选择性必修1 综合检测
(基础过关卷)
一、选择题:本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。
1.下列反应中,属于氧化还原反应同时反应物总能量比生成物高的是
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 B.氢氧化钠与稀盐酸反应
C.灼热的炭与CO2反应 D.甲烷与O2的燃烧反应
2.下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l);ΔH= 571.6 kJ mol 1,则氢气的燃烧热为285.8 kJ mol 1
B.已知C(石墨,s)= C(金刚石,s);ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq) = CH3COONa(aq) + H2O(l) ΔH = 57.4 kJ mol 1
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
3.下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是
A.CH4(g)+O2(g)=2H2O(1)+CO(g) △H1
B.S(s)+O2(g)=SO3(g) △H2
C.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(1) △H3
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H4
4.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳太阳能制取氢能的构想。
下列说法正确的是
A.H2O的分解反应是放热反应
B.氢能源已被普遍使用
C.2 mol液态H2O具有的总能量低于2 molH2和1 molO2的能量
D.氢气不易贮存和运输,无开发利用价值
5.下列说法正确的是
A.化学反应速率既有正值,又有负值
B.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度
C.对于同一化学反应,选用不同的物质表示化学反应速率时,其数值一定不同
D.化学反应速率是对于所有化学反应而言的
6.某温度下,密闭容器中发生反应aX(g)+bY(g)cZ(s)+dW(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来容积的一半,当达到新平衡时,物质Y的浓度是原来的1.8倍。则正确的是
A.可逆反应的系数:a+b>c+d B.压缩容器的容积时,v(正)=v(逆)
C.达到新平衡时,物质X的转化率减小 D.达到新平衡时,混合物中W的质量分数增大
7.对于N2+3H2 2NH3,下列不同物质表示的反应速率最大的是
A.v(N2)=0.01mol·L-1·min-1 B.v(H2)=0.06mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=0.05mol·L-1·min-1 D.v(H2)=0.002mol·L-1·s-1
8.下列叙述正确的是
A.反应物分子间发生碰撞一定能发生化学反应
B.反应过程的自发性可判断过程发生的速率
C.反应在室温下可自发进行,则该反应的
D.反应的熵变
9.如图所示,三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中:在(1)中加入CaO,在(2)中不加其他任何物质,在(3)中加入NH4NO3晶体,发现(1)中红棕色变深,(3)中红棕色变浅[已知反应2NO2(红棕色) N2O4(无色)]。下列叙述正确的是
A.2NO2 N2O4是放热反应
B.NH4NO3溶于水时放出热量
C.烧瓶(1)中平衡混合气体的相对分子质量增大
D.烧瓶(3)中气体的压强增大
10.某无色透明溶液能与铝作用放出氢气,且溶液中的离子能大量共存的是
A.K+、NO、OH-、Cl- B.Cu2+、SO、H+、Na+
C.H+、Ba2+、Mg2+、NO D.NH、MnO、H+、K+
11.铬酸银(Ag2CrO4)微溶于水,作化学试剂。常用作分析试剂,有机合成催化剂,电镀,卤化物滴定确定终点的指示剂等。在t℃时,Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知AgCl的Ksp=1.8×10 10。下列说法不正确的是
A.t℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等
B.饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点
C.t℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10 8
D.t℃时,将0.01 mol·L 1 AgNO3溶液滴入20 mL 0.01 mol·L 1 KCl和0.01 mol·L 1 K2CrO4的混合溶液中,Cl-先沉淀
12.准确移取20.00mL某待测NaOH溶液于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1HCl溶液滴定。下述操作可导致被测定NaOH溶液浓度偏低的是
A.未用标准液润洗滴定管
B.达到滴定终点,读数时俯视液面
C.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未润洗
D.滴定前滴定管下端尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失
