内容正文:
人教版选择性必修1综合测试
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
1、 选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(23-24高二上·湖北武汉·期末)化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列说法不正确的是
A.含氟牙膏可以预防龋齿,利用了沉淀转化的原理,降低龋齿的发生率
B.人体中缓冲体系起到稳定血液pH的作用
C.民谚:青铜和铁器“干千年,湿万年,不干不湿就半年”,半干半湿条件下最易发生吸氧腐蚀
D.《荀子劝学》中记载“冰之为水,而寒于水”,说明冰的能量低于水,冰变为水属于吸热反应
2.(23-24高二上·福建福州·期末)下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A.加入催化剂有利于生成
B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
C.比常温更有利于合成氨的反应
D.由氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
3.(24-25高二上·辽宁·阶段检测)燃烧2g乙醇(液态),生成二氧化碳气体和液态水,经测定放出的热量为Q,则乙醇燃烧的热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
4.(23-24高二下·广东惠州·开学考试)劳动有利于“知行合一”,下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
环保行动:用除去废水中的
溶度积:
B
学农活动:用小苏打作发泡剂烘焙面包
受热易分解产生气体
C
家务劳动:用食醋清洗水壶内的水垢
醋酸的酸性比碳酸强
D
帮厨活动:用热的纯碱溶液去除厨房的油污
油脂直接与纯碱发生化学反应
A.A B.B C.C D.D
5.(23-24高二下·宁夏银川·开学考试)常温下,下列各组溶液的c(H+)一定等于1×10-7 mol/L的是
A.pH=2和pH=12的两种溶液以等体积混合
B.0.10 mol/L H2SO4溶液与0.10 mol/L NaOH溶液等体积混合
C.将pH=5的CH3COOH溶液稀释100倍
D.pH=1的H2SO4与c(OH-)=0.10 mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合
6.(23-24高二上·浙江台州·期中)下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
探究Ksp(BaSO4)和Ksp(CaSO4)大小
室温下,向浓度均为0.1mol·L−1的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液
出现白色沉淀,说明Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4)
B
比较CH3COO−、CN−结合H+能力的大小
室温下,用pH试纸分别测量0.1mol·L−1CH3COONa溶液和0.1mol·L−1NaCN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
探究浓度对平衡的影响
向试管中加入2mL0.1mol·L−1K2Cr2O7溶液(橙色),滴加5~10滴6mol·L−1NaOH溶液
溶液由黄色变为橙色,说明加入氢氧化钠溶液后平衡向生成CrO的方向移动
D
比较Fe与Cu的金属性强弱
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
7.(23-24高二上·福建福州·期末)在一体积可变的密闭容器中充入一定量的和,发生反应,体系中各物质的百分含量与温度的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.曲线①表示的百分含量
B.反应达到平衡后,保持其他条件不变,压缩容器的体积平衡向左移,气体颜色变浅
C.若m点为反应平衡点,此时平衡常数
D.反应达到平衡后,保持其他条件不变,往该容器中充入少量稀有气体,平衡不移动
8.(23-24高二下·广东惠州·开学考试)某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放,其反应热。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段,反应历程如图所示(TS表示过渡态),下列说法不正确的是
A.三个基元反应中只有①是吸热反应
B.是该反应的中间产物
C.该过程的总反应为
D.
9.(23-24高二上·北京西城·期中)已知常温下,几种物质的电离平衡常数,下列说法正确的是
弱酸
HCOOH(甲酸)
HCN
K(25℃)
A.三种酸性强弱关系:
B.的电离方程式为:
C.向溶液中通入HCN气体:
D.等物质的量浓度的和溶液的pH:
10.(23-24高二上·北京昌平·期末)25℃时,HNO2的电离常数为。将某浓度某体积的HNO2溶液稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.HNO2的电离方程式:HNO2=H++NO
B.取a点溶液与等浓度等体积NaOH溶液反应,得到的产物中c(NO) < c(Na+)
C.溶液中水的电离程度:a点>b点
D.从b点到c点,溶液中逐渐增大(其中、分别代表酸和酸根离子)
11.(23-24高二上·福建南平·期末)下列装置或操作不能达到实验目的是
A
B
测定中和反应的反应热
证明沉淀可以转化
C
D
防止水库的钢闸门腐蚀
探究温度对平衡的影响
A.A B.B C.C D.D
12.(23-24高二上·广东深圳·阶段检测)Ka、Kw、Ksp分别表示酸的电离常数、水的离子积常数、溶度积常数,下列判断正确的是
A.室温下,说明的电离度一定比的大
B.室温下向的醋酸溶液中加入水稀释后,溶液中不变
C.25℃时,均为4的盐酸和溶液中不相等
D.两种难溶电解质做比较时,越小的电解质,其溶解度一定越小
13.(23-24高二上·广东广州·期末)化学中常用图象直观地描述化学反应的进程或结果。下列图象描述正确的是
