精品解析:河南省信阳高级中学北湖校区2024-2025学年高二上学期11月期中测试化学试题
2024-12-25
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内容正文:
河南省信阳高级中学北湖校区2024-2025学年高二上期期中测试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16
第Ⅰ卷(选择題)
一、选择题:本题共14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. 化学与生产、生活和科技密切相关。下列说法错误的是
A. 制作豆腐过程中,常在豆浆中加入氯化镁、硫酸钙等凝固剂
B. 利用油脂在酸性条件下水解生成的高级脂肪酸盐来制取肥皂
C. 将易腐败的食物储存在冰箱里,可延长储存食物的时间
D. 高纯度硅用于制作光伏电站、人造卫星等的太阳能电池
2. 橙花醇的结构简式如图,根据乙烯和乙醇的有关性质,下列有关橙花醇的说法不正确的是
A. 分子式为C10H18O
B. 能发生取代反应、加成反应
C. 所有的C原子有可能共平面
D. 能用酸性高锰酸钾溶液检验其中是否含有碳碳双键
3. 下列操作规范且能达到实验目的的是
A.测定醋酸浓度
B.测定中和热
C.测定锌和硫酸反应放热
D.检查碱式滴定管是否漏液
A. A B. B C. C D. D
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 向 Fe(SCN)3溶液中加入 KSCN 溶液,溶液颜色变深
B. 新制氯水在光照条件下颜色变浅
C. 工业上选择在温度为 400~500 ℃的条件下合成氨
D. 将装有 NO2 和 N2O4的混合气体的烧瓶置于热水中的颜色深于冷水中颜色
5. 常温下,下列各组离子,在指定条件下一定能大量共存的是
A. 无色透明的水溶液中:
B. 常温下pH=1的溶液中:、CH3COO-、Na+、
C. 水电离出的的溶液:
D. 的溶液:
6. 常温下,向20mL的某稀硫酸中滴入氨水,溶液中水电离出氢离子浓度随滴入氨水体积的变化曲线如图。下列分析正确的是
A. 稀硫酸的物质的量浓度为
B. A点时溶液的pH等于7
C. C点时加入氨水的体积为20mL
D. 在从0到的变化过程中,可能出现的离子浓度
7. 已知酸性:下列离子方程式中错误的是
A. 室温下用稀硝酸溶解铜:
B. 硝酸钡溶液中通入少量二氧化硫:
C. SO2通入 Na2SiO3溶液中:
D. 用 Na2SO3溶液吸收少量Cl2:
8. 部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
H2S
H2CO3
HClO
电离平衡常数(25℃)
Ka=1.77×10-4
Ka1=1.1×10-7
Ka2=1.3×10-13
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka=4.0×10-8
运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学方程式正确的是
①次氯酸与溶液的反应:
②少量通入NaClO溶液中:
③少量通入NaClO溶液中:
④硫化氢通入NaClO溶液中:
⑤碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ③⑤
9. 已知中和热测定实验中用盐酸和溶液进行实验,下列说法不正确的是
A. 酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应立即倒入小烧杯中,不断用玻璃搅拌器搅拌
B. 某同学通过实验测出中和反应生成反应热,造成这一结果原因可能是用测量过稀盐酸温度的温度计直接测量稀NaOH溶液温度
C. 用量筒量取NaOH溶液时,仰视取液,测得的中和反应反应热不变
D. 改用盐酸跟溶液进行反应,求出的中和热和原来相同
10. 以反应为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取溶液和酸性溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
H2O
温度/℃
浓度/mol·L-1
体积/mL
浓度/mol·L-1
体积/mL
体积/mL
①
0.10
3.0
0.010
3.0
0
25
②
0.10
2.0
0.010
3.0
V1
25
③
0.10
V2
0.010
3.0
1.0
50
下列说法不正确的是
A. 实验②中,实验③
B. 实验①测得溶液的褪色时间为40s,则这段时间内平均反应速率
C. 实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D. 实验①和②起初反应均很慢,过了一会速率突然增大,可能是生成对反应起催化作用
11. 水煤气变换反应为。我国研究人员结合实验与计算机模拟结果,揭示了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程(如图所示),其中吸附在催化剂表面上的物质用•标注。下列说法错误的是
A. 水煤气变换反应的
B. 该总反应含6个基元反应
C. 该历程中最大能垒(活化能)
D. 升温和加入催化剂均能增加反应物的活化分子百分数,加快反应速率
12. 硼酸的电离方程式为。已知常温下,、。下列说法错误的是
A. 为一元酸
B. 常温下,溶液的
C. 常温下,和溶液均为的:前者>后者
