文档内容
2024-2025 学年高二化学上学期期中模拟卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.选出小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选
涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第1~3章(沪科版2020)。
5.难度系数:0.60。
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 Al27 S32 Cl35.5
一、中和热的测定(22 分)
1.按要求回答问题。
Ⅰ.中和热的测定:
测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(1)仪器a的名称为 。
(2)取0.5mol/L50mLNaOH溶液和0.5mol/L30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如表。已知:假设盐
酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g⋅cm−3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J⋅g−1 ⋅℃−1
①请填写表中的空白:
起始温度t /℃ 终止温度 温度差平均值
1
t /℃ (t −t )/℃
温度实验次数 2 2 1
H SO NaOH 平均值
2 4
1 26.2 26.0 26.1 30.1 ①
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
②通过上述实验测得中和热数值为 kJ/mol(保留一位小数)。此结果与57.3kJ/mol有偏差,产
1
学科网(北京)股份有限公司生偏差的原因可能是 (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.配制0.50mol/LNaOH溶液时,俯视容量瓶刻度线读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
e.用量筒量取NaOH溶液的体积时,倒出溶液后用少量水洗涤量筒,将洗涤液再倒入装置中
③下列有关反应热说法错误的是
A.中和热测定的装置中,填充碎泡沫、内外烧杯口齐平的目的都是减少热量损失
B.已知:H+ (aq)+OH− (aq)=H O(l) ΔH=−57.3kJ⋅mol−1,则NaOH稀溶液与稀醋酸生成
2
1mol水时,反应热数值偏小
C.已知:H (g)+I (g)⇌2HI(g) ΔH=−akJ⋅mol−1,则1mol I (g)和1mol H (g)充分反应,
2 2 2 2
放出的热量小于a kJ
D.25℃时,甲烷摩尔燃烧焓的热化学方程式可表示为:CH (g)+2O (g)=CO (g)+2H O(g)
4 2 2 2
ΔH=−890.31kJ⋅mol−1
Ⅱ.某探究性学习实验小组做了如下实验:利用HC O 溶液和酸性KMnO 溶液之间的反应来探究外界
2 2 4 4
条件改变对化学反应速率的影响。
实验温 KMnO 溶液(硫酸酸 溶液颜色褪至无色时所需时间
4 HC O 溶液 HO
度/K 化) 2 2 4 2 /s
实验序
号
V/mL c/mol⋅L−1 V/mL c/mol⋅L−1V/mL
A 293 2 0.02 5 0.1 3 t
1
B T 2 0.02 3 0.1 V 8
1 1
C 313 2 0.02 V 2 0.1 5 t 2
(3)通过实验A、B,可探究 的改变对反应速度的影响,其中V = ,T = ;通过
1 1
实验 可探究出温度变化对化学反应速度的影响。
(4)对照实验A和B,时间t 的范围为:t 8(填“<”“>”或“=”);利用实验B中数据计算,用
1 1
KMnO 的浓度变化表示的反应速率为υ(H C O )= mol⋅L−1 ⋅s−1。
4 2 2 4
【答案】(1)环形玻璃搅拌器(2分)
(2) 4.0(2分) -53.5(2分) acd(2分) D(2分)
