广东省茂名市信宜市2023-2024高二上学期期中考试化学试题

广东省茂名市信宜市2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题
一、选择题:本题有16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023高二上·信宜期中)化学与生活、生产、社会息息相关。下列说法错误的是(  )
A.冬天应将面团置于温热处发酵
B.蔗糖溶于水是熵减小的过程
C.工业生产中,适当增大廉价的反应物的浓度有利于降低生产成本
D.“冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,冰的能量更低
【答案】B
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.将面团在温度高的地方发酵可以加快反应速率,A选项是正确的;
B.蔗糖溶于水是熵增的过程,B选项是错误的;
C. 工业生产中,适当增大廉价的反应物的浓度,可以使另外的反应物的转化率增大,有利于降低生产成本,C选项是正确的;
D.“冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,冰的能量更低,D选项是正确的。
故答案为:B。
【分析】A.温度越高,反应速率越快;
B.同一物质,固体的熵值最小,其次是液体,熵值最大的是气态;
C.大廉价的反应物的浓度,可以使另外的反应物的转化率增大;
D.同一物质,物质的量相同时,固态的能量最低,能量最高的是气态。
2.(2023高二上·信宜期中)近年来我国科技发展迅速,创新指数排名飙升,下列关于我国新科技的叙述不正确的是(  )
A.中国空间站使用的砷化镓薄膜光电池,光电池是将化学能转化为电能
B.高铁机车用于导电的受电弓板是碳系新材料,利用石墨导电性、有润滑感性能
C.运载火箭使用了煤油液氧推进剂,火箭推进所需能量来自化学能
D.在汽油燃油车上安装三元催化转换器,可加快尾气中有害气体去除速率
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化;原料与能源的合理利用;无机非金属材料
【解析】【解答】A.光电池是将电能转化为电能,A选项是错误的;
B.石墨层内部含有大Π键,电子可以自由移动,可以导电,B选项是正确的;
C.火箭需要的能量来自化学能,C选项是正确的;
D.催化剂可以加快反应速率,D选项是正确的。
故答案为:A。
【分析】A.光电池是将电能转化为电能;
B. 高铁机车用于导电的受电弓板是碳系新材料,利用石墨导电性、有润滑感性能;
C.火箭在工作时,是燃料燃烧提供的化学能;
D.催化剂可以降低活化能,从而加快反应速率。
3.(2023高二上·信宜期中)我国古代哲学认为物质是阴阳组成的对立统一体,下列化学知识正确且最能体现阴阳对立统一的是(  )
A.化学反应伴随能量变化
B.NaHCO3溶液中既有的转换关系又有的转换关系
C.温度升高,纯水中的与均增大
D.绝大多数的化学反应是有限度的,限度越低的反应,化学反应速率越大
【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化;水的电离;盐类水解的原理
【解析】【解答】A.化学反应一定伴随能量的变化,但不存在对立统一的关系;
B.NaHCO3溶液中既存在HCO3-的电离也存在HCO3-离子的水解,和阴阳的对立统一相对应,B选项符合题意;
C.因为水的电离是吸热的过程,所以升高温度,平衡会正移,水的离子积常数也是增大,但是不存在对立统一的关系;
D.并不是限度越低的反应,化学反应速率就越大,D选项是错误的。
故答案为:B。
【分析】A.化学反应一定伴随能量的变化,因为物质不同,内部含有的能量就不同,化学反应一定伴随新物质的生成,所以一定伴随能量的变化;
B.NaHCO3溶液中既存在HCO3-的电离也存在HCO3-离子的水解;
C.因为水的电离是吸热的过程,所以升高温度,平衡会正移,水的离子积常数也是增大;
D.化学反应限度与化学反应速率不存在一一对应关系。
4.(2023高二上·信宜期中)腺嘌呤(A)是一种有机弱碱,与盐酸反应生成盐酸盐(AHCl)。下列叙述错误的是(  )
A.AHCl 属于弱电解质
B.向水中加入AHCl,可促进水的电离
C.向 0.01 mol·L-1AHCl 水溶液中加水稀释,pH 升高
D.AHCl的水溶液中:c ( OH- )+c ( Cl- )=c ( H+ )+c ( AH+ )
【答案】A
【知识点】强电解质和弱电解质;电解质在水溶液中的电离;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A. AHCl 是盐,属于强电解质,在水溶液中是完全电离的,A选项是错误的;
B. AHCl 中的AH+离子水解,会促进水的电离,B选项是正确的;
C. 0.01 mol·L-1AHCl 水溶液水解显酸性,加水稀释,H+离子浓度会减小,因此pH 升高 ,C选项是正确的;
D. AHCl的水溶液中 存在电荷守恒关系: c ( OH- )+c ( Cl- )=c ( H+ )+c ( AH+ ) ,D选项是正确的。
故答案为:A。
【分析】A.在水溶液中完全的电离的电解质属于强电解质;
B.AH+离子水解的方程式为:AH++H2O A·H2O+H+;
C.在AHCl 水溶液中加水稀释,会使平衡体系中各离子的浓度减小,H+的浓度减小,则OH-离子浓度增大;
D.在溶液中,负电荷之和等于正电荷之和。
5.(2023高二上·信宜期中)下列说法不正确的是(  )
A.铵态氮肥与草木灰不宜混合施用
B.实验室配制溶液时,将溶在一定浓度的硫酸中,最后加入少许铁粉
C.实验室中盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
D.加热蒸干CuCl2溶液可以得到CuCl2固体
【答案】D
【知识点】盐类水解的原理;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.草木灰的主要成分是K2CO3,CO32-会与铵态氮肥中的NH4+离子发生互促水解反应,降低铵态氮肥的肥效,因此二者不可以共用,A选项是正确的;
B. 实验室配制溶液时,将溶在一定浓度的硫酸中 ,可以抑制Fe2+离子的水解,加入Fe粉,可以将Fe3+还原为Fe2+,B选项是正确的;
C. Na2CO3溶液 水解显碱性,会与玻璃中的SiO2反应,产生具有粘性的Na2SiO3,C选项是正确的;
D.加热蒸干CuCl2溶液可以得到Cu(OH)2固体,D选项是错误的。
故答案为:D。
【分析】A.双水解的离子方程式为:2 NH4++ CO32-+2H2O=H2CO3+2NH3.H2O;
B. 实验室配制溶液时,将溶在一定浓度的硫酸中 ,可以抑制Fe2+离子的水解,加入Fe粉,可以将Fe3+还原为Fe2+;
C.二者发生反应的方程式为:Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2;
D.Cu2+水解的离子方程式为: Cu2+ + 2H2O Cu (OH)2 + 2H+,因为HCl是易挥发的酸,因此加热蒸干CuCl2溶液可以得到Cu(OH)2固体。
6.(2023高二上·信宜期中)下列电离方程式正确的是(  )
A.Al2(SO4)3 2Al3++3SO42- B.HIH++I-
C.HFH++F- D.Ca(OH)2Ca2++2OH-
【答案】C
【知识点】电解质在水溶液中的电离;电离方程式的书写
【解析】【解答】A.硫酸铝是盐,是强电解质,在水溶液中完全电离,A选项是错误的;
B.HI是强酸,是强电解质,在水溶液中完全电离,B选项是错误的;
C.HF是弱酸,在水溶液中部分电离,C选项是正确的;
D.Ca(OH)2是强电解质,在水溶液中完全电离,D选项是错误的。
故答案为:C。
【分析】A.该电离方程式为: Al2(SO4)3 = 2Al3++3SO42- ;
B.该电离方程式为: HI = H++I- ;
C.弱电解质在水溶液中部分电离,因此在书写电离方程式时用可逆号;
D.该电离方程式为: Ca(OH)2 = Ca2++2OH- 。
7.(2023高二上·信宜期中)设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(  )
A.固体中含有的NH4+ 数目为
B.密闭容器中通入1molN2与足量H2充分反应,生成的NH3分子数目为
C.体积为的0.溶液中,数目为0.1
D.将含的溶液滴入沸水中,制得的胶体粒子数目为
【答案】A
【知识点】工业合成氨;胶体的性质和应用;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.NH4Cl固体不会进行水解,因此固体中含有的NH4+ 数目为NA,A选项是正确的;
B.N2和H2化合生成NH3的反应是可逆反应,不能完全转化为NH3,B选项是错误的;
C.HCO3-在水溶液中i电离又水解,因此 体积为的0.溶液中,数目 小于0.1NA,C选项是错误的;
D.Fe(OH)3胶体是由多个Fe(OH)3胶粒构成的, 将含的溶液滴入沸水中,制得的胶体粒子数目 小于NA,D选项是错误的。
故答案为:B。
【分析】A.NH4Cl固体不会进行水解,因此固体中含有的NH4+ 数目为NA;
B.该反应的化学方程式为:N2+3H2 2NH3;
C. 0.溶液中, 存在:HCO3- H++CO32-;
D.Fe(OH)3胶体是由多个Fe(OH)3胶粒构成的, 将含的溶液滴入沸水中,制得的胶体粒子数目 小于NA.
