精品解析:重庆市巴蜀中学校2023-2024学年高一下学期7月期末考试化学试题
2024-07-07
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2份
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35页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.71 MB |
| 发布时间 | 2024-07-07 |
| 更新时间 | 2025-06-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46192005.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高2026届高一(下)期末考试
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,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。在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共计42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法错误的是
A. 北斗三号卫星搭载精密的铷原子钟,铷(Rb)是第五周期元素
B. 三星堆黄金面具出土时光亮且薄如纸,说明金不活泼且有很好的延展性
C. 大洋锰结核广泛分布于世界的洋底,其中的金属元素多以金属单质的形式存在
D. 天宫二号所用太阳能电池材料砷化镓属于新型无机非金属材料
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的电子式:
B. 的电子式:
C. 原子的结构示意图:
D. 用电子式表示的形成:
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A. 标准状况下,和的混合气体中含有的电子数为
B. 用含的饱和溶液制成氢氧化铁胶体,胶体中胶体粒子数目为
C. 和足量的反应,转移的电子数为
D. 的浓硫酸与足量的铜片共热,生成的分子数为
4. 对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
5. 下列关于热化学反应的描述正确的是
A. 一定条件下,密闭容器中充入与,充分反应后放出热量,则:
B. 已知 ,则
C. 已知 ,则稀溶液中与反应放热为
D. 已知在时,完全燃烧生成液态水,放出热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为:
6. 利用下列装置和试剂进行实验,不能达到实验目的的是
A.除去中的并干燥
B.实验室制
C.验证氧化性:
D.制备固体
A. A B. B C. C D. D
7. 祖母绿被称为绿宝石之王,属于绿柱石家族中最“高贵”的一员。其化学式常表示为。已知为前三周期元素,原子序数依次增大,原子的L层只有2个电子,没有正化合价,与相邻,与在周期表上处于对角线位置,的氧化物可制作光导纤维,可组成一种黄绿色的气体单质。下列叙述正确的是
A. 离子半径的大小关系:
B. 简单氢化物的稳定性:
C. 的单质不能和氢氧化钠溶液反应放出氢气
D. 的单质与的单质化合形成的物质属于离子化合物
8. 氮化硅陶瓷球具有耐高温、电绝缘、密度小等优良性能,工业上常在非氧氛围中制备氮化硅,其反应为: 。若上述反应在绝热恒容容器中发生,则下列状态不能表明反应一定处于平衡状态的是
A. 混合气体的总物质的量不再改变
B. 用不同物质表示的反应速率
C. 反应体系中温度保持不变
D. 混合气体密度不变
9. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
两支试管分别盛有和的酸性高锰酸钾溶液,同时各加的草酸溶液
盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中紫色消失更快
其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快
B
一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中充入和发生反应
容器内气体压强不再发生变化
反应达到平衡状态
C
将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中
气体红棕色加深
D
向溶液中加入溶液,萃取分液后,向水层滴入KSCN溶液
溶液变成血红色
与I-所发生的反应为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
10. 一定条件下,三种气体在某恒容密闭容器中发生反应,各气体的浓度随时间变化的曲线如图所示。内该反应共吸收了热量。下列说法不正确的是
A. 达到平衡时,的分压不再变化
B. 反应的化学方程式为
C. 由图可知,内,的反应速率为
D. 该条件下,达到平衡时的转化率为
11. 某学习小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如图所示图像(图中表示压强,表示温度,表示物质的量),下列结论不正确的是
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
Ⅳ:
A. 反应Ⅰ:
B. 反应Ⅱ:
C. 反应Ⅲ:若,则
D. 反应Ⅳ:若,则
12. 采用与反应合成可再生能源甲醇,反应如下:,在一个容积可变的密闭容器中充有和,在催化剂作用下发生反应。的平衡转化率与温度,压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 点的正反应速率大于点的逆反应速率
B. 三点的平衡常数的大小关系为:
C. 若达到平衡状态时,容器的体积为,则在平衡状态时容器的体积为
D. 点时,若再充入的,再次平衡时转化率减小
13. 二氧化碳制甲醇过程中发生的反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
在一个定容密闭容器中,按照投料,平衡时,和在含碳产物中的物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 保持其他条件不变,增大压强可提高的产率
B. 时的平衡转化率低于
C. 时反应Ⅱ平衡常数约为0.015
D. 范围内,反应Ⅱ平衡常数增大的幅度小于反应I平衡常数减小的幅度
14. 初始时在3个体积相同的密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应平衡时的有关数据如下(已知 )
