人教版高中化學(xué)選修4導(dǎo)學(xué)案:7 階段性檢測(cè) 含答案
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1、............... 階段性檢測(cè)(二) (時(shí)間:90分鐘,滿分:100分) 一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分) 1.蓋斯是熱化學(xué)的奠基人,他于1836年提出蓋斯定律,對(duì)這一定律的理解,以下說(shuō)法不正確的是( ) A.不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的 B.化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān) C.可以直接測(cè)量任意一反應(yīng)的反應(yīng)熱 D.可以用已經(jīng)精確測(cè)定的反應(yīng)熱效應(yīng)來(lái)計(jì)算難于測(cè)量或不能測(cè)量的反應(yīng)的熱效應(yīng) 解析:選C。A、B兩項(xiàng)為蓋斯定律的內(nèi)容;D項(xiàng)為蓋斯定律的應(yīng)用;某些化學(xué)反應(yīng)無(wú)法直接測(cè)量其反應(yīng)熱,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
2、 2.下列敘述正確的是( ) A.固體氯化鈉不導(dǎo)電,所以氯化鈉不是電解質(zhì) B.銅絲能導(dǎo)電,所以銅是電解質(zhì) C.氯化氫的水溶液能導(dǎo)電,所以氯化氫是電解質(zhì) D.氨溶于水能導(dǎo)電,所以氨是電解質(zhì) 解析:選C。氯化鈉是電解質(zhì),A錯(cuò)誤;銅是單質(zhì),電解質(zhì)屬于化合物,B錯(cuò)誤;氨溶于水后發(fā)生反應(yīng)NH3+H2ONH3·H2O,NH3·H2O能電離出NH和OH-而使溶液導(dǎo)電,導(dǎo)電的離子不是由NH3直接電離出的,故氨是非電解質(zhì),D錯(cuò)誤。 3.(2017·九江一中高二檢測(cè))下列關(guān)于“一定”說(shuō)法正確的句數(shù)是( ) ①pH=6的溶液一定是酸性溶液 ②c(H+)>c(OH-)的溶液一定是酸性溶液
3、③強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定大于弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力 ④25 ℃時(shí),溶液中水電離出的 c(H+) 和水電離出的c(OH-) 的乘積一定等于10-14 ⑤如果Na2Y的水溶液顯中性,該溶液中一定沒(méi)有電離平衡 ⑥0.2 mol/L氫硫酸溶液加水稀釋,電離程度增大,c(H+)一定增大 ⑦溫度保持不變,向水中加入鈉鹽對(duì)水的電離一定沒(méi)有影響 ⑧使用pH試紙測(cè)定溶液pH時(shí)若先潤(rùn)濕,則對(duì)測(cè)得溶液的pH一定有影響 A.0句 B.1句 C.2句 D.3句 解析:選B。①溶液的酸堿性取決于溶液中c(OH-)、c(H+)的相對(duì)大小,100 ℃時(shí),NaCl溶液的pH=6,但是NaC
4、l溶液呈中性,故錯(cuò)誤;②溶液的酸堿性取決于溶液中c(OH-)、c(H+)的相對(duì)大小,如果c(OH-)>c(H+),溶液呈堿性,如果c(OH-)=c(H+),溶液呈中性,如果c(OH-)<c(H+),溶液呈酸性,故正確;③電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力與離子濃度成正比,與電解質(zhì)強(qiáng)弱無(wú)關(guān),所以強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定大于弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力,故錯(cuò)誤;④在酸或堿溶液中水的電離受到抑制,所以在酸或堿溶液中,25 ℃時(shí),溶液中水電離出的c(H+)和水電離出的c(OH-)的乘積一定小于10-14,故錯(cuò)誤;⑤Na2Y的水溶液中存在水的電離平衡,故錯(cuò)誤;⑥加水稀釋氫硫酸,電離程度增大,但是氫離子濃度減小,故錯(cuò)誤;⑦
5、溫度不變,向水中加入不水解的鈉鹽,不影響水的電離,如果向水中加入含有弱酸根離子、能電離出氫離子的鈉鹽則影響水的電離,故錯(cuò)誤;⑧pH試紙潤(rùn)濕后測(cè)pH,如溶液呈中性,則對(duì)測(cè)得溶液的pH無(wú)影響,故錯(cuò)誤。 4.(2017·開(kāi)封高二檢測(cè))如圖所示的裝置中,當(dāng)電流表中產(chǎn)生持續(xù)電流時(shí),下列說(shuō)法正確的是( ) A.Cu是原電池的負(fù)極 B.Al是原電池的負(fù)極 C.電子由Al沿導(dǎo)線流向銅 D.鋁片上的電極反應(yīng)式為Al-3e-===Al3+ 解析:選A。常溫下Al在濃硝酸中鈍化,所以該原電池中Cu是負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)為Cu-2e-===Cu2+; Al是原電池的正極,電子由負(fù)極(Cu)沿導(dǎo)線經(jīng)外電路流
