安徽省屯溪第一中学2017-2018学年高二上学期期中考试化学试题
一、选择题(每个小题只有一个正确答案,每题3分,共57分) 1. 下列说法中不正确的是( )
①将BaSO4放入水中不能导电,所以BaSO4是非电解质 ②氨溶于水得到的溶液氨水能导电,所以氨水是电解质 ③固态共价化合物不导电,熔融态的共价化合物可以导电 ④固态的离子化合物不导电,熔融态的离子化合物也不导电 ⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强 A. ①④ B. ①④⑤ C. ①②③④ D. ①②③④⑤ 【答案】D
【解析】试题分析:①硫酸钡熔融状态下能电离导电,是电解质,错误。②氨溶于水与水反应生成一水合氨,一水合氨能电离出离子,一水合氨是电解质,氨气是非电解质,错误。③熔融态共价化合物不电离不导电,错误。④离子化合物熔融状态电离而导电,正确。⑤溶液的导电能力与溶液的离子浓度和离子带电荷有关,强电解质的导电能力不一定比弱电解质强,错误。所以选D。
考点:物质的分类,电解质,离子化合物和共价化合物的判断
【名师点睛】电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,包括酸碱盐和金属氧化物。非电解质是指在水溶液或熔融状态下都不导电的化合物,常见的有乙醇,蔗糖,二氧化碳,二氧化硫,氨气等。注意电解质不定导电,导电的不一定是电解质,需要看物质存在的环境是否为溶液或熔融状态下,看是否为自身电离而导电。 2. 对于反应3A(g)+B(g)反应进行得最快的是( )
A. v(A)=0.6mol/(L·min) B. v(B)=0.8 mol/(L·min) C. v(C)=0.7mol/(L·min) D. v(D)=1.0mol/(L·min) 【答案】B
【解析】将各个选项中的物质用A物质的浓度变化来表示化学反应速率,然后在进行比较。A、v(A)= 0.6mol/(L·min),B、v(A)= 2.4mol/(L·min),C、v(A)= 1.4mol/(L·min), D、v(C)= 1.0mol/(L·min),所以化学反应速率最快的是B。答案选B。
点睛:本题考查化学反应速率的比较的知识。将各个选项中的物质用同一种物质来表示化学
2C(g)+3D(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中
反应速率,才能进行比较,从而得解。 3. 实验室测得4molSO2发生反应2SO2(g)+O2(g)314.3kJ热量时,SO2的转化率最接近于( ) A. 40% B. 50% C. 80% D. 90% 【答案】C
【解析】根据热化学方程式可知,参加反应的SO2是314.3kJ÷196.64kJ/mol×2=3.mol,所以转化率是3.2mol÷4mol×100%=80%,答案选C。 4. 下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气,以提高二氧化硫的转化率 B. 合成氨工厂通常采用20MPa~50MPa压强,以提高原料的利用率 C. 过氧化氢分解加催化剂二氧化锰,使单位时间内产生的氧气的量增多 D. 久置的氯水的pH变小 【答案】C
【解析】试题分析:A.工业生产硫酸的过程中由于SO2转化为SO3的反应是可逆反应,若使用过量的氧气,即增大了反应物的浓度,根据平衡移动原理,增大反应物的浓度,可以是平衡正向移动,因此可以提高二氧化硫的转化率,正确;B.合成氨的反应是气体体积减小的放热反应,工厂通常采用20MPa~50MPa压强,即增大压强,结构平衡移动原理:增大压强,可以使平衡向气体气体减小的方向,即正反应方向移动,因此可以使更多的氮气、氢气合成氨气,因此就可以提高原料的利用率;正确;C.过氧化氢分解加二氧化锰作催化剂,只能提高化学反应速率,但是这与化学平衡的移动无关,错误;D.氯气与水的反应是可逆反应,若氯水久制,HClO发生分解,使平衡正向移动,溶液中的c(H+)增大,所以溶液的PH值变小。正确。 考点:考查化学反应事实与化学平衡移动原理的关系的知识。
5. 根据键能估算反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH为( ) 化学键 键能/(kJ·mol)
A. –1940 kJ·mol-1 B. 1940 kJ·mol-1 C. –485 kJ·mol-1 D. 485 kJ·mol-1
-12SO3(g) △H=-197kJ·mol-1,当放出
C—H 414 C—F 489 H—F 565 F—F 155 【答案】A
【解析】试题分析:化学反应的焓变可以用反应物和生成物的键能计算,依据△H=反应物键能之和-生成物键能之和,计算得到。△H=反应物键能之和-生成物键能之和,结合图表中键能数据和反应中化学键的判断进行计算,△H=414KJ/mol×4+4×155KJ/mol-(489KJ/mol×4+4×565KJ/mol)=-1940KJ/mol,故选A。 考点:考查化学反应焓变的计算方法 6. 下列有关说法不正确的是( ) ...
A. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0 B. 反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应ΔH<0 C. 一定温度下,反应MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0,ΔS>0 D. 常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0 【答案】B
【解析】试题分析:A.当△G=△H-T△S<0,反应能自发进行,已知反应NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)在室温下可自发进行,该反应为△G<0的反应,所以反应的△H<0,正确;B.当△G=△H-T?△S<0时,能自发进行,该反应△S>0,室温下不能自发进行,说明该反应的△H>0,错误;C.分解反应一般为吸热反应,所以ΔH>0;生成气体是一个熵增加的反应,Δ所以S>0,正确;D.该反应熵值增加,反应不能自发,说明反应一定是吸热反应,正确。 考点:考查反应热和焓变
7. 下列各组热化学方程式中,化学反应的△H前者小于后者的是( ) ①C(s)+O2(g)═CO(g);△H1 C(s)+O2(g)═CO2(g);△H2 ②S(g)+O2(g)═SO2(g);△H3 S(s)+O2(g)═SO2(g);△H4
③CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s);△H5 CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g);△H6. A. ② B. ①② C. ①③ D. ②③ 【答案】D
考点:考查反应热的大小比较
8. 一定温度和压强不变的条件下,发生可逆反应:A(g)+3B(g)反应达到平衡状态的标志的是( )
①混合气体的平均摩尔质量不再变化 ②v (A)∶v(B)∶v(C)=1∶3∶4 ③A、B、C的浓度不再变化 ④C的体积分数不再变化 ⑤A、B、C的分子数之比为1∶3∶4 ⑥混合气体的密度不再变化 A. ②③④⑤⑥ B. ③④ C. ②③④ D. ①③⑤⑥ 【答案】B
【解析】①反应前后气体体积不变,气体物质的量不变,质量守恒,所以混合气体的摩尔质量始终不变,故①错误;②速率之比等于化学计量数之比,不能说明正逆反应速率相等,故②错误;③各组分浓度不变,说明反应达到平衡状态,故③正确;④C的体积分数不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故④正确;⑤平衡时各物质的分子式之比,决定于开始加入物质的多少和反应程度,与平衡无关,故⑤错误;⑥混合气体质量守恒,体积不变,密度始终不变,所以密度不变不能说明反应达到平衡状态,故⑥错误;综上,正确的有③④,答案选B。
点睛:本题考查了平衡状态的判断,注意利用勒夏特列原理分析。根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。 9. 25℃时,水的电离达到平衡:H2O
H++OH-;ΔH>0,下列叙述正确的是( )
4C(g),下列叙述能为该
A. 向水中加入稀氨水,平衡向左移动,c(OH―)降低 B. 向水中加入少量的水,平衡向右移动,c(H)增大 C. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H)增大,Kw不变 D. 将水加热,c(H+)增大,c(OH―)降低,Kw增大 【答案】C
【解析】A. 向水中加入稀氨水, c(OH-)提高,故A错误;B. 向水中加入少量的水,平衡不移动,c(H+)不变,故B错误;C. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变,故C正确;D. 将水加热,水的电离平衡右移,c(H+)、c(OH-)都增大,Kw随之增大,故D
+
+
错误。故选C。
10. 常温下,下列溶液中各组离子一定能大量共存的是( ) A. 使甲基橙呈红色的溶液中:Na+、AlO2-、NO3-、Fe2+ B. 由水电离产生的 c(H)=10
-12-
+
-12
mol·L的溶液:NH4、SO4、HCO3、Cl
+
3+
-
-
-1+2---
C. 含有 0.1 mol·LS的溶液:Na、Fe、NO3、Cl D. Kw/c(H)=0.1 mol·L的溶液:Na、K、SO3、NO3 【答案】D
【解析】A、使甲基橙呈红色的溶液为酸性溶液,AlO2—不能共存,且酸性条件下硝酸根离子氧化亚铁离子而不能大量共存,选项A错误;B、由水电离产生的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液为强酸或强碱溶液,两种条件下HCO3-均不能共存,选项B错误;C、HCO3-与Fe3+发生双水解而不能大量共存,选项C错误;D、Kw/c(H)=0.1 mol·L的溶液为碱性溶液,Na、K、SO3、AlO2以及氢氧根离子都可以大量共存,选项D正确。答案选D。
11. 已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成2mol二氧化碳气体和液态水,放出热量b kJ,则乙炔燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣2b kJ/mol B. C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=﹣b kJ/mol C. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣4b kJ/mol D. C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=﹣2b kJ/mol 【答案】B
+
-1
+
+
2--+
-1
+
+
2-
-
........................ 考点:考查燃烧热的计算
12. 对于反应:4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)△H=﹣1200kJ?mol﹣1,温度不同 (T2>T1)其他条件相同时,下列图象正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.升高温度,化学平衡逆向移动,化学反应速率会迅速增大,会离开原来的速率点,即正逆反应速率都比原平衡的速率大,故A错误;
