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文档介绍
2017-2018学年广东省仲元中学高二下学期期中考试(理)化学试题 解析版
广东仲元中学2017-2018学年高二下学期期中考试化学(理)试题 1. 化学与社会、生活密切相关。下列说法正确的是 A. 从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2 B. 当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用 C. 钢铁在潮湿的空气中主要发生化学腐蚀 D. 可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 【答案】A 【解析】分析:A.电解熔融NaCl可制备Cl2;B.铁比锡活泼,易被腐蚀;C.钢铁在潮湿的空气中易形成原电池,主要发生电化学腐蚀;D.防止金属被氧化,金属应连接电源的负极。 详解:电解熔融NaCl可以得到金属钠和氯气,A正确;铁比锡活泼,当镀锡铁制品的镀层破损时,铁易被腐蚀, B错误;钢铁在潮湿的空气中易形成原电池,主要发生电化学腐蚀, C错误;防止金属被氧化,金属应连接电源的负极,如连接正极,加速腐蚀,D错误;正确选项A。 2. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是( ) A. 已知2H2(g)+O2(g) =2 H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1,则氢气的燃烧热△H=-241.8 kJ/mol B. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1;2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2,则△H1>△H2 C. 含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为: NaOH(aq)+CH3COOH(aq) = CH3COONa(aq) + H2O(l) △H =-57.4kJ·mol-1 D. CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+566.0 kJ/mol 【答案】D 【解析】分析:A.燃烧热是指,纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,此时水为液态;B.碳完全燃烧放出的热量大于碳不完全燃烧放出的热量,焓变为负值,因此△H1<△H2;C.酸碱中和过程放热,而弱酸、弱碱电离过程为吸热过程;D.CO燃烧放热,而二氧化碳分解为吸热反应。 点睛:浓硫酸与稀NaOH溶液反应的放出热量的数值大于57.3 kJ,这里包含浓硫酸溶于水放出的热量;稀醋酸与稀NaOH溶液反应放出热量的数值小于57.3 kJ,这是因为醋酸电离吸热。 3. 下列情况下,反应速率相同的是 ( ) A. 等体积0.1 mol/L HCl和0.1 mol/L CH3COOH分别与0.2 mol/L NaOH溶液反应 B. 等质量锌粒和锌粉分别与等量1 mol/L HCl反应 C. 等体积等浓度HCl和HNO3分别与等质量的Na2CO3粉末反应 D. 等体积0.2 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4与等量等表面积等品质石灰石反应 【答案】C 【解析】分析:A.氢离子浓度不同;B.接触面积不同;C.浓度、接触面积均相同; D.反应生成的硫酸钙微溶,阻止反应的进行。 详解:盐酸为强酸、醋酸为弱酸,因酸中的氢离子浓度不同,则反应速率不同, A错误;Zn的接触面积不同,锌粉反应速率快,B错误;等体积等浓度HCl和HNO3分别与等质量的Na2CO3粉末反应,浓度、接触面积均相同,反应速率相同,C正确;反应生成的硫酸钙微溶,阻止反应的进行,则盐酸反应的速率后来比硫酸反应的快,D错误;正确选项C。 4. 二氧化氮存在下列平衡:2NO2(g) N2O4(g) H<0在测定NO2的相对分子质量时,下列条件中较为适宜的是 ( ) A. 温度130℃、压强3.03×105Pa B. 温度25℃、压强1.01×105Pa C. 温度130℃、压强5.05×104Pa D. 温度0℃、压强5.05×104Pa 【答案】C 【解析】试题分析:要测定NO2的相对分子质量,则应该使反应向逆反应方向移动。由于正方应是体积减小的、放热的可逆反应,所以适宜的体积应该是高温低压,答案选C。 考点:考查外界条件对平衡状态的影响 点评:本题属于化学基本理论应用于工农业生产的典型例子,有利于培养学生学习化学的兴趣以及学生的学习积极性。 5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A. 室温下,1L 1mol·L-1的NaClO 溶液中含有ClO-的数目为NA B. 1.0L1.0mo1·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA C. 氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA D. 室温下,1L pH=1的硫酸溶液中,含有的H+离子数为0.1NA 【答案】D 【解析】分析:A.ClO-发生水解,所以1L 1mol·L-1的NaClO 溶液中含有ClO-的数目小于NA;B.考虑水中含有氧原子;C.氢氧燃料电池中正极1mol氧气完全反应转移了4mol电子;D.1L pH=1的硫酸溶液中,含有的H+离子数为0.1NA。 