内容正文:
2024-2025学年上学期期末模拟考试01
高二化学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版2019选择性必修1全部(80%)+选择性必修2第一章(20%)。
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 S 32 Sn 119
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42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.化学与社会、生活等方面密切相关。下列有关说法不正确的是
A.银首饰表面生成硫化银变黑属于电化学腐蚀
B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
C.用晶体配制溶液时,先将其溶于较浓盐酸中
D.食品包装袋里含炭粉、铁粉和食盐的双吸粉既能除氧又能除水
2.下列说法正确的是
A.增大压强,增加了反应物分子中的活化分子的百分数,反应速率增大
B.反应能否自发进行与温度有关,一般高温时影响较大
C.马口铁(镀锡)镀层破损后,镀层先被氧化
D.海水中钢闸门腐蚀主要是发生吸氧腐蚀,其阴极反应式为
3.下列实验的反应原理用离子方程式表示正确的是
A.室温下,测得氯化铵溶液:
B.用铁氰化钾检验:
C.用金属铜作为电极电解硫酸铜溶液:
D.用酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸:
4.上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[ ]的反应历程如下图所示:
下列说法正确的是
A.该反应的焓变:
B.催化乙烯加氢效果较好的催化剂是
C.稳定性:过渡态1>过渡态2
D.催化剂可以改变速率,但不能改变平衡转化率
5.下列实验装置或操作能达到实验目的的是
电解精炼铜
测定NaClO溶液的pH
探究浓度对化学反应速率的影响
蒸发溶液制固体
6.下列对原子结构和元素性质的说法正确的是
A.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
B.同一原子中,s电子的能量总是低于p电子的能量
C.每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到
D.第二周期元素中,第一电离能介于B、N之间的有3种元素
7.室温下,用含少量Mg2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如题图所示。已知Ksp(MgF2)= 5.2×10-11,Ka(HF)=6.3×10-4。下列说法正确的是
A.0.1mol·L-1NaF溶液中:c(Na+)+ c(H+)=c(F-)
B.“除镁”得到的上层清液中:
C.0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c=c+cH+-cOH-
D.“沉锰”后的滤液中:cNa++cH+=cOH-+c+2c
8.下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是
A.图①中往电极区滴入2滴铁氰化钾溶液,溶液中产生蓝色沉淀
B.图②中铁丝不易生成
C.图③中金属比铁活泼,防护过程中电子流入金属
D.图④中钢铁闸门连接电源的正极可减缓其腐蚀速率
9.某工厂利用废液制备后,测定产品含量方法如下:称取m g产品溶解于大量较浓盐酸中,在氛围下用适量还原剂恰好将还原为,用c mol·L-1的标准液滴定,终点时消耗标准液VmL。已知:氧化性,根据上述产品含量测定的实验原理,下列说法错误的是
A.实验室配制溶液时需加入盐酸和锡粉
B.若加入的还原剂不足,则测定结果偏小
C.滴定时选用淀粉作指示剂,产生的离子方程:
D.则产品中Sn的质量分数为
10.中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性电池,实现了和之间的高效可逆转换,其反应原理如图所示:
已知双极膜可将水解离为和,并实现其定向通过。下列说法错误的是
A.充电时,由双极膜移向电极
B.放电时,电极表面的电极反应为:
C.放电时和充电时,电极的电势均高于电极
D.当外电路通过电子时,双极膜中解离水的物质的量为
11.下列对化学平衡的认识正确的是
A.恒容绝热容器中,发生反应,当压强不变时反应达到平衡状态
B. , ,则
C.室温下,反应不能自发进行,说明该反应的
D.一定温度下,达到平衡,压缩容器体积达到新平衡后,增大
12.常温下,电解质溶液的性质与变化是多样的,下列说法错误的是
A.往稀氨水中加水,溶液中的值不变
B.相等的①、②、③三种溶液中大小:①>②>③
