原创新课标高二化学寒假作业《化学》选修四含答案Word文档格式.docx
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有关如图及实验的描述不正确的是( )
A.可以测量大理石与盐酸的反应速率
B.说明吸热反应也可能是自发反应
C.两个电极都为铜片时,电解初期溶液的浓度基本不改变
D.实验中,铁钉上会有刺激性气体产生
5.对于可逆反应A(g)+2B(g)
2C(g)(正反应吸热),如图正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6.反应N2O4(g)
2NO2(g)△H=+57kJ·
mol﹣1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示.下列说法正确的是( )
A.A、C两点的反应速率:
A>C
B.A、C两点气体的颜色:
A深,C浅
C.由状态B到状态A,可以用加热的方法
D.A、C两点气体的转化率:
7.25℃时,已知弱酸的电离常数:
K(CH3COOH)=1.8×
10﹣5;
K1(H2CO3)=4.4×
10﹣7;
K2(H2CO3)=4.7×
10﹣11;
K(HClO)=4.0×
10﹣8.则下列说法正确的是()
A.25℃时,0.1mol/L的醋酸溶液比0.01mol/L的醋酸溶液的K值小
B.25℃时,甲基橙滴入0.1mol/L的醋酸溶液中,溶液呈黄色
C.新制氯水与碳酸氢钠不反应
D.等物质的量浓度的碳酸钠溶液、醋酸钠溶液、次氯酸钠溶液的pH:
pH(Na2CO3)>pH(NaClO)>pH(CH3COONa)
二、填空题(本题共3道小题)
8.物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡,它们都可看作化学平衡。
请根据所学知识的回答:
(1)A为0.1mol·
L-1的(NH4)2SO4溶液,在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为
。
(2)B为0.1mol·
L-1NaHCO3溶液,在NaHCO3溶液中存在的各种平衡体系为(共3个,分别用离子方程式表示):
;
实验测得NaHCO3溶液的pH>
7,请分析NaHCO3溶液显碱性的原因:
。
(3)C为FeCl3溶液,实验室中配制FeCl3溶液时通常需要向其中加入,
目的是;
若把B和C溶液混合,将产生红褐色沉淀和无色气体,该反应的离子方程式为
(4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液,AgCl在水中存在沉淀溶解平衡:
AgCl(S)Ag+(aq)+Cl-(aq)在25℃时,AgCl的Ksp=1.8×
10-10
25℃时,现将足量AgCl分别放入:
①100mL蒸馏水;
②100mL0.2mol·
L-1AgNO3溶液;
③100mL0.1mol·
L-1氯化铝溶液;
④100mL0.1mol·
L-1盐酸溶液。
充分搅拌后,相同温度下Ag+浓度由大到小的顺序是(填写序号);
②中Cl-的浓度为mol·
L-1。
9.(16分)电解原理在化学工业上有广泛应用。
如图表示一个电解池,装有电解液a,X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,
①电解池中X极上的电极反应式为
___________________________________,
在X极附近观察到的现象为
。
②Y电极上的电极反应式
,
检验该电极反应产物的方法是
。
(2)如果用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液(说明:
杂质发生的电极反应不必写出)
①X电极的材料是________,电极反应式为___________________________。
②Y电极的材料是________,电极反应式为______________________________。
10.
(16分)甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH4和H2O(g)为原料,通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇.请回答下列问题:
(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反应室(容积为100L)中,在一定条件下发生反应:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)(Ⅰ)
CH4的转化率与温度、压强的关系如图1所示.
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为 .
②图中的p1 p2(填“<”、“>”或“=”),100℃时的平衡常数为 .
③该反应的△H 0,△S 0(填“<”、“>”或“=”).
(2)在压强为0.1MPa条件下,amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
△H<0(Ⅱ)
①若容器的容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是 (填序号).
A.升高温度
B.将CH3OH(g)从体系中分离出来
C.恒容下充入He,使体系的总压强增大
D.再充入amolCO和3amolH2
②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中.
实验编号
T(℃)
n(CO)/n(H2)
ρ(MPa)
1
150
0.1
2
n
5
3
350
m
a.表中剩余的实验数据:
n= ,m= .
b.根据反应Ⅱ的特点,如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线,请指明图2中的压强px= MPa.
图1图2
试卷答案
1.C
考点:
原电池和电解池的工作原理;
常见金属的活动性顺序及其应用.
专题:
电化学专题.
分析:
活泼性强的金属可以把活泼性弱的金属从其盐中置换出来,原电池中,负极金属的活泼性强于正极金属的活泼性.
