人教版 (2019) 选择性必修1 期末综合测评

这是一份人教版 (2019) 选择性必修1 期末综合测评，共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(共16题，每小题3分，共48分，每小题只有一个选项符合题意)。
1．理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．HCN比HNC稳定
B．该异构化反应的ΔH＝＋59.3 kJ/ml
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．使用催化剂，可以改变反应的反应热
答案 D
解析 使用催化剂只能改变反应的历程，但是不影响活化能，D项错误。
2．依据图示关系，下列说法不正确的是( )
A．石墨燃烧是放热反应
B．1 ml C(石墨)和1 ml CO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多
C．C(石墨)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2
D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
答案 C
解析 燃烧反应都是放热反应，A项正确；从图示看，1 ml石墨、CO完全燃烧，分别放出的热量为393.5 kJ、283 kJ的热量，B项正确；根据图示，①C(石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393 5 kJ/ml，②CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ/ml，根据盖斯定律①－②×2可得C(石墨)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH＝ΔH1－2ΔH2，C项错误；根据盖斯定律，反应热与反应过程无关，只与反应的始态和终态有关，D项正确。
3．如图是FeCl3溶液与KSCN溶液反应的实验示意图。下列分析不正确的是( )
A．溶液中存在平衡：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3
B．平衡向逆反应方向移动
C．溶液中c(Fe3＋)减小
D．若加入少量KOH溶液，则会产生红褐色沉淀
答案 B
解析 向平衡Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3中加KSCN溶液，平衡向正反应方向移动，B项错误。
4．(2021·1月浙江卷) 25 ℃时，下列说法正确的是( )
A．NaHA溶液呈酸性，可以推测H2A为强酸
B．可溶性正盐BA溶液呈中性，可以推测BA为强酸强碱盐
C．0.010 ml·L－1、0.10 ml·L－1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2，则α1＜α2
D．100 mL pH＝10.00的Na2CO3溶液中水电离出H＋的物质的量为1.0×10－5 ml
答案 D
解析 NaHA溶液呈酸性，可能是HA－的电离程度大于其水解程度，不能据此得出H2A为强酸的结论，A项错误；可溶性正盐BA溶液呈中性，不能推测BA为强酸强碱盐，因为也可能是B＋和A－的水解程度相同，即也可能是弱酸弱碱盐，B项错误；弱酸的浓度越小，其电离程度越大，因此0.010 ml·L－1、0.10 ml·L－1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2，则α1＞α2，C项错误；100 mL pH＝10.00的Na2CO3溶液中c(OH－)＝1×10－4 ml/L，且全部由水电离，故水电离出c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－4 ml/L，其物质的量为0.1 L×1×10－4 ml/L＝1×10－5 ml，D项正确。
5．(2021·1月浙江卷)已知共价键的键能与热化学方程式信息如表：
则2O(g)===O2(g)的ΔH为( )
A．428 kJ·ml－1 B．－428 kJ·ml－1
C．498 kJ·ml－1 D．－498 kJ·ml－1
答案 D
解析 由ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和知，题给反应的ΔH＝－482 kJ/ml＝2×436 kJ/ml＋E(O===O)－4×463 kJ/ml，解得E(O===O)＝498 kJ/ml，故2O(g)===O2(g)的ΔH＝－498 kJ/ml。
6．NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应：2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－374.3 kJ·ml－1 K＝2.5×1060，反应速率较小。有关该反应的说法正确的是( )
A．K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B．增大压强，平衡将向右移动，K>2.5×1060
C．升高温度，既增大反应速率又增大K
D．选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
答案 D
解析 该反应的平衡常数很大，表示该反应所能进行的程度大，但是该反应速率较小，在汽车尾气排放的短时间内，不能达到化学平衡，气体转化不完全，A项错误；平衡常数只与温度有关，增大压强，K不变，B项错误；升高温度，化学反应速率加快，但是该反应是放热反应，平衡逆向移动，K减小，C项错误；选用适宜催化剂可加快反应速率，使反应尽快达到化学平衡点，转化为无毒无害的气体，使尾气得到净化，达到尾气排放标准，D项正确。
