1、河北省张家口市怀来县新保安第二中学2019-2020学年高二化学上学期11月月考试题(含解析)一、单项选择题(每题2分,共50分)1.常温下,在pH5的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOHCH3COOH,对于该平衡,下列叙述正确的是()A. 加入少量NaOH固体,平衡向右移动,c(H)减小B. 加入少量CH3COONa固体,平衡向右移动C. 加入水时,平衡向右移动,CH3COOH电离常数增大D. 加入少量pH5的硫酸,溶液中c(H)增大【答案】A【解析】【详解】A. 加入少量NaOH固体,消耗氢离子, c(H)减小,CH3COOHCH3COOH向右移动,故A正确;B. 加入少量
2、CH3COONa固体,CH3COO浓度增大,平衡向左移动,故B错误;C. 电离平衡常数只与温度有关,加入水时,平衡向右移动,CH3COOH电离常数不变,故C错误;D. 加入少量pH5的硫酸,醋酸电离平衡不移动,溶液中c(H)不变,故D错误;【点睛】本题考查了电离平衡及其影响,明确电离平衡及其影响因素为解答关键,D为易错点,注意氢离子浓度相同的两种酸混合,电离平衡不移动。2.下列关于电离常数的说法正确的是( )A. 电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大B. CH3COOH的电离常数表达式为KaC. 电离常数只受温度影响,与浓度无关D. 向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数
3、减小【答案】C【解析】【详解】A. 电离常数只随温度的变化而变化,与弱电解质的浓度无关,A项错误;B. CH3COOH的电离常数表达式为Ka=,B项错误;C. 电离常数只随温度的变化而变化,与浓度无关,C项正确;D. 电离常数只随温度的变化而变化,与浓度无关,所以CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数不变,D项错误;答案选C。3.25 时,水的电离达到平衡:H2OHOH。下列叙述错误的是( )A. 向水中通入氨气,平衡逆向移动,c(OH)增大B. 向水中加入少量稀硫酸,c(H)增大,Kw不变C. 将水加热平衡正向移动,Kw变大D. 升高温度,平衡正向移动,c(H)增大,pH
4、不变【答案】D【解析】【详解】A、向水中通入NH3,c(OH)增大,平衡左移,选项A正确;B、向水中加入少量稀H2SO4,c(H)增大,但温度不变,Kw不变,选项B正确;C、将水加热,水的电离平衡正向移动,Kw变大,选项C正确;D、升高温度,能促进水的电离,c(H)增大,pH减小,选项D错误。答案选D。4. 已知反应:X+Y=M+N为放热反应,则下列说法正确的是A. 断裂X和Y的化学键所吸收的能量一定高于形成M和N的化学键所放出的能量B. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量C. Y的能量一定高于ND. 因为该反应为放热反应,故不必加热就可发生【答案】B【解析】【详解】A、放热反应是生成物的键
5、能大于反应物的键能,故A错误;B、放热反应是生成物的总能量小于反应物的总能量,故B正确;C、放热反应是生成物的总能量小于反应物的总能量,在该反应中不能表明物质和物质之间能量的比较,故C错误;D、反应热与反应条件无关,故D错误;故选B。5.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()增加C的量 将容器的体积缩小一半 保持体积不变,充入N2使体系压强增大 保持压强不变,充入N2使容器体积变大A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】反应中固体参加,改变固体的量对反应速率没有影响,如气体的浓度不变,则反应速率不变,
6、而浓度、压强、温度以及催化剂影响反应速率,以此解答该题。【详解】C是固体,所以增加C的用量,浓度不变,不影响反应速率;将容器的体积缩小一半,气体物质浓度增大,反应速率增大;保持体积不变,充入N2使体系压强增大,但参加反应气体的浓度不变,则反应速率不变; 保持压强不变,充入氮气使容器容积增大,参加反应的气体的浓度减小,反应速率减小;故答案为C。6.一定条件下,向2L密闭容器中加入2molN2和10molH2,发生反应N2(g)3H2(g)2NH3(g),2min时测得剩余N2为1mol,下列化学反应速率表示不正确的是()A. v(N2)0.25 molL1min1B. v(H2)0.75 mol
7、L1min1C. v(NH3)1 molL1min1D. v(NH3)0.5 molL1min1【答案】C【解析】【分析】在一定条件下,向2L密闭容器中加入2mol N2和10molH2,发生反应N2+ 3H22NH3,2min时,测得剩余氮气为1mol,所以2min内,以N2表示的反应速率v(N2)=(2mol-1mol)(2L2min)=0.25 mol/(Lmin)。【详解】A由上述计算可知,v(N2)=0.25 mol/(Lmin),A项正确;B化学反应中,不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(H2)=3v(N2)=30.25 mol/(Lmin)=0.75 mol/(