13.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.图中五点KW间的关系B>C>A=D=E
B.若从A点到D点,可采用在水中加入少量酸的方法
C.若从A点到C点,可用温度不变时在水中加入适量NH4Cl固体的方法
D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=l2的KOH等体积混合后,溶液显碱性
14.下列实验操作中,符合操作规范的是
A.向试管中滴加试剂时,将滴管下端紧靠试管内壁
B.向托盘天平称量药品时,右盘放药品,左盘放砝码
C.用pH试纸检验溶液的酸碱性时,将试纸浸入溶液中
D.中和滴定时,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化
15.下列属于强电解质的是
① NaOH ② NH3·H2O ③ AgCl ④ 醋酸 ⑤NaHCO3
A.①②⑤ B.①③④ C.②③④ D.①③⑤
16.下列离子方程式书写正确的是 ( )
A.Na2HPO4溶于水:Na2HPO4=2Na++H++PO
B.NaHCO3溶液的水解离子方程式:HCO+ H2O = H3O+ + CO
C.HF溶于少量水中: 2HF=H++HF
D.(NH4)2SO4溶于水:(NH4)2SO4=2 NH+SO
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.(10分)水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。河水是主要的饮用水源,污染物通过饮用水可宵接毒害人体,也可通过食物链和灌溉农田间接危及健康。请回答下列问题:
(1)纯水在100℃时,pH=6,该温度下1mol L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH-)=___mol L-1。
(2)25℃时,向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解的离子方程式为___。
(3)体积均为100mLpH均为2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则相同温度时,HX的电离平衡常数___(填“大于”或“小于”或“等丁”)CH3COOH的电离平衡常数,理由是___。
(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
①25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为____。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为___。
(5)25℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH = 6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=___mol L-1(填精确值)。
18.(10分)水煤气(CO和H2)是合成甲醇的重要原料,它可用水蒸气通过炽热的炭层制得:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) H=+131.3kJ/mol
(1)该反应的平衡常数的表达式为:_______;升高温度,K值将_______;容器中气体的平均相对分子质量将_______。
(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C(s)部分移走,平衡_______。
(3)下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有_______
A.压强固定不变化
B.气体平均相对分子质量不再变化
C.生成H2O(g)的速率与消耗CO的速率相等
D.H2O(g)、CO、H2的浓度相等
E.固定体积下气体密度不再变化
F.υ(H2O)=υ(CO)
(4)某温度下,将4.0mol H2O(g)和足量的炭充入2L的密闭容器中,发生如下反应,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),达到平衡时测得K=1,则此温度下H2O(g)的转化率为_______。
19.(8分)已知下列热化学方程式:
①
②
(1)氢气的摩尔燃烧焓是______________。
(2)已知:。写出丙烷燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式:___________________________。
(3)实验测得和的混合气体共,完全燃烧生成液态水时放热,则混合气体中和的体积比是__________。
(4)当反应②中转移10mol电子时,燃烧的丙烷的质量是_________g,生成的CO2在标准状况下的体积是_________L。
20.(12分)某实验小组用100 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液与100 mL 0.55 mol·L-1盐酸进行中和热的测定。装置如图所示。回答下列问题:
(1)若实验共需要400 mL NaOH溶液,实验室在配制该溶液时,则需要称量NaOH固体______g。
(2)图中装置缺少的仪器是______________________________。
(3)盐酸稍过量的原因是________________________________。
(4)碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是___________________。