A.图①表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,乙的压强大
B.图②可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化
C.图③是在0.1mol⋅L﹣1的Na2CO3溶液中加水稀释,随着加入水的体积的增大,溶液中c()的变化曲线,Na2CO3的水解程度:A点小于B点
D.图④是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线,t1时刻溶液的温度最高
14.(23-24高二下·广东深圳·期末)25℃时,用0.1000mol-L-1AgNO3溶液滴定50.00mL未知浓度的NaCl溶液,用K2CrO4溶液作指示剂,滴定曲线如图中实线所示,M点为恰好完全反应的点,表示Cl-或Br-的浓度[已知:Ag2CrO4为砖红色;25℃时,,]。下列说法不正确的是
A.NaCl溶液中
B.到达滴定终点时,出现砖红色沉淀
C.若减小NaCl溶液的浓度,则反应终点M向P方向移动
D.若滴定与NaCl溶液等体积等浓度的NaBr溶液,则滴定曲线为②
15.(24-25高二上·北京·阶段检测)利用燃料电池电解制备并得到副产物、、,装置如下图所示。下列说法不正确的是
A.a极反应:
B.A膜和膜均为阴离子交换膜
C.可用铁电极替换石墨Ⅱ电极
D.a极上通入标况下甲烷,阳极室减少
第II卷(非选择题 共55分)
2、 非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)(23-24高二下·湖南长沙·期中)是大气的主要污染物。研究消除的方法和机理一直是环境专家不断追求的目标。
I二氧化硫在作用下的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。
(1)二氧化硫在催化下氧化是工业上生产硫酸的主要反应,其催化反应的机理如下:
①
②
③
则 。
(2)硫酸生产中,催化氧化生成。某温度下,的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如下图所示。根据图示回答下列问题:
①将和置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为。该反应的平衡常数等于 。
②平衡状态由A变到B时,平衡常数 (填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.二氧化硫在一定条件下可以发生如下反应:
。在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多组实验(各组实验的温度可能相同,也可能不同),测定的平衡转化率。部分实验结果如图所示:
(3)如果要将图中C点对应的平衡状态改变为B点对应的平衡状态,则应采取的措施是 。
(4)若A点对应实验中,的起始浓度为,经过达到平衡状态,则该时段化学反应速率 。
(5)图中C、D两点对应的实验温度分别为和,通过计算判断: (填或“<” “=”或“<”)。
Ⅲ.东南大学化工团队在酸性的条件下,以电化学原理消除,同时又变废为宝。
(6)写出转化的电极反应方程式: 。
(7)电解生成的硫酸,电离方程式可表示为:。的稀硫酸中,,求硫酸第二步电离的电离常数: (结果保留三位有效数字)。
17.(14分)(23-24高二下·北京·期中)反应原理题(其中选择题为单选)
(1)下列反应与电离平衡无关的是________。
A.溶液与溶液反应制备
B.电解饱和NaCl溶液制备NaOH
C.加氨水除去溶液中的杂质
D.将溶液加入水垢中使转化为
(2)某国际期刊刊登我国最新有关水系双离子电池原理如图1所示,下列有关叙述错误的是________。
A.放电时,电极a作电源的正极,发生还原反应最终变为Cu
B.充电时,水系电池中,a电极附近的碱性增强
C.充电时,
D.当完全放电时,则电池内部有发生迁移
(3)某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为:、,25℃,与pH的关系如图2所示,c为或浓度的值,下列说法错误的是________。
A.曲线①代表与pH的关系
B.的约为
C.向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以存在
D.向的溶液中加入等体积0.4mol/L的HCl,体系中元素M主要以存在
(4)乙醇与水催化重整制氢发生以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
① 。
②压强为100kPa时,和投料比1:3发生上述反应,平衡时和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图。
已知:CO的选择性
表示CO选择性的曲线是 (填标号)。573K时,生成氢气的体积分数为 (保留2位有效数字)。
③向重整体系中加入适量CaO,其优点是 。
18.(15分)(23-24高二上·安徽宣城·期末)草酸广泛分布在植物、动物和真菌体内。
(1)25℃,用溶液滴定溶液,得到滴定曲线如下图所示:
①图中标记的点,水的电离程度由大到小的顺序为 。
②n点+ =。
③向p点加氨水至中性,此时 (填“>”、“=”或“<”)。
(2)某小组同学从菠菜中提取了粗草酸晶体,配制成溶液。用酸性溶液滴定,测其纯度(杂质不参加反应)。
①当最后半滴溶液滴入锥形瓶, (填实验现象),且半分钟不变色,说明反应达到终点。
②三次实验数据如下:
实验序号
锥形瓶中草酸溶液体积
滴定管初始读数
滴定管终点读数
ⅰ
ⅱ
ⅲ
该粗品中草酸晶体的质量分数为 (保留3位有效数字)。
③下列操作使得测定结果偏高的是 (填标号)。
a.锥形瓶水洗后未用待测草酸溶液润洗
b.滴加溶液时,少量液体挂在锥形瓶内壁,未用洗瓶冲下
c.配制草酸溶液,定容后未振荡,取出上层溶液进行滴定
d.滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡
(3)已知:、、、、、、
①尿素是常用的氮肥,溶于水可生成两种气体,反应的方程式为 。
②室温下,相同浓度的三种氮肥①②③溶液中,的浓度由大到小的顺序为 (填标号)。
③室温溶液呈弱碱性。关于该溶液的关系式正确的是_______(填标号),
A.
B.
C.
D.