8、Lmin),B项正确;C化学反应中,不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(NH3)=2v(N2)=20.25 mol/(Lmin)=0.5mol/(Lmin),C项错误;D化学反应中,不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(NH3)=2v(N2)=20.25 mol/(Lmin)=0.5mol/(Lmin),D项正确;答案选C。7.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)3B(g)2C(g)达到平衡的标志的是(1)C的生成速率与C的分解速率相等;(2)单位时间内生成a mo1A,同时生成3a molB;(3)A、B、C的浓度不再变化;(4)混合气体的总压强不再变
9、化;(5)混合气体的物质的量不再变化;(6)单位时间内消耗a molA,同时生成3a molB;(7)A、B、C的分子数目比为1:3:2。A. (2)(4)(5)B. (2)(7)C. (1)(3)(4)D. (5)(6)(7)【答案】B【解析】【详解】C的生成速率与C的分解速率相等,即C的正逆反应速率相等,所以该反应达到平衡状态,故不选;无论该反应是否达到平衡状态,单位时间内amolA生成,同时生成3amolB,故选;反应达到平衡状态时,各物质的含量保持不变,浓度也不变,所以A. B. C的浓度不再变化,说明该反应达到平衡状态,故不选;该反应是一个反应前后气体体积该变的反应,当体积不变时,密
10、闭容器中混合气体的总压强不再变化说明混合气体的物质的量不变,所以能说明反应达到平衡状态,故不选;该反应是一个反应前后气体的物质的量改变的化学反应,当混合气体的物质的量不再变化时,能说明该反应达到平衡状态,故不选;单位时间消耗amolA,同时生成3amolB能说明正逆反应速率相等,故不选;达平衡时,A. B. C三种物质的分子数之比可能是1:3:2,也可能不是1:3:2,要根据反应开始时加入的A. B. C三种物质是否按1:3:2比例而定,所以不能说明该反应达到平衡状态,故选;故选B。8.反应NH4HS(s)NH3(g)H2S(g)在某温度下达到平衡,下列各种情况中,不会使平衡发生移动的是A.
11、温度、容积不变时,通入SO2气体B. 移走一部分NH4HS固体C. 容积不变,充入氨气D. 保持压强不变,充入氮气【答案】B【解析】【详解】A、在温度和容积不变时通入二氧化硫,会与硫化氢反应,生成物浓度减少,平衡向正反应方向移动,故A错误;B、移走一部分固体,没有影响到物质的浓度,所以平衡不移动,故B正确;C、容积不变,充入氨气,生成物浓度增大,平衡向逆反应方向移动,故C错误;D、压强不变,充入氦气,容器的体积增大,气体物质的浓度减小,平衡向正反应方向移动,故D错误;答案选B。9.在一支25mL的滴定管中盛入0.1mol/L HCl溶液,其液面恰好在5mL刻度处。若把滴定管内溶液全部放入烧杯中
12、,再用0.1mol/L NaOH溶液进行中和,所需NaOH溶液的体积为( )A. 大于20mLB. 小于20mLC. 等于20mLD. 等于5mL【答案】A【解析】【详解】25mL的滴定管尖嘴部分没有刻度,液面恰好在5mL刻度处,若把滴定管内溶液全部放入烧杯中,放出的液体大于20mL,再用0.1mol/L NaOH溶液进行中和,所需NaOH溶液的体积为大于20mL,故选A。10.CO和NO都是汽车尾气中的有害物质,它们之间能缓慢地发生如下反应:2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H0,现利用此反应,拟设计一种环保装置,用来消除汽车尾气对大气的污染,下列设计方案可以提高尾气处理效率的
13、是( )选用适当的催化剂 提高装置温度 降低装置的压强 装置中放入碱石灰A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】要提高尾气处理效果,需要尾气排放到大气之前尽可能的转化为无害气体,应从速率及平衡的角度分析。【详解】选用适当的催化剂,可以加快反应速率,使有害气体在排出之前尽可能地转化为无害气体,可以提高尾气处理效率,正确;提高装置温度,虽然能加快反应速率,该反应放热,平衡左移,但会降低转化率,错误;降低装置的压强,既减慢反应速率,又降低转化率,错误;装置中放入碱石灰,可以吸收生成的二氧化碳,使平衡向右移动,提高转化率,正确;符合题意为;正确选项C。11.下列诗句中能体现吸热反应是( )A
14、. 野火烧不尽,春风吹又生B. 千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲C. 暖暖远人村,依依墟里烟D. 春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干【答案】B【解析】【详解】A、野火烧不尽,春风吹又生,涉及物质的燃烧,为放热反应,故A错误;B、千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲,涉及碳酸钙的分解,为吸热反应,故B正确;C、暖暖远人村,依依墟里烟,涉及物质的燃烧,为放热反应,故C错误;D春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干,涉及物质的燃烧,为放热反应,故D错误;故选B。12.已知热化学方程式:SO2(g)+O2(g)SO3(g)H98.32kJ/mol在容器中充入2mol SO2和1mol O2充分反应,最终放出的热量为()A