7．下列叙述正确的是( )
A．使用催化剂能够降低化学反应的反应热(ΔH)
B．金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率与氧气浓度无关
C．原电池中发生的反应达平衡时，该电池仍有电流产生
D．在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小
答案 D
解析 催化剂能够降低活化能，改变反应速率，但对化学平衡和反应热无影响，A项错误；增大c(O2)，化学反应速率加快，B项错误；原电池中发生的化学反应达到平衡时，两极不存在电势差，无法形成电流，C项错误；ZnS可溶于盐酸说明S2－浓度较大，其可与H＋反应产生H2S，CuS不溶于盐酸说明S2－浓度太小，其无法与H＋反应，D项正确。
8．已知Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9及表中有关信息：
下列判断正确的是( )
A．向Na2CO3溶液中滴入酚酞，溶液变红，主要原因是COeq \\al(2－,3)＋2H2O H2CO3＋2OH－
B．常温时，CH3COOH与CH3COONa混合溶液的pH＝6，则eq \f(cCH3COOH,cCH3COO－)＝18
C．NaHCO3溶液中：c(OH－)－c(H＋)＝c(H2CO3)－c(COeq \\al(2－,3))
D．2×10－4 ml·L－1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合出现沉淀，则CaCl2溶液的浓度一定是5.6×10－5 ml·L－1
答案 C
解析 弱酸根离子水解是分步进行的，向Na2CO3溶液中滴入酚酞，溶液变红，主要原因是COeq \\al(2－,3)＋H2OHCOeq \\al(－,3)＋OH－，A项错误；常温时，CH3COOH与CH3COONa混合溶液的pH＝6，醋酸的电离平衡常数表达式为K＝eq \f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)，eq \f(1.8×10－5,10－6)＝eq \f(cCH3COO－,cCH3COOH)，则eq \f(cCH3COOH,cCH3COO－)＝eq \f(1,18)，B项错误；NaHCO3溶液中的元素质量守恒c(Na＋)＝c(H2CO3)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋c(COeq \\al(2－,3))，电荷守恒c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋2c(COeq \\al(2－,3))，两式联立得c(OH－)＋c(COeq \\al(2－,3))＝c(H2CO3)＋c(H＋)，C项正确；已知Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9＝c(COeq \\al(2－,3))·c(Ca2＋)，2×10－4ml·L－1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，c(COeq \\al(2－,3))＝2×10－4 ml·L－1×V/2V＝1×10－4 ml·L－1，代入公式，得c(Ca2＋)＝2.8×10－5 ml·L－1，则原CaCl2溶液中c(Ca2＋)＞2.8×10－5 ml·L－1×2＝5.6×10－5 ml·L－1，D项错误。
9．在一定条件下，Na2S溶液中存在水解平衡S2－＋H2OHS－＋OH－，在溶液中加入少量CuSO4固体，HS－浓度减小。下列说法正确的是( )
A．稀释溶液，水解平衡常数增大
B．Ksp(CuS)C．升高温度，eq \f(cHS－,cS2－)增大
D．加入MgCl2固体，HS－浓度减小
答案 C
解析 加入CuSO4固体，c(HS－)变小，说明Cu2＋与S2－生成了CuS沉淀，平衡左移。温度不变，所以水解平衡常数不变，A项错误；水解仅占总S2－的较少部分，即溶液中c(S2－)>c(OH－)，而且Cu(OH)2和CuS不同类，无法得出该结论，B项错误；越热越水解，则c(S2－)减小，c(HS－)增大，eq \f(cHS－,cS2－)增大，C项正确；因Mg(OH)2溶解度较小，Mg2＋消耗溶液中的OH－，则平衡可能右移，HS－浓度增大，D项错误。
10．电解降解法可用于治理水体硝酸盐污染，将NOeq \\al(－,3)降解成N2的电解装置如图所示。下列说法正确的是( )
A．电源的正极为b
B．电解时H＋从膜右侧迁移到膜左侧
C．Ag－Pt电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
D．若转移的电子数为1.204×1024，生成N2 5.6 g
答案 D
解析 Ag－Pt电极上NOeq \\al(－,3)被还原为N2，作阴极，b为电源负极，A项错误；阳离子向阴极移动，故H＋应由左侧向右侧迁移，B项错误；阴极得电子，C项错误；根据N原子守恒可知2NOeq \\al(－,3)～N2～10e－，转移电子数为1.204×1024，即2 ml，生成N2 0.2 ml，质量为5.6 g，D项正确。
11．(2021·1月浙江卷)实验测得10 mL 0.50 ml·L－1 NH4Cl溶液、10 mL 0.50 ml·L－1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10－5。下列说法不正确的是( )
A．图中实线表示pH随加水量的变化，虚线表示pH随温度的变化
