内容正文:
多悦高中2025届高二上学期期中考试试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
可能会用到的相对原子质量:C-12 H-1 O-16
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共计42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. “不用开水,不用火电,自热米饭真方便!”这是某品牌“自热米饭”的广告词。加热米饭的热量来自饭盒内贮存的某些特殊物质,当这些物质混合后就会发生剧烈的变化而释放出大量热量,则这些特殊物质最可能是( )
A. 浓硫酸和水 B. 生石灰和水 C. 硝酸铵和水 D. 烧碱和水
【答案】B
【解析】
【分析】加热米饭的热量来自饭盒内贮存的某些特殊物质,这些特殊物质应具备成本低和安全性能好两大优点,不能对人体造成伤害。
【详解】A. 浓硫酸和水混合后放热,可加热米饭,但浓硫酸具有强烈的腐蚀性,易对人体造成伤害,错误;
B. 生石灰和水混合后放热,可加热米饭,且二者对人体不会造成伤害,可以使用,正确;
C. 硝酸铵和水混合后吸热,不能加热米饭,错误;
D. 烧碱和水混合后放热,可以加热米饭,但烧碱具有强烈的腐蚀性,对人体不利,错误。
故选B。
2. 化学的核心是发生化学反应,利用化学反应合成物质,同时也伴随有能量的变化,下列有关说法中不正确的是( )
A. 只要发生化学反应就一定有能量变化
B. Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑这是一个放热反应,结论:1molZn和2molHCl的能量之和高于1molZnCl2和1molH2的能量之和
C. 反应A+B=C+D的能量变化如图所示,反应物A和B断裂化学键吸收总能量低于形成生成物C和D释放的总能量
D. 发生化学反应实现了化学能和其他形式能量之间的相互转化
【答案】C
【解析】
【详解】A.化学反应通常伴随着能量变化,物质自身具有的能量是不同的,生成了新的物质,就会有能量释放或吸收,只要发生化学反应就一定有能量变化,A正确;
B.放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,故B正确;
C.根据能量图可知,这是一个吸热反应,反应物A和B断裂化学键吸收总能量高于形成生成物C和D释放的总能量,故C错误;
D.发生化学反应时,发生化学反应实现了化学能和其他形式能量之间的相互转化,例如热能,光能等,故D正确;
答案选C。
3. 下列有关电解质、强电解质、弱电解质的分类正确的是
选项
A
B
C
D
电解质
Cu
CO2
NaCl
NaOH
非电解质
SO2
乙醇
葡萄糖
NH3
强电解质
HCl
Ba(OH)2
HClO4
BaSO4
弱电解质
CH3COOH
H2O
Cu(OH)2
氨水
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜是单质,既不是电解质,也不是非电解质,故A错误;
B.CO2是非电解质,故B错误;
C.各物质归类正确,故C正确;
D.氨水是混合物,既不是电解质,也不是非电解质,故D错误;
答案选C。
4. 已知几种化学键的键能和热化学方程式如下:
化学键
H—N
N—N
Cl—Cl
N≡N
H—Cl
390.8
193
242.7
946
431.8
N2H4(g)+2Cl2(g)=N2(g)+4HCl(g) ΔH,下列推断正确的是
A. H(g)+Cl(g)=HCl(g) ΔH=+431.8kJ·mol-1
B. 断裂1molCl—Cl吸收能量比断裂1molN≡N多514kJ
C. 上述反应中,ΔH=-431.6kJ·mol-1
D. 上述反应中,断裂极性键和非极性键,只形成极性键
【答案】C
【解析】
【详解】A.由表格数据可知,H-Cl键能为431.8kJ/mol,形成化学键放出能量,则H(g)+Cl(g)=HCl(g) ΔH=-431.8kJ•mol-1,故A错误;
B.由表格数据可知,Cl-Cl键能为242.7kJ/mol,N≡N键能为946kJ/mol,断裂1mol Cl-Cl键吸收242.7kJ能量,断裂1mol N≡N键吸收946kJ能量,所以断裂1 mol Cl-Cl键吸收能量比断裂 1 mol N≡N键少703.3kJ,故B错误;
C.反应N2H4(g)+2Cl2(g)=N2(g)+4HCl(g)的ΔH=(390.8×4+193+242.7×2)kJ/mol-(946+431.8×4)kJ/mol=-431.6kJ/mol,故C正确;
D.反应N2H4(g)+2Cl2(g)=N2(g)+4HCl(g)中反应物N2H4、Cl2均含有非极性键,N2H4还含有极性键,生成物N2分子中只存在非极性键、HCl分子中只存在极性键,即上述反应中,断裂极性键和非极性键,形成极性键和非极性键,故D错误;
答案选C。
5. 下列有关中和反应的反应热测定实验的说法正确的是
A. 温度计能代替玻璃搅拌器,用于搅拌反应物
B. 为了使反应均匀进行,可以向酸(碱)溶液中分几次加入碱(酸)溶液
C. 测定中和反应反应热实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
