高考化学 专题评估月考卷四化学平衡与水溶液.docx
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高考化学专题评估月考卷四化学平衡与水溶液
专题评估月考卷(四)
基本理论B(化学平衡与水溶液)
(90分钟 100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)
1.可逆反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡状态。
在t1时刻改变某一条件,化学反应速率与反应时间的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.维持温度、反应体系容积不变,t1时充入SO3(g)
B.维持压强不变,t1时升高反应体系温度
C.维持温度、容积不变,t1时充入一定量Ar
D.维持温度、压强不变,t1时充入SO3(g)
2.关于下列四个图象的说法正确的是( )
A.已知图①是体系Fe3+(aq)+SCN-(aq)
Fe(SCN)2+(aq)中的c[Fe(SCN)2+]与温度T的平衡图象,A点与B点相比,A点的c(Fe3+)大
B.图②表示镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积V与时间t的关系,则反应中镁和铝的反应速率之比为2∶3
C.若图③表示电源X极为正极,U形管中为AgNO3溶液,则b管一侧电极反应式是4OH--4e-
O2↑+2H2O
D.图④表示分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层
3.CuBr2分解的热化学方程式为2CuBr2(s)
2CuBr(s)+Br2(g)
ΔH=+105.4kJ·mol-1。
在密闭容器中将过量CuBr2于487K下加热分解,平衡时p(Br2)为4.66×103Pa。
如反应温度不变,将反应体系的体积增加一倍,则p(Br2)的变化范围为( )
A.p(Br2)≤4.66×103Pa
B.2.33×103Pa
C.p(Br2)>2.33×103Pa
D.2.33×103Pa≤p(Br2)≤4.66×103Pa
4.室温下向10mLpH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( )
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.溶液中
不变
C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
D.再加入10mLpH=11的NaOH溶液,混合液的pH=7
5.下列说法错误的是( )
A.向0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中加入少量CH3COONH4固体,溶液的pH增大
B.室温下,pH=4的NaHSO4溶液中,水电离出的H+浓度为1×10-10mol·L-1
C.浓度均为0.1mol·L-1的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合(忽略体积变化),溶液中c(HCN)+c(CN-)=0.1mol·L-1
D.pH相同的①NH4Cl、②NH4Al(SO4)2、③(NH4)2SO4三种溶液的c(N
):
②<③<①
6.如图是用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度盐酸(酚酞作指示剂)的滴定曲线。
下列说法正确的是( )
A.水电离出的氢离子浓度:
a>b
B.盐酸的物质的量浓度为0.0100mol·L-1
C.指示剂变色时,说明盐酸与NaOH恰好完全反应,溶液刚好显中性
D.当滴加NaOH溶液10.00mL时,该混合液的pH=1+lg3
7.下列说法不正确的是( )
A.加热氯化铁溶液,溶液颜色变深与盐类水解有关
B.NaHS溶液水解方程式为HS-+H2O
H2S+OH-
C.Na2SO3溶液中,c(OH-)=c(H+)+c(HS
)+c(H2SO3)
D.0.1mol·L-1的CH3COOH溶液和0.1mol·L-1的CH3COONa溶液等体积混合:
c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
8.在碘化钾和硫酸的混合溶液中加入过氧化氢水溶液,迅速发生反应,放出大量气体,反应过程表示如下:
①H2O2+2KI+H2SO4
I2+K2SO4+2H2O;
②H2O2+I2
2HIO;
③H2O2+2HIO
I2+O2↑+2H2O。
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.反应速率与S
浓度有关
B.催化剂能加快化学反应速率,但反应物所需活化能不变
C.碘单质是过氧化氢分解的催化剂
D.与一定量H2O2反应的KI溶液浓度越大,反应速率越慢
9.下列图示与对应的叙述不相符的是( )
A.图甲表示反应:
4CO(g)+2NO2(g)
N2(g)+4CO2(g) ΔH<0,在其他条件不变的情况下,改变起始物CO的物质的量对此反应平衡的影响,则有T1>T2,K1>K2
