精品解析:辽宁省普通高中2024-2025学年高二上学期11月期中考试 化学试题
2024-11-19
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.06 MB |
| 发布时间 | 2024-11-19 |
| 更新时间 | 2025-10-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48793401.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年度上学期高二年级期中考试
化学
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后,将答题卡交回。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 C1 35.5 Ti 48
一、选择题:本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 中国中央电视台热播的《诗词大会》深受国内外观众青睐。下列古诗词中不涉及H<0的反应的是
A. 春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干 B. 粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间
C. 炉火照天地,红星乱紫烟 D. 疏影横斜水清浅,暗香浮动月黄昏
2. 厨房化学中,下列物质对应主要成分属于弱电解质的是
A. 食盐:NaCl B. 白醋:CH3COOH
C. 酒精:CH3CH2OH D. 纯碱:Na2CO3
3. 氨催化氧化制硝酸的第一步反应是4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)。在密闭反应器中发生上述反应,测定反应速率如下,其中反应速率最快的是
A. v(NH3)=0.4mol·L-1·min-1 B. v(O2)=1.0mol·L-1·min-1
C. v(NO)=0.02mol·L-1·s-1 D. v(H2O)=1.2mol·L-1·min-1
4. 一定温度下,刚性密闭容器中投入足量FeSO4,发生反应2FeSO4(s)=Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)。下列情况表明该反应达到平衡状态的是
A. SO2体积分数不随时间变化 B. FeSO4浓度不随时间变化
C. 生成SO2的速率等于消耗SO3的速率 D. 气体平均相对分子质量不随时间变化
5. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。目前大规模制氢的方法有 H=-41.2 kJ·mol-1。向恒容密闭反应器中充入适量CO和H2O(g)发生上述反应。改变下列条件,能提高CO平衡转化率和H2生成速率的是
A. 分离出CO2 B. 升高温度
C. 增大H2O(g)浓度 D. 充入氩气
6. 实验室用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液反应测定中和反应的反应热,装置如图甲所示。HF在水溶液中电离历程的能量变化如图乙所示。下列叙述正确的是
A. 其他条件不变,改用铜制搅拌器测得的H偏小
B. 上下移动搅拌器能加快中和反应
C. 用HF溶液替代盐酸,测得H偏大
D. NaOH溶液过量越多,测得的结果越准确
7. 下列事实与盐类水解应用无关的是
A. 用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢 B. 用热纯碱溶液洗涤餐具表面油污
C. 用泡沫灭火器灭火 D. 配制FeCl3溶液时加入适量盐酸
8. 根据下列操作及现象可以得出相应结论的是
选项
操作及现象
结论
A
测定NaX、NaY溶液pH,前者较大
电离常数:HY>HX
B
在K2Cr2O2溶液中滴加NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
,平衡向右移动
C
向甲基橙溶液中滴加溶液R,溶液变黄色
溶液R呈碱性
D
加热CuCl2溶液,溶液由蓝色变为黄绿色
A. A B. B C. C D. D
9. 工业合成甲醇的原理为 H<0,其工艺流程如图所示。下列叙述正确的是
A. “干燥净化”的目的是防止催化剂失活
B. 合成甲醇时压强越大越好
C. “冷却装置”能提高原料平衡转化率和反应速率
D. 采用“高温”有利于提高甲醇平衡产率
10. 常温下,0.1 mol·L-1硫酸和0.2 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,混合溶液的pH等于
A. 13 B. 11 C. 7 D. 1
11. 二氟化氧(OF2,F显负价)与水反应的热化学方程式为OF2(g)+H2O(g)=O2(g)+2HF(g) H=-312.7kJ·mol-1,下列关于该反应的说法正确的是
A. 正反应低温下才能自发进行 B. 正反应高温下才能自发进行
C. 正反应是熵增、焓减反应 D. 1molOF2完全反应时转移4mol电子
12. 常温下,高氯酸溶液、乙酸溶液的浓度与pH的关系如图所示。
下列叙述错误的是
A. 曲线甲代表乙酸溶液浓度与pH的关系
B. 1.0×10-8mol·L-1乙溶液的pH为8
C. pH=2的甲溶液加水稀释10倍,其pH<3
D. c=0.5mol·L-1时,温度升高10℃,甲、乙溶液中阴离子浓度比增大
13. 常温下,向10mL Ba(OH)2溶液中逐滴加入0.05mol·L-1 NaHCO3溶液,用计算机模拟得出溶液中pBa随NaHCO3溶液体积的变化关系如图所示。已知:pBa=-lg c(Ba2+)。下列说法错误的是
A. 常温下,BaCO3的溶度积Ksp(BaCO3)=10-9.4
B. Ba(OH)2溶液的浓度为0.125mol·L-1