8.(2023高二上·信宜期中)人们可通过改变条件来调控化学反应的速率与限度,使其向着对人类更有益的方向发展。下列条件的改变不是从化学反应速率与限度的角度考虑的是(  )
A.橡胶轮胎中加入防老化剂
B.燃煤中加入CaO
C.化工生产时将金属矿石粉碎再进行预处理
D.制取时使用催化剂
【答案】B
【知识点】化学反应速率;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A. 橡胶轮胎中加入防老化剂 ,可以减慢化学反应速率;
B.燃煤中加入CaO,可以吸收产物中的SO2,与反应速率无关,B选项不 是从化学反应速率与限度的角度考虑 的,B选项符合题意;
C. 化工生产时将金属矿石粉碎再进行预处理 ,可以增大固体反应物的接触面积,可以加快反应速率;
D.催化剂可以加快反应速率。
故答案为:B。
【分析】A.抗氧化剂可以使橡胶氧化的速率减慢;
B.该反应的原理是:CaO+SO2=CaSO3;
C.增大固体反应物的接触面积,可以加快反应速率;
D.催化剂通过降低活化能来加快反应速率。
9.(2023高二上·信宜期中)下列有关反应的说法正确的是(  )
A.该反应在任何温度下都能自发进行
B.其他条件一定,平衡时升高温度,v(正)减小,v(逆)增大
C.其他条件不变,将容器体积扩大一倍,PCl5体积分数减小
D.消耗2.24 L,反应转移0.2 mol电子
【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理;气体摩尔体积
【解析】【解答】A. 该反应 是放热、熵减的过程,在低温下可以进行,A选项是错误的;
B.升高温度,正逆反应速率都是增大的,B选项是错误的;
C.其他条件不变,将容器体积扩大一倍,相当于减压,平衡会逆移,PCl5的体积分数会减小,C选项是正确的;
D.并未说明标况下的Cl2,所以无法确定转移的电子水,D选项是错误的。
故答案为:C。
【分析】A.△G=△H-T△S,△G<0时反应可以自发进行;
B.升高温度,正逆反应速率都加快;
C.对于气体计量数和减小的反应,加压反应会正移;减压平衡会逆移;
D.若参与反应的Cl2的物质的量为1mol,在转移的电子数为2mol。
10.(2023高二上·信宜期中)下列对生产、生活中事实的解释正确的是(  )
选项 事实 解释
A NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂 两者混合会生成CO2和氢氧化铝,可阻止氧气与可燃物接触和降低可燃物表面温度
B 用热的碳酸钠溶液去除油污 加热抑制了碳酸钠的水解
C 合成氨工业使用铁触媒作催化剂 催化剂既能加快反应速率,又能提高氢气的平衡转化率
D NH4Cl溶液可作焊接金属时的除锈剂 NH4Cl溶液水解呈碱性,可溶解金属氧化物
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素;影响盐类水解程度的主要因素;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.HCO3-会与Al3+发生互促水解反应,产生CO2,达到灭火的效果,A选项是正确的;
B.加热会促进CO32-离子的水解,B选项是错误的;
C.催化剂无法改变反应的限度,C选项是错误的;
D. NH4Cl溶液水解呈 酸性,D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】A.二者发生互促水解的离子方程式为:Al3++HCO3-=Al(OH)3↓+CO2↑;
B.盐类的水解是吸热的过程,因此升高温度,水解是正向进行的,因此加热会促进CO32-离子的水解;
C.催化剂只能加快反应的速率,无法改变反应的限度;
D.NH4Cl溶液水解的离子方程式为:NH4++H2O NH3.H2O+H+。
11.(2023高二上·信宜期中) 下列实验装置正确并能达到实验目的的是(  )
A.装置甲用于测定生成氢气的速率
B.装置乙制取碳酸氢钠
C.装置丙制备无水氯化镁
D.装置丁测定未知醋酸的浓度
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;气体发生装置;实验装置综合;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.锥形瓶上不应该用长颈漏斗,会使氢气从长颈漏斗中逸出,应该选择分液漏斗,故A选项是错误的;
B.氨气易溶于水,直接通入氯化钠溶液中会引起倒吸的现象,B选项是错误的;
C.在氯化氢的条件,加热MgCl2·6H2O可以防止氯化镁水解,得到无水氯化镁,故C选项是正确的;
D.氢氧化钠装在碱式滴定管中,图中用的酸式滴定管,故D选项是错误的。
故答案为:C。
【分析】A.不应该用敞口的装置即长颈漏斗;
B.应 加一个放倒吸的装置,可以加一个倒置的漏斗;
C.氯化镁的水解产物中有H+,那么在氯化氢的条件,加热MgCl2·6H2O可以抑制其水解;
D.酸式滴定管的下口是玻璃活塞,不能用来装碱性溶液。
12.(2023高二上·信宜期中)下列实验方案不能达到相应目的的是(  )
选项 目的 实验方案
A 比较 AgCl、AgI 的溶解度大小 向 2 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液中滴加 2 滴 0.1mol·L-1NaCl 溶液,继续再滴加2滴0.1 mol·L-1 NaI溶液
B 研究酸碱性对化学平衡的影响 向两份5mL0.1 mol·L-1K2Cr2O7溶液中分别加入 5滴3 mol·L-1硫酸和5滴6 mol·L-1的NaOH 溶液
C 对比硫酸溶液、唾液对淀粉水解催化效果 同温时,分别向两份加有2滴碘水的淀粉稀溶液中加入1mL唾液和1mL稀硫酸
D 比较碳酸、醋酸的酸性强弱 向盛有2mL 1 mol·L-1醋酸的试管中加入1 mol·L-1的 Na2CO3溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】催化剂;化学平衡的影响因素;弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.因为Ag+是过量的,所以可能同时达到了AgI和AgCl的Ksp,所以不能证明发生了沉淀的转化,就无法比较二者的溶解度,A选项是错误的;
B.该对照实验中只有酸碱性不同,而且各自H+和OH-离子的浓度是相等的,B选项是正确的;
C.该实验中,只有催化剂的种类不同,催化剂的浓度也是相同的,因此可以 对比硫酸溶液、唾液对淀粉水解催化效果 ,C选项是正确的;
D.二者会发生反应,符合强酸制弱酸的原理,产物中有CO2,证明碳酸的酸性弱于醋酸,D选项是正确的。
故答案为:A。
【分析】只有沉淀之间发生了转化才可以比较二者的溶解度;对照实验应该使用“控制变量法”,即在探究实验中,只改变某一个条件,其余条件都保持一致。
13.(2023高二上·信宜期中)已知难溶性物质K2SO4·MgSO4·2CaSO4在水中存在如下平衡: K2SO4·MgSO4·2CaSO4(s)2Ca2+(aq)+2K+(aq)+Mg2+(aq)+4SO42- (aq),不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图所示。则下列说法错误的是(  )
A.向该体系中加入饱和NaOH溶液,沉淀溶解平衡向右移动
B.向该体系中加入饱和碳酸钠溶液,沉淀溶解平衡均向右移动
C.该难溶性物质的Ksp=c(Ca2+)·c(K+)·c(Mg2+)·c(SO42-)
D.升高温度,溶浸速率增大,平衡向右移动
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;探究影响化学反应速率的因素
【解析】 【解答】A.加入NaOH溶液,会增大OH-浓度,OH-会和Mg2+反应生成Mg(OH)2沉淀,Mg2+浓度降低,会使平衡正移,A选项是正确的;
B. 向该体系中加入饱和碳酸钠溶液 ,CO32-离子会与Ca2+,反应生成CaCO3沉淀,减小Ca2+的浓度,平衡会正移,B选项是正确的;
C.该难溶性物质的Ksp=c2(Ca2+)·c2(K+)·c(Mg2+)·c4(SO42-);
D.根据曲线,升高温度,K+的浸出浓度增大,则 溶浸速率增大,平衡向右移动 ,D选项是正确的。
故答案为:C。
【分析】A.加入NaOH溶液,属于消耗效应,平衡会正移;
B.向该体系中加入饱和碳酸钠溶液 ,CO32-离子会与Ca2+,反应生成CaCO3沉淀,属于消耗效应,平衡会正移;
C.沉淀溶解平衡体系中溶度积常数等于饱和溶液中各离子浓度幂之积;
D.根据曲线,升高温度,K+的浸出浓度增大,则溶浸速率增大,平衡向右移动。
14.(2023高二上·信宜期中)已知反应,在催化过程中,不同途径可能生成不同的过渡态(TS为过渡态)和中间产物。发生该反应时,途径Ⅰ和途径Ⅱ的能量变化如图所示,下列说法错误的是(  )
A.途径Ⅰ的最大能垒(活化能)为  
B.该反应为放热反应
C.途径Ⅱ比途径Ⅰ的催化效果好  
D.催化剂不能改变该反应的反应热
【答案】A
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂;探究吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.途径Ⅰ最大能垒是E正=98.41KJ·mol-1;
B.生成物的总能量小于反应物的总能量,该反应为放热反应,B选项是正确的;
C.途径 Ⅱ 的活化能更低,所以途径 Ⅱ 的催化效果好,C选项是正确的;
D.催化剂不能改变反应热,D选项是正确的。
故答案为:A。
【分析】A.活化能指的是中间价态与反应物的差值;
B.生成物的总能量小于反应物的总能量的反应为放热反应;
C.催化剂使活化能越低,其催化效果就越好;
D.催化剂只能通过降低反应的活化能来加快反应速率,不会改变反应的限度,也不会改变反应热。
15.(2023高二上·信宜期中)下列离子方程式书写正确的是(  )
A.在水溶液中水解:
B.硫化钠水解:
C.硫酸铜溶液显酸性:
D.用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:CO32-(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO42-(aq)
【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.该离子方程式是HSO3-离子的水解,A选项是错误的;