容器
甲
乙
丙
容器类型
恒温恒容
绝热恒容
恒温恒压
反应物投入量
、
平衡常数
体积分数
反应物转化率
反应的能量变化
吸收
放出
吸收
下列说法正确的是
A. B. C. D.
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某铬铁(Ⅱ)矿主要成分为,还含有等杂质,采用次氯酸钠法处理矿石并制备的工艺流程如图。已知“氧化浸出”时铁以最高价氧化物的形式存在。
(1)铁元素在周期表中的位置是_________________。
(2)“氧化浸出”时,为了加快反应速率,可采取的措施有_____________(答两条)。
(3)“氧化浸出”时,发生的化学方程式为_______________。
(4)滤渣的主要成分是__________________。
(5)“沉铝”时,铝元素发生的离子方程式为___________________。
(6)“混合”时,如何进行具体实验操作?_____________(填字母)。
A、将浓硫酸沿器壁慢慢倒入溶液中,边加边搅拌
B、将溶液沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,边加边搅拌
C、将溶液和浓硫酸同时倒入容器中,搅拌均匀
(7)该工艺的某一副产物还可以用来制备硫酸亚铁晶体。硫酸亚铁晶体的溶解度如表所示,由硫酸亚铁溶液制备绿矾的“操作”包括真空加热浓缩、________、过滤、洗涤、干燥。
温度/℃
0
10
30
50
56.7
60
64
70
80
90
溶解度/g
14.0
17.0
25.0
33.0
35.2
35.3
35.6
33.0
30.5
27
析出晶体
16. 以二氧化碳和氢气合成清洁燃料甲醇的反应是碳中和研究热点之一,该反应为: 。回答下列问题:
(1)该反应的部分反应历程如下图所示。则该反应历程的决速步骤活化能为________;由中间产物到产物的________;有利于该反应自发进行的条件是________(填“高温”或“低温”)。
(2)关于该反应,下列说法错误的是________(填字母)。
A. 混合气体的平均相对分子质量保持不变时,反应达到平衡状态
B. 与足量氢气反应,产生
C. 断裂的同时,形成,则说明反应已达平衡
D. 恒温恒压条件下充入氨气,反应速率减慢,平衡逆向移动
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,发生上述反应,经达到平衡,测得平衡时压强与反应前压强之比为。开始反应至时的平均反应速率为________。该温度下反应的平衡常数________(保留两位有效数字)。
(4)在三个容积均为的恒容密闭容器中以不同的氢碳比充入和,发生上述反应,在一定条件下的平衡转化率与温度的关系如图所示。
①氢碳比由大到小顺序是________(填序号)。
②已知Ⅲ中氢碳比,若向处于点状态的容器中,按的比例再充入、,再次平衡后的转化率将________(填“增大”或“减小”)。
17. 亚硝酸钙广泛应用于钢筋混凝土工程中,主要用作水泥硬化促进剂和防冻阻锈剂,其为白色粉末,易潮解、易溶于水。某实验小组采用下列装置,用干燥NO与过氧化钙反应制备固体。
已知:浓硫酸与不反应。
(1)仪器的名称是________,装置Ⅲ中试剂是______________。
(2)装置Ⅳ 中反应化学方程式为_____________。
(3)装置的连接顺序是________:(填字母,按气体由左到右顺序)。
(4)装置V的作用是______________。
(5)装置VI中氮元素被氧化为价,锰元素被还原为,则反应的离子方程式为____________。
(6)所得亚硝酸钙产品中只含硝酸钙杂质,测定该产品中亚硝酸钙纯度。实验步骤如下:称量产品溶于水中,加入足量碳酸钠溶液充分反应后,经过滤、洗涤、干燥并称重,得固体质量为。
①如何洗涤沉淀?____________(写出具体操作)
②所得产品中亚硝酸钙的纯度为________(保留三位有效数字)。
18. 研究的反应机理,对于消除环境污染具有重要意义。
的催化氧化反应 是硫酸工业中十分重要的反应。
(1)改变下列条件能增大化学反应速率同时提高的平衡转化率的是________(填字母)。
A. 升高温度 B. 增大压强 C. 加入催化剂 D. 将液化
(2)下图表示该反应的速率随时间变化的关系,时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。则时刻改变的外界条件为______________。
(3)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是_________。
A. 温度越高,反应速率越大
B. 的曲线代表平衡转化率
C. 越大,反应速率最大值对应温度越高
D. 可根据不同下的最大速率,选择最佳生产温度
(4)研究表明,催化氧化的反应速率方程为:。式中:为反应速率常数,随温度升高而增大;为平衡转化率,为某时刻转化率,为常数。在时,将一系列温度下的值代入上述速率方程,得到曲线,如图所示。
