吉林省长春市2023-2024学年高二上学期化学期中考试试卷(含答案)
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吉林省长春市2023-2024学年高二上学期化学期中考试试卷
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题目要求的。
1.下列物质溶于水中,溶质不存在电离平衡的是( )
A .HF
B .Na 2SO 4
C .CO 2
D .NaHCO 3
2.下列反应属于氧化还原反应且ΔH >0的是( )
A .铝热反应
B .Ba(OH)2⋅8H 2O 和NH 4Cl 的混合物溶于水
C .灼热的木炭与CuO 反应
D .镁条在CO 2中燃烧
3.下列过程或现象与盐类水解无关的是( )
A .使用热的纯碱溶液去油污
B .浓氨水有刺激性气味
C .明矾、氯化铁常用于净水
D .硫化钠浓溶液有臭味
4.已知25℃时,醋酸溶液中存在下述关系:K a =c(H +
)⋅c(CH 3COO −
)
c(CH 3COOH)
=1.75×10−5。
其中K a 的数值是该温度
下醋酸的电离平衡常数。
下列有关K a 的说法中正确的是( ) A .升高温度,K a 的值增大
B .当向该溶液中加入一定量的硫酸时,K a 的值增大
C .向醋酸溶液中加入水,K a 的值增大
D .向醋酸溶液中加入氢氧化钠溶液,K a 的值增大
5.已知反应2A _
_3B +C 在10时,v B =3 mol℃L -1℃s -1。
若温度每升高10℃,此反应的速率增大到原来的2倍,则当其他条件不变,温度升高至40℃时,此反应中v C 是( ) A .2 mol℃L -1℃s -1 B .6 mol℃L -1℃s -1 C .24 mol℃L -1℃s -1
D .8 mol℃L -1℃s -1
6.在一定量的密闭容器中进行反应:N 2(g)+3H 2(g)⇌2NH 3(g)。
已知反应过程中某一时刻N 2,H 2,NH 3的
浓度分别为0.1 mol℃L -1 、0.3 mol℃L -1 ,0.2 mol℃L -1 。
当反应达到平衡时,可能存在的数据是( ) A .N 2为0.2 mol℃L -1 ,H 2为0.6 mol℃L -1 B .N 2为0.15 mol℃L -1 C .N 2、H 2均为0.18 mol℃L -1
D .NH 3为0.4 mol℃L -1
7.如图所示,E 1=393.5 kJ℃mol -1 ,E 2=395.4 kJ℃mol -1 ,下列说法或热化学方程式正确的是( )
A .石墨与金刚石之间的转化是物理变化
B .
C (s ,石墨) _
_C (s ,金刚石) ΔH =+1.9 kJ℃mol -1 C .金刚石的稳定性强于石墨
D .断裂1 mol 石墨的化学键吸收的能量比断裂1 mol 金刚石的化学键吸收的能量少
8.下列装置或操作能达到目的的是( )
A .装置①用于测定生成氢气的速率
B .装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响
C .装置③依据U 形管两边液面的高低判断Na 和水反应的热效应
D .装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响
9.下列属于水解反应的离子方程式且书写正确的是( )
A .CH 3COO −+H 2O ⇌CH 3COOH +OH −
B .HCO 3−+H 2O ⇌H 3O −+CO 3
2− C .SO 32−+2H 2O ⇌H 2SO 3+2OH −
D .Fe 3++3H 2O ⇌Fe(OH)3↓+3H +
10.氢能是最重要的新能源,储氢是氢能利用的关键技术,其中一种储氢的方法为:
若该反应在恒容密闭容器中进行,下列有关该反应的图像正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
11.25℃时,水的电离达到平衡:H2O⇌H++OH−,下列叙述错误的是()
A.将水加热到95℃时,K w变大,pH减小,水仍呈中性
B.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH−)增大,K w不变
C.向水中加入少量硫酸氢钠固体,c(H+)增大,平衡逆向移动,K w不变
D.向水中通入HCl气体,平衡逆向移动,溶液导电能力减弱
12.下列叙述正确的是()
A.使甲基橙显黄色的溶液一定是碱性溶液
B.用润湿的pH试纸测定1 mol℃L-1硫酸氢钠溶液的pH,结果偏高
C.一定温度下,pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
