
1.下列物質(zhì)按純凈物、混合物、強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)和非電解質(zhì)順序排列的是
A. 純鹽酸、水煤氣、硫酸、醋酸、干冰
B. 冰醋酸、玻璃、硫酸鋇、氫氟酸、乙醇
C. 油酯、冰水混合物、苛性鈉、氫硫酸、三氧化硫
D. 綠礬、漂白粉、次氯酸、氯化鉀、氯氣
【答案】B
【解析】
【分析】
有一種物質(zhì)組成的是純凈物;
由兩種或兩種以上的物質(zhì)組成的混合物;
在水溶液里或熔融狀態(tài)下完全電離的是強(qiáng)電解質(zhì),部分電離的是弱電解質(zhì);
在水溶液里或熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電的化合物是非電解質(zhì)。
【詳解】A項(xiàng)、鹽酸是混合物,故A錯(cuò)誤;
B項(xiàng)、各項(xiàng)符合條件,故B正確;
C.冰水混合物的成分是水,屬于純凈物,故C錯(cuò)誤;
D.次氯酸是弱電解質(zhì),氯氣既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì),故D錯(cuò)誤。
故選B。
【點(diǎn)睛】本題考查物質(zhì)的分類(lèi)斷,明確電解質(zhì)是化合物及電解質(zhì)與物質(zhì)的溶解性沒(méi)有必然的聯(lián)系,如碳酸鋇不溶于水,但屬于強(qiáng)電解質(zhì)是解答的難點(diǎn)。
2.下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是
①液態(tài)水汽化?、趯⒛懙\加熱變成白色粉末 ③濃硫酸稀釋?、蹷a(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)?、萆腋磻?yīng)生成熟石灰
A. ①④ B. ②③ C. ①④⑤ D. ②④
【答案】D
【解析】
【詳解】①液態(tài)水汽化需要吸熱,由于是物理變化,不是吸熱反應(yīng);②將膽礬加熱變成白色粉末屬于吸熱反應(yīng);③濃硫酸稀釋放熱,屬于物理變化,不是放熱反應(yīng);④Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng);⑤生石灰跟水反應(yīng)生成熟石灰屬于放熱反應(yīng)。
答案選D。
3.反應(yīng)A(g) + 3B(g) 2C(g) + 2D(g) 在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為:①v(A)=0.45mol·L—1·min—1 ② v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D) =0.45mol·mol·L—1·min—1,該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)?br />
A. ①>③=②>④ B. ①>②=③>④
C. ②>①=④>③ D. ④>②=③>①
【答案】D
【解析】
【分析】
把不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算成同一物質(zhì)的反應(yīng)速率,注意在單位統(tǒng)一的情況下比較應(yīng)進(jìn)行的快慢。
【詳解】①v(A)=0.45mol·L—1·min—1,v(A)= 0.0025mol·L-1·s-1;②v(B)=0.6mol·L-1·s-1,則v(A)=0.2mol·L-1·s-1;③v(C)=0.4mol·L-1·s-1,則v(A)=0.2mol·L-1·s-1;④v(D) =0.45mol·L—1·min—1,則v(A)=0.00375mol·L-1·s-1,應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)棰埽劲冢舰郏劲伲蔬xD。
4.已知H—H鍵鍵能(斷裂時(shí)吸收或生成時(shí)釋放的能量)為436 kJ·mol-1,H—N鍵鍵能為391 kJ·mol-1,根據(jù)熱化學(xué)方程式:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。則N≡N鍵的鍵能是
A. 431 kJ·mol-1 B. 945.6 kJ·mol-1 C. 649 kJ·mol-1 D. 896 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
試題分析:設(shè)N≡N鍵的鍵能為x kJ·mol-1,ΔH=斷鍵吸收的鍵能-成鍵放出的鍵能=x+436×3-6×391=-92.4,x="946" kJ·mol-1。答案選B。
考點(diǎn):反應(yīng)熱的計(jì)算
5.下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A. 鐵片與稀鹽酸制取氫氣時(shí),加入Na2SO4固體或NaNO3固體都不影響生成氫氣的速率
B. 汽車(chē)尾氣中NO和CO可以緩慢反應(yīng)生成N2和CO2,減小壓強(qiáng)反應(yīng)速率減慢
C. 加入反應(yīng)物,單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大
D. 升高溫度后,吸熱反應(yīng)的速率加快,放熱反應(yīng)的速率減慢
【答案】B
【解析】
分析:A.加入NaNO3固體,酸性條件下與Fe發(fā)生氧化還原反應(yīng)不生成氫氣;B. 減小壓強(qiáng),單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目減少,反應(yīng)速率減慢;C.加入反應(yīng)物,單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)不變;D.升高溫度,反應(yīng)速率加快;
詳解:A. 加入NaNO3固體,硝酸根離子在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,與Fe發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NO氣體,不能生成氫氣,故A錯(cuò)誤;
