资源描述
江苏省徐州市2019-2020学年高二化学下学期期中抽测试题
江苏省徐州市2019-2020学年高二化学下学期期中抽测试题
年级:
姓名:
- 22 -
江苏省徐州市2019-2020学年高二化学下学期期中抽测试题(含解析)
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 Fe56 Cu64
第I卷
单项选择题
1.水是生命之源,生产生活都离不开水。下列有关说法正确的是
A. 水是一种非电解质 B. 水的电离是放热过程
C. 纯水的pH一定等于7 D. 纯水中c(H+)=c(OH-)
【答案】D
【解析】
【详解】A.水是一种极弱的电解质,故A错误;
B.水的电离过程是水分子共价键被破坏的断键过程,断键吸热,则水的电离是吸热过程,故B错误;
C.常温下,纯水的pH等于7,100℃时,纯水的pH等于6,故C错误;
D.纯水为中性,则c(H+)=c(OH-),故D正确;
答案选D。
2.下列说法中错误的是
A. 原电池在工作时将化学能转化为电能
B. 煤燃烧时将化学能全部转化为热能
C. 下图所示的化学反应属于放热反应
D. 化学键的断裂与生成是化学反应中能量变化的根本原因
【答案】B
【解析】
【详解】A.原电池是将化学能转化为电能的装置,故A正确;
B.煤燃烧时化学能转化为热能和光能等,故B错误;
C.由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,故C正确;
D.化学键断裂需要吸收能量,化学键生成需要释放能量,化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的根本原因,故D正确;
故选B。
3.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是
A. 达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)
B. 加入合适的催化剂,可使平衡正向移动
C. 达到化学平衡时,若增大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D. 若单位时间内生成n mol NO,同时消耗n mol NH3,则反应达到平衡状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.4v正(O2)=5v逆(NO)能证明化学反应的正逆反应速率是相等的,达到了化学平衡状态,故A正确;
B.加入合适的催化剂,只改变反应速率,不影响平衡移动,故B错误;
C.达到化学平衡时,若增大容器体积,反应体系中各组分的浓度都减小,则正逆反应速率都减小,故C错误;
D.若单位时间内生成n mol NO,同时消耗n mol NH3,只表示了正反应方向,则不能说明化学反应的正逆反应速率是相等的,故D错误;
答案选A。
4.常温下,下列各种溶液中,可能大量共存的离子组是
A. =10-10 mol·L-1的溶液中:、I-、Cl-、K+
B. c(H+)=10-14 mol·L-1的溶液中:Mg2+、、Fe2+、ClO-
C. 由水电离产生的c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液中:、、、Cl-
D. 使酚酞变红色的溶液:Na+、Cu2+、、Cl-
【答案】A
【解析】
【详解】A.=10-10mol·L-1的溶液中c(H+)=10-4mol·L-1,pH=4,溶液显酸性,在酸性溶液中、I-、Cl-、K+离子之间不反应,可大量共存,故A正确;
B.c(H+)=10-14mol·L-1的溶液显碱性,Fe2+、ClO-之间发生氧化还原反应,Fe2+、Mg2+与OH-产生沉淀,不能大量共存,故B错误;
C.由水电离产生的c(H+)=10-12mol•L-1的溶液,为酸或碱溶液,既能与酸又能与碱反应,与OH-生成氨水不能大量共存,故C错误;
D.使酚酞变红色的溶液显碱性,在碱性溶液中,Cu2+能够与OH-反应生成沉淀,不能大量过程,故D错误;
故选A。
5.下列指定反应的离子方程式正确的是
A. Na2S溶液中S2-的水解:S2-+2H2O=H2S↑+2OH-
B. HS-的电离方程式:HS-+H2OS2-+H3O+
C. H3PO4的电离方程式:H3PO43H++
D. 用石墨作电极电解NaCl溶液:2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na2S溶液中S2-发生水解生成硫氢根离子和氢氧根离子,且水解为可逆反应:S2-+H2O⇌HS-+OH-,故A错误;
B.HS-在溶液中可部分电离生成氢离子和硫离子,电离方程式:HS-+H2OS2-+H3O+,故B正确;
C.H3PO4是弱酸,分步电离,电离方程式:H3PO4H++、H++、H++,故C错误;
D.用石墨作电极电解NaCl溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠,离子反应为:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+OH-,故D错误;