15、. 196.64kJB. 196.64kJ/molC. 196.64kJD. 196.64kJ【答案】C【解析】【详解】根据热化学方程式SO2(g) O2(g) SO3(g)H98.32kJ/mol的含义,可知1mol SO2和0.5mol O2完全反应,生成1molSO3时放出的热量为98.32kJ,所以2mol SO2和1mol O2完全反应,生成2molSO3时放出的热量为196.64kJ。若往容器中充入2mol SO2和1mol O2,由于反应可逆,2mol SO2和1molO2不能完全反应,所以放出的热量小于196.64kJ。故选C。13.关于下图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正
16、确的是A. 2H(g)+2X(g)2HX(g)H30B. 途径生成HX的反应热与途径无关,所以H1=H2+H3C. Cl、Br、I的非金属性依次减弱,所以途径吸收的热量依次增多D. 途径生成HCl放出的热量比生成HBr的多,说明HCl比HBr稳定【答案】C【解析】【详解】A、原子结合成分子放热,所以2H(g)+2X(g)= 2HX(g)H3BrBrII,所以途径吸收的热量依次减小,C错误;D、途径生成HCl放出的热量比生成HBr的多,说明HCl的能量低,HCl比HBr稳定,D正确;答案选C。14.下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是A. Na与水反应时增大水的用量B. 将稀H2SO4改为
17、98%的浓H2SO4与Zn反应制取H2C. 在H2SO4与NaOH两溶液反应时,增大压强D. 恒温、恒容条件下,在工业合成氨反应中,增加氮气的量【答案】D【解析】【详解】A水为纯液体,增大水的用量,浓度不变,反应速率不变,故A错误;B将稀H2SO4改为98%的浓H2SO4,则其与Zn反应生成二氧化硫气体,不生成氢气,故B错误;CH2SO4与NaOH两溶液反应,没有气体参与反应,增大压强,反应速率基本不变,故C错误;D恒温恒容条件下,在工业合成氨反应中,增加氮气的量,反应物浓度增大,则反应速率增大,故D正确;故选D。【点睛】本题的易错点为B,注意浓硫酸的性质,在改变浓度时,不能改变反应的本质。1
18、5.在可逆反应2SO2+O22SO3的平衡状态下,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,下列说法正确的是(K为平衡常数,QC为浓度商)A. QC不变,K变大,O2转化率增大B. QC不变,K变大,SO2转化率增大C. QC变小,K不变,O2转化率减小D. QC增大,K不变,SO2转化率增大【答案】C【解析】【详解】当可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡状态时,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,氧气的浓度增大,浓度商Qc变小,平衡向右进行,氧气转化率减小,平衡常数只受温度影响,温度不变平衡常数不变,故选C。16.下列表述中正确的是 ( )A. 任何能使熵值增大的过程都能自发进行B. 已知热
19、化学方程式2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQ kJmol1(Q0),则将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出Q kJ的热量C. 化学平衡发生移动,平衡常数一定发生变化D. 1 mol NaOH分别和1 mol CH3COOH、1 mol HNO3反应,后者比前者放出的热量多【答案】D【解析】【详解】A、能自发进行的过程必须符合:H-TS0,熵值增大不是唯一的判据,A错误;B、2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQ kJmol1(Q0),该反应为可逆反应,2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)反应不能完全进行,所以放出的热量小于Q
20、kJ,B错误;C、化学平衡常数只受温度的影响,温度不变,平衡常数不变,C错误;D、1 mol NaOH分别和1 mol CH3COOH、1 mol HNO3反应,醋酸是弱酸,电离需要吸收热量,所以后者比前者放出的热量多,D正确;答案选D。17.在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800时,有下列平衡:CO+H2OCO2+H2,且K1。若用2molCO和10mol H2O相互混合并加热到800,则CO的转化率为()A. 16.7%B. 50%C. 66.7%D. 83.3%【答案】D【解析】【详解】在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800时,达到平衡状态,可假设容器体积为1L,并设消耗
