内容正文:
2024~2025学年度11月期中质量检测
高二化学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
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 C1 35.5
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、生活息息相关。下列说法错误的是
A. 工业合成氨反应中应对原料气净化,防止混有的杂质使催化剂“中毒”
B. 在糕点包装袋内放置小包除氧剂,是为了减小化学反应速率
C. “丹烧之成水银,积变又还成丹砂”涉及的反应为可逆反应
D. 汽油燃油车上的三元催化器中的催化剂能提高反应物中活化分子百分数,加快反应速率
2. 共价键的强弱可用键能来衡量。常温常压下,断裂气体分子中1mol化学键所吸收的能量或形成气体分子中1mol化学键所放出的能量称为键能。若反应:,则表中a的数值为
化学键
键能/kJ∙mol-1
946
157
a
A. 272 B. 215 C. 200.3 D. 265
3. 下列事实中可以证明是弱电解质的是
A. 能使紫色石蕊试液先变红后褪色
B. 常温下,溶液
C. 易溶于水,可以在水中电离出和
D. 可以与溶液反应生成
4. 常温下,下列各组离子在指定条件下可能大量共存的是
A. 滴入酚酞试剂显红色的溶液中:
B. 在的溶液中:
C. 的溶液中:
D. 由水电离产生的的溶液中:
5. 下列有关溶液的酸碱性与pH的说法正确的是
A. 下,的溶液一定呈酸性
B. 某温度下,纯水的pH小于7,则此时纯水显微弱酸性
C. 常温下,向某溶液中加入甲基橙试剂,溶液变黄,该溶液为碱性溶液
D. 常温下,的盐酸与的溶液等体积混合,溶液显碱性
6. 在一定条件下一经引发能自动发生的反应,我们称之为自发反应。下列说法中正确的是
A. 常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行
B. 某反应的,该反应一定能自发进行
C. ,该反应加热时能自发进行,是因为
D. 常温下,反应能自发进行,则该反应的
7. 勒夏特列原理在工业生产、人们的生活和化学学习中具有重要应用。下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业制硫酸采用二氧化硫催化氧化,升高温度可以提高单位时间内的产量
B. 对组成的平衡体系加压(缩小体积)后颜色加深
C. 合成氨工业中使用铁触媒作催化剂
D. 工业制金属钾,不断将从混合物中分离出来
8. 下列热化学方程式或叙述错误的是
A. 已知,则
B. 在一定温度和压强下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为
C. 已知,说明正反应活化能大于逆反应活化能
D. 12g石墨转化为CO时,放出110.5kJ热量的热化学方程式为
9. 利用如图实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 可通过图1装置测稀硫酸的pH
B. 可通过图2装置验证对分解反应有催化作用
C. 可通过图3装置探究温度对平衡的影响
D. 可通过图4装置测定中和反应的反应热
10. 在时,反应:,平衡常数。向容积为1L的恒容密闭容器中充入和发生该反应。下列说法正确的是
A. 时,该反应的平衡常数
B. 时,若,则此时
C. 平衡后,继续升高温度v(正)减小,v(逆)增大
D. 时,若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则应满足
11. 水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 温度不变,向水中加入适量NaOH固体可使C点变到B点
B. 图中点的关系:点溶液显碱性
C. 加热C点纯水,则组成会由C点向A点移动
D. 在C点时,将的盐酸与的NaOH溶液等体积混合后,溶液
12. 相同温度下,下表为三种酸的电离常数。下列说法错误的是
酸
HCN
电离常数
A. 三种酸的酸性:
B. 反应能够发生
C. 都属于弱酸
D. 室温下,能大量共存
13. 如图所示,下列说法与对应的叙述不相符的是
A. 图①为在恒容密闭容器中进行反应:,平衡常数与温度的关系图,图中三点都已经达到平衡状态
B. 图②为平衡时,反应中A的转化率与温度的变化曲线,该反应为放热反应,且B点时,
C. 图③表示稀释等pH的HA和HB两种酸时,溶液pH随加水量的变化,则HA酸性更强
D. 图④中向1L恒容密闭容器中通入和气体发生反应:,则该反应的平衡常数为
14. 碳酸二甲酯DMC()具有优良的溶解性能,其熔、沸点范围窄,表面张力大,黏度低,因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用标注),反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. 该历程中使用催化剂可以使单位体积内活化分子所占反应物分子的比例减小
B. 过程是该反应的决速步
C. 三种过渡态中,过渡态Ⅱ对应的物质最稳定
D. 总过程中共吸收的能量
15. 一定条件下,在催化剂作用下发生反应。调整和的投料比,测得在一定投料比和一定温度下,该反应的平衡转化率如图所示(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同)。下列说法错误的是
[已知反应速率分别为正、逆反应速率常数,为物质的量分数]