D.由水电离出来的H+的浓度为1.0×10−10mol℃L−1,则原溶液的pH=4
13.利用甲烷可消除NO2的污染:CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。
在容积为1 L的密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2,测得n(CH4)(mol)随时间变化的有关实验数据见下表。
下列说法正确的是()
A.T1时,0~20 min内,NO2的降解速率为0.0125 mol℃L-1℃min−1
B.由实验数据可知,实验控制的温度:T1<T2
C.40 min时,表格中T2对应的数据可能为0.16
D.该反应只有在高温下才能自发进行
14.已知反应2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g)ΔH1=−752kJ℃mol -1的反应机理如下:
①2NO(g)⇌N2O2(g)(快)
②N2O2(g)+H2(g)⇌N2O(g)+H2O(g)(慢)
③N2O(g)+H2(g)⇌N2(g)+H2O(g)(快)
下列有关说法正确的是()
A .总反应的速率决定于反应①
B .反应②中N 2O 2与H 2的碰撞仅部分有效
C .N 2O 2和N 2O 是该反应的催化剂
D .总反应的逆反应的活化能比正反应的活化能小
15.常温下,用0.1 mol℃L
−1
KOH 溶液滴定10 mL 0.1 mol℃L -1 HA (K a =1.0×10−5)溶液的滴定曲线如
图所示。
下列说法错误的是( )
A .a 点溶液的pH 约为3
B .水的电离程度:d 点>c 点
C .b 点溶液中粒子浓度大小:c(A −)>c(K +)>c(HA)>c(H +)>c(OH −)
D .e 点溶液中:c(K +)=2c(A −)+2c(HA)
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.汽车尾气中的主要污染物是NO x 和CO ,它们是现代化城市中的重要大气污染物。
回答下列问题:
(1)汽车发动机工作时会引发N 2和O 2反应生成NO ,其能量变化如图1所示,则图1中三种分子最稳定的是 ,图1中对应反应的热化学方程式
为 。
(2)N 2O 和CO 均是有害气体,可在Pt 2O +表面转化为无害气体,其反应原理如下:N 2O(g)+CO(g) _
_CO 2(g)+N 2(g) ΔH 。
有关化学反应的能量变化过程如图2所示。
①图2中反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,该反应的活化能为 ,该反应的ΔH = 。
②在反应体系中加入Pt 2O +作为该反应的催化剂,则E a (填“增大”“减小”或“不变”,下同),ΔH 。
17.氧化还原滴定实验同中和滴定实验类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。
现有0.01 mol℃L
−1酸性KMnO 4溶液和未知浓度的无色NaHSO 3溶液,反应的离子方程式是2MnO 4
−
+
5HSO 3
−
+
H
+
_
_2Mn 2++5SO 42−
+3H 2O 。
回答下列问题:
(1)滴定过程中用到的玻璃仪器除了酸式滴定管、碱式滴定管外还有 。
(2)不用 (填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液,试分析原
因: 。
(3)选何种指示剂,说明理由: ,到达终点时溶液颜色变化: 。
(4)当用酸滴定碱时,下列操作使测定结果(碱的浓度)偏高的是 (填序号)。
①酸式滴定管滴至终点,俯视读数 ②碱液移入锥形瓶后,加入10 mL 蒸馏水
③酸式滴定管注入酸溶液后,尖嘴有气泡时便开始滴定,滴定后无气泡 ④酸式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗 (5)有关数据记录如下:
则NaHSO 3溶液的物质的量浓度为 mol℃L
−1。
18.常温下,部分酸的电离常数如表所示:
回答下列问题:
(1)c(H +)相同的三种酸,其酸的浓度由大到小的顺序为 。
(2)若HCN 的起始浓度为0.01 mol℃L
−1,平衡时c(H +)约为
mol℃L −1。
若使此溶液中
HCN 的电离程度增大且c(H +)也增大的方法是 。
(3)25℃时,0.1 mol℃L−1的HA溶液中测得c(H+)=0.01mol℃L−1,则:
①HA是(填“强电解质”或“弱电解质”)。
②HA的电离方程式为。
写出该电离平衡常数表达式:。
③25℃时,当向HA中加入一定量的盐酸时,HA的电离平衡常数是否变化?
