精品解析:河南省郑州高新技术产业开发区郑州外国语学校2024-2025学年高二上学期期中化学试题
2024-12-25
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内容正文:
郑州外国语学校2024—2025学年高二上期期中考试试卷
化学
(75分钟 100分)
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题(每小题一个选项符合题意,每小题3分,共42分)。
1. 化学与生产生活密切相关,下列说法错误的是
A. 热的纯碱溶液可以用来除油污
B. 明矾和均可用作水处理剂,但作用不同
C. 食品脱氧剂和保暖贴主要化学反应原理相同
D. 工业合成氨采取高温高压反应条件有利于提高反应物的平衡转化率
2. 下列化学用语正确的是
A. 钢铁的吸氧腐蚀负极反应:Fe-3e-=Fe3+
B. 碳酸氢钠溶液水解:HCO+H2OH3O++CO
C. 铅蓄电池充电时阴极的反应:PbSO4+2e-=Pb+SO
D. 泡沫灭火器原理:2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
3. 已知时,几种物质的摩尔燃烧焓如下:
物质
石墨
氢气
一氧化碳
甲烷
根据上述信息判断,下列说法正确的是
A. 等质量的氢气和甲烷相比,氢气燃烧放热虽然少,但产物更环保
B.
C.
D. 表示摩尔燃烧焓的热化学方程式为:
4. 热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水混合物一旦受热熔融,电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为:。关于该电池的下列说法正确的是
A. 负极的电极反应:
B. 放电过程中,向钙电极移动
C. 正极反应物为
D. 常温时,在正负极之间连上检流计,指针不偏转
5. 近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。以下有关判断错误的是
A. b端电势高于a端电势
B. 电解过程中含氮废水基本不变
C. a极主要反应为
D. 理论上每生成同时产生(标准状况)
6. 目前丁烷脱氢制丁烯的研究已取得重大突破。利用计算机技术测得在催化剂表面的反应历程如下,其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注,TS表示过渡态。
有关该历程,下列说法错误的是
A. 断裂两个键所需能量并不相同
B. 过程中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
C. 催化剂可降低反应的活化能,但不改变
D. 该反应的热化学方程式为:
7. 下列装置能达到实验目的的是
A.制备无水
B.观察铁的吸氧腐蚀
C.测定中和热
D.准确量取一定体积稀硫酸
A. A B. B C. C D. D
8. 硫酸工业中SO2催化氧化生成SO3:。将一定量的SO2和O2混合气在催化剂作用下反应。不同条件下,反应达到平衡时SO2的转化率如下表。下列有关说法正确的是
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
A. 正反应的活化能小于逆反应的活化能
B. 其他条件相同,500℃一定比450℃时反应速率快
C. 实际生产中,最适宜的条件是温度450℃、压强10MPa
D. 常温常压下,将0.5molO2和2molSO2混合充分反应,放出热量98.3kJ
9. 恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量,发生反应①;②。反应①的速率方程,反应②的速率方程,式中为速率常数(速率常数,其中为活化能,均为大于0的常数,为热力学温度)。图甲为该体系中的浓度随时间的变化曲线,图乙为反应①和②的曲线。
下列说法错误的是
A. 曲线代表的浓度变化
B. 反应①的活化能更大
C. 反应初始阶段
D. 反应过程中随的减小,反应①、②的速率均降低
10. 二甲醚被称为“21世纪的清洁燃料”。以为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下:I.;II.。在压强、和的起始投料一定的条件下,发生反应I、II,实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
已知:的选择性。下列说法错误的是
A. 曲线①代表的是的选择性
B. 选择合适的催化剂,可以提高平衡时的含量
C. 的
D. 同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择的反应条件为低温、高压
11. 常温下,一元酸(HA)电离平衡体系中各成分的组成分数[,X为HA或A-]与pH的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A. 该酸的电离方程式为HA=H++A-
B. 曲线a、b依次表示的变化
C. 0.1mol/LHA溶液的pH约为4.25
D. 体系中满足
12. 已知。对于溶液下列说法错误的是
A. 溶液呈酸性
B. 溶液中水的电离程度比纯水大
C.