A. B点中,和的物质的量之比为
B. 由C、D、E三点可知,的平衡转化率增大的原因不可能是增大压强或使用催化剂
C. 由图可知E和G两点对应的温度:
D. E点时,
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. Ⅰ.在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示,回答下列问题:
(1)三点对应的溶液中,由大到小的顺序是___________。
(2)a、b、c三点对应的溶液中,电离程度最小的是___________。
(3)若使b点对应的溶液中增大、减小,可采用的方法是___________(填序号)。
①加入NaOH固体 ②加入 ③加入固体 ④加入浓盐酸
Ⅱ.在下的溶液中与的关系如图所示。
(4)该温度___________25℃(填“>”“<”或“=”)。
(5)常温下,向溶液中逐滴加入的硝酸,测得混合溶液的部分pH如表所示。
实验序号
溶液的体积
硝酸的体积
溶液的pH
①
22.00
0.00
13
②
22.00
22.00
7
假设混合时忽略溶液体积变化,则___________
(6)在下,将的溶液与的溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合:
组号
甲
乙
丙
丁
溶液体积
10
10
10
10
溶液体积
5
10
15
20
①按丁方式混合后,所得溶液显___________(填“酸”“碱”或“中”)性。
②写出按乙方式混合时,发生反应的离子方程式:___________。
③按甲方式混合后,所得溶液恢复到时,溶液的pH为___________(混合时忽略溶液体积变化)。
17. 某化学兴趣小组对SO2的性质进行实验探究。回答下列问题:
(1)关闭旋塞2,打开旋塞1,将硫酸注入三颈烧瓶中并浸没其中固体,装置A中发生反应的化学方程式为___________。装置B中实验现象为___________,该现象体现了SO2具有_______性;写出装置C中过量NaOH溶液吸收少量SO2的离子方程式:___________。
(2)打开旋塞2后,关闭旋塞1,观察到装置D中出现了明显的白色沉淀。经分析,SO2与Ba(NO3)2溶液反应可能有以下两种情况:
a.若通入少量SO2,则反应为
b.若通入过量SO2,则反应为
为了探究发生了哪一种情况,取上述反应后过滤所得的溶液,分别装入A、B、C、D四支试管中(如图所示),进行如下实验:
①如果发生情况a,则试管A中产生的气体是___________(填化学式),该气体遇空气变为红棕色。
②下列关于该实验说法正确的是___________(填字母)。
a.试管B中产生气体且溶液变为蓝色可证明发生了情况b
b.试管C中有气体生成无法证明发生了哪种情况
c.试管D中有白色沉淀生成,可证明发生了情况b
(3)为了消除SO2的污染,工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2。
①该反应的离子方程式为___________。
②在pH=5.5时,NaClO也可将SO2和NO转化为和。标准状况下,22.4L的混合气体中SO2和NO体积比为4:1,将该混合气体通入NaClO溶液,脱除率如图所示。则50℃时所消耗的NaClO的物质的量为___________。
18. “84”消毒液是一种以次氯酸钠(NaClO)为有效成分的高效消毒剂,它的灭菌消毒能力用有效氯(HClO与的总量)来衡量,有效氯含量越高,消毒能力越强。间接碘量法是测定有效氯的经典方法,实验步骤如下:
ⅰ.取5.00mL“84”消毒液,置于磨口锥形瓶中,加入20mL碘化钾溶液(过量,易被空气氧化)和适量稀硫酸,塞上瓶塞,在暗处振荡5分钟。
ii.加入几滴指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至终点,记下消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,平行测定四次。
已知:①;。
②实验所得数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
标准溶液初始读数
0.00
0.25
0.60
0.95
滴定终点时标准溶液读数
31.50
31.95
34.95
32.25
回答下列问题:
(1)步骤ⅰ中使用稀硫酸而不使用盐酸酸化的原因是___________。(用离子方程式说明)。
(2)滴定前的操作可概括为查→洗→润→装→排→记。“润”指的是___________。滴定时正确的操作图示为___________(填字母);滴定过程中眼睛需注视___________。
(3)步骤ⅱ选用的指示剂为___________,滴定终点的现象为___________。
(4)该“84”消毒液中与的总浓度为___________(保留3位有效数字),测得的结果大于该“84”消毒液标签上的浓度,可能原因为___________(填字母)。
a.滴定终点读数时仰视刻度线
b.该“84”消毒液在光照下放置时间过长
c.滴定振荡时,有少量待测液溅出
d.滴定前,盛装标准溶液的滴定管下端有气泡未赶出,滴定后气泡消失
19. 为减少环境污染,减少化石能源的使用,开发新型、清洁、可再生能源迫在眉睫。回答下列问题:
(1)在标准状况下,由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓。几种物质的标准摩尔生成焓如下:
①
②
③
则_________。