(填“变大”“变小”或“不变”),说明原
因:。
19.含碳物质的转化是化学研究的热点之一。
回答下列问题:
(1)页岩气中含有较多的乙烷,可用二氧化碳将其氧化为更有工业价值的乙烯。
相关反应如下:
℃.C2H6(g)+CO2(g)⇌C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH1
℃.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH2=−41.2kJ℃1mol−1
℃.C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g)ΔH3=+136.4kJ℃mol−1
计算ΔH1=kJ℃mol−1,该反应在(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)一定温度下,将4 mol CO与2 mol H H2O(g)充入体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应CO(g)+
H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)体系中各物质的浓度随时间(0~6 min时段)的变化如图所示。
①在0~4 min时段,H2O的平均反应速率v(H2O)=,该反应在上述温度下的平衡常数K=(保留1位小数)。
(3)②该反应到4 min时,CO的转化率为。
(4)③若保持与4 min时相同的温度,向另一容积为2 L的恒容密闭容器中同时充入0.5 mol CO,1.5 mol H2O(g),0.5 mol CO2和a mol H2,则当a=2.5时,上述反应向(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
若要使上述反应开始时向逆反应方向进行,a的取值范围为。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.HF是弱电解质,在水溶液中存在电离平衡,A选项不符合题意;
B.Na2SO4是盐,属于强电解质,在水溶液中完全电离,不存在电离平衡,B选项符合题意;
C.CO2属于非电解质,溶于水得到H2CO3,属于弱酸,是弱电解质,存在电离平衡,C选项不符合题意;
D.NaHCO3是盐,但是电离出的HCO3-属于弱酸的酸根阴离子,电离时存在电离平衡,D选项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】弱电解质在水溶液中只能部分电离,存在电离平衡状态,弱酸、弱碱和水属于弱电解质。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.铝热反应属于放热反应,且属于氧化还原反应,A选项是错误的;
B.Ba(OH)2⋅8H2O和NH4Cl的混合物溶于水属于吸热反应,但是不是氧化还原反应,B选项是错误的;
C.灼热的木炭和CuO反应属于吸热反应,且属于氧化还原反应,C选项是正确的;
D.镁条在CO2中燃烧属于氧化还原反应,但是属于放热反应,D选项是错误的。
故答案为:C。
【分析】反应物的总能量小于生成物总能量的反应属于吸热反应,ΔH>0,在反应中存在电子转移的反应属于氧化还原反应,会使元素化合价发生改变。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.使用热的纯碱溶液去油污,升高温度可以增大CO32-水解度的程度,使碱性更强,有利于酯基的水解,A选项与水解相关,不符合题意;
B.浓氨水具有刺激性气味是因为浓氨水具有挥发性,使有刺激性气味的NH3挥发出,与水解无关,B选项符合题意;
C.明矾和氯化铁净水是因为水解产生了Al(OH)3和Fe(OH)3胶体,对水中的杂质具有吸附性,与水解相关,C选项不符合题意;
D.硫化钠水解会产生H2S气体,该气体具有臭鸡蛋味,D选项与水解相关,D选项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.水解是吸热的过程,升高温度,水解平衡会正向移动;
B.浓氨水具有刺激性气味是因为浓氨水具有挥发性,使有刺激性气味的NH3挥发出,与水解无关;
C.胶体具有吸附性,可以吸附住水中的不溶于水的杂质粒子;
D.硫化钠水解会产生H2S气体,该气体具有臭鸡蛋味。
4.【答案】A
