《学霸笔记 同步精讲》第三章 水溶液中的离子反应与平衡(含答案) 人教版化学选择性必修1(共12份打包)

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《学霸笔记 同步精讲》第三章 水溶液中的离子反应与平衡(含答案) 人教版化学选择性必修1(共12份打包)

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阶段重点练(三)
一、选择题(每小题只有一个正确答案)
1.(2025·徐州高二段考)关于0.1 mol·L-1氨水,下列说法正确的是(  )
A.加水稀释,氨水中所有的离子浓度都减小
B.加水稀释,氨水的电离平衡正向移动,减小
C.加入浓氨水,氨水的电离平衡正向移动,NH3·H2O的电离度增大
D.加入浓氨水,水的电离平衡逆向移动,c(H+)·c(OH-)不变
2.将2 mL 1 mol·L-1的醋酸滴入饱和Na2CO3溶液中,观察到有气泡产生。下列有关说法错误的是(  )
A.电离方程式:H2CO32H++C
B.酸性:CH3COOH>H2CO3
C.电离常数:Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)
D.H2CO3的电离常数:Ka1 Ka2
3.(2025·黄山高二期中)室温下,将pH=11的NaOH溶液和氨水各1 mL加水稀释,溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示,对于a、b、c三点溶液的说法错误的是(  )
A.水的电离程度:a<c
B.溶液的碱性:a>b
C.的值:a<c
D.恰好完全中和消耗HCl的物质的量:a=b
4.(2025·石家庄高二阶段)下列说法正确的是(  )
A.常温下,用pH为11的NaOH与pH为3的醋酸等体积混合溶液呈碱性
B.用pH均为11的NaOH溶液和氨水分别中和等体积、等物质的量浓度的盐酸,消耗氨水的体积更大
C.用浓度均为0.01 mol·L-1的盐酸和醋酸分别中和等物质的量的NaOH,消耗醋酸的体积更大
D.常温下,向0.1 mol·L-1醋酸溶液中加水稀释,溶液中的值增大
5.下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是(  )
A.常温下,水电离出的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:N、Fe2+、S、N
B.常温下,=10-10的溶液中:K+、Na+、I-、S
C.能使酚酞变红的溶液中:Na+、Ba2+、HS、Cl-
D.0.1 mol·L-1 KI溶液中:Na+、K+、ClO-、OH-
6.(2025·江门高二期中)如图为不同温度下水的电离平衡曲线,pOH=-lg c(OH-),下列说法正确的是( )
A.A点到B点:加入少量氨水可实现
B.A点到D点:加入少量冰醋酸可实现
C.Kw的关系是:B>C>A=D=E
D.T1时:pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液呈中性
7.(2025·沧州高二期中)某温度下,0.1 mol·L-1的NaOH溶液的pH为12,在此温度下,将V1 L pH=2的稀硫酸与V2 L pH=10的NaOH溶液混合,所得混合液pH=5,则等于(忽略混合前后溶液温度和体积的变化)(  )
A. B.
C. D.
8.(2025·合肥高二期中)下列关于电解质溶液的叙述正确的是(  )
A.pH=4.5的酸梅汁中c(H+)是pH=6.5的奶茶中c(H+)的100倍
B.0.01 mol·L-1的硝酸和硫酸溶液,加水稀释100倍后两溶液pH仍相同
C.中和pH与体积均相同的盐酸和硫酸溶液,消耗KOH的物质的量后者多
D.25 ℃,将pH=4的盐酸稀释10 000倍后,溶液的pH=8
9.(2025·哈尔滨高二期中)下列有关滴定管的判断、使用或操作有误的是(  )
酸式滴定管 酸式/碱式滴定管
A.涂抹凡士林在旋塞的a端和旋塞套内的c端,防止漏水 B.滴定管的读数为21.40 mL
眼睛注视锥形瓶中溶液 碱式滴定管
C.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液 D.排出滴定管尖嘴中的气泡
10.(苏教版改编题)AG定义为AG=lg ,若用AG来表示溶液的酸度,下列说法错误的是(  )
A.在一定温度下,溶液的酸性越强,AG越大
B.65 ℃时,pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)
C.若溶液呈碱性,则AG<0
D.若溶液呈中性,则AG=0
11.如图是用0.100 0 mol·L-1标准NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度盐酸时(酚酞作指示剂)的滴定曲线。下列说法正确的是(  )
A.水电离出的氢离子浓度:a>b
B.盐酸的物质的量浓度为0.010 0 mol·L-1
C.指示剂变色时,盐酸与NaOH溶液恰好完全反应
D.当滴加的NaOH溶液为10.00 mL时,该混合液的pH=1+lg 3
12.(2024·台州中学期中)某学习小组用“间接碘量法”测定某CuCl2晶体试样的纯度,试样不含其他能与I-发生反应的氧化性杂质,已知:2Cu2++4I-2CuI↓+I2,I2+2S2S4+2I-。取m g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液(呈碱性)滴定,部分实验仪器和读数如图所示。
下列说法正确的是(  )
A.试样在甲中溶解,滴定管选乙
B.选用淀粉作指示剂,当甲中溶液由蓝色变为无色时,即达到滴定终点
C.丁图中,滴定前滴定管的读数为(a-0.50)mL
D.对装有标准液的滴定管读数时,滴定前后读数方式如丁图所示,则测得的结果偏小
二、非选择题
13.(2025·三明高二期中)已知:25 ℃时,相关酸的电离常数如表所示:
酸 CH3COOH HNO2 HCN HClO
电离常数(Ka) 1.75×10-5 5.6×10-4 6.2×10-10 4.0×10-8
请回答下列问题:
(1)25 ℃时,0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH=3,则由水电离产生的(H+)=    mol·L-1。
(2)向10 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加蒸馏水稀释到1 L后,下列说法错误的是    (填字母)。
a.CH3COOH的电离程度增大
b.c(CH3COOH)增大
c.c(H+)减小
d.减小
(3)①比较表中四种酸的酸性强弱                      
                       (由强到弱排序);
②“84”消毒液中滴加白醋,可增强溶液的漂白性,原因:                      
(用离子方程式解释)。
(4)相同条件下,取等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH和氨水三种碱溶液,分别滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积分别为V1、V2、V3,则三者的大小关系为                       。
(5)某温度下,Kw=1.0×10-12,将Va L pH=4的HCl溶液和Vb L pH=9的Ba(OH)2溶液混合均匀,测得溶液的pH=7,则Va∶Vb=    。
14.某学习小组用0.100 0 mol·L-1 NaOH标准溶液来滴定未知物质的量浓度的盐酸时,选择酚酞作指示剂。请回答下列问题:
(1)盛装NaOH标准溶液的仪器名称为   ,该仪器不能盛装酸(或强氧化剂)的原因是                       
                       ;
我们学过的所有实验中,实验前需要查漏的仪器是    (任填两种)。
(2)若滴定开始和结束时,该仪器中液面位置如图所示,则所用NaOH标准溶液的体积为    mL。
(3)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示:
滴定次数 待测盐酸的体积/mL 标准NaOH溶液体积
滴定前的刻度/mL 滴定后的刻度/mL
第一次 25.00 0.00 26.11
第二次 25.00 1.56 30.30
第三次 25.00 0.22 26.31
依据表中数据计算该盐酸的物质的量浓度为    mol·L-1。
(4)用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时,下列操作会使盐酸浓度所测结果无影响的是    (填字母)。
A.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
B.滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C.滴定过程中不慎将数滴碱液滴在锥形瓶外
D.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
(5)用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线(如图所示)。
滴定醋酸的曲线是    (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(6)氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析方法,某同学用0.100 0 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液滴定某试样中H2O2的含量,反应原理为2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++8H2O+5O2↑。
①到达滴定终点时的现象为                                  
                                             。
②用滴定管量取25.00 mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的酸性标准KMnO4溶液的体积如表所示:
第一次 第二次 第三次 第四次
体积(mL) 17.04 18.00 17.00 16.96
则试样中过氧化氢的浓度为    mol·L-1。
1 / 5第2课时 影响盐类水解的主要因素
题组一 盐类水解的影响因素
1.(2025·豫北名校高二期中)在Al3++3H2OAl(OH)3+3H+的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶液的pH增大,应采取的措施是(  )
①加热 ②通入HCl ③加入适量KOH(s)
④加入Na2SO4溶液
A.③④ B.②③
C.①② D.①④
2.(2025·清华附中高二期中)常温下,某NH4Cl溶液的pH=5。下列关于该溶液的说法中错误的是(  )
A.呈酸性
B.对此溶液进行加热,溶液pH将变小
C.c(OH-)=1×10-9 mol·L-1
D.将此溶液加水稀释10倍,所得溶液pH=6
3.在25 ℃时,在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的三种溶液中,测得c(N)分别为a、b、c(单位:mol·L-1)。下列判断正确的是(  )
A.a=b=c B.a>b>c
C.a>c>b D.c>a>b
4.(苏教版习题)为了配制c(N)与c(Cl-)比为1∶1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入适量的(  )
①HCl ②NaCl ③氨水 ④NH4NO3
A.①② B.③④
C.①③ D.①④
题组二 盐类的水解常数及其应用
5.(2025·福州六校高二期末)常温下,稀释0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液,图中的横坐标表示加水的量,则纵坐标可以表示的是(  )
A.HS的水解常数 B.溶液的pH
C.溶液中n(HS) D.溶液中c(Na+)
6.在一定条件下,Na2S溶液存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是(  )
A.加水稀释,平衡右移,HS-浓度增大
B.升高温度,减小
C.稀释溶液,水解常数不变
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
7.已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×10-5。常温下,含等物质的量的HCN与NaCN的混合溶液,下列说法错误的是(  )
A.溶液呈酸性
B.溶液呈碱性
C.溶液中c(CN-)<c(HCN)
D.溶液中c(Na+)>c(CN-)
8.(2025·石家庄高二期末)通过查阅资料获得温度为25 ℃时有以下数据:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13,Kh是盐的水解常数,在CH3COONa溶液中存在CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,则Kh=。有关上述常数的说法正确的是(  )
A.通过比较上述常数,可得NH4SCN溶液显碱性
B.电离常数、水解常数和化学平衡常数都随温度的升高而增大
C.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka
D.一定温度下,在CH3COONa溶液中,Kw=Ka·Kh
9.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在平衡:C+H2OHC+OH-。下列说法错误的是(  )
A.稀释溶液,增大
B.通入CO2,溶液pH减小
C.升高温度,平衡常数增大
D.加入NaOH固体,减小
10.(苏教版改编题)常温下,pH=10的三种钠盐溶液其物质的量浓度大小为NaX<NaY<NaZ,下列说法正确的是(  )
A.HX、HY、HZ酸性依次减弱
B.浓度相同的HX和NaY能发生HX+NaYHY+NaX
C.浓度相同的三种钠盐溶液中,水的电离程度最大的是NaZ的溶液
D.中和体积和pH均相等的溶液HX、HY、HZ,消耗NaOH最多的是HX
11.关于下列实验的说法错误的是(  )
A.CH3COO-的水解程度增大 B.溶液的pH减小是CH3COO-水解平衡移动的结果
C.NH4Cl可促进CH3COO-的水解 D.混合液中c(CH3COO-)和c(CH3COOH)之和大于c(Na+)
12.(2025·茂名高二期中)下列说法错误的是(  )
A.向Na2S溶液中加入少量CuSO4固体,HS-的浓度减小
B.加水稀释NH4Cl溶液,水解常数Kh增大,pH减小
C.25 ℃时,Ka(HCOOH)=1.0×10-4,该温度下HCOO-的水解常数为1.0×10-10
D.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh越大
13.(2025·武汉高二期中)电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡,请回答下列问题。
(1)已知部分弱酸的电离常数如表:
弱酸 CH3COOH HCN H2CO3
电离常数(25 ℃) Ka=1.8×10-5 Ka=4.3×10-10 Ka1=5.0×10-7 Ka2=5.6×10-11
①0.1 mol·L-1 NaCN溶液和0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(CN-)     c(HC)(填“>”“<”或“=”)。
②常温下,pH相同的三种溶液:A.CH3COONa B.NaCN  C.Na2CO3,其物质的量浓度由大到小的顺序是    (填字母)。
③常温下,一定浓度的CH3COONa溶液pH=10,溶液中=    。
④将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是                      。
(2)常温下,SO2通入NaOH溶液中,在所得溶液中c(HS)∶c(S)=10∶1,溶液的pH=    。(常温下,H2SO3的Ka1=1.54×10-2;Ka2=1.0×10-7)
(3)已知:常温下,NH3·H2ON+OH- Kb=1.8×10-5
H2YH++HY- Ka1=5.4×10-2
HY-H++Y2- Ka2=5.4×10-5
则(NH4)2Y溶液的pH    7(填“>”“<”或“=”)。
(4)NO2尾气常用NaOH溶液吸收,生成NaNO3和NaNO2。已知N的水解常数Kh=2×10-11,常温下某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5,则混合溶液中c(N)和c(HNO2)的比值为    。
2 / 3第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
题组一 沉淀溶解平衡的含义
1.下列说法中正确的是(  )
A.只有易溶电解质在溶液中才存在沉淀溶解平衡
B.难溶电解质的溶液中只存在沉淀溶解平衡,不存在电离平衡
C.沉淀溶解平衡只能通过电解质溶于水时建立
D.沉淀溶解平衡时,固体表面上的离子脱离固体的速率与溶液中的离子回到固体表面的速率相等
2.一定温度下,将有缺角的BaSO4晶体置于饱和BaSO4溶液中,一段时间后缺角消失得到有规则的BaSO4晶体。下列说法中正确的是(  )
A.BaSO4晶体质量会增加
B.BaSO4晶体质量会减小
C.溶液中c(Ba2+)增大
D.溶液中c(Ba2+)保持不变
3.下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是(  )
A.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变
B.沉淀溶解平衡是可逆的
C.在平衡状态时v溶解=v沉淀=0
D.达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液
题组二 沉淀溶解平衡的影响因素
4.(鲁科版改编题)牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分,起着保护牙齿的作用,其主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]。在牙齿表面存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3P(aq)+OH-(aq) Ksp=6.8×10-37。下列说法错误的是(  )
A.残留在牙齿上的糖发酵会产生H+,会对牙釉质产生破坏
B.已知Ca5(PO4)3F更坚硬,使用含氟牙膏刷牙对牙齿有保护作用
C.上述平衡中溶度积常数表达式为Ksp=c5(Ca2+)·c3(P)·c(OH-)
D.经常喝碳酸饮料的人,牙齿坚硬程度比一般人大
5.将Ca(OH)2固体放入水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。下列说法正确的是(  )
A.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH增大
B.给溶液加热,溶液的pH增大
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,固体质量增加
D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
6.(鲁科版习题)将1.5 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液和1.0 mL 0.1 mol·L-1 BaCl2溶液混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c。下列分析不合理的是(  )
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+S(aq)
B.若向滤液b中滴加0.01 mol·L-1Na2SO4溶液,无明显现象
C.若向滤液b中滴加0.01 mol·L-1 BaCl2溶液,会出现白色沉淀
D.若向滤液b中滴加0.01 mol·L-1 AgNO3溶液,无明显现象
题组三 溶度积常数
7.下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是(  )
A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小
B.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp减小
C.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则它的溶解度越小
D.常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变
8.已知CaCO3的Ksp=2.8×10-9,现将浓度为2×10-4 mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用CaCl2溶液的浓度至少应大于(  )
A.2.8×10-2 mol·L-1 B.1.4×10-5 mol·L-1
C.2.8×10-5 mol·L-1 D.5.6×10-5 mol·L-1
9.(鲁科版改编题)向10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl、NaBr、KI的混合溶液中,依次逐滴滴加1 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,下列说法正确的是(  )
已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10 Ksp(AgBr)=5.0×10-13 Ksp(AgI)=8.3×10-17
A.Cl-先沉淀 B.Br-先沉淀
C.I-先沉淀 D.同时沉淀
10.(苏教版改编题)一定温度下,将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的顺序是(  )
①20 mL 0.01 mol·L-1 KCl溶液 ②30 mL 0.02 mol·L-1 CaCl2溶液 ③40 mL 0.03 mol·L-1 HCl溶液 ④10 mL 蒸馏水 ⑤50 mL 0.05 mol·L-1 AgNO3溶液
A.①>②>③>④>⑤ B.④>①>③>②>⑤
C.⑤>④>②>①>③ D.④>③>⑤>②>①
11.某矿山废水中含有Ag+,可用盐酸盐、硫酸盐、铬酸盐、硫化物进行沉淀。已知:常温下,相关物质的Ksp如表所示,则选用的沉淀剂最好为(  )
化合物 AgCl Ag2CrO4 Ag2S Ag2SO4
Ksp 1.780×10-10 2.00×10-12 2.00×10-49 1.4×10-5
A.NaCl  B.Na2CrO4
C.Na2S  D.Na2SO4
12.某同学为了验证难溶的氯化银在水中也存在沉淀溶解平衡,设计了如下实验方案。下列说法正确的是(  )
A.步骤①中应加入过量的AgNO3溶液
B.步骤①中应使NaCl溶液过量
C.步骤②中现象是无沉淀产生
D.步骤②中选用的AgNO3溶液的浓度应小于步骤①
13.关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,下列说法错误的是(  )
A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
B.将饱和Na2SO4溶液加入饱和石灰水中,有白色沉淀产生,说明Ksp[Ca(OH)2]>Ksp(CaSO4)
C.已知25 ℃时Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,该温度下Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K=2.8×103
D.已知25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,向MgCl2溶液中加入氨水调节混合液的pH=11,产生沉淀,此时溶液中c(Mg2+)=1.8×10-5mol·L-1
14.某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1 g·mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01 mol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如表:
难溶电解质 AgI PbI2 AgOH
Ksp 8.3×10-17 7.1×10-9 5.6×10-8
难溶电解质 Pb(OH)2 Ag2S PbS
Ksp 1.2×10-15 6.3×10-50 3.4×10-28
(1)你认为向废水中投入    (填字母),Ag+、Pb2+沉淀效果最好。
A.KI    B.NaOH    C.Na2S
(2)常温下,如果用NaOH处理上述废水,使溶液的pH=9.0,处理后的废水中c(Pb2+)=    。
(3)如果用食盐处理只含Ag+的废水,测得处理后的废水(ρ≈1 g·mL-1)中NaCl的质量分数为0.117%。若排放标准要求为c(Ag+)低于1.0×10-8mol·L-1,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)=    ,是否符合排放标准    (填“是”或“否”)。
15.痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病。关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体,有关平衡如下:
①HUr(尿酸,aq)Ur-(尿酸根离子,aq)+H+(aq)(37 ℃时,Ka=4.0×10-6)
②NaUr(s)Ur-(aq)+Na+(aq)
(1)37 ℃时,1.0 L水中最多可溶解8.0×10-3 mol尿酸钠,此温度下尿酸钠的Ksp为                       。
(2)关节炎发作多在脚趾和手指的关节处,夏天症状减轻,冬天症状加重,这说明温度降低时,尿酸钠的Ksp    (填“增大”“减小”或“不变”),生成尿酸钠晶体的反应是    (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)37 ℃时,某尿酸结石病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×10-3 mol·L-1,其中尿酸分子的浓度为5.0×10-4 mol·L-1,该病人尿液的c(H+)为    ,pH    (填“>”“=”或“<”)7。
3 / 3第1课时 弱电解质的电离平衡
题组一 强电解质与弱电解质的判断
1.(2025·宜宾高二期中)下列关于电解质说法正确的是(  )
A.SO2溶于水后,其溶液可导电,故SO2为电解质
B.同温度、同浓度的盐酸与醋酸溶液进行导电性实验,醋酸导电性弱于盐酸,故醋酸为弱电解质
C.BaSO4难溶于水,其溶液导电性很弱,故BaSO4为弱电解质
D.共价化合物均为非电解质
2.下表中关于物质的分类正确的是(  )
选项 纯净物 化合物 电解质 弱电解质
A H2SO4 纯碱 Na2O2 H2O
B 盐酸 NH3·H2O CaO CH3COOH
C SO3 HD Al(OH)3 HClO
D NaHSO4 Ba(OH)2 胆矾 BaSO4
题组二 弱电解质的电离平衡
3.在水溶液中,下列电离方程式书写错误的是(  )
A.H2SO42H++S
B.NaHCO3Na++
C.CH3COOHCH3COO-+H+
D.NH3·H2ON+OH-
4.0.1 mol·L-1的HF溶液中存在电离平衡HFH++F-,对于该平衡,下列叙述正确的是(  )
A.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
B.加水,平衡向逆反应方向移动
C.滴加少量0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量NaF固体,平衡向正反应方向移动
5.下列事实中,能说明MOH是弱碱的有(  )
①0.1 mol·L-1 MOH溶液可以使酚酞溶液变红
②常温下,0.1 mol·L-1 MOH溶液中c(OH-)<0.1 mol·L-1
③0.1 mol·L-1MOH溶液的导电能力比0.1 mol·L-1 NaOH溶液弱
④等体积的0.1 mol·L-1 MOH溶液与0.1 mol·L-1盐酸恰好完全反应
A.①②③ B.②③
C.②④ D.③④
题组三 溶液的导电性
6.向X中加入Y,溶液导电性随着加入Y的量的变化与图示不相符的是(  )
A.向CuSO4溶液中加入等浓度的Ba(OH)2 B.向硫酸溶液中加入等浓度的NaOH溶液
C.向硫酸钠溶液中加入浓盐酸 D.向盐酸中加入等浓度的氨水
7.对一定浓度的氨水进行下列操作后,溶液导电性减弱的是(  )
A.通入适量HCl气体
B.加入少量NaOH固体
C.加入一定量的蒸馏水
D.加入适量等浓度的醋酸溶液
8.下列关于电解质、电离和导电性的说法中正确的是(  )
A.液态HCl不导电,所以HCl不是电解质
B.NaOH溶液的导电性一定比氨水的导电性强
C.BaSO4在熔融状态下能导电,所以BaSO4是电解质
D.在通电时,Na2SO4溶液才能电离出Na+和S
9.某维C泡腾片具有抗氧化、防衰老的功效,含有维生素C、柠檬酸、碳酸氢钠、乳糖等,遇水有大量气体生成。下列属于强电解质的是(  )
A.柠檬酸 B.碳酸氢钠
C.乳糖 D.乙醇
10.把1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液用蒸馏水稀释到10 L,下列叙述正确的是(  )
A.c(CH3COOH)变为原来的
B.c(H+)变为原来的
C.的比值增大
D.溶液的导电能力增强
11.(鲁科版改编题)从植物花汁中提取的一种有机物HIn,可作酸碱指示剂,在水溶液中存在电离平衡:HIn(红色)H++In-(黄色),对上述平衡解释错误的是(  )
A.升高温度平衡向正方向移动
B.加入盐酸后平衡向逆方向移动,溶液显红色
C.加入NaOH溶液后平衡向正方向移动,溶液显黄色
D.加入NaHSO4溶液后平衡向正方向移动,溶液显黄色
12.(教材改编题)在两个密闭的锥形瓶中,0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 2 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液反应,测得容器内压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线
B.两种溶液最终产生的氢气总量基本相等
C.在100~150 s时间段内,盐酸与Mg反应的速率更快
D.用1 mol·L-1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液,盐酸消耗NaOH溶液的体积更多
13.已知硫化氢的水溶液为氢硫酸,它是一种二元弱酸。
(1)H2S溶于水的电离方程式为                               。
(2)向H2S溶液中加入少量CuSO4溶液时,电离平衡向    移动,c(H+)    ,c()    。
(3)向H2S溶液中加入NaOH固体时,电离平衡向      移动,c(H+)      ,c()    。
(4)若要增大H2S溶液中c(),最好加入    (答案合理即可)。
14.(1)在如图所示的串联装置中,发现灯泡不亮,但若向其中一个烧杯中加水,则灯泡会亮起来。
请回答:
①哪个烧杯中液体加水灯泡会亮起来,为什么?
