内容正文:
2024-2025学年高二化学上学期期中卷
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:C-12 H-1 O-16 N-16 Ca-40
第I卷(选择题,48分)
一、单选题(每小题3分,共16题)
1. 下列设备工作时,主要是将化学能转化为热能的是
A.家用电视机
B.燃气灶
C.煤气灯
D.锂离子电池
A. A B. B C. C D. D
2. 已知反应过程a、b如下图所示,下列说法正确的是
A. E₁表示反应过程a的活化能 B.
C. 加入催化剂的反应过程为a D. 反应过程b的有效碰撞次数小于a
3. 下列说法中正确的是
A. 若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多
B. C(s,石墨)= C(s,金刚石) ΔH﹦+1.5 kJ/mol,结论:相同条件下金刚石性质比石墨稳定
C. CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(g) △H﹦-801.3kJ/mol, 结论:CH4的燃烧热△H﹦-801.3 kJ/mol
D. N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH﹦-92.4 kJ/mol,结论:在密闭容器中充入0.5 molN2、1.5molH2,充分反应后吸收46.2 kJ的热量
4. 下列说法中正确的是
A. 在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B. 将1mL 1×10-6 mol/L 盐酸稀释到1000 mL,所得溶液的pH为9
C. c(H+) < c(OH-)的溶液一定显碱性
D. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
5. 工业上用和合成:,下列有关说法不正确的是
A. 使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
B. 在上述条件下,不可能100%地转化为
C. 通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
D. 达到平衡时,的浓度和的浓度之比一定为1:3
6. 下列说法中不能证明醋酸是弱电解质的是
A. 0.1 mol·L-1醋酸溶液中H+浓度约为10-3 mol·L-1
B. 醋酸溶液中存在CH3COOH分子
C. 与相同浓度的盐酸相比,醋酸的导电能力更弱
D. 5mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液与5mL 0.1mol·L-1的KOH溶液恰好完全中和
7. HR为一种弱酸,常温下,用0.10mol/LNaOH标准溶液滴定一定体积未知浓度的HR酸溶液。下列说法正确的是
A. 装NaOH标准液时,用如图所示方法排除滴定管内的气泡
B. 滴定过程中,眼睛一直注视滴定管内液面变化
C. 若用酚酞做指示剂,终点时溶液红色恰好褪去
D. 滴定终点时混合溶液的pH=7
8. 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中含有的数目小于(忽略水的电离)
B. 标准状况下,与充分反应,生成的分子数目为
C. 标准状况下,22.4L HF中含有氟原子的数目为
D. 完全分解,得到的分子数目为
9. 下列操作及现象以及得出的结论均正确的
选项
操作及现象
得出的结论
A
浓硝酸、稀硝酸中分别加入相似铜片,前者比后者剧烈
其他条件相同,浓度越大,反应速率越快
B
向FeCl3溶液中滴1滴KSCN溶液,再滴加KCl溶液,溶液颜色变浅
增大KCl浓度,平衡向左移动
C
向CaCO3中加入乳酸[CH3CH(OH)COOH]溶液,固体溶解并产生气泡
CH3CH(OH)COOH是强酸
D
在KI3溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝色
KI3溶液中存在
A. A B. B C. C D. D
10. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 使酚酞变红色的溶液中:Na+、Ba2+、、Cl-
B. 与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、、
C. =1×10-13mol/L的溶液中:、Ca2+、ClO-、
D. 水电离的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中:K+、Na+、、
11. 下列离子方程式与所给事实不相符合的是
A. 制备84消毒液(主要成分是NaClO):
B. 食醋去除水垢中的:
C. 0.1mol/L醋酸溶液pH>1:
D. 向中逐滴加入溶液使恰好沉淀完全:
12. 某恒容密闭容器中充入,发生反应: ,测得平衡体系中混合气体的平均相对分子质量在不同温度下随压强的变化曲线如图所示,下列叙述正确的是
A. 温度: B. 平衡常数:
C. 反应速率: D. 当M=69时的转化率为66.7%
13. 一定温度下,在1L的密闭容器中发生反应:,A、C的物质的量随时间变化的关系如图。下列有关说法不正确的是
A. 反应进行到1min时,到达化学平衡状态
B. 1min时速率大于2min时
C.
