陕西省西安市未央区2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题
一、选择题(本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.(2023高二上·未央期中)下列热化学方程式中,正确的是( )
A.甲烷的燃烧热 ,则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为:
B.在时,完全燃烧生成液态水,放出热量,燃烧的热化学方程式表示为
C.HCl和NaOH反应的中和热,则和反应的中和热
D.、下,已知热化学方程式:,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热
【答案】B
【知识点】燃烧热;中和热;热化学方程式
【解析】【解答】A..甲烷的燃烧热指在为25℃、101kPa时,1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水所放出的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol,故A错误;
B.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则2molH2完全燃烧生成液态水,放出571.6热量,反应的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol,故B正确;
C.稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol液态水和可溶性盐时所放出的热量叫做中和热,和反应 时候生成的硫酸钙,会放出热量,所以,最终放出的热的大于257.3KJ/mol,故C项错误;
D.将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,由于该反应为可逆反应,1molN2完全反应放热大于38.6kJ,则热化学反应方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H<-38.6 kJ/mol,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A.燃烧热的热化学方程式,生成的水必须为液态水;
B.热化学反应方程式的系数为物质的量,反应焓变与系数密切相关;
C.酸碱中和反应时候,必须为生成可溶性盐,生成难溶性盐时,会放出热量;
D.可逆反应无法完全反应,最终放出热量与小于其反应焓变数值。
2.(2023高二上·未央期中)下列离子方程式表示的是盐类的水解且正确的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】盐类水解的原理
【解析】【解答】A.HS-水解的离子方程式为:,A项错误;
B. 表示HS-与H+反应生成硫化氢,B错误;
C.碳酸根离子的水解分步进行,故C项错误;
D.Fe3+水解反应为: ,D项正确;
故答案为:D。
【分析】A.该式子表示的为电离方程式;
B.该式子为HS-与H+反应生成硫化氢;
C.多元弱酸酸根离子水解需要分步水解;
D.多元弱碱离子水解一步完成。
3.(2021高二上·昌平期末)下列关于化学反应方向的说法正确的是( )
A.凡是放热的反应都是自发反应
B.凡是需要加热才发生的反应都是非自发反应
C.凡是熵增的反应都是自发反应
D.反应是否自发,需要综合考虑反应焓变和熵变
【答案】D
【知识点】焓变和熵变
【解析】【解答】A.反应自发与非自发进行不能仅由焓变决定,而是由焓变和熵变共同决定,A不符合题意;
B.△H-T△S<0的反应可自发进行,也可能需要加热,则需要加热的反应可能为自发进行的反应,B不符合题意;
C.△H-T△S<0的反应可自发进行的反应,△H<0,△S>0的反应在低温下是自发进行的反应,若△H>0,△S>0,在低温下反应是非自发进行的反应,C不符合题意;
D.反应是否自发进行,由熵变、焓变、温度共同决定,非自发反应在改变条件下可以发生,反应是否自发,需要综合考虑反应焓变和熵变,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、反应是否能够自发进行,与反应的焓变和熵变都有关系;
B、加热时促使反应发生的条件,与反应是否自发进行无关;
C、若△H-T△S<0,则该反应可自发进行;
D、反应是否能够自发进行,与反应的焓变和熵变都有关系;
4.(2023高二上·未央期中)在反应2HIH2+I2中,有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析中,不正确的是 ( )
A.加入适宜的催化剂,可降低反应的活化能
B.增大,单位体积内活化分子数增大
C.升高温度,单位时间内有效碰撞次数增加
D.增大压强,活化分子的百分数增大
【答案】D
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.加入合适的催化剂,能降低反应的活化能,反应速率增大,A正确;
B.增大碘化氢的浓度,单位体积内活化分子数增多,反应速率增大,B正确;
C.升高温度,单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率增大,C正确;
D.增大压强,单位体积内活化分子数增多,反应速率增大,但活化分子百分数不变,D错误;
故答案为:D。
【分析】A.使用催化剂,该反应反应的路径,降低反应活化能,从而加快化学反应速率;
B.活化分子数目与能到成正比,浓度越大,单位体积活化分子数目越多反应速率越大;
C.温度升高,活化分子百分含量增多,有效碰撞增多,化学反应速率加快;
D.压强增大,体积缩小,单位体积活化分子数量增多,化学反应速率加快。
5.(2023高二上·未央期中)在一密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g)C(s)+3D(g)ΔH<0,达到平衡时采取下列措施,可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是 ( )
A.移走少量C
B.选择良好的催化剂
C.缩小容积,增大压强
D.容积不变,充入1molN2(N2不参加反应)
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A. C是固体,移走少量C不影响速率和平衡,A错误;
B. 选择良好的催化剂影响速率,不影响平衡,B错误;
C. 正反应体积减小且放热,缩小容积,增大压强,反应速率增大,平衡正向进行,D的物质的量浓度c(D)增大,C正确;
D. 容积不变,充入“惰”气,浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,D错误;
故答案为:C.
【分析】A.固体或者纯液体浓度为定值,改变其物质的量,浓度不变,不影响化学反应速率;
B.催化剂不改变平衡移动,单纯加快化学反应速率;
D.惰性气体不参与反应,化学反应速率不变。
6.(2023高二上·未央期中)反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min 后B的浓度减少0.6 mol·L-1。下列说法正确的是 ( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1
B.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 mol·L-1·min-1
C.分别用B、C、D表示的反应速率,其比值是3∶2∶1
D.在这2 min内B和C两物质浓度是逐渐减小的
【答案】C
【知识点】化学反应速率;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.A为固态,不能用A表示反应速率,A错误;
B.反应速率v(B)为平均速率,不是瞬时速率,B错误;
C.化学反应速率与化学计算成正比,则用B、C、D表示反应的速率比值是3:2:1,C正确;
D.随反应进行反应物的浓度降低,生成物的浓度逐渐增大,故在这2 min内物质的浓度逐渐减小,C物质的浓度逐渐增大,D错误。
故答案为:C。
【分析】A.固体或者纯液体没有化学反应速率;
B.化学反应速率为平均速率,不是瞬时速率;
C.速率之比等于方程式系数之比;
D.反应物浓度减小,那么生成物浓度就会增大。
7.(2023高二上·未央期中)下列有关化学平衡常数的描述中正确的是 ( )
A.化学平衡常数的大小取决于化学反应本身,与其他外界条件无关
B.相同温度下,反应与反应的化学平衡常数相同
C.反应的化学平衡常数随温度升高而增大
D.反应的平衡常数达式为
【答案】D
【知识点】化学平衡常数
【解析】【解答】A.化学平衡常数的大小取决于化学反应本身,并且只与温度有关,A项错误;
B.相同温度下,反应与反应的化学平衡常数互为倒数,B项错误;
C.反应的化学平衡常数不随浓度变化,平衡常数只随反应温度改变,C项错误;
D.反应 的平衡常数达式为 ,D项正确;
故答案为:D.