(5)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,则测得的中和热(ΔH)________(填“偏大”“偏小”或“不变”),其原因是_______。
(6)请填写下表中的平均温度差:
实验次数 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃ 平均温度差(T2-T1)/℃
HCl NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 30.1 ________
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
(7)若测得该反应放出的热量为2.865 kJ,请写出盐酸与NaOH溶液反应的中和热的方程式:__________________________________________。
21.(12分)工业废水中常含有一定量的和,它们会对人类及生态系统产生很大危害,必须进行处理。常用的处理方法有以下两种:
方法1:还原沉淀法。
该法的工艺流程为:Cr3+ Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡2(黄色)+2H+ (橙色)+H2O。
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显_____色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是_____(填序号)。
A.和的浓度相同 B.2v()=v() C.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol离子,需要_____mol的FeSO4 7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+) c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至_____。
方法2:电解法。
该法用Fe做电极电解含的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为_____(用电极反应式解释)。
(6)在阴极附近溶液pH升高,溶液中同时生成的沉淀还有_____。
2 / 2选择性必修1 综合检测
(基础过关卷)
一、选择题:本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。
1.下列反应中,属于氧化还原反应同时反应物总能量比生成物高的是
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 B.氢氧化钠与稀盐酸反应
C.灼热的炭与CO2反应 D.甲烷与O2的燃烧反应
【答案】D
【分析】
反应前后有元素化合价升降的反应是氧化还原反应,据此解答。
【详解】
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热的非氧化还原反应,A不符合;
B.氢氧化钠与稀盐酸反应是放热的非氧化还原反应,B不符合;
C.灼热的炭与CO2反应是吸热的氧化还原反应,C不符合;
D.甲烷与O2的燃烧反应是放热的氧化还原反应,D符合;
答案选D。
2.下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l);ΔH= 571.6 kJ mol 1,则氢气的燃烧热为285.8 kJ mol 1
B.已知C(石墨,s)= C(金刚石,s);ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq) = CH3COONa(aq) + H2O(l) ΔH = 57.4 kJ mol 1
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
【答案】A
【详解】
A.燃烧热是1mol燃烧物完全燃烧生成稳定的氧化物,已知2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l);ΔH= 571.6 kJ mol 1,因此氢气的燃烧热为285.8 kJ mol 1,故A正确;
B.已知C(石墨,s)= C(金刚石,s);ΔH>0,该反应是吸热反应,根据能量越低越稳定,因此石墨比金刚石稳定,故B错误;
C.含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,由于醋酸电离要吸收热量,因此稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq) = CH3COONa(aq) + H2O(l) ΔH > 57.4 kJ mol 1,故C错误;
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,完全燃烧放出热量更多,因此则ΔH2>ΔH1,故D错误。
故选A。
3.下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是
A.CH4(g)+O2(g)=2H2O(1)+CO(g) △H1
B.S(s)+O2(g)=SO3(g) △H2
C.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(1) △H3
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H4
【答案】C
【分析】
