内容正文:
2023-2024学年第二学期东莞高级中学-东莞六中5月联合教学质量检测
高二化学
本试卷共8页,20小题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1-10小题,每小题2分;11-16小题,每小题4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. 创造美好幸福生活离不开化学。下列有关叙述错误的是
A. 厨房常用热的纯碱溶液清洗餐具表面油渍
B. 冰、干冰常用作制冷剂,冰融化和干冰升华时都要吸收热量
C. 杭州第19届亚运会主火炬首次采用“零碳甲醇”为燃料,“零碳甲醇”燃烧不产生
D. 在食品袋里放抗氧化剂可以减慢食品变质速率
2. 下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是
A
B
C
D
纽扣式银锌电池
太阳能电池
冶炼金属钠
风力发电机
A. A B. B C. C D. D
3. 用0.1000mol·L1HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,有关该实验说法中正确的是
A. 本实验可选用石蕊作指示剂
B. 用量筒量取25.00mLNaOH待测液于锥形瓶中
C. 用未知浓度的NaOH溶液润洗锥形瓶2~3次
D. 滴定开始时平视读数,滴定结束时俯视酸式滴定管读数,测量结果偏低
4. 利用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.从粗银(含Cu、Au
等)中提取银
B.检验是否沉淀完全
C.蒸干MgCl2溶液获得MgCl2固体
D.用标准KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液
A. A B. B C. C D. D
5. 如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是( )
A. 氧化剂和还原剂必须直接接触才能发生反应
B. 电极Ⅱ上发生还原反应,作原电池的正极
C. 该原电池的总反应式为:2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+
D. 盐桥中装有含氯化钾的琼脂,K+移向负极区
6. 用铂电极电解下列物质的溶液,当耗电量相同时,阴极和阳极上同时都有气体产生,且溶液的pH下降的是( )
A. H2SO4 B. CuSO4 C. HCl D. KCl
7. 一定温度下,在1L的恒容密闭容器中发生反应:A(g)+2B(g)4C(g),反应过程中的部分数据如下表所示:
时间(t/min)
物质的量(n/mol)
n(A)
n(B)
N(C)
0
2.0
2.4
0
5
0.8
10
1.6
15
1.6
下列说法不正确的是
A. 0~5min用A表示的平均反应速率为0.04mol·L-1·min-1
B. 此温度下,反应的平衡常数K为1.6
C. 物质B的平衡转化率约为33%
D. 5min后,A、B、C的浓度之比等于化学计量系数之比
8. 常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是
A. 相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B. 相同温度下,等浓度的NH4Cl溶液和氨水的导电能力相同
C. 取等体积等pH的醋酸和盐酸两种溶液分别与完全一样的足量锌粒反应,开始时的反应速率相同
D. 在1 mol·L-1 Na2S溶液中,c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=1 mol·L-1
9. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 水电离产生的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Ca2+、Cl-、
B. 加入KSCN溶液显红色的溶液中:K+、、S2-、
C. 加入铝粉能产生H2的溶液中:Fe2+、Na+、、
D. =1×106的溶液中:、K+、、Br-
10. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法一定正确的是
A. 0.1 mol/L的FeCl3溶液中,含Fe3+的数目小于0.1NA
B 将1 mol NH4NO3溶于稀氨水中使溶液呈中性,则溶液中数目等于NA
C. 一定条件下,3 molH2和1 molN2反应后分子总数为2NA
D. 常温常压下,1 mol NaHSO4晶体中含有的阳离子总数为2NA
11. 等物质的量的与HBr加成生成两种主要产物X、Y的能量与反应过程如图所示下列说法正确的是
A. 产物Y比产物X更稳定
B. 的过程放出能量
C. W→X正反应的活化能比W→Y正反应的活化能大
D. 的速率比W→X(或Y)的快
12. 下列说法正确的是
A. 某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
B. 增大压强能增大单位体积的活化分子百分数,加快反应速率
C. 在一定条件下,将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g),放出热量79.2kJ,则该反应的热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-158.4kJ·mol-1
D. HCl与NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ·mol-1,则用氨水代替NaOH溶液,测定的中和热小于-57.3kJ·mol-1
13. 向恒容密闭容器中加入1 mol 和一定量的,发生反应:。不同投料比时,的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.