19.(12分)(23-24高二上·福建三明·期末)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备铜粉的工艺流程如下:
已知:某离子的浓度时认为该离子已沉淀完全。可能用到的数据见下表:
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
沉淀完全pH
2.7
6.7
8.2
(1)“浸取”时使用高压O2的优点是 ;“浸取”过程有黄色沉淀生成,CuS在“浸取”中发生反应的离子方程式为 。
(2)“中和调pH”需调节pH的范围为 。
(3)固体X的主要成分是 。
(4)还原时,溶液酸性过强不利于Cu的生成,从平衡移动的角度解释原因 。
(5)室温下, 。
(6)工业上对硫化铜精矿的处理有很多方法,相比于高压氢还原法的“浸取”步骤,在空气中高温焙烧最大的缺点是 。
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人教版选择性必修1综合测试
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
1、 选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(23-24高二上·湖北武汉·期末)化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列说法不正确的是
A.含氟牙膏可以预防龋齿,利用了沉淀转化的原理,降低龋齿的发生率
B.人体中缓冲体系起到稳定血液pH的作用
C.民谚:青铜和铁器“干千年,湿万年,不干不湿就半年”,半干半湿条件下最易发生吸氧腐蚀
D.《荀子劝学》中记载“冰之为水,而寒于水”,说明冰的能量低于水,冰变为水属于吸热反应
【答案】D
【详解】A.含氟牙膏中的氟离子使牙齿表面的牙釉质转变为更难溶的氟磷灰石,利用了沉淀转化的原理,A正确;
B.血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质,如,起到稳定血液pH的作用,B正确;
C.青铜器和铁器在半干半湿条件下容易构成原电池发生吸氧腐蚀加快青铜器和铁器的腐蚀速率,C正确;
D.冰变为水属于物理过程,不属于吸热反应,D错误;
故选D。
2.(23-24高二上·福建福州·期末)下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A.加入催化剂有利于生成
B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
C.比常温更有利于合成氨的反应
D.由氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
【答案】B
【详解】A.催化剂对平衡无影响,故A错误;
B.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,故B正确;
C.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,故C错误;
D.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系中存在反应:,该反应前后气体分子数相等,压强对平衡无影响,加压颜色变深,是因体积减小,浓度增大,故D错误;
故选:B。
3.(24-25高二上·辽宁·阶段检测)燃烧2g乙醇(液态),生成二氧化碳气体和液态水,经测定放出的热量为Q,则乙醇燃烧的热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;2g乙醇(液态,为),生成二氧化碳气体和液态水,经测定放出的热量为Q,则燃烧1mol乙醇(液态),生成二氧化碳气体和液态水,放出的热量为23QkJ,表示乙醇燃烧热的热化学方程式是 ,故选A。
4.(23-24高二下·广东惠州·开学考试)劳动有利于“知行合一”,下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
环保行动:用除去废水中的
溶度积:
B
学农活动:用小苏打作发泡剂烘焙面包
受热易分解产生气体
C
家务劳动:用食醋清洗水壶内的水垢
醋酸的酸性比碳酸强
D
帮厨活动:用热的纯碱溶液去除厨房的油污
油脂直接与纯碱发生化学反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.、,用FeS除去废水中的Hg2+说明溶液中硫离子浓度相等,结构相同,Ksp小的先进行,,A正确;
B.受热易分解产生气体,故用小苏打作发泡剂烘焙面包,B正确;
C.食醋能将水垢中的碳酸钙转化成二氧化碳和可溶性物质,体现了乙酸的酸性强于碳酸,C正确;
D.碳酸钠会进行水解使溶液呈碱性,碱性条件下促进油脂的水解,而不是直接反应,D错误;
答案选D。
5.(23-24高二下·宁夏银川·开学考试)常温下,下列各组溶液的c(H+)一定等于1×10-7 mol/L的是
A.pH=2和pH=12的两种溶液以等体积混合
B.0.10 mol/L H2SO4溶液与0.10 mol/L NaOH溶液等体积混合
C.将pH=5的CH3COOH溶液稀释100倍
D.pH=1的H2SO4与c(OH-)=0.10 mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合
【答案】D
【详解】A.选项中未说明两种溶液是强电解质还是弱电解质,如pH=2的醋酸和pH=12的NaOH等体积混合,充分反应后溶液的pH<7,A错误;
B.0.1mol/L的硫酸与0.1mol/L的NaOH等体积混合,反应后溶液呈酸性,c(H+)>10-7,B错误;
C.将pH=5的醋酸溶液稀释100倍,所得溶液仍为酸性溶液不会变成中性溶液,c(H+)>10-7,C错误;
D.pH=1的硫酸溶液中,c(H+)=0.1mol/L,与c(OH-)=0.1mol/L的氢氧化钡溶液等体积混合,氢离子和氢氧根离子恰好完全反应,溶液呈中性,c(H+)=10-7,D正确;
