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湖北2015年高考化學(xué)提高訓(xùn)練三十一
2015年湖北高考生正在努力備考中,湖北高考網(wǎng)整理了2015年湖北高考化學(xué)提高訓(xùn)練,希望對(duì)大家有幫助!
一、選擇題(本題包括16個(gè)小題,每小題3分,共48分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1.(2014·云南省昆明三中玉溪一中統(tǒng)考(二))短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.元素X與元素Z的最高正化合價(jià)之和的數(shù)值等于8
B.Z的氧化物能與水反應(yīng)
C.Y2-和Z3+的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都相同
D.元素Y的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性比W的氫化物強(qiáng)
解析:根據(jù)短周期元素在周期表中的位置可知X、Y、Z、W、Q分別為:N、O、Al、S、Cl。N最高正化合價(jià)為+5,Al最高正化合價(jià)為+3,A項(xiàng)正確;Al2O3不與水反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;O2-和Al3+均有兩個(gè)電子層且核外電子數(shù)均為10,C項(xiàng)正確;由于O的非金屬性大于S,故H2O比H2S穩(wěn)定,D項(xiàng)正確。
答案:B
點(diǎn)撥:本題考查元素周期表及元素周期律知識(shí),意在考查考生綜合分析問(wèn)題的能力。
2.(2014·河北保定市期末調(diào)研)對(duì)下列圖象的描述正確的是( )
A.根據(jù)圖
①可判斷反應(yīng)A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)的ΔH>0
B.圖
②可表示壓強(qiáng)(p)對(duì)反應(yīng)2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影響且p2>p1
C.圖
③可表示向醋酸溶液中通入氨氣時(shí),溶液導(dǎo)電性隨氨氣量的變化
D.圖
④表示常溫下,稀釋同體積同pH的HA、HB兩種酸溶液時(shí),溶液pH隨加水量的變化,則同溫同濃度的NaA溶液pH小于NaB溶液
解析:由圖
①可知隨著溫度的升高,正、逆反應(yīng)速率都增大,圖中交點(diǎn)后逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,所以平衡逆向移動(dòng),根據(jù)升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)可推出正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即ΔH<0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖
②可知壓強(qiáng)對(duì)平衡影響效果相同,所以反應(yīng)前后氣體分子數(shù)應(yīng)該不變,但B選項(xiàng)所給反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相同,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;醋酸是弱電解質(zhì),氨氣是非電解質(zhì),向醋酸溶液中通入氨氣生成的醋酸銨為強(qiáng)電解質(zhì),導(dǎo)電性增強(qiáng),而圖
③中的曲線導(dǎo)電性是先減弱的,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;同溫、同體積、同pH的兩種一元酸,酸性越強(qiáng),隨著加水量增加其pH變化越大,所以從圖中可知HA和HB都是弱酸,酸性越弱,形成強(qiáng)堿弱酸鹽的水解程度越大,堿性越強(qiáng),D選項(xiàng)正確。
答案:D
點(diǎn)撥:本題考查了圖象的知識(shí),意在考查考生對(duì)圖象的理解能力和判斷能力。
3.(2014·河南省開(kāi)封市一模)一種新型燃料電池,是用兩根金屬鉑作電極插入KOH溶液中,然后向兩極上分別通入CH3OH和O2,下列說(shuō)法不正確的是( )
A.通入CH3OH的電極為負(fù)極
B.隨著放電的進(jìn)行,負(fù)極附近pH上升
C.每消耗1 mol CH3OH可以向外電路提供6 mol e-
D.通入O2的一極電極反應(yīng)為2H2O+O2+4e-===4OH-
解析:在原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CH3OH-6e-+8OH-===CO+6H2O,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O===4OH-,由電極反應(yīng)式可知,每消耗1 mol CH3OH可以向外電路提供6 mol e-,負(fù)極附近pH降低,本題答案為B。
答案:B
點(diǎn)撥:本題考查燃料電池正負(fù)極的判斷、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)以及電子的轉(zhuǎn)移,意在考查考生對(duì)原電池原理的應(yīng)用和分析能力。
4.(2014·貴州省貴陽(yáng)市監(jiān)測(cè)(一))水是生命之源、生態(tài)之基。下列關(guān)于水的描述正確的是( )
A.HO中,質(zhì)量數(shù)之和是質(zhì)子數(shù)之和的兩倍
B.在純水中加入少量銨鹽不會(huì)對(duì)水的電離產(chǎn)生影響
C.100 ℃時(shí),純水的pH=7
D.H2O的電子式為H H
解析:HO中質(zhì)量數(shù)之和為18,質(zhì)子數(shù)之和為10,故質(zhì)量數(shù)之和小于質(zhì)子數(shù)之和的兩倍,A項(xiàng)錯(cuò)誤;銨鹽中的NH在水中會(huì)發(fā)生水解,故純水中加入少量銨鹽會(huì)促進(jìn)水的電離,B項(xiàng)錯(cuò)誤;升高溫度,水的電離程度增大,100 ℃時(shí),純水的pH=6,C項(xiàng)錯(cuò)誤;H2O為共價(jià)化合物,D項(xiàng)正確。