C. 当加入NaHCO3溶液的体积为100mL时,所得溶液的pH>7
D. 当加入75mLNaHCO3溶液时,所得溶液中:
14. 101kPa时,几种物质燃烧或相互反应的热化学方程式如下:
①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H1=-2602 kJ·mol-1
②2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) H2=-3123 kJ·mol-1
③ H3=-286kJ·mol-1
④C2H2(g)+2H2(g)=C2H6(g) H4
下列叙述错误是
A. 乙炔的燃烧热H=-2602 kJ·mol-1
B. 等物质量完全燃烧放出的热量:C2H6>C2H2
C. C2H2(g)+2H2(g)=C2H6(g) H4<0
D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H>-572 kJ·mol-1
15. 已知M(g)→N(g) H分两个基元反应:M(g)→T(g) H1,T(g)→N(g) H2,它们的能量变化如图所示。下列叙述错误的是
A H<0 B. 能垒:①<②
C. 催化剂一定能降低反应M(g)→T(g)的能垒 D. T的浓度先快速增大,后缓慢减小
二、非选择题:本题包括4小题,共55分。
16. 硫酸铁在化学实验中广泛应用。某小组利用硫酸铁进行如下实验。回答下列问题:
实验(一)测定Fe与Fe2(SO4)3发生归中反应的反应热。
(1)配制250mL 0.1mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液。称取一定量Fe2(SO4)3·6H2O固体溶于适量硫酸中,加水稀释至250mL。完成本实验不需要的仪器是___________(填标号)。
(2)利用上述Fe2(SO4)3溶液设计甲、乙方案测定反应Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq)=3FeSO4(aq)的焓变。
方案
操作
甲
在简易量热器中加入2.8g铁粉,再加入100mL 0.1mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液,测定放出热量Q1 kJ;计算反应热为H1.
乙
第1步,在简易量热器中加入3.2g铁粉,再加入100mL 0.1mol·L-1 CuSO4溶液,测定放出热量Q2 kJ,计算反应热为H2。
第2步,在简易量热器中加入3.2g铜粉,再加入100mL0.1mol·L-1 Fe2(SO)2溶液,测定放出热量Q3 kJ,计算反应热为H3.
①甲方案中,观察到有气泡产生,其原因是___________(用离子方程式表示)。
②实验方案不科学的是___________(填“甲”或“乙”)方案,判断依据是___________。
③根据上述科学方案测定结果计算:
Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq)=3FeSO4(aq) H=___________。(用含H1或H2、H3的代数式表示)
实验(二)探究影响Cu与Fe2(SO4)3反应速率的外界因素。
实验
纯铜粉/g
1.2 mol。L-1 Fe2(SO4)3(aq)/mL
水/mL
水浴温度/℃
测定铜粉完全溶解所用时间/min
I
3.2
60
0
35
A1
II
3.2
50
10
35
A2
III
3.2
60
0
45
A3
(3)实验II中,加10mL水的目的是___________。实验结果A1<A2,实验结论是___________。
(4)设计实验I、III的目的是___________。
17. 氨是重要的化工原料。工业合成氨的原理为 H<0。回答下列问题:
(1)实验室常在浓氨水中加生石灰制备少量NH3,用平衡移动原理分析其原因:___________。
(2)已知:① H1=-a kJ·mol-1
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) H2=-b kJ·mol-1(a、b都大于0)
则H=___________(用含a、b的代数式表示)。
(3)在恒温恒容密闭容器中以体积比1:1充入N2和H2,发生反应(g) H<0.下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 气体密度不随时间变化 B. 气体平均摩尔质量不随时间变化
C. 气体总压强不随时间变化 D. N2体积分数不随时间变化
(4)在恒容条件下发生反应 H<0,该反应在___________(填“低温”或“高温”)条件下能自发进行;达到平衡后,升高温度,平衡常数___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在2L恒容密闭容器中充入1mol N2和3mol H2合成氨,测得N2的转化率与温度的关系如图甲所示。则温度T1___________(填“>”或“<”)T2.T1温度下,合成氨反应的平衡常数K为___________(结果保留3位有效数字)。
(6)一定温度下,在容积可变的密闭容器中充入1mol N2和4mol H2合成氨,相同时间内,测得NH3(g)体积分数与压强的关系如图乙所示。cd段NH3(g)体积分数急剧降低的原因可能是___________(填标号)。
A.平衡向左移动 B.反应速率降低 C.氨已液化
18. 常温下,向H2SO3溶液中滴加NaOH溶液,含硫粒子分布系数]与pH的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)H2SO3的第二步电离方程式为___________。
(2)常温下,加水稀释0.5mol·L-1新制H2SO3溶液至0.25mol·L-1。
①下列物理量始终减小的是___________(填标号)。
A.pH B. C. D.