曲线上最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度。时,逐渐提高:后,逐渐下降。原因是______________。
(5)一定温度下,在真空刚性容器中,的分解也会产生和,其分解过程会发生下列反应:
主反应:
副反应:
两个反应的平衡常数比值随反应温度升高而___________(填“增大”,“减小”或“不变”);若平衡时总压为,的体积分数为0.6,则主反应的平衡常数(主)____________(列出计算式即可)。
(6)温度为,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入,发生反应,反应相同时间,测得各容器中转化率与容器体积的关系如图所示,则容器内压强________(填“大于”或“等于”或“小于”)。
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高2026届高一(下)期末考试
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,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。在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共计42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法错误的是
A. 北斗三号卫星搭载精密的铷原子钟,铷(Rb)是第五周期元素
B. 三星堆黄金面具出土时光亮且薄如纸,说明金不活泼且有很好的延展性
C. 大洋锰结核广泛分布于世界的洋底,其中的金属元素多以金属单质的形式存在
D. 天宫二号所用太阳能电池材料砷化镓属于新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.铷(Rb)是第五周期第ⅠA族元素,A正确;
B.根据三星堆黄金面具出土时光亮且薄如纸可知,金不活泼且有很好的延展性,B正确;
C.金属元素多以金属化合物的形式存在,很少以金属单质存在,C错误;
D.砷化镓属于新型无机非金属材料,可以用于太阳能电池材料,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的电子式:
B. 的电子式:
C. 原子的结构示意图:
D. 用电子式表示的形成:
【答案】D
【解析】
【详解】A.CaO2为离子化合物,其电子式为,A错误;
B.CCl4的电子式为,B错误;
C.Al3+的结构示意图为,C错误;
D.硫化钾形成过程中钾失去电子,硫得到电子,D正确;
故选D。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A. 标准状况下,和的混合气体中含有的电子数为
B. 用含的饱和溶液制成氢氧化铁胶体,胶体中胶体粒子数目为
C. 和足量反应,转移的电子数为
D. 的浓硫酸与足量的铜片共热,生成的分子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.标准状况下,4.48 L CO2和N2O的混合气体的物质的量为0.2mol,一个CO2分子含电子数为22,一个N2O含电子数也为22,所以0.2mol混合物含电子4.4mol,A正确;
B.一个胶粒是多个氢氧化铁的聚集体,所以胶体粒子的数目小于0.1NA,B错误;
C.1molCl2和足量的Fe反应,转移的电子数为2NA,C错误;
D.铜只能和浓硫酸反应,和稀硫酸不反应,故浓硫酸不能反应完全,则生成的二氧化硫分子数小于0.45NA,D错误;
故选A。
4. 对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】速率比等于化学计量数比,都转化为用D物质表示的反应速率,速率的单位都用,然后进行比较。
【详解】A.,,故A不符合题意;
B.物质B为固体,不可以表示反应速率,故B不符合题意;
C.,,故C不符合题意;
D.,,故D符合题意;
答案选D。
5. 下列关于热化学反应的描述正确的是
A. 一定条件下,在密闭容器中充入与,充分反应后放出热量,则:
B. 已知 ,则
C. 已知 ,则稀溶液中与反应放热为
D. 已知在时,完全燃烧生成液态水,放出热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于SO2和O2的反应为可逆反应,所以在密闭容器中充入1molSO2与0.5molO2,充分反应后放出热量akJ,则:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<−2akJ/mol,A错误;
B.由于醋酸电离吸热,所以NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH>−57.3kJ/mol,B正确;
C.H2SO4与Ba(OH)2反应会生成BaSO4沉淀和水,生成沉淀要放热,所以稀溶液中1molH2SO4与1molBa(OH)2反应放热大于114.6kJ,C错误;
