内容正文:
大荔县2023-2024学年度高二化学试卷
注意事项:
1.本试卷分I卷(选择题)和II卷(非选择题)两部分。
2.考试75分钟,满分100分。
3.答题前,考生务必先将自己的姓名、学号填写在答题卡上,并使用2B铅笔填涂。
4.考试结束后,将答题卡交回。
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Ba 137
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 化学与生产、生活及很多研究领域存在广泛的联系,下列说法错误的是
A. 从化学角度来说,“往伤口上撒盐”也有科学道理,这种做法的化学原理是胶体的聚沉
B. 铁件上镀银时,铁件与电源正极相连
C. 蔗糖溶于水是熵增加的过程
D. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:太阳能→电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.血液属于胶体,氯化钠属于电解质,向血液中撒盐能使血液胶体发生聚沉,从而阻止进一步出血,A正确;
B.铁件上镀银时,铁件作阴极与电源负极相连,B错误;
C.蔗糖溶于水,混乱度增大是熵增加的过程,C正确;
D.太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置,D正确;
故选B。
2. 合理利用某些盐能水解的性质,可以解决许多生产、生活中的问题。下列叙述的事实与盐水解的性质无关的是
A. 配制FeSO4 溶液时,加入一定量 Fe粉
B. 沸水中加入饱和的氯化铁溶液制备Fe(OH)3胶体
C. 长期施用铵态氮肥会使土壤酸化
D. 热碱水清洗厨房里的油污
【答案】A
【解析】
【详解】A.亚铁离子容易被氧化生成铁离子,加入Fe粉,Fe可与铁离子反应生成亚铁离子,从而防止亚铁离子被氧化,与盐类水解无关,A正确;
B.沸水中加入饱和氯化铁溶液,升高温度,铁离子水解平衡正向移动,因此能制备氢氧化铁胶体,与盐水解有关,B错误;
C.长期使用铵态氮肥,铵根离子水解生成氢离子,从而使土壤酸化,与盐水解有关,C错误;
D.升高温度,碱水中的碳酸根离子水解程度增大,溶液的碱性增强,去油污的能力也随之增强,与盐水解有关,D错误;
故答案选A。
3. 下列有关化学反应的限度、速率,说法正确的是
A. 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
B. ,碳的质量不再改变不能说明反应已达平衡
C. 若压强不再随时间变化能说明反应已达平衡,则A、C不能同时是气体
D. 恒温条件下,某体积可变的密闭容器中发生反应2M(g)N(g),若充入惰性气体,正、逆反应速率都会增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.有气体参加的化学反应,若增下大压强(即缩小反应容器的体积),可增加单位体积活化分子数目,但百分数不变,故A错误
B.碳的质量不变,说明正、逆反应速率相等,反应已达平衡状态,故B正确;
C.若A、C同时是气体,则该反应是气体体积减小的反应,反应中容器内压强减小,则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,则A、C可能同时是气体,故C错误;
D.充入惰性气体,体积增大,反应物、生成物浓度都会减小,正、逆反应速率都会减小,故D错误;
故选B。
4. 下列有关电解质溶液,说法正确的是
A. 电解质电离必须要通电且强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质的导电能力强
B. 将KOH溶液和氨水溶液各稀释一倍,两者OH-的浓度均减少到原来的
C. 常温下pH=12的氨水和pH=2的HNO3 溶液等体积混合后,溶液pH=7
D. 等浓度的两种一元弱酸HA、HB溶液,若pH:HA>HB,则0.1mol/L的NaA溶液和0.1mol/LNaB溶液比较,NaA溶液的碱性强
【答案】D
【解析】
【详解】A.电解质的电离不需要通电,弱电解质醋酸的浓溶液导电能力比强电解质硫酸钡溶液的导电能力强,A错误;
B.加水稀释促进一水合氨电离,导致稀释后溶液中OH-浓度大于原来的,B错误
C.一水合氨为弱电解质,此时氨水的浓度比硝酸大,则常温下pH=12的氨水和pH=2的HNO3 溶液等体积混合后,溶液显碱性,pH>7,C错误;
D.等浓度的两种一元弱酸HA、HB溶液,若pH:HA>HB,则HA的酸性更弱,A-的水解能力更强,则0.1mol/L的NaA溶液和0.1mol/LNaB溶液比较,NaA溶液的碱性强,D正确;
故选D。
5. 一定条件下,气态反应物和生成物的相对能量与反应进程如下图所示。下列说法正确的是
A. 相同条件下,进程、中O3的平衡转化率不同
B. Cl(g)为进程的催化剂,可以减少反应热,加快反应速率
C. E1-E4=E2-E5
D. 两个进程中速率最快的一步反应的=(E3-E2)kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂不能改变反应的始态和终态,不能改变反应物的平衡转化率,即相同条件下O3的平衡转化率:历程Ⅰ=历程Ⅱ,故A错误;
B.催化剂只能改变反应速率,不能改变反应热,故B错误;
C.由图可知,Cl原子是历程Ⅱ的催化剂,催化剂不能改变反应的反应热,则历程Ⅰ、Ⅱ的反应热相等,即为E1-E4=E2-E5,故C正确;
D.由图可知,历程Ⅱ两个步骤的活化能比历程Ⅰ低,且历程Ⅱ第二步反应活化能小于第一步反应的活化能,反应的活化能越低,反应速率越快,则历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的焓变为(E2-E3)kJ·mol-1,故D错误;
