1、2015陕西省西安市庆安高级中学高二上学期期末化学试卷与答案(带解析) 选择题 全球变暖给我们敲响了警钟,地球正面临巨大的挑战。下列说法不正确的是 ( ) A推广 “低碳经济 ”,减少温室气体的排放 B推进小火力发电站的兴建,缓解地方用电困难,促进地方经济的快速发展 C推广 “绿色自由 ”计划,吸收空气中的 CO2并利用廉价能源合成汽油 D利用晶体硅制作的太阳能电池将太阳能直接转化为电能 答案: B 试题分析: A推广 “低碳经济 ”,减少温室气体的排放可以减缓温室效应,正确; B.小火力发电站对煤炭的利用率低,生产单位电力时向大气中排放的 CO2气体相对较多,不正确; C吸收空气中的 CO2
2、并利用廉价能源合成汽油,可以减少二氧化碳的排放,减缓温室效应,正确; D利用晶体硅制作的太阳能电池可将太阳能直接转化为电能,能减少化石燃料的使用,可以减少二氧化碳的排放,减缓温室效应,正确。 考点: 使用化石燃料的利弊及新能源的开发。 常温下,有下列四种溶液: pH 2的 CH3COOH溶液; pH 2的 HCl溶液; pH 12的氨水; pH 12的 NaOH溶液。下列有关说法正确的是 A四种溶液的 KW相同,由水电离的 c(H ): B向等体积的四种溶液中分别加入 100 mL水后,溶液的 pH: C 、 、 溶液分别与足量铝粉反应,生成 H2的量: 最大 D将 、 两种溶液混合后,若 p
3、H 7,消耗溶液的体积为: 答案: B 试题分析: A相同条件下,水的离子积常数是定值,无论酸还是碱都抑制水的电离, pH=2的 CH3COOH溶液; pH=2的 HCl溶液; pH=12的氨水; pH=12的 NaOH溶液, 、 的氢离子浓度相同, 、 的氢氧根离子的浓度相同,所以这四种溶液中由水电离的 C( H+): = = = ,错误; B醋酸是弱酸,加水稀释后能促进醋酸的电离,所以 、 稀释后溶液的 PH值 7 ;氨水是弱碱,加水稀释后能促进氨水的电离,所以 、 、稀释后溶液的 PH值 7,所以向等体积的四种溶液中分别加入 100mL水后,溶液的 pH: ,正确; C醋酸是弱酸,氯化氢
4、和氢氧化钠是强电解质, 、 、 三种溶液的物质的量浓度关系为: = ,所以等体积的 、 、 溶液分别与铝粉反应,生成 H2的量: 、 一样多,错误; D pH=12的氨水只有部分电离,所以 C( NH3.H2O) C( OH-), HCl是强电解质,所以其溶液中 C( HCl) =C( H+), C( NH3.H2O) C( HCl),若将NH3.H2O和 HCl混合后溶液呈中性,则消耗溶液的体积: ,错误; 考点: 溶液 pH的定义;弱电解质在水溶液中的电离平衡。 在密闭容器中,给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热,在催化剂存在下发生反应: CO(g) H2O(g) H2(g) CO2(g)。
5、在 500 时,平衡常数 K 9。若反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是 0.02 mol/L,则在此条件下 CO的转化率为 A 25% B 50% C 75% D 80% 答案: C 试题分析:依据化学平衡,设一氧化碳的消耗浓度为 X,分析三段式列式计算: CO( g) +H2O( g) H2( g) +CO2( g) 起始量( mol/L) 0.02 0.02 0 0 变化量( mol/L) X X X X 平衡量( mol/L) 0.02-X 0.02-X X X 平衡常数 K= C(H2)C(CO2)/ C(CO)C(H2O)= X2/(0, 02-X)2=9 解得: X=0.015
6、mol/L; 一氧化碳转化率 =0.015mol/L/0.02mol/L100%=75% 考点:化学平衡的计算。 充分燃烧一定量的丁烷气体放出的热量为 Q,完全吸收它生成的 CO2气体生成正盐,需 5 mol L 1的 NaOH溶液 100 mL,则丁烷的燃烧热为 A 16Q B 8Q C 4Q D 2Q 答案: A 试题分析: n( NaOH) =0.1L5mol/L=0.5mol,则由 CO2 2NaOH可知, n( CO2) =0.25mol, 则 n( C4H10) =1/4n( CO2) =1/16mol,放出的热量为 Q,所以 1mol丁烷完全燃烧放出的热量为 16Q。 考点:燃烧