D. 与同浓度氨水相比,溶液中更大
13. 下列叙述及对应图示正确的是
A. 图甲是室温下的醋酸与醋酸钠混合溶液中与的关系曲线。数量级为
B. 图乙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C. 图丙是锌片与盐酸的反应速率随时间变化的曲线,时刻溶液的温度最高
D. 图丁是醋酸溶液加水稀释过程中,溶液中的变化曲线。完全中和所需的量点大于点
14. 按图1装置,常温下分别向溶液和溶液中逐滴滴加的稀盐酸,测得压强随盐酸体积的变化曲线如图2所示。下列说法错误的是
A. 为溶液的反应曲线
B. a点溶液中
C. 水的电离程度:
D. 点压强大于点压强,是因为点产生的比点多
二、填空题(4道题,共58分)。
15. 按要求回答问题。
(1)活性催化反应,进而可制得甲酸。该反应的____0(填“>”或“<”)。理由是____。
(2)已知红磷比白磷稳定。;则_______(填“>”或“<”)。
(3)火箭发射常以液态肼为燃料,液态过氧化氢为助燃剂。
已知:
试写出液态和液态反应生成气态水的热化学方程式:_______。
(4)以肼燃料电池为电源,通过离子交换膜电解法控制电解液中的浓度来制备纳米(酸性环境不稳定),装置如下图所示。
①上述装置中B电极应连_______电极(填“C”或“D”)。
②该离子交换膜为_______离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
③原电池中负极反应式为_______。
16. 乙二酸()俗名为草酸,是一种有还原性的二元弱酸,在化学上有广泛应用。回答下列问题。
(1)草酸溶液中微粒的物质的量分数随溶液的变化如下图所示。
①草酸的_______;当时,溶液中_______。
②向溶液中逐滴加入的溶液,当时(注:忽略溶液混合时体积变化),溶液中_______;当时,溶液中阴离子浓度由大到小的顺序为_______。
(2)酸性溶液能与草酸溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响化学反应速率的因素。实验前首先用浓度为酸性标准溶液滴定未知浓度的草酸溶液。
①反应的离子方程式:_______。
②取待测草酸溶液于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用酸性高锰酸钾溶液滴定,消耗溶液。
a.滴定过程中操作滴定管的图示正确的是_______。
A. B. C.
b.滴定到达终点的判断标志是_______。
c.下列操作可能造成测得草酸溶液浓度偏高的是_______。
A.滴定终点读数时俯视
B.滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.没有润洗锥形瓶
D.滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁
d.该草酸溶液的物质的量浓度为_______(保留四位有效数字)。
17. 化学上把外加少量酸、碱,而基本不变的溶液,称为缓冲溶液。
(1)人体血液存在和的缓冲体系,能有效除掉人体正常代谢产生的酸、碱,保持的稳定,有关机理说法正确的是___(填字母)。
a.代谢产生的和反应,形成
b.代谢产生的碱和反应,生成
c.血液中的缓冲体系可抵抗大量酸、碱的影响,对人体健康至关重要
(2)和的混合溶液也是一种缓冲溶液。时,将浓度均为0.10的和溶液等体积混合。已知:。
①结合化学用语解释为什么加入少量酸、碱,该缓冲溶液基本不变_______。该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______。
②时,该缓冲溶液的约为_______。(已知)
(3)已知:时。
①等物质的量浓度的NaClO和HClO混合溶液,pH_______7(填“大于”或“小于”)。
②下列实验设计,可以证明次氯酸是弱酸的是_______。
A.用试纸测定溶液的,若,证明是弱酸
B.用计测定溶液的,若,证明是弱酸
C.向溶液中通入气体,看是否能发生反应
D.中和等体积等物质的量浓度的盐酸和溶液,对比消耗的的量
18. 2023年杭州亚运会主火炬使用了零碳甲醇燃料,其制备共消耗了16万吨。该甲醇的制备反应及副反应如下。
ⅰ.
ⅱ.