6.以下反应均可制取O2。下列有关说法正确是
反应①:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H1=+571.6 kJ·mol-1
反应②:2H2O2(l)=2H2O(1)+O2(g) △H2=-196.4 kJ·mol-1
A. 制取O2的反应一定是吸热反应
B. H2的燃烧热为-571.6 kJ·mol-1
C. 若使用催化剂,反应②的△H将减小
D. 反应2H2O2(l)=2H2O(g)+O2(g)的△H>-196.4 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.制取O2的反应可能是放热反应,如过氧化氢在催化剂作用下的分解反应的△H<0,为放热反应,故A错误;
B.燃烧热是完全燃烧1mol物质得到最稳定的化合物所放出的热量,根据2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H1=+571.6 kJ·mol-1可知,H2的燃烧热为0.5×571.6kJ•mol-1=285.8kJ•mol-1,故B错误;
C.使用催化剂,只能改变反应速率,不影响反应的△H,故C错误;
D.液态水变成气态水需要吸热,双氧水分解生成气态水放出的热量更小,△H更大,因此2H2O2(l)═2H2O(g)+O2(g)的△H>-196.4kJ•mol-1,故D正确;
故选D。
7.下列不能用勒夏特列原理解释的事实是
A. 加入催化剂可以提高单位时间氨的产量
B. 高压比常压有利于合成氨的反应
C. 用热的纯碱溶液洗油污时,去污效果好
D. 工业生产硫酸的过程中,通入过量的空气以提高SO2的转化率
【答案】A
【解析】
【分析】
勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,且平衡发生移动,否则勒夏特列原理不适用。
【详解】A.催化剂只影响化学反应速率不改变平衡移动,所以不能用勒夏特列原理解释,故A符合题意;
B.工业上合成氨的反应为:N2+3H22NH3,增大压强平衡正向移动,所以高压有利于氨的合成,可以用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.碳酸根水解CO+H2O⇌HCO+OH-,溶液呈碱性,水解过程是吸热过程,升高温度促进碳酸根水解,碱性增强,去油污能力增强,能用勒夏特利原理解释,故C不符合题意;
D.工业上生产硫酸存在平衡2SO2+O2⇌2SO3,使用过量的空气,增大氧气的浓度,平衡向正反应移动,可以提高二氧化硫的利用率,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
答案选B。
8.某华人科学家和他的团队研发出“纸电池”(如图)。这种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄电池在使用印刷与压层技术后,变成一张可任意裁剪大小的“电纸”,厚度仅为0.5毫米,可以任意弯曲和裁剪。纸内的离子“流过”水和氧化锌组成电解液,电池总反应式为:Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)。下列说法正确的是
A. 该电池的正极材料为锌
B. 该电池反应中二氧化锰发生了氧化反应
C. 电池的正极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-
D. 当有0.1 mol锌溶解时,转移的电子数为0.4×6.02×1023
【答案】C
【解析】
【分析】
根据电池总反应式Zn+2MnO2+H2O═ZnO+2MnO(OH)可知,Zn元素化合价升高,被氧化,Mn元素化合价降低,被还原,则锌作负极、二氧化锰作正极,负极电极反应式为Zn-2e-+2OH-═ZnO+H2O,正极电极反应式为2MnO2+2e-+2H2O═2MnO(OH)+2OH-,结合原电池工作原理分析解答。
【详解】A.该原电池中,锌元素化合价由0价变为+2价,锌失电子作负极,故A错误;
B.该原电池中,锰元素化合价由+4价变为+3价,二氧化锰发生了还原反应,故B错误;
C.正极上二氧化锰得电子发生还原反应,电极反应式为MnO2+e-+H2O═MnO(OH)+OH-,故C正确;
D.Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)反应中锌元素化合价由0价变为+2价,转移2个电子,当有0.1 mol锌溶解时,转移的电子数为0.2×6.02×1023,故D错误;
故选C
9.下列说法正确的是
A. 升高温度,反应速度加快,主要原因是活化分子的百分数增加
B. 用酶作催化剂的反应,温度越高,化学反应速率一定越快
C. 为减缓浸入海水中的钢铁水闸的腐蚀,可在其表面镶上铜锭
D. 电解法精炼铜时,应将粗铜板做阴极
【答案】A
【解析】
【详解】A.升高温度,能够使部分非活化分子转化为活化分子,增大了活化分子百分数,反应速率加快,故A正确;
B.酶的催化需要适宜的温度,温度太高,会使酶失去活性,故B错误;
C.构成原电池,Fe比Cu活泼,Fe作负极,加速了钢铁的腐蚀,要保护钢铁水闸,应使Fe做正极,镶嵌比较Fe活泼的金属,故C错误;
