湖南省常德市汉寿县2023-2024学年高二上学期11月期中考试化学试题
一、选择题: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·汉寿期中)下列说法正确的是( )
A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C.Na2CO3溶液不可保存在带磨口塞的玻璃瓶中
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
2.(2023高二上·汉寿期中)下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
B.CO(g)的摩尔燃烧焓是-283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+566.0 kJ·mol-1
C.氢气的摩尔燃烧焓为-285.5 kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.5 kJ·mol-1
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的摩尔燃烧焓
3.(2023高二上·汉寿期中)在25℃时,某稀溶液中由水电离产生的为,下列有关该溶液的叙述正确的是( )
A.该溶液可能呈酸性
B.该溶液一定呈碱性
C.该溶液中一定是
D.该溶液中不可能为
4.(2023高二上·汉寿期中)25℃时,向水中加入下列物质,能使水电离出的c(H+)>1.0×10-7 mol/L的是( )
A.NaF B.H2SO4 C.NaHSO4 D.NaOH
5.(2023高二上·汉寿期中)已知25℃时,几种弱酸或弱碱测得的电离平衡常数如下:HNO2(亚硝酸):,HCN(氢氰酸):,HF:,NH3·H2O:。下列说法不正确的是( )
A.25℃时,NH4F水溶液的pH<7
B.一定条件下,反应可以发生
C.25℃时,等物质的量浓度的NaNO2和NaF混合溶液中:
D.等体积、等物质的量浓度的NaCN和NaNO2溶液中所含阴离子总数前者小于后者
6.(2023高二上·汉寿期中)下列叙述正确的是( )
A.95℃时纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性
B.pH=4的番茄汁中c(H+)是pH=6的牛奶中c(H+)的100倍
C.pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后pH=7
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
7.(2023高二上·温州期中)在容积为的恒容容器内进行反应,经后,的浓度减少了。下列对反应速率的表示中正确的是( )
A.内,B的化学反应速率是
B.末,的化学反应速率是
C.温度升高,该反应活化分子百分比提高,化学反应速率变快
D.若,可证明该反应达到了化学平衡状态
8.(2023高二上·汉寿期中)化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有重要的意义。下列说法错误的是( )
A.时,熵减小
B.恒温恒压下,且的反应一定能自发进行
C.在常温下能自发进行,则该反应的
D.反应 能自发进行,原因是熵增效应大于焓增效应
9.(2023高二上·汉寿期中)下列事实能说明醋酸(CH3COOH)是弱酸的是( )
A.醋酸溶液能使紫色石蕊试液变红
B.将pH=3的醋酸溶液稀释10倍,溶液的3
D.等体积等浓度的醋酸溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应
10.(2023高二上·汉寿期中)某水溶液中不同温度下pH和pOH的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.若,则
B.e点溶液中通入,可使e点迁移至d点
C.若,则该温度下将的稀硫酸与的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性
D.f、d两点的比较,前者大
二、选择题,在每小题给出的四个选项中,有一个或两个选项符合题目要求。
11.(2023高二上·汉寿期中)下列说法正确的是( )
A.反应达平衡后,降低温度,正反应速率增大、逆反应速率减小
B.合成氨生产中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高H2的转化率
C.工业生产硫酸时,接触室催化氧化SO2时使用热交换器可以充分利用热量,降低生产成本
D.探究催化剂对H2O2分解速率的影响:在相同条件下,向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O,向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液,观察并比较实验现象
12.(2023高二上·汉寿期中)室温下进行下列实验,根据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 室温下,向0.1mol/LNaHCO3溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液变为浅红色 的水解程度大于的电离程度
B 将浓硫酸与无水乙醇混合,加热至,产生的气体通入酸性溶液中,高锰酸钾溶液褪色 乙烯气体被酸性溶液氧化
C 向溶液中滴加几滴稀硫酸,未看到明显现象象 与硫酸不反应
D 向两支盛有等体积等浓度溶液的试管中,分别滴入2滴等浓度的NaCl和NaI溶液,一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现
A.A B.B C.C D.D
13.(2023高二上·温州期中)时,相同体积和的、、三种盐溶液,分别加水稀释,溶液的变化与所加水的体积关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.在上述三种盐原溶液中,水的电离度大小是
B.在等物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ混合液中,离子浓度的大小关系是
C.与结合能力强于
D.NaY溶液中,微粒浓度存在如下关系:
14.(2023高二上·汉寿期中)T℃时,向容积为2L的刚性容器中充入1 mol CO2和一定量的H2发生反应:CO2(g)+2H2(g) HCHO(g) +H2O(g) ,达到平衡时,HCHO的分压(分压=总压×物质的量分数)与起始的关系如图所示。已知:初始加入2molH2时,容器内混合气体的总压强为1.2p kPa。下列说法不正确的是( )
A.5 min时反应到达c点,ν(H2)=0.1 mol·L-1·min-1
B.随增大, HCHO(g)的平衡压强不断增大
C.b点时反应的平衡常数Kp =
D.由图象可得到:Kp(a)Kp(b)Kp(c)
三、非选择题
15.(2023高二上·汉寿期中)水是极弱的电解质,改变温度或加入某些电解质会影响水的电离。请回答下列问题。
(1)若纯水在100℃时,该温度下溶液的 。
(2)25℃时,向水中加入少量碳酸钠固体,得到为11的溶液,碳酸钠水解的离子方程式为 ,由水电离出的 。
(3)体积均为、均为2的盐酸与一元酸,加水稀释过程中与溶液体积的关系如图所示,则是 (填“强酸”或“弱酸”),理由是 。
(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离强弱的物理量。已知:
化学式 电离常数()
①25℃时,等浓度的溶液、溶液和溶液,其溶液的由大到小的顺序为 。
②25℃时,在的醋酸溶液中由醋酸电离出的约是由水电离出的的 倍。
16.(2023高二上·汉寿期中)I.是一种常见的酸,,可以形成多种醋酸盐。回答下列问题:
(1)在室温下,醋酸钠溶液的约为 。
(2)在室温下,若下列溶液的物质的量浓度相同:①②③④,则从大到小的顺序为 。
(3)在室温下,等物质的量浓度的与以体积比混合,混合后溶液的,求 (写出计算结果的表达式)。
(4)冰醋酸中加入一定量的水,可以得到各种不同浓度的醋酸溶液。在下方坐标系中画出随着水的加入量增加,的变化曲线 。
II.已知次磷酸是一种一元弱酸;电离平衡常数。
(5)写出次磷酸与足量反应的离子方程式 。
(6)下列说法正确的是____(填字母)。
A.导电能力
B.溶液中加入小苏打,可以看到气泡
C.溶液中的离子种类比溶液中的离子种类多
D.常温下,溶液的比溶液的小
17.(2023高二上·汉寿期中)Ⅰ.碳酸及碳酸盐与自然界碳的循环有着密切的联系。为了维持正常的生理活动,人体各种体液的pH都要保持在一个较小的pH变化范围。血液的正常pH范围是7.35~7.45.当血浆pH低于7.2会引起酸中毒,高于7.5会引起碱中毒。血浆“”缓冲体系对稳定体系酸碱度有重要作用。该缓冲体系存在如下平衡:
(1)①向缓冲体系加入少量强碱时,上述平衡 移动(填“正向”、“逆向”、“不移动”)
②当大量酸进入到缓冲体系时,体系中将 (填“变大”、“变小”或者“不变”)
③若某温度下的,当血浆中时,人体发生 (填“酸”或“碱”)中毒。
Ⅱ.雌黄( )和雄黄()都是自然界中常见的砷化合物,早期曾用作绘画颜料,因都有抗病毒疗效而入药。
(2)可转化为用于治疗白血病的亚砷酸()。亚砷酸在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒的物质的量分数与溶液pH关系如图(a)所示。
①人体血液的pH为7.35~7.45,用药后人体中含砷元素的主要微粒是 。
②将KOH溶液滴入亚砷酸溶液,当pH调至11时,所发生反应的离子方程式是 。
③下列说法中,正确的是 (填字母序号)。
a.当时,溶液呈碱性
b.pH=12时,溶液中
c.在溶液中,
(3)工业含砷(Ⅲ)废水常用铁盐处理后排放。其原理是:铁盐混凝剂在溶液中产生胶粒,其表面带有正电荷,可吸附含砷化合物。测得不同pH条件下铁盐对含砷(Ⅲ)化合物的去除率,如图(b)所示。pH为5~9时,随溶液pH增大,铁盐混凝剂对含砷(Ⅲ)化合物的吸附效果增强。结合图(a)和图(b),解释可能的原因: 。
18.(2023高二上·汉寿期中)化工原料异丁烯()可由异丁烷()直接催化脱氢制备:
(1)异丁烯中,C原子的杂化方式为 ;脱氢过程中,C-C-C键角 (填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)该反应的化学平衡常数的表达式为 。
(3)将一定量的异丁烷充入容积恒定的密闭反应装置,维持温度不变进行反应,判断该反应达到化学平衡状态的标志有 。
a.容器内气体压强不再变化
b.容器内气体密度不再变化
c.容器内不再变化
d.异丁烷的消耗速率等于消耗速率的2倍
(4)一定条件下,以异丁烷为原料生产异丁烯。温度、压强改变对异丁烷平衡转化率的影响如图所示。
①判断、的大小关系: (填“>”或“<”),理由是 。
②若异丁烷的平衡转化率为40%,则平衡混合气中异丁烯的物质的量分数最多为 %(保留小数点后1位)。
(5)目前,异丁烷催化脱氢制备异丁烯的研究热点是催化活性组分以及载体的选择。下表是以V-Fe-K-O为催化活性物质,反应时间相同时,测得的不同温度、不同载体条件下的数据。
温度/℃ 570 580 590 600 610
以为载体 异丁烷转化率/% 36.41 36.49 38.42 39.23 42.48
异丁烯收率/% 26.17 27.11 27.51 26.56 26.22
以为载体 异丁烷转化率/% 30.23 30.87 32.23 33.63 33.92
异丁烯收率% 25.88 27.39 28.23 28.81 29.30
说明:收率=(生产目标产物的原料量/原料的进料量)×100%
①由上表数据,可以得到的结论是 (填字母序号)。
a.载体会影响催化剂的活性
b.载体会影响催化剂的选择性
c.载体会影响化学平衡常数
②分析以为载体时异丁烯收率随温度变化的可能原因: 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】盐类水解的应用
【解析】【解答】A.氯化铝水解得到氢氧化铝和盐酸,盐酸易挥发,最终得到氧化铝固体,硫酸铝水解得到氢氧化铝和硫酸,硫酸不易挥发最终得到硫酸铝固体,故A不符合题意;
B. 配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在盐酸中,然后再用水稀释到所需的浓度,故B不符合题意;
C. Na2CO3溶液水解成碱性,与玻璃反应,不可保存在带磨口塞的玻璃瓶中,故C符合题意;
D. 泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠和硫酸铝,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.氯化铝水解成氢氧化铝和氯化氢,氯化氢易挥发,加热最终得到氧化铝固体,硫酸铝溶液最终加热得到硫酸铝固体
B.铁离子易水解,应该加入到盐酸中再进行稀释
C.碳酸钠易与二氧化硅反应不易保存在磨砂口的玻璃瓶中
D.泡沫灭火器中的原料是碳酸氢钠和硫酸铝
2.【答案】B
【知识点】燃烧热;中和热;热化学方程式
【解析】【解答】A.硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀,放出的热量大于2x57.3KJ/mol, H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH<2×(-57.3)kJ·mol-1,故A不符合题意;
B. CO(g)的摩尔燃烧焓是-283.0 kJ·mol-1, 则 2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g) , 反应的ΔH=-566.0 kJ·mol-1,因此2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+566.0 kJ·mol-1 ,故B符合题意;
C. 氢气的摩尔燃烧焓为-285.5 kJ·mol-1, 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l), ΔH=-571kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) ΔH=+571 kJ·mol-1,故C不符合题意;
D. 1 mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的摩尔燃烧焓,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.硫酸与氢氧化钡反应得到硫酸钡沉淀导热放出热量增大
B.写出CO燃烧的热化学方程式即可判断
C.根据摩尔燃烧焓是1mol氢气,而电解水时2mol氢气,焓变也是2倍
D.摩尔生成焓是生成液态水和气态二氧化碳的放出的热量
3.【答案】A
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】 在25℃时,中性溶液中的c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,某稀溶液中由水电离产生的为,说明溶液可能为酸性或者碱性,故答案为A
【分析】根据题意可知,25℃时,中性溶液中的c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,结合给出的数据判断溶液酸碱性即可
4.【答案】A
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A.H2OH++OH-,加入 NaF 平衡向右移动,导致氢离子浓度增大,,故A符合题意;
B.H2OH++OH-,加入加入硫酸后,氢离子浓度增大,抑制水的电离,故B不符合题意;
C. H2OH++OH-,加入NaHSO4 ,氢离子浓度增大,抑制水的电离,故C不符合题意;
D.H2OH++OH-,加入氢氧化钠,抑制水的电离,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】25℃,中性溶液中的c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,能使水电离出的c(H+)>1.0×10-7 mol/L 说明氢离子与之形成弱电解质,促进水的平衡,结合选项判断即可
5.【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的应用;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.铵根离子的水解常数为K==5.7x10-10,氟离子的水解常数为K===1.4x10-10,以铵根水解为为主,显酸性,故A不符合题意;
B. HCN(氢氰酸): , HF:, HF酸性强于HCN,故 可以发生 ,故B不符合题意;
C. HNO2(亚硝酸): , HF:, HF酸性强于HNO2,因此氟离子的水解弱于亚硝酸根离子,因此氟离子浓度大于亚硝酸根离子, ,故C符合题意;
D. 等体积、等物质的量浓度的NaCN和NaNO2溶液,HCN(氢氰酸)酸性弱于HNO2(亚硝酸),NaCN水解弱于NaNO2溶液,因此等体积、等物质的量浓度NaCN和NaNO2溶液中所含阴离子总数前者小于后者,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.A.铵根离子的水解常数为K==5.7x10-10,氟离子的水解常数为K===1.4x10-10即可判断
B.HCN(氢氰酸): , HF:, HF酸性强于HCN即可判断