B．将NH4Cl溶液加水稀释至浓度eq \f(0.50,x) ml·L－1，溶液pH变化值小于lg x
C．随温度升高，Kw增大，CH3COONa溶液中c(OH－ )减小，c(H＋)增大，pH减小
D．25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中：c(Na＋)－c(CH3COO－)＝c(Cl－)－c(NHeq \\al(＋,4))
答案 C
解析 氯化铵水解能使溶液呈酸性，浓度越小，虽然水解程度越大，但其溶液的酸性越弱，故其pH越大；醋酸钠水解能使溶液呈碱性，浓度越小，其水溶液的碱性越弱，故其pH越小。温度越高，水的电离度越大。因此，图中的实线为pH随加水量的变化，虚线表示pH随温度的变化，A项正确；将NH4Cl溶液加水稀释至浓度eq \f(0.50,x) ml·L－1时，若氯化铵的水解平衡不发生移动，则其中的c(H＋)变为原来的eq \f(1,x)，则溶液的pH将增大lg x，但是，加水稀释时，氯化铵的水解平衡向正反应方向移动，c(H＋)大于原来的eq \f(1,x)，因此，溶液pH的变化值小于lg x，B项正确；随温度升高，水的电离程度变大，因此水的离子积变大，即Kw增大；随温度升高，CH3COONa的水解程度变大，溶液中c(OH－)增大，C项错误；25 ℃ 时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中均分别存在电荷守恒，c(Na＋) ＋c(H＋) ＝c(OH－)＋c(CH3COO－) ，c(NHeq \\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)。因此，氯化铵溶液中，c(Cl－)－c(NHeq \\al(＋,4)) ＝c(H＋)－c(OH－)，醋酸钠溶液中，c(Na＋)－c(CH3COO－)＝c(OH－)－c(H＋) 。由于25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8 ×10－5，因此，由于原溶液的物质的量浓度相同，稀释相同倍数后的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液，溶质的物质的量浓度仍相等，由于电离常数相同，其中盐的水解程度是相同的，因此，两溶液中c(OH－)－c(H＋)(两者差的绝对值)相等，故c(Na＋)－c(CH3COO－)＝c(Cl－)－c(NHeq \\al(＋,4))，D项正确。
12．(2021·1月浙江卷)取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I－ 存在下分解：2H2O2===2H2O＋O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：
下列说法不正确的是( )
A．反应20 min时，测得O2体积为224 mL(标准状况)
B．20～40 min，消耗H2O2的平均速率为0.010 ml·L－1·min－1
C．第30 min时的瞬时速率小于第50 min时的瞬时速率
D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I－也可以催化H2O2分解
答案 C
解析 反应20 min时，过氧化氢的浓度变为0.4 ml/L，说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)＝(0.80－0.40) ml/L×0.05 L＝0.02 ml，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)＝0.01 ml，标况下的体积V＝n·Vm＝0.01 ml×22.4 L/ml＝0.224 L＝224 mL，A项正确；20～40 min，消耗过氧化氢浓度(0.40－0.20) ml/L＝0.20 ml/L，则这段时间内的平均速率v＝eq \f(Δc,t)＝eq \f(0.20 ml/L,20 min)＝0.010 ml/(L·min)，B项正确；随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第30 min时的瞬时速率大于第50 min时的瞬时速率，C项错误；I－在反应中起到催化的作用，故也可利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替，D项正确。
13．(2021·1月浙江卷)镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。
下列说法不正确的是( )
A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能
B．断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应
C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变
D．镍镉二次电池的总反应式：Cd＋2NiOOH＋2H2Oeq \(,\s\up7(充电),\s\d5(放电))Cd(OH)2＋2Ni(OH)2
答案 C
