
?重慶市育才中學(xué)校2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期期中考試化學(xué)試題
第I卷
一、選擇題(本題共14小題,每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合要求)
1. 中華傳統(tǒng)文化蘊(yùn)含著豐富的化學(xué)知識(shí),下列蘊(yùn)含的化學(xué)知識(shí)分析不正確的是
A. “滄海月明珠有淚,藍(lán)田日暖玉生煙”,句中的珠字對(duì)應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)是碳酸鈣,屬于強(qiáng)電解質(zhì)
B. “粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間”,大理石變?yōu)樯业倪^程是吸熱反應(yīng)
C. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,這里的能量變化主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能
D. “投泥潑水愈光明,爍玉流金見精悍“,所指高溫時(shí)碳與水蒸氣反應(yīng)為放熱反應(yīng)
【答案】D
【解析】
【詳解】A.句中的珠字指的是珍珠,對(duì)應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)是碳酸鈣,屬于強(qiáng)電解質(zhì),A正確;
B.大理石變?yōu)樯业倪^程是吸熱反應(yīng),B正確;
C.燃燒豆萁過程涉及的是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,C正確;
D.高溫時(shí)碳與水蒸氣反應(yīng)為吸熱反應(yīng),D錯(cuò)誤。
故選D。
2. 下列說法正確的是
A. 25℃、101kPa時(shí),lmolS和2molS的燃燒熱相等
B. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H=akJ/mol,2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=bkJ/mol,則a>b
C. 相同條件下,等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫粉分別完全燃燒,前者放出熱量少
D. 1molH2完全燃燒生成H2O(g)放出的熱量叫H2的燃燒熱
【答案】A
【解析】
【詳解】A.在25℃,101kPa時(shí),1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱,單位為kJ/mol。所以25℃、101kPa時(shí),lmolS和2molS的燃燒熱相等,但燃燒所釋放出的熱量不相等,故A正確;
B.,C轉(zhuǎn)化為CO釋放出bkJ/mol熱量;CO轉(zhuǎn)為釋放出熱量,則a=b+y,由于b、y均小于0,所以a<b,故B錯(cuò)誤;
C.硫粉轉(zhuǎn)化成硫蒸氣需要吸收熱量,即相同條件下,等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫粉分別完全燃燒,前者放出熱量多,故C錯(cuò)誤;
D.在25℃,101kPa時(shí),1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱,單位為kJ/mol。的穩(wěn)定氧化物為,故D錯(cuò)誤;
答案選A。
3. 下列說法正確的是
A. 鐵器在潮濕的空氣中生銹是自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)過程
B. 100mL2mol/L的鹽酸跟鋅片反應(yīng),加入適量的氯化鈉溶液,反應(yīng)速率不變
C. 在一定溫度下固定容積的密閉容器中,發(fā)生SO2的催化氧化反應(yīng),增大容器內(nèi)壓強(qiáng),反應(yīng)速率一定改變
D. 用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí),改用98%的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率
【答案】A
【解析】
【詳解】A.鐵器在潮濕的空氣中生銹是自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)過程,故A正確;
B.100mL2mol/L的鹽酸跟鋅片反應(yīng),加入適量的氯化鈉溶液,氫離子濃度減小,反應(yīng)速率減慢,故B錯(cuò)誤;
C.在一定溫度下固定容積的密閉容器中,發(fā)生SO2的催化氧化反應(yīng),若通入無關(guān)氣體,增大容器內(nèi)壓強(qiáng),反應(yīng)速率不變,故C錯(cuò)誤;
D.鐵在濃硫酸中鈍化,用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí),改用98%的濃硫酸不能加快產(chǎn)生氫氣的速率,故D錯(cuò)誤;
選A。
