2021-2022学年山东省潍坊市高二(上)期中化学试卷
1. 有利于实现“碳达峰、碳中和”的是( )
A. 风能发电
C. 开采可燃冰作为新能源
B. 掩埋废弃电池 D. 石油裂化
2. 常温下,等物质的量浓度的下列四种溶液:
①CH3COOH②(NH4)2CO3③NaHSO4④NaHCO3,溶液中水的电离程度最大的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
3. 下列做法与盐的水解无关的是( )
A. 碳酸氢铵与草木灰不能混合使用 B. 用热的苏打溶液除去餐具上的油渍 C. 用硫酸铜溶液对游泳池中的水消毒
D. 实验室配制FeCl3溶液时,向FeCl3溶液中加入少量的盐酸
4. 下列离子方程式属于盐的水解,且书写正确的是( )
+
+H2O=NH3⋅H2O+H+ A. NH4Cl溶液:NH4
B. FeCl3溶液:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3↓+3H+
−−
C. Na2CO3溶液:CO2−3+H2O⇌HCO3+OH 2−+D. NaHCO3溶液:HCO−3+H2O⇌H3O+CO3
5. 下列措施中,不能加快化学反应速率的是( )
A. 煤作燃料燃烧时,将煤块碾磨成煤粉 B. 铝片与稀盐酸反应时,加入少量的蒸馏水 C. H2O2分解制取氧气时,加入适量的MnO2 D. 合成氨厂制备氨气时,适当升高温度
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),1min6. 一定条件下,在容积为1L的密闭容器中发生反应:
后测得生成0.06molNH3,则该段时间内用N2来表示的化学反应速率为( )
A. 0.01mol⋅L−1⋅min−1 C. 0.03mol⋅L−1⋅min−1
B. 0.02mol⋅L−1⋅min−1 D. 0.06mol⋅L−1⋅min−1
7. 下列测量化学反应速率的依据不可行的是( )
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选项 A B C D 化学反应 2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) 测量依据(单位时间内) 温度、压强一定时,气体体积变化 Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl 沉淀质量变化 CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) 温度、体积一定时,体系压强变化 H2O2+2HI=2H2O+I2 溶液体积一定时,I−的浓度变化 A. A B. B C. C D. D
8. 制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g)△H>0,下列说法正确的是
( )
A. 该反应△S<0
B. 升高温度,反应速率增大
C. 恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变 D. 恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
9. 向纯水中加入少量下列物质或改变下列条件,能促进水的电离,并能使溶液中
c(OH−)>c(H+)的是( )
A. NaHSO4固体
B. 将水加热煮沸 C. NaClO固体 D. 氨气
10. 化学上把外加少量酸、碱而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。25℃时,浓度均
为0.10mol⋅L−1的HCN与NaCN等体积混合所得缓冲溶液pH=9.4。下列说法错误的是( )
A. HCN的电离方程式为:HCN⇌H++CN− B. HCN的电离程度大于CN−的水解程度
C. 向1.0L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,溶液pH几乎不变 D. 溶液中各离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CN−)>c(OH−)>c(H+)
11. 工业生产硝酸过程中,反应Ⅰ、Ⅱ均会在氧化炉内发生。不同温度下,反应Ⅰ、Ⅱ
的化学平衡常数如下表所示。下列说法正确的是( )
化学平衡常数 温度(K) 500 700 4NH3+5O2⇌4NO+6H2O 反应Ⅱ:4NH3+3O2⇌2N2+6H2O 反应Ⅰ:1.1×1026 2.1×1019 7.1×1034 2.6×1025 A. 反应Ⅰ、Ⅱ的ΔH均大于0 B. 氧化炉内NH3主要发生反应Ⅱ
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C. 改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ
D. 使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂,可增大氧化炉中NO的含量
12. 将一定量的固体Ag2SO4置于1 L容积不变的密闭容器中,在一定温度下加入催化剂
后发生下列反应:①Ag2SO4(s)⇌Ag2O(s)+SO3(g);②2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)。反应经过10min后达到了平衡状态,测得c(SO3)=0.4mol⋅L−1,c(SO2)=0.1mol⋅L−1。下列说法正确的是( )
A. SO3(g)的分解率为20%
B. 此温度下反应①平衡常数K=0.4mol⋅L−1
C. 在上述平衡体系中再加入少量的Ag2O(s),再次达到平衡后c(SO3)将减小 D. 若温度不变,体积缩小为原来的一半,n(SO2)不变
13. 中国科学家研究在Pd/SVG催化剂上H2还原NO生成N2和NH3的路径,各基元反应及
活化能Ea(kJ⋅mol−1)如图所示,下列说法错误的是( )
A. 生成NH3的各基元反应中,N元素均被还原 B. 在Pd/SVG催化剂上,NO更容易被H2还原为N2 C. 决定NO生成NH3速率的基元反应为NH2NO→NHNOH D. 生成NH3的总反应方程式为2NO+5H2