B. 该反应为吸热反应
C. 点a、b、c对应平衡常数:
D. 投料比固定,当容器内压强不再改变时,反应达到平衡状态
14. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 向盛有2 mL 5% H2O2溶液的试管中滴入1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液,试管中迅速产生大量气泡
B. 向K2CrO4溶液中滴入浓的NaOH溶液后,溶液黄色加深:2(黄色)+2H+(橙色)+H2O
C 配制氯化铁溶液时,将氯化铁固体加入浓盐酸中,然后加水稀释至所需浓度
D. 常温时,AgCl在饱和氯化钠溶液中的溶解度小于在水中的溶解度
15. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象和结论
A
向盛有1 mL 0.1 mol/L的AgNO3溶液中加入3滴0.1 mol/L的NaCl溶液,振荡,再加入3滴0.1 mol/L的NaI溶液,再振荡
先生成白色沉淀,后产生黄色沉淀,说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)
B
室温下,用pH试纸分别测量0.1 mol·L−1 CH3COONa溶液和0.1 mol·L−1 NaCN溶液的pH
测得CH3COONa溶液和NaCN溶液的pH分别为9和11,说明CN-结合H+的能力更强
C
密闭溶液中发生反应2NO2(g)N2O4(g),缩小容器体积
溶液颜色变深,说明2NO2(g)N2O4(g)平衡向逆反应方向移动
D
形态相同的Fe与Cu放入浓硝酸中
Cu反应产生气体的速率更快,证明金属性:Cu>Fe
A. A B. B C. C D. D
16. 常温下,向20mL 0.1mol/L的Na2CO3溶液中通入HCl气体(溶液体积变化忽略不计),溶液中含碳元素的各种微粒(CO2气体因逸出不考虑)物质的量分数δ随溶液pH变化的部分情况如下图所示。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅰ表示CO物质的量分数
B. CO水解的平衡常数为Kh1 = 10-3.54
C. pH = 7时,满足c(HCO) > c(H2CO3) > c(CO)
D. Q点存在:c(HCO) + c(H2CO3) + c(CO) = 0.1 mol/L
非选择题:本题共4小题,共56分。
17. NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2常用作净水剂,请用离子方程式解释___________。
(2)相同条件下,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中c()___________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中c()。
(3)如图是0.1mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图象。
①其中符合0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化曲线是___________(填字母),25℃时,该溶液中由水电离的c(H+)=___________mol·L-1。
②25℃时,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中2c()-c()-3c(Al3+)=___________mol·L-1(列计算式,不必化简)
(4)25℃时,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。
试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是___________(填“a”、“b”、“c”或“d”)点;在b点,溶液中、Na+、浓度由大到小的排列顺序是___________。
18. Ⅰ过渡金属催化的反应已成为重要的合成工具,贵金属成本高,会对环境造成不利影响,因此研究成本低廉的含锰、铁、钴、镍、铜等催化剂成为热点。以下是以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程:
已知:Ksp[CoCO3]=1.4×10-13,Ksp[Co(OH)2]=2.0×10-15
回答下列问题:
(1)“酸浸”时通入SO2的目的是___________。
(2)“除铝”步骤中,铝离子发生的离子反应方程式___________。
(3)“萃取”过程可表示为,ZnSO4(水层)+2HX(有机层)ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),从有机层获取ZnSO4,下列试剂最好选择___________。
A. 稀硫酸 B. NaOH溶液 C. HX D. 水
(4)“沉钴”步骤选择NaHCO3,而不选择Na2CO3是为了避免有Co(OH)2的生成,向溶液中加入Na2CO3溶液,当溶液的pH达到8时,就会同时有Co(OH)2生成,计算当溶液的pH为8时,此时溶液中的浓度___________mol/L。
(5)次磷酸钴(Ⅱ)[Co(H2PO2)2]广泛用于化学镀钴,以金属钴和次磷酸钠原料,采用四室电渗析槽电解法制备次磷酸钴,原理如图:
①阳极电极反应式___________。
②石墨电极每生成1molH2时,___________mol向___________迁移(填“阴极室”“阳极室”或“产品室”)。
19. 二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于解决能源短缺问题,请回答下列问题:
(1)二氧化碳催化加氢的主反应如下:
Ⅰ.主反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
已知:①H2(g)+1O2(g)H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+3O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-677 kJ·mol-1
则ΔH1=___________kJ·mol-1