故选C。
6. 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. 无色澄清透明的溶液中: Al3+、Ba2+、HCO、Cl-
B. 使酚酞变红色的溶液中:Na+、NH、Cl-、SO
C. =10-12的溶液中:Mg2+、Al3+、NO、SO
D. 可以使紫色石蕊试液变蓝的溶液中: Cu2+、Na+、Fe3+、NO
【答案】C
【解析】
【详解】A.Al3+与HCO发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,不能大量共存,A错误;
B.使酚酞变红色的溶液为碱性溶液,NH与不能大量共存,B错误;
C. =10-12溶液呈酸性,Mg2+、Al3+、NO、SO在酸性条件下互相不反应,能大量共存,C正确;
D.使紫色石蕊试液变蓝为碱性溶液,Cu2+、Fe3+与反应生成沉淀而不能大量共存,D错误;
故选C。
7. 在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像的说法错误的是
A. 依据图a可判断逆反应ΔH>0
B. 在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C. 图c可表示增大压强对正逆化学反应速率变化
D. 由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的<0
【答案】C
【解析】
【详解】A.依据图像分析,温度升高正、逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向进行则逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,A正确;
B.使用催化剂可使化学反应速率增大,可以缩短反应达到平衡的时间,化学平衡不移动,所以虚线可表示使用了催化剂,B正确;
C.增大压强平衡向正向移动,C错误;
D.升高温度平均相对分子质量减小,气体总质量不变说明气体物质的量变大,所以平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应△H<0,D正确;
故选C。
8. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 新制的氯水在光照下颜色变浅
B. 500℃左右比室温更有利于合成氨的反应,提高氨气的产率
C. 由和组成的平衡体系加压后颜色先变深、后变浅
D. 增大压强,有利于与反应生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯水光照后,溶液中HClO见光分解,使得HClO浓度减小,有利于氯气与水反应平衡向正向移动,导致氯水颜色变浅,能用勒夏特列原理,A不符合题意;
B.合成氨的反应为放热反应,升温使平衡逆向移动,不利于合成氨,采用高温是为加快反应速率,不能用勒夏特列原理,B符合题意;
C.由和组成的平衡体系加压后颜色先变深、后变浅,是因为加压使得平衡向生成四氧化二氮的方向移动,能用勒夏特列原理,C不符合题意;
D.二氧化硫和氧气生成三氧化硫为气体分子数减小的反应,增大压强,有利于与反应生成,能用勒夏特列原理,D不符合题意;
故选B。
9. 25℃时,水的离子积=10-14,pOH=-lgc(OH-),下列叙述正确的是
A. 此温度下,pH=10的NaOH溶液中由水电离出的c(H+)·c(OH-)=1×10-14
B. 将水加热,增大,pOH不变
C. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,pOH增大,不变
D. 向水中加入少量固体硫酸铜,pOH减小,不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH=10的NaOH溶液中c(H+)=1×10-10mol/L,H+全部由水电离出来的,且由水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-10mol/L,则由水电离出的c(H+)·c(OH-)=1×10-20,A错误;
B.水的电离是吸热过程,将水加热,促进水的电离,增大,c(OH-)增大,则pOH变小,B错误;
C.向水中加入少量固体硫酸氢钠电离出H+抑制水的电离,c(OH-)减小,则pOH增大,受温度影响,由于温度不变,则不变,C正确;
D.向水中加入少量固体硫酸铜,Cu2+发生水解反应:,c(OH-)减小,则pOH增大,D错误;
故选C。
10. 化学实验有助于理解化学知识,提高探究与创新能力,下列实验能达到实验目的且符合操作要求的是
用pH传感器测量醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小
A.验证醋酸是弱电解质
B.该装置除了混合氢气和氮气(合成氨)之外还可以干燥气体及观察氢气和氮气的流速
向酸性KMnO4和H2C2O4的混合溶液中
加入少量MnSO4(s),气泡迅速增多,溶液很快褪色
C.探究压强对化学平衡的影响
D.探究浓度对化学反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.未说明醋酸、盐酸的浓度,无法通过pH值,比较溶液酸性强弱,故A错误;
B.该装置除了混合氢气和氮气(合成氨)之外还可以盛放浓硫酸,用于干燥气体及观察氢气和氮气的流速,故B正确;
C.气体两边的计量数相等,增加压强平衡不移动,无法探究压强对化学平衡的影响,故C错误;
D.向酸性KMnO4和H2C2O4的混合溶液中加入少量MnSO4(s),气泡迅速增多,溶液很快褪色,是因为MnSO4(s)做该反应的催化剂,加快反应速率,不能探究浓度对对化学反应速率的影响,故D错误;
