精品解析:河南省豫北名校2024-2025学年高二上学期11月期中联考 化学试题
2024-12-04
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内容正文:
绝密★启用前
2024~2025学年度第一学期期中检测试卷
高二化学
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Mn 55 Fe 56 Cu 64
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 用碳酸钠溶液处理锅炉水垢(),再用酸洗涤,其中涉及沉淀的转化
B. 升高温度、加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
C. 氯化铵溶液和氯化锌溶液均可做金属焊接中的除锈剂
D. 古代用浸泡过草木灰的溶液来洗涤衣物与盐类水解无关
【答案】D
【解析】
【详解】A.CaCO3的溶解度比溶解度小,用碳酸钠溶液处理锅炉水垢(),可以将转化为CaCO3,再用酸洗涤,其中涉及沉淀的转化,A正确;
B.升高温度、加入催化剂都能够增大活化分子的百分数,都能使合成氨的反应速率加快,B正确;
C.氯化铵和氯化锌均为强酸弱碱盐,氯化铵溶液和氯化锌溶液均为酸性,可做金属焊接中的除锈剂,C正确;
D.草木灰中含有碳酸钾,溶于水时碳酸根会发生水解生成氢氧根,形成碱性溶液,这种碱性溶液能够降低水的表面张力,渗入织物后分解污垢,尤其是衣物上的油脂类污垢,与盐类的水解有关,D错误;
故选D。
2. 下列关于电解质的说法错误的是
A. 和分别属于强电解质、弱电解质
B. 石墨虽能导电,但它不是电解质
C. 是强电解质,故在水溶液中的电离方程式为
D. 在相同条件下,等浓度醋酸溶液的导电性比盐酸弱,可以证明醋酸是弱电解质
【答案】C
【解析】
【详解】A.是难溶的,但溶解的那一小部分是完全电离的,属于强电解质,在水中只电离部分,属于弱电解质,A正确;
B.电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,石墨虽能导电,但石墨是单质,不是电解质,B正确;
C.是强电解质,在水溶液中能够电离产生Na+、H+和,电离方程式为:,C错误;
D.HCl是强酸,在相同条件下,等浓度醋酸溶液的导电性比盐酸弱,说明醋酸溶液中的氢离子浓度小于盐酸,说明醋酸不能完全电离,可以证明醋酸是弱电解质,D正确;
故选C。
3. 合成氨所需的氢气可用煤和水作为原料经多步反应制得,其中的一步反应为。反应达到平衡后,为提高的转化率,下列措施中正确的是
A. 减小压强 B. 增大的投料比
C. 升高温度 D. 更换高效催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应为反应前后气体分子数相等的反应,压强对CO的转化率无影响,A错误;
B.增大的投料比,平衡正向移动,的转化率提高,B正确;
C.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,C错误;
D.更换高效催化剂不能使化学平衡发生移动,D错误
答案选B。
4. 水是生命之源,下列关于水的说法正确的是
A. 水能微弱电离生成,所以严格地说纯水呈微弱酸性
B. 纯水中,是常数,不随任何条件改变
C. 25℃时,等物质的量浓度的酸、碱溶液中,水的电离程度相同
D. 常温下,某溶液由水电离出的,则该溶液可能呈酸性,也可能呈碱性
【答案】D
【解析】
【详解】A.水是极弱的电解质,它能微弱电离生成等量的氢离子和氢氧根离子,故纯水呈中性,故A错误;
B.常温下,纯水中c(OH-)×c(H+)=10-14=Kw,Kw是一常数,随温度的改变而改变,故B错误;
C.相同温度下,等物质的量浓度的氢离子和氢氧根对水电离的抑制程度相同,但等物质的量浓度的酸、碱溶液中电离出的氢离子或氢氧根浓度不一定相同,如等浓度的盐酸和氢氧化钡溶液,所以水电离的程度不一定相同,故C错误;
D.常温下,某溶液由水电离出的c(OH-)=1.0×10−13mol⋅L−1,说明水的电离被抑制,酸和碱都能抑制水的电离,则该溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,故D正确;
故答案选D。
5. 在的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶液的pH增大,应采取的措施是
①加热 ②通入HCl ③加入适量 ④加入溶液
A. ③④ B. ②③ C. ①② D. ①④
【答案】A
【解析】
【详解】①加热促进水解,氢离子浓度增大,但pH减小;②通入HCl,抑制水解,pH减小;③加入适量的KOH(s),H+与KOH反应,则向水解方向移动且使溶液的pH增大;④加入Na2SO4溶液,相当于加水,水解平衡正向移动,氢离子浓度减小,pH增大;故③④符合题意;故答案选A。
6. 常温下,下列有关溶液pH的说法正确的是
A. 用广泛pH试纸测得某无色溶液的pH为2.3
B. pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH=6
C. 将1L 0.1溶液加水稀释为2L,pH=13
D. pH=13的溶液和pH=1的盐酸等体积混合,所得溶液的pH>7(忽略溶液体积变化)
【答案】C
【解析】
【详解】A.广泛pH试纸只能测得整数pH值,故A错误;
B.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,溶液仍显碱性,接近中性,不可能为酸性,故B错误;