(2)二氧化碳催化加氢的过程中,同时易发生如下副反应:Ⅱ.副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41 kJ·mol-1。
已知:反应Ⅱ的速率方程v正k正cCO2cH2,v逆k逆cCOcH2O,(k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。温度T1下反应达到平衡时1.5k正k逆,则该温度T1下平衡常数K1=___________,T2下反应达到平衡时k正k逆。由此推知,T1___________T2(填“>”“<”或“=”)。
(3)现在压强为100 kPa下,将1 mol CO2和2 mol H2通过装有催化剂的反应器充分反应,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时CH3OH和CO的选择性。CO2的转化率随温度的升高曲线如图所示:
CH3OH的选择性
①图中曲线a代表的是___________。
②在上述条件下合成甲醇的适宜工业条件是___________。
A.100~300 K B.500~600 K C.900~1000 K D.1000 K以上
③用各物质的平衡分压p(B)表示反应Ⅰ的平衡常数表达式Kp=___________。
④当T=900 K时,H2的平衡转化率α(H2)=___________。
20. 常温下,某小组同学用如下装置探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡。
实验装置
实验序号
传感器种类
实验操作
①
电导率传感器
向蒸馏水中加入足量Mg(OH)2粉末,一段时间后再加入少量蒸馏水
②
pH传感器
向滴有酚酞的蒸馏水中加入Mg(OH)2粉末,隔一段时间后,再向所得悬浊液中加入一定量稀硫酸
Ⅰ.实验①测得电导率随时间变化的曲线如图l所示。已知:ⅰ.在稀溶液中,离子浓度越大,电导率越大。
(1)a点电导率不等于0的原因是水发生___________(用方程式解释)。
(2)由图1可知,在Mg(OH)2悬浊液中加入少量水的时刻为___________(填“b”、“c”或“d”)点。
(3)分析电导率在de段逐渐上升的原因:d时刻,Q[Mg(OH)2]___________(填“>”、“<”或“=”)Ksp[Mg(OH)2],导致___________(结合沉淀溶解平衡解释原因)。
Ⅱ.实验②测得pH随时间变化的曲线如图2所示。
已知:i.25℃,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12 ;Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39
ii.酚酞的变色范围:
pH
<8.2
8.2~10
>10
颜色
无色
淡粉色
红色
(4)依据图2可判断:A点加入的Mg(OH)2的物质的量大于C点加入的硫酸的物质的量,判据是______________________。
(5)结合已知,推测0~300s时出现的现象:实验②中溶液先变红,再___________后___________。
(6)向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时, c(Mg2+):c(Fe3+)=___________。
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2023-2024学年第二学期东莞高级中学-东莞六中5月联合教学质量检测
高二化学
本试卷共8页,20小题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1-10小题,每小题2分;11-16小题,每小题4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. 创造美好幸福生活离不开化学。下列有关叙述错误的是
A. 厨房常用热的纯碱溶液清洗餐具表面油渍
B. 冰、干冰常用作制冷剂,冰融化和干冰升华时都要吸收热量
C. 杭州第19届亚运会主火炬首次采用“零碳甲醇”为燃料,“零碳甲醇”燃烧不产生
D. 在食品袋里放抗氧化剂可以减慢食品变质速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.热的纯碱溶液呈碱性,能使油脂水解生成可溶性物质,故A正确;
B.冰融化、干冰升华都要吸收大量热量,常在生活中用作制冷剂,故B正确;
C.“零碳甲醇”并不是燃烧不产生,而是“零碳甲醇”是由加氢制甲醇技术制造的,制造甲醇捕捉的与甲醇燃烧生成的达到平衡,故错误;
D.抗氧化剂可以除去氧气,防止食品因富氧发生氧化反应,从而减慢食品变质速率,故D正确;
故答案选C。
2. 下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是
A
B
C
D
纽扣式银锌电池
太阳能电池
冶炼金属钠
风力发电机
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.纽扣式银锌电池是将化学能转化为电能,A项不符合题意;
B.太阳能电池是将光能转化为电能,B项不符合题意;
C.冶炼金属钠是利用电解原理,是将电能转化为化学能,C项符合题意;
D.风力发电机是将风能转化为电能,D项不符合题意;
答案选C。
3. 用0.1000mol·L1HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,有关该实验说法中正确的是
A. 本实验可选用石蕊作指示剂
B. 用量筒量取25.00mLNaOH待测液于锥形瓶中
C. 用未知浓度的NaOH溶液润洗锥形瓶2~3次
D. 滴定开始时平视读数,滴定结束时俯视酸式滴定管读数,测量结果偏低
【答案】D
【解析】
【详解】A.用0.1000 mol·L-1 HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,滴定终点时生成NaCl,溶液呈中性,酚酞的变色范围为8~10,可选用酚酞作指示剂,A错误;
B.量筒只能精确到0.1,不可用量筒量取25.00 mL NaOH待测液,应该用碱式滴定管量取,B错误;
C.用未知浓度的NaOH溶液润洗锥形瓶2~3次,导致锥形瓶中氢氧化钠的物质的量偏大,滴定时消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高,所以锥形瓶不能润洗,C错误;