B.硫化钠是要分两步水解,不能一步写出,B选项是错误的;
C.水解是极其微弱的,应该用可逆号,C选项是错误的;
D.用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:CO32-(aq)+CaSO4(s) CaCO3(s)+SO42-(aq),利用了难溶电解质之间的转化,D选项是正确的。
故答案为:D。
【分析】A. 在水溶液中水解 的离子方程式应为:HSO3-+H2O H2SO3+OH-;
B.Na2S水解分为两步进行,第一步为:S2-+H2O HS-+OH-,第二步水解为:HS-+H2O H2S+OH-;
C.硫酸铜的水解方程式为:Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+;
D.难溶电解质可以向更难溶的电解质转化的趋势。
16.(2023高二上·信宜期中)某兴趣小组用数字实验系统测定一定浓度碳酸钠的溶液的pH与温度的关系,得到如图所示曲线。下列分析错误的是(  )
A.c点水解程度最大
B.水的电离平衡不会对溶液的pH产生影响
C.a→b段水解平衡向右移动
D.该水解是吸热过程
【答案】B
【知识点】水的电离;影响盐类水解程度的主要因素
【解析】【解答】A.升高温度,水解程度增大,c点温度最高,水解程度也最大,A选项是正确的;
B.水的电离平衡越大,产生的c(H+)浓度越大,pH值会减小,B选项是错误的;
C.水解是吸热的过程,升高温度,水解平衡右移,a到b就是升温过程,因此水解平衡右移,C选项是正确的;
D.水解是吸热的,D选项是正确的。
故答案为:B。
【分析】Na2CO3的水解是吸热的过程,水的电离也是吸热的过程,那么在加热的条件下,Kw是在增大的,c(OH-)浓度也是增大的,一开始,c(OH-)增大的趋势大,所以pH逐渐增大,从b点之后,是Kw增大趋势大于c(OH-)增大的趋势,所以pH又开始减小。
二、非选择题(本题共4小题,共56分)
17.(2023高二上·信宜期中)醋酸和氨水是常用的化学试剂,某研究小组对两种试剂进行了如下实验。
(1)实验一 配制并标定醋酸溶液的浓度
取冰醋酸配制250 mL 0.2 mol·L-1的醋酸溶液,用0.2 mol·L-1的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液,再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题:
配制250 mL 0.2 mol·L-1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、   和   。
(2)为标定某醋酸溶液的准确浓度,用0.200 0 mol·L-1的NaOH溶液对20.00 mL醋酸溶液进行滴定,几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下:
实验序号 1 2 3 4
消耗NaOH溶液的体积(mL) 19.05 19.00 18.10 18.95
则该醋酸溶液的准确浓度为   (保留小数点后四位)。
(3)实验二 探究温度对醋酸电离程度的影响
请你设计一个实验完成该探究,请简述你的实验方案   。
(4)氨水中存在电离平衡,用电离常数Kb和电离度α(电离部分占总量的比值)来定量表示其电离程度,它们均可通过各浓度氨水对应的c(OH-)进行换算。下面是该小组在25℃ 时测定一系列浓度氨水的pH所对应的c(OH-):
【仪器与试剂】酸度计、50 mL碱式滴定管、100mL烧杯、 0.10 mol·L-1氨水
【实验数据】(不必填表格)
烧杯号 V氨水 (mL) V水(mL) c (NH3·H2O) (mol·L-1) c(OH-) Kb α
1 50.00 0.00   1.34×10-3    
2 25.00 25.00   9.48×10-4    
3 5.00 x   4.24×10-4    
根据以上信息回答以下问题:
①表格中x =    。
②25℃时,氨水的电离常数Kb ≈    ,通过计算所得所得的数据和简洁文字说明电离度与弱电解质的初始浓度的关系是   。
③用0.10mol/L的盐酸分别滴定20.00mL 0.10mol·L-1 NaOH
溶液和20.00mL 0.10mol·L-1氨水所得的滴定曲线如图:请指出盐酸滴定氨水的曲线为   (填A或B),请写出曲线上a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序   。
【答案】(1)胶头滴管;250mL容量瓶
(2)0.1900mol·L-1
(3)用pH计(或pH试纸)测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH
(4)45.00;1.80×10-5 ;经过计算可知,电离度分别为1.34%、1.90%、4.24%,说明电离度与弱电解质的初始浓度有关,且随着初始浓度的减小而增大。;B;c ( NH4+ )> c ( Cl- )> c ( OH- )> c ( H+ )
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;电离平衡常数
【解析】【解答】(1) 配制250 mL 0.2 mol·L-1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管 和 250mL容量瓶 ;
(2)第3组实验误差过大,忽略不计。VNaOH=19.00mL,则cCH3COOH=;
(3)设计温度对醋酸电离程度的影响: 用pH计(或pH试纸)测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH ;
(4) ① 保证总体积相等,总体积为50mL,所以 x =45.00 ;
②K==;
③电离度α=带入表中数据可知: 电离度分别为1.34%、1.90%、4.24%,说明电离度与弱电解质的初始浓度有关,且随着初始浓度的减小而增大。
氨水是弱碱,其突变范围更小,所以B为 盐酸滴定氨水的曲线 ;根据电荷守恒c( NH4+ )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),a点显减小,所以c(OH-)>c(H+),所以c( NH4+ )>c(Cl-),则四者之间的浓度关系为: c ( NH4+ )> c ( Cl- )> c ( OH- )> c ( H+ ) 。
【分析】(1)配制250 mL 0.2 mol·L-1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管 和 250mL容量瓶;容量瓶要说明规格;
(2)根据醋酸和氢氧化钠之间的物质的量之间的关系,通过标准液氢氧化钠的消耗体积以及浓度,再比上醋酸的浓度比,就可以计算出醋酸的浓度;
(3)醋酸的电离程度越大,则pH值越大,所以通过测得相同浓度的温度不同的醋酸溶液的pH值,可以比较醋酸的电离程度;
(4)①该实验中变量是氨水的浓度,因此要保证总体积相同,只是氨水的体积不同;
②根据K值表达式以及OH-离子的浓度以及氨水的浓度可以计算出氨水的电离平衡常数;
③电离度与弱电解质的初始浓度有关,且随着初始浓度的减小而增大;
根据电荷守恒关系式以及溶液的pH值大小,可以比较出溶液中各离子的浓度大小关系。
18.(2023高二上·信宜期中) 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。现在工业上合成甲醇几乎全部采用或CO2加压催化加氢的方法,工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。
已知甲醇制备的有关化学反应以及不同温度下的化学平衡常数如下表所示:
化学反应 平衡常数 温度/℃
500 800
① 2.5 0.15
② 1.0 2.50
③    
(1)反应②是   (填“吸热”或“放热”)
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示,则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)   K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
根据反应①和②可推导K1、K2与K3之间的关系,则K3 =   (用K1、K2表示)
(3)在3L容积可变的密闭容器中仅发生反应②,已知c(CO)与反应时间t的变化曲线I如右图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,则曲线Ⅰ可变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线I变为曲线Ⅱ时,改变的条件是   。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是   。
(4)一定条件下将(g)和(g)以体积比3∶1置于恒温恒容的密闭容器发生反应③,下列能说明该反应达到平衡状态的有____
A.体系密度保持不变  
B.和的体积比保持不变
C.混合气体的平均相对分子量不变时,反应一定达到平衡状态
D.当破坏中2个碳氧双键,同时破坏中的2个氧氢键,反应一定达到平衡状态
(5)一定条件下,甲醇与一氧化碳反应可以合成醋酸。通常状况下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)= c (CH3COO- ),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为   。
【答案】(1)吸热
(2)=;K1 K2
(3)加入催化剂;将容器的体积快速压缩至2L
(4)C;D
(5)
【知识点】吸热反应和放热反应;化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断;弱电解质在水溶液中的电离平衡;电离平衡常数
【解析】【解答】(1) 反应② 温度升高,K值增大,这说明②是吸热反应;
(2) 平衡状态由A变到B时, 温度不变,则平衡常数也不变;
③=①+②,则 K3 =K1 K2 ;
(3)曲线 I变为曲线Ⅱ时, 速率加快,而限度不变,则说明此时改变的条件是加催化剂; 当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时, 速率加快,但平衡没移动,且一瞬间CO的浓度变为原来的1.5倍,这时改变的条件是将容器的容积缩小至2L;
