19届TOP20十二月Ⅱ卷化学强化训练.docx

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19届TOP20十二月Ⅱ卷化学强化训练

百校联盟2019届TOP20十二月联考（全国Ⅱ卷）

化学强化训练

一、NA（对应第4题）

1.设NA为阿伏加德罗常数，下列有关说法正确的是

A．常温常压下，1.8g甲基（—CD3）中含有的中子数为NA

B．1molSO2和0.5molO2在VL的密闭容器中充分反应，生成SO3的分子数目为NA

C．1molFe与足量氯气反应时转移的电子数为3NA

D．常温下，1LpH=9的CH3COONa溶液中，发生电离的水分子数为1×10－9NA

2．设NA为阿伏加德罗常数值。

下列有关叙述正确的是

A．2gD2O中含有的质子数、中子数、电子数均为NA

B．将l00mL0.1mol•L—1FeCl3溶液滴入沸水中可制得Fe（OH）3胶粒数为0.01NA

C．1molNaOH晶体中，含有的离子总数为3NA

D．100mL0.1mol•L—1的氨水中，含NH3·H2O的数目为0.01NA

3．设NA为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是

A．71gCl2溶于足量水，所得溶液中Cl2、Cl-、HClO和C1O-三种微粒总数为NA

B．标准状况下，22.4LH2O2中含有3NA共价键

C．常温下，将5.6g铁块投人足量浓硝酸中，转移0.3NA电子

D．用电解法精炼铜时，若电路中转移2mol电子阳极质量减轻64g

二、电化学（对应第13题）

4.利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2。

下列关于该装置的四种说法，正确的组合是

①a为直流电源的负极

②阴极的电极反应式为：

2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O

③阳极的电极反应式为：

SO2+2H2O-2e-=S2O42-+4H+

④电解时，H+由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室

A．①和②B．①和③

C．②和③D．③和④

5．利用反应6NO2＋8NH3=7N2＋12H2O构成电池的装置如图所示。

此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能。

下列说法正确的是

A.电流从左侧电极经过负载后流向右侧电极

B.为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜

C.电极A极反应式为2NH3－6e－=N2＋6H＋

D.当有4.48LNO2被处理时，转移电子数为0.8NA

6．通过膜电池可除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚（

），其原理如下图所示，下列说法正确的是

A．B极为电池的正极，发生还原反应

B．电流方向从B极沿导线经小灯泡流向A极

C．A极的电极反应式为

D．当外电路中有0.2mole-转移时，通过质子交换膜的H+的个数为0.2NA

二、溶液中的平衡。

（对应第15题）

7．25℃时，向盛有50mLpH＝2的HA溶液的绝热容器中加入pH＝13的NaOH溶液，实验测得加入NaOH溶液的体积（V）与所得混合溶液的温度（T）的关系如下图所示。

下列叙述正确的是

A．HA溶液的物质的量浓度为0.01mol·L－1

B．b→c的过程中，温度降低的原因是溶液中发生了吸热反应

C．a→b的过程中，混合溶液中可能存在：

c（A－）＝c（Na＋）

D．25℃时，HA的电离常数K约为1.25×10－2

8．已知Ksp（CaCO3）＝3.36×10—9，Ksp（CaF2）＝3.45×10—11。

下列关于CaCO3和CaF2两悬浊液说法错误的是

A．CaCO3悬浊液中c（Ca2+）较小

B．分别滴加稀硫酸，溶度积常数均增大

C．分别加入0.1mol•L-1的CaCl2溶液，c（CO32—）和c（F—）均减小

D．CaF2更容易转化成CaCO3

9．在常温下，向10mL浓度均为0.lmol•L-1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol•L-1盐酸，溶液pH随盐酸加入体积的变化如图所示。