D. 2min内用物质B表示的平均反应速率为
14. 下列实验方案不能达到相应实验目的的是
A. 用装置①验证升高温度可以加快反应速率
B. 用装置②探究浓度对化学反应速率的影响
C. 用装置③比较、对分解速率的影响
D. 用装置④探究温度对化学平衡的影响
15. 以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:
相关反应的热化学方程式为:
反应Ⅰ:;
反应Ⅱ:;
反应Ⅲ:;
下列说法不正确的是
A. 该过程可将太阳能转化为化学能
B. 和对总反应起到了催化剂的作用
C. 总反应的热化学方程式为:
D. 若是直接分解相同量的液态水,则与计算出来的焓变相同
16. 某种矿物的助浸剂由原子序数依次增大的X、Y、Z、W、R五种短周期主族元素组成。X的某种核素不含中子,Y形成的常见单质可用作粮食的保护气,X与Z可形成两种液态化合物,Z、W同主族。下列说法正确的是
A. 原子半径:Z>Y>X
B. X能分别与Y、Z形成10电子微粒
C. 简单气态氢化物的稳定性:W>Z>R
D. 室温下,0.01 mol/L W的最高价氧化物的水化物的pH=2
第II卷(非选择题,52分)
二、解答题(4题)
17. I.如图是中和反应反应热测定实验装置。组装仪器后,先加入盐酸,然后再加入溶液,通过测定反应过程中所放出的热量可计算反应热。回答下列问题:
(1)该实验装置仪器A的名称是_______。
(2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成溶液的比热容,为了计算中和热,某学生记录实验数据如下:
实验次数
反应物的温度/℃
反应前体系的温度/℃
反应后体系的温度/℃
温度差/℃
盐酸
溶液
1
23.0
23.2
23.1
26.5
2
22.9
23.1
23.0
26.3
3
23.6
23.4
23.5
27.0
4
24.4
24.2
24.3
28.7
依该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热_______(结果保留一位小数)。
(3)上述实验结果与有偏差,产生偏差的原因可能是_______(填字母)。
a.配制稀盐酸定容时俯视刻度线
b.把溶液分多次倒入盛有盐酸的小烧杯
c.将氢氧化钠溶液换成了等体积等浓度的氨水
d.做本实验的当天室温较高
II.用量气法测量化学反应的速率。
(4)下图测定化学反应速率时,操作和药品无误,结果测定速率偏大,从装置缺陷的角度分析可能的原因是_______。
(5)若将上图中的注射器改为U形量气管如图,为了准确地测量的体积,在读取反应后左管中液面的读数时,应注意_______(填字母)。
a.视线与凹液面最底端相平
b.等待片刻,待右管液面不再上升时读数
c.读数时应上、下移动右管,使左、右两管液面相平
d.反应结束立即读数
III.
(6)一定条件下,在水溶液中均为的下列离子的能量()相对大小如表所示。已知在水溶液中发生歧化反应生成和。写出该反应的热化学方程式:_______。
物质
能量(k)
0
60
90
63
40
18. 碘在科研与生活中有重要应用,某兴趣小组用0.50 mol/L KI-溶液、0.2%淀粉溶液、0.20 mol/L K2S2O8溶液、0.10 mol/L Na2S2O3溶液等试剂,探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如表所示。回答下列问题:
实验序号
体积/mL
0.20 mol/L K2S2O8溶液
水
0.50 mol/L KI-溶液
0.10 mol/L Na2S2O3溶液
0.2%淀粉溶液
a
8.0
0
3.0
3.0
2.0
b
7.0
1.0
3.0
3.0
2.0
c
6.0
Vx
3.0
3.0
2.0
已知:反应Ⅰ.(慢);
反应Ⅱ.(快)。
(1)该实验中,0.2%淀粉溶液的作用为作___________(填“指示剂”或“催化剂”)。
(2)该实验中,决定反应速率的反应为___________(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。
(3)对于(慢):
①该反应中还原剂与还原产物的物质的量之比为___________。
②I2的用途有___________(填1种即可)。
③除了浓度外,改变该反应速率的因素有___________(填1种即可)。
(4)该实验中,当I2耗尽后,溶液颜色将由___________色变为___________色。
(5)由表中数据可知,Vx=___________。
19. 已知: 。请回答下列问题:
(1)该反应在___________(填“低温”、“高温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)若上述反应在恒温恒容密闭容器中进行,则下列条件能判断该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 容器内混合气体的平均相对分子质量不变
B.
C. 容器内混合气体的压强不变
D. 容器内混合气体的密度不变
(3)若在10 L的密闭容器内2 mol H2(g)与a mol C2H4 (g)进行上述反应,测得H2(g)的平衡转化率与投料比X、温度的关系如图所示。
投料比:
①反应从开始分别进行到A、B、C点时,放出的热量QA、QB、QC由大到小的顺序为___________。
②T1___________(填“>”、“<”或“=”)T2.