B.图乙表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)
3C(g)+D(g)的影响,乙的压强比甲的压强大
C.图丙表示的反应是吸热反应,该图表明催化剂不能改变化学反应的焓变
D.图丁表示等量NO2在容积相同的恒容密闭容器中,不同温度下分别发生反应:
2NO2(g)
N2O4(g),相同时间后测得NO2含量的曲线,则该反应的ΔH<0
10.已知室温时,0.1mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( )
A.该溶液的pH=4
B.由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
C.在该温度下加水稀释,溶液中的
减小
D.此酸的电离平衡常数约为1.0×10-7
11.下列有关问题与盐的水解有关的是( )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂
②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体
⑥在含有Fe2+的FeCl3溶液中,要除去Fe2+,往往通入氧化剂Cl2
A.①②③ B.②③④⑤
C.①④⑤⑥D.①②③④⑤
12.一定温度下,将1molA和1molB气体充入2L恒容密闭容器,发生反应A(g)+B(g)
xC(g)+D(s),t1时达到平衡。
在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中气体C的浓度随时间变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.反应方程式中的x=1
B.t2时刻改变的条件是使用催化剂
C.t3时刻改变的条件是移去少量物质D
D.t1~t3间该反应的平衡常数均为4
13.下列实验能达到预期目的的是( )
编号
实验内容
实验目的
A
室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1mol·L-1NaClO溶液和0.1mol·L-1
CH3COONa溶液的pH
比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
B
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
C
向10mL0.2mol·L-1NaOH溶液中滴入2滴0.1mol·L-1MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀
证明在相同温度下的Ksp:
Mg(OH)2>Fe(OH)3
D
分别测定室温下等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH,后者较大
证明非金属性S>C
14.25℃时,在BaSO4的饱和溶液中存在:
BaSO4(s)
Ba2+(aq)+S
(aq),Ksp=1.1025×10-10,在该温度下有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述中正确的是( )
A.向c(S
)=1.05×10-5mol·L-1的BaSO4溶液中加入BaSO4固体,c(S
)增大
B.向该饱和溶液中加入Ba(NO3)2固体,则BaSO4的溶度积常数增大
C.向该饱和溶液中加入Na2SO4固体,则该溶液中c(Ba2+)>c(S
)
D.向该饱和溶液中加入BaCl2固体,则该溶液中c(S
)减小
15.常温下,下列溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.某物质的溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-amol·L-1,若a>7时,则该溶液的pH一定为14-a
B.某溶液中存在的离子有S2-、HS-、OH-、Na+、H+,则离子浓度一定是c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)
C.将0.2mol·L-1的某一元酸HA溶液和0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7,则反应后的混合液:
2c(OH-)=2c(H+)+c(HA)-c(A-)
D.①Na2CO3溶液 ②CH3COONa溶液 ③NaOH溶液,若3种溶液pH均为9,则它们物质的量浓度大小顺序是①>②>③
16.500℃、20MPa时,将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发生反应:
3H2+N2
2NH3 ΔH<0。
反应过程中H2、N2和NH3物质的量变化如图所示,据图判断下列叙述不正确的是( )
A.反应开始到第一次平衡时,N2的平均反应速率为
0.0625mol·L-1·min-1,H2的转化率为75%
B.反应35min时,达到第二次平衡时,反应的平衡常数:
K=