答案:D
點(diǎn)撥:本題以水為載體考查原子的組成、電子式的書(shū)寫(xiě)以及溶液的酸堿性和pH,意在考查考生的識(shí)別和分析能力。
5.(2014·河北省唐山市期末)下表是元素周期表的一部分,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )
族
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 2 a b 3 c d e f A.元素a是制備一種高效電池的重要材料
B.由b元素形成的單質(zhì)不一定是原子晶體
C.c、d兩元素的單質(zhì)構(gòu)成原電池兩電極時(shí),d可能為負(fù)極
D.e、f的含氧酸的酸性依次增強(qiáng)
解析:由題給元素周期表可知,a為L(zhǎng)i,b為C,c為Mg,d為Al,e為S,f為Cl。Li是制備高效電池的重要材料,A選項(xiàng)正確;由C形成的金剛石是原子晶體,由C形成的石墨不是原子晶體,由C形成的石墨不是原子晶體,B選項(xiàng)正確;如果鎂和鋁在氫氧化鈉溶液中形成的原電池,鋁為負(fù)極,C選項(xiàng)正確;e、f的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng),D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:D
點(diǎn)撥:本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期表知識(shí),意在考查考生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和運(yùn)用能力。
6.(2014·甘肅省蘭州市張掖市聯(lián)考)現(xiàn)有短周期元素X、Y、Z、M,X、Y位于同主族,Z、M位于同主族,Y、Z位于同周期,X與Z、M都不在同一周期,Z的核電荷數(shù)是M的2倍。下列說(shuō)法正確的是( )
A.簡(jiǎn)單陽(yáng)離子的氧化性:Y>X
B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Z>M
C.簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序是:Z>M>Y
D.等濃度的X2Z與Y2Z的溶液中,水的電離程度:X2Z>Y2Z
解析:短周期元素Z的核電荷數(shù)是M的2倍,又Z、M位于同主族,可推出Z為S,M為O,再根據(jù)題給條件進(jìn)一步推出X為H,Y為Na。簡(jiǎn)單陽(yáng)離子的氧化性:H+>Na+,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;元素非金屬性越強(qiáng),其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,O的非金屬性強(qiáng)于S,穩(wěn)定性:H2O>H2S,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;簡(jiǎn)單離子半徑:S2->O2->Na+,C選項(xiàng)正確;H2S是弱酸,在水溶液中發(fā)生電離,抑制水的電離,Na2S是強(qiáng)堿弱酸鹽,在水溶液中發(fā)生水解,促進(jìn)水的電離,所以水的電離程度:Na2S>H2S,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:C
點(diǎn)撥:本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周律知識(shí),意在考查考生的推斷能力。
7.(2014·甘肅省蘭州市張掖市聯(lián)考)下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是( )
A.圖1所示的總反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B.圖2所示實(shí)驗(yàn)為用0.01 mol·L-1的HCl溶液滴定20 mL 0.01 mol·L-1的NaOH溶液
C.圖3可以表示反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在恒溫時(shí)的平衡常數(shù)K隨壓強(qiáng)p變化的關(guān)系
D.圖4可以表示常溫下pH=2的HCl溶液加水稀釋倍數(shù)與pH的變化關(guān)系
解析:由圖1可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,總反應(yīng)為放熱反應(yīng),A選項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖2可知,是用氫氧化鈉溶液滴定鹽酸,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)槠胶獬?shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,C選項(xiàng)正確;鹽酸是酸,無(wú)論如何稀釋也不可能變成堿,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:C
點(diǎn)撥:本題考查圖象的分析,意在考查考生的分析能力。
8.(2014·甘肅省蘭州市張掖市聯(lián)考)下列判斷正確的是( )
A.同溫下,HF比HClO易電離,則等濃度等體積NaF溶液的pH比NaClO溶液的pH大
B.常溫下,0.4 mol·L-1 HA溶液和0.2 mol·L-1 NaOH溶液等體積混合后,混合溶液的pH等于3,則混合溶液中粒子濃度大小關(guān)系:c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
C.常溫下pH =a的Al2(SO4)3溶液和pH=a的H2SO4溶液中,水電離的c(H+)相等
D.用鉑電極電解食鹽水,一段時(shí)間后兩極產(chǎn)生氣體體積比為32(同條件下),為將電解液恢復(fù)原狀,則只需向電解液中通入一定量的HCl氣體