D. 某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1molH2O(l)放出的热量为52.3kJ,造成这结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.温度计不能代替玻璃搅拌器,只能用于测量溶液的温度,A项错误;
B.了防止热量损失,向酸(碱)溶液中一次加入碱(酸)溶液,B项错误;
C.测定中和反应反应热时,应读取混合溶液的最高温度,C项错误;
D.浓酸或浓碱溶于水时会放热,则生成1molH2O(l)时放出的热量大于57.3kJ,D项正确;
故选D。
6. 常温下,不能证明乙酸是弱酸的实验事实是
A. 0.1mol/LCH3COOH溶液的pH=3
B. pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍后,pH<4
C. 等体积等pH的盐酸和乙酸与足量锌粒反应,醋酸产生H2多
D. CH3COOH溶液能与Na2CO3溶液反应生成CO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.0.1mol/LCH3COOH溶液的pH=3,则溶液中,说明乙酸没有完全电离,是弱酸,A正确;
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍后,pH<4,说明溶液中存在平衡,加水稀释,平衡右移,证明乙酸是弱酸,B正确;
C.等体积等pH的盐酸和乙酸与足量锌粒反应,醋酸产生H2多,说明乙酸溶液中含有的溶质物质的量比盐酸中的多,则乙酸没有完全电离,是弱酸,C正确;
D.CH3COOH溶液能与Na2CO3溶液反应生成CO2,说明乙酸酸性比碳酸强,不能说明乙酸是弱酸,D错误;
故选D。
7. 下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系,据此判断下列说法中正确的是
A. 石墨转变为金刚石是放热反应
B. 白磷比红磷稳定
C. S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2则ΔH1<ΔH2
D. CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH>0
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图像1,金刚石能量高于石墨,石墨转变为金刚石吸热反应,故A错误;
B.根据图像2,白磷能量高于红磷,能量越低越稳定,白磷比红磷稳定性差,故B错误;
C.依据图像3,固体硫变化为气态硫需要吸收能量,故ΔH1<ΔH2,故C正确;
D.根据图像4,反应物CO(g)+H2O(g)的能量总和高于生成物CO2(g)+H2(g)的能量总和,反应是放热反应,即CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH<0,故D错误;
答案选C。
8. 在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s)⇌C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有
①容器内温度不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤C(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1
⑦某时刻v(A)=2v(C)且不等于零
⑧单位时间内生成nmolD,同时生成2nmolA
A. ①②③⑥ B. ①②③④⑤⑧
C. ③④⑤⑥ D. ①②⑤⑥⑧
【答案】B
【解析】
【详解】①容器内温度不变,说明正逆反应速率相等,反应达平衡状态,故选;
②由于B是固体,混合气体的密度不变,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,故选;
③绝热、恒体积、恒物质的量体系中,温度在改变,压强也在改变,当压强不变说明反应达平衡状态,故选;
④由于B是固体,该反应是其他体积相等的反应,混合气体的平均相对分子质量不变,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,故选;
⑤C(g)的物质的量浓度不变,说明C的物质的量不变,反应达平衡状态,故选;
⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1,不知道是否会继续改变,不能说明达到平衡,故不选;
⑦没有说明反应方向,故不能说明达到平衡,故不选;
⑧单位时间内生成n mol D等效于消耗2n mol A,同时生成2n mol A,所以正逆反应速率相等,反应达平衡状态,故选;
综上,符合题意的有①②③④⑤⑧;
答案选B。
9. 下列有关热化学方程式N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1说法正确的是
A. 升高体系温度正反应速率增大,逆反应速率也增大
B. 若容器体积不变,气体密度不变时说明该反应已经达到化学平衡状态
C. 温度不变,向平衡后的容器中再加入少量N2O4,平衡常数K值变大
D. 增大体系的压强,平衡右移,同时提高N2O4的反应速率和转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.升高体系温度,正逆反应活化能均降低,活化分子百分数增大,分子之间有效碰撞次数增加,导致正反应速率增大,逆反应速率也增大,A正确;