D. 的溶液中加水稀释,溶液中变小
13. 在一定条件下,取一定量的 A 和 B在恒容密闭容器中发生反应:aA(g)+bB(s) mM(g)+nN(g) ΔH=QkJ·mol-1。达到平衡时,M 的浓度与温度和容器容积的关系如图所示。0.8下列有关说法错误的是
A. 该反应为吸热反应,Q>0
B. a>m+n
C. 达到平衡后,增大B的量不会提高 A 的转化率
D. 若a=m+n,则恒温恒容条件下容器内压强不再变化时不能判断反应达到平衡状态
14. 已知是二元弱酸,常温下向其溶液中加入NaOH调节溶液的pH,测得溶液中含R微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如图所示,下列说法中错误的是
A. 溶液中,
B. 常温下,的数量级为:
C. b点溶液中,
D. 溶液中,
第11卷(填空题)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. I.二甲醚常用作溶剂、冷冻剂、喷雾剂等,易燃烧。回答下列问题:
(1)时,92g气态二甲醚完全燃烧生成放出2912kJ热量,则表示气态二甲醚燃烧热的热化学方程式为___________。
(2)已知和的燃烧热分别是则反应的反应热___________。
(3)在2L的恒容密闭容器中,充入和合成二甲醚,其反应为,在不同温度下,5min时水蒸气的体积分数如图。
该反应的___________0(填“>”“<”或“=”),A点的逆反应速率___________(填“>”“<”或“=”)B点的逆反应速率;B点的平衡常数___________(填“>”“<”或“=”)C点的平衡常数。
II.将等pH、等体积的溶液和溶液分别加水稀释,溶液pH随加水稀释倍数的变化如图所示。
(4)电离平衡常数:___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)常温下,a点由水电离的浓度为___________。
(6)25℃时,的盐酸和的NaOH溶液混合后溶液的,则___________。
16. I.磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池。一种由钛白副产物硫酸亚铁[主要成分为,还含有少量、]制备锂离子电池正极材料的前驱体的工艺流程如图所示:
已知常温下:①“酸溶”后,溶液pH=2.3,有关微粒浓度如下表所示:
微粒
TiO2+
Mg2+
浓度/mol·L-1
0.0043
0.07
②时,沉淀完全。
(1)为加快“酸溶”速率,可采取的措施有___________(写两点)。
(2)“除杂过滤”工序中,将转化为除去。加入铁粉的作用是___________。
(3)“结晶过滤”后从滤液中获得的操作为___________、___________,过滤,洗涤,干燥。
(4)书写“氧化”时发生反应的离子方程式___________。
II.测定过硫酸钠产品纯度:称取0.3000g样品,用蒸馏水溶解,加入过量KI,充分反应后,再滴加几滴指示剂,用标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液的体积为20.00mL。(已知:,的摩尔质量。
(5)标准溶液盛放在___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;达到滴定终点的现象是:___________。
(6)下列操作导致测定结果偏低的是___________
A. 未用标准溶液润洗滴定管
B. 用待测液润洗锥形瓶
C. 滴定前俯视读数,滴定后仰视读数
D. 滴定前无气泡,滴定后尖嘴处有气泡
(7)样品的纯度为___________(保留三位有效数字)。
17. 硫酸是中学化学实验的重要试剂。回答下列问题:
Ⅰ.某反应的速率方程为,改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示:
c(A)/(mol·L-1)
c(B)/(mol·L-1)
v/c(A)/(10-3mol·L-1·min-1)
0.25
0.050
1.4
0.50
0.050
2.8
1.00
0.050
5.6
0.50
0.100
2.8
(1)速率方程中的___________,___________。
(2)该反应的速率常数___________。
Ⅱ.温度为T时,在容积为1L的密闭容器中进行反应,已知该反应通过以下两步完成:
i.(快反应)
ii.___________(慢反应)
(3)写出第ii步的反应方程式:___________
(4)该反应的决速步骤为___________(填“第1步”或“第ii步”),
(5)总反应的(为正、逆反应速率常数)。降低温度,该反应的将___________。(填“增大”“减小”或“不变”)。
18. 三氧化钼是石油工业中常用的催化剂,也是瓷轴药的颜料,该物质常使用辉钼矿(主要成分为)通过一定条件来制备,回答下列相关问题。已知:
①
②
③
(1)则的___________(用含的代数式表示)。
(2)若在恒温恒容的容器中加入一定量,仅发生反应。
①上述反应达到平衡时,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,则S2(g)浓度___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
②下列说法正确的是___________(填字母)。
