精品解析:陕西省咸阳市实验中学2024-2025学年高二上学期11月月考 化学试题
2024-12-11
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内容正文:
咸阳市实验中学2024~2025学年第一学期第二次质量检测
高二化学试题
注意事项:
1.本试题共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。
3.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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试题不回收。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cu-64
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,计42分。每小题只有一个选项符合题意)。
1. 下列离子方程式中,属于水解反应的是
A. B.
C. D.
2. 医学研究证实:痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),其化学原理为: △H<0,下列说法不正确的是
A. 大量饮水会增大痛风病发作的可能性
B. 秋冬季节更易诱发关节疼痛
C. 饮食中摄入过多咸菜,会加重痛风病病情
D. 患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物
3. 臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)△H<0,若反应在恒容密闭容器中进行,如表由该反应相关图象作出的判断正确的是
A. 甲图中改变的反应条件为升温
B. 乙图中温度T2>T1,纵坐标可代表NO2的百分含量
C. 丙图为充入稀有气体时速率变化
D. 丁图中a、b、c三点只有b点已经达到平衡状态
4. 下列实验中,能达到实验目的的是
A.测NaClO溶液的pH
B.取用15.00mL0.1mol/L的稀盐酸
C.准确测量中和反应反应热
D.蒸干溶液获得晶体
A. A B. B C. C D. D
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温时,的溶液中阴离子总数大于
B. 将加入某浓度的溶液里使溶液呈中性,则混合溶液中的数目大于
C. 将通入一定量的水中,完全溶解,则所得溶液中
D. 常温时,的稀中由水电离出的的个数为
6. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中:Na+、K+、Cl-、
B. 甲基橙为红色的溶液中:Na+、K+、、
C. 澄清透明的溶液中:、Fe3+、Cu2+、Cl-
D. 0.1mol·L-1NaHCO3的溶液中:、Al3+、、
7. 下列实验操作、现象及由现象得出的结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中通入足量的乙烯后静置
溶液的紫红色逐渐褪去,静置后溶液分层
乙烯具有还原性
B
向物质的量浓度、体积均相同的和溶液中各滴加1滴酚酞溶液
溶液变红,前者红色更深
水解程度:
C
在溶液中滴加4滴等浓度的溶液,再加入4滴等浓度的溶液
先产生白色沉淀,后产生黑色沉淀
溶解度:
D
相同温度下,将大小相同的钠块分别加到水、醋酸、乙醇中
生成氢气的速率:醋酸>水>乙醇
三种电解质电离出的能力:醋酸>水>乙醇
A. A B. B C. C D. D
8. 不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 若从a点到d点,可采用在水中加入碱的方法
B. b点对应的醋酸溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10−6mol•L-1
C. d点对应的水溶液中,可能有NH、Fe3+、NO大量存在
D. T℃时,0.05mol•L−1Ba(OH)2溶液的pH=11
9. ,浓度均为、体积为的、溶液,分别加水稀释至体积,随的变化关系如图所示,下列叙述不正确的是
A. 水的电离程度:点大于点
B. 溶液的导电性;点大于点
C. 中和、两点溶液,消耗物质的量相同
D. 的电离平衡常数约为
10. 某小组研究沉淀之间的转化,实验设计如下:(已知:AgCl为白色固体,AgI为黄色固体)
下列分析不正确的是
A. 浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl−(aq)
B. 实验①和②说明Ag+(aq)与Cl−(aq)的反应是有限度的
C. 实验③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D. 实验①和③可以证明AgI比AgCl更难溶
11. N2O5在一定温度下可发生反应: ΔH>0。T1温度时,向密闭容器中通入N2O5气体,部分实验数据见下表:
时间/s
0
500
1000
1500
c(N2O5)/(mol·L-1)
5.00
3.52
2.50
2.50
下列说法错误的是
A. 500s内NO2的平均生成速率为5.92×10-3mol·L-1·s-1
B. T1温度下发生该反应,N2O5的平衡转化率为50%
C. T1、T2温度下的平衡常数分别为K1、K2,若T1>T2,则K1>K2
D. 平衡后,其他条件不变,将容器体积变为原来2倍,则c(N2O5)=1.25mol·L-1
12. 某温度时,可用K2S沉淀Cu2+、Zn2+、Mn2+三种离子(用M2+表示),所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小,约为1×10-20
B. 向MnS的悬浊液中加入少量水,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,c(S2-)增大
C. 可用ZnS除去ZnCl2溶液中混有的少量杂质MnCl2
