湖南省长沙市长郡名校2023-2024高二上学期期中考试化学试题

湖南省长沙市长郡名校2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题
一、单项选择题(本题共14个小题,每小题3分,共42分)
1.(2022高二上·洛阳月考)下列关于工业合成氨的叙述正确的是(  )
A.及时从反应体系中分离出氨气,有利于平衡向正反应方向移动
B.催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而压强无此作用
C.工业合成氨的反应是熵增的放热反应,在任何温度下都能自发进行
D.高温、高压都能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而只有高温有利于提高合成氨的产率
2.向盛有5mL0.005mol/LFeCl3溶液的试管中加入5mL0.015mol/LKSCN溶液,观察现象。将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中,向试管b中加入少量铁粉,向试管c中滴加vmLxmol/LKSCN溶液,观察试管b、c中溶液颜色的变化,并均与试管a对比。下列说法正确的是(  )
A.FeCl3溶液和KSCN溶液可以产生红色沉淀
B.b试管中的现象说明:当其他条件不变时,增大生成物浓度平衡向逆反应方向移动
C.为了证明其他条件不变时,增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动,则x应该尽可能的大,而v应该尽可能的小
D.若向试管a中加入4滴1mol/L的KCl溶液,溶液颜色会变深
3.用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL的稀醋酸,测定稀醋酸的浓度。下列说法错误的是(  )
A.润洗滴定管的方法:从滴定管上口加入3~5mL所要盛装的酸或碱,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁,然后将液体从滴定管上口放入预置的烧杯中
B.赶出碱式滴定管乳胶管中气泡方法如图所示
C.该滴定实验可选用酚酞作指示剂
D.当加入半滴NaOH溶液后,溶液变色,立即读数,可能导致测定结果偏小
4.已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。若断裂1molH-H、1molN-H需要吸收的能量分别为436kJ、391kJ,则断裂1molN≡N需要吸收的能量为(  )
A.431kJ B.945.6kJ C.649kJ D.869kJ
5.已知25℃时,关于0.1mol/L醋酸溶液(),下列说法正确的是(  )
A.升高温度,醋酸的电离程度增大,增大
B.向该溶液中通入HCl气体,平衡逆向移动,减小
C.该温度下,该溶液中醋酸的电离程度大于0.01mol/L醋酸溶液中醋酸的电离程度
D.加水稀释后,溶液中增大
6.钾的化合物对调节体内循环有重要用途,一定温度下,下列溶液中的离子浓度关系式正确的是(  )
A.的KHCO3溶液中:
B.K2S溶液中:
C.K2CO3溶液中:
D.pH相同的①CH3COOK、②KOH、③KClO三种溶液中的:③>①>②(已知:CH3COOH的,HClO的)
7.如图所示,用50mL注射器吸入20mLNO2和N2O4的混合气体(使注射器的活塞位于I处),将细管端用橡胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处,观察管内混合气体颜色的变化。当反复将活塞从Ⅱ处推到I处及从I处拉到Ⅱ处时,观察管内混合气体颜色的变化。下列说法正确的是(  )
A.将活塞从I处拉到Ⅱ处时,NO2气体增多,管内混合气体颜色变深
B.若将活塞控制在Ⅱ处,将注射器放入热水中,管内气体颜色变浅
C.将活塞从I处拉到Ⅱ处时,证明了其他条件不变时,增大压强,平衡向气体减小的方向移动
D.将活塞从Ⅱ处推到I处时,红色先瞬间变深,然后又稍微变浅
8.已知:①


下列说法错误的是(  )
A.上述反应中属于吸热反应的只有反应①
B.H2的燃烧热为241.8kJ/mol
C.CO的燃烧热为283kJ/mol
D.
9.温度为T℃,向体积不等的恒容密闭容器中均充入1mol气体X,发生反应X(g)Y(g)+Z(g)ΔH,反应均进行10min,测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a点再充入一定量的X,平衡正向移动,X的转化率增大
B.d点有v正>v逆
C.正反应速率v(b)=v(d)
D.若b点为平衡点,则浓度平衡常数K=0.5
10.硫酸可以在甲酸()分解制的反应进程中起催化作用。左图为未加入硫酸的反应进程,图为加入硫酸的反应进程。
下列说法正确的是(  )
A.甲酸分解制的反应
B.未加入硫酸的反应进程中不涉及到化学键的断裂与形成
C.加入硫酸的反应进程中②③步反应速率最快
D.,
11.常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6 mol2·L-2,常温下CaSO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法不正确的是(  )
A.CaSO4溶解在水中,c平(Ca2+)=c平(SO)=3×10-3 mol·L-1
B.在d点溶液中加入一定量的CaCl2可能会有沉淀析出
C.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
D.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c平(SO)等于3×10-3 mol·L-1
12.如图是常温下向的盐酸中,逐滴加入的溶液时,溶液的随溶液的体积变化的曲线,根据图像所得的下列结论中正确的是(  )
A.原盐酸的浓度为
B.当滴入时,溶液依然显酸性,且
C.的值为20.00
D.只能选用酚酞作指示剂,不能用甲基橙
13.对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) ΔH,反应特点与对应的图像的说法中不正确的是(  )
A.图甲中,若p1>p2,则在较低温度下有利于该反应自发进行
B.图乙中,若T2>T1,则ΔH<0且a+b=c+d
C.图丙中,t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂
D.图丁中,若ΔH<0,则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率
14.CO2催化加氢制取甲醇、乙醇等低碳醇的研究,对于环境问题和能源文体都具有非常重要的意义。已知一定条件下的如下反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=﹣49.0kJ mol-1
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=﹣173.6kJ mol-1
下列说法不正确的是(  )
A.CH3OH(g)+CO2(g)+3H2(g) CH3CH2OH(g)+2H2O(g) △H<0
B.增大压强,有利于反应向生成低碳醇的方向移动,平衡常数增大
C.升高温度,可加快生成低碳醇的速率,但反应限度减小
D.增大氢气浓度可以提高二氧化碳的转化率
二、非选择题(本题共4个小题,共58分)
15.研究一个化学反应时,往往需要关注反应进行方向、快慢,反应的限度以及反应的能量变化。下面是Na2CO3等常见物质所涉及的性质和反应,请按要求填空:
(1)已知
二氧化碳气体通入足量氢氧化钠溶液发生的反应为   反应(填“放热”或“吸热”),其热化学方程式为   (用含a和b的代数式表示)。
(2)Na2CO3和盐酸反应生成CO2的速率非常大,其根本原因是   ,为降低反应速率,可采取的措施是   。(任写两点)
(3)向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴滴加盐酸,当溶液恰好为无色时,溶液呈   (填“酸性”“碱性”或“中性”),该无色溶液的电荷守恒式可表示为   。(忽略酚酞对溶液中离子的影响)
(4)向Na2CO3溶液中加少量BaSO4固体,发生的离子反应方程式为   。已知:,。
16.某化学小组利用如图装置制备SO2并探究其性质(夹持装置已略去)。
(1)装置A中盛放Na2SO3固体的仪器名称为   ;在其中发生的化学反应方程式为   。
(2)实验时,装置B中无沉淀生成;实验结束后取B中溶液,向其中通入一种常见气体,可观察到白色沉淀;取白色沉淀加入稀盐酸,有刺激性气味气体产生,推测通入气体的化学式为   。若将装置B中溶液改为溶液,生成的沉淀的化学式为   。
(3)实验时,装置C中发生的离子方程式为   。
(4)实验时,装置D中现象为   。
(5)为测定尾气中SO2的含量,某课外小组将尾气样品经过管道通入密闭容器中的200mL0.100mol/L酸性KMnO4溶液。若管道中尾气流量为aL/min,经过bmin溶液恰好褪色,假定样品中的SO2可被溶液充分吸收,则该尾气样品中SO2的含量为   g/L。
17.三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。高温汽车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物在通过净化装置时活性增强,发生氧化还原反应变成无害气体而得以净化。
(1)汽车尾气中的CO是由于汽油在气缸内不均匀、不充分燃烧导致的,而生成NO的化学方程式为   。
(2)在某温度下,向恒温恒容密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体,在催化剂作用下发生反应。相关数据如下:
0min 5min 10min 15min 20min
c(NO2)/(mol·L-1) 2.00 1.70 1.56 1.50 1.50
c(N2)/(mol·L-1) 0 0.15 0.22 0.25 0.25
①上述反应   自发进行(填“高温”“低温”或“永不”)。
②在0~10min内,以CO2的浓度变化表示的反应速率为   ,在15min时,CO的转化率为   。此温度下,该反应的化学平衡常数   (保留两位有效数字)。
③该反应的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示,其中表示正反应化学平衡常数的是   (选“A”或“B”),理由是   。
④在该温度下,向该容器中通入含CO、NO2、N2和CO2的混合物,容器中各组分浓度均为2mol/L,则此时上述反应向   进行(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不能确定”)。
18.根据要求回答下列问题。
(1)常温下,的CH3COONa溶液中水电离出来的   。
(2)pH相同的①NaCN,②NaClO,③Na2S三种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为   (填序号)。已知:弱酸的电离平衡常数HCN:;H2S:,;HClO;。
(3)能够利用氯化铵溶液的酸性作金属除锈剂,试用离子方程式表示氯化铵溶液呈酸性的原因:   。
(4)将溶液与盐酸等体积混合,所得溶液中   (填“<”“=”或“>”)。
(5)常温下,将某一元酸HA(甲、乙代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
实验编号 混合溶液的pH
甲 0.2 0.1 >7
乙 0.1 0.1 =10
①从甲组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是   。
②分析乙组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式即可):   。
(6)分析化学中,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的时,采用K2CrO4作指示剂,利用Ag+与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时,溶液中   。(结果保留两位有效数字,已知常温时Ag2CrO4、AgCl的分别为和)
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】工业合成氨;合成氨条件的选择
【解析】【解答】A.减少生产物的浓度有利于平衡向正反应方向移动,则及时从反应体系中分离出氨气,有利于合成氨平衡向正反应方向移动,A符合题意;
B.缩小体积 、增大压强,能增大反应速率、缩短反应达到平衡状态所用的时间,B不符合题意;
C. 工业合成氨的反应是熵减的放热反应,在较低温度下使ΔH-TΔS<0而自发进行,C不符合题意;
D.工业合成氨的反应是放热反应,升高温度使平衡左移、不利于提高合成氨的产率,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】依据影响反应速率和化学平衡的因素分析。
2.【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A. FeCl3溶液和KSCN溶液可以产生变为血红色,不是沉淀,故A不符合题意;
B.b中加入铁粉将铁离子消耗,导致颜色变浅;故B不符合题意;
C. 为了证明其他条件不变时,增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动,则x应该尽可能的大,而v应该尽可能的小 ,故C符合题意;
D. 若向试管a中加入4滴1mol/L的KCl溶液,溶液颜色会不变;故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】 向盛有5mL0.005mol/LFeCl3溶液的试管中加入5mL0.015mol/LKSCN溶液 ,发生反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,加入铁粉导致铁离子减小,平衡逆向移动,加入氯化钾不影响移动,结合选项判断。
3.【答案】A
【知识点】常用仪器及其使用;中和滴定
【解析】【解答】A.滴定管需要进行润洗,从滴定管上口加入3-5mL所要盛装的酸或碱,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁,然后将液体从液体从滴定管下口放入预制的烧杯中;故A符合题意;
B. 赶出碱式滴定管乳胶管中气泡 ,需将乳胶管弯曲排除液体,故B不符合题意;
C.滴定终点时显碱性,可用酚酞做指示剂,故C不符合题意;
D. 当加入半滴NaOH溶液后,溶液变色,应该等半分钟后再读数,立即读数,可能导致测定结果偏小,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.润洗时应该从下面将液体倒出;
B.赶走碱式滴定管中气泡的方法是用手捏住排空气;
C.醋酸钠显碱性可用酚酞作指示剂;
D.滴定变色后需要等半分钟再读数。
4.【答案】B