4. 在相同溫度下,100mL0.01mol?L-1的氨水與10mL0.1mol?L-1的氨水相比較,下列數(shù)值前者大于后者的是
A. NH3?H2O的物質(zhì)的量 B. OH-的物質(zhì)的量濃度
C. 電離的程度 D. 中和時(shí)所需HCl的量
【答案】C
【解析】
【詳解】A.根據(jù)n=CV計(jì)算,二者的物質(zhì)的量相等,故A錯(cuò)誤;
B.前者是稀溶液,OH-濃度也小,前者小于后者,故B錯(cuò)誤:
C.弱電解質(zhì)電離是越稀越電離,前者濃度稀,電離程度大于后者,故C正確;
D.二者物質(zhì)的量相等,中和所需鹽酸的量也相等,故D錯(cuò)誤;
答案選C。
5. 如圖所示是298K時(shí),A2與B2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖,下列敘述正確的是
A. 催化劑不參與化學(xué)反應(yīng),故反應(yīng)前后的質(zhì)量和性質(zhì)不變
B. 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為A2(g)+B2(g)=2AB(g)△H=+(a-b)kJ?mol-1
C. 每生成2molAB吸收bkJ熱量
D. 斷裂1molA—A和1molB—B鍵,放出akJ能量
【答案】B
【解析】
【分析】由圖可知,該反應(yīng)為反應(yīng)物總能量小于生成物總能量的吸熱反應(yīng),反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為A2(g)+B2(g)=2AB(g)△H=+(a-b)kJ?mol-1。
【詳解】A.催化劑能改變反應(yīng)途徑、降低反應(yīng)活化能,所以催化劑參與化學(xué)反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為A2(g)+B2(g)=2AB(g)△H=+(a-b)kJ?mol-1,故B正確;
C.由圖可知,每生成2 mol氣態(tài)AB分子,反應(yīng)吸收bkJ熱量,故C錯(cuò)誤;
D.破壞化學(xué)鍵時(shí),需要吸收能量,則斷裂1molA—A和1molB—B鍵,吸收akJ能量,故D錯(cuò)誤;
故選B。
6. 已知2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H<0。在500℃時(shí),向恒容密閉體系中通入1mol的NO和1mol的CO進(jìn)行反應(yīng)時(shí),下列描述能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A. 單位時(shí)間內(nèi)消耗nmol的NO同時(shí)消耗nmol的N2
B. 體系中混合氣體密度不變
C. 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
D. 體系中NO、CO的濃度相等
【答案】C
【解析】
【詳解】A.單位時(shí)間內(nèi)消耗nmol的NO同時(shí)消耗nmol的N2,正逆反應(yīng)速率不相等,反應(yīng)不平衡,故不選A;
B.反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變、容器體積不變,密度恒量,體系中混合氣體密度不變,反應(yīng)不一定平衡,故不選B;
C.反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不同,氣體總質(zhì)量不變,平均相對(duì)分子質(zhì)量是變量,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài),故選C;
D.NO、CO的投料比等于系數(shù)比,體系中NO、CO的濃度始終相等,NO、CO的濃度相等,反應(yīng)不一定平衡,故不選D;
選C。
7. 對(duì)于合成氨反應(yīng),N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0。達(dá)到平衡后,以下分析正確的是
A. 升高溫度,對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
B. 增大壓強(qiáng),對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
C. 減小反應(yīng)物濃度,對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
D. 加入催化劑,對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
【答案】B
【解析】
【詳解】A.升高溫度,平衡逆向移動(dòng),逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,可知升高溫度對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大,故A錯(cuò)誤;
B.增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,可知對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大,故B正確;