详解:NaClO为强碱弱酸盐,ClO-发生水解,所以1L 1mol·L-1的NaClO 溶液中含有ClO-的数目小于NA,A错误;水中含有氧原子,所以1.0L1.0mo1·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数大于2NA,B错误;标况下22.4L气体的物质的量为1mol,氢氧燃料电池中正极氧气得到电子,1mol氧气完全反应转移了4mol电子,则电路中通过的电子数目为4NA,C错误;pH=1,c(H+)=0.1mol/L,1L pH=1的硫酸溶液中,含有的H+离子数为0.1NA;D正确;正确选项D。 6. 下列解释事实的方程式不正确的是( ) A. 测0.1 mol/L氨水的pH为11:NH3·H2ONH+OH- B. 向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红:CO+H2OHCO+OH- C. 用CuCl2溶液做导电实验,灯泡发光:CuCl2Cu2++2Cl- D. 钢铁发生吸氧腐蚀时,铁作负极被氧化:Fe﹣2e-=Fe 2+ 【答案】C 【解析】分析:A. 氨水为弱碱,部分发生电离;B. 碳酸根离子水解显碱性;C.CuCl2溶液电离产生的Cu2+、Cl-,溶液导电;D. 钢铁发生吸氧腐蚀时,铁作负极被氧化。 详解:氨水为弱碱,部分发生电离,所以0.1mol/L氨水中c(OH-)<0.1mol/L,所以溶液pH<13, A正确;Na2CO3为弱酸强碱盐,碳酸根离子水解显碱性,酚酞遇碱变红,B正确;CuCl2溶液通电后发生CuCl2的电解,生成铜和氯气:,而用溶液做导电性实验反应式为:CuCl2==Cu2++2Cl-,C错误;钢铁发生吸氧腐蚀时,铁做负极,发生氧化反应,D正确;正确选项C。 7. 一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)+Z(s),以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是 A. 混合气体的密度不再变化 B. 反应容器中Y的质量分数不变 C. 体系压强不再变化 D. 2v逆(X)=v正(Y) 【答案】D 【解析】分析:A.该反应为气体的质量减小的反应,恒容条件下当混合气体的密度不再变化,说明气体的质量不变;B. 反应容器中Y的质量分数不变,说明各物质的质量不变;C.该反应为气体总量减小的反应,体系压强不再变化,说明气体的物质的量不变;D.达到平衡状态,满足v逆(X)=2v正(Y)。 详解:恒容容器中,混合气体的密度不再变化,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,A错误;反应容器中Y的质量分数不变,说明各物质的质量不变,则反应达平衡状态,B错误;体系压强不再变化,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,C错误;不满足速率之比和系数成正比关系,D正确;正确答案:D。 8. 关于下列电化学装置说法正确的是 A. 装置①中,构成电解池时Fe极质量既可增也可减 B. 装置②工作一段时间后,a极附近溶液的pH减小 C. 用装置③精炼铜时,d极为精铜 D. 装置④中电子由Fe经导线流向Zn 【答案】A 【解析】分析:A.铁做阳极时,质量减轻,铁做阴极时,铜离子在此极析出,质量增加;B.氢离子在阴极得电子,生成氢气,氢离子浓度减小,pH增大;C. 精炼铜时,粗铜做阳极;D.电子由负极经过导线流向正极。 详解:如果铁连在电源的正极,做电解池阳极时,失电子,不断溶解,铁极质量减轻,如果铁连在电源的负极,做电解池阴极时,不发生反应,溶液中的铜离子在此极析出,Fe极质量增加,A正确;a极与电源负极相连,作阴极,氢离子在阴极得电子,发生还原反应2H++2e-=H2↑,则a极附近溶液的pH增大,B错误;精炼铜时,粗铜作阳极,与电源正极相连,则d极为粗铜,C错误;装置④为原电池,活泼性:Zn>Fe,则Zn 失电子作负极,电子由Zn流向Fe ,D错误;正确选项A。 9. 我国利用合成气直接制烯烃获重大突破,其原理是 反应①:C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH1 反应②:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2 反应③:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=-90.1 kJ·mol-1 反应④:2CH3OH(g)→CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4,能量变化如图所示 反应⑤:3CH3OH(g)→CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) ΔH5=-31.0 kJ·mol-1 下列说法正确的是( ) A. 反应③使用催化剂,ΔH3减小 B. ΔH1-ΔH2<0 C. 反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能 D. 3CO(g)+6H2(g)→CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) ΔH=-121.1 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】分析:A.催化剂不改变反应的始终态;B. ①-②得到H2(g)+1/2O2(g)= H2O(g),氢气燃烧放出热量;C.