
第I卷(選擇題)
一、單選題(每題3分,共54分)
1.平衡有多種類型,如化學(xué)平衡、溶解平衡、電離平衡。下列不存在平衡的是(不考慮水的電離平衡)( )
A. 稀醋酸水溶液中
B. 氫氧化鈣懸濁液中
C. 二氧化硫與氧氣反應(yīng)的混合物中
D. 稀氯化鈉水溶液中
2.常溫下,已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)??H=-980kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-560kJ/mol
現(xiàn)有CH4和H2組成的混合氣體共0.4mol,使其在O2中完全燃燒,恢復(fù)至常溫共放出252kJ的熱量,則CH4與H2的物質(zhì)的量之比是( )
A. 1:1 B. 1:2 C. 2:3 D. 3:2
3.某溫度下,有pH相同的H2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液,在H2SO4溶液中由水電離出的
H+濃度為10-a mol·L-1,在Al2(SO4)3溶液中由水電離的H+濃度為10-bmol·L-1,則此溫度下的Kw為( )
A. 1×10-14 B. 1×10-2a C. 1×10-(7+a) D. 1×10-(a+b)
4.在一定條件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH,在溶液中加入少量CuSO4固體,HS-濃度減小。下列說法正確的是( )
A. 稀釋溶液,水解平衡常數(shù)增大
B. Ksp(CuS)c(HA—)>c(H2A)>c(A2-)
①該溶液中顯________(填“酸性”、“堿性”或“中性”);
②作出上述判斷的依據(jù)是___________________________________________(用文字解釋)。
22.某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對Zn.Cu、稀硫酸組成的原電池進(jìn)行了探究,其中甲同學(xué)利用下圖I裝置進(jìn)行探究,乙同學(xué)經(jīng)過查閱資料后設(shè)計了圖II裝置進(jìn)行探究(?鹽橋內(nèi)含有某種電解質(zhì)的飽和溶液,起到連通電路的作用)。
(1)實驗表明,圖I中兩個電極上均有氣泡產(chǎn)生,鋅電極上有氣泡產(chǎn)生,說明反應(yīng)中有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為______能;銅電極上有氣泡產(chǎn)生,說明反應(yīng)中有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為____能。
(2)圖II中的X、Y?是ZnSO4溶液及稀硫酸中的一種,實驗過程中只有正極上產(chǎn)生氣泡,則X?是_________,正極上的電極反應(yīng)式為__________。
(3)當(dāng)圖I裝置的溶液質(zhì)量增加63?g時,生成的氫氣共有______L(?標(biāo)準(zhǔn)狀況);當(dāng)圖II?中鋅電極質(zhì)量減少65g時,電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為______NA。
參考答案
1.D
【解析】A項,存在醋酸的電離平衡;B項,存在氫氧化鈣固體的溶解平衡;C項,存在二氧化硫與氧氣反應(yīng)的化學(xué)平衡;D項,氯化鈉是強(qiáng)電解質(zhì),不存在平衡。
2.A
【解析】分析:根據(jù)熱化學(xué)方程式和混合物計算的方法確定CH4和H2的物質(zhì)的量之比。
詳解:假設(shè)混合氣中CH4為xmol,H2為ymol,根據(jù)題干得:x+y=0.4mol①,根據(jù)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)??H=-980kJ/mol和2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-560kJ/mol得:980x+280y=252KJ②,①②聯(lián)立解得:x=0.2mol,y=0.2mol,所以CH4與H2的物質(zhì)的量之比是1:1,A選項正確,其余選項錯誤,正確答案A。
3.D
【解析】硫酸中由水電離產(chǎn)生的c水(H+)=c水(OH-)=10-amol·L-1,Al2(SO4)3溶液中由水電離產(chǎn)生的c水(H+)=10-bmol·L-1,H2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液的pH相同,所以硫酸溶液中氫離子濃度為10-bmol/L,以此解答。
4. C
【解析】A.加入CuSO4固體,c(HS-)變小,說明Cu2+與S2-生成了CuS沉淀,平衡左移,溫度不變,所以水解平衡常數(shù)不變,故A錯誤;B.水解僅僅占總S2-的少部分,即c(S2-)遠(yuǎn)大于c(OH-),而且Cu(OH)2和CuS不同類,無法得出該結(jié)論,故B錯誤;C.升高溫度,平衡正向移動,增大,故C正確;D.Mg(OH)2溶解度較小,可能平衡右移導(dǎo)致HS-濃度增大,故D錯誤;答案選C。