D. 向浓度均为1×10-5mol/L的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4mol/L的Na2S溶液,Cu2+先沉淀
13. 常温下,向10mL0.1mol/L二元弱酸H2A水溶液中逐滴滴加0.1mol/LNaOH溶液,混合溶液中和的物质的量分数随变化的关系如图所示[已知]。下列说法不正确的是
A. 的的数量级为
B. b点溶液中存在:
C. 滴加溶液时,
D. 滴加溶液时,
14. 如图所示,向A中充入1 mol X和1 mol Y,向B中充入2 mol X和2 mol Y,起始VA=VB=a L,在相同温度和催化剂的条件下,两容器中各自发生下列反应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(g) ;达到平衡时,VA=1.2a L,则下列说法正确的是
A. A容器比B容器中X的转化率小
B. 反应开始时,A容器中化学反应速率快
C. 打开K达新平衡后,升高B容器温度,A容器体积会减小
D. 打开K一段时间达平衡时,A的体积为2.6a L(连通管中气体体积不计)
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题(本大题共4小题,计58分)。
15. 类别万千的水溶液共同构筑了化学世界的丰富多彩,准确分析和计算溶液中的离子浓度对科学研究和工农业生产有着重要的意义。
(1)相同条件下,取等体积、等的,和三种碱溶液,分别滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积分别为、、,则三者的大小关系为_______。
(2)常温下,的溶液与的溶液中由水电离出的之比为_______(写比值)。
(3)时,测得溶液中水电离出的。
①则该温度下水的离子积常数_______。
②在该温度时将的溶液与的溶液混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的,则_______。
(4)人们常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂,明矾用作净水剂的原理是_______(写离子方程式)。
(5)锅炉水垢既会降低燃料利用率,又会影响锅炉的使用寿命,并形成安全隐患,因此要定期去除锅炉水垢。为了除去水垢中的,可先用_______(填化学式)溶液处理,使转化为疏松、易溶于酸的沉淀,然后用酸除去。写出转化为该沉淀的离子方程式_______。
16. 弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡以及难溶电解质的沉淀溶解平衡均属于化学平衡。
I.已知在水中存在以下平衡:,。
(1)常温下溶液的_______(填字母)。
A. 大于7 B. 小于7 C. 等于7 D. 无法确定
(2)在的溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是_______(填字母)。
A.
B.
C.
D.
II.已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
电离平衡常数(25℃)
(3)相同条件下,下列溶液中,由大到小的排列顺序是_______(填字母)。
A. B. C. D. E.
(4)下列离子方程式正确的是_______(填字母)。
A. 溶液中通入少量:
B. 溶液中通入少量:
C. 溶液中滴加少量氨水:
D. 溶液中通入过量:
(5)已知室温时,。在的溶液中,逐滴加入溶液、当完全沉淀时、溶液的是_______。(已知)
(6)重金属离子对河流海洋造成严重污染。某化工厂废水()中含有、等重金属离子,其浓度均约为。排放前用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如表所示:
难溶电解质
①你认为往废水中投入_______(填字母),沉淀效果最好。
A. B. C. D.
②常温下,如果用生石灰处理上述废水,使溶液的,处理后的废水中_______。
17. 2023年7月17日,习近平主席在全国生态环境保护大会上发表重要讲话,其中强调要实现绿色低碳转型,以更加积极的姿态参与全球气候治理。回答下列问题:
(1)一定条件下,与反应可转化为、,该反应不仅可应用于温室气体的消除,实现低碳发展,还可以应用于空间站中与的循环,实现的再生。
已知:反应I.
反应II.
反应Ⅲ.
则_______,若反应III的活化能为,则该反应的逆反应活化能为_______(填“>”、“<”或“=”)。
(2)一定条件下,利用甲烷可将还原为。在一密闭容器中充入、气体各,发生反应 。测得的平衡转化率随温度、压强的变化曲线如下图所示。
①该反应的_______0(填“>”“<”或“=”)。
②_______(填“>”“<”或“=”),判断依据是_______。
③Q点的压强平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体的分压=气体总压强×该气体的物质的量分数)。
(3)和在催化剂(基或基)作用下生成乙酸的反应历程如图2所示(*表示吸附态)。已知:,其中为速率常数,为活化能,、为常数,变化关系如图3所示。
①使用基催化剂时,决速步骤的化学方程式为_______。
②图3中a对应的催化剂是_______(填“基”或“基”)。
18. 碱式碳酸铜[,相对分子质量为222]可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为,含及少量)为原料制备碱式碳酸铜,工业流程如下。
(1)“浸取”时能提高辉铜矿浸取率的措施有_______(填2条)。
(2)某小组测得浸取率随浓度及温度影响的变化曲线如下。
①由图一可知适宜的浓度范围为_______。
②由图一中的点分析,浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用,该反应的离子方程式为_______。
③图二中温度高于85℃时浸取率下降的原因是_______。
(3)①“除铁”步骤调可加入试剂_______(填字母)。
a. b. c. d.