D.电解法精炼铜时应将粗铜作阳极,精铜作阴极,故D错误;
故选A。
10.对于常温下0.1 mol·L-1氨水和0.1 mol·L-1醋酸,下列说法正确的是
A. 0.1 mol·L-1氨水,溶液的pH=13
B. 向0.1 mol·L-1氨水中加入少量水,溶液中增大
C. 0.1 mol·L-1醋酸溶液中:c(H+)=c(CH3COO-)
D. 向0.1 mol·L-1醋酸中加入少量水,醋酸电离平衡正向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.一水合氨是弱电解质,在水溶液中部分电离,所以0.1 mol•L-1氨水,溶液的pH<13,故A错误;
B.加水稀释一水合氨促进一水合氨的电离,但温度不变,电离平衡常数不变,因此溶液中=K不变,故B错误;
C.任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故C错误;
D.加水稀释促进醋酸的电离,电离平衡正向移动,故D正确;
故选D。
不定项选择题:每小题有一个或两个选项符合题意
11.下列说法正确的是
A. 室温时,用广泛pH试纸测得某溶液pH为2.3
B. 将AlCl3、Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体成分相同
C. 用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,滴定前酸式滴定管尖嘴有气泡未排出,滴定后气泡消失,会造成测定结果偏低
D. 常温下,pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液pH<7
【答案】D
【解析】
【详解】A.广泛pH试纸测得溶液的pH值为整数,不能测得某溶液pH为2.3,故A错误;
B.AlCl3中铝离子水解生成氢氧化铝和盐酸,加热蒸发,氯化氢挥发,促进水解进行彻底,生成氢氧化铝沉淀,灼烧,最后得到的固体时Al2O3;硫酸铝水解生成硫酸,硫酸难挥发,所以硫酸铝加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分是硫酸铝,则两者的成份不同,故B错误;
C.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,滴定前酸式滴定管尖嘴有气泡未排出,滴定后气泡消失,导致读取的标准液的体积偏大,导致测定结果偏高,故C错误;
D.常温下,pH=2的醋酸溶液的浓度大于0.01mol/L,pH=12的NaOH溶液的浓度等于0.01mol/L,二者等体积混合后,醋酸剩余,溶液的pH<7,故D正确;
故选D。
12.下列关于各图的叙述正确的是
A. 图甲表示某可逆反应中物质浓度随时间的变化,反应在t时刻达到平衡状态
B. 图乙表示镁条放入盐酸中生成氢气的速率受温度和浓度的影响
C. 图丙表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则HA溶液的pH小于同浓度HB溶液的pH
D. 丁表示向氨水中通入HCl气体,溶液的导电能力变化
【答案】BC
【解析】
【详解】A.达到平衡状态时,各物质的浓度保持不变,由图可知,t时刻反应物和生成物的浓度相等,而不是不变,所以t时刻不是平衡状态,故A错误;
B.镁条与盐酸的反应为放热反应,由图可知,开始一段时间内,离子浓度对化学反应速率影响小于温度对化学反应速率影响,所以反应速率增大,当离子浓度达到一定程度后,离子浓度对化学反应速率影响大于温度对化学反应速率影响,导致反应速率降低,故B正确;
C.pH相同的酸加水稀释相同的倍数,加水稀释促进弱酸电离,酸性越强的酸,溶液pH变化大,由图可知,HA的酸性强于HB,则HA溶液的pH小于同浓度HB溶液的pH,故C正确;
D.溶液导电性与离子浓度成正比,一水合氨是弱碱,氨水中离子浓度较小,HCl和一水合氨反应生成氯化铵,混合溶液中离子浓度增大,当无限通入氯化氢时,溶液中溶质为氯化铵和氯化氢,离子浓度增大,所以溶液导电能力一直增大,故D错误;
答案选BC。
13.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
在0.1mol‧L-1Na2CO3溶液中,滴加2滴酚酞显浅红色,微热,红色加深
水解是吸热反应
B
常温下,用pH计分别测0.1 mol‧L-1NaA溶液和Na2CO3溶液的pH,NaA溶液的pH小于Na2CO3溶液的pH
酸性:HA>H2CO3
C
分别向两支试管中加入等体积、等浓度的过氧化氢溶液,再在其中一支试管中加入少量MnO2
研究催化剂对过氧化氢分解速率的影响
D
将0.2mol‧L-1FeCl3溶液与0.1mol‧L-1KI溶液等体积混合,振荡,再加入2mLCCl4,分液,取上层溶液,滴加KSCN溶液,溶液变血红色
I-和Fe3+反应有一定的限度
A. A B. B C. C D. D
【答案】AC
【解析】
【详解】A.在0.1mol‧L-1Na2CO3溶液中,滴加2滴酚酞显浅红色,是因为存在+H2OHCO+OH-,微热,红色加深,说明平衡正向移动,说明水解反应为吸热反应,故A正确;
