浙江省嘉兴高级中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题(Word版附解析)
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嘉兴高级中学2023学年第一学期期中考试高二年级化学试卷可能用到的相对原子质量:H:1C:12N:14O:16F:19Cr:52Na:23K:39Ba:137S:32Cl:35.5Fe:56Zn:65Cu:64Ag:108一、选择题(本大题共25题,每小题2分,共50分。每小题均只有1个正确答案。)1.已知H—H键键能为436kJ·mol-1,N—H键键能为391kJ·mol-1,根据热化学方程式:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。则N≡N键的键能是A.431kJ·mol-1B.945.6kJ·mol-1C.649kJ·mol-1D.896kJ·mol-1【答案】B【解析】【详解】结合ΔH=反应物总键能-生成物总键能,令N≡N键的键能为x,即-92.4kJ·mol-1=(x+3436kJ·mol-1)-(6391kJ·mol-1),整理计算得x=945.6kJ·mol-1,故选B。2.某兴趣小组进行了如下实验:向酸化的溶液中同时加入KI溶液、维生素C和淀粉溶液,发现一段时间后溶液变蓝。查阅资料可知体系中存在两个主要反应:反应ⅰ:反应ⅱ:(维生素C)下列说法不正确的是A.反应速率:反应ⅰ<反应ⅱB.可得氧化性强弱:C.溶液的pH始终保持不变D.溶液最终变蓝,说明所加【答案】C【解析】【详解】A.发现一段时间后溶液变蓝,说明开始碘单质的生成速率小于消耗速率,故反应速率:反应ⅰ<反应ⅱ,A正确;B.氧化剂氧化性大于氧化产物,由反应ⅰ可知,氧化性,由反应ⅱ可知,,故氧化性强弱:,B正确;C.根据A分析可知,2个反应速率不同,故在反应过程中氢离子的消耗和生成速率不同,溶液的pH
会发生改变,C错误;D.根据化学方程式体现的关系可知,恰好反应时,溶液最终变蓝,说明反应后碘单质过量,所加,D正确;故选C。3.如图所示,装置甲为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置乙实现铁棒上镀铜,下列说法中正确的是A.b处应通入,发生氧化反应B.装置乙中阴极质量变化12.8g,则装置甲中理论上消耗甲烷1.12L(标准状况)C.电镀结束后,装置乙中的物质的量浓度变小D.装置甲中通甲烷的一极电极反应式为【答案】B【解析】【分析】装置甲为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置乙实现铁棒上镀铜,则铜为阳极,铁棒为阴极,则a通入甲烷,b通入氧气。【详解】A.根据前面分析b处应通入,发生还原反应,故A错误;B.装置乙中阴极质量变化12.8g即生成0.2mol铜,转移0.4mol电子,,根据电路中电子转移数目相同,则装置甲中理论上消耗甲烷0.05mol即1.12L(标准状况),故B正确;C.阳极铜失去电子变为铜离子,阴极铜离子得到电子变为铜单质,电镀结束后,装置乙中的物质的量浓度不变,故C错误;D.装置甲中通甲烷的一极电极反应式为,故D错误。综上所述,答案为B。4.氢卤酸的能量关系如图所示下列说法正确的是
A.已知HF气体溶于水放热,则B.相同条件下,的比的小C,D.相同条件下,的比HI的大【答案】C【解析】【详解】A.根据盖斯定律可知,HF气体溶于水放热,则<0,则,故A错误;B.HX(g)=H(g)+X(g)的过程为断键过程,吸收热量,因Cl的非金属性强于Br,则中化学键比HBr中化学键稳定,HCl断裂化学键时吸热更多,则的比的大,故B错误;C.H(g)=H+(g)该过程原子失去电子形成离子,吸收热量,X(g)=X-(g)该过程中原子得电子生成稳定离子,放出热量,则,,故C正确;D.相同条件下,的和HI的,均表示气态氢原子到溶液中氢离子的形成,相同,故D错误;故选:C。5.叠氮酸与溶液反应生成。已知溶液呈碱性,下列叙述正确的是A.的溶液的B.溶液的随温度的升高而增大C.的电离方程式:D.的溶液中:
【答案】A【解析】【详解】A.由题意,NaN3溶液呈碱性,则叠氮酸根(N)会发生水解,说明HN3为弱酸,在水溶液中不能完全电离,故0.01mol/LHN3溶液的pH>2,A正确;B.HN3为弱酸,电离方程式为HN3H++N,电离是吸热过程,升高温度促进HN3的电离,c(H+)增大,pH减小,B错误;C.NaN3是强电解质,完全电离出Na+和N,电离方程式为NaN3=Na++N,C错误;D.0.01mol/INaN3溶液中,由物料守恒,D错误;故答案选A。6.某温度下,在恒容密闭容器中充入NO2,发生反应2NO2(g)N2O4(g)△H<0,达到平衡后,下列说法不正确的是A.再充入少量NO2,达平衡后NO2的转化率升高B.再充入少量NO2,达平衡后NO2的体积分数增大C.再充入少量N2O4,达平衡后NO2的体积分数减小D.升高温度,体系的颜色加深【答案】B【解析】【详解】由于反应物和生成物都是一种,所以不论加入NO2还是N2O4都是增大压强,平衡向正反应方向进行,所以选项B不正确,A、C都是正确的。正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向进行,NO2的浓度增加,颜色加深。答案选B。7.常温下,将0.1mol∙L−1NaOH溶液滴加到20mL0.1mol∙L−1二元弱酸H2A溶液中,混合溶液的pH随NaOH溶液滴入量的关系如图所示。下列叙述不正确的是