7、热。 如图甲池和乙池中的四个电极都是惰性材料,请根据图示判断下列说法正确的是 A两个装置之间没有盐桥,故不能形成电流 B a电极的电极反应式 C2H5OH 16OH 12e =2CO32 11H2O C一段时间后,乙池 d电极周围的溶液呈现棕褐色 D乙池在反应前后溶液的 pH不变 答案: B 试题分析: A图示是原电池与电解池的联合装置,不需要盐桥就能形成电流,错误; B乙醇作还原剂,失电子,电极方程式为 C2H5OH+16OH-12e-2CO32-+11H2O,发生氧化反应,正确; C乙池中,阳极反应式: 2I-2e-I2, c电极为阳极,生成单质碘,故 c电极周围的溶液呈棕褐色,错误; D
8、 d 电极作阴极,阴极反应式: 2H2O+2e-H2+2OH-,故乙池溶液的 pH 增大,错误, 考点: 原电池和电解池的工作原理。 室温时, CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示,已知: 25 其溶度积为2.810 9 mol2/L2,下列说法不正确的是 A x数值为 210 5 B c点时有碳酸钙沉淀生成 C加入蒸馏水可使溶液由 d点变到 a点 D b点与 d点对应的溶度积相等 答案: C 试题分析: A在 d点 c( CO32-) =1.410-4 mol L-1,因室温时, CaCO3的溶度积Ksp=2.810-9,所以 c( Ca2+) =210-5 mol L-1,故 x的数值为
9、 210-5,正确; B在 c点 c( Ca2+) 210-5 mol L-1,即相当于增大 c( Ca2+),平衡左移,有CaCO3生成,正确; C d点为饱和溶液,加入蒸馏水后如仍为饱和溶液,则 c( Ca2+)、 c( CO32-)都不变,如为不饱和溶液,则二者浓度都减小,故不可能使溶液由 d点变成 a点,错误; D b点与 d点在相同的温度下,溶度积相等,正确。 考点: 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质。 下列各组离子在指定条件下,一定能大量共存的是 A使石蕊试液变红色的溶液中: K+、 Na+、 CO32-、 NO3- B在酸性高锰酸钾溶液中: Na+、 NH4+、 I-、 Br
10、- C c(H+)=10-1 mol L的溶液中: Cu2+、 Al3+、 SO42-、 NO3- D水电离出的 c(H+)=10-12 mol L的溶液中: Na+、 Mg2+、 Cl-、 SO42- 答案: C 试题分析: A使石蕊试液变红色的溶液说明溶液显酸性, CO32-不可能存在,错误; B酸性高锰酸钾溶液能氧化 I-、 Br-,错误; C c(H+)=10-1 mol L的溶液中,溶液显酸性, Cu2+、 Al3+、 SO42-、 NO3- 四种离子可以共存,正确; D水电离出的 c(H+)=10-12 mol L的溶液显酸性或碱性: Mg2+不能在碱性溶液中存在,错误。 考点:离
11、子共存问题。 对下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系表述正确的是 A 0.1 mol/L的 (NH4)2SO4溶液中: c(SO42 )c(NH4+)c(H ) c(OH ) B 0.1 mol/L的 NaHCO3溶液中: c(Na ) c(HCO3-) c(H2CO3) 2c(CO32-) C将 0.2 mol/L NaA溶液和 0.1 mol/L盐酸等体积混合所得碱性溶液中: c(Na ) c(H ) c(A ) c(Cl ) D在 25 100 mL NH4Cl溶液中: c(Cl ) c(NH4+) c(NH3 H2O) 答案: D 试题分析: A( NH4) 2SO4溶液中, NH4+
12、水解程度一般较小, c( NH4+) c( SO42-),溶液呈酸性 c( H+ c( OH-),应为 c( SO42-) c( NH4+) c( H+ c( OH-) c( H+ c( OH-),错误; B从物料守恒的角度分析, NaHCO3溶液中存在 c( Na+) =C( HCO3-) +c( H2CO3) +c( CO32-),错误; C溶液呈电中性,应存在 c( Na+) +c( H+) =c( A+) +c( Cl-) +c( OH-),错误; D从物料守恒的角度分析,溶液中存在 c( Cl-) =c( NH4+) +c( NH3 H2O),正确。 考点: 离子浓 度大小的比较;盐