(2)在一容积为2L的密闭容器内加入2mol的CO和6mol的,在一定条件下发生反应:。该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示:
若时增压,时达到平衡,时减小生成物的浓度,请在图中画出时逆反应速率与时间的关系曲线_________。
(3)利用加氢合成甲醇的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
①向刚性容器中充入一定量和,在相同压强和不同温度下,反应相同时间,的转化率和甲醇选择性[已知甲醇的选择性]随温度的变化如图所示。在间,的选择性随温度的升高而下降,写出一条可能原因:___________。
②一定条件下,向刚性容器中充入物质的量之比为的和,发生上述反应Ⅰ和Ⅱ。有利于提高甲醇平衡产率的条件是___________(从温度和压强两方面填写)。达到平衡时的转化率为的选择性为,则氢气的转化率为___________(保留3位有效数字);反应Ⅱ的___________(用最简分数表示。气体分压气体总压气体的物质的量分数)。
(4)甲烷化反应可有效降低空气中的含量。总反应的(分别为正、逆反应速率常数)。实验测得随温度变化的曲线如图所示,则表示随温度变化的曲线为___________(填“”或“”),原因是___________。
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2024~2025学年度11月期中质量检测
高二化学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
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 C1 35.5
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、生活息息相关。下列说法错误的是
A. 工业合成氨反应中应对原料气净化,防止混有的杂质使催化剂“中毒”
B. 在糕点包装袋内放置小包除氧剂,是为了减小化学反应速率
C. “丹烧之成水银,积变又还成丹砂”涉及的反应为可逆反应
D. 汽油燃油车上的三元催化器中的催化剂能提高反应物中活化分子百分数,加快反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.合成氨反应中应对原料气净化,防止原料气中混有的杂质使催化剂失去活性而失效,导致催化剂中毒,故A正确;
B.糕点包装袋内放置小包除氧剂,可消耗进入袋中的氧气,从而减缓糕点氧化变质的速率,故B正确;
C.HgS受热分解生成Hg和S,Hg和S在常温下化合生成HgS,两反应条件不同,不属于可逆反应,故C错误;
D.催化剂可降低反应活化能,提高反应物中活化分子百分数,增加活化分子有效碰撞次数,从而加快反应速率,故D正确;
故选:C。
2. 共价键的强弱可用键能来衡量。常温常压下,断裂气体分子中1mol化学键所吸收的能量或形成气体分子中1mol化学键所放出的能量称为键能。若反应:,则表中a的数值为
化学键
键能/kJ∙mol-1
946
157
a
A. 272 B. 215 C. 200.3 D. 265
【答案】A
【解析】
【详解】△H=反应物的总键能-生成物的总键能=(946 kJ∙mol-1+3×157 kJ∙mol-1-6a)=-215kJ∙mol-1,a=272 kJ∙mol-1,故选A。
3. 下列事实中可以证明是弱电解质的是
A. 能使紫色石蕊试液先变红后褪色
B. 常温下,溶液
C. 易溶于水,可以在水中电离出和
D. 可以与溶液反应生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.HClO可以使石蕊试液变红,说明HClO电离出氢离子而使溶液呈酸性,但是不能证明HClO部分电离,则不能说明HClO是弱电解质,褪色是因为次氯酸的漂白性,故A错误;
B.0.1mol/L的HClO溶液中c(H+)=10-3mol/L<0.1mol/L,说明HClO部分电离,为弱电解质,故B正确;
C.HClO可以在水中电离出和,不能证明HClO部分电离,则不能说明HClO是弱电解质,故C错误;
D.可以与溶液反应生成和水,说明次氯酸属于酸,但不能证明其为弱酸,故D错误;
故选B。
4. 常温下,下列各组离子在指定条件下可能大量共存的是
A. 滴入酚酞试剂显红色的溶液中:
B. 在的溶液中:
C. 的溶液中:
D. 由水电离产生的的溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.滴入酚酞试剂显红色的溶液呈碱性,在碱性溶液中,Cu2+不能大量存在,A不符合题意;
B.在的溶液中,c(H+)=0.1mol/L,溶液呈酸性,在酸溶液中:能发生氧化还原反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.的溶液中,c(H+)=10-4mol/L,溶液呈酸性,不能大量存在,C不符合题意;
D.由水电离产生的的溶液中,水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,若溶液呈碱性,Mg2+不能大量存在,若溶液呈酸性,都能稳定存在,D符合题意;
故选D。
5. 下列有关溶液的酸碱性与pH的说法正确的是
A. 下,的溶液一定呈酸性
B. 某温度下,纯水的pH小于7,则此时纯水显微弱酸性
C. 常温下,向某溶液中加入甲基橙试剂,溶液变黄,该溶液为碱性溶液
D. 常温下,的盐酸与的溶液等体积混合,溶液显碱性