(1)反应i中,反应物的键能和_______生成物的键能和(填“大于”或“小于”)。
(2)一定温度下,在某恒容密闭容器中进行反应ⅰ和ⅱ,下列说法正确的是_______。
A. 反应的活化能大于反应ⅱ
B. 升高温度可以提高甲醇的平衡产率
C. 当不随时间变化时,可以判断反应已平衡
D. 选择合适的催化剂可以提高单位时间内的转化率
(3)其他条件不变,仅改变容器体积,CO的平衡产率随着体积的减小而_______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)在催化剂作用下,将投入容积为的反应器,反应温度对平衡转化率选择性的影响如下。
已知:。
①体系达到平衡用时30s,容器内的压强是初始时的_______倍,30s内_______。
②时反应i的化学平衡常数为_______(列出计算式即可,数据用小数表示)。
③在达到平衡时,体系_______(填“吸收”或“放出”)的热量_______kJ(除了反应i和ⅱ不考虑其他反应)。
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郑州外国语学校2024—2025学年高二上期期中考试试卷
化学
(75分钟 100分)
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题(每小题一个选项符合题意,每小题3分,共42分)。
1. 化学与生产生活密切相关,下列说法错误的是
A. 热的纯碱溶液可以用来除油污
B. 明矾和均可用作水处理剂,但作用不同
C. 食品脱氧剂和保暖贴主要化学反应原理相同
D. 工业合成氨采取高温高压反应条件有利于提高反应物的平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.纯碱是碳酸钠,水解使溶液呈碱性,油脂的主要成分是酯类,在碱性条件下水解成易溶于水的物质,所以热的纯碱溶液可以用来除油污,A正确;
B.明矾净水是铝离子水解形成氢氧化铝胶体吸附杂质,二氧化氯具有氧化性可杀菌消毒,所以明矾和均可用作水处理剂,但作用不同,B正确;
C.食品脱氧剂和保暖贴主要化学反应原理相同,都应用的是铁粉与氧气反应,C正确;
D.工业合成氨为放热反应,高温下平衡逆向移动,反应物平衡转化率降低,工业上采用相对较高的温度主要考虑的是催化剂的活性,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语正确的是
A. 钢铁的吸氧腐蚀负极反应:Fe-3e-=Fe3+
B. 碳酸氢钠溶液水解:HCO+H2OH3O++CO
C. 铅蓄电池充电时阴极的反应:PbSO4+2e-=Pb+SO
D. 泡沫灭火器原理:2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
【答案】C
【解析】
【详解】A.钢铁发生吸氧腐蚀时铁失去2个电子生成Fe2+:Fe-2e-=Fe2+,A错误;
B.碳酸氢钠溶液水解是HCO与H2O电离出的H+结合生成H2CO3:HCO+H2OH2CO3+OH-,B错误;
C.铅蓄电池充电时阴极发生还原反应,即PbSO4得电子,生成Pb和SO,C正确;
D.泡沫灭火器灭火的反应原理为铝离子在溶液中与碳酸氢根离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,离子方程式为:Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑,D错误;
答案选C。
3. 已知时,几种物质的摩尔燃烧焓如下:
物质
石墨
氢气
一氧化碳
甲烷
根据上述信息判断,下列说法正确的是
A. 等质量的氢气和甲烷相比,氢气燃烧放热虽然少,但产物更环保
B.
C.
D. 表示摩尔燃烧焓的热化学方程式为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由表格中的数据可知,2g氢气完全燃烧放出的热量为,28g一氧化碳完全燃烧放出的热量为,故等质量的氢气和甲烷相比,氢气燃烧放热更多,故A错误;
B.CH4的摩尔燃烧焓要求生成CO2和液态水,若生成水蒸气,,故B错误;
C.根据表格数据有热化学方程式:①;②;③;根据盖斯定律,方程式①+②-③可得=,故C正确;
D.摩尔燃烧焓指的是1mol燃料完全燃烧生成指定产物释放出的热量,故表示摩尔燃烧焓的热化学方程式为:,故D错误;
答案选C。
4. 热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水混合物一旦受热熔融,电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为:。关于该电池的下列说法正确的是
A. 负极的电极反应:
B. 放电过程中,向钙电极移动
C. 正极反应物为
D. 常温时,在正负极之间连上检流计,指针不偏转