②常温下,“过滤”后的滤液中,则“除铁”步骤调应小于_______。[常温下,]。
(4)某实验小组为测定碱式碳酸铜的纯度,取制得的碱式碳酸铜产品,加适量硫酸,再加水,加热溶解,冷却后配成溶液。量取配成的溶液于碘量瓶中,加入适量缓冲溶液控制溶液的在3~4之间,以及过量的碘化钾,摇匀,于暗处放置5分钟。用的溶液进行滴定,至临近滴定终点时再加入淀粉溶液做指示剂,继续滴入溶液至滴定终点。平行测定3次,实验数据如下表所示。已知:,。
实验编号
滴定前溶液的体积读数
滴定后溶液的体积读数
1
0.10
20.12
2
1.20
23.21
3
1.50
21.48
判断滴定到达终点的现象是_______。
(5)对下列几种假定情况进行讨论。
①装溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,对测定结果的影响是_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同)。
②读溶液体积时,若滴定前仰视,滴定后俯视,对测定结果的影响是_______。
(6)根据表中数据计算实验小组制得的碱式碳酸铜的纯度为_______(保留四位有效数字)。
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咸阳市实验中学2024~2025学年第一学期第二次质量检测
高二化学试题
注意事项:
1.本试题共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。
3.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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试题不回收。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cu-64
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,计42分。每小题只有一个选项符合题意)。
1. 下列离子方程式中,属于水解反应的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸根离子分步水解,第一步水解的离子方程式为,A正确;
B.是电离方程式,B错误;
C.甲酸是一元弱酸,水分子作用下甲酸在溶液中电离出甲酸根离子和水合氢离子,是电离方程式,C错误;
D.二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸在溶液中部分电离出碳酸氢根离子和氢离子,有关方程式为,D错误;
故选A。
2. 医学研究证实:痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),其化学原理为: △H<0,下列说法不正确的是
A. 大量饮水会增大痛风病发作的可能性
B. 秋冬季节更易诱发关节疼痛
C. 饮食中摄入过多咸菜,会加重痛风病病情
D. 患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物
【答案】A
【解析】
【详解】A.大量饮水会减小溶液中HUr、Na+、H+的浓度,从而使平衡逆向移动,NaUr减少,则可减小痛风病发作的可能性,A不正确;
B.秋冬季节,气温降低,平衡正向移动,NaUr增多,更易诱发关节疼痛,B正确;
C.饮食中摄入过多咸菜,会增大溶液中的Na+浓度,促使平衡正向移动,从而加重痛风病病情,C正确;
D.患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物,否则会增大关节中HUr浓度,促使平衡正向移动,从而使NaUr增多,痛风病加重,D正确;
故选A。
3. 臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)△H<0,若反应在恒容密闭容器中进行,如表由该反应相关图象作出的判断正确的是
A. 甲图中改变的反应条件为升温
B. 乙图中温度T2>T1,纵坐标可代表NO2的百分含量
C. 丙图为充入稀有气体时速率变化
D. 丁图中a、b、c三点只有b点已经达到平衡状态
【答案】A
【解析】
【分析】正反应是气体体积减小的、放热的可逆反应,结合反应图象分析解答。
【详解】A. 甲图正、逆反应速率均增大,平衡向逆反应方向进行,则改变的反应条件为升高温度,A正确;
B. 乙图中T2曲线先达到平衡状态,则温度T2>T1,升高温度平衡向逆反应方向进行,NO2的百分含量增大,则纵坐标不能代表NO2的百分含量,B错误;
C. 充入稀有气体时反应物浓度不变,反应速率不变,C错误;
D. 升高温度,平衡逆向移动,K正减小、K逆增大,曲线表示平衡常数与温度的关系,曲线上各点都是平衡点,D错误;
答案选A。
4. 下列实验中,能达到实验目的的是
A.测NaClO溶液的pH
B.取用15.00mL0.1mol/L的稀盐酸
C.准确测量中和反应反应热
D.蒸干溶液获得晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaClO溶液具有强氧化性,会漂白pH试纸,无法用pH试纸测量其pH,应使用pH计,A错误;
B.15.00mL溶液需精确到0.01mL,可使用酸式滴定管量取,通过取液前后读数差(如取液前0.00mL、取液后15.00mL)得到准确体积,B正确;
C.中和反应反应热测定需减少热量损失,银质搅拌器和纯铜杯盖导热性强,会导致热量散失,应使用隔热材料(如泡沫)和环形玻璃搅拌棒,C错误;
D.AlCl3溶液中Al3+水解:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时HCl挥发,水解平衡正向移动,蒸干后得到Al(OH)3,无法获得AlCl3晶体,D错误;
答案选B。
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温时,的溶液中阴离子总数大于