解析:“同溫度下,HF比HClO易電離”,說(shuō)明HF的酸性強(qiáng)于HClO,酸性越弱,形成的強(qiáng)堿弱酸鹽的堿性越強(qiáng),所以等濃度等體積NaClO溶液的pH比NaF溶液的pH大,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;混合后得到濃度均為0.1 mol·L-1的HA和NaA的混合溶液,若HA為強(qiáng)酸,則混合后溶液的pH為1,pH=3說(shuō)明HA為弱酸,所以溶液中粒子濃度關(guān)系為:c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-),B選項(xiàng)正確;硫酸鋁是強(qiáng)酸弱堿鹽,Al3+水解促進(jìn)水的電離,硫酸抑制水的電離,兩溶液中水的電離程度不同,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)兩極產(chǎn)生的氣體體積之比為11時(shí),說(shuō)明只生成氫氣和氯氣,這時(shí)通入一定量的氯化氫氣體就可以恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài),題中體積比為32,說(shuō)明除生成氫氣和氯氣外還生成了氧氣,故只通入氯化氫氣體不能復(fù)原,還得加入一定量的水,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:B
點(diǎn)撥:本題考查了溶液中的離子平衡和電化學(xué)知識(shí),意在考查考生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力。
9.(2014·河南省開(kāi)封市二模)下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是( )
A.圖甲表示H2與O2發(fā)生反應(yīng)過(guò)程中的能量變化,H2的燃燒熱為483.6 kJ·mol-1
B.圖乙表示在飽和Na2CO3溶液中逐步加BaSO4固體后,溶液中c(CO)的變化
C.圖丙表示Zn、Cu和稀硫酸構(gòu)成的原電池在工作過(guò)程中電流強(qiáng)度的變化,t時(shí)加入了H2O2
D.圖丁表示恒溫恒容條件下發(fā)生的可逆反應(yīng)2NO2(g) N2O4(g)中,各物質(zhì)的濃度與其消耗速率之間的關(guān)系,其中交點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的狀態(tài)為化學(xué)平衡狀態(tài)
解析:燃燒熱指1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物所放出的熱量,H2O在氣態(tài)時(shí)不穩(wěn)定,在液態(tài)時(shí)穩(wěn)定,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖乙中c(CO)最后不可能變?yōu)?,B項(xiàng)錯(cuò)誤;H2O2具有強(qiáng)氧化性,能加快Zn被氧化的速率,使反應(yīng)速率加快,使電流強(qiáng)度增大,C項(xiàng)正確;根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知,平衡時(shí)NO2的消耗速率為N2O4消耗速率的2倍,A處為NO2和N2O4的消耗速率相等的狀態(tài),不是化學(xué)平衡狀態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:C
點(diǎn)撥:本題考查化學(xué)反應(yīng)中有關(guān)圖象的識(shí)別,意在考查考生對(duì)學(xué)化圖象的分析判斷能力。
10.(2014·上海虹口一模)以下物理量只與溫度有關(guān)的是( )
A.醋酸的電離度 B.醋酸鈉的水解程度
C.水的離子積 D.氨氣的溶解度
解析:醋酸的電離度,醋酸鈉的水解程度,與溫度、濃度都有關(guān)系,A、B項(xiàng)錯(cuò);氨氣的溶解度與壓強(qiáng)、溫度有關(guān)系,D錯(cuò)誤。
答案:C
11.(2014·遼寧省沈陽(yáng)市質(zhì)檢(二))下列說(shuō)法正確的是( )
A.0.1 mol·L-1的硫酸銨溶液中:c(NH)>c(SO)>c(H+)=c(OH-)
B.常溫下恰好中和等體積pH相同的CH3COOH和HCl溶液,消耗NaOH的量一樣多
C.常溫下,醋酸鈉與醋酸的混合溶液pH=7,則c(Na+)>c(CH3COO-)
D.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)
解析:硫酸銨溶液由于NH水解顯酸性,故c(H+)>c(OH-),A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙酸為弱酸,故等體積pH相同的乙酸與鹽酸相比,前者濃度較高,因此恰好中和相同體積相同pH的乙酸與鹽酸時(shí),乙酸消耗的NaOH的量較多,B項(xiàng)錯(cuò)誤;醋酸鈉和醋酸混合液中,存在電荷守恒,即c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),因混合溶液pH=7,故c(H+)=c(OH-),由此推知c(Na+)=c(CH3COO-),C項(xiàng)錯(cuò)誤;由電荷守恒可知D項(xiàng)正確。
答案:D
點(diǎn)撥:本題考查電解質(zhì)溶液相關(guān)知識(shí),意在考查考生的分析判斷能力。
12.(2014·河南省適應(yīng)性測(cè)試)下列有關(guān)電解質(zhì)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A.常溫下,pH=7的CH3COONa和CH3COOH混合溶液:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
B.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入等體積的0.1 mol·L-1 NaOH溶液:c(CO)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
C.向0.2 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入等體積的0.1 mol·L-1 NaOH溶液:c(CO)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