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为原电池,根据总反应式可知PbSO4为原电池的正极,Ca电极为原电池的负极,LiCl-KCl为电解质。据此解答。
【详解】A.Ca为原电池的负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:Ca-2e-+2Cl-=CaCl2,故A项错误;
B.原电池中,阳离子向正极移动,因此Li+向PbSO4电极移动,故B项错误;
C.正极为PbSO4得电子,即PbSO4为反应物,故C项错误;
D.常温下,电解质不是熔融态,离子不能移动,不能产生电流,因此在正负极之间连接检流计或电流表,指针不偏转,故D项正确。
故答案选: D。
5. 近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。以下有关判断错误的是
A. b端电势高于a端电势
B. 电解过程中含氮废水基本不变
C. a极主要反应为
D. 理论上每生成同时产生(标准状况)
【答案】B
【解析】
【分析】由氢离子的移动方向可知,a电极是电解池阴极,酸性条件下硝酸根离子和二氧化碳在阴极得到电子生成尿素和水,电极反应式为,电极b为阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为,据此回答。
【详解】A.由分析中,a为阴极,b为阳极,故b端电势高于a端电势,A正确;
B.由分析知,a极的电极反应式为,b极的电极反应式为由电子守恒可得,a极消耗的大于b极生成的,故溶液酸性减弱,增大,B错误;
C.由分析知,a极为阴极,主要反应为,C正确;
D.a极的电极反应式为,b极的电极反应式为由电子守恒可得,理论上每生成,即1mol ,同时产生4mol氧气,在标准状况下的体积为,D正确;
故选B。
6. 目前丁烷脱氢制丁烯的研究已取得重大突破。利用计算机技术测得在催化剂表面的反应历程如下,其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注,TS表示过渡态。
有关该历程,下列说法错误的是
A. 断裂两个键所需能量并不相同
B. 过程中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
C. 催化剂可降低反应的活化能,但不改变
D. 该反应的热化学方程式为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.1.63-1.29=0.34,2.01-1.63=0.38,断裂两个键所需能量并不相同,故A正确;
B.过程中涉及碳氢键极性键的断裂和H-H非极性键形成,故B正确;
C.催化剂能改变反应的途径,降低反应活化能,加快反应速率,但不改变,故C正确;
D.由图可知,相对能量升高,所以该反应的热化学方程式为:,故D错误;
答案选D。
7. 下列装置能达到实验目的的是
A.制备无水
B.观察铁的吸氧腐蚀
C.测定中和热
D.准确量取一定体积稀硫酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.Mg2+要水解,要制备无水氯化镁应该在HCl的气流中蒸发,故A错误;
B.若发生吸氧腐蚀,左侧试管中的压强会减小,右侧的导管中会上升一段红墨水液柱,故B正确;
C.该装置大小烧杯杯口不相平,热量损失较大,且缺少玻璃搅拌器,故C错误;
D.硫酸溶液应用酸式滴定管盛装,故D错误;
答案选B。
8. 硫酸工业中SO2催化氧化生成SO3:。将一定量的SO2和O2混合气在催化剂作用下反应。不同条件下,反应达到平衡时SO2的转化率如下表。下列有关说法正确的是
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
A. 正反应的活化能小于逆反应的活化能
B. 其他条件相同,500℃一定比450℃时反应速率快
C. 实际生产中,最适宜的条件是温度450℃、压强10MPa
D. 常温常压下,将0.5molO2和2molSO2混合充分反应,放出热量98.3kJ
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能,结合题干已知该反应正反应是一个放热反应,故正反应的活化能小于逆反应的活化能,A正确;
B.已知该反应的催化剂铁触媒的活性温度为450℃到500℃,故其他条件相同,550℃不一定比450℃时反应速率快,B错误;
C.由题干表中数据可知,450℃、1个标准大气压下SO2的转化率已经相当高了,故实际生产中,最适宜的条件是温度450℃、压强1MPa,C错误;
D.由题干信息可知,该反应是一个可逆反应,常温常压下,将0.5molO2和2molSO2混合充分反应,O2不可能完全转化,故放出热量小于98.3kJ,D错误;
故答案为:A。
9. 恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量,发生反应①;②。反应①的速率方程,反应②的速率方程,式中为速率常数(速率常数,其中为活化能,均为大于0的常数,为热力学温度)。图甲为该体系中的浓度随时间的变化曲线,图乙为反应①和②的曲线。