13、类水解的应用。 高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为: 下列叙述不正确的是 A放电时负极反应为: Zn - 2e + 2OH = Zn( OH) 2 B充电时阳极反应为: Fe( OH) 3 -3e + 5OH = FeO42 + 4H2O C放电时每转移 3moL电子,正极有 1 mol K2FeO4被氧化 D放电时正极附近溶液的碱性增强 答案: C 试题分析: A放电时, Zn失去电子,发生 Zn-2e-+2OH-=Zn( OH) 2,正确; B充电时,铁离子失去电子,发生 Fe( OH) 3转化为 FeO42-的反应,电极
14、反应为 Fe( OH) 3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O,正确; C放电时 Zn元素失去电子, KFeO4中 Fe元素得到电子被还原,转移电子数为1mol( 6-3) =3mol,错误; D放电时正极附近溶液的碱性增强,正确。 考点:化学电源新型电池。 下图甲和乙是双液原电池装置。由图可判断下列说法错误的是 A甲图电池反应的离子方程式为: Cd(s) Co2 (aq)=Co(s) Cd2 (aq) B 2Ag(s) Cd2 (aq)=Cd(s) 2Ag (aq)反应能够发生 C盐桥的作用是形成闭合回路,并使两边溶液保持电中性 D乙图当有 1 mol电子通过外电路时,正极有 108
15、g Ag析出 答案: B 试题分析: A由甲图电池反应中可知 Cd作负极, Co作正极,故反应的离子方程式为: Cd(s) Co2 (aq)=Co(s) Cd2 (aq),正确; B根据原电池的装置正负极可判断,金属活动性为 Cd Co Ag , 2Ag(s)Cd2 (aq)=Cd(s) 2Ag (aq)反应不能够发生,错误; C盐桥的作用是形成闭合回路,并使两边溶液保持电中性,正确; D根据 Ag e-知,乙图当有 1 mol电子通过外电路时,正极有 108 g Ag析出,正确。 考点: 原电池的相关知识。 用惰性电极电解足量的下列溶液,一段时间后,加入一定质量的另一种物质 (中括号内 ),
16、溶液能与原来溶液完全一样的是 A CuCl2CuSO4 B NaOHH2O C NaClH2O D CuSO4Cu(OH)2 答案: B 试题分析:写出电解的化学方程式即可得出复原加入的物质。 A电解 CuCl2生成 Cu和 Cl2,应加 CuCl2,错误; B电解 NaOH即电解水,加 H2O,正确;C电解 NaCl生成 NaOH、 H2和 Cl2,因此加 HCl,错误; D电解 CuSO4生成Cu、 O2和 H2SO4,因此加 CuO,错误。 考点: 电解产物的判断。 以硫酸铜作电解液,对含有杂质 Fe、 Zn、 Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是 粗铜与直流电源负极相连; 阴极发生
17、的反应为 Cu2 2e =Cu 电路中每通过 3.011023个电子,得到的精铜质量为 16g 杂质 Ag以 Ag2SO4的形式沉入电解槽形成阳极泥 A B C D 答案: D 试题分析: 粗铜作阳极与直流电源正极相连,错误; 阴极发生的反应为 Cu2 2e =Cu,正确; 电路中每通过 3.011023个即 0.5mol电子,得到的精铜质量为 16g,正确; 杂质 Ag以单质 Ag的形式沉入电解槽形成阳极泥,错误。综上 正确,选D。 考点: 粗铜精炼。 在 25 时,密闭容器中 X、 Y、 Z 三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表: 物质 X Y Z 初始浓度 /(mol L 1) 0.1 0
18、.2 0 平衡浓度 /(mol L 1) 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的 A反应达到平衡时, X的转化率为 50% B反应可表示为 X 3Y 2Z,其平衡常数为 1 600 C增大压强使平衡向生成 Z的方向移动,平衡常数增大 D改变温度可以改变此反应的平衡常数 答案: C 试题分析:由题意知: X、 Y、 Z三种气体消耗与生成物质的量之比为,( 0.1-0.05);( 0.2- 0.05): 0.1=1: 3: 2,故该反应方程式为 X+3Y 2Z, B 正确。X的转化率为: 0.05/0.1=0.5, A正确;增大压强,平衡向正方向移动,平衡常数不变,因为 K只与温度有关, C错