D.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:c(HCO)+c(H2CO3)=c(OH-)-c(H+)
解析:A項(xiàng),根據(jù)電荷守恒有:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),又因溶液pH=7,即c(OH-)=c(H+),從而推出c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),A項(xiàng)正確;B項(xiàng),反應(yīng)后得到Na2CO3溶液,溶液中c(OH-)>c(HCO),B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),反應(yīng)后得到等物質(zhì)的量濃度的NaHCO3和Na2CO3溶液,由于CO的水解程度大,故混合溶液中c(HCO)>c(CO),C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),根據(jù)質(zhì)子守恒可知c(HCO)+2c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:A
點(diǎn)撥:本題考查電解質(zhì)溶液中微粒濃度關(guān)系,意在考查考生的分析推理能力。
13.(2014·河北省石家莊質(zhì)檢(二))下列選項(xiàng)正確的是( )
A.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
B.等物質(zhì)的量濃度的三種溶液:
①(NH4)2CO3
②NH4Cl
③(NH4)2Fe(SO4)2中,c(NH)的大小順序?yàn)椋?br />③>
②>
①
C.25 ℃時(shí),pH=4的KHC2O4溶液中:c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)
D.CH3COONa溶液和鹽酸混合呈中性的溶液中:c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)
解析:該溶液中電荷守恒式為:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),物料守恒式為:c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO),聯(lián)立兩式得到質(zhì)子守恒式:c(OH-)+c(CO)=c(H2CO3)+c(H+),A選項(xiàng)錯(cuò)誤;水解是微弱的,(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2+的水解抑制NH水解,c(NH)的大小順序?yàn)?br />③>
①>
②,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;pH=4,說(shuō)明溶液顯酸性,則HC2O的電離程度大于水解程度,所以c(C2O)>c(H2C2O4),C選項(xiàng)錯(cuò)誤;該混合溶液中電荷守恒式為:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CH3COO-),因c(H+)=c(OH-),故c(Na+)>c(Cl-),HCl電離出的c(H+)=c(Cl-),因?yàn)榛旌先芤撼手行?,所以相?dāng)于HCl電離出的H+和CH3COONa電離出的CH3COO-恰好反應(yīng)生成CH3COOH,可得出c(Cl-)=c(CH3COOH),即c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH),D選項(xiàng)正確。
答案:D
點(diǎn)撥:本題考查了溶液中微粒濃度關(guān)系,意在考查考生對(duì)相關(guān)理論的理解及運(yùn)用能力。
14.(2014·云南省昆明市質(zhì)檢)25 ℃時(shí),某一弱酸HA的電離平衡常數(shù)為Ka,A-的水解平衡常數(shù)為Kh。該溫度下向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,其pH變化曲線如圖所示(忽略反應(yīng)導(dǎo)致的溫度變化)。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.滴定過(guò)程中總是存在:Ka>Kh
B.點(diǎn)
②所示溶液中存在:c(Na+)=c(A-)
C.點(diǎn)
③所示溶液中存在:c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.向點(diǎn)
①所示溶液中加水:減小
解析:A項(xiàng),加入10 mL NaOH溶液時(shí),溶液中含有等物質(zhì)的量的HA和NaA,既存在A-的水解平衡,也存在HA的電離平衡,而此時(shí)溶液呈酸性,說(shuō)明HA的電離程度大于A-的水解程度,即Ka>Kh,而電離平衡常數(shù)和水解平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),因滴定過(guò)程中忽略溫度變化,故滴定過(guò)程中始終有Ka>Kh,正確;B項(xiàng),根據(jù)溶液中電荷守恒知,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),點(diǎn)
②表示的溶液pH=7,呈中性,c(H+)=c(OH-),則c(Na+)=c(A-),正確;根據(jù)物料守恒知C項(xiàng)正確;D項(xiàng),將c(OH-)=代入中,得=,Ka和KW均只與溫度有關(guān),故點(diǎn)
①溶液加水稀釋時(shí)不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:D
點(diǎn)撥:本題考查了溶液中的平衡問(wèn)題,意在考查考生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。
15.(2014·陜西省質(zhì)檢(一))根據(jù)如圖回答,下列說(shuō)法不正確的是( )
關(guān)于如圖中四個(gè)圖象的說(shuō)法正確的是( )
注:圖中,E表示能量,p表示壓強(qiáng),t表示時(shí)間,V表示體積。
A.