【答案】A
【解析】
【详解】A.由,则当可计算得到,所以溶液一定呈酸性,A正确;
B.纯水中,始终呈中性,B错误;
C.如甲基橙溶液变黄,溶液的大于4.4,也可以呈酸性、中性或碱性,C错误:
D.常温下,的盐酸与的溶液等体积混合,两溶液中氢离子和氢氧根离子恰好完全中和,溶液呈中性,D错误;
故选:A。
6. 在一定条件下一经引发能自动发生的反应,我们称之为自发反应。下列说法中正确的是
A. 常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行
B. 某反应的,该反应一定能自发进行
C. ,该反应加热时能自发进行,是因为
D. 常温下,反应能自发进行,则该反应的
【答案】D
【解析】
【详解】A.吸热反应在一定条件下也可自发进行,如常温下将NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H2O晶体混合即可发生反应,A错误;
B.某反应的,则,该反应一定不能自发进行,B错误;
C.该反应,加热时能自发进行,即,则,C错误;
D.该反应,常温下自发进行,说明,则,D正确;
故选D。
7. 勒夏特列原理在工业生产、人们的生活和化学学习中具有重要应用。下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业制硫酸采用二氧化硫催化氧化,升高温度可以提高单位时间内的产量
B. 对组成的平衡体系加压(缩小体积)后颜色加深
C. 合成氨工业中使用铁触媒作催化剂
D. 工业制金属钾,不断将从混合物中分离出来
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化硫催化氧化生成SO3的反应为放热反应,升高温度可以加快反应速率,从而提高单位时间内SO3的产量,但不能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.对组成的平衡体系加压(缩小体积),由于反应前后气体分子数相等,平衡不发生移动,但c(I2)增大,所以加压后混合气的颜色加深,B不符合题意;
C.合成氨工业中使用铁触媒作催化剂,可以降低反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应到达平衡的时间,但不能使平衡发生移动,不能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.工业制金属钾,不断将K(g)从混合物中分离出来,减小生成物c(K)浓度,使平衡正向移动,能使用勒夏特列原理解释,D符合题意;
故选D。
8. 下列热化学方程式或叙述错误的是
A. 已知,则
B. 在一定温度和压强下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为
C. 已知,说明正反应活化能大于逆反应活化能
D. 12g石墨转化为CO时,放出110.5kJ热量的热化学方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知,若反应逆向进行,则其焓变改变符号,但数值的绝对值不变,故A正确;
B.合成氨为可逆反应,由将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量19.3kJ,和完全反应生成放出的热量大于19.3kJ,则其热化学方程式为,故B错误;
C.该反应为吸热反应,,可知正反应活化能大于逆反应活化能,故C正确;
D.12g石墨转化为CO时,放出110.5kJ热量,则2mol石墨反应时放出热量,热化学方程式正确,故D正确;
故选:B。
9. 利用如图实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 可通过图1装置测稀硫酸的pH
B. 可通过图2装置验证对分解反应有催化作用
C. 可通过图3装置探究温度对平衡的影响
D. 可通过图4装置测定中和反应的反应热
【答案】C
【解析】
【详解】A.用PH试纸测量稀硫酸的PH,应该用玻璃棒蘸取少量稀硫酸滴到PH试纸上,不能把pH试纸直接伸入稀硫酸中测量,A错误;
B.两组实验的温度也不同,变量不唯一,B错误;
C.热水中颜色深,证明温度升高平衡逆向移动,可以探究温度对平衡的影响,C正确;
D.图4缺少环形玻璃搅拌器,D错误;
故选C。
10. 在时,反应:,平衡常数。向容积为1L的恒容密闭容器中充入和发生该反应。下列说法正确的是
A. 时,该反应的平衡常数
B. 时,若,则此时
C. 平衡后,继续升高温度v(正)减小,v(逆)增大
D. 时,若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则应满足
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于该反应为放热反应,900℃时,温度升高,平衡逆向移动,反应的平衡常数减小,即K<1.5,A错误;
B.该反应前后气体系数之和相等,可用物质的量代替物质的量浓度计算浓度熵,850℃ 时,若x=8.0,浓度熵>1.5,平衡逆向移动,则此时,B错误;
C.平衡后,继续升高温度v(正)增大,v(逆)增大,C错误;
D.850℃时,若要使上述反应开始时向正反应方向进行,达平衡时的数值为最大极限值,平衡时,K=.5,x=6,因此x应满足x<6.0,D正确;
故选:D。
11. 水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 温度不变,向水中加入适量NaOH固体可使C点变到B点