②___________(填“增大”或“减小”)
(3)新制H2SO3溶液中4种离子浓度由大到小的顺序为___________>c(OH-)。
(4)L2曲线代表___________(填离子符号)的分布系数与pH的关系。
(5)某溶液含0.1mol·L-1 Na2SO3和0.01mol·L-1 NaHSO3,则该溶液pH约为___________。
(6)常温下,的平衡常数K为___________。
19. CO2的捕集与转化是“碳达峰、碳中和”的有效途径。利用CH和CO2制备合成气的原理如下:
① H1
② H2
在恒压为p kPa,起始时n(CH4):n(CO2)=1:1条件下,CH4和CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)曲线乙代表___________(填化学式)的平衡转化率与温度关系,判断依据是___________。
(2)800K时,反应经过a min达到平衡状态,0~a min内用CH4分压表示的反应速率为___________kPa·min-1(用含a、p的代数式表示)。此温度下,用平衡分压计算反应①的平衡常数Kp=___________(kPa)2(用含p的代数式表示)。
(3)在反应器中充入CH4和CO2制备合成气(CO和H2),下列措施能提高合成气平衡产率的是___________(填标号)。
A. 升高温度 B. 加入催化剂 C. 增大压强 D. 液化分离出水
(4)甲、乙两容器起始体积相同,分别充入1mol CH4和1mol CO2发生上述反应,甲在500℃、恒容条件下达到平衡,乙在500℃、恒压条件下达到平衡。则CO2平衡转化率为甲___________(填“>”“<”或“=”)乙,判断依据是___________。
(5)在某催化剂作用下,反应②的速率方程为v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(CO)·c(H2O)(k为速率常数)。则该温度下,反应②的平衡常数K与k正、k逆的关系是___________。
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2024-2025学年度上学期高二年级期中考试
化学
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后,将答题卡交回。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 C1 35.5 Ti 48
一、选择题:本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 中国中央电视台热播的《诗词大会》深受国内外观众青睐。下列古诗词中不涉及H<0的反应的是
A. 春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干 B. 粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间
C. 炉火照天地,红星乱紫烟 D. 疏影横斜水清浅,暗香浮动月黄昏
【答案】D
【解析】
【详解】A.“蜡炬成灰泪始干”,涉及到燃烧,属于放热反应,H<0,A不符合题意;
B.“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”涉及的反应为:CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O,前者反应为放热反应,H<0,B不符合题意;
C.“炉火照天地,红星乱紫烟”,涉及到燃烧,属于放热反应,H<0,C不符合题意;
D.“疏影横斜水清浅,暗香浮动月黄昏”涉及光的反射,属于物理现象,不涉及H<0的反应,D符合题意;
故选D。
2. 厨房化学中,下列物质对应主要成分属于弱电解质的是
A. 食盐:NaCl B. 白醋:CH3COOH
C. 酒精:CH3CH2OH D. 纯碱:Na2CO3
【答案】B
【解析】
【详解】A.食盐:NaCl,在水溶液中完全电离,属于强电解质,A错误;
B.白醋:CH3COOH,为弱酸,在水溶液中部分电离,属于弱电解质,B正确;
C.酒精:CH3CH2OH属于有机物,不能电离,属于非电解质,C错误;
D.纯碱:Na2CO3,在水溶液中完全电离,属于强电解质,D错误;
故选B。
3. 氨催化氧化制硝酸的第一步反应是4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)。在密闭反应器中发生上述反应,测定反应速率如下,其中反应速率最快的是
A. v(NH3)=0.4mol·L-1·min-1 B. v(O2)=1.0mol·L-1·min-1
C. v(NO)=0.02mol·L-1·s-1 D. v(H2O)=1.2mol·L-1·min-1
【答案】C
【解析】
【详解】将选项中的反应速率均转化为用氨气表示的反应速率,且统一单位可得:
A.v(NH3)=0.4mol·L-1·min-1;
B.v(NH3)=v(O2)=×1.0mol·L-1·min-1=0.8 mol·L-1·min-1;
C.v(NH3)= v(NO)=0.02mol·L-1·s-1=1.2 mol·L-1·min-1;
D.v(NH3)=v(H2O)=1.2mol·L-1·min-1=×1.2mol·L-1·min-1=0.8 mol·L-1·min-1;
故选C。
4. 一定温度下,刚性密闭容器中投入足量FeSO4,发生反应2FeSO4(s)=Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)。下列情况表明该反应达到平衡状态的是
A. SO2体积分数不随时间变化 B. FeSO4浓度不随时间变化
C. 生成SO2的速率等于消耗SO3的速率 D. 气体平均相对分子质量不随时间变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.由方程式知,SO2体积分数始终为50%,SO2体积分数不随时间变化,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.固体浓度为常数,故FeSO4浓度不随时间变化,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.生成SO2表示正反应,消耗SO3表示逆反应,生成SO2和消耗 SO3的速率相等,说明反应达到平衡状态,C正确;