21、一氧化碳物质的量为x:平衡常数K=1,x=mol/L,则CO的转化率。故选D。18.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是( )A. 溴水中有下列平衡Br2H2O HBrHBrO,当加入AgNO3(s)后溶液颜色变浅B. 2NO2(g) N2O4(g)(正反应放热),升高温度,可使体系颜色加深C. 反应CONO2CO2NO(正反应放热),升高温度,可使平衡向逆反应方向移动D. 合成氨反应N23H22NH3(正反应放热)中使用催化剂【答案】D【解析】【详解】A溴水中有下列平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,当加入AgNO3(s)后,硝酸银与溴离子反应生成溴化银沉淀,平衡正向移动,溴的浓度减小,
22、溶液颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故A不选;B2NO2(g) N2O4(g)(正反应放热),升高温度,平衡逆向移动,二氧化氮浓度增大,体系颜色加深,能用勒夏特列原理解释,故B不选;C反应CO+NO2CO2+NO(正反应放热),升高温度,平衡逆向移动,能用勒夏特列原理解释,故C不选;D合成氨反应N2+3H22NH3(正反应放热),使用催化剂,能够加快化学反应速率,对化学平衡不产生影响,不能用勒夏特里原理解释,故D选,故选D。19.如图,关闭活塞K,向A中充入1 molX、1 molY,向B中充入2 molX、2 molY, 此时A、B的容积都是a L。在相同温度和催化剂存在的条件下,使两容器中
23、各自发生下述反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g);H0。A保持恒压,B保持恒容,达平衡时,A的体积为1.4a L。下列说法正确的是( )A. 反应速率:v(B)B【答案】B【解析】【详解】A.由于反应的容器的容积相等,B的各种反应物的物质的量是A的2倍,所以反应速率v(B)v(A),A错误;B、由于A容器保持恒压,达平衡时,A的体积为1.4a L 即平衡混合物的物质的量的和为开始时的1.4倍。假设反应过程中A 消耗的X的物质的量为nmol,则Y、Z、W变化的物质的量分别是nmol、2nmol、nmol。平衡时X、Y、Z、W的物质的量为:(1-n)mol、(1-n)mol、2nmol、n
24、mol、 (1-n)+(1-n)+2n+n 21.4,解得n=0.8,所以A容器中X的转化率为(0.81)10080%,B正确;C、由于反应A是恒压,平衡时的压强与原来相同;B是恒容,该反应的正反应是体积增大的反应。压强要比反应开始时大,开始时压强B是A的2倍,所以平衡时的压强:2p(A)p(B),C错误;D、增大压强化学平衡向气体体积减小的反应方向移动,即向逆反应方向移动。所以平衡时Y的体积分数:BA,D错误;答案选B。20.从下列事实所得出的解释或结论正确的是选项实验事实解释或结论A2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g) H0在室温下能自发进行这是一个熵增的反应B压缩针筒内的NO2和N
25、2O4混合气体,颜色先变深后变浅增大压强,平衡向生成N2O4的方向移动,新平衡比旧平衡压强小C锌与稀硫酸反应过程中,开始反应后,速率逐渐增大该反应是吸热反应D已建立平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动反应物的浓度一定降低A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】【详解】A、根据反应方向的判据H-TS判断,反应自发进行H-TS0,该反应H0,则只有S0时能自发进行,A正确;B、根据平衡移动原理知,平衡移动只能减弱条件的改变,不能抵消,增大压强,平衡向生成N2O4的方向移动,新平衡比旧平衡压强大,B错误;C、锌与稀硫酸反应过程中,开始反应后速率逐渐增大,只能是温度升高,反
26、应速率加快,该反应为放热反应,C错误;D、若增大反应物的浓度使平衡正向移动,反应物的浓度不一定减小,D错误;答案选A。21.N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) H0,T1温度下的部分实验数据为t/s050010001500C(N2O5)mol/L5.003.522.502.50下列说法不正确的是()A. 500s内N2O5分解速率为2.96103 mol/(Ls)B. T1温度下的平衡常数为K1=125,1000s时转化率为50%C. T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若K1K2,则T1T2D. 平衡后其他条件
27、不变,将容器的体积压缩到原来的,则再平衡时c(N2O5)5.00mol/L【答案】C【解析】【详解】A.依据图标数据分析计算500s内N2O5(g)消耗的浓度5.00mol/L3.52mol/L1.48mol/L,分解速率=2.96103 mol/(Ls),A正确;B.由表中数据可知,T1温度下,1000s时反应到达平衡,平衡时c(N2O5)2.5mol/L,c(NO2)5mol/L,c(O2)1.25mol/L,平衡常数K1=125,转化率为100%50%,B正确;C.平衡常数只受温度影响,T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若K1K2,且反应为吸热反应,则T1T2,C错