(3) 浓度 (2分) 5 (2分) 293(2分) B、C(2分)
(4) <(2分) 0.00125(2分)
【解析】(1)根据量热计的构造可知,仪器a的名称为环形玻璃搅拌器,故答案为:环形玻璃搅拌
器;
2
学科网(北京)股份有限公司(2)①由题干表中数据可知,4次温度差分别为:4.0℃,6.1℃,3.9℃,4.1℃,第2次数据误差大,
1
舍去,温度差平均值为 (4.0+3.9+4.1)℃=4.0℃,故答案为:4.0;
3
②50mL0.50mol/LNaOH溶液与30mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和②反应生成水的物质的量为
0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为80mL×1g/cm3=80g,温度变化的值为△T=4.0℃,则生成
0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=80g×4.18J/(g•℃)×4.0℃=1337.6J=1.3376kJ,所以实验测得的中
1.3376kJ
和热ΔH=- ≈-53.5kJ/mol,53.5<57.3即实验结果偏小:
0.025mol
a.实验装置保温、隔热效果差,热量损耗大,测定的实验结果偏小,a符合题意;
b.配制0.50mol/LNaOH溶液定容时俯视刻度线读数,NaOH溶液浓度偏高,测中和热时放热增多,实
验数值偏大,b不合题意;
c.若分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,热量散失多,测定结果偏小,c符合题意;
d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀HSO 测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的中和热
2 4
数值偏小,d符合题意;
e.用量筒量取NaOH溶液的体积时,倒出溶液后用少量水洗涤量筒,将洗涤液再倒入装置中,会导致
所量的氢氧化钠体积偏大,反应放出的热量偏高,测定结果数值偏大,e不合题意;故答案
为:-53.5kJ/mol;acd;
③A.大小烧杯之间填满碎泡沫塑料、内外烧杯口齐平,作用是:保温、隔热、减少实验过程中的热量
散失,故A正确;
B.醋酸电离吸热,则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出热量小于57.3kJ,反应热数值偏
小,故B正确;
C.该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以向密闭容器中加入1mol I (g)和1mol
2
H (g),充分反应后放出的热量小于a kJ,故C正确;
2
D.甲烷的燃烧热中对应生成液态水,则甲烷燃烧的热化学方程式为CH (g)+2O (g)=CO (g)+2H O(l)
4 2 2 2
ΔH═-890.3kJ/mol,故D错误;
答案选D。
(3)实验A、B,滴加HC O 溶液的体积不等,故实验A、B,可探究出浓度的改变对反应速率的影
2 2 4
响;据实验A可知,保证溶液的总体积为10mL,B中HC O 溶液3ml,故需加水
2 2 4
10mL-2mL-3mL=5mL,保证A、B温度相同时,研究浓度对化学反应速率的影响,故T=293;B、C温
1
度不同,其余条件相同,故通过B、C实验可探究出温度变化对化学反应速率的影响,故答案为:浓
度;5;293;B、C;
(4)已知其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大,实验A、B温度相同,HC O 浓度A大
2 2 4
于B,则由此可以得出的结论是t<8,KMnO 和HC O 反应的化学方程式为:
1 4 2 2 4
2KMnO +5H C O+H SO =K SO +2MnSO +8H O+10CO↑,利用实验B中数据结合反应速率之比等于化
4 2 2 4 2 4 2 4 4 2 2
5
