内容正文:
自贡一中高2026届高二上期10月月考化学试题
75分钟 共100分
可能用到的相对原子质量:
第一部分
一、单项选择题(每题3分,共42分)
1. 化学与人类生活和工业生产密切相关。下列说法正确的是
A. 使用漂白液漂白衣物时滴加几滴白醋能增强其漂白效果
B. 实验室可用小苏打与盐酸反应制备,此反应放热有利于的逸出
C. 高炉炼铁时可通过增加塔高来降低体系中的百分含量
D. 硫酸工业使用作催化剂,能提高催化氧化的平衡转化率
2. 下列有关反应热的说法正确的是
A. 在化学反应过程中,吸热反应需不断从外界获得能量,放热反应不需从外界获得能量
B. 甲烷的摩尔燃烧焓,则甲烷燃烧的热化学方程式为:
C. 1mol甲烷气体和2mol氧气的总能量小于1mol二氧化碳气体和2mol液态水的总能量
D. 已知: ; ,则
3. 在一密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g) + yB(g)zC(g),达到平衡后,测得A的浓度为0.5mol/L,保持温度不变,将容器体积变为原来的两倍,当达到新的平衡时,测得A的浓度为0.23mol/L,则下列叙述错误的是 ( )
A. 平衡向正反应方向移动了 B. 物质C的质量分数增大了
C. 物质A的转化率减小了 D. x+y<z
4. 如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂“中毒”
B. 步骤③、④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率
C. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
D. 工业合成氨反应,该反应能在低温自发进行
5. 催化剂(简写为)在表面催化反应:,历程示意图如下图。已知该反应低温条件下能自发进行。下列说法正确的是
A. 该反应的、
B. 该反应的平衡常数
C. 羟基磷灰石()的作用是通过减小,加快反应速率
D. 图中反应机理可理解为中的与的分别与催化剂之间相互作用,同时中的、与中的之间又分别相互作用
6. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的有几项
①用高压氧舱治疗CO中毒
②铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
③铁在潮湿的空气中易生锈
④实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
⑤红棕色加压后颜色先变深后变浅
⑥加入催化剂有利于合成氨的反应
⑦由、和组成的平衡体系加压(缩小体积)后颜色变深
⑧可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
⑨炎热的夏季,打开啤酒瓶盖,逸出大量气泡
⑩合成氨时,将氨液化分离,可提高原料利用率
A. 0项 B. 2项 C. 4项 D. 6项
7. 根据以下热化学方程式,和的大小比较错误的是
A. , ,则
B. , ,则
C. , ,则
D. 已知;,则
8. 已知某化学反应的平衡常数表达式为,在不同的温度下,该反应的平衡常数如表所示,下列说法正确的是
温度
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
A. 时反应的平衡常数
B. 该反应达平衡后,升高温度,的体积分数变大
C. 时若在的密闭容器中通入和各后测得为,则该反应达到平衡状态
D. 若平衡浓度符合下列关系式:,则此时的温度为
9. 亚磷酸是一种二元弱酸。常温下电离常数。下列正确的是
A. 与足量的溶液反应生成
B. 对亚磷酸溶液升温,溶液中减小
C. 向亚磷酸溶液中加入少量固体,增大
D. 的溶液中
10. 向恒容密闭容器中充入和,发生反应。与的消耗速率(v)与温度()的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
B. 点时与的转化率相等,(正)(逆)
C. 四点对应状态下,只有达到平衡状态
D. 下达到平衡,再充入一定量的重新平衡后,的百分含量不变
11. 工业上,冶炼铁的有关热化学方程式如下:
①;
②;
③
④
上述热化学方程式中,a、b、c、d均不等于0.下列说法不正确的是
A.
B.
C.
D.