故选B。
11. 下列叙述及对应图示正确的是
A. 图甲是某温度下的醋酸与醋酸钠混合溶液中、与pH的关系曲线,在pH=3的溶液中:
B. 图乙是恒温密闭容器中发生CaCO3(S)CaO(S)+CO2(g)反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C. 图丙对于反应2X(g)+3Y(g)2Z(g) ,y可以表示Y的百分含量
D. 图丁是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线,时刻溶液的温度最高
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像中交点的坐标可知,的电离常数,时电离常数不变,故A错误;
B.由图可知,时刻突然变大,一段时间后,浓度与改变前相同,则时刻改变的条件可能是缩小容器的体积,故B正确;
C.该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,y的百分含量增大,故C错误;
D.铁条与盐酸的反应是放热反应,随反应的进行,温度越来越高,故D错误;
故选B。
12. 肼是一种可燃性液体,以其为原料的燃料电池具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示。电解质溶液为20%∼30%的溶液,下列叙述不正确的是
A. 电流从b电极经过负载流向a电极
B. 负极反应式为
C. 电路中通过电子时,消耗空气中氧气的体积在标准状况下为1.68L
D. 若离子交换膜为阴离子交换膜,则正极区减小
【答案】D
【解析】
【分析】肼(N2H4)碱性燃料电池工作时,燃料N2H4发生失电子的氧化反应生成N2,O2发生得电子的还原反应生成OH-,则通入N2H4的电极为负极,通入O2的电极为正极,负极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,原电池工作时,阳离子移向正极,阴离子移向负极;
【详解】A.通入N2H4的电极为负极,通入O2的电极为正极,a电极为负极,b电极为正极,电流从b电极经过负载流向a电极,A正确;
B.N2H4发生失电子的氧化反应生成N2,负极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,B正确;
C.根据电极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-,电路中通过0.3mol电子时消耗0.075mol氧气,消耗氧气体积在标准状况下为0.075mol×22.4L/mol=1.68L,C正确;
D.负极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,若电路中通过4mol电子,两侧的OH-物质的量不变,但是正极区水的量减少,则pH增大,D错误;
故选D。
13. 二元弱酸电离过程是吸热过程,25℃时,其电离常数、。下列说法错误的是
A. 向溶液中加水稀释过程中,增大
B. 升高温度后,、均增大
C. 该温度下的溶液中
D. 酸式盐KHX溶液中<c(OH-),溶液显碱性
【答案】D
【解析】
【详解】A.=,加水稀释过程中氢离子浓度变小,则增大,故A正确;
B.二元弱酸的电离过程是吸热过程,温度升高,平衡正向移动,、均增大,故B正确;
C.,忽略的二次电离,溶液中,则mol/L,故C正确;
D.的电离平衡常数为,其水解平衡常数为,其电离程度大于水解程度,则KHX溶液显酸性,故D错误;
故选D。
14. 为探究某些硫的含氧酸盐的部分性质,进行如下实验,并记录实验现象。①测量0.01 mol/LNaHSO3溶液的pH,pH约为5;②向0.01 mol/LNaHSO3溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液的紫红色褪去;③向0.1 mol/LNa2S2O3溶液中滴加稀盐酸,产生无色有刺激性气味的气体,且出现淡黄色沉淀,经测定溶液中无;④在Ag+催化条件下,向0.1 mol/LNa2S2O8无色溶液中滴加MnSO4溶液,溶液中出现紫红色。由上述实验现象能得出的结论是
A 实验①说明:
B. 实验②中发生反应:
C. 实验③中的淡黄色沉淀为S,无色有刺激性气味的气体为H2S
D. 实验④说明:该条件下,的氧化性强于
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验①说明NaHSO3溶液显酸性,的电离程度大于的水解程度,Ka2 (H2SO3)>Kh(),而Kh()=,即Ka2 (H2SO3)>,所以Ka1(H2SO3)·Ka2 (H2SO3)>Kw,A正确;
B.向0.1 mol/L NaHSO3溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,二者发生氧化还原反应,KMnO4溶液的紫红色褪去,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得发生反应的离子方程式为:,B错误;
C.实验③Na2S2O3中S元素化合价为+2价,Na2S2O3遇盐酸发生歧化反应生成淡黄色沉淀S和无色有刺激性气味的气体SO2,不会生成H2S气体,C错误;
D.实验④溶液中出现紫红色,说明作氧化剂,生成的氧化产物为,氧化剂的氧化性大于氧化产物,则微粒的氧化性:<,D错误;
故合理选项A。
二、非选择题(共4小题,58分)
15. 水溶液中存在多种多样的化学反应和平衡,按要求完成下列填空。醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,请回答下列问题:
(1)下列对于溶液CH3COOH和CH3COONa溶液的说法正确的是___________ (填字母,下同)。
A.加入固体氢氧化钠,醋酸的电离程度增大,醋酸钠的水解程度减小
B.升高温度,可以促进醋酸的电离,抑制醋酸钠的水解
C.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解,醋酸钠抑制醋酸的电离
(2)常温下,溶液加水稀释过程中,下列表达式数据变大的是___________。
A. B. C. D. E.
(3)常温时,将m mol·L-1醋酸溶液和n mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH=7,则m与n的大小关系是m___________(填“>”“<”或“=”,下同)n,混合前醋酸溶液中c(H+)___________NaOH溶液中c(OH-)。
(4)25℃时,现将pH=3,体积均为的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示。
①图中___________(填或)代表盐酸稀释过程的pH变化。
②阐述a、b两点溶液的导电能力强弱:___________。取等体积b、c两点的溶液分别与足量的铝粉反应,生成的量,Vb___________Vc(填“>”“<”或“=”)
③25℃时,在pH=4的盐酸和pH=10的溶液中由水电离出的之比为___________。
(5)25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:
化学式
电离平衡常数()
①等浓度的、、结合能力由强到弱的顺序为:___________。
②将过量气体通入溶液中的离子反应方程式为:___________。
【答案】(1)AC (2)ABD
(3) ①. > ②. <
(4) ①. ②. a、b两点溶液的pH相等,则溶液中离子浓度相等,导电能力相同 ③. > ④.
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A.加入固体氢氧化钠,醋酸和氢氧化钠反应生成醋酸钠,促进醋酸的电离,而醋酸根离子浓度增大,导致醋酸钠的水解程度减小,故A正确;
B.电离、水解均为吸热反应,升高温度,促进醋酸的电离,促进醋酸钠的水解,故B错误;
C.醋酸和醋酸钠的混合液中,电离与水解相互抑制,故C正确;
故选AC;
【小问2详解】
A.,加水稀释,氢离子浓度减小,则表达式数据变大;
B.,加水稀释,醋酸离子浓度减小,则表达式数据变大;
C.,加水稀释,K不变,则表达式数据不变;
D.,加水稀释,氢离子浓度减小,则表达式数据变大;
E.,加水稀释,K不变,则表达式数据不变;
故选ABD;
【小问3详解】
m mol·L-1醋酸溶液和n mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,若恰好反应生成醋酸钠,则醋酸钠水解显碱性,所得溶液的pH=7,则醋酸浓度稍大于 ,故m与n的大小关系是m>n,醋酸为弱酸,部分电离,故混合前醋酸溶液中c(H+)<NaOH溶液中c(OH-)。
【小问4详解】
①盐酸为强酸完全电离,醋酸为弱酸部分电离,稀释过程中醋酸电离出氢离子,其pH变化较小,故图中代表盐酸稀释过程的pH变化。
②a、b两点溶液的pH相等,则溶液中离子浓度相等,导电能力相同;初始两者pH相等,则醋酸浓度远大于盐酸,那么取等体积b、c两点的溶液分别与足量的铝粉反应,生成的量,Vb>Vc;
③盐酸抑制水的电离、硫化钠水解促进水的电离,25℃时,在pH=4的盐酸和pH=10的溶液中由水电离出的之比为。
【小问5详解】
①酸性越弱,对应离子结合氢离子能力越强,故等浓度的、、结合能力由强到弱的顺序为:。
②酸性:碳酸大于硫化氢大于碳酸氢根离子大于硫离子,则过量气体通入溶液中反应生成碳酸氢根离子和硫氢根离子,离子反应方程式为:。
16. 中国是世界上最大的钨储藏国,超细钨粉是生产硬质合金所必须的原料,是重要的战略物资。自然界中钨主要存在于黑钨矿中,通过一系列工艺流程可得含钨物质。回答下列问题:
(1)钨酸盐(FeWO4)中钨元素的化合价为+6,试写出FeWO4在熔融条件下与氢氧化钠、氧气发生反应生成Fe2O3的化学方程式(提示:钨元素的价态在反应前后不变)___________。
(2)制备出黄钨(WO3)后,工业上可以采用铝热还原法生产钨铁合金,已知:
①WO3(s)+2Al(s)═W(s)+Al2O3(s) H1
②3Fe3O4(s)+8Al(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s) H2
则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为___________(反应热写为H3并用含H1、H2的代数式表示),在反应②中若有0.3molFe3O4参加反应,则转移电子___________mol。
(3)工业上也可以用H2还原WO3(s),反应为3H2(g)+WO3(s)W(s)+3H2O(g) H,实验测得一定条件下,平衡时H2的体积分数曲线如图所示:
①由图可知,a点处反应将向___________(填“左”或“右”)进行,其他条件不变升高温度,K的值将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.当V消耗(H2)=V生成(H2O)时,一定达到平衡状态
B.混合气体的平均相对分子质量不变时,一定达到平衡状态
C.容器内气体的密度不变时,一定达到平衡状态