【知识点】反应热和焓变;有关反应热的计算
【解析】【解答】焓变=反应物的键能-生成物的键能=a+3x436-6x391=-92.4.a=945.6KJ,故答案为:B
【分析】根据焓变=反应物键能-生成物键能即可计算。
5.【答案】A
【知识点】化学平衡的影响因素;弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A.升高温度,醋酸的电离程度增大,氢离子浓度增大,故A符合题意;
B. 向该溶液中通入HCl气体,平衡逆向移动,增大,故B不符合题意;
C.温度相同时,越稀越电离, 该溶液中醋酸的电离程度小于0.01mol/L醋酸溶液中醋酸的电离程度,故C不符合题意;
D. 加水稀释后,氢离子浓度降低,溶液中=减小,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.温度升高,电离程度增大;
B.加入氯化氢促使平衡逆向移动,但氢离子浓度增大;
C.相同温度下,越稀释越电离;
D.加水稀释后,氢离子,醋酸根,醋酸浓度均降低,利用电离常数判断。
6.【答案】C
【知识点】离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A. 的KHCO3溶液中:电荷守恒等式为:,故A不符合题意;
B. K2S溶液中物料守恒等式为:,故B不符合题意;
C.碳酸钾溶液中质子守恒等式为: ,故C符合题意;
D. pH相同的①CH3COOK、②KOH、③KClO三种溶液中的: pH相同,次氯酸钾和醋酸钾水解,钾离子浓度大于氢氧化钾中钾离子浓度,①③②,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.利用电荷守恒;
B.利用物料守恒,钾离子浓度是含有硫元素的物质的2倍;
C.利用质子守恒即可判断;
D.相同离子浓度的溶液,pH大小为:②③①,因此即可判断相同pH的浓度。
7.【答案】D
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A. ,将活塞从I处拉到Ⅱ处时,压强降低,平衡逆向移动,二氧化氮增多,颜色变深,体积增大,浓度变低,颜色变浅,先变深再变浅,故A不符合题意;
B.控制在II处,并注射热水,正反应放热,管内颜色变深,故B不符合题意;
C.从I拉到II,压强降低,平衡逆向移动,二氧化氮增多,颜色变深,体积增大,浓度变低,颜色变浅,先变深再变浅,不能说明压强对其影响,故C不符合题意;
D.将活塞有II推到I,颜色先变深,压强增大,正向一定,颜色变浅,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】,从I到II,压强减小,平衡逆向移动,颜色变深,体积增大,颜色变浅,升高温度,平衡逆向移动,将活塞从II推到I,颜色先瞬间变深,然后稍微变浅,结合选项判断。
8.【答案】B
【知识点】燃烧热;热化学方程式;盖斯定律及其应用;有关反应热的计算
【解析】【解答】A. ① 焓变大于0,反应吸热,故A不符合题意;
B. ,燃烧热是生成稳定产物,氢气和氧气反应的稳定产物为液态水,因此此热不是反应热,故B符合题意;
C. , ,③-②得到CO(g)+O2(g)=CO2(g),, CO燃烧热为283kJ/mol,故C不符合题意;
D. ,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据焓变正负判断;
B.燃烧热是生成稳定化合物;
C.利用盖斯定律③-②即可计算;
D.利用盖斯定律①+②即可得到。
9.【答案】B
【知识点】化学反应速率;化学平衡常数;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A. a点再充入一定量的X,平衡逆向移动,X的转化率减小,故A不符合题意;
B.d点未平衡,V正>V逆,故B符合题意;
C.b的浓度大于d浓度,浓度越大,速率越大,故C不符合题意;
D.b点平衡点,体积未知无法计算其浓度,不能计算出其浓度,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.a点再充入X,平衡逆向移动,转化率降低;
B.d点还未达到平衡,正向移动;
C.浓度越大,速率越大;
D.体积未知,不能计算其浓度,无法计算常数。
10.【答案】D
【知识点】反应热和焓变;反应热的大小比较;活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂
【解析】【解答】A.根据图示,水和二氧化碳的能量高于甲酸,因此反应是吸热, ,故A不符合题意;
B.未加入硫酸的过程也涉及到化学变化,以及化学键的断裂和形成,故B不符合题意;
C.加入硫酸 反应进程中②③步反应活化能最高,速率最慢。故C不符合题意;
D.加入催化剂时,活化能降低,起始和末态能量不变,因此 , ,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据起始和末态的能量变化判断;
B.未加入硫酸反应也是化学反应涉及到键的断裂和形成;
C.加入硫酸活化能高的反应速率慢;
D.根据催化剂降低活化能判断。
11.【答案】D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;电离平衡常数
【解析】【解答】A. Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)c(SO42-)=9×10-6 mol2·L-2,即可得到c平(Ca2+)=c平(SO)=3×10-3 mol·L-1 ,故A不符合题意;
B. 在d点溶液中加入一定量的CaCl2可引入钙离子,能会有沉淀析出,故B不符合题意;
C.温度不变,常数不变,故C不符合题意;
D.b和c相比,硫酸根离子浓度相等,钙离子浓度增大,导致浓度增大,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据 Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)c(SO42-)=9×10-6 mol2·L-2,计算;
B.d点加入氯化钙,引入钙离子导致钙离子增多,平衡移动,有沉淀;
C.温度不变,常数不变;
D.b点钙离子浓度增大平衡移动,浓度增大。
12.【答案】C
【知识点】中和滴定;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.根据起始=1,即可计算出起始的盐酸的浓度为 ,故A不符合题意;
B. 当滴入时,溶液依然显酸性,且c(H+)=(0.1x0.02-0.1x0.01)/0.03mol/L<0.05mol/L,故B不符合题意;
C.氢氧化钠体积为x时,pH=7,即可得到x=20mL,故C符合题意;
D.强酸强碱做指示剂时,甲基橙和酚酞均可,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】根据起始pH=1,即可得到c(HCl)=0.1mol/L,当pH=7时,x=20mL,强酸和强碱反应时,酚酞和甲基橙均可做指示剂,当氢氧化钠10mL时,显酸性,氢离子浓度可计算,结合选项判断。
13.【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A. 图甲中,若p1>p2, 说明a+b>c+d,因此是熵减的反应,结合,在较低温度下可以自发反应,故A不符合题意;
B. 图乙中,若T2>T1, 转化率减小,说明温度越高,平衡逆向移动。ΔH<0且a+b=c+d,故B不符合题意;
C.图丙中可能是催化剂或者是系数不变,加压,故C符合题意;