B.反应混合物都是气体,气体的质量不变,若容器体积不变,则反应混合物的密度始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,B错误;
C.化学平衡常数只与温度有关,温度不变,则化学平衡常数K就不变,C错误;
D.增大体系的压强,物质的浓度增大,化学反应速率加快;同时由于该反应的正反应是气体体积增大的反应,增大压强,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,导致N2O4的平衡转化率降低,D错误;
故合理选项是A。
10. 从下列实验事实所引出的相应结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
其他条件相同,Na2S2O3溶液与稀硫酸反应时,Na2S2O3溶液浓度越大,析出S沉淀所需时间越短
当其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率加快
B
在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂一定不参与化学反应
C
物质的量浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的、形状相同的锌粒反应
反应开始时速率相同
D
在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g) ⇌2HI(g),把容积缩小一倍
正反应速率加快,逆反应速率不变
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.增大反应物浓度,化学反应速率加快,A项正确;
B.催化剂参与反应,但反应前后催化剂的质量和化学性质不变,B项错误;
C.浓度相同的盐酸和醋酸溶液中起始氢离子浓度不同,因此开始时盐酸速率大于醋酸,C项错误;
D.缩小容积,正、逆反应速率同时增大,D项错误;
答案选A。
11. 下列说法中错误的是
A. 25℃时,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw不变
B. 将纯水加热到95℃时,Kw变大,pH不变,水仍呈中性
C. 常温下,pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合后溶液的pH<7
D. 常温下,pH为5的醋酸和pH为9的NaOH两种溶液中,由水电离的c(H+)之比为1:1
【答案】B
【解析】
【详解】A.向水中加入稀氨水,氨水是弱电解质,电离的氢氧根使溶液中氢氧根浓度增大,平衡逆向移动,c(OH-)增大,但Kw不变,故A正确;
B.水的电离是吸热反应,温度升高,平衡正向移动,KW增大,水仍呈中性,溶液中氢离子浓度增大,pH降低,故B错误;
C.常温下,pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合后醋酸有剩余,溶液呈酸性,pH<7,故C正确;
D.常温下,pH为5的醋酸和pH为9的NaOH两种溶液中谁的电离都受到抑制,由水电离的c(H+)=,故D正确;
答案选B。
12. 在下列溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. 无色透明溶液中:Fe3+、Na+、SO、Cl-
B. 能使甲基橙试液变红的溶液:Fe2+、Na+、Cl-、NO
C. 室温时,=10-5mol•L-1的溶液中:Ba2+、ClO-、Cl-、NO
D. 常温下,由水电离出的c(H+)=10-14mol/L的溶液中:Na+、CO、K+、SO
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁离子是黄色的,A错误;
B.能使甲基橙试液变红的溶液,说明有氢离子,有氢离子存在的情况下,硝酸根离子和亚铁离子不能共存,会发生氧化还原反应,B错误;
C.室温时,=10-5mol•L-1,所以溶液呈碱性,各离子可以共存,C正确;
D.由水电离出的c(H+)=10-14mol/L的溶液,说明溶液中的溶质抑制水的电离,溶液呈酸性或碱性,在酸性溶液中,CO不能存在,D错误;
答案选C。
13. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 密闭容器中发生:H2(g)+Br2(g)2HBr(g),增大压强红棕色加深
B. 向氯水中加入CaCO3固体提高HClO的浓度
C. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
D. 合成氨工业中采用增大压强方法提高NH3的产量
【答案】A
【解析】
【详解】A.闭容器中发生:H2(g)+Br2(g)2HBr(g),增大压强,容器体积减小,气体浓度增大,颜色加深,但平衡不会移动,与勒夏特列原理无关,A符合题意;
B.氯水中存在平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,加入的CaCO3与HCl反应,促使平衡正向移动,HClO的浓度增大,与勒夏特列原理有关,B不符合题意;