pd/SVG
−
2NH3+2H2O
14. 根据下列实验操作及现象所得出的结论或解释正确的是( )
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选项 实验操作 FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3实验现象 解释或结论 A +3KCl 在平衡体系中加入KCl晶体 溶液颜色不变 加入少量KCl晶体,不会影响该化学平衡 实验目的是探究浓度B 取相同大小、形状和质量的Cu粒Cu粒与浓硝酸反应更剧对化学反应速率的影分别投入稀硝酸和浓硝酸中 将20℃0.5mol⋅L−1Na2CO3溶液C 加热到60℃,用传感器测定溶液pH 用pH试纸测得相同浓度的CH3COONa溶液pH约为溶液的pH逐渐减小 烈 响 Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果 D CH3COONa溶液、NaNO2溶液的9,NaNO2溶液的pH约为pH 8 CH3COOH的酸性比HNO2强 A. A B. B C. C D. D
15. 常温下向100mL 0.2mol⋅L−1的氨水中逐滴加入0.2mol⋅L−1的盐酸,所得溶液的pH、
+溶液中NH4和NH3⋅H2O的物质的量分数与加入盐酸的体积V及混合液pH变化的关
系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 表示NH3⋅H2O物质的量分数变化的曲线是B
+
的水解程度 B. pH=9.26时的溶液中,NH3⋅H2O的电离程度小于NH4
C. 常温下NH3⋅H2O的电离常数为1.8×10−5mol⋅L−1(已知lg1.8=0.26)
+
D. 当加入盐酸体积为50mL时,溶液中c(NH4)−c(NH3⋅H2O)=2×(10−5+
10−9) mol⋅L−1
16. 硫酸和醋酸都是重要的化工原料,在生产、科研中用途广泛。回答下列问题:
(1)下列能说明硫酸是强酸、醋酸是弱酸的事实有 ______(填序号)。 a.25℃,0.05mol⋅L−1H2SO4的pH=1,0.1mol⋅L−1CH3COOH的pH≈2.8 b.25℃,0.1mol⋅L−1Na2SO4溶液的pH=7, 0.1mol⋅L−1CH3COONa溶液的pH>7
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c.温度相同时,1mol⋅L−1H2SO4的的导电能力强于1mol⋅L−1CH3COOH的导电能力 d.中和等物质的量的H2SO4和CH3COOH,前者消耗NaOH的物质的量是后者两倍 (2)某兴趣小组设计了如下实验,探究不同条件对KI溶液(硫酸酸化)被空气中O2氧化反应速率的影响:
①请完成如表(硫酸、KI溶液体积均为5 mL,淀粉溶液用量相同): 实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ T/K 298 308 T c(KI)/molc(H2SO4)/mol⋅L 1 1 1 −1⋅L 0.1 c 0.2 −1实验目的 实验Ⅰ和Ⅱ探究温度对该反应速率的影响;实验Ⅰ和Ⅲ探究反应物浓度对该反应速率的影响 c=______,T=______。
②该实验中应该观察记录 ______,为此,该实验中三种溶液混合的顺序不合理的是 ______。
a.先将KI溶液与淀粉溶液混合,然后再加入硫酸溶液 b.先将KI溶液与硫酸溶液混合,然后再加入淀粉溶液 c.先将硫酸溶液与淀粉溶液混合,然后再加入KI溶液
(3)实验表明,液态时纯硫酸的导电能力强于纯水。液态电解质都能像水那样自身电离而建立电离平衡。纯硫酸在液态时自身电离的方程式为 ______,它在25℃时的离子积常数K(H2SO4) ______Kw(填“<”、“>”或“=”)。
NO等在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、17. 汽车排气管装有三元催化剂装置,
污染物。回答下列问题:
(1)消除CO、NO污染物的反应机理如下[Pt(s)表示催化剂,带“∗”表示吸附状态]: I.NO+Pt(s)=NO∗
II.CO+Pt(s)=CO∗ III.NO∗=N∗+O∗ IV.CO∗+O∗=CO2+Pt(s) V.N∗+N∗=N2+Pt(s)
经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度T变化关系如图一和图二所示。
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①图一中温度从Ta℃升至Tb℃的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是 ______。
②由图二知,T2℃时反应V的活化能 ______反应IV的活化能(填“<”、“>”或“=”)。
(2)为模拟汽车的“催化转化器”,将2molNO(g)和2mol CO(g)充入1L密闭容器中,加入催化剂后发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),测得CO的平衡转化率α随温度T变化曲线如图三所示。
①图像中A点正反应速率 ______ 逆反应速率(填“>”、“=”或“<”);T1℃,下列说法能表明该反应已达到平衡状态的是 ______(填序号)。 a.混合气体的密度不变 b.体系的压强不变
c.混合气体中N2的体积分数不变
d.2υ正(CO)=υ逆(N2)
②T1℃,该反应的化学平衡常数Kc=______(mol⋅L−1)−1。
k正、v正=k正⋅c2(NO)⋅c2(CO),v逆=k逆⋅c(N2)⋅c2(CO2),实验测得:③T2℃时,
k逆分别是正、逆反应速率常数。则T2℃时k正:k逆=1:______。
18. 铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛,研究铁及其化合物的应用意义重大。
回答下列问题:
(1)已知高炉炼铁过程中会发生如下反应:
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) ΔH1