D. 图丁中,若ΔH<0,则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率 ,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据压强与压强的影响判断;
B.根据温度与A转化率的影响判断;
C.根据正逆速率等同增大,说明是催化剂或者系数不变,加压;
D.根据温度对其影响,温度越高速率越快。
14.【答案】B
【知识点】热化学方程式;化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A. CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=﹣49.0kJ mol-1 ①, 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=﹣173.6kJ mol-1②,②-2x①即可得到CH3OH(g)+CO2(g)+3H2(g) CH3CH2OH(g)+2H2O(g) △H<0,故A不符合题意B.增大压强有利于反应向生成低碳醇方向进行,平衡常数不变,故B符合题意;
C. 升高温度,可加快生成低碳醇的速率,反应均放热,均向逆反应方向进行,但反应限度减小,故C不符合题意;
D. 增大氢气浓度可以提高二氧化碳的转化率,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据盖斯定律即可计算出;
B.增大压强平衡向右移动,但是常数不变;
C.升高温度可以增大速率,但是平衡逆向移动;
D.根据增加一种反应物的浓度可以增加另外一种物质转化率。
15.【答案】(1)放热;
(2)离子之间的反应,活化能小;适当降低碳酸钠溶液和盐酸的浓度、加入少量醋酸钠、降低反应温度等
(3)碱性;
(4)
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡的调控;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】(1) ①,
②,②x2-①得到 ,该反应为放热反应;
(2)碳酸钠与盐酸反应属于离子反应,活化能小,速率加快;降低速率可以降低浓度或者降温等;
(3) 向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴滴加盐酸,当溶液恰好为无色时,溶液呈 碱性,此时溶液为氯化钠和碳酸氢钠溶液,写出电荷守恒为: ;
(4) ,, 出现沉淀转化: ;
【分析】(1)根据盖斯定律即可计算;
(2)根据离子之间反应活化能较小,降低速率可以采用降低浓度和降低温度等;
(3)根据加入盐酸判断,溶液呈现碱性,利用电荷守恒写出等式;
(4)根据沉淀的常数判断出现沉淀转换。
16.【答案】(1)三颈烧瓶;
(2)NH3;BaSO4
(3)
(4)紫色石蕊溶液变红
(5)
【知识点】二氧化硫的性质;除杂;化学实验方案的评价;有关混合物反应的计算
【解析】【解答】(1)A中装有亚硫酸钠的固体仪器是三颈烧瓶,亚硫酸钠与硫酸反应得到的二氧化硫和硫酸钠和水写出方程式为: ;
(2)根据可知二氧化硫溶于B中,加入氨气后形成沉淀亚硫酸钡溶于盐酸得到二氧化硫气体,装置B中加入硝酸钡,在酸性条件下具有很强的氧化性,可以生成的沉淀为硫酸钡;
(3)二氧化硫与硫化氢反应得到硫单质,写出离子方程式为: ;
(4)D中石蕊变为红色;
(5)2MnO4-+2H2O+5SO2=2Mn2++5SO42-+4H+,n(MnO4-)=0.02mol,n(SO2)=0.05mol,含量为0.005x64/ab= g/L;
【分析】(1)根据图片即可判断,根据反应物和生成物即可写出方程式;
(2)根据加入氨气后形成亚硫酸钡沉淀,加入硝酸钡得到硫酸钡沉淀;
(3)二氧化硫和硫化氢发生反应得到硫单质和水;
(4)二氧化硫溶于水显酸性,使石蕊变红;
(5)写出方程式,利用高锰酸根的量计算出二氧化硫的物质的量计算出质量即可。
17.【答案】(1)
(2)低温;0.088;50%;0.11;B;反应为放热反应,升高温度平衡逆向进行,平衡常数减小;逆反应方向
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的调控;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1) 汽车尾气中的CO是由于汽油在气缸内不均匀、不充分燃烧导致的,而生成NO的化学方程式为 ;
(2)①根据方程式 。 熵减,结合,即可判断低温下自发反应;
②在0~10min内, c(N2)=0.22mol/L,v(N2)=0.22mol/L/10min=0.022 , v(N2);v(CO2)=1:4,v(CO2)=0.088 ,15min时,二氧化氮的变化量为0.5mol/L,CO的变化量为1mol/L,转化率为50%,平衡时c(N2)=0.25mol/L,c(CO2)=1mol/L,c(NO2)=1.5mol/L,c(CO)=1mol/L,K==0.11;
③,温度越高,平衡逆向移动,表示正反应常数为B,
④Q==0.5>K,平衡逆向移动;
【分析】(1) 生成NO是因空气中的氮气与氧气在气缸中反应而得;
(2)①根据反应物和生成物写出方程式;
②利用氮气或二氧化氮的浓度变化计算速率,利用化学计量系数之比计算出速率和转化率,利用浓度计算出常数;
③根据,温度升高逆向移动,常数减小;
④根据给出的浓度计算出Q与常数K对比。
18.【答案】(1)
(2)②①③
(3)
(4)<
(5);
(6)
【知识点】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;离子浓度大小的比较;物质的量的相关计算;电离平衡常数
【解析】【解答】(1) 常温下,的CH3COONa溶液中水电离出来的 ;
(2) 根据弱酸的电离平衡常数HCN:;H2S:,;HClO;,相同浓度时, NaCN,②NaClO,③Na2S三种溶液, 碱性强弱为③①②,相同pH溶液的物质的量浓度大小为 ②①③ ;
(3) 氯化铵溶液的酸性作金属除锈剂, 铵根离子水解呈酸性,;(4)等物质的量碳酸钠与盐酸反应得到碳酸氢钠和氯化钠,碳酸氢钠溶液碱性,水解为主,碳酸浓度大于碳酸根浓度;
(5)①甲组实验中,HA量大于氢氧化钠量,利用电荷守恒,但是c(OH-)>c(H+),因此 ;
②乙组数据混合后pH=10,说明其c(OH-)=10-4mol/L,c(H+)=10-10mol/L,电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+), c(OH-)-c(H+)=10-4mol/L-10-10mol/L;
(6)Ksp(AgCl)=c(Cl-)c(Ag+)= , 当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时, c(Ag+)=1.8x10-5mol/L,而Ksp(Ag2CrO4)=c(Ag+)2c(CrO42-)= ,即可计算 ;
【分析】(1)根据水解常数和水的离子积计算;
(2)根据相同浓度时的pH判断即可;
(3)铵根离子水解得到氨水和氢离子;
(4)考查的是碳酸氢钠显碱性;
(5)①利用碱性和电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)判断;
②利用电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),结合pH=10计算;