C.Cl2+H2O HCl+HClO,增大Cl-浓度,使平衡逆向移动,减小Cl2的溶解,与勒夏特列原理有关,C不符合题意,
D.N2+3H22NH3,增大压强平衡正向移动,NH3的产率提高,与勒夏特列原理有关,D不符合题意;
正确答案选A。
14. 可逆反应,对示意图的解释与图像相符的是
A. ①压强对反应的影响 B. ③平衡体系增加对反应的影响
C. ②温度对反应的影响 D. ④催化剂对反应的影响
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应中增大压强平衡向正反应方向移动,则氨气的体积分数增大,并且压强越大,化学反应速率越大,达到化学平衡的时间越少,与图像不符,故A错误;
B.反应平衡后,增大氮气的量,则这一瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,然后正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,直到新的平衡,与图像符合,故B正确;
C.因该反应是放热反应,升高温度化学平衡向逆反应反应移动,则氮气的转化率降低,与图像中转化率增大不符,故C错误;
D.因催化剂对化学平衡无影响,但催化剂加快化学反应速率,则有催化剂时达到化学平衡的时间少,与图像不符,故D错误;
故答案选B。
二、填空题(本题包括4个大题,共58分)
15. 二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚,三步反应如下:
①2H2(g) + CO(g)⇌CH3OH(g) ΔH =-90.8kJ·mol-1
② CO(g) + H2O(g)⇌CO2(g) + H2(g) ΔH =-41.3kJ·mol-1
③2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH =-23.5kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)一定条件下的密闭容器中,②反应达到平衡后,要提高CO的转化率,可以采取的措施是(填字母代号)_______。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.增加H2O的浓度 d.分离出CO2
(2)写出由 H2(g)和CO(g)生成 CH3OCH3(g)和CO2(g)的热化学反应方程式_______。
(3)已知反应③在某温度下的平衡常数为400。此温度下,在恒容密闭容器中加入一定量的 CH3OH(g),反应T时刻测得各组分的浓度如下:
物质
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
浓度(mol/L)
0.44
0.6
0.6
①比较T时刻正、逆反应速率的大小关系:v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②若加入 CH3OH(g)后,经10min 反应达到平衡,此时c(CH3OH) = _______;0~10min内反应速率v(CH3OH)= _______。
③若反应达平衡后,温度不变,从体系中移走部分CH3OCH3,重新达到平衡后,CH3OH(g)的转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使该反应平衡常数增大可采取的措施是_______。
【答案】(1)cd (2)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H= -246.4kJ·mol-1
(3) ①. > ②. 0.04 mol·L-1 ③. 0.16 mol·L-1·min-1 ④. 增大 ⑤. 降低温度
【解析】
【小问1详解】
a.该反应为放热反应,高温平衡逆向移动,CO转化率降低,反应前后气体分子数不变,压强对平衡不影响,a错误;
b.催化剂不能影响平衡移动,CO转化率不变,b错误;
c.增加H2O的浓度,平衡正向移动, CO的转化率增大,c正确;
d.分离出CO2,平衡正向移动, CO的转化率增大,d正确;
故选cd;
【小问2详解】
由 H2(g)和CO(g)生成CH3OCH3(g)和CO2(g)的化学反应方程式为:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),该反应=2①+②+③,故:△H= ,热化学方程式为:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H= -246.4kJ·mol-1;
【小问3详解】
①T时刻:,平衡正向移动,v(正)>v(逆) ;
②由表格数据可知,T时刻时水蒸气的浓度为0.6mol/L,则起始甲醇的浓度为(0.44+0.6×2) mol/L=1.64 mol/L,设10min反应达到平衡时生成amol/L水蒸气,由题意可建立如下三段式:,由平衡常数为400可得:,解得a=0.8,重新达到平衡后,甲醇的化学反应速率为=0.16 mol·L-1·min-1;
③若反应达平衡后,温度不变,从体系中移走部分CH3OCH3,平衡正向移动,重新达到平衡后,CH3OH(g)的转化率增大;该反应为放热反应,降低温度,该反应平衡常数增大。
16. 完成下列问题。