C.从曲线变化可以看出,反应进行到10~20min时可能采取的措施是使用了催化剂
D.从曲线变化可以看出,反应进行至25min时,采取的措施是分离出0.1mol的氨气,平衡向正方向移动
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(12分)煤化工中两个重要反应为①C(s)+H2O(g)
H2(g)+CO(g)
ΔH=+131.3kJ·mol-1,②CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)。
(1)下列说法正确的是________。
A.当反应①的容器中混合气体的密度不再变化时反应达到最大限度
B.反应②的熵变ΔS>0
C.反应①中增加C固体的量能增大反应速率
D.在反应②中及时分离出产生的H2对正反应速率无影响
(2)若工业上要增加反应①的速率,最经济的措施为___________________。
(3)现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入2L恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:
实验
组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所
需时间/min
CO
H2O
H2
CO2
Ⅰ
650
4
2
1.6
1.6
5
Ⅱ
900
2
1
0.5
0.5
3
Ⅲ
900
a
b
c
d
t
①实验Ⅰ中,从反应开始到反应达到平衡时,H2O(g)的平均反应速率为________。
②CO(g)和H2O(g)反应的ΔH________0(填“大于”“小于”或“等于”)。
③实验Ⅲ中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a、b必须满足的关系是________,与实验Ⅱ相比,化学平衡常数______(填“增大”“减小”或“不变”)。
④若在900℃时,实验Ⅱ反应达到平衡后,向此容器中再加入1molCO、0.5molH2O、0.2molCO2、0.5molH2,平衡________(填“向正反应方向移动”“向逆反应方向移动”“不移动”)。
(4)CO、H2可用于生产甲醇和甲醚,其反应为(m、n均大于0):
反应①:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)ΔH=-mkJ·mol-1
反应②:
2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-nkJ·mol-1
反应③:
2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH<0
则m与n的关系为________。
18.(8分)碳的氧化物在工业上有着广泛的应用,如CO和H2可以合成甲醇,CO2和NH3可以合成尿素。
Ⅰ.若在20L的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,发生反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
测得平衡时CO的转化率随温度及压强的变化如图所示。
p2、195℃时,n(H2)随时间的变化如表所示。
t/min
0
1
3
5
n(H2)/mol
8
5
4
4
(1)p2、195℃时,0~1min内,v(H2)=________mol·L-1·min-1。
(2)你认为p1________p2;p2、195℃时,B点,v(正)________v(逆)(填“<”“>”或“=”)。
(3)p2、195℃时,该反应的化学平衡常数为________。
Ⅱ.NH3(g)与CO2(g)经过两步反应生成尿素,两步反应的能量变化示意图如下:
(1)NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为____________________。
(2)工业上合成尿素时,既能加快反应速率,又能提高原料利用率的措施有________(填序号)。
A.升高温度B.加入催化剂
C.将尿素及时分离出去D.增大反应体系的压强
19.(10分)SO2的含量是空气质量日报中一项重要检测指标,请结合所学知识回答下列问题。
(1)工业制硫酸过程中,SO2催化氧化的原理为2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)。
T℃时,向某恒温密闭容器中充入一定量SO2(g)和O2(g),发生上述反应,测得SO2(g)的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。
①a、b两点对应的平衡常数K(a)________K(b)(填“>”“<”或“=”,下同),SO3的浓度c(a)___________c(b)。
②c点时,反应速率v(正)________v(逆)。
(2)电化学法处理SO2。
硫酸工业尾气中的SO2经分离后,可用于制备硫酸,同时获得电能,装置如图所示(电极均为惰性材料):
①M极发生的电极反应式为___________________________。