③若A点对应的体系中,反应从开始到达到平衡所用时间是2 min,则0~2 min内H2的平均反应速率v(H2)=___________。T2温度下,反应的平衡常数K=___________。
④B点对应的体系中a=___________。
(4),,其中k正和k逆为速率常数,只与温度有关。若其他条件不变,则温度从T1变化到T2的过程中,下列推断合理的是___________(填标号)。
A. k正增大的倍数大于k逆 B. k正增大的倍数小于k逆
C. k正减小的倍数大于k逆 D. k正减小的倍数小于k逆
20. 近期发现,是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。常温时,某些弱电解质的电离常数如下表:
弱电解质
电离常数
按要求回答下列问题:
(1)在水中的二级电离常数表达式___________。
(2)室温下,将浓度为0.1的溶液不断加水稀释(忽略溶液温度的变化),下列各量始终保持增大的是___________。
A. B. C. D.
(3)常温下,向0.1mol/L 溶液中通入HCl或加入NaOH固体,测得与溶液pH的关系如图(忽略溶液体积的变化及的挥发)。
①当溶液中时,溶液中___________,由水电离产生的___________。
②当pH=13时,溶液中的___________。
(4)下列有关溶液中的反应化学方程式正确的是___________。
A.
B.
C.
D.
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2024-2025学年高二化学上学期期中卷
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:C-12 H-1 O-16 N-16 Ca-40
第I卷(选择题,48分)
一、单选题(每小题3分,共16题)
1. 下列设备工作时,主要是将化学能转化为热能的是
A.家用电视机
B.燃气灶
C.煤气灯
D.锂离子电池
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.家用电视机是将电能转化为光能、热能、声音等,A不符合题意;
B.燃气灶是主要是将化学能转化为热能,B符合题意;
C.煤气灯使用过程中将煤气的化学能转化为光能,C不符合题意;
D.锂离子电池是将化学能转化为电能,D不符合题意;
答案选B。
2. 已知反应过程a、b如下图所示,下列说法正确的是
A. E₁表示反应过程a的活化能 B.
C. 加入催化剂的反应过程为a D. 反应过程b的有效碰撞次数小于a
【答案】A
【解析】
【分析】反应过程a中E₁表示正反应活化能,E2表示逆反应活化能;催化剂降低反应的活化能,改变反应历程,有效碰撞的次数增多,加快反应的速率。
【详解】A.反应过程a中E₁表示普通分子变为活化分子吸收的能量,即反应的活化能,A正确;
B.,,B错误;
C.催化剂降低反应的活化能,改加快反应的速率,加入催化剂的反应过程为b,C错误;
D.反应过程b使用了催化剂,有效碰撞次数多于a,D错误;
故答案为:A。
3. 下列说法中正确的是
A. 若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多
B. C(s,石墨)= C(s,金刚石) ΔH﹦+1.5 kJ/mol,结论:相同条件下金刚石性质比石墨稳定
C. CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(g) △H﹦-801.3kJ/mol, 结论:CH4的燃烧热△H﹦-801.3 kJ/mol
D. N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH﹦-92.4 kJ/mol,结论:在密闭容器中充入0.5 molN2、1.5molH2,充分反应后吸收46.2 kJ的热量
【答案】A
【解析】
【详解】A.固体硫转化成气态硫是吸热过程,气态硫具有能量高于固体硫,因此等质量的硫蒸气燃烧放出的热量高于硫固体的燃烧放出的热量,选项A正确;
B.该反应为吸热反应,石墨的能量低于金刚石,即石墨比金刚石稳定,选项B错误;
C.根据燃烧热的定义,水为液态,题中水为蒸气,即无法判断甲烷的燃烧热,选项C错误;
D.该反应为可逆反应,不能完全进行到底,因此0.5molN2、1.5molH2反应放出的热量小于46.2kJ,选项D错误。
答案选A。
4. 下列说法中正确的是
A. 在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B. 将1mL 1×10-6 mol/L 盐酸稀释到1000 mL,所得溶液的pH为9
C. c(H+) < c(OH-)的溶液一定显碱性
D. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
【答案】C
【解析】
【详解】A.在100℃时,Kw=1×10-12,pH约为6的纯水中始终存在c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,故A错误;