C.将1L 0.1mol⋅L−1Ba(OH)2溶液加水稀释为2L,c(OH-)=0.1 mol⋅L−1,c(H+)=10-13 mol⋅L−1,pH=13,C正确;
D.pH=13的Ba(OH)2溶液和pH=1的盐酸中的c(OH-)=c(H+)=0.1 mol⋅L−1,二者等体积混合恰好完全中和,溶液为氯化钡溶液,强酸强碱盐,溶液显中性,pH为7,故D错误;
故答案选C。
7. 下列说法正确且装置或操作能达到目的的是
A. 可用装置①测定酸碱中和反应反应热
B. 依据装置②两容器内气体颜色变化,不能判断反应平衡移动的方向
C. 可用图③所示操作检查碱式滴定管是否漏液
D. 通过装置④用NaOH待测液滴定标准溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置①测定中和热,缺少搅拌器,导致测量不准确,故A错误;
B.反应2NO2(g)⇌N2O4(g)为放热反应,放入热水中,平衡逆向移动,二氧化氮的浓度增大,颜色加深,放入冷水中,平衡正向移动,二氧化氮浓度减小,颜色变浅,所以能实现实验目的,故B错误;
C.可用图③所示操作为排除碱式滴定管内的气泡,而非检漏,故C错误;
D.NaOH溶液用碱式滴定管,滴定草酸时,终点生成的草酸钠溶液呈碱性,因此选用酚酞作指示剂,操作无误,故D正确;
故答案选D。
8. 在三个相同恒容密闭容器中同时充入1mol CO和2mol 发生反应: ,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 若其他条件相同,在、、温度下同时发生该反应,温度下反应最先达到平衡
B. 反应速率:、
C. 使用合适的催化剂可以使d点移动到b点
D. 混合气体平均摩尔质量:、
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡转化率减小,由图可知,、、的大小关系为:<<,则时反应速率最快且反应正向进行程度最小,最先达到平衡,A错误;
B.由A可知,、、的大小关系为:<<,则,温度相等时,压强越大,反应速率越大,则,B正确;
C.催化剂不改变平衡状态,不能增大CO的平衡转化率,C错误;
D.是气体总物质的量减小的反应,反应过程中气体总质量是定值,反应正向移动,CO的平衡转化率增大,混合气体平均摩尔质量增大,则混合气体平均摩尔质量:、,D错误;
故选B。
9. 下列有关实验操作的说法错误的是
A. 中和滴定时,溶液颜色刚刚变色便立即读数,会导致测量结果偏大
B. 中和滴定实验中,若滴定管用水润洗后就装入标准液滴定,会导致测量结果偏大
C. 中和滴定时盛待测液的锥形瓶中有少量水对滴定结果无影响
D. 用碱式滴定管量取NaOH溶液,开始时仰视液面读数,取出部分溶液后,俯视液面读数,实际量取的液体体积比读数偏大
【答案】A
【解析】
【分析】根据c(待测)=分析不当操作对V(标准)的影响,以此判断浓度的误差。
【详解】A.中和滴定时,溶液颜色刚刚变色便立即读数,后续可能会出现颜色恢复的现象,会导致V(标准)偏小,测量结果偏小,故A错误;
B.中和滴定实验中,若滴定管用水润洗后就装入标准液滴定,会导致标准液浓度偏小,则V(标准)偏大,测量结果偏大,故B正确;
C.中和滴定时盛待测液的锥形瓶中有少量水,不影响待测液的物质的量,即不影响V(标准),对滴定结果无影响,故C正确;
D.用碱式滴定管量取NaOH溶液,开始时仰视液面读数,取出部分溶液后,俯视液面读数,由于量取液体体积定量,因此实际量取的液体体积比读数偏大,故D正确;
故答案为A。
10. 图像正确,且叙述与图像相符合的是
A. 图甲表示:一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,导电能力发生的变化,a、b、c三点的电离程度:
B. 图乙表示:向1L恒容密闭容器中通入和气体发生反应:,当时,反应刚好达到平衡
C. 图丙表示:常温下向溶液中逐滴加入NaOH溶液过程中发生的变化,该滴定过程宜选用甲基橙作指示剂
D. 取和在恒容密闭容器中发生反应: (Q为负值),达到平衡时,M的物质的量与容器体积、温度的关系如图丁所示,若,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.弱酸稀释过程中,电离程度增大,故a、b、c三点的电离程度: ,A错误;
B.向1L恒容密闭容器中通入和气体发生反应:,NO和CO的物质的量变化量相等,则始终存在:=1:2,图像正确,但:=1:2时,不能证明达到平衡,B错误;
C.向溶液中逐滴加入溶液,恰好完全反应时生成醋酸钠,为强碱弱酸盐,应用酚酞做指示剂,C错误;
D. (Q为负值),故,升高温度,平衡逆向移动,减小,若,即体积增大,压强减小,增大,说明平衡正向移动,则正反应方向为分子数增大的方向,则,D正确;
故选D。
11. 700℃时,在甲、乙、丙三个容积均为2L的密闭容器中,分别投入一定量和,发生反应:。和的起始浓度如表所示。其中甲经2min达平衡,此时。下列判断正确的是
起始浓度
甲
乙
丙
0.10
0.20
0.20
0.10
0.10
0.20
A. 0~2min内,甲中平均反应速率
B. 甲、乙、丙容器中反应到达平衡所需要的时间;
C. 若温度升至750℃,该反应的平衡常数为,则正反应为吸热反应
D. 其他条件不变,若起始时向容器乙中充入0.10 和0.20 ,到达平衡时与乙不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.在甲、乙、丙三个容积均为2L的密闭容器中,分别投入一定量和,发生反应:,0~2min内,甲中平均反应速率,A错误;