燃烧热是指在101kPa下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物放出的热量。据此分析下列结论。
【详解】
A.在CH4(g)+O2(g)===2H2O(l)+CO(g) 反应中有CO生成,所以ΔH1不是燃烧热,故A错误;
B.硫充分燃烧的产物是SO2,不是SO3,故ΔH2不是燃烧热,故B错误;
C.1molC6H12O6(s)完全燃烧的反应式为:C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l),符合燃烧热的概念,所以ΔH3是C6H12O6的燃烧热,故C正确;
D.反应2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)中CO物质的量是2mol,所以ΔH4不是燃烧热,故D错误。
故答案:C。
4.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳太阳能制取氢能的构想。
下列说法正确的是
A.H2O的分解反应是放热反应
B.氢能源已被普遍使用
C.2 mol液态H2O具有的总能量低于2 molH2和1 molO2的能量
D.氢气不易贮存和运输,无开发利用价值
【答案】C
【详解】
A.氢气燃烧生成水是放热反应,则水的分解反应是吸热反应,A错误;
B.利用太阳能制取氢气技术不成熟,制约氢气大量生产,所以氢能源还没有被普遍使用,B错误;
C.水分解是吸热反应, H=生成物总能量-反应物总能量>0,故2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和 1 mol O2具有的总能量,C正确;
D.不可再生能源包括三大化石燃料,核能,氢气属于可再生新能源,D错误;
答案为C。
5.下列说法正确的是
A.化学反应速率既有正值,又有负值
B.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度
C.对于同一化学反应,选用不同的物质表示化学反应速率时,其数值一定不同
D.化学反应速率是对于所有化学反应而言的
【答案】D
【详解】
A.化学反应速率均为正值,没有负值,A项错误;
B.化学反应速率表示的是化学反应进行的快慢,B项错误;
C.对于同一化学反应,选用不同的物质表示化学反应速率时,若化学计量数和速率的单位均相同,则化学反应速率的数值相同,C项错误;
D.化学反应速率是对于所有化学反应而言的,D项正确。
故选D。
6.某温度下,密闭容器中发生反应aX(g)+bY(g)cZ(s)+dW(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来容积的一半,当达到新平衡时,物质Y的浓度是原来的1.8倍。则正确的是
A.可逆反应的系数:a+b>c+d B.压缩容器的容积时,v(正)=v(逆)
C.达到新平衡时,物质X的转化率减小 D.达到新平衡时,混合物中W的质量分数增大
【答案】D
【详解】
A.由于压缩容器的体积为原体积的一半后,反应物Y的浓度变为原来的1.8倍,说明Y被消耗了,平衡正向移动,所以a+b>d,但由于C为固体,所以无法确定a+b和c+d的大小关系,故A错误;
B.压缩容器容积时,由于平衡正向移动,故v(正)>v(逆),故B错误;
C.压缩容器容积时,由于平衡正向移动,因此反应物X的转化率增大,故C错误;
D.压缩容器容积时,由于平衡正向移动,因此生成物W的质量分数增大,故D正确。
故选D。
7.对于N2+3H2 2NH3,下列不同物质表示的反应速率最大的是
A.v(N2)=0.01mol·L-1·min-1 B.v(H2)=0.06mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=0.05mol·L-1·min-1 D.v(H2)=0.002mol·L-1·s-1
【答案】D
【详解】
为便于比较反应速率,将不同物质表示的反应速率都转化为H2表示的反应速率,同时注意单位的统一。
A.v(N2)=0.01mol·L-1·min-1,v(H2)=0.03mol·L-1·min-1;
B.v(H2)=0.06mol·L-1·min-1;
C.v(NH3)=0.05mol·L-1·min-1,v(H2)=0.075mol·L-1·min-1;
D.v(H2)=0.002mol·L-1·s-1,换算单位后得v(H2)=0.12mol·L-1·min-1;
比较以上数据可知,v(H2)=0.12mol·L-1·min-1时速率最快,故选D。
8.下列叙述正确的是
A.反应物分子间发生碰撞一定能发生化学反应
B.反应过程的自发性可判断过程发生的速率
C.反应在室温下可自发进行,则该反应的
D.反应的熵变
【答案】C
【详解】
A.根据碰撞理论,反应物分子间发生有效碰撞才能发生化学反应,A错误;
B.反应过程的自发性可判断反应是否能发生,不能判断发生的速率,B错误;
C.反应的,在室温下可自发进行,则,则一定有,C正确;
D.反应为气体分子数减少的反应,熵变,D错误;
选C。
9.如图所示,三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中:在(1)中加入CaO,在(2)中不加其他任何物质,在(3)中加入NH4NO3晶体,发现(1)中红棕色变深,(3)中红棕色变浅[已知反应2NO2(红棕色) N2O4(无色)]。下列叙述正确的是
A.2NO2 N2O4是放热反应
B.NH4NO3溶于水时放出热量
C.烧瓶(1)中平衡混合气体的相对分子质量增大
D.烧瓶(3)中气体的压强增大
【答案】A
【详解】
A.(1)中红棕色变深,说明平衡是向逆反应方向移动的,而CaO和水反应放出热量,即逆反应方向是吸热反应,则正反应方向是放热反应,故A正确;
B.(3)中红棕色变浅,说明平衡正向移动,正反应是放热反应,则硝酸铵溶于水时吸收热量,故B错误;