C.減小反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率減小,平衡逆向移動(dòng),可知對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大,故C錯(cuò)誤;
D.加入催化劑,平衡不移動(dòng),正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,催化劑對(duì)正逆反應(yīng)的反應(yīng)速率有同等程度的影響,故D錯(cuò)誤;
選B。
8. 反應(yīng)mX(g)nY(g)+pZ(g) ΔH,在不同溫度下的平衡體系中物質(zhì)Y的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化的曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 該反應(yīng)的ΔH>0 B. m<n+p
C. B、C兩點(diǎn)化學(xué)平衡常數(shù):KB>KC D. A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率v(A)<v(C)
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由圖可知溫度升高,Y的體積分?jǐn)?shù)增大,說明平衡正向移動(dòng),則正向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),故A正確;
B.由圖可知,增大壓強(qiáng),Y的體積分?jǐn)?shù)減小,說明平衡逆向移動(dòng),則m<n+p,故B正確;
C.對(duì)吸熱反應(yīng)來說,溫度升高,K增大,KB<KC,故C錯(cuò)誤;
D.A、C溫度相同,C點(diǎn)壓強(qiáng)大,則C點(diǎn)的速率大于A點(diǎn),故D正確;
故選C。
9. 在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行中和熱測定實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A. 大小燒杯之間塞滿碎泡沫,目的是減少熱量損失
B. 測量終止溫度時(shí),應(yīng)當(dāng)記錄混合溶液的最高溫度
C. 為了使酸堿充分反應(yīng),應(yīng)當(dāng)緩慢分次倒入溶液并攪拌
D. 可用塑料材質(zhì)的環(huán)形攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】A. 大小燒杯之間塞滿碎泡沫,目的是減少熱量損失,減小測量誤差,故A正確;
B. 充分反應(yīng),放出熱量最多時(shí),溫度最高,測量終止溫度時(shí),應(yīng)當(dāng)記錄混合溶液的最高溫度,故B正確;
C. 為了使酸堿充分反應(yīng),應(yīng)當(dāng)快速一次倒入溶液并攪拌,防止熱量散失,故C錯(cuò)誤;
D. 塑料材質(zhì)的環(huán)形攪拌棒導(dǎo)熱能力差,可用塑料材質(zhì)的環(huán)形攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒,故D正確;
故選C。
10. 25℃時(shí),水的電離達(dá)到平衡:H2O?H++OH-△H>0,下列敘述正確的是
A. 向水中加入稀鹽酸,水的電離平衡逆向移動(dòng),c(OH-)減小
B. 向水中加入少量NaHSO4固體,c(H+)增大,Kw增大
C. 向水中加入少量固體Na,水的電離平衡逆向移動(dòng),c(H+)降低
D. 將純水加熱,Kw增大,pH不變
【答案】A
【解析】
【詳解】A.向水中加入稀鹽酸,c(H+)增大,水的電離平衡逆向移動(dòng),c(OH-)減小,故A正確;
B.向水中加入少量NaHSO4固體,c(H+)增大,Kw不變,故B錯(cuò)誤;
C.向水中加入少量固體Na,鈉消耗氫離子生成氫氣,c(H+)降低,水的電離平衡正向移動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D.將純水加熱,c(H+)、c(OH-)均增大,Kw增大,pH減小,故D錯(cuò)誤;
選A。
11. 已知電離常數(shù):,、。下列離子方程式書寫正確的是
A. 向KCN(aq)中通入少量的氣體:
B. 飽和碳酸鈉溶液中通入
C. 氫氧化鐵溶于氫碘酸(強(qiáng)酸):
D. 同濃度同體積的溶液與NaOH溶液混合:
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】A.電離常數(shù)越大,酸性越強(qiáng),所以酸性:,KCN(aq)中通入少量的氣體的反應(yīng)為:,A錯(cuò)誤;
B.飽和碳酸鈉溶液中通入會(huì)生成碳酸氫鈉沉淀,即,B錯(cuò)誤;
C.氫氧化鐵溶于氫碘酸,生成的會(huì)氧化,C正確;
D.同濃度同體積的溶液與NaOH溶液混合,氫氧根離子先與氫離子反應(yīng),離子方程式為:,D錯(cuò)誤;
答案為:C。