28、误;D.平衡后其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的,压强增大为原来的2倍,平衡逆向移动,则再平衡时c(N2O5)5.00mol/L,D正确;故选C【点睛】分析体积改变对浓度产生的影响时,我们可以分两步走。第一步,假设体积改变后平衡不发生移动,分析浓度变化;再考虑平衡发生移动后,浓度的改变,最后得出结论。22.NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,根据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020molL-1NaHSO3(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0mL混合,记录1055间溶液变蓝时间,55时
29、未观察到溶液变蓝,实验结果如图。据图分析,下列判断不正确的是A. 40之前与40之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B. 图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C. 图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0 10-5molL-1s-1D. 温度高于40时,淀粉不宜用作该实验的指示剂【答案】B【解析】【详解】A、从图像中可以看出,40以前,温度越高,反应速度越快,40后温度越高,变色时间越长,反应越慢,而55,未变蓝,说明没有生成I2,A正确;B、b、c点对应的反应原理不一样,发生不同的反应,无法比较反应速率,B错误;C、速率为=5.010-5molL-1s-1,C正确;D、55时,没
30、有出现蓝色,故淀粉已不能作为该反应的指示剂,D正确。答案选B。23.一定条件下合成乙烯:6H2(g)2CO2(g)CH2CH2(g)4H2O(g);已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图,下列说法不正确的是( )A. 该反应的逆反应为吸热反应B. 平衡常数:KMKNC. 生成乙烯的速率:v(N)一定大于v(M)D. 当温度高于250 ,升高温度,催化剂的催化效率降低【答案】C【解析】【详解】A、升高温度二氧化碳的平衡转化率减低,则升温平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,故A正确;B、升高温度二氧化碳的平衡转化率减低,则升温平衡逆向移动,所以M点化学平衡常数大于N点,故B正确;C、
31、化学反应速率随温度的升高而加快,催化剂的催化效率降低,所以v(N)有可能小于v(M),故C错误;D、根据图象,当温度高于250,升高温度二氧化碳的平衡转化率减低,则催化剂的催化效率降低,故D正确;故选C。24.下列说法正确的是( )A. 将0.10 molL1氨水加水稀释后,溶液中c()c(OH)变大B. 为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测H2A溶液与H2SO4溶液的导电性。若导电性比硫酸弱,则H2A是弱酸。C. 将CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中 变大D. 用0.200 0 molL1NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合溶液(混合溶液中两种酸的浓度均为0.1 molL1),
32、至中性时,溶液中的酸未被完全中和【答案】D【解析】【详解】A加水稀释尽管促进一水合氨电离,但铵根离子和氢氧根离子浓度都减小,所以c(NH4+)c(OH-)变小,故A错误;B溶液的导电性与溶液中的离子浓度和所带电荷有关,由于H2A溶液与H2SO4溶液的浓度不一定相等,因此不能通过测定溶液的导电性大小判断是否为弱酸,故B错误;C加水稀释促进CH3COOH电离,导致溶液中n(CH3COOH)减小,n(CH3COO-)增大,所以稀释过程中=减小,故C错误;D醋酸钠溶液呈碱性,要使醋酸和NaOH混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微多些,所以至中性时,溶液中的酸未被完全中和,故D正确;故选D。25.将TiO2转
33、化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知:TiO2(s) + 2Cl2(g)TiCl4(l) + O2(g) H=+140.5 kJ/molC(s,石墨) + 1/2O2(g)CO(g) H=-110.5 kJ/mol则反应TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s,石墨)TiCl4(l) + 2CO(g) 的H是A. +80.5 kJ/molB. +30.0 kJ/molC. -30.0 kJ/molD. -80.5 kJ/mol【答案】D【解析】【详解】根据盖斯定律,将已知两个热化学方程式中的氧气消去可得所求方程式,所以H+140.5kJmol1+2(110.5 kJmol