                                            
                                             。
②哪两个烧杯液体混合后导电能力会减弱?为什么?                      
                       。
(2)在一定温度下,向电解质溶液中加入新物质时溶液的导电能力可能发生变化,实验过程中电流(I)随所加新物质的质量(m)变化的曲线如图所示。
下列各项中与A图变化趋势一致的是    (填字母,下同),与B图变化趋势一致的是    ,与C图变化趋势一致的是    。
a.向Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液至过量
b.向CH3COOH溶液中滴入氨水至过量
c.向澄清石灰水中通入CO2至过量
d.向NH4Cl溶液中逐渐加入适量NaOH固体
3 / 4第2课时 电离平衡常数
题组一 电离常数
1.下列关于电离常数(K)的说法中正确的是(  )
A.电离常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱
B.电离常数(K)与温度无关
C.相同温度下,不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(K)不同
D.多元弱酸各步电离常数相互关系为Ka1<Ka2<Ka3
2.常温下,向氨水中加水稀释的过程中,NH3·H2O的电离常数、电离度、溶液导电性的变化正确的是(  )
A.增大、增大、减小 B.不变、增大、减小
C.不变、减小、减小 D.减小、减小、增大
3.下列关于电离常数的说法正确的是(  )
A.电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大
B.CH3COOH的电离常数表达式为Ka=
C.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数减小
D.电离常数只与温度有关,与浓度无关
题组二 电离常数的应用
4.部分弱酸的电离常数如表,根据表中数据判断下列化学方程式一定错误的是(  )
酸 电离常数
CH3COOH Ka=1.75×10-5
HClO Ka=4.0×10-8
H2CO3 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11
H3PO4 Ka1=6.9×10-3 Ka2=6.2×10-8 Ka3=4.8×10-13
A.Na2CO3+CH3COOHNaHCO3+CH3COONa
B.CO2+H2O+NaClOHClO+NaHCO3
C.H3PO4+CH3COONaNaH2PO4+ CH3COOH
D.NaH2PO4+NaHCO3Na2HPO4+H2O+CO2↑
5.室温下,不断加水稀释0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液(忽略溶液温度的变化),下列各量始终保持增大的是(  )
A.Ka(CH3COOH)
B.
C.c(CH3COOH)
D.c(CH3COO-)·c(H+)
6.常温下,下列操作(忽略过程中温度和溶液体积变化)可以使亚硫酸稀溶液中的增大的是(  )
A.通入HCl气体
B.通入SO2气体
C.加入NaOH固体
D.加入NaHSO4固体
7.回答下列问题:
(1)已知25 ℃时,测得浓度为0.1 mol·L-1的碱BOH的溶液中,c(OH-)=1×10-3 mol·L-1,则BOH的电离常数Kb=    。
(2)常温下,某一元弱酸HA的电离常数Ka=3.6×10-6,请计算0.1 mol·L-1 HA溶液中的c(H+)=    。
(3)已知c1 mol·L-1的H2S溶液中的c(H+)=c2 mol·L-1,则H2S的第一步电离常数Ka1=    。
8.(教材改编题)已知25 ℃时,CH3COOH的Ka=1.75×10-5。下列说法正确的是(  )
A.当向醋酸中加入一定量的盐酸时,CH3COOH的电离常数变大
B.中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸,盐酸所需氢氧化钠的物质的量多于醋酸
C.若初始时醋酸中CH3COOH的浓度为0.010 mol·L-1,则达到电离平衡时溶液中c(H+)≈4.2×10-4 mol·L-1
D.如果盐酸中溶质的浓度是醋酸中溶质浓度的二倍,则盐酸中的c(H+)也是醋酸的二倍
9.(2025·南京高二期中)下表是常温下几种弱酸的电离常数。下列说法正确的是(  )
酸 CH3COOH H2S HClO
电离常数 Ka=1.8×10-5 Ka1=1.1×10-7 Ka2=1.3×10-13 Ka=4.0 ×10-8
A.向Na2 S溶液加入少量CH3COOH溶液:S2-+CH3COOHHS-+CH3COO-
B.反应CH3COOH+ClO-CH3COO-+HClO的平衡常数K=4.5×10-2
C.向NaClO溶液通入少量H2S气体:H2S+ClO-HS-+HClO
D.Na2S、NaClO、CH3COONa中,结合质子能力最强的是NaClO
10.高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:
酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
Ka/(mol·L-1) 1.6×10-5 6.3×10-9 1.6×10-9 4.2×10-10
由以上表格中数据判断以下说法错误的是(  )
A.在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离
B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸
C.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO42H++S
D.水对这四种酸的强弱没有区分能力,但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱
11.(1)25 ℃,HF的Ka=6.4×1,则25 ℃,0.1 mol·L-1 HF溶液的 c(H+)为    mol·L-1。
(2)25 ℃,a mol·L-1 CH3COOH溶液的c(H+)=10-b mol·L-1,用含a和b的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=    。
(3)硒酸(H2SeO4)在水溶液中的电离如下:H2SeO4H++HSe,HSeH++Se,Ka2=1.0×10-2(25 ℃)。
①向H2SeO4溶液中滴加少量氨水,该反应的离子方程式为                       。
②已知H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11,则KHCO3和KHSeO4两溶液混合反应的离子方程式为                       。
(4)已知25 ℃时,几种弱酸的电离常数如下:HCOOH:Ka=1.77×10-4,HCN:Ka=4.9×1,H2CO3:Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11,则以下反应不能自发进行的是    (填字母)。
a.HCOOH+NaCNHCOONa+HCN
b.NaHCO3+NaCNNa2CO3+HCN
c.NaCN+H2O+CO2HCN+NaHCO3
d.2HCOOH+C2HCOO-+H2O+CO2↑
12.Ⅰ.弱电解质达到电离平衡时,已电离的电解质分子数占原有电解质分子总数(包括已电离的和未电离的)的百分数,称为电离度。通常用α表示。
(1)比较电离度的大小可以判断弱电解质的相对强弱,但电离度受溶液的浓度的影响。一般而言,电离度随溶液浓度的减小而    。
(2)可推导c mol·L-1的一元弱酸溶液中,c(H+)、c、α、Ka之间的关系式是    。
(3)常温下,初始浓度分别为1 mol·L-1和0.1 mol·L-1的氨水中OH-的浓度分别为c1和c2,则c1和c2的关系为c1    (填“>”“<”或“=”)10c2。
Ⅱ.(4)25 ℃时,在2.0×10-3 mol·L-1的氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略调节时溶液体积的变化),测得平衡体系中c(F-)、c(HF)与溶液pH的关系如图所示[pH=4时,c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1]。
25 ℃时,HF的电离常数Ka(HF)=                      
                       (列式求值)。
3 / 3课时跟踪检测部分
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第1课时 反应热 焓变
1.D 环境是与体系相互影响的其他部分,如盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。
2.B 根据反应热的计算公式ΔH=-=-可知,酸碱反应的中和热计算时,至少需要的数据有:比热容(c)、酸的浓度和体积、碱的浓度和体积、反应前后溶液温度,根据酸的浓度和体积、碱的浓度和体积获得反应后溶液的质量和生成水的物质的量,根据反应前后的温度获得反应前后温度变化Δt。
3.C 铁质搅拌器会使热量散失,同时与酸反应,导致实验结果不准确,A项错误;为防止热量的损失,实验过程中,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的量热计内筒中,B项错误;把酸、碱溶液混合后,用搅拌器匀速搅拌,并记录体系的最高温度,C项正确;用弱酸代替时,由于弱酸的电离会吸热,从而使放出的热量偏小,D项错误。
4.B “尽发炎火”说明为放热的反应;燃烧、铝热反应、酸碱中和为放热反应,碳酸钙高温分解为吸热反应。
5.C 甲烷燃烧发生的是放热反应,反应过程中破坏反应物中化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所释放的能量,反应放出热量,选C。
6.A ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和,可得ΔH=[(414×4+155×4)-(489×4+565×4)]kJ·mol-1=-1 940 kJ·mol-1。
7.D 由题图可知,1 mol H2O2的总能量比1 mol H2O和 mol O2的能量之和高,能量越高越不稳定,故H2O2的稳定性比H2O小,H2O2分解属于放热反应;有无催化剂,反应物和生成物的总能量都相同,所以加入催化剂不改变反应所放出或吸收的热量。
8.D M+ZQ(ΔH<0)是放热反应,M和Z的能量之和大于Q;由①M+ZX(ΔH>0)可知这步反应是吸热反应,则M和Z的能量之和小于X;由②XQ(ΔH<0)是放热反应,故X的能量大于Q,只有D符合题意。
9.A 根据图示,反应物的总能量比生成物的总能量高13 kJ,A正确,B错误;反应放热,反应物的总能量比生成物的总能量高,C、D错误。
10.C ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和,N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2×632 kJ·mol-1=+180 kJ·mol-1,反应是吸热反应,A错误;原子结合形成分子的过程是化学键的形成过程,是放热过程, 2 mol O原子结合生成O2(g)时需要放出498 kJ能量,B错误;形成2 mol NO放热2×632 kJ能量,所以1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量,C正确;不能判断2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量,D错误。
11.(1)玻璃搅拌器 温度计 (2)BD (3)53.5 (4)更多 相等
解析:(1)仪器A的名称为玻璃搅拌器,装置中还缺少温度计。(2)量取盐酸时仰视量筒,量取的盐酸的体积增大,测得的数值偏大,A错误;用温度计测量盐酸初始温度后未洗直接测碱溶液的温度,残留的酸会与碱反应放热,碱的起始温度高,温度差偏小,测得中和反应反应热的数值偏小,B正确;用50 mL 0.25 mol·L-1的硫酸代替稀盐酸进行实验,不影响实验数据,C错误;将NaOH溶液小心缓慢地倒入装盐酸的小烧杯中,会造成热量损失,测量中和反应反应热的数值偏小,D正确。 (3)50 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠与50 mL 0.50 mol·L-1盐酸进行中和反应,生成水的物质的量为0.05 L×0.50 mol·L-1=0.025 mol,溶液的质量为100 mL×1 g·cm-3=100 g,温度差分别为3.2 ℃、3.6 ℃、3.2 ℃,第2组数据相差较大,舍去,两次温度差平均值为Δt==3.2 ℃,则生成0.025 mol水放出的热量为Q=m·c·Δt=100 g×4.18 J·g-1·℃-1×3.2 ℃=1 337.6 J,即1.337 6 kJ,所以实验测得的中和反应反应热ΔH=-≈-53.5 kJ·mol-1。(4)放出的热量和生成水的物质的量成正比,60 mL 0.25 mol·L-1的稀硫酸和60 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的物质的量增多,所放出的热量更多;但中和反应反应热数值相等。
12.(1)①放热反应 < ②< (2)(2d-a-e)kJ·mol-1
(3)+120 kJ·mol-1
解析:(1)①该反应过程中,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应,ΔH<0;②该反应为放热反应,故断裂旧键吸收的热量小于形成新键放出的热量。(2)设S8中硫硫键的键能为x kJ·mol-1,则-a kJ·mol-1=×8×x kJ·mol-1+e kJ·mol-1-2d kJ·mol-1,x=2d-a-e。(3)反应CH3—CH3(g)CH2CH2(g)+H2(g)的ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=344 kJ·mol-1+6×413 kJ·mol-1-4×413 kJ·mol-1-614 kJ·mol-1 -436 kJ·mol-1=+120 kJ·mol-1。
第2课时 热化学方程式  燃烧热
1.C H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1表示在25 ℃、101 kPa时,1 mol气态H2和1 mol气态Cl2完全反应生成2 mol HCl气体,放出的热量为184.6 kJ,C正确,A、B、D错误。
2.B 已知H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1,则2HCl(g)H2(g)+Cl2(g) ΔH= +184.6 kJ·mol-1,反应热的数值与方程式化学计量数成正比,故HCl(g)H2(g)+Cl2(g)的ΔH为+92.3 kJ·mol-1,B符合题意。
3.C 1 g氢气(0.5 mol)燃烧生成液态水,放出142.9 kJ热量,则1 mol H2燃烧生成液态水放出的热量为2×142.9 kJ=285.8 kJ,所以热化学方程式为H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1,选C。
4.B 没有配平热化学方程式且ΔH计算错误,A项错误;根据ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,可知ΔH=(436.0+151.0-299.0×2)kJ·mol-1=-11.0 kJ·mol-1,B项正确,D项错误;化学计量数变为原来的,ΔH的数值也应减半,C项错误。
5.(1)C(石墨,s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3 kJ·mol-1
(2)C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1
(3)Cu(s)+O2(g)CuO(s)ΔH=-157.3 kJ·mol-1
解析:(1)1 mol C(石墨,s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量,热化学方程式为C(石墨,s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1。(2)1 mol C2H2(g)在O2中完全燃烧生成CO2和液态水,放出1 299.6 kJ的热量,热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1。(3)1 mol Cu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s),放出157.3 kJ的热量,热化学方程式为Cu(s)+O2(g)CuO(s) ΔH=-157.3 kJ·mol-1。
6.D A项中H2的物质的量是2 mol,B项是在Cl2中燃烧,C项中SO3(g)不是硫元素的指定产物,A、B、C三项中的反应热均不是燃烧热。
7.A 根据图示可知,2 mol H2(g)+1 mol O2(g)比2 mol H2O(l)的能量多(b+c-a)kJ,燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成特定产物时放出的热量,反应热与反应的物质多少相对应,可得表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-(b+c-a)kJ·mol-1,A正确。
8.A 同温同压下,在光照和点燃条件下的ΔH相同,ΔH与反应条件无关,与反应物总能量和生成物总能量有关,A正确;热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数,B错误;0.5 mol H2SO4与0.5 mol Ba(OH)2反应生成1 mol H2O,同时还有BaSO4沉淀生成,放出的热量大于57.3 kJ,C错误;1 mol H2与0.5 mol O2反应,生成液态水时放出的热量才是H2的燃烧热,D错误。
9.C 醋酸是弱酸,在溶液中电离时吸热,反应的反应热ΔH大于-57.3 kJ·mol-1,A错误;甲醇完全燃烧应生成液态水且甲醇的物质的量应是1 mol,B错误;反应为放热反应,形成化学键时释放的总能量大于断裂化学键时吸收的总能量,C正确;可逆反应不可能完全反应,1 mol N2和3 mol H2在密闭容器中不能完全反应,反应的焓变ΔH小于-38.6 kJ·mol-1,D错误。
10.D 反应②是生成氢气而不是液态的水,故CH3OH的燃烧热不是192.9 kJ·mol-1,A错误;反应①是吸热反应,而题中能量变化图表示放热反应,B错误;CH3OH转变成H2的过程可以是通过反应①,也可以是通过反应②,反应①是吸热反应,反应②是放热反应,C错误;1 mol CH3OH(l)的能量低于1 mol CH3OH(g),根据②可推知反应CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1,D正确。
11.(1)-1 560 (2)少 (3)CH3OCH3(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 455 kJ·mol-1或CH3OCH3(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l) ΔH=-485 kJ·mol-1 (4)乙烷
解析:以产物1 mol H2O(l)作基准,确定a=,b=,c=1,d=,得:①C2H6(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l) ΔH=-520 kJ·mol-1,②CH3OCH3(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l) ΔH=-485 kJ·mol-1。
所以乙烷的燃烧热ΔH=-520 kJ·mol-1×3=-1 560 kJ·mol-1。由于液态乙烷所具有的能量低于气态乙烷具有的能量,故生成指定产物时放出的热量少。由热化学方程式知,放出相同热量时,乙烷产生的CO2较少。
12.(1)同素异形体 C(s,石墨)C(s,金刚石)ΔH=+1.5 kJ·mol-1
(2)C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
(3)2∶1
解析:(1)金刚石和石墨互为同素异形体;石墨转化为金刚石的反应热为+(395.0-283.0-110.5)kJ·mol-1=+1.5 kJ·mol-1,因此石墨转化为金刚石的热化学方程式为C(s,石墨)C(s,金刚石) ΔH=+1.5 kJ·mol-1。
(2)1 mol石墨完全燃烧生成CO2气体放出的热量即燃烧热,ΔH=ΔH3+ΔH2=-110.5 kJ·mol-1-283.0 kJ·mol-1=-393.5 kJ·mol-1,表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1。
(3)由题图可知,1 mol金刚石完全燃烧放出395.0 kJ的热量,设1 mol混合物中含有金刚石的物质的量为x mol,石墨的物质的量为(1-x)mol,则有:395.0x+393.5(1-x)=394.5,解得x=,1-x=,所以金刚石与石墨的物质的量之比为2∶1。
第二节 反应热的计算
第1课时 盖斯定律
1.D 热化学方程式按一定系数比加和时,其反应热也按该系数比加和,D错误。
2.A 根据盖斯定律分析,反应的能量变化取决于反应物和生成物,与反应过程无关,所以根据图示分析,有ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4,可以计算ΔH4=ΔH1+ΔH2-ΔH3,选A。
3.C 反应①中Ce元素的化合价从+4价变为0价,氧元素的化合价从-2价变为0价,所以CeO2既作氧化剂又作还原剂,A正确;该过程中利用太阳能实现物质转化,实现了太阳能向化学能的转化,B正确;根据盖斯定律,由图中关系可得ΔH1+ΔH2+ΔH3=0,故ΔH1=-(ΔH2+ΔH3),C错误;由液态水到气态水需要吸收热量,所以ΔH2>0,D正确。
4.B 将已知反应从上到下依次编号为①、②,根据盖斯定律:×(②-①)可得Cu2O(s)CuO(s)+Cu(s) ΔH=+11 kJ·mol-1,B正确。
5.D 由H2O(g)到H2O(l)是放热过程,故ΔH5<0,A项错误;由题图可知,ΔH1=-ΔH3-ΔH2-ΔH4-ΔH5,故ΔH1+ΔH2=-ΔH3-ΔH4-ΔH5≠0,且ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0,B项错误,D项正确;ΔH3=-(ΔH1+ΔH2+ΔH4+ΔH5),C项错误。