下列说法错误的是
A. 曲线代表的浓度变化
B. 反应①的活化能更大
C. 反应初始阶段
D. 反应过程中随的减小,反应①、②的速率均降低
【答案】D
【解析】
【分析】由反应①、②可知,随着反应的进行,M的浓度不断减小,N的浓度先增大后减小,Q的浓度不断增大,则图甲中曲线a、b、c分别代表M、Q、N的浓度变化;由图乙可知,温度低于T1时,速率常数:,说明反应速率:,据此解答。
【详解】A.由分析可知,图甲中曲线代表的浓度变化,A正确;
B.由图乙可知,温度低于T1时,速率常数:,说明反应速率:,反应的活化能越大,反应速率越慢,则反应①的活化能大于反应②,即反应①的活化能更大,B正确;
C.由图可知,反应初始阶段,反应①、②同时发生,由反应式可知,单位时间内M的减少量等于N和Q的增加量,则反应速率的关系为,C正确;
D.由图可知,反应过程中随的减小,N的浓度先增大后减小,则反应过程中,随M的浓度减小,反应①的速率减小,而反应②的速率先增大后减小,D错误;
故选D。
10. 二甲醚被称为“21世纪的清洁燃料”。以为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下:I.;II.。在压强、和的起始投料一定的条件下,发生反应I、II,实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
已知:的选择性。下列说法错误的是
A. 曲线①代表的是的选择性
B. 选择合适的催化剂,可以提高平衡时的含量
C. 的
D. 同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择的反应条件为低温、高压
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于反应I正反应为放热反应,反应II正反应为吸热反应,故升高温度,平衡I逆向移动,则CH3OCH3选择性下降,故CH3OCH3选择性对应曲线①,故A正确;
B.催化剂对化学平衡无影响,不会提高平衡时的含量,故B错误;
C.由盖斯定律可知,反应可得一氧化碳和氢气合成二甲醚的反应,则反应,故C正确;
D.反应I为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,二氧化碳的转化率减小和平衡时二甲醚的选择性减小,增大压强,平衡向正反应方向移动,平衡向逆反应方向移动,二氧化碳的平衡转化率增大和平衡时二甲醚的选择性增大,则同时提高二氧化碳的平衡转化率和平衡时二甲醚的选择性,应选择的反应条件为低温、高压,故D正确;
故选B。
11. 常温下,一元酸(HA)电离平衡体系中各成分的组成分数[,X为HA或A-]与pH的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A. 该酸的电离方程式为HA=H++A-
B. 曲线a、b依次表示的变化
C. 0.1mol/LHA溶液的pH约为4.25
D. 体系中满足
【答案】C
【解析】
【分析】由题干图像信息可知,随着pH的增大,HA的物质的量分数越来越小,即a代表HA随pH的变化曲线,b代表A-随pH的变化曲线,溶液中HA和A-同时共存,说明HA为一元弱酸,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,该酸是一元弱酸,则该酸的电离方程式为HAH++A-,A错误;
B.由分析可知,曲线a、b依次表示的变化,B错误;
C.由分析可知,曲线a、b依次表示的变化,且由图中信息可知,当是溶液pH为7.5,即Ka==10-7.5,0.1mol/LHA溶液中c(A-)≈c(H+),则有c(H+)===10-4.25,即pH约为4.25,C正确;
D.随着pH的变化,溶液中应该加入了其它物质,阳离子除了H+外,还应该别的阳离子,根据电荷守恒可知,体系中满足,D错误;
故答案为:C。
12. 已知。对于溶液下列说法错误的是
A. 溶液呈酸性
B. 溶液中水的电离程度比纯水大
C.
D. 与同浓度氨水相比,溶液中更大
【答案】A
【解析】
【详解】A.氨水的电离平衡常数大于碳酸的电离平衡常数,则铵根离子的水解小于碳酸氢根离子的水解程度,碳酸氢根水解显碱性,故溶液应为碱性,A错误;
B.为可水解的盐,盐类水解促进水的电离,故溶液中水的电离程度比纯水大,B正确;
C.铵根离子的水解小于碳酸氢根离子的水解程度,所以溶液中,且水解生成的一水合氨浓度小于水解生成的碳酸浓度,所以,C正确;
D.氨水的电离平衡常数为:电离程度较小氨水中主要以一水合氨形式存在,铵根离子水解平衡常数为:<溶液中主要以铵根离子存在,故与同浓度氨水相比,溶液中更大,D正确;
故选A。
13. 下列叙述及对应图示正确的是
A. 图甲是室温下的醋酸与醋酸钠混合溶液中与的关系曲线。数量级为
B. 图乙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C. 图丙是锌片与盐酸的反应速率随时间变化的曲线,时刻溶液的温度最高