B. 将加入某浓度的溶液里使溶液呈中性,则混合溶液中的数目大于
C. 将通入一定量的水中,完全溶解,则所得溶液中
D. 常温时,的稀中由水电离出的的个数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液的体积未知,无法计算阴离子总数,A错误;
B.将加入某浓度的溶液里使溶液呈中性,则,根据电荷守恒,则,则溶液中的数目等于,B错误;
C.将通入一定量的水中,部分氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,还有部分氯气没有反应,故溶液中,C错误;
D.的稀中由水电离出的等于由水电离出的OH-,故,由水电离出的的个数为,D正确;
答案选D。
6. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中:Na+、K+、Cl-、
B. 甲基橙为红色的溶液中:Na+、K+、、
C. 澄清透明的溶液中:、Fe3+、Cu2+、Cl-
D. 0.1mol·L-1NaHCO3的溶液中:、Al3+、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液,可以是酸性也可以是碱性,在强酸性或者强碱性条件下,碳酸氢根离子均不能大量共存,A错误;
B.甲基橙为红色的溶液是酸性溶液,碳酸根离子与氢离子反应不能大量共存,B错误;
C.澄清透明的溶液中,硫酸根离子、铁离子、铜离子、氯离子之间相互不反应,可以大量共存,C正确;
D.碳酸氢根离子与铝离子发生双水解不能大量共存,D错误;
故答案选C。
7. 下列实验操作、现象及由现象得出的结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中通入足量的乙烯后静置
溶液的紫红色逐渐褪去,静置后溶液分层
乙烯具有还原性
B
向物质的量浓度、体积均相同的和溶液中各滴加1滴酚酞溶液
溶液变红,前者红色更深
水解程度:
C
在溶液中滴加4滴等浓度的溶液,再加入4滴等浓度的溶液
先产生白色沉淀,后产生黑色沉淀
溶解度:
D
相同温度下,将大小相同的钠块分别加到水、醋酸、乙醇中
生成氢气的速率:醋酸>水>乙醇
三种电解质电离出的能力:醋酸>水>乙醇
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性高锰酸钾溶液将乙烯氧化为二氧化碳气体,反应后溶液不分层,A错误;
B.等浓度等体积的、溶液滴加等量酚酞后,前者红色深,说明溶液碱性更强,可知的水解程度大于,B正确;
C.根据题目用量可知溶液过量,滴入的硫酸铜实际上是与过量的反应生成了黑色沉淀,无法说明溶度积大的硫化锌转化为溶度积小的硫化铜,C错误;
D.乙醇为非电解质,不能电离出氢离子,D错误;
故答案为:B。
8. 不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 若从a点到d点,可采用在水中加入碱的方法
B. b点对应的醋酸溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10−6mol•L-1
C. d点对应的水溶液中,可能有NH、Fe3+、NO大量存在
D. T℃时,0.05mol•L−1Ba(OH)2溶液的pH=11
【答案】D
【解析】
【详解】A.a点为25℃纯水(c(H+)=c(OH⁻)=10-7mol/L,Kw=10-14),d点在T℃曲线(Kw=10-12)上,且c(OH⁻)>c(H+)(碱性)。从a到d需升高温度(T>25℃)并改变酸碱性,仅加入碱无法实现温度变化,A错误;
B.b点在25℃曲线(Kw=10-14),为酸性溶液(c(H⁺)=10-6mol/L),则c(OH⁻)==10-8mol/L,水电离出的c(H⁺)=c(OH⁻)=10-8mol/L,B错误;
C.d点在T℃曲线(Kw=10-12),c(OH⁻)>c(H+)(碱性),、Fe3+会与OH⁻反应生成弱电解质或沉淀,不能大量存在,C错误;
D.T℃时Kw=10-12,0.05mol/L Ba(OH)2中c(OH⁻)=0.1mol/L,c(H⁺)==10-11mol/L,pH=-lg(10-11)=11,D正确;
故本题选D。
9. ,浓度均为、体积为的、溶液,分别加水稀释至体积,随的变化关系如图所示,下列叙述不正确的是
A. 水的电离程度:点大于点
B. 溶液的导电性;点大于点
C. 中和、两点溶液,消耗物质的量相同
D. 的电离平衡常数约为
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,时,HX、HY的pH均大于1,因此均为弱酸,0.1mol/LHX溶液pH大于0.1mol/LHY溶液,HX的酸性弱于HY。
【详解】A.b点溶液的pH等于c点,则b点溶液电离出的H+等于c点溶液电离出的H+,根据可知,点和点,水的电离程度相同,故A错误;
B.由图可知,a点溶液的pH小于b点,则a点电离出的H+大于b点溶液电离出的H+,溶液中离子浓度越大,则溶液的导电能力而越强,溶液的导电性;点大于点,故B正确;
C.稀释前后,溶质的物质的量不变,所以a、c两点溶液中HX、HY的物质的量相等,中和能力相同,所以中和a、c两点溶液,消耗氢氧化钠物质的量相同,故C正确;
D.由图可知,时,溶液的pH=3,c(H+)=10-3mol·L-1,由于电解微弱,因此平衡时,则HX的电离平衡常数,故D正确;
故答案选A。
10. 某小组研究沉淀之间的转化,实验设计如下:(已知:AgCl为白色固体,AgI为黄色固体)
下列分析不正确的是
A. 浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl−(aq)
B. 实验①和②说明Ag+(aq)与Cl−(aq)的反应是有限度的
C. 实验③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D. 实验①和③可以证明AgI比AgCl更难溶
【答案】B
【解析】