D.容器内压强不变时,一定达到平衡状态
③由图计算900K时,该反应的平衡常数K=___________,平衡时氢气的转化率是___________。
【答案】(1)
(2) ①. 3Fe3O4(s)+4W(s)=9Fe(s)+4WO3(s) ②. 2.4
(3) ① 右 ②. 增大 ③. BC ④. 27 ⑤. 75%
【解析】
【小问1详解】
FeWO4中W为+6价,则Fe为+2 价,在熔融条件下发生碱分解反应生成Fe2O3,空气中的氧气作为氧化剂将铁氧化,同时钨的化合价没变转化为钨酸钠,反应的化学方程式为:
【小问2详解】
由盖斯定律:②-①4,则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为
,反应②3Fe3O4(s)+8Al(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s),该反应转移电子数为24e-,根据比例关系0.3molFe3O4参加反应,则转移电子2.4mol。
【小问3详解】
由图可知随温度升高,氢气的体积分数减小平衡正向进行,正向为吸热反应,该反应的H>0,温度升高平衡常数增大。
A.该反应中,氢气是反应物水蒸气是生成物,氢气和水蒸气的系数相等,所以在任何时刻v消耗(H2)=v生成(H2O),则当氢气消耗的速率与水生成的速率相等时反应不一定是平衡状态,A错误;
B.气体的平均相对分子质量等于气体总质量除以气体总的物质的量,反应前后气体总质量是变量,气体总物质的量不变,所以气体平均相对分子质量是变量,当气体的平均相对分子质量不变时,反应达到了平衡状态,B正确;
C.容器容积固定,反应前后气体的质量不同,当容器内气体密度不变时,一定达到平衡状态,C正确;
D.反应前后气体的体积不变,容器内压强不变时,不一定达到平衡状态,D错误;
故选BC。
,则a=0.75,则平衡常数,氢气的转化率为75%。
17. 利用含有二氧化碳的工业废气为碳源合成甲醇,既有利于碳中和,又能提供清洁燃料。工业上在Cu-ZnO催化下利用CO2发生如下反应生产甲醇,同时伴有反应发生。
.
.
回答下列问题:
(1)①已知: ,则___________。
②对于上述反应体系,下列说法正确的是___________
A.恒温恒容条件下,再充入CO2,平衡正向移动,、中CO2的转化率均增大
B.加入适量的CO,可提高甲醇的产率
C.从体系中分离出H2O(g) ,可以加快合成的速率
(2)向密闭容器中加入和,合成。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为,逆反应速率可表示为,其中为速率常数。
①上图中能够代表的曲线为___________(填“”“”或“”“”)。
②温度为时,反应的化学平衡常数___________。
(3)工业上利用的逆反应制取氢气:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-41.2kJ·mol-1
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在容积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下反应,得到如下数据:
容器
编号
起始时各物质的物质的量/mol
达到平衡的时间/min
达到平衡时能量的变化
CO
H2O
CO2
H2
A
1
2
0
0
t1
放出热量32.96kJ
B
3
6
0
0
t2
放出热量Q
①到达平衡时间关系t1___________t2(填“>”“<”或“=”,下同)。
②容器B达到平衡状态时CO的转化率是 ___________,放出热量Q=___________kJ。
(4)我国科学者又进一步研究了在ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理;其主反应历程如图所示(H2→*H+*H)。下列说法错误的是___________(填字母)。
a.二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%
b.带*标记的物质是该反应历程中的中间产物
c.向该反应体系中加入少量的水不能增加甲醇的收率
d.第③步的反应式为*H3CO+H2O→CH3OH+*HO
【答案】(1) ①. -49.4kJ/mol ②. B
(2) ①. ②. 1
(3) ①. > ②. 80% ③. 98.88
(4)ac
【解析】
【小问1详解】
①已知:
a:
b:
由盖斯定律可知,a+b得反应,故-49.4kJ/mol。
②A.为气体分子数减小的反应、平衡正向移动使得水的量增大,会抑制的正向移动会抑制的正向移动,故中CO2的转化率不一定增大,错误;
B.加入适量的CO,逆向移动,使得二氧化碳、氢气量增大、水量减小,利于平衡正向移动,导致可提高甲醇的产率,正确;
C.从体系中分离出H2O(g) ,物质浓度减小,反应速率减慢,错误;
故选B;
【小问2详解】
①反应Ⅰ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,正反应速率增大的幅度小于逆反应速率增大的幅度,则如图1所示,图中能够代表k逆的曲线为L4;
②反应平衡时,正逆反应速率相等,温度为时,=,且,则反应Ⅰ的化学平衡常数;
【小问3详解】
①浓度越大反应速率越大,由表数据可知,到达平衡时间关系t1>t2;