6、向正極(Al)。 5.反應(yīng)物和生成物均為氣態(tài)的某平衡體系,平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,有關(guān)該平衡體系的說(shuō)法不正確的是( ) A.升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的變化無(wú)法判斷 B.增大壓強(qiáng),W的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小 C.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Z(g)+2W(g)X(g)+2Y(g) D.增大X氣體濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 解析:選D。根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式且所有反應(yīng)物和生成物均為氣態(tài),則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Z(g)+2W(g)X(g)+2Y(g),C項(xiàng)正確;由于無(wú)法知道該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),故升高溫度無(wú)法判斷化學(xué)平衡常數(shù)如何變化,A項(xiàng)正確;增大壓強(qiáng),平衡右移,W的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,B項(xiàng)
7、正確;增大X的濃度,平衡逆向移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.下列事實(shí)不能用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋的是( ) A.溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO,當(dāng)加入硝酸銀溶液后,溶液顏色變淺 B.合成氨反應(yīng)為提高氨的產(chǎn)率,理論上應(yīng)采取降低溫度的措施 C.反應(yīng)CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),達(dá)到平衡后,升高溫度體系顏色變深 D.對(duì)于2HI(g)H2(g)+I(xiàn)2(g),達(dá)到平衡后縮小容器體積可使體系顏色變深 解析:選D。向溴水中加硝酸銀溶液,銀離子與溴離子結(jié)合生成溴化銀沉淀,減小了溴離子的濃度,平衡正向移動(dòng),溴水濃度減小,顏色變淺,符合勒夏特列
8、原理;合成氨反應(yīng)放熱,降溫可提高NH3的產(chǎn)率,符合勒夏特列原理;升溫使CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) ΔH<0的平衡逆向移動(dòng),NO2濃度增大,體系顏色變深,符合勒夏特列原理;2HI(g)H2(g)+I(xiàn)2(g)由于Δn(g)=0,縮小體積(相當(dāng)于加壓)平衡不移動(dòng),但I(xiàn)2濃度增大,體系顏色變深,不能用勒夏特列原理解釋。 7.有一反應(yīng):2A+B2C,其中A、B、C均為氣體,如圖中的曲線是該反應(yīng)在不同溫度下的平衡曲線,x軸表示溫度,y軸表示B的轉(zhuǎn)化率,圖中有a、b、c三點(diǎn),則下列描述正確的是( ) A.該反應(yīng)是放熱反應(yīng) B.b點(diǎn)時(shí)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化
9、 C.T1溫度下若由a點(diǎn)達(dá)到平衡,可以采取增大壓強(qiáng)的方法 D.c點(diǎn)v正<v逆 解析:選B。由于溫度升高,B的轉(zhuǎn)化率增大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),推知該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),A錯(cuò)。在T1溫度下,由a點(diǎn)達(dá)平衡時(shí),B的轉(zhuǎn)化率不斷減小,若采取加壓措施,結(jié)合化學(xué)方程式可知B的轉(zhuǎn)化率會(huì)不斷增大,C錯(cuò)。在T2溫度下,c點(diǎn)會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài),此過(guò)程中B的轉(zhuǎn)化率不斷增大,說(shuō)明該過(guò)程v正>v逆,D錯(cuò)。 8.(2017·蘇州高二檢測(cè))溫度相同,濃度均為0.2 mol·L-1的①(NH4)2SO4、②NaNO3、③NH4HSO4、④NH4NO3、⑤CH3COONa 溶液,它們的pH由小到大的排列順序是( ) A.③①④②
10、⑤ B.①③⑤④② C.③②①⑤④ D.⑤②④①③ 解析:選A。首先根據(jù)鹽類水解規(guī)律將其按酸堿性分組,呈酸性的是①③④,呈中性的是②,呈堿性的是⑤。在呈酸性的①③④中,NH4HSO4電離出H+,溶液的酸性最強(qiáng),其pH最小,(NH4)2SO4溶液中的NH濃度大于NH4NO3溶液中的NH濃度,達(dá)到水解平衡時(shí),(NH4)2SO4溶液中的H+濃度大于NH4NO3溶液中的H+濃度。CH3COONa溶液呈堿性,pH最大。綜上所述,pH由小到大的排列順序是③①④②⑤。 9.(2017·長(zhǎng)春高二檢測(cè))常溫下,下列敘述正確的是( ) A.某物質(zhì)的溶液中由水電離出的c(H+)=1×10-a mol·