故答案选D。
6.(23-24高二上·浙江台州·期中)下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
探究Ksp(BaSO4)和Ksp(CaSO4)大小
室温下,向浓度均为0.1mol·L−1的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液
出现白色沉淀,说明Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4)
B
比较CH3COO−、CN−结合H+能力的大小
室温下,用pH试纸分别测量0.1mol·L−1CH3COONa溶液和0.1mol·L−1NaCN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
探究浓度对平衡的影响
向试管中加入2mL0.1mol·L−1K2Cr2O7溶液(橙色),滴加5~10滴6mol·L−1NaOH溶液
溶液由黄色变为橙色,说明加入氢氧化钠溶液后平衡向生成CrO的方向移动
D
比较Fe与Cu的金属性强弱
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
【详解】A.硫酸钡、硫酸钙均为白色沉淀,由实验操作和现象,不能比较Ksp(BaSO4)和Ksp(CaSO4)大小,故A错误;
B.用pH试纸分别测量0.1mol/LCH3COONa溶液0.1mol/LNaCN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,故B正确;
C.溶液中存在Cr2+H2O⇌2+2H+,加入氢氧化钠溶液后平衡向生成的方向移动,溶液由橙色变为黄色,故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,故D错误。
答案选B。
7.(23-24高二上·福建福州·期末)在一体积可变的密闭容器中充入一定量的和,发生反应,体系中各物质的百分含量与温度的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.曲线①表示的百分含量
B.反应达到平衡后,保持其他条件不变,压缩容器的体积平衡向左移,气体颜色变浅
C.若m点为反应平衡点,此时平衡常数
D.反应达到平衡后,保持其他条件不变,往该容器中充入少量稀有气体,平衡不移动
【答案】A
【详解】A.该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,二氧化氮百分含量增大,因此曲线①表示的百分含量,故A正确;
B.反应达到平衡后,保持其他条件不变,压缩容器的体积平衡向左移,假设将体积变为原来一半,二氧化氮浓度被为2倍,在2倍基础上减小,但二氧化氮浓度比原来浓度大,因此气体颜色变深,故B错误;
C.若m点为反应平衡点,两者物质的量浓度相等,若两者浓度都为1 mol∙L−1,则此时平衡常数,若两者浓度不等于1 mol∙L−1,则此时平衡常数,故C错误;
D.反应达到平衡后,保持其他条件不变,往该容器中充入少量稀有气体,容器体积变大,平衡向体积增大即正向移动,故D错误。
综上所述,答案为A。
8.(23-24高二下·广东惠州·开学考试)某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放,其反应热。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段,反应历程如图所示(TS表示过渡态),下列说法不正确的是
A.三个基元反应中只有①是吸热反应
B.是该反应的中间产物
C.该过程的总反应为
D.
【答案】D
【详解】A.由图可知,三个基元反应中只有①的反应物总能量小于生成物总能量,属于吸热反应,故A正确;
B.由图可知,一氧化碳和一氧化氮是反应的反应物、氮气和二氧化碳是生成物,是中间产物,故B正确;
C.由图可知,一氧化碳和一氧化氮是反应的反应物、氮气和二氧化碳是生成物,总反应为,故C正确;
D.由图可知,反应的△E=(248.3kJ/mol+306.6kJ/mol)=544.9kJ/mol,故D错误;
故选D。
9.(23-24高二上·北京西城·期中)已知常温下,几种物质的电离平衡常数,下列说法正确的是
弱酸
HCOOH(甲酸)
HCN
K(25℃)
A.三种酸性强弱关系:
B.的电离方程式为:
C.向溶液中通入HCN气体:
D.等物质的量浓度的和溶液的pH:
【答案】D
【分析】弱电解质的K越大,酸性越强,则酸性:;
【详解】A.弱电解质电离平衡常数越大,电离程度越大,酸性越强,A错误;
B.碳酸为多元弱酸,分步电离,,B错误;
C.根据强酸制取弱酸的原理,碳酸酸性强于HCN,故无法用HCN制取二氧化碳,C错误;
D.弱酸电离氢离子的能力强,酸根水解时候结合氢离子的能力弱,形成盐的碱性弱,则碱性:碳酸钠>碳酸氢钠,pH:碳酸钠>碳酸氢钠,D正确;
故答案为:D。
10.(23-24高二上·北京昌平·期末)25℃时,HNO2的电离常数为。将某浓度某体积的HNO2溶液稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.HNO2的电离方程式:HNO2=H++NO
B.取a点溶液与等浓度等体积NaOH溶液反应,得到的产物中c(NO) < c(Na+)
C.溶液中水的电离程度:a点>b点
D.从b点到c点,溶液中逐渐增大(其中、分别代表酸和酸根离子)
【答案】B
【解析】A.HNO2的电离常数为5.0×10-4,HNO2属于弱酸,电离方程式为HNO2H++,A项错误;
B.a点溶液与等浓度等体积NaOH溶液恰好完全反应得到NaNO2溶液,NaNO2溶液中发生水解,则得到的产物中c(NO) < c(Na+),B项正确;
C.HNO2电离出的H+抑制水的电离,HNO2溶液中H+浓度越大、水的电离程度越小,a点溶液中H+的浓度大于b点溶液中的,则溶液中水的电离程度:a点<b点,C项错误;