①表示化學(xué)反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的能量變化,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=183 kJ/mol
B.
②表示其他條件不變時(shí),反應(yīng)4A(g)+3B(g) 2C(g)+6D在不同壓強(qiáng)下B的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化,則D一定是氣體
C.
③表示體積和pH均相同的HCl和CH3COOH兩種溶液中,分別加入足量的鋅,產(chǎn)生H2的體積隨時(shí)間的變化,則a表示CH3COOH溶液
D.
④表示10 mL 0.1 mol/L Na2CO3和NaHCO3兩種溶液中,分別滴加0.1 mol/L鹽酸,產(chǎn)生CO2的體積隨鹽酸體積的變化,則b表示Na2CO3溶液
解析:
①反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,為放熱反應(yīng),ΔH為負(fù)值,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
②根據(jù)圖可知,壓強(qiáng)為p2時(shí)反應(yīng)先達(dá)到平衡,則p2>p1,若D是氣體,則p2到p1,壓強(qiáng)減小,B的體積分?jǐn)?shù)減小,而圖中表明減小壓強(qiáng)時(shí),B的體積分?jǐn)?shù)增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
③的體積和pH均相同的HCl和醋酸,n(醋酸)>n(HCl),加入足量鋅,開(kāi)始時(shí)兩溶液中c(H+)相同,而反應(yīng)時(shí)鹽酸中不斷消耗H+,而醋酸中消耗H+的同時(shí)醋酸也電離出H+,因此隨后醋酸中c(H+)大于鹽酸中c(H+),醋酸中產(chǎn)生的氫氣多,C項(xiàng)正確;
④Na2CO3溶液中滴加鹽酸,發(fā)生反應(yīng):CO+H+===HCO、HCO+H+===H2O+CO2↑,而NaHCO3溶液中滴加鹽酸,發(fā)生反應(yīng):HCO+H+===H2O+CO2↑,即NaHCO3溶液中滴加鹽酸,立即產(chǎn)生CO2,因此b表示NaHCO3溶液,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:C
點(diǎn)撥:本題考查反應(yīng)熱、化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液等圖象的分析,意在考查考生對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的理解能力。
16.(2014·北京海淀區(qū)一模)某種碳酸飲料中主要含檸檬酸、碳酸、白砂糖、苯甲酸鈉等成分,常溫下測(cè)得其pH約為3.5,下列說(shuō)法不正確的是( )
A.檸檬酸的電離會(huì)抑制碳酸的電離
B.該碳酸飲料中的水的電離受到抑制
C.常溫下,該碳酸飲料中KW大于純水的KW的值
D.打開(kāi)瓶蓋冒出大量汽泡,是因?yàn)閴簭?qiáng)減小,降低了CO2的溶解度
解析:檸檬酸電離出的氫離子抑制碳酸的電離,A項(xiàng)正確;碳酸飲料中的酸電離出氫離子,使水的電離平衡逆向移動(dòng),B項(xiàng)正確;KW的值只與溫度有關(guān),C項(xiàng)錯(cuò)誤;壓強(qiáng)減小,向氣體的物質(zhì)的量增加的方向移動(dòng),D項(xiàng)正確。
答案:C
點(diǎn)撥:知識(shí):有機(jī)化合物分子式的確定、化學(xué)鍵及化學(xué)鍵與物質(zhì)種類之間的關(guān)系等。能力:結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵的知識(shí),考查學(xué)生理解概念、運(yùn)用概念解決實(shí)際問(wèn)題的能力。試題難度:較小。
二、非選擇題(本題包括4小題,共52分)
17.(2014·山東卷)(10分)研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí),涉及如下反應(yīng):
2NO2 (g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH<0(Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) K2 ΔH2<0(Ⅱ)
(1)4NO2 (g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2 (g)的平衡常數(shù)K=________(用K1、K2表示)。
(2)為研究不同條件對(duì)反應(yīng)(Ⅱ)的影響,在恒溫條件下,向2 L恒容密閉容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min時(shí)反應(yīng)(Ⅱ)達(dá)到平衡。測(cè)得10 min內(nèi)v(ClNO)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1,則平衡后n(Cl2)=________mol,NO的轉(zhuǎn)化率α1=________。其他條件保持不變,反應(yīng)(Ⅱ)在恒壓條件下進(jìn)行,平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率α2________α1(填“>”“<”或“=”),平衡常數(shù)K2________(填“增大”“減小”或“不變”)。若要使K2減小,可采取的措施是________。
(3)實(shí)驗(yàn)室可用NaOH溶液吸收NO2,反應(yīng)為2NO2+2NaOH ===NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液與0.2 mol NO2恰好完全反應(yīng)得1 L溶液A,溶液B為0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液,則兩溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO-)由大到小的順序?yàn)?________ 。(已知HNO2的電離常數(shù)Ka=7.1×10-4 mol·L-1,CH3COOH的電離常數(shù)Ka=1.7×10-5 mol·L-1)