a.气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态
b.气体的相对分子质量不变,反应不一定处于平衡状态
c.增加的量,平衡正向移动
③当上述反应达到平衡时,在时刻改变条件,时刻反应再次达到平衡状态,如下图所示。
改变的条件为___________;改变的条件为___________。
(3)在2L恒容密闭容器中充入和,若仅发生反应:后反应达到平衡,此时容器压强为起始时的,则内,的反应速率为___________。
(4)在恒容密闭容器中,加入足量的和,仅发生反应:。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示。
___________(填“>”“<”“=”);比较的大小:___________,若初始时通入为7.0MPa,则A点平衡常数___________(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。
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河南省信阳高级中学北湖校区2024-2025学年高二上期期中测试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16
第Ⅰ卷(选择題)
一、选择题:本题共14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. 化学与生产、生活和科技密切相关。下列说法错误的是
A. 制作豆腐过程中,常在豆浆中加入氯化镁、硫酸钙等凝固剂
B. 利用油脂在酸性条件下水解生成的高级脂肪酸盐来制取肥皂
C. 将易腐败的食物储存在冰箱里,可延长储存食物的时间
D. 高纯度硅用于制作光伏电站、人造卫星等的太阳能电池
【答案】B
【解析】
【详解】A.在豆浆中加入氯化镁、硫酸钙等凝固剂,使得豆浆发生聚沉制成豆腐,A正确;
B.油脂在碱性条件下的水解为皂化反应,工业上常利用油脂的皂化反应来制取肥皂,B错误;
C.将食物储存在冰箱中,可降低温度,从而降低食物腐败的速率,可使食物保存的更长久,C正确;
D.高纯度硅具有良好的半导体性能,用于制作光伏电站、人造卫星等的太阳能电池,D正确;
故选B。
2. 橙花醇的结构简式如图,根据乙烯和乙醇的有关性质,下列有关橙花醇的说法不正确的是
A. 分子式为C10H18O
B. 能发生取代反应、加成反应
C. 所有的C原子有可能共平面
D. 能用酸性高锰酸钾溶液检验其中是否含有碳碳双键
【答案】D
【解析】
【分析】该有机物含有碳碳双键、羟基,能发生取代反应、加成反应,能使高锰酸钾溶液褪色,据此回答。
【详解】A.根据结构式可知,该有机物的分子式为C10H18O,A正确;
B.含有碳碳双键、羟基,能发生取代反应、加成反应,B正确;
C.由于单键可以旋转,所有的C原子有可能共平面,C正确;
D.碳碳双键、羟基都能使高锰酸钾溶液褪色,不能用酸性高锰酸钾溶液检验其中是否含有碳碳双键,D错误;
故选D。
3. 下列操作规范且能达到实验目的的是
A.测定醋酸浓度
B.测定中和热
C.测定锌和硫酸反应放热
D.检查碱式滴定管是否漏液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.用氢氧化钠滴定醋酸,氢氧化钠盛放在碱式滴定管中,滴定终点溶液呈碱性,用酚酞作指示剂,故A正确;
B.硬纸板没有盖住小烧杯,易造成热量散失,故B错误;
C.锌和硫酸反应放出氢气,无法判断反应中温度的改变,故C错误;
D.图示为碱式滴定管排出气泡的操作,故D错误;
故选A。
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 向 Fe(SCN)3溶液中加入 KSCN 溶液,溶液颜色变深
B. 新制氯水在光照条件下颜色变浅
C. 工业上选择在温度为 400~500 ℃的条件下合成氨
D. 将装有 NO2 和 N2O4的混合气体的烧瓶置于热水中的颜色深于冷水中颜色
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中存在,加入固体KSCN,SCN-浓度增大,平衡逆向移动,颜色加深,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.氯水中存在平衡,光照HClO分解,溶液中HClO浓度降低,平衡向生成HClO方向移动,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.工业上选择在温度为 400~500 ℃的条件下合成氨,是催化剂此时的活性最大,不可用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.为放热反应,温度升高平衡逆向移动,故将装有 NO2 和 N2O4的混合气体的烧瓶置于热水中的颜色深于冷水中颜色,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
5. 常温下,下列各组离子,在指定条件下一定能大量共存的是
A. 无色透明的水溶液中:
B. 常温下pH=1的溶液中:、CH3COO-、Na+、
C. 水电离出的的溶液:
D. 的溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】A.铜离子为有色离子,无色透明溶液中一定不能大量存在铜离子,A错误;
B.pH=1的溶液为酸溶液,酸性溶液中醋酸根离子不能大量存在,B错误;