(4)A.气体的质量不变,体积也不变,所以密度是衡量,不能判断平衡状态;
B. 和的体积比保持不 变,不能判断平衡状态;
C.该反应是非等体反应,所以混合气体的平均相对分子质量是变量,可以用来判断平衡状态;
D.当破坏中2个碳氧双键,同时破坏中的2个氧氢键,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态。
故答案为:CD。
(5)通常状况下,将amol/L的醋酸与bmol/ LBa(OH)溶液等体积混合,溶液中溶质为醋酸钡和氢氧化钡,反应平衡时,2c (Ba +) = c (CH3COO-) = bmol/L,溶液中c(H+) = c (OH-) = 10-7mol/L,溶液呈中性,醋酸电离平衡常数k =c(CH3COO-)×c(H+)/c (CH COOH)= 。
【分析】(1)对于吸热反应来说,升高温度,平衡正移,K值增大;
(2)根据方程式之间的变化关系,以及K值得表达式,可以计算出K3与K1和K2得关系;
(3)曲线 I变为曲线Ⅱ时, 速率加快,而限度不变,则说明此时改变的条件是加催化剂; 当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时, 速率加快,但平衡没移动,且一瞬间CO的浓度变为原来的1.5倍,这时改变的条件是将容器的容积缩小至2L;
(4)反应中一直在变化量属于变量,当某个时刻,变量不变时,反应就达到平衡状态;
(5)先考虑二者之间得反应,再根据电离平衡常数的表达式计算出醋酸的K。
19.(2023高二上·信宜期中)(1)I、在 298 K,100 kPa 时,已知:C(s,石墨)的燃烧热为393.5 kJ·mol-1,H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,C2H2(g)的燃烧热为 1299.5 kJ·mol-1。
则 2C(s,石墨) +H2(g) C2H2(g) ΔH =   kJ·mol-1。
(2)在2 L的恒温容器中加入240 g石墨和足量氢气发生反应:
2C(s,石墨)+H2(g) C2H2 (g) 。若5 min达到平衡时石墨的质量为90 g,
则v (H2) =    mol·L -1·min-1。
(3)Ⅱ、在密闭容器中加入1 mol X和3 mol Y发生反应:X(g)+3Y(g) 4Z(g) ΔH <0,
回答下列问题:
若该反应在恒温恒容条件下进行:
①初始时充入惰性气体,化学反应速率会   (填“增大”“减小”或“不变”)。
②平衡时产生1.2 mol 物质 Z,则 X 的转化率α(X) =    。
(4)若该反应在绝热恒容条件下进行:
①相同时间内生成 Z 的量比恒温恒容时多,原因是   。
②当气体压强不再变化时,该反应   (填“是”或“否”)达到平衡状态。
(5)Ⅲ、CO2是温室气体,可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
①俗称纯碱,因水解而使其水溶液呈碱性,写出第一步水解的离子方程式   
②已知:25℃时,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11,当Na2CO3溶液的pH为11时,溶液中的c (HCO3-):c(CO32- ) =    
【答案】(1)+226.7
(2)0.625
(3)不变;30%
(4)反应放热使体系温度升高,化学反应速率增大;是
(5)CO32- +H2O HCO3-+OH-;1 : 4.7
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡移动原理;盐类水解的应用;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)根据题意可以得到以下热化学方程式:
①C(s,石墨) +O2(g)=CO2 (g) ΔH = -393.5KJ/mol;
② H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH =-285.8KJ/mol;
③C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2+H2O(l) ΔH = -1299.5KJ/mol;
根据盖斯定律2×①+②-③得: 2C(s,石墨)+H2(g) C2H2 (g) ΔH =+226.7 KJ/mol;
(2)参与反应的石墨得质量是150g,则其物质的量为12.5mol,根据物质的量关系,可知参与反应的n(H2)=6.25mol,v(H2)=
(3) ①充入惰性气体不会改变平衡体系中各组分的浓度,所以不会改变反应速率;
② 根据物质的量变化值之比等于化学反应系数之比,则 平衡时产生1.2 mol 物质 Z ,说明参与反应的n(X)=0.3mol,所以其转化率 α(X) =
(4) ① 因为该反应是放热的反应,所以绝热条件下,体系中的温度会升高,所以 化学反应速率增大 ;
② 该反应的气体计量数和是不相等的,因此压强是变量, 当气体压强不再变化时,该反应 达到平衡;
(5) ①第一步水解的离子方程式 为: CO32- +H2O HCO3-+OH- ;
②Kh1=,解得=
【分析】(1)根据盖斯定律,可以将 H2 和 C2H2 的燃烧热方程式与目标方程式建立联系,从而计算出目标方程式的燃烧热;
(2)化学反应速率指的是一段时间内某种反应物的浓度变化值与时间的比值;
(3) ①充入惰性气体不会改变平衡体系中各组分的浓度,所以不会改变反应速率;
② 某物质的转化率等于参与反应的物质的量与起始的物质的量之比;
(4)① 升高温度,化学反应速率加快;
② 对于非等体反应来说,压强是反应中的变量,因此压强不变时,可以判断平衡;
(5) ①第一步水解的离子方程式 为: CO32- +H2O HCO3-+OH- ;
②Kh1=,解得=。
20.(2023高二上·信宜期中)(1) Ⅰ、我国规定生活用水中镉排放的最大允许浓度为0.005 mg/L。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题:
磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式Ksp=   。
(2)一定温度下,CdCO3的Ksp=4.0 × 10-12,CdS的Ksp=7.9 × 10-27,欲将某含镉废水中的Cd2+沉淀下来,最好选用   (填“Na2CO3”或“Na2S”)
(3)若往某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到7.9 × 10-8 mol·L-1时,水体中Cd2+ 浓度为   mol·L-1(已知:Ksp(CdS)=7.9 × 10-27,Cd的相对原子质量为112);此时是否符合水源标准?   (填“是”或“否”)。
(4)Ⅱ、炼锌烟尘(主要成分为ZnO,含少量CuO和FeO)为原料,可以制取氯化锌和金属锌。
制取氯化锌主要工艺如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
金属离子 Fe3+ Zn2+ Fe2+
开始沉淀的pH 1.1 5.2 5.8
沉淀完全的pH 3.2 6.4 8.8
加入H2O2溶液的作用是   。
(5)流程图中,调节pH时,加入的试剂X可以是   (填序号)
A、ZnO B、NaOH C、Zn2(OH)2CO3 D、ZnSO4
pH应调整到   。
【答案】(1)c3(Cd2+)·c2(PO)
(2)Na2S
(3)10-19;是
(4)使Fe2+被氧化为Fe3+
(5)AC;3.2≤pH<5.2
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】(1) [Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数 的 Ksp=c3(Cd2+)·c2(PO) ;
(2) CdS的Ksp 更小,所以选取 Na2S 沉淀剂;
(3)c(Cd2+)=;m(Cd2+)=10-19× 112×1000=1.12×10-14mg/L<0.005 mg/L,说明该废水符合水源标准;
(4)加入H2O2溶液的作用是 : 使Fe2+被氧化为Fe3+ ;
(5)调节pH值时,要增大pH值的同时,还不能引入杂质,所以AC符合题意;
根据Fe3+和Zn2+沉淀的pH值,可以得出 pH应调整到3.2≤pH<5.2 ;
【分析】(1)溶度积 (Ksp)为在一定温度下,难溶电解质饱和溶液中的离子浓度幂的乘积;
(2)类型相同的两种难溶电解质,其Ksp越小,代表溶解度越小,所以应选择溶解度更小的沉淀剂;
(3)c(Cd2+)=;m(Cd2+)=10-19× 112×1000=1.12×10-14mg/L<0.005 mg/L,说明该废水符合水源标准;
(4)因为Fe3+更易沉淀出,且水解程度更大,所以将Fe2+氧化为Fe3+更容易进行Fe和Zn两种元素的分离;
(5)pH值为3.2时, Fe3+ 沉淀完全,在pH值在 5.2 时,Zn2+开始沉淀,因此调pH值的范围应该是 3.2≤pH<5.2 ,可以完全将Fe3+沉淀下来,且不会将Zn2+沉淀。
广东省茂名市信宜市2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题
一、选择题:本题有16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023高二上·信宜期中)化学与生活、生产、社会息息相关。下列说法错误的是(  )
A.冬天应将面团置于温热处发酵
B.蔗糖溶于水是熵减小的过程
C.工业生产中,适当增大廉价的反应物的浓度有利于降低生产成本
D.“冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,冰的能量更低
2.(2023高二上·信宜期中)近年来我国科技发展迅速,创新指数排名飙升,下列关于我国新科技的叙述不正确的是(  )
A.中国空间站使用的砷化镓薄膜光电池,光电池是将化学能转化为电能
B.高铁机车用于导电的受电弓板是碳系新材料,利用石墨导电性、有润滑感性能
C.运载火箭使用了煤油液氧推进剂,火箭推进所需能量来自化学能
D.在汽油燃油车上安装三元催化转换器,可加快尾气中有害气体去除速率