D.==,从b点到c点,温度不变,Kw、Ka(HA)不变,则不变,D项错误;
答案选B。
11.(23-24高二上·福建南平·期末)下列装置或操作不能达到实验目的是
A
B
测定中和反应的反应热
证明沉淀可以转化
C
D
防止水库的钢闸门腐蚀
探究温度对平衡的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应,且实验中要尽量操作迅速,且保证热量尽量不散失,防止产生实验误差,A正确;
B.氢氧化钠和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀后,氢氧化钠溶液过量,与后续加入的氯化铁反应生成沉淀,没有沉淀的转化,不能证明沉淀可以转化,B错误;
C.锌比铁活泼,铁做正极被保护,C正确;
D.右侧颜色变浅、左侧颜色变深,说明平衡发生移动,能探究温度对平衡的影响,D正确;
故选B。
12.(23-24高二上·广东深圳·阶段检测)Ka、Kw、Ksp分别表示酸的电离常数、水的离子积常数、溶度积常数,下列判断正确的是
A.室温下,说明的电离度一定比的大
B.室温下向的醋酸溶液中加入水稀释后,溶液中不变
C.25℃时,均为4的盐酸和溶液中不相等
D.两种难溶电解质做比较时,越小的电解质,其溶解度一定越小
【答案】B
【详解】A.室温下,说明等浓度的CH3COOH的电离度一定比HCN的大,题干未告知CH3COOH和HCN的浓度,故无法比较其电离度,A错误;
B.室温下向的醋酸溶液中加入水稀释后,溶液中==,温度不变,Ka(CH3COOH)、Kw均不变,故不变,B正确;
C.Kw只是温度的函数,故25℃时,均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw相等,C错误;
D.只有具有相同结构的难溶物(如AgCl、AgBr、AgI)Ksp小的溶解度小,而不同结构的(如Ag2SO4和AgI)Ksp小的溶解度不一定小,D错误;
故答案为:B。
13.(23-24高二上·广东广州·期末)化学中常用图象直观地描述化学反应的进程或结果。下列图象描述正确的是
A.图①表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,乙的压强大
B.图②可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化
C.图③是在0.1mol⋅L﹣1的Na2CO3溶液中加水稀释,随着加入水的体积的增大,溶液中c()的变化曲线,Na2CO3的水解程度:A点小于B点
D.图④是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线,t1时刻溶液的温度最高
【答案】C
【详解】A.根据反应可知正反应是体积减小的可逆反应,增大压强平衡向正反应方向进行,故A错误;
B.乙酸是弱酸,通入氨气会生成醋酸铵,醋酸铵是强电解质,导电性应增强,故B错误;
C.稀释碳酸钠溶液,稀释程度越大,碳酸根离子的水解程度越大,但溶液中碳酸氢根离子浓度减小,故C正确;
D.0-t1,因为反应放热,因此反应速率增大;t1时刻后因为随着反应进行反应物浓度减小导致反应速率减小,因此t1时刻溶液的温度不是最高,故D错误;
故答案为:C。
14.(23-24高二下·广东深圳·期末)25℃时,用0.1000mol-L-1AgNO3溶液滴定50.00mL未知浓度的NaCl溶液,用K2CrO4溶液作指示剂,滴定曲线如图中实线所示,M点为恰好完全反应的点,表示Cl-或Br-的浓度[已知:Ag2CrO4为砖红色;25℃时,,]。下列说法不正确的是
A.NaCl溶液中
B.到达滴定终点时,出现砖红色沉淀
C.若减小NaCl溶液的浓度,则反应终点M向P方向移动
D.若滴定与NaCl溶液等体积等浓度的NaBr溶液,则滴定曲线为②
【答案】D
【详解】A.根据图示,25mL0.1000mol-L-1AgNO3溶液恰好与50.00mLNaCl溶液完全反应,则NaCl溶液中,故A正确;
B.用K2CrO4溶液作指示剂,到达滴定终点时,生成砖红色沉淀Ag2CrO4,故B正确;
C.若减小NaCl溶液的浓度,滴定终点消耗硝酸银溶液的体积减小,滴定终点氯离子浓度不变,则反应终点M向P方向移动,故C正确;
D.,当银离子浓度相同时,溴离子浓度比氯离子浓度小,若滴定与NaCl溶液等体积等浓度的NaBr溶液,则滴定曲线为①,故D错误;
选D。
15.(24-25高二上·北京·阶段检测)利用燃料电池电解制备并得到副产物、、,装置如下图所示。下列说法不正确的是
A.a极反应:
B.A膜和膜均为阴离子交换膜
C.可用铁电极替换石墨Ⅱ电极
D.a极上通入标况下甲烷,阳极室减少
【答案】B
【分析】CH4燃料原电池中,甲烷失电子发生氧化反应,所以通入燃料CH4的a极为负极,通入氧化剂氧气的b极为原电池的正极,电池的总反应式为:CH4+2O2=CO2+2H2O,与电源的正极相连接的为电解池的阳极,可知石墨I为阳极,在阳极为氯离子放电,则电极反应为:,电解池中阳离子移向阴极,阴离子移向阳极,则A膜应为阳离子交换膜,石墨Ⅱ为阴极,阴极附近氢离子放电生成氢气,破坏水的电离平衡,氢氧根离子浓度增大,结合钠离子生成氢氧化钠,则C膜也应为阳离子交换膜,据此分析判断。
【详解】A.a极通入甲烷是负极,发生氧化反应,电极反应:,故A正确;
B.根据题干信息:利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,根据分析可知,阳极室的电极反应式为:,则阳极室内钙离子向产品室移动,A膜为阳离子交换膜,阴极室的电极反应式为: ,则原料室内钠离子向阴极室移动,C膜为阳离子交换膜,故B错误;
C.电解池中阴极的电极不参与反应,溶液中的离子放电,因此可用铁电极替换阴极的石墨电极,故C正确;
D.a极上通入2.24L甲烷,物质的量为0.1mol,根据电极反应:,可知转移电子为0.8mol,根据得失电子守恒、电荷守恒可知,内外电路即阳极室Ca2+减少0.4mol,故D正确;
故答案选B。