12. 向2L的恒容密闭容器中加入1molX和2molY,发生反应,X的转化率a随温度t的变化情况如图所示(图中不同温度下的转化率是第5min时的数据)。下列说法正确的是
A. 300℃时,反应5min,容器内剩余Y物质的浓度
B. b、c点对应的大小关系:b<c
C. 若经过足够长的反应时间,a、c两点最终的大小关系:a<c
D. 保持温度不变,c点条件下,若再向容器中投入1molX和2molY,达平衡后,生成物Z的体积分数将减小
13. 下列叙述与图像不相对应的是
A. 图1表示反应 速率时间图像,时改变的条件可能是减小压强
B. 图2是温度和压强对反应影响的示意图,则X、Y、Z均为气态
C. 图3表示与足量盐酸的反应速率时间图像,其中段速率增大的原因是反应放热,溶液温度逐渐升高
D. 图4表示用捕碳的反应:,其中b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为
14. 相同温度下,三种酸的电离平衡常数如表所示,下列判断正确的是
酸
HX
HY
HZ
电离平衡常数Ka
9×10-7
9×10-6
1×10-2
A. 三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B. 反应HZ+Y-=HY+Z-不能发生
C. 等体积、等浓度的三种酸,分别与相同浓度的NaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的体积:HZ>HY>HX
D. 相同温度下,1mol·L-1HX溶液的电离平衡常数等于0.1mol·L-1HX溶液的电离平衡常数
第二部分
二、非选择题(共58分)
15. CO2催化加氢制甲醇是实现碳达峰、碳中和的途径之一。
(1)该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
请写出加氢制和的热化学方程式_______。
(2)原料气可通过反应获取,已知该反应中,初始混合气中的恒定时,温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示:
①图中压强的关系是p1______________p2 (填“<”“>”或“=”)。
②该反应为反应_______(填“吸热”或“放热”)。
(3)一定条件下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入和发生反应生成甲醇,每次反应10分钟,测得CO2转化率随温度变化关系如图所示。
①CO2催化加氢制甲醇的平衡常数表达式K=_______。
②若密闭容器为绝热刚性容器,下列事实不能够说明反应已达到平衡的是_______。
A.混合气体的密度不再改变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.当有断裂的同时有键断裂
D.CO2和的体积分数相等
E.混合气体的浓度商Q不再改变
③已知A点为平衡状态,此时体系压强为p,求260℃该反应的平衡常数Kp=_______(用“平衡气体分压代替平衡浓度计算Kp,气体分压气体总压体积分数),时,CO2的转化率随温度升高逐渐增大的原因是_______。
16. 硫代硫酸钠为无色透明晶体,易溶于水,难溶于乙醇,在中性或碱性环境中稳定,酸性环境中不稳定,受热易分解,有较强的还原性。工业上常用硫化碱法制备,反应原理为。某实验探究小组模拟该工业原理在实验室制备,实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______,装置D中溶液的作用是_______。
(2)实验开始时,先关闭开关,打开开关,再打开活塞。制备过程中必须监测装置C中溶液的,当溶液的降至7时,反应完成,立即停止反应,停止反应的操作是_______。如果导致溶液的小于7时,的产率会下降,其原因是_______(用离子方程式解释)。
(3)该制备方法得到的粗产品中常含有少量、、等杂质,设计实验,验证粗产品含有杂质的方法是_______(写出操作步骤、现象和结论)。
(4)利用硫代硫酸钠探究影响反应速率的因素,设计实验如下:
【实验用品】溶液、溶液、蒸馏水、秒表、试管、温度计、量筒、胶头滴管等。
【实验方案】
实验编号
溶液
溶液
蒸馏水
温度
溶液出现浑浊时间
℃
s
Ⅰ
1.5
3.5
10
25
Ⅱ
2.5
3.5
25
Ⅲ
3.5
10
30
①实验Ⅰ、Ⅱ探究_______对化学反应速率的影响,_______,_______。
②实验Ⅰ、Ⅲ探究温度对化学反应速率的影响。实验表明,实验Ⅲ的反应速率最快,支持这一结论的实验现象是_______。
17. 研究碳或碳的化合物的化学反应有较好的应用价值。回答下列问题。
(1)在一定压强(用表示)下,向某体积可变的恒压密闭容器中加入与足量的碳,发生反应,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
①660℃达到平衡时容器容积恰好为1L,若向平衡体系中再充入一定量的混合气体,平衡_______(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
②800℃时,容器体积为2L,化学平衡常数Kc=_______。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物,有关反应为。某研究小组向某2L密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的,保持温度和体积不变,反应过程 中的物质的量随时间变化的关系如图所示:
①下列描述能说明上述反应已达平衡的是_______(填标号)。
a.活性炭的质量不再发生变化 b.