【分析】化学反应平衡常数K表达式为生成物的浓度幂之积比反应物的浓度幂之积,且平衡常数只与反应温度有关,温度升高,平衡如果正向移动,K变大,平衡如果逆向移动,K值变小。
8.(2023高二上·未央期中)如图是向100 mL pH=1的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液pH的变化图像,根据如图所得结论正确的是( )
A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.NaOH溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.NaOH溶液的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
【答案】A
【知识点】中和滴定
【解析】【解答】A.原来盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,A正确;
B.n(HCl)=0.01 mol,滴定终点时所需NaOH的物质的量n(NaOH)=0.01 mol,不知消耗NaOH溶液的体积,无法求其物质的量浓度,B错误;
C.原来盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,C错误;
D.n(HCl)=0.01 mol,滴定终点时所需NaOH的物质的量n(NaOH)=0.01 mol,不知消耗NaOH溶液的体积,无法求其物质的量浓度,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.根据图像起点可知,盐酸起始的pH=1 ,那么盐酸浓度为0.1 mol·L-1,
B.不知道氢氧化钠体积,无法计算浓度;
C.原来盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,
D.智能计算氢氧化钠物质的量,无法计算浓度。
9.(2023高二上·未央期中)反应2NO2(g)N2O4(g) △H=-57 kJ/mor, 在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.T1>T2
B.X、Y两点的反应速率:X>Y
C.X、Z两点气体的颜色:X深,Z浅
D.X、Z两点气体的平均相对分子质量:X>Z
【答案】B
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.该反应为放热反应,当压强相同时,温度越高,平衡逆向移动,二氧化氮浓度越大,所以T1
C.温度相同,压强越大,平衡正向移动,二氧化氮浓度越小,颜色越浅,故C项错误;
D.根据图象可知X、Y两点NO2的体积分数相同,由于气体的质量不变,则各种气体的物质的量不变,气体的总物质的量不变,故气体的平均相对分子质量也不变,即X、Y两点气体的平均相对分子质量相故D错误;
故答案为:B。
【分析】弄清楚横纵坐标的含义,采用控制变量方法,当研究温度时,保持压强相等,当研究压强时,保持温度不变。
10.(2023高二上·未央期中)如图所示是298K时,A2与B2反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是 ( )
A.每生成2 molAB吸收b kJ热量
B.加入催化剂,反应的活化能和反应热都改变
C.该反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)=2AB(g) △H= + (a-b) kJ/mol
D.断裂1 mol A-A和1 mol B-B键,放出a kJ能量
【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】. 每2 mol气态 AB分子被破坏 生成气态A原子与气态B原子,吸收bkJ热量,A错误;
B. 加入催化剂,能降低反应的活化能,但不改变反应热,B错误;
C.反应的热效应与物质的状态有关,每1mol A2(g)与B2(g)反应生成2 mol AB(g),吸收(a-b)kJ热量,则该反应的热化学方程式为 A2(g)+B2(g)=2AB(g) H= + (a-b)kJ mol-1,C正确;
D.破坏化学键吸收能量, 断裂1 mol气态A2分子内的A-A和1 mol气态B2分子内的B-B键,吸收akJ能量
故答案为:C。
【分析】A根据图可知,生成2 molAB吸收(a-b)kJ热量;
B.催化剂降低反应的活化能,不改变反应热;
C.根据图可知,该反应为吸热反应,每1mol A2(g)与B2(g)反应生成2 mol AB(g),吸收(a-b)kJ热量,则该反应的热化学方程式为 A2(g)+B2(g)=2AB(g) H= + (a-b)kJ mol-1,
D.化学键断开为吸收能量。
11.(2023高二上·未央期中)一定温度下,将2 mol A和2 mol B两种气体混合放入体积为2 L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g) = xC(g)+2D(g),2 min 末反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的物质的量浓度为0.4 mol/L,下列说法正确的是 ( )
A.此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B.A的平衡转化率为40%
C.x的值为1
D.A和B的平衡转化率相等
【答案】A
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】根据三段式可得;
根据变化量之比等于系数之比,所以x=2,
A..此温度下该反应的平衡常数,A项正确;
B..A平衡转化率为=,B项错误;
C.根据变化量之比等于系数之比,所以x=2,C项错误;
D.B的转化率为20%,A的转化率为60%,故D项错误;
故答案为:A。
【分析】根据题目信息,列出三段式,即可计算转化率和平衡常数。
12.(2023高二上·临汾期中)对于可逆反应:,下列图象中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡的调控;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.根据“先拐先平数值大:知:P1>P2,P1压强下PCl5的百分含量更大,该反应是气体计量数增大的反应,加大压强,平衡逆移,A选项是正确的;
B.根据图像,升高温度,正逆反应速率都会加快,但是该反应是吸热的,平衡会正移,故B选项是错误的;
C.升高温度,平衡会正移,PCl5的百分含量会减小,C选项是错误的;
D.加入催化剂不会改变反应的限度,D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】A.增大压强,平衡会向气体计量数和小的方向移动;
B.对于吸热反应,升高温度,平衡会正移,反之放热反应,升高温度平衡会逆移;
C.升高温度,平衡会正移,PCl5的百分含量会减小;
D.催化剂只能加快反应速率,但是不能改变限度。
13.(2023高二上·未央期中)下列反应中,反应速率最大的是( )
A.25 ℃时,镁条与0.1 mol·L-1盐酸反应
B.25 ℃时,镁条与0.2 mol·L-1盐酸反应
C.35 ℃时,镁条与0.2 mol·L-1盐酸反应
D.35 ℃时,镁条与0.3 mol·L-1盐酸反应
【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】温度越高,化学反应速率越快,氢离子浓度越大,化学反应速率越快,D项温度最大,浓度最大,故化学反应速率最快。故答案为:D。
【分析】温度越高,浓度越大,化学反应速率越快。
二、选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
14.(2023高二上·未央期中)下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是 ( )
选项 A B C D
强电解质 HNO3 NaCl BaSO4 盐酸
弱电解质 CH3COOH NH3 H3PO4 Fe(OH)3
非电解质 C6H12O6(葡萄糖) CO2 C2H5OH H2O
A.A B.B C.C D.D
【答案】A,C
【知识点】强电解质和弱电解质
【解析】【解答】A.硝酸是强电解质,醋酸是弱电解质,葡萄糖是非电解质,A正确;
B.氨气是非电解质,B错误;
C.硫酸钡是强电解质,磷酸是弱电解质,乙醇是非电解质,C正确;
D.盐酸是混合物,不属于非电解质,D错误;
故答案为:AC。
【分析】电解质和非电解质必须为化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
15.(2023高二上·未央期中)常温下1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示,结合表中信息下列说法不正确的是( )
共价键 H-H F-F H-F H-Cl H-I
E(kJ/mol) 436 157 568 432 298
A.表中最稳定的共价键是H-F
B.1mol H2(g)与1 mol F2(g)生成2 mol HF(g)放出25 kJ的能量
C.432kJ/mol> E(H-Br)> 298kJ/mol
D.1mol H2(g)分解成2 mol H(g)需放出436 kJ的能量
【答案】B,D
【知识点】有关反应热的计算
【解析】【解答】A;键能越大形成的化学键越稳定,表中键能最大的是H-F,最稳定的共价键是H-F键,A项正确
B.依据键能计算,反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和, H=+436kJ/mol+157 kJ/mol-2×568 kJ/mol=-543kJ/mol,H2(g)+F2(g)=2HF(g) H=-543kJ/mol,B项错误
C.依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子,半径越大键能越小,所以结合图表中数据可知432kJ/mol>E(H-Br)>298kJ/mol,A说法正确
D.氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量,H2(g)→2H(g) H=+436kJ/mol,D项错误;
故选:BD。
【分析】A.键能越大,物质越稳定;
B.依据键能计算,反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和即可计算焓变;
C.原子半径越小,键能越大,据此即可判断;
D.化学键断开需要吸收能量。
16.(2023高二上·未央期中)在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.向b点对应的醋酸溶液中滴加NaOH溶液至a点,此时c(Na+)=c(CH3COO-)
B.25 ℃时,加入CH3COONa可能引起由b向a的变化,升温可能引起由a向c的变化
C.T℃时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后,溶液呈中性
D.b点对应的溶液中大量存在:K+、Ba2+、NO3-、I-
【答案】D
【知识点】影响盐类水解程度的主要因素;溶液酸碱性的判断及相关计算;离子共存
【解析】【解答】A.由图可知a点溶液呈中性,氢离子浓度和氢氧根浓度相等,在结合电荷守恒,即可得到c(Na+)=c(CH3COO-) ,A项正确;
B.25℃时,加入CH3COONa,由于醋酸钠水解呈碱性,即c(OH-)增大,可能引起由a向e的变化,升温, KW变大,升温可能引起由a向c的变化 ;B项正确;
C.T℃时,由点c的数据可知,此时KW=10-12,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后,恰好完全反应,溶质为硫酸钠,溶液呈中性,故C正确;
D.b点对应的溶液呈酸性,在此环境下,NO3-可将I-氧化,不能大量共存,故D错误;
故答案为:D.