D.气体平均相对分子质量始终不变,故气体平均相对分子质量不随时间变化,不能说明反应达到平衡状态,D错误;
故选C。
5. 氢能是一种极具发展潜力清洁能源。目前大规模制氢的方法有 H=-41.2 kJ·mol-1。向恒容密闭反应器中充入适量CO和H2O(g)发生上述反应。改变下列条件,能提高CO平衡转化率和H2生成速率的是
A. 分离出CO2 B. 升高温度
C. 增大H2O(g)浓度 D. 充入氩气
【答案】C
【解析】
【详解】A.分离出CO2,平衡正向移动,反应物浓度减小,正反应速率减慢,H2生成速率减慢,A不符合题意;
B.该反应为放热反应,升高温度反应速率增大,但是平衡逆向移动,CO的转化率降低,B不符合题意;
C.增大H2O(g)浓度,正反应速率增大,H2生成速率增大,平衡正向移动,CO的转化率增大,C符合题意;
D.向恒容密闭反应器中充入氩气,各反应物和生成物浓度不变,CO平衡转化率和H2生成速率都不变,D不符合题意;
故选C。
6. 实验室用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液反应测定中和反应的反应热,装置如图甲所示。HF在水溶液中电离历程的能量变化如图乙所示。下列叙述正确的是
A. 其他条件不变,改用铜制搅拌器测得的H偏小
B. 上下移动搅拌器能加快中和反应
C. 用HF溶液替代盐酸,测得H偏大
D. NaOH溶液过量越多,测得的结果越准确
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜的导热性较强,用铜制搅拌器容易造成热量的散失,其他条件不变的情况下,用铜制搅拌器测得的ΔH会偏大,A错误;
B.上下移动搅拌器能使酸和碱快速接触,加快中和反应速率,B正确;
C.HF为弱酸,根据图中可知,HF电离放热,用HF溶液代替盐酸,反应释放的总热量偏大,测得的ΔH偏小,C错误;
D.从实验中酸碱的用量可知,NaOH过量,盐酸的量决定了反应放出热量的多少,NaOH溶液过量越多,并不是测得的结果越准确,D错误;
故答案选B。
7. 下列事实与盐类水解应用无关的是
A. 用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢 B. 用热纯碱溶液洗涤餐具表面油污
C. 用泡沫灭火器灭火 D. 配制FeCl3溶液时加入适量盐酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.HCl易溶于水,饱和食盐水中氯离子抑制氯气与水反应,与盐类水解无关,A正确;
B.纯碱溶液因Na2CO3水解而呈碱性,促进油脂水解,与盐类水解有关,B错误;
C.Al2(SO4)3与 NaHCO3发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3和 CO2,与盐类水解有关,C错误;
D.FeCl3易水解,加入盐酸抑制其水解,与盐类水解有关,D错误;
故选A。
8. 根据下列操作及现象可以得出相应结论的是
选项
操作及现象
结论
A
测定NaX、NaY溶液pH,前者较大
电离常数:HY>HX
B
在K2Cr2O2溶液中滴加NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
,平衡向右移动
C
向甲基橙溶液中滴加溶液R,溶液变黄色
溶液R呈碱性
D
加热CuCl2溶液,溶液由蓝色变为黄绿色
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.测定等浓度NaX、NaY溶液的pH,前者较大,说明X-的水解程度大于Y-,根据盐类水解规律可知,酸性:HY>HX,则电离常数:HY>HX,A错误;
B.在K2Cr2O2溶液中滴加NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色,说明的浓度增大,的浓度减小,说明平衡向右移动,B正确;
C.甲基橙是一种常用的酸碱指示剂,其变色范围是pH值3.1至4.4,pH值≥4.4时,甲基橙呈现黄色,向甲基橙溶液中滴加溶液R,溶液变黄色,不能说明溶液R呈碱性,C错误;
D.加热CuCl2溶液,溶液由蓝色变为黄绿色,说明浓度增大,浓度减小,说明平衡+4Cl-+4H2O正向移动,该反应是吸热反应,,D错误;
故选B。
9. 工业合成甲醇的原理为 H<0,其工艺流程如图所示。下列叙述正确的是
A. “干燥净化”的目的是防止催化剂失活
B. 合成甲醇时压强越大越好
C. “冷却装置”能提高原料平衡转化率和反应速率
D. 采用“高温”有利于提高甲醇的平衡产率
【答案】A
【解析】
【详解】A.步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒失活,确保工业生产过程中的效率和产品质量,故A正确;
B.是气体体积减小的反应,增大压强可以使平衡正向移动,增大反应物的转化率,但压强过大会增加对设备材料和制造的要求,提高投资费用,在实际生产中,压强的选择并不是越大越好,而是需要综合考虑多个因素,故B错误;
C.是放热反应,“冷却装置”能提高原料平衡转化率,但不能提高反应速率,故C错误;
D.是放热反应,采用“高温”不利于提高甲醇的平衡产率,故D错误;
故选A。
10. 常温下,0.1 mol·L-1硫酸和0.2 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,混合溶液的pH等于
A 13 B. 11 C. 7 D. 1
【答案】A
【解析】
【详解】,硫酸的物质的量:,提供 的 H⁺。氢氧化钡的物质的量:,提供 的 OH⁻,完全中和 需要 的 OH⁻,剩余 OH⁻ 的物质的量为:,混合后溶液总体积为 ,因此 OH⁻ 的浓度为:,;故选A。
11. 二氟化氧(OF2,F显负价)与水反应的热化学方程式为OF2(g)+H2O(g)=O2(g)+2HF(g) H=-312.7kJ·mol-1,下列关于该反应的说法正确的是
A. 正反应低温下才能自发进行 B. 正反应高温下才能自发进行
C. 正反应是熵增、焓减反应 D. 1molOF2完全反应时转移4mol电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应方程式可知,该反应为气体分子数增加的反应,故正反应为熵增、焓减的反应,根据判断,正反应在任何温度下都能自发进行,A错误;
B.由反应方程式可知,该反应为气体分子数增加的反应,故正反应为熵增、焓减的反应,根据判断,正反应在任何温度下都能自发进行,B错误;