c.容器中气体的压强保持不变 d.保持不变
②内,的平均反应速率_______,的平衡转化率为_______,的最大体积分数为_______。
③压强为p时,催化剂的催化效率、氮气的生成速率与温度的关系如图所示,当氮气的生成速率主要取决于温度时,对应的温度范围是_______。
18. 回答下列问题。
Ⅰ.已知有下列物质:盐酸、稀硫酸、硫化钠、氨水、二氧化硫、铜、冰醋酸、硫化氢。请回答问题:
(1)上述物质中属于强电解质且其水溶液能导电的是_______(填化学式)。
(2)硫化氢的水溶液称为氢硫酸,写出氢硫酸第二步电离的方程式_______。
(3)一定温度下冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示,A、B、C三点中浓度最大的是_______点,电离程度最大的是_______点。在室温下,向醋酸溶液中不断通入,_______ (填“增大”“不变”或“减小”)。
Ⅱ.已知亚磷酸()为二元弱酸,常温下,向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液,混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。
(4)表示pH与的变化关系的曲线是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(5)根据图像计算亚磷酸的_______。
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自贡一中高2026届高二上期10月月考化学试题
75分钟 共100分
可能用到的相对原子质量:
第一部分
一、单项选择题(每题3分,共42分)
1. 化学与人类生活和工业生产密切相关。下列说法正确的是
A. 使用漂白液漂白衣物时滴加几滴白醋能增强其漂白效果
B. 实验室可用小苏打与盐酸反应制备,此反应放热有利于的逸出
C. 高炉炼铁时可通过增加塔高来降低体系中的百分含量
D. 硫酸工业使用作催化剂,能提高催化氧化的平衡转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.漂白液主要成分是次氯酸钠,白醋主要成分是醋酸,次氯酸钠和醋酸反应生成次氯酸,增强漂白效果。故A正确;
B.小苏打与盐酸反应制备,该反应为吸热反应,故B错误;
C.高炉炼铁时通过增加塔高不能影响化学平衡移动,降低的百分含量,故C错误;
D.催化剂不能提高催化氧化的平衡转化率,故D错误;
答案选A。
2. 下列有关反应热的说法正确的是
A. 在化学反应过程中,吸热反应需不断从外界获得能量,放热反应不需从外界获得能量
B. 甲烷的摩尔燃烧焓,则甲烷燃烧的热化学方程式为:
C. 1mol甲烷气体和2mol氧气的总能量小于1mol二氧化碳气体和2mol液态水的总能量
D. 已知: ; ,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应是不可能自然进行的,无论放热还是吸热反应都要从外界吸收一部分热量达到反应的活化状态,对于放热反应来说是放出的热量大于吸收的热量,对于吸热反应来说是吸收的热量大于放出的热量,放热反应未必不需从外界获得能量,故A错误;
B.燃烧热是生成稳定的氧化物,水是生成液态水,则甲烷燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1,故B错误;
C.甲烷的燃烧是放热反应,即反应物的总能量大于生成物的总能量,则1 mol甲烷气体和2 mol氧气的总能量大于1 mol二氧化碳气体和2 mol液态水的总能量,故C错误;
D.固体硫转化为气态硫要吸热,所以①S(s)+O2(g)= SO2(g) ΔH1=-Q1kJ·mol-1,②S(g)+O2(g)= SO2(g) ΔH2=-Q2kJ·mol-1,根据盖斯定律,①−②得S(s)=S(g) ΔH=(Q2−Q1) kJ·mol-1>0,则Q1<Q2,故D正确;
答案选D。
3. 在一密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g) + yB(g)zC(g),达到平衡后,测得A的浓度为0.5mol/L,保持温度不变,将容器体积变为原来的两倍,当达到新的平衡时,测得A的浓度为0.23mol/L,则下列叙述错误的是 ( )
A. 平衡向正反应方向移动了 B. 物质C的质量分数增大了
C. 物质A的转化率减小了 D. x+y<z
【答案】C
【解析】
【分析】容器容积扩大气体压强减小,当容器的容积扩大到的原来的2倍瞬间,A的浓度是原来的一半,为0.25mol/L,再次达到平衡状时A的浓度为0.23mol/L,减小压强平衡正向移动,减小压强平衡向气体体积增大的方向移动。
【详解】A、通过以上分析知,减小压强平衡正向移动,故A正确;
B、减小压强平衡正向移动,导致C的含量增大,则C的质量分数增大,故B正确;
C、减小压强平衡正向移动,导致A的转化率增大,故C错误;
D、通过以上分析知,正反应是气体体积增大的可逆反应,所以x+y<z,故D正确;故选C。
【点睛】对于反应前后方程式系数未知时,压强改变使平衡移动通过浓度变化来判断,需要比较在压强改变瞬间的浓度与新平衡的浓度,判断平衡移动方向,不能单独看改变条件前后的浓度变化。
4. 如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂“中毒”