6.A 根据盖斯定律,方程式-③×2+①×6-②×3可得4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g),故ΔH=x kJ·mol-1=(6a-3b-2c)kJ·mol-1。
7.(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1 (2)ΔH=+226.7 kJ·mol-1
解析:(1)根据盖斯定律,由②-①可得:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),则ΔH=ΔH2-ΔH1=[-110.5-(-241.8)]kJ·mol-1=+131.3 kJ·mol-1。(2)①C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1
③2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2 599 kJ·mol-1
根据盖斯定律,由①×2+②×-③×得C(s,石墨)和H2(g)生成C2H2(g)的热化学方程式为2C(s,石墨)+H2(g)C2H2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1×2-571.6 kJ·mol-1×+2 599 kJ·mol-1×=+226.7 kJ·mol-1。
8.A ①的热化学方程式为C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1,由盖斯定律可得总反应=3×①+②-③,故ΔH=3ΔH1+ΔH2-ΔH3。
9.C A项,ΔH3<0,相同质量的NO2(g)和N2O4(g),前者具有的能量较高,正确;B项,由盖斯定律可知,ΔH5=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4,正确;C项,反应物水应为液态,错误;D项,N2H4(l)+NO2(g)N2(g)+2H2O(l) ΔH=ΔH4+ΔH3,ΔH3<0,则ΔH<ΔH4,正确。
10.(1)CO(g)+PbO(s)Pb(s)+CO2(g) ΔH=-64 kJ·mol-1 (2)-44 (3)2a-b
解析:(1)结合盖斯定律,由得CO(g)+PbO(s)Pb(s)+CO2(g),其ΔH=-64 kJ·mol-1。
(2)结合盖斯定律,由得H2O(g)H2O(l),其ΔH=-44 kJ·mol-1。
(3)结合盖斯定律,由①×2-②得到2CaO(s)+CaC2(s)3Ca(g)+2CO(g),其ΔH3=(2a-b) kJ·mol-1。
11.(1)2ΔH1+ΔH2 (2)-442.38 H2S(g)+2O2(g)S(aq)+2H+(aq) ΔH3=-806.39 kJ·mol-1
解析:(1)由盖斯定律可知,该反应可由2×①+②得到,则ΔH=2ΔH1+ΔH2。
(2)由左图可得,Ⅰ:H2S(g)+O2(g)S(s)+H2O(g) ΔH1=-221.19 kJ·mol-1;则2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(g) ΔH=-442.38 kJ·mol-1;
由右图可得,Ⅱ:S(s)+O2(g)+H2O(g)S(aq)+2H+(aq) ΔH2=-585.20 kJ·mol-1;
根据盖斯定律,Ⅰ+Ⅱ可得:H2S(g)+2O2(g)S(aq)+2H+(aq) ΔH3,ΔH3=ΔH1+ΔH2=(-221.19 kJ·mol-1)+(-585.20 kJ·mol-1)=-806.39 kJ·mol-1;1 mol H2S(g)全部被氧化为S(aq)的热化学方程式为H2S(g)+2O2(g)S(aq)+2H+(aq) ΔH3=-806.39 kJ·mol-1。
第2课时 反应热的计算
1.A 该反应的ΔH=[(-110×4+0)-(-84-393×2)]kJ·mol-1=+430 kJ·mol-1,选A。
2.D 已知C2H2、C2H4、C2H6的燃烧热分别为1 300 kJ·mol-1、1 400 kJ·mol-1、1 560 kJ·mol-1。0.5 mol混合物完全燃烧,放出热量700 kJ。设C2H2、C2H4、C2H6的物质的量分别为x mol、y mol、z mol,可得方程①x+y+z=0.5,②1 300x+1 400y+1 560z=700,反应①×1 400-反应②得100x-160z=0,解得=,根据选项,只有D项符合=。
3.A n(C4H10)== mol,则1 mol丁烷完全燃烧放出热量Q==2 900 kJ·mol-1。
4.+132
解析:反应为2H2O(g)2H2(g)+O2(g),过程Ⅲ为H2O2(g)O2(g)+H2(g) ΔH=2E(O—H)+E(O—O)-E(OO)-E(H-H)=2×463 kJ·mol-1+138 kJ·mol-1-496 kJ·mol-1-436 kJ·mol-1=+132 kJ·mol-1,根据计量关系,分解了2 mol H2O,过程Ⅲ的ΔH=+132 kJ·mol-1。
5.A 由×可得反应③,根据盖斯定律得ΔH3=[-260-(-566)]kJ·mol-1×=+153 kJ·mol-1,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为ΔH3>ΔH2>ΔH1,选A。
6.B 强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol H2O时放出的热量为中和反应反应热,醋酸的电离吸热,放出的热量Q1的绝对值偏小,浓硫酸稀释放热,放出的热量Q2的绝对值偏大,而稀硝酸为稀的强酸,中和反应反应热不变,由于酸和碱的中和反应是放热反应,ΔH<0,放出的热量越多,ΔH越小,所以:Q1>Q3>Q2。
7.A 反应②的化学计量数是反应①的2倍,所以反应②的反应热为反应①的2倍,即2a=b,燃烧反应为放热反应,ΔH<0,所以2a=b<0,A正确;反应④的化学计量数是反应③的2倍,所以反应④的反应热为反应③的2倍,即2c=d,燃烧反应为放热反应,ΔH<0,所以2c=d<0,B错误;等物质的量的氢气,反应生成液态水比生成气态水放热多,a、c、b、d均为负值,所以0>a>c,d<b<0,C、D错误。
8.(1)Q1>Q2>Q3 (2)c
解析:(1)已知①2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·mol-1,
②2H2S(g)+O2(g)2S(g)+2H2O(l)ΔH=-Q2 kJ·mol-1,
③2H2S(g)+O2(g)2S(g)+2H2O(g)ΔH=-Q3 kJ·mol-1,
①与②相比较,由于S→SO2放热,则Q1>Q2,
②与③相比较,由于H2O(l)→H2O(g)吸热,则Q2>Q3,故Q1>Q2>Q3。
(2)①与②相比,生成液态水比生成气态水放出的热量多,所以b>a,④中各物质的量均为①中的一半,所以d=a,③与②相比,2 mol C3H8燃烧生成 4 mol CO2和2 mol CO,相当于此反应中的2 mol C3H8有1 mol 完全燃烧,1 mol不完全燃烧,故放出的热量c大于b,所以c最大。
9.B 从转化过程可知,反应②+反应③=反应⑤,则ΔH3=ΔH5-ΔH2,A错误;反应①生成气态水,反应⑤生成液态水,生成液态水放出的热量更多,即ΔH1>ΔH5,B正确;根据转化过程可知,反应④=反应①-反应②-反应③,ΔH4=ΔH1-ΔH2-ΔH3,C错误;反应④实质为液态水转化为气态水,液态水转化为气态水吸热,ΔH4>0,D错误。
10.C ①CuSO4·5H2O(s)溶于水时,溶液温度降低,反应为CuSO4·5H2O(s)Cu2++S+5H2O ΔH1>0;②固体硫酸铜溶于水,溶液温度升高,则:CuSO4(s)Cu2++S ΔH2<0;③CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3。结合盖斯定律可知①-②得到③,ΔH3=ΔH1-ΔH2,由于ΔH2<0,ΔH1>0,则ΔH3>0。根据以上分析可知,ΔH1>0,而ΔH2<0,则ΔH1>ΔH2,A错误;ΔH3=ΔH1-ΔH2,则ΔH2=ΔH1-ΔH3,B错误;ΔH3=ΔH1-ΔH2>0,ΔH2<0,ΔH1>0,则ΔH1<ΔH3,C正确;ΔH3=ΔH1-ΔH2,即ΔH1=ΔH3+ΔH2,ΔH2<0,ΔH1>0,则ΔH1+ΔH2<ΔH3,D错误。
11.(1)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642 kJ·mol-1 321 kJ (2)946 kJ·mol-1 632 kJ·mol-1 (3)N2H4(g)+NO2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-578 kJ·mol-1
解析:(1)每生成1 mol N2,放出642 kJ热量,则热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642 kJ·mol-1,1 mol液态肼为32 g,放热642 kJ,则16 g液态肼反应放热321 kJ。
(2)设氮氮三键的键能为x,则193 kJ·mol-1+4×391 kJ·mol-1+497 kJ·mol-1-x-4×463 kJ·mol-1=-544 kJ·mol-1,解得x=946 kJ·mol-1;N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-544 kJ·mol-1①,H2O(l)H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1②,①-②×2可得:N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) ΔH=-632 kJ·mol-1,即N2H4(g)的燃烧热是632 kJ·mol-1。
(3)N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH=+68 kJ·mol-1③,根据盖斯定律,①-×③可得:N2H4(g)+NO2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-578 kJ·mol-1。
12.(1)①>  ②ΔH1-Δ-ΔH3 (2)① 1∶1 ②C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2 044.0 kJ·mol-1 (3)585
解析:(1)①由题图可知,1 mol C3H8(g)和5 mol O2(g)的总能量低于3 mol C(石墨,s)、4 mol H2(g)和5 mol O2(g)的总能量,故C3H8(g)3C(石墨,s)+4H2(g)为吸热反应,ΔH>0。
②由题图可写出下列热化学方程式:
①C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH1
②3C(石墨,s)+3O2(g)3CO2(g) ΔH2
③4H2(g)+2O2(g)4H2O(l) ΔH3
根据盖斯定律,由①-②-③可得:C3H8(g)3C(石墨,s)+ 4H2(g)  ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3。
(2)①设H2的物质的量为x mol,则C3H8的物质的量为(1-x)mol,由热化学方程式:2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-570 kJ·mol-1 C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1和题意可得,285x+2 220(1-x)=1 252.5,解得x=0.5,1-x=0.5,相同条件下体积之比等于物质的量之比,所以混合气体中H2和C3H8的体积比是1∶1;②C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1和H2O(l)H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1,根据盖斯定律可知,C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2 044.0 kJ·mol-1。
(3)白磷燃烧的化学方程式为P4(g)+5O2(g)P4O10(g),由P4、P4O10的结构可以看出,1 mol P4完全燃烧需拆开6 mol P—P、5 mol OO,形成12 mol P—O、4 mol PO,共放出2 982 kJ热量,由于断裂化学键需要吸收能量,形成化学键放出能量,所以12 mol×360 kJ·mol-1+4 mol×x kJ·mol-1-(6 mol×198 kJ·mol-1+5 mol×498 kJ·mol-1)=2 982 kJ,解得x=585。
第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
1.B 反应速率快的反应可能无明显现象,如中和反应,A错误;化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢,B正确;v=0.5 mol·L-1·s-1是指1 s内某物质的物质的量浓度的变化为0.5 mol·L-1,C错误;不能用固体或纯液体表示反应速率,D错误。
2.D 2~4 s内,氨的平均反应速率为=0.2 mol·L-1·s-1,A正确;前4 s内氨的平均反应速率为=0.3 mol·L-1·s-1,B正确;前2 s内氨的平均反应速率为=0.4 mol·L-1·s-1,C正确;2 s内氨的平均反应速率为0.4 mol·L-1·s-1,不是瞬时速率,D错误。
3.D 由题化学方程式可知,若某次发酵过程中C6H12O6的反应速率是0.23 mol·L-1·h-1,则用C2H5OH表示该反应的化学反应速率是v(C2H5OH)=2v(C6H12O6)=0.46 mol·L-1·h-1。
4.A 利用条件可得:v(W)==0.02 mol·L-1·min-1,利用反应速率之比等于化学计量数之比的关系可得n=1。
5.B 合成氨的反应为N2+3H22NH3,容器a中氢气的反应速率为3 mol·L-1·min-1,转化为氮气的反应速率为1 mol·L-1·min-1;容器c中氨气的反应速率为0.2 mol·L-1·s-1,转化为氮气的反应速率为6 mol·L-1·min-1,则三个容器中合成氨的反应速率由大到小的顺序为v(c)>v(b)>v(a)。
6.C 锌和稀硫酸反应的离子方程式能表示反应实质:Zn+2H+Zn2++H2↑,用单位时间内固体质量变化可以测定反应速率,A不符合题意;单位时间内氢离子浓度变化可以表示反应速率,B不符合题意;反应前后硫酸根离子浓度基本不变,不能表示反应速率,C符合题意;单位时间内H2体积变化可以测定反应速率,D不符合题意。
7.D D项中,恒温恒容条件下,反应前后气体的压强始终不变,不能通过测量单位时间内压强的变化来测定反应速率。
8.C 碳酸钙为固体,可以用单位时间内固体质量的变化量表示反应速率,A正确;斜率越大其反应速率越大,根据图像知,斜率最大的是t1~t2时间段,B正确;由于HCl、CaCl2与CO2属于不同的聚集状态,因此对应反应速率无法直接建立比值关系,C错误;t1~t4时间段的平均反应速率可以表示为 mL·min-1,D正确。
9.D 由图像可知,反应中X、Y的物质的量减少,为反应物,Z的物质的量增多,为生成物,当反应进行到2 min时,Δn(X)=0.3 mol,Δn(Y)=0.1 mol,Δn(Z)=0.2 mol,则Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=3∶1∶2,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,则该反应的化学方程式为3X+Y2Z;反应开始至2 min末,Z的平均反应速率v(Z)==0.05 mol·L-1·min-1,D项正确。
10.B 因为Y的化学计量数是1,将A、C两项都折算为Y的反应速率,依据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知A为=0.18 mol·L-1·s-1,C为=1.5 mol·L-1·min-1,即0.025 mol·L-1·s-1,W是固体,不能用单位时间内浓度的变化衡量反应速率,排除D项;故反应速率最快的是B项。
11.B X呈固态,不能用X的浓度变化表示平均反应速率,A项错误;10 s内生成0.5 mol Z,根据反应X(s)+3Y(g)Z(g) ΔH=-a kJ·mol-1可知,反应放出的热量为0.5a kJ,B项正确;由题给数据,不能求Y的瞬时反应速率,只能计算10 s内Y的平均反应速率v(Y)=3v(Z)=3×=0.075 mol·L-1·s-1,C项错误;10 s内生成0.5 mol Z,则10 s内消耗0.5 mol X和1.5 mol Y,10 s时X的物质的量为2 mol-0.5 mol=1.5 mol,Y的物质的量浓度为=0.25 mol·L-1,D项错误。
12.(1)2X(g)3Y(g)+Z(g) (2)0.2 mol·L-1·min-1 (3)甲
解析:由题图可知,物质X的量减少,物质Y、Z的量增加,则X为反应物,Y、Z为生成物,且最终X、Y、Z的物质的量均不再变化,说明该反应为可逆反应,0~t min内,Δn=2.4 mol-1.6 mol=0.8 mol,Δn(Y)=1.2 mol、Δn(Z)=0.4 mol,则Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.8 mol∶1.2 mol∶0.4 mol=2∶3∶1,该反应的化学方程式为2X(g)3Y(g)+Z(g)。(1)由以上分析知,该可逆反应的化学方程式为2X(g)3Y(g)+Z(g)。(2)反应开始至t=2 min,气体X的物质的量变化了0.8 mol,根据v=,得v(X)==0.2 mol·L-1·min-1。(3)甲中v(Y)=v(X)=×0.9 mol·L-1·min-1=1.35 mol·L-1·min-1,比乙中v(Y)=0.6 mol·L-1·min-1大,所以甲中反应速率更快。
13.(1)a~b 1 mol·L-1·min-1 (2)33.3% 7∶5
解析:(1)a~b段氢气的平均反应速率为=1 mol·L-1·min-1,b~c段氢气的平均反应速率为=0.75 mol·L-1·min-1,c~d段氢气的平均反应速率为=0.1 mol·L-1·min-1,所以平均反应速率最大的时间段是a~b,该时间段内H2的平均反应速率是1 mol·L-1·min-1。
(2)由图可知,平衡时氢气的物质的量为2 mol,列三段式:
    3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
起始/mol 8 6 0 0
转化/mol 6 2 2 2
平衡/mol 2 4 2 2
所以平衡时CO2的转化率为×100%≈33.3%;恒温、恒容时,气体压强之比等于气体的物质的量之比,所以反应前后容器内的压强比是(6+8)∶(4+2+2+2)=7∶5。
第2课时 影响化学反应速率的因素
1.D 水为纯液体,水的多少不影响反应速率,所以Na与水反应时增大水的用量不影响反应速率,A错误;浓硫酸和Al发生钝化现象,且不生成H2,加热时反应生成SO2,B错误;AgNO3和BaCl2在溶液中反应,没有气体参加反应,则增大压强,反应速率不变,C错误。
2.B ①C为固体,增加C的量,反应速率不变,①符合题意;②将容器的容积缩小一半,气体压强增大,反应速率加快,②不符合题意;③保持容积不变,充入不参与反应的氮气使体系压强增大,参与反应的体系中气体的浓度不变,反应速率不变,③符合题意;④保持压强不变,充入不参与反应的氮气使容器容积变大,相当于减小气体压强,反应速率减慢,④不符合题意;①③符合题意,选B。
3.(1)B 反应放热,使反应速率增大 (2)AC
解析:(1)曲线的斜率为该反应的化学反应速率,斜率越大,反应速率越大,根据图像知,斜率最大的是t1~t2;该反应是放热反应,放出的热量使溶液温度升高,反应速率加快。(2)降低反应速率,可以通过减小溶液中氢离子浓度来实现,加水稀释或加入氯化钠溶液都能使氢离子浓度降低,通入氯化氢使溶液中氢离子浓度增大,反应速率加快。
4.A 由图像可知,①和②的反应温度和溶液的pH均不相同,不能判断溶液的pH和Fe2+氧化速率的关系,A错误;由图像可知,一定时间内,Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大,B正确;由图像可知,①和③的溶液的pH相同,温度越高,Fe2+的氧化速率越大,C正确;氧化过程发生的反应为酸性条件下,亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,D正确。
5.D 本题要探究的是硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响,应控制c(Cu2+)为唯一变量,保证其他条件[如锌粒的质量和颗粒大小、c(H2SO4)等]相同。因此,4 mol·L-1 H2SO4溶液的体积应相同,即V1~V5均为30,同时控制溶液的总体积相同,由第6组数据可知,溶液的总体积为50 mL,则V6+10=20,V6=10;2.5+V9=20,V9=17.5,A、B正确;反应一段时间后,实验1中无铜生成,反应后锌粒呈灰黑色,实验6中生成较多的铜,呈红色,C正确;当加入少量硫酸铜时,生成氢气的速率会大大提高,但是当加入的硫酸铜超过一定量时,生成氢气的速率反而下降,这是因为有较多的铜生成,其覆盖在锌粒表面,降低了锌粒与稀硫酸的接触面积,D错误。
6.B Mg、Al两种不同的金属与同浓度的盐酸反应,反应速率不同,说明金属活动性不同,即参加反应的物质本身的性质影响化学反应速率,B结论不合理。
7.A B中HNO3溶液与Zn反应不生成H2;其他3支试管所处温度相同,A、D中锌均为粉末状,与酸溶液接触面积大,且A中酸电离出的c(H+)较大,反应速率最快。
8.D 由表中信息可知,在相同温度下,反应速率与蔗糖的浓度成正比,328.2 K时,速率的数值是浓度数值的15倍,因此推出a=6.00,A正确;温度越高,反应速率越快,在相同的浓度下,b的反应速率小于318.2 K下的反应速率,说明b的温度低于318.2 K,B正确;根据题表可知,在相同浓度下,不同温度时,蔗糖的瞬时速率不同,故蔗糖浓度减小一半所需的时间不同,C正确;升高温度v增大,降低反应物浓度v减小,故同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变,D错误。
9.D Mg与稀硝酸反应不产生H2,排除A项;Fe不如Mg活泼,排除C项;3 mol·L-1稀盐酸中的c(H+)小于3 mol·L-1稀硫酸中的c(H+),因此,D项反应刚开始时放出H2的速率最大。
10.(1)温度或锌粒大小 锥形瓶 关闭分液漏斗的活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,若活塞能回到原来的位置,证明装置不漏气 (2)①催化剂 溶液的酸碱性 ②控制变量,排除干扰离子的影响