D.滴定结束时俯视酸式滴定管读数,读出的标准液体积偏小,导致测量结果偏低,D正确;
故选D。
4. 利用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.从粗银(含Cu、Au
等)中提取银
B.检验是否沉淀完全
C.蒸干MgCl2溶液获得MgCl2固体
D.用标准KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.从粗银(含Cu、Au等)中提取银,应该将粗银与电源的正极连接,作阳极,将纯银与外接电源的负极连接作阴极,A错误;
B.硫酸根离子会和钡离子生成硫酸钡沉淀,故使用氯化钡可以检验硫酸根离子是否完全沉淀,B正确;
C.蒸发MgCl2溶液时会促进镁离子的水解,生成的HCl会挥发,最后得到Mg(OH)2或者MgO,C错误;
D.酸性KMnO4标准溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应该使用酸式滴定管,D错误;
故选B。
5. 如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是( )
A. 氧化剂和还原剂必须直接接触才能发生反应
B. 电极Ⅱ上发生还原反应,作原电池的正极
C. 该原电池的总反应式为:2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+
D. 盐桥中装有含氯化钾的琼脂,K+移向负极区
【答案】C
【解析】
【详解】A.原电池中氧化剂和还原剂分别在正负极上反应,不需要直接接触就能发生反应,故A错误;
B.电极Ⅱ铜电极上铜失电子发生氧化反应,做原电池的负极,故B错误;
C.该原电池负极上铜失电子,正极上铁离子得电子,所以其电池反应式为2Fe3++Cu═Cu2++2Fe2+,故C正确;
D.盐桥的作用是平衡正负极两池的电荷,盐桥中离子的定向移动形成电流,K+移向正极区,故D错误;
故选C。
【点睛】明确正负极上得失电子是解本题关键,该原电池中,铜电极易失电子发生氧化反应而作负极,铂电极上铁离子得电子发生还原反应,则铂电极是正极,盐桥的作用是平衡正负极两池的电荷。
6. 用铂电极电解下列物质的溶液,当耗电量相同时,阴极和阳极上同时都有气体产生,且溶液的pH下降的是( )
A. H2SO4 B. CuSO4 C. HCl D. KCl
【答案】A
【解析】
【详解】A.用铂电极电解硫酸,相当于电解水,阴极和阳极上同时都有气体产生,硫酸浓度增大,溶液pH降低,故A正确;
B.用铂电极电解硫酸铜溶液,生成铜、氧气和硫酸,反应生成酸,溶液pH降低,但阴极无气体产生,故B错误;
C.用铂电极电解HCl溶液,生成氢气、氯气,阴极和阳极上同时都有气体产生,但消耗HCl,则溶液pH升高,故C错误;
D.用铂电极电解氯化钾溶液,生成氢氧化钾和氢气、氯气,反应生成碱,溶液pH值升高,故D错误;
故选A。
7. 一定温度下,在1L的恒容密闭容器中发生反应:A(g)+2B(g)4C(g),反应过程中的部分数据如下表所示:
时间(t/min)
物质的量(n/mol)
n(A)
n(B)
N(C)
0
2.0
2.4
0
5
0.8
10
1.6
15
1.6
下列说法不正确的是
A. 0~5min用A表示的平均反应速率为0.04mol·L-1·min-1
B. 此温度下,反应的平衡常数K为1.6
C. 物质B的平衡转化率约为33%
D. 5min后,A、B、C的浓度之比等于化学计量系数之比
【答案】D
【解析】
【详解】A.0~5 min内C的物质的量增加了0.8mol,则反应的A的物质的量为0.2mol,由于容器的容积是1L,则用A物质浓度变化表示的反应速率0.04mol·L-1·min-1,故A正确;
B.此温度下,由题给表格可知10min时反应达到平衡,平衡时n(B)=1.6mol,则消耗B为2.4-1.6=0.8mol,同时消耗A为0.4mol,平衡时n(A)=2.0-0.4=1.6mol,生成C为1.6mol,平衡时n(C)=1.6mol,容器的容积是1L,反应的平衡常数,故B正确
C.反应开始时n(B)=2.4 mol,反应达到平衡时△n(B)=0.8 mol,则B物质的平衡转化率为:,故C正确;
D.0~5 min内C的物质的量增加了0.8mol,则反应的A的物质的量为0.2mol、B为0.4mol,5min时n(A)=2.0-0.2=1.8mol,n(B)=2.4-0.4=2.0mol,n(C)=0.8mol,A、B、C的浓度之比为1.8:2.0:0.8=9:10:4,不等于化学计量系数之比,故D错误;
故选:D。
8. 常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是
A. 相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B. 相同温度下,等浓度的NH4Cl溶液和氨水的导电能力相同
C. 取等体积等pH的醋酸和盐酸两种溶液分别与完全一样的足量锌粒反应,开始时的反应速率相同
D. 在1 mol·L-1 Na2S溶液中,c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=1 mol·L-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,此时溶液呈酸性,说明溶液中醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,则醋酸根离子浓度大于钠离子浓度,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A正确;
B.氯化铵为强电解质,完全电离,氨水中的一水合氨为弱电解质,不完全电离,浓度相同的两溶液,氯化铵中的离子浓度大于氨水中离子浓度,离子浓度越大导电性越强,因此氯化铵的导电能力强于氨水,B错误;
C.等体积等pH的醋酸和盐酸两种溶液中氢离子浓度相等,故与完全一样的足量锌粒反应,开始时反应速率:盐酸等于醋酸,C正确;
D.根据溶液中的物料守恒可知,1 mol·L-1 Na2S溶液中所有含S元素的粒子的总物质的量的浓度为1 mol·L-1,即c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=1 mol·L-1,D正确;
故选B。
9. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 水电离产生的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Ca2+、Cl-、