B. 減小壓強(qiáng),單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目減少,反應(yīng)速率減慢,故B正確;
C. 加入反應(yīng)物,單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)不變,但活化分子數(shù)目增加,化學(xué)反應(yīng)速率增大,故C錯(cuò)誤;
D. 升高溫度,增大單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù),反應(yīng)速率加快,與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤;答案選B。
6.一定能在下列溶液中大量共存的離子組是
A. 常溫,pH=2的溶液中:Na+、NH4+、HCO3-、Br-
B. 能使pH試紙變深藍(lán)色的溶液:Na+、AlO2-、S2-、CO32-
C. 0.1 mol/L的NaNO3溶液中:H+、Fe2+、Cl-、SO42-
D. 水電離產(chǎn)生的H+濃度為1×10-12mol·L-1的溶液:NH4+、Na+、Cl-、CO32-
【答案】B
【解析】
【分析】
A、酸性溶液中HCO3-與氫離子反應(yīng);
B、堿性溶液中該組離子之間不反應(yīng);
C、NO3—與H+、Fe2+之間發(fā)生氧化還原反應(yīng);
D、堿性溶液中不能大量存在NH4+,酸性溶液中不能存在CO32-。
【詳解】A項(xiàng)、pH=2的溶液,溶液顯酸性,HCO3-與氫離子反應(yīng),在溶液中一定不能大量共存,故A錯(cuò)誤;
B項(xiàng)、能使pH試紙變深藍(lán)色的溶液,溶液顯堿性,該組離子之間不反應(yīng),可大量共存,故B正確;
C項(xiàng)、0.1 mol/L的NaNO3溶液中存在NO3—離子,NO3—與H+、Fe2+之間發(fā)生氧化還原反應(yīng),在溶液中不能大量共存,故C錯(cuò)誤;
D項(xiàng)、由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液,可能為酸溶液或堿溶液,堿性溶液中不能大量存在NH4+,酸性溶液中不能存在CO32-,故D錯(cuò)誤。
故選B。
【點(diǎn)睛】本題考查離子的共存,側(cè)重復(fù)分解反應(yīng)及氧化還原反應(yīng)的離子共存考查,把握習(xí)題中的信息及常見(jiàn)離子之間的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵。
7.下列根據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是
A. 已知H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣57.3 kJ/mol,則稀H2SO4和稀Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成2 mol H2O(l)的反應(yīng)熱△H=﹣2×57.3 kJ/mol
B. 已知S(s)+ 3/2 O2(g)═SO3(g)△H=-395.7 kJ/mol,則硫磺的燃燒熱為395.7 kJ/mol
C. 已知C(石墨,s)═C(金剛石,s)△H=+1.9 kJ/mol,則金剛石比石墨穩(wěn)定
D. 已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6 kJ/mol,則H2的燃燒熱為△H=-285.8 kJ/mol
【答案】D
【解析】
【詳解】A.稀H2SO4和稀Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成2 mol H2O的同時(shí)還生成1 molBaSO4,硫酸鋇存在溶解平衡,則此時(shí)反應(yīng)熱△H≠-2×57.3 kJ/mol,A錯(cuò)誤;
B.101kPa條件下,1mol固體硫完全燃燒生成1mol二氧化硫氣體時(shí)放出的熱量為硫磺的燃燒熱,熱化學(xué)方程式中生成物是三氧化硫,B錯(cuò)誤;
C.由熱化學(xué)方程式可知,等物質(zhì)的量的石墨比金剛石的能量低,能量越低越穩(wěn)定,因此石墨更加穩(wěn)定,C錯(cuò)誤;
D.由熱化學(xué)方程可知,氫氣的燃燒熱為0.5×571.6 kJ/mol=285.8 kJ/mol,D正確;
答案選D。
【點(diǎn)睛】本題考查了中和熱和燃燒熱的定義,明確中和熱、燃燒熱的定義是解題的關(guān)鍵,注意生成沉淀時(shí)也伴隨著熱效應(yīng)。
8.向某氨水中加入醋酸溶液,其導(dǎo)電能力(I)與加入醋酸溶液的體積(V)關(guān)系正確的是
【答案】C
【解析】
【詳解】電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性強(qiáng)弱與離子濃度有關(guān),離子濃度越大,其導(dǎo)電性越大,一水合氨是弱電解質(zhì),水溶液中離子濃度較小,醋酸是弱電解質(zhì),但二者反應(yīng)生成的醋酸氨是強(qiáng)電解質(zhì),二者混合后導(dǎo)致溶液中離子濃度增大,溶液導(dǎo)電性增強(qiáng),當(dāng)溶液無(wú)限增大時(shí),相當(dāng)于醋酸溶液,離子濃度幾乎不變,則溶液導(dǎo)電性幾乎不變,所以圖象上隨氨水體積的增大,導(dǎo)電性先增大后減小,故選C。
9.某反應(yīng)CH3OH(l)+NH3(g) =CH3NH2(g)+H2O(g)在高溫度時(shí)才能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)過(guò)程的△H、△S判斷正確的是
A. △H > 0、△S < 0 B. △H < 0、△S > 0
C. △H < 0、△S < 0 D. △H > 0、△S > 0
【答案】D
【解析】
由CH3OH(l)+NH3(g) = CH3NH2(g)+H2O(g)知△S>0,高溫度時(shí)才能自發(fā)進(jìn)行說(shuō)明吸熱反應(yīng)△H>0,A.△Sa,物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率增大,物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,故A正確;B、C、D錯(cuò)誤;答案選A。