A.Ka1(H2A)≈10−3B.b处溶质为NaHA,所以促进水的电离C.b点时溶液中存在c(Na+)>c(HA﹣)>c(H+)>c(A2﹣)>c(H2A)D.c点时溶液中存在c(Na+)﹣c(HA﹣)−2c(A2﹣)=10−4.5−10﹣9.5【答案】B【解析】【分析】滴定至a点时,溶液成分为NaHA和H2A,滴定至b点时,溶液全为NaHA,滴定至c点时溶液成分为NaHA和Na2A。【详解】A.a点时pH≈3,加入10mLNaOH溶液,此时c(H2A)=c(NaHA),可知,,A项正确;B.根据分析,c点pH=9.5可知Ka2(H2A)=10-9.5,b点时溶液为NaHA,则HA-的电离程度大于水解程度,水的电离受到抑制,B项错误;C.,由c点pH=9.5可知Ka2(H2A)=10-9.5,b点时溶液为NaHA,则HA-的电离程度大于水解程度,溶液中c(Na+)>c(HA﹣)>c(H+)>c(A2﹣)>c(H2A),C项正确;D.c点为等物质的量的NaHA与Na2A混合溶液,电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HA﹣)+2c(A2﹣),c(Na+)﹣c(HA﹣)−2c(A2﹣)=c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)-c(H+),c点的pH=9.5,c(H+)=10-9.5mol/L,c(OH﹣)=,c(Na+)﹣c(HA﹣)−2c(A2﹣)=10−4.5−10-9.5,D项正确;故选B。8.下列图示与对应叙述不正确的
A.用图甲的装置可在实验室制备少量NH3B.用图乙的装置可实现在铁表面镀铜C.用图丙进行中和热的测定实验时,氢氧化钠分批加入,反应更充分,测定的中和热数值误差更小D.在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图丁所示,a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是c<a<b【答案】C【解析】【详解】A.由图可知,装置甲的向下排空气法收集氨气的试管中用棉花防止氨气的溢出,减少与空气的对流,则装置甲能达到实验室制备少量氨气的实验目的,故A不符合题意;B.电镀时,待镀镀件应该与电源的负极相连做阴极,故B不符合题意;C.氢氧化钠分批加入,会造成热量的散失,误差较大,应一次性全部加入,故C符合题意;D.溶液的导电能力越强,离子浓度越大,a、b、c三点中,导电能力最强的是b点,所以a、b、c三点对应的溶液中,c(H+)由小到大的顺序是c<a<b,故D不符合题意;故答案选C。9.室温条件下,下列有关电解质溶液的描述正确的是A.向Na2CO3溶液中通入CO2至溶液为中性,则B.pH相同的氨水和Ba(OH)2溶液中:2c()=c(Ba2+)C.等浓度的KHSO3溶液与KOH溶液等体积混合:c(OH-)-c(H+)=c()+c(H2SO3)
D.向Mg(OH)2浊液中加入少量NH4Cl粉末不变【答案】A【解析】【详解】A.混合溶液呈中性,则c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)=2c()+c(HCO3-),所以>1,故A正确;B.pH相同的氨水和Ba(OH)2溶液中c(OH-)、c(H+)分别相等,根据电荷守恒得c()=2c(Ba2+),故B错误;C.等浓度的KHSO3溶液与KOH溶液等体积混合,二者恰好完全反应生成亚硫酸钾,溶液中存在质子守恒,根据质子守恒得c(OH-)-c(H+)=c()+2c(H2SO3),故C错误;D.氯化铵水解导致溶液酸性,氢氧化镁和氢离子反应生成镁离子和水,所以镁离子浓度增大、氢氧根离子浓度减小,所以增大,故D错误;故选A。10.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变能使反应速率加快的是①增加铁的量②将容器的体积缩小一半③保持体积不变,充入N2使体系压强增大④保持体积不变,充入水蒸气使体系压强增大A.①④B.②③C.①③D.