C.的溶液与的溶液等体积混合,存在下列等式:
D.溶液中通入少量,水解程度增大,溶液酸性增强
13.T K温度下,控制体积不变,向某密闭容器中充入等物质的量的和,发生下列反应:① kJ⋅mol-1② kJ⋅mol-1
和的分压随时间变化如图所示,其中第3min时只改变了影响反应的一个条件。
已知:可以用分压表示反应速率及化学平衡常数。下列说法错误的是
A.图中代表变化的曲线为
B.0~2min内的平均反应速率 kPa⋅min-1
C.T K温度下,反应①的平衡常数
D.3min时改变的条件为增大压强
14.已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、与的关系如图所示,下列说法正确的是
A.曲线②代表BaSO4的沉淀溶解曲线
B.加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点
C.该温度下
D.的平衡常数
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(14分)下图是元素周期表的一部分,图中所列字母分别代表一种化学元素。
请回答下列问题:
(1)元素b位于周期表中 区,其基态原子核外有 种运动状态不同的电子。
(2)基态c原子中有 个未成对电子,其中能量最高的电子所在原子轨道的电子云轮廓图为 形。
(3)理论上为离子化合物,猜测其电子式为 。
(4)基态外围电子的轨道表示式为 ,已知高温下化合物比化合物更稳定,试从核外电子排布的角度解释原因 。
(5)b、c、d三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
16.(14分)已知:25℃时,、、,的电离平衡常数如表所示。
物质
H2SO3
HClO
H2CO3
CH3COOH
电离平衡常数
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-3
Ka=4.0×10-8
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka=1.8×10-5
请回答下列问题。
(1)下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是 (填编号)
① ② ③ ④
(2)将溶液逐滴滴入。溶液中,现象是 。
(3)若将过量的气体通入溶液中,反应的离子方程式为 。
(4)25℃时,取溶液。
①的电离度约为 %(结果保留三位有效数字)
②稀释醋酸的过程中,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 ;A. B. C. D.
(5)电解质溶液的酸碱性会影响燃料电池的性能,(燃料电池工作原理如图所示(a、b均为惰性电极),b电极发生的电极反应式为: ,反应一段时间后溶液的pH值 。(填“增大”、“减小”、或“不变”)
17.(15分)乙烯产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,制备方法有多种。
回答下列问题:
Ⅰ.甲烷催化制乙烯
反应ⅰ: ;反应ⅱ: ;反应ⅲ: 。
(1)反应ⅲ的平衡常数 (用、表示),反应ⅰ是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)自发。
(2)某温度下,反应ⅰ的,,、为速率常数。升高温度, (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量发生反应,体系中含碳气体平衡分压的对数随温度降低的变化曲线如图,曲线乙表示的物质为 (填化学式)。
Ⅱ.二氧化碳加氢制乙烯
反应ⅰ(主反应): ;反应ⅱ(副反应): 。
向密闭容器中通入2mol和6mol发生反应,在不同压强下,的平衡转化率随温度的变化如图。
(4)、、由小到大的顺序为 。
(5)压强下,650℃后的平衡转化率随温度升高而增大的原因是 。
(6)A点,乙烯的选择性,则的转化率为 (保留两位有效数字)。该温度下,反应ⅱ的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度,分压总压物质的量分数,保留两位有效数字)。
18.(15分)氰化钠(NaCN)是一种重要的基本化工原料,用于化学合成、电镀、冶金和有机合成医药农药,同时也是一种剧毒物质,一旦泄漏需要及时处理,一般可以用二氧化氯(ClO2)水溶液或硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液来处理,以减轻环境污染。
(1)NaCN用二氧化氯(ClO2)水溶液处理后,CN-被氧化为两种不污染空气的气体,NaCN溶液显