C.(1)中平衡逆向移动,NO2和之前相比含量增多,则体系中平均相对分子质量减小,故C错误;
D.(3)中红棕色变浅,说明氯化铵溶于水时吸收热量,平衡正向移动,气体的物质的量减小,则烧瓶(3)中的压强必然减小,故D错误;
故选A。
10.某无色透明溶液能与铝作用放出氢气,且溶液中的离子能大量共存的是
A.K+、NO、OH-、Cl- B.Cu2+、SO、H+、Na+
C.H+、Ba2+、Mg2+、NO D.NH、MnO、H+、K+
【答案】A
【详解】
能和铝作用放出氢气的溶液,可能呈酸性,也可能呈碱性;
A.该组离子能在碱性溶液中大量共存,符合题意;
B.Cu2+是蓝色溶液,不符合题意;
C.Mg2+不能在碱性溶液中的大量存在,H+与NO的混合溶液与铝不能产生氢气,不符合题意;
D.MnO是紫性溶液,不符合题意;
综上所述,A组离子符合题意,故选A。
11.铬酸银(Ag2CrO4)微溶于水,作化学试剂。常用作分析试剂,有机合成催化剂,电镀,卤化物滴定确定终点的指示剂等。在t℃时,Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知AgCl的Ksp=1.8×10 10。下列说法不正确的是
A.t℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等
B.饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点
C.t℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10 8
D.t℃时,将0.01 mol·L 1 AgNO3溶液滴入20 mL 0.01 mol·L 1 KCl和0.01 mol·L 1 K2CrO4的混合溶液中,Cl-先沉淀
【答案】C
【详解】
A.t℃时,曲线上都是铬酸银的溶解平衡的点,因此Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等,故A正确;
B.该温度下,根据淀溶解平衡曲线,加入K2CrO4,饱和Ag2CrO4溶液Ag+和的浓度变化只能在曲线上变化,即饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点,故B正确;
C.t℃时,根据最高点Ag2CrO4的Ksp为,故C错误;
D.t℃时,20 mL 0.01 mol·L 1 KCl和0.01 mol·L 1 K2CrO4的混合溶液中,沉淀时需要的AgNO3溶液浓度最小就最先沉淀,AgCl的Ksp=1.8×10 10,则,Ag2CrO4的,则,因此将0.01 mol·L 1 AgNO3溶液滴入20 mL 0.01 mol·L 1 KCl和0.01 mol·L 1 K2CrO4的混合溶液中,Cl-先沉淀,故D正确。
综上所述,答案为C。
12.准确移取20.00mL某待测NaOH溶液于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1HCl溶液滴定。下述操作可导致被测定NaOH溶液浓度偏低的是
A.未用标准液润洗滴定管
B.达到滴定终点,读数时俯视液面
C.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未润洗
D.滴定前滴定管下端尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失
【答案】B
【详解】
A.未用标准液润洗滴定管,导致标准液浓度偏低,消耗标准液的体积偏大,根据c待=可得,被测定NaOH溶液浓度偏高,故A不符合题意;
B.达到滴定终点,读数时俯视液面,读取的标准液体积偏小,根据c待=可得,被测定NaOH溶液浓度偏低,故B符合题意;
C.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未润洗,不影响测定结果,故C不符合题意;
D.滴定前滴定管下端尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,消耗标准液的体积偏大,根据c待=可得,被测定NaOH溶液浓度偏高,故D不符合题意;
答案选B。
13.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.图中五点KW间的关系B>C>A=D=E
B.若从A点到D点,可采用在水中加入少量酸的方法
C.若从A点到C点,可用温度不变时在水中加入适量NH4Cl固体的方法
D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=l2的KOH等体积混合后,溶液显碱性
【答案】C
【详解】
A.水的电离吸热,则温度越高,Kw越大,相同曲线上Kw相同,则图中五点K的关系为B>C>A=D=E,A正确;
B.从A点到D点,Kw不变,c(H+)增大,则可采用温度不变,向水中加入少量的酸的方法实现,B正确;
C.从A点到C点,Kw增大,则需要升高温度,C错误;
D.B点时,Kw=10-12,pH=2的硫酸中c(H+)=0.01mol/L,与pH=10的KOH溶液c(OH-)=mol/L=0.01 mol/L,等体积混合后n(H+)=n(OH-)溶液为中性,D正确;
故选C。
14.下列实验操作中,符合操作规范的是
A.向试管中滴加试剂时,将滴管下端紧靠试管内壁
B.向托盘天平称量药品时,右盘放药品,左盘放砝码
C.用pH试纸检验溶液的酸碱性时,将试纸浸入溶液中
D.中和滴定时,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化
【答案】D
【详解】
A.向试管中滴加试剂时,滴管下端不能试管内壁,否则容易造成试剂的污染,故A不符合题意;