学计量数之比可知计算,用KMnO 的浓度变化表示的反应速率为υ(H C O )= υ(KMnO )=
4 2 2 4 2 4
3
学科网(北京)股份有限公司2mL×0.02mol/L
5 10mL =0.00125mol⋅L−1 ⋅s−1,故答案为:<;0.00125。
×
2 8min
二、有害烟道气的治理(19 分)
2.烟道气中含氧NO、NO 、SO 等多种有害气体,合理治理烟道气具有重要意义。
2 2
(1)烟道气中的氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:
2NO (g)+NaCl(s)⇌ NaNO (s)+ClNO(g) ΔH
2 3 1
2NO(g)+Cl (g)⇌2ClNO(g) ΔH
2 2
则反应:4NO (g)+2NaCl(s)⇌2NaNO (s)+2NO(g)+Cl (g) ΔH = (用含ΔH 、ΔH 的
2 3 2 3 1 2
式子表示)。
(2)利用CO可将NO转化为无害的N ,其反应为:2NO(g)+2CO(g)⇌ N (g)+2CO (g)。在容积均为2L
2 2 2
的甲、乙两个恒温(反应温度分别为300℃、T℃)恒容密闭容器中,分别加入物质的量之比为1:1的
NO和CO,测得各容器中n(CO)(单位:mol)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min 0 40 80 120 160
甲(300℃) 2.00 1.50 1.10 0.80 0.80
乙(T℃) 2.00 1.45 1.00 1.00 1.00
①该反应的△H 0(填“>”或“<”)。
②甲容器达平衡时,体系的压强与反应开始时体系的压强之比为 。
③乙容器反应达到平衡后,若容器内各物质的物质的量均增加1倍,则平衡 (填“正向”、“逆
向”或“不”)移动。
(3)对烟道气中的SO 进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。
2
其反应为:2CO(g)+SO (g)⇌ S(s)+2CO (g)
2 2
①写出该反应平衡常数表达式 。
②由SO 和CO反应生成S和CO 的能量变化如图所示,在恒温恒容的密闭容器中进行反应,对此反应下
2 2
列说法正确的是 。
a.若混合气体密度保持不变,则已达平衡状态
4
学科网(北京)股份有限公司b.从反应开始到平衡,容器内气体的压强保持不变
c.达平衡后若再充入一定量CO ,新平衡体系混合气体中CO的体积分数增大
2
d.分离出一部分S,正、逆反应速率均保持不变
(4)工业上用氨水吸收废气中的SO 。已知25℃时,NH ⋅H O的电离平衡常数K =1.8×10−5,H SO 的
2 3 2 b 2 3
电离平衡常数K =1.3×10−2、K =6.2×10−8。在通入废气的过程中:
a1 a2
c(SO2−)
①将SO 通入氨水中,当c(OH−)降至2.0×10−6mol⋅L−1时,溶液中的 3 = 。
2 c(HSO−)
3
②当恰好形成酸式盐时,加入少量NaOH溶液,反应的离子方程式为 。
【答案】(1)ΔH ×2−ΔH (2分)
1 2
17
(2) <(2分) (2分) 正向(2分)
20
c(CO ) 2
(3) K= 2 (3分) ad(3分,答对一个一份,两个三分,错一个零分)
c(CO) 2c(SO )
2
(4) 12.4(2分) HSO−+OH−=H O+SO2−(3分)
3 2 3
【解析】(1)①2NO (g)+NaCl(s)⇌ NaNO (s)+ClNO(g) ΔH ;
2 3 1
②2NO(g)+Cl (g)⇌2ClNO(g) ΔH ;
2 2
根据盖斯定律:①×2-②得4NO (g)+2NaCl(s)⇌2NaNO (s)+2NO(g)+Cl (g)
2 3 2
ΔH =ΔH ×2−ΔH ;
3 1 2
(2)①乙组先达到化学平衡,说明反应速率快,温度高,平衡时乙组CO含量多,说明升高温度,平
衡逆向移动,该反应为放热反应,ΔH<0;
②由表格数据可知,起始时充入NO和CO物质的量均为2mol,列三段式:
2NO(g) + 2CO(g)
⇌
N
2