(1)家用液化气的主要成分是丁烷(C4H10)。在25℃、101kPa下,当10kg丁烷完全燃烧生成生成CO2和液态水时,放出5×105kJ的热量。写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式为_______。
(2)实现碳中和成为各国科学家的研究重点,将二氧化碳转化为甲醇是一个重要方向。甲醇的制备反应一般认为通过如下两步来实现:
ⅠCO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H1=+41KJ/mol
ⅡCO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H2=-90KJ/mol
总反应ⅢCO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H
总反应Ⅲ的△H为_______kJ·mol-1,该反应能在_______(填“高温”或“低温”)自发进行。
(3)在恒温,体积为1L恒容密闭容器中,充入1molCO2(g)和3molH2(g),进行反应Ⅲ(不考虑其它副反应)。10min时测得CO2(g)和CH3OH(g)的体积分数之比为1∶3,反应达到平衡。回答下列问题:
①反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_______。
②该温度下反应Ⅲ的平衡常数K=_______(mol/L)-2(保留两位有效数字)。
③下列措施中能使增大的是_______
A.升高温度 B.充入He,使体系压强增大高 C.将H2O(g)从体系中分离
D.使用催化剂 E.缩小容器体积
(4)我国科学家制备了一种ZO-ZrO2催化剂,实现CO2高选择性合成CH3OH。气相催化合成过程中,CO2转化率(x)及CH3OH选择性(S)随温度的变化曲线如图。
CH3OH选择性:S(CH3OH)
①生成CH3OH的最佳温度约为_______。
②温度升高,CO2转化率升高,但CH3OH选择性降低的原因是:_______。
【答案】(1)C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2900kJ/mol
(2) ①. -49 ②. 低温
(3) ①. 0.225 mol/(L•min) ②. 5.3 ③. CE
(4) ①. 320℃ ②. 温度升高,反应速率加快,CO2转化率增大,但是,其他副反应增多,所以 CH3OH 的选择性降低
【解析】
【小问1详解】
燃烧热为常温常压下1mol纯物质完全燃烧生成指定的产物放出的热量,10kg丁烷完全燃烧生成CO2和液态水时,放出5×105kJ的热量,则58g(1mol)丁烷完全燃烧生成生成CO2和液态水时,放出2900kJ的热量,故丁烷燃烧热的热化学方程式为C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2900kJ/mol;
【小问2详解】
根据盖斯定律:Ⅰ+Ⅱ得CO2(g) + 3H2(g) ⇌CH3OH(g) + H2O(g) △H=(41-90)kJ/mol=-49kJ/mol;该反应是气体分子数减小的放热反应,ΔS<0,根据ΔH-TΔS<0,反应才能自发进行,则该反应在低温自发进行;
【小问3详解】
设CO2的转化量为x,,CO2和CH3OH(g)的体积分数之比变为1:3,,x=0.75mol;
①则平衡时,v(H2)=;
②;
③A.该反应放热反应,升高温度,平衡逆移,减小,A错误;
B.恒容密闭容器中,充入He,使体系压强增大高,物质浓度不变,平衡不移动 ,不变,B错误;
C.将H2O(g)从体系中分离,生成物浓度减小,平衡正移,增大,C正确;
D.使用催化剂,只能改变反应速率,不能使平衡移动,故不变,D错误;
E.缩小容器体积,物质浓度增大,反应体系压强增大,平衡往气体减小方向移动,故平衡正移,增大,E正确;
答案选CE。
【小问4详解】
①由图可知,温度为320℃时,甲醇的选择性较高,二氧化碳的转化率较高,则生成CH3OH的最佳温度约为320℃;
②温度升高,CO2转化率升高,但产物CH3OH含量降低,说明温度升高,反应速率加快,CO2转化率升高,但甲醇选择性降低,副反应也增多,甲醇含量降低。
17. 研究电解质在水溶液中的离子反应与平衡有重要的意义。
(1)25℃时,在1L0.1mol·L-1的HA溶液中,有0.001mol的HA电离成离子,则该温度下的电离平衡常数约为_______。
(2)在25℃时,将pH=11的Ba(OH)2溶液VaL与pH=2的HCl溶液VbL混合,若所得溶液为中性,则Va:Vb=_______。
(3)25℃时,HF的Ka=6.4×10-4,则此温度下0.1mol·L-1HF溶液c(H+)为_______mol·L-1。
(4)常温下,几种弱酸的电离平衡常数如下表所示,回答下列问题:
化学式
HCOOH
H2CO3
HCN
HClO
电离平衡常数
K=1.8×10-4
K1=4.3×10-7
K=5.6×10-11
K=4.9×10-10
K=4.7×10-8
①上述四种酸酸性由强到弱的顺序为_______;
②等浓度的HCOO-、HCO、CO、CN-、ClO-结合H+能力从大到小的顺序为:_______。
③将少量的CO2通入NaClO溶液中,反应的离子方程式:_______。
【答案】(1)
(2)10:1 (3)0.008mol·L-1
(4) ①. ②. CO>CN->ClO->HCO3->HCOO- ③.