11、L-1,若a>7,則該溶液的pH一定為14-a B.某溶液中存在的離子有S2-、HS-、OH-、Na+、H+,則離子濃度的大小關(guān)系一定是c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+) C.pH=3的二元弱酸H2R溶液與pH=11的NaOH溶液混合后,混合液的pH等于7,則反應(yīng)后的混合液:c(R2-)+c(HR-)=c(Na+) D.將0.2 mol·L-1的某一元酸HA溶液和0.1 mol·L-1NaOH溶液等體積混合后溶液pH大于7,則反應(yīng)后的混合液:2c(OH-)=2c(H+)+c(HA)-c(A-) 答案:D 10.(2015·高考天津卷)某溫度下,在2 L
12、的密閉容器中,加入1 mol X(g)和 2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng): X(g)+mY(g)3Z(g) 平衡時(shí),X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),再次達(dá)到平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是( ) A.m=2 B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同 C.X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1 D.第二次平衡時(shí),Z的濃度為0.4 mol·L-1 解析:選D。A.根據(jù)再次加入1 mol Z(g),平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變,可知該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng),因此m=2。B.由于溫度沒(méi)有變化,故兩次平衡的平衡
13、常數(shù)不變。C.因?yàn)槭前凑栈瘜W(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比充入的反應(yīng)物,因此二者的平衡轉(zhuǎn)化率相等。D.該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,因此反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量與反應(yīng)前一樣,都為4 mol,而平衡后Z的體積分?jǐn)?shù)為10%,故平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為4 mol×10%=0.4 mol,容器體積為2 L,則Z的濃度為0.2 mol·L-1。 11.(2017·嘉興高二檢測(cè))常溫下,20 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中含有少量Fe2+,向其中滴加NaOH溶液至pH=4,溶液中有沉淀生成,過(guò)濾,得沉淀和濾液。已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16。
14、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.沉淀中只有Fe(OH)3 B.沉淀中有Fe(OH)3和Fe(OH)2 C.濾液中c(Fe3+)=4.0×10-8 mol·L-1 D.向?yàn)V液中滴加FeCl2溶液,無(wú)沉淀產(chǎn)生 解析:選B。pH=4時(shí),若產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀,則Ksp[Fe(OH)2]=c(Fe2+)×c2(OH-)=8.0×10-16,c(Fe2+)=8.0×104 mol·L-1,而溶液中c(Fe2+)較小,所以無(wú)Fe(OH)2沉淀,只有Fe(OH)3沉淀,A選項(xiàng)正確、B選項(xiàng)錯(cuò)誤;Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=4.0×10-38,c(Fe3+)=4.0×10
15、-8 mol·L-1,C選項(xiàng)正確;向?yàn)V液中滴加FeCl2溶液,c(Fe2+)達(dá)不到8.0×104 mol·L-1,所以無(wú)沉淀生成,D選項(xiàng)正確。 12.可用于電動(dòng)汽車的鋁-空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液,鋁合金為負(fù)極,空氣電極為正極。下列說(shuō)法正確的是( ) A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí),正極反應(yīng)都為O2+2H2O+4e-===4OH- B.以NaOH溶液為電解液時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Al-3e-===Al3+ C.以NaOH溶液為電解液時(shí),電池在工作過(guò)程中電解液的pH保持不變 D.電池工作時(shí),電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極 解析:選A。以NaOH溶液為電