(g) + 2CO
2
(g)
¿1.2¿¿0.6¿¿1.2¿平衡/mol¿0.8¿¿0.8¿¿0.6¿¿1.2¿
初始/mol 2 ¿2 ¿0 ¿ 转化/mol ¿
,根据相同条件下物质的量之比等于压强之比,则甲容器达平衡时,体系的压强与反应开始时体系的
0.8+0.8+0.6+1.2 17
压强之比: = ;
2+2 20
③乙容器反应达到平衡后,若容器内各物质的物质的量均增加1倍,相当于加压,平衡正向移动;
c2 (CO )
(3)①反应平衡常数表达式:K= 2 ;
c2 (CO)c(SO )
2
m
②a.反应过程中气体总质量不断变化,恒容条件下,根据ρ= 可知,若混合气体密度保持不变,则已
V
达平衡状态,a正确;
b.反应前后气体分子数不同,恒容条件下,从反应开始到平衡,容器内气体的压强不断变化,b错
误;
5
学科网(北京)股份有限公司c.生成物中只有CO 是气体,达平衡后若再充入一定量CO ,可看成增大压强,使新平衡体系混合气
2 2
体中CO的体积分数减小,c错误;
d.S是固体,分离出一部分S,不影响各物质浓度,正、逆反应速率均保持不变,d正确;
故选ad;
(4)①将SO 通入氨水中,当c(OH−)降至2.0×10−6mol⋅L−1时,c(H+)=5×10−9mol/L,
2
c(SO2−) c(SO2−)c(H+) K
3 = 3 = a2 =12.4;
c(HSO−) c(HSO−)c(H+) c(H+)
3 3
②因NH ·H O的K 大于HSO 的K ,当恰好形成酸式盐时,加入少量NaOH溶液,氢氧根离子与亚硫
3 2 b 2 3 a2
酸氢根离子反应,离子方程式:HSO−+OH−=H O+SO2−
。
3 2 3
三、氮氧化物与二氧化硫的处理(15 分)
3.研究处理NO 、SO ,对环境保护有着重要的意义。回答下列问题:
x 2
(1)已知:2SO
2
(g)+O
2
(g)⇌2SO
3
(g) ΔH
1
=−196.6kJ⋅mol−1
2NO(g)+O
2
(g)⇌2NO
2
(g) ΔH
2
=−113.0kJ⋅mol−1
则反应NO
2
(g)+SO
2
(g)⇌SO
3
(g)+NO(g)的ΔH= kJ⋅mol−1。
(2)用NH 催化还原氮氧化物(SCR)技术是常见的烟气氮氧化物脱除技术,反应原理如图。当NO 与NO
3 2
的物质的量之比为1∶1时,与足量氨气在一定条件下发生反应,写出该反应的化学方程式
。
(3)NO
x
的排放主要来自于汽车尾气,有人利用活性炭对NO进行吸附,主要反应为:C(s)+2NO(g)⇌
N(g)+CO (g)。t℃时,向容积恒定为10L的密闭容器中加入1molC(s)和2molNO(g)进行反应,5min时
2 2
反应恰好达到平衡状态,且0~5min内v(CO)=0.016mol·L-1·min-1。回答下列问题:
2
①下列可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是 。
A.消耗2molN 的同时消耗了4molNO
2
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的压强不再改变
D.c(N)=c(CO )
2 2
② t℃时,该反应的平衡常数K= ;保持其他条件不变,在5min时向容器中同时通入0.1mol
NO和0.2molN,此时速率:v (填“大于”“小于”或“等于”)v 。
2 正 逆
(4)在汽车尾气的净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N
2
(g)+2CO
2
(g)
ΔH=−746.8kJ⋅mol−1,实验测得,v = k c2(NO)·c2(CO),v = k c(N)c2(CO)( k 、k 为速率常
正 正 逆 逆 2 2 正 逆
数,均随温度的升高而增大,且都只与温度有关)。
6
学科网(北京)股份有限公司①当该反应达到平衡状态后,保持其他条件不变,仅改变一个条件,下列有关说法正确的是
(填字母)。
A.加入催化剂可加快正、逆反应速率,同时增大反应物的转化率
B.降低温度,正反应速率减小的程度比逆反应速率减小的程度小