5.A
【解析】A、燒瓶內(nèi)氣體的質(zhì)量一直不隨時間的變化而變化,不能說明達(dá)平衡狀態(tài),選項A錯誤;B、燒瓶內(nèi)氣體的顏色不再加深,說明二氧化氮的濃度不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),選項B正確;C、燒瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不再變化,說明氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),選項C正確;D、N2O4的消耗速率與NO2的消耗速率之比為1:2,可知NO2的生成速率與NO2消耗速率相等,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),選項D正確;答案選A。
6.B
【解析】分析:A、氯水顯酸性和強(qiáng)氧化性;B、溶液可能顯酸性,也可能顯堿性;
C、pH=12的溶液顯堿性;D、CuS難溶于水。
7.B
【解析】A.平衡常數(shù)K為溫度的函數(shù),只要溫度改變,平衡才會發(fā)生移動,A錯誤;B.HS-為弱酸根離子,部分發(fā)生電離, B正確;C. 由水電離出的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液,該溶液可為酸性、可為堿性;酸性環(huán)境中,ClO-與H+反應(yīng)生成次氯酸,堿性環(huán)境中,F(xiàn)e3+與OH-生成氫氧化鐵沉淀,C錯誤;D. Al3+水解顯酸性,CO32-水解顯堿性,混合后相互促進(jìn)水解,生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳?xì)怏w,D錯誤;答案選B。
8.B
【解析】某些反應(yīng)如離子反應(yīng)可以瞬間完成,其活化能接近于零或等于零,A項錯誤;導(dǎo)電性的強(qiáng)弱與溶液中自由移動離子的濃度和所帶電荷數(shù)有關(guān),與是否為強(qiáng)電解質(zhì)無關(guān),如硫酸鋇是強(qiáng)電解質(zhì),但難溶于水,幾乎不導(dǎo)電,B項正確;燃燒熱是指1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量,C項錯誤;H+ (aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1表示強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀溶液中反應(yīng)生成可溶性鹽的中和熱,D項錯誤。
9.B
【解析】A、N2+3H2?2NH3,將氨液化分離,減小生成物濃度,平衡正向移動,氮?dú)夂蜌錃獾霓D(zhuǎn)化率變大,故能用勒夏特列原理解釋,選項A不選;B、對H2(g)+I2(g)?2HI(g)反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量相等,增大壓強(qiáng),平衡不移動,氣體顏色變深是因為體積減小,I2的物質(zhì)的量濃度增大,不能用勒夏特列原理解釋,選項B選;C、新制氯水久置后,顏色變淺,是因為反應(yīng)達(dá)到的平衡中,Cl2+H2O?HCl+HClO,次氯酸見光分解,平衡正向進(jìn)行,氯氣含量減小,顏色變淺,和平衡移動有關(guān),選項C不選;D、由平衡CaSO4(s)?Ca2+(aq)+SO42-(aq)可知,加入Na2CO3溶液后,CO32-與Ca2+結(jié)合生成CaCO3沉淀,Ca2+濃度減少,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移動,發(fā)生:CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq),然后再加鹽酸,鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水,從而除去硫酸鈣,故能用勒夏特列原理解釋,選項D不選。答案選B。
10.D
【解析】A、A是固體物質(zhì),濃度為常數(shù),向該容器中加入少量 A,反應(yīng)速率不變,選項A錯誤;B、恒容條件下向容器中充入 He 氣,反應(yīng)體系的總壓強(qiáng)增大,但反應(yīng)物的濃度不變,反應(yīng)速率不變,選項B錯誤;C、某些放熱反應(yīng)也需加熱才能發(fā)生,選項C錯誤;D、將粉末狀 A 代替塊狀 A,反應(yīng)物的接觸面積增大了,反應(yīng)速率增大,選項D正確。答案選D。
11.D