19、, D正确。 考点: 化学平衡计算。 在四个不同的容器中,在不同条件下进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是 A v(H2) 0.1 mol L 1 min 1 B v(N2) 0.1 mol L 1 min 1 C v(N2) 0.2 mol L 1 min 1 D v(NH3) 0.3 mol L 1 min 1 答案: C 试题分析:将选项中的速率都转化为 N2速率进行比较。 N2 3H2 2NH3 A ( 0.03) 0.1 B 0.1 C 0.2 D ( 0.15) 0.3 比较可知选项 C正确。 考点: 化学反应速率比较。 反应 3Fe(s) 4
20、H2O(g) Fe3O4(s) 4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 A增加铁的量 B将容器体积缩小一半 C升高温度 D压强不变,充入 N2使容器体积增大 答案: A 试题分析: A增加铁的量,增加固体不影响反应速率,错误; B将容器体积缩小一半,浓度增大,反应速率加快,正确; C升高温度,活化分子百分数增加,反应速率加快,正确; D压强不变,充入 N2 使容器体积增大,反应物的浓度减小,速率变慢,正确。 考点:影响反应速率的因素。 S(单斜 )和 S(正交 )是硫的两种同素异形体。 已知: S(单斜, s) O2(g)=SO2(g) H1 297
21、.16 kJ mol 1 S(正交, s) O2(g)=SO2(g) H2 296.83 kJ mol 1 S(单斜, s)=S(正交, s) H3 下列说法正确的是 A H3 0.33 kJ mol 1 B单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应 C S(单斜, s)=S(正交, s) H30,单斜硫比正交硫稳定 答案: C 试题分析: A.由盖斯定律可知,反应 - = ,所以 H3=( -297.16kJ mol-1) -( -296.83kJ mol-1) =-0.33kJ/mol,错误; B.S(单斜, s) S(正交, s) H3=-0.33kJ/mol,反应放热,错误; C.根据 S(单
22、斜, s) S(正交, s) H3=-0.33kJ/mol, 单斜硫的能量比正交硫的能量高,正交硫比单斜硫稳定,正确; D.根据 S(单斜, s) S(正交, s) H3=-0.33kJ/mol,单斜硫的能量比正交硫的能量高,正交硫比单斜硫稳定,错误。 考点: 用盖斯定律进行有关反应热的计算;反应热和焓变。 将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是 A两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C两烧杯中溶液的 pH均增大 D产生气泡的速度甲比乙慢 答案: C 试题分析: A甲烧杯构成原电池,铜片表面有气泡产生,乙烧杯中锌表面有气泡产生,错误
23、; B甲中铜片是正极,乙中没有构成原电池,错误; C两烧杯都消耗了硫酸,溶液的 pH均增大,正确; D甲烧杯构成原电池,产生气泡的速度甲比乙快,错误。 考点:原电池。 对于可逆反应: 2A(g) B(g) 2C(g) H 0,下列各图正确的是 答案: A 试题分析: A.该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动, C的质量分数减小,正确; B.根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,正逆反应速率都 增大,且 V 正 V 逆 ,错误; C.催化剂同等程度地改变正逆反应速率,平衡不发生移动,错误; D.该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动, A的转化率