下列说法正确的是

A．在a点的溶液中c（Na+）>c（CO32-）>c（Cl-）>c（OH-）>c（H+）

B．在b点的溶液中2n（CO32-）+n（HCO3-）<0.001mol

C．在c点的溶液pH<7，是因为此时HCO3-的电离能力大于其水解能力

D．若将0.1mol•L-1的盐酸换成同浓度的醋酸，当滴至溶液的pH=7时：

c（Na+）=c（CH3COO-）

四、化学平衡的综合考查（对应第19题）

10．氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。

（1）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。

已知：

CO（g）+NO2（g）=NO（g）+CO2（g）ΔH=-akJ·mol-1（a>0）

2CO（g）+2NO（g）=N2（g）+2CO2（g）ΔH=-bkJ·mol-1（b>0）

若用CO还原NO2至N2，当消耗标准状况下3.36LCO时，放出的热量为___________kJ（用含有a和b的代数式表示）。

（2）在373K时，向体积为2L的恒容真空容器中通入0.40molNO2，发生反应：

2NO2（g）

N2O4（g）ΔH=-57.0kJ·mol-1。

测得NO2的体积分数[

（NO2）]与反应时间（t）的关系如下表：

①0～20min内，v（N2O4）=________mol·L-1·min-1。

②上述反应中，v（NO2）=k1·c2（NO2），v（N2O4）=k2·c（N2O4），其中k1、k2为速率常数，则373K时，k1、k2的数学关系式为_____________。

改变温度至T1时k1=k2，则T1_________373K（填“>”、“<”或“=”）。

（3）连二次硝酸（H2N2O2）是一种二元弱酸。

25℃时，向100mL0.1mol·L-1H2N2O2溶液中加入VmL0.1mol·L-1NaOH溶液。

（已知25℃时，连二次硝酸的Ka1=10-7，Ka2=10-12）

①若V=100，则所得溶液中c（H2N2O2）______c（N2O22-）（填“>”、“<”或“=”），通过计算解释原因____________________________________________________________。

②若V=200，则所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________。

11．研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分。

Ⅰ.NOx主要来源于汽车尾气，可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。

已知：

N2（g）＋O2（g）

2NO（g）ΔH＝＋180kJ·mol－1

2CO（g）＋O2（g）

2CO2（g）ΔH＝－564kJ·mol－1

（1）2NO（g）＋2CO（g）

2CO2（g）＋N2（g）ΔH＝________.

（2）T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程（0～15min）中NO的物质的量随时间变化如图所示。

①已知：

平衡时气体的分压＝气体的体积分数×体系的总压强，T℃时达到平衡，此时体系的总压强为p=20MPa，则T℃时该反应的压力平衡常数Kp＝_______；平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入NO和CO2各0.3mol，平衡将_____（填“向左”、“向右”或“不”）移动。

②15min时，若改变外界反应条件，导致n（NO）发生如上图所示的变化，则改变的条件可能是_____（填序号）

A．增大CO浓度B．升温C．减小容器体积D．加入催化剂

Ⅱ.SO2主要来源于煤的燃烧。

燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。

已知：

亚硫酸：

Ka1=2.0×10-2Ka2=6.0×10-7

（3）请通过计算证明，NaHSO3溶液显酸性的原因：

_________________________

（4）如图示的电解装置，可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。

通入NO的电极反应式为____________________；若通入的NO体积为4.48L（标况下），则另外一个电极通入的SO2质量至少为________g。

12．甲烷是天然气的主要成分，是一种重要的清洁能源和化工原料。

（1）用煤制天然气时会发生多个反应，通过多种途径生成CH4。

已知：

C（s）+2H2（g）

CH4ΔH=-73kJ·mol－1

2CO（g）

C（s）+CO2（g）ΔH=-171kJ·mol－1

CO（g）+3H（g）

CH4（g）+H2O（g）ΔH=-203kJ·mol－1。

写出CO与H2O（g）反应生成H2和CO2的热化学方程式_________________。

（2）天然气中含有H2S杂质，某科研小组用氨水吸收得到NH4HS溶液，已知T℃k（NH3·H2O）=1.74×10-5；k1（H2S）=1.07×10-7，k2（H2S）=1.74×10-13，NH4HS溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是_______。

A．c（NH4+）>c（HS-）>c（OH-）>c（H+）B．c（HS-）>c（NH4+）>（S2-）>c（H+）

C．c（NH4+）>c（HS-）>c（H2S）>c（H+）D．c（HS-）>c（S2-）>c（H+）>c（OH-）

（3）工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2，其原理为：

CH4（g）+H2O（g）

CO（g）+3H2（g）。

①一定温度时，在一个体积为2L的恒容密闭容器中，加入lnmolCH4和1.4mol水蒸气发生上述反应，5min后达平衡，生成0.2molCO，用H2表示该反应的速率为_________。