B. 加入KSCN溶液显红色的溶液中:K+、、S2-、
C. 加入铝粉能产生H2的溶液中:Fe2+、Na+、、
D. =1×106的溶液中:、K+、、Br-
【答案】D
【解析】
【详解】A.水电离产生的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液为酸或碱溶液,碳酸氢根都不能存在,A错误;
B.加入KSCN溶液显红色的溶液中含Fe3+,、S2-都不能存在,B错误;
C.加入铝粉能产生H2的溶液可能为酸溶液,亚铁离子和硝酸根不能存在,也可能为碱溶液,亚铁离子不能存在,C错误;
D.=1×106的溶液显酸性,四种离子可以共存,D正确;
故选D。
10. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法一定正确的是
A. 0.1 mol/L的FeCl3溶液中,含Fe3+的数目小于0.1NA
B. 将1 mol NH4NO3溶于稀氨水中使溶液呈中性,则溶液中数目等于NA
C. 一定条件下,3 molH2和1 molN2反应后分子总数为2NA
D. 常温常压下,1 mol NaHSO4晶体中含有的阳离子总数为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.有浓度但是没有体积,不能计算,A错误;
B.根据溶液的电荷守恒可知:,而溶液显中性,故有:,则有,则溶液中的数目为NA,B正确;
C.将1 mol N2与3 mol H2充入一密闭容器内发生可逆反应,反应后容器内气体分子总数大于2NA,C错误;
D.1 mol NaHSO4晶体以钠离子和硫酸氢根离子构成,因此含有的阳离子总数为NA,D错误;
故选B。
11. 等物质的量的与HBr加成生成两种主要产物X、Y的能量与反应过程如图所示下列说法正确的是
A. 产物Y比产物X更稳定
B. 的过程放出能量
C. W→X正反应的活化能比W→Y正反应的活化能大
D. 的速率比W→X(或Y)的快
【答案】A
【解析】
【详解】A.物质的能量越低物质越稳定,由图可知Y的能量更低,因此Y更稳定,故A正确;
B.由图可知与HBr的总能量低于W的总能量,该过程是吸收能量,不是释放能量,故B错误;
C.由图可知W→X正反应活化能比W→Y正反应的活化能小,故C错误;
D.正反应活化能比W到X(Y)正反应活化能大,活化能越大反应速率越慢,故D错误;
答案选A。
12. 下列说法正确的是
A. 某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
B. 增大压强能增大单位体积的活化分子百分数,加快反应速率
C. 在一定条件下,将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g),放出热量79.2kJ,则该反应热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-158.4kJ·mol-1
D. HCl与NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ·mol-1,则用氨水代替NaOH溶液,测定的中和热小于-57.3kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【详解】A.依据能自发进行,该反应为吸热反应,,则反应能自发进行,因此该反应是熵增反应,故A正确;
B.增大压强可以增大单位体积活化分子数目,可以加快反应速率,但活化分子的百分数不变,故B错误;
C.将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成1molSO3(g),放出热量79.2kJ,该反应是可逆反应,而热化学方程式是指完全反应时的热效应,故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<﹣158.4kJ·mol-1 ,故C错误;
D.一水合氨为弱电解质,电离时吸热,故稀氨水与稀盐酸反应生成1mol水放出的热量小于57.3kJ,故D错误;
故选A。
13. 向恒容密闭容器中加入1 mol 和一定量的,发生反应:。不同投料比时,的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.
B. 该反应为吸热反应
C. 点a、b、c对应的平衡常数:
D. 投料比固定,当容器内压强不再改变时,反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.x增大,CO2的量增加,平衡正向移动,根据勒夏特列原理CO2的转化率减小,因此,A正确;
B.由图像,温度升高,CO2平衡转化率增大,说明平衡正向移动,吸热反应升温有利于平衡正向移动,B正确;
C.b、c两点温度相同,同一反应的K只受温度影响,故Kc=Kb,a点平衡转化率更低,说明反应平衡时正向程度小,Ka更小,故Ka<Kb=Kc,C正确;
D.该反应反应前后气体体积数不变,故无论是否到达平衡,容器内压强都不变,D错误;
故选D。
14. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 向盛有2 mL 5% H2O2溶液的试管中滴入1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液,试管中迅速产生大量气泡
B. 向K2CrO4溶液中滴入浓的NaOH溶液后,溶液黄色加深:2(黄色)+2H+(橙色)+H2O
C. 配制氯化铁溶液时,将氯化铁固体加入浓盐酸中,然后加水稀释至所需浓度
D. 常温时,AgCl在饱和氯化钠溶液中的溶解度小于在水中的溶解度
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁离子对过氧化氢分解起催化作用,是反应的催化剂,催化剂只改变反应速率,不影响平衡的移动,则向盛有2 mL 5% H2O2溶液的试管中滴入1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液,试管中迅速产生大量气泡不能用勒夏特列原理来解释,A错误;
B.向重铬酸钾溶液中滴入浓氢氧化钠溶液,氢氧根离子中和溶液中的氢离子,氢离子浓度减小,平衡向逆反应方向移动,溶液黄色加深,则向重铬酸钾溶液中滴入浓氢氧化钠溶液后,溶液黄色加深能用勒夏特列原理解释,B正确;