第II卷(非选择题 共55分)
2、 非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)(23-24高二下·湖南长沙·期中)是大气的主要污染物。研究消除的方法和机理一直是环境专家不断追求的目标。
I二氧化硫在作用下的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。
(1)二氧化硫在催化下氧化是工业上生产硫酸的主要反应,其催化反应的机理如下:
①
②
③
则 。
(2)硫酸生产中,催化氧化生成。某温度下,的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如下图所示。根据图示回答下列问题:
①将和置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为。该反应的平衡常数等于 。
②平衡状态由A变到B时,平衡常数 (填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.二氧化硫在一定条件下可以发生如下反应:
。在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多组实验(各组实验的温度可能相同,也可能不同),测定的平衡转化率。部分实验结果如图所示:
(3)如果要将图中C点对应的平衡状态改变为B点对应的平衡状态,则应采取的措施是 。
(4)若A点对应实验中,的起始浓度为,经过达到平衡状态,则该时段化学反应速率 。
(5)图中C、D两点对应的实验温度分别为和,通过计算判断: (填或“<” “=”或“<”)。
Ⅲ.东南大学化工团队在酸性的条件下,以电化学原理消除,同时又变废为宝。
(6)写出转化的电极反应方程式: 。
(7)电解生成的硫酸,电离方程式可表示为:。的稀硫酸中,,求硫酸第二步电离的电离常数: (结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)
(2) =
(3)降低温度
(4)
(5)=
(6)
(7)
【详解】(1)已知:①SO2(g)+V2O5(s)═SO3(g)+V2O4(s)ΔH1=+60kJ•mol-1;②V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)═2VOSO4(s)ΔH2=-113kJ•mol-1;③4VOSO4(s)+O2(g)═2V2O5(s)+4SO3(g)ΔH3=-482kJ•mol-1;根据盖斯定律:×(①×2+②×2+③)即可得2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)ΔH=×(60×2-113×2-482)kJ•mol-1=--196kJ•mol-1,故答案为:-196kJ•mol-1;
(2)①由图像知,体系总压强为0.10MPa时SO2的平衡转化率为0.8,则
平衡时:c(SO2)=0.04mol/L,c(O2)=0.02mol/L,c(SO3)=0.16mol/L,,故答案为:800;
②平衡常数只受温度的影响,温度不变,则压强不变,平衡状态由A变到B时,则k(A)=k(B),故答案为:=;
(3)如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,平衡转化率增大,平衡正向进行,正反应为放热反应,降低温度平衡正向进行,故答案为:降低温度;
(4)A点平衡转化率为50%,n(NO2):n(SO2)=0.4,SO2(g)的起始浓度为c0 mol•L-1,NO2起始浓度c(NO2)=0.4c0mol/L,反应的二氧化氮浓度=0.4c0mol/L×50%=0.2c0mol/L,该时段化学反应速率v(NO2)=mol/(L•min),故答案为:;
(5)NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)ΔH=-41.8kJ/mol,反应为放热反应,n(NO2):n(SO2)=1,SO2(g)的起始浓度为c0 mol•L-1,c(NO2)=c0mol/L,图中C、D两点对应的实验温度分别为Tc和Td,C点二氧化氮转化率为50%,则
平衡常数,D点二氧化氮转化率40%,n(NO2):n(SO2)=1.5,SO2(g)的起始浓度为c0 mol•L-1,c(NO2)=1.5c0mol/L,则
平衡常数,平衡常数相同说明反应温度相同,Tc=Td,故答案为:=;
(6)NOx与电源正极相连作阳极,在反应中失去电子发生氧化反应,因此电极反应式为NOx-(5-2x)e-+(3-x)H2O=+(6-2x)H+,故答案为:NOx-(5-2x)e-+(3-x)H2O=+(6-2x)H+;
(7)根据硫酸的电离方程式可知,第一步完全电离,第二步部分电离;在0.100mol•L-1的稀硫酸中,第一步电离产生的H+浓度为0.100mol/L,因此第二步电离产生的H+和的浓度均为0.109mol/L-0.1000mol/L=0.009mol/L,c()=0.100mol/L-0.009mol/L=0.091mol/L,因此,,故答案为:1.08×10-2。
17.(14分)(23-24高二下·北京·期中)反应原理题(其中选择题为单选)
(1)下列反应与电离平衡无关的是________。
A.溶液与溶液反应制备
B.电解饱和NaCl溶液制备NaOH
C.加氨水除去溶液中的杂质
D.将溶液加入水垢中使转化为
(2)某国际期刊刊登我国最新有关水系双离子电池原理如图1所示,下列有关叙述错误的是________。
A.放电时,电极a作电源的正极,发生还原反应最终变为Cu
B.充电时,水系电池中,a电极附近的碱性增强
C.充电时,
D.当完全放电时,则电池内部有发生迁移
(3)某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为:、,25℃,与pH的关系如图2所示,c为或浓度的值,下列说法错误的是________。
A.曲线①代表与pH的关系
B.的约为