【解析】【解答】A.电离过程是吸热的过程,升高温度,Ka值会增大,A选项是正确的;
B.加入硫酸不会影响温度,所以Ka值不会改变,B选项是错误的;
C.对醋酸进行稀释,不会影响温度,所以Ka值不变,C选项是错误的;
D.向醋酸溶液中加入氢氧化钠溶液,温度吧庀,Ka值不变,所以D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】Ka值只是温度的函数,只受温度的影响,温度不变,Ka值不变。
5.【答案】D
【解析】【解答】起始时,v B=3mol℃L−1℃s−1,v c=1mol·L-1·s-1,当升高10℃时,v c=2mol·L-1·s-1,当升高至20℃时,v c=4mol·L-1·s-1,当升高30℃时,v c=8mol·L-1·s-1,故当升高至40℃时,v c=8mol·L-1·s-1。
D选项是正确的。
故答案为:D。
【分析】化学反应速率之比等于计量数之比。
6.【答案】B
【解析】【解答】根据“一边倒”原则,假设所有的反应物都能转化为生成物,则氮气的物质的量浓度处于
0~0.2mol/L之间,H2的物质的量浓度处于0~0.6mol/L之间,NH3的物质的量浓度处于0~0.4mol/L,B选项是正确的。
故答案为:B。
【分析】可逆反应的转化率小于100%,所以所有的反应物无法完全转化为生成物。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.石墨和金刚石属于两种不同的物质,二者之间的转化属于化学反应,A选项是错误的;B.根据能量的示意图,可知,金刚石的能量大于石墨1.9KJ,可见石墨转化为金刚石需要吸收1.9KJ的能量,B选项是正确的;
C.石墨更稳定,C选项是错误的;
D.因为石墨更稳定,所以石墨的C-C键的键能更大,D选项是错误的。
故答案为:B。
【分析】A.有新物质产生的变化属于还行变化;
B.反应物总能量低于生成物总能量的反应属于吸热反应;
C.物质本身具有的能量越低,物质就越稳定;
D.物质越稳定,证明越不容易发生化学反应。
即物质内部的键能更大,键更难断裂。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.该装置不是密封装置,无法测定气体产生的速率,A选项是错误的;
B.该反应的变量不只浓一种,因为产生的Mn2+具有催化作用,所以无法确定浓度对反应速率的影响,B选项是错误的;
C.装置三中,反应进行一段时间后,红墨水的液面是左低右高,说明还反应是放热反应,C选项是正确的;
D.该反应中不只一种变量,除了温度不同外,Na2S2O3溶液的浓度也不同,无法达到实验目的,D选项是错误的。
答案为:C
【分析】在反应速率影响因素的实验进行探究时,应该确保只有一种变量,若存在其余变量,则无法确定该因素对反应速率的影响。
9.【答案】A
【解析】【解答】A.CH3COO-的水解方程式是正确的,A选项是正确的;
B.HCO3-离子水解的产物是H2CO3,B选项是错误的;
C.SO32-应该分步水解,第一步水解的产物是HSO3-,C选项是错误的;
D.Fe3+的水解产物是Fe(OH)3胶体,不能书写沉淀符号,D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】A.CH3COO-的水解方程式是:CH3COO−+H2O⇌CH3COOH+OH−;
B.HCO3-离子水解的方程式为:HCO3-+H2O℃H2CO3+OH-;
C.SO32-的水解离子方程式为:SO32-+H2O℃HCO3-+OH-;
D.Fe3+的水解离子方程式为:Fe3++3H2O℃Fe(OH)3+3H+。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.该反应是吸热反应,升高温度,平衡常数应该增大,A选项是错误的;
B.环己烷的物质的量越大,转化率越小,B选项是错误的;
C.P1时,反应先达到平衡,证明P1更大,增大压强,该反应应该逆移,苯的体积分数减小,C选项是错误的;
D.使用催化剂,会加快反应速率,但是不会使平衡移动,D选项是正确的。
故答案为:D。
【分析】A.对于吸热反应,升高温度,平衡正移,化学平衡常数增大;
B.对于吸热反应,升高温度,平衡正移,化学平衡常数增大;
C.对于气体计量数增大的反应,增大压强,平衡会向气体计量数减小的方向移动;