B.升高温度,化学反应速率会迅速增大,所以T2时先达到化学平衡状态,并且化学平衡逆向移动,二氧化氮的转化率减小,故B正确;
C.对于反应:4CO(g)+2NO2(g)?4CO2(g)+N2(g),T不变,增大压强,平衡正向移动,一氧化碳的体积分数会减小,故C错误;
D.因该反应是放热反应,故升高温度,平衡逆向移动,根据化学平衡常数K等于生成物浓度的幂之积除以反应物浓度的幂之积可知,此时平衡常数将减小,故D错误; 所以答案选B。
【名师点睛】解答本类试题经常可以采取“定一议二”原则分析,根据等压线,由温度对反应物转化率影响,判断升高温度时平衡移动方向,确定反应吸热与放热;特别注意根据温度、压强对平衡移动的影响分析,温度越高、压强越大,则反应速率越大,达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,先拐先平则温度、压强大。
13. 一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图的是( )
A. CO2(g)+2NH3(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g);△H<0 B. CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g);△H>0
C. CH3CH2OH (g)?CH2=CH2(g)+H2O(g);△H>0
D. 2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)?2 C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g);△H<0 【答案】A
【解析】试题分析:温度越高,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此t2>t1;同理压强越大,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此p1>p2;A.反应是一个体积减小的、放热的可逆反应,因此升高温度平衡向逆反应方向移动,降低水蒸气的含量;而增大压强平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,A正确;B.反应是一个体积不变的、吸热的可逆反应,压强对水蒸气的含量不影响;升高温度平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,因此均不符合,B错误;C.反应是一个体积增大的、吸热的可逆反应,升高温度平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,不符合图象,C错误;D.反应是一个体积增大的、放热的可逆反应,压强不符合,D错误,答案选A。
考点:考查外界条件对化学平衡的影响及有关图象的分析和识别。 14. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A. 已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 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2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)△H1 2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H2, 则△H1>△H2 D. 含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应中和热的热方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.4 kJ/mol 【答案】D
【解析】A.燃烧热指的是生成稳定的氧化物,应生成液态水,故A错误;B.石墨转化为金刚石吸热,则石墨能量较低,石墨较稳定,故B错误;C.都为放热反应,放出的热量越多,则反应热越小,碳完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多,故C错误;D.在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热中和热。20.0gNaOH的物质的量n==
=0.5mol,与稀盐酸完全中和生成0.5mol水,此时放出热量28.7kJ,故当生成1mol
水时放热57.4KJ,故该反应中和热的热化学方程式为:
NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.4kJ/mol,故D正确;故选D。
15. 在一定体积pH=14的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的KHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=13.若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与kHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与KHSO4溶液体积比是( )
A. 1:9 B. 1:1 C. 4:1 D. 1:4 【答案】D
【解析】pH=14的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=1mol/L,c[Ba(OH)2]=0.5mol/L,逐滴加入一定物质的量浓度的KHSO4溶液,当溶液中的Ba恰好完全沉淀时,溶液pH=13,c(OH)=0.1mol/L,设Ba(OH)2溶液与KHSO4溶液的体积分别为xL和yL,KHSO4溶液的物质的量浓度为amol/L,则(x-ay)/(x+y)=0.1和ay=0.5x,得到x:y=1:4,即Ba(OH)2溶液与KHSO4溶液体积比是1:4,故选D。