②④【答案】D【解析】【详解】①铁是固体,增加铁的量,浓度不变,正反应速率不变,故①不选;②将容器的体积缩小一半,反应体系中物质的浓度增大,则化学反应速率增大,故②选;③体积不变,充入N2使体系压强增大,但各物质的浓度不变,所以反应速率不变,故③不选;④保持体积不变,充入水蒸气使体系压强增大,反应物浓度增大,反应速率增大,故④选;故答案为D。11.某反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应过程a有催化剂参与,b无催化剂参与B.反应过程b分两步进行,第一步为慢反应C.反应过程a、b的活化能相同,也相同D.升高温度有利于提高反应物的转化率【答案】B【解析】【详解】A.催化剂可降低反应物的活化能,根据图示可知,反应过程b有催化剂参与,a无催化剂参与,A错误;B.反应过程b分两步进行,第一步正反应活化能较大,反应速率慢,为慢反应,B正确;C.反应过程b有催化剂参与,降低了活化能,不改变反应热,所以a、b的活化能不相同,最终相同,C错误;D.从图中可看出,上述反应为放热过程,所以升高温度不利于平衡正向移动,会降低反应物的平衡转化率,D错误;故选B。12.25℃,浓度为的几种弱电解质的电离度a如下表。下列说法不正确的是电解质HFa/%1.37.07.81.3A.电离常数从大到小顺序为:B.溶液的pH大小顺序为C.溶液呈酸性D.等浓度的、、NaF溶液,pH最大是溶液
【答案】B【解析】【详解】A.从表中可知,电离度HF>HNO2>CH3COOH=NH3·H2O,故电离常数从大到小顺序为,A正确;B.浓度相同的四种溶液,NH3·H2O溶液呈碱性,pH最大,剩余三种物质电离程度HF>HNO2>CH3COOH,电离程度越大,pH越小,则pH大小顺序为,B错误;C.NH3·H2O的电离程度小于HF,则的水解程度大于F-,因此NH4F溶液呈酸性,C正确;D.电离程度HF>HNO2>CH3COOH,则等浓度情况下,其酸根离子的水解程度为F-<<CH3COO-,则等浓度的、、NaF溶液,pH最大是溶液,D正确;故答案选B。13.Ka、Kw、Kh、Ksp分别表示电离常数、水的离子积常数、水解常数、溶度积常数,下列判断不正确的是A.室温下,的电离度一定比HClO的大B.的溶液任何温度下均为中性C.已知25℃时,AgCl和砖红色沉淀Ag2CrO4的Ksp分别为1.8×10-10和2.0×10-12,则用AgNO3标准溶液滴定Cl-时,可采用K2CrO4为指示剂D.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh越大【答案】A【解析】【详解】A.室温下,说明CH3COOH的酸性比HClO大,但电离度除了和弱酸本身有关外,还和浓度有关,则CH3COOH的电离度不一定比HClO的大,故A错误;B.Kw=c(H+)•c(OH-),则的溶液中c(H+)=c(OH-),该溶液一定呈中性,故B正确;C.25℃时Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为1.8×10-10和2.0×10-12,当离子浓度小于10-5mol/L时可认为沉淀完全,则恰好沉淀完全时c(Ag+)==mol/L=1.8×10-5mol/L,此时溶液中c(CrO)==mol/L≈6.17×10-3mol/L>10-5mol/L,CrO没有沉淀完全,则可采用K2CrO4作指示剂,故C正确;
D.NaA的水解常数Kh==×=,Ka为HA的电离平衡常数,则一元弱酸HA的Ka越小,Kh越大,故D正确;故选:A。14.电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。在滴定过程中,计算机对数据自动采集、处理,并利用滴定反应化学计量点前后电位突变的特性,自动寻找滴定终点。室温时,用的标准溶液滴定同浓度的溶液,计算机呈现的滴定曲线如图所示(稀溶液中不考虑氨水的分解导致氨的逸出)。下列说法错误的是A.滴定过程中,溶液中逐渐减小B.a点溶液中:C.b点溶液中:D.a、b点水的电离程度:a>b【答案】C【解析】【详解】A.滴定过程中不变化,但溶液体积变大,故变小,A正确;B.a点时恰好发生:,由电荷守恒,存在:;由物料守恒,存在:,故a点溶液存在:,B正确;C.b点时恰好发生:,溶质为和
,,C错误;D.a点时溶液中存在等物质的量的、,因水解,促进水的电离,而b点一水合氨电离,抑制水的电离,所以a>b,D正确;故选C。15.已知:3CH4(g)+2N2(g)3C(s)+4NH3(g)△H>0,700℃时,CH4与N2在不同物质的量之比时CH4的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是A.越大,CH4的转化率越高B.不变时,若升温,NH3的体积分数会增大C.b点对应的平衡常数比a点的大D.a点对应的NH3的体积分数约为26%【答案】B【解析】【详解】A.由图越大,CH4的平衡转化率越低,故A错误;B.正反应是吸热反应,不变时,若升温平衡正向移动,NH3体积分数会增大,故B正确;C.a、b两点温度相同,b点对应的平衡常数与a点的相同,故C错误;D.a点甲烷转化率为22%,=0.75,则设甲烷为3mol则,氮气为4mol,,则NH3体积分数约为
