精品解析：福建省莆田第一中学2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试题

莆田一中2024-2025学年度上学期第一学段考试试卷 高二 化学选择必修一 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 第Ⅰ卷(选择题 共42分) 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. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识，下列蕴含的化学知识分析不正确的是 A. “沧海月明珠有泪，蓝田日暖玉生烟”，句中的珠字对应的化学物质是碳酸钙，属于强电解质 B. “粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”，大理石变为生石灰的过程是吸热反应 C. “煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的能量变化主要是化学能转化为热能 D. “投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍“，所指高温时碳与水蒸气反应为放热反应 2. 下列电离方程式的书写错误的是 A. 的电离： B. 的电离： C. 水溶液中的电离： D. 熔融电离： 3. 是廉价的碳资源，将其甲烷化具有重要意义。其原理为。在某密闭容器中，充入1mol和4mol发生上述反应。下列叙述正确的是 A. 反应物的总能量小于生成物时总能量 B. 恒温、恒压条件下，充入He，平衡向逆反应方向移动 C. 在恒温、恒容条件下进行反应，容器中气体密度不再变化，说明已达到平衡状态 D. 升高温度可增大活化分子的百分数及有效碰撞频率，因而温度越高越利于获得甲烷 4. 下列事实能证明是弱电解质的是 ①的溶液稀释至1000倍， ②相同条件下，用等浓度的和溶液做导电实验，后者灯泡暗 ③等浓度、等体积的盐酸和溶液中和碱时，中和碱的能力相同 ④0.1的溶液 ⑤与反应放出气体 A. ①②④ B. ④⑤ C. ①③⑤ D. ②④⑥ 5. 高炉炼铁的主要反应为CO(g)+Fe2O3(s) CO2(g)+Fe(s)已知该反应在不同温度下的平衡常数如下： 温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 下列说法正确的是 A. 该反应的ΔH<0 B. 增加Fe2O3固体可以提高CO的转化率 C. 减小容器体积既能提高反应速率又能提高平衡转化率 D. 容器内气体密度恒定时，不能标志反应达到平衡状态 6. 25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 的溶液中：、、、 B. 使甲基橙变红色的溶液：、、、 C. 久置的氯水中：、、、 D. 由水电离出的的溶液中：、、、 7. 25℃时，水的电离达到平衡：下列叙述正确的是 A. 向水中加入少量固体，平衡逆向移动，降低 B. 将纯水加热到95℃时，变大，不变，水仍呈中性 C. 向水中加入少量固体硫酸氢钠，增大，不变 D. 向0.1溶液中加入少量水，溶液中减小 8. 下列有关电化学装置的描述正确的是 A．K+移向ZnSO4溶液 B．可用于电解精炼铜 C．应使用阴离子交换膜 D．可用于铁钉镀锌 A. A B. B C. C D. D 9. 工业生产硫酸的一步重要反应是 ，如果该反应在容积不变的密闭容器中进行，图中表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中结论正确的是 A. 图Ⅰ表示催化剂对化学平衡的影响，且甲使用了催化剂 B. 图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响，且乙温度高 C. 图Ⅱ表示平衡转化率与温度及压强的关系，可以判断 D. 图Ⅲ表示时刻升高温度或增大压强对反应速率的影响 10. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 在合成氨实际生产中，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去，以提高原料的利用率 B. 加压后颜色先变深后变浅 C. 、、组成的平衡体系，加压后体系颜色变深 D. 打开啤酒瓶时，会从瓶口逸出气泡 11. 西北工业大学张建团队于国际著名期刊Angew上报道了一种新型多功能甲醛-硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是 A. 放电过程中，通过质子交换膜从左室传递到右室 B. 电极反应为 C. 电极反应为 D. 处理废水过程中溶液不变，无需补加 12. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. B. 反应速率： C. 点a、b、c对应的平衡常数： D. 反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 13. 氨氧化法制硝酸中发生主反应 和副反应 两个竞争反应(忽略其他副反应)，反应每生成的相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 推测反应 B. 