解析:(1)为了探究浓度对反应速率的影响,控制单一变量法,需保证温度、锌粒大小相同,则实验需要控制的变量有温度或锌粒大小,图中装锌粒的仪器是锥形瓶,检查该装置的气密性时,关闭分液漏斗的活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,若活塞能回到原来的位置,证明装置不漏气。(2)①利用实验方案①、②可以探究浓度对反应速率的影响,实验方案②、③探究催化剂对反应速率的影响,实验方案④、⑤探究溶液的酸碱性对反应速率的影响;②对比实验②和实验③,目的是探究催化剂对反应速率的影响,则应控制阳离子不同这一单一变量,需保持阴离子种类和浓度相同,避免干扰实验,故将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是控制变量,排除干扰离子的影响。
11.(1)S2+2S22S+S4 催化剂
(2)2.0 0.002 mol·L-1·s-1 (3)<
解析:(1)总反应=反应A+反应B,则总反应为S2+2S22S+S4。I-在反应A中被消耗,在反应B中又重新生成,I-的作用为催化剂。(2)要探究反应物浓度对化学反应速率的影响,则溶液的总体积要相同,根据其他三个实验可知,溶液的总体积为20 mL,则Vx=2.0;实验①中Na2S2O8的物质的量为0.001 mol,KI物质的量为0.002 mol,两者恰好完全反应生成0.001 mol I2,有0.000 4 mol Na2S2O3,则Na2S2O3的量不足,被反应完全,实验①中溶液变蓝时间为10 s,说明10 s内0.000 4 mol Na2S2O3完全消耗,则其反应速率为=0.002 mol·L-1·s-1。(3)实验④Na2S2O3溶液浓度大,Na2S2O8溶液浓度小,由实验①②③溶液变蓝,实验④溶液未变蓝的现象可知,该“碘钟实验”的速率由速率最慢的步骤反应A来决定,根据S2~I2~2S2可知,为确保能观察到蓝色,碘需有剩余,需满足的条件为n∶n<2。
第3课时 活化能
1.D 根据碰撞理论,能够发生化学反应的碰撞称为有效碰撞,四个选项中只有D选项发生了有效碰撞,生成了H2、I·,即发生了基元反应2HIH2+2I·,选D。
2.B 第一步为慢反应,第二步为快反应,则I·的消耗速率大于生成速率,因此I·的寿命较短,A正确;步骤②形成化学键,需要释放能量,B错误;反应①②都是基元反应,C正确;该反应属于分解反应,D正确。
3.A 反应B→C的正反应活化能最大,反应速率慢,决定总反应的速率,A正确;B先生成后消耗,为中间产物,不是催化剂,B错误;由图可知,反应A→B为吸热反应,C错误;总反应的焓变为正反应的活化能减去逆反应的活化能,ΔH=-,D错误。
4.D 活化分子有合适取向的碰撞才是有效碰撞,故能发生有效碰撞的分子一定是活化分子,A正确;升高温度,单位体积内分子总数不变,活化分子百分数增大,单位体积内活化分子数增大,B正确;使用催化剂可降低活化能,单位体积内分子总数不变,活化分子百分数增大,C正确;其他条件不变,增大压强,单位体积内分子总数增大,活化分子百分数不变,D错误。
5.A 曲线(Ⅱ)可以表示催化剂降低了反应的活化能,A正确;图乙中HI分子发生碰撞后并未生成新的物质,即碰撞后并未发生化学变化,图乙发生的不是有效碰撞,B错误;升高温度能够使活化分子百分数增大,而增大压强只改变单位体积内活化分子数目,不改变活化分子百分数,C错误;活化能的大小对化学反应前后的能量变化不产生影响,能量变化只与反应物和生成物总能量的相对大小有关,D错误。
6.D 第一步反应为慢反应,活化配合物具有高能量,表明反应的活化能大,且第一步反应需要吸收能量,A错误;活化配合物的能量越高,反应的活化能越大,第一步的反应速率越慢,B错误;发生有效碰撞的分子一方面要具有活化分子所具有的最低能量,另一方面发生碰撞需具有一定的方向,所以第二步活化配合物之间的碰撞不一定是有效碰撞,C错误;一个化学反应分多步完成时,该反应的反应速率主要取决于慢反应,即取决于第一步反应,D正确。
7.D 适当增大压强,单位体积内活化分子数目增多,化学反应速率增大,但活化分子百分数不变,D项错误。
8.B 降低体系的温度,体系内分子能量减少,活化分子百分数减小,A不符合题意;增大反应物浓度,增大了单位体积内活化分子的数目,但是活化分子百分数不变,B符合题意;升高体系的温度,体系内分子能量增加,活化分子百分数增大,C不符合题意;使用催化剂能降低反应的活化能,活化分子百分数增大,D不符合题意。
9.A 升高温度,反应速率加快,但活化能不变,A项错误;慢反应是反应的决速步,第一步反应的活化能大、反应速率小,是决速步,D项正确。
10.D 由题图知,生成物的总能量低于反应物的总能量,反应放热,ΔH<0,A正确;反应①的活化能是两步中较大的,是决速步,B正确;催化剂降低了反应的活化能,改变了反应历程,加快了反应速率,C正确;由题图知,总反应为O3+O·2O2,Cl·为催化剂,而ClO·为中间产物,D错误。
11.(1)M+H2OMO+H2 MO+COM+CO2 (2)第二步反应 (3)反应Ⅰ的活化能大,活化分子百分数小,有效碰撞次数少,使得总反应速率慢,ClO-很难转化为Cl
解析:(1)根据题意,催化剂先与水蒸气反应,H2O失氧原子转化为H2,所以催化剂M得氧原子转化为中间体MO:M+H2OMO+H2;中间体MO与另一反应物CO反应,MO失氧原子复原为催化剂M,CO得氧原子生成CO2:MO+COM+CO2。(2)反应速率主要取决于最慢的反应即活化能大的反应,第二步反应的活化能大,第二步反应为决速步。(3)常温下,反应Ⅱ能快速进行,但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3,说明总反应速率决定于反应Ⅰ,可以推知反应Ⅰ的活化能大,活化分子百分数小。
12.(1)< (2)过渡态1 前者 (3)CO*+H2O*+H2O(g)CO*+OH*+H*+H2O(g)(或H2O*OH*+H*) 0.34 eV (4)2.02 eV
解析:(1)生成物总能量低于反应物总能量,总反应是放热反应。(2)~(4):过渡态1的能量低,相对较稳定;历经过渡态1和过渡态2的两步反应的活化能分别为1.59 eV-(-0.32 eV)=1.91 eV和1.86 eV-(-0.16 eV)=2.02 eV,所以前者反应速率比后者快。2.02 eV也是该历程中最大的正反应活化能,而历经过渡态1的反应——“CO*+H2O*+H2O(g)CO*+OH*+H*+H2O(g)”的逆反应的活化能为1.59 eV-1.25 eV=0.34 eV。
阶段重点练(一)
1.C 2 min内测得c(Mn)从0.1 mol·L-1减少到0.02 mol·L-1,则v(Mn)==0.04 mol·L-1·min-1= mol·L-1·s-1,A错误;根据速率之比等于化学计量数之比,v(Mn2+)=v(Mn)=0.04 mol·L-1·min-1,B错误;v(H2C2O4)=2.5v(Mn)=0.1 mol·L-1·min-1,C正确;2 min内测得c(Mn)从0.1 mol·L-1减少到0.02 mol·L-1,溶液体积未知,不能计算产生CO2的物质的量,D错误。
2.A 由表可知,当碘化氢的浓度成倍变化,而过氧化氢的浓度不发生变化时(实验1、2、3),反应速率与1号中反应速率相比,也成倍变化;当过氧化氢的浓度成倍变化,而碘化氢的浓度不发生变化时(实验1、4、5),该反应速率与1号中反应速率相比,也成倍变化,故当碘化氢浓度变为1号中的5倍,且过氧化氢浓度变为1号中的4倍时,则反应速率变为1号中的20倍,即为0.007 6 mol·L-1·s-1×4×5=0.152 mol·L-1·s-1,A正确。
3.C 铁粉为固态,增加铁粉的量不影响化学反应速率;容积不变充入N2,体系压强增大,但N2不参加反应,体系内H2、H2O(g)的浓度不变,化学反应速率不变;将容器的容积缩小一半,体系内H2、H2O(g)的浓度增大,反应速率增大,C符合题意;压强不变充入N2,容器的容积增大,体系内H2、H2O(g)的浓度减小,反应速率减小。
4.B CaSO4为固体,增加固体的量,浓度不变,不影响反应速率,A错误;缩小容器的容积,反应物浓度增大,反应速率增大,B正确;降低温度,反应速率减小,C错误;抽出CO2,生成物浓度减小,平衡右移,导致反应物浓度减小,反应速率减小,D错误。
5.D 本实验探究需控制单一变量,则2.5+3.5+9=3.5+3.5+x,解得:x=8,A正确;实验①②③的变量为Na2S2O3溶液浓度,③④⑤的变量为H2SO4溶液浓度,两个分组均可说明其他条件相同时,增大反应物浓度可增大该反应速率,B正确;Na2S2O3溶液浓度的改变对速率影响更大,该推断的证据是达到相同浑浊度时,实验①②③所需时间的改变量大于实验③④⑤所需时间的改变量,C正确;将装有实验②的试剂的试管浸泡在热水中一段时间后再混合,反应速率加快,达到相同浑浊度时所需要时间更短,D错误。
6.C 由题图可知,反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高,即该反应为放热反应,A错误;产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低,所以产物P2比产物P1要稳定,B错误;由题图可知中间产物Z到过渡态Ⅳ所需的活化能最大,则E正=186.19 kJ·mol-1,C正确;由题图可知,由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能,则由中间产物Z转化为产物的速率:v(P1)>v(P2),D错误。
7.D 由题图可知,反应历程中包括2个过渡态,2个基元反应,A错误;反应的活化能越大,反应速率越慢,第1个基元反应的活化能大于第2个基元反应,所以第2个基元反应的速率最快,B错误;反应中没有非极性键的断裂和形成,C错误;反应的热化学方程式为OMoO(s)+CH4(g)CH3OH(g)+OMo(s) ΔH=-96.50 kJ·mol-1,则反应生成2 mol甲醇时放出的热量为96.50 kJ·mol-1×2 mol=193.00 kJ,D正确。
8.(1)65% (2)b 1.5×10-3 mol·L-1·s-1 (3)bcd
解析:(1)观察图表可知,反应进行到第5 s时,NO转化的物质的量为0.020 mol-0.007 mol=0.013 mol,起始物质的量为0.020 mol,转化率=×100%=65%。(2)NO2是生成物,随反应进行浓度增大,平衡时NO浓度的变化量Δc(NO)==0.006 5 mol·L-1,由于NO和NO2的化学计量数之比为1∶1,故达到平衡时NO2浓度的变化量为0.006 5 mol·L-1,所以图中表示NO2变化的曲线是b。0~2 s内用NO表示的平均反应速率v(NO)===3.0×10-3 mol·L-1·s-1,速率之比等于化学计量数之比,所以v(O2)=v(NO)=×3.0×10-3 mol·L-1·s-1=1.5×10-3 mol·L-1·s-1。(3)及时分离出NO2气体,随反应进行,NO、O2浓度减小,正反应速率降低,a错误;适当升高温度,反应速率加快,b正确;增大O2的浓度,正反应速率加快,c正确;选择高效催化剂,化学反应速率加快,d正确。
9.(1)其他条件相同时,浓度越大,反应速率越快
(2)0.002 mol·L-1·s-1
(3)①未观察到棕黄色,说明没有碘单质生成,过氧化氢没有与碘化钾发生氧化还原反应;有无色气体产生,说明过氧化氢发生了分解反应,而没有加入碘化钾前,没有观察到无色气体产生
②取两支试管,向试管1中加入2 mL 0.1 mol·L-1 H2O2溶液、1 mL KI溶液,向试管2中加入2 mL 0.1 mol·L-1 H2O2溶液,1 mL H2O
(4)影响反应速率的因素是温度还是活化能
解析:(1)根据五组数据分析,反应物浓度越大,出现棕黄色的时间越短,即浓度越大,反应速率越快。(2)v(H2O2)==0.001 mol·L-1·s-1;v(HI)=2v(H2O2)=0.002 mol·L-1·s-1。(3)根据实验现象,无色气体为氧气,是在碘化钾的作用下,过氧化氢发生分解反应产生的;实验方案应该设计对照实验。(4)第1组数据中,活化能保持不变,变量为温度;第2组数据中,温度保持不变,变量是活化能,所以可以得出结论是他研究的问题是影响反应速率的因素是温度还是活化能。
第二节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态
1.A 由题图知,a、b、c的正反应速率均大于逆反应速率,均未达到平衡状态;只有d的正、逆反应速率相等,故处于化学平衡状态的是d,A符合题意。
2.D 该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以达到平衡时,生成的CO2小于2 mol,A错误;该反应存在限度,2 mol CO和1 mol SO2不能完全转化为生成物,所以达到平衡时,放出的热量小于a kJ,B错误;正、逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态,SO2、CO(g)、CO2(g)的浓度不再变化,但SO2、CO(g)、CO2(g)的浓度之比不一定为1∶2∶2,C错误,D正确。
3.A FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式为2Fe3++2I-2Fe2++I2,要验证该反应是否为可逆反应,则需要证明反应物、生成物均存在,无论反应是否为可逆反应,碘单质均可以生成,而检验碘单质可以使用淀粉,观察到溶液颜色变蓝,说明产生了碘单质,而要确定反应为可逆反应,还需要验证反应后是否存在Fe3+,需要用KSCN溶液检验,而且反应物Fe3+要少量,I-要过量,若反应后检验出Fe3+,才能说明该反应为可逆反应,因此所使用的是少量FeCl3溶液与足量的KI溶液反应。
4.A 2v正(O2)=v正(SO3)=v逆(SO3),则正、逆反应速率相等,反应达到平衡,A正确;单位时间内生成x mol SO3与消耗x mol SO2均为正反应方向,不能说明反应达到平衡,B错误;无论反应是否达到平衡,恒容容器中气体密度始终保持不变,即容器中气体密度不变不能说明该反应达到平衡状态,C错误;由化学反应速率跟化学计量数成正比可知,v正(SO2)=2v正(O2),D错误。
5.B 消耗1 mol SO2的同时产生1 mol NO,表示的都是正反应速率,不能判断正、逆反应速率是否相等,A错误;混合气体的颜色(透光率)不再改变,表明NO2的浓度不再变化,该反应达到平衡状态,B正确;容器内温度、容积一定,且题给反应反应前后气体体积不变,所以不能通过压强不变判断平衡状态,C错误;混合气体的密度始终不变,不能根据混合气体密度判断平衡状态,D错误。
6.B 溶液中c(OH-)不再改变,反应达到平衡状态;根据图示,达到平衡状态时c(I-)=b mol·L-1,根据方程式,平衡时,c(As)=0.5b mol·L-1,c(As)=0.25b mol·L-1,说明反应没有达到平衡状态,B项符合题意;v正(I-)=2v逆(As),正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,反应达到平衡状态;c(I-)不再变化,反应达到平衡状态。
7.D 该反应是反应前后气体分子数不变的反应,混合气体的压强不再发生变化时,不能表明该反应达到化学平衡状态;反应速率方向相同,不能表明该反应达到化学平衡状态;达到平衡时,2v正(B)=3v逆(C),所以3v正(B)=2v逆(C)不能表明该反应达到化学平衡状态;A是固体,则混合气体的质量是“变量”,根据M=可知,混合气体的平均相对分子质量是“变量”,当“变量”不变时,反应达到化学平衡状态,D符合题意。
8.B 根据题图可知,随反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,t1时刻正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态。a、b、c三点都未达到平衡状态,正反应速率均大于逆反应速率,A正确;c点未达到平衡状态,反应仍正向进行,CO的浓度减小,B错误;d点时正、逆反应速率相等,处于化学平衡状态,C正确;d点处于化学平衡状态,此时体系中各组分的质量或浓度均保持恒定,D正确。
9.C 随反应的进行,正反应速率越来越小,平衡时达到最小值,则a点的正反应速率大于b点的正反应速率,A错误;可逆反应从b点开始达到平衡,化学平衡为动态平衡,即v正=v逆≠0,B错误;从反应开始到平衡,参加反应的Y的物质的量为0.5 mol,根据反应可知,生成Z的物质的量为1.5 mol,由于容器的容积是2 L,因此t0 min时,c(Z)==0.75 mol·L-1,C正确;该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应,体系的压强始终不变,因此不能根据压强不变判断反应是否达到平衡状态,D错误。
10.A N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0为吸热反应,将1 mol N2O4充入一恒压绝热密闭容器中,体系温度降低,当温度不变时,反应达到平衡状态,A正确;恒压容器中,压强保持恒定不变,B错误;将1 mol N2O4充入一恒压绝热密闭容器中,随反应的进行,N2O4的浓度减小,v正(N2O4)减小,C错误;题给反应是气体分子数增大的反应,恒压条件下气体体积增大,气体质量不变,故气体密度减小,D错误。
11.A a点、b点时反应物的物质的量逐渐减小,生成物的物质的量逐渐增大,反应正向进行,则a、b两点的正反应速率比逆反应速率大,A正确;c点氨气与氢气的物质的量相等,但没有达到平衡状态,则c点时每断裂3 mol H—H,断裂的N—H的物质的量小于6 mol,B错误;d点(t1时刻)和e点(t2时刻)均处于相同的平衡状态,则两点的n(N2)相等,C错误;v(N2)∶v(NH3)=1∶2时,未指明正、逆反应速率,则不能说明反应达到平衡状态,D错误。
12.A 混合气体的平均摩尔质量M=,气体质量不变,但气体的总物质的量随反应进行而减小,M为“变量”,当M不变时,反应达到平衡,A正确;对于一个给定的反应,ΔH为一个恒定值,不能用来判断反应是否达到平衡,B错误;恒容密闭容器中,充入0.2 mol CH4(g)和0.1 mol O2(g),投料比等于化学方程式中物质的化学计量数之比,混合气体中始终等于,不能用来判断反应是否达到平衡,C错误;恒容密闭容器中,混合气体的质量为不变值,则密度为不变值,密度不变不能用来判断反应是否达到平衡,D错误。
13.(1)2SO2+O22SO3 (2)①③④ (3)① ② ①②
解析:(1)反应的化学方程式为2SO2+O22SO3。(2)根据反应的化学方程式知,①体系压强不变,说明反应已达平衡状态;②容器的容积不变,混合气体的质量不变,则反应过程中密度始终不变,所以密度不变不能说明反应已达平衡状态;③混合气体的总质量不变,但反应过程中混合气体的总物质的量改变,平均相对分子质量不变,说明反应已达平衡状态;④v正(SO3)=2v逆(O2),说明反应已达平衡状态;⑤三者的物质的量之比等于化学计量数之比,不能说明反应已达平衡状态。(3)事实①一定条件下向密闭容器中充入SO2和18O2,反应一段时间后,18O存在于SO2、O2、SO3中,说明SO2与O2反应生成SO3的同时,SO3分解生成SO2与O2,不是只有部分SO2与O2反应,即观点一不正确;事实②可以看到SO3的物质的量增加到一定程度后不再变化,说明观点三不正确,而两个事实都证明了观点二。
14.(1)> (2) mol·L-1·min-1 80% (3)CD
解析:(1)随反应的进行,反应物浓度降低,正反应速率减小,a处v正>b处v正;b处反应达到平衡,b处v正=b处v逆,所以a处v正>b处v逆。(2)设N2的改变量为a mol,列三段式:
      2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)
起始/mol 3 3 0 0
改变/mol 2a 2a 2a a
平衡/mol 3-2a 3-2a 2a a
CO2的体积分数为×100%=50%,a=1.2;平衡时v=== mol·L-1·min-1;NO的转化率为×100%=80%。(3)未指明正、逆反应速率,不能说明反应达到平衡状态,A错误;ρ=,反应前后的物质均为气体,根据质量守恒定律,m不变,在恒容下,密度始终不变,则密度不变不能代表平衡状态,B错误;该反应为气体分子数改变的反应,则压强不变,说明达到平衡状态,C正确;M=,反应前后的物质均为气体,根据质量守恒定律,m不变,该反应为气体系数改变的反应,则平均相对分子质量不变时说明达到平衡状态,D正确。
第2课时 化学平衡常数
1.A 反应CaCO3(s)+CH4(g)CaO(s)+2CO(g)+2H2(g)的平衡常数表达式为K=。
2.B 平衡常数只受温度影响,同一反应温度不同,平衡常数不同,A、C、D项错误;平衡常数越大,说明可逆反应的正反应进行的程度越大,B项正确。
3.C =,K只与温度有关,温度不变,则K不变。
4.B NO分解反应2NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常数表达式应该为K1=,A错误;根据2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081可知,2H2O(g)2H2(g)+O2(g)的平衡常数K4===5.0×10-82,平衡常数越大,则在相同条件下反应正向进行的程度就越大,故根据NO、H2O、CO2分解的平衡常数,可判断放出O2的进行程度大小顺序为NO>H2O>CO2,B正确;由B项分析可知,H2O分解产生O2的平衡常数K4===5.0×10-82,C错误。
5.D N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应热为ΔH,相同温度时反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的反应热为-ΔH,而4NH3(g)2N2(g)+6H2(g)的反应热为-2ΔH;N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K,相同温度时反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数为,则相同温度时反应4NH3(g)2N2(g)+6H2(g)的平衡常数为。
6.A 根据盖斯定律,③式-2×①式=②式,故K2=,A项正确。
7.(1)ΔH1+ΔH2 (2)K1·K2
解析:热化学方程式如果相加(或相减),则总热化学方程式的焓变应为两热化学方程式的焓变之和(或差),而平衡常数则为两化学方程式平衡常数的乘积(或商)。
8.D 
此温度下,该反应的平衡常数K==。
9.C 据表中数据,平衡时,c(NO)=0.10×10-3 mol·L-1、c(CO)=2.70×10-3 mol·L-1,根据化学方程式2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),平衡时,c(N2)=0.45×10-3 mol·L-1,c(CO2)=0.90×10-3 mol·L-1,则平衡常数K===5 000。
10.D 设反应过程中氧气消耗x mol,列三段式:
      2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
起始/mol 0.4 0.2 0
转化/mol 2x x 2x
平衡/mol 0.4-2x 0.2-x 2x
当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的,即=,解得x=0.18。对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),为气体分子数减少的反应,当容器内气体的压强不变时,说明该反应达到化学平衡状态,A正确;根据以上分析可知,SO2消耗物质的量为0.36 mol,则其转化率:×100%=90%,B正确;参与反应的SO2为0.36 mol,根据热化学方程式可求得放出的热量为35.28 kJ,C正确;此温度下平衡常数K===20 250,D错误。