×100%=13%,故D错误;故选B。16.常温下,下列各组离子一定能大量共存的是A.由水电离出的的溶液中:、、、B.在含大量的溶液中:、、、C.与Al反应能放出的溶液中:、、、D.在的溶液中:、、、【答案】D【解析】【详解】A.由水电离的c(H+)=1×10﹣11mol•L﹣1的溶液中存在大量的H+或OH﹣,Mg2+、离子与氢氧根离子反应,离子与氢离子反应,在溶液中一定不能大量共存,故A错误;B.在含大量的溶液中,与不能大量共存,故B错误;C.加入铝粉产生H2的溶液中存在大量的H+或OH﹣,Al3+、与氢氧根离子反应,与氢离子反应,且与会发生强烈双水解,在溶液中一定不能大量共存,故C错误;D.的溶液中存在大量氢氧根离子,所给离子组都不与氢氧根离子反应,在溶液中能够大量共存,故D正确;故选D。17.常温下,向20.00mL0.1000mol•L-1的CH3COOH溶液中滴加0.1000mol•L-1的NaOH溶液,溶液中lg随pH的变化关系如图所示。
下列说法正确的是A.常温下,CH3COOH的电离常数为10-9.24B.当溶液的pH=7时,消耗NaOH溶液20.00mLC.溶液中水的电离程度大小:a>b>cD.c点溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)【答案】D【解析】【分析】为弱电解质,在溶液中存在电离平衡,常温下,的电离常数,b点时,溶液的,,,则的电离常数;向20.000.1000的溶液中滴加0.1000的溶液,由于温度不变,a点时,溶液的,则,,则,,则a点为溶液;,c点含有,存在水解平衡,,时,
,,,,c点为溶液,则b点为和的混合溶液。【详解】A.由上述分析可知,的电离常数等于,A错误;B.根据分析,c点为溶液,向20.00的溶液0.1000中滴加20.000.1000的溶液,生成弱酸强碱盐,水解呈碱性,此时溶液的,B错误;C.酸或碱会抑制水的电离,弱酸强碱盐水解呈碱性,促进水的电离,根据分析,a点为溶液,b点为和的混合溶液,c点为溶液,则溶液中水的电离程度:c>b>a,C错误;D.c代表溶液,由于醋酸根离子会水解,则,但水解较微弱,则,根据电荷守恒可得,故c点溶液中,,D正确;故选D。18.对下列图像的描述中,正确的是A.根据图①可判断正反应的B.图②可表示压强(p)对反应的影响C.图③可表示催化剂能降低反应活化能加快反应速率,但不改变化学反应的焓变D.图④为水的电离平衡曲线图,若从A点到C点,可采用在水中加入适量NaOH固体的方法【答案】C【解析】
【详解】A.根据图①可知,升高温度,平衡正向移动,可判断正反应的,故A错误;B.根据图②,增大压强,反应物百分含量不变,可知反应前后气体系数和不变,所以图②不能表示压强(p)对反应的影响,故B错误;C.催化剂能降低反应活化能,图③可表示催化剂能降低反应活化能加快反应速率,但不改变化学反应的焓变,故C正确;D.图④为水的电离平衡曲线图,从A点到C点,Kw增大,可采用加热的方法,故D错误;选C。19.常温下,下列实验方案以及得出的结论均正确的是A.用广泛pH试纸测NaClO溶液的pH,证明HClO为弱酸B.为二元弱酸,其电离平衡常数为、,用广泛pH试纸测NaHA溶液的pH,若,则<C.分别测NaHA溶液和NaHB溶液的pH,若NaHA溶液的pH大,则的酸性比弱D.取等体积、等pH的HA溶液和盐酸,均稀释相同倍数,若稀释后HA溶液的pH较小,则HA为弱酸【答案】D【解析】【详解】A.次氯酸钠溶液具有漂白性,不能用pH试纸测溶液的pH,A错误;B.NaHA溶液存在HA-的电离和水解,离子方程式分别为:、,平衡常数分别为和,若,说明电离程度大于水解程度,Ka2>,B错误;C.需要测定相同物质的量浓度的NaHA溶液和NaHB溶液的pH,C错误;D.取等体积、等pH的HA溶液和盐酸,均稀释相同倍数,强酸的pH变化较大,稀释后HA溶液的pH较小,则HA为弱酸,D正确。故选D。20.常温下,下列说法中正确的是
①溶液加水稀释时,将增大②浓度均为0.1mol/L的、混合溶液:③的稀与的氨水等体积混合后恰好完全反应,则④物质的量浓度相同的溶液①②③,由小到大的顺序是①③②A.①②B.①③C.②④D.③④【答案】B【解析】【详解】①为强碱弱酸盐,溶液加水稀释时,碳酸氢根离子水解程度增大,则增大,将增大,①正确;②碳酸根离子和碳酸根离子会水解产生碳酸,根据物料守恒浓度均为0.1mol/L的、混合溶液:,②错误;③由于一水合氨为弱碱,若混合后两者恰好完全反应,则n(H+)=n(NH3·H2O),则10-a>10b-14,则,③正确;④为强酸弱碱盐,电离出的氢离子抑制铵根离子的水解,电离出的醋酸根离子能促进铵根离子的水解,故物质的量浓度相同的溶液①②③,由小到大的顺序是③①②,④错误;答案选B。21.某温度下,在一个2L的密闭容器中,加入4molA和2molB进行如下反应:2A(g)+B(g)C(s)+3D(g),反应2min后达到平衡,测得生成1.6molC,下列说法不正确的是A.前2minD的平均反应速率为1.2mol·L-1·min-1B.此时A的平衡转化率是80%C.增大该体系的压强,平衡向逆方向移动D.该温度下平衡常数K=432【答案】C