C.HNO2(亚硝酸): , HF:, HF酸性强于HNO2,因此氟离子的水解弱于亚硝酸根离子,即可判断
D. HNO2(亚硝酸):酸性强于HCN(氢氰酸):NaCN水解弱于NaNO2溶液
6.【答案】B
【知识点】水的电离;pH的简单计算;盐类水解的应用
【解析】【解答】A. 95℃时纯水的pH<7,始终都是中性,故A不符合题意;
B. pH=4的番茄汁中c(H+)=10-4mol/L,是pH=6的牛奶中c(H+)=10-6mol/L,的100倍,故B符合题意;
C. pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后,氨水过量显碱性,故C不符合题意;
D. pH=8的NaOH溶液稀释100倍,无限接近7,但是还是显碱性,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.纯水温度升高依旧是中性,不会随温度变化
B.根据均显酸性,根据pH计算出氢离子浓度计算出倍数
C.氨水过量,溶液显碱性
D.碱稀释之后始终是碱,显碱性
7.【答案】C
【知识点】化学反应速率;化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.B是固体,不能用来表示反应的快慢,A选项是错误的;
B.化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,不能计算出某一时刻的反应速率,B选项是错误的;
C.温度升高,该反应的活化分子百分含量提高,化学反应速率会加快,C选项是正确的;
D.C和D的反应系数之比为:2:1,那么反应速率的关系应该是:v(C)=2v(D),D选项是错误的。
故答案为:C。
【分析】A.固体和纯液体的浓度可以看作是常数,不能用来表示该反应的化学反应速率;
B.化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,不能计算出某一时刻的反应速率;
C.升高温度相当于给反应物提供了能量,一些非活化分子吸收了能量变为活化分子,因此活化分子的百分含量会增大;
D.正反应速率和逆反应速率相等时,代表可逆反应到达平衡状态。
8.【答案】C
【知识点】焓变和熵变
【解析】【解答】A. 时,气体系数减小,属于熵减小,故A不符合题意;
B. 恒温恒压下,,当时,反应一定能自发进行,故B不符合题意;
C. ,, 在常温下能自发进行,说明,故C符合题意;
D. 反应 时, 能自发进行因此熵增效应大于焓增效应 ,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据气体系数减小,属于熵减小判断
B.当时,即可判断
C., 在常温下能自发进行,说明
D. 时, 能自发进行因此熵增效应大于焓增效应
9.【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;比较弱酸的相对强弱的实验
【解析】【解答】A. 醋酸溶液能使紫色石蕊试液变红 说明醋酸显酸性,故A不符合题意;
B. 将pH=3的醋酸溶液稀释10倍,溶液的3
D. 等体积等浓度的醋酸溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应 只能说明其显酸性,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】 A. 醋酸溶液能使紫色石蕊试液变红 说明其显酸性
B.pH=3醋酸溶液加水稀释10倍,若为强酸则为pH=4,但是 溶液的3
D.醋酸与氢氧化钠反应说明其为酸性不能说明其弱酸
10.【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;水的电离;离子积常数
【解析】【解答】A. 若,则=a=7,因此f点对应的pH=7属于中性,此时温度为25℃,温度越低,氢氧根浓度越大,pOH越大,因此T1<25℃,故A不符合题意;
B. e点溶液中通入,此时溶液显碱性,pH会增大,不能迁移至d点,故B符合题意;
C. 若,说明此时中性时pH=6,则该温度下将的稀硫酸c(H+)=10-2mol/l,与的KOH溶液c(OH-)=10-2mol/L等体积混合后,溶液显中,故C不符合题意;
D.根据温度f点的温度高于d点温度,温度越高,水的电离程度增大,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】根据题意可知,氢氧根离子浓度越低,pOH越大,温度越高,水的电离程度越低,氢氧根浓度越低,水的离子积常数越低,加入氨气溶液碱性,pH增大,当b=6时,pH=6时溶液显中性,结合选项判断
11.【答案】C,D
【知识点】化学反应速率;催化剂;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A. 反应达平衡后,降低温度,正逆反应速率减小,故A不符合题意;
B. 合成氨生产中将NH3液化分离,可以促进平衡向右移动,正反应速率降低,故B不符合题意;
C. 工业生产硫酸时,接触室催化氧化SO2时使用热交换器可以充分利用热量,降低生产成本 ,故C符合题意;
D.通过控制变量法,控制催化剂的量和体积比较催化剂对速率的影响,故D符合题意;
故答案为:CD
【分析】A.温度降低,正逆反应速率均降低
B.生成物减少,速率降低
C.利用热交换利用热量节约成本
D.利用控制变量法比较催化剂对速率影响
12.【答案】A,D
【知识点】盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;乙烯的实验室制法
【解析】【解答】A.碳酸氢钠既可以电离又可以水解,加入酚酞后显红色说明溶液显碱性,说明水解为主,故A符合题意;
B.乙醇在浓硫酸加热至170℃时,产物为乙烯,乙醇和乙醇具有还原性,可将酸性高锰酸钾溶液还原,因此高锰酸钾褪色可能是乙醇和乙烯,故B不符合题意;
C.亚硫酸钠与过量的硫酸反应才有气泡,故C不符合题意;
D. 向两支盛有等体积等浓度溶液的试管中,分别滴入2滴等浓度的NaCl和NaI溶液,一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现 说明碘离子与银离子越易形成沉淀,因此 ,故D符合题意;
故答案为:AD
【分析】A.根据加入酚酞,判断电离和水解的主次
B.乙醇和乙烯均具有还原性均可使高锰酸钾褪色
C.此实验应该加入过量硫酸
D.相同情况下,先形成沉淀,说明其溶度积小
13.【答案】D
【知识点】盐类水解的原理;影响盐类水解程度的主要因素;盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.盐类的水解会促进水的电离程度,盐类水解程度越大,水的电离程度就越大,三种盐中NaZ、NaY和NaX一次减弱,所以水的电离程度是NaZ>NaY>NaX,A选项是错误的;
B.根据越弱越水解,可知,在等物质的量浓度的三种盐中,Z-水解程度最强,Z-离子浓度最小,X-离子水解程度最小,X-离子浓度最小,所以三种离子浓度关系应为:C(X-)>C(Y-)>C(Z-),B选项是错误的;
C.根据”越弱越水解“的水解规律,可知,X-水解后对应的酸HX是最弱的酸,则X-离子结合H+的能力最强,C选项是错误的;
D.NaY是盐是强电解质,在水溶液中是完全电离的,NaY=Na++Y-,Y-是弱酸阴离子会水解,则Na+的浓度大于Y-,Y-水解的方程式为:Y-+H2OHY+OH-,在加水H2O的电离:H2OOH-+H+,水解强于H2O的电离,所以粒子浓度的关系是: ,D选项是正确的。
故答案为:D。
【分析】A.盐类的水解是结合H2O电离出的H+结合生成弱酸的过程,该过程会促使H2O的电离正向进行,因此盐类的水解会促进水的电离;
B.阴离子水解后的弱电解质越弱,其阴离子水解的程度就越大,水解程度越大,等物质的量浓度的三种盐中,阴离子浓度就越小;
C.酸越弱就越难电离,其阴离子结合H+的能力就越强;
D.在水溶液中,先考虑溶液中溶质的成分,溶质提供的离子浓度是最大的;然后再考虑弱离子的水解;最后考虑H2O的电离。
14.【答案】D
【知识点】化学反应速率;化学平衡常数;化学平衡移动原理
【解析】【解答】设1mol二氧化碳,amol氢气,
CO2(g)+2H2(g) =HCHO(g) +H2O(g)
起始(mol) 1 a 0 0
转化(mol) x 2x x x
平衡(mol) 1-x a-2x x x
平衡时的量为(1+a-x)mol,平衡时p(CO2)=x1.2kPa,p(H2)=x1.2kPa,p(HCHO)=x1.2kPa,p(H2O)=x1.2kPa, 初始加入2molH2时,容器内混合气体的总压强为1.2p kPa ,平衡时HCHO压强为0.2p,p(HCHO)=x1.2kPa=0.2pKPa,x=0.5mol,平衡时的压强为pkPa,
A. 5 min时反应到达c点,n(HCHO)=0.5mol,v(HCHO)=0.5/(2x5)=0.05mol·L-1·min-1,