【详解】A.浊液a为氯化银沉淀与硝酸银和硝酸钠的混合液,AgCl(s)存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl−(aq),A分析正确;
B.实验①和②中硝酸银过量,向硝酸银和硝酸钠的混合液中加入NaCl溶液,Ag+(aq)与Cl−(aq)反应生成沉淀,不能判断实验①Ag+(aq)与Cl−(aq)反应是有限度的,B分析错误;
C.实验③中颜色变化说明发生AgCl(s)+I−(aq)⇌AgI(s)+Cl−(aq),即AgCl转化为AgI,C分析正确;
D.实验①和③可以证明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),即AgI比AgCl更难溶,D分析正确;
答案为B。
11. N2O5在一定温度下可发生反应: ΔH>0。T1温度时,向密闭容器中通入N2O5气体,部分实验数据见下表:
时间/s
0
500
1000
1500
c(N2O5)/(mol·L-1)
5.00
3.52
2.50
2.50
下列说法错误的是
A. 500s内NO2的平均生成速率为5.92×10-3mol·L-1·s-1
B. T1温度下发生该反应,N2O5的平衡转化率为50%
C. T1、T2温度下的平衡常数分别为K1、K2,若T1>T2,则K1>K2
D. 平衡后,其他条件不变,将容器体积变为原来2倍,则c(N2O5)=1.25mol·L-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.依据图标数据分析计算500s内N2O5(g)消耗的浓度=5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L,则NO2的浓度增大2.96mol/L,的生成速率为=5.92×10-3mol·L-1·s-1,A项正确;
B.T1温度下,达到平衡时N2O5的浓度降低2.5mol/L,N2O5的平衡转化率为=50%,B项正确;
C.该反应的正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,T1、T2温度下的平衡常数分别为K1、K2,若T1>T2,则K1>K2,C项正确;
D.平衡后,其他条件不变,将容器体积变为原来的2倍,则等效为减压,平衡正向移动,则c(N2O5)<1.25mol·L-1,D项错误;
故选D。
12. 某温度时,可用K2S沉淀Cu2+、Zn2+、Mn2+三种离子(用M2+表示),所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小,约为1×10-20
B. 向MnS的悬浊液中加入少量水,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,c(S2-)增大
C. 可用ZnS除去ZnCl2溶液中混有的少量杂质MnCl2
D. 向浓度均为1×10-5mol/L的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4mol/L的Na2S溶液,Cu2+先沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A.对于MS沉淀,溶度积常数为Ksp=c(M2+)c(S2-),所以有lgc(M2+)=-lgc(S2-)+lgKsp,则三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小,约为1×10-35,A错误;
B.向MnS的悬浊液中加入少量水,仍可建立沉淀溶解平衡,溶液仍能达到饱和溶液,饱和溶液中c(S2-)是一定的,B错误;
C.Ksp(MnS)>Ksp(ZnS),同类型沉淀溶度积越大,溶解度越大,溶解度大的自发转化为溶解度小的,不能用ZnS除去ZnCl2溶液中混有的少量杂质MnCl2,C错误;
D.Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),溶解度越小越优先形成,所以向浓度均为1×10-5 mol/L的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入l×l0-4 mol•L-1的Na2S溶液,Cu2+最先沉淀,D正确;
故答案为:D。
13. 常温下,向10mL0.1mol/L二元弱酸H2A水溶液中逐滴滴加0.1mol/LNaOH溶液,混合溶液中和的物质的量分数随变化的关系如图所示[已知]。下列说法不正确的是
A. 的的数量级为
B. b点溶液中存在:
C. 滴加溶液时,
D. 滴加溶液时,
【答案】C
【解析】
【分析】向H2A溶液中加入NaOH溶液,H2A浓度逐渐减小,HA-浓度先增大后减小,A2-浓度一段时间后逐渐增大,根据图像可知,从左向右曲线分别代表H2A、HA-、A2-,据此分析;
【详解】A.H2A的Ka1=,电离平衡常数只受温度影响,当c(HA-)=c(H2A)时,Ka1=c(H+)=10-1.2,即数量级为10-2,故A说法正确;
B.根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),b点时,c(HA-)=c(A2-),因此有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(HA-),故B说法正确;
C.当加入10mL氢氧化钠时,H2A和NaOH反应后,溶质为NaHA,根据图像可知,此时溶液显酸性,说明HA-的电离程度大于其水解程度,存在c(Na+)>c(HA-),HA-水解程度和电离程度微弱,因此有c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),从而推出:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故C说法错误;