【分析】D.当溶液中含有NO3-,又有氢离子,相当于有硝酸,具有氢氧化性,还原性离子不可以存在。
17.(2023高二上·未央期中)将V1mL 1.0mol/L HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)。下列叙述正确的是( )
A.做该实验时环境温度为22℃
B.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
C.NaOH溶液的浓度约为1.0mol/L
D.该实验表明化学能可能转化为热能
【答案】D
【知识点】溶液酸碱性的判断及相关计算;中和滴定
【解析】【解答】A. 将左边这根线向左下角延长,得到未加HCl时的交叉点,因此得出做该实验时环境温度为21℃左右,故A错误;
B.该实验只能说这个反应是放热反应,但其他很多反应生成水的是吸热反应,比如碳酸氢钠分解,故B错误。
C. HCl加入30mL时,温度最高,说明在此点恰好完全反应,即HCl和NaOH的物质的量相等,1 mol·L 1×0.03L = c(NaOH)×0.02L,c(NaOH) = 1.5 mol·L 1,故C错误;
D.盐酸和氢氧化钠反应放出热量,因此得出该实验表明化学能可能转化为热能,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A.由图可知,没有加入氢氧化钠溶液时温度即为室温,
B.有水生成的反应不一定为放热反应,也可能为吸热反应;
C.在氢氧化钠溶液为30mL时,温度达到最大值,此时二者恰好完全反应,据此计算出氢氧化钠浓度;
D.该反应温度升高,说明化学能可以转化为热能。
18.(2023高二上·未央期中)25 ℃时,将一定浓度的盐酸和一定浓度的氨水按2∶1的体积比混合,若混合溶液中c()=c(Cl-),则溶液的pH ( )
A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.无法确定
【答案】C
【知识点】溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】混合溶液中根据电荷守恒,得c(NH4+)+ c(H+)=c(Cl-)+ c(OH-),已知c(NH4+)=c(Cl-),可得c(H+)=c(OH-),25℃时,混合溶液等于7;
故答案为:C。
【分析】根据电荷守恒解答即可。
三、非选择题(本题共4小题,共59分)
19.(2023高二上·未央期中)Ⅰ.以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在--定条件下发生反应:N2+3H22NH3 △H<0,若5min反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则0-5min内,用H2表示的化学反应速率为 。
(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有____。
A.加催化剂 B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
(3)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如表所示:
t℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1 K2(填">”、“<”或“=”);
②400℃时,反应2NH3(g)N2(g)+ 3H2(g)的化学平衡常数为 。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和2mol时,则该反应的v(N2)正 v(N2)逆(填“>” “<”或“=”)。
(4)Ⅱ.肼(N2H4)是一种良好的火箭推进剂,其与适当的氧化剂(如过氧化氢、氧气等)配合,可组成比冲最高的可贮存液体推进剂。
已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-544kJ/mol,键能数据如下表:
化学键 N-N N-H O=O O-H
键能/(kJ/mol) 193 391 497 463
则氮氮三键的键能为 kJ/mol。
(5)已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H= + 68kJ/mol,则肼和二氧化氮反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为 。
【答案】(1)0.03mol/L.min
(2)C;D
(3)>;2;<
(4)946
(5)N2H4(g)+ NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H= -578kJ/mol
【知识点】化学反应速率;化学平衡常数;化学平衡的计算;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)根据题目信息的可得,NH3的物质的量为0.2mol ,那么参加反应氢气的物质的量为:0.3mol,用H2表示的化学反应速率为0.03mol/L.min ;
(2)A.加催化剂不会使平衡移动,H2转化率不变,A不符合题意;
B.增大容器体积,使得压强减小,平衡逆向移动,H2转化率减小,B不符合题意;
C.降低反应体系的温度,平衡正向移动,H2转化率变大,C符合题意;
D.加入一定量N2,平衡正向移动,H2转化率变大,D符合题意;
故选CD;
(3)①该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,K减小,即温度越高,K越小,K1>K2;
②400℃时,由表可知,反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),其K=0.5,那么反应2NH3(g)N2(g)+ 3H2(g)的化学平衡常数为 2,当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和2mol时,此时Qc=2,说明此时平衡逆向移动,所以v(N2)正 < v(N2)逆
(4)设N≡N的键能为x kJ/mol,即(391×4+193+497-x-2×2×463)kJ/mol =-544 kJ/mol,解得x=946;
(5)已知N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-544kJ/mol 反应①,N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H= + 68kJ/mol反应②,根据盖斯定律,反应N2H4(g)+ NO2(g)=N2(g)+2H2O(g)等于①-×② ,即 △H= 578kJ mol 1。
【分析】(1)根据氨气的物质的量,即可计算出氢气的量,进而计算氢气速率;
(2)若提高H2的转化率, 即平衡要向逆向移动,降温或者增大氮气的量都可以实现;
(3)①该反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小;②一个反应正反应和逆反应的平衡常数互为倒数;
(4)根据焓变=反应物总键能-生成物总键能,即可计算氮气键能;
(5)根据盖斯定律即可计算。
20.(2023高二上·未央期中)(1)一定温度下,有a.盐酸;b.硫酸;c.醋酸三种酸,用字母填写下列空格:
①当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是 。
②若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是 。
(2)常温下,0.1 mol·L-1的HCl溶液中,由水电离出来的H+浓度为 mol·L-1。
(3)在一元强碱MOH溶液中加入一元酸HA溶液,充分反应后,溶液呈中性。甲同学认为溶液中c(A-)=c(M+),而乙同学认为c(A-)和c(M+)是否相等,要看一元酸HA是强酸还是弱酸。你认为 同学(填“甲”或“乙”)的说法正确,理由为 。
(4)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]常用作净水剂,其原理是 (用离子方程式表示)。
(5)将FeCl3溶液蒸干并灼烧,最终得到的固体物质是 (填写化学式)。
【答案】(1)b>a>c;c>a>b
(2)1.0×10-13
(3)甲;电荷守恒原理
(4)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(5)Fe2O3
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;水的电离;盐类水解的原理;盐类水解的应用
【解析】【解答】(1)①盐酸是一元强酸完全电离,硫酸是二元强酸完全电离,醋酸是一元弱酸存在电离平衡,则根据以上分析可知当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是b>a>c,故答案为:b>a>c;②根据①分析可知若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是c>a>b(或c>a=2b),故答案为:c>a>b(或c>a=2b);
(2)常温下,0.1 mol·L-1的HCl溶液中,由水电离出来的H+浓度等于溶液中氢氧根离子的浓度,即为1.0×10-13