考點(diǎn):考查影響化學(xué)平衡的因素。
20.100℃時(shí),將0.1mol N2O4置于1L密閉的燒瓶中,然后將燒瓶放入100℃的恒溫槽中,燒瓶?jī)?nèi)的氣體逐漸變?yōu)榧t棕色:N2O4(g)2NO2(g),下列結(jié)論不能說(shuō)明上述反應(yīng)在該條件下已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
①N2O4的消耗速率與NO2的生成速率之比為1:2 ②NO2生成速率與NO2消耗速率相等③燒瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)不再變化④燒瓶?jī)?nèi)氣體的質(zhì)量不再變化⑤NO2的物質(zhì)的量濃度不再改變⑥燒瓶?jī)?nèi)氣體的顏色不再加深⑦燒瓶?jī)?nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化⑧燒瓶?jī)?nèi)氣體的密度不再變化
A. ②③⑥⑦ B. ①④⑧ C. 只有①④ D. 只有⑦⑧
【答案】B
【解析】
①N2O4的消耗速率與NO2的生成速率之比為1:2,描述的是正反應(yīng),從反應(yīng)方程式可得,從發(fā)生到平衡一直是1:2,不能說(shuō)明已達(dá)平衡狀態(tài);②NO2生成速率與NO2消耗速率相等,正逆反應(yīng)速率相等,說(shuō)明已達(dá)平衡狀態(tài);③該反應(yīng)左右兩邊氣體分子數(shù)不相等,只要不平衡壓強(qiáng)就會(huì)變化,燒瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)不再變化,說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài);④根據(jù)質(zhì)量守恒定律燒瓶?jī)?nèi)氣體的質(zhì)量始終不變,不能說(shuō)明已達(dá)平衡狀態(tài);⑤NO2的物質(zhì)的量濃度不再改變,說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài);⑥燒瓶?jī)?nèi)氣體的顏色不再加深,說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài);⑦該反應(yīng)左右兩邊氣體分子數(shù)不相等,只要不平衡燒瓶?jī)?nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量就會(huì)變化,當(dāng)燒瓶?jī)?nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化時(shí),說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài);⑧密度=質(zhì)量÷體積,氣體質(zhì)量不變,氣體體積不變,所以密度始終不變,不能說(shuō)明已達(dá)平衡狀態(tài)。綜上,①④⑧符合題意,故選B。
點(diǎn)睛:本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,注意,若題中涉及的某物理量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量不變時(shí),說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)。
21.已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ·mol-1。相同溫度下,在體積相同的兩個(gè)恒溫密閉容器中,加入一定量的反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)。相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器編號(hào)
起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol
達(dá)平衡過(guò)程體系的能量變化
CO
H2O
CO2
H2
①
1
4
0
0
放出熱量:32.8kJ
②
0
0
1
4
熱量變化:Q
下列說(shuō)法中,不正確的是
A. 容器①中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為80%
B. 容器①中CO的轉(zhuǎn)化率等于容器②中CO2的轉(zhuǎn)化率
C. 容器①中CO反應(yīng)速率等于H2O的反應(yīng)速率
D. 平衡時(shí),兩容器中CO2的濃度相等
【答案】D
【解析】
A.平衡時(shí)放出的熱量為32.8 kJ,故參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量CO的轉(zhuǎn)化率為,故A正確;B、容器①②溫度相同,平衡常數(shù)相同,根據(jù)容器①計(jì)算平衡常數(shù),由A計(jì)算可知,平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量變化量為0.8mol,
則: CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
開(kāi)始(mol):1??? ??? 4?????? ?? 0????? ??0
變化(mol):0.8??? ? 0.8?????? 0.8???? 0.8
平衡(mol):0.2???? 3.2??? ??? 0.8???? 0.8
故平衡常數(shù)K==1
故容器②中的平衡常數(shù)為1,令容器②中CO2的物質(zhì)的量變化量為amol,則:
??????????? CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)
開(kāi)始(mol):1?????? 4???????? 0???????0