11.A 平衡常数只受温度影响,增加氯气浓度,K3不变,A错误;K1>K2,平衡常数可以表示反应进行的程度,则相同条件下,Cl2与H2反应进行程度较Br2与H2的大,B正确;由化学方程式可知K1=、K2=、K3=,则K3=,C正确;K3=≈1.35×1014>105,则Cl2+2HBr2HCl+Br2可视为反应完全,Cl2为氧化剂,Br2为氧化产物,Cl2的氧化性大于Br2,D正确。
12.A 根据已知条件列出“三段式”:
      N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)
起始/mol 7.6 0 0
转化/mol x x x
平衡/mol 7.6-x x x
      N2O3(g)N2O(g)+O2(g)
起始/mol x 0 x
转化/mol y y y
平衡/mol x-y y x+y
达到平衡状态后n为8 mol,n为3.6 mol,则x+y=8,x-y=3.6,解得x=5.8,y=2.2,则t ℃时反应①的平衡常数K==8.0。
13.(1)N2O4(g)2NO2(g) (2)0.20 =
(3) 0.54 (4)ABDF
解析:(1)将0.4 mol的N2O4气体充入2 L已抽空的固定容积的密闭容器中,反应的化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)。(2)40 s时N2O4的变化浓度为0.10 mol·L-1,则NO2的变化浓度为0.20 mol·L-1,则b的值为0.20;60 s后反应达到平衡状态,反应物或生成物的量不再随时间的变化而变化,即c=d。(3)N2O4(g)2NO2(g),平衡常数K=;80 ℃时的平衡状态就是反应达到60 s时的状态,平衡浓度c(NO2)=0.22 mol·L-1,c(N2O4)=0.09 mol·L-1;平衡常数K==≈0.54。(4)反应正向进行,K值越大,N2O4的转化率越高,A正确;反应正向进行,K值越大,NO2的产量越大,B正确;K值越大,生成物浓度越大,反应物浓度越小,N2O4与NO2的浓度之比越小,C错误;K值越大,生成物浓度越大,反应物浓度越小,则反应正向进行的程度越大,D正确;平衡常数与达到平衡所消耗的时间无必然联系,E错误;恒温恒容条件下,容器内气体压强越大,说明生成的NO2的产量越大,则K值越大,F正确。
14.Ⅰ.(1)> Ⅱ.(2)12.5 (3)否 正反应
解析:Ⅰ.(1)根据表格数据可知,在800 ℃时平衡常数K=0.9,800 ℃时在恒容密闭容器中放入混合物,各物质浓度为c(CO)=0.01 mol·L-1,c(H2O)=0.03 mol·L-1,c(CO2)=0.01 mol·L-1,c(H2)=0.05 mol·L-1,此时的浓度商Q==0.6<0.9,说明反应正向进行,故反应速率v正>v逆。Ⅱ.(2)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0在2 L密闭容器中进行,若充入1 mol N2和1 mol H2,反应达到平衡时H2的物质的量为0.4 mol,则根据反应可知,平衡时三种气体的物质的量分别是n(N2)=1 mol-0.2 mol=0.8 mol,n(H2)=0.4 mol,n(NH3)=0.4 mol,容器的容积是2 L,所以平衡时各物质的浓度分别是c(N2)=0.4 mol·L-1,c(H2)=0.2 mol·L-1,c(NH3)=0.2 mol·L-1,则该温度下平衡常数K===12.5。(3)在此温度下,向另一容积为1 L的恒容容器B中按物质的量分别为2 mol、1 mol、1 mol充入N2、H2、NH3,则此时Q===0.5<12.5=K,说明反应未达到平衡状态,反应向着正反应方向进行。
第3课时 浓度、压强对化学平衡的影响
1.A 平衡向正反应方向移动,正反应速率一定大于逆反应速率,A正确;降低生成物的浓度,平衡正向移动,反应物的转化率一定增大,但增大某一反应物的浓度,平衡正向移动,其他反应物的转化率增大,自身转化率降低,B错误;平衡常数只受温度影响,C错误;减小生成物浓度,平衡正向移动,生成物浓度减小,D错误。
2.C 正、逆反应速率同等倍数的增大或减小,平衡不移动;O2的百分含量发生变化,化学平衡一定发生移动;SO3的质量不变,平衡不移动。
3.B 恒温恒容,通入的二氧化硫会和硫化氢反应,导致硫化氢浓度减小,平衡正向移动,A不符合题意;因固体对压强无影响且浓度不变,所以移走一部分NH4HS固体时平衡不移动,B符合题意;容器容积不变,充入氯化氢气体,氯化氢会与氨气发生反应,导致氨气浓度减小,平衡正向移动,C不符合题意;保持压强不变,充入氮气,氨气和硫化氢的浓度减小,平衡正向移动,D不符合题意。
4.D A.减小C的浓度,正、逆反应速率均减小,平衡向右移动;B.增大D的浓度,正、逆反应速率均增大,平衡向左移动;C.减小B的浓度,正、逆反应速率均减小,平衡向左移动;D.增大A的浓度,正、逆反应速率均增大,平衡向右移动。
5.B 加入OH-,c(H+)减小,平衡逆向移动,橙色变浅;加入水,溶液体积增大,离子浓度减小,溶液颜色变浅;c(K+)不影响化学平衡。
6.B 实验①向KI溶液中滴加FeCl3溶液,Fe3+与I-反应生成I2,溶液呈黄褐色,但不能说明Fe3+与I-的反应为可逆反应,A错误;实验②中加入KSCN溶液,Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3使Fe3+浓度减小,导致2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡逆向移动,实验③中加入CCl4,CCl4萃取溶液中的I2使其浓度减小,导致2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡向右移动,B正确;实验②所得溶液中含有Fe3+,加入KCl(s),对反应无影响,溶液颜色不变,C错误;实验③中加入CCl4,平衡向生成Fe2+的方向移动,水溶液中的c(Fe3+)减小,D错误。
7.D 将容器的容积压缩到原来的一半,X的浓度瞬间变为1.00 mol·L-1,再达到平衡时,测得X的浓度变为0.90 mol·L-1,X的浓度减小,平衡正向移动,则增大压强,平衡向气体计量数之和减小的方向移动,即m+n>p。由以上分析可知,m+n>p,A错误;平衡正向移动,Z的体积分数增大,B错误;平衡正向移动,Y的转化率增大,C错误;平衡向正反应方向移动,D正确。
8.B 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)和N2(g)+3H2(g)2NH3(g),正反应是气体体积减小的反应,增大压强,v(正)>v(逆),平衡正向移动,A、D错误;4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),正反应是气体体积增大的反应,增大压强,v(逆)>v(正),平衡逆向移动,B正确;H2(g)+I2(g)2HI(g),该反应是气体体积不变的反应,增大压强,v(逆)=v(正),平衡不移动,C错误。
9.C 及时分离出部分H2(g),生成物浓度减小,平衡正向移动,能提高乙烷平衡转化率,A不符合题意;增大容器的容积,压强减小,平衡向气体体积增大的方向即正向移动,转化率增大,B不符合题意;恒容下通入氦气,压强增大,但浓度未变,平衡不移动,转化率不变,C符合题意;分离出部分乙烯,乙烯浓度减小,平衡向减弱乙烯的改变量移动即正向移动,转化率增大,D不符合题意。
10.B 保持容器容积不变,充入He,由于参与反应的气体的浓度不变,因此平衡不移动,A错误;将容器容积增大为原来的2倍,压强减小,平衡向正反应方向移动,达到平衡时温度不变,K=c(CO2)不变,即c(CO2)不变,容器内气体的密度不变,B正确;CaCO3(s)为固体,增加其物质的量,平衡不移动,CO2的浓度不变,C错误;将容器容积缩小为原来的,压强增大,平衡向逆反应方向移动,由于K不变,因此平衡时c(CO2)不变,D错误。
11.D 反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)达到平衡时,B的浓度为0.6 mol·L-1,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的3倍,若平衡不移动,B的浓度为0.2 mol·L-1,而达到新平衡时,B的浓度为0.3 mol·L-1,说明容器容积增大,压强减小,平衡向逆反应方向移动,D的体积分数减小,B、C正确;压强减小,平衡向气体体积增大的方向移动,则说明逆反应方向为气体体积增大的方向,即a+b>c+d,A正确;因容器的容积增大,则达到新平衡时,A、B、C、D的浓度都比原平衡时的浓度小,D错误。
12.(1)D 向正反应方向 (2)C 向正反应方向
(3)A 不 (4)> >
解析:(1)反应为气体分子数减小的反应,t1时刻缩小容器容积,物质浓度均变大,正、逆反应速率均变大,平衡正向移动,则正反应速率更大,故其图像为D,平衡向正反应方向移动。(2)反应为气体分子数增加的反应,t1时刻增大容器容积,物质浓度均变小,正、逆反应速率均变小,平衡正向移动,则正反应速率较逆反应速率要大,故其图像为C,平衡向正反应方向移动。(3)反应为气体分子数不变的反应,t1时刻缩小容器容积,物质浓度均变大,正、逆反应速率均变大,平衡不移动,则正、逆反应速率相等,故其图像为A。(4)p1条件下首先达到平衡状态,说明压强:p1>p2,增大压强,C的质量分数降低,说明平衡逆向移动,正反应为气体体积增大的反应,则n>3。
13.(1)确保反应达到平衡状态 (2)该反应浓度商Q=,增大Fe3+浓度,导致Q减小,此时Q<K,平衡向正反应方向移动 (3)①加入1 mL蒸馏水 ②溶液颜色变浅 (4)Ⅰ 证明生成物不能完全被消耗,存在限度
解析:(1)试管a中溶液的颜色不变说明反应达到平衡状态,待试管a中溶液的颜色不变后再进行后续实验,目的是使反应达到平衡状态。(2)该反应浓度商Q=,增大Fe3+浓度,导致Q减小,此时Q<K,平衡向正反应方向移动。(3)①根据变量控制法,研究增大生成物Fe2+浓度对平衡的影响,应保证除Fe2+之外的其他离子浓度不变,所以c试管中加入1 mL蒸馏水;②增大Fe2+浓度,导致平衡逆向移动,I2的浓度降低,溶液颜色变浅。(4)角度1:加入某种反应物,平衡正向移动,能证明反应物不能完全被消耗,所以相应的实验为Ⅰ;角度2:相应的实验为Ⅱ,溶液不能完全褪色,证明生成物不能完全被消耗,存在限度。
第4课时 温度对化学平衡的影响
1.B 实验①、②温度不同,其他条件都相同,即研究温度对反应速率的影响,A正确;实验②无催化剂,实验③有催化剂,但二者过氧化氢浓度不同且反应温度也不同,即无法得出催化剂对反应速率的影响,B错误;实验③、⑤除了催化剂种类不同,其他条件均相同,即可研究不同催化剂的催化效果,C正确;实验①②中,其他条件相同,但②温度高,所以反应时间:t1>t2;实验②④中,温度相同,但④中过氧化氢浓度大且有催化剂,所以反应时间:t2>t4,综上,反应时间:t1>t2>t4,D正确。
2.B 氧化钙与水反应放热,氯化铵溶于水吸收热量,①中红棕色变深,③中红棕色变浅,说明升高温度,平衡逆向移动,则该反应为放热反应,①烧瓶中平衡时混合气体的平均相对分子质量减小,A、D错误,B正确;③烧杯温度下降,平衡正向移动,气体物质的量减小,气体的压强减小,C错误。
3.B 该反应为气体分子数增加的反应,增大压强,该平衡逆向移动,A不符合题意;该反应为吸热反应,升高温度,该平衡正向移动,即向着生成C的方向移动,B符合题意;使用催化剂只改变反应速率,不能使平衡发生移动,C不符合题意;增大A的物质的量,A的浓度不变,反应速率不变,该平衡不移动,D不符合题意。
4.D 测定二氧化氮的相对分子质量,要使测定结果误差最小,应该使混合气体中NO2的含量越多越好,为了实现该目的,应该改变条件使平衡尽可能逆向移动。该反应是一个反应前后气体分子数减小的放热反应,可以通过减小压强、升高温度使平衡逆向移动,则选项中,温度高的为130 ℃,压强低的为50 kPa,结合二者选D。
5.D 加入催化剂,平衡不移动,氢气的物质的量不变,A错误;升高温度,平衡向逆反应方向移动,氢气的物质的量增大,B错误;向恒容容器中通入不参与反应的N2,平衡不移动,H2的物质的量不变,C错误;增大反应物CO2的浓度,平衡向正反应方向移动,H2的物质的量减小,D正确。
6.D 由某可逆反应平衡常数K=可知,该反应的化学方程式为NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g),A错误;c(NO)减小,说明升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,B错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C错误;缩小容器容积,使体系压强增大,化学平衡不发生移动,但由于物质的浓度增大,因此混合气体颜色加深,D正确。
7.C A项,扩大容器容积,NO2浓度减小,容器中气体颜色先变浅,平衡逆向移动,NO2浓度增大,颜色又变深,错误;B项,KMnO4是氧化剂,不是催化剂,错误;C项,玻璃球中红棕色加深,说明升高温度,平衡逆向移动,该反应为放热反应,ΔH<0,正确;D项,反应实质为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入KCl固体,对该平衡没有影响,错误。
8.C 新制氯水中存在平衡:Cl2+H2OHClO+HCl,光照条件下HClO分解,化学平衡向右移动;将乙酸乙酯不断蒸出,减小生成物浓度导致平衡向正反应方向移动,从而提高乙酸乙酯产率;将黄铁矿粉碎后加入沸腾炉,可增大反应物的接触面积,从而增大化学反应速率,与平衡移动原理无关,C符合题意;加入氢氧化钠固体,溶解放热,使一水合氨分解生成氨气,并且增大了OH-浓度,化学平衡NH3+H2ONH3·H2ON+OH-逆向移动,D不符合题意。
9.B 将钾蒸气从混合物中分离出来,生成物浓度减小,平衡正向移动,有利于提高反应物的转化率;缩小容积,平衡不移动,混合气体颜色变深,是因为体积减小而使二氧化氮浓度增大,和化学平衡移动无关,B符合题意;NO2转化为N2O4是放热反应,升高温度平衡逆向移动,NO2浓度增大,混合气体颜色加深;降低温度,平衡正向移动,有利于增大反应物的平衡转化率。
10.A 可逆反应M+N(s)R达到平衡后,降温,M的转化率增大,说明平衡正向移动,正反应放热;加压,M的转化率增大,说明平衡正向移动,正方向气体分子数减小,则M一定为气体,R一定为非气体,A符合题意。
11.D 容器Ⅰ是绝热容器,反应过程中温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数不相同,A错误;容器Ⅱ是恒容容器,反应过程中压强增大,容器Ⅲ是恒压容器,反应过程中压强不变,两容器的投料相同,故容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率不相同,B错误;容器Ⅱ是恒温恒容,容器Ⅲ是恒温恒压,随着反应的进行,容器Ⅱ中压强大于容器Ⅲ,平衡正向移动,NO2含量增大,NO2的体积分数:Ⅱ>Ⅲ,C错误;若容器Ⅱ恒温恒容,容器Ⅰ也是恒温恒容时,达到相同平衡状态,容器Ⅰ中NO转化率和容器Ⅱ中NO2转化率之和为1,但实际容器Ⅰ是绝热恒容,随反应进行温度升高,平衡逆向移动,NO的转化率减小,因此容器Ⅰ中NO的转化率与容器Ⅱ中NO2的转化率之和小于1,D正确。
12.(1)放 > (2)增大 (3)减小 (4)减小 (5)不变
(6)变深 变浅
解析:(1)当升高温度时,B的转化率变大,说明温度升高平衡向正反应方向移动,则正反应吸热,逆反应放热,当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,说明压强减小平衡向逆反应方向移动,m+n>p。(2)当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,说明压强减小平衡向逆反应方向移动,所以A的质量分数增大。(3)若保持容器容积不变,加入B,平衡正向移动,A的转化率增大,B的转化率减小。(4)若升高温度,平衡向正反应方向移动,则平衡时B、C的浓度之比将减小。(5)若加入催化剂,平衡不移动,平衡时气体混合物的总物质的量不变。(6)加入C(容积不变)时,平衡向逆反应方向移动,B的浓度增大,颜色加深;维持容器内压强不变,充入氖气时,容器容积增大,相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动,但B的浓度减小,颜色变浅。
13.(1)逆向 (2)25% (3)移出γ-丁内酯(或减小γ-丁内酯的浓度) (4)1.94 一定
解析:(1)该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动。(2)根据物质反应转化关系可知,在50 min内γ-羟基丁酸浓度变化为0.050 mol·L-1,则其转化率为×100%=25%。(3)为提高平衡时γ-羟基丁酸的转化率,除适当控制反应温度外,还可采取的措施是移出γ-丁内酯(或减小γ-丁内酯的浓度)。(4)在25 ℃时,该反应达到平衡状态时,c(γ-丁内酯)=0.132 mol·L-1,此时c(γ-羟基丁酸)=0.200 mol·L-1-0.132 mol·L-1=0.068 mol·L-1,则该温度下该反应的化学平衡常数为K==≈1.94;γ-丁内酯是生成物,γ-羟基丁酸是反应物,在反应过程中其物质的量浓度之比是一个变量,则当γ-丁内酯与γ-羟基丁酸的物质的量浓度之比保持不变时,反应一定达到平衡。
阶段重点练(二)
1.A ①体系的密度一直不变,错误;②体系的温度不再改变,说明正、逆反应速率相等,达平衡状态,正确;③A的转化率不再改变,说明消耗与生成速率相等,达平衡状态,正确;④各组分的百分含量不再改变,说明正、逆反应速率相等,达平衡状态,正确;⑤只要反应发生就有反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,错误。
2.B 该反应为吸热反应,体系温度降低,当体系的温度不变,说明达到平衡状态,A不符合题意;正、逆反应速率之比与化学计量数之比不等,故不能说明达到平衡状态,B符合题意;若M为非气体时,气体质量增加,容积不变,密度改变,当混合气体的密度不变时达到平衡状态,C不符合题意;若M为气体,总质量不变,总物质的量会变,平均相对分子质量改变,故气体的平均相对分子质量不变时可作为判断达到化学平衡状态的依据,D不符合题意。
3.D 当增大压强时,平衡向逆反应方向移动,则该反应的正反应是气体体积增大的反应,由于B是气态,所以根据化学方程式可知,A是固体或液体,而C一定是气体,D正确。
4.C 温度升高,正、逆反应速率均增大,A错误;压缩容器容积,压强增大,平衡向气体分子数减小的方向即逆反应方向移动,B错误;增加CH4的量使平衡向正反应方向移动,有利于消耗更多NO2,C正确;催化剂只改变化学反应速率,不影响平衡产率,D错误。
5.B 根据平衡常数表达式可知,该反应的化学方程式是C(g)+D(g)A(g)+B(g)。恒容时,若温度适当降低,D的浓度增加,说明降低温度,化学平衡逆向移动,逆反应是放热反应,则该反应的正反应是吸热反应,ΔH>0。降低温度,正反应、逆反应速率都减小,A错误;该反应的正反应是吸热反应,ΔH>0,B正确;平衡常数K只与温度有关,而与物质的浓度无关,C错误。
6.D 根据已知,列三段式:
      CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始/mol 0.2 1 0 0
转化/mol x x x x
平衡/mol 0.2-x 1-x x x
0.2-x=x,解得x=0.1。前10 min的平均反应速率v(H2)===0.005 mol·L-1·min-1,A正确;H2O的平衡转化率为×100%=10%,B正确;平衡时CO2的体积分数为=,C正确;该温度下平衡常数K===,D错误。
7.D 随着温度的升高,平衡转化率逐渐降低,说明平衡逆向移动,该反应为放热反应,ΔH<0,A正确;反应为气体分子数减小的反应,相同条件下,增大压强,平衡正向移动,SO2的平衡转化率增大,即p1>p2>p3,B正确;催化剂可降低反应活化能,加快反应速率,C正确;平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,D错误。
8.B 由题图可知,升高温度,H2S的平衡转化率降低,该反应是放热反应,ΔH<0,A正确;300 ℃时,K=0.1,H2S的平衡转化率为20%,列三段式如下:
     CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)
起始/mol a 10 0 0
转化/mol 2 2 2 2
平衡/mol a-2 8 2 2
由于化学方程式中各成分化学计量数均为1,则K==0.1,解得a=7,平均相对分子质量Mr=≈31.53,气体的平均摩尔质量为31.53 g·mol-1,B错误;增大CO的浓度平衡正向移动,H2S的转化率增大,C正确;由B中分析可知反应前CO的物质的量为7 mol,D正确。
9.(1)> < < (2)< b>a>c c>b>a (3)< >
解析:(1)由图乙可知,增大压强使正反应速率变化更大,说明增大压强平衡正向移动,可知a+b>c+d;先拐先平数值大,由图甲可知T1<T2;温度由T1升高至T2,平衡时生成物浓度降低,说明升高温度平衡逆向移动,而升高温度平衡向吸热反应方向移动,即逆向为吸热反应,故ΔH<0。(2)若反应正向吸热,则升高温度平衡将正向移动,生成物AB3的平衡体积分数将增大,因此T1<T2;由图丙可知,AB3的平衡体积分数由大到小为b>a>c;增大其中某一组分的浓度,平衡将正向移动,使得其余反应物的转化率增大,自身的转化率将减小,因此A2的平衡转化率由大到小为c>b>a。(3)由图丁可知,增大压强,反应物A的百分含量增大,说明增大压强使平衡逆向移动,即m+n<p+q;E点A的百分含量高于平衡点,则平衡将正向移动,因此v正>v逆。
10.(1)-27 K3=(  (2)ad (3)①43 kJ ②23.04p总
解析:(1)已知ⅰ.Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+489 kJ·mol-1,ⅲ.C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172 kJ·mol-1,根据盖斯定律可知,ⅰ-ⅲ×3得Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-27 kJ·mol-1。由上述过程可知,=K2,即K3=( 。(2)T1 ℃时,向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C,发生反应ⅰ,反应达到平衡后,在t1时刻,改变某条件,v(逆)突然增大,但重新达到平衡状态后与原平衡相同,说明温度不变,平衡常数K=c3(CO)不变,则t1时刻改变的条件可能是压缩容器的容积或增大CO的浓度,故答案为ad。(3)①由图2可知,650 ℃时,该反应达平衡后,CO的体积分数为40%,有以下关系:
     C(s)+CO2(g)2CO(g)
起始/mol 1 0