D.使用催化剂,会加快反应速率,但是不会使平衡移动。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.水的电离过程是吸热的,升高温度,平衡正移,Kw会增大,c(H+)增大,pH值减小,但是c(H+)仍等于c(OH-),所以水仍显中性,A选项不符合题意;
B.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH−)增大,但温度不变,K w不变,B选项不符合题意;
C.向水中加入少量硫酸氢钠固体,c(H+)增大,平衡逆向移动,但温度不变,K w不变,C选项不符合题意;
D.向水中通入HCl气体,平衡逆向移动,但是溶液导电能力减弱,因为加入的HCl是强电解质,D选项是错
误的,符合题意; 故答案为:D 。
【分析】水的电离过程是吸热的,升高温度,平衡正向移动,c (H +)和c (OH -)的数值都增大,Kw 也增大;向水中加入氨水或者通入HCl 都会抑制水的电离,使水的电离逆向移动,但是Kw 值不会改变。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.甲基橙在pH>4.4的溶液中显黄色,所以使甲基橙显黄色的溶液不一定是碱性溶液,A 选项
是错误的;B.NaHSO 4溶液显酸性,用湿润的pH 试纸测定时,c (H +)偏小,pH 值偏大,B 选项是正确的; C.一定温度下,pH =a 的氨水,稀释10倍后 ,因为一水合氨的电离是可逆反应,所以平衡会正向移动,pH 值的变化小于1,C 选项是错误的;
D.由水电离出来的H +的浓度为1.0×10−10 mol℃L −1
,说明该溶液是酸性溶液,溶液中的c (H +)
=
Kw 1×10
−10=10-4
mol/L ,pH=4,D 选项是正确的。
故答案为:D 。
【分析】A.弱酸性或者中性或碱性溶液中,甲基橙都是显黄色; B.在用湿润的pH 试纸测定酸性溶液时,pH 测定结果会偏大; C.对于弱电解质的电离平衡,越稀越电离; D.由水电离出来的H +的浓度为1.0×10−10 mol℃L −1
,说明该溶液可能是酸性溶液,溶液中的c (H +)
=
Kw
1×10−10=10-4mol/L ,pH=4;也可能是碱性溶液,c (OH -)=Kw 1×10
−10=10-4
mol/L ,pH=10。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.T 1时,0~20 min 内, v (CH 4)=0.50−0.251×20
=0.0125 mol℃L -1℃min
−1
,v (NO 2)=2 v
(CH 4)=0.025 mol℃L -1℃min -1 ,A 选项是错误的;
B.根据反应速率,可知,T 1时反应速率更慢,所以T 2温度更高,B 选项是正确的;
C.T 2温度反应速率较快,所以T 2温度时达到平衡的时间更快,因为组别①的实验在40min 的时候已经达到平衡了,那么说明组别②实验在40min 也达到平衡了,因此,40 min 时,表格中T 2对应的数据应该是0.15,C 选项是错误的;
D.温度越高,CH 4到达平衡时的物质的量越高,说明该反应是放热反应,即∆H<0,该反应的∆S>0,该反应在任何温度下都可以自发进行,D 选项是错误的。
【分析】A.化学反应速率之比等于反应物的系数之比; B.升高温度可以加快化学反应速率;
C.对于放热反应来说,升高温度,平衡会逆向移动,则反应物平衡的转化率会降低;
D.对于熵增的放热反应来说,在任何温度下都可以自发进行。
14.【答案】B
【解析】【解答】A.反应②是慢反应,慢反应是反应的决速步,A 选项是错误的;
B.并不是所有的N 2O 2和H 2都可以发生反应,所以仅部分碰撞属于有效碰撞,B 选项是正确的;
C.N 2O 2和N 2O 都是 该反应的中间产物,不是催化剂,C 选项是错误的;
D.该反应属于放热反应,对于放热反应来说,正反应的活化能小于逆反应的活化能,D 选项是错误的。
故答案为:B 。
【分析】A.慢反应的活化能大,属于反应的决速步;
B.该反应属于可逆反应,因此不是所有的N 2O 2和H 2都可会发生有效碰撞;
C.根据反应的进程,可知:N 2O 2和N 2O 都是 该反应的中间产物,不是催化剂,催化剂是从反应开始就有的物质;
D.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,对于放热反应来说,正反应的活化能小于逆反应的活化能。