C.水电离出的氢氧根离子浓度为10-13mol/L,此时溶液呈酸性或者碱性,碱性条件下镁离子和铜离子不能大量存在,C错误;
D.的溶液中c(OH-)=0.1mol/L,溶液呈碱性,碱性溶液中选项中的四种离子能大量共存,D正确;
故答案选D。
6. 常温下,向20mL的某稀硫酸中滴入氨水,溶液中水电离出氢离子浓度随滴入氨水体积的变化曲线如图。下列分析正确的是
A. 稀硫酸的物质的量浓度为
B. A点时溶液的pH等于7
C. C点时加入氨水的体积为20mL
D. 在从0到的变化过程中,可能出现的离子浓度
【答案】C
【解析】
【分析】溶液中水电离出的OH−浓度等于溶液中水电离出的氢离子浓度,都代表了水的电离程度,硫酸和氨水均抑制水的电离,硫酸铵为强酸弱碱盐、铵离子水解促进水的电离;C点水电离出氢离子浓度最大,说明C点硫酸和氨水恰好反应完全,溶质为硫酸铵;则在从0到的变化过程中,氨水和硫酸反应生成硫酸铵;在从V1到的变化过程中,氨水有所过量,溶液为硫酸铵和氨水的混合溶液。
【详解】A.20 mL的某稀硫酸溶液中水电离出氢离子浓度为1×10-13mol·L-1,则溶液中氢氧根的浓度也为1×10-13mol·L-1,说明溶液中氢离子浓度为0.1mol·L-1,则稀硫酸的物质的量浓度为0.05mol·L-1,故A错误;
B.C点水电离出氢离子浓度最大,说明C点硫酸和氨水恰好反应完全,溶质为硫酸铵,硫酸铵溶液呈酸性,所以A点溶液的pH<7,故B错误;
C.C点水电离出氢离子浓度最大,说明C点硫酸和氨水恰好反应完全,20mL0.05mol·L-1的稀硫酸和氨水恰好反应完全,则C点时加入氨水的体积为20mL,故C正确;
D.在从V1到的变化过程中,氨水有所过量,溶液为硫酸铵和氨水的混合溶液,氨水抑制水的电离,故该过程中水的电离程度又有所下降,V(NH3·H2O)=V2时,水电离出氢离子浓度为1×10-7mol·L-1,溶液呈中性,则在V(NH3·H2O)从0到V2的变化过程中,溶液呈酸性,不可能有c(OH-)>c(H+),故D错误;
故选C。
7. 已知酸性:下列离子方程式中错误的是
A. 室温下用稀硝酸溶解铜:
B. 硝酸钡溶液中通入少量二氧化硫:
C. SO2通入 Na2SiO3溶液中:
D. 用 Na2SO3溶液吸收少量Cl2:
【答案】B
【解析】
【详解】A.稀硝酸溶解铜生成硝酸铜和NO和水,A正确;
B.硝酸钡溶液中通入少量二氧化硫,酸性条件下硝酸根离子氧化二氧化硫为硫酸根离子生成硫酸钡沉淀,同时生成NO:,B错误;
C.已知酸性:;SO2通入 Na2SiO3溶液中生成硅酸沉淀和亚硫酸钠,C正确;
D.Na2SO3溶液吸收少量Cl2,氯气完全反应被还原为氯离子,部分亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子,同时生成亚硫酸氢根离子,D正确;
故选B。
8. 部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
H2S
H2CO3
HClO
电离平衡常数(25℃)
Ka=1.77×10-4
Ka1=1.1×10-7
Ka2=1.3×10-13
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka=4.0×10-8
运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学方程式正确的是
①次氯酸与溶液的反应:
②少量通入NaClO溶液中:
③少量通入NaClO溶液中:
④硫化氢通入NaClO溶液中:
⑤碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ③⑤
【答案】D
【解析】
【分析】由此几种弱酸的电离平衡常数可知,Ka(HCOOH)>Ka1(H2CO3)>Ka1(H2S)> Ka (HClO) >Ka2(H2CO3)>Ka2(H2S);相同条件下,电离常数越大,电离出氢离子越容易,等物质的量浓度时酸性越强,则酸性排序为,酸和盐发生复分解反应时,遵循以强制弱原则,强酸能和弱酸盐发生复分解反应生成弱酸。
【详解】①根据酸性排序为,则次氯酸与溶液不会反应,错误;
②酸性排序为,少量通入NaClO溶液中生成碳酸氢钠和次氯酸:,错误;
③酸性排序为,少量通入NaClO溶液中生成碳酸氢钠和次氯酸:,正确;
④硫化氢具有强还原性,NaClO溶液具有强氧化性,硫化氢通入NaClO溶液中不发生复分解反应,发生氧化还原反应,错误;
⑤酸性排序为,碳酸钠滴入足量甲酸溶液中,先转变为碳酸氢钠和甲酸钠,碳酸氢钠继续和甲酸反应生成甲酸钠、水和二氧化碳,则总反应的离子方程式为,正确;
正确的是③⑤,选D。
9. 已知中和热测定实验中用盐酸和溶液进行实验,下列说法不正确的是
A. 酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应立即倒入小烧杯中,不断用玻璃搅拌器搅拌
B. 某同学通过实验测出中和反应生成反应热,造成这一结果原因可能是用测量过稀盐酸温度的温度计直接测量稀NaOH溶液温度
C. 用量筒量取NaOH溶液时,仰视取液,测得的中和反应反应热不变
D. 改用盐酸跟溶液进行反应,求出的中和热和原来相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸碱混合时为了减少实验过程中的热量损失,要将量筒中NaOH溶液迅速倒入量热计内筒中,并且迅速盖上盖板,且反应过程用环形玻璃搅拌器上下搅拌混合液,使得酸碱混合均匀、充分反应,使溶液各处温度相同,A正确;