C.氯化铁是一种强酸弱碱盐,其在水中容易水解,生成氢氧化铁和盐酸,这种水解反应会使溶液呈酸性,为了防止氯化铁水解,配制过程中需要加入浓盐酸来控制溶液的酸度,从而抑制水解反应的发生,因此加入浓盐酸能用勒夏特列原理解释,C正确;
D.常温时,氯化银在溶液中存在平衡在饱和氯化钠溶液中店里出来的氯离子抑制氯化银溶解,而在水中,能够促进氯化银溶解,能用勒夏特列原理解释,D正确;
故选A。
15. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象和结论
A
向盛有1 mL 0.1 mol/L的AgNO3溶液中加入3滴0.1 mol/L的NaCl溶液,振荡,再加入3滴0.1 mol/L的NaI溶液,再振荡
先生成白色沉淀,后产生黄色沉淀,说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)
B
室温下,用pH试纸分别测量0.1 mol·L−1 CH3COONa溶液和0.1 mol·L−1 NaCN溶液的pH
测得CH3COONa溶液和NaCN溶液的pH分别为9和11,说明CN-结合H+的能力更强
C
密闭溶液中发生反应2NO2(g)N2O4(g),缩小容器体积
溶液颜色变深,说明2NO2(g)N2O4(g)平衡向逆反应方向移动
D
形态相同的Fe与Cu放入浓硝酸中
Cu反应产生气体的速率更快,证明金属性:Cu>Fe
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.由试剂用量可知AgNO溶液过量,滴入的氧化钠和碘化钠均与硝酸银溶液反应生成沉淀,不能确定是否存在AgCI转化成 AgI,无法比较溶度积大小,A错误;
B.用pH试纸分别测量0.1 mol·L -1CH3COONa溶液0.1 mol·L-1 NaCN液pH,pH越大,对应酸的酸性越弱,测得CH3COONa溶液和NaCN溶液的pH分别为9和11,则HCN的酸性更弱,说明CN-结合H+的能力更强,B正确;
C.缩小密闭容器的体积,气体的浓度都增大,二氧化氮是红棕色,颜色先变深,缩小体积会导致压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,即平衡右移,颜色会稍变浅,C错误;
D.常温下,Fe和浓硝酸发生钝化现象而阻止进一步反应,Cu和浓硝酸发生氧化还原反应生成NO2,根据实验现象不能得出结论金属性:Cu>Fe,D错误;
故选B。
16. 常温下,向20mL 0.1mol/L的Na2CO3溶液中通入HCl气体(溶液体积变化忽略不计),溶液中含碳元素的各种微粒(CO2气体因逸出不考虑)物质的量分数δ随溶液pH变化的部分情况如下图所示。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅰ表示CO物质的量分数
B. CO水解的平衡常数为Kh1 = 10-3.54
C. pH = 7时,满足c(HCO) > c(H2CO3) > c(CO)
D. Q点存在:c(HCO) + c(H2CO3) + c(CO) = 0.1 mol/L
【答案】D
【解析】
【分析】向Na2CO3溶液中通入HCl,和HCl反应先生成,再和HCl反应生成H2CO3,故曲线Ⅰ表示物质的量分数,曲线Ⅱ表示物质的量分数,曲线Ⅲ表示H2CO3物质的量分数;
【详解】A.根据分析可知,曲线Ⅰ表示CO物质的量分数,A正确;
B.水解平衡常数:,取M点,和物质的量分数相等,此时,,B正确;
C.根据图示,pH = 7时,满足c(HCO) > c(H2CO3) > c(CO),C正确;
D.Q点时二氧化碳逸出,溶液中碳元素总和小于,D错误;
答案选D。
非选择题:本题共4小题,共56分。
17. NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2常用作净水剂,请用离子方程式解释___________。
(2)相同条件下,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中c()___________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中c()。
(3)如图是0.1mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图象。
①其中符合0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化曲线是___________(填字母),25℃时,该溶液中由水电离的c(H+)=___________mol·L-1。
②25℃时,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中2c()-c()-3c(Al3+)=___________mol·L-1(列计算式,不必化简)。
(4)25℃时,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。
试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是___________(填“a”、“b”、“c”或“d”)点;在b点,溶液中、Na+、浓度由大到小的排列顺序是___________。
【答案】(1)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(2)小于 (3) ①. A ②. 10-3 ③. 10-3-10-11
(4) ①. a ②. c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)
【解析】
【小问1详解】
NH4Al(SO4)2溶于水电离出Al3+,Al3+在溶液中发生水解:,生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,能吸附水中悬浮颗粒,从而达到净水目的。
【小问2详解】
相同条件下,和均能抑制铵根离子的水解,但的抑制程度大于,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中c()小于0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中c()
【小问3详解】