B. 图中点的关系:点溶液显碱性
C. 加热C点纯水,则组成会由C点向A点移动
D. 在C点时,将的盐酸与的NaOH溶液等体积混合后,溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度不变,Kw不变,若从C点到B点,c(OH-)始终等于c(H+),加入适量NaOH固体后会使c(OH-)>c(H+),故向水中加入适量NaOH固体不能使C点变到B点,A错误;
B.pH=-lg c(H+),则点的关系:;E点溶液存在关系c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,B正确;
C.加热C点纯水,水的电离平衡正向移动,c(OH-)、c(H+)均变大,则C点向B点移动,C错误;
D.C点时,10-14<Kw<10-12,则中性溶液的pH介于6-7之间,的盐酸与的NaOH溶液等体积混合后,溶液呈中性,则溶液,D错误;
故选B。
12. 相同温度下,下表为三种酸的电离常数。下列说法错误的是
酸
HCN
电离常数
A. 三种酸的酸性:
B. 反应能够发生
C. 都属于弱酸
D. 室温下,能大量共存
【答案】B
【解析】
【详解】A.电离常数越大,酸性越强,由K值可知,酸性强弱:,A正确;
B.酸性:,根据强酸制弱酸的规律,该反应不能发生,B错误;
C.都不能完全电离,都属于弱酸,C正确;
D.室温下,之间不反应,可以大量共存,D正确;
故选B。
13. 如图所示,下列说法与对应的叙述不相符的是
A. 图①为在恒容密闭容器中进行反应:,平衡常数与温度的关系图,图中三点都已经达到平衡状态
B. 图②为平衡时,反应中A的转化率与温度的变化曲线,该反应为放热反应,且B点时,
C. 图③表示稀释等pH的HA和HB两种酸时,溶液pH随加水量的变化,则HA酸性更强
D. 图④中向1L恒容密闭容器中通入和气体发生反应:,则该反应的平衡常数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.图①为平衡常数与温度的关系图,线上各点均为平衡点,故A正确;
B.图②中温度升高,A的转化率减小,说明温度升高平衡逆向移动,则该反应为放热反应,B点时,转化率小于同温度下的平衡转化率,反应向A的转化率增大的方向进行,才能达到平衡状态,则反应正向进行,,故B错误;
C.图③加等量水时,HA的pH变化更大,可知HA的酸性强于HB,故C正确;
D.结合图中数据列三段式得:
平衡时:,解得:x=0.5,则该反应的平衡常数=,故D正确;
故选:B。
14. 碳酸二甲酯DMC()具有优良的溶解性能,其熔、沸点范围窄,表面张力大,黏度低,因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用标注),反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. 该历程中使用催化剂可以使单位体积内活化分子所占反应物分子的比例减小
B. 过程是该反应的决速步
C. 三种过渡态中,过渡态Ⅱ对应的物质最稳定
D. 总过程中共吸收的能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.该历程中使用催化剂,可以降低反应的活化能,使更多的分子成为活化分子,从而使单位体积内活化分子所占反应物分子的比例增大,A不正确;
B.若一个反应分多步完成,则其中活化能最大的步骤决定整个反应的速率,由于过程Ⅰ的正反应的活化能最大,所以是该反应的决速步,B不正确;
C.物质所具有的能量越低,其稳定性越强,则三种过渡态中,过渡态Ⅰ对应的物质最稳定,C不正确;
D.反应开始态时反应物的总能量为0,最终生成物的总能量为112.6×102eV,则总过程中共吸收(112.6-0)×102eV=的能量,D正确;
故选D。
15. 一定条件下,在催化剂作用下发生反应。调整和的投料比,测得在一定投料比和一定温度下,该反应的平衡转化率如图所示(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同)。下列说法错误的是
[已知反应速率分别为正、逆反应速率常数,为物质的量分数]
A. B点中,和的物质的量之比为
B. 由C、D、E三点可知,的平衡转化率增大的原因不可能是增大压强或使用催化剂
C. 由图可知E和G两点对应的温度:
D. E点时,
【答案】C
【解析】
【详解】A.对于反应,在B点(0.5,50),二氧化碳的转化率为50%,,和的物质的量之比为,,A正确;
B.C、D、E三点转化率增大,平衡正向移动。反应特点是反应前后气体体积不变的反应,压强不影响平衡;使用催化剂加快反应速率,平衡不移动,故C、D、E三点可知,的平衡转化率增大的原因不可能是增大压强或使用催化剂,B正确;
C.对于反应,在G点起始时,假设开始时,由于该点二氧化碳转化率为40%,反应消耗的二氧化碳的物质的量,根据物质的转化关系可知平衡时:,,,则G点的化学平衡常数,同理可得,两点的平衡常数相同,且化学平衡常数只与温度有关,可知E和G两点对应的温度相同,C错误;
D.根据E点时,,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. Ⅰ.在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示,回答下列问题:
(1)三点对应的溶液中,由大到小的顺序是___________。
(2)a、b、c三点对应的溶液中,电离程度最小的是___________。