B.某同学通过实验测出中和反应生成反应热,则生成1 mol水时中和反应反应热的数值偏大,实验中测得的热量偏大,造成这一结果原因不可能是用测量过稀盐酸温度的温度计直接测量稀NaOH溶液温度引起的,因为:若用温度计测定稀盐酸溶液起始温度后直接测定稀氢氧化钠溶液的温度,则氢氧化钠溶液的起始温度偏高,测得的热量偏小,B错误;
C.用量筒量取NaOH溶液时,仰视取液,氢氧化钠溶液体积高于所需量的体积,但由于碱过量,反应产生水的量以不足量的HCl为标准,故产生的水的量不变,则放出的热量不变,测得的中和反应反应热ΔH不变,C正确;
D.反应放出的热量与所用酸和碱的量有关,但生成1 mol水时中和反应反应热的大小与参加反应的酸碱用量无关,D正确;
故合理选项是B。
10. 以反应为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取溶液和酸性溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
H2O
温度/℃
浓度/mol·L-1
体积/mL
浓度/mol·L-1
体积/mL
体积/mL
①
0.10
3.0
0.010
3.0
0
25
②
0.10
2.0
0.010
3.0
V1
25
③
0.10
V2
0.010
3.0
1.0
50
下列说法不正确的是
A. 实验②中,实验③
B. 实验①测得溶液的褪色时间为40s,则这段时间内平均反应速率
C. 实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D. 实验①和②起初反应均很慢,过了一会速率突然增大,可能是生成对反应起催化作用
【答案】B
【解析】
【分析】分析表中数据可知,实验①和实验②只是草酸浓度不同,即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响;实验②和③只是温度不同,所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响;
【详解】A.做对比实验时只有1个变量,结合分析可知,每个实验中溶液总体积均为3.0mL+3.0 mL =6.0 mL,则实验②中,实验③,故A正确;
B.高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)==1.25×10−4mol⋅L−1⋅s−1,故B错误;
C.据分析,实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响,故C正确;
D.加入催化剂或升高温度,能明显加快反应速率,在其它条件都相同时,开始速率很小,过一会儿速率突然增大,有可能反应放热温度明显升高引起的,也可能是反应生成了具有催化作用的物质,其中水没有这种作用,CO2释放出去了,所以可能起催化作用的是Mn2+,故D正确;
本题选B。
11. 水煤气变换反应为。我国研究人员结合实验与计算机模拟结果,揭示了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程(如图所示),其中吸附在催化剂表面上的物质用•标注。下列说法错误的是
A. 水煤气变换反应的
B. 该总反应含6个基元反应
C. 该历程中最大能垒(活化能)
D. 升温和加入催化剂均能增加反应物的活化分子百分数,加快反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图分析可知:水煤气的生成过程经过了过渡态1和过渡态2,最后生成产物的能量低于反应物,则该反应为放热反应,反应的∆H<0,A正确;
B.由图像可知,基元反应有,,,,共4步基元反应,B错误;
C.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,图中峰值越小则活化能越小,该历程中最大能垒(活化能)E正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV,C正确;
D.升温能增加反应物的活化分子百分数,加快反应速率,加入催化剂可以降低活化能,也能增加反应物的活化分子百分数,加快反应速率,D正确;
故选B。
12. 硼酸的电离方程式为。已知常温下,、。下列说法错误的是
A. 为一元酸
B. 常温下,溶液的
C. 常温下,和溶液均为的:前者>后者
D. 的溶液中加水稀释,溶液中变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意可知H3BO3只存在一步电离,产生一个氢离子,所以为一元酸,A不符合题意;
B.设0.01mol•L-1H3BO3溶液中c(H+)=x,则c[]也可近似认为等于x,则有Ka(H3BO3)=5.4×10-10,解得x≈2.3×10-6mol/L,所以pH≈6,B不符合题意;
C.Ka(H3BO3)< Ka(CH3COOH),所以NaB(OH)4的水解程度更大,浓度相同时硼酸钠碱性更强,则等浓度溶液的pH:CH3COONa<NaB(OH)4,C错误;
D.常温下,pH=3的CH3COOH溶液加水稀释后,CH3COOH、CH3COO-和H+浓度都减小,OH-浓度增大,Ka只与温度有关,溶液中减小,D不符合题意;
故选C。
13. 在一定条件下,取一定量的 A 和 B在恒容密闭容器中发生反应:aA(g)+bB(s) mM(g)+nN(g) ΔH=QkJ·mol-1。达到平衡时,M 的浓度与温度和容器容积的关系如图所示。0.8下列有关说法错误的是