【解析】【分析】在2L的密闭容器中,加入4molA和2molB进行反应:2A(g)+B(g)===C(s)+3D(g),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6molC,则:【详解】A.v(D)=ΔcD/Δt=4.8mol/(2L*2min)=1.2mol·L-1·min-1,A正确;B.达到平衡时,A的转化率为3.2mol/4mol×100%=80%,B正确;C.该反应为气体体积不变的反应,增大压强平衡不移动,C错误;D.该温度下平衡常数K==(4.8/2)3/(0.8/2)2×(0.4/2)=432,D正确;故选D。22.已知常温下Ksp(AgCl)=1.6×10﹣10,Ksp(AgI)=8.3×10﹣17,下列有关说法正确的是A.常温下,AgCl在纯水中的Ksp比在AgNO3溶液中的Ksp大B.向AgCl与AgI等体积混合的饱和溶液中加入足量浓AgNO3溶液,产生的AgCl沉淀的物质的量少于AgIC.在AgCl的饱和溶液中通入HCl,有AgCl析出,且溶液中c(Ag+)=c(Cl﹣)D.向AgI与AgCl的悬浊液中加入几滴浓NaCl溶液,不变【答案】D【解析】【详解】A.Ksp只受温度影响,常温下AgCl在纯水中的Ksp和AgNO3溶液中的Ksp一样大,故A错误;B.Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),则饱和溶液中氯离子浓度大于碘离子浓度,加入足量浓AgNO3溶液后生成AgCl沉淀的物质的量大于AgI,故B错误;C.通入HCl后溶液中氯离子浓度增大,银离子浓度减小c(Ag+)<c(Cl-),故C错误;D.向AgI与AgCl的悬浊液中加入几滴浓NaCl溶液,不变,故D正确;故选D。23.草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。实验室配制了0.0100mol•L﹣1Na2C2O4标准溶液,现对25℃
时该溶液的性质进行探究,下列所得结论正确的是A.测得0.0100mol•L﹣1Na2C2O4溶液pH为8.6,此时溶液中存在:c(Na+)>c()>c()>c(H+)B.向该溶液中滴加稀盐酸至溶液pH=7,此时溶液中存在:c(Na+)=c()+2c()C.向该溶液中加入足量稀硫酸酸化后,再滴加KMnO4溶液,发生反应的离子方程式为+4+14H+=2CO2↑+4Mn2++7H2OD.已知CaC2O4难溶于水,存在溶解平衡,25℃时饱和CaC2O4溶液的浓度为5×10﹣5mol•L﹣1,向该溶液中加入等体积0.0200mol•L﹣1CaCl2溶液,所得上层清液中c()<5.00×10﹣5mol•L﹣1【答案】AD【解析】【详解】A.0.0100mol•L﹣1Na2C2O4溶液pH为8.6,溶液中存在水解平衡+H2O⇌+OH﹣,故c(Na+)>c()>c()>c(H+),选项A正确;B.向该溶液中滴加稀盐酸至溶液pH=7,c(H+)=c(OH﹣),由电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(OH﹣)+c()+2c()+c(Cl﹣),故c(Na+)=c()+2c()+c(Cl﹣),选项B错误;C.向该溶液中加入足量稀硫酸酸化生成H2C2O4,再滴加KMnO4溶液,发生反应的离子方程式为5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,选项C错误;D.饱和草酸钙溶液的浓度为5×10-5mol/L,则草酸钙的溶度积为2.5×10-9,向该溶液中加入等体积0.0200mol•L﹣1CaCl2溶液,发生反应CaCl2+Na2C2O4=CaC2O4↓+2NaCl,反应后CaCl2过量,混合后溶液中c(Ca2+)=0.005mol/L,所得上层清液中c()==mol/L=5×10﹣7mol•L﹣1<5.00×10﹣5mol•L﹣1,选项D正确;答案选AD。24.500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)=6.0mol·L-1,用石墨做电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500mL,下列说法正确的是( )A.原混合溶液中c(K+)为2mol·L-1B.上述电解过程中共转移6mol电子C.电解得到的Cu的物质的量为0.5mol