(6)利用Ksp(AgCl)=c(Cl-)c(Ag+)= ,Ksp(Ag2CrO4)=c(Ag+)2c(CrO42-)= ,计算。
湖南省长沙市长郡名校2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题
一、单项选择题(本题共14个小题,每小题3分,共42分)
1.(2022高二上·洛阳月考)下列关于工业合成氨的叙述正确的是(  )
A.及时从反应体系中分离出氨气,有利于平衡向正反应方向移动
B.催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而压强无此作用
C.工业合成氨的反应是熵增的放热反应,在任何温度下都能自发进行
D.高温、高压都能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而只有高温有利于提高合成氨的产率
【答案】A
【知识点】工业合成氨;合成氨条件的选择
【解析】【解答】A.减少生产物的浓度有利于平衡向正反应方向移动,则及时从反应体系中分离出氨气,有利于合成氨平衡向正反应方向移动,A符合题意;
B.缩小体积 、增大压强,能增大反应速率、缩短反应达到平衡状态所用的时间,B不符合题意;
C. 工业合成氨的反应是熵减的放热反应,在较低温度下使ΔH-TΔS<0而自发进行,C不符合题意;
D.工业合成氨的反应是放热反应,升高温度使平衡左移、不利于提高合成氨的产率,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】依据影响反应速率和化学平衡的因素分析。
2.向盛有5mL0.005mol/LFeCl3溶液的试管中加入5mL0.015mol/LKSCN溶液,观察现象。将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中,向试管b中加入少量铁粉,向试管c中滴加vmLxmol/LKSCN溶液,观察试管b、c中溶液颜色的变化,并均与试管a对比。下列说法正确的是(  )
A.FeCl3溶液和KSCN溶液可以产生红色沉淀
B.b试管中的现象说明:当其他条件不变时,增大生成物浓度平衡向逆反应方向移动
C.为了证明其他条件不变时,增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动,则x应该尽可能的大,而v应该尽可能的小
D.若向试管a中加入4滴1mol/L的KCl溶液,溶液颜色会变深
【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A. FeCl3溶液和KSCN溶液可以产生变为血红色,不是沉淀,故A不符合题意;
B.b中加入铁粉将铁离子消耗,导致颜色变浅;故B不符合题意;
C. 为了证明其他条件不变时,增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动,则x应该尽可能的大,而v应该尽可能的小 ,故C符合题意;
D. 若向试管a中加入4滴1mol/L的KCl溶液,溶液颜色会不变;故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】 向盛有5mL0.005mol/LFeCl3溶液的试管中加入5mL0.015mol/LKSCN溶液 ,发生反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,加入铁粉导致铁离子减小,平衡逆向移动,加入氯化钾不影响移动,结合选项判断。
3.用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL的稀醋酸,测定稀醋酸的浓度。下列说法错误的是(  )
A.润洗滴定管的方法:从滴定管上口加入3~5mL所要盛装的酸或碱,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁,然后将液体从滴定管上口放入预置的烧杯中
B.赶出碱式滴定管乳胶管中气泡方法如图所示
C.该滴定实验可选用酚酞作指示剂
D.当加入半滴NaOH溶液后,溶液变色,立即读数,可能导致测定结果偏小
【答案】A
【知识点】常用仪器及其使用;中和滴定
【解析】【解答】A.滴定管需要进行润洗,从滴定管上口加入3-5mL所要盛装的酸或碱,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁,然后将液体从液体从滴定管下口放入预制的烧杯中;故A符合题意;
B. 赶出碱式滴定管乳胶管中气泡 ,需将乳胶管弯曲排除液体,故B不符合题意;
C.滴定终点时显碱性,可用酚酞做指示剂,故C不符合题意;
D. 当加入半滴NaOH溶液后,溶液变色,应该等半分钟后再读数,立即读数,可能导致测定结果偏小,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.润洗时应该从下面将液体倒出;
B.赶走碱式滴定管中气泡的方法是用手捏住排空气;
C.醋酸钠显碱性可用酚酞作指示剂;
D.滴定变色后需要等半分钟再读数。
4.已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。若断裂1molH-H、1molN-H需要吸收的能量分别为436kJ、391kJ,则断裂1molN≡N需要吸收的能量为(  )
A.431kJ B.945.6kJ C.649kJ D.869kJ
【答案】B
【知识点】反应热和焓变;有关反应热的计算
【解析】【解答】焓变=反应物的键能-生成物的键能=a+3x436-6x391=-92.4.a=945.6KJ,故答案为:B
【分析】根据焓变=反应物键能-生成物键能即可计算。
5.已知25℃时,关于0.1mol/L醋酸溶液(),下列说法正确的是(  )
A.升高温度,醋酸的电离程度增大,增大
B.向该溶液中通入HCl气体,平衡逆向移动,减小
C.该温度下,该溶液中醋酸的电离程度大于0.01mol/L醋酸溶液中醋酸的电离程度
D.加水稀释后,溶液中增大
【答案】A
【知识点】化学平衡的影响因素;弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A.升高温度,醋酸的电离程度增大,氢离子浓度增大,故A符合题意;
B. 向该溶液中通入HCl气体,平衡逆向移动,增大,故B不符合题意;
C.温度相同时,越稀越电离, 该溶液中醋酸的电离程度小于0.01mol/L醋酸溶液中醋酸的电离程度,故C不符合题意;
D. 加水稀释后,氢离子浓度降低,溶液中=减小,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.温度升高,电离程度增大;
B.加入氯化氢促使平衡逆向移动,但氢离子浓度增大;
C.相同温度下,越稀释越电离;
D.加水稀释后,氢离子,醋酸根,醋酸浓度均降低,利用电离常数判断。
6.钾的化合物对调节体内循环有重要用途,一定温度下,下列溶液中的离子浓度关系式正确的是(  )
A.的KHCO3溶液中:
B.K2S溶液中:
C.K2CO3溶液中:
D.pH相同的①CH3COOK、②KOH、③KClO三种溶液中的:③>①>②(已知:CH3COOH的,HClO的)
【答案】C
【知识点】离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A. 的KHCO3溶液中:电荷守恒等式为:,故A不符合题意;
B. K2S溶液中物料守恒等式为:,故B不符合题意;
C.碳酸钾溶液中质子守恒等式为: ,故C符合题意;
D. pH相同的①CH3COOK、②KOH、③KClO三种溶液中的: pH相同,次氯酸钾和醋酸钾水解,钾离子浓度大于氢氧化钾中钾离子浓度,①③②,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.利用电荷守恒;