加入催化剂Ⅰ更有利于的生成 C. 其他条件相同时，升高温度，平衡时体系内的浓度降低 D. 平衡后增大压强，物质的浓度不变 14. 常温下，浓度均为0.10、体积均为的和溶液，分别加水稀释至体积V，随的变化如图所示，下列叙述正确的是 A. 是强酸，溶液每稀释10倍，始终增大1 B. 该温度下的电离平衡常数 C. 溶液中水的电离程度： D. 当时，若同时微热两种溶液(不考虑、和的挥发)，则减小 第Ⅱ卷(非选择题 共58分) 二、非选择题(本题共4小题，共58分)。 15. 弱电解质的电离平衡与日常生活、工农业生产等息息相关。某些弱酸的电离平衡常数如表。 弱酸 电离平衡常数(25℃) ， 回答下列问题： （1）写出的电离方程式：_______；25℃时，在的溶液中由水电离出来的_______。 （2）25℃时，的溶液与的溶液等体积混合，溶液呈_______(填“中性”、“酸性”或“碱性”)。 （3）将和体积均相同的溶液和溶液分别稀释，其随加水体积的变化如图。 ①曲线Ⅰ代表溶液_______(填“”或“”)。 ②图中a点水的电离程度_______(填“＜”、“>”或“=”)b点水的电离程度。 （4）在25℃，将a的氨水与0.01的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中，则溶液显_______(填“中性”、“酸性”或“碱性”)；用含a的代数式表示的电离平衡常数_______。 16. 化学反应可以通过改变反应条件实现对反应速率的调控。某化学学习小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。 【实验原理】 【实验内容及记录】 实验编号 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液颜色褪至无色所需时间/min 0.5溶液 0.2溶液 0.4稀硫酸 1 25 3.0 3.0 2.0 2.0 6.4 2 25 4.0 2.0 2.0 2.0 5.0 3 25 5.0 1.0 2.0 4 25 1.5 4.5 2.0 2.0 5 50 5.0 2.0 2.0 （1）通过实验1、2、4，可探究_______(填外部因素)对化学反应速率的影响。通过实验3、5，可探究温度对化学反应速率的影响，则_______，_______；实验得出_______(填“>”、“=”或“＜”)。 （2）在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，开始一段时间反应较慢，溶液变色不明显；但不久突然褪色，反应明显加快。甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致。该小组重做实验1，测定反应过程中不同时间溶液的温度，结果如表。 时间/min 0 2 4 6 8 10 温度/℃ 25 26 26 26.5 26.5 26.5 结合实验目的与表中数据，你得出的结论是_______。 （3）该小组同学提出了新的假设，并设计以下实验方案继续进行实验。 实验编号 25℃下，试管中所加试剂及其用量/ 再向试管中加入少量固体 溶液颜色褪至无色所需时间/min 0.5溶液 0.2溶液 0.4稀硫酸 6 3.0 3.0 2.0 2.0 X t ①加入的固体X是_______(填化学式)。 ②若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是_______。 17. 我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要，其中二氧化碳转化甲醇技术是当前研究热点之一。二氧化碳催化加氢制备甲醇：。 该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ② （1）该反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)。 A． B． C． D． （2）在体积为2L的密闭容器中充入2和6发生反应，分别在温度和下反应，测得的物质的量随时间变化如图所示。 Ⅰ：_______(填“>”或“<”)，原因为_______。 Ⅱ：该反应在温度下，10min后达到平衡。 ①0~10min内_______；②该反应的平衡常数_______ （3）在一定条件下，二氧化碳和氢气合成甲醇，温度对反应结果的影响如图所示，已知在图中所示温度范围内，温度升高更有利于的生成，则图1中曲线分别为的转化率和甲醇的选择性(甲醇的选择性，下同)，则代表的转化率的曲线是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。图2中曲线为甲醇的产率变化，当温度高于240℃时，甲醇的产率随温度升高而降低，①从化学平衡的角度分析可能原因是_______；②从化学反应速率的角度分析可能原因是_______。 18. 铬酸铅俗称铬黄，主要用于油漆、油墨、塑料以及橡胶等行业。一种以含铬废水(含、、)和草酸泥渣(含草酸铅、硫酸铅)为原料制备铬酸铅的工艺流程如下。 已知：；。 回答下列问题： （1）草酸泥渣“粉碎”的目的是_______，“焙烧”时加入碳酸钠是为了将硫酸铅转化为，同时放出，该转化过程的化学方程式为_______。 （2）滤渣的主要成分为_______、_______。