D.电解后溶液中c(H+)为2mol·L-1【答案】A【解析】【详解】A、Cu(NO3)2的物质的量是1mol,根据N守恒可得n(KNO3)=6.0mol/L×0.5L-2mol=1mol,所以c(K+)=c(KNO3)==2mol/L,选项A正确;B、电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液,在阳极发生反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑。n(O2)==1mol。则转移电子4mol,因此选项B错误;C、在阴极首先发生反应:Cu2++2e-=Cu,然后发生:2H++2e-=H2↑。由于产生氢气的物质的量是1mol,得到电子2mol,则产生Cu转移的电子也是2mol,产生Cu1mol。所以选项C错误;D、因为在反应过程中放电的OH-的物质的量与H+及电子的物质的量相等,因为电子转移4mol,所以电解后溶液中H+的物质的量也是4mol,所以c(H+)==8mol/L,所以选项D错误;答案选A。25.向两个锥形瓶内各加入0.24g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入10mL的盐酸、10mL的醋酸,测得锥形瓶内压强和pH变化如图所示。下列说法正确的是A.a、b表示溶液pH随时间的变化,c、d表示气体压强随时间的变化B.a、d曲线表示盐酸,b、c曲线表示醋酸C.反应开始时醋酸的反应速度大于盐酸的速率D.反应全部结束时,醋酸放出的气体物质的量多【答案】B【解析】【分析】由题给数据可知,镁的物质的量为0.01mol,盐酸和醋酸的物质的量均为0.02mol,则反应中镁和盐酸、醋酸均恰好反应分别生成氯化镁和醋酸镁,氯化镁中由于镁离子水解生成氢离子导致溶液显酸性,醋酸镁中醋酸根离子、镁离子均水解,使得醋酸镁溶液pH大于氯化镁;故cd分别为醋酸、盐酸反应的pH
曲线;盐酸为强酸,反应速率更快,开始压强变化更大,故ab分别为盐酸、醋酸反应的压强曲线;【详解】A.由分析可知,a、b表示气体压强随时间的变化,c、d表示溶液pH随时间的变化,A错误;B.由分析可知,a、d曲线表示盐酸,b、c曲线表示醋酸,B正确;C.盐酸为强酸,反应速率更快,开始压强变化更大,故反应开始时醋酸的反应速度小于盐酸的速率,C错误;D.由分析可知,反应全部结束时,醋酸、盐酸放出的气体物质的量相同,D错误;故选B。二、填空题(共5题)26.完成下列问题。(1)煤化工可以制取甲醇,甲醇﹣空气燃料电池,以KOH溶液为电解质溶液(电极材料为惰性电极),当KOH全部转化为KHCO3,停止放电,写出负极的电极反应式__________。(2)煤化工中生产合成气的反应为:。①该反应在_______(填高温或低温)自发进行。②在恒温恒容下,同时放入四种物质,下列事实能够说明反应已达到平衡的是____。A.反应体系中,混合气体的密度不再改变B.反应体系中,CO和H2的体积分数相等C.反应体系中,当有2molH−O键断裂的同时有1molH−H键形成D.混合气体的平均相对分子质量保持不变(3)下列事实可以证明尿酸是弱电解质的是___________(填字母)。A.溶液显碱性B.溶液可使紫色石蕊溶液变红C.时,等浓度的尿酸溶液的导电性比盐酸弱D.溶液与溶液完全反应(4)天然气化工中生产合成气的主要反应为:2CH4(g)+O2(g)⇌2CO(g)+4H2(g)ΔH=akJ•mol-1。在恒容容器中按物质的量之比1:2加入一定量的CH4和O2,在压强为1.01×105Pa、不同温度下测得CH4的平衡转化率如图所示,请在图中画出压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线___________。
【答案】26.CH3OH-6e-+7OH-=+5H2O27.①.高温②.AD28.AC29.【解析】【小问1详解】甲醇—空气燃料电池中,通入空气的电极为正极,通入甲醇的电极为负极,碱性条件下,负极上甲醇发生失电子的氧化反应生成,负极电极反应式为CH3OH-6e-+7OH-=+5H2O。【小问2详解】①该反应的∆H>0、∆S>0,该反应在高温下∆G<0,反应能在高温自发进行;②A.由于C呈固态,建立平衡的过程中混合气体的质量是变量,在恒温恒容容器中,混合气体的密度是变量,则反应体系中混合气体的密度不再改变能说明反应已达到平衡,A项选;B.若开始放入的CO(g)、H2(g)的物质的量相等,建立平衡的过程中CO和H2的体积分数始终相等,则反应体系中CO和H2的体积分数相等不能说明反应达到平衡,B项不选;C.反应体系中,当有2molH—O键断裂一定有1molH—H键形成,只表示正反应方向,不能说明反应达到平衡,C项不选;D.由于C呈固态,结合方程式知,建立平衡的过程中混合气体的平均相对分子质量是变量,则混合气体的平均相对分子质量保持不变说明反应达到平衡,D项选;答案选AD。