C.由反应方程式可知,该反应为气体分子数增加的反应,故正反应为熵增、焓减的反应,C正确;
D.OF2中F显-1价,故O为+2价,1molOF2完全反应时转移2mol电子,D错误;
故选C。
12. 常温下,高氯酸溶液、乙酸溶液的浓度与pH的关系如图所示。
下列叙述错误的是
A. 曲线甲代表乙酸溶液浓度与pH的关系
B. 1.0×10-8mol·L-1乙溶液的pH为8
C. pH=2的甲溶液加水稀释10倍,其pH<3
D. c=0.5mol·L-1时,温度升高10℃,甲、乙溶液中阴离子浓度比增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.高氯酸为强酸,乙酸为弱酸,观察图像可知,1.0mol/L乙溶液的pH=0,说明乙为强酸,1.0mol/L甲溶液的pH>0,故曲线乙表示高氯酸溶液浓度与pH的关系,曲线甲表示乙酸溶液浓度与pH的关系,A正确;
B.高氯酸溶液是酸,不可能显碱性,常温下,B错误;
C.乙酸溶液中存在大量乙酸分子,在稀释过程中乙酸继续电离,故pH<3,C正确;
D.乙酸电离是吸热反应,高氯酸完全电离,升温,乙酸根离子浓度增大,而高氯酸根离子浓度保持不变,故甲、乙中阴离子浓度比增大,D正确;
故选B。
13. 常温下,向10mL Ba(OH)2溶液中逐滴加入0.05mol·L-1 NaHCO3溶液,用计算机模拟得出溶液中pBa随NaHCO3溶液体积的变化关系如图所示。已知:pBa=-lg c(Ba2+)。下列说法错误的是
A. 常温下,BaCO3的溶度积Ksp(BaCO3)=10-9.4
B. Ba(OH)2溶液的浓度为0.125mol·L-1
C. 当加入NaHCO3溶液的体积为100mL时,所得溶液的pH>7
D. 当加入75mLNaHCO3溶液时,所得溶液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题图可知,当加入50mLNaHCO3溶液时,Ba2+恰好完全反应生成BaCO3沉淀,pBa=4.7,即溶液中的,则,A正确;
B.由题图可知,当加入50mLNaHCO3溶液时,Ba2+恰好完全反应生成BaCO3沉淀,即发生反应Ba(OH)2+NaHCO3=BaCO3↓+H2O+NaOH,故Ba(OH)2溶液的浓度为=0.25mol·L-1,故B错误;
C.n[Ba(OH)2]=2.5×10-3mol,当加入100mLNaHCO3溶液时,加入NaHCO3的物质的量为5×10-3mol,故发生反应Ba(OH)2+2NaHCO3=BaCO3↓+2H2O+Na2CO3,此时溶液中溶质为Na2CO3,Na2CO3水解使溶液呈碱性, 故溶液的pH>7,故C正确;
D.当加入75mLNaHCO3溶液时, 溶液中的溶质是物质的量之比为1:1的NaOH和Na2CO3,只有少量的会发生水解,故该溶液中,故D正确;
故选B。
14. 101kPa时,几种物质燃烧或相互反应的热化学方程式如下:
①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H1=-2602 kJ·mol-1
②2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) H2=-3123 kJ·mol-1
③ H3=-286kJ·mol-1
④C2H2(g)+2H2(g)=C2H6(g) H4
下列叙述错误的是
A. 乙炔的燃烧热H=-2602 kJ·mol-1
B. 等物质的量完全燃烧放出的热量:C2H6>C2H2
C. C2H2(g)+2H2(g)=C2H6(g) H4<0
D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H>-572 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【详解】A.1molC2H2(g)完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)放出的热量叫燃烧热,乙炔的燃烧热为1301kJ·mol-1,故A错误;
B.由①和②可知,等物质的量C2H6和C2H2完全燃烧放出的热量:C2H6>C2H2,故B正确;
C.由盖斯定律可知,④=,H4=,故C正确;
D.③×2得到 H3=-572kJ·mol-1,生成气态水时放出热量比生成液态水放热少,焓变为负,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H>-572 kJ·mol-1,故D正确;
故选A。
15. 已知M(g)→N(g) H分两个基元反应:M(g)→T(g) H1,T(g)→N(g) H2,它们的能量变化如图所示。下列叙述错误的是
A. H<0 B. 能垒:①<②
C. 催化剂一定能降低反应M(g)→T(g)的能垒 D. T的浓度先快速增大,后缓慢减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,M(g)的能量高于N(g),M(g)→N(g)是放热反应,H<0,A正确;
B.由图可知,M(g)→N(g)的两个基元反应中能垒:①<②,B正确;
C.催化剂并不总是降低能垒,而是根据其类型和作用机制,可以加快或减慢反应速率,C错误;
D.由图可知能垒:①<②,反应①的化学反应速率大于反应②,则反应过程中T的浓度先快速增大,随着反应的进行,反应①的化学反应速率小于反应②,T的浓度后缓慢减小,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题包括4小题,共55分。
16. 硫酸铁在化学实验中广泛应用。某小组利用硫酸铁进行如下实验。回答下列问题:
实验(一)测定Fe与Fe2(SO4)3发生归中反应的反应热。
(1)配制250mL 0.1mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液。称取一定量Fe2(SO4)3·6H2O固体溶于适量硫酸中,加水稀释至250mL。完成本实验不需要的仪器是___________(填标号)。
(2)利用上述Fe2(SO4)3溶液设计甲、乙方案测定反应Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq)=3FeSO4(aq)的焓变。
方案
操作
甲
在简易量热器中加入2.8g铁粉,再加入100mL 0.1mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液,测定放出热量Q1 kJ;计算反应热H1.