,ν(H2)=2v(HCHO)=0.1 mol·L-1·min-1,故A不符合题意;
B .随增大, 氢气的量增加,平衡正向移动,二氧化碳的转化率增加,生成HCHO量增大.p(HCHO)=x1.2kPa增大,故B不符合题意;
C.温度不变,平衡常数不变, =2时,即可计算p(CO2)=x1.2pkPa=0.2pkPa,p(H2)=x1.2kPa=0.4pkPa,p(HCHO)=x1.2kPa=0.2pkPa,p(H2O)=x1.2kPa=0.2pkPa,Kp== ,故C不符合题意;
D.温度不变,常数不变即 Kp(a)=Kp(b)=Kp(c),故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.利用三行式计算出变化量计算速率即可
B.根据三行式找出压强和转化量的关系即可计算
C.根据c点数据计算出平衡时的压强即可计算出常数
D.根据温度不变,常数不变
15.【答案】(1)10
(2);
(3)弱酸;稀释相同倍数,一元酸的变化量比盐酸的小,说明存在电离平衡,故为弱酸
(4)溶液>溶液>溶液;
【知识点】pH的简单计算;盐类水解的应用;比较弱酸的相对强弱的实验;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1) 纯水在100℃时 ,说明此时水的离子积为10-12,因此 溶液的 10;
(2)碳酸钠水解得到碳酸氢根和氢氧根,即可写出离子方程式为: , 得到为11的溶液, C(H+)=10-11mol/L,说明c(OH-)=10-3mol/L;
(3)盐酸是强酸,根据稀释相同的倍数,HX的倍数变化比盐酸小,因此HX为弱酸;
(4)① 电离常数 , 电离常数为 , 电离常数为 ,电离常数越小, 等浓度其水解越强,溶液的越强, 因此溶液>溶液>溶液;
②根据CH3COOH=CH3COO-+H+,K==1.8X10-5,c(CH3COOH)=0.5mol/L,因此c(H+)=3X10-3mol/L,c(OH-)==mol/L, 醋酸电离出的约是由水电离出的的;
【分析】(1)根据计算出此温度的水的离子积即可计算pH
(2)根据水解方程式写出离子方程式,利用给出的pH即可计算氢氧根离子浓度
(3)根据强酸与弱酸稀释倍数的差距判断
(4)①根据给出的电离常数判断酸性强弱即可判断盐水解的碱性
②根据给出的数据计算出醋酸电离的氢离子,以及水电离出氢离子的浓度即可
16.【答案】(1)9
(2)②③①④
(3)(10—5—10—9) mol/L
(4)
(5)
(6)B;D
【知识点】pH的简单计算;盐类水解的应用;离子浓度大小的比较;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1) 醋酸钠溶液水解方程式为:CH3COO-+H2O=CH3COOH+OH-,K====c(CH3COO-)= ,因此c(OH-)==10-5mol/L,pH=9;
(2) :①醋酸根水解促进铵根离子水解, ② 氢离子抑制铵根离子水解,③铵根离子水解, ④氨水是弱电解质,部分电离,因此铵根离子浓度大小为 ②③①④ ;
(3) 等物质的量浓度的与以体积比混合,混合后溶液的, 此时c(H+)=10-5mol/l,此时的c(OH-)=10-9mol/L,利用电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),物料守恒为:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),因此 c(H+)-c(OH-)= (10—5—10—9) mol/L ;
(4)醋酸是弱酸,加入水后氢离子浓度先增大再减小;因此图像为: ;
(5) 已知次磷酸是一种一元弱酸; 因此只能电离出一个氢离子,故与氢氧化钠反应时,生成磷酸二氢钠和水,即可写出方程式为: ;
(6)A. , 即可判断相同浓度下,次磷酸导电能力强于醋酸,故A不符合题意;
B.次磷酸酸性强于碳酸,因此 溶液中加入小苏打,可以看到气泡 ,故B符合题意;
C.次磷酸和醋酸均为一元弱酸,离子种类相同,故C不符合题意;
D. ,酸性是次磷酸强于醋酸,因此水解是 弱于,故pH小,故D符合题意;
【分析】(1)根据利用电离常数和水的离子积计算出氢氧根离子浓度计算
(2)根据给出的化学式判断促进或抑制水解判断浓度
(3)根据给出的数据计算出氢离子浓度以及氢氧根离子浓度,利用电荷守恒和物料守恒判断
(4)醋酸为弱酸,加水稀释时氢离子浓度先增大再减小
(5)根据次磷酸为一元弱酸即可写出与氢氧化钠反应的离子方程式
(6)A.未指明物质的浓度大小无法比较
B.考虑电离常数大小即可判断
C.根据均为一元弱酸,盐溶液含有的离子种类相同
D.根据比较电离常数判断
17.【答案】(1)逆向;变大;酸
(2);;ac
(3)pH在5~9时,主要微粒为和,带负电荷的微粒的含量随溶液pH增大而增大,更易于被带正电荷的氢氧化铁胶粒吸附,吸附效果变好,同时pH升高更利于铁盐水解,促进生成更多的胶体,吸附效果增强
【知识点】化学平衡移动原理;离子方程式的书写;胶体的性质和应用
【解析】【解答】(1)①加入强碱时,含有大量的氢氧根离子,导致平衡逆向移动;
②K=即可得到 =当氢离子浓度增大时,c(HCO3-)减小,导致 =增大;
③H2CO3HCO3-+H+,Ka1=,c(H+)==10-6x10-1=10-7,pH=7,酸中毒;
(2)①根据图示在 pH为7.35~7.45,主要存在的是;
②根据图示判断 当pH调至11时 此时存在的是H2AsO3-,加入氢氧化钾发生的反应是亚砷酸与氢氧化钾反应得到KH2AsO3, ;
③a: 当时,结合图示pH=9,溶液呈碱性,故a符合题意;
b: pH=12时,溶液呈碱性,溶液中,故b不符合题意;
c: 在溶液中, ,故c符合题意;
(3)氢氧化铁中胶体粒子带正电,而在pH=5-9时含砷微粒存在的形式为 和, 带负电的微粒易被氢氧化铁胶体吸附,pH越大有利于铁盐的水解,促使生成更多的氢氧化铁胶体,吸附效果增强;
【分析】(1)①根据加入强碱时,溶液逆向移动
②根据碳酸电离的常数以及加入氢离子导致平衡逆向移动,碳酸氢根离子浓度降低判断
③根据碳酸电离常数,代入碳酸氢根和碳酸的比值计算判断
(2)①根据pH图判断即可
②根据pH=11是含砷存在的微粒判断反应方程式即可
③a:根据图示找出1:1时,溶液的pH判断即可
b:根据pH=12,溶液显碱性,氢氧根离子浓度大于氢离子
c:考虑 溶液中 AsO33-,含量很大
(3)根据题意可知氢氧化铁胶体粒子带正电,而带负电,pH增大有利于铁盐水解,导致氢氧化铁胶体增多,导致吸附效果增强
18.【答案】(1)、;变大
(2)
(3)ac
(4)<;该反应是气体物质的量增大的反应,增大压强平衡逆向移动;图像表明,温度一定时,压强由变为,异丁烷的平衡转化率减小,平衡逆向移动,可知;28.6
(5)ab;时,随温度升高,催化剂活性增加,反应速率加快(或平衡正向移动等);时,随温度升高,催化剂的选择性下降,发生副反应的异丁烷的比例增加
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;化学平衡常数;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)异丁烯中含有双键和单键,因此碳原子为sp2和sp3杂化,异丁烷脱氢过程中,单键变双键,键角增大;
(2)根据平衡常数等于生成物浓度积与反应物浓度积比值,即可得到 ;
(3)a:反应前后系数不等,压强不变,可说明其达到平衡,故a符合题意;
b:气体的质量不变,体积不变,密度始终不变,因此不能判断平衡,故b不符合题意;
c: 容器内不再变化 ,可说明达到平衡,故c符合题意;
d: 异丁烷的消耗速率等于消耗速率可说明达到平衡,故d不符合题意;
(4)①根据正反应是压强增大的反应,压强越大,异丁烷平衡转化率越低结合图示判断,故 < ;
② 设起始时异丁烷的量为1mol,若异丁烷的平衡转化率为40%, 因此异丁烷转化0.4mol,剩余0.6mol,平衡时异丁烯为0.4mol,氢气为0.4mol,因此异丁烯的物质的量分数为28.6%;
(5)①根据图示判断比较的是载体和温度对催化剂的活性和选择性影响;故答案为:ab;
②根据数据即可判断吸收率先增大再减小,当温度在590℃之前,温度升高,催化剂活性增强,反应速率加快,当温度高于590℃时,温度升高,催化剂选择性降低,发生其他副反应异丁烷的比例增加;
【分析】(1)根据给出的结构式,含有双键和单键的即可判断碳原子的杂化方式,键角变大
(2)根据平衡常数等于生成物浓度积与反应物浓度积的比值
(3)根据该反应是前后系数不等反应,压强不变,可判断平衡,浓度不变可判断平衡,正逆速率相等可说明平衡
(4)①根据反应系数增大,压强增大平衡逆向移动判断压强大小即可
②根据异丁烷的转化率计算出转化量即可计算出平衡时的总量即可计算出含量
(5)①根据变量即可判断,载体和温度对催化剂活性和选择性判断
