黄金30题系列++高二化学（选修4）+++大题好拿分

按要求完成下列各小题

（1）写出NaHSO4在水溶液中的电离方程式______________________________________。

（2）氯化铝的水溶液常温时呈_____(填“酸”、“中”、“碱”)性，把氯化铝溶液蒸干，灼烧，最后得到的固体产物是__________。

（3）实验室配制FeSO4溶液，溶解时先要加入少量的稀硫酸，其原因是___________________(用离子方程式和适当文字说明)；配制完毕后要加入少量铁屑，其目的是____________________________。

（4）t℃时，某NaOH稀溶液中c(H+)=10－a mol·L－1，c(OH－)=10－b mol·L－1，已知a+b=12，则：

①该温度下水的离子积常数Kw=________________；

②在该温度下，将100mL 0.1 mol·L－1的稀H2SO4与100mL 0.4 mol·L－1的NaOH溶液混合后，溶液的pH= _____________。

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80℃时，2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生如下反应：N2O4(g)2NO2(g)。一段时间后达到平衡，测得数据如下：

请回答：

（1）20 s内，v(NO2) =_________mol/(L·s) −1。

（2）升高温度时，c(NO2)增大，则正反应是______（选填“放热”或“吸热”）反应。

（3）该温度下反应的化学平衡常数数值为______。

（4）该条件下N2O4的平衡转化率是______。

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① C(s) +1/2O2(g)　 ＝CO(g)　　　　 ∆H1 =－110.5 kJ·mol−1

② H2O(g)　 ＝1/2O2(g) +H2(g)　　　　 ∆H2 =＋241.8 kJ·mol−1　

③ C(s) +H2O(g)　 ＝CO(g) +H2(g)　 ∆H3

请回答：

（1）反应①属于______（选填“吸热”或“放热”）反应。

（2）反应①消耗12 g C(s)时，∆H =______kJ·mol−1。

（3）反应②生成1 mol H2(g)时，∆H = ______kJ·mol−1。

（4）反应③的∆H3 =______kJ·mol−1。

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有pH均为2的盐酸、硫酸、醋酸三瓶溶液

（1）设三种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2、c3，则其关系是________________________(用“＞、＜、=”表示，下同）。

（2）取同体积的三种酸分别加蒸馏水稀释到pH=6，需水的体积依次为V1、V2、V3，则其关系是___________________________。

（3）完全中和体积和物质的量浓度均相同的三份NaOH溶液时，需三种酸的体积依次为V1、V2、V3，则其关系是____________________________。

（4）取同体积的酸的溶液分别加入足量的锌粉，反应过程中放出H2的速率依次为a1、a2、a3，则其关系是___________________________。

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（1）1.00L 1.00mol•L﹣1H2SO4溶液与2.00L 1.00mol•L﹣1 NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ热量，该反应的中和热△H为_____，表示其中和热的热化学方程式为_____。

（2）在25℃、101KPa时，1.00g C6H6（l）燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放出41.8kJ的热量，C6H6的燃烧热为_____kJ•mol﹣1，该反应的热化学方程式为_____。

（3）化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5．回答下列问题：

已知AX3的熔点和沸点分别为﹣93.6℃和76℃，AX5的熔点为167℃．室温时AX3与气体X2反应生成1mol AX5，放出热量123.8kJ．该反应的热化学方程式为_____。

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现有A、B、C、D和Cu五种金属片，将其分别用导线连接后浸入稀硫酸中(如图)，每次实验时，通过灵敏电流计测出电子流动方向如下表：

根据上述情况，回答下列问题：

（1）五种金属的活动性按从大到小的顺序是____________________。

（2）在①中，Cu片上观察到的现象是____________________。

（3）在②中，溶液中H＋向金属片________移动。

（4）如果实验⑤用B、D作电极，则导线中电流方向为________(填“B→D”或“D→B”)。

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在400℃、101 kPa时，NO2(g) ＋CO(g)＝NO(g) + CO2(g) 反应过程的能量变化如下图所示。

反应过程

（1）该反应是_____________（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）该反应的热化学方程式为_____________。

（3）改变下列条件都可使该反应的反应速率改变，其中通过降低活化能加快反应速率的是_____________。

a．浓度　　　　　　　 b．压强　　　　　　 c．温度　　　　　　 d．催化剂

（4）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？____（填“是”或“否”），原因是____。

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在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g)3C(g)＋2D(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol；5 min末时测得C的物质的量为3 mol。请计算：

（1）5min末A的物质的量浓度___________________；

（2）5min内D的平均化学反应速率____________________；

（3）B的转化率_____________________________；

（4）反应后容器中的总压强与反应前总压强之比为_________________。

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目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如下表所示：

请回答下列问题：

（1）反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。

（2）根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________(用K1、K2表示)；根据反应③判断ΔS___0(填“>”、“＝”或“<”)，在______(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。