性(填“酸”“碱”或“中”),用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,写出阳极产生ClO2的电极反应式(酸性环境): 。
工业制备硫代硫酸钠的反应原理;2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。某化学小组利用上述原理在实验室制备硫代硫酸钠,并用硫代硫酸钠溶液处理含氰化钠废水。
【实验一】实验室通过如图所示装置制备硫代硫酸钠。
关闭K1,打开K2,打开分液漏斗活塞,缓慢滴加硫酸,控制好反应速率。
(2)①装置A中盛放Na2SO3固体的仪器名称是 ;写出A中反应的化学反应方程式: 。
②装置B的作用是 。
(3)实验结束后,在E处可连接盛有___________(填标号)溶液的注射器,再关闭K2,打开K1,以防止拆除装置时装置中的有害气体逸出污染空气。
A.BaCl2溶液 B.浓硫酸 C.酸性KMnO4溶液 D.NaOH溶液
(4)实验中所用药品Na2S的电子式是 。
【实验二】测定硫代硫酸钠产品纯度并处理废水中的氰化钠。
制备的硫代硫酸钠产品一般为Na2S2O3﹒5H2O,一般可用的标准溶液测定产品纯度:取10.00g产品配制成250mL溶液,取25.00mL溶液,用浓度为0.1000mol/L的标准溶液进行滴定(原理为2Na2S2O3+=Na2S4O6+2NaI),相关数据记录如表:
实验编号
1
2
3
溶液体积/mL
25.00
25.00
25.00
消耗的标准溶液体积/mL
20.05
18.00
19.95
(5)计算Na2S2O3﹒5H2O产品的纯度为 (结果保留三位有效数字)。
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2024-2025学年上学期期末模拟考试01
高二化学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版2019选择性必修1全部(80%)+选择性必修2第一章(20%)。
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 S 32 Sn 119
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42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.化学与社会、生活等方面密切相关。下列有关说法不正确的是
A.银首饰表面生成硫化银变黑属于电化学腐蚀
B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
C.用晶体配制溶液时,先将其溶于较浓盐酸中
D.食品包装袋里含炭粉、铁粉和食盐的双吸粉既能除氧又能除水
【答案】A
【解析】A.银首饰表面变黑,与空气中硫化氢反应生成硫化银,为化学腐蚀,A不正确;B.Zn的活泼性比铁强,形成原电池时,Fe被保护,可以减缓管道的腐蚀,B正确;C.为抑制水解,用晶体配制溶液时,先将其溶于较浓盐酸中,C正确;D.食品包装袋中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等形成原电池,消耗氧气和水,既能除氧又能除水,D正确;故选A。
2.下列说法正确的是
A.增大压强,增加了反应物分子中的活化分子的百分数,反应速率增大
B.反应能否自发进行与温度有关,一般高温时影响较大
C.马口铁(镀锡)镀层破损后,镀层先被氧化
D.海水中钢闸门腐蚀主要是发生吸氧腐蚀,其阴极反应式为
【答案】B
【解析】A.对于有气体参加的反应,增大压强,可以增大单位体积内反应物分子中活化分子数,使反应速率增大,但不能增大活化分子的百分数,A不正确;B.反应能否自发进行与温度有关,对于∆H>0的反应,当∆S>0时,高温下能自发进行,当∆S<0时,高温下不能自发进行,所以一般高温时影响较大,B正确;C.Fe的金属活动性大于Sn,马口铁(镀锡)镀层破损后,形成原电池,Fe作负极,Sn作正极,则镀层不被氧化,C不正确;D.海水通常呈碱性,海水中钢闸门腐蚀主要是发生吸氧腐蚀,其阴极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,D不正确;故选B。
3.下列实验的反应原理用离子方程式表示正确的是
A.室温下,测得氯化铵溶液:
B.用铁氰化钾检验:
C.用金属铜作为电极电解硫酸铜溶液:
D.用酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸:
【答案】B
【解析】A.氯化铵溶液的原因是铵根离子水解,方程式为,A错误;B.用铁氰化钾检验的现象为产生蓝色沉淀,反应的离子方程式为,B正确;C.金属铜作为电极电解硫酸铜溶液,阳极是铜失去电子变为铜离子,阴极是铜离子得电子生成铜,C错误;D.草酸是弱酸,离子方程式中不能拆,D错误;故选B。