②根据温度升高,吸收率先升高后下降,主要是温度升高,活性增强,速率加快,温度升高一定程度后,催化剂选择性降低,副反应选择性更强
湖南省常德市汉寿县2023-2024学年高二上学期11月期中考试化学试题
一、选择题: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·汉寿期中)下列说法正确的是( )
A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C.Na2CO3溶液不可保存在带磨口塞的玻璃瓶中
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
【答案】C
【知识点】盐类水解的应用
【解析】【解答】A.氯化铝水解得到氢氧化铝和盐酸,盐酸易挥发,最终得到氧化铝固体,硫酸铝水解得到氢氧化铝和硫酸,硫酸不易挥发最终得到硫酸铝固体,故A不符合题意;
B. 配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在盐酸中,然后再用水稀释到所需的浓度,故B不符合题意;
C. Na2CO3溶液水解成碱性,与玻璃反应,不可保存在带磨口塞的玻璃瓶中,故C符合题意;
D. 泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠和硫酸铝,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.氯化铝水解成氢氧化铝和氯化氢,氯化氢易挥发,加热最终得到氧化铝固体,硫酸铝溶液最终加热得到硫酸铝固体
B.铁离子易水解,应该加入到盐酸中再进行稀释
C.碳酸钠易与二氧化硅反应不易保存在磨砂口的玻璃瓶中
D.泡沫灭火器中的原料是碳酸氢钠和硫酸铝
2.(2023高二上·汉寿期中)下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
B.CO(g)的摩尔燃烧焓是-283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+566.0 kJ·mol-1
C.氢气的摩尔燃烧焓为-285.5 kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.5 kJ·mol-1
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的摩尔燃烧焓
【答案】B
【知识点】燃烧热;中和热;热化学方程式
【解析】【解答】A.硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀,放出的热量大于2x57.3KJ/mol, H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH<2×(-57.3)kJ·mol-1,故A不符合题意;
B. CO(g)的摩尔燃烧焓是-283.0 kJ·mol-1, 则 2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g) , 反应的ΔH=-566.0 kJ·mol-1,因此2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+566.0 kJ·mol-1 ,故B符合题意;
C. 氢气的摩尔燃烧焓为-285.5 kJ·mol-1, 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l), ΔH=-571kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) ΔH=+571 kJ·mol-1,故C不符合题意;
D. 1 mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的摩尔燃烧焓,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.硫酸与氢氧化钡反应得到硫酸钡沉淀导热放出热量增大
B.写出CO燃烧的热化学方程式即可判断
C.根据摩尔燃烧焓是1mol氢气,而电解水时2mol氢气,焓变也是2倍
D.摩尔生成焓是生成液态水和气态二氧化碳的放出的热量
3.(2023高二上·汉寿期中)在25℃时,某稀溶液中由水电离产生的为,下列有关该溶液的叙述正确的是( )
A.该溶液可能呈酸性
B.该溶液一定呈碱性
C.该溶液中一定是
D.该溶液中不可能为
【答案】A
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】 在25℃时,中性溶液中的c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,某稀溶液中由水电离产生的为,说明溶液可能为酸性或者碱性,故答案为A
【分析】根据题意可知,25℃时,中性溶液中的c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,结合给出的数据判断溶液酸碱性即可
4.(2023高二上·汉寿期中)25℃时,向水中加入下列物质,能使水电离出的c(H+)>1.0×10-7 mol/L的是( )
A.NaF B.H2SO4 C.NaHSO4 D.NaOH
【答案】A
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A.H2OH++OH-,加入 NaF 平衡向右移动,导致氢离子浓度增大,,故A符合题意;
B.H2OH++OH-,加入加入硫酸后,氢离子浓度增大,抑制水的电离,故B不符合题意;
C. H2OH++OH-,加入NaHSO4 ,氢离子浓度增大,抑制水的电离,故C不符合题意;
D.H2OH++OH-,加入氢氧化钠,抑制水的电离,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】25℃,中性溶液中的c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,能使水电离出的c(H+)>1.0×10-7 mol/L 说明氢离子与之形成弱电解质,促进水的平衡,结合选项判断即可
5.(2023高二上·汉寿期中)已知25℃时,几种弱酸或弱碱测得的电离平衡常数如下:HNO2(亚硝酸):,HCN(氢氰酸):,HF:,NH3·H2O:。下列说法不正确的是( )
A.25℃时,NH4F水溶液的pH<7
B.一定条件下,反应可以发生
C.25℃时,等物质的量浓度的NaNO2和NaF混合溶液中:
D.等体积、等物质的量浓度的NaCN和NaNO2溶液中所含阴离子总数前者小于后者
【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的应用;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.铵根离子的水解常数为K==5.7x10-10,氟离子的水解常数为K===1.4x10-10,以铵根水解为为主,显酸性,故A不符合题意;
B. HCN(氢氰酸): , HF:, HF酸性强于HCN,故 可以发生 ,故B不符合题意;
C. HNO2(亚硝酸): , HF:, HF酸性强于HNO2,因此氟离子的水解弱于亚硝酸根离子,因此氟离子浓度大于亚硝酸根离子, ,故C符合题意;
D. 等体积、等物质的量浓度的NaCN和NaNO2溶液,HCN(氢氰酸)酸性弱于HNO2(亚硝酸),NaCN水解弱于NaNO2溶液,因此等体积、等物质的量浓度NaCN和NaNO2溶液中所含阴离子总数前者小于后者,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.A.铵根离子的水解常数为K==5.7x10-10,氟离子的水解常数为K===1.4x10-10即可判断
B.HCN(氢氰酸): , HF:, HF酸性强于HCN即可判断
C.HNO2(亚硝酸): , HF:, HF酸性强于HNO2,因此氟离子的水解弱于亚硝酸根离子,即可判断
D. HNO2(亚硝酸):酸性强于HCN(氢氰酸):NaCN水解弱于NaNO2溶液
6.(2023高二上·汉寿期中)下列叙述正确的是( )
A.95℃时纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性
B.pH=4的番茄汁中c(H+)是pH=6的牛奶中c(H+)的100倍
C.pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后pH=7
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
【答案】B
【知识点】水的电离;pH的简单计算;盐类水解的应用
【解析】【解答】A. 95℃时纯水的pH<7,始终都是中性,故A不符合题意;