3.(2023高二上·信宜期中)我国古代哲学认为物质是阴阳组成的对立统一体,下列化学知识正确且最能体现阴阳对立统一的是(  )
A.化学反应伴随能量变化
B.NaHCO3溶液中既有的转换关系又有的转换关系
C.温度升高,纯水中的与均增大
D.绝大多数的化学反应是有限度的,限度越低的反应,化学反应速率越大
4.(2023高二上·信宜期中)腺嘌呤(A)是一种有机弱碱,与盐酸反应生成盐酸盐(AHCl)。下列叙述错误的是(  )
A.AHCl 属于弱电解质
B.向水中加入AHCl,可促进水的电离
C.向 0.01 mol·L-1AHCl 水溶液中加水稀释,pH 升高
D.AHCl的水溶液中:c ( OH- )+c ( Cl- )=c ( H+ )+c ( AH+ )
5.(2023高二上·信宜期中)下列说法不正确的是(  )
A.铵态氮肥与草木灰不宜混合施用
B.实验室配制溶液时,将溶在一定浓度的硫酸中,最后加入少许铁粉
C.实验室中盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
D.加热蒸干CuCl2溶液可以得到CuCl2固体
6.(2023高二上·信宜期中)下列电离方程式正确的是(  )
A.Al2(SO4)3 2Al3++3SO42- B.HIH++I-
C.HFH++F- D.Ca(OH)2Ca2++2OH-
7.(2023高二上·信宜期中)设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(  )
A.固体中含有的NH4+ 数目为
B.密闭容器中通入1molN2与足量H2充分反应,生成的NH3分子数目为
C.体积为的0.溶液中,数目为0.1
D.将含的溶液滴入沸水中,制得的胶体粒子数目为
8.(2023高二上·信宜期中)人们可通过改变条件来调控化学反应的速率与限度,使其向着对人类更有益的方向发展。下列条件的改变不是从化学反应速率与限度的角度考虑的是(  )
A.橡胶轮胎中加入防老化剂
B.燃煤中加入CaO
C.化工生产时将金属矿石粉碎再进行预处理
D.制取时使用催化剂
9.(2023高二上·信宜期中)下列有关反应的说法正确的是(  )
A.该反应在任何温度下都能自发进行
B.其他条件一定,平衡时升高温度,v(正)减小,v(逆)增大
C.其他条件不变,将容器体积扩大一倍,PCl5体积分数减小
D.消耗2.24 L,反应转移0.2 mol电子
10.(2023高二上·信宜期中)下列对生产、生活中事实的解释正确的是(  )
选项 事实 解释
A NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂 两者混合会生成CO2和氢氧化铝,可阻止氧气与可燃物接触和降低可燃物表面温度
B 用热的碳酸钠溶液去除油污 加热抑制了碳酸钠的水解
C 合成氨工业使用铁触媒作催化剂 催化剂既能加快反应速率,又能提高氢气的平衡转化率
D NH4Cl溶液可作焊接金属时的除锈剂 NH4Cl溶液水解呈碱性,可溶解金属氧化物
A.A B.B C.C D.D
11.(2023高二上·信宜期中) 下列实验装置正确并能达到实验目的的是(  )
A.装置甲用于测定生成氢气的速率
B.装置乙制取碳酸氢钠
C.装置丙制备无水氯化镁
D.装置丁测定未知醋酸的浓度
12.(2023高二上·信宜期中)下列实验方案不能达到相应目的的是(  )
选项 目的 实验方案
A 比较 AgCl、AgI 的溶解度大小 向 2 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液中滴加 2 滴 0.1mol·L-1NaCl 溶液,继续再滴加2滴0.1 mol·L-1 NaI溶液
B 研究酸碱性对化学平衡的影响 向两份5mL0.1 mol·L-1K2Cr2O7溶液中分别加入 5滴3 mol·L-1硫酸和5滴6 mol·L-1的NaOH 溶液
C 对比硫酸溶液、唾液对淀粉水解催化效果 同温时,分别向两份加有2滴碘水的淀粉稀溶液中加入1mL唾液和1mL稀硫酸
D 比较碳酸、醋酸的酸性强弱 向盛有2mL 1 mol·L-1醋酸的试管中加入1 mol·L-1的 Na2CO3溶液
A.A B.B C.C D.D
13.(2023高二上·信宜期中)已知难溶性物质K2SO4·MgSO4·2CaSO4在水中存在如下平衡: K2SO4·MgSO4·2CaSO4(s)2Ca2+(aq)+2K+(aq)+Mg2+(aq)+4SO42- (aq),不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图所示。则下列说法错误的是(  )
A.向该体系中加入饱和NaOH溶液,沉淀溶解平衡向右移动
B.向该体系中加入饱和碳酸钠溶液,沉淀溶解平衡均向右移动
C.该难溶性物质的Ksp=c(Ca2+)·c(K+)·c(Mg2+)·c(SO42-)
D.升高温度,溶浸速率增大,平衡向右移动
14.(2023高二上·信宜期中)已知反应,在催化过程中,不同途径可能生成不同的过渡态(TS为过渡态)和中间产物。发生该反应时,途径Ⅰ和途径Ⅱ的能量变化如图所示,下列说法错误的是(  )
A.途径Ⅰ的最大能垒(活化能)为  
B.该反应为放热反应
C.途径Ⅱ比途径Ⅰ的催化效果好  
D.催化剂不能改变该反应的反应热
15.(2023高二上·信宜期中)下列离子方程式书写正确的是(  )
A.在水溶液中水解:
B.硫化钠水解:
C.硫酸铜溶液显酸性:
D.用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:CO32-(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO42-(aq)
16.(2023高二上·信宜期中)某兴趣小组用数字实验系统测定一定浓度碳酸钠的溶液的pH与温度的关系,得到如图所示曲线。下列分析错误的是(  )
A.c点水解程度最大
B.水的电离平衡不会对溶液的pH产生影响
C.a→b段水解平衡向右移动
D.该水解是吸热过程
二、非选择题(本题共4小题,共56分)
17.(2023高二上·信宜期中)醋酸和氨水是常用的化学试剂,某研究小组对两种试剂进行了如下实验。
(1)实验一 配制并标定醋酸溶液的浓度
取冰醋酸配制250 mL 0.2 mol·L-1的醋酸溶液,用0.2 mol·L-1的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液,再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题:
配制250 mL 0.2 mol·L-1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、   和   。
(2)为标定某醋酸溶液的准确浓度,用0.200 0 mol·L-1的NaOH溶液对20.00 mL醋酸溶液进行滴定,几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下:
实验序号 1 2 3 4
消耗NaOH溶液的体积(mL) 19.05 19.00 18.10 18.95
则该醋酸溶液的准确浓度为   (保留小数点后四位)。
(3)实验二 探究温度对醋酸电离程度的影响
请你设计一个实验完成该探究,请简述你的实验方案   。
(4)氨水中存在电离平衡,用电离常数Kb和电离度α(电离部分占总量的比值)来定量表示其电离程度,它们均可通过各浓度氨水对应的c(OH-)进行换算。下面是该小组在25℃ 时测定一系列浓度氨水的pH所对应的c(OH-):
【仪器与试剂】酸度计、50 mL碱式滴定管、100mL烧杯、 0.10 mol·L-1氨水
【实验数据】(不必填表格)
烧杯号 V氨水 (mL) V水(mL) c (NH3·H2O) (mol·L-1) c(OH-) Kb α
1 50.00 0.00   1.34×10-3    
2 25.00 25.00   9.48×10-4    
3 5.00 x   4.24×10-4    
根据以上信息回答以下问题:
①表格中x =    。
②25℃时,氨水的电离常数Kb ≈    ,通过计算所得所得的数据和简洁文字说明电离度与弱电解质的初始浓度的关系是   。
③用0.10mol/L的盐酸分别滴定20.00mL 0.10mol·L-1 NaOH
溶液和20.00mL 0.10mol·L-1氨水所得的滴定曲线如图:请指出盐酸滴定氨水的曲线为   (填A或B),请写出曲线上a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序   。
18.(2023高二上·信宜期中) 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。现在工业上合成甲醇几乎全部采用或CO2加压催化加氢的方法,工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。
已知甲醇制备的有关化学反应以及不同温度下的化学平衡常数如下表所示:
化学反应 平衡常数 温度/℃
500 800
① 2.5 0.15
② 1.0 2.50
③    
(1)反应②是   (填“吸热”或“放热”)
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示,则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)   K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
根据反应①和②可推导K1、K2与K3之间的关系,则K3 =   (用K1、K2表示)
(3)在3L容积可变的密闭容器中仅发生反应②,已知c(CO)与反应时间t的变化曲线I如右图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,则曲线Ⅰ可变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线I变为曲线Ⅱ时,改变的条件是   。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是   。
(4)一定条件下将(g)和(g)以体积比3∶1置于恒温恒容的密闭容器发生反应③,下列能说明该反应达到平衡状态的有____
A.体系密度保持不变  
B.和的体积比保持不变