①1NH4Al(SO4)2溶于水电离出和水解使溶液显酸性,水解是吸热反应,升高温度,水解平衡正向移动,溶液中的浓度增大,减小,则符合条件的曲线是。由图可知,25℃时,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的为3,则该溶液中由水电离的c(H+)=10-3 mol·L-1;
故答案为:;10-3
②25℃时,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的为3,溶液中存在电荷守恒:,整理可得:;
【小问4详解】
向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,发生的反应依次是、,a点时氢氧化钠溶液恰好中和,正好生成正盐,水解程度最大,即a点水的电离程度最大。b点体积大于100mL,故,由电荷守恒可得:,由于pH=7,,所以,可得:,综上所述,可得:;
故答案为:a;
18. Ⅰ过渡金属催化的反应已成为重要的合成工具,贵金属成本高,会对环境造成不利影响,因此研究成本低廉的含锰、铁、钴、镍、铜等催化剂成为热点。以下是以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程:
已知:Ksp[CoCO3]=1.4×10-13,Ksp[Co(OH)2]=2.0×10-15
回答下列问题:
(1)“酸浸”时通入SO2的目的是___________。
(2)“除铝”步骤中,铝离子发生的离子反应方程式___________。
(3)“萃取”过程可表示为,ZnSO4(水层)+2HX(有机层)ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),从有机层获取ZnSO4,下列试剂最好选择___________。
A. 稀硫酸 B. NaOH溶液 C. HX D. 水
(4)“沉钴”步骤选择NaHCO3,而不选择Na2CO3是为了避免有Co(OH)2的生成,向溶液中加入Na2CO3溶液,当溶液的pH达到8时,就会同时有Co(OH)2生成,计算当溶液的pH为8时,此时溶液中的浓度___________mol/L。
(5)次磷酸钴(Ⅱ)[Co(H2PO2)2]广泛用于化学镀钴,以金属钴和次磷酸钠为原料,采用四室电渗析槽电解法制备次磷酸钴,原理如图:
①阳极电极反应式___________。
②石墨电极每生成1molH2时,___________mol向___________迁移(填“阴极室”“阳极室”或“产品室”)。
【答案】(1)将三价钴离子还原为二价钴离子
(2)Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑ (3)A
(4)7.0×10-11
(5) ①. Co-2e- = Co2+ ②. 2 ③. 产品室
【解析】
【分析】根据流程:含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)加入稀硫酸酸浸,发生反应Co2O3+6H+=2Co3++3H2O,CoO+2H+=Co2++H2O,Al2O3+6H+=2A13++3H2O,ZnO+2H+=Zn2++H2O,同时通入SO2,Co3+将被还原为Co2+,反应为:,得到的溶液主要含有的金属离子有Co2+、Al3+、Zn2+,加入NaHCO3溶液,与A13+双水解反应:,过滤,除去Al(OH)3,加入萃取剂,萃取Zn2+,分液,向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡,得到ZnSO4溶液,向水层中缓慢加入NaHCO3,得到CoCO3,据此分析作答。
【小问1详解】
SO2具有还原性,能把Co3+转化为Co2+,所以“酸浸”时通入SO2的目的是将Co3+转化为Co2+;
【小问2详解】
铝离子与碳酸氢根发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,离子反应方程式式为;
【小问3详解】
ZnSO4(水层)+2HX(有机层)⇌ZnX2(有机层)+H2SO4(水层)这个反应是可逆反应,从有机层获取ZnSO4溶液的操作是向有几层中加入适量的硫酸溶液,使平衡逆向进行,充分振荡后再静置,分液,故选A;
【小问4详解】
沉钴是Co2+和的反应,生成CoCO3沉淀同时有CO2气体生成,方程式为,根据两种物质的溶度积常数计算:Ksp[CoCO3]=1.4×10-13,Ksp[Co(OH)2]=2.0×10-15,由pH=8得出c(OH-)=10-6 mol·L-1,则,;
【小问5详解】
①以金属钴和次磷酸钠为原料,用电解法制备次磷酸钴,Co的化合价从0价升高到+2价,发生失电子的氧化反应,则Co电极作阳极,发生的电极反应;
②Co电极作阳极,Co2+透过离子交换膜A进入产品室,透过B膜进入产品室,石墨为阴极,石墨电极发生的反应为,石墨电极每生成1 mol H2时,转移2 mol电子,有2 mol迁移向产品室。
19. 二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于解决能源短缺问题,请回答下列问题:
(1)二氧化碳催化加氢的主反应如下:
Ⅰ.主反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
已知:①H2(g)+1O2(g)H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+3O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-677 kJ·mol-1
则ΔH1=___________kJ·mol-1
(2)二氧化碳催化加氢的过程中,同时易发生如下副反应:Ⅱ.副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41 kJ·mol-1。
已知:反应Ⅱ的速率方程v正k正cCO2cH2,v逆k逆cCOcH2O,(k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。温度T1下反应达到平衡时1.5k正k逆,则该温度T1下平衡常数K1=___________,T2下反应达到平衡时k正k逆。由此推知,T1___________T2(填“>”“<”或“=”)。
(3)现在压强为100 kPa下,将1 mol CO2和2 mol H2通过装有催化剂的反应器充分反应,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时CH3OH和CO的选择性。CO2的转化率随温度的升高曲线如图所示:
CH3OH的选择性
①图中曲线a代表的是___________。
②在上述条件下合成甲醇的适宜工业条件是___________。
A.100~300 K B.500~600 K C.900~1000 K D.1000 K以上
③用各物质的平衡分压p(B)表示反应Ⅰ的平衡常数表达式Kp=___________。
④当T=900 K时,H2的平衡转化率α(H2)=___________。
【答案】(1)-49 (2) ①. ②. <
(3) ①. 甲醇的选择性 ②. B ③. ④. 80%
【解析】
小问1详解】
根据盖斯定律可得,3×①-②可得目标方程式,则ΔH1=-242 kJ·mol-1×3-(-677 kJ·mol-1)=-49 kJ·mol-1;
【小问2详解】
温度T1下反应达到平衡时,v正=v逆,将速率方程带入可得k正cCO2cH2k逆cCOcH2O,则,根据平衡常数的定义,,T2下反应达到平衡时,,T1到T2℃时,K由变为1,正反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大,故T1<T2;
【小问3详解】
①反应I为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,反应II为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,一氧化碳选择性选择性增大,甲醇的选择性降低,故曲线a表示甲醇的选择性,曲线b表示二氧化碳的转化率,曲线c表示为一氧化碳的选择性;
②根据曲线,温度过高,甲醇选择性降低,温度过低,反应速率太慢,在上述条件下合成甲醇的适宜工业条件是500~600K,故选B;
③反应I的反应为,因此利用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数,表达式;
④曲线b表示二氧化碳的转化率,当T=900 K时,α(CO2)=80%,甲醇的选择性为50%,设反应I中转化的二氧化碳的量为x mol,反应II中转化的二氧化碳的物质的量为y mol,列出三段式为
可得,,联立解得x=0.4,y=0.4,则H2的平衡转化率α(H2)=。
20. 常温下,某小组同学用如下装置探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡。
实验装置
实验序号
传感器种类
实验操作
①
电导率传感器
向蒸馏水中加入足量Mg(OH)2粉末,一段时间后再加入少量蒸馏水
②
pH传感器
向滴有酚酞的蒸馏水中加入Mg(OH)2粉末,隔一段时间后,再向所得悬浊液中加入一定量稀硫酸
Ⅰ.实验①测得电导率随时间变化的曲线如图l所示。已知:ⅰ.在稀溶液中,离子浓度越大,电导率越大。
(1)a点电导率不等于0的原因是水发生___________(用方程式解释)。
(2)由图1可知,在Mg(OH)2悬浊液中加入少量水的时刻为___________(填“b”、“c”或“d”)点。
(3)分析电导率在de段逐渐上升的原因:d时刻,Q[Mg(OH)2]___________(填“>”、“<”或“=”)Ksp[Mg(OH)2],导致___________(结合沉淀溶解平衡解释原因)。
Ⅱ.实验②测得pH随时间变化的曲线如图2所示。
已知:i.25℃,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12 ;Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39
ii.酚酞的变色范围:
pH
<8.2
8.2~10
>10
颜色
无色
淡粉色
红色
(4)依据图2可判断:A点加入的Mg(OH)2的物质的量大于C点加入的硫酸的物质的量,判据是______________________。
(5)结合已知,推测0~300s时出现的现象:实验②中溶液先变红,再___________后___________。
(6)向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时, c(Mg2+):c(Fe3+)=___________。
【答案】(1)H2OH++OH-
(2)c (3) ①. < ②. 平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)向着沉淀溶解的方向移动,溶液中离子浓度增大
(4)DE段pH大于7,溶液显碱性,氢氧化镁过量
(5) ①. 再变为无色 ②. 最后变为淡粉色
(6)2.0×1021
【解析】
【分析】I.ab段,H2O是弱电解质,能发生微弱的电离,电离方程式为;bc段,向蒸馏水中加入足量氢氧化镁粉末,氢氧化镁溶解,产生Mg2+和OH-,电导率增大;cd段,再加入少量蒸馏水,相当于稀释溶液,Mg2+和OH-浓度减小,电导率减小;de段,沉淀溶解平衡移动,cd段再加入少量蒸馏水,Mg2+和OH-浓度减小,使得,平衡向着沉淀溶解的方向移动。
II.AB段pH不断增大,氢氧化镁不断溶解,BC段pH不变,存在平衡,CD段加入稀硫酸,消耗氢氧化镁,pH减小,稀硫酸消耗完,氢氧化镁继续溶解,pH增大,DE段pH不变,建立新的平衡。
【小问1详解】
H2O是弱电解质,能发生微弱的电离,电离方程式为,因此a点电导率不等于0;
【小问2详解】
cd段加入少量蒸馏水,相当于稀释,Mg2+和OH-浓度减小,电导率减小,则在氢氧化镁悬浊液中加入少量水的时刻为c点;
【小问3详解】
cd段加入少量蒸馏水,Mg2+和OH-浓度减小,使得d时刻,平衡向右移动,即平衡向着沉淀溶解的方向移动;
【小问4详解】
由图像可知,最后的pH大于7,溶液显碱性,氢氧化镁过量,所以A点时加入的n[ Mg(OH)2]大于C点时加入的n(H2SO4);
【小问5详解】
由图像可知,AB段pH不断增大,氢氧化镁不断溶解,BC段pH不变,存在平衡,此时溶液pH>10,因此实验②中溶液变红,CD段加入稀硫酸,消耗氢氧化镁,pH减小,稀硫酸消耗完,氢氧化镁继续溶解,pH增大,最终溶液的pH值范围为9<pH<10,由酚酞的变色范围可知,此时溶液为淡粉色;
【小问6详解】
当两种沉淀共存且溶液的pH=8,c(OH-)=10-6 mol·L-1,则,,所以。
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