B.用托盘天平称量药品时,右盘放砝码,左盘放药品,故B不符合题意;
C.使用试纸检验溶液的性质时,不可将试纸浸入溶液中,否则会造成试剂污染,可以使用玻璃棒蘸取少量溶液进行检验,故C不符合题意;
D.滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化,判断反应终点,故D符合题意;
答案选D。
15.下列属于强电解质的是
① NaOH ② NH3·H2O ③ AgCl ④ 醋酸 ⑤NaHCO3
A.①②⑤ B.①③④ C.②③④ D.①③⑤
【答案】D
【详解】
酸、碱、盐和水都是电解质,五种物质都是电解质,在电解质中,强酸、强碱、大部分盐是强电解质,①为强碱。②为弱碱,③为盐,④为弱酸,⑤为盐,所以①③⑤是强电解质,D项正确。
答案选D。
16.下列离子方程式书写正确的是 ( )
A.Na2HPO4溶于水:Na2HPO4=2Na++H++PO
B.NaHCO3溶液的水解离子方程式:HCO+ H2O = H3O+ + CO
C.HF溶于少量水中: 2HF=H++HF
D.(NH4)2SO4溶于水:(NH4)2SO4=2 NH+SO
【答案】D
【详解】
A.H3PO4是弱酸,不能拆开写,故A错误;
B.NaHCO3水解是结合水电离产生的H+生成弱酸H2CO3,故B错误;
C.HF溶于水形成的氢氟酸是弱酸,电离生成H+和F-,故C错误;
D.(NH4)2SO4溶于水完全电离,产生和,故D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.(10分)水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。河水是主要的饮用水源,污染物通过饮用水可宵接毒害人体,也可通过食物链和灌溉农田间接危及健康。请回答下列问题:
(1)纯水在100℃时,pH=6,该温度下1mol L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH-)=___mol L-1。
(2)25℃时,向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解的离子方程式为___。
(3)体积均为100mLpH均为2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则相同温度时,HX的电离平衡常数___(填“大于”或“小于”或“等丁”)CH3COOH的电离平衡常数,理由是___。
(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
①25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为____。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为___。
(5)25℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH = 6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=___mol L-1(填精确值)。
【答案】(1)10-12mol·L-1。
(2)CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-
(3)小于 稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化量比CH3COOH的小,故酸性较弱,电离平衡常数较小
(4)pH(Na2CO3溶液)>pH(NaCN溶液)>pH(CH3COONa溶液) NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3
(5)9.9×10-7
【分析】
(1)纯水在100℃时,Kw=10-12,1mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+);
(2)碳酸钠为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,碳酸钠的水解反应分步进行,以第一步为主;
(3)根据图像可知,稀释相同体积时,HX的pH变化量比醋酸的小;
(4)强碱弱酸盐对应的酸的酸性越弱,其水解程度就越大,pH越大,弱酸的电离平衡常数越小。
(5)25℃时,根据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)计算。
【详解】
(1)纯水在100℃时,pH=6,即c(H+)=c(OH-)=10-6mol·L-1,可知Kw=10-12,1mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+),即c水电离(OH-)=c(H+)=10-12mol·L-1。
(2)碳酸钠为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,碳酸钠的水解反应分步进行,以第一步为主,则电离方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-;
(3)根据图像可知,稀释相同体积时,HX的pH变化量比醋酸的小,则HX的酸性较弱,电离平衡常数较小;
(4)强碱弱酸盐对应的酸的酸性越弱,其水解程度就越大,pH越大,弱酸的电离平衡常数越小。
①25℃时,根据表中数据可知,酸性:CH3COOH>HCN>HCO3-,则溶液的pH由大到小的顺序为Na2CO3溶液、NaCN溶液、CH3COONa溶液;