C.增大压强,平衡向正向移动,平衡常数增大
D.加入一定量的CO,平衡正向移动,但CO的转化率减小
②达到平衡后,仅升高温度,k 增大的倍数 (填“大于”“小于”或“等于”)k 增大的
正 逆
倍数。
【答案】(1)-41.8(2分)
催化剂
(2)NO 2 +NO+2NH 3 ¿ 2N 2 +3H 2 O(3分)
¿
(3) AB (3分,答对一个一份,两个三分,错一个零分) 4 (2分) 大于(2分)
(4) D(2分) 小于(2分)
【解析】(1)设①2SO
2
(g)+O
2
(g)⇌2SO
3
(g) ΔH
1
=−196.6kJ⋅mol−1;②2NO(g)+O
2
(g)⇌2NO
2
(g)
1
ΔH
2
=−113.0kJ⋅mol−1;③NO
2
(g)+SO
2
(g)⇌SO
3
(g)+NO(g) ΔH;由盖斯定律可知③=
2
(①-②),则
1
ΔH= [(-196.6kJ/mol)-(-113.0kJ/mol)]=-41.8kJ/mol。
2
(2)若NO 与NO的物质的量均为1mol,则反应中共得6mol电子,1molNH 反应可以失去3mol,所
2 3
催化剂
以需要2molNH 3 ,再结合元素守恒可知化学方程式为NO 2 +NO+2NH 3 ¿ 2N 2 +3H 2 O。
¿
(3)A.消耗2molN 的同时消耗了4molNO,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,A选;
2
B.该反应过程中气体总质量增大,总体积是定值,则混合气体的密度在反应过程中增大,当混合气体
的密度不再改变时,说明反应达到平衡,B选;
C.该反应过程中气体总物质的量不变,混合气体的压强是定值,当混合气体的压强不变时,不能说明
反应达到平衡,C不选;
D.该反应过程中氮气的浓度和二氧化碳的浓度一直相等,当c(N)=c(CO )时不能说明反应达到平衡,
2 2
D不选;
故选AB;
②根据已知条件列出“三段式”
¿起始(mol/L)
C(s) + 2NO(g)
⇌
N (g) + CO (g)
转化(mol/L) 2 2 ¿0.08¿¿0.08¿
0.2 ¿0 ¿ 0.16 ¿0.08 ¿ ¿
平衡(mol/L)
c(CO )c(N ) 0.08×0.08
该反应的平衡常数K= 2 2 = =4,在5min时向容器中同时通入0.1molNO和
c2 (NO) (0.04) 2
7
学科网(北京)股份有限公司c(CO )c(N ) (0.08+0.02)×0.08
0.2molN,此时Q= 2 2 = =3.2”“<”或“=”)T ℃时平衡压强。
1
(5)CO 加氢制备CH 的一种催化机理如图,下列说法中正确的是 (填字母标号)。
2 4
A.催化过程使用的催化剂为La O 和La O CO
2 3 2 2 3
B.La O CO 可以释放出CO *(活化分子)
2 2 3 2
C.H 经过Ni活性中心裂解产生活化态H*的过程为放热过程
2
D.CO 加氢制备CH 的过程需要La O 和Ni共同完成
2 4 2 3
【答案】(1) -49 (2分) 低温(2分)
(2) 0.025 (2分) 0.0125(2分)
(3) a (2分) 恒温条件下,增大压强,平衡正向移动,CHOH的物质的量分数增大 (2分)
3
33.3%(2分) 9×105Pa、250oC(2分) 5×105Pa、210oC(2分)
9
学科网(北京)股份有限公司(4)>(2分)
(5)BD(2分)
【解析】(1)总反应=反应i+反应ii,故总反应的ΔH=(41-90)kJ/mol=-49kJ/mol;总反应前后气体分子
数减少,为熵减的反应,且为放热反应,能在低温下自发进行;
(2)10min时测得体系的压强为6.4MPa且不再随时间变化,说明达到了化学平衡状态。设达到平衡时
CO 转化了xmol,可列出三段式:
2
❑
CO (g) + 3H (g)
⇌
CH OH(g) + H O(g)
2 2 3 2 ¿3x¿¿x¿¿x¿平衡(mol)¿1-x¿¿4-3x¿¿x¿¿x¿
起始(mol) 1 ¿4 ¿0 ¿ 转化(mol) ¿
1+4 8
,恒容条件下,压强之比等于物质的量之比,故 = ,解得x=0.5。