B. 步骤③、④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率
C. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
D. 工业合成氨反应,该反应能在低温自发进行
【答案】B
【解析】
【详解】A.步骤①中“净化”是除去杂质,以防止催化剂中毒,故A正确;
B.步骤③催化剂只能提高反应速率,不能提高平衡转化率,合成氨反应为放热反应,高温不利于平衡正向移动,所以不能提高平衡转化率;步骤④液化分离出,可以使平衡正向移动,有利于提高原料的平衡转化率;步骤⑤的循环再利用有利于提高原料的平衡转化率:所以步骤④、⑤有利于提高原料的转化率,步骤③不能,故B错误;
C.合成氨的反应为气体分子数减小的反应,加压有利于平衡正向移动,提高原料转化率,加压也可以提高反应速率,故C正确;
D.工业合成氨反应,气体分子数减小,即,根据,低温时才能使,所以该反应能在低温自发进行,故D正确;
故选B。
5. 催化剂(简写为)在表面催化反应:,历程示意图如下图。已知该反应低温条件下能自发进行。下列说法正确的是
A. 该反应的、
B. 该反应的平衡常数
C. 羟基磷灰石()的作用是通过减小,加快反应速率
D. 图中反应机理可理解为中的与的分别与催化剂之间相互作用,同时中的、与中的之间又分别相互作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,ΔH<0,该反应低温条件下能自发进行,则低温时,,则∆S>0也满足条件,不一定ΔS<0,A错误;
B.该反应的平衡常数K=,B错误;
C.羟基磷灰石()为催化剂,可以降低活化能,不能改变反应热,C错误;
D.根据过渡态的结构可知,图中反应机理可理解为中的与的分别与催化剂之间相互作用,同时HCHO中的、与中的之间又分别相互作用,D正确;
故选D。
6. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的有几项
①用高压氧舱治疗CO中毒
②铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
③铁在潮湿的空气中易生锈
④实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
⑤红棕色加压后颜色先变深后变浅
⑥加入催化剂有利于合成氨的反应
⑦由、和组成的平衡体系加压(缩小体积)后颜色变深
⑧可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
⑨炎热的夏季,打开啤酒瓶盖,逸出大量气泡
⑩合成氨时,将氨液化分离,可提高原料利用率
A. 0项 B. 2项 C. 4项 D. 6项
【答案】C
【解析】
【分析】勒夏特列原理的内容为︰如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动;勒夏特列原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程无关,则不能用勒夏特列原理解释,以此进行判断
【详解】①CO进入血液后与血红蛋白结合,有如下平衡:,高压氧舱中氧气浓度增大,导致,平衡逆向移动,释放出CO,可治疗CO中毒,能用勒夏特列原理解释;
②铁钉放入浓中,发生钝化,加热浓氧化性增强,能反应产生大量红棕色气体,不能用勒夏特列原理解释;
③铁在潮湿的空气中易生锈是发生了电化学腐蚀,不能用勒夏特列原理解释;
④Cl2在水中存在化学平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,饱和食盐水中c (Cl-)浓度比水中大,增大c(Cl-),平衡逆向移动,Cl2溶解、反应消耗减少,有利于Cl2的收集,能用勒夏特列原理解释;
⑤NO2气体在容器中存在化学平衡:2NO2N2O4,平衡体系中增加压强,体积变小,气体浓度增大,颜色变深;由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以加压后平衡正向移动,使气体浓度又略微减小,气体颜色变浅,能用勒夏特列原理解释;
⑥催化剂只能影响化学反应速率,不能使化学平衡发生移动,故不能用勒夏特列原理解释;
⑦由H2、I2(g)、HI气体组成的平衡,反应前后气体体积不变,加压后平衡不动,但由于体积减小使物质浓度增大,气体颜色变深,不能用勒夏特列原理解释;
⑧可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气,氢氧化钠固体溶于水放热,且溶液中OH-浓度增大,促进一水合氨分解生成氨气,有利于氨气逸出,能用勒夏特列原理解释;
⑨打开啤酒瓶盖,压强减小,,平衡逆移,逸出大量气泡,能用勒夏特列原理解释;
⑩合成氨时,将氨液化分离,减小氨的浓度,平衡正向移动,原料利用率提高,能用勒夏特列原理解释;
综上所述,不能用勒夏特列原理解释的有②③⑥⑦;
故选C。
7. 根据以下热化学方程式,和的大小比较错误的是
A. , ,则
B. , ,则
C. , ,则
D. 已知;,则
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知 ,根据盖斯定律可得,即,A正确;
B.已知为放热反应,根据盖斯定律可得,即,B错误;
C.已知为吸热反应,,为放热反应,,即,C正确;
D.已知为放热反应,根据盖斯定律可得,即,则,D正确;