解析 根据图示，电极A充电时为阴极，则放电时为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应，反应式为Cd－2e－＋2OH===Cd(OH)2，电极B充电时为阳极，则放电时为正极，正极上NiOOH得电子发生还原反应，反应式为2NiOOH＋2e－＋2H2O===2Ni(OH)2＋2OH－，放电时总反应为Cd＋2NiOOH＋2H2O===Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。断开K2、合上K1，为放电过程，镍镉电池能量转化形式为化学能→电能，A项正确；断开K1、合上K2，为充电过程，电极A与直流电源的负极相连，电极A为阴极，发生还原反应，B项正确；电极B发生氧化反应的过程为充电过程，总反应为Cd(OH)2＋2Ni(OH)2eq \(=====,\s\up7(通电))Cd＋2NiOOH＋2H2O，溶液中KOH浓度减小，C项错误；根据分析，镍镉二次电池总反应式为Cd＋2NiOOH＋2H2Oeq \(,\s\up7(充电),\s\d5(放电))Cd(OH)2＋2Ni(OH)2，D项正确。
14．下列实验操作能达到实验目的的是( )
答案 C
解析 NaClO溶液具有漂白性，不能用pH试纸测其pH值，A项错误；硝酸银过量，均有沉淀生成，无法比较溶度积大小关系，B项错误；Ba2＋与COeq \\al(2－,3)反应生成沉淀，使碳酸根离子水解平衡逆向移动，溶液的碱性减弱，颜色变浅，则观察颜色变化可证明水解平衡，C项正确；NOeq \\al(－,3)在酸性条件下可氧化Fe2＋，应直接加入KSCN溶液检验，以避免亚铁离子被氧化，D项错误。
15．以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为2CO2(g)＋6H2(g)eq \(,\s\up7(催化剂))CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) ΔH<0。某压强下的密闭容器中，按CO2和H2的物质的量比为1∶3投料，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量分数(y%)随温度变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．a点的平衡常数小于b点
B．b点v正(CO2)＝v逆(H2O)
C．a点时H2和H2O的物质的量相等
D．其他条件恒定，充入更多H2，乙醇的物质的量分数增大
答案 C
解析 因为同一反应的平衡常数仅与温度有关，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，所以温度越低，K越大，Ka>Kb，A项错误；b点时平衡体系中正、逆反应速率相等，所以3v正(CO2)＝2v逆(H2O)，B项错误；根据图像分析，a点时H2和H2O物质的量分数相等，则其物质的量相等，C项正确；其他条件恒定，充入更多H2，平衡正向移动，但乙醇的物质的量分数会减小，D项错误。
16．已知：pAg＝－lg c(Ag＋)。Ksp(AgCl)＝1×10－10，Ksp(AgI)＝1×10－17。如图是向10 mL AgNO3溶液中加入0.1 ml·L－1的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。下列结论正确的是( )
A．AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 ml·L－1
B．图中x点表示溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)
C．图中x点的坐标为(10,5)
D．将NaCl溶液换成0.1 ml·L－1NaI溶液，则图像在终点后变为虚线部分
答案 B
解析 根据起点pAg＝0，可知c(Ag＋)＝1 ml·L－1，A项错误；x点c(Ag＋)＝10－5 ml·L－1，结合AgCl的Ksp可计算出c(Cl－)＝10－5 ml·L－1，此时消耗NaCl 100 mL，B项正确，C项错误；AgI溶解度更小，所以虚线应该在实线上方，D项错误。
二、非选择题(共52分)。
17．(10分)合成氨是人类研究的重要课题，目前工业合成氨的原理：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－93.0 kJ·ml－1
(1)某温度下，在2 L密闭容器中发生上述反应，测得数据如表：
①0～2 h内，v(N2)＝________________________。
②平衡时，H2的转化率为________；该温度下，反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常数K＝________。
③若保持温度和体积不变，起始投入的N2、H2、NH3的物质的量分别为a ml、b ml、c ml，达到平衡后，NH3的浓度与表中相同的为________(填字母)。
A．a＝1、b＝3、c＝0 B．a＝4、b＝12、c＝0
C．a＝0、b＝0、c＝4 D．a＝1、b＝3、c＝2
(2)另据报道，常温、常压下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，生成NH3和O2。已知H2的燃烧热ΔH＝－286 kJ·ml－1，则制NH3反应的热化学方程式为___________________________________________。
(3)采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H＋)，通过电解法也可合成氨，原理为N2(g)＋3H2(g)eq \(,\s\up7(一定条件),\s\d5(通电))2NH3(g)。在电解法合成氨的过程中，应将N2不断地通入________极，该电极反应式为__________________________________。