121
Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2
333Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH3 Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH4
上述总反应在高炉中大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下: 温度 250℃~600℃~1000℃~2000℃ 主要成分 Fe2O3Fe3O4FeOFe
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1600℃时固体物质的主要成分为 ______,该温度下测得固体混合物中m(Fe):m(O)=35:2,则FeO被CO还原为Fe的百分率为 ______(设其它固体杂质中不含Fe、O元素)。
(2)铁系金属常用作CO加氢反应的催化剂。已知某种催化剂可用来催化反应CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g) ΔH<0。在T℃,压强为p时将1molCO和3molH2加入容积为1L的密闭容器中。实验测得CO的体积分数χ(CO)如下表: t/min χ(CO) 0 0.25 10 0.20 20 0.17 30 0.15 35 0.15 ①前10min内,CO的平均反应速率υ(CO)=______(保留两位有效数字)。 ②达到平衡时,体系的总压强p与初始压强之比p0,p:p0=______; ③如图是该反应CO的平衡转化率与温度、压强的关系。
图中温度T1、T2、T3由高到低的顺序是 ______,理由是 ______。
④45min时,保持容器的温度和体积不变,再加入1molCO和3molH2,再次达到平衡时,CO的平衡转化率 ______(填“>”、“<”或“=”)30min时CO的平衡转化率。
19. 弱电解质的研究是重要课题。
(1)①水溶液中碳元素的存在形态随pH变化如图所示。
下列说法正确的是 ______(填序号)。 a.A点,溶液中H2CO3和HCO−3浓度相同
b.pH=8时,溶液中含碳元素的微粒主要是HCO−3
+−2−c.当c(HCO−3)=c(CO3)时,c(H)>c(OH)
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发生反应的离子方程式是 ______。 ②向上述pH=8.6的水溶液中加入NaOH溶液时,(2)碳酸及部分弱酸的电离平衡常数如下表。 弱酸 H2S H2CO3 HClO 电离平衡常数(25℃) K=1.0×10−8 K2=7.1×10−15 K2=4.7×10−11 ①H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为 ______。
②将少量CO2气体通入NaClO溶液中,写出该反应的离子方程式:______。 (3)25℃,0.01mol⋅L−1NaClO溶液的pH=______,若从盐类水解原理角度设计一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),证明碳酸是弱电解质,你的设计方案是 ______。
K1=1.3×10−7 K1=4.4×10−7 20. NH3是一种重要的化工原料。
Pt/Ru
已知:反应I:4NH3(g)+5O2(g)反应 II:4NH3(g)+3O2(g)
−
−
高温
4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=−905.0 kJ⋅mol−1
Cu/TiO2
高温
2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=−1260kJ⋅mol−1
(1)在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2,在某催化剂的作用下进行反应I,则下列有关叙述中正确的是 ______(填序号)。
A.使用催化剂时,可降低该反应的活化能,加快其反应速率 B.若测得容器内4v正(NH3)=6v逆(H2O)时,说明反应已达平衡 C.当容器内n(NH)=1时,说明反应已达平衡
3
n(NO)
(2)氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I、II。为分析某催化剂对该反应的选择性,在1L密闭容器中充入1molNH3和2molO2,测得有关物质的量关系如图:
①该催化剂在高温时选择反应 ______ (填“I”或“II”)。
②520℃时,4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)的平衡常数K=______(不要求得出计算结果,只需列出数字计算式)。 (3)工业上常用氨水吸收烟气中的SO2。
①若氨水与SO2恰好完全反应生成正盐,则此时溶液呈 ______性(填“酸”或“碱”)。(常温下电离平衡常数H2SO3:Ka1=1.3×10−2mol⋅L−1,Ka2=
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6.3×10−8mol⋅L−1;氨水:Kb=1.8×10−5mol⋅L−1;)
此时溶液②上述溶液中通入 ______(填“SO2”或“NH3”)气体可使溶液呈中性,中离子浓度由大到小的顺序为 ______。
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答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A.风能发电是由风能转化为电能,没有二氧化碳的产生,故A正确; B.废旧电池含有重金属,容易引起环境污染,没有减少二氧化碳的生成,同时也没有增加二氧化碳的消耗,故B错误;
C.开采可燃冰作为新能源,可燃冰燃烧释放大量的二氧化碳,不利于实现“碳达峰”、“碳中和”,故C错误;
D.石油裂化是将长链烃断裂为短链烃,燃烧生成的二氧化碳不会减少,故D错误; 故选:A。