4.上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[ ]的反应历程如下图所示:
下列说法正确的是
A.该反应的焓变:
B.催化乙烯加氢效果较好的催化剂是
C.稳定性:过渡态1>过渡态2
D.催化剂可以改变速率,但不能改变平衡转化率
【答案】D
【解析】A.焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量,由题干图示反应物、生成物的总能量可知,故A错误;B.由图可知,对应的活化能小,则催化效果好,故B错误;C.由图可知,过渡态1所处状态能量高于状态2,两种过渡态物质中较稳定的是过渡态2,则稳定性:过渡态1<过渡态2,故C错误;D.催化剂只能改变反应历程,降低反应活化能,加快反应速率,但不影响平衡移动,故D正确;故选D。
5.下列实验装置或操作能达到实验目的的是
电解精炼铜
测定NaClO溶液的pH
探究浓度对化学反应速率的影响
蒸发溶液制固体
【答案】A
【解析】A.电解精炼铜粗铜作阳极,与电源的正极相连,精铜作阴极与电源的负极相连,外电路中电流从正极流向阳极(粗铜),A正确;B. NaClO具有漂白性,不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH,B错误;C.H2O2与Na2SO3反应没有明显的实验现象,无法探究浓度对化学反应速率的,C错误;D.水解且硝酸易挥发,蒸发最终得到氢氧化铁固体,D错误;故答案为:A。
6.下列对原子结构和元素性质的说法正确的是
A.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
B.同一原子中,s电子的能量总是低于p电子的能量
C.每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到
D.第二周期元素中,第一电离能介于B、N之间的有3种元素
【答案】D
【解析】A.电子在激发态跃迁到基态时会产生发射光谱,在基态跃迁到激发态时会产生吸收光谱,A错误;B.同一原子中,s电子的能量不一定低于p电子的能量,如3s的能量比2p高,B错误;C.每一周期元素原子的最外层电子排布不全是从过渡到,第一周期的是从到,C错误;D.第二周期元素中,第一电离能介于B、N之间的有Be、C、O,共3种元素,D正确;故选D。
7.室温下,用含少量Mg2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如题图所示。已知Ksp(MgF2)= 5.2×10-11,Ka(HF)=6.3×10-4。下列说法正确的是
A.0.1mol·L-1NaF溶液中:c(Na+)+ c(H+)=c(F-)
B.“除镁”得到的上层清液中:
C.0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c=c+cH+-cOH-
D.“沉锰”后的滤液中:cNa++cH+=cOH-+c+2c
【答案】C
【分析】加入NaF溶液,除镁时生成MgF2沉淀,过滤后再加入碳酸氢钠溶液生产碳酸锰沉淀;【解析】A.0.1mol·L-1NaF溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=c(F-)+c(OH-),故A错误;B.“除镁”得到的上层清液中为MgF2的饱和溶液,有,故,故B错误;C.0.1mol·L-1NaHCO3溶液中存在质子守恒:cCO+cOH-=cH2CO+cH+,故cCO=cH2CO+cH+-cOH-,故C正确;D.“沉锰”后的滤液溶质含碳酸锰、硫酸钠、还存在F-、SO等离子,故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立,故D错误;答案选C。
8.下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是
A.图①中往电极区滴入2滴铁氰化钾溶液,溶液中产生蓝色沉淀
B.图②中铁丝不易生成
C.图③中金属比铁活泼,防护过程中电子流入金属
D.图④中钢铁闸门连接电源的正极可减缓其腐蚀速率
【答案】B
【解析】A.因为锌比铁活泼,所以锌为负极,失去电子生成Zn2+,铁为正极,铁被保护,故图①中往Fe电极区滴入2滴铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液,不能产生蓝色沉淀,A错误;B.图②试管内为干燥的空气,铁不易发生腐蚀,B正确;C.图③金属M活泼为负极,铁为正极,防护过程中电子由金属M流入铁,C错误;D.图④钢闸门连接电源负极作阴极,可防止钢闸门失电子被腐蚀,减缓其腐蚀速率,D错误;故选B。