1-x+4-3x+x+x 6.4
0.5mol
①0~10min内,v(CO)=
=0.025mol⋅L-1 ⋅min-1
;
2 2L×10min
②该温度下,平衡时CO、H、CHOH、HO的物质的量分别为:0.5mol,2.5mol,0.5mol,0.5mol,
2 2 3 2
0.5 0.5
( ×6.4)×( ×6.4)
4 4
总物质的量为4mol,压强平衡常数为:
MPa-2=0.0125MPa-2
;
0.5 2.5 3
( ×6.4)×( ×6.4)
4 4
(3)①该反应正向气体分子数减少,恒温条件下,增大压强,平衡正向移动,CHOH的物质的量分数
3
增大,故a为等温线,理由为:恒温条件下,增大压强,平衡正向移动,CHOH的物质的量分数增
3
大;
②设起始时CO 的物质的量为1mol,H 的物质的量为3mol,可列出三段式:
2 2
❑
CO (g) + 3H (g)
⇌
CH OH(g) + H O(g)
2 2 3 2 ¿3x¿¿x¿¿x¿平衡(mol)¿1-x¿¿3-3x¿¿x¿¿x¿
起始(mol) 1 ¿3 ¿0 ¿ 转化(mol) ¿
x 1
,当x(CH OH)=0.10时, =0.10,解得x= ,故CO 的转化率为
3 1-x+3-3x+x+x 3 2
1
mol
3 ;对照图中x(CH OH)=0.10可知,反应条件为:9×105Pa、250oC或
×100%=33.3% 3
1mol
5×105Pa、210oC;
(4)温度为T ℃时,该反应的平衡常数K=2,温度为T ℃时,k =1.9k ,
1 2 正 逆
c(HCOOH) k
K= = 正=1.9,该反应为放热反应,升高温度,平衡常数减小,故TT 时压强;
1 2 2 1
(5)A.根据CO 加氢制CH 的催化机理图示,催化过程使用的催化剂为La O ,La O CO 为中间产物,
2 4 2 3 2 2 3
故A错误;
10
学科网(北京)股份有限公司B.根据图示,La O CO 可以释放出CO *(活化分子),故B正确;
2 2 3 2
C.H 经过Ni活性中心裂解产生活化态H*的过程为断开化学键的过程,断键吸收热量,故C错误;
2
D.根据图示,La O 是将CO 转化为CO *(活化分子)的催化剂,Ni是将H2转化为活化态H*的催化剂,
2 3 2 2
则加氢制CH4的过程需要La O 和Ni共同催化完成,故D正确;
2 3
故选BD。
五、常见酸性物质的电离平衡(22 分)
5.T℃下,下列物质的电离平衡常数如表。按要求回答下列问题(均T℃下)。
化学式 CH COOH H CO HF H O
3 2 3 2
K 或 1.6×10−5 K =4.4×10−7 7.2×10−4 9.9×10−15
a a1
K K =4.7×10−11
w a2
(1)取1mL0.1mol/L醋酸于试管中,向其中加入2滴0.1mol/LHCl溶液。CH COOH的电离平衡将
3
(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”); K(CH COOH) 1.6×10−5(填“>”“<”或“=”)。
3
(2)向1mL0.10mol/LCH COOH溶液中滴入1mL0.10mol/LNaOH溶液,充分反应,至T℃,测得反应
3
后溶液的pH=9。
①此时溶液中由水电离出来的c(OH−)= mol/L。
②此时溶液中各离子的浓度由大到小的顺序是 。
(3)醋酸初始c(CH COOH)=0.010mol/L,则达电离平衡时溶液中c(H+)= mol/L。
3
(4)CH COO−、CO2−、F−、OH-结合H+的能力由强到弱的顺序是 。
3 3
(5)已知①HF(aq)+OH− (aq)=F− (aq)+H O(l) ΔH=−67.7kJ/mol
2
②H+ (aq)+OH− (aq)=H O(l) ΔH=−57.3kJ/mol
2
写出HF的电离过程的热化学方程式: 。
(6)T℃下,在20mL0.1mol/LHF溶液中加入V mL0.1mol/LNaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线