34、1)=-80.5kJmol1,答案选D。二、实验题26.已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O。某化学小组根据上述反应原理进行下列实验:I.测定H2C2O4溶液的物质的量浓度实验步骤如下:取待测H2C2O4溶液25.00mL放入锥形瓶中,再加入适量的稀硫酸;用0.1mol/L KMnO4溶液滴定至终点,记录数据;重复滴定2次,平均消耗KMnO4溶液20.00mL。请回答:(1)滴定时,将KMnO4溶液装在_(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。(2)若在步骤操作之前,先用待测H2C2O4溶液润洗锥形瓶,则测得H2C2O4溶液的浓度会_(填“
35、偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)步骤中到达滴定终点时的现象为_。(4)计算H2C2O4溶液的物质的量浓度为_mol/L。II.探究反应物浓度对化学反应速率的影响设计如下实验方案(实验温度均为25):实验序号体积V/mL0.1molL1KMnO4溶液0.11molL1H2C2O4溶液0.11molL1H2SO4溶液H2O2.0506.07.02.08.06.0V12.0V26.02.0请回答:(5)表中v1_,V2_。(6)实验中需要测量的数据是_。(7)实验中_(填“能”或“不能”)用0.2mol/L盐酸代替0.1mol/LH2SO4溶液,理由是_。【答案】 (1). 酸式 (2). 偏大
36、 (3). 溶液由无色变为浅紫色,且在半分钟内不褪色 (4). 0.2 (5). 4.0 (6). 10.0 (7). KMnO4溶液完全褪色所需的时间 (8). 不能 (9). KMnO4能氧化盐酸【解析】【分析】(1)KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡皮管,所以应装在没有胶皮管的滴定管中。(2)若在步骤操作之前,先用待测H2C2O4溶液润洗锥形瓶,则加入的H2C2O4物质的量偏大,消耗的KMnO4溶液体积偏大。(3)步骤中到达滴定终点时,溶液中KMnO4稍过量,所以溶液呈现KMnO4溶液的颜色。(4) 设H2C2O4溶液的物质的量浓度为x x=。II.(5)因为实验探究H2C2O4溶液浓
37、度改变对反应速率的影响,应保证KMnO4溶液的浓度不变,所以混合后溶液的总体积相等,从而得出表中V1和V2。(6)因为是测定浓度对速率的影响,而实验中可求出浓度的变化,所以实验中需要测量的数据是KMnO4溶液完全褪色所需的时间。(7)因为KMnO4溶液能将Cl-氧化,所以实验中不能用0.2mol/L盐酸代替0.1mol/LH2SO4溶液。【详解】(1)KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡皮管,所以应装在酸式滴定管中。答案为:酸式;(2)若在步骤操作之前,先用待测H2C2O4溶液润洗锥形瓶,则加入的H2C2O4物质的量偏大,消耗的KMnO4溶液体积偏大,测得H2C2O4溶液的浓度会偏大。答案为:
38、偏大;(3)步骤中到达滴定终点时的现象为溶液由无色变为浅紫色,且在半分钟内不褪色。答案为:溶液由无色变为浅紫色,且在半分钟内不褪色;(4) 设H2C2O4溶液的物质的量浓度为x x=0.2 mol/L。答案为:0.2;II.(5)因为实验探究H2C2O4溶液浓度改变对反应速率的影响,应保证KMnO4溶液的浓度不变,所以混合后溶液的总体积相等,从而得出表中V14.0,V210.0。答案为:4.0;10.0;(6)实验中需要测量的数据是KMnO4溶液完全褪色所需的时间。答案为:KMnO4溶液完全褪色所需的时间;(7)实验中不能用0.2mol/L盐酸代替0.1mol/LH2SO4溶液,理由是KMnO
39、4能氧化盐酸。答案为:不能;KMnO4能氧化盐酸。【点睛】滴定终点时,溶液颜色发生的变化,是我们的易错点,我们常会把现象弄颠倒。只要我们明确滴定前溶液的颜色,通常就不会把颜色变化弄反。比如高锰酸钾滴定草酸溶液,起初草酸溶液为无色,高锰酸钾溶液为紫色,从而得出滴定终点时溶液的颜色变化为无色浅紫色(浓度小,颜色相对浅),且在半分钟内不变色。三、填空题(共37分)27.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。(1)上图是和反应生成过程中能量的变化示意图,下列有关说法正确的是_。a. 反应物的总能量比生成物的总能量高b. 反应物的活化能比生成物的活化能高c. 反应物
40、的总键能比生成物的总键能高d. 该反应为熵增反应(2)请写出和反应的热化学方程式:_,决定该反应进行方向的主要判据为_。(3)试根据表中及图中数据计算的键能_ kJ/mol;化学键键能/ kJ/mol390943(4)用催化还原还可以消除氮氧化物的污染。已知:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);H1=-akJ/molN2(g)+O2(g)=2NO(g);H2=-bkJ/mol若1molNH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热H3=_kJ/mol(用含a、b的式子表示)。【答案】 (1). a (2). (合理即可) (3). 焓判据或H0 (4). 435 (5).