9.某工厂利用废液制备后,测定产品含量方法如下:称取m g产品溶解于大量较浓盐酸中,在氛围下用适量还原剂恰好将还原为,用c mol·L-1的标准液滴定,终点时消耗标准液VmL。已知:氧化性,根据上述产品含量测定的实验原理,下列说法错误的是
A.实验室配制溶液时需加入盐酸和锡粉
B.若加入的还原剂不足,则测定结果偏小
C.滴定时选用淀粉作指示剂,产生的离子方程:
D.则产品中Sn的质量分数为
【答案】C
【解析】A.因为Sn2+容易被空气氧化,所以要加入锡粒,而Sn2+也容易水解,所以氯化亚锡中必须含有盐酸,故A正确;B.若加入的还原剂不足,Sn4+不能完全还原为Sn2+,则消耗碘酸钾的量减少,使测定结果偏小,故B正确;C.滴定时碘酸钾先与Sn2+反应生成I-,然后过量的碘酸钾与I-在酸性条件下生成I2,所以反应生成I2的离子方程式为,故C错误;D.由得失电子守恒得到关系式为3Sn2+~KIO3计算n(KIO3)= c mol·L-1×(V×10-3)L=cV×10-3mol,则n(Sn2+)= 3cV×10-3mol,锡的质量分数为=,故D正确;故选C
10.中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性电池,实现了和之间的高效可逆转换,其反应原理如图所示:
已知双极膜可将水解离为和,并实现其定向通过。下列说法错误的是
A.充电时,由双极膜移向电极
B.放电时,电极表面的电极反应为:
C.放电时和充电时,电极的电势均高于电极
D.当外电路通过电子时,双极膜中解离水的物质的量为
【答案】A
【分析】由图中可知,Zn发生失去电子的反应,为电池的负极,电极反应为,CO2得电子生成HCOOH,电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH,则多孔Pd为电池的正极;充电时,Zn为阴极,多孔Pd为阳极,电极反应与原电池相反,据此分析;
【解析】A.充电时,阴离子向阳极移动,由双极膜移向Pd电极,A错误;B.CO2得电子生成HCOOH,电极反应为,B正确;C.放电时为正极,充电时,为阳极,电极的电势均高于电极,C正确;D.根据溶液呈电中性,可知外电路通过1mol电子时,双极膜中离解的水的物质的量为1mol,D正确;故选A。
11.下列对化学平衡的认识正确的是
A.恒容绝热容器中,发生反应,当压强不变时反应达到平衡状态
B. , ,则
C.室温下,反应不能自发进行,说明该反应的
D.一定温度下,达到平衡,压缩容器体积达到新平衡后,增大
【答案】A
【解析】A.恒容绝热容器中,温度不变时达到化学平衡状态,此时压强也不变,A正确;B.所有的燃烧反应均为放热反应,硫蒸气变为硫固体需要放热,故,B错误;C.该反应为吸热反应,为熵增的反应,高温下能自发进行,室温下不能自发进行,C错误;D.该反应的平衡常数K=c(CO2),温度不变时平衡常数不变,故压缩容器体积达到新平衡后,不变,D错误;故选A。
12.常温下,电解质溶液的性质与变化是多样的,下列说法错误的是
A.往稀氨水中加水,溶液中的值不变
B.相等的①、②、③三种溶液中大小:①>②>③
C.的溶液与的溶液等体积混合,存在下列等式:
D.溶液中通入少量,水解程度增大,溶液酸性增强
【答案】C
【解析】A.==,温度不变平衡常数不变,即是定值,故A正确;B.氢氧化钠是强碱,完全电离,显碱性,醋酸根离子和次氯酸根离子水解显示碱性,且醋酸根离子的水解程度小于次氯酸根离子,所以pH相同的①CH3COONa ②NaClO ③NaOH三种溶液c(Na+)大小:①>②>③,故B正确;C.pH=4的H2S溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,存在电荷守恒:,故C错误;D.Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,发生反应生成碳酸钙和次氯酸,即水解平衡正向移动,水解程度增大,氢氧根离子被消耗,溶液酸性增强,故D正确;故选C。
13.T K温度下,控制体积不变,向某密闭容器中充入等物质的量的和,发生下列反应:① kJ⋅mol-1② kJ⋅mol-1
和的分压随时间变化如图所示,其中第3min时只改变了影响反应的一个条件。
已知:可以用分压表示反应速率及化学平衡常数。下列说法错误的是
A.图中代表变化的曲线为
B.0~2min内的平均反应速率 kPa⋅min-1
C.T K温度下,反应①的平衡常数
D.3min时改变的条件为增大压强
【答案】D
【解析】A.反应①和②均消耗,所以的变化量偏大,所以代表变化的曲线为,A正确;B.0~2min内的平均反应速率kPa⋅min-1,B正确;C.根据图知,达到平衡状态时,p(SO2)=0.8p0,则消耗的p(SO2)=0.2p0,消耗p(NO2)=(1-0.6)p0=0.4p0,其中有一半的NO2参与反应①、一半的NO2参与反应②,
