D.当V>0时,溶液中一定存在:
c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)
12.[2012·江苏卷]温度为T时,向2L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的部分数据见下表。
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
下列说法正确的是
A.反应在前50s的平均速率v(PCl3)=0.0032mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol·L-1,则反应的ΔH<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,反应达平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3、和2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%
第Ⅱ卷
二、非选择题【本题包括6个小题,共64分)
13.[2012·德州一模](10分)
Ⅱ.减排是各个国家都在努力而为之的事,CO2和SO2的处理是许多科学家都在着力研究的重点。
有学者想以下图所示装置用原电池原理将CO2、SO2转化为重要的化工原料。
①若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,电池总反应式为CO2+3H2=CH3OH+H2O,则正极反应式为。
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极反应式为,电池总反应式为。
14.[2012·东北哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学第二次联合模拟](9分)A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH、NH3·H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一种。
常温下进行下列实验:
①将1LpH=3的A溶液分别与0.001mol·L1xLB溶液、0.001mol·L1yLD溶液充
分反应至中性,x、y大小关系为:
y<x;
②浓度均为0.1mol·L1A和E溶液,pH:
A<E;
③浓度均为0.1mol·L1C与D溶液等体积混合,溶液呈酸性。
回答下列问题:
(1)D是溶液,判断理由是。
(2)用水稀释0.1mol·L1B时,溶液中随着水量的增加而减小的是(填写序号)。
①
②
③c(H+)和c(OH)的乘积④OH的物质的量
(3)OH浓度相同的等体积的两份溶液A和E,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是________(填写序号)。
http:
///①反应所需要的时间E>A②开始反应时的速率A>E
③参加反应的锌粉物质的量A=E④反应过程的平均速率E>A
⑤A溶液里有锌粉剩余⑥E溶液里有锌粉剩余
(4)将等体积、等物质的量浓度B和C混合后溶液,升高温度(溶质不会分解)溶液pH随温度变化如下图中的_________曲线(填写序号)。
(5)室温下,向0.01mol·L1C溶液中滴加0.01mol·L1D溶液至中性,得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为_______________。
15.[2012·河南省六市第二次联合考试](11分)能源问题是人类社会面临的重大课题,日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌。
而甲醇是未来重要的绿色能源之一。
以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
(l)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为。
(2)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通TY容积为100L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如下图。
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为;
②100℃时反应I的平衡常数为。
(3)在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下,将1.0molCO与2.0molH2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是(填字母序号)。
A.c(H2)减小B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH的物质的量增加D.重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小
E.平衡常数K增大
(4)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:
①甲醇蒸气重整法。
该法中的一个主要反应为CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是:
。
②甲醇部分氧化法。
在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系下图所示。
则当n(O2)/n(CH3OH)=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式为。
(5)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:
通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。
实验室用下图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式;
②写出除去甲醇的离子方程式。
16.(10分)下图表示的是25℃时,难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L1,假定该浓度为饱和溶液中阳离子的浓度)。
请完成下列问题:
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH(填选项)。
A.<1B.4左右C.>6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质,(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是。
(4)25℃下Ksp[Cu(OH)2]=。
(5)要使Cu(OH)2沉淀溶解,除了加酸之外,还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2+,写出反应的离子方程式。
(6)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。
物质
FeS
MnS
CuS
PbS
HgS
ZnS
Ksp
6.3×1018
2.5×1013
1.3×1035
3.4×1028
6.4×1033
1.6×1024
为除去工业废水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,最适宜向此工业废水中加入过量的填选项)。
A.NaOHB.FeSC.Na2S
17.[2012·江西重点中学联考](12分)下图中甲、乙是电化学实验装置图,丙、丁分别是氯碱工业生产示意图和制备金属钛的示意图。
(1)写出甲装置中碳棒表面发生的电极反应式:
。
(2)已知:
,将湿润的淀粉KI试纸放在乙装置的碳棒附近,现象为;若乙装置转移
后停止实验,烧杯中溶液的体积为200mL(25
),则此时溶液的pH=。
(不考虑电解产物的相互反应)
(3)工业上经常用到离子交换膜,离子交换膜有阳离子交换膜和阴离子交换膜两种,阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。
当乙中的反应用于工业生产时,为了阻止两极产物之间的反应,通常用如丙图所示的装置,
的移动方向如图中标注,则
的出口是(填“C”、“D”、“E”或“F”);能否将阳离子交换膜换为阴离子交换膜(填“能”或“不能”)。
(4)研究发现,可以用石墨作阳极、钛作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用丁图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式:
。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合化学用语解释)
18.[2012·课标全国卷](12分)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为_____________________________。
(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1和-283.0kJ·mol-1,则生成1m3(标准状况)CO所需热量为________。
(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为_________________________________________________。
(4)COCl2的分解反应为COCl2(g)===Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108kJ·mol-1。
反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出):
①计算反应在第8min时的平衡常数K=。
②比较第2min反应温度T
(2)与第8min反应温度T(8)的高低:
T
(2)T(8)(填“<”“>”或“=”)。
③若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)=mol·L-1。
④比较产物CO在2~3min、5~6min和12~13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13)表示]的大小。
⑤比较反应物COCl2在5~6min和15~16min时平均反应速率的大小:
v(5~6)
v(15~16)(填“<”“>”或“=”),原因是。
参考答案
1.C【解析】铅蓄电池放电时的负极发生氧化反应,而充电时的阴极发生还原反应,A项错;升高NH4Cl溶液的温度,水的离子积常数增大,但升高温度,促进NH4+的水解,使溶液中c(H+)增大,pH减小,B项错;该反应是气体体积减小的反应,即熵减小,反应能自发,说明该反应的△H<0,C项正确;Ag2CrO4为A2B型化合物,而AgCl为AB型化合物,虽Ksp(Ag2CrO4)2.D【解析】放电时阴离子应向电池负极移动,A项错;放电时Ag2O2中的Ag、O两种元素的化合价均降低,被还原,只作氧化剂,B项错;根据电池总反应知,每生成1molAg外电路转移2mol电子,C项错,负极发生氧化反应,D项正确。
3.C【解析】a管发生吸氧腐蚀,a处溶液的pH增大,b管发生析氢腐蚀,b处溶液的H+无增大pH减小,故C项错。
4.A【解析】反应开始至a点时v(H2)=
=1mol·L-1·min-1,A项正确;升温,n(H2)增大,平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,H<0,B项错;该反应的正反应为气体体积减小的反应,降低压强,平衡向逆反应方向移动,平衡时n(H2)应增大,C项错;