16、解液,負(fù)極反應(yīng)為Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O,在反應(yīng)中NaOH被消耗,pH逐漸減小,電子從負(fù)極流向正極,只有A正確。 13.已知:①CO(g)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-283.0 kJ·mol-1 ②H2(g)+O2(g)===H2O(g)ΔH=-241.8 kJ·mol-1 下列說(shuō)法正確的是( ) A.通常狀況下,氫氣的燃燒熱為241.8 kJ·mol-1 B.由①可知,1 mol CO(g)和 mol O2(g)反應(yīng)生成1 mol CO2(g),放出283.0 kJ的熱量 C.可用下圖表示2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反應(yīng)過(guò)程中的能量
17、變化關(guān)系 D.分解1 mol H2O(g),其反應(yīng)熱為-241.8 kJ 解析:選B。A項(xiàng),熱化學(xué)方程式②中,H2O(g)不是穩(wěn)定狀態(tài),所以241.8 kJ·mol-1不是H2的燃燒熱;B項(xiàng),根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義可知正確;C項(xiàng),忽視化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)熱的關(guān)系,且ΔH應(yīng)為“+”;D項(xiàng),分解1 mol H2O(g)吸收241.8 kJ熱量,其反應(yīng)熱為+241.8 kJ·mol-1。 14.如圖所示,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中。下列分析正確的是( ) A.K1閉合,鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為2H++2e-===H2↑ B.K1閉合,石墨棒周圍溶液pH逐漸升高 C.
18、K2閉合,鐵棒不會(huì)被腐蝕,屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 D.K2閉合,電路中通過(guò)0.002NA個(gè)電子時(shí),兩極共產(chǎn)生0.001 mol氣體 解析:選B。K1閉合形成原電池,鐵作負(fù)極,失電子被腐蝕,石墨作正極,氧氣得電子生成OH-,石墨棒周圍溶液pH逐漸升高,A錯(cuò)誤、B正確;K2閉合,鐵棒作陰極被保護(hù),不會(huì)被腐蝕,屬于外加電流的陰極保護(hù)法,C錯(cuò)誤;K2閉合形成電解池,兩極分別產(chǎn)生氯氣和氫氣,電路中通過(guò)0.002NA個(gè)電子時(shí),每個(gè)電極上產(chǎn)生0.001 mol氣體,共0.002 mol氣體,D錯(cuò)誤。 15.(2017·臨沂高二檢測(cè))α-AgI是一種固體導(dǎo)體,導(dǎo)電率很高。為研究α-AgI到底是Ag+導(dǎo)
19、電還是I-導(dǎo)電,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( ) A.若α-AgI是Ag+導(dǎo)電,則通電一段時(shí)間后晶體質(zhì)量不變 B.若α-AgI是Ag+導(dǎo)電,則通電一段時(shí)間后晶體質(zhì)量減少 C.陽(yáng)極反應(yīng)為Ag-e-===Ag+ D.陰極質(zhì)量不斷增加 解析:選B。電解池中,Ag是活性陽(yáng)極,電極反應(yīng)為Ag-e-===Ag+,陰極電極反應(yīng)式為Ag++e-===Ag,C、D對(duì);因陽(yáng)極和陰極轉(zhuǎn)移電子守恒,固體導(dǎo)體中Ag+數(shù)目不變,晶體質(zhì)量不變,B不正確。 16.(2017·昆明高二檢測(cè))下列溶液中有關(guān)粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( ) A.氯水中:2c(Cl2)=c(ClO-)+c(Cl
20、-)+c(HClO) B.25 ℃時(shí),pH=12的NaOH溶液與pH=12的氨水:c(Na+)=c(NH) C.pH=4的0.1 mol·L-1的NaHA溶液中:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-) D.在K2CO3溶液中:c(CO2)+c(OH-)=c(HCO)+c(H+) 解析:選B。氯水中存在平衡Cl2+H2OHClO+HCl,只是反應(yīng)的Cl2中氯原子數(shù)才和溶液中ClO-、Cl-和HClO數(shù)目總和相等,A錯(cuò)。NH3·H2O是弱電解質(zhì),NH3·H2ONH+OH-,c(NH)=c(OH-)=10-2 mol·L-1,NaOH在溶液中完全電離,c(OH-)=c(
21、Na+)=10-2 mol·L-1,B對(duì);NaHA溶液中,存在HA-+H2OH2A+OH-,HA-H++A2-,pH=4,說(shuō)明HA-電離程度大于水解程度,則c(A2-)>c(H2A),C錯(cuò);根據(jù)電荷守恒、物料守恒可知,D錯(cuò),正確應(yīng)為c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)?!? 二、非選擇題(本題包括5小題,共52分) 17.(19分)(2017·惠州高二質(zhì)檢)某探究小組通過(guò)測(cè)定H2O2分解過(guò)程中生成氧氣的量來(lái)研究影響H2O2分解反應(yīng)速率的因素,已知實(shí)驗(yàn)溫度為315 K和273 K,每次實(shí)驗(yàn)使用3 mL 30% H2O2溶液。 (1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表: 編號(hào)