②K2小于K(HCN),K1大于K(HCN),因此向NaCN溶液中通入少量的CO2,产物应是NaHCO3,反应的方程式为NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3;
(5)25℃时,根据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液的pH=6,则c(H+)=10-6mol/L,c(OH-)=10-8mol/L,故c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6-10-8=9.9×10-7mol/L。
18.(10分)水煤气(CO和H2)是合成甲醇的重要原料,它可用水蒸气通过炽热的炭层制得:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) H=+131.3kJ/mol
(1)该反应的平衡常数的表达式为:_______;升高温度,K值将_______;容器中气体的平均相对分子质量将_______。
(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C(s)部分移走,平衡_______。
(3)下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有_______
A.压强固定不变化
B.气体平均相对分子质量不再变化
C.生成H2O(g)的速率与消耗CO的速率相等
D.H2O(g)、CO、H2的浓度相等
E.固定体积下气体密度不再变化
F.υ(H2O)=υ(CO)
(4)某温度下,将4.0mol H2O(g)和足量的炭充入2L的密闭容器中,发生如下反应,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),达到平衡时测得K=1,则此温度下H2O(g)的转化率为_______。
【答案】(1) 增大 减小
(2)不移动
(3)ABCE
(4)50%
【详解】
(1)该反应的平衡常数的表达式为:;该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,K值将增大;用极限思维,平衡正向移动,原来是水蒸气,后来变为一氧化碳和氢气(两者平均相对分子质量为15),则容器中气体的平均相对分子质量将减小;故答案为:;增大;减小。
(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C(s)部分移走,由于碳的固体,反应物浓度不变,因此平衡不移动;故答案为:不移动。
(3)A.该反应是体积增大的反应,当压强固定不变化,说明达到平衡,故A符合题意;B.该反应是相对分子质量减小的反应,当气体平均相对分子质量不再变化,说明达到平衡,故B符合题意;C.生成H2O(g)的速率,正向反应,消耗CO的速率,逆向反应,两者速率之比等于计量数之比,说明达到平衡,故C符合题意;D.H2O(g)、CO、H2的浓度相等,不能说明达到平衡,故D不符合题意;E.固定体积下,该反应固体不断消耗,气体质量不断增加,气体密度不断增加,当气体密度不再变化,说明达到平衡,故E符合题意;F.υ(H2O)= υ(CO),没有正向和逆向,因此不能说明达到平衡,故F不符合题意;综上所述,答案为:ABCE。
(4)根据题意建立三段式得到,得到,解得y=2,则此温度下H2O(g)的转化率为;故答案为:50%。
19.(8分)已知下列热化学方程式:
①
②
(1)氢气的摩尔燃烧焓是______________。
(2)已知:。写出丙烷燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式:___________________________。
(3)实验测得和的混合气体共,完全燃烧生成液态水时放热,则混合气体中和的体积比是__________。
(4)当反应②中转移10mol电子时,燃烧的丙烷的质量是_________g,生成的CO2在标准状况下的体积是_________L。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)22 33.6
【分析】
(1)根据摩尔燃烧焓的概念分析并计算。
(2)根据盖斯定律进行计算。
(3)根据氢气的摩尔燃烧焓和丙烷的摩尔燃烧焓,氢气和丙烷的混合气体共3mol,完全燃烧生成液态水时放热,建立方程式进行计算。
(4)根据方程式及电子转移进行计算。
【详解】
(1)根据摩尔燃烧焓的概念,因1mol氢气完全氧化为液态水放出的热量为,故氢气的摩尔燃烧焓为;故答案为:。
(2)已知:②,③,由盖斯定律可知,得;故答案为:。
(3)由热化学方程式可知,氢气的摩尔燃烧焓为,丙烷的摩尔燃烧焓为,氢气和丙烷的混合气体共3mol,完全燃烧生成液态水时放热,设混合气体中氢气的物质的量为xmol,则丙烷的物质的量为,根据混合物燃烧放出的热量有,解得x=2,所以氢气和丙烷的物质的量之比为,根据阿伏加德罗定律及其推论,相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比;故答案为:2:1。
(4),当5mol O2参加反应时转移20mol电子,当反应中转移10mol电子时,燃烧的丙烷的物质的量为0.5mol,质量为,生成的CO2在标准状况下的体积为;故答案为:22;33.6。
20.(12分)某实验小组用100 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液与100 mL 0.55 mol·L-1盐酸进行中和热的测定。装置如图所示。回答下列问题:
(1)若实验共需要400 mL NaOH溶液,实验室在配制该溶液时,则需要称量NaOH固体______g。