B. pH=4的番茄汁中c(H+)=10-4mol/L,是pH=6的牛奶中c(H+)=10-6mol/L,的100倍,故B符合题意;
C. pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后,氨水过量显碱性,故C不符合题意;
D. pH=8的NaOH溶液稀释100倍,无限接近7,但是还是显碱性,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.纯水温度升高依旧是中性,不会随温度变化
B.根据均显酸性,根据pH计算出氢离子浓度计算出倍数
C.氨水过量,溶液显碱性
D.碱稀释之后始终是碱,显碱性
7.(2023高二上·温州期中)在容积为的恒容容器内进行反应,经后,的浓度减少了。下列对反应速率的表示中正确的是( )
A.内,B的化学反应速率是
B.末,的化学反应速率是
C.温度升高,该反应活化分子百分比提高,化学反应速率变快
D.若,可证明该反应达到了化学平衡状态
【答案】C
【知识点】化学反应速率;化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.B是固体,不能用来表示反应的快慢,A选项是错误的;
B.化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,不能计算出某一时刻的反应速率,B选项是错误的;
C.温度升高,该反应的活化分子百分含量提高,化学反应速率会加快,C选项是正确的;
D.C和D的反应系数之比为:2:1,那么反应速率的关系应该是:v(C)=2v(D),D选项是错误的。
故答案为:C。
【分析】A.固体和纯液体的浓度可以看作是常数,不能用来表示该反应的化学反应速率;
B.化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,不能计算出某一时刻的反应速率;
C.升高温度相当于给反应物提供了能量,一些非活化分子吸收了能量变为活化分子,因此活化分子的百分含量会增大;
D.正反应速率和逆反应速率相等时,代表可逆反应到达平衡状态。
8.(2023高二上·汉寿期中)化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有重要的意义。下列说法错误的是( )
A.时,熵减小
B.恒温恒压下,且的反应一定能自发进行
C.在常温下能自发进行,则该反应的
D.反应 能自发进行,原因是熵增效应大于焓增效应
【答案】C
【知识点】焓变和熵变
【解析】【解答】A. 时,气体系数减小,属于熵减小,故A不符合题意;
B. 恒温恒压下,,当时,反应一定能自发进行,故B不符合题意;
C. ,, 在常温下能自发进行,说明,故C符合题意;
D. 反应 时, 能自发进行因此熵增效应大于焓增效应 ,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据气体系数减小,属于熵减小判断
B.当时,即可判断
C., 在常温下能自发进行,说明
D. 时, 能自发进行因此熵增效应大于焓增效应
9.(2023高二上·汉寿期中)下列事实能说明醋酸(CH3COOH)是弱酸的是( )
A.醋酸溶液能使紫色石蕊试液变红
B.将pH=3的醋酸溶液稀释10倍,溶液的3
D.等体积等浓度的醋酸溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应
【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;比较弱酸的相对强弱的实验
【解析】【解答】A. 醋酸溶液能使紫色石蕊试液变红 说明醋酸显酸性,故A不符合题意;
B. 将pH=3的醋酸溶液稀释10倍,溶液的3
D. 等体积等浓度的醋酸溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应 只能说明其显酸性,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】 A. 醋酸溶液能使紫色石蕊试液变红 说明其显酸性
B.pH=3醋酸溶液加水稀释10倍,若为强酸则为pH=4,但是 溶液的3
D.醋酸与氢氧化钠反应说明其为酸性不能说明其弱酸
10.(2023高二上·汉寿期中)某水溶液中不同温度下pH和pOH的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.若,则
B.e点溶液中通入,可使e点迁移至d点
C.若,则该温度下将的稀硫酸与的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性
D.f、d两点的比较,前者大
【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;水的电离;离子积常数
【解析】【解答】A. 若,则=a=7,因此f点对应的pH=7属于中性,此时温度为25℃,温度越低,氢氧根浓度越大,pOH越大,因此T1<25℃,故A不符合题意;
B. e点溶液中通入,此时溶液显碱性,pH会增大,不能迁移至d点,故B符合题意;
C. 若,说明此时中性时pH=6,则该温度下将的稀硫酸c(H+)=10-2mol/l,与的KOH溶液c(OH-)=10-2mol/L等体积混合后,溶液显中,故C不符合题意;
D.根据温度f点的温度高于d点温度,温度越高,水的电离程度增大,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】根据题意可知,氢氧根离子浓度越低,pOH越大,温度越高,水的电离程度越低,氢氧根浓度越低,水的离子积常数越低,加入氨气溶液碱性,pH增大,当b=6时,pH=6时溶液显中性,结合选项判断
二、选择题,在每小题给出的四个选项中,有一个或两个选项符合题目要求。
11.(2023高二上·汉寿期中)下列说法正确的是( )
A.反应达平衡后,降低温度,正反应速率增大、逆反应速率减小
B.合成氨生产中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高H2的转化率
C.工业生产硫酸时,接触室催化氧化SO2时使用热交换器可以充分利用热量,降低生产成本
D.探究催化剂对H2O2分解速率的影响:在相同条件下,向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O,向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液,观察并比较实验现象
【答案】C,D
【知识点】化学反应速率;催化剂;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A. 反应达平衡后,降低温度,正逆反应速率减小,故A不符合题意;
B. 合成氨生产中将NH3液化分离,可以促进平衡向右移动,正反应速率降低,故B不符合题意;
C. 工业生产硫酸时,接触室催化氧化SO2时使用热交换器可以充分利用热量,降低生产成本 ,故C符合题意;
D.通过控制变量法,控制催化剂的量和体积比较催化剂对速率的影响,故D符合题意;
故答案为:CD
【分析】A.温度降低,正逆反应速率均降低
B.生成物减少,速率降低
C.利用热交换利用热量节约成本
D.利用控制变量法比较催化剂对速率影响
12.(2023高二上·汉寿期中)室温下进行下列实验,根据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 室温下,向0.1mol/LNaHCO3溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液变为浅红色 的水解程度大于的电离程度
B 将浓硫酸与无水乙醇混合,加热至,产生的气体通入酸性溶液中,高锰酸钾溶液褪色 乙烯气体被酸性溶液氧化
C 向溶液中滴加几滴稀硫酸,未看到明显现象象 与硫酸不反应
D 向两支盛有等体积等浓度溶液的试管中,分别滴入2滴等浓度的NaCl和NaI溶液,一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现
A.A B.B C.C D.D
【答案】A,D
【知识点】盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;乙烯的实验室制法
【解析】【解答】A.碳酸氢钠既可以电离又可以水解,加入酚酞后显红色说明溶液显碱性,说明水解为主,故A符合题意;
B.乙醇在浓硫酸加热至170℃时,产物为乙烯,乙醇和乙醇具有还原性,可将酸性高锰酸钾溶液还原,因此高锰酸钾褪色可能是乙醇和乙烯,故B不符合题意;
C.亚硫酸钠与过量的硫酸反应才有气泡,故C不符合题意;
D. 向两支盛有等体积等浓度溶液的试管中,分别滴入2滴等浓度的NaCl和NaI溶液,一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现 说明碘离子与银离子越易形成沉淀,因此 ,故D符合题意;
故答案为:AD