②若使该装置的电流强度达到2.0A,理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为________L(已知:
1个e-所带电量为1.6×10-19C)。
(3)溶液法处理SO2。
已知常温下H2SO3和H2CO3的电离常数如下表所示:
电离常数
酸
K1
K2
H2SO3
1.3×10-2
6.3×10-8
H2CO3
4.2×10-7
5.6×10-11
常温下,将SO2缓慢通入100mL0.2mol·L-1的Na2CO3溶液中,当通入448mLSO2时(已折算为标准状况下的体积,下同),发生的离子反应方程式为 __;
当通入896mLSO2时,所得溶液呈弱酸性,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________________________。
20.(10分)现有常温下pH=2的盐酸甲和pH=2的醋酸溶液乙,请根据下列操作回答问题:
(1)常温下0.1mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定变小的是________。
A.c(H+)B.c(H+)/c(CH3COOH)
C.c(H+)·c(OH-)D.c(OH-)/c(H+)
(2)取10mL的乙溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动;另取10mL的乙溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解后,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值将________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(3)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。
稀释后的溶液,其pH大小关系为pH(甲)________pH(乙)(填“>”“<”或“=”)。
(4)取等体积的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________V(乙)(填“>”“<”或“=”)。
(5)已知25℃时,两种酸的电离平衡常数如下:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡
常数
K1
1.8×10-5
4.2×10-7
3.0×10-8
K2
________
5.6×10-11
——
下列四种离子结合H+能力最强的是________。
A.HC
B.C
C.ClO- D.CH3COO-
写出下列反应的离子方程式:
CH3COOH+Na2CO3(少量):
____________________________;
HClO+Na2CO3(少量):
____________________________。
21.(12分)锶(38Sr)元素广泛存在于矿泉水中,是一种人体必需的微量元素,在元素周期表中与20Ca和56Ba同属于第ⅡA族。
(1)碱性:
Sr(OH)2________Ba(OH)2(填“>”或“<”);用原子结构的观点解释其原因是____________________________。
(2)碳酸锶是最重要的锶化合物。
用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制备SrCO3,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.将天青石矿粉和Na2CO3溶液充分混合,过滤;
Ⅱ.将滤渣溶于盐酸,过滤;
Ⅲ.向Ⅱ所得滤液中加入稀硫酸,过滤;
Ⅳ.向Ⅲ所得滤液中先加入次氯酸,充分反应后再用氨水调pH约为7,过滤;
Ⅴ.向Ⅳ所得滤液中加入稍过量NH4HCO3,充分反应后,过滤,将沉淀洗净,烘干,得到SrCO3。
已知:
ⅰ.相同温度时的溶解度:
BaSO4ⅱ.生成氢氧化物沉淀的pH
物质
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.4
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
①Ⅰ中,反应的化学方程式是__________________________________。
②Ⅱ中,能与盐酸反应溶解的物质有__________________________________。
③Ⅳ的目的是__________________________________。
④下列关于该工艺流程的说法正确的是________。
a.该工艺产生的废液含较多的N
、Na+、Cl-、S
b.Ⅴ中反应时,加入NaOH溶液一定可以提高NH4HCO3的利用率
答案解析
1.D 充入SO3(g)瞬间正反应速率不变,A错;升温,正、逆反应速率都加快,B错;充入一定量Ar,各物质的浓度不变,反应速率不变,C错;充入SO3(g),其浓度增大,维持恒压则容积变大,反应物的浓度变小,正反应速率就变小,逆反应速率变大,D正确。