(2)图中装置缺少的仪器是______________________________。
(3)盐酸稍过量的原因是________________________________。
(4)碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是___________________。
(5)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,则测得的中和热(ΔH)________(填“偏大”“偏小”或“不变”),其原因是_______。
(6)请填写下表中的平均温度差:
实验次数 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃ 平均温度差(T2-T1)/℃
HCl NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 30.1 ________
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
(7)若测得该反应放出的热量为2.865 kJ,请写出盐酸与NaOH溶液反应的中和热的方程式:__________________________________________。
【答案】(1)10.0
(2)环形玻璃搅拌棒
(3)让NaOH溶液完全反应
(4)保温、隔热,减少热量损失
(5)偏大 醋酸在溶液中电离吸收热量,使测得的中和热(ΔH)偏大
(6)4.0
(7)HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
【详解】
(1)因为没有400 mL容量瓶,实际配制的是500 mL(0.5 L)溶液,即m(NaOH)=0.50 mol·L-1×0.5 L×40 g/mol=10.0 g;
(2)为减少热量损失,需缩短反应时间,要搅拌,应用环形玻璃搅拌棒;
(3)为确保NaOH完全反应,减少误差,盐酸需要过量,故答案为让NaOH完全反应;
(4)它们的作用都是保温,隔热、减少热量损失;
(5)因为醋酸电离会吸热,所以用醋酸测中和热,放出的热量比盐酸要少,ΔH偏大,故答案为偏大、醋酸在溶液中电离吸收热量,使测得的中和热(ΔH)偏大;
(6)四组数据计算的温差分别为4.0 ℃、6.1 ℃、3.9 ℃、4.1 ℃,明显第2组数据应舍去,所以平均温度差为4.0 ℃;
(7)在该中和实验中,生成水的物质的量为0.05mol,放出的热量为2.865 kJ,则生成1mol水放出的热量为2.865kJ÷0.05mol=57.3 J·mol-1,则ΔH=-57.3 kJ·mol-1,故反应的中和热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
21.(12分)工业废水中常含有一定量的和,它们会对人类及生态系统产生很大危害,必须进行处理。常用的处理方法有以下两种:
方法1:还原沉淀法。
该法的工艺流程为:Cr3+ Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡2(黄色)+2H+ (橙色)+H2O。
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显_____色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是_____(填序号)。
A.和的浓度相同 B.2v()=v() C.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol离子,需要_____mol的FeSO4 7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+) c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至_____。
方法2:电解法。
该法用Fe做电极电解含的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为_____(用电极反应式解释)。
(6)在阴极附近溶液pH升高,溶液中同时生成的沉淀还有_____。
【答案】(1)橙
(2)C
(3)6
(4)5
(5)Fe-2e-=Fe2+,提供还原剂Fe2+
(6)Fe(OH)3
【详解】
(1)溶液显酸性,c(H+)较大,2(黄色)+2H+ (橙色)+H2O,该平衡右移,该溶液显橙色;
(2)A.和的浓度相同,但是不一定是浓度保持不变的状态,反应不一定达到平衡状态,平衡时浓度不变,故A不符合题意;
B.2v()=v(),没有标出正、逆反应速率,无法判定反应是否达到平衡状态,故B不符合题意;
C.平衡时各物质的浓度不再改变,即溶液的颜色不再改变,可以判断反应达到平衡状态,故C符合题意;
答案选C;
(3)由元素的化合价变化可知,还原1 mol离子,得到Cr3+,得到电子为2×(6-3)=6 mol,Fe2+被氧化为Fe3+,需要FeSO4 7H2O的物质的量为=6 mol;
(4)当c(Cr3+)=10-5 mol/L时,溶液的c(OH-)==10-9 mol/L,c(H+)=mol/L=10-5 mol/L,pH=5,即要使c(Cr3+)降至10-5 mol/L,溶液的pH应调至5;
(5)用Fe做阳极,发生氧化反应,失电子:Fe-2e-=Fe2+,产生的亚铁离子做还原剂;
(6)溶液中氢离子在阴极得电子被还原为氢气,阴极极反应为:2H++2e-=H2↑,导致溶液酸性减弱,溶液pH升高;同时溶液中亚铁离子被氧化为铁离子,酸性减弱,铁离子产生沉淀Fe(OH)3。
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