(3)若使b点对应的溶液中增大、减小,可采用的方法是___________(填序号)。
①加入NaOH固体 ②加入 ③加入固体 ④加入浓盐酸
Ⅱ.在下的溶液中与的关系如图所示。
(4)该温度___________25℃(填“>”“<”或“=”)。
(5)常温下,向溶液中逐滴加入的硝酸,测得混合溶液的部分pH如表所示。
实验序号
溶液的体积
硝酸的体积
溶液的pH
①
22.00
0.00
13
②
22.00
22.00
7
假设混合时忽略溶液体积变化,则___________
(6)在下,将的溶液与的溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合:
组号
甲
乙
丙
丁
溶液体积
10
10
10
10
溶液体积
5
10
15
20
①按丁方式混合后,所得溶液显___________(填“酸”“碱”或“中”)性。
②写出按乙方式混合时,发生反应的离子方程式:___________。
③按甲方式混合后,所得溶液恢复到时,溶液的pH为___________(混合时忽略溶液体积变化)。
【答案】(1)b>a>c
(2)a (3)①③
(4)> (5)1
(6) ①. 中 ②. Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O ③. 12
【解析】
【小问1详解】
电解质溶液的导电性能由自由离子的浓度和离子的电荷决定;醋酸根离子和氢离子的浓度越大、醋酸溶液导电性越强,由图知,a、b、c三点对应的溶液中氢离子浓度排序为b>a>c;
【小问2详解】
稀释促进醋酸电离,所以加水量越大、醋酸的电离程度越大,则a、b、c三点对应的溶液中,醋酸电离程度最小的是a点;
【小问3详解】
①b点对应的溶液中加NaOH固体中和氢离子,醋酸电离平衡正向移动,则c(CH3COO-)增大、c(H+)减小,①选;
②b点对应的溶液中加H2O,溶液导电能力减弱,则c(CH3COO-)、c(H+)都减小,②不选;
③加碳酸钾固体,碳酸根离子与氢离子反应、氢离子被消耗,氢离子数目、c(H+)均下降,促进醋酸电离,c(CH3COO-)增大,③选;
④加入浓盐酸、盐酸电离出氢离子,c(H+)上升,醋酸电离平衡逆向移动c(CH3COO-)减小,④不选
故选①③;
【小问4详解】
此温度下,水的离子积Kw=c(H+)∙c(OH-)=10-xmol/L×10-ymol/L=1×10-12mol2/L2>10-14mol2/L2,升温促进水的电离,则T>25℃;
【小问5详解】
由实验①可知,常温下,22mLBa(OH)2溶液的pH=13,c(OH-)==10-1mol/L,向22.00mL Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸22.00mL,所得溶液的pH=7,混合溶液呈中性,则硝酸中c(H+)=10-1mol/L,pH=a=1;
【小问6详解】
①按丁方式混合后,氢离子与氢氧根离子刚好按1:1反应,由于c(H+)=c(OH-),所以所得溶液显中性;
②按乙方式混合后,氢离子与氢氧根离子1:1反应后,氢氧根离子有剩余,反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O;
③按甲方式混合后,H+少量,OH-剩余,所得溶液中c(OH-)==1mol/L,c(H+)==1×10-12mol/L,故所得溶液的pH为12。
17. 某化学兴趣小组对SO2的性质进行实验探究。回答下列问题:
(1)关闭旋塞2,打开旋塞1,将硫酸注入三颈烧瓶中并浸没其中固体,装置A中发生反应的化学方程式为___________。装置B中实验现象为___________,该现象体现了SO2具有_______性;写出装置C中过量NaOH溶液吸收少量SO2的离子方程式:___________。
(2)打开旋塞2后,关闭旋塞1,观察到装置D中出现了明显的白色沉淀。经分析,SO2与Ba(NO3)2溶液反应可能有以下两种情况:
a.若通入少量SO2,则反应为
b.若通入过量SO2,则反应为
为了探究发生了哪一种情况,取上述反应后过滤所得的溶液,分别装入A、B、C、D四支试管中(如图所示),进行如下实验:
①如果发生情况a,则试管A中产生的气体是___________(填化学式),该气体遇空气变为红棕色。
②下列关于该实验说法正确的是___________(填字母)。
a.试管B中产生气体且溶液变为蓝色可证明发生了情况b
b.试管C中有气体生成无法证明发生了哪种情况
c.试管D中有白色沉淀生成,可证明发生了情况b
(3)为了消除SO2的污染,工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2。
①该反应的离子方程式为___________。
②在pH=5.5时,NaClO也可将SO2和NO转化为和。标准状况下,22.4L的混合气体中SO2和NO体积比为4:1,将该混合气体通入NaClO溶液,脱除率如图所示。则50℃时所消耗的NaClO的物质的量为___________。
【答案】(1) ①. Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑ ②. 有淡黄色沉淀生成 ③. 氧化 ④. SO2+2OH-=+H2O
(2) ①. NO ②. bc
(3) ①. SO2+ClO-+2OH-=+Cl-+H2O ②. 1.04
【解析】