【解析】
【小问1详解】
25℃时,在1L0.1mol·L-1的HA溶液中,有0.001mol的HA电离成离子,则氢离子浓度为0.001mol/L,则该温度下的电离平衡常数约为;
【小问2详解】
在25℃时,将pH=11的Ba(OH)2溶液Va L与pH=2的HCl溶液Vb L混合,若所得溶液为中性,则,解得Va:Vb=10:1;
【小问3详解】
HF水溶液中水电离的氢离子可忽略,根据电离方程式HFH+ +F-,c(H+) ≈ c (F-),且HF电离程度很小,电离平衡时, c (HF) ≈ 0.1mol/L,,解得c(H+) =0.008mol·L-1;
【小问4详解】
①根据电离常数越大,则酸的酸性越强,因此上述四种酸酸性由强到弱的顺序为;;
②酸电离平衡常数越大,则其酸根结合氢离子能力越弱,依据电离平衡常数得到酸性强弱为:HClO2> HCOOH>HCN>,则等浓度HCOO-、HCO、CO、CN-、ClO-结合H+能力从大到小的顺序为CO>CN->ClO->HCO3->HCOO-;
③根据酸的强弱顺序:,将少量的CO2通入NaClO溶液中,反应生成次氯酸和碳酸氢根,因此其反应的离子方程式:。
18. 以下是关于“外界因素对化学平衡移动影响的实验研究”的课题,回答问题。
(1)研究的思路与方法
①研究对象的选择,现有以下可逆反应:
A.2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0
B.FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl
其中,A适合于研究_______ (填字母,下同)对平衡的影响,B适合于研究_______对平衡的影响。
a.浓度 b.温度 c.压强
②研究方法:采用控制其他因素不变,改变其中一个因素的方法,并进行对比实验。
(2)单一因素对化学平衡移动影响的实验研究
①浓度:将FeCl3与KSCN反应后所得的混合液分为三等份,分别加入浓FeCl3溶液、浓KSCN溶液和NaOH固体,观察现象。
现象:加入浓FeCl3溶液后的混合溶液红色_______(填“变深”“变浅”或“不变”,下同);加入浓KSCN溶液后的混合溶液红色_______;加入NaOH固体后,混合溶液红色_______。
②温度:将密封并相互连通的盛有NO2的两个玻璃球,一个放入热水中,另一个放入冷水中。
现象:放入热水中的球内红棕色_______(填“变深”“变浅”或“不变”,下同);放入冷水中的球内红棕色_______。
(3)综合(2)中研究结果,请总结外界因素对化学平衡的影响规律:_______。
【答案】(1) ①. abc ②. ab
(2) ①. 变深 ②. 变深 ③. 变浅 ④. 变深 ⑤. 变浅
(3)在其它条件不变时,增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度,平衡逆向移动;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,降低温度,平衡向放热方向移动。
【解析】
【小问1详解】
反应A.2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0中,反应前后气体体积不相等,反应为放热反应,则温度、压强、浓度都会影响化学平衡,但是催化剂不影响平衡,所以反应A适合于研究温度、压强、浓度对平衡应的影响,即选abc;
反应FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl在溶液中进行,压强和催化剂不影响平衡,温度和浓度影响平衡,则B适合研究温度、浓度对平衡的影响,即选ab;
【小问2详解】
①浓度:将FeCl3与KSCN反应后所得的混合液分为3等份,Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,Fe(SCN)3为血红色,分别加入浓FeCl3溶液、浓KSCN溶液和NaOH固体,观察现象,现象:加入浓FeCl3溶液后,铁离子浓度增大,平衡向着正向移动,Fe(SCN)3浓度增大,则混合溶液红色变深;加入浓KSCN溶液后,增大了SCN-浓度,平衡向正方向移动,混合溶液红色也变深;加入NaOH固体后,会生成氢氧化铁沉淀,三价铁离子的浓度减小,平衡逆向移动,混合溶液红色变浅;
②由于反应2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0为放热反应,升高温度后平衡向着逆向移动,二氧化氮浓度增大,球内红棕色变深,放入冷水中,平衡向着正向移动,二氧化氮浓度减小,则球内红棕色变浅;
【小问3详解】
根据(2)浓度、温度对化学平衡的影响可知:在其它条件不变时,增大反应物浓度,平衡向正方向移动;减小反应物浓度,平衡逆向移动;升高温度,平衡向吸热方向移动,降低温度,平衡向放热方向移动。
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多悦高中2025届高二上学期期中考试试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
可能会用到的相对原子质量:C-12 H-1 O-16
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共计42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. “不用开水,不用火电,自热米饭真方便!”这是某品牌“自热米饭”的广告词。加热米饭的热量来自饭盒内贮存的某些特殊物质,当这些物质混合后就会发生剧烈的变化而释放出大量热量,则这些特殊物质最可能是( )
A. 浓硫酸和水 B. 生石灰和水 C. 硝酸铵和水 D. 烧碱和水
2. 化学的核心是发生化学反应,利用化学反应合成物质,同时也伴随有能量的变化,下列有关说法中不正确的是( )
A. 只要发生化学反应就一定有能量变化
B. Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑这是一个放热反应,结论:1molZn和2molHCl的能量之和高于1molZnCl2和1molH2的能量之和
C. 反应A+B=C+D的能量变化如图所示,反应物A和B断裂化学键吸收总能量低于形成生成物C和D释放的总能量
D. 发生化学反应实现了化学能和其他形式能量之间的相互转化
3. 下列有关电解质、强电解质、弱电解质的分类正确的是
选项
A
B
C
D
电解质
Cu
CO2
NaCl