22、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 溫度/K 催化劑(MnO2)的質(zhì)量/g Ⅰ 為以下實(shí)驗(yàn)作參照 ______ ______________ Ⅱ 探究_____對(duì)該反應(yīng)速率的影響 273 0 Ⅲ 探究催化劑對(duì)該反應(yīng)速率的影響 315 3 (2)實(shí)驗(yàn)后整理數(shù)據(jù),得出H2O2的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖所示。 ①曲線c表示實(shí)驗(yàn)_____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中H2O2的濃度變化。 ②由該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是__________________________________________________。 ③根據(jù)題中信息,寫(xiě)出一種保存H2O2溶液的方法:____________
23、____________________________________________________________。 解析:(1)分析Ⅱ、Ⅲ可知二者的溫度和催化劑的質(zhì)量不同,由控制變量法可知Ⅰ、Ⅱ?yàn)樘骄繙囟葘?duì)H2O2分解速率的影響,Ⅰ、Ⅲ為探究催化劑對(duì)H2O2分解速率的影響,故Ⅰ中的溫度為315 K,催化劑質(zhì)量為0 g。 (2)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可知,升高溫度和加入MnO2作催化劑都可以加快H2O2的分解速率,催化劑的影響大于溫度的影響,故c為 Ⅱ 中H2O2的濃度變化,a為 Ⅰ 中H2O2的濃度變化,b為 Ⅲ 中H2O2的濃度變化。 答案:(1)315 0 溫度 (2)①
24、Ⅱ?、谏邷囟群图尤氪呋瘎┚芗涌霩2O2的分解速率?、墼?73 K下密閉保存 18.(10分)(2017·石家莊高二檢測(cè))某課外活動(dòng)小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)若開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接,則B極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________。 (2)若開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接,則下列說(shuō)法正確的是______(填序號(hào))。 ①溶液中Na+向A極移動(dòng) ②從A極逸出的氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán) ③反應(yīng)一段時(shí)間后向電解液中加適量鹽酸可使其恢復(fù)到電解前的濃度 (3)該小組運(yùn)用工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的原理,用如圖所示裝置電解K2SO4溶液
25、。 ①該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________________, 通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù)___(填“>”“<”或“=”)通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù); ②圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的pH,則a、b、c、d由小到大的順序?yàn)開(kāi)_______; ③電解一段時(shí)間后,B出口與C出口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為_(kāi)____。 答案:(1)Fe-2e-===Fe2+ (2)② (3)①2H2O-4e-===O2↑+4H+(寫(xiě)4OH--4e-===2H2O+O2↑也可)?。肌、赽<a<c<d ③8∶1 19.(10分)研究和開(kāi)發(fā)CO的創(chuàng)新利用是環(huán)境保護(hù)和資源利用
26、的雙贏課題。CO可用于合成甲醇。在壓強(qiáng)為0.1 MPa的條件下,在體積為b L的密閉容器中充入a mol CO和2a mol H2,在催化劑作用下合成甲醇: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖: (1)該反應(yīng)屬于_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 (2)100 ℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___(用a、b的代數(shù)式表示)。 (3)在溫度和容積不變的情況下,再向平衡體系中充入a mol CO和2a mol H2,達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率___(填“增大”“不變”或“減小”,下同),平衡常數(shù)___。 (4)在某溫度下,向一容積不變的密