所以T K温度下,反应①的平衡常数,C正确;D.3min时分压均增大,则改变的条件有可能是加压或升高温度,但加压后反应②会正向移动,随后NO2(g)的分压会降低,不符合,升温后两反应均逆向移动,两物质分压均再次增大,则3min时改变的条件为升高温度,D错误;故选D。
14.已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、与的关系如图所示,下列说法正确的是
A.曲线②代表BaSO4的沉淀溶解曲线
B.加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点
C.该温度下
D.的平衡常数
【答案】D
【分析】相同温度下Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),当c(Ba2+)相同时,c()>c(),即饱和溶液中-lg[c()]>-lg[c()],则曲线①表示BaSO4沉淀溶解曲线,曲线②表示BaCO3的沉淀溶解曲线,Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)•c()=,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)•c()=,结合溶解平衡影响因素分析解答。
【解析】A.由分析可知,曲线①代表BaSO4的沉淀溶解曲线,A错误;B.加适量BaCl2固体时c(Ba2+)增大,Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)•c(),则c(
)减小,-lgc()增大,即加适量BaCl2固体不能使溶液由a点变到b点,B错误;
C.根据曲线②上(1.0,7.7)点数值计算Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)•c()=10-1.0×10-7.7=10-8.7,其数量级为10-9,即该温度下,C错误;
D.的平衡常数=,D正确;故答案为:D。
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(14分)下图是元素周期表的一部分,图中所列字母分别代表一种化学元素。
请回答下列问题:
(1)元素b位于周期表中 区,其基态原子核外有 种运动状态不同的电子。
(2)基态c原子中有 个未成对电子,其中能量最高的电子所在原子轨道的电子云轮廓图为 形。
(3)理论上为离子化合物,猜测其电子式为 。
(4)基态外围电子的轨道表示式为 ,已知高温下化合物比化合物更稳定,试从核外电子排布的角度解释原因 。
(5)b、c、d三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
【答案】(1)p (1分) 6(2分)
(2)3(2分) 哑铃(或纺锤)(1分)
(3)(2分)
(4)(2分) 的最外层电子排布式为,而的最外层电子排布式为,最外层电子排布达到全满时稳定,所以固态稳定性强于(2分)
(5)(2分)
【分析】由元素在周期表中的位置可知a为H,b为C,c为N,d为O,e为Na,f为Cu,据此分析解答。
【解析】(1)b为C,位于p区;其基态原子核外有6种运动状态不同的电子。
(2)c为N,其核外电子排布式为:1s22s22p3,核外有3个未成对电子;其中能量最高的电子位于2p轨道,轨道形状为哑铃形或纺锤形;
(3)NH5为离子化合物,则其组成为铵根离子和氢负离子,电子式为:;
(4)Cu2+外围电子的轨道表示式为;的最外层电子排布式为,而的最外层电子排布式为,最外层电子排布达到全满时稳定,所以高温下稳定性强于;
(5)C、N、O为同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,但N的最外层为半满稳定状态,其第一电离能大于O,则第一电离能:。
16.(14分)已知:25℃时,、、,的电离平衡常数如表所示。
物质
H2SO3
HClO
H2CO3
CH3COOH
电离平衡常数
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-3
Ka=4.0×10-8
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka=1.8×10-5
请回答下列问题。
(1)下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是 (填编号)
① ② ③ ④
(2)将溶液逐滴滴入。溶液中,现象是 。
(3)若将过量的气体通入溶液中,反应的离子方程式为 。
(4)25℃时,取溶液。
①的电离度约为 %(结果保留三位有效数字)
②稀释醋酸的过程中,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 ;A. B. C. D.