變化(mol):a?????? a???????? a????? a
平衡(mol):1-a?????4-a???????a????? a
所以,解得a=0.8。
計(jì)算可知CO2的轉(zhuǎn)化率為,故B正確;
C、速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故容器①中CO反應(yīng)速率等于H2O的反應(yīng)速率,故C正確;D、結(jié)合B選項(xiàng)的計(jì)算,由A中計(jì)算可知容器①平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量為0.8mol,容器②中CO2的物質(zhì)的量為1mol-0.8mol=0.2mol,容器的體積相同,平衡時(shí),兩容器中CO2的濃度不相等,故D錯(cuò)誤;故選D。
點(diǎn)睛:本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算,為高考常見(jiàn)題型,題目難度中等,平衡判斷和平衡常數(shù)的計(jì)算是解題關(guān)鍵,有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力,提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
22.在一定條件下,向2?L密閉容器中加入2?mol?X、1?mol?Y。發(fā)生如下反應(yīng):2X(g)+Y(?) 3Z(g) ?H<0。經(jīng)60?s達(dá)平衡,此時(shí)Y的物質(zhì)的量為0.2?mol。下列說(shuō)法正確的是
A. 反應(yīng)開(kāi)始至平衡時(shí),用X表示的化學(xué)反應(yīng)速率為1.2 mol/(L·min)
B. 該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式一定是K=c3(Z)/[c2(X)c(Y)]
C. 若再充入1 mol Z,重新達(dá)平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)一定增大
D. 若使容器體積變?yōu)? L,Z的物質(zhì)的量濃度一定增大
【答案】D
【解析】
【詳解】經(jīng)60s達(dá)平衡,此時(shí)Y的物質(zhì)的量為0.2mol,則
2X(g)+Y(?) 3Z(g);?H<0
開(kāi)始 2 1 0
轉(zhuǎn)化1.6 0.8 2.4
平衡0.4 0.2 2.4
A.X表示的化學(xué)反應(yīng)速率v==0.8mol?L-1?min-1,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.若Y為液體或固體,則反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式一定是K=,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.再充入1 mol Z,Y為氣體,則Z的量極限轉(zhuǎn)化為X、Y,與起始量比值相同,為等效平衡,所以重新達(dá)到平衡時(shí),X的體積分?jǐn)?shù)不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.無(wú)論Y是否為氣態(tài),平衡移動(dòng)較小,而使容器體積變?yōu)? L,Z的物質(zhì)的量濃度一定增大,選項(xiàng)D正確;答案選D。
【點(diǎn)睛】本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算,涉及反應(yīng)速率的計(jì)算、等效平衡、影響平衡的因素、熱化學(xué)反應(yīng)中的能量變化等,綜合性較強(qiáng),注重高考??键c(diǎn)的考查。
23.依據(jù)事實(shí),寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)SiH4是一種無(wú)色氣體,遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃,生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2 g SiH4自燃放出熱量89.2 kJ。SiH4自燃的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________。
(2)在25 ℃、101 kPa下,一定質(zhì)量的無(wú)水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量Q kJ,其燃燒生成的CO2用過(guò)量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________。
(3)比較下列各組熱化學(xué)方程式中ΔH的大小關(guān)系。
4Al(s)+3O2(g) = 2Al2O3(s) ΔH1
4Fe(s)+3O2(g) = 2Fe2O3(s) ΔH2
ΔH1______ΔH2
(4)已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=- 221 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH= +181 kJ/mol
若某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=[c(N2)·c2(CO2)]/[c2(CO)·c2(NO)],請(qǐng)寫(xiě)出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_________________。
【答案】 (1). SiH4(g)+2O2(g) = SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1427.2 kJ/mol (2). C2H5OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+3H2O(l) △H=-2Q kJ/mol (3). < (4). 2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-747 kJ/mol