C.向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以存在
D.向的溶液中加入等体积0.4mol/L的HCl,体系中元素M主要以存在
(4)乙醇与水催化重整制氢发生以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
① 。
②压强为100kPa时,和投料比1:3发生上述反应,平衡时和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图。
已知:CO的选择性
表示CO选择性的曲线是 (填标号)。573K时,生成氢气的体积分数为 (保留2位有效数字)。
③向重整体系中加入适量CaO,其优点是 。
【答案】(1)D
(2)B
(3)D
(4) -41.2 c 53% 多孔CaO与二氧化碳接触面积大,加快反应速率,促进反应Ⅱ正向进行,吸收二氧化碳的反应放热,为反应提供热能
【详解】(1)A.FeSO4溶液与NH4HCO3溶液混合时生成白色沉淀碳酸亚铁和二氧化碳,促进碳酸氢根离子的电离,A不符合题意;
B.电解饱和NaCl溶液制备NaOH,阳极氯离子失电子发生氧化反应,阴极氢离子得到电子发生还原反应,促进水的电离,和电离平衡有关,B不符合题意;
C.加氨水使铁离子水解平衡正向移动,铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除去,随着一水合氨电离出的氢氧根离子和铁离子水解生成的氢离子反应,促进了一水合氨的电离平衡正向进行,和电离平衡有关,C不符合题意;
D.将溶液加入水垢中使转化为,为难溶电解质,反应过程中生成了难溶性电解质,是沉淀转化,和电离平衡无关,D符合题意;
故选D。
(2)A.放电时为原电池,a极为正极、b极为负极,Cu3(PO4)2发生还原反应最终变为Cu,故A正确;
B.充电时为电解池,a极为阳极、b极为阴极,阳极上铜失电子结合氢氧根离子生成氧化亚铜,阳极附近的碱性减弱,故B错误;
C.充电时为电解池,a极为阳极、b极为阴极,阴极反应式为:,故C正确;
D.放电时为原电池,a极上发生反应Cu3(PO4)→Cu2O→Cu,则1mol Cu3(PO4)2完全放电时,转移电子6mol,有6molNa+发生迁移,故D正确;
故选B。
(3)根据、,随着pH增大增大,增大,增大,因此曲线①代表与pH的关系,②代表与pH的关系,据此分析解题。
A.据分析可知,曲线①代表与pH的关系,A正确;
B.根据图像可知,pH=7时,,的=,B正确;
C.向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,由图像可知,pH=9时,与都极小,体系中元素M主要以存在,C正确;
D.向的溶液中由于溶解平衡是较弱的,加入等体积0.4mol/L的HCl,体系中元素M主要以存在,D错误;
故选D。
(4)反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①根据盖斯定律可得反应Ⅱ,故;
②反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,随着温度的升高,反应Ⅰ平衡向正反应方向移动,反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动,则升高温度,一氧化碳的选择性增大、二氧化碳的选择性减小,由一氧化碳的选择性和二氧化碳的选择性之和等于1可知,表示二氧化碳选择性的曲线为a、表示一氧化碳选择性的曲线是c、表示乙醇的转化率的曲线是b;由图可知,573K时,二氧化碳的选择性为85%,一氧化碳的选择性为15%,乙醇的转化率为60%,假设起始量乙醇是1mol,则平衡时一氧化碳的物质的量为1mol×60%×2×15%= 0.18mol,二氧化碳的物质的量为1mol×60%×2×85%= 1.02mol,设反应Ⅰ中消耗乙醇xmol、反应Ⅱ中消耗一氧化碳ymol,反应Ⅲ中消耗乙醇zmol,由方程式和二氧化碳的转化率可得:x+z=0.6,由方程式和一氧化碳的物质的量可得:2x—y=0.18,由方程式和一氧化碳的物质的量可得:y+2z=1.02,则平衡时水蒸气的物质的量为3-x-y-3z=3-(x+z)-(y+2z)=3-0.6-1.02=1.38mol,氢气的物质的量为4x+y+6z=4(x+z)+(y+2z)=2.4+1.02=3.42mol,气体的总物质的量为0.4+1.38+1.02+0.18+3.42=6.4mol,氢气的体积分数为;
③向重整体系中加入适量CaO,其优点是多孔CaO与二氧化碳接触面积大,加快反应速率,促进反应Ⅱ正向进行,吸收二氧化碳的反应放热,为反应提供热能。
18.(15分)(23-24高二上·安徽宣城·期末)草酸广泛分布在植物、动物和真菌体内。
(1)25℃,用溶液滴定溶液,得到滴定曲线如下图所示:
①图中标记的点,水的电离程度由大到小的顺序为 。
②n点+ =。
③向p点加氨水至中性,此时 (填“>”、“=”或“<”)。
(2)某小组同学从菠菜中提取了粗草酸晶体,配制成溶液。用酸性溶液滴定,测其纯度(杂质不参加反应)。
①当最后半滴溶液滴入锥形瓶, (填实验现象),且半分钟不变色,说明反应达到终点。
②三次实验数据如下:
实验序号
锥形瓶中草酸溶液体积
滴定管初始读数
滴定管终点读数
ⅰ
ⅱ
ⅲ
该粗品中草酸晶体的质量分数为 (保留3位有效数字)。
③下列操作使得测定结果偏高的是 (填标号)。
a.锥形瓶水洗后未用待测草酸溶液润洗
b.滴加溶液时,少量液体挂在锥形瓶内壁,未用洗瓶冲下
c.配制草酸溶液,定容后未振荡,取出上层溶液进行滴定
d.滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡
(3)已知:、、、、、、
①尿素是常用的氮肥,溶于水可生成两种气体,反应的方程式为 。
②室温下,相同浓度的三种氮肥①②③溶液中,的浓度由大到小的顺序为 (填标号)。
③室温溶液呈弱碱性。关于该溶液的关系式正确的是_______(填标号),
A.