（3）500℃时，测得反应③在某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.1mol/L、0.8mol/L、0.3mol/L、0.15mol/L，则此时v正________v逆(填“>”、“＝”或“<”)。

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可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在不同温度下经过一定时间，混合物中C的体积分数与温度的关系如图所示。

①由T1向T2变化时，正反应速率______逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。

②由T3向T4变化时，正反应速率______逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。

③反应在________温度下达到平衡。

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CO和联氨(N2H4)的性质及应用的研究是能源开发、环境保护的重要课题。

（1）①用CO、O2和KOH溶液可以制成碱性燃料电池，则该电池反应的离子方程式为________________。

②用CO、O2和固体电解质还可以制成如下图1所示的燃料电池，则电极d的电极反应式为______________。

（2）联氨的性质类似于氨气，将联氨通入CuO浊液中，有关物质的转化如图2所示。

①在图示2的转化中，化合价不变的元素是_________(填元素名称)。

②在转化过程中通入氧气发生反应后，溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。转化中当有1 mol N2H4参与反应时，需要消耗O2的物质的量为________。

③加入NaClO时发生的反应为：Cu(NH3)42＋＋2ClO－＋2OH－＝Cu(OH)2↓＋2N2H4↑＋2Cl－＋2H2O

该反应需在80℃以上进行，其目的除了加快反应速率外，还有________、________。

（3）CO与SO2在铝矾土作催化剂、773 K条件下反应生成CO2和硫蒸气，该反应可用于从烟道气中回收硫，反应体系中各组分的物质的量与反应时间的关系如图3所示，写出该反应的化学方程式：____________。

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如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。

（1）①中反应的离子方程式为________。

（2）②中的电极反应：Fe极：_____、Cu极：_____，Cu极附近溶液的pH____(填增大、减小或不变)。

（3）③中作负极的金属是____，其电极反应式为_______。比较①、②、③中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序______(用序号回答)。

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煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。已知CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：

试回答下列问题：

（1）上述反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。

（2）某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，逆反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，容器内混合气体的压强________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（3）830℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向逆反应方向进行的有______(选填字母)。

（4）在830℃时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到平衡时，H2(g)的体积分数是__________。

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CH4和H2O（g）可发生催化重整反应：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）。

（1）每消耗8g CH4转移的电子的数目为　　　　　　　　　　 。

（2）已知：①2CO（g）+O2（g）=2CO2（g） △H1=akJ·mol－1

②CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g） △H2=bkJ·mol－1

③CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） △H3=ckJ·mol－1

④CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g） △H4

由此计算△H4=　　　　　　　　 kJ·mol－1。

（3）T℃时，向1L恒容密闭容器中投入1molCH4和1molH2O（g），发生反应：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g），经过tmin，反应达到平衡。已知平衡时，c（CH4）=0.5mol·L－1。

①0～tmin内，该反应的平均反应速率v（H2）=　　　　　　　 。②T℃时，该反应的平衡常数K=　　　　　　 。

③当温度升高到（T+100）℃时，容器中c（CO）="0.75" mol·L－1，则该反应是　　　　　　 反应（填“吸热”或“放热”）。

（4）已知熔融碳酸盐燃料电池的工作原理示意图如下：

①放电过程中K+和Na+向电极　　　　　　　　　 （填“A”或“B”）移动。

②该电池的负极反应式为　　　　　　　　　　　 。

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经研究知Cu2＋对H2O2分解也具有催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题：

（1）定性分析：

①如图甲可通过观察_____________________________________，定性比较得出结论。

②有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是__________________，

③若H2O2在二氧化锰催化作用下发生反应，曾检测出有物质MnO3出现，写出整个反应过程的两个化学方程式：___________________________，________________________。

（2）定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为________，实验中需要测量的数据是_________________。

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燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2，PM2.5(可入肺颗粒物)。污染跟冬季燃煤密切相关，SO2．CO、CO2也是对环境影响较大的气体，对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。

（1）工业上可用CO2和H2反应合成甲醇。已知25°C、101 kPa下：

H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g)　　 △H1=－242kJ/mol

CH3OH+3/2O2(g) =CO2(g)+2H2O　　 △H2=－676kJ/mol

写出CO2与H2反应生成CH3OH(g)与H2O (g)的热化学方程式_________________。

（2）工业上还可以通过下列反应制备甲醇：CO (g) +2H2 (g)CH3OH (g)。在一容积可变的密闭容器中充入l0molCO和20molH2，CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示。

①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是____（填字母）。

a． H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍

b．H2的体积分数不再改变

c．体系中H2的转化率和CO的转化率相等

d．体系中气体的平均摩尔质量不再改变

②比较A、B两点压强大小PA____PB（填“>”“<”或“=”）。

③若达到化学平衡状态A时，容器的体积为20 L。如果反应开始时仍充入10 mol CO和20molH2，则在平衡状态B时容器的体积V(B）=________L。

（3）SO2在一定条件下可与氧气构成原电池。下图是利用该电池在铁表面镀铜的装置示意图：

①该电池的负极反应：___________________；

②当甲中消耗2.24LO2（标准状况）时，乙中a极增重____g。

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为了探究化学反应速率和化学反应限度的有关问题，某研究小组进行了以下实验：