(填化学式) （3）“沉淀除杂”所得滤液中含铬化合物主要为_______。(填化学式) （4）“氧化”工序中发生反应的离子方程式为_______。 （5）为了提高沉铬率，用平衡移动原理解释“酸溶”过程中所加硝酸不能过量的原因：_______。 （6）现以甲醇()燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有)时，实验室利用如图装置模拟该法。 ①M电极的电极反应式_______。 ②请用简洁的语言，阐述电解法将废水中转化为沉淀而除去的原理：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莆田一中2024-2025学年度上学期第一学段考试试卷 高二 化学选择必修一 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 第Ⅰ卷(选择题 共42分) 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. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识，下列蕴含的化学知识分析不正确的是 A. “沧海月明珠有泪，蓝田日暖玉生烟”，句中的珠字对应的化学物质是碳酸钙，属于强电解质 B. “粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”，大理石变为生石灰的过程是吸热反应 C. “煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的能量变化主要是化学能转化为热能 D. “投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍“，所指高温时碳与水蒸气反应为放热反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．句中的珠字指的是珍珠，对应的化学物质是碳酸钙，属于强电解质，A正确； B．大理石变为生石灰的过程是吸热反应，B正确； C．燃烧豆萁过程涉及的是化学能转化为热能，C正确； D．高温时碳与水蒸气反应为吸热反应，D错误。 故选D。 2. 下列电离方程式的书写错误的是 A. 的电离： B. 的电离： C. 水溶液中的电离： D. 熔融电离： 【答案】C 【解析】 【详解】A．在水溶液中完全电离为钠离子、碳酸氢根离子，电离方程式为，故A正确； B．是弱碱，电离方程式为，故B正确； C．是强电解质，水溶液中完全电离，电离方程式为，故C错误； D．熔融电离出钠离子、硫酸氢根离子，电离方程式为，故D正确； 选C。 3. 是廉价的碳资源，将其甲烷化具有重要意义。其原理为。在某密闭容器中，充入1mol和4mol发生上述反应。下列叙述正确的是 A. 反应物的总能量小于生成物时总能量 B. 恒温、恒压条件下，充入He，平衡向逆反应方向移动 C. 在恒温、恒容条件下进行反应，容器中气体密度不再变化，说明已达到平衡状态 D. 升高温度可增大活化分子的百分数及有效碰撞频率，因而温度越高越利于获得甲烷 【答案】B 【解析】 【详解】A．该反应是放热反应，故反应物的总能量大于生成物时总能量，故A错误； B．恒温、恒压条件下，充入He，容器体积增大，平衡向逆反应方向移动，故B正确； C．在恒温、恒容条件下进行反应，气体的密度始终不变，不能说明达到平衡，故C错误； D．升高温度平衡逆向移动，甲烷的产率会降低，故D错误； 答案选B。 4. 下列事实能证明是弱电解质的是 ①的溶液稀释至1000倍， ②相同条件下，用等浓度的和溶液做导电实验，后者灯泡暗 ③等浓度、等体积的盐酸和溶液中和碱时，中和碱的能力相同 ④0.1的溶液 ⑤与反应放出气体 A. ①②④ B. ④⑤ C. ①③⑤ D. ②④⑥ 【答案】A 【解析】 【详解】①pH=1的一元强酸溶液稀释至1000倍，pH=4，pH=1的HCOOH溶液稀释至1000倍，pH＜4，说明稀释过程中醋酸继续电离，即醋酸存在电离平衡，为弱电解质，故①选； ②相同条件下，用等浓度的和溶液做导电实验，后者灯泡暗，说明的电离程度小于HCl，则说明只能部分电离，故②选； ③等浓度、等体积的盐酸和溶液中和碱时，消耗碱的能力与酸的物质的量相等，与酸的强弱无关，中和碱的能力相同，说明两种一元酸的物质的量相等，不能说明为弱酸，故③不选； ④0.1mol•L-1的溶液pH=2，c(H+)＜c()，说明部分电离，为弱电解质，故④选； ⑤与反应放出CO2气体，说明的酸性大于碳酸，不能说明部分电离，则不能证明为弱电解质，故⑤不选； 综上，能证明是弱电解质的是①②④； 答案选A。 5. 高炉炼铁的主要反应为CO(g)+Fe2O3(s) CO2(g)+Fe(s)已知该反应在不同温度下的平衡常数如下： 温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 下列说法正确的是 A. 该反应的ΔH<0 B. 增加Fe2O3固体可以提高CO的转化率 C. 减小容器体积既能提高反应速率又能提高平衡转化率 D. 容器内气体密度恒定时，不能标志反应达到平衡状态 【答案】A 【解析】 【详解】A．由表格中数据可知，温度越高，K越小，则升高温度，平衡逆向移动，则，选项A正确； B．增加固体，平衡不移动，则CO的转化率不变，选项B错误； C．