B.Na2CO3 溶液对应的酸为碳酸氢根离子,由NaA溶液的pH小于Na2CO3溶液的pH可知酸性:HA>HCO,故B错误;
C.分别向两支试管中加入等体积、等浓度的过氧化氢溶液,再在其中一支试管中加入少量MnO2,只有催化剂的条件不同,可以研究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,故C正确;
D.将0.2mol•L-1FeCl3溶液与0.1mol•L-1KI溶液等体积混合,振荡,发生反应2Fe3+ + 2I -=2Fe2+ + I2,再加入2mLCCl4,振荡,静置后下层为紫红色,说明有碘生成,反应后铁离子过量,因此取上层溶液,滴加KSCN溶液,溶液变血红色,无法证明溶液中是否含有碘离子,不能说明I-和Fe3+反应有一定的限度,故D错误;
故选AC。
14.常温下,用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1 HA溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是
A. HA是一种强酸
B. 点①所示溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(HA) >c(H+)>c(OH-)
C. 点②所示溶液中:c(Na+)=c(A-)
D. 点③所示溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
【答案】CD
【解析】
【详解】A.未加NaOH溶液时,溶液的pH接近3,大于1,说明HA中c(H+)<c(HA),则HA部分电离,为弱酸,故A错误;
B.点①溶液中溶质为等物质的量浓度的NaA、HA,混合溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),则HA的电离程度大于NaA的水解程度,溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),则c(A-)>c(Na+),但是HA电离程度较小,则存在c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故B错误;
C.点②溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),得c(Na+)=c(A-),故C正确;
D.点③加入20mL溶液等浓度的NaOH,反应后的溶质为NaA,存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故D正确;
故选CD。
【点睛】明确各点溶液中的溶质和溶液的酸碱性是解答的关键。本题的易错点为B,要注意结合电荷守恒判断c(A-)和c(Na+)的相对大小。
15.在2L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g),数据如下:
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
800
0.10
0.40
0.080
②
800
0.20
0.80
a
③
900
0.10
0.15
0.06
下列说法正确的是
A. 实验①5min达平衡,平均反应速率v(X)=0.016 mol/(L·min)
B. 实验①中,该反应的平衡常数K=1
C. 实验②中,达到平衡时,a小于0.16
D. 正反应为吸热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验①5min达平衡,n(M)=0.080mol,根据化学方程式,则△n(X)=0.08mol,v(X)===0.008mol/(L•min),故A错误;
B.平衡常数是温度函数,实验①和实验②的温度相同,两者平衡常数相等。实验①,n(M)=0.08mol,则△n(X)=△n(Y)=0.08mol,则平衡时n(X)=0.10mol-0.08mol=0.02mol,n(Y)=0.40mol-0.08mol=0.32mol,K①===25,故B错误;
C.在4L 恒容密闭容器中充入0.2molX(g)和0.8molY(g)与实验①为等效平衡,实验②相当于将4L容器变为2L容器,若平衡不移动,则a=0.16,但该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,则a大于0.16,故C错误;
D.根据表中数据,实验③平衡时n(X)=0.10mol-0.06mol=0.04mol,n(Y)=0.15mol-0.06mol=0.09mol,K③===33.33>K①,说明升高温度,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,故D正确;
故选D。
第II卷
16.(1)实验测得16 g甲醇CH3OH(l)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:_____________。
(2)合成氨反应N(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=a kJ·mol-1,能量变化如图所示:
①该反应通常用铁作催化剂,加催化剂会使图中E__(填“变大”“变小”或“不变”,下同),图中△H___。
②有关键能数据如下:
化学键
H—H
N—H
N≡N
键能(kJ‧mol-1)
436
391
945
试根据表中所列键能数据计算a为_______。
(3)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料,用二氧化氯为氧化剂,这两种物质反应生成氮气和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=a kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=b kJ·mol-1
写出肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水热化学方程式:_______。
【答案】 (1). CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.5kJ/mol (2). 变小 (3). 不变 (4). -93 (5). 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=(2b-a) kJ/mol
【解析】
【分析】
(1)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,据此分析书写;
(2)①催化剂降低反应的活化能,但不改变焓变;②根据△H=反应物总键能-生成物总键能计算;
(3)根据盖斯定律分析解答。
【详解】(1)16gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出363.25kJ热量,则32gCH3OH即1molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出726.5kJ热量,则△H=-726.5kJ/mol,则甲醇燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.5kJ/mol,故答案为:CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.5kJ/mol;
(2)①催化剂能够降低反应的活化能,加快反应速率,但不改变焓变,则加催化剂会使图中E变小,图中△H不变,故答案为:变小;不变;
②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=反应物总键能-生成物总键能=945kJ•mol-1+436kJ•mol-1×3-391kJ•mol-1×6=-93kJ•mol-1=akJ•mol-1,解得a=-93,故答案为:-93;
(3) ①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=a kJ·mol-1,②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=b kJ·mol-1,根据盖斯定律,将②×2-①得:2N2H4(g)-N2(g)=2N2(g)+4H2O(g)-2NO2(g) △H=2△H2-△H1,整理得:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=(2b-a) kJ/mol,故答案为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=(2b-a) kJ/mol。
【点睛】本题的易错点为(2)②,要转移1个氨气分子中含有3个N-H键。
17.已知CH4与CO2在一定条件下能发生反应,CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H=+247.0 kJ·mol-1。在两个体积均为2L的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在温度为753K下发生反应,CO2的平衡转化率如下表所示:
容器
起始物质的量(n)mol
CO2的平衡转化率
CH4
CO2
CO
H2
A
1
1
0
0
50%
B
1
1
2
2
(1)若容器A中反应从开始到平衡所用的时间为t min,则t min内该反应的平均反应速率为:v(CO2)=___________(用含t的表达式表示)。
(2)温度为753K时该反应的平衡常数K=________;容器B中的反应起始时将_________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)反应达到平衡时,其他条件不变,升高温度,此时v正________v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(4)当容器A、B中的反应均达到平衡时,容器中n(CO)满足的关系:2n(CO)A_____n(CO)B(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 (1).