C.混合气体的平均相对分子量不变时,反应一定达到平衡状态
D.当破坏中2个碳氧双键,同时破坏中的2个氧氢键,反应一定达到平衡状态
(5)一定条件下,甲醇与一氧化碳反应可以合成醋酸。通常状况下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)= c (CH3COO- ),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为   。
19.(2023高二上·信宜期中)(1)I、在 298 K,100 kPa 时,已知:C(s,石墨)的燃烧热为393.5 kJ·mol-1,H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,C2H2(g)的燃烧热为 1299.5 kJ·mol-1。
则 2C(s,石墨) +H2(g) C2H2(g) ΔH =   kJ·mol-1。
(2)在2 L的恒温容器中加入240 g石墨和足量氢气发生反应:
2C(s,石墨)+H2(g) C2H2 (g) 。若5 min达到平衡时石墨的质量为90 g,
则v (H2) =    mol·L -1·min-1。
(3)Ⅱ、在密闭容器中加入1 mol X和3 mol Y发生反应:X(g)+3Y(g) 4Z(g) ΔH <0,
回答下列问题:
若该反应在恒温恒容条件下进行:
①初始时充入惰性气体,化学反应速率会   (填“增大”“减小”或“不变”)。
②平衡时产生1.2 mol 物质 Z,则 X 的转化率α(X) =    。
(4)若该反应在绝热恒容条件下进行:
①相同时间内生成 Z 的量比恒温恒容时多,原因是   。
②当气体压强不再变化时,该反应   (填“是”或“否”)达到平衡状态。
(5)Ⅲ、CO2是温室气体,可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
①俗称纯碱,因水解而使其水溶液呈碱性,写出第一步水解的离子方程式   
②已知:25℃时,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11,当Na2CO3溶液的pH为11时,溶液中的c (HCO3-):c(CO32- ) =    
20.(2023高二上·信宜期中)(1) Ⅰ、我国规定生活用水中镉排放的最大允许浓度为0.005 mg/L。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题:
磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式Ksp=   。
(2)一定温度下,CdCO3的Ksp=4.0 × 10-12,CdS的Ksp=7.9 × 10-27,欲将某含镉废水中的Cd2+沉淀下来,最好选用   (填“Na2CO3”或“Na2S”)
(3)若往某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到7.9 × 10-8 mol·L-1时,水体中Cd2+ 浓度为   mol·L-1(已知:Ksp(CdS)=7.9 × 10-27,Cd的相对原子质量为112);此时是否符合水源标准?   (填“是”或“否”)。
(4)Ⅱ、炼锌烟尘(主要成分为ZnO,含少量CuO和FeO)为原料,可以制取氯化锌和金属锌。
制取氯化锌主要工艺如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
金属离子 Fe3+ Zn2+ Fe2+
开始沉淀的pH 1.1 5.2 5.8
沉淀完全的pH 3.2 6.4 8.8
加入H2O2溶液的作用是   。
(5)流程图中,调节pH时,加入的试剂X可以是   (填序号)
A、ZnO B、NaOH C、Zn2(OH)2CO3 D、ZnSO4
pH应调整到   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.将面团在温度高的地方发酵可以加快反应速率,A选项是正确的;
B.蔗糖溶于水是熵增的过程,B选项是错误的;
C. 工业生产中,适当增大廉价的反应物的浓度,可以使另外的反应物的转化率增大,有利于降低生产成本,C选项是正确的;
D.“冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,冰的能量更低,D选项是正确的。
故答案为:B。
【分析】A.温度越高,反应速率越快;
B.同一物质,固体的熵值最小,其次是液体,熵值最大的是气态;
C.大廉价的反应物的浓度,可以使另外的反应物的转化率增大;
D.同一物质,物质的量相同时,固态的能量最低,能量最高的是气态。
2.【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化;原料与能源的合理利用;无机非金属材料
【解析】【解答】A.光电池是将电能转化为电能,A选项是错误的;
B.石墨层内部含有大Π键,电子可以自由移动,可以导电,B选项是正确的;
C.火箭需要的能量来自化学能,C选项是正确的;
D.催化剂可以加快反应速率,D选项是正确的。
故答案为:A。
【分析】A.光电池是将电能转化为电能;
B. 高铁机车用于导电的受电弓板是碳系新材料,利用石墨导电性、有润滑感性能;
C.火箭在工作时,是燃料燃烧提供的化学能;
D.催化剂可以降低活化能,从而加快反应速率。
3.【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化;水的电离;盐类水解的原理
【解析】【解答】A.化学反应一定伴随能量的变化,但不存在对立统一的关系;
B.NaHCO3溶液中既存在HCO3-的电离也存在HCO3-离子的水解,和阴阳的对立统一相对应,B选项符合题意;
C.因为水的电离是吸热的过程,所以升高温度,平衡会正移,水的离子积常数也是增大,但是不存在对立统一的关系;
D.并不是限度越低的反应,化学反应速率就越大,D选项是错误的。
故答案为:B。
【分析】A.化学反应一定伴随能量的变化,因为物质不同,内部含有的能量就不同,化学反应一定伴随新物质的生成,所以一定伴随能量的变化;
B.NaHCO3溶液中既存在HCO3-的电离也存在HCO3-离子的水解;
C.因为水的电离是吸热的过程,所以升高温度,平衡会正移,水的离子积常数也是增大;
D.化学反应限度与化学反应速率不存在一一对应关系。
4.【答案】A
【知识点】强电解质和弱电解质;电解质在水溶液中的电离;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A. AHCl 是盐,属于强电解质,在水溶液中是完全电离的,A选项是错误的;
B. AHCl 中的AH+离子水解,会促进水的电离,B选项是正确的;
C. 0.01 mol·L-1AHCl 水溶液水解显酸性,加水稀释,H+离子浓度会减小,因此pH 升高 ,C选项是正确的;
D. AHCl的水溶液中 存在电荷守恒关系: c ( OH- )+c ( Cl- )=c ( H+ )+c ( AH+ ) ,D选项是正确的。
故答案为:A。
【分析】A.在水溶液中完全的电离的电解质属于强电解质;
B.AH+离子水解的方程式为:AH++H2O A·H2O+H+;
C.在AHCl 水溶液中加水稀释,会使平衡体系中各离子的浓度减小,H+的浓度减小,则OH-离子浓度增大;
D.在溶液中,负电荷之和等于正电荷之和。
5.【答案】D
【知识点】盐类水解的原理;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.草木灰的主要成分是K2CO3,CO32-会与铵态氮肥中的NH4+离子发生互促水解反应,降低铵态氮肥的肥效,因此二者不可以共用,A选项是正确的;
B. 实验室配制溶液时,将溶在一定浓度的硫酸中 ,可以抑制Fe2+离子的水解,加入Fe粉,可以将Fe3+还原为Fe2+,B选项是正确的;
C. Na2CO3溶液 水解显碱性,会与玻璃中的SiO2反应,产生具有粘性的Na2SiO3,C选项是正确的;
D.加热蒸干CuCl2溶液可以得到Cu(OH)2固体,D选项是错误的。
故答案为:D。
【分析】A.双水解的离子方程式为:2 NH4++ CO32-+2H2O=H2CO3+2NH3.H2O;
B. 实验室配制溶液时,将溶在一定浓度的硫酸中 ,可以抑制Fe2+离子的水解,加入Fe粉,可以将Fe3+还原为Fe2+;
C.二者发生反应的方程式为:Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2;
D.Cu2+水解的离子方程式为: Cu2+ + 2H2O Cu (OH)2 + 2H+,因为HCl是易挥发的酸,因此加热蒸干CuCl2溶液可以得到Cu(OH)2固体。
6.【答案】C
【知识点】电解质在水溶液中的电离;电离方程式的书写
【解析】【解答】A.硫酸铝是盐,是强电解质,在水溶液中完全电离,A选项是错误的;
B.HI是强酸,是强电解质,在水溶液中完全电离,B选项是错误的;
C.HF是弱酸,在水溶液中部分电离,C选项是正确的;
D.Ca(OH)2是强电解质,在水溶液中完全电离,D选项是错误的。
故答案为:C。
【分析】A.该电离方程式为: Al2(SO4)3 = 2Al3++3SO42- ;
B.该电离方程式为: HI = H++I- ;
C.弱电解质在水溶液中部分电离,因此在书写电离方程式时用可逆号;
D.该电离方程式为: Ca(OH)2 = Ca2++2OH- 。
7.【答案】A
【知识点】工业合成氨;胶体的性质和应用;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.NH4Cl固体不会进行水解,因此固体中含有的NH4+ 数目为NA,A选项是正确的;
B.N2和H2化合生成NH3的反应是可逆反应,不能完全转化为NH3,B选项是错误的;
C.HCO3-在水溶液中i电离又水解,因此 体积为的0.溶液中,数目 小于0.1NA,C选项是错误的;
D.Fe(OH)3胶体是由多个Fe(OH)3胶粒构成的, 将含的溶液滴入沸水中,制得的胶体粒子数目 小于NA,D选项是错误的。
故答案为:B。
【分析】A.NH4Cl固体不会进行水解,因此固体中含有的NH4+ 数目为NA;
B.该反应的化学方程式为:N2+3H2 2NH3;
C. 0.溶液中, 存在:HCO3- H++CO32-;
D.Fe(OH)3胶体是由多个Fe(OH)3胶粒构成的, 将含的溶液滴入沸水中,制得的胶体粒子数目 小于NA.