12. 某溫度下,測得0.01mol?L-1NaOH溶液的pH為11。在該溫度下,將pH=4的HCl溶液與pH=11的Ba(OH)2溶液混合并保持恒溫,欲使混合溶液呈中性,則HCl與Ba(OH)2溶液的體積之比為
A. 1:10 B. 10:1 C. 100:1 D. 1:100
【答案】C
【解析】
【詳解】pH=4的HCl溶液中c(H+)=10-4mol/L,pH=11的Ba(OH)2溶液中c(H+)=10-11mol/ L,c(OH-)=10-2 mol/ L,欲使混合溶液呈中性,則10-4 mol/ L× V(HCl) =10-2 mol/ L× V[Ba(OH)2],V (HCl) :V[Ba(OH)2] = 100:1。
故選C。
13. 五氯化磷(PCl5)是有機(jī)合成中重要的氯化劑,可以由三氯化磷(PCl3)氯化得到:PCl3(g)+Cl2(g)?PCl5(g)△H=-93.0kJ/mol。某溫度下,在2.0L密閉容器中充入1.0molPCl3和0.5molCl2,一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示,下列說法不正確的是
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl5)/mol
0
0.21
0.36
0.40
0.40
A. 0~150s內(nèi),PCl3的反應(yīng)速率為0.0012mol(L?s)
B. 反應(yīng)至250s,該反應(yīng)放出的熱量為37.2kJ
C. 該溫度下,此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)值為40/3
D. 在此溫度下,該密閉容器中若初始充入1.0molPCl3、1molCl2、2.0molPCl5,則此時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行
【答案】D
【解析】
【詳解】A.0~150s內(nèi),消耗PCl3的物質(zhì)的量為0.36mol,反應(yīng)速率為 0.0012mol(L?s),故A正確;
B.反應(yīng)至250s,生成0.4mol PCl5,該反應(yīng)放出的熱量為93.0kJ/mol×0.4mol=37.2kJ,故B正確;
C.該溫度下,此反應(yīng)達(dá)到平衡,生成0.4mol PCl5,反應(yīng)消耗0.4molPCl3、0.4molCl2,則平衡時(shí)PCl3的物質(zhì)的量為0.6mol、Cl2的物質(zhì)的量為0.1mol,化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)值為,故C正確;
D.在此溫度下,該密閉容器中若初始充入1.0molPCl3、1molCl2、2.0molPCl5,,則此時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,故D錯(cuò)誤;
答案選D。
14. 將固體NH4I置于密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng):①NH4I(s)?NH3(g)+HI(g);②2HI(g)?H2(g)+I2(g)。達(dá)到平衡時(shí),c(H2)=1.0mol/L,c(HI)=5mol/L,則此溫度下,反應(yīng)①的平衡常數(shù)數(shù)值為
A. 15 B. 25 C. 35 D. 49
【答案】C
【解析】
【詳解】達(dá)到平衡時(shí),c(H2)=1.0mol/L,c(HI)=5mol/L,可知反應(yīng)①生成NH3的濃度為7mol/L,NH4I(s)?NH3(g)+HI(g)的平衡常數(shù)K=,故選C。
第II卷
二、填空題(包括15~18四個(gè)小題,共58分)
15. 利用太陽能分解H2O獲得H2,再通過CO2加氫制甲醇(CH3OH)等燃料,從而實(shí)現(xiàn)可再生能源和CO2資源化利用。
(1)已知2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H>0,下列說法正確的是 ;
A. 從宏觀來看,2molH2O(g)的總能量高于2molH2(g)+1molO2(g)的總能量
B. 從微觀來看,2molH2O(g)中總鍵能高于2molH2(g)+1molO2(g)的總鍵能
C. 此反應(yīng)正反應(yīng)的活化能高于逆反應(yīng)的活化能
D. 加入催化劑后改變反應(yīng)途徑,活化能降低,反應(yīng)的△H減小
(2)二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH+H2O(g)該反應(yīng)的反應(yīng)歷程如圖一所示:
①二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)為________(填“放熱”或“吸熱“)反應(yīng)。
②上述反應(yīng)歷程中有________(填“1“”、“2”或“3“)步基元反應(yīng),通常將其中的慢反應(yīng)稱為決速步,此步驟活化能較高,根據(jù)如圖寫出決速步的反應(yīng)為________;
(3)CO2催化加氫制取甲醇,反應(yīng)如下:
主反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49kJ?mol-1