B.盐酸稀释不可能变成碱性,将1mL1×10-6 mol/L盐酸稀释至1000mL,溶液的pH接近7,但始终小于7,故B错误;
C.溶液的酸碱性取决于氢离子和氢氧根离子的相对浓度,c(H+) < c(OH-)的溶液一定显碱性,故C正确;
D.强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的强,如很稀的盐酸导电性比很浓的醋酸弱,故D错误;
故选C。
5. 工业上用和合成:,下列有关说法不正确的是
A. 使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
B. 在上述条件下,不可能100%地转化为
C. 通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
D. 达到平衡时,的浓度和的浓度之比一定为1:3
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率,有利于缩短反应时间,A正确;
B.因为是可逆反应,氢气不可能全部转化,B正确;
C.通过调控反应外界条件,如增大压强,让反应正向移动,可以提高该反应进行的程度,C正确;
D.未告诉反应前加入的反应物的量,不能判断,D错误;
答案选D
6. 下列说法中不能证明醋酸是弱电解质的是
A. 0.1 mol·L-1醋酸溶液中H+浓度约为10-3 mol·L-1
B. 醋酸溶液中存在CH3COOH分子
C. 与相同浓度的盐酸相比,醋酸的导电能力更弱
D. 5mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液与5mL 0.1mol·L-1的KOH溶液恰好完全中和
【答案】D
【解析】
【详解】A.0.1 mol·L-1的醋酸溶液中H+浓度约为10-3 mol·L-1,说明不完全电离,说明其为弱电解质,A不符合题意;
B.醋酸溶液中存在CH3COOH分子,说明没有完全电离,说明是弱电解质,B不符合题意;
C.盐酸为强电解质完全电离,与相同浓度的盐酸相比,醋酸的导电能力更弱,说明醋酸不能完全电离,醋酸是弱电解质,C不符合题意;
D.5mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液与5mL 0.1mol·L-1的KOH溶液恰好完全中和说明其为一元酸,不能说明其为弱电解质,D符合题意;
故选D。
7. HR为一种弱酸,常温下,用0.10mol/LNaOH标准溶液滴定一定体积未知浓度的HR酸溶液。下列说法正确的是
A. 装NaOH标准液时,用如图所示方法排除滴定管内的气泡
B. 滴定过程中,眼睛一直注视滴定管内液面变化
C. 若用酚酞做指示剂,终点时溶液红色恰好褪去
D. 滴定终点时混合溶液的pH=7
【答案】A
【解析】
【详解】A.装NaOH标准液时,采用碱式滴定管,可用图中所示方法排除滴定管内的气泡,故A正确;
B.滴定过程中,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,兼顾滴定管液面变化,故B错误;
C.若用酚酞做指示剂,滴入最后半滴NaOH标准液,溶液恰好变红,且半分钟不变色,到达滴定终点,故C错误;
D.滴定终点时生成强碱弱酸盐,溶液的pH>7,故D错误;
答案选A。
8. 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中含有的数目小于(忽略水的电离)
B. 标准状况下,与充分反应,生成的分子数目为
C. 标准状况下,22.4L HF中含有氟原子的数目为
D. 完全分解,得到的分子数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.醋酸为弱电解质,不能完全电离,故溶液中含有的数目小于,A正确;
B.与生成为可逆反应,不能生成,B错误;
C.标准状况下,HF非气体,无法进行计算,C错误;
D.完全分解,得到的分子数目为,D错误;
故选A。
9. 下列操作及现象以及得出的结论均正确的
选项
操作及现象
得出的结论
A
浓硝酸、稀硝酸中分别加入相似铜片,前者比后者剧烈
其他条件相同,浓度越大,反应速率越快
B
向FeCl3溶液中滴1滴KSCN溶液,再滴加KCl溶液,溶液颜色变浅
增大KCl浓度,平衡向左移动
C
向CaCO3中加入乳酸[CH3CH(OH)COOH]溶液,固体溶解并产生气泡
CH3CH(OH)COOH是强酸
D
在KI3溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝色
KI3溶液中存在
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硝酸、稀硝酸与铜反应原理不同,前者生成NO2,后者生成NO,影响化学反应速率的外界条件应限制“相同化学反应”,A错误;
B.,KCI不参与反应,加入溶液导致原溶液变稀,颜色变浅,B错误;
C.乳酸与碳酸钙反应,只能说明乳酸比碳酸的酸性强,不能说明乳酸是强酸,C错误;
D.加入淀粉溶液变蓝色,说明溶液中存在l2,即存在平衡,D正确;
故选D。
10. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 使酚酞变红色的溶液中:Na+、Ba2+、、Cl-