此反应的平衡常数为_____（结果保留到小数点后三位）。

②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是_________。

A．体系的压强不再发生变化

B．生成1molCH4的同时消耗3molH2

C．各组分的物质的量浓度不再改变

D．体系的密度不再发生变化

E.反应速率v（CH4）:

v（H2O）:

v（CO）:

v（H2）=1:

1:

1:

3

（4）如图所示，直接甲醇燃料电池是质子交换膜燃料电池的一种变种，它直接使用甲醇而勿需预先重整。

请写出电池工作时的负极反应式：

__________________。

1.C【解析】1.8g甲基（—CD3）的物质的量为0.1mol，1个甲基（—CD3）中含有9个中子，故1.8g甲基（—CD3）中含有的中子数为0.9NA，A项错误；SO2和O2反应属于可逆反应，不能完全进行到底，故1molSO2和0.5molO2在VL的密闭容器中充分反应，生成SO3的分子数目小于NA，B项错误；Fe与氯气反应生成FeCl3，故1molFe与足量氯气反应时转移的电子数为3NA，C项正确；CH3COONa为强碱弱酸盐，能发生水解，将会促进水的电离，故常温下，1LpH=9的CH3COONa溶液中，发生电离的水分子数为1×10-5NA，D项错误。

2.A【解析】2gD2O的物质的量为2.0g/20g·mol-1=0.1mol，含有的质子数，中子数、电子数均为1mol，即NA，A项正确；胶体粒子是很多的分子的集合体，不能计算胶体粒子数目，B项错误；NaOH含有钠离子和氢氧根离子，所以1molNaOH晶体中，含有的离子总数为2NA，C项错误；100mL0.1mol•L—1的氨水中一水合氨能部分电离，所以不能计算含NH3·H2O的数目，D项错误。

3.C【解析】71gCl2为1mol，溶于足量水，所得溶液中Cl2、Cl-、HClO和C1O-四种微粒总数为2NA，A项正确；标准状况下，22.4LH2O2为液体，无法计算共价键数，B项错误；常温下，将5.6g铁块投入足量浓硝酸中发生钝化反应，转移电子数小于0.3NA，C项错误；电解法精炼铜时，粗铜做阳极，因粗铜中含有锌银等杂质，若电路中转移2mol电子阳极质量不一定减轻64g，D项错误。

4.C【解析】由图中信息可知，两电极连接在直流电源上，所以该装置为电解池；二氧化硫被氧化为硫酸，而HSO3-被还原为S2O42-。

根据电解原理，阳极上发生氧化反应而阴极上发生还原反应，所以通入二氧化硫的为阳极室，另一侧为阴极室，所以a连接电源的正极，①不正确，②和③是正确的；电解池中一般溶液中的阳离子向阴极定向移动，而阴离子向阳极定向移动，但是由于电解池使用了阳离子交换膜，所以只有阳离子H+才可以从阳极室通过阳离子交换膜向阴极室移动，④不正确。

综上所述，C组合正确。

5.B【解析】B为正极，A为负极，电流由正极B经导线流向负极A，A项错误；正极反应为6NO2+24e-+12H2O=3N2+24OH-，负极反应为2NH3-6e-+60H-=N2+3H2O，为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜，B项正确；电解质溶液呈碱性，则A为负极，电极反应式为2NH3-6e-+60H-=N2+3H2O，C项错误；没有明确4.48LNO2是否是标准状况下，D项错误。