8.【答案】B
【知识点】化学反应速率;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A. 橡胶轮胎中加入防老化剂 ,可以减慢化学反应速率;
B.燃煤中加入CaO,可以吸收产物中的SO2,与反应速率无关,B选项不 是从化学反应速率与限度的角度考虑 的,B选项符合题意;
C. 化工生产时将金属矿石粉碎再进行预处理 ,可以增大固体反应物的接触面积,可以加快反应速率;
D.催化剂可以加快反应速率。
故答案为:B。
【分析】A.抗氧化剂可以使橡胶氧化的速率减慢;
B.该反应的原理是:CaO+SO2=CaSO3;
C.增大固体反应物的接触面积,可以加快反应速率;
D.催化剂通过降低活化能来加快反应速率。
9.【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理;气体摩尔体积
【解析】【解答】A. 该反应 是放热、熵减的过程,在低温下可以进行,A选项是错误的;
B.升高温度,正逆反应速率都是增大的,B选项是错误的;
C.其他条件不变,将容器体积扩大一倍,相当于减压,平衡会逆移,PCl5的体积分数会减小,C选项是正确的;
D.并未说明标况下的Cl2,所以无法确定转移的电子水,D选项是错误的。
故答案为:C。
【分析】A.△G=△H-T△S,△G<0时反应可以自发进行;
B.升高温度,正逆反应速率都加快;
C.对于气体计量数和减小的反应,加压反应会正移;减压平衡会逆移;
D.若参与反应的Cl2的物质的量为1mol,在转移的电子数为2mol。
10.【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素;影响盐类水解程度的主要因素;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.HCO3-会与Al3+发生互促水解反应,产生CO2,达到灭火的效果,A选项是正确的;
B.加热会促进CO32-离子的水解,B选项是错误的;
C.催化剂无法改变反应的限度,C选项是错误的;
D. NH4Cl溶液水解呈 酸性,D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】A.二者发生互促水解的离子方程式为:Al3++HCO3-=Al(OH)3↓+CO2↑;
B.盐类的水解是吸热的过程,因此升高温度,水解是正向进行的,因此加热会促进CO32-离子的水解;
C.催化剂只能加快反应的速率,无法改变反应的限度;
D.NH4Cl溶液水解的离子方程式为:NH4++H2O NH3.H2O+H+。
11.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;气体发生装置;实验装置综合;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.锥形瓶上不应该用长颈漏斗,会使氢气从长颈漏斗中逸出,应该选择分液漏斗,故A选项是错误的;
B.氨气易溶于水,直接通入氯化钠溶液中会引起倒吸的现象,B选项是错误的;
C.在氯化氢的条件,加热MgCl2·6H2O可以防止氯化镁水解,得到无水氯化镁,故C选项是正确的;
D.氢氧化钠装在碱式滴定管中,图中用的酸式滴定管,故D选项是错误的。
故答案为:C。
【分析】A.不应该用敞口的装置即长颈漏斗;
B.应 加一个放倒吸的装置,可以加一个倒置的漏斗;
C.氯化镁的水解产物中有H+,那么在氯化氢的条件,加热MgCl2·6H2O可以抑制其水解;
D.酸式滴定管的下口是玻璃活塞,不能用来装碱性溶液。
12.【答案】A
【知识点】催化剂;化学平衡的影响因素;弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.因为Ag+是过量的,所以可能同时达到了AgI和AgCl的Ksp,所以不能证明发生了沉淀的转化,就无法比较二者的溶解度,A选项是错误的;
B.该对照实验中只有酸碱性不同,而且各自H+和OH-离子的浓度是相等的,B选项是正确的;
C.该实验中,只有催化剂的种类不同,催化剂的浓度也是相同的,因此可以 对比硫酸溶液、唾液对淀粉水解催化效果 ,C选项是正确的;
D.二者会发生反应,符合强酸制弱酸的原理,产物中有CO2,证明碳酸的酸性弱于醋酸,D选项是正确的。
故答案为:A。
【分析】只有沉淀之间发生了转化才可以比较二者的溶解度;对照实验应该使用“控制变量法”,即在探究实验中,只改变某一个条件,其余条件都保持一致。
13.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;探究影响化学反应速率的因素
【解析】 【解答】A.加入NaOH溶液,会增大OH-浓度,OH-会和Mg2+反应生成Mg(OH)2沉淀,Mg2+浓度降低,会使平衡正移,A选项是正确的;
B. 向该体系中加入饱和碳酸钠溶液 ,CO32-离子会与Ca2+,反应生成CaCO3沉淀,减小Ca2+的浓度,平衡会正移,B选项是正确的;
C.该难溶性物质的Ksp=c2(Ca2+)·c2(K+)·c(Mg2+)·c4(SO42-);
D.根据曲线,升高温度,K+的浸出浓度增大,则 溶浸速率增大,平衡向右移动 ,D选项是正确的。
故答案为:C。
【分析】A.加入NaOH溶液,属于消耗效应,平衡会正移;
B.向该体系中加入饱和碳酸钠溶液 ,CO32-离子会与Ca2+,反应生成CaCO3沉淀,属于消耗效应,平衡会正移;
C.沉淀溶解平衡体系中溶度积常数等于饱和溶液中各离子浓度幂之积;
D.根据曲线,升高温度,K+的浸出浓度增大,则溶浸速率增大,平衡向右移动。
14.【答案】A
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂;探究吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.途径Ⅰ最大能垒是E正=98.41KJ·mol-1;
B.生成物的总能量小于反应物的总能量,该反应为放热反应,B选项是正确的;
C.途径 Ⅱ 的活化能更低,所以途径 Ⅱ 的催化效果好,C选项是正确的;
D.催化剂不能改变反应热,D选项是正确的。
故答案为:A。
【分析】A.活化能指的是中间价态与反应物的差值;
B.生成物的总能量小于反应物的总能量的反应为放热反应;
C.催化剂使活化能越低,其催化效果就越好;
D.催化剂只能通过降低反应的活化能来加快反应速率,不会改变反应的限度,也不会改变反应热。
15.【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.该离子方程式是HSO3-离子的水解,A选项是错误的;
B.硫化钠是要分两步水解,不能一步写出,B选项是错误的;
C.水解是极其微弱的,应该用可逆号,C选项是错误的;
D.用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:CO32-(aq)+CaSO4(s) CaCO3(s)+SO42-(aq),利用了难溶电解质之间的转化,D选项是正确的。
故答案为:D。
【分析】A. 在水溶液中水解 的离子方程式应为:HSO3-+H2O H2SO3+OH-;
B.Na2S水解分为两步进行,第一步为:S2-+H2O HS-+OH-,第二步水解为:HS-+H2O H2S+OH-;
C.硫酸铜的水解方程式为:Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+;
D.难溶电解质可以向更难溶的电解质转化的趋势。
16.【答案】B
【知识点】水的电离;影响盐类水解程度的主要因素
【解析】【解答】A.升高温度,水解程度增大,c点温度最高,水解程度也最大,A选项是正确的;
B.水的电离平衡越大,产生的c(H+)浓度越大,pH值会减小,B选项是错误的;
C.水解是吸热的过程,升高温度,水解平衡右移,a到b就是升温过程,因此水解平衡右移,C选项是正确的;
D.水解是吸热的,D选项是正确的。
故答案为:B。
【分析】Na2CO3的水解是吸热的过程,水的电离也是吸热的过程,那么在加热的条件下,Kw是在增大的,c(OH-)浓度也是增大的,一开始,c(OH-)增大的趋势大,所以pH逐渐增大,从b点之后,是Kw增大趋势大于c(OH-)增大的趋势,所以pH又开始减小。
17.【答案】(1)胶头滴管;250mL容量瓶
(2)0.1900mol·L-1
(3)用pH计(或pH试纸)测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH
(4)45.00;1.80×10-5 ;经过计算可知,电离度分别为1.34%、1.90%、4.24%,说明电离度与弱电解质的初始浓度有关,且随着初始浓度的减小而增大。;B;c ( NH4+ )> c ( Cl- )> c ( OH- )> c ( H+ )
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;电离平衡常数