D. 图丁是醋酸溶液加水稀释过程中,溶液中的变化曲线。完全中和所需的量点大于点
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图示,时,两曲线相交,说明此时,根据,则数量级为,A错误;
B.由图可知,时刻突然变大,反应一段时间后,又减小至与改变前相同,则时刻改变的条件可能是缩小容器的体积,B正确;
C.锌片与盐酸的反应是放热反应,随反应的进行,温度越来越高,则时刻溶液的温度不是最高,C错误;
D.因稀释过程中醋酸物质的量不变,则完全中和所需的量点等于点,D错误;
故选B。
14. 按图1装置,常温下分别向溶液和溶液中逐滴滴加的稀盐酸,测得压强随盐酸体积的变化曲线如图2所示。下列说法错误的是
A. 为溶液的反应曲线
B. a点溶液中
C. 水的电离程度:
D. 点压强大于点压强,是因为点产生的比点多
【答案】D
【解析】
【分析】碳酸钠与盐酸反应时先发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,继续滴加盐酸,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,碳酸氢钠与盐酸反应直接生成二氧化碳,因此碳酸氢钠与盐酸反应压强逐渐增大,碳酸钠与盐酸反应开始时压强几乎不变,随着反应进行压强增大,因此图像中X曲线代表碳酸氢钠与盐酸反应,Y曲线代表碳酸钠与盐酸反应,据此分析;
【详解】A.根据上述分析,曲线X为碳酸氢钠溶液反应曲线,曲线Y为碳酸钠溶液反应的曲线,故A正确;
B.a点溶质为NaHCO3和Na2CO3,且物质的量相等,碳酸钠的水解程度大于碳酸氢根的水解程度,故,故B正确;
C.a点溶质为NaHCO3和Na2CO3,c点溶质为NaHCO3,b点溶质为NaCl和碳酸,发生水解,促进水的电离,NaCl对水的电离无影响,碳酸抑制水的电离,b点水的电离程度最小,对水的电离促进程度更大,故水的电离程度,故C正确;
D.根据碳元素守恒,b点和d点生成CO2一样多,但是d点溶液的体积更大,溶解的CO2多,故点压强大于点压强,故D错误;
答案选D。
二、填空题(4道题,共58分)。
15. 按要求回答问题。
(1)活性催化反应,进而可制得甲酸。该反应的____0(填“>”或“<”)。理由是____。
(2)已知红磷比白磷稳定。;则_______(填“>”或“<”)。
(3)火箭发射常以液态肼为燃料,液态过氧化氢为助燃剂。
已知:
试写出液态和液态反应生成气态水的热化学方程式:_______。
(4)以肼燃料电池为电源,通过离子交换膜电解法控制电解液中的浓度来制备纳米(酸性环境不稳定),装置如下图所示。
①上述装置中B电极应连_______电极(填“C”或“D”)。
②该离子交换膜为_______离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
③原电池中负极反应式为_______。
【答案】(1) ①. < ②. ,反应自发,根据可知应放热
(2)< (3)
(4) ①. D ②. 阴 ③.
【解析】
【小问1详解】
反应能够自发进行;反应为熵减反应,反应能够自发进行,则反应为放热反应,焓变小于0;故答案为:<;,反应自发,根据可知应放热;
【小问2详解】
根据盖斯定律:①-②得P4 (白,s) =4P(红,s) ΔH=ΔH1-ΔH2,红磷比白磷稳定,则ΔH=ΔH1-ΔH2<0,ΔH1和ΔH2的关系:ΔH1<ΔH2;
【小问3详解】
将方程式标记为①②③,根据盖斯定律分析,①+②×2+③×2即可得热化学方程式:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=(-534-98×2+44×2) kJ·mol-1=-642 kJ·mol-1;
【小问4详解】
①该电解池的阳极发生氧化反应,所以Cu失去电子,与氢氧根离子结合生成氧化亚铜和水,故铜为阳极,燃料电池中通入氧气一极D极氧气得电子产生氢氧根离子,故上述装置中B电极应连D电极;
②B电极反应式是2Cu-2e-+2OH-= Cu2O+H2O,则该离子交换膜为阴离子交换膜;
③原电池中负极碱性条件下N2H4失电子产生氮气,电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O。
16. 乙二酸()俗名为草酸,是一种有还原性的二元弱酸,在化学上有广泛应用。回答下列问题。
(1)草酸溶液中微粒的物质的量分数随溶液的变化如下图所示。
①草酸的_______;当时,溶液中_______。
②向溶液中逐滴加入的溶液,当时(注:忽略溶液混合时体积变化),溶液中_______;当时,溶液中阴离子浓度由大到小的顺序为_______。
(2)酸性溶液能与草酸溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响化学反应速率的因素。实验前首先用浓度为酸性标准溶液滴定未知浓度的草酸溶液。