【分析】A.根据加入酚酞,判断电离和水解的主次
B.乙醇和乙烯均具有还原性均可使高锰酸钾褪色
C.此实验应该加入过量硫酸
D.相同情况下,先形成沉淀,说明其溶度积小
13.(2023高二上·温州期中)时,相同体积和的、、三种盐溶液,分别加水稀释,溶液的变化与所加水的体积关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.在上述三种盐原溶液中,水的电离度大小是
B.在等物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ混合液中,离子浓度的大小关系是
C.与结合能力强于
D.NaY溶液中,微粒浓度存在如下关系:
【答案】D
【知识点】盐类水解的原理;影响盐类水解程度的主要因素;盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.盐类的水解会促进水的电离程度,盐类水解程度越大,水的电离程度就越大,三种盐中NaZ、NaY和NaX一次减弱,所以水的电离程度是NaZ>NaY>NaX,A选项是错误的;
B.根据越弱越水解,可知,在等物质的量浓度的三种盐中,Z-水解程度最强,Z-离子浓度最小,X-离子水解程度最小,X-离子浓度最小,所以三种离子浓度关系应为:C(X-)>C(Y-)>C(Z-),B选项是错误的;
C.根据”越弱越水解“的水解规律,可知,X-水解后对应的酸HX是最弱的酸,则X-离子结合H+的能力最强,C选项是错误的;
D.NaY是盐是强电解质,在水溶液中是完全电离的,NaY=Na++Y-,Y-是弱酸阴离子会水解,则Na+的浓度大于Y-,Y-水解的方程式为:Y-+H2OHY+OH-,在加水H2O的电离:H2OOH-+H+,水解强于H2O的电离,所以粒子浓度的关系是: ,D选项是正确的。
故答案为:D。
【分析】A.盐类的水解是结合H2O电离出的H+结合生成弱酸的过程,该过程会促使H2O的电离正向进行,因此盐类的水解会促进水的电离;
B.阴离子水解后的弱电解质越弱,其阴离子水解的程度就越大,水解程度越大,等物质的量浓度的三种盐中,阴离子浓度就越小;
C.酸越弱就越难电离,其阴离子结合H+的能力就越强;
D.在水溶液中,先考虑溶液中溶质的成分,溶质提供的离子浓度是最大的;然后再考虑弱离子的水解;最后考虑H2O的电离。
14.(2023高二上·汉寿期中)T℃时,向容积为2L的刚性容器中充入1 mol CO2和一定量的H2发生反应:CO2(g)+2H2(g) HCHO(g) +H2O(g) ,达到平衡时,HCHO的分压(分压=总压×物质的量分数)与起始的关系如图所示。已知:初始加入2molH2时,容器内混合气体的总压强为1.2p kPa。下列说法不正确的是( )
A.5 min时反应到达c点,ν(H2)=0.1 mol·L-1·min-1
B.随增大, HCHO(g)的平衡压强不断增大
C.b点时反应的平衡常数Kp =
D.由图象可得到:Kp(a)Kp(b)Kp(c)
【答案】D
【知识点】化学反应速率;化学平衡常数;化学平衡移动原理
【解析】【解答】设1mol二氧化碳,amol氢气,
CO2(g)+2H2(g) =HCHO(g) +H2O(g)
起始(mol) 1 a 0 0
转化(mol) x 2x x x
平衡(mol) 1-x a-2x x x
平衡时的量为(1+a-x)mol,平衡时p(CO2)=x1.2kPa,p(H2)=x1.2kPa,p(HCHO)=x1.2kPa,p(H2O)=x1.2kPa, 初始加入2molH2时,容器内混合气体的总压强为1.2p kPa ,平衡时HCHO压强为0.2p,p(HCHO)=x1.2kPa=0.2pKPa,x=0.5mol,平衡时的压强为pkPa,
A. 5 min时反应到达c点,n(HCHO)=0.5mol,v(HCHO)=0.5/(2x5)=0.05mol·L-1·min-1,
,ν(H2)=2v(HCHO)=0.1 mol·L-1·min-1,故A不符合题意;
B .随增大, 氢气的量增加,平衡正向移动,二氧化碳的转化率增加,生成HCHO量增大.p(HCHO)=x1.2kPa增大,故B不符合题意;
C.温度不变,平衡常数不变, =2时,即可计算p(CO2)=x1.2pkPa=0.2pkPa,p(H2)=x1.2kPa=0.4pkPa,p(HCHO)=x1.2kPa=0.2pkPa,p(H2O)=x1.2kPa=0.2pkPa,Kp== ,故C不符合题意;
D.温度不变,常数不变即 Kp(a)=Kp(b)=Kp(c),故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.利用三行式计算出变化量计算速率即可
B.根据三行式找出压强和转化量的关系即可计算
C.根据c点数据计算出平衡时的压强即可计算出常数
D.根据温度不变,常数不变
三、非选择题
15.(2023高二上·汉寿期中)水是极弱的电解质,改变温度或加入某些电解质会影响水的电离。请回答下列问题。
(1)若纯水在100℃时,该温度下溶液的 。
(2)25℃时,向水中加入少量碳酸钠固体,得到为11的溶液,碳酸钠水解的离子方程式为 ,由水电离出的 。
(3)体积均为、均为2的盐酸与一元酸,加水稀释过程中与溶液体积的关系如图所示,则是 (填“强酸”或“弱酸”),理由是 。
(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离强弱的物理量。已知:
化学式 电离常数()
①25℃时,等浓度的溶液、溶液和溶液,其溶液的由大到小的顺序为 。
②25℃时,在的醋酸溶液中由醋酸电离出的约是由水电离出的的 倍。
【答案】(1)10
(2);
(3)弱酸;稀释相同倍数,一元酸的变化量比盐酸的小,说明存在电离平衡,故为弱酸
(4)溶液>溶液>溶液;
【知识点】pH的简单计算;盐类水解的应用;比较弱酸的相对强弱的实验;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1) 纯水在100℃时 ,说明此时水的离子积为10-12,因此 溶液的 10;
(2)碳酸钠水解得到碳酸氢根和氢氧根,即可写出离子方程式为: , 得到为11的溶液, C(H+)=10-11mol/L,说明c(OH-)=10-3mol/L;
(3)盐酸是强酸,根据稀释相同的倍数,HX的倍数变化比盐酸小,因此HX为弱酸;
(4)① 电离常数 , 电离常数为 , 电离常数为 ,电离常数越小, 等浓度其水解越强,溶液的越强, 因此溶液>溶液>溶液;
②根据CH3COOH=CH3COO-+H+,K==1.8X10-5,c(CH3COOH)=0.5mol/L,因此c(H+)=3X10-3mol/L,c(OH-)==mol/L, 醋酸电离出的约是由水电离出的的;
【分析】(1)根据计算出此温度的水的离子积即可计算pH
(2)根据水解方程式写出离子方程式,利用给出的pH即可计算氢氧根离子浓度
(3)根据强酸与弱酸稀释倍数的差距判断
(4)①根据给出的电离常数判断酸性强弱即可判断盐水解的碱性
②根据给出的数据计算出醋酸电离的氢离子,以及水电离出氢离子的浓度即可
16.(2023高二上·汉寿期中)I.是一种常见的酸,,可以形成多种醋酸盐。回答下列问题:
(1)在室温下,醋酸钠溶液的约为 。
(2)在室温下,若下列溶液的物质的量浓度相同:①②③④,则从大到小的顺序为 。
(3)在室温下,等物质的量浓度的与以体积比混合,混合后溶液的,求 (写出计算结果的表达式)。
(4)冰醋酸中加入一定量的水,可以得到各种不同浓度的醋酸溶液。在下方坐标系中画出随着水的加入量增加,的变化曲线 。
II.已知次磷酸是一种一元弱酸;电离平衡常数。
(5)写出次磷酸与足量反应的离子方程式 。
(6)下列说法正确的是____(填字母)。
A.导电能力
B.溶液中加入小苏打,可以看到气泡
C.溶液中的离子种类比溶液中的离子种类多
D.常温下,溶液的比溶液的小
【答案】(1)9
(2)②③①④
(3)(10—5—10—9) mol/L
(4)
(5)
(6)B;D
【知识点】pH的简单计算;盐类水解的应用;离子浓度大小的比较;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1) 醋酸钠溶液水解方程式为:CH3COO-+H2O=CH3COOH+OH-,K====c(CH3COO-)= ,因此c(OH-)==10-5mol/L,pH=9;
(2) :①醋酸根水解促进铵根离子水解, ② 氢离子抑制铵根离子水解,③铵根离子水解, ④氨水是弱电解质,部分电离,因此铵根离子浓度大小为 ②③①④ ;
(3) 等物质的量浓度的与以体积比混合,混合后溶液的, 此时c(H+)=10-5mol/l,此时的c(OH-)=10-9mol/L,利用电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),物料守恒为:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),因此 c(H+)-c(OH-)= (10—5—10—9) mol/L ;