解析 (1)①根据反应速率的定义可得v(N2)＝eq \f(ΔcN2,Δt)＝eq \f(2.0－1.7 ml,2 L×2 h)＝0.075 ml·L－1·h－1；②3 h时反应达到平衡，H2的转化率为eq \f(6.0－4.8 ml,6.0 ml)×100%＝20%。该温度下，反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)的平衡常数K＝eq \f(cN2·c3H2,c2NH3)＝eq \f(\f(1.6,2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4.8,2)))3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(0.8,2)))2)＝69.12。
③应进行一边倒转化，转化后得到的N2的物质的量为2 ml，H2的物质的量为6 ml，NH3的物质的量为0，可知C、D符合要求。(2)①N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－93.0 kJ·ml－1 ②2H2(g)＋O2(g) 2H2O(l)
ΔH＝－572 kJ·ml－1 ①×2－②×3，整理可得2N2(g)＋6H2O(l)=== 4NH3(g)＋3O2(g) ΔH＝＋1 530 kJ·ml－1。(3)因为N2在反应中得到电子，化合价降低，所以应该把N2不断地通入阴极，在阴极得电子后与H＋结合生成NH3，电极反应式为N2＋6H＋＋6e－=== 2NH3。
答案 (1)①0.075 ml·L－1·h－1 ②20% 69.12 ③CD
(2)2N2(g)＋6H2O(l)=== 4NH3(g)＋3O2(g) ΔH＝＋1 530 kJ·ml－1 (3)阴 N2＋6H＋＋6e－=== 2NH3
18．(12分)(1)某温度(t ℃)时，水的Kw＝1×10－12，则该温度____(填“＞”“＜”或“＝”)25 ℃，其理由是_____________________________ ___________________________________________________________________。
(2)该温度下，c(H＋)＝1×10－7 ml·L－1的溶液呈____(填“酸性”“碱性”或“中性”)；若该溶液中只存在NaOH溶质，则由H2O电离出来的c(OH－)＝______ml·L－1。
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡____(填“向左”“向右”或“不”)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体，水的电离平衡____(填“向左”“向右”或“不”)移动。
(4)25 ℃时，0.1 ml·L－1下列物质的溶液：①HCl、②H2SO4、③NaCl、④NaOH、⑤Ba(OH)2，水电离出的c(H＋)由大到小的关系是____________(填序号)。
(5)25 ℃时，pH＝4的盐酸中水的电离程度__(填“＞”“＜”或“＝”)pH＝10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。
解析 (1)水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，氢离子和氢氧根离子浓度增大，则水的离子积常数增大，25 ℃时纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝107 ml/L，某温度(t ℃)时，水的离子积常数Kw＝1×10－12>10－14，则该温度大于25 ℃。(2)该温度下，c(H＋)＝1×10－7 ml/L的溶液，c(OH－)＝eq \f(Kw,cH＋)＝eq \f(1×10－12,1×10－7) ml·L－1＝1×105ml·L－1，c(H＋)(3)Zn和稀硫酸反应，使溶液酸性减弱，对水的电离抑制程度减弱，即水的电离平衡向右移动；在新制氯水中加入少量NaCl固体，水中的Cl－浓度增大，则平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向逆反应方向移动，氯水中的H＋浓度降低，对水的电离抑制程度降低，水的电离向右移动。(4)酸或碱均会抑制水的电离，根据溶液的酸碱性可得出，0.1 ml·L－1下列物质的溶液：①HCl与④NaOH比较，溶质电离的氢离子与氢氧根离子的浓度均为0.2 ml·L－1，抑制作用相当；②H2SO4与⑤Ba(OH)2分别为二元强酸和二元强碱，则电离的氢离子与氢氧根离子的浓度均为0.2 ml·L－1，抑制作用也一致，比①HCl与④NaOH的抑制作用强，由水电离的氢离子浓度更小；③NaCl为中性溶液，既不促进也不抑制，综上所述，五种溶液中水电离出的c(H＋)由大小关系为③>①＝④>②＝⑤。(5)25 ℃时，pH＝4的盐酸中c(H＋)＝1×10－4ml/L，c(OH－)＝eq \f(Kw,cH＋)＝eq \f(1×10－14,1×10－4) ml/L＝1×10－10ml/L＝c水(OH－)＝c水(H＋)，pH＝10的Ba(OH)2溶液c(H＋)＝1×10－10ml/L＝c水(H＋)＝c水(OH－)，由此可知，两溶液中水的电离程度相同。
答案 (1)＞ 升温促进水的电离，Kw增大 (2)碱性 1×10－7 (3)向右 向右 (4)③>①＝④>②＝⑤ (5)＝
19．(8分)以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如图所示。
回答下列问题：
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为____。
(2)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为___________________________。
(3)欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入____(填“过量”或“不足量”)的SO2气体。