(5)电解质溶液的酸碱性会影响燃料电池的性能,(燃料电池工作原理如图所示(a、b均为惰性电极),b电极发生的电极反应式为: ,反应一段时间后溶液的pH值 。(填“增大”、“减小”、或“不变”)
【答案】(1)①>④>②>③(2分)
(2)开始无气泡,后产生气泡(2分)
(3)(2分)
(4)1.34%(2分) B(2分)
(5)(2分) 减小(2分)
【解析】(1)由表中电离平衡常数可知,电离平衡常数越大,酸性越强,则酸性:>>>,酸性越弱,结合质子的能力越强,则结合质子的能力由大到小的能力为 >>> ,即①>④>②>③;(2)由表中数据可知醋酸的电离平衡常数大于的电离平衡常数,所以酸性:>,因此将50 mL 0.1 mol/L的溶液逐滴滴入10 mL0.1 mol/L的碳酸钠溶液中,刚开始醋酸量少发生反应:,随着醋酸的增多发生反应:,看到的现象是开始无气泡,后产生气泡;(3)将过量SO2气体通入NaClO溶液中,因二氧化硫有还原性,次氯酸钠有强氧化性会发生氧化还原反应:
(4)①根据表格数据可知,醋酸的电离平衡常数Ka=1.8×10-5,设溶液的电离度为,则有,解得=0.0134=1.34%;②稀释醋酸的过程中,、、H+浓度均减小,促进电离,但是温度不变,Ka=1.8×10-5不变。A.,因减小,故减小,A错误;B.,因H+浓度减小,故增大,B正确;C.的电离方程为,故不变,C错误;D.加水稀释,酸性减弱,故减小,D错误;故选B。
(5)甲烷燃料电池,正负极反应物为氧气和甲烷,电解质溶液为KOH溶液,图中标出电子转移方向为a到b,所以b为正极,反应式为:;负极反应式为:,则总反应为:,OH-被消耗,故反应一段时间后溶液的pH值减小。
17.(15分)乙烯产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,制备方法有多种。
回答下列问题:
Ⅰ.甲烷催化制乙烯
反应ⅰ: ;反应ⅱ: ;反应ⅲ: 。
(1)反应ⅲ的平衡常数 (用、表示),反应ⅰ是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)自发。
(2)某温度下,反应ⅰ的,,、为速率常数。升高温度, (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量发生反应,体系中含碳气体平衡分压的对数随温度降低的变化曲线如图,曲线乙表示的物质为 (填化学式)。
Ⅱ.二氧化碳加氢制乙烯
反应ⅰ(主反应): ;反应ⅱ(副反应): 。
向密闭容器中通入2mol和6mol发生反应,在不同压强下,的平衡转化率随温度的变化如图。
(4)、、由小到大的顺序为 。
(5)压强下,650℃后的平衡转化率随温度升高而增大的原因是 。
(6)A点,乙烯的选择性,则的转化率为 (保留两位有效数字)。该温度下,反应ⅱ的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度,分压总压物质的量分数,保留两位有效数字)。
【答案】(1)(2分) 高温(1分)
(2)增大(2分)
(3)(2分)
(4)(2分)
(5)反应ⅰ为放热反应、反应ⅱ为吸热反应,650℃以后,升高温度对反应ⅱ平衡正向移动的影响大于对反应ⅰ平衡逆向移动的影响,使得的平衡转化率随着温度的升高而增大(2分)
(6)63%(2分) 0.39(2分)
【解析】(1)由盖斯定律可知,反应iii=反应i+反应ii,则K3=;反应i正反应∆H>0,∆S>0,根据∆G=∆H-T∆S<0能自发进行,则反应i需高温才能自发进行。
(2)===,反应i是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,正反应速率增大的倍数大于逆反应速率增大的倍数,平衡常数K增大,则增大;
(3)反应ⅰ、反应ⅲ均是吸热反应,反应ⅱ是放热反应,温度降低时,反应ⅰ、反应ⅲ均逆向移动,反应ⅱ正向移动,从图像可以看出随温度的降低而C2H4分压在减小,说明反应ⅱ正向移动的程度小于反应ⅲ逆向移动的程度,以反应ⅲ为主,所以随温度的降低CH4增多,C2H2减小,因此曲线甲为CH4,曲线乙为C2H2;
(4)200~650℃时,以反应I为主,△H<0,温度升高,反应I平衡逆向移动,CO2的转化率减小,650℃以后,I为放热反应、Ⅱ为吸热反应,升高温度对反应Ⅱ平衡正向移动的影响大于对反应I平衡逆向移动的影响,使得CO2的平衡转化率随着温度的升高而增大,故在200~650℃时,增大压强,CO2的转化率增大,则。
(5)由前一问可知,650℃以后,I为放热反应、Ⅱ为吸热反应,升高温度对反应Ⅱ平衡正向移动的影响大于对反应I平衡逆向移动的影响,使得CO2的平衡转化率随着温度的升高而增大;