【分析】装置A中,70%的浓硫酸与Na2SO3固体发生反应生成SO2气体;关闭旋塞2,打开旋塞1,将SO2通入Na2S溶液中,与Na2S发生反应生成淡黄色沉淀(S);剩余的SO2用NaOH溶液吸收。关闭旋塞1,打开旋塞2,将SO2通入Ba(NO3)2溶液中,SO2被酸性条件下的氧化为,与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀;过量的SO2被NaOH溶液吸收。
【小问1详解】
关闭旋塞2,打开旋塞1,将硫酸注入三颈烧瓶中并浸没其中固体,装置A中,70%的浓硫酸与Na2SO3固体发生反应生成SO2气体和Na2SO4等,发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑。装置B中,将SO2通入Na2S溶液中,与Na2S发生反应生成S沉淀和Na2SO3,离子方程式为3SO2+2S2-=3S↓+2,实验现象为:有淡黄色沉淀生成,反应中SO2中的S元素从+4价部分降低到0价,体现了SO2具有氧化性;装置C中,过量NaOH溶液吸收少量SO2,生成Na2SO3和水,离子方程式:SO2+2OH-=+H2O。
【小问2详解】
①如果发生情况a,表明反应后的溶液中存在HNO3,试管A中产生的气体遇空气变为红棕色,则该气体是NO。
②a.试管B中产生气体且溶液变为蓝色,由于稀H2SO4与Cu不能发生反应,所以溶液中含有HNO3,证明发生了情况a,a不正确;
b.不管发生情况a还是情况b,溶液中都含有H+,都能与NaHCO3发生反应生成CO2气体,所以试管C中有气体生成无法证明发生了哪种情况,b正确;
c.试管D中有白色沉淀生成,证明溶液中含有,从而证明发生了情况b,c正确;
故选bc。
【小问3详解】
①用NaClO碱性溶液吸收SO2时,发生反应生成NaCl和Na2SO4等,该反应的离子方程式为SO2+ClO-+2OH-=+Cl-+H2O。
②标准状况下,22.4L的混合气体的物质的量为=1mol,SO2和NO体积比为4:1,则n(SO2)==0.8mol,n(NO)==0.2mol,从图中可以看出,50℃时SO2的脱除率为100%,NO的脱除率为80%,则与NaClO反应的SO2为0.8mol,与NaClO反应的NO的物质的量为0.2mol×80%=0.16mol,依据得失电子守恒可建立关系式:SO2——NaClO、2NO——3NaClO,则50℃时所消耗的NaClO的物质的量为0.8mol+=1.04mol。
【点睛】NO通入NaClO溶液中,发生反应的离子方程式为2NO+3ClO-+2OH-=2+3Cl-+H2O。
18. “84”消毒液是一种以次氯酸钠(NaClO)为有效成分的高效消毒剂,它的灭菌消毒能力用有效氯(HClO与的总量)来衡量,有效氯含量越高,消毒能力越强。间接碘量法是测定有效氯的经典方法,实验步骤如下:
ⅰ.取5.00mL“84”消毒液,置于磨口锥形瓶中,加入20mL碘化钾溶液(过量,易被空气氧化)和适量稀硫酸,塞上瓶塞,在暗处振荡5分钟。
ii.加入几滴指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至终点,记下消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,平行测定四次。
已知:①;。
②实验所得数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
标准溶液初始读数
0.00
0.25
0.60
0.95
滴定终点时标准溶液读数
31.50
31.95
34.95
32.25
回答下列问题:
(1)步骤ⅰ中使用稀硫酸而不使用盐酸酸化的原因是___________。(用离子方程式说明)。
(2)滴定前的操作可概括为查→洗→润→装→排→记。“润”指的是___________。滴定时正确的操作图示为___________(填字母);滴定过程中眼睛需注视___________。
(3)步骤ⅱ选用的指示剂为___________,滴定终点的现象为___________。
(4)该“84”消毒液中与的总浓度为___________(保留3位有效数字),测得的结果大于该“84”消毒液标签上的浓度,可能原因为___________(填字母)。
a.滴定终点读数时仰视刻度线
b.该“84”消毒液在光照下放置时间过长
c.滴定振荡时,有少量待测液溅出
d.滴定前,盛装标准溶液的滴定管下端有气泡未赶出,滴定后气泡消失
【答案】(1)Cl-+ ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
(2) ①. 用标准液润洗滴定管 ②. A ③. 锥形瓶中颜色的变化
(3) ①. 淀粉 ②. 当滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液时,锥形瓶中溶液蓝色褪去,且内不恢复原来的颜色说明滴定达到滴定终点
(4) ①. 0.315 ②. ad
【解析】
【分析】氧化还原滴定,根据溶液酸碱性选择合适的滴定管,滴定管在使用之前需要验漏,为了减小误差需要用待装液润洗,根据反应选择合适的指示剂,为了减小实验误差,做3至4次平行试验,不合理的数据舍弃,进行计算;
【小问1详解】
氯离子能与次氯酸根在酸性溶液中发生归中反应生成氯气和水,使用硫酸而不使用盐酸酸化的原因是盐酸会与ClO-反应生成氯气,干扰实验,离子方程式为Cl-+ ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;
【小问2详解】
滴定前的操作可概括为查→洗→润→装→排→记。“润”是指用标准液润洗滴定管;
硫酸钠标准溶液呈碱性,应放在碱式滴定管中,碱式滴定管中带有玻璃珠,滴定时正确的操作图示为A;