mol·L-1·min-1 (2). 1 (3). 逆向 (4). > (5). >
【解析】
【分析】
(1)α=×100%,计算出△n(CO2),再根据v(CO2)=计算;
(2)根据三段式结合平衡常数K=计算;根据Qc与K的关系判断平衡移动的方向,Qc>K,平衡逆移,Qc<K,平衡正移,Qc=K,平衡不移动;
(3)反应的△H>0,正反应为吸热反应,结合温度对平衡移动的影响分析判断;
(4)结合等效平衡的原理分析判断。
【详解】(1)△n(CO2)=1mol×50%=0.5mol,v(CO2)==== mol/(L•min),故答案为:mol/(L•min);
(2)
平衡常数K===1;容器B中的反应起始时Qc==4>K=1,平衡逆向移动,故答案为:1;逆向;
(3)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H=+247.0 kJ·mol-1,△H>0,正反应为吸热反应,升高温度,平衡正移,正>逆,故答案为:>;
(4)实验B相对于实验A相当于增大压强为A的2倍,平衡逆移,故2n(CO)A>n(CO)B,故答案为:>。
【点睛】本题的易错点为(4),要注意找到B容器与A容器的联系,结合平衡移动的原理分析判断。
18.下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)
化学式
H2CO3
CH3COOH
HCN
电离平衡常数
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
1.8×10-5
5.0×10-10
(1)根据分析表格中数据可知,H2CO3、CH3COOH、HCN三种酸的酸性最强的是________,相同浓度的Na2CO3、CH3COONa、NaCN溶液pH最大的是_________。
(2)常温下一定浓度的NaCN溶液pH=9,溶液中c(OH-)=_________,用离子方程式表示呈碱性的原因是___________。
(3)实验室用酸碱中和滴定法测定某市售白醋的浓度
I.实验步骤
①配制待测白醋溶液
②量取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中,向其中滴加2滴酚酞作指示剂
③读取盛装0.1000 mol·L-1 NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数
④滴定,判断滴定终点的现象是_________达到滴定终点,停止滴定,并记录NaOH溶液的最终读数,重复滴定3次。
II.实验记录
实验数据(mL)/滴定次数
1
2
3
4
V(样品)
20.00
20.00
20.00
20.00
V(NaOH)(消耗)
15.95
15.00
15.05
14.95
III.数据处理与讨论
⑤甲同学在处理数据时计算得:c(市售白醋)=_________mol·L-1。
⑥碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果_________(填“偏小”“偏大”或“无影响”)。
【答案】 (1). CH3COOH (2). Na2CO3 (3). 1×10-5 (4). CN-+H2O⇌HCN+OH- (5). 溶液由无色变成浅红色,且半分钟内不褪色 (6). 0.075 (7). 偏大
【解析】
【分析】
(1)电离平衡常数越大酸性越强;酸性越弱,对应盐水解程度越大,据此分析判断;
(2)NaCN溶液pH=9,说明NaCN水解呈碱性,据此分析解答;
(3) 醋酸显酸性,滴入酚酞,溶液不变色,滴定终点时溶液恰好变为弱碱性,据此判断滴定终点的现象;根据数据的合理性结合白醋与NaOH 溶液反应的关系式计算解答;根据c(待测)=进行误差分析。
【详解】(1)电离平衡常数越大,酸性越强,根据表格数据可知:电离平衡常数CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-;酸性越弱,对应的盐的水解程度越大,溶液的碱性越强,pH越大,对应盐的水解程度Na2CO3>NaClO>CH3COONa,pH最大的是Na2CO3,故答案为:CH3COOH;Na2CO3;
(2)NaCN是弱酸强碱盐,其水解使溶液呈碱性,pH=9,c(OH-)=1×10-5mol/L,水解反应的离子方程式为CN-+H2O⇌HCN+OH-,故答案为:1×10-5;CN-+H2O⇌HCN+OH-;
