4g。②反应后溶液中硫酸镁的物质的量等于参加反应的镁的物质的量，为0.1mol。溶液体积为20mL=0.02L，因此硫酸镁的物质的量浓度为0.1mol÷0.02L=5.0mol/L。注意单位换算和计算过程的准确性。3.参考答案：该转化率变化的原因是温度降低导致平衡向放热方向移动，即向正反应方向移动，从而提高了SO₂的转化率。该反应是放热反应。解析：本题考查勒夏特列原理和反应热。根据勒夏特列原理，降低温度会使平衡向放热方向移动。由于SO₂的转化率提高，说明平衡向正反应方向移动，因此该反应是放热反应。注意对勒夏特列原理的理解和应用。4.参考答案：至少需要消耗111.1t石灰石解析：