故选B;
8. 已知某化学反应的平衡常数表达式为,在不同的温度下,该反应的平衡常数如表所示,下列说法正确的是
温度
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
A. 时反应的平衡常数
B. 该反应达平衡后,升高温度,的体积分数变大
C. 时若在的密闭容器中通入和各后测得为,则该反应达到平衡状态
D. 若平衡浓度符合下列关系式:,则此时的温度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学反应的平衡常数表达式为,平衡常数是生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值,故反应物是一氧化碳和水,生成物是二氧化碳和氢气,反应的化学方程式是:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),时反应的K=1.1,则反应的平衡常数,选项A错误;
B.根据表中数据可知,升高温度K减小,故正反应为放热反应,该反应达平衡后,升高温度,平衡逆向移动,则的体积分数减小,选项B错误;
C.时若在的密闭容器中通入和各后测得为,根据三段式有:
Qc=,则该反应没有达到平衡状态,选项C错误;
D.某温度下,如果平衡浓度符合关系式,则K==0.4,对照平衡常数可知温度是1200℃,选项D正确;
答案选D。
9. 亚磷酸是一种二元弱酸。常温下电离常数。下列正确的是
A. 与足量的溶液反应生成
B. 对亚磷酸溶液升温,溶液中减小
C. 向亚磷酸溶液中加入少量固体,增大
D. 的溶液中
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知亚磷酸(H3PO3)是一种二元弱酸,故H3PO3与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3,不能生成Na3PO3,故A错误;
B.弱酸的电离过程是一个吸热过程,升高温度促进弱酸的电离平衡正向移动,故对亚磷酸溶液升温,溶液中c(H+)增大,故B错误;
C.向亚磷酸溶液中加入少量NaOH固体,电离平衡正向移动,溶液中c(H+)减小,温度不变,则电离平衡常数Ka1不变,则增大,故C正确;
D.由电离平衡,,,由,则,故D错误;
故选C。
10. 向恒容密闭容器中充入和,发生反应。与的消耗速率(v)与温度()的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
B. 点时与的转化率相等,(正)(逆)
C. 四点对应状态下,只有达到平衡状态
D. 下达到平衡,再充入一定量的重新平衡后,的百分含量不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.正反应的活化能是发生反应所需要的能量,逆反应的活化能是反应中又释放出的能量,正反应的活化能减去逆反应的活化能就等于总反应的吸热放热量,由分析可知△H<0,正反应为放热反应,所以正反应的活化能小于逆反应的活化能,A错误;
B.由题干信息可知,和反应,反应物的起始量均为1mol,根据反应方程式可知与的消耗量始终相等,故与的转化率始终相等;此时反应正向进行,没有达到平衡状态,故v(正)>v(逆),B错误;
C.由分析可知,反应达到平衡状态的为b、d两点,而a点是v正(Cl2)=v逆(SCl2)即未达到平衡状态,C错误;
D.一定温度下,向平衡体系中再充入一定量的,相当于增大压强,反应为气体分子数不变的反应,平衡不移动,故重新平衡后与原平衡等效,即的百分含量不变,D正确;
故选D。
11. 工业上,冶炼铁的有关热化学方程式如下:
①;
②;
③
④
上述热化学方程式中,a、b、c、d均不等于0.下列说法不正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A. ①为放热反应,,②为吸热反应,,因此,A正确;
B. 根据盖斯定律,得④,B正确;
C. 根据盖斯定律,得,C正确;
D. 因为不完全燃烧生成时放出热量,所以完全燃烧放出的热量大于完全燃烧放出的热量,而放热反应的反应热为负值,故,D错误。答案选D。
12. 向2L的恒容密闭容器中加入1molX和2molY,发生反应,X的转化率a随温度t的变化情况如图所示(图中不同温度下的转化率是第5min时的数据)。下列说法正确的是
A. 300℃时,反应5min,容器内剩余Y物质的浓度
B. b、c点对应的大小关系:b<c
C. 若经过足够长的反应时间,a、c两点最终的大小关系:a<c
D. 保持温度不变,c点条件下,若再向容器中投入1molX和2molY,达平衡后,生成物Z的体积分数将减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.a点时,转化率为30%,此时消耗的Y为0.6mol,剩余Y1.4mol,Y的浓度为0.7,A错误;
B.温度越高反应速率越快,但5min时b点的转化率却大于c点,说明b点未达到平衡,c点达到平衡,b点转化率高、Y剩余浓度小,且b点正反应速率大于逆反应速率,c点正反应速率=逆反应速率,且c点Y浓度大、温度高,则c点正反应速率=c点逆反应速率>b点正反应速率>b点逆反应速率,B正确;
C.放热反应,经过足够长的反应时间达到平衡,温度越高,转化率越小,,C错误;
D.c点温度下,再投入1molX和2molY,参照增大压强,相当于平衡正向移动,增大,生成物Z的体积分数将增大,D错误;