D.当加入15mLNaOH溶液,得到等浓度的NaHA和Na2A,依据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),依据元素质量守恒有:2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-)+3c(H2A),两式联立得:2c(H+)+c(HA-)+3c(H2A)=2c(OH-)+c(A2-),故D说法正确;
答案为C。
14. 如图所示,向A中充入1 mol X和1 mol Y,向B中充入2 mol X和2 mol Y,起始VA=VB=a L,在相同温度和催化剂的条件下,两容器中各自发生下列反应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(g) ;达到平衡时,VA=1.2a L,则下列说法正确的是
A. A容器比B容器中X的转化率小
B. 反应开始时,A容器中化学反应速率快
C. 打开K达新平衡后,升高B容器温度,A容器体积会减小
D. 打开K一段时间达平衡时,A的体积为2.6a L(连通管中气体体积不计)
【答案】D
【解析】
【详解】A.左侧A容器为恒温恒压,右侧B容器为恒温恒容,正反应为气体物质的量增大的反应,故平衡时B容器压强比A容器中压强大,等效在A平衡的基础上增大压强,与A的平衡相比,平衡逆向移动,B中X的转化率小于A中X的转化率,即A容器比B容器中X的转化率大,A错误;
B.起始VA=VB=a L,B中的物质的量大于A中的物质的量,则B容器中的浓度大于A容器中的浓度,所以反应开始时,B容器反应速率大于A容器反应速率,B错误;
C.打开K达新平衡时,由于该反应的正反应为吸热反应,升高B容器的温度,化学平衡正向移动,导致体系的气体体积增大,因此A容器体积会增大,C错误;
D.打开开关K,保持温度不变,再达平衡时,等效为开始加入3 mol X、3 mol Y到达的平衡,恒温恒压下与A中平衡为等效平衡,反应物转化率不变。平衡时混合气体总物质的量为A中3倍,恒温恒压下压强之比等于物质的量之比,则开始加入3 mol X、3 mol Y到达的平衡时总体积为1.2a L×3=3.6a L,故A容器体积为3.6a L-a L=2.6a L,D正确;
故合理选项是D。
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题(本大题共4小题,计58分)。
15. 类别万千的水溶液共同构筑了化学世界的丰富多彩,准确分析和计算溶液中的离子浓度对科学研究和工农业生产有着重要的意义。
(1)相同条件下,取等体积、等的,和三种碱溶液,分别滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积分别为、、,则三者的大小关系为_______。
(2)常温下,的溶液与的溶液中由水电离出的之比为_______(写比值)。
(3)时,测得溶液中水电离出的。
①则该温度下水的离子积常数_______。
②在该温度时将的溶液与的溶液混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的,则_______。
(4)人们常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂,明矾用作净水剂的原理是_______(写离子方程式)。
(5)锅炉水垢既会降低燃料利用率,又会影响锅炉的使用寿命,并形成安全隐患,因此要定期去除锅炉水垢。为了除去水垢中的,可先用_______(填化学式)溶液处理,使转化为疏松、易溶于酸的沉淀,然后用酸除去。写出转化为该沉淀的离子方程式_______。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②.
(4)
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
等体积、等pH的、NaOH中,c(OH-)相同,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积V1=V2,但NH3•H2O为弱碱,等pH时,其浓度大于NaOH,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,弱碱继续电离产生氢氧根离子,则消耗酸多,即V2<V3,所以消耗酸的体积关系为V3>V2=V1。
【小问2详解】
在pH=5的H2SO4溶液中,氢离子主要来源于H2SO4的电离,而不是水的电离,溶液中的氢氧根全部是由水电离产生的,由水电离出的氢离子浓度和溶液中氢氧根的浓度相等,为mol/L=10-9mol/L,在pH=5的Al2(SO4)3溶液中,Al3+水解会促进水的电离,溶液中的氢离子全部是由水电离出来的,为10-5 mol/L,则常温下,的溶液与的溶液中由水电离出的之比为=10-4 。
【小问3详解】
时,HCl是一元强酸,溶液中c(H+)=0.001mol/L,测得水电离出的,溶液中的氢氧根全部是由水电离产生的,且由水电离出的氢离子浓度和溶液中氢氧根的浓度相等,则溶液中c(OH-)=,
①则该温度下水的离子积常数=;
②该温度时的溶液中c(OH-)=mol/L=10-3mol/L,的溶液中c(H+)=0.01mol/L,将的溶液与的溶液混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的,则,解得9:2。
【小问4详解】
明矾用作净水剂的原理是Al3+在水中发生水解生成氢氧化铝胶体,而胶体具有吸附性,离子方程式为:。
【小问5详解】
的溶解度比小,为了除去水垢中的,可先用溶液处理,将转化为,然后用酸除去,转化为的离子方程式为:。
16. 弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡以及难溶电解质的沉淀溶解平衡均属于化学平衡。
I.已知在水中存在以下平衡:,。
(1)常温下溶液的_______(填字母)。
A. 大于7 B. 小于7 C. 等于7 D. 无法确定
(2)在的溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是_______(填字母)。
A.
B.
C.
D.