(4)因为Na2S2O5具有____性，导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。检验其中含有SOeq \\al(2－,4)的方法是__________________________________________。
(5)一般用K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2＋。反应式：Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。某次实验称取0.280 0 g样品，滴定时消耗浓度为0.030 00 ml·L－1的K2Cr2O7溶液25.10 mL，则样品中铁含量为____%。
解析 (1)黄铁矿的主要成分是二硫化亚铁(FeS2)，其中铁元素的化合价是＋2价，因此硫元素的化合价为－1价。(2)炉渣的主要成分为Fe2O3，由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2。(3)Na2SO3溶液能够与SO2反应生成NaHSO3，欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入过量的SO2气体。(4)Na2S2O5转化为Na2SO4过程中S元素的化合价升高，被氧化，体现了Na2S2O5的还原性；检验其中含有SOeq \\al(2－,4)的方法是首先用盐酸酸化，除去S2Oeq \\al(2－,5)，再加入氯化钡溶液，看有无白色沉淀生成，若生成白色沉淀，证明含有SOeq \\al(2－,4)，否则没有SOeq \\al(2－,4)。(5)称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2＋，存在关系式6Fe～6Fe2＋～Cr2Oeq \\al(2－,7)，滴定过程中消耗K2Cr2O7的物质的量为0.030 00 ml·L－1×0.025 10 L＝0.000 753 ml，则样品中含有的铁的物质的量为0.000 753 ml×6＝0.004 518 ml，样品中铁含量为eq \f(0.004 518 ml×56 g/ml,0.280 0 g)×100%＝90.36%。
答案 (1)－1 (2)Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2 (3)过量
(4)还原 盐酸酸化，再加氯化钡溶液 (5)90.36
20．(10分)一定条件下，NO与Cl2反应可生成亚硝酸氯(ClNO)，反应热化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g) ΔH。回答下列问题：
(1)已知有如下反应：
Ⅰ.4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g) ΔH1
Ⅱ.2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g) ΔH2
则ΔH＝__________(用ΔH1、ΔH2表示)。
(2)在2 L恒容密闭容器中充入4 ml NO(g)和2 ml Cl2(g)。在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图所示。
①反应开始到10 min时，Cl2的平均反应速率v(Cl2)＝__________________。
②温度为T2时，该反应的平衡常数K＝____。
(3)T ℃时，2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正＝kcn(ClNO)，测得速率和浓度的关系如表：
n＝____；k＝______________(注明单位)。
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡时ClNO的体积分数随n(NO)/n(Cl2)的变化图像如图B，则A、B、C三状态中，NO的转化率最大的是____点，当n(NO)/n(Cl2)＝1.5时，达到平衡状态ClNO的体积分数可能是D、E、F三点中的____点。
解析 (1)根据盖斯定律，2×Ⅱ－Ⅰ可得目标方程式，故其ΔH＝2ΔH2－ΔH1。(2)①由图可知，反应进行到10 min时，生成c(ClNO)＝1 ml/L，则参与反应的Cl2为0.5 ml/L，因此用Cl2表示的反应速率为0.05 ml·L－1·min－1。②T2时，当反应进行到10 min时，反应达到平衡状态，此时c(ClNO)＝1 ml/L，则可得平衡三段式：
2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)
起始浓度(ml·L－1) 2 1 0
转化浓度(ml·L－1) 1 0.5 1
平衡浓度(ml·L－1) 1 0.5 1
因此该反应的平衡常数K＝2。(3)将序号①②数据代入v正＝kcn(ClNO)解得n＝2，k＝4.0×10－7 L·ml－1·s－1。(4)n(NO)/n(Cl2)的比值越小，NO的转化率越大，NO的转化率最大的是A点，根据曲线的变化趋势，当n(NO)/n(Cl2)＝1.5时，达到平衡状态ClNO的体积分数的是D点。
答案 (1)2ΔH2－ΔH1 (2) ①0.05 ml·L－1·min－1 ②2 (3)2 4.0×10－7 L·ml－1·s－1 (4)A D
21．(12分)Ⅰ.某反应中反应物与生成物有FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。
(1)将上述反应设计成的原电池如图甲所示，请回答下列问题：
①图中X是____。
②Cu电极上发生的电极反应式为________________。