41、 【解析】【分析】(1)根据图象,该反应物的总能量比生成物的总能量高,结合N2(g)+3H2(g)2NH3(g)分析判断;(2)先求出此反应的焓变,根据热化学方程式的书写规则再写出热化学方程式;该反应后气体的物质的量减少,结合复合判据分析解答;(3)根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能计算;(4)利用盖斯定律分析计算。【详解】(1)根据图象,反应物的总能量比生成物的总能量高,说明该反应为放热反应,反应物的总键能小于生成物的总键能;反应物的活化能为254 kJ/mol,生成物的活化能为300 kJ/mol,反应物的活化能比生成物的活化能低,反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2
42、NH3(g),正反应是一个熵减小的反应,正确的只有a,故答案为a;(2)反应物总能量大于生成物总能量,应为放热反应,生成1mol氨气放出46kJ热量,则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92kJ/mol,该反应是一个熵减小的反应,决定该反应进行方向的主要判据为焓判据,故答案为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92kJ/mol;焓判据;(3)反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,设H-H的键能为x,则943 kJ/mol +3 x-6390 kJ/mol =-92 kJ/mol,x=435 kJ/mol,故答案为435;(4)4NH3(g)+3O2(
43、g)=2N2(g)+6H2O(g);H1=-akJ/mol,N2(g)+O2(g)=2NO(g);H2=-bkJ/mol,根据盖斯定律,将可得:NH3(g)+NO(g)=N2(g)+H2O(g)H3=kJ/mol,故答案为。28.研究、NO、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)已知:CO可将部分氮的氧化物还原为。反应I:反应II:则反应的=_kJmol1。(2)一定条件下,将与CO以体积比12置于恒容密闭容器中发生反应II,下列能说明反应达到平衡状态的是_。a. 体系压强保持不变 b. 容器中气体密度保持不变c. 混合气体颜色保持不变d. 每消耗的同时生成(3)温度为T 容积为10L的
44、恒容密闭容器中,充入1molCO和0.5mol发生反应:实验测得生成的体积分数随着时间的变化曲线如图1所示:达到平衡状态时,的转化率为_,该温度下反应的平衡常数_。其它条件保持不变,再向上述平衡体系中充入、各,此时V(正)_ V(逆)填“”“ ”或“=”。(4)法是工业上消除氮氧化物的常用方法,反应原理为,在催化剂作用下,NO转化率与温度的关系如图2所示:图中A点处NO的转化率_填“可能是”、“一定是”或“一定不是”该温度下的平衡转化率;B点之后,NO转化率降低的原因可能是_。A. 平衡常数变大 B. 副反应增多C. 催化剂活性降低 D. 反应活化能增大【答案】 (1). -277 (2).
45、ac (3). 60% (4). 3.375 (5). (6). 一定不是 (7). BC【解析】【分析】(1)根据盖斯定律分析计算;(2)达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,各物质的浓度不变,据此分析判断;(3)根据图象知达到平衡状态CO2体积分数为0.4,结合三段式,列式计算得到平衡浓度,再分析解答;计算此时的浓度商和平衡常数的大小,判断反应进行的方向;(4)根据可知开始NO转化率增大,是反应正向进行,逐渐建立平衡,达到最大转化率后,升高温度,平衡逆向移动,NO转化率减小,结合温度对催化剂的活性的影响分析解答。【详解】(1)已知:CO可将部分氮的氧化物还原为N2。反应I:2CO(g)+2N
46、O(g)N2(g)+2CO2(g)H=-746kJmol-1,反应II:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)H=-1200kJmol-1,根据盖斯定律,(反应II-反应I)得到反应NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)H=(-1200kJmol-1)-(-746kJmol-1)=-227kJ/mol,故答案为-227;(2)反应II:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)H=-1200kJmol-1,该反应为气体体积减小的放热反应。a反应前后气体物质的量减小,气体的压强为变量,当体系压强保持不变,说明反应达到平衡状态,故a正确;b反应前后气体质量和体
47、积都不变,容器中气体密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故b错误;c混合气体颜色保持不变,说明气体中二氧化氮浓度不变,反应达到平衡状态,故c正确;d每消耗2molNO2的同时生成1molN2,都表示正反应速率,不能说明反应达到平衡状态,故d错误;故答案为ac;(3)根据图象知达到平衡状态CO2体积分数为0.4,设消耗二氧化硫物质的量浓度x, 2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(g)起始量(mol/L) 0.1 0.05 0 0变化量(mol/L) 2x x 2x x平衡量(mol/L)0.1-2x 0.05-x 2x x则100%=0.4,解得:x=0.03mol/L,因此二