B. 与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、、
C. =1×10-13mol/L的溶液中:、Ca2+、ClO-、
D. 水电离的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中:K+、Na+、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.使酚酞变红色的溶液呈碱性,而在碱性溶液中Na+、Ba2+、、Cl-能大量存在,A正确;
B.与Al反应能放出H2的溶液,可能呈碱性,也可能呈酸性,在碱性溶液中,Fe2+不能大量存在,在酸性溶液中,Fe2+、会发生氧化还原反应不能大量共存,B错误;
C.=1×10-13mol/L的溶液呈酸性,酸性溶液中ClO-不能大量共存,C错误;
D.水电离的c(H+)=1×10-13mol/L,则水的电离受到抑制,溶液可能含有酸或碱,在酸性溶液中、不能大量存在,D错误;
故选A;
11. 下列离子方程式与所给事实不相符合的是
A. 制备84消毒液(主要成分是NaClO):
B. 食醋去除水垢中的:
C. 0.1mol/L醋酸溶液pH>1:
D. 向中逐滴加入溶液使恰好沉淀完全:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cl2和NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O,书写离子方程式时,除了Cl2和H2O不能拆写,其余均可拆写为离子,A正确;
B.食醋为弱酸不能拆写为离子,反应的离子方程式为2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+CO2+H2O,B错误;
C.醋酸为弱电解质,在水中部分电离,电离方程式为,所以0.1mol/L醋酸溶液pH>1,C正确;
D.向中逐滴加入溶液使恰好沉淀完全,两者应该按照物质的量之比1:1反应,离子方程式为:,D正确;
故选B。
12. 某恒容密闭容器中充入,发生反应: ,测得平衡体系中混合气体的平均相对分子质量在不同温度下随压强的变化曲线如图所示,下列叙述正确的是
A. 温度: B. 平衡常数:
C. 反应速率: D. 当M=69时的转化率为66.7%
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是气体体积减小的放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,混合气体的平均相对分子质量减小,由图可知,相同压强时T2条件下混合气体的平均相对分子质量大于T1,说明反应温度T1大于T2,故A错误;
B.平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,由图可知,a点和c点的反应温度相同,则a点反应的平衡常数与c点相等,故B错误;
C.由A选项可知,b点反应温度高于a点,由图可知,b点压强大于a点,温度越高,反应速率越快,压强越大,反应速率越快,则b点反应速率快于a点,故C错误;
D.设起始二氧化氮的物质的量为2mol,二氧化氮的转化率为a%,由方程式可知,平衡时混合气体的平均相对分子质量为=69,解得a≈66.7,故D正确;
故选C。
13. 一定温度下,在1L的密闭容器中发生反应:,A、C的物质的量随时间变化的关系如图。下列有关说法不正确的是
A. 反应进行到1min时,到达化学平衡状态
B. 1min时速率大于2min时
C.
D. 2min内用物质B表示的平均反应速率为
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应进行到1min时,A、C的物质的量还在变化,没有达到平衡状态,故A错误;
B.反应进行到2min时,达到平衡状态,vA正= vA逆,且1min时vA正大于2min时 vA正,故1min时速率vA正大于2min时vA逆,故B正确;
C.根据图中分析达到平衡时A、C改变量分别为0.2mol、0.2mol,根据改变量之比等于计量系数之比,则x=2,故C正确;
D.2min内A的改变量为0.2mol,用物质A表示的平均反应速率为,由速率比等于化学计量数之比可知,,故D正确;
故答案为A。
14. 下列实验方案不能达到相应实验目的的是
A. 用装置①验证升高温度可以加快反应速率
B. 用装置②探究浓度对化学反应速率的影响
C. 用装置③比较、对分解速率的影响
D. 用装置④探究温度对化学平衡的影响
【答案】A
【解析】
【详解】A.①中滴加了氯化铁溶液作催化剂,不能说明是温度的影响导致反应速率加快的,故选A;
B.装置②硫酸浓度不同,根据产生沉淀是快慢探究浓度对化学反应速率的影响,故不选B;
C.装置③分别向2mL5%的H2O2溶液中滴加同体积、同浓度的、溶液,根据放出气泡的快慢比较、对分解速率的影响,故不选C;
D.装置④,根据左右两个烧瓶内气体颜色不同探究温度对化学平衡的影响,故不选D;
选A。
15. 以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:
相关反应的热化学方程式为:
反应Ⅰ:;