小问3详解】A.溶液显碱性,说明Ur-会水解,A项能够证明尿酸是弱电解质;B.溶液可使紫色石蕊溶液变红,只能表明HUr能电离出H+,HUr溶液呈酸性,不能证明存在电离平衡,B项不能证明尿酸是弱电解质;C.37℃时,等浓度的尿酸溶液的导电性比盐酸弱,说明HUr电离不完全,HUr为弱酸,C项能够证明尿酸是弱电解质;D.溶液中的HUr和溶液中的NaOH的物质的量相等,Hur和NaOH恰好能够完全反应,与尿酸是否是弱电解质无关,D项不能证明尿酸是弱电解质。答案选AC。【小问4详解】2CH4(g)+O2(g)⇌2CO(g)+4H2(g)的正反应为气体分子数增大的反应,在相同温度下,增大压强,平衡逆向移动,CH4的平衡转化率减小,故压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线在原曲线(1.01×105Pa)下,即为 。27.工业废水中常含有一定量氧化性较强的Cr2O72-,利用滴定原理测定Cr2O72-含量方法如下:步骤Ⅰ:量取30.00mL废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。步骤Ⅱ:加入过量的碘化钾溶液充分反应:Cr2O72-+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O。步骤Ⅲ:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取0.1000mol•L-1Na2S2O3溶液进行滴定,数据记录如下:(I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)滴定次数Na2S2O3溶液起始读数/mLNa2S2O3溶液终点读数/mL第一次1.0219.03第二次2.0019.99第三次0.20a(1)步骤Ⅰ量取30.00mL废水选择的仪器是_____。
(2)步骤Ⅲ中滴加的指示剂为_____。滴定达到终点的实验现象是____。(3)步骤Ⅲ中a的读数如图所示,则:①a=_____。②Cr2O72-的含量为____g•L-1。(4)以下操作会造成废水中Cr2O72-含量测定值偏高的是_____。A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液D.量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗【答案】①.酸式滴定管②.淀粉溶液③.溶液刚好从蓝色变为无色,且30s内不变色④.18.20⑤.2.16⑥.CD【解析】【详解】(1)根据信息,Cr2O72-氧化性较强,量取废水应用酸式滴定管,因此,本题正确答案是:酸式滴定管;(2)滴定碘单质应选用淀粉溶液作指示剂;滴定达到终点时碘单质刚好被消耗,所以溶液的颜色由蓝色变为无色,且在半分钟内不变色,因此,本题正确答案是:淀粉溶液;溶液由蓝色变为无色,且在半分钟内不变色;(3)①根据图示,滴定管“0”刻度在上,且精确到0.01mL,a值为18.20;②从表格数据可知,三次实验消耗0.1000mol•L-1Na2S2O3标准溶液的体积平均值为18.00mL,根据Cr2O72-+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O和I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6Cr2O72-~3I2~6Na2S2O3,n(Cr2O72-)=n(Na2S2O3)=0.1000mol/L×18.00×10-3L=3×10-4molCr2O72-的含量为:=2.16g•L-1(4)根据Cr2O72-+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O和I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,则c(待测)偏高,Cr2O72-含量就偏高;