减小容器体积，气体的浓度增大，反应速率加快，但平衡不移动，不能提高平衡转化率，选项C错误； D．容器内气体密度恒定时，气体的质量、物质的量均不发生变化，则该反应已达到平衡状态，选项D错误； 答案选A。 6. 25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 的溶液中：、、、 B. 使甲基橙变红色的溶液：、、、 C. 久置的氯水中：、、、 D. 由水电离出的的溶液中：、、、 【答案】A 【解析】 【详解】A．108的溶液呈酸性，酸性条件下、、、相互之间不反应，能大量共存，故选A； B．使甲基橙变红色的溶液呈酸性，酸性条件下H+、CO反应放出二氧化碳，不能大量含有CO，故不选B； C．久置的氯水主要成分是HCl，与H+反应，不能大量共存，故不选C； D．由水电离出的的溶液呈酸性或碱性，酸性条件下 Fe2+能被氧化为Fe3+，碱性条件下Fe2+与OH-不能大量共存，故不选D； 选A。 7. 25℃时，水的电离达到平衡：下列叙述正确的是 A. 向水中加入少量固体，平衡逆向移动，降低 B. 将纯水加热到95℃时，变大，不变，水仍呈中性 C. 向水中加入少量固体硫酸氢钠，增大，不变 D. 向0.1溶液中加入少量水，溶液中减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．向水中加入少量固体，增大，故A错误； B．将纯水加热到95℃时，正向移动，变大，减小，水仍呈中性，故B错误； C．只与温度有关，向水中加入少量固体硫酸氢钠，增大，不变，故C正确； D．向0.1溶液中加入少量水，c(CH3COO-)减小，不变，所以溶液中增大，故D错误； 选C。 8. 下列有关电化学装置的描述正确的是 A．K+移向ZnSO4溶液 B．可用于电解精炼铜 C．应使用阴离子交换膜 D．可用于铁钉镀锌 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题干装置可知，Zn为负极，Cu为正极，电解质溶液中阳离子移向正极，故盐桥中K+移向CuSO4溶液，A错误； B．电解精炼铜时，粗铜应与电源正极相连作阳极，纯铜与电源负极相连作阴极，B错误； C．Cl2能与NaOH溶液反应，防止OH-通过离子交换膜进入阳极，应该选用阳离子交换膜，C错误； D．电镀时，镀件与电源负极相连作阴极，镀层金属单质与电源正极相连作阳极，含镀层金属阳离子的电解质溶液作电解质，故图示装置可用于铁钉镀锌，D正确； 故答案为D。 9. 工业生产硫酸的一步重要反应是 ，如果该反应在容积不变的密闭容器中进行，图中表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中结论正确的是 A. 图Ⅰ表示催化剂对化学平衡的影响，且甲使用了催化剂 B. 图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响，且乙温度高 C. 图Ⅱ表示平衡转化率与温度及压强的关系，可以判断 D. 图Ⅲ表示时刻升高温度或增大压强对反应速率的影响 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图Ⅰ可知，改变条件使平衡发生了移动，而催化剂不影响化学平衡，则SO2的含量不变，故A错误； B．图Ⅰ中乙到达平衡时间较短，乙的温度较高，正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，SO2的含量减小，图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响，根据‘先拐先平者大’，则乙的温度较高，故B正确； C．在相同压强下，由于正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率减小，由图可知，故C正确； D．图Ⅲ改变条件瞬间，正、逆速率都增大，正反应速率增大较大，平衡向正反应移动，应是增大压强的原因，正反应放热，升高温度平衡逆向移动，逆反应速率大于正反应速率，故D错误； 故选：BC。 10. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 在合成氨实际生产中，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去，以提高原料的利用率 B. 加压后颜色先变深后变浅 C. 、、组成的平衡体系，加压后体系颜色变深 D. 打开啤酒瓶时，会从瓶口逸出气泡 【答案】C 【解析】 【详解】A．在合成氨实际生产中，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去，生成物浓度减小，平衡正向移动，则原料转化率增大，提高了原料的利用率，能用勒夏特列原理解释，A不符题意； B．加压后气体浓度增大，颜色加深，平衡向着气体减小的方向移动，即平衡正向移动，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，B不符题意； C．对应平衡：，加压后体系颜色变深，是由于浓度增大，但平衡未移动，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．打开啤酒瓶时，气体逸出，气压减小，平衡向着生成气体方向移动，所以会从瓶口逸出气泡，能用勒夏特列原理解释，D不符题意； 答案选C。 