B.其他条件不变,反应物浓度越大,反应速率越快,反应到达平衡的时间越短,故,B错误;
C.700℃时,在甲、乙、丙三个容积均为2L的密闭容器中,分别投入0.1mol/L和0.1mol/L ,甲经2min达平衡,此时,列出“三段式”
平衡常数K==,若温度升至750℃,该反应的平衡常数为,说明升高温度,平衡常数增大,则正反应为吸热反应,C正确;
D.其他条件不变,若起始时向容器乙中充入和,根据温度不变平衡常数不变,结合平衡常数表达式可知,到达平衡时c(CO)与乙相同,D错误;
故选C。
12. 在室温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 0.1Na2S溶液中:
B. 0.2溶液与0.2KOH溶液等体积混合:
C. NaHA溶液的pH<7,则溶液中的粒子有:
D. pH=3的醋酸溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合:
【答案】B
【解析】
【详解】A.由质子守恒得,0.1mol⋅L−1Na2S溶液中c(OH-)=c(H+)+2c(H2S)+c(HS-),A错误;
B.浓度为0.2mol⋅L−1NH4HSO4溶液与等浓度的KOH溶液等体积混合,OH-先与H+反应,得到等浓度(NH4)2SO4、K2SO4溶液,故c()=c(K+),由于铵根离子水解,使溶液为酸性,故c()=c(K+)>c()>c(H+)>c(OH-),B正确;
C.NaHA溶液的pH<7,说明HA-的电离程度大于水解程度,则溶液中的粒子有:c(H2A)<c(A2-),C错误;
D.pH=3的醋酸溶液中醋酸的物质的量浓度远大于pH=11的NaOH溶液的物质的量浓度,故等体积混合后,为醋酸和醋酸钠的混合溶液,溶液为酸性,故c(CH3COO-)> c(Na+)> c(H+) >c(OH-),D错误;
故答案选B。
13. 根据下列实验操作和实验现象得到的结论错误的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
蒸干并灼烧AlCl3溶液
得到白色固体
白色固体为Al2O3
B
分别将1mLpH=3的HA和HB溶液加水稀释至100mL,测溶液pH
pH(HA)>pH(HB)
酸性:HA<HB
C
向浓度均为0.1的Na2CO3和Na2S的混合溶液中滴入少量AgNO3溶液
产生黑色沉淀(Ag2S)
Ksp(Ag2CO3)>Ksp(Ag2S)
D
常温下,用pH计测量等体积等物质的量浓度的CH3COONa和HCOONa溶液的pH
pH:前者更大
Ka(HCOOH)>Ka(CH3COOH)
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.AlCl3水解生成Al(OH)3和HCl,蒸干时HCl挥发,促进AlCl3完全水解成Al(OH)3,灼烧Al(OH)3得到Al2O3,A正确;
B.pH=3的HA和HB溶液加水稀释100倍后pH(HA)>pH(HB),HA的pH改变值更大,说明酸性HA>HB,B错误;
C.混合溶液中Ag2S优先沉淀,表明其溶度积更小,故Ag2CO3的Ksp更大,C正确;
D.等物质的量浓度的钠盐溶液pH越大,对应酸的酸性越弱,CH3COONa的pH更大,说明CH3COOH酸性更弱、电离平衡常数更小,D正确;
选B。
14. 我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了光催化加氢合成甲醇的反应历程,如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示,吸附状态不属于基元反应。
下列说法正确的是
A. 增大反应物的浓度与在光催化条件下的该反应历程和焓变均相同
B. 该反应历程中涉及极性共价键和非极性共价键的断裂与生成
C. 该反应中也属于基元反应
D. 该反应历程中最大能垒(活化能)步骤的化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学反应的焓变只和反应物和生成物的能量有关,增大反应物的浓度与在光催化条件下的该反应历程不同,但焓变相同,A错误;
B.由图可知,该反应历程中涉及CO2中极性共价键的断裂和O-H极性共价键的生成,反应过程中只有非极性键的断裂(H—H键的断裂),没有非极性键的形成,B错误;
C.反应历程中断键或成键或既有断键也有成键的步骤都算一个基元反应,但是吸附在催化剂表面或者脱离催化剂表面都不算基元反应,该反应中不属于基元反应,C错误;
D.由图像可看出,反应的最大能垒在过渡态2,化学方程式为,D正确;
故选D。
15. 常温下,用0.1000的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸溶液。溶液的pH、分布系数随滴加NaOH溶液体积的变化关系如图所示[例如的分布系数;[]。下列叙述正确的是
A. 曲线①代表,曲线②代表随滴加NaOH溶液的变化
B. 该实验可选用酚酞或甲基橙为指示剂
C. 时,溶液中
D. 的电离常数
【答案】C
【解析】
【分析】在未加NaOH溶液时,曲线①的分布系数与曲线②的分布系数之和等于1,且δ曲线①一直在减小,曲线②在一直增加;说明H2A第一步完全电离,第二步存在电离平衡,即H2A=HA-+H+,HA-A2-+H+,曲线①代表δ(HA-);当加入用0.1000 mol•L-1的NaOH溶液40.00 mL滴定后,发生NaHA+NaOH=Na2A+H2O,HA-的分布系数减小,A2-的分布系数在增大,且曲线②在一直在增加,在滴定终点后与③重合,所以曲线②代表δ(A2-),以此解答。