可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是________。
a.向溶液A中加適量水
b.向溶液A中加適量NaOH
c.向溶液B中加適量水
d.向溶液B中加適量NaOH
解析:(1)觀察題給的三個(gè)方程式可知,題目所求的方程式可由(Ⅰ)×2-(Ⅱ)得到,故該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。(2)由題給數(shù)據(jù)可知,n(ClNO)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1×10 min×2 L=0.15 mol。
2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)
0.2 0.1 0
0.15 0.075 0.15
0.05 0.025 0.15
故n(Cl2)=0.025 mol;NO的轉(zhuǎn)化率α1=×100%=75%。
其他條件保持不變,由恒容條件(2 L)改為恒壓條件,因該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),平衡正向移動(dòng),NO的轉(zhuǎn)化率增大,即α2 >α1;平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù),故由恒容條件改為恒壓條件時(shí)平衡常數(shù)不變;要使平衡常數(shù)減小,平衡應(yīng)逆向移動(dòng),因?yàn)榉磻?yīng)(Ⅱ)是放熱反應(yīng),故應(yīng)升高溫度。(3)由反應(yīng)方程式計(jì)算可知:c(NaNO3)=c(NaNO2)=0.1 mol·L-1,c(CH3COONa)=0.1 mol·L-1;由電離平衡常數(shù)可知酸性:HNO3>HNO2>CH3COOH,酸越弱其對(duì)應(yīng)鹽溶液中的離子水解程度越大,則c(NO)>c(NO)>c(CH3COO-)。
由“越弱越水解”可知,A溶液的堿性比B溶液的堿性弱,pHA 不變 升高溫度
(3)c(NO)>c(NO)>c(CH3COO-) bc
點(diǎn)撥:知識(shí):平衡常數(shù)表達(dá)式及其影響因素;化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算;電離平衡常數(shù)與酸性強(qiáng)弱的關(guān)系;離子濃度大小的比較;鹽類水解平衡的移動(dòng)。能力:根據(jù)方程式的相互關(guān)系推導(dǎo)平衡常數(shù)表達(dá)式的能力;根據(jù)方程式計(jì)算與反應(yīng)速率相關(guān)量的能力;根據(jù)平衡常數(shù)判斷弱酸酸性強(qiáng)弱的能力;根據(jù)酸性強(qiáng)弱判斷鹽溶液中離子濃度大小的能力;根據(jù)鹽類水解平衡的移動(dòng)判斷溶液pH變化趨勢(shì)的能力等。試題難度:較大。
18.(2014·重慶卷)(14分)氫能是重要的新能源。儲(chǔ)氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù),是當(dāng)前關(guān)注的熱點(diǎn)之一。
(1)氫氣是清潔燃料,其燃燒產(chǎn)物為_(kāi)_______。
(2)NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體,能與水反應(yīng)得到NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________,反應(yīng)消耗1 mol NaBH4時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_(kāi)_______。
(3)儲(chǔ)氫還可借助有機(jī)物,如利用環(huán)己烷和苯之間的可逆反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)脫氫和加氫:(g)(g)+3H2(g)。在某溫度下,向恒容密閉容器中加入環(huán)己烷,其起始濃度為a mol·L-1,平衡時(shí)苯的濃度為b mol·L-1,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。
(4)一定條件下,下圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫(忽略其他有機(jī)物)。
①導(dǎo)線中電子移動(dòng)方向?yàn)開(kāi)_______。(用A、D表示)
②生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______。
③該儲(chǔ)氫裝置的電流效率η=________。
(η=×100%,計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位)
解析:(1)氫氣燃燒產(chǎn)物是H2O,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,為清潔能源。
(2)NaBH4中Na、B、H的化合價(jià)分別為+1、+3、-1價(jià),因反應(yīng)前后B的化合價(jià)不發(fā)生變化,則說(shuō)明NaBH4與H2O反應(yīng)生成氫氣,化學(xué)方程式為NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑。1 mol NaBH4參加反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移電子4 mol。
(3)達(dá)到平衡時(shí),H2濃度為苯的3倍,即H2濃度為3b mol·L-1,環(huán)己烷的濃度為(a-b)mol·L-1,反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=== mol3·L-3。
(4)由圖可知,苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷的過(guò)程是加氫過(guò)程,發(fā)生還原反應(yīng),故為陰極反應(yīng),A為電源的負(fù)極,B為電源的正極。
①電子從負(fù)極流向陰極,即A→D。
②該裝置的目標(biāo)是從苯到環(huán)己烷實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫,電極反應(yīng)式為C6H6+6H++6e-===C6H12。
③陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O-4e-===O2↑+4H+,生成2.8 mol氧氣,失去11.2 mol電子。
電解過(guò)程中通過(guò)陰、陽(yáng)極的電子數(shù)目相等,即陰極得到電子也為11.2 mol。
陰極除生成環(huán)己烷外,還生成H2:2H++2e-===H2↑,由題意可知,2n(H2)+6n(C6H12)=11.2 mol,[10 mol+n(H2)]×10%=10 mol×24%-n(C6H12):解得n(H2)=2 mol,n(C6H12)=1.2 mol,故生成1.2 mol C6H12時(shí)轉(zhuǎn)移電子1.2 mol×6=7.2 mol,電流效率為×100%≈64.3%。
答案:(1)H2O
(2)NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑ 4NA或2.408×1024
(3) mol3·L-3
(4)
①A→D
②C6H6+6H++6e-===C6H12
③64.3%
點(diǎn)撥:知識(shí):氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡、電化學(xué)知識(shí)。能力:利用題給信息書(shū)寫(xiě)有關(guān)反應(yīng)方程式和計(jì)算電子轉(zhuǎn)移量,計(jì)算化學(xué)平衡原理應(yīng)用,結(jié)合裝置書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式以及電流效率計(jì)算的能力。試題難度:較大。
19.(2014·天津卷)(14分)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破,其反應(yīng)原理為:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
一種工業(yè)合成氨的簡(jiǎn)易流程圖如下:
(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫(xiě)出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。
(2)步驟Ⅱ中制氫氣原理如下:
①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1
對(duì)于反應(yīng)
①,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應(yīng)速率的是__________。
a.升高溫度 B.增大水蒸氣濃度
c.加入催化劑 D.降低壓強(qiáng)
利用反應(yīng)
②,將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。若1 mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng),得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_________。
(3)圖1表示500℃、60.0 MPa條件下,原料氣投料比與平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積分?jǐn)?shù):__________。
(4)依據(jù)溫度對(duì)合成氨反應(yīng)的影響,在圖2坐標(biāo)系中,畫(huà)出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開(kāi)始,隨溫度不斷升高,NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。
(5)上述流程圖中,使合成氨放出的熱量得到充分利用的主要步驟是________(填序號(hào)),簡(jiǎn)述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法:__________。
解析:(1)向NH4 HS溶液中通入空氣,發(fā)生氧化還原反應(yīng),有S單質(zhì)生成,故反應(yīng)為2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓。
(2)反應(yīng)
①是一個(gè)吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),將會(huì)增加H2的含量,同時(shí)提高反應(yīng)速率;增大水蒸氣的濃度,會(huì)提高反應(yīng)速率,但H2的含量會(huì)降低;加入催化劑,不會(huì)引起H2含量的改變;降低壓強(qiáng),反應(yīng)速率減小;故a正確。設(shè)CO反應(yīng)掉n mol。
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
投入量/mol 0.2 0 0.8
變化量/mol n n n
最終量/mol 0.2-n n 0.8+n
則:0.2-n+n+0.8+n=1.18解得:n=0.18
(3)設(shè)投入N2和H2的物質(zhì)的量分別是1 mol、3 mol,平衡時(shí)N2反應(yīng)掉m mol。
N2 + 3H2 2NH3
起始量/mol 1 3 0
變化量/mol m 3m 2m
平衡量/mol 1-m 3-3m 2m
根據(jù)題意:=42%,解得m≈0.59,所以平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)為×100%≈14.5%。
(4)通入原料氣,反應(yīng)開(kāi)始,氨氣的量增加,因?yàn)楹铣砂笔且粋€(gè)放熱反應(yīng),當(dāng)達(dá)到平衡后溫度升高,氨氣的含量將減小。所以圖像為。
(5)從流程圖看,反應(yīng)放出的能量得到充分利用是在熱交換器中。提高合成氨原料轉(zhuǎn)化率的方法是:將未反應(yīng)的原料重新送回反應(yīng)器中循環(huán)使用、對(duì)原料氣加壓。
答案:(1)2NH4 HS+O22NH3·H2O+2S↓
(2)a 90% (3)14.5%
(4)
(5)Ⅳ 對(duì)原料氣加壓;分離液氨后,未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用