D.燃烧热指可燃物为1mol,所以氢气燃烧热的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=−285.5kJ/mol,D错误;
故选B。
6. 利用下列装置和试剂进行实验,不能达到实验目的的是
A.除去中的并干燥
B.实验室制
C.验证氧化性:
D.制备固体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小,HCl易溶于饱和食盐水,可用饱和食盐水除去氯气中的HCl,浓硫酸能干燥氯气,故A正确;
B.实验室加热氯化铵和氢氧化钙制,故B正确;
C.生成的Cl2也可制出碘单质,不能证明是三价铁氧化得到的,故C错误;
D.制备碳酸氢钠时,先往饱和氯化钠溶液中通入氨气,氨气极易溶于水,故导管不能插入到液体中,随后在溶液中通入二氧化碳,反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠因为在该条件下溶解度小而结晶析出,故D正确;
答案选C。
7. 祖母绿被称为绿宝石之王,属于绿柱石家族中最“高贵”的一员。其化学式常表示为。已知为前三周期元素,原子序数依次增大,原子的L层只有2个电子,没有正化合价,与相邻,与在周期表上处于对角线位置,的氧化物可制作光导纤维,可组成一种黄绿色的气体单质。下列叙述正确的是
A. 离子半径的大小关系:
B. 简单氢化物的稳定性:
C. 的单质不能和氢氧化钠溶液反应放出氢气
D. 的单质与的单质化合形成的物质属于离子化合物
【答案】B
【解析】
【分析】X、W、R、Y、Z、M为前三周期元素,原子序数依次增大,X原子的L层只有2个电子,X为Be元素;R没有正化合价,R为F元素;W与R相邻,W为O元素;Z的氧化物可制作光导纤维,Z为Si元素;M可组成一种黄绿色的气体单质,M为Cl元素;Y与X在周期表上处于对角线位置,结合化学式XaYa-1(ZWa)6知,Y为Al元素。
【详解】A.R、W、Y的离子依次为F-、O2-、Al3+,三者具有相同的电子层结构,核电荷数越大、离子半径越小,则离子半径由大到小的顺序为W>R>Y,A项错误;
B.R、M、Z依次为F、Cl、Si,F、Cl同主族,Cl、Si同周期,同周期从左到右主族元素的简单氢化物的稳定性增强,同主族从上到下简单氢化物的稳定性减弱,则简单氢化物的稳定性:R>M>Z,B项正确;
C.X为Be,Be与Al性质相似,Be能和NaOH溶液反应放出H2,C项错误;
D.Y(Al)的单质与M(Cl)的单质化合形成的物质为AlCl3,AlCl3属于共价化合物,D项错误;
答案选B。
8. 氮化硅陶瓷球具有耐高温、电绝缘、密度小等优良性能,工业上常在非氧氛围中制备氮化硅,其反应为: 。若上述反应在绝热恒容容器中发生,则下列状态不能表明反应一定处于平衡状态的是
A. 混合气体的总物质的量不再改变
B. 用不同物质表示的反应速率
C 反应体系中温度保持不变
D. 混合气体密度不变
【答案】B
【解析】
【分析】根据化学平衡的本质标志(正、逆反应速率相等且不等于0)和特征标志(各组分的浓度保持不变)判断反应是否达到平衡状态,据此解答。
【详解】A.该反应左右两边气体分子数不同,因此随着反应进行,该反应的气体总物质的量始终发生变化,当气体总物质的量不再改变时,说明达到化学平衡状态,故A不符合题意;
B.同一方向而言,不管是否达到平衡,根据该反应的系数和化学反应速率的关系,得,故B符合题意;
C.该反应为放热反应,随着反应的进行,在恒容绝热容器中,温度一直升高,所以当温度不变时,说明反应达到平衡状态,故C不符合题意;
D.在恒容绝热容器中,混合气体的体积不变,混合气体的总质量始终在发生变化,所以密度一直在发生变化,当密度不变时说明达到化学平衡状态,故D不符合题意;
答案选B。
9. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
两支试管分别盛有和的酸性高锰酸钾溶液,同时各加的草酸溶液
盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中紫色消失更快
其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快
B
一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中充入和发生反应
容器内气体压强不再发生变化
反应达到平衡状态
C
将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中
气体红棕色加深
D
向溶液中加入溶液,萃取分液后,向水层滴入KSCN溶液
溶液变成血红色
与I-所发生的反应为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由高锰酸钾和草酸反应的化学方程式可得关系式2KMnO4~5H2C2O4,可知高锰酸钾过量,看不到褪色现象,故A错误;
B.该反应属于反应前后气体不变的可逆反应,因此容器内气体压强不再发生变化不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