②反应为气体分子数不变的反应,且两者的投料比相同,两者为等效平衡反应,则容器B达到平衡状态时,放出热量Q=3×32.96KJ=98.88KJ,CO的转化率等于A中CO转化率,结合CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-41.2kJ·mol-1可知,CO的转化率为;
【小问4详解】
由图可知,总反应为二氧化碳和氢气催化反应生成甲醇:;
a.反应中还生成水,原子利用率小于100%,错误;
b.由图可知,带*标记的物质是该反应历程中的中间产物,正确;
c.由图可知,水参与可催化剂的催化过程,向该反应体系中加入少量的水,能增加反应速率,能增加单位时间内甲醇的收率,错误;
d.由图可知,第③步的反应式为在催化剂作用下*H3CO和H2O生成CH3OH+*HO,反应为:*H3CO+H2O→CH3OH+*HO,正确;
故选ac。
18. 海洋资源的综合利用是21世纪世界海洋开发利用的重点领域之一。
(1)模拟工业制备氯气
装置如图所示,接通电源,当观察到石墨电极与滤纸接触的区域有细小的气泡产生时,停止通电。将pH试纸分别放在a、b处滤纸上,观察颜色变化。
①写出“通电”时发生反应的离子方程式 ___________。
②在上述实验中观察a处pH试纸中心呈白色,边缘有一圈淡淡的红色,b处pH试纸呈___________色。
(2)海水晒制的粗盐中有大量的杂质,欲除去粗盐水中的、、,设计如下工艺流程(所加试剂均过量)。
①试剂a、试剂b、试剂c依次为___________。
②实验室中进行操作x需用到的玻璃仪器除烧杯外还有___________。
(3)探究二氧化碳在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿。研究表明,溶于海水的二氧化碳主要以无机碳形式存在,其中占90%。科学家利用下图所示装置从海水中提取CO2,有利于海洋环境保护。
①请从化学角度分析海水呈弱碱性的原因:___________(用表达式描述)。
②写出阳极发生的电极反应___________,阴极发生的电极反应___________。
③b室中发生反应的离子方程式___________。
【答案】(1) ①. ②. 蓝
(2) ①. 溶液、溶液、稀盐酸 ②. 漏斗、玻璃棒
(3) ①. +H2OH2CO3+OH- ②. ③. ④.
【解析】
【分析】粗盐精制过程:加入过量氢氧化钠溶液是除去镁离子,加入过量氯化钡溶液是除去硫酸根离子,加入过量碳酸钠溶液目的是除去钙离子和过量钡离子,则加入氢氧化钠和氯化钡溶液的顺序可以调换,但是加入碳酸钠必须在加入氯化钡之后;待杂质转化为沉淀后,过滤,向滤液中加入适量盐酸,除去过量氢氧根离子和碳酸根离子,得到精盐水;
【小问1详解】
①“通电”时电解食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠:;
②由图可知,右边石墨连接电源负极,作阴极,产生氢气和氢氧化钠溶液,因此b处pH试纸呈蓝色;
【小问2详解】
①由分析可知,试剂a、试剂b、试剂c依次为溶液、溶液、稀盐酸。
②实验室中进行操作x为过滤操作,需用到的玻璃仪器除烧杯外还有漏斗、玻璃棒;
【小问3详解】
①溶于海水的二氧化碳主要以无机碳形式存在,其中占90%,海水呈弱碱性的原因为碳酸氢根离子水解生成氢氧根离子:+H2OH2CO3+OH-;
②阳极发生的电极反应为水失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子:,阴极发生的电极反应为水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子:。
③阳离子膜仅允许阳离子通过,b室中进入的氢离子和碳酸氢根离子生成水和二氧化碳,发生反应的离子方程式。
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大荔县2023-2024学年度高二化学试卷
注意事项:
1.本试卷分I卷(选择题)和II卷(非选择题)两部分。
2.考试75分钟,满分100分。
3.答题前,考生务必先将自己的姓名、学号填写在答题卡上,并使用2B铅笔填涂。
4.考试结束后,将答题卡交回。
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Ba 137
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 化学与生产、生活及很多研究领域存在广泛的联系,下列说法错误的是
A. 从化学角度来说,“往伤口上撒盐”也有科学道理,这种做法的化学原理是胶体的聚沉
B. 铁件上镀银时,铁件与电源正极相连
C. 蔗糖溶于水是熵增加的过程
D. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:太阳能→电能
2. 合理利用某些盐能水解的性质,可以解决许多生产、生活中的问题。下列叙述的事实与盐水解的性质无关的是
A. 配制FeSO4 溶液时,加入一定量 Fe粉
B. 沸水中加入饱和的氯化铁溶液制备Fe(OH)3胶体
C. 长期施用铵态氮肥会使土壤酸化
D. 热碱水清洗厨房里的油污
3. 下列有关化学反应的限度、速率,说法正确的是
A. 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
B. ,碳的质量不再改变不能说明反应已达平衡
C. 若压强不再随时间变化能说明反应已达平衡,则A、C不能同时是气体
D. 恒温条件下,某体积可变的密闭容器中发生反应2M(g)N(g),若充入惰性气体,正、逆反应速率都会增大
4. 下列有关电解质溶液,说法正确的是