①反应的离子方程式:_______。
②取待测草酸溶液于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用酸性高锰酸钾溶液滴定,消耗溶液。
a.滴定过程中操作滴定管的图示正确的是_______。
A. B. C.
b.滴定到达终点的判断标志是_______。
c.下列操作可能造成测得草酸溶液浓度偏高的是_______。
A.滴定终点读数时俯视
B.滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.没有润洗锥形瓶
D.滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁
d.该草酸溶液的物质的量浓度为_______(保留四位有效数字)。
【答案】(1) ①. ②. (或1000) ③. < ④.
(2) ①. ②. A ③. 最后半滴标准液滴入,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 ④. B ⑤.
【解析】
【分析】(2)实验用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸溶液,酸性高锰酸钾溶液用酸式滴定管盛装,实验步骤为查漏、洗涤、润洗、滴定、判断终点、记录读数,进行误差分析时,主要是分析标准溶液体积的偏差,计算的原理为根据消耗的酸性高锰酸钾溶液体积计算高锰酸钾的物质的量,结合方程式得到草酸的物质的量,计算草酸溶液的浓度;
【小问1详解】
①,由图可知,当时,pH=1.2,此时=10-1.2;同理可得;当时,溶液中===103;
②向溶液中逐滴加入的溶液,当时,加入NaOH溶液体积为10mL,溶质为,结合图像可知,此时溶液显酸性,即的电离程度大于水解程度,故<;当时,溶质为,发生两步水解,以第一步水解为主,故溶液中阴离子浓度由大到小的顺序为;
【小问2详解】
①高锰酸钾具有强氧化性,把草酸中的C从+3价氧化成+4价的二氧化碳,Mn元素从+7价变化到+2价的锰离子,由于草酸分子中有2个C原子,根据得失电子守恒,高锰酸钾与草酸的反应比例为 2:5,故反应的方程式为:;
②a.根据滴定管的使用规则,滴定时,左手握住滴定管的活塞控制液滴的滴出,防止活塞被意外打开,即如图A所示操作,故答案为:A;
b.高锰酸钾本身就是指示剂,滴定到达终点的判断标志是,最后半滴标准液滴入,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
c.A.滴定终点读数时俯视,俯视凹液面,标准溶液的体积读数偏小,测得的草酸溶液浓度偏低,故A不选;
B.滴定前有气泡,滴定后气泡消失,使标准溶液的体积读数偏大,测得的草酸溶液浓度偏高;故B选;
C.没有润洗锥形瓶,不影响标准溶液的体积,对结果无影响,故C不选;
D.滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁,无不影响标准溶液的体积,对结果无影响,故D不选;
故答案为:B;
d.取25.00mL待测草酸溶液于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用0.1000mol•L-1酸性高锰酸钾溶液滴定,消耗KMnO4溶液20.00mL,n(KMnO4)= 0.1000mol•L-1×0.0200L=0.002mol,根据方程式可知n(H2C2O4)=0.005mol,c(H2C2O4)==。
17. 化学上把外加少量酸、碱,而基本不变的溶液,称为缓冲溶液。
(1)人体血液存在和的缓冲体系,能有效除掉人体正常代谢产生的酸、碱,保持的稳定,有关机理说法正确的是___(填字母)。
a.代谢产生的和反应,形成
b.代谢产生的碱和反应,生成
c.血液中的缓冲体系可抵抗大量酸、碱的影响,对人体健康至关重要
(2)和的混合溶液也是一种缓冲溶液。时,将浓度均为0.10的和溶液等体积混合。已知:。
①结合化学用语解释为什么加入少量酸、碱,该缓冲溶液基本不变_______。该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______。
②时,该缓冲溶液的约为_______。(已知)
(3)已知:时。
①等物质的量浓度的NaClO和HClO混合溶液,pH_______7(填“大于”或“小于”)。