【解析】
【詳解】(1)2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ,所以1molSiH4燃燒放出的熱量是89.2kJ×16=1427.2kJ,所以熱化學(xué)方程式是SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l)ΔH=-1427.2kJ·mol-1,故答案為:SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l)ΔH=-1427.2kJ·mol-1;
(2)因生成的CO2用過(guò)量飽和石灰水完全吸收,可得100克CaCO3沉淀,CaCO3的物質(zhì)的量是1mol,由碳元素守恒可知,二氧化碳的物質(zhì)的量也為1mol,即生成1mol二氧化碳放出的熱量為Q,而完全燃燒1摩爾無(wú)水乙醇時(shí)生成2mol二氧化碳,則放出的熱量為Q×2=2Q,熱化學(xué)方程式為:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-2QkJ/mol,故答案為:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-2QkJ/mol;
(3)將已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào),①4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H1,②4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H2,由蓋斯定律①-②,得:4Al(s)+2Fe2O3═2Al2O3(s)+4Fe(s)△H1?-△H2,鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng),即△H1-△H2<0,所以△H1<△H2,故答案為:<;
(4)由平衡常數(shù)表達(dá)式可知,反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),將已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào),①2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ?mol-l,②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-l,③N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+181kJ?mol-l,由蓋斯定律計(jì)算②×2-③-①得到2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-747kJ?molˉ1,故答案為:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-747kJ?molˉ1。
【點(diǎn)睛】熱化學(xué)方程式是表示化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)熱關(guān)系的方程式。書(shū)寫(xiě)和應(yīng)用熱化學(xué)方程式時(shí)必須注意以下幾點(diǎn):①明確寫(xiě)出反應(yīng)的計(jì)量方程式,各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量系數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù);②各物質(zhì)化學(xué)式右側(cè)用圓括?。ǎ┍砻魑镔|(zhì)的聚集狀態(tài)??梢杂胓、l、s分別代表氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài),固體有不同晶態(tài)時(shí),還需將晶態(tài)注明,例如S(斜方),S(單斜),C(石墨),C(金剛石)等,溶液中的反應(yīng)物質(zhì),則須注明其濃度,以aq代表水溶液,(aq)代表無(wú)限稀釋水溶液;③反應(yīng)熱與反應(yīng)方程式相互對(duì)應(yīng)。若反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)形式不同,則相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)不同,故反應(yīng)熱亦不同;④熱化學(xué)方程式必須標(biāo)明反應(yīng)的濃度、溫度和壓力等條件,若在常溫常壓時(shí)可省略。
24.已知水在25℃和95℃時(shí),其電離平衡曲線如圖所示:
(1)則95℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為_(kāi)_______(填“A”或“B”),請(qǐng)說(shuō)明理由_______________________。
(2)25℃時(shí),將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為_(kāi)_______。
(3)95℃時(shí),若100體積pH1=a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH2=b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則混合前,該強(qiáng)酸的pH1與強(qiáng)堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是______________。
(4)曲線B對(duì)應(yīng)溫度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等體積混合后,混合溶液的pH=5。請(qǐng)分析原因:____________________________。