解答:
解:
把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,说明金属X可以把金属Z从其盐中置换出来,所以活泼性X>Z,X和Y组成原电池时,Y为电池的负极,所以活泼性Y>X,X、Y、Z三种金属的活动性顺序为Y>X>Z.
故选C.
点评:
本题考查判断金属活泼性的方法,可以根据所学知识进行回答,难度不大
2.D
化学能与热能的相互转化..
化学反应中的能量变化.
A、利用盖斯定律,②×
3﹣①×
2可得甲醇燃烧的热化学方程式,进而可知甲醇的燃烧热;
B、根据△H=生成物总能量﹣反应物总能量来判断;
C、根据已知的甲醇转化为氢气的两种反应原理来判断;
D、根据物质的能量大小与物质的状态关系来判断.
3.D
解析:
A.此反应为可逆反应故2mol甲醇参加反应不可能完全转化,故放出的热量为小于25kJ,错误;
B.浓硫酸在反应作了催化剂,也有可能把乙醇氧化,错误;
C.应为υ(CH3OH)=2υ(CH3OCH3),错误;
D.升高温度或增大压强均可加快反应速率,正确。
【思路点拨】本题考查了可逆反应具有的基本特征,化学反应速率的计算及外界因素对化学反应速率的影响,基础性较强,难度不大。
4.D
化学实验方案的评价
A.根据单位时间内注射器的读数判断;
B.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应是吸热反应;
C.阳极铜单质失电子变成铜离子;
D.阳极铁失电子.
A.根据单位时间内注射器的读数判断反应速率,故A正确;
B.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应是吸热反应,烧杯底部的水会结冰,说明能自发进行,故B正确;
C.阳极铜单质失电子变成铜离子,阴极铜离子得电子形成铜单质,故C正确;
D.阳极铁失电子,阴极氢离子得电子,故D错误.
故选D.
本题考查较为综合,涉及化学反应速率的测定、自发反应、电解池以及金属的腐蚀等知识,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,为高考常见题型,注意相关知识的学习与积累,难度不大.
5.D
A、由反应方程式可知,正反应为体积缩小的反应,增大压强,化学平衡向着正向移动,图象A中增
大压强后,逆反应速率大于正反应速率,平衡向着逆向移动,与该反应不符,故A错误;
B、该反应为吸热反应,达到平衡状态后,升高温度,正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡向着正向移动,图象B逆反应速率大于正反应速率,平衡向着逆向移动,与实际情况不符,故B错误;
C、升高温度,化学反应速率增加,平衡时间缩短,500℃时应该先达到平衡状态,图象C中却是100℃先达到平衡,图与理论不符,故C错误;
D、升高温度,平衡向着正向移动,A的转化率增大,A的百分含量减小,温度高的条件下先达到平衡状态,图象D与实际反应相符,故D正确;
6.CD
A.由图象可知,A、C两点都在等温线上,C的压强大则反应速率大,则A、C两点的反应速率:
A<C,故A错误;
B.由图象可知,A、C两点都在等温线上,C的压强大,与A相比C点平衡向逆反应进行,向逆反应进行是由于减小体积增大压强,平衡移动的结果降低NO2浓度增大趋势,但到达平衡仍比原平衡浓度大,平衡时NO2浓度比A点的浓度高,NO2为红棕色气体,则A、C两点气体的颜色:
A浅,C深,故B错误;
C.升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大,由图象可知,A点NO2的体积分数大,则T1<T2,由状态B到状态A,可以用加热的方法,故C正确;
D.由图象可知,A、C两点都在等温线上,C的压强大,增大压强,化学平衡逆向移动,气体的转化率减小,所以A、C两点气体的转化率:
A>C,故D正确;
故选:
CD.
7.D
弱电解质在水溶液中的电离平衡.
弱酸的电离常数越大,其电离程度越大,则酸性越强,则酸根离子的水解程度越小,结合强酸制取弱酸分析解答,注意酸的电离常数只与温度有关.
弱酸的电离常数越大,其电离程度越大,则酸性越强,则酸根离子的水解程度越小,根据电离平衡常数知,酸性强弱顺序是:
CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3﹣,
A.温度相同,则醋酸的电离常数相同,与溶液的酸碱性强弱无关,故A错误;
B.25℃时,甲基橙滴入0.1mol/L的醋酸溶液中,溶液中氢离子浓度为
mol/L,则溶液的pH<4.4,则溶液呈橙色,故B错误;
C.新制氯水中含有盐酸和次氯酸,盐酸和碳酸氢钠反应,故C错误;
D.酸性强弱顺序是:
CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3﹣,酸性越强,则酸根离子的水解程度越小,等物质的量浓度的碳酸钠溶液、醋酸钠溶液、次氯酸钠溶液中,pH大小顺序是pH[Na2CO3(aq)]>pH[NaClO(aq)]>pH[CH3COONa(aq)],故D正确;
本题考查了弱电解质的电离,明确酸性强弱与其电离程度、酸根离子水解程度的关系是解本题关键,难度中等.