(3)根据电荷守恒可知c(OH-)+c(A-)=c(M+)+c(H+),溶液显中性,则c(OH-)=c(H+),所以溶液中c(A-)=c(M+),故答案为:甲;电荷守恒原理;
(4)铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,所以明矾可作净水剂,水解方程式为Al3++3H2O=Al(OH)3+3H+,
(5)氯化铁水解生成氢氧化铁和氯化氢,水解吸热,生成的氯化氢易挥发,氢氧化铁灼烧生成氧化铁和水,则将FeCl3溶液蒸干并灼烧,加热促进氯化铁水解,得到氢氧化铁,氢氧化铁灼烧得到氧化铁,最终得到的固体物质是氧化铁,故答案为:Fe2O3。
【分析】 (1)盐酸和硫酸为强酸,完全电离,醋酸为弱酸,部分电离,若三者c(H+)相同时 ,醋酸浓度要远远大于盐酸和硫酸浓度;
(2)根据水的离子积计算即可;
(3)根据电荷守恒,中性时,氢离子与氢氧根相等,那么c(A-)=c(M+) ;
(4)铝离子水解产生氢氧化铝,可以吸附水中杂质,达到净水目的;
(5)FeCl3溶液蒸干并灼烧,加热促进氯化铁水解,得到氢氧化铁,氢氧化铁灼烧得到氧化铁,最终得到的固体物质是氧化铁。
21.(2023高二上·未央期中)已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表所示:
酸 电离平衡常数
醋酸
碳酸
亚硫酸
(1)根据上表可知,试比较同浓度Na2CO3、Na2SO3溶液的pH:Na2CO3 Na2SO3。(填“>” “<”或 “=”,下同)
(2)向0.1 mol L 1的CH3COONa溶液中加入少量下列物质,其水解程度增大的是____。
A.NaCl溶液 B.Na2CO3固体
C.NH4Cl溶液 D.CH3COONa固体
(3)已知常温下NH3 H2O的电离常数 ,则常温下CH3COONH4溶液的pH 7。
(4)将pH=4的溶液稀释100倍后溶液的pH范围是 ,图中的纵坐标可以是 。
a.溶液的pH b.醋酸的电离平衡常数
c.溶液的导电能力 d.醋酸的电离程度
(5)NaHSO3是中学化学常见的物质。在水溶液中存在如下两个平衡
Ka2
Kh2(水解平衡常数,表示水解程度)
已知25 ℃时,Ka2 > Kh2,则0.1 mol L 1 NaHSO3溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”);其中c(Na+) c()(填“>”“<”或“=”);其电荷守恒表达式可写为 。
【答案】(1)>
(2)A;C
(3)=
(4)4<pH<6;c
(5)酸性;>;c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)根据水解规律可知,碳酸的酸性比亚硫酸弱,则碳酸根离子水解能力强,则同浓度Na2CO3、Na2SO3溶液的pH:Na2CO3>Na2SO3;
(2)A.加入NaCl溶液实质是加水,加水稀释,平衡正向移动,水解程度程度增大,故A符合题意;
B.加入Na2CO3固体,两者是相互抑制的水解,故B不符合题意;
C.加入NH4Cl溶液,两者相互促进的双水解,水解程度增大,故C符合题意;
D.加CH3COONa固体,平衡正向移动,但水解程度减小,故D不符合题意;
故选AC;
(3)常温下NH3 H2O的电离常数 ,醋酸的电离常数为K=1.75x10-5,因此生成是弱酸弱碱盐,且两者的水解程度相当,溶液呈中性,则常温下CH3COONH4溶液的pH =7;
(4)将pH=4的溶液稀释100倍,稀释时,醋酸又电离出氢离子,因此溶液pH变化不到2个单位,因此稀释后溶液的pH范围是4<pH<6,加水稀释,醋酸电离平衡正向移动,电离程度增大,溶液的pH增大,醋酸电离平衡常数不变,离子浓度减小,溶液导电性能力减弱,因此图中的纵坐标可以是c;故答案为:4<pH<6;c;
(5)已知25 ℃时,Ka2> Kh2,说明电离程度大于水解程度,因此0.1 mol L 1 NaHSO3溶液呈酸性;溶液中亚硫酸根既要电离又要水解,因此溶液中c(Na+)>c();电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
【分析】(1)根据越弱越水解的原则,酸性越弱,对应盐水解能力越强,碱性就越强;
(2)醋酸钠中存在醋酸根水解平衡,其水解程度增大 ,即平衡正向移动,稀释、升温、加入可以促进水解的物质等;
(3)醋酸和氨水电离常数相等,那么铵根和醋酸根水解程度相同,故CH3COONH4 溶液显中性;
(4)根据弱酸稀释过程任然会电离出氢离子,所以因此溶液pH变化不到2个单位,
(5)0.1 mol L 1 NaHSO3溶液呈 酸性还是碱性,即比较其水解和电离能量大小即可。
22.(2023高二上·未央期中)某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质,为了测定其纯度,进行以下滴定操作:
A.在250 mL容量瓶中配制250 mL烧碱溶液
B.用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂
C.在天平上准确称取烧碱样品w g,在烧杯中加蒸馏水溶解
D.将物质的量浓度为m mol/L的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度V1 mL
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定到终点,记录终点刻度为V2 mL
请完成下列问题:
(1)正确的操作步骤是(填写字母) → → →D→ ;
(2) 若用标准浓度的H2SO4溶液测定NaOH溶液的浓度,参看图示从下表中选出正确选项( )
锥形瓶中溶液 滴定管中溶液 选用指示剂 选用滴定管
A 碱 酸 石蕊 乙
B 酸 碱 酚酞 甲
C 碱 酸 甲基橙 甲
D 酸 碱 石蕊 乙
(3) 操作D中液面应调整到 ,尖嘴部分应 ;
(4) 滴定终点时的颜色变化是 ;
(5)若酸式滴定管没用标准H2SO4润洗,会对测定结果有何影响 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”,其他操作均正确);
(6)该烧碱样品的纯度计算式是 。
【答案】(1)C;A;B;E
(2)C
(3)零刻度或零刻度以下的某一刻度;充满溶液,无气泡
(4)当最后半滴标准液滴入锥形瓶时由黄色变为橙色,且半分钟不恢复
(5)偏高
(6)
【知识点】中和滴定;有关混合物反应的计算
【解析】【解答】(1)①实验时应先称量一定质量的固体,溶解后配制成溶液,量取待测液与锥形瓶中,然后用标准液进行滴定,故答案为C;A;B;D;E;
(2)指示剂可以为甲基橙或者酚酞,标准溶液装在滴定管中,被测定液体放在锥形瓶;故选择C。
(3)A.酸式滴定管未用待装溶液润洗,则酸的浓度减小,消耗酸溶液的体积增大,则测定结果偏高,A错误;B.碱式滴定管未用待装溶液润洗,则碱的浓度减小,消耗酸溶液的体积减小,则测定结果偏低,B正确;C.锥形瓶未用待装溶液润洗属于正确的操作,不影响结果,C错误;D.在滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,则消耗酸溶液的体积增大,则测定结果偏高,D错误,答案选B。
(4)滴定前为黄色,结束后为橙色,那么滴定终点颜色为:当最后半滴标准液滴入锥形瓶时由黄色变为橙色,且半分钟不恢复 ;
(5)若酸式滴定管没用标准H2SO4润洗 ,滴定管内壁有水珠,相等于稀释标准溶液,那么消耗标准溶液体积变大,测定结果偏高;
(6) 硫酸的物质的量为m(V2-V1)×10-3mol,则n(NaOH)=2m(V2-V1)×10-3mol,m(NaOH)=80m(V2-V1)×10-3,则样品中NaOH的质量为10×80m(V2-V1)×10-3,所以烧碱样品纯度为10×80×(V2-V1) ×10-3m/w×100%=
【分析】(1)其步骤为:首先称量固体,然后溶解配成标准溶液,然后进行滴定;
(2)强酸滴定强碱,酚酞和甲基橙都可以,石蕊不可以作为指示剂;
(3)滴定管滴定前需要调节液面到零刻度或零刻度以下的某一刻度 ,尖嘴部分无气泡才可以滴定;
(4)滴定终点判断方法为:当最后一滴加入,溶液由某某颜色变成某某颜色,且半分钟不变化;
(5)若酸式滴定管没用标准H2SO4润洗 ,滴定管内壁有水珠,相等于稀释标准溶液,那么消耗标准溶液体积变大,测定结果偏高;
(6)根据消耗盐酸的物质的量计算碱的物质的量,进而计算纯度。
陕西省西安市未央区2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题
一、选择题(本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.(2023高二上·未央期中)下列热化学方程式中,正确的是( )
A.甲烷的燃烧热 ,则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为:
B.在时,完全燃烧生成液态水,放出热量,燃烧的热化学方程式表示为
C.HCl和NaOH反应的中和热,则和反应的中和热
D.、下,已知热化学方程式:,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热
2.(2023高二上·未央期中)下列离子方程式表示的是盐类的水解且正确的是 ( )