C.将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,气体红棕色加深,说明平衡逆向移动,则该反应是放热反应,ΔH<0,故C正确;
D.向溶液中加入溶液,过量,不能说明与所发生的反应为可逆反应,故D错误;
答案选C。
10. 一定条件下,三种气体在某恒容密闭容器中发生反应,各气体的浓度随时间变化的曲线如图所示。内该反应共吸收了热量。下列说法不正确的是
A. 达到平衡时,的分压不再变化
B. 反应的化学方程式为
C. 由图可知,内,的反应速率为
D. 该条件下,达到平衡时的转化率为
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,反应2min达到了平衡,A是反应物,B、C是生成物,A的浓度变化是0.8mol/L,C的浓度变化是1.2 mol/L,B的浓度变化是0.4 mol/L,所以反应的化学方程式为,据此解答。
【详解】A.反应达到平衡时,各组分浓度不再发生变化,所以的分压不再变化,故A正确;
B.由分析可知,反应的化学方程式为,故B错误;
C.由图可知,内,的反应速率为,故C正确;
D.该条件下,达到平衡时,的转化率为,故D正确;
答案选B。
11. 某学习小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如图所示图像(图中表示压强,表示温度,表示物质的量),下列结论不正确的是
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
Ⅳ:
A. 反应Ⅰ:
B. 反应Ⅱ:
C. 反应Ⅲ:若,则
D. 反应Ⅳ:若,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应I,是体积减小的可逆反应,温度相同时,压强越大,反应物的转化率越高,,故A正确;
B.反应Ⅱ中,根据图像先拐先平衡,数值大,故,故B正确;
C.反应Ⅲ中,若,,则升高温度平衡向正反应方向移动,C的体积分数增大,与图象吻合,故C正确;
D.反应Ⅳ中若ΔH<0,则升高温度平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,则T2<T1,故D错误;
答案选D。
12. 采用与反应合成可再生能源甲醇,反应如下:,在一个容积可变的密闭容器中充有和,在催化剂作用下发生反应。的平衡转化率与温度,压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 点的正反应速率大于点的逆反应速率
B. 三点的平衡常数的大小关系为:
C. 若达到平衡状态时,容器的体积为,则在平衡状态时容器的体积为
D. 点时,若再充入的,再次平衡时转化率减小
【答案】C
【解析】
【分析】压强不变升温时CO平衡转化率下降,则正反应放热,温度不变增压时平衡右移,CO平衡转化率增大,则p2>p1;
【详解】A.平衡时正反应速率等于逆反应速率,A、C两点,C点的压强更大、温度更高,所以C点的正反应速率比A点的正反应速率大,则A点的正反应速率小于C点的逆反应速率,故A错误;
B.A、B两点的温度相同,平衡常数,由图像可知同压升温CO平衡转化率降低,所以升温平衡常数减小,KA、KB、KC的大小关系为:,故B错误;
C.A点CO转化率50%,三段式,若达到平衡状态A时,容器的体积为5L,,B点CO转化率80%,三段式,,解得v=1L,则在平衡状态B时容器的体积为1L,故C正确;
D.点时,若再充入的,在恒温恒压下再次平衡时建立等效平衡,转化率不变,故D错误;
故答案为C。
13. 二氧化碳制甲醇过程中发生的反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
在一个定容密闭容器中,按照投料,平衡时,和在含碳产物中的物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 保持其他条件不变,增大压强可提高的产率
B. 时的平衡转化率低于
C. 时反应Ⅱ的平衡常数约为0.015
D. 范围内,反应Ⅱ平衡常数增大的幅度小于反应I平衡常数减小的幅度
【答案】D
【解析】
【分析】反应I为放热反应,温度越高,该反应的产物的含量越低,故m曲线代表的是的物质的量百分数,n曲线代表的是CO的物质的量百分数。
【详解】A.反应I是气体体积减小的反应,保持其他条件不变,增大压强平衡正向移动,可提高的产率,故A正确;
B.起始n(CO2):n(H2)=1:3投料,只发生反应I时,由于反应Ⅰ中CO2和H2的化学计量数之比为1∶3,所以CO2和H2的转化率相同;发生反应Ⅱ时,由于反应Ⅱ中CO2和H2的化学计量数之比为1∶1,所以H2的平衡转化率小于CO2的转化率,时的平衡转化率低于,故B正确;
C.270℃时,二氧化碳的转化率为24%,且甲醇和一氧化碳的选择性各为50%,设初始投料、,容器体积为VL,根据题意列出三段式如下:、,平衡时,、、、,则时反应Ⅱ的平衡常数,故C正确;