【解析】反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ為吸熱反應(yīng),則選項B、C中表現(xiàn)的反應(yīng)熱曲線錯誤,因為兩圖中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量,由題意知:反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)小于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2),則反應(yīng)Ⅱ的活化能較小,則選項A錯誤、選項D正確,答案選D。
12.D
【解析】因為正常計算的話,氫離子的濃度會變成10-8mol/L也就是變成了堿性,這是不可能的,因為水本身也會電離,故酸稀釋后只能無限接近中性,而不會變成堿性。答案選D。
13.B
14.C
【解析】
A、反應(yīng)產(chǎn)生黃色沉淀,證明碘化鉀與硝酸銀反應(yīng)生成碘化銀和硝酸鉀,不符合,選項A不選;B、兩個電極為石墨電極不能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng),無法形成原電池,無法證明2Ag++2I-=2Ag+I2能否自發(fā)進(jìn)行,不符合,選項B不選;C、左邊銀電極上碘離子失電子產(chǎn)生碘單質(zhì),右邊銀離子在電極上得電子析出銀,能證明2Ag++2I-=2Ag+I2能否自發(fā)進(jìn)行,符合,選項C選;D、碘化銀連接電源的正極氫氧根離子失電子產(chǎn)生氧氣,銀電極連接電源負(fù)極銀離子得電子產(chǎn)生銀單質(zhì),證明電解硝酸銀產(chǎn)生銀、氧氣和硝酸,無法證明2Ag++2I-=2Ag+I2能否自發(fā)進(jìn)行,不符合,選項D不選。答案選C。
15.D
【解析】
A、pH=2與pH=1的硝酸中c(H+)分別為0.01mol·L-1和0.1 mol·L-1,因此c(H+)之比為1︰10,選項A不正確;B、Na2CO3溶液中CO32ˉ要水解,使其濃度減小,所以c(Na+)與c(CO32ˉ )之比應(yīng)大于2∶1,選項B不正確;C、醋酸屬于弱酸,存在電離平衡,因此若將0.2mol/L醋酸稀釋到0.1mol/L,溶液中的c(H+)應(yīng)大于原來的十分之一,即0.2mol/L與0.1mol/L醋酸中c(H+)之比應(yīng)小于10︰1,選項C不正確;D、pH=7的硫酸銨與氨水混合溶液中,c(H+)= c(OH-),且根據(jù)電荷守恒有c(H+)+ c(NH4+)= c(OH-)+2c(SO42-),則c(NH4+)=2c(SO42-),c(NH4+)與c(SO42-)之比為2∶1,選項D正確。答案選D。
16.D
【解析】
根據(jù)較強(qiáng)的酸制備較弱的酸可知,酸性強(qiáng)弱順序是HF>HNO2>HCN,所以根據(jù)電離平衡常數(shù)可知,HF、HNO2、HCN三種酸的電離平衡常數(shù)分別是①、②、③,答案選D。
17.B
【解析】HClO的電離常數(shù)小于H2CO3的第一級電離常數(shù)(Ka1)大于H2CO3的第二級電離常數(shù)(Ka2),說明酸性H2CO3>HClO>HCO3-。氯氣和水反應(yīng)生成HCl和HClO,該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。為了提高氯水中HClO的濃度,加入的物質(zhì)應(yīng)該和鹽酸反應(yīng)而和次氯酸不反應(yīng),根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸分析解答。
18.C
【解析】平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積;Fe3+水解顯酸性,在堿性條件下Fe3+和Fe2+以氫氧化物沉淀形式存在;碘單質(zhì)可以與堿反應(yīng)生成碘離子和碘酸根離子;銀離子與碘離子能生成碘化銀沉淀;四氯化碳可以從水溶液中把碘單質(zhì)萃取出來,以此解答。
19.13 丙>甲=乙 250 mL容量瓶、膠頭滴管 檢驗滴定管是否漏水 b 滴入最后一滴KMnO4溶液時,溶液由淺綠色變成淺紫色,且半分鐘內(nèi)不褪色
【解析】(1)甲為0.1mol·L-1的NaOH溶液,則c(OH-)=10-1mol·L-1,c(H+)==mol/L=1×10-13?mol·L-1,pH=13。
(2)等濃度的c(H+)和c(OH-)對水的電離的抑制程度相同,而鹽類的水解能促進(jìn)水的電離平衡,故三種溶液中由水電離出的c(OH-)的大小關(guān)系為:丙>甲=乙;
(3)③KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性、氯化亞鐵溶液呈酸性,都應(yīng)該用酸式滴定管盛裝,a、c均錯誤,b正確;由方程式可知滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是滴入最后一滴KMnO4溶液時,溶液由淺綠色變成淺紫色,且半分鐘內(nèi)不褪色。
因此,本題正確答案是:b;滴入最后一滴KMnO4溶液時,溶液由淺綠色變成淺紫色,且半分鐘內(nèi)不褪色。
20. 5CO(g)+ I2O5(s)=5CO2(g)+ I2(s) DH=﹣1377kJ· mol-1 60% 1024 d 堿性 SO2