A. 该反应为吸热反应,Q>0
B. a>m+n
C. 达到平衡后,增大B的量不会提高 A 的转化率
D. 若a=m+n,则恒温恒容条件下容器内压强不再变化时不能判断反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知在容器体积不变时,温度升高,M的浓度增大,平衡正向移动,正反应方向为吸热反应,Q>0,A正确;
B.由图可知,E点对应温度下,2L容器中M的浓度约为0.6mol/L,6L的容器中M的浓度约为0.3mol/L,将容器由6L加压减小为2L,M浓度并没有增大3倍,因此平衡逆向移动,反应为分子数减小的反应,所以a<m+n,B错误;
C.B为固态,达到平衡后,增大B的量平衡不移动,不会提高 A 的转化率,C正确;
D.若a=m+n,则反应为气体分子数不变的反应,恒温恒容条件下容器内压强为定值,其不再变化不能判断反应达到平衡状态,D正确;
故选B。
14. 已知是二元弱酸,常温下向其溶液中加入NaOH调节溶液的pH,测得溶液中含R微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如图所示,下列说法中错误的是
A. 溶液中,
B. 常温下,的数量级为:
C. b点溶液中,
D. 溶液中,
【答案】CD
【解析】
【分析】随着氢氧化钠的加入,酸逐渐被消耗,则①代表H3R,②代表H2R-,③代表HR2-,以此解题。
【详解】 A.由于 H3R是二元弱酸,故溶液中含R的粒子只有H3R、H2R-、HR2-,结合电荷守恒原理知c(H+)=c(OH−)+c(H2R−)+2c(HR2−),A项正确;
B.由H2R-H++HR2-知,Ka2=,结合pH=6.5时c(H2R−)=c(HR2−)知,Ka2=c(H+)=10-6.5,数量级为10-7,B项正确;
C.由电荷守恒知b点溶液c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c(H2R−)+2c(HR2−),因b点溶液中c(H2R−)=c(HR2−)且c(H+)>c(OH−),故 c(Na+)<3c(HR2−),C项错误;
D.H3R是二元弱酸,Na2HR属于强碱弱酸的正盐,溶液显碱性,则c(H+)<c(OH−) ,D项错误;
故选CD。
第11卷(填空题)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. I.二甲醚常用作溶剂、冷冻剂、喷雾剂等,易燃烧。回答下列问题:
(1)时,92g气态二甲醚完全燃烧生成放出2912kJ热量,则表示气态二甲醚燃烧热的热化学方程式为___________。
(2)已知和的燃烧热分别是则反应的反应热___________。
(3)在2L的恒容密闭容器中,充入和合成二甲醚,其反应为,在不同温度下,5min时水蒸气的体积分数如图。
该反应的___________0(填“>”“<”或“=”),A点的逆反应速率___________(填“>”“<”或“=”)B点的逆反应速率;B点的平衡常数___________(填“>”“<”或“=”)C点的平衡常数。
II.将等pH、等体积的溶液和溶液分别加水稀释,溶液pH随加水稀释倍数的变化如图所示。
(4)电离平衡常数:___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)常温下,a点由水电离的浓度为___________。
(6)25℃时,的盐酸和的NaOH溶液混合后溶液的,则___________。
【答案】(1)(1);
(2)-253.2 (3) ①. < ②. < ③. >
(4)小于 (5)
(6)
【解析】
【小问1详解】
92g气态二甲醚即,在25 ℃、101 kPa时,完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)放出 2912 kJ热量,据此计算1mol气态二甲醚完全燃烧放出的热为1456kJ,则表示气态二甲醚燃烧热的热化学方程式为;
【小问2详解】
已知H2(g)和CO(g)的燃烧热分别是285.8、283.0,则H2(g)和CO(g)燃烧的热化学方程式分别为:
①ΔH=−285.8kJ/mol,
② ΔH=−283.0 kJ/mol,
③,
由盖斯定律可知,①×4+②×2−③得反应2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(l),则ΔH=(−285.8 kJ/mol)×4+(−283.0 kJ/mol)×2−(−1456 kJ/mol)=-253.2 kJ/mol;
【小问3详解】
由题中图示可知,二甲醚的体积分数先增大后减小,而温度不断升高,反应速率加快,可推知,B点为平衡点,B点之前建立平衡过程,B点之后平衡移动引起二甲醚体积分数减小;
①B点后,升高温度,二甲醚体积分数减小,即平衡逆向移动,正反应是放热反应,△H<0。②A点是反应未达平衡,此时v(正)>v(逆),随着反应进行,v(正)逐渐减小,v(逆)逐渐增大,到达B点达到平衡,v(正)=v(逆),所以CO2的逆反应速率v(A)<v(B);
③因为该反应正反应是放热反应,△H<0,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,则平衡常数KB>KC;
【小问4详解】
由图可知,加水稀释相同倍数时,CH3COOH溶液的pH较小,说明稀释促进CH3COOH电离程度大于HNO2,则酸性:CH3COOH<HNO2,电离平衡常数:Ka(CH3COOH)小于Ka(HNO2);