6.D【解析】A为原电池正极，发生还原反应，A项正确；电流从正极A沿导线流向负极B，B项错误；A为正极，正极有氢离子参与反应，电极反应式为

，C项错误；据电荷守恒，当外电路中有0.2mole-转移时，通过质子交换膜的H+的个数为0.2NA，而发生

，则A极区增加的H+的个数为0.1NA，D项错误。

7.C【解析】根据温度变化分析，该反应在加入40mL氢氧化钠时完全反应，根据方程式分析，该酸的浓度为0.1mol•L-1×40mL/50mL=0.08mol•L-1，其pH为2，说明该酸为弱酸，A项错误；b→c的过程中，氢氧化钠溶液对溶液其冷却作用，B项错误；b点，HA与NaOH恰好完全反应得到NaA溶液，NaA溶液呈碱性，a→b的过程中，溶液从酸性逐渐变为碱性，混合溶液中若c（A－）＝c（Na＋），则根据电荷守恒分析，可以推知氢离子和氢氧根离子浓度相等，则溶液为中性，有可能，C项正确；25℃时，从pH=2分析，HA的电离常数K约为

=1.25×10－3，D项错误。

8.B【解析】Ksp（CaCO3）＝3.36×10—9，CaCO3悬浊液中c（Ca2+）=

mol•L-1，Ksp（CaF2）＝3.45×10—11，CaF2悬浊液中c（Ca2+）=

mol•L-1，所以CaCO3悬浊液中c（Ca2+）较小，A项正确；溶度积常数只受温度影响，故分别滴加稀硫酸，溶度积常数都不变，B项错误；分别加入0.1mol•L-1的CaCl2溶液，钙离子浓度增大，所以溶解平衡逆向移动，则c（CO32—）和c（F—）均减小，C项正确；虽然Ksp（CaF2）

9.B【解析】在a点是滴入5mL盐酸和氢氧化钠反应，溶液中剩余氢氧化钠5mL，碳酸钠溶液显碱性，溶液中离子浓度大小c（Na+）>c（CO32-）>c（OH-）>c（Cl-）>c（H+），A项错误；b点溶液pH=7，溶液为氯化钠、碳酸氢钠和碳酸溶液，n（CO32-）

c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+n（HCO3-）+c（OH-）+2c（CO32-），由于pH=7，c（H+）=c（OH-），得到：

c（Na+）=c（CH3COO-）+n（HCO3-）+2c（CO32-），即c（Na+）>c（CH3COO-），D项错误。

10.【答案】

（1）

或

（2）①2.0×10-3k1=60k2②>

（3）①>②恰好完全反应生成NaHN2O2，Kh（HN2O2－）＝

＞Ka2＝10－12，水解程度大于电离程度，因此溶液中c（H2N2O2）＞c（N2O22－）c（Na＋）＞c（N2O22－）＞c（OH－）＞c（HN2O2-）＞c（H＋）

【解析】

（1）①CO（g）+NO2（g）=NO（g）+CO2（g）ΔH=-akJ·mol-1（a>0）；②2CO（g）+2NO（g）=N2（g）+2CO2（g）ΔH=-bkJ·mol-1（b>0）；根据盖斯定律①

②得4CO（g）+2NO2（g）=N2（g）+4CO2（g）ΔH=（-2a-b）kJ·mol-1，标准状况下3.36LCO的物质的量是0.15mol，消耗标准状况下3.36LCO时放出的热量

kJ。

（2）①设0～20min内生成N2O4的物质的量是xmol，

x=0.08mol，v（N2O4）=

mol·L-1

=2.0×10-3。

②设平衡时N2O4的浓度xmol·L-1，

x=0.075mol·L-1，v（NO2）：

v（N2O4）=2:

1即k1·c2（NO2）：

k2·c（N2O4）=2:

1，k1

0.0025：

k2

0.075=2:

1，所以k1=60k2。

若改变温度至T1时k1=k2，则正反应速率小于逆反应速率，平衡逆向移动，该反应的正反应放热，所以T1>373K。

（3）①若V=100，溶液中的溶质是NaHN2O2，HN2O2-的电离平衡常数是10-12，水解平衡常数是

，水解大于电离，所以c（H2N2O2）>c（N2O22-）。

②若V=200，溶液中的溶质是Na2N2O2，N2O22－发生两步水解反应，所以所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na＋）＞c（N2O22－）＞c（OH－）＞c（HN2O2-）＞c（H＋）。