乙
第1步,在简易量热器中加入3.2g铁粉,再加入100mL 0.1mol·L-1 CuSO4溶液,测定放出热量Q2 kJ,计算反应热为H2。
第2步,在简易量热器中加入3.2g铜粉,再加入100mL0.1mol·L-1 Fe2(SO)2溶液,测定放出热量Q3 kJ,计算反应热为H3.
①甲方案中,观察到有气泡产生,其原因是___________(用离子方程式表示)。
②实验方案不科学的是___________(填“甲”或“乙”)方案,判断依据是___________。
③根据上述科学方案测定结果计算:
Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq)=3FeSO4(aq) H=___________。(用含H1或H2、H3的代数式表示)
实验(二)探究影响Cu与Fe2(SO4)3反应速率的外界因素。
实验
纯铜粉/g
1.2 mol。L-1 Fe2(SO4)3(aq)/mL
水/mL
水浴温度/℃
测定铜粉完全溶解所用时间/min
I
3.2
60
0
35
A1
II
3.2
50
10
35
A2
III
3.2
60
0
45
A3
(3)实验II中,加10mL水的目的是___________。实验结果A1<A2,实验结论是___________。
(4)设计实验I、III的目的是___________。
【答案】(1)B (2) ①. Fe+2H+=Fe2++H2 ②. 甲 ③. 铁粉过量,硫酸铁溶液含硫酸,铁粉与硫酸反应会有气体生成,对实验造成干扰 ④. ΔH2+ΔH3
(3) ①. 确保与参照实验的溶液总体积相等 ②. 其它条件不变的情况下,Fe2(SO4)3的浓度越小,反应速率越小
(4)探究温度对反应速率的影响
【解析】
【分析】配制250mL 0.1mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液,需要使用250mL容量瓶、烧杯、量筒、胶头滴管等,操作为:计算、称量、溶解、冷却、转移(移液)、洗涤、定容。测定反应Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq)=3FeSO4(aq)的焓变,由于有Fe+2H+=Fe2++H2存在,不能直接测定,应该测定:Fe(s)+CuSO4(aq)=Cu(s)+FeSO4(aq)ΔH2和Cu(s)+Fe2(SO4)3(aq)=CuSO4(aq)+2FeSO4(aq) ΔH3,然后根据盖斯定律计算,以此解答。
【小问1详解】
配制250mL溶液,需要使用250mL容量瓶、烧杯、量筒、胶头滴管等,不需要100mL容量瓶,答案选B。
【小问2详解】
①甲方案中,观察到有气泡产生,其原因是铁粉和Fe2(SO4)3溶液中的H+反应生成了H2,离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2;
②实验方案不科学的是甲方案,原因是:铁粉过量,硫酸铁溶液含硫酸,铁粉与硫酸反应会有气体生成,对实验造成干扰;
③乙方案中,发生两个反应:Fe(s)+CuSO4(aq)=Cu(s)+FeSO4(aq)ΔH2;Cu(s)+Fe2(SO4)3(aq)=CuSO4(aq)+2FeSO4(aq) ΔH3,根据盖斯定律,两个反应加合得到总反应:Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq)=3FeSO4(aq) H=ΔH2+ΔH3。
【小问3详解】
根据控制变量实验要求,只改变一个变量,溶液体积必须相等,以达到控制变量的目的,故加入10mL的水,确保与参照实验的溶液总体积相等。实验Ⅰ、Ⅱ的温度相同,浓度不同,设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究浓度对反应速率的影响,实验结果A1<A2,实验结论是:其它条件不变的情况下,Fe2(SO4)3的浓度越小,反应速率越小。
【小问4详解】