A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=分析,测定c(待测)偏低,故A错误;B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,对V(标准)无影响,根据c(待测)=分析,测定c(待测)无影响,故B错误;C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=分析,测定c(待测)偏高,所以C选项是正确的;D.未用标准液润洗碱式滴定管,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)分析,测定c(待测)偏高,所以D选项是正确的;因此,本题正确答案是:CD。28.物质在水中可能存在电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡,根据所学知识回答下列问题:(1)下列方法中,可以使溶液中值增大的措施是_______(填序号)。a.加水稀释b.加入少量固体c.加少量烧碱溶液(2)常温下,将的酸HA溶液某和的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的。由此可知,酸HA是酸_______(填“强”或“弱”),该混合溶液中_______mol/L(填数值)。若将等浓度的此酸HA溶液和NaOH溶液等体积混合,混合后溶液呈_______性,其原因可用离子方程式表示为_______。(3)25℃下,有浓度均为0.1mol/L的三种溶液:a.;b.NaClO;c.。(已知25℃时电离常数:,,HClO;)①三种溶液pH最大的是_______(用序号表示)。
②溶液a的pH大于8,则溶液中_______(填“>”、“<”或“=”)。(4)已知25℃时,,。该温度下,和共存的悬浊液中,_______。【答案】(1)a(2)①.弱②.③.碱性④.(3)①.b②.>(4)【解析】【小问1详解】a.,加水稀释,c(CH3COOH)浓度减小,则增大,a与题意相符;b.加入少量CH3COONa固体,醋酸的电离平衡逆向移动,醋酸的浓度增大,氢离子浓度减小,减小,b与题意不符;c.,加入烧碱,c(OH-)增大,则减小,c与题意不符;故选a。【小问2详解】pH=2的酸HA溶液中c(H+)=10-2,的NaOH溶液中溶液中c(OH-)=10-2,等体积混合后溶液pH=5≠7,说明,说明酸HA有剩余,则酸HA是弱酸;的氢氧根离子都是水电离的,则水电离出的c(OH-)=1.0×10-9,水电离出的c(OH-)和c(H+)相等,即由水电离出来的氢离子浓度=1.0×10-9mol/L;该混合溶液中,pH=5,则溶液中c(H+)=105,溶液中c(OH-)=10-9,根据电荷守恒:,所以=;若将等浓度的此酸HA溶液和NaOH溶液等体积混合,两者完全反应生成NaA,是强碱弱酸盐,A-发生水解,使溶液显碱性。
【小问3详解】25℃下,有浓度均为0.1mol/L的三种溶液:a.;b.NaClO;c.。(已知25℃时电离常数:,,HClO;)①根据电离常数,可推知酸性强弱关系为:,根据盐类水解的规律:越弱越水解,所以水解程度:,所以pH从大到小的关系为:.NaClO>>,即b的pH最大;②溶液a是,pH大于8,溶液显碱性,则说明的水解大于的电离,素以溶液中>。【小问4详解】该温度下,和共存的悬浊液中,。29.研究二氧化碳的回收利用是实现碳中和的途径之一。(1)已知:i.ⅱ.iii.则iv.=__________kJ∙mol-1。(2)向容积均为2L的恒容密闭容器中分别通入和,在不同催化剂X、Y催化下,发生反应iv,测得时,转化率与温度的变化关系如图所示。
①该反应较适宜的催化剂是___________(填“X”或“Y”)。②温度为时,a点对应容器在内的平均反应速率___________。③b、c点对应状态下的正反应速率b___________c(填“>”、“<”或“=”)。(3)对于反应:,,,其中、分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。①降低温度,将_____(填“增大”、“减小”或“不变”);②温度为T时,按照投料,转化率为50%时反应达到平衡,此时容器总压为。用气体分压表示的平衡常数______。【答案】(1)—49(2)①.X②.0.12③.>(3)①.增大②.【解析】【小问1详解】由盖斯定律可知,反应ⅱ—i+iii得到反应iv,则△H=△H2—△H1+△H3=(—242kJ/mol)—(—283kJ/mol)+(—90kJ/mol)=—49kJ/mol,故答案为:—49;【小问2详解】①由图可知,相同温度时,使用催化剂X时,二氧化碳的转化率高于催化剂Y,则催化剂X的活性强于催化剂Y,则该反应较适宜的催化剂是X,故答案为:X;②由图可知,温度为时,a点对应容器Y中二氧化碳的转化率为40%,则由方程式可知,在
内氢气的平均反应速率为=0.12,故答案为:0.12;③反应温度越高,反应速率越快,由图可知,b点反应温度高于c点,则b、c点对应状态下的正反应速率b点大于c点,故答案为:>;【小问3详解】①反应达到平衡时,正逆反应速率相等,则=,==Kp,该反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,Kp增大,则增大,故答案为:增大;
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