转化/mol x 2x
平衡/mol 1-x 2x
则×100%=40%,解得:x=0.25。由反应C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172 kJ·mol-1可知该反应达平衡后吸收的热量是0.25 mol×172 kJ·mol-1=43 kJ。②925 ℃时,CO的体积分数为96%,则CO2的体积分数为4%,所以用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数Kp==23.04p总。
第三节 化学反应的方向
1.C 红墨水滴入清水中能使整杯水变红、冰在室温下融化成水、铁器在潮湿的空气中生锈等过程都是自发进行的,A、B、D项均属于自发进行的变化,而电解水生成氢气和氧气的反应必须通电电解才可以进行,不属于自发过程,C项符合题意。
2.C 气体扩散过程中,混乱度增大,此过程自发地从有序向无序进行,A、B错误;反应H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)可自发进行,其反应前后气体的分子数不变,不属于熵增反应,C正确,D错误。
3.B 蜡炬燃烧是放热反应,ΔH<0,有气体生成ΔS>0,A不符合题意;石灰石受热分解是吸热反应,ΔH>0,有气体生成ΔS>0,B符合题意;C、D中没有涉及化学变化,C、D不符合题意。
4.B CH4(g)含有的原子总数多,CH4(g)的摩尔质量大,所以熵值:1 mol CH4(g)>1 mol H2(g),A错误;相同状态的相同物质,物质的量越大,熵值越大,B正确;等量的同种物质,熵值关系为S(g)>S(l)>S(s),C错误;金刚石的微观结构更有序,熵值更低,D错误。
5.D 拉伸过程中放热,则从拉伸状态到收缩状态的焓变为正值,且混乱度增大,熵变为正值,该过程为自发过程。A项,CaCO3分解为吸热反应,熵变为正值,但25 ℃时该过程不能自发进行;B项,NaOH的溶解放热;C项为放热反应;D项为吸热反应,且熵值增大,为自发进行的过程。
6.D 水凝结成冰的过程中,体系的混乱度减小即熵变ΔS<0,A正确;发生离子反应的条件之一是生成气体,有气体生成时体系的混乱程度增大,ΔS>0,B正确;化学反应有向物质内能降低、体系混乱程度增大方向进行的趋势,C正确;NH4NO3溶于水吸热,但溶解过程是混乱度增大的物理过程,能够自发进行,D错误。
7.C 由题图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,正反应为放热反应,正反应为气体物质的量减小的反应,则为熵减的反应,即ΔH<0,ΔS<0。
8.A 步骤二的反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)为熵增的吸热反应,ΔH>0、ΔS>0,若要使ΔH-TΔS<0,则高温有利于自发进行,A正确;步骤一中反应为CaO和CO2化合生成CaCO3,该反应过程中气体的物质的量减小,为熵减的反应,ΔS<0,B错误;步骤一和步骤二的条件不同,不互为可逆反应,C错误;CaO和盐酸反应生成氯化钙和水,属于碱性氧化物,CO2为酸性氧化物,D错误。
9.B ΔG=ΔH-TΔS<0,反应能够自发进行,该反应ΔH>0,ΔS>0,在高温下反应能自发进行。
10.D 反应ΔS<0,要反应自发进行,据ΔG=ΔH-TΔS<0,则ΔH<0,A错误;反应的ΔS<0,在常温下能自发进行,据ΔG=ΔH-TΔS<0,则ΔH<0,B错误;反应的ΔH<0,ΔS<0,据ΔG=ΔH-TΔS<0,则需要低温的条件自发进行,C错误;反应ΔH>0,ΔS>0,据ΔG=ΔH-TΔS<0,则需要高温的条件自发进行,D正确。
11.A 在0 ℃、100 kPa条件下,白锡→灰锡,其ΔG=ΔH-TΔS=-2 180.9 J·mol-1-273 K×(-6.61 J·mol-1·K-1)=-376.37 J·mol-1<0,因此在该条件下白锡会变为灰锡。
12.C 由ΔG=ΔH-TΔS<0知,反应可自发进行,说明反应进行的自发性需综合考虑体系的焓变和熵变,而非自发反应在一定条件下可以实现,选C。
13.B 由题中热化学方程式可知,反应①②均为熵减反应,即ΔS<0,A错误;反应①ΔH>0,ΔS<0,则ΔH-TΔS>0,任何温度下反应都不能自发进行,B正确;由B项可知,反应①在任何温度下都不能自发进行;反应②的ΔH<0,ΔS<0,则在低温条件下,ΔH-TΔS<0,即反应②低温时可自发进行,C、D错误。
14.A 根据自由能判据,正反应自发进行的条件是ΔG=ΔH-TΔS<0,T< K≈276.4 K,故300 K时反应不能自发进行,A项符合题意。
15.(1)放热 减小 低温 (2)能自发进行
解析:(1)反应Ⅰ中,恒压下升高温度,α(A)减小,即升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0;由p1>p2知,恒温时增大压强,α(A)增大,说明此反应为气体分子数减小的反应,即为熵减反应,ΔS<0。放热、熵减反应只能在低温下自发进行。(2)反应Ⅱ中,恒温下压强对φ(A)没有影响,说明压强变化不影响反应平衡,此反应为气体分子数不变的反应,反应过程中熵变很小,ΔS≈0,若T1>T2,恒压下温度越高φ(A)越大,说明升高温度平衡向左移动,正反应为放热反应,ΔH<0,则ΔH-TΔS<0,反应能自发进行。
16.(1)任何温度 (2)否 该反应为吸热、熵减的化学反应,在任何温度下都不能自发进行 (3)ΔH-TΔS<0,则-176 kJ·mol-1+0.285 kJ·mol-1·K-1T<0,解得T<617.5 K=344.5 ℃,即低于344.5 ℃时反应③能自发进行
解析:(1)由表中数据可知,反应①2H2O2(aq)2H2O(l)+O2(g)的ΔH<0,ΔS>0,反应①在任何温度下都能自发进行。(2)由表中数据可知,反应②CO2(g)C(s,石墨)+O2(g)的ΔH>0,ΔS<0,在任何温度下都有ΔH-TΔS>0,在任何温度下都不能自发进行。(3)反应③的ΔH=-176 kJ·mol-1,ΔS=-285 J·mol-1·K-1,ΔH-TΔS<0,则-176 kJ·mol-1+0.285 kJ·mol-1·K-1T<0,T<617.5 K=344.5 ℃,即低于344.5 ℃时反应③能自发进行。
第四节 化学反应的调控
1.D 未告知反应前加入的反应物的量,不能判断,D错误。
2.B 由题图可知,生成NH3的过程中氮元素化合价逐渐降低,是通过多步还原反应实现的,A正确;过程Ⅰ是断裂氮氮三键中的一个键且形成一个N—H键,而过程Ⅲ是断裂NN键中的一个键且形成一个N—H键,所以能量变化不同,B错误;增大N2的浓度,平衡正向移动,使H2转化量增加从而增大了H2的转化率,C正确;NH3的及时脱附可留下继续反应的空间而增加催化剂的活性,如果大量氨分子吸附在催化剂表面,将降低反应速率,D正确。
3.C 要使氨的产率增大,就要使平衡右移,增大压强、降低温度、增大N2和H2的浓度和及时分离产生的NH3均可达到目的;要使化学反应速率增大,增大压强、升高温度、增大N2和H2的浓度和使用铁触媒均可达到目的,②⑤符合题意。
4.B 分离出氨气,使平衡正向移动,但正反应速率和逆反应速率都减小,A错误;热交换的目的是预热原料气,同时对合成的氨气进行降温,利于液化分离,B正确;合成氨一般选择400~500 ℃进行,主要是让铁触媒的活性最大,但温度升高,原料气的平衡转化率降低,C错误;步骤⑤分离出氨气,有利于平衡正向移动,可以提高原料的平衡转化率,D错误。
5.B 应选择适当温度和加压,但不是压强越大越好,要考虑压强过大,设备要求高,且运行成本高,B错误。
6.D 反应Ⅰ中,粉碎黄铁矿,能增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,反应速率更大,A正确;虽然加压能提高SO2的转化率,但是提高程度有限,且会显著增加工业成本,同时常压下SO2的转化率已经较高,可满足生产需要,因此反应Ⅱ选择常压下进行,B正确;反应Ⅲ,将98.3%的浓硫酸从吸收塔顶喷淋而下,SO3从下往上与浓硫酸充分接触,能快速、充分吸收SO3,C正确;反应Ⅱ中若鼓入太多空气,则会导致SO2的浓度太低,而且鼓入太多空气会使得反应温度降低,反应速率减小,不利于反应Ⅱ的进行,D错误。
7.B 由于合成氨的反应是一个可逆反应,故进口a通入压缩N2和H2,有助于提高反应速率,提高N2和H2的利用率,A正确;出口b为循环的氢气和氮气,需要净化,防止催化剂中毒,B错误;经过反应器反应,按下进上出的方式通入冷凝水(从A口进水,B口出水),混合气体进入冷却室,将NH3液化,出口c处为液态氨,将NH3分离有利于平衡正向移动,C、D正确。
8.D 由题图可知,当温度在大约280 ℃之后,在Fe2O3作催化剂条件下,SO2的平衡转化率最大,A正确;温度在340 ℃时,SO2的转化率已经比较高了,再升高温度转化率变化不大且成本升高,B正确;温度太高,催化剂活性可能会降低,C正确;其他条件相同时,选择Cr2O3作催化剂,不同温度下SO2的转化率不同,当温度在260 ℃时选择Cr2O3作催化剂,SO2的转化率相比之下最大,D错误。
9.(1)①BE ②AD
(2)改变反应历程(反应机理),降低反应的活化能
解析:(1)①该反应为等体积反应,气体的压强保持不变,不能作为反应达到平衡的判据,A不符合题意;K只与温度有关,不能作为反应达到平衡的判据,C不符合题意;恒容条件,全部为气体的反应,气体的密度保持不变,不能作为反应达到平衡的判据,D不符合题意;②该反应为放热反应,温度过高不利于产物生成,A符合题意;该反应为气体参与的等体积反应,压强不影响平衡,适当提高压强有利于提高反应速率,B不符合题意;选择合适的催化剂可以提高反应的速率,C不符合题意;恒容条件下通入非反应气体,反应速率不变,D符合题意。(2)催化剂的作用是改变反应历程(反应机理),降低反应的活化能,加快反应速率。
10.(1)+N*+3H* 62 (2)不变 反应中氨气浓度减小但吸附量不变,平均反应速率不变
解析:(1)决速步骤是速率最慢的基元反应,活化能最高的基元反应,因此反应的方程式为+N*+3H*;该步反应的活化能=(17+45)kJ·mol-1=62 kJ·mol-1。(2)由表中数据得知,每间隔10分钟,氨气浓度减少0.1c0,因此反应速率不变,原因是尽管反应物中氨气浓度减少,但是吸附量不变,平均反应速率不变。
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
第1课时 弱电解质的电离平衡
1.B A项,SO2溶于水后生成亚硫酸,亚硫酸电离出离子能导电,SO2不能电离,属于非电解质,错误;B项,同温度、同浓度的盐酸与醋酸溶液进行导电性实验,醋酸导电性弱于盐酸,说明醋酸溶液中的离子浓度小,为部分电离,故醋酸为弱电解质,正确;C项,硫酸钡难溶于水,但是其溶于水的部分完全电离,属于强电解质,错误;D项,共价化合物不一定为非电解质,如HCl是电解质,错误。
2.A A项,硫酸为酸,纯净物;纯碱为碳酸钠,化合物;过氧化钠为金属氧化物,属于电解质;水为弱电解质,正确;B项,盐酸为混合物,错误;C项,HD为单质气体,错误;D项,BaSO4为强电解质,错误。
3.C A项,H2SO4是二元强酸,在水溶液中完全电离出H+和S,电离方程式为H2SO42H++S,正确;B项,NaHCO3在水溶液中完全电离出Na+和HC,电离方程式为NaHCO3Na++HC,正确;C项,CH3COOH是一元弱酸,部分电离,电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+,错误;D项,NH3·H2O是弱碱,部分电离出N和OH-,电离方程式为NH3·H2ON+OH-,正确。
4.A 加入少量NaOH固体,OH-和H+反应,导致溶液中c(H+)减小,平衡向正反应方向移动,A正确;加水稀释第2课时 溶液的酸碱性与pH
题组一 溶液酸碱性的判断
1.下列关于溶液的酸碱性,说法正确的是(  )
A.pH=7的溶液呈中性
B.中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1
C.若水电离出的c(OH-)=1.0×10-11 mol·L-1,则溶液可能呈酸性,也可能呈碱性
D.在100 ℃时,纯水的pH<7,因此呈酸性
2.某温度时水的离子积常数为1×10-12,若该温度下某溶液中c(H+)=1×10-7 mol·L-1,则该溶液(  )
A.呈碱性 B.呈酸性
C.呈中性 D.c(OH-)=10c(H+)
3.25 ℃的下列溶液中,碱性最强的是(  )
A.pH=11的溶液
B.c(OH-)=0.12 mol·L-1的溶液
C.含有4 g NaOH的1 L溶液
D.c(H+)=1×10-10 mol·L-1的溶液
题组二 溶液的酸碱性与pH
4.(2025·长治高二期中)下列有关溶液的酸碱性与pH的说法正确的是(  )
A.T ℃下,c(H+)>的溶液一定呈酸性
B.某温度下,纯水的pH小于7,则此时纯水显微弱酸性
C.常温下,向某溶液中加入甲基橙试剂,溶液变黄,该溶液为碱性溶液
D.常温下,pH=2的盐酸与pH=12的Ba(OH)2溶液等体积混合,溶液显碱性
5.(2025·西宁高二期中)下列说法中正确的是(  )
A.pH=1的盐酸溶液中氢离子浓度是pH=2的盐酸溶液中的2倍
B.将1 mL 1×10-6 mol·L-1盐酸稀释到1 000 mL,所得溶液的pH为9
C.c(H+)<c(OH-)的溶液一定显碱性
D.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
6.(教材改编题)下列说法中正确的是(  )
A.在100 ℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B.将1 mL 1×10-6 mol·L-1盐酸稀释至1 000 mL,所得溶液的pH为9
C.在常温下,当水电离出的c(H+)为1×10-13 mol·L-1时,此溶液的pH可能为1或13
D.将pH=2的盐酸和醋酸各1 mL分别稀释至100 mL,所得溶液的pH,醋酸大于盐酸
题组三 pH的简单计算
7.(2025·邢台高二期中)25 ℃时,在一定体积pH=2的NaHSO4溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的Ba(OH)2溶液,当溶液中的硫酸根离子恰好完全沉淀时,溶液的pH=11,若反应后溶液的体积等于反应的两溶液的体积之和,则NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液的体积比为(  )
A.1∶9 B.9∶1
C.1∶2 D.1∶4
8.25 ℃,将pH=9的Ba(OH)2溶液和pH=12的KOH溶液按4∶1体积比混合,则混合液中的c(H+)为(  )
A. mol·L-1
B.(10-12+8×10-9)× mol·L-1
C. mol·L-1
D.10-14× mol·L-1
题组四 一元弱酸(碱)与一元强酸(碱)的比较
9.将体积均为10 mL、pH均为3的盐酸和醋酸加水稀释至a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5,稀释后溶液的体积(  )
A.a=b=100 B.a=b=1 000
C.a<b D.a>b
10.常温下,有100 mL pH=2的两种一元酸x和y,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.x为弱酸,y为强酸
B.随着稀释的进行,y的电离程度减小
C.稀释前x、y的物质的量浓度相等
D.稀释后的x、y分别与足量的锌反应,y放出的氢气多
11.(教材改编题)用pH试纸测定某无色溶液的pH时,规范的操作是(  )
A.将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化,跟标准比色卡比较
B.将溶液倒在pH试纸上,观察颜色变化,跟标准比色卡比较
C.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴到pH试纸上,试纸变色后跟标准比色卡比较
D.在试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在试管口,观察颜色变化,跟标准比色卡比较
12.常温下,相同条件下的四种溶液:①pH=2的乙酸溶液;②pH=2的盐酸溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的烧碱溶液。下列说法错误的是(  )
A.水电离的c(H+):①=②=③=④
B.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:③>④>②>①
C.V1 L④与V2 L①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则V1>V2
D.②、③两溶液等体积混合,所得溶液中:c(H+)>c(OH-)
13.常温下,将pH=2的两种酸溶液HA、HB和pH=12的MOH溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其pH变化与溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.HA的酸性强于HB,且HA是强酸
B.等体积、等pH的HA溶液和HB溶液稀释到1 000 mL,分别加入等浓度NaOH溶液至中性,HB溶液消耗的NaOH体积多
C.若c=9,则稀释后三种溶液中水的电离程度:MOH>HA>HB
D.若c>9,MOH和HA等体积混合,溶液呈碱性
14.(2025·西宁高二期中)已知:25 ℃时,Kw=1×10-14。完成下列问题。
(1)t ℃时,水的离子积Kw=1×10-12,则t ℃    (填“>”“<”或“=”)25 ℃。
(2)常温下将pH=12的NaOH溶液与pH=2的HCl溶液等体积混合,混合后溶液的pH=    。
(3)常温下,将pH=2的盐酸加水稀释到1 000倍,溶液的pH=    。
(4)等pH的醋酸溶液和盐酸,物质的量浓度更大的是    。
(5)常温下,某溶液由水电离出的氢离子浓度为1.0×10-13 mol·L-1,则该溶液的pH为   。
(6)某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,则此时纯水中的c(OH-)为    mol·L-1;若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-6 mol·L-1,则c(OH-)为    mol·L-1。
15.下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ 25 t1 t2
水的离子积常数 1×10-14 Kw 1×10-12
(1)若25 ℃<t1 ℃<t2 ℃,则Kw    (填“>”“<”或“=”)1×10-14,理由是                       
                       。
(2)在t1 ℃时,测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7 mol·L-1,则c(OH-)=    mol·L-1,该温度下,将1 L pH=2的盐酸稀释至10 L,pH=    。
(3)25 ℃时pH=5的硫酸溶液稀释1 000倍,则稀释后的溶液中c(H+)与c(S)之比约为    。
(4)某温度时,某水溶液中的c(H+)=10y mol·L-1,c(OH-)=10x mol·L-1,x和y的关系如图所示。
该温度下,将pH=a的Ba(OH)2溶液V1 L与10-bmol·L-1的NaHSO4溶液V2 L混合(忽略体积变化)。
①若所得混合溶液呈中性,且a=12,b=3,则V1∶V2=    。
②若a=13,b=3,混合后溶液pH=12,则V1∶V2=    。
3 / 3阶段重点练(四)
一、选择题(每小题只有一个正确答案)
1.向2 mL 0.8 mol·L-1 FeSO4溶液中,滴加2 mL 1 mol·L-1 NaHCO3溶液(pH=8),产生无色气体和白色浊液。将浊液分成两份,一份迅速过滤、洗涤,加入稀盐酸,产生的无色气体可使澄清石灰水变浑浊;另一份静置一段时间后变为红褐色。已知:碳酸亚铁是难溶于水的白色固体。下列说法错误的是(  )
A.无色气体是CO2
B.NaHCO3溶液中,HC水解程度大于其电离程度
C.上述实验过程中发生了氧化还原反应
D.白色沉淀中含有FeCO3,FeCO3的生成过程中HC水解被促进
2.下列说法错误的是(  )
A.25 ℃,向10 mL氨水中加入蒸馏水,将其稀释到1 L后,溶液的pH变化小于2
B.将CH3COONa溶液从常温加热到80 ℃,溶液中c(OH-)减小,c(H+)增大,pH减小
C.物质的量浓度相等的NH4Cl溶液、NH4F溶液和NaF溶液,其pH依次增大
D.若将CO2通入0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中至溶液呈中性(忽略溶液体积的变化),则溶液中2c(C)+c(HC)=0.2 mol·L-1
3.下列说法正确的是(  )
A.稀释0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液,溶液的pH增大
B.水解反应N+H2ONH3·H2O+H+达到平衡后,升高温度平衡逆向移动
C.加热0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液,C的水解程度增大
D.Na2CO3溶液中加入少量NaOH固体,C水解程度减小,溶液的pH减小
4.常温下,将0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴入20 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液与20 mL 0.1 mol·L-1 HX溶液中,溶液的pH随滴入NaOH溶液体积变化的图像如图所示(忽略混合后溶液体积的变化)。下列说法正确的是(  )
A.HX的电离常数Ka约为10-12
B.c点:c(HX)+2c(H+)=c(X-)+2c(OH-)
C.d点:c(X-)=0.05 mol·L-1
D.水的电离程度:d>c>a>b
5.对于0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液,正确的是(  )
A.加入 Na2SO3固体,S水解程度增大
B.忽略溶液体积变化和空气影响,升高温度,c(OH-)增大
C.c(Na+)+c(H+)=c(S)+c(HS)+c(OH-)
D.c(Na+)=c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
6.常温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是(  )
A.向氨水中加入少量的硫酸铵固体时,溶液中增大
B.向氨水中加入稀硫酸至氨水恰好被中和:c(OH-)-c(H+)=c(N)-c(S)
C.NaHCO3溶液加水稀释时水解程度增大,溶液的pH减小
D.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中,存在2c(C)+c(HC)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1
7.砷酸钠(Na3AsO4)常用于农药、玻璃、陶瓷、木材防腐剂等。