NaOH
非电解质
SO2
乙醇
葡萄糖
NH3
强电解质
HCl
Ba(OH)2
HClO4
BaSO4
弱电解质
CH3COOH
H2O
Cu(OH)2
氨水
A. A B. B C. C D. D
4. 已知几种化学键的键能和热化学方程式如下:
化学键
H—N
N—N
Cl—Cl
N≡N
H—Cl
390.8
193
242.7
946
431.8
N2H4(g)+2Cl2(g)=N2(g)+4HCl(g) ΔH,下列推断正确的是
A. H(g)+Cl(g)=HCl(g) ΔH=+431.8kJ·mol-1
B. 断裂1molCl—Cl吸收能量比断裂1molN≡N多514kJ
C. 上述反应中,ΔH=-431.6kJ·mol-1
D. 上述反应中,断裂极性键和非极性键,只形成极性键
5. 下列有关中和反应的反应热测定实验的说法正确的是
A. 温度计能代替玻璃搅拌器,用于搅拌反应物
B. 为了使反应均匀进行,可以向酸(碱)溶液中分几次加入碱(酸)溶液
C. 测定中和反应反应热实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
D. 某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1molH2O(l)放出的热量为52.3kJ,造成这结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大
6. 常温下,不能证明乙酸是弱酸的实验事实是
A. 0.1mol/LCH3COOH溶液pH=3
B. pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍后,pH<4
C. 等体积等pH的盐酸和乙酸与足量锌粒反应,醋酸产生H2多
D. CH3COOH溶液能与Na2CO3溶液反应生成CO2
7. 下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系,据此判断下列说法中正确的是
A. 石墨转变为金刚石是放热反应
B. 白磷比红磷稳定
C. S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2则ΔH1<ΔH2
D. CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH>0
8. 在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s)⇌C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有
①容器内温度不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤C(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1
⑦某时刻v(A)=2v(C)且不等于零
⑧单位时间内生成nmolD,同时生成2nmolA
A. ①②③⑥ B. ①②③④⑤⑧
C. ③④⑤⑥ D. ①②⑤⑥⑧
9. 下列有关热化学方程式N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1说法正确的是
A. 升高体系温度正反应速率增大,逆反应速率也增大
B. 若容器体积不变,气体密度不变时说明该反应已经达到化学平衡状态
C. 温度不变,向平衡后的容器中再加入少量N2O4,平衡常数K值变大
D. 增大体系的压强,平衡右移,同时提高N2O4的反应速率和转化率
10. 从下列实验事实所引出的相应结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
其他条件相同,Na2S2O3溶液与稀硫酸反应时,Na2S2O3溶液浓度越大,析出S沉淀所需时间越短
当其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率加快
B
在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂一定不参与化学反应
C
物质的量浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的、形状相同的锌粒反应
反应开始时速率相同
D
在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g) ⇌2HI(g),把容积缩小一倍
正反应速率加快,逆反应速率不变
A. A B. B C. C D. D
11. 下列说法中错误的是
A. 25℃时,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw不变
B. 将纯水加热到95℃时,Kw变大,pH不变,水仍呈中性
C. 常温下,pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合后溶液的pH<7
D. 常温下,pH为5的醋酸和pH为9的NaOH两种溶液中,由水电离的c(H+)之比为1:1
12. 在下列溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. 无色透明溶液中:Fe3+、Na+、SO、Cl-
B. 能使甲基橙试液变红的溶液:Fe2+、Na+、Cl-、NO
C. 室温时,=10-5mol•L-1的溶液中:Ba2+、ClO-、Cl-、NO
D. 常温下,由水电离出的c(H+)=10-14mol/L的溶液中:Na+、CO、K+、SO
13. 下列事实不能用勒夏特列原理解释是
A. 密闭容器中发生:H2(g)+Br2(g)2HBr(g),增大压强红棕色加深
B. 向氯水中加入CaCO3固体提高HClO的浓度
C. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
D. 合成氨工业中采用增大压强的方法提高NH3的产量
14. 可逆反应,对示意图的解释与图像相符的是
A. ①压强对反应的影响 B. ③平衡体系增加对反应的影响
C. ②温度对反应的影响 D. ④催化剂对反应的影响
二、填空题(本题包括4个大题,共58分)
15. 二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚,三步反应如下:
①2H2(g) + CO(g)⇌CH3OH(g) ΔH =-90.8kJ·mol-1