A.风能发电过程没有二氧化碳的产生; B.废旧电池含有重金属,容易引起环境污染; C.燃可燃冰燃烧释放大量的二氧化碳; D.石油裂化过程中会产生二氧化碳。
本题考查了化学与生产生活的关系,明确“碳达峰”、“碳中和”含义是要求人们应减少二氧化碳的生成,同时增加二氧化碳的消耗,题目难度不大。
2.【答案】B
【解析】解:水解相互促进,①CH3COOH抑制水的电离,②(NH4)2CO3是弱酸弱碱盐,对水电离起到促进作用,抑制水的电离,③NaHSO4在溶液中电离出氢离子,④NaHCO3是强碱弱酸盐,水解促进水的电离,溶液中水的电离程度最大的是②(NH4)2CO3, 故选:B。
酸溶液和碱溶液抑制了水的电离,酸溶液中的氢离子、碱溶液中的氢氧根离子浓度越大,水的电离程度越小;能够水解的盐溶液促进了水的电离,水解程度越大,水的电离程度越大,据此进行解答。
本题考查了水的电离、盐的水解原理离及其影响因素,题目难度不大,注意掌握盐的水解原理、水的电离及其影响因素,明确酸溶液和碱溶液抑制了水的电离,能够水解的盐溶液促进了水的电离。
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3.【答案】C
A.铵盐水解呈酸性,【解析】解:草木灰中的碳酸钾水解显碱性,两者混用发生双水解,导致氮肥的效用降低,与盐的水解有关,故A错误;
B.苏打水解显碱性,油污在碱性条件下能水解,所以热的苏打溶液可以有效的去除油污,与盐的水解有关,故B错误;
C.用硫酸铜溶液对游泳池中的水消毒,利用的是重金属离子使蛋白质变性,与盐的水解无关,故C正确;
D.氯化铁溶液中铁离子水解显酸性,加入盐酸抑制水解,平衡逆向进行,实验室配制FeCl3溶液时,往往在FeCl3溶液中加入少量的盐酸,与水解有关,故D错误; 故选:C。
A.铵盐水解呈酸性,草木灰中的碳酸钾水解显碱性,两者混用发生双水解; B.苏打、纯碱为碳酸钠的俗称,碳酸钠水解显碱性,油污在碱性条件下能水解; C.该原理是重金属铜离子使蛋白质变性;
D.氯化铁溶液中铁离子水解显酸性,加入盐酸抑制水解。
本题考查盐类水解,为高频考点,把握盐类水解的规律、水解原理的应用为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意化学与生活的联系,题目难度不大。
4.【答案】C
+A.NH4Cl溶液中铵根离子水解离子方程式:NH4+H2O⇌NH3⋅H2O+H+,【解析】解:
故A错误;
B.FeCl3溶液中铁离子水解离子方程式:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,故B错误;
−−故C正确;C.Na2CO3溶液,碳酸根离子水解离子方程式:CO2− 3+H2O⇌HCO3+OH,2−−D.NaHCO3溶液,碳酸氢根离子水解方程式:故D错误。 HCO−3+H2O⇌OH+H2CO3,
故选:C。
A.铵根离子水溶液中部分水解,用可逆号;
B.铁离子水解生成氢氧化铁胶体和氢离子,不能用沉淀符号; C.碳酸根离子为二元弱酸根离子,分步水解,以第一步为主; D.碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子。
本题考查了盐类水解的离子方程式书写判断,明确盐类水解的性质是解题关键,题目难
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度不大,注意水解离子方程式遵循电荷守恒和原子个数守恒规律。
5.【答案】B
【解析】解:A.煤作燃料燃烧时,将煤块碾磨成煤粉,接触面积增大,反应速率加快,故A错误;
B.铝片与稀盐酸反应时,加入少量的蒸馏水,氢离子浓度减小,反应速率减小,故B正确;
C.H2O2分解制取氧气时,加入适量的MnO2作催化剂,加快反应速率,故C错误; D.合成氨厂制备氨气时,适当升高温度,加快反应速率,故D错误; 故选:B。
增大浓度、升高温度、使用催化剂、增大接触面积等,均可加快反应速率,以此来解答。 本题考查化学反应速率,为高频考点,把握温度、浓度、催化剂、接触面积对反应速率的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意常见的影响因素。
6.【答案】C
【解析】解:v(NH3)=
1
1
△n
V
△t
=
0.06−01
1
mol⋅L−1⋅min−1=0.06mol⋅L−1⋅min−1,相同时间
内v(N2)=2v(NH3)=2×0.06mol⋅L−1⋅min−1=0.03mol⋅L−1⋅min−1, 故选:C。 v(NH3)=
12
△nV△t
=
0.06−011
mol⋅L−1⋅min−1=0.06mol⋅L−1⋅min−1,相同时间内v(N2)=
v(NH3)。
本题考查化学反应速率计算,侧重考查分析计算能力,明确化学反应速率计算方法、同一反应中各物质反应速率与计量数关系是解本题关键,题目难度不大。
7.【答案】C
【解析】解:化学反应速率用单位时间内反应物的浓度的减少或生成物浓度的增加量来表示,
A.单位时间内生成O2的体积变化多,则速率越快,故A不选; B.单位时间内产生的沉淀的质量越高,则速率越快,故B不选;
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C.该反应是体积不变的反应,反应前后压强始终不变,则不可行,故C选; D.单位时间内I−的浓度变化越大,则速率越快,故D不选; 故选:C。
A.单位时间内生成O2的体积多少可以表明反应进行快慢; B.单位时间内沉淀质量的多少可以表示反应快慢; C.反应前后气体物质的量不变,压强始终不变; D.单位时间内I−的浓度变化可以表示反应快慢。
本题考查了化学反应速率的表示方法,单位时间内量的变化可以表示反应快慢,题目难度不大。
8.【答案】B
【解析】解:A.该反应的正反应是气体体积增大的反应,所以ΔS>0,故A错误; B.升高温度,物质的内能增加,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,因此化学反应速率增大,故B正确;
C.恒温下,增大总压,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,使H2O(g)的平衡转化率减小,故C错误;