【解析】(1)反應(yīng)①×(-1/2)+②×5/2得到:5CO(g)+ I2O5(s)=5CO2(g)+ I2(s) DH=﹣1377kJ· mol-1。
(2)①由上b點(diǎn)的CO2為4×0.6=2.4mol,說明反應(yīng)的CO也是2.4mol,轉(zhuǎn)化率為2.4÷4=60%。由上c點(diǎn)的CO2為4×0.8=3.2mol,CO為0.8mol。所以反應(yīng)的平衡常數(shù)為k=3.25/0.85=1024。
②反應(yīng)放熱升高溫度平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率下降,選項a錯誤。增大壓強(qiáng)平衡不移動,選項b錯誤。加入催化劑平衡不移動,選項c錯誤。移走二氧化碳,減小生成物濃度,平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率升高,選項d正確。
(3) 若氨水與SO2恰好生成正鹽,則此時溶液為(NH4)2SO3的溶液,其中NH4+的水解常數(shù)為:。SO32-的水解常數(shù)為: 。由上說明亞硫酸根離子的水解應(yīng)該遠(yuǎn)大于銨根離子的水解,所以溶液顯堿性。注意:因為亞硫酸根離子的水解常數(shù)遠(yuǎn)大于銨根離子的水解常數(shù),所以即使溶液中的銨根離子濃度大約是亞硫酸根離子濃度的2倍,也不應(yīng)該溶液顯堿性。因為溶液顯堿性,所以通入二氧化硫才能使溶液顯中性。
21. 飽和H2S溶液中電離產(chǎn)生的S2-很少,因此沒有沉淀。加入氨水后,促進(jìn)H2S電離,S2-離子濃度增大,有沉淀產(chǎn)生 Al2O3 c(NH4+) > c(SO42-) > c(H+) >c(OH-) 堿性 因為c(H2A)>c(A2-)可說明HA-水解程度大于其電離程度
【解析】(1)H2S是弱電解質(zhì),存在電離平衡。飽和H2S溶液中電離產(chǎn)生的S2-很少,因此沒有沉淀。加入氨水后,促進(jìn)H2S的電離,S2-離子濃度增大,從而產(chǎn)生沉淀;(2)因為AlCl3是揮發(fā)性酸所形成的鋁鹽,加熱促進(jìn)AlCl3水解,以致完全得到Al(OH)3,HCl則揮發(fā)掉:AlCl3+3H2OAl(OH)3↓+3HCl↑,高溫下,可使Al(OH)3分解,2Al(OH)3Al2O3+3H2O,固體產(chǎn)物為Al2O3;(3)硫酸銨是強(qiáng)酸弱堿鹽,銨根離子水解而使溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),溶液中存在電荷守恒c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),則c(NH4+)>c(SO42-),銨根離子水解較微弱,所以c(SO42-)>c(H+),則該溶液中離子濃度大小順序是c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-);(3)NaHA溶液中存在電離平衡(HA—A2—+H+)和水解平衡(HA—+H2O OH—+ H2A),因c(H2A)>c(A2-),水解大于電離,故0.1mol·L-1的NaHA溶液呈堿性。
22. 熱 電 ZnSO4溶液 2H++2e-=H2↑ 22.4 2
【解析】(1)圖I中兩個電極上均有氣泡產(chǎn)生,鋅電極上有氣泡產(chǎn)生,鋅與稀硫酸反應(yīng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),說明反應(yīng)中有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能;鋅失去的電子經(jīng)過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到銅片表面,銅電極上有氣泡產(chǎn)生,說明反應(yīng)中有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故答案為:熱;電;
(2)鋅失去的電子經(jīng)過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到銅片表面,溶液中的氫離子在銅片得到電子,放出氫氣,則鋅浸在ZnSO4溶液中,銅浸在稀硫酸中;銅片上的電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑,故答案為:ZnSO4溶液;2H++2e-=H2↑;
(3)當(dāng)圖I裝置的溶液質(zhì)量增加63?g時,溶解的鋅為65g,生成的氫氣為2g,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積為×22.4L/mol =22.4L;當(dāng)圖II?中鋅電極質(zhì)量減少65g(1molZn)時,電路中轉(zhuǎn)移2mol電子,電子數(shù)為2NA,故答案為:22.4;2。
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