B.利用物料守恒,钾离子浓度是含有硫元素的物质的2倍;
C.利用质子守恒即可判断;
D.相同离子浓度的溶液,pH大小为:②③①,因此即可判断相同pH的浓度。
7.如图所示,用50mL注射器吸入20mLNO2和N2O4的混合气体(使注射器的活塞位于I处),将细管端用橡胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处,观察管内混合气体颜色的变化。当反复将活塞从Ⅱ处推到I处及从I处拉到Ⅱ处时,观察管内混合气体颜色的变化。下列说法正确的是(  )
A.将活塞从I处拉到Ⅱ处时,NO2气体增多,管内混合气体颜色变深
B.若将活塞控制在Ⅱ处,将注射器放入热水中,管内气体颜色变浅
C.将活塞从I处拉到Ⅱ处时,证明了其他条件不变时,增大压强,平衡向气体减小的方向移动
D.将活塞从Ⅱ处推到I处时,红色先瞬间变深,然后又稍微变浅
【答案】D
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A. ,将活塞从I处拉到Ⅱ处时,压强降低,平衡逆向移动,二氧化氮增多,颜色变深,体积增大,浓度变低,颜色变浅,先变深再变浅,故A不符合题意;
B.控制在II处,并注射热水,正反应放热,管内颜色变深,故B不符合题意;
C.从I拉到II,压强降低,平衡逆向移动,二氧化氮增多,颜色变深,体积增大,浓度变低,颜色变浅,先变深再变浅,不能说明压强对其影响,故C不符合题意;
D.将活塞有II推到I,颜色先变深,压强增大,正向一定,颜色变浅,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】,从I到II,压强减小,平衡逆向移动,颜色变深,体积增大,颜色变浅,升高温度,平衡逆向移动,将活塞从II推到I,颜色先瞬间变深,然后稍微变浅,结合选项判断。
8.已知:①


下列说法错误的是(  )
A.上述反应中属于吸热反应的只有反应①
B.H2的燃烧热为241.8kJ/mol
C.CO的燃烧热为283kJ/mol
D.
【答案】B
【知识点】燃烧热;热化学方程式;盖斯定律及其应用;有关反应热的计算
【解析】【解答】A. ① 焓变大于0,反应吸热,故A不符合题意;
B. ,燃烧热是生成稳定产物,氢气和氧气反应的稳定产物为液态水,因此此热不是反应热,故B符合题意;
C. , ,③-②得到CO(g)+O2(g)=CO2(g),, CO燃烧热为283kJ/mol,故C不符合题意;
D. ,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据焓变正负判断;
B.燃烧热是生成稳定化合物;
C.利用盖斯定律③-②即可计算;
D.利用盖斯定律①+②即可得到。
9.温度为T℃,向体积不等的恒容密闭容器中均充入1mol气体X,发生反应X(g)Y(g)+Z(g)ΔH,反应均进行10min,测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a点再充入一定量的X,平衡正向移动,X的转化率增大
B.d点有v正>v逆
C.正反应速率v(b)=v(d)
D.若b点为平衡点,则浓度平衡常数K=0.5
【答案】B
【知识点】化学反应速率;化学平衡常数;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A. a点再充入一定量的X,平衡逆向移动,X的转化率减小,故A不符合题意;
B.d点未平衡,V正>V逆,故B符合题意;
C.b的浓度大于d浓度,浓度越大,速率越大,故C不符合题意;
D.b点平衡点,体积未知无法计算其浓度,不能计算出其浓度,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.a点再充入X,平衡逆向移动,转化率降低;
B.d点还未达到平衡,正向移动;
C.浓度越大,速率越大;
D.体积未知,不能计算其浓度,无法计算常数。
10.硫酸可以在甲酸()分解制的反应进程中起催化作用。左图为未加入硫酸的反应进程,图为加入硫酸的反应进程。
下列说法正确的是(  )
A.甲酸分解制的反应
B.未加入硫酸的反应进程中不涉及到化学键的断裂与形成
C.加入硫酸的反应进程中②③步反应速率最快
D.,
【答案】D
【知识点】反应热和焓变;反应热的大小比较;活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂
【解析】【解答】A.根据图示,水和二氧化碳的能量高于甲酸,因此反应是吸热, ,故A不符合题意;
B.未加入硫酸的过程也涉及到化学变化,以及化学键的断裂和形成,故B不符合题意;
C.加入硫酸 反应进程中②③步反应活化能最高,速率最慢。故C不符合题意;
D.加入催化剂时,活化能降低,起始和末态能量不变,因此 , ,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据起始和末态的能量变化判断;
B.未加入硫酸反应也是化学反应涉及到键的断裂和形成;
C.加入硫酸活化能高的反应速率慢;
D.根据催化剂降低活化能判断。
11.常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6 mol2·L-2,常温下CaSO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法不正确的是(  )
A.CaSO4溶解在水中,c平(Ca2+)=c平(SO)=3×10-3 mol·L-1
B.在d点溶液中加入一定量的CaCl2可能会有沉淀析出
C.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
D.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c平(SO)等于3×10-3 mol·L-1
【答案】D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;电离平衡常数
【解析】【解答】A. Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)c(SO42-)=9×10-6 mol2·L-2,即可得到c平(Ca2+)=c平(SO)=3×10-3 mol·L-1 ,故A不符合题意;
B. 在d点溶液中加入一定量的CaCl2可引入钙离子,能会有沉淀析出,故B不符合题意;
C.温度不变,常数不变,故C不符合题意;
D.b和c相比,硫酸根离子浓度相等,钙离子浓度增大,导致浓度增大,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据 Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)c(SO42-)=9×10-6 mol2·L-2,计算;
B.d点加入氯化钙,引入钙离子导致钙离子增多,平衡移动,有沉淀;
C.温度不变,常数不变;
D.b点钙离子浓度增大平衡移动,浓度增大。
12.如图是常温下向的盐酸中,逐滴加入的溶液时,溶液的随溶液的体积变化的曲线,根据图像所得的下列结论中正确的是(  )
A.原盐酸的浓度为
B.当滴入时,溶液依然显酸性,且
C.的值为20.00
D.只能选用酚酞作指示剂,不能用甲基橙
【答案】C
【知识点】中和滴定;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.根据起始=1,即可计算出起始的盐酸的浓度为 ,故A不符合题意;