④为放热反应,焓变为正逆反应的活化能之差;D. ③×3+⑤得到得到3CO(g)+6H2(g)→CH3CH=CH2(g)+3H2O(g),根据盖斯定律计算ΔH。 详解:催化剂不改变反应的始终态,则反应③使用催化剂, ΔH3不变,A错误;根据盖斯定律: ①-②得到H2(g)+ 1/2O2(g)= H2O(g),,氢气燃烧放出热量,则ΔH1-ΔH2<0, B正确;④为放热反应,焓变为正逆反应的活化能之差,则反应④中正反应的活化能小于逆反应的活化能, C错误;根据盖斯定律:③×3+⑤得到3CO(g)+6H2(g)→CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) ΔH=(-90.1×3-31=-301.3 kJ·mol-1,D错误;正确选项B。 10. 对于常温下0.1 mol·L-1氨水和0.1 mol·L-1醋酸,下列说法正确的是( ) A. 0.1 mol·L-1氨水,溶液的pH>13 B. 0.1 mol·L-1氨水加水稀释,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小 C. 0.1 mol·L-1醋酸溶液中:c(H+)=c(CH3COO-) D. 0.1 mol·L-1醋酸与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合所得溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 【答案】D 【解析】分析:A. NH3∙H2O是弱碱,部分电离,氨水溶液中c(OH-)<0.1 mol·L-1;B.氨水加水稀释,溶液中c(OH-)减小, c(H+)增大;C. 根据电荷守恒:c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH-);D. 两种物质恰好完全反应生成醋酸钠,溶液水解显碱性。 详解:NH3∙H2O是弱碱,部分电离,氨水溶液中c(OH-)<0.1 mol·L-1,pH<13,A错误;稀释氨水,溶液中c(OH-)减小,c(H+)增大,B错误;醋酸溶液中存在电荷守恒:c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),c(H+)>c(CH3COO-),C错误;等体积等浓度的醋酸和NaOH溶液混合后得到CH3COONa溶液,CH3COO-水解使得溶液呈碱性,但水解是微弱的,所以c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),D正确;正确选项D。 点睛:温度不变的情况下,用蒸馏水稀释醋酸溶液,溶液中的c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)均减小,但是溶液中c(OH-)增大,因为KW不变;同理:温度不变的情况下,用蒸馏水稀释氨水溶液,溶液中c(OH-)减小,c(H+)增大。 11. 下列装置或操作能达到目的的是 A. 装置①依据褪色快慢探究浓度对反应速率的影响 B. 装置②可用于测定中和热 C. 装置③探究Mg(OH)2能否转化成Fe(OH)3 D. 装置④构成锌—铜原电池 【答案】B 【解析】分析:A.高锰酸钾溶液的浓度、体积不同,无法探究浓度对反应速率的影响;B.满足中和热测定的要求;C.由于滴加了过量的氢氧化钠溶液,氯化铁可以与氢氧化钠反应生成Fe(OH)3;D.锌电极插入硫酸锌溶液,铜电极插入硫酸铜溶液,才能构成原电池。 详解:不同浓度、不同体积的高锰酸钾溶液与同浓度、同体积的草酸反应,不能依据褪色快慢探究浓度对反应速率的影响,A错误;装置②可用于测定中和热,B正确;由于滴加了过量的氢氧化钠溶液,氯化铁可以与氢氧化钠反应生成Fe(OH)3 ,不能达到实验目的,C错误;锌棒插入硫酸锌溶液,铜插入硫酸铜溶液,构成原电池,装置④不能构成锌—铜原电池,D错误;正确选项B。 12. N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生如下反应:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。T1温度时,向密闭容器中通入N2O5气体,部分实验数据见下表: 时间/s 0 500 1 000 1 500 c(N2O5)/( mol·L-1) 5.00 3.52 2.50 2.50 下列说法正确的是( ) A. 500 s内O2的平均生成速率为7.4×10-4 mol·L-1·s-1 B. T1温度下该反应达到平衡时,平衡混合物中NO2的体积分数为50% C. 达到平衡后,其他条件不变,将容器体积压缩到原来的1/2,则c(N2O5)>5.00 mol·L-1 D. T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若K1<K2,则T1>T2 【答案】C 【解析】试题分析:500s内c(N2O5)的变化量为1.48 mol·L—1,O2的变化量为0.74mol·L—1,O2平均生成速率为=1.48×l0—3mol·L—1·s—1,故A错误; 平衡混合物中NO2的体积分数为 57%,故B错误;达到平衡后,其他条件不变,将容器体积压缩到原来的1/2平衡逆向移动,则c(N2O5)>5.00mol·L—1,故C正确;△H>0,升高温度平衡正向移动,K增大,故D错误。 考点:本题考查化学反应速率、化学平衡移动。 13. 