16. 某温度下Kw=10-13,在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的H2SO4溶液Vb L混合,下列说法正确的是( )
A. 若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=1∶1 B. 若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb=100∶1 C. 若所得混合液pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=1∶9 D. 若所得混合液pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=101∶99 【答案】C
【解析】A、若所得混合溶液为中性,且a=12,b=2,因c(OH)×Va=c(H)×Vb,a=12,b=2,则0.1×Va=0.01Vb,则Va:Vb=1:10,故A错误;B、若所得混合液为中性,则c(OH-)×Va=c(H+)×Vb,即10a?13×Va=10?b Vb,又因为a+b=12,Va:Vb=
=1013-a-b=10,则Va:Vb=10:1,故B错误;
-+
2+
-
C、若所得混合溶液的pH=10,碱过量,c(OH)=
9,故C正确;D、根据C的计算,Va:Vb=1:9,故D错误;故选C。
-
=0.001,则Va:Vb=1:
点晴:本题考查了酸碱反应后溶液pH的计算。强酸和强碱混和,先确定过量离子的浓度:若酸过量:c(H)=[c(H)V酸-c(OH)V碱]/(V酸+V碱) ,直接计算溶液的pH值;若碱过量:c(OH)=[c(OH)V碱-c(H)V酸]/(V碱+V酸),借助于Kw计算c(H),再求pH值。 17. 常温下,下列有关电解质溶液的叙述错误的是( ) A. 某H2SO4溶液中
=1.0×108,由水电离出的c(H+)=1×10-11 mol·L-1
--+
+
+
+
-
B. 将0.02 mol·L-1 HCl溶液与0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液pH约为12 C. 将0.1 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释后,由水电离产生的c(H+)·c(OH-)保持不变 D. pH=3的H2SO4溶液,稀释105倍后,溶液的pH<7
【答案】C
【解析】A. 某H2SO4溶液中
=1.0×108,Kw=c(H+)?c(OH-)=1×10-14,得出
c(H+)=1×10-3mol/L,c(OH-)=1×10-11mol/L,由水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-11 mol·L-1,
故A正确;B. 将0.02 mol·L HCl溶液与0.02 mol·L Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液c(OH-)=
=0.01mol/L,pH=12,故B正确;C. 将0.1 mol·L-1的NaOH
+
-
-1
-1
溶液加水稀释后,碱性减弱,水的电离程度增大,由水电离产生的c(H)·c(OH)增大,故C错误;D. pH=3的H2SO4溶液,稀释10倍后,溶液的pH<7,故D正确。故选C。
点睛:解答本题需要明确:(1)水的电离受到酸碱的抑制,而且酸碱性越弱,水的电离受到的抑制越小。当酸碱溶液无限稀释时,pH接近7。(2)在酸溶液中,由水电离出的c(H)=c(OH);在碱溶液中,由水电离出的c(OH-)=c(H+)。
18. 将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0.得到如表中的两组数据:
+
-5
下列说法不正确的是( )
A. x=1.6,y=0.2,t<6 B. T1、T2的关系:T1>T2
C. K1、K2的关系:K2>K1 D. 实验1在前6 min的反应速率v (SO2)=0.2 mol?L?min 【答案】A
【解析】A. 实验1消耗O21.2mol,所以x=4-2.4=1.6,实验2消耗SO23.6mol,所以y=2-1.8=0.2,比较实验1和2,可以看出实验2反应物转化率更大,是在较低温度下进行的,因此,t>6,故A不正确;B. T1、T2的关系:T1>T2,故B正确;C. T1>T2,降温平衡右移,K1、K2的关系:K2>K1,故C正确;D. 实验1在前6 min的反应速率v (SO2)=2.4/2/6 mol?L﹣1?min﹣1=0.2 mol?L
﹣1
﹣1
﹣1
?min,故D正确。故选A。
﹣1
19. 室温下,pH相差1的两种一元碱溶液A和B,分别加水稀释时,溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 稀释前两溶液中H浓度的大小关系:A=10B
B. 稀释前,A溶液中由水电离出的OH的浓度大于10mol·L
C. 取等体积M点的A、B两种碱液,加入同浓度的硫酸溶液至恰好完全反应时,所消耗硫酸溶液的体积相同
D. 用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时,溶液的pH不一定大于7 【答案】D
【解析】试题分析:A、稀释前,pH相差1,B的pH小于A,稀释前两溶液中H浓度的大小关系:B=10A,错误;B、碱在溶液中电离出OH ̄,所以稀释前,A溶液中由水电离出的OH的浓度小于10mol/L,错误;C、M点A、B溶液pH相同,氢氧根离子浓度相同,因为A、B两种碱的强弱不同,所以A、B两种碱的浓度不同,则消耗等浓度硫酸的体积不同,错误;D、因为醋酸和A的强弱不确定,所以用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时,溶液的pH不一定大于7,正确。
考点:本题考查图像的分析、弱电解质的电离、酸碱中和反应。 二、(非选择题共43分)
20. 已知水的离子积:25℃时Kw=1×10﹣14,100℃时Kw=1×10﹣12。试回答以下问题. (1)25℃时,某Na2SO4溶液中c(SO4)=5×10 mol?L,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na+):c(OH﹣)=_________.