24、降低,根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,本题温度的曲线不正确,错误 考点: 体积百分含量随温度、压强变化曲线;化学平衡的影响因素;转化率随温度、压强的变化曲线;化学反应速率与化学平衡图象的综合应用。 下列溶液一定呈中性的是 A pH 7的溶液 B c(H ) 10 7 mol L 1的溶液 C c(H )/c(OH ) 10 14的溶液 D氨水和硫酸铵的混合液中 c(NH4 ) 2c(SO42 ) 答案: D 试题分析: A.PH=7 的溶液不一定呈中性,如 100 时,水的离子积常数是 10-12,当 pH=6时溶液呈中性,当 pH=7时溶
25、液呈碱性,错误; B.( H+) =10-7mol L-1的溶液,溶液的 PH=7,如 A 所分析,溶液不一定成中性,错误; C.c(H )/c(OH ) 10 14的溶液中,温度未知,错误; D.氨水和硫酸铵的混合液中电荷守恒: c(H+)+c(NH4 ) 2c(SO42 )+c(OH-)溶液中 ,当 c(NH4 ) 2c(SO42 )时,则 C( H+) =C( OH-)时,溶液一定呈中性,正确。 考点:溶液的 pH。 下列有关热化学方程式的叙述中,正确的是 A含 20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出 28.7 kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为 NaOH(aq
26、) HCl(aq)=NaCl(aq) H2O(l) H 57.4 kJ/mol B已知 C(石墨, s)=C(金刚石, s) H 0,则金刚石比石墨稳定 C已知 2H2(g) O2(g)=2H2O(g) H 483.6 kJ/mol,则 H2的燃烧热为 241.8 kJ/mol D已知 2C(s) 2O2(g)=2CO2(g) H1,2C(s) O2(g)=2CO(g) H2;则 H1 H2 答案: D 试题分析: A.中和反应为放热反应, H应为负值,错误; B.石墨转化为金刚石为吸热反应,石墨比金刚石稳定,错误; C.燃烧热指生成稳定的氧化物,水应为液态,错误; D.比较 H带符号,正确。
27、 考点: 反应热的比较与转化。 已知: HCN( aq)与 NaOH(aq)反应的 H 12.1 kJ mol 1; HCl(aq)与NaOH(aq)反应的 H 55. 6 kJ mol 1。则 HCN在水溶液中电离的 H等于 A 67.7 kJ mol 1 B 43.5 kJ mol 1 C 43.5 kJ mol 1 D 67.7 kJ mol 1 答案: C 试题分析:本题考查化学反应热的计算,意在考查考生对盖斯定律的运用能力。题述反应的离子方程式依次为: HCN(aq) OH (aq)=CN (aq) H2O(l) H12.1 kJ mol 1 , H (aq) OH (aq)=H2O
28、(l) H 55.6 kJ mol 1 , 得: HCN(aq)=H (aq) CN (aq)H 43.5kJ mol 1选项 C正确。 考点: 热化学方程式的计算。 有关键能 (破坏 1 mol共价键吸收的能量 )数据如表 化学键 SiO O=O SiSi 键能 /kJ mol 1 X 498.8 176 晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为 Si(s) O2(g)=SiO2(s) H 989.2 kJ mol 1,则 X的值为 (已知 1 mol Si中含有 2 mol SiSi 键, 1 mol SiO2中含有 4 mol SiO 键 ) A 423.3 B 460 C 832 D 920
29、 答案: B 试题分析: 依据反应焓变 H=反应物键能总和 -生成物键能总和来分析计算已知晶体硅的燃烧热为 989.2kJ mol-1,则 Si( s) +O2( g) =SiO2( s) H=-989.2kJ mol-1; 1mol晶体硅中含有 2molSi-Si, 1molSiO2中含有 4molSi-O, 1molO2中含有1molO=O,则 2176+498.8-4x=-989.2,解得 x=460 ,选项 B正确。 考点: 利用热化学方程式计算键能。 实验题 ( 8分)某课外兴趣小组欲测定某 NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下: 将碱式滴定管用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗后,再注入待