D.恒温恒压下,加入催化剂,化学平衡不移动,因此化学平衡常数不变,故D错误; 故选:B。
A.气体体积增大的反应,熵大多增大;
B.升高温度,物质的内能增加,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,活化分子百分比增大;
C.恒温下,增大总压,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动; D.对应给定的反应,化学平衡常数仅与温度有关。
本题考查速率与平衡的问题,掌握熵变、温度对速率的影响、平衡常数、催化剂对化学反应影响原理等知识点,题目难度不大。
9.【答案】C
【解析】解:A.NaHSO4固体溶解后电离出氢离子,抑制水的电离,溶液显酸性,故A错误;
B.将水加热煮沸,促进水的电离,c(OH−)=c(H+),故B错误;
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C.NaClO固体溶解后,次氯酸根离子水解促进水的电离,溶液显碱性,使溶液中c(OH−)>c(H+),故C正确;
D.氨气溶于水形成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子抑制水的电离,c(OH−)>c(H+),故D错误; 故选:C。
水为电解质,在溶液中存在电离平衡:H2O⇌OH−+H+,加入酸或者碱溶液能够抑制水的电离,加入能够水解的盐能够促进水的电离,水的电离过程为吸热过程,升高温度,可以促进水的电离,水电离出的氢离子与氢氧根离子浓度增大且相等,仍然为中性,据此进行解答。
本题考查了水的电离及其影响因素,题目难度不大,注意掌握影响水的电离的因素、盐的水解原理,明确酸、碱溶液抑制了水的电离,含有弱酸根、弱碱根离子的盐促进了水的电离。
10.【答案】B
A.HCN是弱电解质,HCN⇌H++【解析】解:在水中部分电离,则HCN的电离方程式为:CN−,故A正确;
B.HCN能电离出氢离子,NaCN水解显碱性,浓度相同的HCN与NaCN的混合溶液显碱性,说明以水解为主,所以HCN的电离程度小于CN−的水解程度,故B错误;
C.向缓冲溶液中滴加几滴酸或碱,溶液pH几乎不变,所以向1.0L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,溶液pH几乎不变,故C正确;
D.25℃时,浓度均为0.10mol⋅L−1的HCN与NaCN等体积混合所得缓冲溶液pH=9.4,则c(OH−)>c(H+),而且CN−的水解程度大于HCN的电离程度,则溶液中各离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CN−)>c(OH−)>c(H+),故D正确; 故选:B。
A.HCN是弱电解质,在水中部分电离;
B.HCN能电离出氢离子,NaCN水解显碱性,浓度相同的HCN与NaCN的混合溶液显碱性,说明以水解为主;
C.向缓冲溶液中滴加几滴酸或碱,溶液pH几乎不变;
D.25℃时,浓度均为0.10mol⋅L−1的HCN与NaCN等体积混合所得缓冲溶液pH=9.4,则c(OH−)>c(H+)。
本题考查了盐的水解、弱电解质的电离、离子浓度大小的比较,为高频考点,侧重考查
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学生分析判断能力和应用能力,明确溶液中溶质及其性质是解本题关键,注意B中电离程度和水解程度相对大小,题目难度不大。
11.【答案】D
【解析】解:A.由数据可知,升高温度,反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数减小,反应逆向进行,则正反应为放热反应,△H<0,故A错误;
B.图中平衡常数随温度变化分析,氧化炉内NH3在500℃主要发生的反应为反应Ⅰ,氧化炉内NH3在700℃主要发生的反应为反应Ⅱ,故B错误;
C.反应I和Ⅱ正向均是气体体积增大的反应,增大压强或减小压强对反应I和Ⅱ的影响相同,不可能通过改变压强达到促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ的目的,故C错误; D.催化剂具有选择性,选择适合反应I的催化剂以加快反应I的速率,抑制反应II的发生,从而增大氧化炉中NO的含量,故D正确; 故选:D。
A.由数据可知,升高温度,反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数减小,反应逆向进行; B.温度不同,平衡常数分析可知,发生反应的进行程度不同;
C.反应I和Ⅱ正向均是气体体积增大的反应,压强的改变对两个反应的影响相同; D.使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可加快反应I的速率,抑制反应II的发生。
本题考查化学平衡常数及其应用、化学反应的影响因素和反应的选择性等知识,为高频考点,把握化学平衡常数的应用、温度对化学平衡移动的影响,明确反应选择性的含义是解题关键,注意催化剂只能改变反应速率、不能改变化学平衡,题目难度中等。
12.【答案】AB
【解析】解:A.三氧化硫的起始生成量为0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L,SO3(g)的分解率为0.5mol/L×100%=20%,故A正确;
B.平衡时c(SO3)=0.4mol⋅L−1,此温度下反应①平衡常数K=c(SO3)=0.4mol⋅L−1,故B正确;
C.在上述平衡体系中再加入少量的Ag2O(s),c(SO3)不变,化学平衡不移动,故C错误; D.若温度不变,体积缩小为原来的一半,体系压强增大,化学平衡②逆向移动,n(SO2)减小,故D错误; 故选:AB。
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0.1mol/L
A.分解率=
反应量起始加入量
×100%;
B.依题意确定平衡时各组分浓度计算平衡常数; C.固体浓度为定值,增加固体的量对平衡无影响; D.加压,平衡向气体分子数减小的方向移动。
本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对平衡的影响是解题的关键。