副反應(yīng):CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1
寫出CO、H2生成CH3OH(g)的熱化學(xué)方程式________;
(4)2021年9月,《科學(xué)》雜志發(fā)表論文,介紹人類首次以二氧化碳為原料,不依賴植物光合作用,直接經(jīng)過11步路徑人工合成淀粉。前兩步是先將二氧化碳還原為甲醛(HCHO),過程如圖二所示:
請(qǐng)寫出前兩步總反應(yīng)的化學(xué)方程式________;
【答案】(1)BC (2) ①. 放熱 ②. 2 ③. CO2(g)+3H2(g)?CO(g)+H2O(g)+2H2(g)或CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)
(3)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-90.2kJ?mol-1
(4)CO2+3H2+H2O2=HCHO+3H2O
【解析】
【小問1詳解】
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)為吸熱反應(yīng),從宏觀來看,2molH2O(g)的總能量低于2molH2(g)+1molO2(g)的總能量;從微觀來看,2molH2O(g)中總鍵能高于2molH2(g)+1molO2(g)的總鍵能;此反應(yīng)正反應(yīng)的活化能高于逆反應(yīng)的活化能,加入催化劑后改變反應(yīng)途徑,活化能降低,反應(yīng)的△H不變。故選BC。
【小問2詳解】
如圖,CO2(g)+3H2(g)=CH3OH+H2O(g)中反應(yīng)物能量高于生成物,為放熱反應(yīng),分為兩步基元反應(yīng),第一步反應(yīng)活化能更高,為整步反應(yīng)的決速步,該反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g)?CO(g)+H2O(g)+2H2(g)或CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)。
【小問3詳解】
CO、H2生成CH3OH(g)的化學(xué)方程式為CO+2H2=CH3OH,由蓋斯定律可知其△H=-49kJ?mol-1-(+41.2kJ?mol-1)=-90.2kJ?mol-1。
【小問4詳解】
由圖可知,前兩步反應(yīng)中CO2與H2、H2O2反應(yīng)生成HCHO和H2O,故化學(xué)方程式為CO2+3H2+H2O2=HCHO+3H2O。
16. 磷能形成多種含氧酸,工業(yè)和生產(chǎn)生活中用途廣泛。
(1)次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)化工產(chǎn)品,向10mLH3PO2溶液中加入20mL等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液后,所得的溶液中只有H2PO2-、OH-兩種陰離子。
①寫出H3PO2溶液與足量NaOH溶液反應(yīng)后形成的正鹽的化學(xué)式________;
②常溫下,K(H3PO2)=5.9×10-2,0.1mol/L的H3PO2溶液在加水稀釋過程中,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)一定變小的是________(填標(biāo)號(hào))。
A.c(H+) B. C. D.c(OH-)
(2)亞磷酸(H3PO3)是二元中強(qiáng)酸,25℃時(shí)亞磷酸的電離常數(shù)為K1=5.0×10-2,K2=2.6×10-7。
①試從電離平衡移動(dòng)的角度解釋K1、K2數(shù)據(jù)的差異________。
②亞磷酸溶液中的H3PO3、H2PO、HPO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(x)隨c(H+)的變化如圖所示[已知(X2-)=
圖象中c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的c(H+)=________mol/L(只列出計(jì)算式)。
(3)25℃時(shí),HF的電離常數(shù)為K=3.6×10-4;H3PO4的電離常數(shù)為K1=7.5×10-3,K2=6.2×10-8,K=4.4×10-13。足量NaF溶液和H3PO4溶液反應(yīng)的離子方程式為________。
(4)①相同溫度下,等物質(zhì)的量濃度的上述三種磷(H3PO2、H3PO3、H3PO4)的含氧酸中,c(H+)由大到小的順序?yàn)開_______(用酸的分子式表示)。
②已知:OH-(aq)+H+(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ?mol-1,則0.1mol/LH3PO4溶液與足量0.Imol/LNaOH溶液反應(yīng)生成1molH2O(1)放出的熱量為________(填標(biāo)號(hào))。A.=57.3kJ B.<57.3kJ C.>57.3kJ D.無法確定
【答案】(1) ①. NaH2PO2 ②. AB
(2) ①. H3PO3第一步電離出的氫離子對(duì)第二步電離起到了抑制的作用 ②.