(6)①A点时,CO2的平衡转化率为70%,则转化的CO2的物质的量为1.4mol,生成乙烯0.6mol,反应i消耗氢气3.6mol,消耗CO2 1.2mol,则反应ii消耗CO2 0.2mol,消耗氢气0.2mol,所以氢气的转化率为;②平衡时n(CO2)=2mol-1.4mol=0.6mol,n(H2)=6mol-3.6mol-0.2mol=2.2mol,n(CO)=0.2mol,n(H2O)=2.4mol+0.2mol=2.6mol,该反应为前后为分子数不变的反应,故可以用各组分物质的量代替分压进行计算,则。
18.(15分)氰化钠(NaCN)是一种重要的基本化工原料,用于化学合成、电镀、冶金和有机合成医药农药,同时也是一种剧毒物质,一旦泄漏需要及时处理,一般可以用二氧化氯(ClO2)水溶液或硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液来处理,以减轻环境污染。
(1)NaCN用二氧化氯(ClO2)水溶液处理后,CN-被氧化为两种不污染空气的气体,NaCN溶液显
性(填“酸”“碱”或“中”),用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,写出阳极产生ClO2的电极反应式(酸性环境): 。
工业制备硫代硫酸钠的反应原理;2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。某化学小组利用上述原理在实验室制备硫代硫酸钠,并用硫代硫酸钠溶液处理含氰化钠废水。
【实验一】实验室通过如图所示装置制备硫代硫酸钠。
关闭K1,打开K2,打开分液漏斗活塞,缓慢滴加硫酸,控制好反应速率。
(2)①装置A中盛放Na2SO3固体的仪器名称是 ;写出A中反应的化学反应方程式: 。
②装置B的作用是 。
(3)实验结束后,在E处可连接盛有___________(填标号)溶液的注射器,再关闭K2,打开K1,以防止拆除装置时装置中的有害气体逸出污染空气。
A.BaCl2溶液 B.浓硫酸 C.酸性KMnO4溶液 D.NaOH溶液
(4)实验中所用药品Na2S的电子式是 。
【实验二】测定硫代硫酸钠产品纯度并处理废水中的氰化钠。
制备的硫代硫酸钠产品一般为Na2S2O3﹒5H2O,一般可用的标准溶液测定产品纯度:取10.00g产品配制成250mL溶液,取25.00mL溶液,用浓度为0.1000mol/L的标准溶液进行滴定(原理为2Na2S2O3+=Na2S4O6+2NaI),相关数据记录如表:
实验编号
1
2
3
溶液体积/mL
25.00
25.00
25.00
消耗的标准溶液体积/mL
20.05
18.00
19.95
(5)计算Na2S2O3﹒5H2O产品的纯度为 (结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)碱(1分) Cl-+2H2O-5e-=ClO2↑+4H+(2分)
(2)圆底烧瓶(2分) Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O(2分) 防止倒吸(2分)
(3)CD(2分)
(4)(2分)
(5)99.2%(2分)
【分析】利用70%浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫,将二氧化硫通入硫化钠、碳酸钠的混合溶液并搅拌反应制备硫代硫酸钠,再利用硫代硫酸钠与二氧化氯反应等进行性质探究。
【解析】(1)NaCN为弱酸强碱盐,NaCN溶液显碱性;阳极发生氧化反应,由题意可知,氯离子放电生成ClO2,结合质量守恒可知,有水参加反应,同时生成H+,阳极的电极反应式为Cl-+2H2O-5e-=C1O2↑+4H+;(2)①装置A中盛放Na2SO3固体的仪器名称是圆底烧瓶;浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,化学方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;②装置B的作用是防止倒吸;(3)有害气体为SO2,可以用酸性KMnO4溶液或NaOH 溶液吸收SO2,故答案为:CD;
(4)Na2S为离子化合物,其电子式为;
(5)三组实验数据中第2组数据误差太大,应舍弃,取第1组和第3组数据的平均值,可知平均消耗I2的标准溶液20.00mL,Na2S2O3· 5H2O产品的纯度为:。
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