15.【答案】D
【解析】【解答】A.K a =1.0×10−5 ,电离平衡常数较小,c (A -)≈c (H +),c (HA )≈0.1mol/L ,c (H +)
=√Ka ×c (HA )=0.001mol/L ,则溶液的pH=3,A 选项不符合题意;
B.酸或碱抑制水电离,弱离子促进水电离,d 点溶质为KA 、c 点溶质为KA 和HA ,c 点不影响水电离、d 点促进水电离,所以水电离程度: d 点> c 点,B 选项不符合题意;
C.b 点溶液中溶质为等物质的量浓度的HA 和KA ,溶液pH<7,溶液呈酸性,说明HA 电离程度大于A -水解程度,所以c(A¯) > c(HA),钾离子不水解,且HA 电离程度和A -水解程度都较小,所以 c(A -)>c(K +)> c(HA) > c (H +)> c(OH -),C 选项不符合题意;
D.e 点溶液中溶质为KOH 和KA 且二者的物质的量之比为1:2,溶液中存在物料守恒2c (K +) = 3c (A -),即2c (K +) = 3c (A -) + 3c (HA),D 选项符合题意。
故答案为:D 。
【分析】A.根据Ka 值与H +之间的关系,带入HA 酸的起始浓度,可以计算出该酸溶液中H +的浓度,继而求出pH 值;
B.酸碱会抑制水的电离,因此酸会电离出较多的H +,碱电离出OH -,而弱离子的水解,会促进水的电离,因为弱离子水解时会结合水电离出的H +或OH -;
C.b 点溶液中溶质为等物质的量浓度的HA 和KA ,溶液pH<7,溶液呈酸性,说明HA 电离程度大于A -水解程度,所以c(A¯) > c(HA),钾离子不水解,且HA 电离程度和A -水解程度都较小,所以 c(A -)>c(K +)> c(HA) > c (H +)> c(OH -);
D.根据物料守恒关系列出等式。
16.【答案】(1)N 2;N 2(g)+O 2(g)
_
_2NO(g)ΔH =+180 kJ·mol −1
(2)放热;134 kJ℃mol
−1;-226 kJ℃mol
−1;减小;不变
【解析】【解答】(1)氮气是最稳定的,因为其内部的键能最大,键最难被破坏;图1的反应热方程式为:
N 2(g)+O 2(g)
__
2NO(g) ΔH =946+498−2×632=+180 kJ·mol −1
;
(2)①图2中反应反应物总能量小于生成物的总能量,所以属于放热反应;该反应的活化能是Ea=134 kJ℃mol
−1;反应热是正反应的活化能与逆反应活化能之差,134-360=-226 kJ℃mol
−1;
②催化剂会降低反应的活化能,但是催化剂不能改变反应热,因此ΔH 不变。
【分析】(1)对于物质来说,能量越低越稳定,键能越大越稳定;ΔH =反应物的总键能-生成物的总键能; (2)放热反应:反应反应物总能量小于生成物的总能量;ΔH =正反应的活化能与逆反应活化能之差; 催化剂会降低反应的活化能,但是催化剂不能改变反应热。
17.【答案】(1)锥形瓶
(2)碱;高锰酸钾具有强氧化性,能够腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此量取酸性高锰酸钾溶液用酸式滴定管 (3)不用指示剂,因为高锰酸钾本身呈紫红色,可作为指示剂;由无色变成浅红色 (4)③④ (5)0.025
【解析】【解答】(1)滴定过程中还需要用到锥形瓶,锥形瓶中盛放待测液;
(2)酸性高锰酸钾具有强氧化性,不能用碱式滴定管来盛放,因为高锰酸钾能够腐蚀碱式滴定管的橡胶; (3)因为酸性高锰酸钾本身具有较深的颜色紫红色,所以不需要再加指示剂;滴定的重点是溶液由无色变为浅红色;
(4)①酸式滴定管在滴至终点时俯视读数,会使标准液的体积偏小,那么待测液浓度就会偏低;
②碱液移至锥形瓶后,加入10 mL 蒸馏水 ,不会影响待测液的物质的量,也不会影响标准液消耗的体积,所以不会使待测液的浓度偏高;
③酸式滴定管注入酸溶液后,尖嘴有气泡时便开始滴定,滴定后无气泡 ,会使标准液消耗的体积偏大,使待测液的浓度偏高;
④酸式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗 ,会使标准液消耗的体积偏大,使待测液的浓度偏高; 故答案为:③④ ;
(5)第三组数据的误差较大,舍去不用,取前两组数据平均值为20.00mL ,n (KMnO 4)=cV×10-3