反应Ⅱ:;
反应Ⅲ:;
下列说法不正确的是
A. 该过程可将太阳能转化为化学能
B. 和对总反应起到了催化剂的作用
C. 总反应的热化学方程式为:
D. 若是直接分解相同量的液态水,则与计算出来的焓变相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,该反应在太阳能作用发生,则太阳能转化为化学能,故A正确;
B.由图可知总反应为水分解生成氧气、氢气,则SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用,故B正确;
C.由盖斯定律可知,I+Ⅱ+Ⅲ得到H2O(l)═H2 (g)+O2(g) ΔH=-213kJ•mol-1+(+327kJ•mol-1)+(+172kJ•mol-1)=+286 kJ•mol-1,故C错误;
D.催化剂降低反应的活化能,不影响焓变,则该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的ΔH不变,故D正确;
答案选C。
16. 某种矿物的助浸剂由原子序数依次增大的X、Y、Z、W、R五种短周期主族元素组成。X的某种核素不含中子,Y形成的常见单质可用作粮食的保护气,X与Z可形成两种液态化合物,Z、W同主族。下列说法正确的是
A. 原子半径:Z>Y>X
B. X能分别与Y、Z形成10电子微粒
C. 简单气态氢化物的稳定性:W>Z>R
D. 室温下,0.01 mol/L W的最高价氧化物的水化物的pH=2
【答案】B
【解析】
【分析】X的某种核素不含中子,该核素为,则X为H元素;Y形成的常见单质可用作粮食的保护气,该气体为氮气,则Y为N元素;X与Z可形成两种常见的液态化合物,为H2O、H2O2,则Z为O元素;Z、W同主族且为短周期元素,则W为S元素,R的原子序数比S大,又是短周期元素,则R为Cl元素,然后根据元素周期律分析解答。
【详解】根据上述分析可知:X为H,Y为N,Z为O,W为S,R为Cl元素。
A.原子核外电子层数越多,原子半径越大;对于电子层数相同的原子,原子的核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:Y(N)>Z(O)>X(H),A错误;
B.X与Y形成的离子是、X与Z形成OH-,二者都是10个电子微粒,B正确;
C.元素的非金属性越强,其形成的简单气态氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性:O>Cl>S,则简单氢化物的稳定性:H2O>HCl>H2S,即:Z>R>W,C错误;
D.W是S元素,其最高价氧化物的水化物是H2SO4,硫酸是二元强酸,完全电离产生H+和,室温下,0.01 mol/L的H2SO4中c(H+)=0.02 mol/L,其pH=1.7<2,D错误;
故合理选项是B。
第II卷(非选择题,52分)
二、解答题(4题)
17. I.如图是中和反应反应热测定实验装置。组装仪器后,先加入盐酸,然后再加入溶液,通过测定反应过程中所放出的热量可计算反应热。回答下列问题:
(1)该实验装置仪器A的名称是_______。
(2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成溶液的比热容,为了计算中和热,某学生记录实验数据如下:
实验次数
反应物的温度/℃
反应前体系的温度/℃
反应后体系的温度/℃
温度差/℃
盐酸
溶液
1
23.0
23.2
23.1
26.5
2
22.9
23.1
23.0
26.3
3
23.6
23.4
23.5
27.0
4
24.4
24.2
24.3
28.7
依该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热_______(结果保留一位小数)。
(3)上述实验结果与有偏差,产生偏差的原因可能是_______(填字母)。
a.配制稀盐酸定容时俯视刻度线
b.把溶液分多次倒入盛有盐酸的小烧杯
c.将氢氧化钠溶液换成了等体积等浓度的氨水
d.做本实验的当天室温较高
II.用量气法测量化学反应的速率。
(4)下图测定化学反应速率时,操作和药品无误,结果测定速率偏大,从装置缺陷的角度分析可能的原因是_______。
(5)若将上图中的注射器改为U形量气管如图,为了准确地测量的体积,在读取反应后左管中液面的读数时,应注意_______(填字母)。
a.视线与凹液面最底端相平
b.等待片刻,待右管液面不再上升时读数
c.读数时应上、下移动右管,使左、右两管液面相平
d.反应结束立即读数
III.
(6)一定条件下,在水溶液中均为的下列离子的能量()相对大小如表所示。已知在水溶液中发生歧化反应生成和。写出该反应的热化学方程式:_______。
物质
能量(k)
0
60
90
63
40
【答案】(1)玻璃搅拌器
(2)-56.8kJ/mol
(3)bc (4)忽略加入稀硫酸排出的气体体积
(5)ac (6)
【解析】
【小问1详解】
本实验装置缺少的仪器是玻璃搅拌器;
【小问2详解】
四组温度差分别为(舍去),则平均值为;生成水的物质的量为,,中和热;
【小问3详解】
a.定容时俯视读数,所配盐酸浓度偏高,则盐酸的实际量偏高.放热较多,a错误;