點(diǎn)撥:知識(shí):化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率計(jì)算等。能力:考查學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡等知識(shí)的掌握和運(yùn)用能力,同時(shí)考查學(xué)生識(shí)圖、繪圖的能力。試題難度:中等。
20.(2014·云南省第一次統(tǒng)測(cè))(14分)制取甲醇的方法很多,請(qǐng)根據(jù)以下材料回答相應(yīng)問(wèn)題。
【方法一】利用工業(yè)廢氣中的CO2制取甲醇。
已知:a.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
b.部分物質(zhì)的反應(yīng)能量變化如圖Ⅰ:
(1)寫(xiě)出由CO2(g)與H2(g)制取CH3OH(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:____________________。
【方法二】如圖Ⅱ所示,利用原電池原理將CO轉(zhuǎn)化為甲醇。
(2)該電池中正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________。
【方法三】在恒容密閉容器中,用ZnO-Cr2O3作催化劑,于一定溫度和壓強(qiáng)下,用反應(yīng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)生產(chǎn)甲醇。
(3)一定溫度下,在體積為2 L的密閉容器中充入H2和CO合成CH3OH,各組分的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化情況如表所示:
反應(yīng)時(shí)間/min
物質(zhì)的量
濃度/mol·L-1 0 3 10 12 c(H2) 2 c(CO) 0.500 0.250 0.250 c(CH3OH) 0 0.500 0.750 0.750
①0~10 min,v(H2)=________,該溫度下此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為_(kāi)_______,平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為_(kāi)_______。
②下列說(shuō)法正確的是________(填字母序號(hào))。
a.其他條件不變,增大CO的濃度,H2的轉(zhuǎn)化率增大
b.當(dāng)容器內(nèi)混合氣體密度不再發(fā)生變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
c.使用催化劑(ZnO-Cr2O3)的目的是使v(正)>v(逆)
③12 min時(shí),若將容器的體積縮小為原來(lái)的一半且其他條件不變,16 min時(shí)反應(yīng)重新達(dá)到平衡,此時(shí)c(CH3OH)=1.674 mol·L-1,c(H2)=0.652 mol·L-1,請(qǐng)?jiān)趫D中用曲線表示12 min~18 min階段c(CO)隨時(shí)間變化的趨勢(shì),并在縱軸上標(biāo)注c(CO)起點(diǎn)及終點(diǎn)的值。
解析:(1)根據(jù)圖Ⅰ可以寫(xiě)出b的熱化學(xué)方程式:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=(419-510) kJ/mol=-91 kJ/mol。用b的熱化學(xué)方程式減去a的熱化學(xué)方程式可得CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-50 kJ/mol。(2)分析圖Ⅱ,通入的氣體分別為CO、H2,生成物為CH3OH,甲醇中的C的化合價(jià)為-2,故該反應(yīng)中CO是氧化劑,在原電池正極發(fā)生還原反應(yīng):CO+4H++4e-===CH3OH。(3)
①0~10 min,v(CH3OH)=0.750 mol·L-1&pide;10 min=0.075 mol·L-1·min-1,v(H2)=2v(CH3OH)=0.15 mol·L-1·min-1。由表格中數(shù)據(jù)可知第10 min時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,達(dá)到平衡時(shí),c(H2)=2 mol·L-1-2×0.750 mol·L-1=0.5 mol·L-1,故平衡常數(shù)K===12(mol·L-1)2。壓強(qiáng)之比等于混合物的物質(zhì)的量之比,故壓強(qiáng)之比為(0.5+0.25+0.75)(2+1)=12。
②同一個(gè)可逆反應(yīng),增大一種氣體反應(yīng)物的濃度可以提高另外一種氣體反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,a項(xiàng)正確;容器體積不變,混合氣體的質(zhì)量不變,故密度始終不變,所以密度不變不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,b項(xiàng)錯(cuò)誤;催化劑能同等程度地改變正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率,c項(xiàng)錯(cuò)誤。
③容器體積縮小為原來(lái)的一半,CO的濃度的濃度瞬間變?yōu)?.500 mol/L,即12 min c始(CO)=0.500 mol/L,12 min~16 min階段,CH3OH濃度變化為c變(CH3OH)=(1.674-1.500) mol/L=0.174 mol/L,故c終(CO)=0.5 mol/L-0.174 mol/L=0.326 mol/L,16 min~18 min c(CO)保持不變。
答案:(1)CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-50 kJ·mol-1
(2)CO+4e-+4H+===CH3OH
(3)
①0.15 mol·L-1·min-1 12(mol·L-1)2 12
②a
③
點(diǎn)撥:本題考查了熱化學(xué)、原電池、化學(xué)平衡等知識(shí),意在考查考對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的綜合應(yīng)用能力。
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