=0.01×20×10-3=2×10-5mol ,n (HSO 3-)=2.5n (KMnO 4)=5×10-5mol ,c (HSO 3-)=n
V =0.025mol℃L
−1。
【分析】(1)滴定过程中使用到的玻璃仪器有:酸式滴定管、碱式滴定管和锥形瓶; (2)强氧化性的物质应该使用酸式滴定管来盛放;
(3)因为酸性高锰酸钾本身具有较深的颜色紫红色,所以不需要再加指示剂;滴定的重点是溶液由无色变为浅红色;
(4)待测液的浓度与标准液的体积成正比,若标准液消耗的体积偏大,会使待测液的浓度偏高; (5)根据标准液消耗的体积可以计算其物质的量,再根据氧化剂和还原剂之间的物质的量之比可以计算出
HSO 3-的物质的量,再比上体积即为待测液的浓度。
18.【答案】(1)c(HCN)>c(H 2CO 3)>c(HF)
(2)√5×10−6;升高温度 (3)弱电解质;HA ⇌H +
+A −;
K =c(H +)⋅c(A −
)c(HA)
;不变;电离平衡常数只与温度有关,温度不变化,电离
平衡常数不改变
【解析】【解答】(1)Ka 值越大,酸性就越强,则三种酸的酸性由强到弱是:c (HF )>c (H 2CO 3)>c
(HCN ),所以c(H +)相同的三种酸,其酸的浓度由大到小的顺序为 :c(HCN)>c(H 2CO 3)>c(HF); (2)Ka (HCN )值较小,所以可以认为在电离平衡时刻,c (H +)=c (CN -),c (HCN )=0.1mol/L 。
根据
Ka=c (H +
)×c (CN −
)
c (HCN )
,c (H +)=√Ka ×c (HCN )=√5×10−6;升高温度可以使电离平衡正移,且c (H +)
可以增大;
(3)① HA 是不能完全电离的,所以HA 是弱电解质; ②HA 的电离方程式为:HA ⇌H ++A −; 电离平衡常数表达式为:K =c(H +
)⋅c(A −
)c(HA)
;
③向HA 中加入一定量的盐酸时, 温度不变,Ka 值就不变;说明电离平衡常数只与温度有关,温度不变化,电离平衡常数不改变 。
【分析】(1)要是酸性较弱的酸与酸性较强的酸电离出相同浓度的H +,应该使酸性较弱的酸的浓度较大; (2)Ka (HCN )值较小,所以可以认为在电离平衡时刻,c (H +)=c (CN -),c (HCN )=0.1mol/L 。
根据
Ka=c (H +
)×c (CN −
)c (HCN )
,c (H +)=√Ka ×c (HCN )=√5×10−6;升高温度可以使电离平衡正移,且c (H +)
可以增大;
(3)弱电解质在水溶液只是部分电离;
弱电解质的电离过程是吸热的,所以升高温度,平衡会正向移动,Ka 值会增大。
19.【答案】(1)+177.6;高温
(2)0.2 mol℃L −1℃min −1;2.7
(3)40%
(4)正反应;a >4.05
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律:反应i=反应iii-反应ii ,则ΔH 1=∆H 3-∆H 2=+177.6kJ℃mol
−1,
该反应
吸热、熵增的反应,所以在高温下可以自发进行; (2)v (H 2O )=1−0.24=0.2 mol℃L
−1℃min
−1
;根据图像列出三段式:
CO(g)+ H 2O(g)℃ H 2(g ) +CO 2(g ) 起始量(mol/L )
2.0
1.0
转化量(mol/L ) 0.8 0.8 0.8 0.8 平衡量(mol/L )
1.2
0.2
0.8
0.8
K=c (CO 2)×c (H 2)c (CO )×c (H 2O )
=0.8×0.81.2×0.2≈2.7;
(3)4min 时,CO 的浓度变化值为0.8mol/L ,则CO 的转化率为:0.8
2
×100%=40%;
(4)根据K=2.7,计算另一容器中此时的Qc=1.25×0.250.25×0.75=1.67,Qc<K
,所以反应向正反应方向进行。
根据K
值的表达式,要使Qc>K ,应使0.5a×0.250.25×0.75>2.7
,解得a>4.05.
【分析】 (1)根据盖斯定律可以将反应ii 和反应iii 变化为反应i ,继而求出反应i 的反应热; (2)化学反应速率指的是一段时间内某物质浓度的变化值与时间变化值的比; (3)转化率指的是已经变化的物质的量与原本物质的量的比值;
(4)根据浓度商与平衡常数的相对大小可以比较出反应进行的方向;K>Qc 时,平衡逆移;K<Qc 时,平衡正移。