2.D 根据图象①可知,A点与B点相比,A点的c[Fe(SCN)2+]大,说明A点相对于B点平衡右移,故A点c(Fe3+)小,A错误;根据图象②可知,反应中镁和铝的反应所需时间之比为2∶3,可知其反应速率之比为3∶2,B错误;电源X极为正极,则Y极为负极,与Y极相连的石墨是阴极,发生还原反应,而选项中发生氧化反应,C错误;CCl4的密度大于水,而且与水会分层,四氯化碳在下层,用分液漏斗分离,D正确。
3.B 若其他条件不变,体积增大一倍时,p(Br2)降为原来的一半,即2.33×103Pa,减压使平衡向气体体积数增大的方向移动,因而会大于2.33×103Pa;若反应物足量,可使平衡恢复到原有的p(Br2),选B。
4.B 醋酸是弱酸,存在电离平衡,稀释促进电离,则溶液中导电粒子的数目增加,A错误;
表示醋酸根水解常数的倒数,温度不变,水解常数不变,B正确;稀释促进电离,醋酸的电离程度增大,但c(H+)减小,C错误;再加入10mLpH=11的NaOH溶液,反应后醋酸过量,混合液的pH<7,D错误。
5.D 向0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中加入少量CH3COONH4固体,CH3COO-浓度增大,CH3COOH的电离平衡向逆反应方向移动,则溶液的pH增大,A正确;水电离出的H+浓度等于NaHSO4溶液中OH-浓度,为1×10-10mol·L-1,B正确;根据物料守恒,浓度均为0.1mol·L-1的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合(忽略体积变化),溶液中c(HCN)+c(CN-)=0.1mol·L-1,C正确;NH4Al(SO4)2中Al3+抑制了N
的水解,所以pH相同的①NH4Cl、②NH4Al(SO4)2、③(NH4)2SO4三种溶液的c(N
):
③=①<②,D错误。
6.D 酸性越强对水的电离抑制程度越大,A错误;加入20.00mLNaOH溶液时恰好中和,则盐酸的物质的量浓度为0.1000mol·L-1,B错误;酚酞的变色范围是8~10,变色时溶液已经呈弱碱性,C错误;盐酸的物质的量浓度为
0.1000mol·L-1,当滴加NaOH溶液10.00mL时,c(H+)=0.001mol/0.03L,pH=1+lg3,D正确。
7.C 三价铁水解受温度的影响,温度越高水解程度越大,生成的氢氧化铁越多,颜色变深,与盐类水解有关,A正确;HS-是弱酸根,在溶液中会结合水电离出的氢离子而水解:
HS-+H2O
H2S+OH-,B正确;Na2SO3溶液中根据质子守恒来列式有:
c(OH-)=c(H+)+c(HS
)+2c(H2SO3),C错误;0.1mol·L-1的CH3COOH溶液和0.1mol·L-1的CH3COONa溶液等体积混合后,所得的是浓度均为0.05mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,根据物料守恒有:
c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),D正确。
8.C S
在反应①中不参与反应,所以反应速率与S
浓度无关,A错误;催化剂能加快化学反应速率,是降低了反应物的活化能,B错误;根据反应②③可以得出碘单质是过氧化氢分解的催化剂,C正确;因碘单质是催化剂,碘单质的浓度大小与KI溶液浓度有关,所以与一定量H2O2反应的KI溶液浓度越大,反应速率越快,D错误。
9.A 4CO(g)+2NO2(g)
N2(g)+4CO2(g) ΔH<0,为放热反应,T1K2,A错误;2A(g)+2B(g)
3C(g)+D(g)反应前后气体化学计量数相等,改变压强,平衡不移动,乙的反应速率大,则乙的压强比甲的压强大,B正确;反应物的能量小于生成物的能量,为吸热反应,使用催化剂,活化能降低,符合图象,C正确;根据图象可知,NO2达到最低值以后,温度升高,NO2的含量增大,平衡向逆反应方向移动,反应的ΔH<0,D正确。
10.C 电离出的氢离子浓度为0.1×0.1%=0.0001(mol·L-1),溶液的pH=4,A正确;水电离出的氢离子浓度等于溶液中的氢氧根离子浓度,等于10-10mol·L-1,所以酸电离出的氢离子浓度与水电离出的氢离子浓度之比为10-4/10-10=106,B正确;加水稀释,酸的电离平衡正向移动,比值变大,C错误;电离平衡常数=10-4×10-4/(0.1-10-4)≈1.0×10-7,D正确。
11.D ①NH4Cl与ZnCl2溶液水解均显酸性,可以除去金属表面的锈;②利用HC
与Al3+两种离子水解相互促进,产生二氧化碳,可作灭火剂;③草木灰的主要成分为碳酸钾,水解显碱性,而铵态氮肥水解显酸性,因而不能混合施用;④碳酸钠溶液水解显碱性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠,将瓶塞与瓶口粘合在一块儿而打不开,因此实验室盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞;⑤CuCl2溶液中存在水解平衡:
CuCl2+2H2O
Cu(OH)2+2HCl,加热时,HCl挥发使平衡不断右移,最终得到Cu(OH)2固体。
⑥Cl