室温下,下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是 A. Na2S 溶液中 c(OH﹣) = c(H+)+ c(HS﹣) + 2c(H2S) B. Na2CO3溶液中:c(Na+)= 2c(CO32﹣) + 2c(HCO3﹣) C. pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合,溶液中离子浓度的大小顺序:c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+) D. pH=4的0.1mol•L﹣1NaHC2O4溶液中c(H2O4﹣)>c(H+)>c(H2C2O4)>c(C2O42﹣) 【答案】A 【解析】A,Na2S属于强碱弱酸盐,S2-发生水解:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-,溶液中的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),物料守恒式为c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)],两式整理得溶液中的质子守恒式为c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),A项正确;B,Na2CO3属于强碱弱酸盐,CO32-发生水解:CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-,溶液中的物料守恒式为c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],B项错误;C,CH3COOH属于弱酸,NaOH属于强碱,室温下pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合充分反应后CH3COOH过量,溶液呈酸性,c(H+)c(OH-),溶液中的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(Na+)c(CH3COO-),C项错误;D,在NaHC2O4溶液中既存在HC2O4-的电离平衡(HC2O4-H++C2O42-)又存在HC2O4-的水解平衡(HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-),由于pH=4,则HC2O4-的电离程度大于水解程度,溶液中粒子浓度由大到小的顺序为c(Na+)c(HC2O4-)c(H+)c(C2O42-)c(H2C2O4),D项错误;答案选A。 点睛:本题考查溶液中粒子浓度的大小关系。判断溶液中粒子浓度的大小关系时,首先明确溶液的组成,溶液中存在的平衡以及平衡的主次关系(如D项中HC2O4-的电离程度大于HC2O4-的水解程度),弱酸、弱碱的电离和盐类水解都是微弱的,巧用电荷守恒、物料守恒和质子守恒(质子守恒可由电荷守恒和物料守恒推出,如A项)。 14. 摩拜单车利用车篮处的太阳能电池板向智能锁中的锂离子电池充电,电池反应原理为LiCoO2 +6CLi1-xCoO2 +LixC6,结构如图所示。下列说法正确的是 A. 放电时,正极质量增加 B. 充电时,锂离子由右向左移动 C. 该钾离了电池工作时,涉及到的能量形式有3 种 D. 充电时,阳极的电极反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-= LiCoO2 【答案】A 【解析】A、放电时,正极发生得电子还原反应,电极反应式为:Li1-xCoO2+xLi++ xe-= LiCoO2 ,所以正极质量增加,选项A正确;B、充电时,阳极生成Li+,Li+向阴极(C极)移动,如图所示右边为C极,所以充电时锂离子由左向右移动,选项B错误; C、锂离子电池工作时,化学能转化为电能,涉及到2种能量形式之间的转化,选项C错误;D、该锂离子电池反应原理为LiCoO2 +6CLi1-xCoO2 +LixC6,则充电时,阳极发生失电子的氧化反应,电极反应式为LiCoO2 - xe-= Li1-xCoO2+xLi+,选项D错误;答案选A。 15. ①已知t ℃时AgCl的Ksp为2×10-10;②在t ℃时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A. t ℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-9 B. 在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y点到X点 C. t ℃时,反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+CrO42-(aq)的平衡常数K=2.5×107 D. t ℃时,用0.01 mol·L-1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 mol·L-1 KCl和0.01 mol·L-1的K2CrO4的混合溶液,CrO42-先沉淀 【答案】C 【解析】分析:A.根据银离子浓度相同时氯化银的溶度积和Ag2CrO4 (橘红色)的溶度积计算得到平衡常数;B.一定温度下溶度积是常数,随温度变化,不随浓度变化;C.根据图象曲线上的数据结合溶度积常数概念计算得到:曲线上的点是沉淀溶解平衡,溶度积是饱和溶液中离子浓度幂次方的乘积;D.根据溶液中离子浓度结合溶度积常数计算银离子浓度,银离子浓度越小先析出沉淀。 