13.【答案】BC
【解析】解:A.由图可知,生成氨气的各基元反应中,氮元素的化合价均降低被还原,故A正确;
B.由图可知,一氧化氮还原生成氮气的活化能大于还原生成氨气的活化能,则在Pd/SVG催化剂的作用下,一氧化氮更容易生成氨气,故B错误;
C.图中分析可知,生成NH3的基元反应中,NH2O+H→NH2OH这一步活化能最大,相同条件下反应速率最慢,故C错误;
D.NO与H2反应生成NH3和H2O,对应反应的化学方程式:2NO+5H故D正确; 故选:BC。
A.元素化合价降低的做氧化剂被还原;
B.图示可知,NO被氧化为N2的活化能明显大于氧化生成NH3活化能;
C.图中分析可知,生成NH3的基元反应中,NH2O+H→NH2OH这一步活化能最大; D.转化关系中,NO与H2反应生成NH3和H2O,原子守恒配平书写得到化学方程式。 本题考查了工业制备氨气的过程分析判断、反应机理的理解应用等知识点,掌握活化能、化学方程式的书写是解题关键,题目难度不大。
Pd/SVG
−
2NH3+2H2O,
14.【答案】AC
【解析】解:A.加入少量KCl晶体,不影响铁离子与SCN−的络合反应,平衡不移动,则溶液颜色不变,故A正确;
B.Cu与稀硝酸、浓硝酸反应的产物不同,不能探究浓度对化学反应速率的影响,故B错误;
C.加热促进碳酸根离子水解,且水的离子积增大,则溶液的pH减小是Kw改变与水解平
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衡移动共同作用的结果,故C正确;
D.pH试纸测得相同浓度的CH3COONa溶液、NaNO2溶液的pH,pH越大对应酸的酸性越弱,由CH3COONa溶液pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8,可知CH3COOH的酸性比HNO2弱,故D错误; 故选:AC。
A.加入少量KCl晶体,不影响铁离子与SCN−的络合反应; B.Cu与稀硝酸、浓硝酸反应的产物不同; C.加热促进碳酸根离子水解,且水的离子积增大;
D.pH试纸测得相同浓度的CH3COONa溶液、NaNO2溶液的pH,pH越大对应酸的酸性越弱。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、化学平衡与反应速率、盐类水解、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析。
15.【答案】C
+
【解析】解:A.随着HCl的加入,溶液中NH3⋅H2O的含量越来越低,NH4的含量越来越
高,因此表示NH3⋅H2O物质的量分数变化的曲线是A,故A错误;
+B.pH=9.26的溶液呈碱性,平衡时NH4和NH3⋅H2O的量相同,说明NH3⋅H2O的电离程+度更大,即NH3⋅H2O的电离程度大于NH4的水解程度,故B错误;
C.NH3⋅H2O的电离平衡常数为Kb=
c(OH−)c(NH+4)c(NH3⋅H2O)
+
)=c(NH3⋅H2O)时,,当溶液中c(NH4
溶液pH=9.26,所以Kb=10−9.26mol/L=1.8×10−5mol/L,故C正确;
D.当加入盐酸体积为50mL时,恰好反应生成起始时等量的NH4Cl和NH3⋅H2O,根据电
++
)+c(H+)=c(Cl−)+c(OH−),根据物料守恒:2c(Cl−)=c(NH4)+荷守恒:c(NH4
++
c(NH3⋅H2O),)+2c(H+)=2c(OH−)+c(NH3⋅H2O),)−c(NH3⋅则有c(NH4所以c(NH4
H2O)=2c(OH−)−2c(H+)=2×(10−5−10−9)mol/L,故D错误, 故选:C。
+A.随着HCl的加入,溶液中NH3⋅H2O的含量越来越低,NH4的含量越来越高; +B.pH=9.26的溶液呈碱性,平衡时NH4和NH3⋅H2O的量相同,说明NH3⋅H2O的电离程
度更大;
C.NH3⋅H2O的电离平衡常数为Kb=
c(OH−)c(NH+4)c(NH3⋅H2O)
,据此计算;
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D.当加入盐酸体积为50mL时,恰好反应生成起始时等量的NH4Cl和NH3⋅H2O,根据电荷守恒和物料守恒分析。
本题考查弱电解质的电离平衡和盐类水解的知识,明确图象的含义,注意把握溶液中的守恒关系式是解题的关键,试题有助于培养分析问题的能力,难度不大,是基础题。
−
16.【答案】ab 0.1 298 溶液出现蓝色所需的时间 b 2H2SO4⇌H3SO+4+HSO4 >
【解析】解:(1)a.25℃,0.05mol⋅L−1H2SO4的pH=1,即氢离子浓度为0.1mol/L,说明硫酸完全电离,硫酸为强电解质;0.1mol⋅L−1CH3COOH的pH≈2.8,氢离子浓度小于0.1mol/L,说明醋酸部分电离,醋酸为弱电解质,故a正确;
b.25℃,0.1mol⋅L−1Na2SO4 溶液的pH=7,说明硫酸根离子不能水解,硫酸为强电解质; 0.1mol⋅L−1CH3COONa溶液的pH>7,醋酸根离子能水解,醋酸为弱电解质,故b正确;
c.导电能力与溶液中离子浓度大小有关,1mol⋅L−1H2SO4的的导电能力强于1mol⋅L−1CH3COOH的导电能力,只能说明硫酸溶液中离子浓度大于醋酸溶液中离子浓度,无法判断电解质强弱,故c错误;
d.中和等物质的量的H2SO4和CH3COOH,消耗NaOH的物质的量与酸的物质的量相关,与电离能力无关,故d错误; 故答案为:ab;
(2)①Ⅰ和Ⅱ温度不同,应保证浓度相同,故c=0.1,Ⅰ和Ⅲ浓度不同,应保证温度相同,故T=298, 故答案为:0.1;298;
②该实验中应该观察记录溶液出现蓝色所需的时间,b中先将KI溶液与硫酸溶液混合,碘离子易被氧化,不能保证反应同时发生, 故答案为:溶液出现蓝色所需的时间;b;
−(3)纯硫酸在液态时自身电离的方程式为2H2SO4⇌H3SO+4+HSO4,液态时纯硫酸的导
电能力强于纯水,在25℃时的离子积常数K (H2SO4)>Kw,
−故答案为:2H2SO4⇌H3SO+4+HSO4;>。
(1)强酸完全电离,不存在电离平衡,弱酸部分电离,存在电离平衡; (2)①探究外界条件对反应速率影响时,应保证单一变量原则; ②由反应所需时间判断反应速率,应保证反应同时发生; (3)液态纯硫酸部分电离,导电能力强,同温时,离子积常数大。