b.把溶液分多次倒入盛有盐酸的小烧杯,有部分热量散失,测得的热量会变小,b正确;
c.一水合氨是弱电解质,其电离的时候要吸热,故换成氨水后,测得的热量会变小,c正确;
d.本题需要的是温度差,故做本实验的当天室温较高,没有影响,d错误;
故选bc。
【小问4详解】
为了准确地测量的体积,在读取反应后左管中液面的读数时,应注意忽略加入稀硫酸排出的气体体积;
【小问5详解】
为了较准确地测量氢气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读取反应前后右管中液面的读数,求其差值的过程中,应注意:①恢复到室温,②读数时要调节图2中左、右的液面使其同一高度;③读数时视线要与凹液面最低处相平,据此分析解题。
a.视线与凹液面最低处相平,以保证读数准确,a符合题意:
b.等待片刻,待右管液面不再上升时读数,还需调节左、右两管液面相平再读数,b不符合题意;
c.读数时应上、下移动右管,使左、右两管液面相平,以保证内外压强一致,以保证气体的体积更加准确,c符合题意;
d.反应结束立即读数,由于反应放热,里面气体膨胀,此时读数不准确,d不合题意;故答案为:ac;
【小问6详解】
的相对能量为,的相对能量为,的相对能量为,因此反应的焓变。。
18. 碘在科研与生活中有重要应用,某兴趣小组用0.50 mol/L KI-溶液、0.2%淀粉溶液、0.20 mol/L K2S2O8溶液、0.10 mol/L Na2S2O3溶液等试剂,探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如表所示。回答下列问题:
实验序号
体积/mL
0.20 mol/L K2S2O8溶液
水
0.50 mol/L KI-溶液
0.10 mol/L Na2S2O3溶液
0.2%淀粉溶液
a
8.0
0
3.0
3.0
2.0
b
7.0
1.0
3.0
3.0
2.0
c
6.0
Vx
3.0
3.0
2.0
已知:反应Ⅰ.(慢);
反应Ⅱ.(快)。
(1)该实验中,0.2%淀粉溶液的作用为作___________(填“指示剂”或“催化剂”)。
(2)该实验中,决定反应速率的反应为___________(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。
(3)对于(慢):
①该反应中还原剂与还原产物的物质的量之比为___________。
②I2的用途有___________(填1种即可)。
③除了浓度外,改变该反应速率的因素有___________(填1种即可)。
(4)该实验中,当I2耗尽后,溶液颜色将由___________色变为___________色。
(5)由表中数据可知,Vx=___________。
【答案】(1)指示剂 (2)反应Ⅰ
(3) ①. 1:1 ②. 做成碘伏可以杀菌,治疗甲状腺肿大 ③. 改变温度,使用催化剂等
(4) ①. 蓝 ②. 无
(5)2.0
【解析】
【分析】该题是探究K2S2O8的浓度对反应速率的影响,其他条件不变,只改变K2S2O8的浓度,因此溶液总体积要恒定,总体积为V(总)=8.0 mL+0 mL+3.0 mL+3.0 mL+2.0 mL=16 mL,得出Vx=2.0 mL,反应由多步反应组成,总反应速率由活化能大的慢的一步决定。
【小问1详解】
I2遇淀粉变蓝色,因此该实验中,0.2%淀粉溶液的作用为作指示剂,来判断反应是否 完成;
【小问2详解】
决定反应速率的反应是反应中最慢的一步决定,由题目已知信息可知总反应由反应Ⅰ决定;
【小问3详解】
①在反应中,还原剂是I-,还原产物为,二者的物质的量之比为1:1;
②I2的用途由很多,如:可以制作碘伏用来消毒,也可以制取药物来治疗甲状腺肿大等;
③改变反应速率的因素除浓度外,还可以升高温度、使用催化剂等;
【小问4详解】
I2遇淀粉溶液变蓝色,当I2消耗完时,溶液的颜色由蓝色变为无色,半分钟内溶液不再变为蓝色;
【小问5详解】
该题是探究K2S2O8的浓度对反应速率的影响,采用控制变量法研究。其他条件不变,只改变K2S2O8的浓度,因此溶液总体积要恒定不变, 总体积为V(总)=8.0 mL+0 mL+3.0 mL+3.0 mL+2.0 mL=16 mL,则6.0 mL+Vx+3.0 mL+3.0 mL+2.0 mL=16 mL,解得Vx=2.0 mL。
19. 已知: 。请回答下列问题:
(1)该反应在___________(填“低温”、“高温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)若上述反应在恒温恒容密闭容器中进行,则下列条件能判断该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 容器内混合气体的平均相对分子质量不变
B.
C. 容器内混合气体的压强不变
D. 容器内混合气体的密度不变
(3)若在10 L的密闭容器内2 mol H2(g)与a mol C2H4 (g)进行上述反应,测得H2(g)的平衡转化率与投料比X、温度的关系如图所示。
投料比:
①反应从开始分别进行到A、B、C点时,放出的热量QA、QB、QC由大到小的顺序为___________。
②T1___________(填“>”、“<”或“=”)T2.