已知:①25 ℃时,H3AsO4的电离常数如表:
各级电离常数 Ka1 Ka2 Ka3
电离常数数值 6.3×10-3 1.1×10-7 3.2×10-12
②lg 6.3≈0.8。
下列有关说法错误的是(  )
A.HAs的水解平衡常数表达式为
B.常温下,0.1 mol·L-1的H3AsO4溶液中:1.5<pH<2
C.常温下,向0.1 mol·L-1的NaH2AsO4溶液中滴加酚酞,溶液变红
D.0.1 mol·L-1的Na3AsO4溶液中:c(HAs)+2c(As)+c(OH-)-c(H3AsO4)-c(H+)=0.2 mol·L-1
8.常温时,下列溶液中粒子的浓度关系正确的是(  )
A.0.1 mol·L-1 pH=4的NaHSO3溶液中:c(HS)>c(S)>c(H2SO3)
B.等体积、等物质的量浓度的NaF溶液与HF溶液混合:c(Na+)=c(F-)+c(HF)
C.在NaHA(H2A为二元弱酸)溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+c(A2-)
D.c(N)相等的(NH4)2CO3溶液、(NH4)2SO4溶液和(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,溶质的物质的量浓度依次增大
9.常温下,下列各组离子因发生水解不能大量共存的是(  )
A.水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中:Na+、K+、Cl-、HC
B.甲基橙为红色的溶液中:Na+、K+、C、N
C.澄清透明的溶液中:S、Fe3+、Cu2+、Cl-
D.Na2S溶液中:N、Al3+、N、S
10.常温下己二酸(H2X)溶液中,pH与离子浓度变化的关系如图。下列叙述错误的是(  )
A.Ka1(H2X)的数量级为10-5
B.NaHX溶液呈酸性
C.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(OH-)=c(H+)
D.若H2X的初始浓度为0.10 mol·L-1,则pH=1的溶液中c(H+)=2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-)
11.常温下,几种弱酸的电离常数Ka如表所示:
化学式 CH3COOH HCOOH H2C2O4
电离常数 Ka=10-4.74 Ka=10-3.74 Ka1=10-1.27 Ka2=10-4.27
下列有关微粒浓度的说法正确的是(  )
A.浓度均为0.10 mol·L-1 CH3COONa和HCOONa的溶液中:c(CH3COO-)>c(HCOO-)
B.浓度为0.10 mol·L-1 NaHC2O4的溶液中:c(Na+)>c(HC2)>c(H2C2O4)>c(C2)
C.浓度均为0.1 mol·L-1的NaHC2O4和Na2C2O4的混合溶液中:2c(Na+)=3[c(C2)+c(HC2)+c(H2C2O4)]
D.0.20 mol·L-1 HCOOH溶液与0.10 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后:c(Na+)+2c(H+)=c(HCOO-)+2c(OH-)
二、非选择题
12.化学上把外加少量酸、碱而pH基本不变的溶液称为缓冲溶液。25 ℃时,浓度均为0.10 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液的pH=4.76。回答下列问题:
(1)写出CH3COONa水解的离子方程式:                          。
(2)改变下列条件,能使CH3COONa稀溶液中的值增大的是    (填字母)。
a.升温 b.加入NaOH固体
c.稀释 d.加入CH3COONa固体
(3)该缓冲溶液中各离子浓度由大到小的顺序为                       。
(4)明矾[化学式为KAl(SO4)2·12H2O]溶液呈     (填“酸”“碱”或“中”)性,原因是                       
                      
(用离子方程式表示)。
(5)向稀的FeCl3溶液中加入适量FeCl3固体,其水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+向    (填“左”或“右”)移动,溶液酸性    (填“增强”或“减弱”),FeCl3的水解率    (填“增大”或“减小”)。
13.现有以下五种溶液,溶质浓度均为0.1 mol·L-1:①氨水 ②CH3COONH4溶液 ③NH4Cl溶液 ④NH4HSO4溶液 ⑤(NH4)2SO4溶液。已知醋酸铵溶液近似为中性,NH3·H2O的电离常数为Kb=1.8×10-5。回答下列问题:
(1)c(N)由大到小的顺序    (填序号)。
(2)若向③中加入少量硫酸铝固体,则溶液中将   (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)向10 mL ①中加入等浓度盐酸至中性,此时消耗盐酸体积    (填“>”“<”或“=”)10 mL;加入5 mL盐酸时溶液显    性,此时溶液中存在等量关系c(H+)+c(Cl-)=    。
(4)次磷酸(H3PO2)是一元弱酸,向10 mL H3PO2溶液中加入30 mL等浓度的氨水,写出离子反应方程式:                       。
3 / 3第1课时 盐类的水解
题组一 盐溶液酸碱性的原因 盐类的水解
1.实验测定NaHCO3溶液显碱性,下列说法中正确的是(  )
A.在水溶液中,HC仅发生水解
B.在水溶液中,HC仅发生电离
C.在水溶液中,HC的电离程度要大于水解程度
D.在水溶液中,HC的水解程度要大于电离程度
2.在盐类发生水解的过程中,下列说法错误的是(  )
A.盐类的水解是吸热反应
B.溶液的pH一定发生改变
C.水的电离程度增大
D.盐类的水解可看作酸碱中和反应的逆反应
3.现有S、N、Al3+、Na+、S、Fe3+、HC、CH3COO-、Cl-等离子,下列说法中错误的是(  )
A.发生水解而使溶液呈碱性的有S、HC、CH3COO-
B.发生水解而使溶液呈酸性的有N、Al3+、Fe3+
C.不能发生水解的有Na+、S、Cl-
D.测得CH3COONH4溶液呈中性,说明N、CH3COO-不发生水解反应
4.(教材改编题)0.1 mol·L-1Na2CO3溶液和0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH,前者和后者的关系是(  )
A.前者大 B.相等
C.前者小 D.不能肯定
5.(鲁科版改编题)下列五种溶液的浓度均为0.1 mol·L-1,按溶液pH由大到小的顺序排列正确的是(  )
①Na2CO3溶液 ②NaOH溶液 ③NaHSO4溶液 ④NH4Cl溶液 ⑤KNO3溶液
A.②①⑤④③ B.①②⑤④③
C.①②⑤③④ D.③④⑤①②
6.有四种物质的量浓度相同且由+1价阳离子A+、B+和-1价阴离子X-、Y-构成的盐溶液。据测定,常温下AX溶液和BY溶液的pH都为7,AY溶液的pH>7,BX溶液的pH<7。据此推断,可能不水解的盐是(  )
A.AX B.BX
C.AY D.BY
题组二 盐类水解方程式的判断与书写
7.下列属于盐类水解的离子方程式且书写正确的是(  )
A.HC+H2OH3O++C
B.Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
C.S+2H2OH2SO3+2OH-
D.CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
8.写出下列有关盐类水解的离子方程式
(1)明矾净水:                        ;
(2)NaHCO3呈碱性:                                   ;
(3)HCOONH4水溶液呈酸性:                              ;
(4)Na[Al(OH)4]水溶液呈碱性:                             ;
(5)Na2C2O4呈碱性:                                   。
9.(2025·海南直辖县高二阶段)常温下,某溶液中由水电离的c(H+)=1×10-5 mol·L-1 ,该溶液可能是(  )
A.二氧化硫溶液 B.硝酸钠溶液
C.醋酸钠溶液 D.氢氧化钠溶液
10.25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是(  )
A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶5×109∶5×108
C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10∶104∶109
11.(2025·海南直辖县阶段练习)已知pK=-lg K,室温下HNO2、CH3COOH、HCN、HClO的电离常数pKa依次为3.4、4.8、9.3、7.6。相同温度下,0.1 mol·L-1下列溶液pH最小的是(  )
A.NaNO2溶液 B.CH3COONa溶液
C.NaCN溶液 D.NaClO溶液
12.25 ℃时,在某物质的溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10-amol·L-1,下列说法错误的是(  )
A.a<7时,水的电离受到促进
B.a>7时,水的电离受到抑制
C.a<7时,溶液的pH一定为a
D.a>7时,溶液的pH一定为14-a
13.常温下,人体血液里存在重要的酸碱平衡:CO2+H2OH2CO3HC,使人体血液pH保持在7.35~7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒。血液pH随c(HC)∶c(H2CO3)变化关系如表:
c(HC)∶c(H2CO3) 1.0 17.8 20.0 22.4
pH 6.10 7.35 7.40 7.45
下列说法错误的是(  )
A.正常人体血液中,HC的水解程度大于电离程度
B.发生血液酸中毒时,可注射NaHCO3溶液缓解
C.pH=7.00的血液中,c(H2CO3)<c(HC)
D.pH=7.40的血液中,HC的水解程度一定大于H2CO3的电离程度
14.常温下,有四种溶液:
①0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液
②0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液
③0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液
④0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液
(1)溶液②呈    (填“酸”“碱”或“中”)性。其原因是                       
                      
(用离子方程式和适当的叙述说明)。
(2)下列有关①和②两种溶液的说法正确的是    (填字母)。
a.两种溶液中c(CH3COO-)都等于0.1 mol·L-1
b.两种溶液中c(CH3COO-)都小于0.1 mol·L-1
c.CH3COOH溶液中c(CH3COO-)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO-)
(3)NaHSO3溶液的pH<7,NaHCO3溶液的pH>7,则NaHSO3溶液中c(H2SO3)    (填“>”“<”或“=”,下同)c(S),NaHCO3溶液中c(H2CO3)    c(C)。
15.(1)浓度均为0.1 mol·L-1的8种溶液:①HNO3;②H2SO4;③CH3COOH;④Ba(OH)2;⑤NaOH;⑥CH3COONa;⑦KCl;⑧NH4Cl。其溶液的pH由小到大的顺序是      (填序号)。
(2)常温时,pH=6的盐酸和pH=8的Na2CO3溶液中,水电离出的c(OH-)分别为x mol·L-1和y mol·L-1,两者的关系正确的是    (填字母)。
a.x=10-2y b.x=102y
c.x=y d.x>y
(3)常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中=108。现取0.1 mol·L-1 HA溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)。试回答下列问题:
①混合溶液呈    (填“酸”“碱”或“中”)性,理由是                       
(用离子方程式表示)。
②混合溶液中由水电离出的c(H+)    (填“大于”“小于”或“等于”)0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(H+)。
3 / 3第2课时 沉淀溶解平衡的应用
题组一 沉淀的溶解
1.探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡时,利用下表三种试剂进行试验,下列说法错误的是(  )
编号 ① ② ③
分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl
备注 悬浊液 1 mol·L-1 1 mol·L-1
A.向①中滴入几滴酚酞溶液后,溶液显红色说明Mg(OH)2是一种弱电解质
B.为使Mg(OH)2溶解得更快,加入过量的NH4Cl浓溶液并充分振荡,效果更好
C.①③混合后发生反应:Mg(OH)2(s)+2N(aq)Mg2+(aq)+2NH3·H2O(aq)
D.向①中加入②,H+与OH-反应生成H2O,使c(OH-)减小,Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解的方向移动
2.沈括《梦溪笔谈》记载:“石穴中水,所滴者皆为钟乳。”溶洞与钟乳石的形成涉及反应为Ca(HCO3)2(aq)CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(g),下列分析错误的是(  )
A.溶有CO2的水流经石灰岩区域,生成可溶于水的Ca(HCO3)2
B.钟乳石的形成经历CaCO3的溶解和析出
C.酸雨条件下,上述平衡右移,加速钟乳石的形成
D.由于形成钟乳石的水动力及其沉积部位不同,钟乳石形状各异
题组二 沉淀的生成
3.为了除去酸性硫酸镁溶液中的Fe2+,下列操作错误的是(  )
A.加入过量的NaOH溶液充分反应后过滤
B.加入过量的MgO并通入空气充分反应后过滤
C.加入适量的Mg(OH)2并通入空气充分反应后过滤
D.加入适量的H2O2和MgCO3固体充分反应后过滤
4.Cu(OH)2在水中存在着沉淀溶解平衡: Cu(OH)2Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下, Ksp=2.0×10-20。某CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液中加入碱来调节pH(溶液体积变化可忽略),使溶液的pH大于(  )
A.2   B.3 C.4   D.5
题组三 沉淀的转化
5.向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液时,有白色沉淀生成,然后向白色沉淀中滴加CuSO4溶液,发现沉淀变为黑色,则下列说法错误的是(  )
A.白色沉淀为ZnS,黑色沉淀为CuS
B.上述现象说明ZnS的Ksp小于CuS的Ksp
C.利用该原理可实现一种沉淀转化为另一种更难溶的沉淀
D.该过程破坏了ZnS的沉淀溶解平衡
6.(教材改编题)实验:①0.1 mol·L-1 AgNO3溶液和0.1 mol·L-1 NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;②向滤液b中滴加0.1 mol·L-1 NaCl溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1 mol·L-1 KI溶液,沉淀变为黄色。下列分析错误的是(  )
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.滤液b中不含有Ag+
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶
题组四 沉淀滴定
7.实验室测定水溶液中氯离子的含量时常使用AgNO3溶液进行滴定,已知在25 ℃时几种银盐的Ksp如表所示:
难溶盐 AgCl AgBr AgI Ag2CrO4 Ag2CO3
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×10-17 1.12×10-12 8.1×10-12
颜色 白色 淡黄色 黄色 砖红色 白色
下列可用作滴定Cl-的指示剂的是(  )
A.K2CrO4 B.Ng2CO3
C.NaBr D.NaI
8.(2025·八省联考内蒙古卷)测定I-含量步骤如下:向含I-试样中先加入已知物质的量的过量AgNO3溶液,再加入NH4Fe(SO4)2指示剂,用KSCN溶液进行滴定,溶液出现浅红色且30 s不褪色即达到滴定终点,消耗c mol·L-1KSCN溶液V mL。已知:pKsp(AgI)=16.07,pKsp(AgSCN)=11.9,pKsp(AgCl)=9.74。下列说法错误的是(  )
A.滴定中有AgSCN生成
B.不可先加指示剂,后加AgNO3溶液
C.试样中n(I-)=10-3cV mol
D.以上实验步骤不适用于Cl-含量测定
9.向浓度均为0.010 mol·L-1的Na2CrO4、NaBr和NaCl的混合溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液[已知Ksp(AgCl)=1.77×10-10, Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12, Ksp(AgBr)=5.35×10-13,Ag2CrO4显砖红色]。下列叙述正确的是(  )
A.原溶液中n(Na+)=0.040 mol
B.Na2CrO4可用作AgNO3溶液滴定Cl-或Br-的指示剂
C.生成沉淀的先后顺序是AgBr→Ag2CrO4→AgCl
D.出现 Ag2CrO4沉淀时,溶液中c(Cl-)∶c(Br-)=117∶535
10.为研究沉淀的生成及转化,进行如下实验。
已知:Ksp(AgSCN)=1.0×10-12。
下列关于该实验的分析错误的是(  )
A.①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)·c(SCN-)>Ksp(AgSCN)
B.充分反应后①中SCN-浓度为4.0×10-11mol·L-1
C.上述实验可证明AgSCN向AgI沉淀转化
D.③中溶液变红说明Ksp(AgSCN)>Ksp(AgI)
11.常温下,实验室用0.5 mol·L-1(NH4)2CO3溶液浸取工业废渣粉末(主要含CaSO4·H2O,还含少量SiO2、Fe2O3)制取CaCO3。已知Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9。
下列说法正确的是(  )
A.0.5 mol·L-1(NH4)2CO3溶液中存在:c(H+)+c(N)=c(OH-)+c(HC)+c(C)
B.“浸取”时,向(NH4)2CO3溶液加入适量浓氨水的主要目的是提高溶液的碱性
C.“浸取”静置后的上层清液中有c(Ca2+)·c(C)<Ksp(CaCO3)
D.室温下,反应CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)达到平衡,溶液中=×104
12.(1)误食可溶性钡盐造成钡中毒,应尽快用5.0%的Na2SO4溶液洗胃,其原理是                      
                       。
(2)溶洞景区限制参观的游客数量,主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用,从化学平衡的角度说明其原因:                                       。
(3)向FeCl3溶液中加入CaCO3粉末,观察到CaCO3逐渐溶解,产生无色气体和红褐色沉淀。
①气体为    ,红褐色沉淀为    。
②产生上述现象的原因是                                   。
13.Ⅰ.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中镉的排放量不超过0.005 mg·L-1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题:
(1)磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式为Ksp=    。
(2)一定温度下,CdCO3的Ksp=4.0×10-12,Cd(OH)2的Ksp=3.2×10-14,那么它们在水中的溶解量    较大。
(3)向某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到7.9×10-8 mol·L-1时,废水中Cd2+的浓度为    mol·L-1[已知:Ksp(CdS)=7.9×10-27,M(Cd)=112],此时是否符合生活饮用水卫生标准?    (填“是”或“否”)。
Ⅱ.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:
(4)已知25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下:
pH <8.0 8.0~9.6 >9.6
颜色 黄色 绿色 蓝色
25 ℃时,向Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色为    。
(5)25 ℃向50 mL 0.018 mol·L-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L-1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下,AgCl的Ksp=1.8×10-10,忽略溶液的体积变化,请计算:
①完全沉淀后,溶液中c(Ag+)=    。
②完全沉淀后,溶液的pH=    。
③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 mol·L-1的盐酸,是否有白色沉淀生成?    (填“是”或“否”)。
4 / 4第3课时 酸碱中和滴定
题组一 仪器的选择与使用
1.准确量取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液,可选用的仪器是(  )
A.500 mL量筒 B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
2.用已知浓度的NaOH溶液测定某盐酸的浓度,下表正确的选项是(  )
选项 锥形瓶内溶液 滴定管中溶液 选用指示剂 选用滴定管