48、氧化硫的转化率=100%=60%,平衡常数K=3.375,故答案为60%; 3.375;其它条件保持不变,再向上述平衡体系中充入SO2(g)、CO(g)、S(g)、CO2(g)各0.2mol, 2CO(g) + SO2(g) 2CO2(g) + S(g)起始量(mol/L) 0.1 0.05 0 0变化量(mol/L) 0.06 0.03 0.06 0.03平衡量(mol/L) 0.04 0.02 0.06 0.03加入后(mol/L) 0.04+0.02 0.02+0.02 0.06+0.02 0.03+0.02此时浓度商Qc=2.22K=3.375,反应正向进行,v(正)v(逆),故答案为
49、;(4)根据图象,温度升高NO转化率先增大后减小,图像的前半段是建立平衡的过程,后半段是温度对平衡的影响,因此A点NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率,B点之后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,NO转化率降低,升高温度,催化剂的活性降低,发生的副反应增多,也会导致NO转化率降低,反应的活化能不影响反应物的转化率,故选BC,故答案为一定不是;BC。29.时,三种酸的电离平衡常数如下:化学式HClO电离平衡常数,回答下列问题:(1)一般情况下,当温度升高时, _填“增大”、“减小”或“不变”。(2)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是_填序号;a、CO32- b、ClO- c、CH3
50、COO- d、HCO3-(3)下列反应不能发生的是_填序号a. b. c. d. (4)用蒸馏水稀释的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是_填序号;a. b. c d(5)体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH变化如图所示。则HX的电离平衡常数_填“大于”、“等于”或“小于”,下同醋酸的电离平衡常数;稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)_醋酸溶液中水电离出来的c(H+),理由是_。【答案】 (1). 增大 (2). (3). cd (4). b (5). 大于 (6). 大于 (7). 稀释后HX溶液中的小于溶液中的,它对水的电
51、离的抑制能力减弱【解析】【分析】(1)弱电解质的电离为吸热过程,升高温度,促进弱电解质的电离;(2)电离平衡常数越大,酸越强,酸根离子对应的酸的酸性越强,酸根离子结合质子的能力越弱;(3)根据酸性强弱,结合强酸能够制取弱酸分析判断;(4)醋酸是弱电解质,加水稀释,促进醋酸电离,则n(CH3COO-)、n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,但醋酸根离子、氢离子浓度增大程度小于溶液体积增大的程度,所以c(CH3COO-)、c(H+)、c(CH3COOH)都减小,据此分析解答;(5)加水稀释,促进弱酸电离,pH相同的不同酸稀释相同的倍数,pH变化大的酸酸性强,变化小的酸酸性弱;酸或碱抑制水电离,
52、酸中氢离子或碱中氢氧根离子浓度越大其抑制水电离程度越大,据此分析解答。【详解】(1)弱电解质电离为吸热过程,升高温度,促进弱电解质的电离,所以当温度升高时,Ka增大,故答案为增大;(2)电离平衡常数越大,酸越强,越易电离,则酸性强弱为:CH3COOHH2CO3HClOHCO3-,酸根离子对应的酸的酸性越强,酸根离子结合质子的能力越弱,则四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是:CO32-ClO-HCO3-CH3COO-,即abdc,故答案为abdc;(3)酸性强弱为:CH3COOHH2CO3HClOHCO3-。aCO32-+CH3COOHCH3COO-+CO2+H2O,碳酸的酸性小于CH3COO
53、H,所以CH3COOH能够制取碳酸,该反应能够发生,故a错误;bClO-+CH3COOHCH3COO-+HClO,CH3COOH的酸性大于HClO,CH3COOH能够制取HClO,该反应能够发生,故b错误;cCO32-+HClOCO2+H2O+ClO-,HClO的酸性小于碳酸,该反应无法发生,故c正确;d.2ClO-+CO2+H2OCO32-+2HClO,酸性H2CO3HClOHCO3-,则碳酸与次氯酸根离子反应只能生成碳酸氢根离子,不会生成CO32-,该反应不能发生,故d正确;故答案为cd;(4)a加水稀释,促进醋酸电离,氢离子物质的量增大,醋酸分子的物质的量减小,所以的比值减小,故a错误;
54、b加水稀释,促进醋酸电离,醋酸根离子物质的量增大,醋酸分子的物质的量减小,则的比值增大,故b正确;c加水稀释,尽管促进醋酸电离,但氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,所以的比值减小,故c错误;d加水稀释,氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,则氢氧根离子浓度增大,的比值减小,故d错误,故答案为b;(5)加水稀释,促进弱酸电离,pH相同的不同酸,稀释相同的倍数,pH变化大的酸,酸性强,变化小的酸,酸性弱;酸或碱抑制水电离,酸中氢离子或碱中氢氧根离子浓度越大,对水的电离的抑制程度越大;根据图知,pH相同的醋酸和HX稀释相同的倍数,HX的pH变化大,则HX的酸性大于醋酸,所以HX的电离平衡常数大于醋酸的电离平衡常数;稀释后醋酸中氢离子浓度大于HX,所以醋酸抑制水电离程度大于HX,则HX溶液中水电离出来的c(H+)大于醋酸溶液水电离出来c(H+),因为溶液中氢离子浓度越小,对的抑制程度越小,水的电离程度越大,稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),它对水的电离的抑制能力减弱,故答案为大于;大于;稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),它对水的电离的抑制能力减弱。【点睛】本题的易错点为(4),要注意对醋酸溶液进行稀释,醋酸溶液中主要存在的离子浓度均会减小,但温度不变,水的离子积常数不变,因此氢氧根离子浓度会增大。