详解:根据图象曲线上的数据结合溶度积常数概念计算得到;曲线上的点是沉淀溶解平衡, Ag2CrO4的沉淀溶剂平衡为: Ag2CrO4(s)⇌ 2Ag++CrO42-,Ksp=c2(Ag+)× c(CrO42-)=(10-3)2×10-6=10-12, A错误;在饱和溶液中加入CrO42-,可使沉淀溶解平衡左移,溶积常数不变,还是饱和溶液,点应在曲线上, 不可能由Y点到X点,B错误;在t ℃时, Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+CrO42-(aq),离子浓度相同时氯化银的溶度积和Ag2CrO4(橘红色)的溶度积计算,,C正确;根据溶度积常数计算Ksp=c2(Ag+)×c(CrO42-)=(10-3)2×10-6=10-12, Ksp= c(Ag+)×c(Cl-)=2×10-10,所以0.01 mol·L-1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 mol·L-1 KCl和0.01 mol·L-1的K2CrO4的混合溶液,c(CrO42-)=0.01 mol·L-1 ,得到c(Ag+)= =10-5 mol·L-1 ;0.01 mol·L-1 KCl 溶液中, c(Cl-)=0.01 mol·L-1 ;根据溶度积计算得到: c(Ag+)=2×10-10/10-2=2×10-8 mol·L-1;所以先析出氯化银沉淀,D错误;正确选项C。 点睛;本题考查了沉淀溶解平衡的分析判断、溶度积常数的计算应用等,侧重于考查学生的分析能力和计算能力,题目难度中等。 16. 碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及其部分化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题: (1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下: ΔH=+88.6 kJ·mol-1 则M、N相比,较稳定的是__________。 (2)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=-238.6 kJ·mol-1,CH3OH(l)+ O2(g) =CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ·mol-1,则a________(填“>”“<”或“=”)238.6。 (3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________。 (4)将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s) =2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1176 kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为_____________。 【答案】 (1). M (2). < (3). 2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s) =4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·mol-1 (4). 98 kJ 【解析】分析:(1)M转化为N是吸热反应,能量越高越不稳定,据此分析。 (2)甲醇燃烧生成CO2和H2属于不完全燃烧,据此分析。 (3) 书写热化学方程式要注明物质聚集状态和对应反应的焓变。 (4)已知热化学方程式的焓变,则应先计算反应转移了多少mol电子,再计算转移1mol电子放出的热量。 详解:(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N:△H=+88.6kJ/mol,过程是吸热反应,M的总能量低于N的总能量,能量越低越稳定,说明M稳定; 正确答案:M。 (2) 燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧,放出的热量小于燃烧热;a<238.6;正确答案:<。 (3) 有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量,2mol氯气反应放热290kJ,反应的热化学方程式为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g)△H=-290kJ/mol;正确答案:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s) =4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·mol-1 。 (4) 4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=-1176kJ/mol,该反应中转移12mol电子,转移12mol电子放热1176kJ,则反应过程中,每转移1mol电子放热1176/12=98 kJ;正确答案:98 kJ。 17. 亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂。可通过反应获得:2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) (1)氢氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应: ①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ②4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2 ③2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) K3 则K3=______________(用K1和K2表示)。 (2)按投料比[n(NO):n(Cl2)=2:1]把NO和Cl2加入到一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T、压强P(总压)的关系如图A所示: ①该反应的△H______0(填“>”“<”或“=”); ②在P压强条件下,M点时容器内NO的体积分数为_________; ③若反应一直保持在P压强条件下进行,则M点的分压平衡常数Kp=__________(用含P的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。 (3)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO的体积分数的变化图像如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最大的是_________点;当n(NO)/n(Cl2)=1.5时,达到平衡状态ClNO的体积分数可能是D、E、F三点中的_____________点。 【答案】 (1). K12/K2 (2). < (3). 40% (4). Kp=5/P (5). A (6). D 【解析】分析:(1)根据盖斯定律:将①×2-②可得:2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g),焓变为倍数关系,而K为指数关系,以此计算K。 (2)①由图象可知,温度升高,NO转化率减小,平衡左移,该反应正反应为放热反应。②按投料比[n(NO):n(Cl2)=2:1]把NO和Cl2加入到一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率50%,结合三行计算列式计算得到。 (3)根据三段式结合一氧化氮的转化率,计算出平衡浓度, 计算该反应的平衡常数K。 (4)n(NO)/n(Cl2)的比值越小,说明若n(NO)不变,n(C12) 越大,所以NO的转化率越大,NO的转化率最大的是A点;当反应物的物质的量之比等于其计量数之比时生成物的含量最大,当n(NO)/n(Cl2)= 1.5时,产物的含量增大。 (2)①由图象可知,温度升高,NO转化率减小,平衡左移,该反应正反应为放热反应,△H<0;正确答案:<。 ②按投料比[n(NO):n(Cl2)=2:1]把NO和Cl2加入到一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率50%,进行如下计算: 2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g) 起始量(mol ) 2 1 0 变化量(mol) 2×50% 0.5 1 平衡量(mol) 1 0.5 1 容器内NO的体积分数=1/(1+0.5+1)×100%=40%;正确答案40%。 ③ 2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g) 起始量(mol ) 2 1 0 变化量(mol) 2×50% 0.5 1 平衡量(mol) 1 0.5 1 平衡总物质的量=2.5mol,一氧化氮的分压为0.4p,Cl2的分压为0.2p,ClNO分压为0.4 p;该反应的平衡常数Kp=(0.4p)2/(0.4p)2×0.2p=5/P;正确答案:5/P。 (3)n(NO)/n(Cl2)的比值越小,说明若n(NO)不变,n(C12)越大,所以NO的转化率越大,NO的转化率最大的是A点;当反应物的物质的量之比等于其计量数之比时生成物的含量最大,当n(NO)/n(Cl2)= 1.5时,产物的含量增大,所以应该是D点;正确答案:A ;D。 18. Ⅰ.醋酸(已知:25℃,Ka(CH3COOH)=1.69×10-5)是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料。下列实验方案能说明醋酸是弱酸的是________________________ a配制0.10mol / L的醋酸溶液,向其中滴入几滴甲基橙试液,然后再加入少量醋酸钠晶体,振荡。 b配制0.10mol / L的醋酸钠溶液,加入几滴酚酞试液。 c 取一定量的无水醋酸配制0.1mol/L的醋酸溶液,测溶液的pH值。 Ⅱ.某实验小组拟用酸碱中和滴定法测定食醋的总酸量(g/100mL), 实验步骤: ⑴取10.00mL市售白醋样品,稀释配成100mL的食醋溶液。 ⑵用酸式滴定管取稀释后食醋溶液20.00mL于锥形瓶中。 ⑶用某仪器盛装0.1000mol/L NaOH标准溶液,静置后,读取数据,记录为NaOH标准溶液体积的初读数。 ⑷滴定,并记录NaOH的终读数。重复滴定2-3次。 实验记录及数据处理 滴定次数 实验数据 1 2 3 4 V(样品)/mL 20.00 20.00 20.00 20.00 V(NaOH)/mL(初读数) 0.00 0.200 0.10 0.00 V(NaOH)/mL(终读数) 14.98 15.20 15.12 15.95 V(NaOH)/mL(消耗) 14.98 15.00 15.02 15.95 回答如下的问题: ①步骤⑶中使用到的某仪器名称是______________ ②常温下,醋酸和氢氧化钠溶液恰好反应时,溶液pH________7(填“>”、“=”或“<”)。 ③下列指示剂中,最适合于本实验的是________ A. 0.1%甲基橙溶液 B. 0.1%酚酞溶液 C. 0.1%石蕊溶液 滴定终点的判断依据是________________________________________________________ ④根据实验数据,样品总酸量= _______ g / 100mL。