②下列实验设计,可以证明次氯酸是弱酸的是_______。
A.用试纸测定溶液的,若,证明是弱酸
B.用计测定溶液的,若,证明是弱酸
C.向溶液中通入气体,看是否能发生反应
D.中和等体积等物质的量浓度的盐酸和溶液,对比消耗的的量
【答案】(1)ab (2) ①. 加少量酸:使得浓度基本不变;加少量碱:,使得浓度基本不变 ②. ③. 4.76
(3) ①. 大于 ②. B
【解析】
【小问1详解】
a.缓冲溶液中存在平衡,人体代谢产生的与结合形成,随血液带到肺部分解生成二氧化碳和水,故a正确;
b.代谢产生的碱性物质进入血液时,立即被中和成,故b正确;
c.血液中的缓冲体系可抵抗少量酸或碱的影响,不能抵抗大量酸或碱的影响,否则缓冲溶液失去作用、出现酸或碱中毒,故c错误;
故选ab;
【小问2详解】
①缓冲溶液中存在的平衡,加少量酸,使平衡逆向移动使得浓度基本不变,加少量碱,使平衡正向移动使得浓度基本不变;,,则醋酸的电离程度大于醋酸根的水解程度,溶液呈酸性,即,电荷守恒关系为,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是,故答案为:加少量酸:使得浓度基本不变,加少量碱:,使得浓度基本不变;;
②时,该缓冲溶液的中,由可得,所以该缓冲溶液的,故答案为:4.76;
【小问3详解】
①,所以等物质的量浓度的NaClO和HClO混合溶液中,HClO的电离程度小于NaClO的水解程度,溶液呈碱性,pH大于7,故答案为:大于;
②A.具有漂白性,所以不能用试纸测定溶液的,故A不符合题意;
B.用计测定溶液的,若,说明在水溶液中部分电离,证明是弱酸,故B符合题意;
C.向溶液中通入气体,无明显现象,无法查看是否反应,故C不符合题意;
D.中和等体积等物质的量浓度的盐酸和溶液,消耗的的量相等,无法说明是弱酸,故D不符合题意;
故选B。
18. 2023年杭州亚运会主火炬使用了零碳甲醇燃料,其制备共消耗了16万吨。该甲醇的制备反应及副反应如下。
ⅰ.
ⅱ.
(1)反应i中,反应物的键能和_______生成物的键能和(填“大于”或“小于”)。
(2)一定温度下,在某恒容密闭容器中进行反应ⅰ和ⅱ,下列说法正确的是_______。
A. 反应的活化能大于反应ⅱ
B. 升高温度可以提高甲醇的平衡产率
C. 当不随时间变化时,可以判断反应已平衡
D. 选择合适的催化剂可以提高单位时间内的转化率
(3)其他条件不变,仅改变容器体积,CO的平衡产率随着体积的减小而_______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)在催化剂作用下,将投入容积为的反应器,反应温度对平衡转化率选择性的影响如下。
已知:。
①体系达到平衡用时30s,容器内的压强是初始时的_______倍,30s内_______。
②时反应i的化学平衡常数为_______(列出计算式即可,数据用小数表示)。
③在达到平衡时,体系_______(填“吸收”或“放出”)的热量_______kJ(除了反应i和ⅱ不考虑其他反应)。
【答案】(1)小于 (2)CD
(3)减少 (4) ①. 0.985 ②. 0.005 ③. ④. 吸收 ⑤. 3.45
【解析】
【小问1详解】
由ⅰ.可知,该反应是放热反应,故反应物的键能和小于生成物的键能和;
【小问2详解】
A.活化能大小与吸热、放热无关,所以根据两个方程式无法判断活化能大小,A错误;
B.由于,所以升高温度,平衡逆向移动,降低甲醇的平衡产率,B错误;
C.是反应物,是生成物,当不随时间变化时,可以判断反应已平衡,C正确;
D.催化剂改变反应的速率,不影响平衡移动,有可能提高单位时间内的转化率,D正确;
故选CD;
【小问3详解】
其他条件相同,仅缩小容器体积,增大压强,反应ⅰ平衡正向移动,使得和的浓度减小,的浓度增大,又促使反应ⅱ平衡逆向移动,的产率减小;
【小问4详解】
由图知,体系达到平衡用时,的转化率是15%,则消耗的,平衡时,的选择性是20%,则生成的的物质的量为, 即,根据碳原子守恒,,据此列式:
①平衡时,,同温同体,压强比为物质的量之比,则容器内的压强是初始时的压强的倍数为;
30s时;
②容器体积为1L,则时反应i的化学平衡常数为;
③生成的物质的量为0.03mol,反应ⅰ放热为,生成CO的物质的量为0.12mol,反应ⅱ吸热为,,则体系吸收的热量为。
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