27、閉容器中充入2.5 mol CO,7.5 mol H2,反應(yīng)生成CH3OH(g),達(dá)到平衡時(shí),CO轉(zhuǎn)化率為90%,此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)壓強(qiáng)的___倍。 解析:(1)從圖像可知,轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低,平衡逆向移動(dòng),故正反應(yīng)放熱。(2)根據(jù)題意列三段式: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 始/mol·L-1 0 變/mol·L-1 平/mol·L-1 故K==。 (3)按原投料比值再加入反應(yīng)物,可等效為增大壓強(qiáng),平衡右移,CO轉(zhuǎn)化率增大,但由于溫度不變,故平衡常數(shù)不變。
28、 (4) CO(g)?。?2H2(g)CH3OH(g) 始/mol 2.5 7.5 0 變/mol 4.5 2.25 平/mol 0.25 3.0 2.25 據(jù) =,得===0.55。 答案:(1)放熱 (2) (3)增大 不變 (4)0.55 20.(10分)部分弱酸的電離平衡常數(shù)如表: 弱酸 HCOOH HClO H2CO3 H2SO3 電離平 衡常數(shù) (25 ℃) K=1.77×10-4 K=4.0×10-8 K1=4.3×10-7 K2=
29、4.7×10-11 K1=1.54×10-2 K2=1.02×10-7 (1)在溫度相同時(shí),各弱酸的K值與酸性的相對(duì)強(qiáng)弱的關(guān)系為_(kāi)________。 (2)室溫下①0.1 mol·L-1 HCOONa、②0.1 mol·L-1 NaClO、③0.1 mol·L-1 Na2CO3、④0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH由大到小的關(guān)系為_(kāi)____________________________________。 (3)濃度均為0.1 mol·L-1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,SO2、CO2、HSO、HCO濃度由大到小的順序?yàn)開(kāi)___________________
30、________________。 (4)下列離子方程式正確的是___(填字母)。 a.2ClO-+H2O+CO2===2HClO+CO2 b.2HCOOH+CO2===2HCOO-+H2O+CO2↑ c.H2SO3+2HCOO-===2HCOOH+SO2 d.Cl2+H2O+2CO2===2HCO+Cl-+ClO- (5)常溫下,pH=3的HCOOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合后,溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)開(kāi)___________________________________。 解析:(1)相同條件下,弱酸的電離平衡常數(shù)越大,則弱酸的電離程度越大,其酸性越強(qiáng),
31、即K值越大,酸性越強(qiáng)。 (2)相同溫度下,弱酸的K越小,其對(duì)應(yīng)鹽越易水解,溶液中c(OH-)越大,pH越大。 (3)由于HSO比HCO易電離,故SO2比CO2水解程度小,故溶液中離子濃度大小順序?yàn)閏(SO2)>c(CO2)>c(HCO)>c(HSO)。 (4)根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸的原理知,次氯酸的酸性大于碳酸氫根離子而小于碳酸,所以次氯酸根離子和碳酸反應(yīng)生成次氯酸和碳酸氫根離子,a錯(cuò)誤;甲酸酸性大于碳酸,所以2HCOOH+CO2===2HCOO-+H2O+CO2↑能發(fā)生,b正確;甲酸的酸性大于亞硫酸氫根離子而小于亞硫酸,所以亞硫酸和甲酸根離子反應(yīng)生成甲酸和亞硫酸氫根離子,c錯(cuò)誤;次氯酸的酸性
32、大于碳酸氫根離子而小于碳酸,所以Cl2+H2O+2CO===2HCO+Cl-+ClO-能發(fā)生,d正確。 (5)常溫下,pH=3的HCOOH溶液與pH=11的NaOH溶液中,甲酸的濃度大于氫氧化鈉的濃度,二者等體積混合,甲酸過(guò)量導(dǎo)致溶液呈酸性,則c(H+)>c(OH-),溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),所以c(HCOO-)>c(Na+),該溶液中甲酸的電離程度較小,所以c(Na+)>c(H+),則該溶液中離子濃度大小順序是c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。 答案:(1)K值越大,酸性越強(qiáng) (2)③>②>④>① (3)c(SO
33、2)>c(CO2)>c(HCO)>c(HSO) (4)bd (5)c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) 21.(13分)(2017·漳州高二測(cè)試)以煤為原料,經(jīng)過(guò)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工。 (1)將水蒸氣通過(guò)紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1。 一定溫度下,在一個(gè)容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___(填序號(hào))。 a.容器中的壓強(qiáng)不變 b.1 mol H—H鍵斷裂的同時(shí),斷裂2 mol H—O鍵