B. 当滴入时,溶液依然显酸性,且c(H+)=(0.1x0.02-0.1x0.01)/0.03mol/L<0.05mol/L,故B不符合题意;
C.氢氧化钠体积为x时,pH=7,即可得到x=20mL,故C符合题意;
D.强酸强碱做指示剂时,甲基橙和酚酞均可,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】根据起始pH=1,即可得到c(HCl)=0.1mol/L,当pH=7时,x=20mL,强酸和强碱反应时,酚酞和甲基橙均可做指示剂,当氢氧化钠10mL时,显酸性,氢离子浓度可计算,结合选项判断。
13.对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) ΔH,反应特点与对应的图像的说法中不正确的是(  )
A.图甲中,若p1>p2,则在较低温度下有利于该反应自发进行
B.图乙中,若T2>T1,则ΔH<0且a+b=c+d
C.图丙中,t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂
D.图丁中,若ΔH<0,则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率
【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A. 图甲中,若p1>p2, 说明a+b>c+d,因此是熵减的反应,结合,在较低温度下可以自发反应,故A不符合题意;
B. 图乙中,若T2>T1, 转化率减小,说明温度越高,平衡逆向移动。ΔH<0且a+b=c+d,故B不符合题意;
C.图丙中可能是催化剂或者是系数不变,加压,故C符合题意;
D. 图丁中,若ΔH<0,则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率 ,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据压强与压强的影响判断;
B.根据温度与A转化率的影响判断;
C.根据正逆速率等同增大,说明是催化剂或者系数不变,加压;
D.根据温度对其影响,温度越高速率越快。
14.CO2催化加氢制取甲醇、乙醇等低碳醇的研究,对于环境问题和能源文体都具有非常重要的意义。已知一定条件下的如下反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=﹣49.0kJ mol-1
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=﹣173.6kJ mol-1
下列说法不正确的是(  )
A.CH3OH(g)+CO2(g)+3H2(g) CH3CH2OH(g)+2H2O(g) △H<0
B.增大压强,有利于反应向生成低碳醇的方向移动,平衡常数增大
C.升高温度,可加快生成低碳醇的速率,但反应限度减小
D.增大氢气浓度可以提高二氧化碳的转化率
【答案】B
【知识点】热化学方程式;化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A. CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=﹣49.0kJ mol-1 ①, 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=﹣173.6kJ mol-1②,②-2x①即可得到CH3OH(g)+CO2(g)+3H2(g) CH3CH2OH(g)+2H2O(g) △H<0,故A不符合题意B.增大压强有利于反应向生成低碳醇方向进行,平衡常数不变,故B符合题意;
C. 升高温度,可加快生成低碳醇的速率,反应均放热,均向逆反应方向进行,但反应限度减小,故C不符合题意;
D. 增大氢气浓度可以提高二氧化碳的转化率,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据盖斯定律即可计算出;
B.增大压强平衡向右移动,但是常数不变;
C.升高温度可以增大速率,但是平衡逆向移动;
D.根据增加一种反应物的浓度可以增加另外一种物质转化率。
二、非选择题(本题共4个小题,共58分)
15.研究一个化学反应时,往往需要关注反应进行方向、快慢,反应的限度以及反应的能量变化。下面是Na2CO3等常见物质所涉及的性质和反应,请按要求填空:
(1)已知
二氧化碳气体通入足量氢氧化钠溶液发生的反应为   反应(填“放热”或“吸热”),其热化学方程式为   (用含a和b的代数式表示)。
(2)Na2CO3和盐酸反应生成CO2的速率非常大,其根本原因是   ,为降低反应速率,可采取的措施是   。(任写两点)
(3)向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴滴加盐酸,当溶液恰好为无色时,溶液呈   (填“酸性”“碱性”或“中性”),该无色溶液的电荷守恒式可表示为   。(忽略酚酞对溶液中离子的影响)
(4)向Na2CO3溶液中加少量BaSO4固体,发生的离子反应方程式为   。已知:,。
【答案】(1)放热;
(2)离子之间的反应,活化能小;适当降低碳酸钠溶液和盐酸的浓度、加入少量醋酸钠、降低反应温度等
(3)碱性;
(4)
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡的调控;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】(1) ①,
②,②x2-①得到 ,该反应为放热反应;
(2)碳酸钠与盐酸反应属于离子反应,活化能小,速率加快;降低速率可以降低浓度或者降温等;
(3) 向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴滴加盐酸,当溶液恰好为无色时,溶液呈 碱性,此时溶液为氯化钠和碳酸氢钠溶液,写出电荷守恒为: ;
(4) ,, 出现沉淀转化: ;
【分析】(1)根据盖斯定律即可计算;
(2)根据离子之间反应活化能较小,降低速率可以采用降低浓度和降低温度等;
(3)根据加入盐酸判断,溶液呈现碱性,利用电荷守恒写出等式;
(4)根据沉淀的常数判断出现沉淀转换。
16.某化学小组利用如图装置制备SO2并探究其性质(夹持装置已略去)。
(1)装置A中盛放Na2SO3固体的仪器名称为   ;在其中发生的化学反应方程式为   。
(2)实验时,装置B中无沉淀生成;实验结束后取B中溶液,向其中通入一种常见气体,可观察到白色沉淀;取白色沉淀加入稀盐酸,有刺激性气味气体产生,推测通入气体的化学式为   。若将装置B中溶液改为溶液,生成的沉淀的化学式为   。
(3)实验时,装置C中发生的离子方程式为   。
(4)实验时,装置D中现象为   。
(5)为测定尾气中SO2的含量,某课外小组将尾气样品经过管道通入密闭容器中的200mL0.100mol/L酸性KMnO4溶液。若管道中尾气流量为aL/min,经过bmin溶液恰好褪色,假定样品中的SO2可被溶液充分吸收,则该尾气样品中SO2的含量为   g/L。
【答案】(1)三颈烧瓶;
(2)NH3;BaSO4
(3)
(4)紫色石蕊溶液变红
(5)
【知识点】二氧化硫的性质;除杂;化学实验方案的评价;有关混合物反应的计算
【解析】【解答】(1)A中装有亚硫酸钠的固体仪器是三颈烧瓶,亚硫酸钠与硫酸反应得到的二氧化硫和硫酸钠和水写出方程式为: ;
(2)根据可知二氧化硫溶于B中,加入氨气后形成沉淀亚硫酸钡溶于盐酸得到二氧化硫气体,装置B中加入硝酸钡,在酸性条件下具有很强的氧化性,可以生成的沉淀为硫酸钡;
(3)二氧化硫与硫化氢反应得到硫单质,写出离子方程式为: ;