【小问5详解】
常温下,a点pH=3,弱酸电离出c(H+)=10-3mol/L,则溶液中c(OH-)==mol/L=10-11mol/L,由水电离的H+浓度等于OH-浓度,即1.0×10-11 mol/L;
【小问6详解】
混合后溶液的pH=11,说明NaOH过量,溶液中c(OH-)=10-3mol/L,c(OH-)=mol/L=10-3mol/L,解得Va:Vb=9:2。
16. I.磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池。一种由钛白副产物硫酸亚铁[主要成分为,还含有少量、]制备锂离子电池正极材料的前驱体的工艺流程如图所示:
已知常温下:①“酸溶”后,溶液pH=2.3,有关微粒浓度如下表所示:
微粒
TiO2+
Mg2+
浓度/mol·L-1
0.0043
0.07
②时,沉淀完全。
(1)为加快“酸溶”速率,可采取的措施有___________(写两点)。
(2)“除杂过滤”工序中,将转化为除去。加入铁粉的作用是___________。
(3)“结晶过滤”后从滤液中获得的操作为___________、___________,过滤,洗涤,干燥。
(4)书写“氧化”时发生反应的离子方程式___________。
II.测定过硫酸钠产品纯度:称取0.3000g样品,用蒸馏水溶解,加入过量KI,充分反应后,再滴加几滴指示剂,用标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液的体积为20.00mL。(已知:,的摩尔质量。
(5)标准溶液盛放在___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;达到滴定终点的现象是:___________。
(6)下列操作导致测定结果偏低的是___________
A. 未用标准溶液润洗滴定管
B. 用待测液润洗锥形瓶
C. 滴定前俯视读数,滴定后仰视读数
D. 滴定前无气泡,滴定后尖嘴处有气泡
(7)样品的纯度为___________(保留三位有效数字)。
【答案】(1)搅拌、加热、适当提高酸的浓度等合理答案均可
(2)还原,调节pH,使转化为
(3) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
(4)
(5) ①. 碱式 ②. 当滴入最后半点标准液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色 (6)D
(7)79.3%
【解析】
【分析】钛白副产物硫酸亚铁酸溶,随后加入Fe将铁离子转化为亚铁离子,同时加入Fe消耗了氢离子使反应的化学平衡正向移动,调节pH=4时,H2TiO3沉淀完全,除去了Ti元素,结晶过滤得到硫酸亚铁晶体,随后溶解硫酸亚铁晶体,加入过氧化氢将亚铁离子氧化成铁离子,再加入磷酸、氨水沉铁生成磷酸铁。
【小问1详解】
为了加快酸溶速率,可采用的措施为适当升温、搅拌、适当提高酸的浓度、将钛白副产物硫酸亚铁粉碎等措施。
【小问2详解】
根据题干可知,pH=4时,沉淀完全。加入铁粉消耗溶液中的氢离子调节pH,使TiO2+转化为H2TiO3沉淀,同时加入铁粉也能将铁离子转化为亚铁离子。
【小问3详解】
从滤液中得到硫酸亚铁晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥。
【小问4详解】
氧化时,H2O2将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原生成水,离子方程式为。
【小问5详解】
硫代硫酸钠溶液中硫代硫酸根离子水解生成氢氧根离子,因此硫代硫酸钠溶液呈碱性,应该盛放在碱式滴定管中。过硫酸钠先与碘离子反应生成碘,加入的指示剂为淀粉溶液,此时溶液为蓝色,随后用硫代硫酸钠标准溶液滴定,滴定过程中逐渐消耗碘单质,因此达到滴定终点时碘恰好反应完,此时现象为当滴入最后半点标准液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色。
【小问6详解】
A.未用硫代硫酸钠标准溶液润洗滴定管,使得硫代硫酸钠溶液的浓度偏低,消耗硫代硫酸钠标准液体积偏大,计算所得过硫酸钠纯度偏高,A错误;
B.用待测液润洗锥形瓶,过硫酸钠物质的量偏多,导致生成的碘单质偏多,消耗的硫代硫酸钠溶液偏多,测定结果偏高,B错误;
C.滴定前俯视读数,滴定后仰视读数,则读取的硫代硫酸钠的消耗量偏大,计算所得过硫酸钠纯度偏高,C错误;
D.滴定前无气泡,滴定后尖嘴处有气泡,则读取的硫代硫酸钠的消耗量偏小,计算所得过硫酸钠纯度偏低,D正确;
故答案选D。
【小问7详解】
消耗硫代硫酸钠的物质的量为0.02L×0.1mol/L=0.002mol,则消耗的碘单质物质的量为0.001mol,消耗过硫酸钠物质的量为0.001mol,消耗过硫酸钠质量为0.238g,纯度为0.238g÷0.3g=79.3%。
17. 硫酸是中学化学实验的重要试剂。回答下列问题:
Ⅰ.某反应的速率方程为,改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示:
c(A)/(mol·L-1)
c(B)/(mol·L-1)
v/c(A)/(10-3mol·L-1·min-1)
0.25
0.050
1.4
0.50
0.050
2.8
1.00
0.050
5.6
0.50
0.100
2.8
(1)速率方程中的___________,___________。