实验Ⅰ、III中反应物浓度相同,温度不同,设计实验Ⅰ、III的目的是探究温度对反应速率的影响。
17. 氨是重要的化工原料。工业合成氨的原理为 H<0。回答下列问题:
(1)实验室常在浓氨水中加生石灰制备少量NH3,用平衡移动原理分析其原因:___________。
(2)已知:① H1=-a kJ·mol-1
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) H2=-b kJ·mol-1(a、b都大于0)
则H=___________(用含a、b的代数式表示)。
(3)在恒温恒容密闭容器中以体积比1:1充入N2和H2,发生反应(g) H<0.下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 气体密度不随时间变化 B. 气体平均摩尔质量不随时间变化
C. 气体总压强不随时间变化 D. N2体积分数不随时间变化
(4)在恒容条件下发生反应 H<0,该反应在___________(填“低温”或“高温”)条件下能自发进行;达到平衡后,升高温度,平衡常数___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在2L恒容密闭容器中充入1mol N2和3mol H2合成氨,测得N2的转化率与温度的关系如图甲所示。则温度T1___________(填“>”或“<”)T2.T1温度下,合成氨反应的平衡常数K为___________(结果保留3位有效数字)。
(6)一定温度下,在容积可变的密闭容器中充入1mol N2和4mol H2合成氨,相同时间内,测得NH3(g)体积分数与压强的关系如图乙所示。cd段NH3(g)体积分数急剧降低的原因可能是___________(填标号)。
A.平衡向左移动 B.反应速率降低 C.氨已液化
【答案】(1)CaO与H2O反应放热,降低了氨的溶解度,同时消耗溶剂,一水合氨浓度增大,使平衡逆向移动,有利于氨逸出
(2) (3)BC
(4) ①. 低温 ②. 减小
(5) ①. > ②.
(6)C
【解析】
【小问1详解】
CaO与H2O反应放热,降低了氨的溶解度,同时消耗溶剂,一水合氨浓度增大,使平衡逆向移动,有利于氨逸出,所以实验室常在浓氨水中加生石灰制备少量NH3;
【小问2详解】
①
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) (a、b都大于0),根据盖斯定律得
【小问3详解】
A.气体总质量不变、容器体积不变,密度恒量,混合气体密度不随时间变化,反应不一定平衡, A错误;
B.气体总质量不变,气体物质的量减少,混合气体平均摩尔质量是变量,混合气体平均摩尔质量不随时间变化,反应一定达到平衡状态, B正确;
C.容器体积不变、气体物质的量减少,压强是变量,混合气体总压强不随时间变化,反应一定达到平衡状态, C正确;
D.由N2体积分数为, N2体积分数是恒量,N2体积分数不随时间变化,反应不一定平衡;
故选BC。
【小问4详解】
由 H<0可知,该反应为分子数减少的反应,为熵减、焓减的反应,由自发进行可知,该反应的正反应在低温下自发进行;由于H<0,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小;
【小问5详解】
根据图像,T2温度下反应速率小于T₁,可知T₁>T2;T₁温度下,氮气的平衡转化率为60%,由三段式,合成氨反应的平衡常数
【小问6详解】
由图知,cd段NH3体积分数急剧减小的主要原因可能是压强过大会使氨液化,故选C。
18. 常温下,向H2SO3溶液中滴加NaOH溶液,含硫粒子分布系数]与pH的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)H2SO3的第二步电离方程式为___________。
(2)常温下,加水稀释0.5mol·L-1新制H2SO3溶液至0.25mol·L-1。
①下列物理量始终减小的是___________(填标号)。
A.pH B. C. D.