【解析】【解答】(1) 配制250 mL 0.2 mol·L-1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管 和 250mL容量瓶 ;
(2)第3组实验误差过大,忽略不计。VNaOH=19.00mL,则cCH3COOH=;
(3)设计温度对醋酸电离程度的影响: 用pH计(或pH试纸)测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH ;
(4) ① 保证总体积相等,总体积为50mL,所以 x =45.00 ;
②K==;
③电离度α=带入表中数据可知: 电离度分别为1.34%、1.90%、4.24%,说明电离度与弱电解质的初始浓度有关,且随着初始浓度的减小而增大。
氨水是弱碱,其突变范围更小,所以B为 盐酸滴定氨水的曲线 ;根据电荷守恒c( NH4+ )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),a点显减小,所以c(OH-)>c(H+),所以c( NH4+ )>c(Cl-),则四者之间的浓度关系为: c ( NH4+ )> c ( Cl- )> c ( OH- )> c ( H+ ) 。
【分析】(1)配制250 mL 0.2 mol·L-1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管 和 250mL容量瓶;容量瓶要说明规格;
(2)根据醋酸和氢氧化钠之间的物质的量之间的关系,通过标准液氢氧化钠的消耗体积以及浓度,再比上醋酸的浓度比,就可以计算出醋酸的浓度;
(3)醋酸的电离程度越大,则pH值越大,所以通过测得相同浓度的温度不同的醋酸溶液的pH值,可以比较醋酸的电离程度;
(4)①该实验中变量是氨水的浓度,因此要保证总体积相同,只是氨水的体积不同;
②根据K值表达式以及OH-离子的浓度以及氨水的浓度可以计算出氨水的电离平衡常数;
③电离度与弱电解质的初始浓度有关,且随着初始浓度的减小而增大;
根据电荷守恒关系式以及溶液的pH值大小,可以比较出溶液中各离子的浓度大小关系。
18.【答案】(1)吸热
(2)=;K1 K2
(3)加入催化剂;将容器的体积快速压缩至2L
(4)C;D
(5)
【知识点】吸热反应和放热反应;化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断;弱电解质在水溶液中的电离平衡;电离平衡常数
【解析】【解答】(1) 反应② 温度升高,K值增大,这说明②是吸热反应;
(2) 平衡状态由A变到B时, 温度不变,则平衡常数也不变;
③=①+②,则 K3 =K1 K2 ;
(3)曲线 I变为曲线Ⅱ时, 速率加快,而限度不变,则说明此时改变的条件是加催化剂; 当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时, 速率加快,但平衡没移动,且一瞬间CO的浓度变为原来的1.5倍,这时改变的条件是将容器的容积缩小至2L;
(4)A.气体的质量不变,体积也不变,所以密度是衡量,不能判断平衡状态;
B. 和的体积比保持不 变,不能判断平衡状态;
C.该反应是非等体反应,所以混合气体的平均相对分子质量是变量,可以用来判断平衡状态;
D.当破坏中2个碳氧双键,同时破坏中的2个氧氢键,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态。
故答案为:CD。
(5)通常状况下,将amol/L的醋酸与bmol/ LBa(OH)溶液等体积混合,溶液中溶质为醋酸钡和氢氧化钡,反应平衡时,2c (Ba +) = c (CH3COO-) = bmol/L,溶液中c(H+) = c (OH-) = 10-7mol/L,溶液呈中性,醋酸电离平衡常数k =c(CH3COO-)×c(H+)/c (CH COOH)= 。
【分析】(1)对于吸热反应来说,升高温度,平衡正移,K值增大;
(2)根据方程式之间的变化关系,以及K值得表达式,可以计算出K3与K1和K2得关系;
(3)曲线 I变为曲线Ⅱ时, 速率加快,而限度不变,则说明此时改变的条件是加催化剂; 当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时, 速率加快,但平衡没移动,且一瞬间CO的浓度变为原来的1.5倍,这时改变的条件是将容器的容积缩小至2L;
(4)反应中一直在变化量属于变量,当某个时刻,变量不变时,反应就达到平衡状态;
(5)先考虑二者之间得反应,再根据电离平衡常数的表达式计算出醋酸的K。
19.【答案】(1)+226.7
(2)0.625
(3)不变;30%
(4)反应放热使体系温度升高,化学反应速率增大;是
(5)CO32- +H2O HCO3-+OH-;1 : 4.7
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡移动原理;盐类水解的应用;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)根据题意可以得到以下热化学方程式:
①C(s,石墨) +O2(g)=CO2 (g) ΔH = -393.5KJ/mol;
② H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH =-285.8KJ/mol;
③C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2+H2O(l) ΔH = -1299.5KJ/mol;
根据盖斯定律2×①+②-③得: 2C(s,石墨)+H2(g) C2H2 (g) ΔH =+226.7 KJ/mol;
(2)参与反应的石墨得质量是150g,则其物质的量为12.5mol,根据物质的量关系,可知参与反应的n(H2)=6.25mol,v(H2)=
(3) ①充入惰性气体不会改变平衡体系中各组分的浓度,所以不会改变反应速率;
② 根据物质的量变化值之比等于化学反应系数之比,则 平衡时产生1.2 mol 物质 Z ,说明参与反应的n(X)=0.3mol,所以其转化率 α(X) =
(4) ① 因为该反应是放热的反应,所以绝热条件下,体系中的温度会升高,所以 化学反应速率增大 ;
② 该反应的气体计量数和是不相等的,因此压强是变量, 当气体压强不再变化时,该反应 达到平衡;
(5) ①第一步水解的离子方程式 为: CO32- +H2O HCO3-+OH- ;
②Kh1=,解得=
【分析】(1)根据盖斯定律,可以将 H2 和 C2H2 的燃烧热方程式与目标方程式建立联系,从而计算出目标方程式的燃烧热;
(2)化学反应速率指的是一段时间内某种反应物的浓度变化值与时间的比值;
(3) ①充入惰性气体不会改变平衡体系中各组分的浓度,所以不会改变反应速率;
② 某物质的转化率等于参与反应的物质的量与起始的物质的量之比;
(4)① 升高温度,化学反应速率加快;
② 对于非等体反应来说,压强是反应中的变量,因此压强不变时,可以判断平衡;
(5) ①第一步水解的离子方程式 为: CO32- +H2O HCO3-+OH- ;
②Kh1=,解得=。
20.【答案】(1)c3(Cd2+)·c2(PO)
(2)Na2S
(3)10-19;是
(4)使Fe2+被氧化为Fe3+
(5)AC;3.2≤pH<5.2
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】(1) [Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数 的 Ksp=c3(Cd2+)·c2(PO) ;
(2) CdS的Ksp 更小,所以选取 Na2S 沉淀剂;
(3)c(Cd2+)=;m(Cd2+)=10-19× 112×1000=1.12×10-14mg/L<0.005 mg/L,说明该废水符合水源标准;
(4)加入H2O2溶液的作用是 : 使Fe2+被氧化为Fe3+ ;
(5)调节pH值时,要增大pH值的同时,还不能引入杂质,所以AC符合题意;
根据Fe3+和Zn2+沉淀的pH值,可以得出 pH应调整到3.2≤pH<5.2 ;
【分析】(1)溶度积 (Ksp)为在一定温度下,难溶电解质饱和溶液中的离子浓度幂的乘积;
(2)类型相同的两种难溶电解质,其Ksp越小,代表溶解度越小,所以应选择溶解度更小的沉淀剂;
(3)c(Cd2+)=;m(Cd2+)=10-19× 112×1000=1.12×10-14mg/L<0.005 mg/L,说明该废水符合水源标准;
(4)因为Fe3+更易沉淀出,且水解程度更大,所以将Fe2+氧化为Fe3+更容易进行Fe和Zn两种元素的分离;
(5)pH值为3.2时, Fe3+ 沉淀完全,在pH值在 5.2 时,Zn2+开始沉淀,因此调pH值的范围应该是 3.2≤pH<5.2 ,可以完全将Fe3+沉淀下来,且不会将Zn2+沉淀。

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