故选B。
13. 下列叙述与图像不相对应的是
A. 图1表示反应 速率时间图像,时改变的条件可能是减小压强
B. 图2是温度和压强对反应影响的示意图,则X、Y、Z均为气态
C. 图3表示与足量盐酸的反应速率时间图像,其中段速率增大的原因是反应放热,溶液温度逐渐升高
D. 图4表示用捕碳的反应:,其中b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为
【答案】B
【解析】
【详解】A.时如果减小压强,正逆反应速率都减小,平衡逆向移动,与图像相符合,故A不选;
B.如果X、Y、Z均为气态,为气体体积相等的反应,改变压强,平衡不移动,Z的体积分数不变,与图像不符合,故B选;
C.与盐酸反应是放热反应,开始时温度升高对反应速率的影响占主导地位,故反应速率加快,与图像相符,故C不选;
D.c点之后,CO2的浓度变化是因为平衡移动,升高温度,平衡逆向移动,导致CO2的浓度增大,说明反应为放热反应,对放热反应,升高温度,K值减小,故,故D正确;
答案选B。
14. 相同温度下,三种酸的电离平衡常数如表所示,下列判断正确的是
酸
HX
HY
HZ
电离平衡常数Ka
9×10-7
9×10-6
1×10-2
A. 三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B. 反应HZ+Y-=HY+Z-不能发生
C. 等体积、等浓度的三种酸,分别与相同浓度的NaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的体积:HZ>HY>HX
D. 相同温度下,1mol·L-1HX溶液的电离平衡常数等于0.1mol·L-1HX溶液的电离平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.电离平衡常数越大,酸性越强,三种酸的酸性强弱关系:HX<HY<HZ,A错误;
B.根据强酸制弱酸原理,反应能够发生,B错误;
C.等体积、等浓度的三种酸,物质的量也相等,分别与相同浓度的NaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的体积相等,C错误;
D.电离平衡常数只与温度有关,与酸的浓度无关,相同温度下,1mol·L-1HX溶液的电离平衡常数等于0.1mol·L-1HX溶液的电离平衡常数,D正确;
故选D。
第二部分
二、非选择题(共58分)
15. CO2催化加氢制甲醇是实现碳达峰、碳中和的途径之一。
(1)该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
请写出加氢制和的热化学方程式_______。
(2)原料气可通过反应获取,已知该反应中,初始混合气中的恒定时,温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示:
①图中压强的关系是p1______________p2 (填“<”“>”或“=”)。
②该反应为反应_______(填“吸热”或“放热”)。
(3)一定条件下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入和发生反应生成甲醇,每次反应10分钟,测得CO2转化率随温度变化关系如图所示。
①CO2催化加氢制甲醇的平衡常数表达式K=_______。
②若密闭容器为绝热刚性容器,下列事实不能够说明反应已达到平衡的是_______。
A.混合气体的密度不再改变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.当有断裂的同时有键断裂
D.CO2和的体积分数相等
E.混合气体的浓度商Q不再改变
③已知A点为平衡状态,此时体系压强为p,求260℃该反应的平衡常数Kp=_______(用“平衡气体分压代替平衡浓度计算Kp,气体分压气体总压体积分数),时,CO2的转化率随温度升高逐渐增大的原因是_______。
【答案】(1)
(2) ①. < ②. 放热
(3) ①. ②. AC ③. ④. 反应未达平衡,温度越高速率越快,相同时间内CO2的转化率逐渐增大
【解析】
【小问1详解】
①、②
根据盖斯定律①+②得加氢制和的热化学方程式;
【小问2详解】
①正反应气体物质的量增多,温度相同时增大压强,平衡逆向移动,CH4的平衡含量增大,所以图中压强的关系是p1<p2;
②升高温度,CH4的平衡含量减小,反应正向移动,该反应为反应吸热;
【小问3详解】
①根据平衡常数的定义,CO2催化加氢制甲醇的平衡常数表达式;
②A.气体总质量是恒量、容器体积是恒量,所以密度是恒量,混合气体的密度不再改变,反应不一定平衡,A符合题意;
B.气体总质量是恒量,正反应气体物质的量减小,反应过程中混合气体的平均相对分子质量增大,混合气体的平均相对分子质量保持不变,反应一定平衡,B不符合题意;
C.断裂消耗1molCO2,水、甲醇中都含键,键断,消耗水的物质的量小于1mol,当有断裂的同时有键断裂,正逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,C符合题意;
D.CO2和H2都是反应物,投料比等于系数比,CO2和H2的体积分数不可能相等,D不符合题意;
E.混合气体的浓度商Q不再改变,说明Q=K,则反应一定达到平衡状态,E不符合题意;
选AC;
