D.pH=b的弱碱溶液,加水稀释10n倍,则pH>b-n(b-n>7)
14.恒容密闭容器中,充入1molA和2molB发生反应A(s)+2B(g)
C(g)+D(g),反应过程中测得D的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。
下列说法错误的是
A.若X、Y两点的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2
B.温度为T1时B的平衡转化率为80%,平衡常数K=4
C.无论温度为T1还是T2,当容器中气体密度不变时,反应达平衡状态
D.降低温度、增大压强、及时分离出产物均有利于提高反应物的平衡转化率
15.某种浓差电池的装置如图所示,碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为Ca(OH)2],酸液室通入CO2(以NaCl为支持电解质),产生电能的同时可生产纯碱等物质。
下列叙述错误的是
A.电子由电极M经外电路流向电极N
B.在碱液室可以生成NaHCO3、Na2CO3
C.放电一段时间后,酸液室溶液pH减小,碱液室pH增大
D.Cl-通过阴离子交换膜b移向碱液室,H+通过质子交换膜c移向N极
三、非选择题:
本题共5小题,共60分。
16.(12分)在水的电离平衡中,[H+]和[OH-]的关系如图所示:
(1)A点水的离子积常数(填“>”、“=”或“<”)B点水的离子积常数,造成水的离子积常数变化的原因是。
(2)25℃时,若向水中滴加稀硫酸,(填“能”或“不能”)使体系处于A点状态,原因是。
(3)100℃时,若稀硫酸中由水电离产生的[H+]=1×10-8mol·L-1,则稀硫酸的pH=,用pH试纸测定溶液的pH时,正确操作是。
(4)100℃时将pH=11的苛性钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液的体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1:
V2=。
17.(12分)铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护,烧杯内液体均为饱和食盐水。
①在相同条件下,三组装置中铁电极腐蚀最快的是(填装置序号),该装置中正极反应式为。
②为防止金属Fe被腐蚀,可以采用上述(填装置序号)装置原理进行防护。
(2)通信用磷酸铁锂电池有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。
磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,放电时,正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiM1-xFexPO4,其原理如图所示。
①放电时,电流由电极经负载流向电极;负极反应式为。
②该电池工作时Li+移向电极;充电时石墨电极接电源的极。
③该电池的总反应方程式为。
18.(10分)氮及其化合物与人们的生活、生产密切相关。
回答下列问题:
(1)微生物作用下,废水中的NH4+可转化为NO3-,该反应分两步反应:
I:
2NH4++(aq)+3O2(g)=2NO2-(aq)+4H+(aq)+2H2O(l)△H=-546kJ·mol-1
II:
2NO2-(aq)+O2(g)=2NO3-(aq)△H=-146kJ·mol-1
则低浓度氨氮废水中的NH4+(aq)氧化生成NO3-(aq)的热化学方程式为。
(2)在容积固定的密闭容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)
2NO2(g)△H,随温度升高,混合气体的颜色变深。
①温度T时反应达平衡,混合气体平衡总压强为pPa,N2O4气体的平衡转化率为75%,则反应N2O4(g)
2NO2(g)的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
若温度升高,Kp值将(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。
平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是。
③向绝热密闭容器中通入一定量的NO2,某时间段内正反应速率随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是(填字母)。
A.逆反应速率:
a点小于点c
B.反应在C点达到平衡状态
C.反应物浓度:
a点小于b点
19.(13分)某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
(1)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是。
(2)25℃,该同学设计三个实验探究影响锌粉(足量)与稀硫酸反应速率的因素,有关数据如下表所示:
①本实验待测数据可以是。
②利用实验I和实验I来探究硫酸浓度对锌粉与稀硫酸反应速率的影响,Vx=,理由是。
③实验I和实验III的目的是。
(3)用排水集气法收集实验I反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况),实验记录如表(累计值):
①反应速率最大时间段是min(填“0~1”、“1~2”、“2~3”、“3~4”、“4~5”或“5~6”下同),原因是。
②反应速率最小时段是min,原因是。
③第2~3min时间段以稀硫酸的浓度表示的该反应速率(设溶液体积不变)是v(H2SO4)=。
(4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,在稀硫酸中分别加入等体积的下列溶液,可行的是(填字母)。
A.KNO3溶液B.蒸馏水C.Na2SO4溶液D.Na2CO3溶液
20.(13分)一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能,实现了制硝酸、发电环保三位一体的结合。
如图所示,某同学设计用该电池探究将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4的原理和粗铜的精炼原理。
(1)燃料电池放电过程中负极的电极反应式。
(2)乙装置中物质A是(填化学式),理由是;电解过程中阳极附近pH(填“增大”“减小”或“不变”),阴极的电极反应式是。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,CuSO4溶液的浓度将(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)若在标准状况下,甲装置有22.4LO2参加反应,则乙装置中转化SO2和NO的物质的量共有mol;丙装置中阴极析出铜的质量为g。