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
开始物质的量(mol)6800
转化物质的量(mol)2622
平衡物质的量(mol)4222
K=
=
=0.5,D项错。
5.B【解析】放电时,Mg在负极上发生氧化反应:
xMg-2xe=xMg2+,Mo3S4在正极上发生还原反应:
Mo3S4+2xe=Mo3S42;放电过程中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
充电时,阴极的电极反应式为:
xMg2++2xe=xMg,阳极的电极反应式为:
Mo3S42—2xe=Mo3S4。
故B项错误。
6.D【解析】②是0.01mol•L—1的CH3COONa溶液,溶液显碱性,③是0.01mol•L—1的CH3COONa和0.01mol•L—1醋酸的混合溶液,溶液中醋酸的电离程度大于CH3COO—的水解程度,溶液显酸性,但比①的酸性弱,故3种溶液中pH最小的是①,A项正确;②和③溶液中都含有Na+、CH3COO—、H+、OH—、CH3COOH和H2O,B项正确;结合选项A的分析,可判断C正确;向②中加少量的CH3COONa固体,c(CH3COO—)增大,水解程度减小,
增大,D项错。
7.D【解析】在其他条件不变时,a、b、c三点反应物B2的物质的量依次增大,即B2的浓度依次增大,故反应速率c>b>a,A项错;增大反应物B2的浓度,能使平衡时A2的转化率增大,故A2的转化率大小为c>b>a,B项错;升高温度,生成物AB3的平衡体积分数增大,说明升温平衡正向移动,正反应为吸热反应,C项错;增大反应物B2的浓度,平衡正向移动,AB3的物质的量大小为c>b>a,D项正确。
8.C【解析】CH3COO—的水解促进水的电离,CH3COOH的电离抑制水的电离,故相同温度下,溶液中水的电离程度:
溶液①>溶液②,A项错;B项不遵守电荷守恒;C项,Ka=
在一定温度下为常数,把该温度下的Kw=c(H+)·c(OH-)代入Ka得:
=
,Kb、Kw在一定温度下为常数,所以,
为一常数;
在c(CH3COOH)>c(CH3COO-)的溶液中,CH3COOH发生电离,溶液呈酸性,故D项错。
9.C【解析】选项A中只有A是固体,气体质量不断变化,容器体积又固定,因而密度可以作为判断依据;选项B中反应是吸热反应,化学平衡常数增大,说明温度升高,因而反应速率也一定增大,B项正确:
,加入氯化铵固体后增大了NH
浓度,因温度不变Kb不变,故
减小,C项错;
,D项正确。
10.D【解析】甲池是原电池,将化学能转化为电能,乙、丙池是电解池,将电能转化为化学能,A项错;在碱性条件下,原电池负极反应不可能生成H+,应生成H2O,B项错;乙池中石墨电极与电源正极相连,作阳极,用惰性电极电解CuSO4溶液的电解反应式为2CuSO4+H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4,要使CuSO4溶液恢复到原浓度需加固体CuO,C项错;n(O2)=
=0.0125mol,根据电子守恒可得,n[Mg(OH)2]=2n(O2)=0.025mol,n[Mg(OH)2]=58g·mol-1×0.025mol=1.45g,D项正确。
11.B 【解析】根据盖斯定律,将①式减去②式可得:
HF(aq)
H+(aq)+F-(aq) ΔH=-10.4kJ·mol-1,故A项错;当V=20时,两者恰好完全反应生成NaF,溶液中存在质子守恒关系:
c(OH-)=c(HF)+c(H+);因F-水解,故溶液中存在:
c(F-)<c(Na+)=0.05mol·L-1,故B项正确,C项错;D项,溶液中离子浓度的大小取决于V的大小,离子浓度大小关系可能为c(F-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)或c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)或c(Na+)=c(F-)>c(OH-)=c(H+)或c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+),故D项错。
12.C【解析】A项,v(PCl3)=
=0.0016mol·L-1·s-1,A项错;B项,在温度为T时,平衡时c(PCl3)=
=0.10mol·L-1,升高温度c(PCl3)增大,说明升温,平衡正向移动,则该反应的正反应为吸热反应,ΔH>0,B错;C项,在温度T时,由初始加入1.0molPCl5可得:
PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)
初始物质的量1.0mol00
转化物质的量0.20mol0.20mol0.20mol
平衡时物质的量0.80mol0.20mol0.20mol
其平衡常数K=
=
=2.5×10-2mol·L-1,当充入1.0mol·L-1PCl5、0.20mol·L-1PCl3和0.20mol·L-1Cl2时,
Qc=
=
=2.0×10-2mol·L-1,Qc<K,故反应正向进行,v(正)>v(逆),C项正确;D项,因温度T时,充入1.0molPCl5相当于充入1.0molPCl3、和1.0molCl2,设平衡时转化的PCl3物质的量为a,则:
PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)
初始物质的量0mol1.0mol1.0mol
转化物质的量aaa
平衡时物质的量0.80mol0.20mol0.20mol
a=0.80mol,PCl3的转化率为
=80%。
现在相同温度下充入2.0molPCl3、和2.0molCl2,物质的量较原平衡加倍了,也相当于将原平衡体系的体积缩小到原来的一半,会使该平衡向生成PCl5的方向移动,故PCl3的转化率要升高,转化率大于80%,D项错。
13.(10分)Ⅰ.CO32水解程度大于NH4+水解程度
c(NH4+)>c(CO32)>c(OH)>c(HCO3)>c(H+)ZnCO3
Ⅱ.①CO2+6H++6e=CH3OH+H2O