A. 电解质电离必须要通电且强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质的导电能力强
B. 将KOH溶液和氨水溶液各稀释一倍,两者OH-的浓度均减少到原来的
C. 常温下pH=12的氨水和pH=2的HNO3 溶液等体积混合后,溶液pH=7
D. 等浓度的两种一元弱酸HA、HB溶液,若pH:HA>HB,则0.1mol/L的NaA溶液和0.1mol/LNaB溶液比较,NaA溶液的碱性强
5. 一定条件下,气态反应物和生成物相对能量与反应进程如下图所示。下列说法正确的是
A. 相同条件下,进程、中O3的平衡转化率不同
B. Cl(g)为进程的催化剂,可以减少反应热,加快反应速率
C. E1-E4=E2-E5
D. 两个进程中速率最快的一步反应的=(E3-E2)kJ·mol-1
6. 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. 无色澄清透明的溶液中: Al3+、Ba2+、HCO、Cl-
B. 使酚酞变红色的溶液中:Na+、NH、Cl-、SO
C. =10-12的溶液中:Mg2+、Al3+、NO、SO
D. 可以使紫色石蕊试液变蓝的溶液中: Cu2+、Na+、Fe3+、NO
7. 在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像的说法错误的是
A. 依据图a可判断逆反应ΔH>0
B. 在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C. 图c可表示增大压强对正逆化学反应速率变化
D. 由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的<0
8. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 新制的氯水在光照下颜色变浅
B. 500℃左右比室温更有利于合成氨的反应,提高氨气的产率
C. 由和组成的平衡体系加压后颜色先变深、后变浅
D. 增大压强,有利于与反应生成
9. 25℃时,水的离子积=10-14,pOH=-lgc(OH-),下列叙述正确的是
A. 此温度下,pH=10的NaOH溶液中由水电离出的c(H+)·c(OH-)=1×10-14
B. 将水加热,增大,pOH不变
C. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,pOH增大,不变
D. 向水中加入少量固体硫酸铜,pOH减小,不变
10. 化学实验有助于理解化学知识,提高探究与创新能力,下列实验能达到实验目的且符合操作要求的是
用pH传感器测量醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小
A.验证醋酸是弱电解质
B.该装置除了混合氢气和氮气(合成氨)之外还可以干燥气体及观察氢气和氮气的流速
向酸性KMnO4和H2C2O4的混合溶液中
加入少量MnSO4(s),气泡迅速增多,溶液很快褪色
C.探究压强对化学平衡的影响
D.探究浓度对化学反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
11. 下列叙述及对应图示正确的是
A. 图甲是某温度下的醋酸与醋酸钠混合溶液中、与pH的关系曲线,在pH=3的溶液中:
B. 图乙是恒温密闭容器中发生CaCO3(S)CaO(S)+CO2(g)反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C. 图丙对于反应2X(g)+3Y(g)2Z(g) ,y可以表示Y的百分含量
D. 图丁是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线,时刻溶液的温度最高
12. 肼是一种可燃性液体,以其为原料的燃料电池具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示。电解质溶液为20%∼30%的溶液,下列叙述不正确的是
A. 电流从b电极经过负载流向a电极
B. 负极反应式为
C. 电路中通过电子时,消耗空气中氧气的体积在标准状况下为1.68L
D. 若离子交换膜为阴离子交换膜,则正极区减小
13. 二元弱酸的电离过程是吸热过程,25℃时,其电离常数、。下列说法错误的是
A. 向溶液中加水稀释过程中,增大
B 升高温度后,、均增大
C. 该温度下的溶液中
D. 酸式盐KHX溶液中<c(OH-),溶液显碱性
14. 为探究某些硫的含氧酸盐的部分性质,进行如下实验,并记录实验现象。①测量0.01 mol/LNaHSO3溶液的pH,pH约为5;②向0.01 mol/LNaHSO3溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液的紫红色褪去;③向0.1 mol/LNa2S2O3溶液中滴加稀盐酸,产生无色有刺激性气味的气体,且出现淡黄色沉淀,经测定溶液中无;④在Ag+催化条件下,向0.1 mol/LNa2S2O8无色溶液中滴加MnSO4溶液,溶液中出现紫红色。由上述实验现象能得出的结论是
A. 实验①说明:
B. 实验②中发生反应:
C. 实验③中的淡黄色沉淀为S,无色有刺激性气味的气体为H2S
D. 实验④说明:该条件下,的氧化性强于
二、非选择题(共4小题,58分)
15. 水溶液中存在多种多样的化学反应和平衡,按要求完成下列填空。醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,请回答下列问题:
(1)下列对于溶液CH3COOH和CH3COONa溶液的说法正确的是___________ (填字母,下同)。
A.加入固体氢氧化钠,醋酸的电离程度增大,醋酸钠的水解程度减小
B.升高温度,可以促进醋酸的电离,抑制醋酸钠的水解
C.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解,醋酸钠抑制醋酸的电离
(2)常温下,溶液加水稀释过程中,下列表达式数据变大的是___________。
A. B. C. D. E.
(3)常温时,将m mol·L-1醋酸溶液和n mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH=7,则m与n的大小关系是m___________(填“>”“<”或“=”,下同)n,混合前醋酸溶液中c(H+)___________NaOH溶液中c(OH-)。
(4)25℃时,现将pH=3,体积均为的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示。
①图中___________(填或)代表盐酸稀释过程的pH变化。
②阐述a、b两点溶液的导电能力强弱:___________。取等体积b、c两点的溶液分别与足量的铝粉反应,生成的量,Vb___________Vc(填“>”“<”或“=”)
③25℃时,在pH=4的盐酸和pH=10的溶液中由水电离出的之比为___________。
(5)25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:
化学式
电离平衡常数()
①等浓度的、、结合能力由强到弱的顺序为:___________。
②将过量气体通入溶液中的离子反应方程式为:___________。
16. 中国是世界上最大的钨储藏国,超细钨粉是生产硬质合金所必须的原料,是重要的战略物资。自然界中钨主要存在于黑钨矿中,通过一系列工艺流程可得含钨物质。回答下列问题:
(1)钨酸盐(FeWO4)中钨元素的化合价为+6,试写出FeWO4在熔融条件下与氢氧化钠、氧气发生反应生成Fe2O3的化学方程式(提示:钨元素的价态在反应前后不变)___________。
(2)制备出黄钨(WO3)后,工业上可以采用铝热还原法生产钨铁合金,已知:
①WO3(s)+2Al(s)═W(s)+Al2O3(s) H1
②3Fe3O4(s)+8Al(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s) H2
则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为___________(反应热写为H3并用含H1、H2的代数式表示),在反应②中若有0.3molFe3O4参加反应,则转移电子___________mol。
(3)工业上也可以用H2还原WO3(s),反应为3H2(g)+WO3(s)W(s)+3H2O(g) H,实验测得一定条件下,平衡时H2的体积分数曲线如图所示:
①由图可知,a点处反应将向___________(填“左”或“右”)进行,其他条件不变升高温度,K的值将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.当V消耗(H2)=V生成(H2O)时,一定达到平衡状态
B.混合气体平均相对分子质量不变时,一定达到平衡状态
C.容器内气体的密度不变时,一定达到平衡状态
D.容器内压强不变时,一定达到平衡状态
③由图计算900K时,该反应平衡常数K=___________,平衡时氢气的转化率是___________。
17. 利用含有二氧化碳的工业废气为碳源合成甲醇,既有利于碳中和,又能提供清洁燃料。工业上在Cu-ZnO催化下利用CO2发生如下反应生产甲醇,同时伴有反应发生。
.
.
回答下列问题:
(1)①已知: ,则___________。
②对于上述反应体系,下列说法正确的是___________
A.恒温恒容条件下,再充入CO2,平衡正向移动,、中CO2的转化率均增大
B.加入适量的CO,可提高甲醇的产率
C.从体系中分离出H2O(g) ,可以加快合成的速率
(2)向密闭容器中加入和,合成。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为,逆反应速率可表示为,其中为速率常数。
①上图中能够代表的曲线为___________(填“”“”或“”“”)。
②温度为时,反应的化学平衡常数___________。
(3)工业上利用的逆反应制取氢气:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-41.2kJ·mol-1
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在容积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下反应,得到如下数据:
容器
编号
起始时各物质的物质的量/mol
达到平衡的时间/min
达到平衡时能量的变化
CO
H2O
CO2
H2
A
1
2
0
0
t1
放出热量32.96kJ
B
3
6
0
0
t2
放出热量Q
①到达平衡时间关系t1___________t2(填“>”“<”或“=”,下同)。
②容器B达到平衡状态时CO的转化率是 ___________,放出热量Q=___________kJ。
(4)我国科学者又进一步研究了在ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理;其主反应历程如图所示(H2→*H+*H)。下列说法错误的是___________(填字母)。
a.二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%
b.带*标记的物质是该反应历程中的中间产物
c.向该反应体系中加入少量的水不能增加甲醇的收率
d.第③步反应式为*H3CO+H2O→CH3OH+*HO
18. 海洋资源的综合利用是21世纪世界海洋开发利用的重点领域之一。
(1)模拟工业制备氯气
装置如图所示,接通电源,当观察到石墨电极与滤纸接触的区域有细小的气泡产生时,停止通电。将pH试纸分别放在a、b处滤纸上,观察颜色变化。
①写出“通电”时发生反应的离子方程式 ___________。
②在上述实验中观察a处pH试纸中心呈白色,边缘有一圈淡淡的红色,b处pH试纸呈___________色。
(2)海水晒制的粗盐中有大量的杂质,欲除去粗盐水中的、、,设计如下工艺流程(所加试剂均过量)。
①试剂a、试剂b、试剂c依次为___________。
②实验室中进行操作x需用到的玻璃仪器除烧杯外还有___________。
(3)探究二氧化碳在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿。研究表明,溶于海水的二氧化碳主要以无机碳形式存在,其中占90%。科学家利用下图所示装置从海水中提取CO2,有利于海洋环境保护。
①请从化学角度分析海水呈弱碱性的原因:___________(用表达式描述)。
②写出阳极发生的电极反应___________,阴极发生的电极反应___________。
③b室中发生反应的离子方程式___________。
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