(醋酸的相对分子质量为60) ⑤若滴定时,读取NaOH溶液的初读数时仰视读数,滴定结束时俯视读数,则求得的醋酸溶液的物质的量浓度 (_______) A.偏低 B.偏高 C.偏低或偏高或不能确定 D.不受影响 【答案】 (1). abc (2). 碱式滴定管 (3). > (4). B (5). 滴入最后一滴氢氧化钠溶液,溶液由无色变粉红色,且半分钟不褪色 (6). 4.5 (7). A 【解析】分析:Ⅰ.证明醋酸是弱酸的方案中只要根据实验现象能够证明出醋酸溶液中存在电离平衡即可。 Ⅱ.①碱式滴定管盛装碱性试剂;②醋酸钠溶液水解显碱性;③生成的醋酸钠溶液显碱性,滴定试剂就用显碱性的试剂,减小误差;滴入最后一滴氢氧化钠溶液,溶液由无色变粉红色,且半分钟不褪色,反应达到滴定终点。 ④分析图表数据结合醋酸和氢氧化钠按照1:1反应计算样品溶液浓度,根据浓度计算样品总酸量。 ⑤ 根据滴定公式:c(CH3COOH)=c(NaOH)×V(NaOH)/V(CH3COOH),若滴定时,读取NaOH溶液的初读数时仰视读数,滴定结束时俯视读数,V(NaOH)偏小,醋酸溶液的物质的量浓度偏小。 详解:Ⅰ.a.滴入甲基橙试液,显红色,再加入醋酸钠晶体,颜色变橙色,说明溶液中c(OH-)变化,说明存在平衡移动过程,醋酸溶液部分电离,加入醋酸钠,醋酸根离子浓度增大,平衡逆向移动c(H+)减小,证明醋酸为弱电解质,正确;b. 0.10mol/L的醋酸钠溶液,加入几滴酚酞试液,溶液变红,溶液显碱性,该盐一定为强碱弱酸盐,可以证明醋酸为弱电解质,正确;c. 取一定量的无水醋酸配制0.1mol/L的醋酸溶液,测溶液的pH>1,说明0.1mol/L的醋酸不能完全电离出0.1mol/L的氢离子,存在电离平衡,可以证明醋酸为弱电解质,正确;正确选项abc。 Ⅱ.①氢氧化钠溶液显碱性,应当用碱式滴定管来盛装;正确答案:碱式滴定管。 ②常温下,醋酸和氢氧化钠溶液恰好反应时,生成醋酸钠溶液,醋酸根离子水解,溶液显碱性,pH>7;正确答案:>。 ③NaOH标准溶液滴定醋酸溶液,所得溶液显碱性,应当用碱性滴定剂,酚酞变色范围为8.2-10之间,所以最适合于本实验的是0.1%酚酞溶液;滴入最后一滴氢氧化钠溶液,溶液由无色变粉红色,且半分钟不褪色,反应达到滴定终点;正确答案:B;滴入最后一滴氢氧化钠溶液,溶液由无色变粉红色,且半分钟不褪色 。 ④根据实验数据结合反应CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,实验4误差较大,可舍去,实验1、2、3平均消耗氢氧化钠溶液体积:(14.98+15.00+15.02)/3=15.00mL;c(样品)×V(样品)=c(NaOH)×V(NaOH);c(样品)×20=0.1000×15.00,c(样品)=0.75mol/L;样品总酸量0.75×60/1000=4.5g/100mL正确答案: 4.5。 ⑤根据滴定公式:c(CH3COOH)=c(NaOH)×V(NaOH)/V(CH3COOH),若滴定时,读取NaOH溶液的初读数时仰视读数,滴定结束时俯视读数,造成氢氧化钠溶液的体积偏小,氢氧化钠总量减小,求得的醋酸溶液的物质的量浓度偏小;正确选项A。 点睛:本题在使用四组实验数据时,一定要注意实验4误差较大,可舍去;应该按照实验1、2、3中的数据求出平均消耗氢氧化钠溶液体积,如果忽略这一点,计算结果会有很大的误差存在,所以做题时一定要细心。 19. 钠离子电池正成为化学电源的新宠。 (1)有一种新型的高能电池—钠硫电池(熔融的钠、硫为两极,以Na+导电的βAl2O3陶瓷作固体电解质),反应式为2Na+xS Na2Sx。 ①充电时,钠极与外电源________(填“正”或“负”)极相连。其阳极反应式:_____________。 ②用该电池作电源电解(如图)NaCl溶液(足量),写出电解NaCl溶液的离子方程式:________________________________。 ③若用该钠硫电池作电源在一铁片上镀铜,此铁片与__________(填“钠”或“硫”)极相连。 (2)“Na-CO2”电池可将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“ Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为4Na+3CO2 2Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2,其工作原理如图所示: ①放电时,正极的电极反应式为_____________________________。 ②若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面,当转移0.2 mol e-时,两极的质量差为________ g。 【答案】 (1). 负 (2). Na2Sx-2e-===xS+2Na+(或S-2e-===xS) (3). 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ (4). 钠 (5). 3CO2+4Na++4e-===2Na2CO3+C (6). 15.8 【解析】分析:(1)①放电时,钠为原电池负极;充电时,钠为电解池的阴极,与电源的负极相连;根据反应规律写阳极反应式。 ②电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气。 ③在一铁片上镀铜,铜作阳极,铁作阴极应与负极相连,所以若用该钠硫电池作电源在一铁片上镀铜,此铁片与负极钠相连。 (2)①放电时,正极发生还原反应,结合总反应进行书写该电极反应式。 ②依据电子转移守恒规律:根据正极极反应,结合电子转移情况,计算出正极质量的增加量;根据负极极反应,结合电子转移情况,计算出负极质量的增加量;最后计算两极的质量差。 详解:(1)①根据电池反应式知,充电时,钠离子得电子发生还原反应,所以钠作阴极,应该连接电源负极;阳极上失电子发生氧化反应,电极反应式为Na2Sx-2e-===xS+2Na+(或S-2e-===xS);正确答案:负;Na2Sx-2e-===xS+2Na+(或S-2e-===xS)。 ②电解NaCl溶液,生成氢氧化钠、氢气和氯气,离子方程式:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;正确答案:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。 ③在一铁片上镀铜,铜作阳极,铁作阴极应与负极相连,所以若用该钠硫电池作电源在一铁片上镀铜,此铁片与负极钠相连;正确答案:钠。 (2)①正极二氧化碳得电子发生还原反应,极反应为:3CO2+4Na++4e-===2Na2CO3+C;正确答案:3CO2+4Na++4e-===2Na2CO3+C。 ②正极发生极反应为3CO2+4Na++4e-===2Na2CO3+C,根据反应关系可知,当转移0.2 mol e-时,该极质量的为m(Na2CO3)+m(C)=106×0.1+12×0.05=11.2 g;负极发生反应为4Na-4e-=4Na+,根据反应关系可知,m(Na)=23×0.2=4.6 g;两极的质量差为11.2g+4.6g=15.8g;正确答案:15.8。 点睛:放电时,原电池的负极发生氧化反应,充电时,电解池的阴极发生还原反应,因此再给电池充电时,一定是电解池的阴极与电源的负极相连接。 20. 连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制取N2O气体。 (1)连二次硝酸中氮元素的化合价为_______。 (2)常温下,用0.01 mol·L-1的NaOH溶液滴定10 mL 0.01 mol·L-1的H2N2O2溶液,测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。 ①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式:_________。 ②B点时溶液中c(H2N2O2)___ c(N2O22-)(填“>”、“<”或“=”)。 ③A点时溶液中c(Na+)___(HN2O22-)+c(N2 O22-)(填“>”、“<”或“=”)。 (3)已知常温下Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5,Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10-9 。硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合,可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀,向该分散系中滴加硫酸钠溶液,当白色沉淀和黄色沉淀共存时,分散系中____。 【答案】 (1). +1价 (2). H2N2O2HN2 O2-+H+ HN2O2-⇌H++N2O22- (3). > (4). > (5). 3.0×10-4 【解析】分析:(1)根据化合价代数和为零计算N的化合价。 (2)①0.01mol/L的H2N2O2溶液pH=4.3,所以属于二元弱酸,存在电离平衡。 ②酸剩余,得到等浓度的H2N2O2和NaHN2O2的混合液,溶液显示碱性,则HN2O2-的水解程度大于H2N2O2的电离程度。 ③电荷守恒可知c(Na+)>c(N2O22-)+c(HN2O2-)。 (3)根据Ksp(Ag2N2O2)=c2(Ag+)·c(N2O22-)=4.2×10-9,Ksp(Ag2SO4)=c2(Ag+)·c(SO42﹣)=1.4×10-5,进行计算。 详解:(1)根据化合价法则:连二次硝酸(H2N2O2)中,氢为+1价,氧为-2价,所以氮元素化合价为+1价;正确答案:+1价。 (2)①0.01mol/L的H2N2O2溶液pH=4.3,所以属于二元弱酸,在水溶液中的电离分步进行,电离程度弱,应该是可逆的过程,其电离方程式为:H2N2O2⇌H++HN2O2-、HN2O2-⇌H++N2O22-;正确答案:H2N2O2HN2O2-+H+ 、HN2O2-⇌H++N2O22-。 ②10mL0.01mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L﹣1H2N2O2溶液,酸剩余,得到等浓度的H2N2O2和NaHN2O2的混合液,溶液显示碱性,则HN2O2-的水解程度大于H2N2O2的电离程度,c(H2N2O2)>c(N2O22﹣);正确答案:>。 ③根据该点溶液显示中性,c(OH﹣)=c(H+),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(N2O22-)+c(OH-)+c(HN2O2-),所以c(Na+)=2c(N2O22-)+c(HN2O2-),即c(Na+)>c(N2O22-)+c(HN2O2-);正确答案:>。 (3)根据Ksp(Ag2N2O2)=c2(Ag+)·c(N2O22-)=4.2×10-9,Ksp(Ag2SO4)=c2(Ag+)·c(SO42﹣)=1.4×10-5,两式相除得到:c(N2O22-)/c(SO42-)= Ksp(Ag2N2O2)/ Ksp(Ag2SO4)= 4.2×10-9/1.4×10-5=3.0×10-4;正确答案:3.0×10-4。 查看更多