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本题考查电离平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对电离平衡的影响是解题的关键,注意强弱电解质的比较。
17.【答案】温度升高,催化剂活性增强,反应速率加快,所以反应物浓度快速减
小 > > bc 0.5 81
【解析】解:(1)①温度从Ta℃升至Tb℃的过程中,温度升高,催化剂活性增强,反应速率加快,所以反应物浓度快速减小,反应物浓度急剧减小,
故答案为:温度升高,催化剂活性增强,反应速率加快,所以反应物浓度快速减小; ②由图二中T2℃时c(CO2)>c(N2),则反应速率Ⅳ>Ⅴ,反应活化能越高,反应速率越慢,故活化能Ⅴ>Ⅳ, 故答案为:>;
(2)①A点要达到对应的平衡点B时,需增大CO转化率,反应正向进行,A点正反应速率>逆反应速率,
a.反应前后气体总质量不变,容器容积不变,容器内气体密度始终不变,故混合气体的密度不变无法判断反应是否达到平衡状态,故a错误;
b.反应正向气体分子数减小,体系的压强不变,说明容器内气体分子总数不变,反应达到平衡状态,故b正确;
c.混合气体中N2的体积分数不变,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故c正确; d.2υ正(CO)=υ逆(N2),正逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,故d错误; 故答案为:>;bc;
②将2molNO(g)和2mol CO(g)充入1L密闭容器中,加入催化剂后发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),T1℃下,CO的平衡转化率为50%,CO的反应量为2mol×50%=1mol,CO物质的量为2mol−平衡时NO物质的量为2mol−1mol=1mol,1mol=1mol,N2物质的量为0.5mol,CO2物质的量为1mol,该反应的化学平衡常数Kc=
c(N2)⋅c2(CO2)c2(NO)⋅c2(CO)
=
0.5mol1mol2
×()1L1L1mol21mol2()⋅()1L1L
=0.5,
故答案为:0.5;
CO的平衡转化率为25%,CO的反应量为2mol×25%=0.5mol,平衡时NO物③T2℃时,
质的量为2mol−0.5mol=1.5mol,CO物质的量为2mol−1mol=1.5mol,N2物质的量
22
为0.25mol,CO2物质的量为0.5mol,该反应的化学平衡常数K=c2(NO)⋅c2(CO)=
c(N)⋅c2(CO)
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0.25mol0.5mol2
×()1L1L1.5mol21.5mol2()×()1L1L=
181
=
k正k逆
,
故答案为:81。
(1)①反应物浓度迅速减小,说明反应速率变快; ②反应速率快,活化能小;
(2)①由A到对应平衡点B时CO转化率的变化,判断正逆反应速率关系,化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度和百分含量保持不变;
②由反应物的起始加入量和平衡转化率计算平衡时各组分的量,进而求算平衡常数;
22
③化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,v正=v逆,故k正⋅c(NO)⋅c(CO)=
k逆⋅c(N2)⋅c2(CO2),
k正k逆
=
c(N2)⋅c2(CO2)c2(NO)⋅c2(CO)
=K。
本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件变化对平衡的影响是解题的关键,难点是平衡常数的计算。
18.【答案】FeO、Fe 80% 0.033mol⋅L−1⋅min−1 5:7 T3>T2>T1 该反应为放热
反应,相同压强下,温度升高,CO平衡转化率降低 >
【解析】解:(1)1000℃生成物为FeO,2000℃生成物为Fe,故1600℃时固体物质的主要成分为FeO、Fe混合物,设混合物中Fe物质的量为xmol,FeO物质的量为ymol,则有
x+yy
=
3556216,y=4,则FeO被CO还原为Fe的百分率为4+1×100%=80%,
x
4
故答案为:FeO、Fe;80%;
(2)①将1molCO和3molH2加入容积为1L的密闭容器中,设到10min时CO的反应量为xmol,10min时CO的物质的量为(1−x)mol,CH4、H2O氢气的物质的量为(3−3x)mol,的物质的量为xmol,前10min内,CO体积分数为1−x+3−3x+x+x=0.2,解得x≈0.33,CO的平均反应速率υ(CO)=1L×10min=0.033 mol⋅L−1⋅min−1, 故答案为:0.033 mol⋅L−1⋅min−1;
②将1molCO和3molH2加入容积为1L的密闭容器中,设平衡时CO的反应量为xmol,平衡时CO的物质的量为(1−x)mol,氢气的物质的量为(3−3x)mol,CH4、H2O的物质的量为xmol,前10min内,CO体积分数为1−x+3−3x+x+x=0.15,解得x=7,平衡时气体的总物质的量为(4−2x)mol=故答案为:5:7;
207
1−x
4
0.33mol
1−x
mol,p:p0=
207
mol:(1mol+3mol)=5:7,
第20页,共23页
③该反应为放热反应,由图可知,相同压强下,温度升高,CO平衡转化率降低,故T3>T2>T1,
故答案为:T3>T2>T1;该反应为放热反应,相同压强下,温度升高,CO平衡转化率降低;
④45min时,保持容器的温度和体积不变,再加入1molCO和3molH2,相当于对原平衡加压,平衡正向移动,CO平衡转化率变大,故CO的平衡转化率>30min时CO的平衡转化率, 故答案为:>。
(1)由题目所给不同温度时产物判断固体成分;由铁元素和氧元素质量确定Fe的质量,进而求算转化率; (2)①由公式v=
△c△t
计算化学反应速率;