11.【答案】

（1）-744kJ·mol－1

（2）①0.0875（或7/80）不②AC

（3）HSO3-的水解常数K=Kw/Ka1=5.0×10-13

＋H2O32

【解析】

（1）由盖斯定律可知：

①N2（g）＋O2（g）

2NO（g），②2CO（g）＋O2（g）

2CO2（g），②－①得出：

ΔH=（－564－180）kJ·mol－1=－744kJ·mol－1。

（2）①2NO（g）＋2CO（g）

2CO2（g）＋N2（g）

起始/mol：

0.40.400

变化/mol：

0.20.20.20.1

平衡/mol：

0.20.20.20.1，

p（NO）=p（CO）=p（CO2）=20MPa×

=

p（N2）=20MPa×

=

Kp=

=

=0.0875；根据①的分析，化学平衡常数K=5，再向容器中充入NO和CO2各0.3mol，此时的浓度商为仍为5，因此平衡不移动；②15min时，改变某一因素，NO的物质的量减少，说明平衡向正反应方向移动。

增大CO的浓度，平衡向正反应方向移动，NO的物质的量减小，A项正确；正反应是放热反应，升温，平衡向逆反应方向移动，NO的物质的量增大，B项错误；减小容器的体积，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，NO物质的量减小，C项正确；加入催化剂，化学平衡不移动，D项错误。

（3）HSO3-的水解常数K=Kw/Ka1=5.0×10-13

（4）根据电解装置，NO和SO2转化为硫酸铵，说明NO转化成NH4＋，即NO在阴极上发生NO＋6H＋＋5e－=NH4＋＋H2O；阳极反应式为SO2＋2H2O－2e－=4H＋＋SO42－，根据得失电子数目守恒，因此有2NO～10e－～5SO2，求出SO2的质量为4.48×5×64/（2×22.4）g=32g。

12.【答案】

（1）CO（g）+H2O（g）

H2（g）+CO2（g）ΔH=-41kJ·mol－1

（2）AC

（3）①0.06mol/（L·min）0.011（mol2/L2）②AC

（4）CH4O-6e-+H2O→6H++CO2

【解析】

（1）已知：

①C（s）+2H2（g）

CH4（g）ΔH=-73kJ·mol-1

②2CO（g）

C（s）+CO2（g）ΔH=-171kJ·mol-1

③CO（g）+3H2（g）

CH4（g）+H2O（g）ΔH=-203kJ·mol-1

根据盖斯定律可知①+②－③即得到CO与H2O（g）反应生成H2和CO2的热化学方程式为CO（g）+H2O（g）

H2（g）+CO2（g）ΔH＝-41kJ•mol-1。

（2）根据电离平衡常数知，一水合氨电离程度大于硫化氢电离程度，所以NH4HS溶液中铵根离子水解程度小于HS-水解程度，溶液呈碱性，则c（OH-）＞c（H+），但铵根离子和HS-离子水解程度都较小，所以离子浓度大小顺序是c（NH4+）＞c（HS-）＞c（OH-）＞c（H+）；根据H2S的电离常数可判断HS-离子的水解程度大于其电离程度，所以还存在c（NH4+）＞c（HS-）＞c（H2S）＞c（H+），答案选AC；

（3）①5min后达平衡，生成0.2molCO，则同时生成氢气是0.6mol，浓度是0.3mol•L-1，因此用H2表示该反应的速率为0.3mol•L-1÷5min＝0.06mol·L-1·min-1。

平衡时剩余甲烷是0.8mol，水蒸气是1.2mol，因此甲烷、水蒸气、CO和氢气的浓度分别是（mol•L-1）0.4、0.6、0.1、0.3，此反应的平衡常数为0.1×0.33/0.4×0.6≈0.011。

②A.正反应体积增大，体系的压强不再发生变化说明反应达到平衡状态，A正确；B.生成1molCH4的同时消耗3molH2均表示逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，B错误；C.各组分的物质的量浓度不再改变说明反应达到平衡状态，C正确；D.密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，体系的密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，D错误；E.反应速率v（CH4）:

v（H2O）:

v（CO）:

v（H2）=1:

1:

1:

3不能说明反应达到平衡状态，E错误；答案选AC；

（4）甲醇在负极发生失去电子的氧化反应，又因为存在质子交换膜，则负极反应式为CH4O-6e-+H2O＝6H++CO2。