(2)该反应的速率常数___________。
Ⅱ.温度为T时,在容积为1L的密闭容器中进行反应,已知该反应通过以下两步完成:
i.(快反应)
ii.___________(慢反应)
(3)写出第ii步的反应方程式:___________
(4)该反应的决速步骤为___________(填“第1步”或“第ii步”),
(5)总反应的(为正、逆反应速率常数)。降低温度,该反应的将___________。(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 1 ②. 0
(2)
(3)
(4)第ii步 (5)增大
【解析】
【小问1详解】
依次将数据代入方程得到①;②;③;④,将②÷①得到;将④÷②得到,解得m=1、n=0;
【小问2详解】
将m=1、n=0代入方程中得到,则k=;
【小问3详解】
将总反应-反应i=反应ii,则第ii步的反应方程式为;
【小问4详解】
总反应的决速步骤是由慢反应决定的,故决速步骤为第ii步;
【小问5详解】
反应达到平衡时,有关系:,即,则K=,由盖斯定律可知,总反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,K增大,则增大。
18. 三氧化钼是石油工业中常用的催化剂,也是瓷轴药的颜料,该物质常使用辉钼矿(主要成分为)通过一定条件来制备,回答下列相关问题。已知:
①
②
③
(1)则的___________(用含的代数式表示)。
(2)若在恒温恒容的容器中加入一定量,仅发生反应。
①上述反应达到平衡时,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,则S2(g)浓度___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
②下列说法正确的是___________(填字母)。
a.气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态
b.气体的相对分子质量不变,反应不一定处于平衡状态
c.增加的量,平衡正向移动
③当上述反应达到平衡时,在时刻改变条件,时刻反应再次达到平衡状态,如下图所示。
改变的条件为___________;改变的条件为___________。
(3)在2L恒容密闭容器中充入和,若仅发生反应:后反应达到平衡,此时容器压强为起始时的,则内,的反应速率为___________。
(4)在恒容密闭容器中,加入足量的和,仅发生反应:。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示。
___________(填“>”“<”“=”);比较的大小:___________,若初始时通入为7.0MPa,则A点平衡常数___________(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。
【答案】(1)
(2) ①. 不变 ②. ab ③. 升高温度 ④. 加入正催化剂
(3)
(4) ①. < ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
利用盖斯定律,将2×①+2×②+③即得目标反应,故;
【小问2详解】
①当反应达到平衡后,保持温度不变,则平衡常数K不变,缩小容器容积达到新平衡时,由于K=c[S2(g)]不变,故c[S2(g)]不变;
②a.在恒温恒容的容器中,该可逆反应为气体增加的反应且仅S2(g)是气体,ρ等于气体质量除以容器体积,当反应未达平衡时,气体质量在增大,ρ随反应变化,当反应达到平衡时,ρ不变,a正确;
b.该反应只有S2(g)是气体,气体的相对分子质量始终不变,因此气体的相对分子质量不变时,反应不一定处于平衡状态,b正确;
c. MoS2为固体,增加或减少不影响平衡移动,c错误;
本题选ab;
③由于该正向反应为体积增加的反应,改变压强、温度和浓度均能促进平衡移动,若增加压强,则v(逆)瞬间增大,v(正)先不变后逐渐增加,平衡逆向移动,若升高温度,则v(正)、v(逆)都瞬间增大,平衡向吸热方向移动,若增加气体浓度,则v(逆)瞬间增大,v(正)先不变后逐渐增加,平衡逆向移动,如图可知,t1后v(正)、v(逆)都瞬间增大,且v(逆)> v(正),平衡逆向移动,即该反应正向为放热反应,达到平衡后反应速率比原平衡反应速率快,故推测t1改变条件为升温,t3后v(正)=v(逆),且比原平衡反应速率快,故推测t3改变条件为加入正催化剂;
【小问3详解】
设5min后反应达到平衡时转化S2(g)的物质的量为x mol,则平衡时混合气体物质的量为,由于,体积和温度不变时,P与n成正比,故,解得x=0.5 mol,故0-5min内S2(g)的反应速率为;
【小问4详解】
如图可知,随着温度增加,O2平衡转化率逐渐下降,即温度升高平衡逆向移动,故正反应为放热反应,;该正向反应为体积减小的反应,增加压强有助于平衡正向移动,在同一温度下,比较p1、p2、p3的O2转化率,如图可知,p1下O2平衡转化率大于p2的,大于p3的,故压强大小:p1>p2>p3;恒容恒温条件下,A点O2平衡转化率为50%,转化的氧气的物质的量为3.5mol,生成的二氧化硫的物质的量为2mol,故平衡时n[SO2(g)]=2mol,n[O2(g)]=3.5mol,又由于,则P与n成正比,故平衡压强为5.5MPa,其平衡常数Kp=。
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