(2)在100℃时,测得某溶液pH=7,该溶液显_________(填“酸”、“碱”或“中”)性. (3)将100℃温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合,若所得混合液pH=2,则a:b=________.
(4)某温度时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数Kw=________。
①该温度下( T ℃),将100 mL 0.1 mol·L-1的稀H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol·L-1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的pH=____________。
②该温度下(T ℃),1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是________________。
2﹣
﹣4
﹣1
-7
-+
-
-7
-1
+
【答案】 (1). 10 (2). 碱 (3). 9:11 (4). 10 (5). 12 (6). pHa+pHb=12
【解析】本题主要考查pH的计算。
(1)25℃时,某Na2SO4溶液中c(SO4)=5×10 mol?L,c(Na)=10 mol?L,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na):c(OH)=10:10=10。 (2)在100℃时,水的pH=6,测得某溶液pH=7,该溶液显碱性。
(3)将100℃温度下aLpH=11的NaOH溶液与bLpH=1的H2SO4溶液混合,在氢氧化钠溶液中
+
﹣
﹣4
﹣7
3
2﹣
﹣4
﹣1
+
﹣3
﹣1
3-13
c(OH-)=0.1mol/L,在硫酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,若所得混合液pH=2,则
c(H+)=
=0.01mol/L,a:b=9:11。
(4)某温度时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,稀硫酸中c(H)=0.01mol/L=氢氧化钠溶液中c(OH),则该温度下水的离子积常数Kw=0.01×10-11=10-13。
①该温度下( T ℃),将100 mL 0.1 mol·L的稀H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol·L的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),c(OH-)=
=0.1mol/L,pH=12。
-1
-1
+
-
②该温度下(T ℃),1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,c硫酸(H+)=10c氢氧化钠
(OH)=10/c氢氧化钠(H),则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是pHa+pHb=
--12+
12。
21. (1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视.它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势.氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应: ①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H1 ②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H2
则反应 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H=_____________.(请用含有△H1、△H2的式子表示)
(2)若NH3?N2+H2 K=a,则N2+3H2?2NH3 K′=________.(用含a的式子表示) (3)在体积为3L的恒容密闭容器中,合成氨N2+3H2?2NH3实验,投入4mol N2和9mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如表所示: 温度(K) 平衡时NH3的物质的量(mol)
【答案】 (1). 10 (2). 碱 (3). 9:11 (4). 10 (5). 12 (6). pHa+pHb=12
【解析】本题主要考查pH的计算。
(1)25℃时,某Na2SO4溶液中c(SO4)=5×10 mol?L,c(Na)=10 mol?L,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na):c(OH)=10:10=10。 (2)在100℃时,水的pH=6,测得某溶液pH=7,该溶液显碱性。
(3)将100℃温度下aLpH=11的NaOH溶液与bLpH=1的H2SO4溶液混合,在氢氧化钠溶液中
+
﹣
﹣4
﹣7
3
2﹣
﹣4
﹣1
+
﹣3
﹣1
3-13
c(OH-)=0.1mol/L,在硫酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,若所得混合液pH=2,则
c(H+)=
=0.01mol/L,a:b=9:11。
(4)某温度时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,稀硫酸中c(H)=0.01mol/L=氢氧化钠溶液中c(OH),则该温度下水的离子积常数Kw=0.01×10-11=10-13。
①该温度下( T ℃),将100 mL 0.1 mol·L的稀H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol·L的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),c(OH-)=
=0.1mol/L,pH=12。
-1
-1
+
-
②该温度下(T ℃),1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,c硫酸(H+)=10c氢氧化钠
(OH)=10/c氢氧化钠(H),则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是pHa+pHb=
--12+
12。
21. (1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视.它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势.氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应: ①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H1 ②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H2
则反应 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H=_____________.(请用含有△H1、△H2的式子表示)
(2)若NH3?N2+H2 K=a,则N2+3H2?2NH3 K′=________.(用含a的式子表示) (3)在体积为3L的恒容密闭容器中,合成氨N2+3H2?2NH3实验,投入4mol N2和9mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如表所示: 温度(K) 平衡时NH3的物质的量(mol)