【答案】 (1). B (2). 水的電離是吸熱過(guò)程,溫度升高時(shí),電離程度增大,c(H+)、c(OH-)都增大 (3). 10:1 (4). a+b=14或pH1+pH2=14 (5). 曲線B對(duì)應(yīng)95℃,此時(shí)水的離子積為10-12,HA為弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中還剩余較多的HA分子,可繼續(xù)電離出H+,使溶液pH=5
【解析】
【分析】
(1)水的電離為吸熱反應(yīng),溫度越高,水的電離程度越大,水電離的氫離子和氫氧根離子濃度增大,據(jù)此進(jìn)行判斷;
(2)先根據(jù)溫度和混合溶液pH大小確定溶液的酸堿性,根據(jù)溶液的pH計(jì)算酸和堿的體積之比;
(3)根據(jù)95℃時(shí)水的離子積計(jì)算出水溶液中氫離子濃度、堿溶液中氫氧根離子濃度,反應(yīng)后溶液顯示中性,則氫離子與氫氧根離子濃度相等,據(jù)此計(jì)算出a和b的關(guān)系;
(4)根據(jù)曲線B對(duì)應(yīng)溫度下pH=5,說(shuō)明溶液顯示酸性,反應(yīng)后氫離子過(guò)量分析。
【詳解】(1)水的電離是吸熱過(guò)程,升高溫度,使水的電離程度增大,當(dāng)溫度升高時(shí),促進(jìn)水的電離,水的離子積增大,水中氫離子、氫氧根離子濃度都增大,由于A的電離程度大于B,所以25℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為A,故答案為:A;水的電離是吸熱過(guò)程,溫度升高時(shí),電離程度增大,c(H+)、c(OH-)都增大;
(2)25°C時(shí)純水的pH=7,由于混合溶液的pH=7,說(shuō)明酸、堿混合時(shí)溶液顯示中性,水溶液中的氫離子的物質(zhì)的量=堿溶液中氫氧根離子得到物質(zhì)的量,pH=5的H2SO4溶液中c(H+)=10-5?mol/L,pH=8的NaOH溶液中c(OH)=10-6mol/L,設(shè)酸的體積為x,堿的體積為y,y×c(OH-)=x×c(H+),10-5?mol/L,y:x=c(H+):c(OH-)=10-5?mol/L:10-6mol/L=10:1,故答案為:10:1;
(3)95°C時(shí),水的離子積為10-12,混合溶液呈中性,說(shuō)明酸中氫離子的物質(zhì)的量=堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量,即:10-amol/L×100=10b-12?mol/L×1,所以a+b=12+2=14,a+b=14,故答案為:a+b=14;
(4)在曲線B對(duì)應(yīng)溫度下,因pH(酸)+pH(堿)=12,可得酸堿兩溶液中c(H+)=c(OH-),如是強(qiáng)酸堿,兩溶液等體積混合后溶液呈中性;現(xiàn)混合溶液的pH=5,即等體積混合后溶液顯酸性,說(shuō)明H+與OH-完全反應(yīng)后又有新的H+產(chǎn)生,酸過(guò)量,所以酸HA是弱酸,故答案為:曲線B對(duì)應(yīng)95℃,此時(shí)水的離子積為10-12,HA為弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中還剩余較多的HA分子,可繼續(xù)電離出H+,使溶液pH=5。
【點(diǎn)睛】本題考查水的電離和酸、堿混合的pH計(jì)算問(wèn)題,注意溫度不同而使水的離子積常數(shù)不同是解本題的關(guān)鍵,注意無(wú)論溫度多高,純水中始終氫離子濃度等于氫氧根離子濃度,呈中性。
25.I. 工業(yè)上有一種用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇燃料的方法:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ?mol-1
將6mol CO2和8mol H2充入2 L的密閉容器中,測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下圖所示(實(shí)線)。
(1)b點(diǎn)正反應(yīng)速率 ___________(填“大于”“等于”或“小于”)逆反應(yīng)速率。
(2)僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中所示(虛線)。曲線I對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是______________, 體積不變?cè)俪淙?mol CO2和4mol H2,達(dá)到新的平衡時(shí),CH3OH (g)的體積分?jǐn)?shù) ___________(填“增大”“不變”或“減小”)。
(3)若將1mol CO2和3mol H2充入該容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO2轉(zhuǎn)化率為a,假設(shè)溫度不變, 則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為 _________________(用a表示)。
Ⅱ. 工業(yè)上還可在恒容密閉容器中采用下列反應(yīng)合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
(4)在一定溫度下,若將4amol H2和2amol CO放入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)后測(cè)得CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)____________。若此時(shí)再向該容器中投入amol CO、2amol H2和amol CH3OH,判斷平衡移動(dòng)的方向是__________(“正向移動(dòng)”“逆向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。
【答案】 (1). 大于 (2). 升高溫度 (3). 增大 (4). (2-a): 2 (5). 1/a2 (6). 正向移動(dòng)