滴定过程中,眼睛应时刻关注锥形瓶中颜色的变化,以便判断滴定终点;
【小问3详解】
步骤ⅱ用硫代硫酸钠标准溶液滴定碘单质,实验中用淀粉作指示剂,当滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液时,锥形瓶中溶液蓝色褪去,且内不恢复原来的颜色说明滴定达到滴定终点;
【小问4详解】
根据②中表格可得4次实验消耗标准溶液的体积分别为31.50mL、31.70mL、34.35mL、31.30mL,第3次实验数据误差太大应舍去,平均消耗V()=31.50mL,根据①中反应可得关系式ClO-~I2~2,n(ClO-)=×n()=××31.50×10-3L=1.575×10-3mol,该“84”消毒液中与的总浓度为;
a.滴定终点读数时仰视刻度线会使硫代硫酸钠溶液的体积偏大,导致所测溶液浓度偏高,故a选;
b.该“84”消毒液在光照下放置时间过长,次氯酸分解生成HCl和氧气,消耗标准液硫代硫酸钠溶液的体积偏小,所测溶液浓度偏低,故b不选;
c.滴定振荡时,有少量待测液溅出,消耗标准液的体积偏小,所测溶液浓度偏低,故b不选;
d.滴定前,盛装标准溶液的滴定管下端有气泡未赶出,滴定后消失会使硫代硫酸钠溶液的体积偏大,导致所测溶液浓度偏高,故d选;
故选ad。
19. 为减少环境污染,减少化石能源的使用,开发新型、清洁、可再生能源迫在眉睫。回答下列问题:
(1)在标准状况下,由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓。几种物质的标准摩尔生成焓如下:
①
②
③
则_________。
(2)在一容积为2L的密闭容器内加入2mol的CO和6mol的,在一定条件下发生反应:。该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示:
若时增压,时达到平衡,时减小生成物的浓度,请在图中画出时逆反应速率与时间的关系曲线_________。
(3)利用加氢合成甲醇的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
①向刚性容器中充入一定量和,在相同压强和不同温度下,反应相同时间,的转化率和甲醇选择性[已知甲醇的选择性]随温度的变化如图所示。在间,的选择性随温度的升高而下降,写出一条可能原因:___________。
②一定条件下,向刚性容器中充入物质的量之比为的和,发生上述反应Ⅰ和Ⅱ。有利于提高甲醇平衡产率的条件是___________(从温度和压强两方面填写)。达到平衡时的转化率为的选择性为,则氢气的转化率为___________(保留3位有效数字);反应Ⅱ的___________(用最简分数表示。气体分压气体总压气体的物质的量分数)。
(4)甲烷化反应可有效降低空气中的含量。总反应的(分别为正、逆反应速率常数)。实验测得随温度变化的曲线如图所示,则表示随温度变化的曲线为___________(填“”或“”),原因是___________。
【答案】(1)-53.3KJ/mol
(2) (3) ①. 升高温度,反应Ⅰ的平衡逆向移动,反应Ⅱ的平衡正向移动,且反应Ⅱ的占主导,导致甲醇的选择性降低(或升高温度反应Ⅰ的催化剂失活) ②. 低温高压 ③. 14.7% ④.
(4) ①. L2 ②. 温度升高对吸热反应的速率常数K逆影响更大,升高相同温度,K逆增大程度更大,的变化程度更大。
【解析】
【分析】第一问考察了盖斯定律计算,利用已知反应进行计算即可得目标反应的焓变;第二问考察外界条件对反应速率和平衡的影响,结合反应以及外因对反应速率的影响变化进行画图;第三问考察化学平衡的综合分析计算,需结合已知图像来进行分析外界条件对平衡移动的影响并根据反应数据列2个三段式进行计算。第四问考察了速率常数随温度变化的图像,需结合已知图像以及反应为放热反应来进行分析。
【小问1详解】
根据已知的三个反应可得出:③+②-①得到-241.8 KJ/mol -(-393.5 KJ/mol)+(-205.0 KJ/mol)=-53.3KJ/mol
【小问2详解】
增大压强正逆反应速率瞬间都增大,对于反应,平衡正向移动,所以时增压,逆反应速率瞬间变大后平衡正移,逆反应速率继续变大,时达到平衡,时减小生成物的浓度,逆反应速率瞬间减小,平衡正向移动,导致逆反应速率再逐渐增大至反应平衡。画出图像如下:
【小问3详解】
从图像分析在间,的选择性随温度的升高而下降,但是二氧化碳转化率升高,反应Ⅱ是吸热反应升温正向移动会导致二氧化碳转化率升高,反应Ⅰ是放热反应升温逆向移动会导致二氧化碳转化率下降,说明升温对反应Ⅱ的影响比对反应Ⅰ的影响大,反应Ⅰ的平衡逆向移动,反应Ⅱ的平衡正向移动,或升高温度时,反应Ⅰ的催化剂失活;
生成甲醇的反应为放热、气体体积减小的反应,降低温度、增大压强平衡正向移动,甲醇产率增大,故低温高压有利于甲醇产率提高;
设起始二氧化碳为1mol,则氢气为3mol,达到平衡时二氧化碳转化了0.2mol,甲醇的选择性为60%,则反应Ⅰ消耗二氧化碳0.12mol,反应Ⅱ消耗二氧化碳0.08mol,则有:,则氢气的转化率为,反应Ⅱ中气体分子数不变,可用物质的量代替平衡分压计算。
【小问4详解】
升高相同温度,平衡逆向移动,K逆增大程度更大,的变化程度更大。故L2表示随温度变化的曲线。
【点睛】本题为反应原理综合题型,需要用到盖斯定律计算,以及多个三段式列式计算;有关原因分析需利用反应方程式结合图像进行分析判断,难度较大。
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