②___________(填“增大”或“减小”)。
(3)新制H2SO3溶液中4种离子浓度由大到小的顺序为___________>c(OH-)。
(4)L2曲线代表___________(填离子符号)的分布系数与pH的关系。
(5)某溶液含0.1mol·L-1 Na2SO3和0.01mol·L-1 NaHSO3,则该溶液pH约为___________。
(6)常温下,的平衡常数K为___________。
【答案】(1)
(2) ①. D ②. 减小
(3)c(H+)>c()>c()
(4)
(5)7.91 (6)105.1
【解析】
【分析】常温下,向H2SO3溶液中滴加NaOH溶液,随着pH的增大,δ(H2SO3)逐渐减小、δ()先增大后减小、δ()逐渐增大,则L1表示δ(H2SO3)随pH的变化、L2表示δ()随pH的变化、L3表示δ()随pH的变化;由图中a点可知Ka1(H2SO3)=10-1.81,由图中b点可知Ka2(H2SO3)=10-6.91。
【小问1详解】
H2SO3属于二元弱酸,其第二步的电离方程式为。
【小问2详解】
①A.加水稀释,促进H2SO3的电离,但由于溶液体积增大,故c(H+)减小,溶液的pH增大,A项不符合题意;
B.加水稀释,促进H2SO3的电离,但c(H+)减小,温度不变,H2SO3的电离平衡常数不变,Ka1(H2SO3)=不变,故增大,B项不符合题意;
C.加水稀释,促进H2SO3的电离,温度不变,H2SO3的电离平衡常数不变,Ka2(H2SO3)=不变,C项不符合题意;
D.加水稀释,促进H2SO3的电离,但c(H+)、c()均减小,故c(H+)∙c()减小,D项符合题意;
答案选D。
②在H2SO3溶液中存在H2SO3的电离平衡H2SO3H++、,加水稀释,促进电离,但溶液体积也增大,故c()减小。
【小问3详解】
在H2SO3溶液中存在H2SO3的电离平衡H2SO3H++、和水的电离平衡H2OH++OH-,由于H2SO3的第一步电离远大于第二步电离,则溶液中4种离子浓度由大到小的顺序为c(H+)>c()>c()>c(OH-)。
【小问4详解】
根据分析,L2表示δ()随pH的变化。
小问5详解】
某溶液含0.1mol/LNa2SO3和0.01mol/LNaHSO3,溶液中c()约为0.1mol/L,c()约为0.01mol/L,根据Ka2(H2SO3)===10-6.91,解得c(H+)=10-7.91,溶液的pH约为7.91。
【小问6详解】
的平衡常数K=====105.1。
19. CO2的捕集与转化是“碳达峰、碳中和”的有效途径。利用CH和CO2制备合成气的原理如下:
① H1
② H2
在恒压为p kPa,起始时n(CH4):n(CO2)=1:1条件下,CH4和CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)曲线乙代表___________(填化学式)的平衡转化率与温度关系,判断依据是___________。
(2)800K时,反应经过a min达到平衡状态,0~a min内用CH4分压表示的反应速率为___________kPa·min-1(用含a、p的代数式表示)。此温度下,用平衡分压计算反应①的平衡常数Kp=___________(kPa)2(用含p的代数式表示)。
(3)在反应器中充入CH4和CO2制备合成气(CO和H2),下列措施能提高合成气平衡产率的是___________(填标号)。
A. 升高温度 B. 加入催化剂 C. 增大压强 D. 液化分离出水
(4)甲、乙两容器起始体积相同,分别充入1mol CH4和1mol CO2发生上述反应,甲在500℃、恒容条件下达到平衡,乙在500℃、恒压条件下达到平衡。则CO2平衡转化率为甲___________(填“>”“<”或“=”)乙,判断依据是___________。
(5)在某催化剂作用下,反应②的速率方程为v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(CO)·c(H2O)(k为速率常数)。则该温度下,反应②的平衡常数K与k正、k逆的关系是___________。
【答案】(1) ①. CH4 ②. 反应①中CH4和CO2的转化量相等,而反应②也消耗CO2,CO2的转化率大于CH4
(2) ①. ②. (3)AD
(4) ①. < ②. 反应①是气体体积增大的反应,反应②是气体体积不变的反应,乙在500℃、恒压条件下达到平衡,容器的体积增大,相当于甲容器减小压强,反应①平衡正向移动,CO2平衡转化率增大
(5)
【解析】
【小问1详解】
CH4和CO2制备合成气的原理为:①、②,反应①中CH4和CO2的转化量相等,而反应②也消耗CO2,CO2的转化率大于CH4,曲线乙代表CH4的平衡转化率与温度关系。
【小问2详解】
曲线乙代表CH4的平衡转化率与温度关系,曲线甲代表CO2的平衡转化率与温度关系
800K时,反应经过a min达到平衡状态,根据已知条件列出“三段式”
CH4的平衡转化率=0.2,x=0.2,CO2的平衡转化率=0.4,y=0.2,在恒压为p kPa,0~a min内用CH4分压表示的反应速率为kPa·min-1,此温度下,用平衡分压计算反应①的平衡常数Kp= (kPa)2。
【小问3详解】
A.由图可知,升高温度,CH4和CO2的平衡转化率增大,合成气平衡产率增大,A选;
B.催化剂不改变平衡状态,不能提高合成气平衡产率,B不选;
C.反应①是气体体积增大的反应,反应②是气体体积不变的反应,增大压强,反应①平衡逆向移动,反应②不移动,不能提高合成气平衡产率,C不选;
D.液化分离出水,反应②平衡正向移动,H2(g)的浓度减小,反应①平衡正向移动,合成气平衡产率增大,D选;
答案选AD。
【小问4详解】
反应①是气体体积增大的反应,反应②是气体体积不变的反应,甲在500℃、恒容条件下达到平衡,容器的体积不变,乙在500℃、恒压条件下达到平衡,容器的体积增大,相当于甲容器减小压强,反应①平衡正向移动,CO2平衡转化率增大,则CO2平衡转化率为甲<乙。
【小问5详解】
在某催化剂作用下,反应②的速率方程为v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(CO)·c(H2O)(k为速率常数),反应得到平衡时v正=k正c(CO2)·c(H2)=v逆=k逆c(CO)·c(H2O),则K= 。
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