【详解】A.由分析可知,曲线①代表,曲线②代表δ(A2-),随滴加NaOH溶液的变化,A错误;
B.由图可知,滴定终点时Na2A溶液中A2-发生水解使溶液呈碱性,则选用酚酞为指示剂,B错误;
C.V(NaOH)=30mL时,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒c(Na⁺)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA⁻)+c(OH-),可得c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-),C正确;
D.利用曲线①、②的交点可知,c(HA-)=c(A2-),此时V(NaOH)=25mL,pH=2,c(H+)=10-2mol/L,的电离常数,D错误;
答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 平衡思想是化学研究的一个重要观念,在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等多种平衡。25℃时,四种弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
HClO
电离平衡常数(25℃)
回答下列问题:
(1)写出的电离方程式:_______。
(2)四种弱酸中,其中酸性最强的是_______(填化学式);下列离子与的结合能力最强的是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(3)下列措施中能使次氯酸水溶液中增大的同时减小的是_______(填字母)。
A. 加入次氯酸钠固体 B. 加入固体 C. 加入固体 D. 升高温度
(4)写出向NaClO溶液中通入少量的离子方程式:_______。
(5)常温下,反应的化学平衡常数为_______(保留两位有效数字)。
(6)一定温度下,现有a.盐酸,b.硫酸,c.醋酸三种酸。
①若三种酸体积相同,物质的量浓度相同时,使其恰好完全中和所需NaOH的物质的量由大到小的顺序是_______(用a、b、c表示,下同)。
②若三者pH相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_______。
【答案】(1)H2SH++HS-
(2) ①. CH3COOH ②. A (3)AC
(4)ClO-+H2O+CO2=+HClO
(5)4.4×102 (6) ①. b>a=c ②. c>a=b
【解析】
【小问1详解】
H2S为二元弱酸,分步电离,以第一步为主,故电离方程式为H2SH++HS-;
【小问2详解】
由弱酸的电离平衡常数可知,酸性最强的是,弱酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,则酸根离子与H+的结合能力越弱,故与H+的结合能力最强的是S2-,故答案选A;
【小问3详解】
A.次氯酸中存在电离平衡,加入次氯酸固体可以使溶液中c(ClO-)增大,使电离平衡逆向移动,c(H+)减小,A符合题意;B.加入固体KHSO4,会使溶液中c(H+)增大,B不符合题意;C.加入Na2CO3固体,由强酸制弱酸可知,会消耗溶液中的H+,使电离平衡正向移动,c(ClO-)增大,c(H+)减小,C符合题意;D.升高温度,使电离平衡正向移动,c(ClO-)增大,c(H+)增大,D不符合题意,故答案选AC。
【小问4详解】
由Ka大小比较可知,酸性:H2CO3>HClO>,故向NaClO溶液中通入少量CO2,生成碳酸氢钠和HClO,离子方程式为ClO-+H2O+CO2=+HClO;
【小问5详解】
由该反应的平衡常数=;
【小问6详解】
①一定温度下,等体积等物质的量浓度的盐酸、硫酸和醋酸,盐酸和醋酸消耗NaOH的物质的量相同,硫酸中n(H+)最大,消耗NaOH的物质的量最多,故答案为b>a=c。
②pH相同体积也相同的盐酸、硫酸和醋酸,盐酸和硫酸中n(H+)相同,与锌反应产生气体的体积相同,醋酸是弱酸,其物质的量浓度最大,与锌反应产生气体的体积最大,故答案为c>a=b。
17. 溶液和酸性溶液发生的反应为,通过测定溶液褪色所需时间可探究外界条件对反应速率的影响,实验记录数据如表。
编号
溶液
酸性溶液
温度/℃
时间/s
浓度/()
体积/mL
浓度/()
体积/mL
①
0.1
2.0
0.01
4.0
25
②
0.2
2.0
0.01
4.0
25
③
0.2
2.0
0.01
4.0
50
回答下列问题:
(1)为了保证实验的准确性,须保证_______。
(2)利用表中的实验①和实验②可探究_______对速率的影响,若探究温度对速率的影响应选择实验_______(填表格中的实验编号)。
(3)溶液褪色的时间从长到短的顺序为_______(用、、表示)。
(4)若实验①经过40s褪色,则用浓度变化表示的平均反应速率_______(保留两位有效数字)。
(5)上述实验过程中,开始溶液颜色无明显变化,稍后会出现溶液突然褪色的现象。某同学设计了如图实验进行探究(已知:对速率无影响)。
实验1:
实验2:
该同学认为_______(填离子符号)能够加快反应速率,实验1中加入5mL 1.0的溶液,其目的是_______。
(6)某化学兴趣小组在一次实验探究中发现,除了(5)中探究的影响因素外,向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时,发现反应速率变化如图,其中时间段内速率变快的主要原因可能是_______。