③若A点对应的体系中,反应从开始到达到平衡所用时间是2 min,则0~2 min内H2的平均反应速率v(H2)=___________。T2温度下,反应的平衡常数K=___________。
④B点对应的体系中a=___________。
(4),,其中k正和k逆为速率常数,只与温度有关。若其他条件不变,则温度从T1变化到T2的过程中,下列推断合理的是___________(填标号)。
A. k正增大的倍数大于k逆 B. k正增大的倍数小于k逆
C. k正减小的倍数大于k逆 D. k正减小的倍数小于k逆
【答案】(1)低温 (2)ABC
(3) ①. QA=QB>QC ②. < ③. 0.08 mol/(L·min) ④. 100 ⑤. 1.8 (4)B
【解析】
【小问1详解】
根据该反应的热化学方程式可知:该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,△H<0,△S<0,要使反应自发进行,体系的自由能△G=△H-T△S<0,则反应需要在低温条件下进行;
【小问2详解】
A.反应混合物都是气体,气体的质量不变;该反应的正反应是气体体积减小的反应,反应正向进行时,容器内混合气体的物质的量减小,气体平均相对分子质量要增大,故当容器内混合气体的平均相对分子质量不变时,说明反应达到平衡状态,A符合题意;
B.任意时刻,时,此时用同一物质表示正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B符合题意;
C.容器内反应是在恒温恒容条件下进行,该反应是气体体积减小的反应,反应正向进行时容器内混合气体的压强减小,当容器内混合气体的压强不变时,说明反应达到平衡状态,C符合题意;
D.反应混合物都是气体,气体的质量不变;反应是在恒温恒容条件下进行,气体的体积不变,则容器内混合气体的密度始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,D不符合题意;
故合理选项是为ABC;
【小问3详解】
①该反应的正反应是放热反应,加入的H2都是2 mol,H2的转化率越高,反应放出的热量越大,则根据图示可知H2的转化率:A=B>C,故反应放出的热量由大到小的顺序为:QA=QB>QC;
②该反应的正反应是放热反应,在投料比相同时,反应温度越高,H2的平衡转化率越低,根据B、C点的H2平衡转化率:B>C,则反应温度:T1<T2;
③A点对应的体系中,H2的平衡转化率为80%,故△n(H2)=2mol×80%=1.6 mol,故用H2的浓度变化表示的反应速率v(H2)==0.08 mol/(L·min);
A点的投料比为1,即a为2,容器体积为10 L,列三段式如下:
;
④由A、B、C点可知,A、C点对应的温度相同,则其相应的化学平衡常数相等。B、C点对应体系起始加入的反应物的物质的量相等,C点H2(g)的平衡转化率为75%,故将C点对应的体系列三段式:
,解得a=1.8;因此B点对应的体系中a=1.8;
【小问4详解】
,,和为速率常数,只与温度有关,温度升高和都增大;平衡时,即,,该反应的正反应是放热反应,,升高温度K减小,故温度从T1变化到T2的过程中增大的倍数小于,选项B正确,故合理选项是B。
20. 近期发现,是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。常温时,某些弱电解质的电离常数如下表:
弱电解质
电离常数
按要求回答下列问题:
(1)在水中的二级电离常数表达式___________。
(2)室温下,将浓度为0.1的溶液不断加水稀释(忽略溶液温度的变化),下列各量始终保持增大的是___________。
A. B. C. D.
(3)常温下,向0.1mol/L 溶液中通入HCl或加入NaOH固体,测得与溶液pH的关系如图(忽略溶液体积的变化及的挥发)。
①当溶液中时,溶液中___________,由水电离产生的___________。
②当pH=13时,溶液中的___________。
(4)下列有关溶液中的反应化学方程式正确的是___________。
A.
B.
C.
D.
【答案】(1) (2)B
(3) ①. ②. ③. 0.043 (4)BD
【解析】
【小问1详解】
在水溶液发生电离方程式为:、,属于二元弱酸,根据第二步电离方程式及电离常数的定义,可得二级电离常数表达式;
【小问2详解】
A.由于电离平衡常数,只跟温度有关,故加入水稀释过程温度不变,则不变,故A不正确;
B.根据醋酸的电离平衡方程:可知,则,稀释过程中一直下降,分母变小,分子不变故该式子值变大,则B项正确;
C.稀释过程中一直下降,C项错误
D.,稀释过程中,醋酸电离程度加大,醋酸浓度减小,对水电离的抑制作用减小,水电离程度增大,使得氢离子浓度减小程度小于醋酸根离子浓度减小程度,则比值减小,D项错误;
故选B;
【小问3详解】
①当溶液中时,pH为1,故氢离子浓度为0.1mol/L;水的离子积在常温下,可得;水电离的氢离子浓度与水电离的氢氧根浓度相同,可得水电离mol/L;
②根据原子守恒,硫原子总量保持不变,当pH=13时,,根据硫原子总量为0.1mol/L,则
【小问4详解】
根据已知中的关系,可以推知酸性关系:,根据强酸制弱酸反应原理,若二氧化碳过量,则反应生成硫化氢和碳酸氢钠:,若二氧化碳不足,则反应生成硫氢化钠和碳酸钠:;
故选BD。
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