8.
(1)c(NH4+)>
c(SO42-)>
c(H+)>
c(OH-)。
(2)HCO3-
H++CO32、HCO3+H2O
H2CO3+OH-、
H2O
H++OH;
HCO3-的水解程度大于其电离程度,溶液中c(OH-)>
c(H+),故溶液显碱性。
(3)盐酸
抑制Fe3+水解
Fe3++3HCO3-===Fe(OH)3↓+3CO2↑
(4)②①④③
9×
10-10
略
9.
(1)①2H++2e-===H2↑ 放出气体,溶液变红
②2Cl--2e-===Cl2↑ 把湿润的淀粉-KI试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色
(2)①纯铜 Cu2++2e-===Cu
②粗铜 Cu-2e-===Cu2+
(1)阴极:
2H++2e-===H2↑,并产生了大量的OH-,阴极附近溶液呈碱性,酚酞变红。
阳极:
2Cl--2e-===Cl2↑,用湿润的淀粉-KI试纸检验。
(2)精炼粗铜用粗铜作阳极,粗铜是活性电极失去电子,Cu-2e-===Cu2+,用纯铜作阴极,Cu2++2e-===Cu。
(1)①0.0030mol•L﹣1•min﹣1;
②<;
2.25×
10﹣4;
③>,>;
(2)①BD
②n=150,
;
③0.1.
化学平衡建立的过程;
化学平衡的影响因素;
化学平衡的调控作用.
化学平衡专题.
(1)①根据v=
计算氢气的平均反应速率;
②该反应是反应前后气体体积增大的反应,相同温度下,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,根据甲烷的转化率确定压强大小;
平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积之比;
③一定压强下,升高温度平衡向吸热反应方向移动,根据转化率判断反应热;
反应前后,气体的物质的量越大,其熵变越大;
(2)①容器容积不变,增加甲醇产率,平衡向正反应移动,根据外界条件对平衡的影响分析.
②采取控制变量法,探究合成甲醇的温度和压强的适宜条件,据此判断n、m的值.
③根据定一议二原则,定温度同,再比较压强,即作垂直x轴的辅助线,比较平衡时CO的转化率,由此判断.
(1)①根据v(H2)=3v(CH4)=3×
=0.0030mol•L﹣1•min﹣1,故答案为:
0.0030mol•L﹣1•min﹣1;
②根据化学方程式可以得出,增大压强,化学平衡逆向移动,甲烷的转化率减小,可以去200℃来分析,发现甲烷的转化率是p1时大于p2时的,所以P1<P2,
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)
初始浓度:
0.010.0200
变化浓度:
0.0050.0050.0050.015
平衡浓度:
0.0050.0150.0050.015
100℃时平衡常数=
(mol/L)2=2.25×
10﹣4(mol/L)2,
故答案为:
<;
③一定压强下,升高温度平衡向正反应方向移动,则正反应是吸热反应,所以△H>0;
正反应是气体物质的量增大的反应,气体的物质的量越多,其熵越大,所以△S>0,故答案为:
>,>;
(2)①A、该反应为放热反应,升高温度,平衡向吸热方向移动,即向逆反应方向移动,甲醇的产率降低,故A错误;
B、将CH3OH(g)从体系中分离,产物的浓度降低,平衡向正反应移动,甲醇的产率增加,故B正确;
C、充入He,使体系总压强增大,容器容积不变,反应混合物各组分浓度不变,平衡不移动,甲醇的产率不变,故C错误;
D、再充入amolCO和3amolH2,可等效为压强增大,平衡向体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,甲醇的产率增加,故D正确.
BD
②A、采取控制变量法,探究合成甲醇的温度和压强的适宜条件,所以温度、压强是变化的,
应保持不变,所以m=
,比较使用1、2,压强不同,所以温度应相同,故n=150,故答案为:
n=150,
③温度相同时,作垂直x轴的辅助线,发现压强为Py的CO的转化率高,反应为前后体积减小的反应,压强增大平衡向体积减小的方向移动,即向正反应移动,所以Px<Py,所以压强Px=0.1MPa.
0.1.
本题考查化学反应速率、平衡常数、化学平衡计算、化学平衡的影响因素及读图能力等,综合性较大,难度中等,知识面广,应加强平时知识的积累.注意控制变量法与定一议二原则应用.
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