实验一：

利用如图装置测定化学反应速率（已知：S2O32-+2H+═H2O+S↓+SO2↑）

（1）除如图装置所示的实验用品外，还需要的一种实验用品是________。

A．温度计　 B．秒表　 C．酒精灯

（2）若在2min时收集到224mL（已折算成标准状况）气体，可计算出该2min内H+的反应速率，而该测定值比实际值偏小，其原因是__________。

实验二：

为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表。（已知 I2+2S2O32-═S4O62-+2I-，其中Na2S2O3溶液均足量）

（3）表中Vx=____mL，t1、t2、t3的大小关系是________。

实验三：

取5mL0.1mol/L的KI溶液于试管中,滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液溶液2mL,发生如下反应：2Fe3＋＋2I－==2Fe2＋＋I2.为证明该反应达到一定可逆性且具有限度,他们设计了如下实验：

①取少量反应液,滴加AgNO3溶液,发现有少量黄色（AgI）沉淀；

②再取少量反应液,滴加少量CCl4,振荡,发现CCl4层显浅紫色.

根据①②的现象,他们得出结论：该反应具有一定的可逆性,在一定条件下会达到反应限度.

（4）指导老师指出他们上述实验中①不合理,你认为其原因是__________；改进的方法是_______。

（5）有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况下,还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I2,这种方法所用的试剂是____________________。

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完成下列各题．

（1）常温下，浓度均为 0.1mol•L﹣1 的下列五种钠盐溶液的 pH如表；

上述盐溶液中的阴离子，结合H+能力最强的是___________，根据表中数据，浓度均为0.01mol•L﹣1 的下列四种酸的溶液分别稀释 100倍，pH变化最大的是___________(填编号)。

A．HCN　　 B．HClO　　 C．CH3COOH　　　 D．H2CO3

（2）有①100ml 0.1mol/L NaHCO3②100ml 0.1mol/L Na2CO3 两种溶液：

溶液中水电离出的OH-个数：①_________②(填“＞”、“=”或“＜”，下同)。溶液中阴离子的物质的量浓度之和：①__________②。

（3）NaCN遇水可产生易燃的HCN气体，浓度均为0.1mol／L的NaCN和HCN的混合液中滴加酚酞，溶液变红，则混合液中各离子的浓度大小关系为_______________________。

（4）研究证实，CO2可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇(CH3OH)，则生成甲醇的反应发生在_______ (填阴极或阳极)，该电极反应式是_________________。

（5）已知Ksp(CuS)＝1.3×10－36，Ksp(NiS)＝1.0×10－24；在含Cu2＋，Ni2＋的溶液中，当Ni2＋恰好完全沉淀[此时溶液中c(Ni2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1]，溶液中Cu2＋的浓度是_____________mol·L－1。

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（1）已知常温时，0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，则该溶液的pH＝________，此酸的电离平衡常数K＝________，由HA电离出的H＋的浓度约为水电离出的H＋的浓度的________倍。

（2）含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液，在化学上用作缓冲溶液。向其中加入少量酸或碱时，溶液的酸碱性变化不大。

①向该溶液中加入少量盐酸时，发生反应的离子方程式是________________，向其中加入少量KOH溶液时，发生反应的离子方程式是________________。

②现将0.02 mol·L－1 HA溶液和0.01 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合，得到缓冲溶液。

a．若HA为HCN，该溶液显碱性，则溶液中c(Na＋)________c(CN－)(填“<”、“＝”或“>”)。

b．若HA为CH3COOH，该溶液显酸性，则溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是____________________________。

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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。有如下的A～G请根据所学知识回答：

（1）A为0.1 mol·L－1的(NH4)2SO4溶液，实验测得A的pH<7，原因是(用离子方程式表示)：________________；在该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为_______________。

（2）B为0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液，实验测得B的pH>7，请分析B显碱性的原因：________。

（3）C为Al2(SO4)3溶液，把C蒸干，灼烧，最后得到的固体产物是________。若把B和C混合，将产生白色沉淀和无色气体，该反应的离子方程式为__________________。

（4）D为CH3COONa溶液，常温下，pH＝9的D中，水电离出来的c(OH－)＝________。

（5）E为某浓度的NH4Cl溶液，常温下， 测得该溶液的pH=5，写出该溶液中下列算式的精确结果(列式)：c(Cl-)－c(NH4+)＝_____________ mol/L。

（6）F为Mg(OH)2溶液，求室温下F饱和溶液中Mg2+的物质的量浓度＝___________mol/L(已知室温时，Mg(OH)2的溶度积Ksp＝3.2×10-11)。

（7）G为硫化钠溶液，在配制G时，为了防止发生水解，可以加入少量的_________ 。

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