(3) I.④醋酸显酸性,滴入酚酞呈无色,溶液由无色恰好变为浅红色,并在半分钟内不褪色,说明达到了滴定终点,故答案为:溶液由无色变成浅红色,且半分钟内不褪色;
III.⑤第1次滴定误差明显较大,属异常值,应舍去;后三次消耗的NaOH溶液的体积为:15.00mL;15.05mL;14.95mL;则NaOH溶液的体积的平均值为15.00mL;
设20mL市售白醋样品含有CH3COOH xmol,根据CH3COOH~NaOH,有x=0.1000mol/L×0.015L= 0.0015mol,则样品物质的量浓度为=0.075mol/L,故答案为:0.075;
⑥碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗,导致滴定过程中消耗标准液的体积偏大,依据c(待测)= 可知,测定结果偏大,故答案为:偏大。
【点睛】本题的易错点为III⑤,要注意数据的有效性的判断。
19.据报导,我国已研制出“可充室温钠-二氧化碳电池”。该电池的总反应式为4Na+3CO22Na2CO3+C,其工作原理如图所示(放电时产生的Na2CO3固体贮存于碳纳米管中)。
(1)放电时,钠箔为该电池的_____极(填“正”或“负”);电解质溶液中流向_____(填“钠箔”或“多壁碳纳米管”)电极。
(2)放电时每消耗3 mol CO2,转移电子数为______。
(3)充电时,碳纳米管连接直流电源的______(填“正”或“负”)极,其电极反应式为_______。
(4)负载可以测定电流大小,从而确定气体含量,酒驾测定工作原理与其相似(如图所示),写出测定酒驾时负极的电极反应式:________。
【答案】 (1). 负 (2). 钠箔 (3). 4mol (4). 正 (5). 2Na2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Na+ (6). C2H5OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+
【解析】
【分析】
(1)由电池的总反应式4Na+3CO2 2Na2CO3+C可知,放电时为原电池,Na为负极,原电池中阴离子移向负极,据此分析解答(1)和(2);
(3)充电时为电解池,原电池正极需要与外加电源正极相连,作阳极,阳极失去电子、发生氧化反应,以此分析解答;
(4)由图可知,酒精发生氧化反应生成醋酸和水,据此写出总化学方程式,再书写负极的电极反应式。
【详解】(1) 由原电池的总反应式4Na+3CO22Na2CO3+C可知,放电时,Na为负极,通入CO2的电极为正极,放电时电解质溶液中阳离子移向正极,阴离子移向负极,电解质溶液中流向钠箔,故答案为:负;钠箔;
(2) 由原电池的总反应式4Na+3CO22Na2CO3+C可知,放电时,每消耗3molCO2,4molNa失去电子,转移4 mol电子,故答案为:4 mol;
(3) 充电时为电解池,电解池的总反应为2Na2CO3+C=4Na+3CO2,C失去电子生成CO2,即碳纳米管为阳极,与外加电源正极相连,由于Na2CO3固体贮存于碳纳米管中,所以充电时阳极的电极反应式为2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2,故答案为:正;2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2;
(4)由图可知,酒精和氧气反应生成醋酸和水,化学方程式为C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O,酒精发生氧化反应生成醋酸,所以生成醋酸的Pt电极为负极,电极反应式为C2H5OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+,故答案为:C2H5OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+。
【点睛】把握电极判断、电极反应、工作原理为解答的关键。本题的难点为电极反应式的书写,要注意结合总反应方程式分析书写。