34、c.c(CO)=c(H2) d.密閉容器的容積不再改變 (2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù): 實(shí)驗(yàn)組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min H2O CO H2 CO 1 650 2 4 1.6 2.4 6 2 900 1 2 0.4 1.6 3 3 900 a b c d t ①實(shí)驗(yàn)1中從反應(yīng)開(kāi)始至平衡以CO2表示的平均反應(yīng)速率為v(CO2)=______(取小數(shù)點(diǎn)后兩位,下同)
35、。 ②該反應(yīng)的正反應(yīng)為_(kāi)___(填“吸”或“放”)熱反應(yīng),實(shí)驗(yàn)2條件下平衡常數(shù)K=____。 ③若實(shí)驗(yàn)3達(dá)到平衡時(shí)與實(shí)驗(yàn)2平衡狀態(tài)中各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)分別相等,且t<3,則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是___(用含a、b的代數(shù)式表示)。 (3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量(單位為kJ·mol-1)的變化。在體積為1 L的恒容密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,達(dá)到平衡后下列措施中能使c(CH3OH)增大的是____(填序號(hào))。 a.升高溫度 b.充入H
36、e(g),使體系壓強(qiáng)增大 c.將H2O(g)從體系中分離出來(lái) d.再充入1 mol CO2和3 mol H2 解析:(1)該反應(yīng)容器容積可變,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,不論是否達(dá)到平衡,容器中的壓強(qiáng)始終不變,故a項(xiàng)不能判斷是否達(dá)到平衡;1 mol H—H鍵斷裂的同時(shí)會(huì)生成2 mol H—O鍵,如果2 mol H—O鍵也同時(shí)斷裂,則表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);若起始時(shí)僅加入反應(yīng)物,或按物質(zhì)的量之比為1∶1充入CO和H2,則不論反應(yīng)是否達(dá)到平衡,均有c(CO)=c(H2),故c項(xiàng)不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡;該反應(yīng)未達(dá)到平衡時(shí),容器的容積會(huì)發(fā)生變化,如果容器的容積不再變化,則表明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。(2)①實(shí)
37、驗(yàn)1中6 min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,v(CO2)=v(CO)==0.13 mol·L-1·min-1。②由實(shí)驗(yàn)1、2可知,實(shí)驗(yàn)1中平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=40%,實(shí)驗(yàn)2中平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=20%,說(shuō)明升高溫度反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低,即正反應(yīng)是放熱反應(yīng);實(shí)驗(yàn)2中,CO與H2O均轉(zhuǎn)化了0.4 mol,故平衡時(shí)H2O為0.6 mol,CO為1.6 mol,H2與CO2均為0.4 mol,則平衡常數(shù)K===0.17。③若實(shí)驗(yàn)3達(dá)到平衡時(shí)與實(shí)驗(yàn)2平衡狀態(tài)中各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)分別相等,則實(shí)驗(yàn)2、3中平衡為等效平衡,則實(shí)驗(yàn)3起始投入的H2O、CO的物質(zhì)的量之比為1∶2,即b=2a,因?yàn)閠<3,則實(shí)驗(yàn)3中反應(yīng)速率比實(shí)驗(yàn)2中大,則a必須大于1。(3)根據(jù)反應(yīng)過(guò)程中能量變化圖像可知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故升溫,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),c(CH3OH)減小;恒容容器中充入He(g),平衡不移動(dòng),即c(CH3OH)不變;將H2O(g)從體系中分離出來(lái),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故c(CH3OH)增大;再充入1 mol CO2和3 mol H2,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故c(CH3OH)增大。 答案:(1)bd (2)①0.13 mol·L-1·min-1 ②放 0.17?、踒=2a,a>1 (3)cd ...............
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