如下图所示。
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学科网(北京)股份有限公司上图中找出HF属于弱酸的证据并说明原因: 。
b点时,溶液中c(F−) c(HF)(填“>”“<””或“=”)。
c点时,溶液中c(Na+)−c(F−)= mol/L。
d点时,溶液中c(Na+) c(F−)(填“>”“<”或“=”);c(HF)+c(F−)= 。
【答案】(1) 逆向移动(2分) =(2分)
(2)
9.9×10-6(2分) c(Na+)>c(CH COO-)>c(OH-)>c(H+)(2分)
3
(3)4×10-4(2分)
(4)OH- >CO2−>CH COO−>F-(2分)
3 3
(5)HF(aq)⇌ F− (aq)+H+ (aq)ΔH=-10.4kJ/mol(2分)
(6) 0.1mol/LHF溶液pH>1,若为强酸,pH=1(2分) >(1分) 9.8×10-7(2分) >
(1分) 0.04mol/L(2分)
【解析】(1)在醋酸溶液中存在CH COOH ⇌ CH COO-+H+ ,向其中滴入盐酸溶液,溶液中氢离子浓度
3 3
增大,平衡逆向移动;电离平衡常数只与温度有关,温度不变,电离平衡常数不变;
(2)等体积等浓度的醋酸和氢氧化钠溶液恰好反应生成醋酸钠,升高温度至T℃,溶液的pH=9,即
Kw 9.9×10-15
溶液中c(H+)=10-9 mol/L,溶液中c(OH-)= = =9.9×10-6 mol/L,溶液中的氢氧根
c(H+) 10-9
全是水电离出来的,所以水电离出来的c(OH−)=9.9×10-6 mol/L;由于
CH COO-+H O ⇌ CH COOH+H+ ,醋酸根会消耗一部分,所以离子浓度大小为
3 2 3
c(Na+)>c(CH COO-)>c(OH-)>c(H+);
3
(3)根据CH COOH
⇌
CH COO-+H+ ,忽略水的电离可得c(CH COO-)≈c(H+),达到平衡时醋酸的浓度
3 3 3
c(CH COO-)·c(H+) c2(H+)
为0.01-c(H+),根据K = 3 = =1.6×10−5,0.01−c(H+)≈0.01,解得
a c(CH COOH) 0.01−c(H+)
3
c(H+)=4×10-4 mol/L;
(4)由电离平衡常数可知酸性:HF>CH COOH>H CO >HCO-,水为中性,酸性越弱,结合氢离子
3 2 3 3
的能力越强,所以强弱顺序为OH- >CO2−>CH COO−>F-
;
3 3
(5)由盖斯定律可知,①-②得HF(aq)⇌ F− (aq)+H+ (aq),
ΔH=-67.7kJ/mol-(-57.3kJ/mol)=-10.4kJ/mol;
(6)从图中可知,当V=0mL时,也就是未滴入氢氧化钠溶液时,0.1mol/L得HF溶液pH>1,若为强
酸,pH应等于1;
b点,V=10mL,即HF反应了一半,此时溶液应为等浓度HF和NaF溶液,由于pH=5,溶液呈酸性,
说明HF的电离程度大于水解程度,因此c(F−)>c(HF);
c点,V=20mL,HF和氢氧化钠恰好反应生成NaF,pH=8,c(H+)=10-8 mol/L,
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学科网(北京)股份有限公司K w 9.9×10-15
c(OH−)= = =9.9×10-7 mol/L,根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(F−)+c(OH-)
c(H+) 10-8
,c(Na+)-c(F−)=c(OH-)-c(H+)=9.9×10-7-10-8=9.8×10-7 mol/L;
d点,V=30mL,溶液为NaF和NaOH的混合溶液,所以溶液中c(Na+)>c(F−);c(HF)+c(F−)的浓
20mL×0.1mol/L
度,根据物料守恒可知c(HF)+c(F−)= =0.04mol/L。
(20+30)mL
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