③原电池工作时，盐桥中的____(填“K＋”或“Cl－”)不断进入X溶液中。
(2)将上述反应设计成的电解池如图乙所示，乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙，请回答下列问题：
①M是__极。
②图丙中的线b是____的变化。
③当电子转移2 ml时，向乙烧杯中加入____ L 5 ml·L－1NaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全。
Ⅱ.(3)铁的重要化合物高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点。
①高铁酸钠的生产方法之一是电解法，其原理为Fe＋2NaOH＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))Na2FeO4＋3H2↑，则电解时阳极的电极反应式是___________________________ _______________________________________。
②高铁酸钠的生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为___________________________。③Na2FeO4能消毒、净水的原因是_______________________________________ ___________________________________________________________________。
解析 Ⅰ.(1)①据反应物和生成物可以确定该反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，所以X为FeCl3。②Cu作负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋。③Cu作负极，石墨作正极，盐桥中阳离子向正极移动，则K＋不断移向正极即进入X溶液中。(2)①根据图丙可知溶液中有三种金属阳离子，根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2可知，Cu作阳极，石墨作阴极，则M为负极，N为正极。②线a表示的金属阳离子的物质的量逐渐减少，则为Fe3＋，根据图丙中变化关系及化学计量数关系可知线c为Cu2＋、线b为Fe2＋。③当电子转移2 ml时，根据图丙可知溶液中有2 ml Fe3＋、3 ml Fe2＋、1 ml Cu2＋，所以需要加入NaOH 14 ml，所以NaOH溶液的体积为eq \f(14 ml,5 ml·L－1)＝2.8 L。Ⅱ.(3)①电解时阳极发生氧化反应，电极反应式为Fe＋8OH－－6e－===FeOeq \\al(2－,4)＋4H2O。②NaClO氧化Fe(OH)3的离子方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeOeq \\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O。
答案 Ⅰ.(1)①FeCl3 ②Cu－2e－===Cu2＋ ③K＋ (2)①负
②Fe2＋ ③2.8 Ⅱ.(3)①Fe＋8OH－－6e－===FeOeq \\al(2－,4)＋4H2O ②2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeOeq \\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O ③高价铁具有氧化性，能杀菌消毒，生成的Fe3＋水解形成胶体，可吸附悬浮物，具有净水作用
共价键
H—H
H—O
键能/(kJ·ml－1)
436
463
热化学方程式
2H2(g) ＋ O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－482 kJ·ml－1
弱酸
CH3COOH
H2CO3
电离平衡常数(常温)
Ka＝1.8×10－5
Ka1＝4.3×10－7
Ka2＝5.6×10－11
t/min
0
20
40
60
80
c/(ml·L－1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
选项
目的
操作
A
测定NaClO溶液的pH
取一张pH试纸放在表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液点滴于试纸的中部，与标准比色卡对比
B
验证Ksp(AgCl) >Ksp(AgI)
取2 mL 0.1 ml·L－1AgNO3溶液，先后滴加3滴0.1 ml·L－1NaCl溶液和5滴 0.1 ml·L－1KI溶液，先生成白色沉淀，后又产生黄色沉淀
C
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
向含有酚酞的Na2CO3溶液中滴入BaCl2溶液，观察溶液的变化
D
检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质
将Fe(NO3)2样品溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红
时间/h
物质的量/ml
0
1
2
3
4
N2
2.0
1.83
1.7
1.6
1.6
H2
6.0
5.49
5.1
4.8
4.8
NH3
0
0.34
0.6
0.8
0.8
序号
c(ClNO)/(ml·L－1)
v/(ml·L－1·s－1)
①
0.30
3.6×10－8
②
0.60
1.44×10－7
③
0.90
3.24×10－7