II.已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
电离平衡常数(25℃)
(3)相同条件下,下列溶液中,由大到小的排列顺序是_______(填字母)。
A. B. C. D. E.
(4)下列离子方程式正确的是_______(填字母)。
A. 溶液中通入少量:
B. 溶液中通入少量:
C. 溶液中滴加少量氨水:
D. 溶液中通入过量:
(5)已知室温时,。在的溶液中,逐滴加入溶液、当完全沉淀时、溶液的是_______。(已知)
(6)重金属离子对河流海洋造成严重污染。某化工厂废水()中含有、等重金属离子,其浓度均约为。排放前用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如表所示:
难溶电解质
①你认为往废水中投入_______(填字母),沉淀效果最好。
A. B. C. D.
②常温下,如果用生石灰处理上述废水,使溶液的,处理后的废水中_______。
【答案】(1)B (2)CD
(3)A>B>D>C>E (4)C
(5)11.3 (6) ①. B ②.
【解析】
【小问1详解】
H2A在水中电离,,第一步完全电离,第二步是不分电离,因此NaHA只电离不会水解,溶液呈酸性,pH值小于7;
【小问2详解】
A. 溶液中无H2A分子存在,A错误;
B. 溶液中A2-水解生成HA-和OH-离子,水电离的也有OH-,因此,B错误;
C. 溶液中存在电荷守恒,,C正确;
D. 溶液中存在元素守恒 ,,D正确;
答案选CD;
【小问3详解】
一水合氨是弱碱,在溶液中部分电离出铵根离子,电离是微弱的,则等浓度的五种溶液中一水合氨溶液中铵根离子浓度最小;铵根离子在溶液中的水解程度小,则硫酸铵和碳酸铵溶液中的离子浓度大于硫酸氢铵和氯化铵,碳酸铵溶液中碳酸根离子水解促进铵根离子水解,则溶液中的铵根离子浓度小于硫酸铵溶液;硫酸氢铵在溶液中电离出的氢离子抑制铵根离子水解,则溶液中铵根离子浓度大于氯化铵溶液,所以等浓度的五种溶液中铵根离子浓度由大到小的排列顺序A>B>D>C>E,故答案为:A>B>D>C>E;
【小问4详解】
A.由电离常数可知,次氯酸的酸性弱于碳酸,但强于碳酸氢根离子,则次氯酸溶液与少量二氧化碳反应生成碳酸氢钠和次氯酸,反应的离子方程式为,故A错误;
B.二氧化硫具有还原性,与具有氧化性的次氯酸钙溶液发生氧化还原反应,不能发生复分解反应,,故B错误;
C.由电离常数可知,次氯酸的酸性弱于碳酸,但强于碳酸氢根离子,则将少量氯水加入碳酸钠溶液中,氯水中的盐酸与碳酸钠溶液反应生成氯化钠和碳酸氢钠,次氯酸与碳酸钠溶液反应生成次氯酸钠和碳酸氢钠,总反应的离子方程式为,故正确;
D.二氧化硫能与氢硫酸反应生成硫沉淀和水,则硫化钠溶液与过量二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和硫沉淀,反应的离子方程式为,故错误;
故选C;
【小问5详解】
已知室温时,,当Mg2+完全沉淀时,溶液中镁离子浓度是1.0×10-5mol/L,c(OH-)= mol/L =2.0×10-3mol/L,c(H+)=mol/L,溶液的pH= 11.3;
【小问6详解】
①溶度积越小的越易转化为沉淀,由表格中数据可知,硫化物的溶度积小,应选择Na2S,故选B;
②由Pb(OH)2的溶度积为,pH=8.0时,c(OH-)=10-6mol/L,则c(Pb2+)=。
17. 2023年7月17日,习近平主席在全国生态环境保护大会上发表重要讲话,其中强调要实现绿色低碳转型,以更加积极的姿态参与全球气候治理。回答下列问题:
(1)一定条件下,与反应可转化为、,该反应不仅可应用于温室气体的消除,实现低碳发展,还可以应用于空间站中与的循环,实现的再生。
已知:反应I.
反应II.
反应Ⅲ.