D.温度升高,反应Ⅰ是放热反应,平衡逆向移动,造成二氧化碳转化率减小,平衡常数减小;反应Ⅱ是吸热反应,平衡正向移动,造成二氧化碳转化率增大,平衡常数增大;由于范围内二氧化碳的转化率增大,说明该温度范围内反应Ⅱ平衡常数增大的幅度大于反应I平衡常数减小的幅度,故D错误;
故选D。
14. 初始时在3个体积相同的密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应平衡时的有关数据如下(已知 )
容器
甲
乙
丙
容器类型
恒温恒容
绝热恒容
恒温恒压
反应物投入量
、
平衡常数
体积分数
反应物转化率
反应的能量变化
吸收
放出
吸收
下列说法正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.容器的容积相同,甲恒温恒容吸热、乙绝热恒容放热,导致最终温度不一样,而平衡常数只与温度有关,则平衡常数,故A错误;
B.如果容器类型一致,甲投入等同于乙投入、,两者为等效平衡,体积分数一致,但乙为绝热,相当于乙容器加热,使得平衡逆向移动,体积分数减小,所以,故B正确;
C.如果容器类型一致,甲投入等同于乙投入、,两者为等效平衡,,但乙为绝热,相当于乙容器加热,使得平衡逆向移动,减小,,故C错误;
D.如果容器类型一致,甲投入等同于丙投入,但丙恒温恒压,产生的气体物质的量增多,相对于甲在减压,平衡向方向移动,吸收更多热量,,故D错误;
答案选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某铬铁(Ⅱ)矿主要成分为,还含有等杂质,采用次氯酸钠法处理矿石并制备的工艺流程如图。已知“氧化浸出”时铁以最高价氧化物的形式存在。
(1)铁元素在周期表中的位置是_________________。
(2)“氧化浸出”时,为了加快反应速率,可采取的措施有_____________(答两条)。
(3)“氧化浸出”时,发生的化学方程式为_______________。
(4)滤渣的主要成分是__________________。
(5)“沉铝”时,铝元素发生的离子方程式为___________________。
(6)“混合”时,如何进行具体的实验操作?_____________(填字母)。
A、将浓硫酸沿器壁慢慢倒入溶液中,边加边搅拌
B、将溶液沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,边加边搅拌
C、将溶液和浓硫酸同时倒入容器中,搅拌均匀
(7)该工艺的某一副产物还可以用来制备硫酸亚铁晶体。硫酸亚铁晶体的溶解度如表所示,由硫酸亚铁溶液制备绿矾的“操作”包括真空加热浓缩、________、过滤、洗涤、干燥。
温度/℃
0
10
30
50
56.7
60
64
70
80
90
溶解度/g
14.0
17.0
25.0
33.0
35.2
35.3
35.6
33.0
30.5
27
析出晶体
【答案】(1)第四周期第Ⅷ族
(2)增大浓度、搅拌、升温、粉碎铬铁矿
(3)
(4)、
(5)
(6)A (7)低于冷却结晶
【解析】
【分析】铬铁矿主要成分为Fe(CrO2)2,还含有Fe2O3、MgO、Al2O3等杂质,加入NaClO、NaOH“氧化浸出”经过滤得到含MgO和Fe2O3的滤渣,含Na2CrO4、Na[Al(OH)4]、NaCl等的滤液,滤液中通入过量CO2“沉铝”得到Al(OH)3、化合物Ⅰ和Na2Cr2O7溶液,Na2Cr2O7溶液与浓硫酸混合得到NaHSO4和CrO3。
【小问1详解】
铁在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族;
【小问2详解】
“氧化浸出”时,为了加快反应速率,可采取的措施有增大NaClO浓度(增大反应物浓度,加快反应速率)、搅拌(增大接触面积,加快反应速率)、升温(升高温度、加快反应速率)、粉碎铬铁矿(增大接触面积,加快反应速率);
【小问3详解】
Fe(CrO2)2中Fe、Cr的化合价依次为+2、+3价,“氧化浸出”时Fe以最高价氧化物的形式存在,则Fe(CrO2)2被NaClO氧化成Fe2O3、Na2CrO4,NaClO被还原成NaCl,根据得失电子守恒、原子守恒,反应的化学方程式为2Fe(CrO2)2+7NaClO+8NaOH=Fe2O3+4Na2CrO4+7NaCl+4H2O;
【小问4详解】
根据分析,滤渣的主要成分为MgO、Fe2O3;
【小问5详解】
“沉铝”时,[Al(OH)4]-转化成Al(OH)3沉淀,反应的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+;
【小问6详解】
浓硫酸的密度大,且浓硫酸溶于水放出大量的热,故“混合”时将浓硫酸沿器壁慢慢倒入Na2Cr2O7溶液中,边加边搅拌,选A;
【小问7详解】
由表中数据知,温度低于50℃时才会析出FeSO4∙7H2O,故由硫酸亚铁溶液制备绿矾(FeSO4∙7H2O)的“操作”包括真空加热浓缩、低于冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
16. 以二氧化碳和氢气合成清洁燃料甲醇的反应是碳中和研究热点之一,该反应为: 。回答下列问题:
(1)该反应的部分反应历程如下图所示。则该反应历程的决速步骤活化能为________;由中间产物到产物的________;有利于该反应自发进行的条件是________(填“高温”或“低温”)。
(2)关于该反应,下列说法错误的是________(填字母)。
A. 混合气体的平均相对分子质量保持不变时,反应达到平衡状态
B. 与足量氢气反应,产生
C. 断裂的同时,形成,则说明反应已达平衡
D. 恒温恒压条件下充入氨气,反应速率减慢,平衡逆向移动
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,发生上述反应,经达到平衡,测得平衡时压强与反应前压强之比为。开始反应至时的平均反应速率为________。该温度下反应的平衡常数________(保留两位有效数字)。
(4)在三个容积均为的恒容密闭容器中以不同的氢碳比充入和,发生上述反应,在一定条件下的平衡转化率与温度的关系如图所示。
①氢碳比由大到小的顺序是________(填序号)。
②已知Ⅲ中氢碳比,若向处于点状态的容器中,按的比例再充入、,再次平衡后的转化率将________(填“增大”或“减小”)。
【答案】(1) ①. 18.86 ②. -7.69 ③. 低温 (2)B
(3) ①. ②. 0.046
(4) ①. I>Ⅱ>Ⅲ ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
活化能越大,化学反应速率越慢,所以该反应历程的决速步骤活化能为16.87-(-1.99)=18.86kJ⋅mol−1,由中间产物T2到产物的ΔH=(11.53-5.31)-(11.53+2.38)=-7.69kJ⋅mol−1,该反应为熵减的放热反应,在低温条件下可以自发进行;
【小问2详解】
A.反应前后都是气体,反应后气体物质的量减小,所以混合气体的平均相对分子质量保持不变时,反应达到平衡状态,A正确;
B.2molCO2与足量氢气反应,产生的CH3OH小于2mol,因为该反应为可逆反应,B错误;
C.断裂2molC=O的同时,形成3molH−H,说明正逆反应速率相等,反应已达平衡,C正确;
D.恒温恒压条件下充入氨气,反应速率减慢,平衡向气体体积增大的方向移动,即平衡逆向移动,D正确;
故选B。
【小问3详解】
假设转化的CO2为xmol,转化的H2为3xmol,生成的CH3OH为xmol,生成的H2O为xmol,则平衡时CO2为(2-x)mol,H2为(6-3x)mol,CH3OH为xmol,H2O为xmol,平衡时压强与反应前压强之比为4:5,则,x=0.8mol,则开始反应至10min时CH3OH的平均反应速率为mol⋅L−1⋅min−1,该温度下反应的平衡常数K=mol−1⋅L2;
【小问4详解】
①根据增大H2的量,可以提高CO2的转化率,所以氢碳比越高,CO2的转化率越高,所以氢碳比由大到小的顺序是I>Ⅱ>Ⅲ;
②Ⅲ中氢碳比=2,CO2的平衡转化率为50%,假设CO2为1mol,H2为2mol,转化的CO2为0.5mol,转化的H2为1.5mol,平衡时CO2为0.5mol,H2为0.5mol,CH3OH为0.5mol,H2O为0.5mol,平衡常数为,按1:1:1:1:的比例再充入CO2、H2、CH3OH、H2O各1mol,Qc=,平衡正向移动,CO2的转化率增大。
17. 亚硝酸钙广泛应用于钢筋混凝土工程中,主要用作水泥硬化促进剂和防冻阻锈剂,其为白色粉末,易潮解、易溶于水。某实验小组采用下列装置,用干燥NO与过氧化钙反应制备固体。
已知:浓硫酸与不反应。
(1)仪器的名称是________,装置Ⅲ中试剂是______________。
(2)装置Ⅳ 中反应的化学方程式为_____________。
(3)装置的连接顺序是________:(填字母,按气体由左到右顺序)。
(4)装置V的作用是______________。
(5)装置VI中氮元素被氧化为价,锰元素被还原为,则反应的离子方程式为____________。
(6)所得亚硝酸钙产品中只含硝酸钙杂质,测定该产品中亚硝酸钙纯度。实验步骤如下:称量产品溶于水中,加入足量碳酸钠溶液充分反应后,经过滤、洗涤、干燥并称重,得固体质量为。
①如何洗涤沉淀?____________(写出具体操作)
②所得产品中亚硝酸钙的纯度为________(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 碱石灰
(2)
(3)fgabde (4)防止VI中水蒸气进入Ⅱ,使固体潮解
(5)
(6) ①. 往过滤器中加水至浸没沉淀,让水自然流向,重复操作2-3次 ②. 76.3
【解析】
【分析】实验前通入氮气排尽装置中的空气,防止空气中的氧气氧化一氧化氮,装置Ⅳ中铜与稀硝酸反应制备一氧化氮,随后通入氮气将反应生成的一氧化氮排出,提高一氧化氮的利用率,装置Ⅰ中盛有的水用于除去一氧化氮中混有的挥发出的硝酸蒸气和二氧化氮,装置Ⅲ中盛有的固体干燥剂如碱石灰用于干燥一氧化氮,装置Ⅱ中一氧化氮与过氧化钙共热反应制备亚硝酸钙,装置Ⅴ盛有浓硫酸的洗气瓶吸收水蒸气,防止水蒸气干扰实验,装置Ⅵ中盛有的酸性高锰酸钾溶液用于吸收一氧化氮,防止污染空气。