③已知A点为平衡状态,此时体系压强为p,A点二氧化碳平衡转化率为90%,由三段式,,260℃该反应的平衡常数;反应未达平衡,温度越高速率越快,相同时间内CO2的转化率逐渐增大。
16. 硫代硫酸钠为无色透明晶体,易溶于水,难溶于乙醇,在中性或碱性环境中稳定,酸性环境中不稳定,受热易分解,有较强的还原性。工业上常用硫化碱法制备,反应原理为。某实验探究小组模拟该工业原理在实验室制备,实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______,装置D中溶液的作用是_______。
(2)实验开始时,先关闭开关,打开开关,再打开活塞。制备过程中必须监测装置C中溶液的,当溶液的降至7时,反应完成,立即停止反应,停止反应的操作是_______。如果导致溶液的小于7时,的产率会下降,其原因是_______(用离子方程式解释)。
(3)该制备方法得到的粗产品中常含有少量、、等杂质,设计实验,验证粗产品含有杂质的方法是_______(写出操作步骤、现象和结论)。
(4)利用硫代硫酸钠探究影响反应速率的因素,设计实验如下:
【实验用品】溶液、溶液、蒸馏水、秒表、试管、温度计、量筒、胶头滴管等。
【实验方案】
实验编号
溶液
溶液
蒸馏水
温度
溶液出现浑浊时间
℃
s
Ⅰ
1.5
3.5
10
25
Ⅱ
2.5
3.5
25
Ⅲ
3.5
10
30
①实验Ⅰ、Ⅱ探究_______对化学反应速率的影响,_______,_______。
②实验Ⅰ、Ⅲ探究温度对化学反应速率的影响。实验表明,实验Ⅲ的反应速率最快,支持这一结论的实验现象是_______。
【答案】(1) ①. 球形干燥管(或干燥管) ②. 吸收未反应的SO2气体,防止污染空气
(2) ①. 打开开关,关闭开关,再关闭活塞 ②.
(3)取少量粗产品溶于足量稀盐酸中,静置,取上层清液于试管中,滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,说明粗产品中含有Na2SO4杂质
(4) ①. 浓度 ②. ③. ④. 溶液出现浑浊时间短
【解析】
【分析】装置A用于制备二氧化硫,装置B吸收多余的二氧化硫,装置C是制备装置,装置D用来吸收尾气,同时防倒吸。硫代硫酸钠在酸性环境中不稳定,有较强的还原性,说明遇到酸会发生氧化还原反应。据此解答。
【小问1详解】
仪器的名称为球形干燥管。反应过程中可能有部分未参加反应,它有毒,直接排出会污染空气,可与发生反应,所以装置中溶液的作用是吸收未反应的气体,防止污染空气。故答案为:球形干燥管(或干燥管);吸收未反应的气体,防止污染空气。
【小问2详解】
要立即停止反应,必须立即停止通入,让装置中生成的通入装置中,操作步骤为打开开关,关闭开关,再关闭活塞。根据题意,硫代硫酸钠在酸性环境中不稳定,所以溶液的小于时,的产率会下降,离子方程式为:。故答案为:打开开关,关闭开关,再关闭活塞。。
【小问3详解】
Na2SO3、Na2CO3会与盐酸反应生成SO2,CO2,用BaCl2溶液检验Na2SO4时,要先加入盐酸除去Na2SO3、Na2CO3的干扰。所以,验证粗产品中含有Na2SO4杂质的方法是:取少量粗产品溶于足量稀盐酸中,静置,取上层清液于试管中,滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明粗产品中含有Na2SO4杂质。故答案为:取少量粗产品溶于足量稀盐酸中,静置,取上层清液于试管中,滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明粗产品中含有Na2SO4杂质。
【小问4详解】
根据实验,每组实验所用溶液的总体积是,分析实验、可知,与混合后,由于投放的体积不同,而所用溶液的总体积相等,说明混合后浓度不同,所以实验、是探究浓度对反应速率的影响,其他条件应相同,故,。故答案为:浓度;;。
实验、是探究温度对化学反应速率的影响。实验表明,实验的反应速率最快,溶液出现浑浊时间短。故答案为:溶液出现浑浊时间短。
17. 研究碳或碳的化合物的化学反应有较好的应用价值。回答下列问题。
(1)在一定压强(用表示)下,向某体积可变的恒压密闭容器中加入与足量的碳,发生反应,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
①660℃达到平衡时容器容积恰好为1L,若向平衡体系中再充入一定量的混合气体,平衡_______(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
②800℃时,容器体积为2L,化学平衡常数Kc=_______。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物,有关反应为。某研究小组向某2L密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的,保持温度和体积不变,反应过程 中的物质的量随时间变化的关系如图所示:
①下列描述能说明上述反应已达平衡的是_______(填标号)。
a.活性炭的质量不再发生变化 b.
c.容器中气体的压强保持不变 d.保持不变
②内,的平均反应速率_______,的平衡转化率为_______,的最大体积分数为_______。
③压强为p时,催化剂的催化效率、氮气的生成速率与温度的关系如图所示,当氮气的生成速率主要取决于温度时,对应的温度范围是_______。
【答案】(1) ①. 正向 ②.