【答案】(1)2.5 (2) ①. 草酸浓度 ②. ②和③
(3)t1>t2>t3
(4)
(5) ①. Mn2+ ②. 保证实验1和实验2混合后溶液中、、的初始浓度相等
(6)该反应过程中放热,温度升高,化学反应速率变快
【解析】
【分析】对比实验①和②的数据可发现,除了草酸的浓度不同外,其余条件均相同,所以通过实验①、②,可探究草酸浓度的改变对反应速率的影响,其中实验①中草酸浓度小于实验②,所以反应速率小于实验②,根据控制变量法,欲探究温度变化对化学反应速率的影响,则需使其他条件相同的情况下,温度作为变量,所以根据表中数据,通过实验②和③可探究温度变化对化学反应速率的影响。
【小问1详解】
溶液和酸性溶液发生的反应为,该反应需要观察高锰酸钾溶液褪色的时间,则必须是少量的,须保证2.5。
【小问2详解】
由分析可知,利用表中的实验①和实验②可探究草酸浓度对速率的影响,若探究温度对速率的影响应选择实验②和③。
【小问3详解】
溶液的浓度越大、反应时温度越高,反应速率越快,酸性溶液褪色越快,则溶液褪色的时间从长到短的顺序为t1>t2>t3。
【小问4详解】
实验①经过40s褪色,则用KMnO4浓度变化表示的平均反应速率。
【小问5详解】
结合实验现象可知,溶液和酸性溶液发生反应生成的Mn2+,具有催化作用,能够加快反应速率,实验1中加入5mL1.0mol⋅L-1的K2SO4溶液,其目的是:保证实验1和实验2混合后溶液中、、的初始浓度相等。
【小问6详解】
该反应是放热反应,其中时间段内速率变快的主要原因可能是:该反应过程中放热,温度升高,化学反应速率变快。
18. 是一种锂离子电池的正极材料。用高锰酸钾废渣(主要成分为、,、)和硫铁矿(主要成分为)制备的工艺流程如图所示。
已知:①酸浸液中主要含有、、、等金属阳离子。滤渣1中不含硫元素。
②25℃时,相关物质的见表:
物质
回答下列问题:
(1)酸浸。
①若保持温度、浸取时间不变,能提高锰元素浸出率的措施有_______(任写一条)。
②滤渣1的主要成分是_______(填化学式)。不能采用将硫酸溶液换为浓盐酸并升高温度来加快酸浸速率的理由是_______。
(2)除杂。
①写出加入溶液发生反应的主要离子方程式:_______。
②常温下,欲使溶液中的、沉淀完全,调节溶液的pH最小值为_______(当溶液中某离子浓度时,可认为该离子沉淀完全)。
③加入氨水的作用是_______。
(3)热解。在真空中加热分解制,测得固体的质量随温度变化如图所示。500℃时固体的成分是_______(填化学式)。
(4)焙烧。焙烧过程中与、空气反应制取的化学方程式为_______。
【答案】(1) ①. 矿渣粉碎增加接触面积、搅拌 ②. SiO2 ③. 和浓盐酸在加热的条件下反应生成有毒的Cl2
(2) ①. 2Fe2+++2H+=2Fe3++2H2O ②. 4.9 ③. 将Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀
(3)
(4)8+6+5O26CO2+12
【解析】
【分析】高锰酸钾废渣和硫酸铁矿混合酸浸,锰、铁、铝转化为相应的盐溶液,二氧化硅不反应过滤掉,滤渣1的主要成分是SiO2,滤液加入过氧化氢将二价铁转化为三价铁,加入氨水调节pH除去铁、铝,滤液结晶得到MnSO4•H2O,MnSO4•H2O热解制备Mn3O4,Mn3O4加入碳酸锂、空气焙烧得到LiMn2O4。
【小问1详解】
①若保持温度、浸取时间不变,能提高锰元素浸出率的措施有:矿渣粉碎增加接触面积、搅拌;
②由分析可知,滤渣1的主要成分是SiO2,高锰酸钾废渣中含有,不能采用将硫酸溶液换为浓盐酸并升高温度来加快酸浸速率的理由是:和浓盐酸在加热的条件下反应生成有毒的Cl2。
【小问2详解】
①除杂步骤是生成氢氧化物沉淀除去铁、铝,加入的作用为把Fe2+氧化为Fe3+,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:2Fe2+++2H+=2Fe3++2H2O;
②由表可知,氢氧化铁更难溶,当氢氧化铝完全沉淀时铁离子已经完全沉淀,故欲使溶液中的Al3+、Fe3+沉淀完全,氢氧根离子浓度为,pOH=9.1,pH=4.9,故调节溶液的pH最小值为4.9;
③加入氨水的作用是:调节pH,将Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。
【小问3详解】
500℃时受热,固体首先失去结晶水,剩余固体的质量为原始固体的质量的10.65%,而中H2O的质量分数为=10.65%,则固体的成分是。
【小问4详解】
焙烧过程中与、空气反应生成,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:8+6+5O26CO2+12。
19. 我国在政府工作报告中提出力争于2030年前做到“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。因此,研发二氧化碳转化利用技术,成为当下研究热点。回答下列问题:
Ⅰ.二氧化碳甲烷化反应制备天然气被广泛认为是一种高效、有前景的碳捕集利用技术,有望实现碳循环利用。反应原理如下:
主反应:
副反应:①
②
③
(1)_______。主反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下自发进行。