【解析】
【詳解】I.(1)a點(diǎn)反應(yīng)正向進(jìn)行,未達(dá)到平衡狀態(tài),所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,故答案為:大于;0.5;
(2)曲線I反應(yīng)速率增大,但轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量少,應(yīng)是升高溫度,因該反應(yīng)放熱,升高溫度平衡逆向移動(dòng),不利于氫氣的轉(zhuǎn)化,故曲線I是升高溫度;體積不變?cè)俪淙?molCO2和4mol H2,容器內(nèi)壓強(qiáng)增大,平衡與原平衡相比較,應(yīng)該正向移動(dòng),所以H2O(g)的體積分?jǐn)?shù)增大,故答案為:升高溫度;增大;
(3)將1mol CO2和3mol H2充入該容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO2轉(zhuǎn)化率為a,根據(jù)題意建立如下三段式:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
初始物質(zhì)的量:1 3 0 0
變化物質(zhì)的量:a 3a a a
平衡物質(zhì)的量:(1—a)(3—3a) a a
初始總物質(zhì)的量n1=4amol,平衡總物質(zhì)的量n2=(4—2a) mol,由容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比等于物質(zhì)的量比,可得P2:P1= n2:n1=(4—2a) mol :4amol=(2-a): 2,故答案為:(2-a): 2;
Ⅱ.反應(yīng)開(kāi)始時(shí)c(H2)=2amol/L、c(CO)=amol/L,充分反應(yīng)后測(cè)得CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則參加反應(yīng)的c(CO)=amol/L×50%=0.5amol/L,則參加反應(yīng)的c(CO)=amol/L×50%=0.5amol/L,據(jù)此建立三段式如下:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
開(kāi)始(mol/L) a 2a 0
反應(yīng)(mol/L)0.5a a 0.5a
平衡(mol/L)0.5a a 0.5a
化學(xué)平衡常數(shù)K=c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)= 0.5a/(0.5a×a2)=1/a2,故答案為:1/a2;
若此時(shí)再向該容器中投入amolCO、2amolH2和amolCH3OH,各物質(zhì)濃度為c(CO)=0.5amol/L
+0.5amol/L=amol/L、c(H2)=amol/L+amol/L=2amol/L、c(CH3OH)=0.5amol/L+0.5amol/L
=amol/L,濃度商Q= c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)= a/a×(2a) 2=1/4a20),已知P是可自由滑動(dòng)的活塞。在相同溫度下關(guān)閉K,向A、B容器中分別充入2mol A2和1mol B2,兩容器分別在500℃時(shí)達(dá)到平衡,A中C的濃度為mol·L-1,放出熱量b kJ,B中C的濃度分別為mol·L-1,放出熱量c kJ。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)若將溫度升高到700℃,反應(yīng)的平衡常數(shù)將_____(填“增大”、“減小”、或“不變”)。
(2)比較大?。害?_____ω2(填“>”、“=”、或“c>b (4). 減小 (5). ω3>2ω1 (6). c
【解析】
【詳解】(1)因?yàn)榉磻?yīng)為放熱反應(yīng),所以升高至7000C,平衡常數(shù)減小,故答案為:減??;
(2)A為恒容容器,B是恒壓容器,反應(yīng)發(fā)生以后,氣體的物質(zhì)的量之和減小,所以B相當(dāng)于在A的基礎(chǔ)上加壓,所以平衡B對(duì)于A而言是加壓了,平衡向右移動(dòng),C的濃度增大,放出的熱量增加,所以c>b,故答案為:w1<w2,a>c>b;
(3)打開(kāi)K后,因?yàn)锽端壓強(qiáng)的大于A端的壓強(qiáng),所以B中壓強(qiáng)會(huì)減小,活塞P會(huì)向左移動(dòng),故b的體積減小,故答案為:減??;
(4)B中改充入4molA2和2molB2,是A加入氣體的物質(zhì)的量是原來(lái)的2倍,但是壓強(qiáng)增大會(huì)引起平衡的右移,所以w3>2w1,故答案為:w3>2w1;
(5)a、及時(shí)分離出C氣體,化學(xué)反應(yīng)速率減小,故a錯(cuò)誤;b、適當(dāng)升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增大,但平衡逆向移動(dòng),故b錯(cuò)誤;c、增大B2的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率增大,平衡正向移動(dòng),故c正確;d、選擇高效的催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率增大,平衡不移動(dòng),故d錯(cuò)誤,故選c,故答案為:c。
27.中和滴定是化學(xué)定量實(shí)驗(yàn)之一。某學(xué)生欲用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液,請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:
(1)在中和滴定的過(guò)程中有如下操作:①用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管 ②往滴定管內(nèi)注入標(biāo)準(zhǔn)溶液 ③檢查滴定管是否漏水 ④滴定,則在操作過(guò)程中正確的順序是__________________。(寫(xiě)序號(hào))