(3)F-+H3PO4=HF+H2PO
(4) ①. H3PO2>H3PO3>H3PO4 ②. B
【解析】
【小問1詳解】
①向10mLH3PO2溶液中加入20mL等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液后,所得的溶液中只有H2PO2-、OH-兩種陰離子,說明H3PO2是一元酸, H3PO2溶液與足量NaOH溶液反應(yīng)后形成的正鹽的化學(xué)式NaH2PO2;
②A.0.1mol/L的H3PO2溶液呈酸性,在加水稀釋過程中c(H+)減小,故選A;
B.0.1mol/L的H3PO2溶液在加水稀釋過程中,減小、不變,所以減小,故選B;
C.0.1mol/L的H3PO2溶液在加水稀釋過程中,平衡常數(shù)不變, 故不選C;
D.0.1mol/L的H3PO2溶液呈酸性,在加水稀釋過程中c(H+)減小,所以c(OH-)增大,故不選D;
選AB。
【小問2詳解】
①H3PO3第一步電離出的氫離子對(duì)第二步電離起到了抑制的作用,所以K1>K2。
②K1=、,根據(jù)圖示,圖象中c點(diǎn),所以= ,對(duì)應(yīng)的c(H+)=。
【小問3詳解】
25℃時(shí),HF的電離常數(shù)為K=3.6×10-4;H3PO4的電離常數(shù)為K1=7.5×10-3,K2=6.2×10-8,K=4.4×10-13。根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸,足量NaF溶液和H3PO4溶液反應(yīng)生成NaH2PO4和HF,該反應(yīng)的離子方程式為F-+H3PO4=HF+H2PO。
【小問4詳解】
①電離常數(shù)越大酸性越強(qiáng),相同溫度下,等物質(zhì)的量濃度的H3PO2、H3PO3、H3PO4,c(H+)由大到小的順序?yàn)镠3PO2>H3PO3>H3PO4。
②OH-(aq)+H+(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ?mol-1,H3PO4是弱酸,電離吸熱,則0.1mol/LH3PO4溶液與足量0.1mol/LNaOH溶液反應(yīng)生成1molH2O(1)放出的熱量<57.3kJ,故選B。
17. 室溫下利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反應(yīng)探究外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計(jì)方案如下:
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
所加試劑及用量/mL
溶液顏色褪至無色所需時(shí)間/min
0.6mol?L-1H2C2O4溶液的體積(mL)
H2O的體積(mL)
0.01mol?L-1KMnO4溶液的體積(mL)
3mol?L-1稀H2SO4溶液的體積(mL)
1
3.0
V1
3.0
2.0
4.0
2
2.0
3.0
3.0
2.0
5.2
3
1.0
4.0
3.0
2.0
6.4
分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和表格中的數(shù)據(jù),完成下面的問題:
(1)V1=__________mL,實(shí)驗(yàn)2中從開始到褪色完全,用KMnO4表示的反應(yīng)速率為__________mol?L-1?min-1(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(2)上述反應(yīng)中H2C2O4和KMnO4的物質(zhì)的量之比為________。
(3)實(shí)驗(yàn)的目的是探究反應(yīng)物________對(duì)反應(yīng)速率的影響;分析實(shí)驗(yàn)1、2、3數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是________。
(4)某次實(shí)驗(yàn)中n(Mn2+)隨時(shí)間變化趨勢如圖一所示,
①t2后,n(Mn2+)在溶液中“突變“,推測Mn2+對(duì)反應(yīng)有________作用。
②請(qǐng)于圖二畫出t2后生成CO2的速率圖象(從a點(diǎn)開始作圖) ________ ,并說明理由________。
【答案】(1) ①. 2.0 ②. 5.8×10-4
(2)5:2 (3) ①. 濃度 ②. 反應(yīng)物濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快
(4) ①. 催化 ②. ③. t2時(shí),c(Mn2+)增大,催化劑成為主要影響因素,反應(yīng)速率突然加快,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度減小成為主要影響因素,反應(yīng)速率減慢
【解析】
【分析】H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反應(yīng):5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O,KMnO4溶液呈紫色,該實(shí)驗(yàn)中用于判斷反應(yīng)速率的現(xiàn)象是溶液紫色褪去。