A. B.
C. D.
3.(2021高二上·昌平期末)下列关于化学反应方向的说法正确的是( )
A.凡是放热的反应都是自发反应
B.凡是需要加热才发生的反应都是非自发反应
C.凡是熵增的反应都是自发反应
D.反应是否自发,需要综合考虑反应焓变和熵变
4.(2023高二上·未央期中)在反应2HIH2+I2中,有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析中,不正确的是 ( )
A.加入适宜的催化剂,可降低反应的活化能
B.增大,单位体积内活化分子数增大
C.升高温度,单位时间内有效碰撞次数增加
D.增大压强,活化分子的百分数增大
5.(2023高二上·未央期中)在一密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g)C(s)+3D(g)ΔH<0,达到平衡时采取下列措施,可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是 ( )
A.移走少量C
B.选择良好的催化剂
C.缩小容积,增大压强
D.容积不变,充入1molN2(N2不参加反应)
6.(2023高二上·未央期中)反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min 后B的浓度减少0.6 mol·L-1。下列说法正确的是 ( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1
B.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 mol·L-1·min-1
C.分别用B、C、D表示的反应速率,其比值是3∶2∶1
D.在这2 min内B和C两物质浓度是逐渐减小的
7.(2023高二上·未央期中)下列有关化学平衡常数的描述中正确的是 ( )
A.化学平衡常数的大小取决于化学反应本身,与其他外界条件无关
B.相同温度下,反应与反应的化学平衡常数相同
C.反应的化学平衡常数随温度升高而增大
D.反应的平衡常数达式为
8.(2023高二上·未央期中)如图是向100 mL pH=1的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液pH的变化图像,根据如图所得结论正确的是( )
A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.NaOH溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.NaOH溶液的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
9.(2023高二上·未央期中)反应2NO2(g)N2O4(g) △H=-57 kJ/mor, 在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.T1>T2
B.X、Y两点的反应速率:X>Y
C.X、Z两点气体的颜色:X深,Z浅
D.X、Z两点气体的平均相对分子质量:X>Z
10.(2023高二上·未央期中)如图所示是298K时,A2与B2反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是 ( )
A.每生成2 molAB吸收b kJ热量
B.加入催化剂,反应的活化能和反应热都改变
C.该反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)=2AB(g) △H= + (a-b) kJ/mol
D.断裂1 mol A-A和1 mol B-B键,放出a kJ能量
11.(2023高二上·未央期中)一定温度下,将2 mol A和2 mol B两种气体混合放入体积为2 L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g) = xC(g)+2D(g),2 min 末反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的物质的量浓度为0.4 mol/L,下列说法正确的是 ( )
A.此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B.A的平衡转化率为40%
C.x的值为1
D.A和B的平衡转化率相等
12.(2023高二上·临汾期中)对于可逆反应:,下列图象中正确的是( )
A. B.
C. D.
13.(2023高二上·未央期中)下列反应中,反应速率最大的是( )
A.25 ℃时,镁条与0.1 mol·L-1盐酸反应
B.25 ℃时,镁条与0.2 mol·L-1盐酸反应
C.35 ℃时,镁条与0.2 mol·L-1盐酸反应
D.35 ℃时,镁条与0.3 mol·L-1盐酸反应
二、选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
14.(2023高二上·未央期中)下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是 ( )
选项 A B C D
强电解质 HNO3 NaCl BaSO4 盐酸
弱电解质 CH3COOH NH3 H3PO4 Fe(OH)3
非电解质 C6H12O6(葡萄糖) CO2 C2H5OH H2O
A.A B.B C.C D.D
15.(2023高二上·未央期中)常温下1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示,结合表中信息下列说法不正确的是( )
共价键 H-H F-F H-F H-Cl H-I
E(kJ/mol) 436 157 568 432 298
A.表中最稳定的共价键是H-F
B.1mol H2(g)与1 mol F2(g)生成2 mol HF(g)放出25 kJ的能量
C.432kJ/mol> E(H-Br)> 298kJ/mol
D.1mol H2(g)分解成2 mol H(g)需放出436 kJ的能量
16.(2023高二上·未央期中)在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.向b点对应的醋酸溶液中滴加NaOH溶液至a点,此时c(Na+)=c(CH3COO-)
B.25 ℃时,加入CH3COONa可能引起由b向a的变化,升温可能引起由a向c的变化
C.T℃时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后,溶液呈中性
D.b点对应的溶液中大量存在:K+、Ba2+、NO3-、I-
17.(2023高二上·未央期中)将V1mL 1.0mol/L HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)。下列叙述正确的是( )
A.做该实验时环境温度为22℃
B.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
C.NaOH溶液的浓度约为1.0mol/L
D.该实验表明化学能可能转化为热能
18.(2023高二上·未央期中)25 ℃时,将一定浓度的盐酸和一定浓度的氨水按2∶1的体积比混合,若混合溶液中c()=c(Cl-),则溶液的pH ( )
A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.无法确定
三、非选择题(本题共4小题,共59分)
19.(2023高二上·未央期中)Ⅰ.以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在--定条件下发生反应:N2+3H22NH3 △H<0,若5min反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则0-5min内,用H2表示的化学反应速率为 。
(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有____。
A.加催化剂 B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
(3)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如表所示:
t℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1 K2(填">”、“<”或“=”);
②400℃时,反应2NH3(g)N2(g)+ 3H2(g)的化学平衡常数为 。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和2mol时,则该反应的v(N2)正 v(N2)逆(填“>” “<”或“=”)。
(4)Ⅱ.肼(N2H4)是一种良好的火箭推进剂,其与适当的氧化剂(如过氧化氢、氧气等)配合,可组成比冲最高的可贮存液体推进剂。
已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-544kJ/mol,键能数据如下表:
化学键 N-N N-H O=O O-H
键能/(kJ/mol) 193 391 497 463
则氮氮三键的键能为 kJ/mol。
(5)已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H= + 68kJ/mol,则肼和二氧化氮反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为 。
20.(2023高二上·未央期中)(1)一定温度下,有a.盐酸;b.硫酸;c.醋酸三种酸,用字母填写下列空格:
①当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是 。