(4)醋酸是弱酸,加入水后氢离子浓度先增大再减小;因此图像为: ;
(5) 已知次磷酸是一种一元弱酸; 因此只能电离出一个氢离子,故与氢氧化钠反应时,生成磷酸二氢钠和水,即可写出方程式为: ;
(6)A. , 即可判断相同浓度下,次磷酸导电能力强于醋酸,故A不符合题意;
B.次磷酸酸性强于碳酸,因此 溶液中加入小苏打,可以看到气泡 ,故B符合题意;
C.次磷酸和醋酸均为一元弱酸,离子种类相同,故C不符合题意;
D. ,酸性是次磷酸强于醋酸,因此水解是 弱于,故pH小,故D符合题意;
【分析】(1)根据利用电离常数和水的离子积计算出氢氧根离子浓度计算
(2)根据给出的化学式判断促进或抑制水解判断浓度
(3)根据给出的数据计算出氢离子浓度以及氢氧根离子浓度,利用电荷守恒和物料守恒判断
(4)醋酸为弱酸,加水稀释时氢离子浓度先增大再减小
(5)根据次磷酸为一元弱酸即可写出与氢氧化钠反应的离子方程式
(6)A.未指明物质的浓度大小无法比较
B.考虑电离常数大小即可判断
C.根据均为一元弱酸,盐溶液含有的离子种类相同
D.根据比较电离常数判断
17.(2023高二上·汉寿期中)Ⅰ.碳酸及碳酸盐与自然界碳的循环有着密切的联系。为了维持正常的生理活动,人体各种体液的pH都要保持在一个较小的pH变化范围。血液的正常pH范围是7.35~7.45.当血浆pH低于7.2会引起酸中毒,高于7.5会引起碱中毒。血浆“”缓冲体系对稳定体系酸碱度有重要作用。该缓冲体系存在如下平衡:
(1)①向缓冲体系加入少量强碱时,上述平衡 移动(填“正向”、“逆向”、“不移动”)
②当大量酸进入到缓冲体系时,体系中将 (填“变大”、“变小”或者“不变”)
③若某温度下的,当血浆中时,人体发生 (填“酸”或“碱”)中毒。
Ⅱ.雌黄( )和雄黄()都是自然界中常见的砷化合物,早期曾用作绘画颜料,因都有抗病毒疗效而入药。
(2)可转化为用于治疗白血病的亚砷酸()。亚砷酸在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒的物质的量分数与溶液pH关系如图(a)所示。
①人体血液的pH为7.35~7.45,用药后人体中含砷元素的主要微粒是 。
②将KOH溶液滴入亚砷酸溶液,当pH调至11时,所发生反应的离子方程式是 。
③下列说法中,正确的是 (填字母序号)。
a.当时,溶液呈碱性
b.pH=12时,溶液中
c.在溶液中,
(3)工业含砷(Ⅲ)废水常用铁盐处理后排放。其原理是:铁盐混凝剂在溶液中产生胶粒,其表面带有正电荷,可吸附含砷化合物。测得不同pH条件下铁盐对含砷(Ⅲ)化合物的去除率,如图(b)所示。pH为5~9时,随溶液pH增大,铁盐混凝剂对含砷(Ⅲ)化合物的吸附效果增强。结合图(a)和图(b),解释可能的原因: 。
【答案】(1)逆向;变大;酸
(2);;ac
(3)pH在5~9时,主要微粒为和,带负电荷的微粒的含量随溶液pH增大而增大,更易于被带正电荷的氢氧化铁胶粒吸附,吸附效果变好,同时pH升高更利于铁盐水解,促进生成更多的胶体,吸附效果增强
【知识点】化学平衡移动原理;离子方程式的书写;胶体的性质和应用
【解析】【解答】(1)①加入强碱时,含有大量的氢氧根离子,导致平衡逆向移动;
②K=即可得到 =当氢离子浓度增大时,c(HCO3-)减小,导致 =增大;
③H2CO3HCO3-+H+,Ka1=,c(H+)==10-6x10-1=10-7,pH=7,酸中毒;
(2)①根据图示在 pH为7.35~7.45,主要存在的是;
②根据图示判断 当pH调至11时 此时存在的是H2AsO3-,加入氢氧化钾发生的反应是亚砷酸与氢氧化钾反应得到KH2AsO3, ;
③a: 当时,结合图示pH=9,溶液呈碱性,故a符合题意;
b: pH=12时,溶液呈碱性,溶液中,故b不符合题意;
c: 在溶液中, ,故c符合题意;
(3)氢氧化铁中胶体粒子带正电,而在pH=5-9时含砷微粒存在的形式为 和, 带负电的微粒易被氢氧化铁胶体吸附,pH越大有利于铁盐的水解,促使生成更多的氢氧化铁胶体,吸附效果增强;
【分析】(1)①根据加入强碱时,溶液逆向移动
②根据碳酸电离的常数以及加入氢离子导致平衡逆向移动,碳酸氢根离子浓度降低判断
③根据碳酸电离常数,代入碳酸氢根和碳酸的比值计算判断
(2)①根据pH图判断即可
②根据pH=11是含砷存在的微粒判断反应方程式即可
③a:根据图示找出1:1时,溶液的pH判断即可
b:根据pH=12,溶液显碱性,氢氧根离子浓度大于氢离子
c:考虑 溶液中 AsO33-,含量很大
(3)根据题意可知氢氧化铁胶体粒子带正电,而带负电,pH增大有利于铁盐水解,导致氢氧化铁胶体增多,导致吸附效果增强
18.(2023高二上·汉寿期中)化工原料异丁烯()可由异丁烷()直接催化脱氢制备:
(1)异丁烯中,C原子的杂化方式为 ;脱氢过程中,C-C-C键角 (填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)该反应的化学平衡常数的表达式为 。
(3)将一定量的异丁烷充入容积恒定的密闭反应装置,维持温度不变进行反应,判断该反应达到化学平衡状态的标志有 。
a.容器内气体压强不再变化
b.容器内气体密度不再变化
c.容器内不再变化
d.异丁烷的消耗速率等于消耗速率的2倍
(4)一定条件下,以异丁烷为原料生产异丁烯。温度、压强改变对异丁烷平衡转化率的影响如图所示。
①判断、的大小关系: (填“>”或“<”),理由是 。
②若异丁烷的平衡转化率为40%,则平衡混合气中异丁烯的物质的量分数最多为 %(保留小数点后1位)。
(5)目前,异丁烷催化脱氢制备异丁烯的研究热点是催化活性组分以及载体的选择。下表是以V-Fe-K-O为催化活性物质,反应时间相同时,测得的不同温度、不同载体条件下的数据。
温度/℃ 570 580 590 600 610
以为载体 异丁烷转化率/% 36.41 36.49 38.42 39.23 42.48
异丁烯收率/% 26.17 27.11 27.51 26.56 26.22
以为载体 异丁烷转化率/% 30.23 30.87 32.23 33.63 33.92
异丁烯收率% 25.88 27.39 28.23 28.81 29.30
说明:收率=(生产目标产物的原料量/原料的进料量)×100%
①由上表数据,可以得到的结论是 (填字母序号)。
a.载体会影响催化剂的活性
b.载体会影响催化剂的选择性
c.载体会影响化学平衡常数
②分析以为载体时异丁烯收率随温度变化的可能原因: 。
【答案】(1)、;变大
(2)
(3)ac
(4)<;该反应是气体物质的量增大的反应,增大压强平衡逆向移动;图像表明,温度一定时,压强由变为,异丁烷的平衡转化率减小,平衡逆向移动,可知;28.6
(5)ab;时,随温度升高,催化剂活性增加,反应速率加快(或平衡正向移动等);时,随温度升高,催化剂的选择性下降,发生副反应的异丁烷的比例增加
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;化学平衡常数;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)异丁烯中含有双键和单键,因此碳原子为sp2和sp3杂化,异丁烷脱氢过程中,单键变双键,键角增大;
(2)根据平衡常数等于生成物浓度积与反应物浓度积比值,即可得到 ;
(3)a:反应前后系数不等,压强不变,可说明其达到平衡,故a符合题意;
b:气体的质量不变,体积不变,密度始终不变,因此不能判断平衡,故b不符合题意;
c: 容器内不再变化 ,可说明达到平衡,故c符合题意;
d: 异丁烷的消耗速率等于消耗速率可说明达到平衡,故d不符合题意;
(4)①根据正反应是压强增大的反应,压强越大,异丁烷平衡转化率越低结合图示判断,故 < ;
② 设起始时异丁烷的量为1mol,若异丁烷的平衡转化率为40%, 因此异丁烷转化0.4mol,剩余0.6mol,平衡时异丁烯为0.4mol,氢气为0.4mol,因此异丁烯的物质的量分数为28.6%;
(5)①根据图示判断比较的是载体和温度对催化剂的活性和选择性影响;故答案为:ab;
②根据数据即可判断吸收率先增大再减小,当温度在590℃之前,温度升高,催化剂活性增强,反应速率加快,当温度高于590℃时,温度升高,催化剂选择性降低,发生其他副反应异丁烷的比例增加;
【分析】(1)根据给出的结构式,含有双键和单键的即可判断碳原子的杂化方式,键角变大
(2)根据平衡常数等于生成物浓度积与反应物浓度积的比值
(3)根据该反应是前后系数不等反应,压强不变,可判断平衡,浓度不变可判断平衡,正逆速率相等可说明平衡
(4)①根据反应系数增大,压强增大平衡逆向移动判断压强大小即可
②根据异丁烷的转化率计算出转化量即可计算出平衡时的总量即可计算出含量
(5)①根据变量即可判断,载体和温度对催化剂活性和选择性判断
②根据温度升高,吸收率先升高后下降,主要是温度升高,活性增强,速率加快,温度升高一定程度后,催化剂选择性降低,副反应选择性更强