(2)反应体系在总压强为1MPa条件下,发生主反应起始投料比分别为2、3、4时,平衡转化率随温度的变化如图所示,则代表起始投料比为4的曲线是_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”),判断理由是_______。
Ⅱ.可利用铟氧化物催化、制取甲醇,发生反应: 。
(3)①已知反应:的速率方程为,,、均为速率常数且只与温度有关,x为物质的量分数。则反应:用物质的量分数表示的平衡常数_______(用、表示)。
②图中甲为恒温恒容装置,乙为恒温恒压装置。相同温度下,将1mol 和3mol 分别通入体积为1L的如图所示甲、乙装置中,发生上述反应,一段时间后均达到平衡,此时的转化率:甲_______乙(填“<”“>”或“=”)。
Ⅲ.二甲醚()既是一种有机燃料,又是一种重要的有机化工原料。利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下:
①
②
③
(4)℃下,向1L刚性密闭容器中投入2mol ,只发生反应③,下列叙述能说明反应③已经达到平衡的是_______(填字母)。
A. 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
B. 容器内压强不再发生变化
C. 每消耗1mol的的同时消耗0.5mol的
D. 的体积分数不再发生变化
(5)℃下,向压强恒定为p kPa的某密闭容器中按1:3投入和仅发生反应①、②,平衡时的转化率为60%,的体积分数为25%。则平衡时的体积分数为_______(保留2位有效数字);该温度下反应②的压强平衡常数_______(用含p的代数式表示,气体分压=气体总压×气体的物质的量分数)。
【答案】(1) ①. -131.37kJ/mol ②. 低温
(2) ①. Ⅰ ②. 在相同温度和压强下,相当于增大浓度,的转化率增大
(3) ①. ②. < (4)CD
(5) ①. ②. [或]
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律②-①即得到反应③故;主反应属于放热的熵减的反应,因此依据,在低温条件下自发进行。
【小问2详解】
由于在相同温度和压强下,相当于增大浓度,的转化率增大,所以代表起始投料比为4的曲线是Ⅰ;
【小问3详解】
①反应达到平衡时,,即,故用物质的量分数表示的平衡常数;
②甲是恒温恒容装置,乙是恒温恒压装置,相同温度下,将和分别通入甲和乙中,由于发生反应气体分子数减少,则乙装置体积缩小,与甲比较相当于增大了压强,平衡进一步正向移动,转化率增大,故的转化率:甲<乙;
【小问4详解】
A.该反应过程中,混合气体总质量和总体积不变,由方程式可知混合气体的总物质的量也不变,故混合气体的平均相对分子质量不再发生变化时,不能说明反应达到平衡,A不符合题意;
B.温度不变,在恒容容器中发生该反应,反应前后气体分子数不变,容器内压强保持不变,不能说明反应达到平衡,B不符合题意;
C.每消耗1mol的的同时消耗0.5mol的,即正逆反应速率相等,能说明反应达到平衡,C符合题意;
D.反应过程中,的体积分数逐渐增大,不再发生变化时,说明反应达到平衡,D符合题意;
故选CD。
【小问5详解】
设和的起始物质的量分别为1mol和3mol,平衡时反应①中转化了xmol,反应②中转化了ymol,列出三段式如下:,,由平衡时的转化率为60%和的体积分数为25%,可列式子:,,解得,,则平衡时的体积分数为;平衡时,,,,,,则反应②的压强平衡常数[或](或其他合理答案即可);
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2024~2025学年度第一学期期中检测试卷
高二化学
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Mn 55 Fe 56 Cu 64
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 用碳酸钠溶液处理锅炉水垢(),再用酸洗涤,其中涉及沉淀的转化
B. 升高温度、加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
C. 氯化铵溶液和氯化锌溶液均可做金属焊接中的除锈剂
D. 古代用浸泡过草木灰的溶液来洗涤衣物与盐类水解无关
2. 下列关于电解质的说法错误的是
A. 和分别属于强电解质、弱电解质
B. 石墨虽能导电,但它不是电解质
C. 是强电解质,故在水溶液中的电离方程式为
D. 在相同条件下,等浓度醋酸溶液的导电性比盐酸弱,可以证明醋酸是弱电解质
3. 合成氨所需的氢气可用煤和水作为原料经多步反应制得,其中的一步反应为。反应达到平衡后,为提高的转化率,下列措施中正确的是
A. 减小压强 B. 增大的投料比
C. 升高温度 D. 更换高效催化剂
4. 水是生命之源,下列关于水的说法正确的是
A. 水能微弱电离生成,所以严格地说纯水呈微弱酸性
B. 纯水中,是常数,不随任何条件改变
C. 25℃时,等物质的量浓度的酸、碱溶液中,水的电离程度相同
D. 常温下,某溶液由水电离出的,则该溶液可能呈酸性,也可能呈碱性
5. 在的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶液的pH增大,应采取的措施是
①加热 ②通入HCl ③加入适量 ④加入溶液
A. ③④ B. ②③ C. ①② D. ①④
6. 常温下,下列有关溶液pH的说法正确的是
A. 用广泛pH试纸测得某无色溶液的pH为2.3
B. pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH=6