②若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是 。
(2)常温下,0.1 mol·L-1的HCl溶液中,由水电离出来的H+浓度为 mol·L-1。
(3)在一元强碱MOH溶液中加入一元酸HA溶液,充分反应后,溶液呈中性。甲同学认为溶液中c(A-)=c(M+),而乙同学认为c(A-)和c(M+)是否相等,要看一元酸HA是强酸还是弱酸。你认为 同学(填“甲”或“乙”)的说法正确,理由为 。
(4)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]常用作净水剂,其原理是 (用离子方程式表示)。
(5)将FeCl3溶液蒸干并灼烧,最终得到的固体物质是 (填写化学式)。
21.(2023高二上·未央期中)已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表所示:
酸 电离平衡常数
醋酸
碳酸
亚硫酸
(1)根据上表可知,试比较同浓度Na2CO3、Na2SO3溶液的pH:Na2CO3 Na2SO3。(填“>” “<”或 “=”,下同)
(2)向0.1 mol L 1的CH3COONa溶液中加入少量下列物质,其水解程度增大的是____。
A.NaCl溶液 B.Na2CO3固体
C.NH4Cl溶液 D.CH3COONa固体
(3)已知常温下NH3 H2O的电离常数 ,则常温下CH3COONH4溶液的pH 7。
(4)将pH=4的溶液稀释100倍后溶液的pH范围是 ,图中的纵坐标可以是 。
a.溶液的pH b.醋酸的电离平衡常数
c.溶液的导电能力 d.醋酸的电离程度
(5)NaHSO3是中学化学常见的物质。在水溶液中存在如下两个平衡
Ka2
Kh2(水解平衡常数,表示水解程度)
已知25 ℃时,Ka2 > Kh2,则0.1 mol L 1 NaHSO3溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”);其中c(Na+) c()(填“>”“<”或“=”);其电荷守恒表达式可写为 。
22.(2023高二上·未央期中)某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质,为了测定其纯度,进行以下滴定操作:
A.在250 mL容量瓶中配制250 mL烧碱溶液
B.用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂
C.在天平上准确称取烧碱样品w g,在烧杯中加蒸馏水溶解
D.将物质的量浓度为m mol/L的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度V1 mL
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定到终点,记录终点刻度为V2 mL
请完成下列问题:
(1)正确的操作步骤是(填写字母) → → →D→ ;
(2) 若用标准浓度的H2SO4溶液测定NaOH溶液的浓度,参看图示从下表中选出正确选项( )
锥形瓶中溶液 滴定管中溶液 选用指示剂 选用滴定管
A 碱 酸 石蕊 乙
B 酸 碱 酚酞 甲
C 碱 酸 甲基橙 甲
D 酸 碱 石蕊 乙
(3) 操作D中液面应调整到 ,尖嘴部分应 ;
(4) 滴定终点时的颜色变化是 ;
(5)若酸式滴定管没用标准H2SO4润洗,会对测定结果有何影响 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”,其他操作均正确);
(6)该烧碱样品的纯度计算式是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】燃烧热;中和热;热化学方程式
【解析】【解答】A..甲烷的燃烧热指在为25℃、101kPa时,1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水所放出的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol,故A错误;
B.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则2molH2完全燃烧生成液态水,放出571.6热量,反应的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol,故B正确;
C.稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol液态水和可溶性盐时所放出的热量叫做中和热,和反应 时候生成的硫酸钙,会放出热量,所以,最终放出的热的大于257.3KJ/mol,故C项错误;
D.将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,由于该反应为可逆反应,1molN2完全反应放热大于38.6kJ,则热化学反应方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H<-38.6 kJ/mol,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A.燃烧热的热化学方程式,生成的水必须为液态水;
B.热化学反应方程式的系数为物质的量,反应焓变与系数密切相关;
C.酸碱中和反应时候,必须为生成可溶性盐,生成难溶性盐时,会放出热量;
D.可逆反应无法完全反应,最终放出热量与小于其反应焓变数值。
2.【答案】D
【知识点】盐类水解的原理
【解析】【解答】A.HS-水解的离子方程式为:,A项错误;
B. 表示HS-与H+反应生成硫化氢,B错误;
C.碳酸根离子的水解分步进行,故C项错误;
D.Fe3+水解反应为: ,D项正确;
故答案为:D。
【分析】A.该式子表示的为电离方程式;
B.该式子为HS-与H+反应生成硫化氢;
C.多元弱酸酸根离子水解需要分步水解;
D.多元弱碱离子水解一步完成。
3.【答案】D
【知识点】焓变和熵变
【解析】【解答】A.反应自发与非自发进行不能仅由焓变决定,而是由焓变和熵变共同决定,A不符合题意;
B.△H-T△S<0的反应可自发进行,也可能需要加热,则需要加热的反应可能为自发进行的反应,B不符合题意;
C.△H-T△S<0的反应可自发进行的反应,△H<0,△S>0的反应在低温下是自发进行的反应,若△H>0,△S>0,在低温下反应是非自发进行的反应,C不符合题意;
D.反应是否自发进行,由熵变、焓变、温度共同决定,非自发反应在改变条件下可以发生,反应是否自发,需要综合考虑反应焓变和熵变,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、反应是否能够自发进行,与反应的焓变和熵变都有关系;
B、加热时促使反应发生的条件,与反应是否自发进行无关;
C、若△H-T△S<0,则该反应可自发进行;
D、反应是否能够自发进行,与反应的焓变和熵变都有关系;
4.【答案】D
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.加入合适的催化剂,能降低反应的活化能,反应速率增大,A正确;
B.增大碘化氢的浓度,单位体积内活化分子数增多,反应速率增大,B正确;
C.升高温度,单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率增大,C正确;
D.增大压强,单位体积内活化分子数增多,反应速率增大,但活化分子百分数不变,D错误;
故答案为:D。
【分析】A.使用催化剂,该反应反应的路径,降低反应活化能,从而加快化学反应速率;
B.活化分子数目与能到成正比,浓度越大,单位体积活化分子数目越多反应速率越大;
C.温度升高,活化分子百分含量增多,有效碰撞增多,化学反应速率加快;
D.压强增大,体积缩小,单位体积活化分子数量增多,化学反应速率加快。
5.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A. C是固体,移走少量C不影响速率和平衡,A错误;
B. 选择良好的催化剂影响速率,不影响平衡,B错误;
C. 正反应体积减小且放热,缩小容积,增大压强,反应速率增大,平衡正向进行,D的物质的量浓度c(D)增大,C正确;
D. 容积不变,充入“惰”气,浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,D错误;
故答案为:C.
【分析】A.固体或者纯液体浓度为定值,改变其物质的量,浓度不变,不影响化学反应速率;
B.催化剂不改变平衡移动,单纯加快化学反应速率;
D.惰性气体不参与反应,化学反应速率不变。
6.【答案】C
【知识点】化学反应速率;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.A为固态,不能用A表示反应速率,A错误;
B.反应速率v(B)为平均速率,不是瞬时速率,B错误;
C.化学反应速率与化学计算成正比,则用B、C、D表示反应的速率比值是3:2:1,C正确;
D.随反应进行反应物的浓度降低,生成物的浓度逐渐增大,故在这2 min内物质的浓度逐渐减小,C物质的浓度逐渐增大,D错误。
故答案为:C。
【分析】A.固体或者纯液体没有化学反应速率;
B.化学反应速率为平均速率,不是瞬时速率;
C.速率之比等于方程式系数之比;
D.反应物浓度减小,那么生成物浓度就会增大。
7.【答案】D
【知识点】化学平衡常数
【解析】【解答】A.化学平衡常数的大小取决于化学反应本身,并且只与温度有关,A项错误;
B.相同温度下,反应与反应的化学平衡常数互为倒数,B项错误;
C.反应的化学平衡常数不随浓度变化,平衡常数只随反应温度改变,C项错误;
D.反应 的平衡常数达式为 ,D项正确;
故答案为:D.