【小问1详解】
仪器的名称是分液漏斗,据分析,装置Ⅲ中试剂可以是碱石灰。
【小问2详解】
据分析,装置Ⅳ 中反应的化学方程式为。
【小问3详解】
据分析,装置的连接顺序是。
【小问4详解】
已知亚硝酸钙易潮解、易溶于水,结合分析可知装置V的作用是防止VI中水蒸气进入Ⅱ,使固体潮解。
【小问5详解】
装置VI中氮元素被氧化为价,锰元素被还原为,即酸性下一氧化氮和高锰酸根反应得到硝酸根和,则反应的离子方程式为。
【小问6详解】
所得测定该产品中亚硝酸钙纯度。实验步骤如下:称量溶于水中,加入足量碳酸钠溶液充分反应后,经过滤、洗涤、干燥并称重,得固体质量为。
①洗涤沉淀的具体操作为:往过滤器中加水至浸没沉淀,让水自然流向,重复操作2-3次。
②按钙元素守恒,亚硝酸钙产品(只含硝酸钙杂质)中含钙,,,所得产品中亚硝酸钙的纯度为76.3(保留三位有效数字)。
18. 研究的反应机理,对于消除环境污染具有重要意义。
的催化氧化反应 是硫酸工业中十分重要的反应。
(1)改变下列条件能增大化学反应速率同时提高的平衡转化率的是________(填字母)。
A. 升高温度 B. 增大压强 C. 加入催化剂 D. 将液化
(2)下图表示该反应的速率随时间变化的关系,时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。则时刻改变的外界条件为______________。
(3)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是_________。
A. 温度越高,反应速率越大
B. 的曲线代表平衡转化率
C. 越大,反应速率最大值对应温度越高
D. 可根据不同下的最大速率,选择最佳生产温度
(4)研究表明,催化氧化的反应速率方程为:。式中:为反应速率常数,随温度升高而增大;为平衡转化率,为某时刻转化率,为常数。在时,将一系列温度下的值代入上述速率方程,得到曲线,如图所示。
曲线上最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度。时,逐渐提高:后,逐渐下降。原因是______________。
(5)一定温度下,在真空刚性容器中,的分解也会产生和,其分解过程会发生下列反应:
主反应:
副反应:
两个反应的平衡常数比值随反应温度升高而___________(填“增大”,“减小”或“不变”);若平衡时总压为,的体积分数为0.6,则主反应的平衡常数(主)____________(列出计算式即可)。
(6)温度为,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入,发生反应,反应相同时间,测得各容器中转化率与容器体积的关系如图所示,则容器内压强________(填“大于”或“等于”或“小于”)。
【答案】(1)B (2)升高温度 (3)D
(4)升高温度,增大使逐渐提高,升温平衡逆向移动,降低使逐渐下降,当,增大对的提高大于引起的降低:当,增大对的提高小于引起的降低
(5) ①. 增大 ②.
(6)小于
【解析】
【小问1详解】
对于反应 ,改变下列条件能增大化学反应速率同时提高的平衡转化率,A.升高温度,速率增快,平衡逆移,转化率降低,不符合题意;B.增大压强,速率增快,平衡正向移动,转化率提高,符合题意;C.加入催化剂,速率增快,平衡不移动,转化率不变,不符合题意;D.将液化,速率不变,平衡正向移动,转化率提高,不符合题意;答案:B;
【小问2详解】
时刻改变的外界条件,和都增大,且大于,使得平衡逆向移动,又可知为放热反应,所以可能是升高温度,答案:升高温度;
【小问3详解】
A.由图像可知,温度越高,反应速率先增大后减小,错误;B.相同,温度不同,平衡转化率不同,不能代表平衡转化率,错误;C.由图像可知,越大,反应速率最大值对应温度越低,错误;D.由图像可知,不同下的最大速率,温度不同,正确;答案:D;
小问4详解】
由题干可知,为反应速率常数,随温度升高而增大,升高温度,增大使逐渐提高,升温平衡逆向移动,降低使逐渐下降,当,增大对提高大于引起的降低:当,增大对的提高小于引起的降低,答案:升高温度,增大使逐渐提高,升温平衡逆向移动,降低使逐渐下降,当,增大对的提高大于引起的降低:当,增大对的提高小于引起的降低;
【小问5详解】
主反应为吸热反应,副反应为放热反应,温度升高,主反应正向移动,增大,主反应逆向移动,减小,两个反应的平衡常数比值随反应温度升高而增大,由主反应和副反应可知,主反应按照物质的量之比2:1生成SO2和O2,副反应按照物质的量之比2:1消耗SO2和O2,所以若平衡时总压为,的体积分数为0.6, O2的体积分数为0.3,的分压为,O2的分压为,主反应的平衡常数,答案:增大、;
【小问6详解】
a点时反应“三段式”为,则a点时气体的物质的量为1.2mol,b点时反应“三段式”为,则b点时气体的物质的量为1.4mol,由于,又可知,得,答案:小于。
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