②同温同容时,气体的压强比等于气体的物质的量之比; ③由温度对平衡影响判断温度大小;
④保持容器的温度和体积不变,再加入1molCO和3molH2,相当于对原平衡加压。 本题考查化学反应速率和化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对平衡的影响是解题的关键。
−2−−b HCO−【答案】19.3+OH=CO3+H2O H2CO3>H2S>HClO ClO+CO2+H2O=
HCO−3+HClO 10 取固体NaHCO3溶于水,测其pH,若pH>7,则碳酸为弱电解质
【解析】解:(1)①a.A点是碳酸氢根离子物质的量分数和二氧化碳的碳酸溶液中物质的量分数相同,溶液中H2CO3和HCO−3浓度不相同,故a错误;
b.图象分析可知,pH=8时主要存在的微粒是碳酸氢根离子,溶液中含碳元素的微粒主要是HCO−3,故b正确;
2−c.图象分析可知,c(H+) 加入氢氧化钠溶液时发生反应生成②溶液pH=8.6时,溶液中主要存在的是碳酸氢钠, 2−−碳酸钠和水,反应的离子方程式为HCO−3+OH=CO3+H2O, 2−−故答案为:HCO−3+OH=CO3+H2O; (2)①酸的平衡常数越大,该酸电离程度越大,其酸性越强,根据表中数据可知,酸的电离程度大小顺序为H2CO3>H2S>HClO,所以酸性由强到弱的顺序为H2CO3>H2S> 第21页,共23页 HClO, 故答案为:H2CO3>H2S>HClO; 少量CO2气体通入NaClO溶液中,反应生成碳酸氢钠和次氯酸,②根据强酸制弱酸原理, 离子方程式为:ClO−+CO2+H2O=HCO−3+HClO, 故答案为:ClO−+CO2+H2O=HCO−3+HClO; (3)25℃,0.01mol⋅L−1NaClO溶液中发生水解ClO−+H2O⇌HClO+OH−,Kb= 1.0×10−141.0×10−8− KwKa = =1.0×10−6,Kb= −4 c(OH−)⋅c(HClO)c(ClO−)⋅c(H2O) + Kw = c2(OH−)0.01mol/L⋅1mol/L1.0×10−141.0×10−4 =1.0×10−6,解得 c(OH)=1.0×10mol/L,c(H)=c(OH−)= mol/L=1.0×10−10mol/L,所 以25℃,0.01mol⋅L−1NaClO溶液的pH=−lgc(H+)=10,从盐类水解原理角度证明碳酸是弱电解质,可以把碳酸氢钠溶于水,看其酸碱性, 故答案为:10;取固体NaHCO3溶于水,测其pH,若pH>7,则碳酸为弱电解质。 (1)①据图分析出各物质的关系; ②溶液pH=8.6时,溶液中主要存在的是碳酸氢钠; (2)①酸的平衡常数越大,该酸电离程度越大,其酸性越强; ②少量CO2气体通入NaClO溶液中,反应生成碳酸氢钠和次氯酸; (3)由Kb= KwKa = c(OH−)⋅c(HClO)c(ClO−)⋅c(H2O) 求溶液的pH,从盐类水解原理角度证明碳酸是弱电解质, 可以把碳酸氢钠溶于水,看其酸碱性。 本题主要考查盐类的水解和弱电解质的电离之间的关系分析,属于高考高频考点,学生需要理清水解和电离之间的内在联系,并熟练掌握其规律,难度较大。 0.2×0.9+2−+− 碱 SO2 c(NH420.【答案】A I 0.4)>c(HSO−3)>c(SO3)>c(H)=c(OH) 4×1.455 4 6 【解析】解:(1)A.使用催化剂,可以降低反应所需的活化能,加快反应速率,故A正确; B.若测得容器内4v正(NH3)=6v逆(H2O)时,正逆反应速率不相等,不能说明反应已达平衡,故B错误; C.当容器内n(NH)=1时,正逆反应速率不相等,不能说明反应已达平衡,故C错误; 3 n(NO) 故答案为:A; (2)①由图可知,高温时,NO的生成量高,故该催化剂在高温时选择反应Ⅰ, 故答案为:I; 第22页,共23页 ②520℃时,氮气和NO的物质的量相等,均为0.2mol,反应I氨气的消耗量为0.2mol,氧气消耗量为0.25mol,水的生成量为0.3mol,反应 II氨气的消耗量为0.4mol,氧气消耗量为0.3mol,水的生成量为0.6mol,平衡时氨气的物质的量为1mol−0.2mol−0.4mol=0.4mol,氧气的物质的量为2mol−0.25mol−0.3mol=1.45mol,水的物质的量为0.6mol+0.3mol=0.9mol,4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)的平衡常数K= c(NO)4⋅c(H2O)6c4(NH3)⋅c(O2)5= 0.2mol40.9mol6 )⋅()1L1L0.4mol41.45mol5()⋅()1L1L ( = 0.24×0.960.44×1.455, 故答案为: 0.24×0.96 0.44×1.455; (3)①若氨水与SO2恰好完全反应生成正盐,即生成(NH4)2SO3,溶液中铵根离子和亚硫酸根离子水解,铵根离子水解溶液呈酸性,亚硫酸根离子水解呈碱性,由于Ka2=6.3×10−8mol⋅L−1 c(SO2−) 3 +−7 c(H+)⋅c(SO2−3)c(HSO−3) =6.3×10−8mol⋅ 3−2− L−1可知c(HSO−)=0.63,故c(HSO3)>c(SO3),盐类水解程度小,溶液中离子浓度由大 +2−+−到小的顺序为c(NH4)>c(HSO−3)>c(SO3)>c(H)=c(OH), +2−+−故答案为:SO2;c(NH4)>c(HSO−3)>c(SO3)>c(H)=c(OH)。 (1)催化剂可以加快反应速率,化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度和百分含量保持不变; (2)①结合图象分析高温时催化剂的选择性; ②由反应物的起始加入量和平衡时生成物关系求算平衡时各组分浓度,进而求算平衡常数; (3)①由亚硫酸根离子的水解能力和铵根离子的水解能力比较,判断正盐溶液酸碱性; 2−②亚硫酸铵溶液显碱性,加入酸性物质溶液呈中性,由Ka2判断HSO−3、SO3离子浓度 关系。 本题考查化学平衡和电离平衡,题目难度较大,掌握平衡状态的判断方法是解题的关键,难点是化学平衡常数的计算。 第23页,共23页 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容