② CO(g) + H2O(g)⇌CO2(g) + H2(g) ΔH =-41.3kJ·mol-1
③2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH =-23.5kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)一定条件下的密闭容器中,②反应达到平衡后,要提高CO的转化率,可以采取的措施是(填字母代号)_______。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.增加H2O的浓度 d.分离出CO2
(2)写出由 H2(g)和CO(g)生成 CH3OCH3(g)和CO2(g)的热化学反应方程式_______。
(3)已知反应③在某温度下的平衡常数为400。此温度下,在恒容密闭容器中加入一定量的 CH3OH(g),反应T时刻测得各组分的浓度如下:
物质
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
浓度(mol/L)
044
0.6
0.6
①比较T时刻正、逆反应速率的大小关系:v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②若加入 CH3OH(g)后,经10min 反应达到平衡,此时c(CH3OH) = _______;0~10min内反应速率v(CH3OH)= _______。
③若反应达平衡后,温度不变,从体系中移走部分CH3OCH3,重新达到平衡后,CH3OH(g)的转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使该反应平衡常数增大可采取的措施是_______。
16. 完成下列问题。
(1)家用液化气的主要成分是丁烷(C4H10)。在25℃、101kPa下,当10kg丁烷完全燃烧生成生成CO2和液态水时,放出5×105kJ的热量。写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式为_______。
(2)实现碳中和成为各国科学家的研究重点,将二氧化碳转化为甲醇是一个重要方向。甲醇的制备反应一般认为通过如下两步来实现:
ⅠCO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H1=+41KJ/mol
ⅡCO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H2=-90KJ/mol
总反应ⅢCO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H
总反应Ⅲ的△H为_______kJ·mol-1,该反应能在_______(填“高温”或“低温”)自发进行。
(3)在恒温,体积为1L恒容密闭容器中,充入1molCO2(g)和3molH2(g),进行反应Ⅲ(不考虑其它副反应)。10min时测得CO2(g)和CH3OH(g)的体积分数之比为1∶3,反应达到平衡。回答下列问题:
①反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_______。
②该温度下反应Ⅲ的平衡常数K=_______(mol/L)-2(保留两位有效数字)。
③下列措施中能使增大是_______
A.升高温度 B.充入He,使体系压强增大高 C.将H2O(g)从体系中分离
D.使用催化剂 E.缩小容器体积
(4)我国科学家制备了一种ZO-ZrO2催化剂,实现CO2高选择性合成CH3OH。气相催化合成过程中,CO2转化率(x)及CH3OH选择性(S)随温度的变化曲线如图。
CH3OH选择性:S(CH3OH)
①生成CH3OH的最佳温度约为_______。
②温度升高,CO2转化率升高,但CH3OH选择性降低的原因是:_______。
17. 研究电解质在水溶液中的离子反应与平衡有重要的意义。
(1)25℃时,在1L0.1mol·L-1的HA溶液中,有0.001mol的HA电离成离子,则该温度下的电离平衡常数约为_______。
(2)在25℃时,将pH=11的Ba(OH)2溶液VaL与pH=2的HCl溶液VbL混合,若所得溶液为中性,则Va:Vb=_______。
(3)25℃时,HFKa=6.4×10-4,则此温度下0.1mol·L-1HF溶液c(H+)为_______mol·L-1。
(4)常温下,几种弱酸的电离平衡常数如下表所示,回答下列问题:
化学式
HCOOH
H2CO3
HCN
HClO
电离平衡常数
K=1.8×10-4
K1=4.3×10-7
K=5.6×10-11
K=4.9×10-10
K=4.7×10-8
①上述四种酸酸性由强到弱的顺序为_______;
②等浓度的HCOO-、HCO、CO、CN-、ClO-结合H+能力从大到小的顺序为:_______。
③将少量的CO2通入NaClO溶液中,反应的离子方程式:_______。
18. 以下是关于“外界因素对化学平衡移动影响的实验研究”的课题,回答问题。
(1)研究的思路与方法
①研究对象的选择,现有以下可逆反应:
A.2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0
B.FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl
其中,A适合于研究_______ (填字母,下同)对平衡的影响,B适合于研究_______对平衡的影响。
a.浓度 b.温度 c.压强
②研究方法:采用控制其他因素不变,改变其中一个因素的方法,并进行对比实验。
(2)单一因素对化学平衡移动影响的实验研究
①浓度:将FeCl3与KSCN反应后所得的混合液分为三等份,分别加入浓FeCl3溶液、浓KSCN溶液和NaOH固体,观察现象。
现象:加入浓FeCl3溶液后的混合溶液红色_______(填“变深”“变浅”或“不变”,下同);加入浓KSCN溶液后的混合溶液红色_______;加入NaOH固体后,混合溶液红色_______。
②温度:将密封并相互连通的盛有NO2的两个玻璃球,一个放入热水中,另一个放入冷水中。
现象:放入热水中的球内红棕色_______(填“变深”“变浅”或“不变”,下同);放入冷水中的球内红棕色_______。
(3)综合(2)中研究结果,请总结外界因素对化学平衡的影响规律:_______。
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