A 碱 酸 石蕊 甲
B 酸 碱 酚酞 甲
C 碱 酸 甲基橙 乙
D 酸 碱 酚酞 乙
3.下列实验操作中正确的是(  )
A.选用如图甲所示的仪器,准确量取一定体积的K2Cr2O7标准溶液
B.中和滴定时,滴定管用所盛装的反应液润洗2~3次
C.如图乙所示,记录滴定终点读数为12.20 mL
D.按如图丙所示进行中和滴定实验
题组二 滴定操作与数据处理
4.已知NH4Cl的水溶液呈酸性,常温下,用标准的盐酸溶液滴定氨水时,适宜选用的指示剂及滴定终点时颜色变化的情况是(  )
A.石蕊,由蓝变红 B.甲基橙,由橙变黄
C.酚酞,红色褪去 D.甲基橙,由黄变橙
5.为测定某盐酸的浓度,准确量取20.00 mL该盐酸于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定,下列说法正确的是(  )
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液出现浅红色时立即停止滴定,开始读数
C.用25.00 mL酸式滴定管量取20.00 mL待测溶液于锥形瓶中
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分悬有一滴溶液,则测定结果偏小
6.(鲁科版改编题)准确称取0.86 g不纯的苛性钠样品配成250 mL溶液,取出10.00 mL,用已知浓度为0.040 mol·L-1的盐酸进行滴定(杂质不与盐酸反应),达到滴定终点时共消耗盐酸20.50 mL。下列分析错误的是(  )
A.该样品中苛性钠的质量分数为95.3%
B.滴定过程中未用盐酸润洗滴定管,使测定结果偏大
C.盛放待测液的锥形瓶没有润洗使结果偏小
D.在滴定实验时可以选择酚酞或甲基橙作指示剂
题组三 滴定曲线与滴定误差分析
7.用已知物质的量浓度的NaOH溶液滴定未知物质的量浓度的盐酸,无论是酸往碱中滴,还是碱往酸中滴,在其他操作正确规范的前提下,下列操作一定会使测定结果偏高的是(  )
A.碱式滴定管未用标准碱液润洗
B.酸式滴定管未用待测盐酸润洗
C.滴定前向锥形瓶内加了少量蒸馏水
D.滴定前仰视读数,滴定后平视读数
8.(教材改编题)室温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg 5=0.7。下列说法错误的是(  )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH)=30.00 mL时,pH=12.3
9.常温下,向100 mL NaOH溶液中逐滴加入稀硫酸时,溶液的pH随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法错误的是(  )
A.所加稀硫酸的pH为1
B.可以用酚酞作为判断滴定终点的指示剂
C.起始NaOH溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
D.水的电离程度随着稀硫酸的加入逐渐增大
10.(2024·广东深圳高二检测)如图曲线a和b是常温下盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是(  )
A.盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.p点时酚酞恰好变色,溶液呈中性
C.曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线
D.石蕊也能用作本实验的指示剂
11.某学生以酚酞作指示剂用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,三次实验分别记录有关数据见下表:
滴定次数 待测氢氧化钠溶液的体积/mL 0.100 0 mol·L-1盐酸的体积/mL
滴定前刻度 滴定后刻度
第一次 25.00 0.00 28.85
第二次 25.00 0.00 28.90
第三次 25.00 0.00 17.55
下列说法正确的是(  )
A.该氢氧化钠溶液中c(NaOH)=
0.115 5 mol·L-1
B.当溶液从无色刚好变成红色时,达到滴定终点
C.达到滴定终点时,滴定管尖嘴有气泡,测定结果偏高
D.实验中锥形瓶应用待测氢氧化钠溶液润洗
12.(2025·海南直辖县高二期中)用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL c mol·L-1盐酸,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.c(HCl)=0.100 0 mol·L-1
B.滴定时所用仪器包括碱式滴定管和锥形瓶
C.a→b→c水的电离程度增大
D.选择酚酞或甲基橙指示滴定终点
13.(2025·顺义高二期中)已知:醋酸钠溶液呈碱性。常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示,下列说法错误的是(  )
A.Ⅰ、Ⅱ分别表示盐酸和醋酸的滴定曲线
B.Ⅰ可以选择酚酞或者甲基橙作为指示剂
C.a点体系中醋酸的电离平衡常数Ka(CH3COOH)≈1×10-6
D.滴定过程中,眼睛需始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化
14.如图是用0.100 0 mol·L-1的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液和某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置示意图。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是    。
(2)盐酸的体积读数:滴定前读数为    mL,滴定后读数为    mL。
(3)某实验小组同学的三次实验的实验数据如表所示。根据表中数据计算出的待测NaOH溶液的浓度是    mol·L-1(保留四位有效数字)。
实验 编号 待测NaOH溶 液的体积/mL 滴定前盐酸的 体积读数/mL 滴定后盐酸的 体积读数/mL
1 20.00 1.20 23.22
2 20.00 1.21 29.21
3 20.00 1.50 23.48
(4)对下列几种假定情况进行讨论:
①取待测液的滴定管,滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,对测定结果的影响是    (填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同);
②若滴定前锥形瓶未用待测液润洗,对测定结果的影响是    ;
③标准液读数时,若滴定前俯视,滴定后仰视,对测定结果的影响是    。
15.规定食醋总酸指标≥3.5 g/100 mL(以乙酸计),某同学在实验室用中和滴定法检测某品牌食醋是否合格。回答下列问题:
Ⅰ.实验步骤:
(1)用    (填仪器名称)量取10.00 mL食用白醋,在烧杯中用水稀释后转移到100 mL容量瓶中定容,摇匀即得待测白醋溶液。
(2)量取20.00 mL待测白醋溶液于锥形瓶中,向其中滴加2滴    作指示剂(醋酸钠溶液呈碱性)。
(3)读取盛装0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数。如果液面位置如图所示,此时的读数为    mL。
(4)滴定终点的现象是                                 。
Ⅱ.数据记录:
滴定次数 1 2 3 4
V(样品)/mL 20.00 20.00 20.00 20.00
V(NaOH)(消耗)mL 15.95 15.00 15.05 14.95
Ⅲ.数据处理:
(5)该白醋的总酸度为    g/100 mL,该品牌白醋    (填“合格”或“不合格”)。
Ⅳ.反思与总结:
(6)实验过程中该同学出现了以下操作,其中可能导致结果偏大的是    (填字母)。
A.酸式滴定管没有进行润洗
B.锥形瓶用待测白醋润洗
C.滴定开始时滴定管中有气泡,结束时无气泡
D.指示剂变色立即停止滴定
E.滴定开始时俯视读数,结束时仰视读数
16.DIS数字化信息系统可以准确测量溶液的pH等。
(1)某学习小组利用DIS系统探究强碱和不同酸的中和反应,实验过程如下:
①分别配制0.10 mol·L-1的NaOH、HCl、CH3COOH溶液备用。
②用0.10 mol·L-1的NaOH溶液分别滴定10.00 mL 0.10 mol·L-1的HCl和CH3COOH溶液,连接数据采集器和pH传感器。
③计算机绘制的滴定曲线如图:
ⅰ.从滴定图中得到的信息有(写出两条)                      
                       ;            。
ⅱ.曲线A对应的是     (填“盐酸”或“醋酸”)。
ⅲ.两曲线图中V1    (填“>”“=”或“<”)V2。(已知醋酸钠溶液显碱性)
(2)另一小组利用DIS系统测定某醋酸溶液的物质的量浓度,通过测量溶液导电能力来判断滴定终点,实验步骤如下:
①用     (仪器名称)量取20.00 mL醋酸溶液样品,倒入洁净干燥的锥形瓶中,连接好DIS系统。如果锥形瓶中含有少量蒸馏水,是否会影响测定结果    (填“是”“否”或“不能确定”)。
②常温时,向锥形瓶中滴加0.10 mol·L-1的NaOH溶液,计算机屏幕上显示出溶液导电能力与加入NaOH溶液体积关系的曲线如图。
醋酸与NaOH溶液反应的离子方程式为                            。
5 / 6第3课时 盐类水解的应用
题组一 盐类水解在生产生活实验中的应用
1.下列事实或操作与盐类水解有关的个数是(  )
①泡沫灭火器灭火 ②氯化铵溶液除铁锈 ③铝盐用作净水剂 ④NaHCO3用于制作糕点的膨松剂
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
2.(教材改编题)为除去CuCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是(  )
A.NaOH B.Na2CO3
C.氨水 D.CuO
3.(2025·北京高二阶段)下列叙述中涉及盐类水解的应用错误的是(  )
A.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓盐酸中,再加水稀释
B.用热的纯碱溶液洗去油污:加热有利于碳酸钠直接与油污反应
C.用MgCl2·6H2O制备MgCl2需要在HCl的气流中加热
D.配制Na2S溶液时加入NaOH溶液
4.(2025·蚌埠高二阶段)下列叙述错误的是(  )
A.盐类水解原理可以解释明矾可用于水的净化和杀毒,氯化铵溶液可以除铁锈
B.保存CuCl2溶液时,通常在溶液中加少量盐酸
C.碳酸钠溶液加热蒸干后仍然得到碳酸钠固体
D.长时间运动引起机体缺氧时,有较多的葡萄糖转化为乳酸,引起血液pH降低,血液中的缓冲物质HC可以结合H+生成碳酸,保证了血液的pH在正常范围内
5.(2025·蚌埠高二阶段)下列生活现象与所述的化学知识没有关联的是(  )
选项 生活现象 化学知识
A 纯碱溶液不能保存在玻璃塞的试剂瓶中 Na2CO3高温下与SiO2反应
B 小苏打作膨松剂 NaHCO3受热易分解
C ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂 ZnCl2溶液水解呈酸性,能溶解铁锈
D 长期施用(NH4)2SO4,土壤酸性增强 N水解显酸性
题组二 盐类水解在判断离子反应中的应用
6.(2025·山西期中高二上)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.0.1 mol·L-1 NaOH溶液中:Li+、K+、S、Cl-
B.0.1 mol·L-1盐酸中:Fe3+、Al3+、Mn、S
C.0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中:Mg2+、Na+、OH-、HC
D.0.1 mol·L-1 KI溶液中:Fe3+、Ca2+、N、[Al(OH)4]-
7.(2024·广东湛江高二检测)下列各组离子一定能大量共存的是(  )
A.常温下水电离出的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液:Na+、Ba2+、N、Cl-
B.常温下=1×10-13 mol·L-1的溶液中,K+、Fe2+、Cl-、N
C.在含有大量Al3+的溶液中:N、K+、CH3COO-、C
D.澄清透明溶液中:H+、Fe3+、S2-、SCN-
8.下列方程式中是水解的方程式的是(  )
A.硫氢化钠溶液中离子行为之一:HS-+H2OS2-+H3O+
B.实验室生成氢氧化铝方法之一:HC+[Al(OH)4]-C+Al(OH)3↓+H2O
C.泡沫灭火器的灭火原理:3HC+Al3+3CO2↑+Al(OH)3↓
D.乙二胺(H2NCH2CH2NH2)溶液显碱性:H2NCH2CN2NH2+H2O[H3NCH2CH2NH2]++OH-
9.下列有关电解质溶液的说法正确的是(  )
A.保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,以防止Fe2+水解
B.将Ca(ClO)2、Na2SO3、FeCl3溶液蒸干均得不到原溶质
C.向0.01 mol·L-1醋酸溶液中加入冰醋酸,醋酸电离度增大,氢离子浓度增大
D.NaCl溶液和CH3COONH4溶液,两溶液中水的电离程度相同
10.(教材改编题)在实验室中可以利用SbCl3的水解反应制取Sb2O3:2SbCl3+3H2OSb2O3+6HCl,下列措施不能获得更多Sb2O3的是(  )
A.开始时要将SbCl3缓慢加入大量水中
B.反应后期可以加入少量氨水
C.适当加热
D.延长达平衡后的反应时间
11.(教材改编题)下列根据反应原理设计的应用,错误的是(  )
A.C+H2OHC+OH- 用热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓+4HCl 制备TiO2纳米粉
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
12.如表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是(  )
金属离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+
开始沉淀时的pH 8.1 1.7 6.2
完全沉淀时的pH 9.6 3.7 8.0
A.H2O2、ZnO B.氨水
C.KMnO4、ZnCO3 D.NaOH溶液
13.(1)已知NaHA水溶液呈碱性,结合离子方程式解释:                      
                                             。
(2)常温下,物质的量浓度相同的下列溶液:①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③NH3·H2O、④(NH4)2CO3、⑤NH4HSO4溶液中c(N)从大到小顺序为           (填序号)。
(3)要除去CuCl2溶液中少量的FeCl3可以选择的除杂试剂有    (填字母)。
A.NaOH B.Cu(OH)2
C.NH3·H2O D.Cu2(OH)2CO3
(4)从MgCl2溶液中得到MgCl2固体的操作是                       。
14.无水FeCl3是有机合成催化剂,还可做水处理剂等。实验室可用FeCl3·6H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl3,装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知无水FeCl3能吸收空气里的水分而潮解;SOCl2沸点为77 ℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
(1)仪器F的名称是    。
(2)SOCl2遇水发生反应的化学方程式为                           ,
将FeCl3溶液蒸干灼烧得不到无水FeCl3,而将SOCl2与FeCl3·6H2O混合加热,可得到无水FeCl3,试解释原因:                      
                                             。
(3)反应后通入N2的目的是排出装置内的酸性气体,装置F中盛装的物质是                       ,
其作用为                       。
(4)已知,在Fe3+存在时,Fe2+与铁氰化钾溶液反应产生蓝色沉淀。为了检验D中最终产品是否含有FeCl2,取少量产品溶于盐酸,可证明产品中含有FeCl2的最佳试剂是    (填字母)。
A.NaOH溶液 B.铁氰化钾溶液
C.酸性高锰酸钾溶液 D.KSCN溶液
3 / 3第1课时 水的电离
题组一 水的电离 水的离子积
1.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是(  )
A.将纯水加热到95 ℃时,Kw变大,c(H+)增大,水中c(H+)>c(OH-)
B.25 ℃时,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw变小
C.保持温度不变,向纯水中加入少量NaOH固体,c(OH-)增大,Kw不变
D.向纯水中加入盐酸,可抑制水的电离;加入醋酸,可促进水的电离
2.(苏教版改编题)水的电离过程为H2OH++OH-,在不同温度下其离子积常数不同,Kw(25 ℃)=1.0×10-14,Kw(35 ℃)=2.1×10-14。则下列关于纯水的叙述正确的是(  )
A.c(H+)随着温度升高而减小
B.在35 ℃时,c(H+)>c(OH-)
C.25 ℃时水的电离程度大于35 ℃时水的电离程度
D.水的电离是吸热的
3.向纯水中加入少量NaHSO4固体,在温度不变时,溶液中(  )
A.增大
B.c(H+)减小
C.水中c(H+)与c(OH-)的乘积增大
D.c(OH-)增大
4.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl、②NaOH、③H2SO4,其中水的电离程度由大到小顺序是(  )
A.③>②>① B.②>③>①
C.①>②>③ D.③>①>②
题组二 水的离子积常数的应用
5.常温下,在0.01 mol·L-1 H2SO4溶液中,由水电离出的氢离子浓度是(  )
A.5×10-13 mol·L-1 B.0.02 mol·L-1
C.1×10-7 mol·L-1 D.1×10-12 mol·L-1
6.(2025·浙江五校联盟)水的电离平衡曲线如图所示,曲线上的点都符合c(H+)·c(OH-)=常数,下列说法错误的是(  )
A.图中温度:T1>T2
B.图中五点Kw间的关系:B>C>A=D=E
C.曲线a、b均代表纯水的电离情况
D.若处在B点时,将0.005 mol·L-1的硫酸溶液与由水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1的KOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(OH-)>c(H+)
7.(2025·福州高二期中)25 ℃时,水的离子积Kw=1.0×10-14,若温度T时水的离子积常数为K'w=1.0×10-12,则下列叙述正确的是(  )
A.T<25 ℃
B.25 ℃时,向纯水中加入HCl气体,水的电离被抑制,水的离子积Kw将变小
C.任何温度,任何水溶液中水电离出的c(H+)与水电离出的c(OH-)一定相等
D.温度T时,0.01 mol·L-1的盐酸中由水电离出的H+浓度是1.0×10-12 mol·L-1
8.室温下,若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是(  )
A.Al3+、Na+、N、Cl-
B.K+、Na+、Cl-、N
C.K+、Na+、Cl-、[Al(OH)4]-
D.K+、N、S、N
9.(2025·绍兴期中)某温度下,水溶液中的c(H+)=10x mol·L-1,c(OH-)=10y mol·L-1。x与y的关系如图所示。该温度下0.01 mol·L-1 NaOH溶液中的c(H+)为(  )
A.10-10 mol·L-1 B.10-11 mol·L-1
C.10-12 mol·L-1 D.10-13 mol·L-1
10.已知NaHA在水中的电离方程式为NaHANa++H++A2-。某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHA晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 mol·L-1。下列对该溶液的叙述错误的是(  )
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol·L-1
C.加入NaHA晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小
11.在-50 ℃时,液氨可发生电离:2NH3N+N,两种离子的平衡浓度均为1×10-15 mol·L-1,下列有关叙述错误的是(  )
A.升高温度(仍然为液态),液氨的电离程度增大
B.在液氨中溶解少量NaNH2,则液氨的离子积常数将增大
C.在此温度下,液氨的离子积常数为1×10-30
D.在液氨中溶解少量NH4Cl,则液氨中的c(N)将大于c(N)
12.25 ℃时,在等体积的①0.5 mol·L-1的H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③1 mol·L-1的NaCl溶液、④纯水中,由水电离出的H+的物质的量之比是(  )
A.1∶10∶107∶107
B.107∶107∶1∶1
C.107∶106∶2∶2
D.107∶106∶(2×107)∶2
13.有同学为探究Kw的影响因素,做了以下实验:
(1)查阅资料,不同温度下水的离子积常数如表:
t/℃ 0 10 20 25
Kw/10-14 0.134 0.292 0.681 1.01
t/℃ 40 50 90 100
Kw/10-14 2.92 5.47 38.0 55.0
由此推出:随着温度的升高,Kw的值   (填“增大”或“减小”);水的电离程度    (填“增大”或“减小”);水的电离平衡向    (填“左”或“右”)移动,水的电离过程是    (填“放热”或“吸热”)过程。
(2)取三个烧杯A、B、C,分别加入适量纯水,再向B、C烧杯中分别加入适量盐酸和NaOH,分析并填写下表:
纯水 加少量盐酸 加少量NaOH
c(H+) 1.0×10-7mol·L-1 增大
c(OH-) 1.0×10-7mol·L-1 增大
c(H+)和c(OH-)大小比较 c(H+)=c(OH-) c(H+) c(OH-) c(H+) c(OH-)
水的电离平衡移动方向 —
Kw值 1.0×10-14
综上所述,可得出如下结论:
①温度、    、    均能影响水的电离平衡。
②Kw只受    的影响,而与其他因素无关。
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