则_______,若反应III的活化能为,则该反应的逆反应活化能为_______(填“>”、“<”或“=”)。
(2)一定条件下,利用甲烷可将还原为。在一密闭容器中充入、气体各,发生反应 。测得的平衡转化率随温度、压强的变化曲线如下图所示。
①该反应的_______0(填“>”“<”或“=”)。
②_______(填“>”“<”或“=”),判断依据是_______。
③Q点的压强平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体的分压=气体总压强×该气体的物质的量分数)。
(3)和在催化剂(基或基)作用下生成乙酸的反应历程如图2所示(*表示吸附态)。已知:,其中为速率常数,为活化能,、为常数,变化关系如图3所示。
①使用基催化剂时,决速步骤的化学方程式为_______。
②图3中a对应的催化剂是_______(填“基”或“基”)。
【答案】(1) ①. -278.0 ②. >
(2) ①. > ②. < ③. 增大压强,平衡逆向移动(或减小压强,平衡正向移动) ④. 196
(3) ①. 或 ②. 基
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
根据盖斯定律有,反应Ⅲ=2×反应Ⅰ+反应Ⅱ,则=2△H1+△H2=2×(-485.5kJ/mol)+693kJ/mol=-278.0kJ/mol;反应III是放热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能, ;
【小问2详解】
在同一压强下,升高温度,甲烷的平衡转化率增大,正反应为吸热反应,>0;
反应是气体体积增大的反应,同一温度下,增大压强,平衡逆向移动,甲烷的转化率减小,P1<P2=;
原因是:增大压强,平衡逆向移动(或减小压强,平衡正向移动);
Q点总压为21MPa,甲烷的转化率为50%,依据三段式:
平衡时,气体总物质的量为3mol,则Q点的平衡常数:KP= ;
【小问3详解】
①反应所需能垒越大,反应速率越慢,而反应历程的决束步骤是反应速率最慢的一步,因此使用Cu基催化剂时,决速步骤的化学方程式为或;
②根据,Ea活化能越大,lnk越小,由图1可知Cu基做催化剂活化能比Zn基大,因此图Ⅱ中a对应的催化剂是Zn基。
18. 碱式碳酸铜[,相对分子质量为222]可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为,含及少量)为原料制备碱式碳酸铜,工业流程如下。
(1)“浸取”时能提高辉铜矿浸取率的措施有_______(填2条)。
(2)某小组测得浸取率随浓度及温度影响的变化曲线如下。
①由图一可知适宜的浓度范围为_______。
②由图一中的点分析,浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用,该反应的离子方程式为_______。
③图二中温度高于85℃时浸取率下降的原因是_______。
(3)①“除铁”步骤调可加入试剂_______(填字母)。
a. b. c. d.
②常温下,“过滤”后的滤液中,则“除铁”步骤调应小于_______。[常温下,]。
(4)某实验小组为测定碱式碳酸铜的纯度,取制得的碱式碳酸铜产品,加适量硫酸,再加水,加热溶解,冷却后配成溶液。量取配成的溶液于碘量瓶中,加入适量缓冲溶液控制溶液的在3~4之间,以及过量的碘化钾,摇匀,于暗处放置5分钟。用的溶液进行滴定,至临近滴定终点时再加入淀粉溶液做指示剂,继续滴入溶液至滴定终点。平行测定3次,实验数据如下表所示。已知:,。
实验编号
滴定前溶液的体积读数
滴定后溶液的体积读数
1
0.10
20.12
2
1.20
23.21
3
1.50
21.48
判断滴定到达终点的现象是_______。
(5)对下列几种假定情况进行讨论。
①装溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,对测定结果的影响是_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同)。
②读溶液体积时,若滴定前仰视,滴定后俯视,对测定结果的影响是_______。
(6)根据表中数据计算实验小组制得的碱式碳酸铜的纯度为_______(保留四位有效数字)。
【答案】(1)适当升高温度、适当增大浓度
(2) ①. 0.1∼0.2 ②. ③. 升高温度,双氧水分解速率加快
(3) ①. cd ②. 4
(4)当滴入最后半滴溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色
(5) ①. 偏高 ②. 偏低
(6)88.80%
【解析】
【分析】辉铜矿主要成分为Cu2S,含SiO2及少量Fe2O3,用Fe2(SO4)3溶液、稀硫酸、双氧水浸取,Cu2S被氧化为Cu2+、S,过滤,滤液中含有Cu2+、Fe3+,调节pH生成Fe(OH)3沉淀除铁,滤液中加NH4HCO3溶液生成Cu2(OH)2CO3沉淀。
【小问1详解】
“浸取”时能提高辉铜矿Cu浸取率的措施有:适当升高温度、适当增大H2O2浓度等;
【小问2详解】
①由图一可知,H2O2浓度为0.1~0.2mol/L时,铜浸取率高,故H2O2适宜的浓度范围为:0.1~0.2mol/L;
②由图一中的a点分析,浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用,Cu2S被氧化为Cu2+、S,该反应的离子方程式为:;
③升高温度,双氧水分解速率加快,所以温度高于85℃时,Cu浸取率下降;
【小问3详解】
①“除铁”步骤调目的是除Fe3+,不引入新的杂质,故应选用的试剂是或,答案选:cd;
②常温下,过滤后的溶液中,,根据Kw,此时,则“除铁”步骤应小于4;
【小问4详解】
I2能使淀粉变蓝,滴定终点时,I2完全消耗,判断滴定到达终点的现象是:滴入最后一滴Na2S2O3溶液,溶液颜色由蓝色变为无色,且半分钟内不回复原色;
【小问5详解】
①装溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,消耗的标准液体积值偏大测定结果偏高;
②读溶液体积时,若滴定前仰视,滴定后俯视,标准液体积偏小,测定结果偏低;
【小问6详解】
根据表格数据,第二次实验误差大,舍去不用;第一、第三次实验平均消耗的溶液的体积为20.00mL=0.02L,根据,可得关系式:,所以的物质的量为:,碱式碳酸铜的纯度为:
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