【分析】化学反应平衡常数K表达式为生成物的浓度幂之积比反应物的浓度幂之积,且平衡常数只与反应温度有关,温度升高,平衡如果正向移动,K变大,平衡如果逆向移动,K值变小。
8.【答案】A
【知识点】中和滴定
【解析】【解答】A.原来盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,A正确;
B.n(HCl)=0.01 mol,滴定终点时所需NaOH的物质的量n(NaOH)=0.01 mol,不知消耗NaOH溶液的体积,无法求其物质的量浓度,B错误;
C.原来盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,C错误;
D.n(HCl)=0.01 mol,滴定终点时所需NaOH的物质的量n(NaOH)=0.01 mol,不知消耗NaOH溶液的体积,无法求其物质的量浓度,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.根据图像起点可知,盐酸起始的pH=1 ,那么盐酸浓度为0.1 mol·L-1,
B.不知道氢氧化钠体积,无法计算浓度;
C.原来盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,
D.智能计算氢氧化钠物质的量,无法计算浓度。
9.【答案】B
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.该反应为放热反应,当压强相同时,温度越高,平衡逆向移动,二氧化氮浓度越大,所以T1
C.温度相同,压强越大,平衡正向移动,二氧化氮浓度越小,颜色越浅,故C项错误;
D.根据图象可知X、Y两点NO2的体积分数相同,由于气体的质量不变,则各种气体的物质的量不变,气体的总物质的量不变,故气体的平均相对分子质量也不变,即X、Y两点气体的平均相对分子质量相故D错误;
故答案为:B。
【分析】弄清楚横纵坐标的含义,采用控制变量方法,当研究温度时,保持压强相等,当研究压强时,保持温度不变。
10.【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】. 每2 mol气态 AB分子被破坏 生成气态A原子与气态B原子,吸收bkJ热量,A错误;
B. 加入催化剂,能降低反应的活化能,但不改变反应热,B错误;
C.反应的热效应与物质的状态有关,每1mol A2(g)与B2(g)反应生成2 mol AB(g),吸收(a-b)kJ热量,则该反应的热化学方程式为 A2(g)+B2(g)=2AB(g) H= + (a-b)kJ mol-1,C正确;
D.破坏化学键吸收能量, 断裂1 mol气态A2分子内的A-A和1 mol气态B2分子内的B-B键,吸收akJ能量
故答案为:C。
【分析】A根据图可知,生成2 molAB吸收(a-b)kJ热量;
B.催化剂降低反应的活化能,不改变反应热;
C.根据图可知,该反应为吸热反应,每1mol A2(g)与B2(g)反应生成2 mol AB(g),吸收(a-b)kJ热量,则该反应的热化学方程式为 A2(g)+B2(g)=2AB(g) H= + (a-b)kJ mol-1,
D.化学键断开为吸收能量。
11.【答案】A
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】根据三段式可得;
根据变化量之比等于系数之比,所以x=2,
A..此温度下该反应的平衡常数,A项正确;
B..A平衡转化率为=,B项错误;
C.根据变化量之比等于系数之比,所以x=2,C项错误;
D.B的转化率为20%,A的转化率为60%,故D项错误;
故答案为:A。
【分析】根据题目信息,列出三段式,即可计算转化率和平衡常数。
12.【答案】A
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡的调控;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.根据“先拐先平数值大:知:P1>P2,P1压强下PCl5的百分含量更大,该反应是气体计量数增大的反应,加大压强,平衡逆移,A选项是正确的;
B.根据图像,升高温度,正逆反应速率都会加快,但是该反应是吸热的,平衡会正移,故B选项是错误的;
C.升高温度,平衡会正移,PCl5的百分含量会减小,C选项是错误的;
D.加入催化剂不会改变反应的限度,D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】A.增大压强,平衡会向气体计量数和小的方向移动;
B.对于吸热反应,升高温度,平衡会正移,反之放热反应,升高温度平衡会逆移;
C.升高温度,平衡会正移,PCl5的百分含量会减小;
D.催化剂只能加快反应速率,但是不能改变限度。
13.【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】温度越高,化学反应速率越快,氢离子浓度越大,化学反应速率越快,D项温度最大,浓度最大,故化学反应速率最快。故答案为:D。
【分析】温度越高,浓度越大,化学反应速率越快。
14.【答案】A,C
【知识点】强电解质和弱电解质
【解析】【解答】A.硝酸是强电解质,醋酸是弱电解质,葡萄糖是非电解质,A正确;
B.氨气是非电解质,B错误;
C.硫酸钡是强电解质,磷酸是弱电解质,乙醇是非电解质,C正确;
D.盐酸是混合物,不属于非电解质,D错误;
故答案为:AC。
【分析】电解质和非电解质必须为化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
15.【答案】B,D
【知识点】有关反应热的计算
【解析】【解答】A;键能越大形成的化学键越稳定,表中键能最大的是H-F,最稳定的共价键是H-F键,A项正确
B.依据键能计算,反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和, H=+436kJ/mol+157 kJ/mol-2×568 kJ/mol=-543kJ/mol,H2(g)+F2(g)=2HF(g) H=-543kJ/mol,B项错误
C.依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子,半径越大键能越小,所以结合图表中数据可知432kJ/mol>E(H-Br)>298kJ/mol,A说法正确
D.氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量,H2(g)→2H(g) H=+436kJ/mol,D项错误;
故选:BD。
【分析】A.键能越大,物质越稳定;
B.依据键能计算,反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和即可计算焓变;
C.原子半径越小,键能越大,据此即可判断;
D.化学键断开需要吸收能量。
16.【答案】D
【知识点】影响盐类水解程度的主要因素;溶液酸碱性的判断及相关计算;离子共存
【解析】【解答】A.由图可知a点溶液呈中性,氢离子浓度和氢氧根浓度相等,在结合电荷守恒,即可得到c(Na+)=c(CH3COO-) ,A项正确;
B.25℃时,加入CH3COONa,由于醋酸钠水解呈碱性,即c(OH-)增大,可能引起由a向e的变化,升温, KW变大,升温可能引起由a向c的变化 ;B项正确;
C.T℃时,由点c的数据可知,此时KW=10-12,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后,恰好完全反应,溶质为硫酸钠,溶液呈中性,故C正确;
D.b点对应的溶液呈酸性,在此环境下,NO3-可将I-氧化,不能大量共存,故D错误;
故答案为:D.
【分析】D.当溶液中含有NO3-,又有氢离子,相当于有硝酸,具有氢氧化性,还原性离子不可以存在。
17.【答案】D
【知识点】溶液酸碱性的判断及相关计算;中和滴定
【解析】【解答】A. 将左边这根线向左下角延长,得到未加HCl时的交叉点,因此得出做该实验时环境温度为21℃左右,故A错误;
B.该实验只能说这个反应是放热反应,但其他很多反应生成水的是吸热反应,比如碳酸氢钠分解,故B错误。
C. HCl加入30mL时,温度最高,说明在此点恰好完全反应,即HCl和NaOH的物质的量相等,1 mol·L 1×0.03L = c(NaOH)×0.02L,c(NaOH) = 1.5 mol·L 1,故C错误;
D.盐酸和氢氧化钠反应放出热量,因此得出该实验表明化学能可能转化为热能,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A.由图可知,没有加入氢氧化钠溶液时温度即为室温,
B.有水生成的反应不一定为放热反应,也可能为吸热反应;
C.在氢氧化钠溶液为30mL时,温度达到最大值,此时二者恰好完全反应,据此计算出氢氧化钠浓度;
D.该反应温度升高,说明化学能可以转化为热能。
18.【答案】C
【知识点】溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】混合溶液中根据电荷守恒,得c(NH4+)+ c(H+)=c(Cl-)+ c(OH-),已知c(NH4+)=c(Cl-),可得c(H+)=c(OH-),25℃时,混合溶液等于7;
故答案为:C。
【分析】根据电荷守恒解答即可。
19.【答案】(1)0.03mol/L.min
(2)C;D