B.
C.
D.
【答案】(1)
(2) 溶液恰好由无色变粉红色 84.4 b
(3) ③>②>① AD
【详 解】(1)①由图可知,m点时与恰好完全反应生成强碱弱酸盐,能促进水的电离,n点时溶液显中性,水的电离不受影响,p点时溶液显酸性,抑制水的电离,所以水的电离程度由大到小的顺序为:;
②n点溶液中pH=7.0,c(H+)= c(OH-),而溶液中存在电荷守恒,所以;
③用溶液滴定溶液,至p点消耗酸40mL,则得到溶液,p点为溶液,溶液呈酸性,说明电离大于水解,加入氨水至中性,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)+c()=2c()+c()+c(OH-),溶液呈中性,氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同,则有①c(Na+)+c()=2c()+c(),物料守恒有②c(Na+)=c()+c()+c(),将①式减去②得c()=c()-c(),故<;
(2)①采用酸性溶液滴定该草酸溶液,滴定终点时溶液会呈现高锰酸钾的颜色,因此当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液,溶液恰好由无色变粉红色,且半分钟内不变化,说明反应达到终点;
②三次滴定消耗酸性高锰酸钾的体积分别为20.12mL、21.50mL、20.08mL,第二次数据偏差太大,舍去,平均体积为20.10mL,,滴定过程中涉及的反应为,则粗草酸晶体中,粗草酸中含草酸晶体的质量分数为;
③a.锥形瓶水洗后未用待测草酸溶液润洗,对实验没有影响,所测结果无影响,故a不符合题意;
b.滴加溶液时,少量液体挂在锥形瓶内壁,未用洗瓶冲下,导致滴入的溶液体积偏大,结果偏高,故b符合题意;
c.如果配制好的溶液未经充分振荡就直接取出上层溶液进行滴定,则液体上面的部分以蒸馏水为主,取出的上层溶液浓度偏低,滴定时消耗的高锰酸钾的量偏少,导致测定结果偏低,故c不符合题意;
d.滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡,由于气泡占有一定的体积,使得计算所得的消耗高锰酸钾的体积偏小,会使实验结果偏小,故d不符合题意;
故选b。
(3)①尿素缓慢与发生非氧化还原反应释放出,根据质量守恒可知,生成另一种气体为,发生反应为:
,故答案为:;
②已知、可知,的水解程度大于电离程度,溶液中促进的电离。已知、、可知,可知的水解程度小于电离程度,溶液中抑制了的电离,室温下,相同浓度的三种氮肥①②③溶液中,故溶液中浓度:>>,故答案为:③>②>①;
③室温溶液呈弱碱性,, 水解程度大于。
A.溶液中电荷守恒关系式,因溶液呈碱性,,所以,A正确;
B.室温溶液中水解程度大于,溶液中,B错误;
C.溶液中电荷守恒关系式①,物料守恒关系式为②,将①-②得,所以,,C错误;
D.中氮原子和碳原子个数比为1:1,根据物料守恒可写出,D正确;
故答案为:AD;
19.(12分)(23-24高二上·福建三明·期末)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备铜粉的工艺流程如下:
已知:某离子的浓度时认为该离子已沉淀完全。可能用到的数据见下表:
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
沉淀完全pH
2.7
6.7
8.2
(1)“浸取”时使用高压O2的优点是 ;“浸取”过程有黄色沉淀生成,CuS在“浸取”中发生反应的离子方程式为 。
(2)“中和调pH”需调节pH的范围为 。
(3)固体X的主要成分是 。
(4)还原时,溶液酸性过强不利于Cu的生成,从平衡移动的角度解释原因 。
(5)室温下, 。
(6)工业上对硫化铜精矿的处理有很多方法,相比于高压氢还原法的“浸取”步骤,在空气中高温焙烧最大的缺点是 。
【答案】(1) 增加水溶液中的含量,加快金属离子的浸出速率
(2)
(3)、S
(4)还原时发生反应,增大,平衡逆向移动,不利于Cu的生成
(5)
(6)焙烧法会产生气体,污染空气
【分析】CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O2作用下,用硫酸溶液浸取,CuS反应产生为CuSO4、S、H2O,Fe2+被氧化为Fe3+,然后加入NH3调节溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中,过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3;滤液中含有Cu2+、Zn2+;然后向滤液中通入高压H2,根据元素活动性:Zn>H>Cu,Cu2+被还原为Cu单质,通过过滤分离出来;而Zn2+仍然以离子形式存在于溶液中,再经一系列处理可得到Zn单质。
【详解】(1)
CuS难溶于硫酸,在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq),增大O2的浓度,可以反应消耗S2-,使之转化为S,从而使沉淀溶解平衡正向移动,从而可促进金属离子的浸取,同时把Fe元素氧化成,促进金属离子浸出;浸取时CuS溶解的离子方程式为;
(2)根据流程图可知:用NH3调节溶液pH时,要使Fe3+转化为沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中,结合离子沉淀的pH范围,可知中和时应该调节溶液pH范围为2.7≤pH<4.2;
(3)经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH)3;
(4)还原时发生反应,增大,平衡逆向移动,不利于Cu的生成;
(5)当铁离子沉淀完全时完全沉淀,可得;
(6)在空气中“高温焙烧法”CuS转化成CuO和SO2,二氧化硫有毒,污染环境;故答案为有污染气体二氧化硫产生;
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