(2) ①. a ②. 0.01 mol·L-1·min-1 ③. 50% ④. 33.3% ⑤. 300~400℃
【解析】
【小问1详解】
①由图可知,660℃达到平衡时二氧化碳和一氧化碳的体积分数相等,若向平衡体系中再充入一定量体积比为5:4的二氧化碳和一氧化碳的混合气体,相当于增大二氧化碳的浓度,平衡向正反应方向移动,故答案为:正向;
②由图可知,800℃时,一氧化碳的体积分数为80.0%,设平衡时消耗二氧化碳的物质的量为amol,列三段式:,平衡时二氧化碳、一氧化碳的物质的量为(1—a)mol、2amol,由一氧化碳的体积分数可得:×100%=80%,解得a=,则反应的平衡常数Kc=,故答案为:;
【小问2详解】
①a.活性炭的质量不再发生变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
b.由方程式可知,对于不同物质,其反应速率之比等于系数比,当正逆反应速率相等时,即才能说明反应达到平衡,故错误;
c.保持温度和体积不变,该反应是气体体积不变的反应,反应中气体的压强始终不变,则容器中气体的压强保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
d.由方程式可知,反应中氮气的浓度始终与二氧化碳的浓度相等,则保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
故选a;
②由图可知,10 min 时,一氧化氮的物质的量为0.2mol,则0~10 min内,一氧化氮的平均反应速率为=0.01 mol·L-1·min-1,10min时反应达到平衡状态,则一氧化氮的平衡转化率为×100%=50%;保持温度和体积不变,体积分数即物质的量分数,当反应到达平衡时,CO2的体积分数最大,由图可知,平衡时n(NO)=0.2mol,消耗0.2molNO生成0.1mol CO2,则CO2的最大体积分数为;
③由图可知,温度为300~400℃时,氮气的反应速率加快,但催化剂的催化效率降低,说明氮气的生成速率主要取决于温度,故答案为:300~400℃。
18. 回答下列问题。
Ⅰ.已知有下列物质:盐酸、稀硫酸、硫化钠、氨水、二氧化硫、铜、冰醋酸、硫化氢。请回答问题:
(1)上述物质中属于强电解质且其水溶液能导电的是_______(填化学式)。
(2)硫化氢的水溶液称为氢硫酸,写出氢硫酸第二步电离的方程式_______。
(3)一定温度下冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示,A、B、C三点中浓度最大的是_______点,电离程度最大的是_______点。在室温下,向醋酸溶液中不断通入,_______ (填“增大”“不变”或“减小”)。
Ⅱ.已知亚磷酸()为二元弱酸,常温下,向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液,混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。
(4)表示pH与的变化关系的曲线是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(5)根据图像计算亚磷酸的_______。
【答案】(1)硫化钠 (2)HS-⇌S2-+H+
(3) ①. B ②. C ③. 增大 (4)I
(5)10-1.4
【解析】
【分析】根据强电解质的概念结合物质的溶解性分析判断;溶液中的离子的浓度越大,溶液的导电能力越强,弱电解质的浓度越小,电离程度越大,结合图象分析解答。
【小问1详解】
盐酸是氯化氢的水溶液,为混合物,能够导电,但不属于电解质;稀硫酸是溶液,为混合物,能够导电,但不属于电解质;硫代硫酸钠是盐,溶于水完全电离,属于强电解质,其水溶液能导电;氨水是溶液,为混合物,能够导电,但不属于电解质;二氧化硫属于非电解质;铜是单质,能够导电,但不属于电解质;醋酸是弱电解质;硫化氢是弱电解质,故属于强电解质且其水溶液能导电的是硫化钠;
【小问2详解】
硫化氢溶于水显弱酸性,在水溶液中分步电离,氢硫酸第二步电离的方程式为HS-⇌S2-+H+。
【小问3详解】
溶液中的离子的浓度越大,溶液的导电能力越强,根据图象,A、B、C三点中B点溶液的导电能力增强,因此浓度最大的是B;醋酸为弱电解质,溶液的浓度越小,醋酸的电离程度越大,电离程度最大的是C;醋酸与氨气反应生成醋酸铵,溶液中醋酸根离子浓度增大,温度不变,Ka不变,则c(CH3COO-)/c(H+)增大。
【小问4详解】
亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,分步电离,H3PO3⇌H++,⇌H++,,,且Ka1>Ka2,由图像可知,当横坐标相同时,曲线Ⅱ的对应的氢离子浓度大,为第一步电离,曲线I对应的氢离子浓度小,为第二步电离,表示pH与lg的变化关系的曲线是I。
【小问5详解】
根据电离平衡常数的表达式及图象给定的信息,可计算出亚磷酸常温下的电离平衡常数=10-1.4。
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