20.运用化学反应原理研究碳、氮、硫的化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)汽车尾气脱硝脱碳主要原理为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0。
①该反应在一定条件下可自发反应的原因是__________。
②一定条件下的密闭容器中,充入CO和NO发生上述反应,该反应达到平衡后,为提高反应速率及NO的转化率,可采取的措施有_______(填字母序号)。
a.缩小容器的体积 b.改用高效催化剂 c.升高温度 d.增加CO的浓度
(2)工业上实际处理废气时,常用活性炭作催化剂,用NH3还原NO,同时通入一定量的O2以提高处理效果。当n(NH3)=n(NO)时,写出体系中总反应的化学方程式:_______。
(3)利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为90s的情况下,测得不同条件下NO的脱氮率如图1、图2所示。
①由图1知,当废气中的NO含量增加时,宜选用_______法提高脱氮的效率。
②图2中,循环吸收液加入Fe2+、Mn2+,提高了脱氮的效率,其可能原因为________。
③研究表明:NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝。下图所示为复合吸收剂组成一定时,温度对脱硫脱硝的影响。温度高于60℃后,NO去除率下降的原因为_______。
(4)以连二亚硫酸盐()为还原剂脱除烟气中的NO,并通过电解再生,装置如下图,阴极的电极反应式为_______。
【答案】 (1). ΔH <0 (2). a、d (3). 4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O (4). 好氧硝化 (5). Fe2+、Mn2+对该反应有催化作用 (6). 温度升高H2O2分解速率加快 (7). 2+2e-+4H+=+2H2O
【解析】
【分析】
(1)①根据反应自发进行的条件△H-T△S<0分析解答;②提高NO的转化率,又能提高反应速率,说明反应速率加快且平衡正向移动,根据影响化学反应速率和化学平衡的因素分析判断;
(2) 工业上用NH3还原NO来处理废气,同时通入一定量的O2以提高处理效果,生成物为氮气和水,根据n(NH3)=n(NO)书写反应的方程式;
(3)①从图1可知,好氧硝化法受NO浓度变化影响不大;②图2中,循环吸收液加入Fe2+、Mn2+,提高了脱氮的效率,结合影响化学反应速率的因素分析解答;③温度越高,双氧水分解速率越快;
(4)由图可知,阴极区转变为,据此书写电极反应式。
【详解】(1)①反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)的△S<0,但反应能够自发进行,需要△H-T△S<0,只有当△H<0时才可能低温下自发进行,故答案为:△H<0;
②a.缩小容器体积等效于增大压强,平衡正移,NO转化率提高,反应速率加快,故a正确;b.催化剂能加快反应速率,但不影响平衡移动,不影响NO转化率,故b错误;c.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,NO转化率降低,故c错误;d.增加CO的浓度,反应速率加快,平衡正向移动,NO转化率提高,故d正确;故答案选:ad;
(2)工业上用NH3还原NO来处理废气,生成物为氮气和水,同时通入一定量的O2以提高处理效果,当n(NH3)=n(NO)时,体系中总反应的化学方程式为4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O,故答案为:4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O;
(3)①从图1可知,好氧硝化法受NO浓度变化影响不大,所以当废气中的NO含量增加时,宜选用好氧硝化法提高脱氮的效率,故答案为:好氧硝化;
②图2中,循环吸收液加入Fe2+、Mn2+,提高了脱氮的效率,可能是Fe2+、Mn2+对该反应有催化作用,故答案为:Fe2+、Mn2+对该反应有催化作用;
③当温度高于60℃后,双氧水受热分解速率加快,致使NO去除率下降,故答案为:温度升高H2O2分解速率加快;
(4)由图可知,阴极区通入液体主要含,流出液中主要含,所以阴极区电极反应式为2+2e-+4H+=+2H2O,故答案为:2+2e-+4H+=+2H2O。
展开阅读全文