30、测溶液,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于 0刻度以下的位置,记下读数;将锥形瓶用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗锥形瓶 2 3次;从碱式滴定管中放入25.00mL待测溶液到锥形瓶中。 将酸式滴定管用蒸馏水洗净后,立即向其中注入 0.1000mol/L标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于 0刻 度以下的位置,记下读数。 向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定。滴定至指示剂刚好变色,且并不马上变色为止,测得所耗盐酸的体积为 V1mL。 重复以上过程,但在滴定过程中向锥形瓶加入 5mL的蒸馏水,测得所耗盐酸的体积为 V2mL。试回答下列问题: ( 1)锥形瓶中的溶液从 色变为 色
31、时,停止滴定。 ( 2)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察 A、滴定管内液面的变化 B、锥形瓶内溶液颜色的变化 ( 3)该小组在步骤 中的错误是 由此造成的测定结果 (偏高、偏低或无影响 ) ( 4)步骤 缺少的操作是 ( 5)下图,是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为 mL ( 6)根据下列数据: 滴定次数 待测液体积 (mL) 标准盐酸体积( mL) 滴定前读数( mL) 滴定后读数( mL) 第一次 25.00 0.50 20.40 第二次 25.00 4.00 24.10 请计算待测烧碱溶液的浓度 (保留四位小数 ) mol/L 答案:( 1)红色、无色 ( 2) B ( 3)待测液
32、润洗锥形瓶 偏高 ( 4)酸式滴定管用蒸馏水洗净后,应用标准盐酸润洗 2-3次 ( 5) 22.60 ( 6) 0.0800 试题分析:( 1)标准酸滴定 NaOH溶液,以酚酞作指示剂,滴定终点时,溶液的颜色由红色变为无色; ( 2)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察锥形瓶锥形瓶内溶液颜色的变化。 ( 3)装液前不能润洗;若锥形瓶用待测液润洗,待测液的物质的量偏多,造成V(酸)增大,根据 c(碱) =c(酸 )V(酸) /V(碱 )可知, c(碱)偏高; ( 4)酸式滴定管用蒸馏水洗净后,应用标准盐酸润洗 2-3次; ( 5)滴定管中的液面的读数为 22.60mL,故答案:为: 22.60;
33、( 4)两次消耗的盐酸标准液的体积为 24.90mL, 25.10mL,均有效,盐酸溶液的平均体积 为( 24.90mL+25.10mL) /2=25.00mL, HCl NaOH 1 1 0.1000mol L-125.00 c(烧碱) 20.00 解得 c(盐酸) =0.1250mol/L, 考点:中和滴定。 填空题 12分 )常温下,将某一元酸 HA和 NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的 pH如下表: 实验 编号 HA物质的量 浓度 (mol L 1) NaOH物质的量 浓度 (mol L 1) 混合溶 液的 pH 0.1 0.1 pH 9 c 0.2 pH 7 0
34、.2 0.1 pHc(CH3COO )c(OH )c(H ) 试题分析:( 1)如果酸为强酸,则 0.1000mol/L酸的 pH为 1,根据酸的初始pH知,图 1为盐酸滴定曲线; ( 2)滴定 20.00mL 0.1000mol/L HCl溶液, NaOH和 HCl恰好反应时,消耗20mlNaOH溶液,生成强酸强碱盐,溶液呈中性,滴定终点时 n( HCl) =n( NaOH),则 a=20.00mL; ( 3) c( Na+) =c( CH3COO-),溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得 c( Na+)+c( H+) =c( CH3COO-) +c( OH-),所以 c( OH-) =c(