(3)>;2;<
(4)946
(5)N2H4(g)+ NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H= -578kJ/mol
【知识点】化学反应速率;化学平衡常数;化学平衡的计算;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)根据题目信息的可得,NH3的物质的量为0.2mol ,那么参加反应氢气的物质的量为:0.3mol,用H2表示的化学反应速率为0.03mol/L.min ;
(2)A.加催化剂不会使平衡移动,H2转化率不变,A不符合题意;
B.增大容器体积,使得压强减小,平衡逆向移动,H2转化率减小,B不符合题意;
C.降低反应体系的温度,平衡正向移动,H2转化率变大,C符合题意;
D.加入一定量N2,平衡正向移动,H2转化率变大,D符合题意;
故选CD;
(3)①该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,K减小,即温度越高,K越小,K1>K2;
②400℃时,由表可知,反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),其K=0.5,那么反应2NH3(g)N2(g)+ 3H2(g)的化学平衡常数为 2,当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和2mol时,此时Qc=2,说明此时平衡逆向移动,所以v(N2)正 < v(N2)逆
(4)设N≡N的键能为x kJ/mol,即(391×4+193+497-x-2×2×463)kJ/mol =-544 kJ/mol,解得x=946;
(5)已知N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-544kJ/mol 反应①,N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H= + 68kJ/mol反应②,根据盖斯定律,反应N2H4(g)+ NO2(g)=N2(g)+2H2O(g)等于①-×② ,即 △H= 578kJ mol 1。
【分析】(1)根据氨气的物质的量,即可计算出氢气的量,进而计算氢气速率;
(2)若提高H2的转化率, 即平衡要向逆向移动,降温或者增大氮气的量都可以实现;
(3)①该反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小;②一个反应正反应和逆反应的平衡常数互为倒数;
(4)根据焓变=反应物总键能-生成物总键能,即可计算氮气键能;
(5)根据盖斯定律即可计算。
20.【答案】(1)b>a>c;c>a>b
(2)1.0×10-13
(3)甲;电荷守恒原理
(4)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(5)Fe2O3
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;水的电离;盐类水解的原理;盐类水解的应用
【解析】【解答】(1)①盐酸是一元强酸完全电离,硫酸是二元强酸完全电离,醋酸是一元弱酸存在电离平衡,则根据以上分析可知当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是b>a>c,故答案为:b>a>c;②根据①分析可知若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是c>a>b(或c>a=2b),故答案为:c>a>b(或c>a=2b);
(2)常温下,0.1 mol·L-1的HCl溶液中,由水电离出来的H+浓度等于溶液中氢氧根离子的浓度,即为1.0×10-13
(3)根据电荷守恒可知c(OH-)+c(A-)=c(M+)+c(H+),溶液显中性,则c(OH-)=c(H+),所以溶液中c(A-)=c(M+),故答案为:甲;电荷守恒原理;
(4)铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,所以明矾可作净水剂,水解方程式为Al3++3H2O=Al(OH)3+3H+,
(5)氯化铁水解生成氢氧化铁和氯化氢,水解吸热,生成的氯化氢易挥发,氢氧化铁灼烧生成氧化铁和水,则将FeCl3溶液蒸干并灼烧,加热促进氯化铁水解,得到氢氧化铁,氢氧化铁灼烧得到氧化铁,最终得到的固体物质是氧化铁,故答案为:Fe2O3。
【分析】 (1)盐酸和硫酸为强酸,完全电离,醋酸为弱酸,部分电离,若三者c(H+)相同时 ,醋酸浓度要远远大于盐酸和硫酸浓度;
(2)根据水的离子积计算即可;
(3)根据电荷守恒,中性时,氢离子与氢氧根相等,那么c(A-)=c(M+) ;
(4)铝离子水解产生氢氧化铝,可以吸附水中杂质,达到净水目的;
(5)FeCl3溶液蒸干并灼烧,加热促进氯化铁水解,得到氢氧化铁,氢氧化铁灼烧得到氧化铁,最终得到的固体物质是氧化铁。
21.【答案】(1)>
(2)A;C
(3)=
(4)4<pH<6;c
(5)酸性;>;c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)根据水解规律可知,碳酸的酸性比亚硫酸弱,则碳酸根离子水解能力强,则同浓度Na2CO3、Na2SO3溶液的pH:Na2CO3>Na2SO3;
(2)A.加入NaCl溶液实质是加水,加水稀释,平衡正向移动,水解程度程度增大,故A符合题意;
B.加入Na2CO3固体,两者是相互抑制的水解,故B不符合题意;
C.加入NH4Cl溶液,两者相互促进的双水解,水解程度增大,故C符合题意;
D.加CH3COONa固体,平衡正向移动,但水解程度减小,故D不符合题意;
故选AC;
(3)常温下NH3 H2O的电离常数 ,醋酸的电离常数为K=1.75x10-5,因此生成是弱酸弱碱盐,且两者的水解程度相当,溶液呈中性,则常温下CH3COONH4溶液的pH =7;
(4)将pH=4的溶液稀释100倍,稀释时,醋酸又电离出氢离子,因此溶液pH变化不到2个单位,因此稀释后溶液的pH范围是4<pH<6,加水稀释,醋酸电离平衡正向移动,电离程度增大,溶液的pH增大,醋酸电离平衡常数不变,离子浓度减小,溶液导电性能力减弱,因此图中的纵坐标可以是c;故答案为:4<pH<6;c;
(5)已知25 ℃时,Ka2> Kh2,说明电离程度大于水解程度,因此0.1 mol L 1 NaHSO3溶液呈酸性;溶液中亚硫酸根既要电离又要水解,因此溶液中c(Na+)>c();电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
【分析】(1)根据越弱越水解的原则,酸性越弱,对应盐水解能力越强,碱性就越强;
(2)醋酸钠中存在醋酸根水解平衡,其水解程度增大 ,即平衡正向移动,稀释、升温、加入可以促进水解的物质等;
(3)醋酸和氨水电离常数相等,那么铵根和醋酸根水解程度相同,故CH3COONH4 溶液显中性;
(4)根据弱酸稀释过程任然会电离出氢离子,所以因此溶液pH变化不到2个单位,
(5)0.1 mol L 1 NaHSO3溶液呈 酸性还是碱性,即比较其水解和电离能量大小即可。
22.【答案】(1)C;A;B;E
(2)C
(3)零刻度或零刻度以下的某一刻度;充满溶液,无气泡
(4)当最后半滴标准液滴入锥形瓶时由黄色变为橙色,且半分钟不恢复
(5)偏高
(6)
【知识点】中和滴定;有关混合物反应的计算
【解析】【解答】(1)①实验时应先称量一定质量的固体,溶解后配制成溶液,量取待测液与锥形瓶中,然后用标准液进行滴定,故答案为C;A;B;D;E;
(2)指示剂可以为甲基橙或者酚酞,标准溶液装在滴定管中,被测定液体放在锥形瓶;故选择C。
(3)A.酸式滴定管未用待装溶液润洗,则酸的浓度减小,消耗酸溶液的体积增大,则测定结果偏高,A错误;B.碱式滴定管未用待装溶液润洗,则碱的浓度减小,消耗酸溶液的体积减小,则测定结果偏低,B正确;C.锥形瓶未用待装溶液润洗属于正确的操作,不影响结果,C错误;D.在滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,则消耗酸溶液的体积增大,则测定结果偏高,D错误,答案选B。
(4)滴定前为黄色,结束后为橙色,那么滴定终点颜色为:当最后半滴标准液滴入锥形瓶时由黄色变为橙色,且半分钟不恢复 ;
(5)若酸式滴定管没用标准H2SO4润洗 ,滴定管内壁有水珠,相等于稀释标准溶液,那么消耗标准溶液体积变大,测定结果偏高;
(6) 硫酸的物质的量为m(V2-V1)×10-3mol,则n(NaOH)=2m(V2-V1)×10-3mol,m(NaOH)=80m(V2-V1)×10-3,则样品中NaOH的质量为10×80m(V2-V1)×10-3,所以烧碱样品纯度为10×80×(V2-V1) ×10-3m/w×100%=
【分析】(1)其步骤为:首先称量固体,然后溶解配成标准溶液,然后进行滴定;
(2)强酸滴定强碱,酚酞和甲基橙都可以,石蕊不可以作为指示剂;
(3)滴定管滴定前需要调节液面到零刻度或零刻度以下的某一刻度 ,尖嘴部分无气泡才可以滴定;
(4)滴定终点判断方法为:当最后一滴加入,溶液由某某颜色变成某某颜色,且半分钟不变化;
(5)若酸式滴定管没用标准H2SO4润洗 ,滴定管内壁有水珠,相等于稀释标准溶液,那么消耗标准溶液体积变大,测定结果偏高;
(6)根据消耗盐酸的物质的量计算碱的物质的量,进而计算纯度。