(4)D中石蕊变为红色;
(5)2MnO4-+2H2O+5SO2=2Mn2++5SO42-+4H+,n(MnO4-)=0.02mol,n(SO2)=0.05mol,含量为0.005x64/ab= g/L;
【分析】(1)根据图片即可判断,根据反应物和生成物即可写出方程式;
(2)根据加入氨气后形成亚硫酸钡沉淀,加入硝酸钡得到硫酸钡沉淀;
(3)二氧化硫和硫化氢发生反应得到硫单质和水;
(4)二氧化硫溶于水显酸性,使石蕊变红;
(5)写出方程式,利用高锰酸根的量计算出二氧化硫的物质的量计算出质量即可。
17.三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。高温汽车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物在通过净化装置时活性增强,发生氧化还原反应变成无害气体而得以净化。
(1)汽车尾气中的CO是由于汽油在气缸内不均匀、不充分燃烧导致的,而生成NO的化学方程式为   。
(2)在某温度下,向恒温恒容密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体,在催化剂作用下发生反应。相关数据如下:
0min 5min 10min 15min 20min
c(NO2)/(mol·L-1) 2.00 1.70 1.56 1.50 1.50
c(N2)/(mol·L-1) 0 0.15 0.22 0.25 0.25
①上述反应   自发进行(填“高温”“低温”或“永不”)。
②在0~10min内,以CO2的浓度变化表示的反应速率为   ,在15min时,CO的转化率为   。此温度下,该反应的化学平衡常数   (保留两位有效数字)。
③该反应的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示,其中表示正反应化学平衡常数的是   (选“A”或“B”),理由是   。
④在该温度下,向该容器中通入含CO、NO2、N2和CO2的混合物,容器中各组分浓度均为2mol/L,则此时上述反应向   进行(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不能确定”)。
【答案】(1)
(2)低温;0.088;50%;0.11;B;反应为放热反应,升高温度平衡逆向进行,平衡常数减小;逆反应方向
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的调控;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1) 汽车尾气中的CO是由于汽油在气缸内不均匀、不充分燃烧导致的,而生成NO的化学方程式为 ;
(2)①根据方程式 。 熵减,结合,即可判断低温下自发反应;
②在0~10min内, c(N2)=0.22mol/L,v(N2)=0.22mol/L/10min=0.022 , v(N2);v(CO2)=1:4,v(CO2)=0.088 ,15min时,二氧化氮的变化量为0.5mol/L,CO的变化量为1mol/L,转化率为50%,平衡时c(N2)=0.25mol/L,c(CO2)=1mol/L,c(NO2)=1.5mol/L,c(CO)=1mol/L,K==0.11;
③,温度越高,平衡逆向移动,表示正反应常数为B,
④Q==0.5>K,平衡逆向移动;
【分析】(1) 生成NO是因空气中的氮气与氧气在气缸中反应而得;
(2)①根据反应物和生成物写出方程式;
②利用氮气或二氧化氮的浓度变化计算速率,利用化学计量系数之比计算出速率和转化率,利用浓度计算出常数;
③根据,温度升高逆向移动,常数减小;
④根据给出的浓度计算出Q与常数K对比。
18.根据要求回答下列问题。
(1)常温下,的CH3COONa溶液中水电离出来的   。
(2)pH相同的①NaCN,②NaClO,③Na2S三种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为   (填序号)。已知:弱酸的电离平衡常数HCN:;H2S:,;HClO;。
(3)能够利用氯化铵溶液的酸性作金属除锈剂,试用离子方程式表示氯化铵溶液呈酸性的原因:   。
(4)将溶液与盐酸等体积混合,所得溶液中   (填“<”“=”或“>”)。
(5)常温下,将某一元酸HA(甲、乙代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
实验编号 混合溶液的pH
甲 0.2 0.1 >7
乙 0.1 0.1 =10
①从甲组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是   。
②分析乙组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式即可):   。
(6)分析化学中,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的时,采用K2CrO4作指示剂,利用Ag+与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时,溶液中   。(结果保留两位有效数字,已知常温时Ag2CrO4、AgCl的分别为和)
【答案】(1)
(2)②①③
(3)
(4)<
(5);
(6)
【知识点】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;离子浓度大小的比较;物质的量的相关计算;电离平衡常数
【解析】【解答】(1) 常温下,的CH3COONa溶液中水电离出来的 ;
(2) 根据弱酸的电离平衡常数HCN:;H2S:,;HClO;,相同浓度时, NaCN,②NaClO,③Na2S三种溶液, 碱性强弱为③①②,相同pH溶液的物质的量浓度大小为 ②①③ ;
(3) 氯化铵溶液的酸性作金属除锈剂, 铵根离子水解呈酸性,;(4)等物质的量碳酸钠与盐酸反应得到碳酸氢钠和氯化钠,碳酸氢钠溶液碱性,水解为主,碳酸浓度大于碳酸根浓度;
(5)①甲组实验中,HA量大于氢氧化钠量,利用电荷守恒,但是c(OH-)>c(H+),因此 ;
②乙组数据混合后pH=10,说明其c(OH-)=10-4mol/L,c(H+)=10-10mol/L,电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+), c(OH-)-c(H+)=10-4mol/L-10-10mol/L;
(6)Ksp(AgCl)=c(Cl-)c(Ag+)= , 当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时, c(Ag+)=1.8x10-5mol/L,而Ksp(Ag2CrO4)=c(Ag+)2c(CrO42-)= ,即可计算 ;
【分析】(1)根据水解常数和水的离子积计算;
(2)根据相同浓度时的pH判断即可;
(3)铵根离子水解得到氨水和氢离子;
(4)考查的是碳酸氢钠显碱性;
(5)①利用碱性和电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)判断;
②利用电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),结合pH=10计算;
(6)利用Ksp(AgCl)=c(Cl-)c(Ag+)= ,Ksp(Ag2CrO4)=c(Ag+)2c(CrO42-)= ,计算。

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