35、H+),则溶液呈中性,pH=7,故点 D符合题意; ( 4)根据图 1 知, a 点氢氧化钠溶液的体积是 20mL,酸和碱的物质的量相等,二者恰好反应生成盐,醋酸钠为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,所以 c( OH-)c( H+),溶液中存在电荷守恒 c( Na+) +c( H+) =c( CH3COO-) +c( OH-),所以 c( Na+) c( CH3COO-),盐类水解程度较小,所以 c( CH3COO-) c( OH-),则溶液中离子浓度大小顺序是 c( Na+) c( CH3COO-) c( OH-) c( H+)。 考点:酸碱混合时的定性判断及有关 pH的计算。 10分 )甲醇可以与
36、水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下: CH3OH(g) H2O(g) CO2(g) 3H2(g) H 0。 ( 1)在一定条件下,向体积为 2 L的恒容密闭容器中充入 1 mol CH3OH(g)和 3 mol H2O(g), 20 s后,测得混合气体的压强是反应前的 1.2倍,则用甲醇表示的该反应的速率为 _。 ( 2)判断( 1)中可逆反应达到平衡状态的依据是 (填序号 )_。 v正 (CH3OH) v正 (CO2) 混合气体的密度不变 混合气体的平均相对分子质量不变 CH3OH、 H2O、 CO2、 H2的浓度都不再发生变化 ( 3)下图中 P是可自由平行滑动的活塞,关闭 K,在相同温度
37、时,向 A容器中充入 1 mol CH3OH(g)和 2 mol H2O(g),向 B容器中充入 1.2 mol CH3OH(g)和 2.4 mol H2O(g),两容器分别发生上述反应。已知起始时容器 A和 B的体积均为 a L。试回答: 反应达到平衡时容器 B的体积为 1.5a L,容器 B中 CH3OH的转化率为_, A、 B两容器中 H2O(g)的体积百分含量的大小关系为B_A(填 “ ”“ ”或 “ ”)。 若打开 K,一段时间后重新达到平衡,容器 B的体积为 _L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响 )。 答案:( 1) 0.01 mol L 1 s 1 ( 2) ( 3
38、) 75% 1.75a 试题分析:( 1)反应前气体的总物质的量为 4mol,反应后气体的总物质的量为 4 mol1.2 4.8 mol。 CH3OH(g) H2O(g) CO2(g) 3H2(g) n 1 mol 1 mol 1 mol 3 mol 2 mol 0.4 mol (4.8 4)mol 则 v(CH3OH) 0.01 mol/(L s)。 ( 2) 中两种物质的速率表示的是同一方向的反应速率,不能作为反应达到平衡的依据。 由于混合气体的质量和体积都不变,故其密度始终不变,不能说明反应是否达平衡。 中混合气体的平均相对分子质量不变, 说明混合气体的总物质的量不变,即反应正向进行和逆
39、向进行的趋势相同,故可作为反应达到平衡的依据。 中各气体的物质的量浓度不变,说明反应已达到平衡。故应选 。 ( 3)反应达平衡时, B中气体的总物质的量为: 1.5 a L 5.4 mol,气体的总物质的量比反应前增加 5.4 mol 1.2 mol 2.4 mol 1. 8 mol。 CH3OH(g) H2O(g) CO2(g) 3H2(g) n 1mol 1mol 1mol 3mol 2mol 0.9mol 1.8mol 故 B中 CH3OH的转化率为: 100% 75%。 若 A、 B两容器中的压强相等,两容器中的气体达平衡时,为等温等压下的等效平衡,两容器中 H2O(g)的百分含量相等。现在 A容器的体积不变,而反应后气体的总物质的量增加,即压强增大,平衡应逆向 (气体体积减小的方向 )移动,H2O(g)的百分含量增加,故 B中 H2O(g)的百分含量小于 A中 H2O(g)的百分含量。( 2)若打开 K,则 A中气体的压强与 B中相同,两容器中的气体达平衡时,为等温等压下的等效平衡,这时原 A中气体的体积将变为: 1.5 a L 1.25 a L,气体体积增加 0.25 a L,故这时容器 B的体积变为: 1.5 a L0.25 a L 1.75 a L。 考点:化学平衡计算。