C. 将1L 0.1溶液加水稀释为2L,pH=13
D. pH=13的溶液和pH=1的盐酸等体积混合,所得溶液的pH>7(忽略溶液体积变化)
7. 下列说法正确且装置或操作能达到目的的是
A. 可用装置①测定酸碱中和反应反应热
B. 依据装置②两容器内气体颜色变化,不能判断反应平衡移动的方向
C. 可用图③所示操作检查碱式滴定管是否漏液
D. 通过装置④用NaOH待测液滴定标准溶液
8. 在三个相同恒容密闭容器中同时充入1mol CO和2mol 发生反应: ,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 若其他条件相同,在、、温度下同时发生该反应,温度下反应最先达到平衡
B. 反应速率:、
C. 使用合适的催化剂可以使d点移动到b点
D. 混合气体平均摩尔质量:、
9. 下列有关实验操作的说法错误的是
A. 中和滴定时,溶液颜色刚刚变色便立即读数,会导致测量结果偏大
B. 中和滴定实验中,若滴定管用水润洗后就装入标准液滴定,会导致测量结果偏大
C. 中和滴定时盛待测液的锥形瓶中有少量水对滴定结果无影响
D. 用碱式滴定管量取NaOH溶液,开始时仰视液面读数,取出部分溶液后,俯视液面读数,实际量取的液体体积比读数偏大
10. 图像正确,且叙述与图像相符合的是
A. 图甲表示:一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,导电能力发生的变化,a、b、c三点的电离程度:
B. 图乙表示:向1L恒容密闭容器中通入和气体发生反应:,当时,反应刚好达到平衡
C. 图丙表示:常温下向溶液中逐滴加入NaOH溶液过程中发生的变化,该滴定过程宜选用甲基橙作指示剂
D. 取和在恒容密闭容器中发生反应: (Q为负值),达到平衡时,M的物质的量与容器体积、温度的关系如图丁所示,若,则
11. 700℃时,在甲、乙、丙三个容积均为2L的密闭容器中,分别投入一定量和,发生反应:。和的起始浓度如表所示。其中甲经2min达平衡,此时。下列判断正确的是
起始浓度
甲
乙
丙
0.10
0.20
0.20
0.10
0.10
0.20
A. 0~2min内,甲中平均反应速率
B. 甲、乙、丙容器中反应到达平衡所需要的时间;
C. 若温度升至750℃,该反应的平衡常数为,则正反应为吸热反应
D. 其他条件不变,若起始时向容器乙中充入0.10 和0.20 ,到达平衡时与乙不同
12. 在室温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 0.1Na2S溶液中:
B. 0.2溶液与0.2KOH溶液等体积混合:
C. NaHA溶液的pH<7,则溶液中的粒子有:
D. pH=3的醋酸溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合:
13. 根据下列实验操作和实验现象得到的结论错误的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
蒸干并灼烧AlCl3溶液
得到白色固体
白色固体为Al2O3
B
分别将1mLpH=3的HA和HB溶液加水稀释至100mL,测溶液pH
pH(HA)>pH(HB)
酸性:HA<HB
C
向浓度均为0.1的Na2CO3和Na2S的混合溶液中滴入少量AgNO3溶液
产生黑色沉淀(Ag2S)
Ksp(Ag2CO3)>Ksp(Ag2S)
D
常温下,用pH计测量等体积等物质的量浓度的CH3COONa和HCOONa溶液的pH
pH:前者更大
Ka(HCOOH)>Ka(CH3COOH)
A. A B. B C. C D. D
14. 我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了光催化加氢合成甲醇的反应历程,如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示,吸附状态不属于基元反应。
下列说法正确的是
A. 增大反应物的浓度与在光催化条件下的该反应历程和焓变均相同
B. 该反应历程中涉及极性共价键和非极性共价键的断裂与生成
C. 该反应中也属于基元反应
D. 该反应历程中最大能垒(活化能)步骤的化学方程式为
15. 常温下,用0.1000的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸溶液。溶液的pH、分布系数随滴加NaOH溶液体积的变化关系如图所示[例如的分布系数;[]。下列叙述正确的是
A. 曲线①代表,曲线②代表随滴加NaOH溶液的变化
B. 该实验可选用酚酞或甲基橙为指示剂
C. 时,溶液中
D. 的电离常数
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 平衡思想是化学研究的一个重要观念,在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等多种平衡。25℃时,四种弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
HClO
电离平衡常数(25℃)
回答下列问题:
(1)写出的电离方程式:_______。
(2)四种弱酸中,其中酸性最强的是_______(填化学式);下列离子与的结合能力最强的是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(3)下列措施中能使次氯酸水溶液中增大的同时减小的是_______(填字母)。