【小問1詳解】
從表格中的數(shù)據(jù)可以看出,保持KMnO4溶液濃度不變,改變的是草酸的濃度,所以要保證溶液總體積相等,根據(jù)實(shí)驗(yàn)2可知,溶液總體積為10.0mL,所以V1=2.0。實(shí)驗(yàn)2中開始時(shí)KMnO4溶液濃度為0.01mol/L,體積為3.0mL,加入草酸溶液和硫酸溶液后的總體積為10.0mL,所以KMnO4濃度變化為=0.003mol/L,褪色完全需時(shí)5.2min,用KMnO4表示的反應(yīng)速率為=5.8×10-4mol?L-1?min-1。
【小問2詳解】
根據(jù)氧化還原反應(yīng)中的電子守恒可知,反應(yīng)中H2C2O4和KMnO4的物質(zhì)的量之比為5:2。
【小問3詳解】
從表格中的數(shù)據(jù)可以看出,保持KMnO4溶液濃度不變,改變草酸的濃度,溶液褪色時(shí)間不同,所以實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄糠磻?yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響;草酸濃度越大,褪色時(shí)間越短,說明反應(yīng)物濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快。
【小問4詳解】
①t2后,n(Mn2+)溶液中突然變大,推測Mn2+對(duì)反應(yīng)有催化作用。
②t2后生成的Mn2+做反應(yīng)的催化劑,催化劑成為主要影響因素,反應(yīng)速率突然加快,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度減小成為主要影響因素,反應(yīng)速率減慢,圖像為 。
18. 含氮污染物的有效去除和資源的充分利用是重要研究課題,回答下列問題:
(1)利用工業(yè)尾氣NO2與O3反應(yīng)制備新型硝化劑N2O5,過程涉及以下反應(yīng):
Ⅰ.2O3(g)=3O2(g)△H1 ? 平衡常數(shù)為K1
Ⅱ.4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)△H2 ? 平衡常數(shù)K2
Ⅲ.2NO2(g)+O3(g)=N2O5(g)+O2(g)△H3平衡常數(shù)為K3
平衡常數(shù)K與溫度T的函數(shù)關(guān)系為、、,其中x、y、z為常數(shù)。
①K1=________(用含K2、K3的等式表示)。
②反應(yīng)△H2________0 (填>或<),反應(yīng)Ⅰ________(填“高溫“、“低溫”或“任意溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。
③平衡常數(shù)與溫度的函數(shù)關(guān)系式和②中一致,則的取值范圍是________。(填序號(hào))
A.<-2 B.-2~0 C.0~2 D.>2
(2)NH3與O2作用分別生成N2、NO和N2O的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。工業(yè)尾氣中的NH3可通過催化氧化為N2除去,將一定比例的NH3和N2的混合氣體以一定的流速通過裝有催化劑的反應(yīng)管,NH3的轉(zhuǎn)化率、N2的選擇性與溫度的關(guān)系如圖所示。
①其他條件不變,在175~300℃范圍內(nèi)升高溫度,出口處氮氧化合物的含量____(填“增大”或“減小“)。
②綜合上述信息,需研發(fā)________(填“高溫“或“低溫“)下N2選擇性和催化效果更高的催化劑,能更有效除去尾氣中的NH3。
(3)在催化劑條件下發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)可消除NO和CO對(duì)環(huán)境的污染。為探究溫度對(duì)該反應(yīng)的影響,實(shí)驗(yàn)初始體系中氣體分壓p(CO)=p(NO)且p(CO2)=2p(N2),測得反應(yīng)體系中CO和N2的分壓隨時(shí)間變化情況如表所示。
時(shí)間/min
0
30
60
120
180
200℃
CO的分壓/kPa
4
8.8
13
20
20
N2的分壓/kPa
48
45.6
43.5
40
40
300℃
CO的分壓/kPa
100
69.0
48
48
48
N2的分壓/kPa
10
25.5
36
36
36
200℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=_______(kPa)-1[Kp表示平衡常數(shù)計(jì)算表達(dá)式中用分壓代替濃度計(jì)算所得的值],該反應(yīng)的△H_________0(填“>“或“<“)。
【答案】(1) ①. ②. < ③. 任意溫度 ④. C
(2) ①. 增大 ②. 低溫
(3) ①. 1.6 ②. <
【解析】
【小問1詳解】
①根據(jù)蓋斯定律,Ⅰ=2×Ⅲ-Ⅱ,則K1=。
②反應(yīng)Ⅱ,平衡常數(shù)K與溫度T成反比,即溫度升高,平衡常數(shù)減小,為放熱反應(yīng),△H2
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