(2)排去堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用如圖所示操作中的________,然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液。
(3)選用的指示劑是_____________________ 。(a、石蕊 b、酚酞)
(4)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸溶液滴定待測(cè)的氫氧化鈉溶液時(shí),左手把握酸式滴定管的活塞,右手搖動(dòng)錐形瓶,眼睛注視______________________。
(5)下列操作中可能使所測(cè)氫氧化鈉溶液的濃度數(shù)值偏低的是_______________。
A.酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液潤(rùn)洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液
B.滴定前盛放氫氧化鈉溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒(méi)有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失
D.讀取鹽酸體積時(shí),開(kāi)始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù)
(6)請(qǐng)根據(jù)下表中數(shù)據(jù)計(jì)算該氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度:c(NaOH)= ________________。(精確到小數(shù)點(diǎn)后四位)
滴定次數(shù)
待測(cè)氫氧化鈉溶液的體積/ mL
0.1000 mol/L 鹽酸的體積/ mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液體積/ mL
第一次
25.00
0.00
26.10
26.10
第二次
25.00
2.00
28.08
26.08
第三次
25.00
0.22
26.34
26.12
(7)滴定終點(diǎn)的判定依據(jù)是_____________________________________________。
【答案】 (1). ③①②④ (2). 丙 (3). b (4). 錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化 (5). D (6). 0.1044mol/L (7). 滴入最后一滴鹽酸時(shí),溶液恰好由紅色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)到原來(lái)的顏色
【解析】
【詳解】(1)中和滴定的操作步驟為:③檢查滴定管是否漏水,①用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管,②往滴定管內(nèi)注入標(biāo)準(zhǔn)溶液,④滴定,所以正確的滴定順序?yàn)椋孩邰佗冖?,故答案為:③①②④?br />
(2)排去堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用丙,然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液,故答案為:丙;
(3)鹽酸和氫氧化鈉恰好反應(yīng)溶液呈中性,可選擇酚酞或甲基橙作指示劑,故選b,故答案為:b;
(4)酸堿中和滴定時(shí),眼睛要注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液的顏色變化,故答案為:錐形瓶中溶液顏色的變化;
(5)A項(xiàng)、酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液潤(rùn)洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液,溶液被稀釋?zhuān)瑯?biāo)準(zhǔn)液的濃度偏小,造成V(標(biāo)準(zhǔn))偏大,測(cè)定c(待測(cè))偏大,故A錯(cuò)誤;
B項(xiàng)、滴定前盛放氫氧化鈉溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒(méi)有干燥,待測(cè)液的物質(zhì)的量不變,對(duì)V(標(biāo)準(zhǔn))無(wú)影響,測(cè)定c(待測(cè))無(wú)影響,故B錯(cuò)誤;
C項(xiàng)、酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失,造成V(標(biāo)準(zhǔn))偏大,測(cè)定c(待測(cè))偏大,故C錯(cuò)誤;
D項(xiàng)、取鹽酸體積時(shí),開(kāi)始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù),造成V(標(biāo)準(zhǔn))偏小,測(cè)定c(待測(cè))偏低,故D正確。
故選D,故答案為:D;
(6)三次滴定消耗鹽酸的體積分別為26.10mL,26.08mL,26.12mL,三組數(shù)據(jù)均有效,平均消耗V(鹽酸)=26.10mL,由化學(xué)方程式可得:0.02610L×0.1000mol/L=0.025L×c(NaOH),則c(NaOH)= =0.1044mol/L,故答案為:0.1044mol/L;
(7)滴定終點(diǎn)的判定依據(jù)是溶液顏色由黃色突變?yōu)槌壬野敕昼妰?nèi)不褪色,故答案為:溶液顏色由黃色突變?yōu)槌壬?,且半分鐘?nèi)不褪色。
【點(diǎn)睛】本題考查酸堿中和滴定,明確中和滴定實(shí)驗(yàn)的儀器、步驟、滴定終點(diǎn)的判斷,數(shù)據(jù)處理等即可解答。
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