A. 加入次氯酸钠固体 B. 加入固体 C. 加入固体 D. 升高温度
(4)写出向NaClO溶液中通入少量的离子方程式:_______。
(5)常温下,反应的化学平衡常数为_______(保留两位有效数字)。
(6)一定温度下,现有a.盐酸,b.硫酸,c.醋酸三种酸。
①若三种酸体积相同,物质的量浓度相同时,使其恰好完全中和所需NaOH的物质的量由大到小的顺序是_______(用a、b、c表示,下同)。
②若三者pH相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_______。
17. 溶液和酸性溶液发生的反应为,通过测定溶液褪色所需时间可探究外界条件对反应速率的影响,实验记录数据如表。
编号
溶液
酸性溶液
温度/℃
时间/s
浓度/()
体积/mL
浓度/()
体积/mL
①
0.1
2.0
0.01
4.0
25
②
0.2
2.0
0.01
4.0
25
③
0.2
2.0
0.01
4.0
50
回答下列问题:
(1)为了保证实验的准确性,须保证_______。
(2)利用表中的实验①和实验②可探究_______对速率的影响,若探究温度对速率的影响应选择实验_______(填表格中的实验编号)。
(3)溶液褪色的时间从长到短的顺序为_______(用、、表示)。
(4)若实验①经过40s褪色,则用浓度变化表示的平均反应速率_______(保留两位有效数字)。
(5)上述实验过程中,开始溶液颜色无明显变化,稍后会出现溶液突然褪色的现象。某同学设计了如图实验进行探究(已知:对速率无影响)。
实验1:
实验2:
该同学认为_______(填离子符号)能够加快反应速率,实验1中加入5mL 1.0的溶液,其目的是_______。
(6)某化学兴趣小组在一次实验探究中发现,除了(5)中探究的影响因素外,向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时,发现反应速率变化如图,其中时间段内速率变快的主要原因可能是_______。
18. 是一种锂离子电池的正极材料。用高锰酸钾废渣(主要成分为、,、)和硫铁矿(主要成分为)制备的工艺流程如图所示。
已知:①酸浸液中主要含有、、、等金属阳离子。滤渣1中不含硫元素。
②25℃时,相关物质的见表:
物质
回答下列问题:
(1)酸浸。
①若保持温度、浸取时间不变,能提高锰元素浸出率的措施有_______(任写一条)。
②滤渣1的主要成分是_______(填化学式)。不能采用将硫酸溶液换为浓盐酸并升高温度来加快酸浸速率的理由是_______。
(2)除杂。
①写出加入溶液发生反应的主要离子方程式:_______。
②常温下,欲使溶液中的、沉淀完全,调节溶液的pH最小值为_______(当溶液中某离子浓度时,可认为该离子沉淀完全)。
③加入氨水的作用是_______。
(3)热解。在真空中加热分解制,测得固体的质量随温度变化如图所示。500℃时固体的成分是_______(填化学式)。
(4)焙烧。焙烧过程中与、空气反应制取的化学方程式为_______。
19. 我国在政府工作报告中提出力争于2030年前做到“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。因此,研发二氧化碳转化利用技术,成为当下研究热点。回答下列问题:
Ⅰ.二氧化碳甲烷化反应制备天然气被广泛认为是一种高效、有前景的碳捕集利用技术,有望实现碳循环利用。反应原理如下:
主反应:
副反应:①
②
③
(1)_______。主反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下自发进行。
(2)反应体系在总压强为1MPa条件下,发生主反应起始投料比分别为2、3、4时,平衡转化率随温度的变化如图所示,则代表起始投料比为4的曲线是_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”),判断理由是_______。
Ⅱ.可利用铟氧化物催化、制取甲醇,发生反应: 。
(3)①已知反应:的速率方程为,,、均为速率常数且只与温度有关,x为物质的量分数。则反应:用物质的量分数表示的平衡常数_______(用、表示)。
②图中甲为恒温恒容装置,乙为恒温恒压装置。相同温度下,将1mol 和3mol 分别通入体积为1L的如图所示甲、乙装置中,发生上述反应,一段时间后均达到平衡,此时的转化率:甲_______乙(填“<”“>”或“=”)。
Ⅲ.二甲醚()既是一种有机燃料,又是一种重要的有机化工原料。利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下:
①
②
③
(4)℃下,向1L刚性密闭容器中投入2mol ,只发生反应③,下列叙述能说明反应③已经达到平衡的是_______(填字母)。
A. 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
B. 容器内压强不再发生变化
C. 每消耗1mol的的同时消耗0.5mol的
D. 的体积分数不再发生变化
(5)℃下,向压强恒定为p kPa的某密闭容器中按1:3投入和仅发生反应①、②,平衡时的转化率为60%,的体积分数为25%。则平衡时的体积分数为_______(保留2位有效数字);该温度下反应②的压强平衡常数_______(用含p的代数式表示,气体分压=气体总压×气体的物质的量分数)。
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