11. 西北工业大学张建团队于国际著名期刊Angew上报道了一种新型多功能甲醛-硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是 A. 放电过程中，通过质子交换膜从左室传递到右室 B. 电极反应为 C. 电极反应为 D. 处理废水过程中溶液不变，无需补加 【答案】B 【解析】 【分析】由原电池中电子移动方向可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO-和H2，电极方程式为：2HCHO+4OH--2e-=2HCOO-+H2↑+2H2O，CuRu为正极，得到电子生成NH3，电极方程式为：6H2O++8e-═NH3↑+9OH-，以此解答。 【详解】A．质子交换膜只允许H+通过，A错误； B．由分析可知，CuRu为正极，得到电子生成NH3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：6H2O++8e-=NH3↑+9OH-，B正确； C．由分析可知，负极电极方程式为：2HCHO+4OH--2e-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C错误； D．由分析可知，负极电极方程式为：2HCHO+4OH--2e-═2HCOO-+H2↑+2H2O，正极电极方程式为：6H2O++8e-═NH3↑+9OH-，总反应为8HCHO++7OH-=NH3↑+8HCOO-+4 H2↑+2H2O，处理废水过程中消耗OH-，溶液pH减小，需补加KOH，D错误； 故答案选B。 12. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. B. 反应速率： C. 点a、b、c对应的平衡常数： D. 反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则，故A正确； B．b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，平衡正向移动，甲烷的转化率增大，生成物的浓度增大，则在相同温度下反应速率：，故B错误； C．由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大；温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：，故C正确； D．该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确； 答案选B。 13. 氨氧化法制硝酸中发生主反应 和副反应 两个竞争反应(忽略其他副反应)，反应每生成的相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 推测反应 B. 加入催化剂Ⅰ更有利于的生成 C. 其他条件相同时，升高温度，平衡时体系内的浓度降低 D. 平衡后增大压强，物质的浓度不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．用主反应减去副反应后得到 ，故A项正确； B．催化剂Ⅰ使主反应的活化能降低、使得副反应的活化能增大，故促进主反应生成，故B项正确； C．两个竞争反应的焓变均小于0，故升高温度，平衡逆向移动，的平衡浓度降低，故C项正确； D．增大压强虽然对于气体体积和相等的副反应没有直接影响，但是竞争反应即主反应的平衡会逆向移动，导致和浓度增加，进而使副反应平衡正向移动，的浓度会增大，故D项错误； 故本题选D。 14. 常温下，浓度均为0.10、体积均为的和溶液，分别加水稀释至体积V，随的变化如图所示，下列叙述正确的是 A. 是强酸，溶液每稀释10倍，始终增大1 B. 该温度下的电离平衡常数 C. 溶液中水的电离程度： D. 当时，若同时微热两种溶液(不考虑、和的挥发)，则减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．0.10的HA溶液pH=1，则是强酸，溶液每稀释10倍，增大1，但pH不能大于7，故A错误； B．电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，该温度下的电离平衡常数a=b，故B错误； C．酸抑制水电离，酸电离出的氢离子浓度越大，对水电离的抑制作用越强，氢离子浓度a=c>b，所以溶液中水的电离程度：，故C正确； D．当时，若同时微热两种溶液，电离平衡正向移动，B-浓度增大，则增大，故D错误； 选C。 第Ⅱ卷(非选择题 共58分) 二、非选择题(本题共4小题，共58分)。 15. 弱电解质的电离平衡与日常生活、工农业生产等息息相关。某些弱酸的电离平衡常数如表。 弱酸 电离平衡常数(25℃) ， 回答下列问题： （1）写出的电离方程式：_______；25℃时，在的溶液中由水电离出来的_______。 （2）25℃时，的溶液与的溶液等体积混合，溶液呈_______(填“中性”、“酸性”或“碱性”)。 （3）将和体积均相同的溶液和溶液分别稀释，其随加水体积的变化如图。 ①曲线Ⅰ代表溶液_______(填“”或“”)。 ②图中a点水的电离程度_______(填“＜”、“>”或“=”)b点水的电离程度。 （4）在25℃，将a的氨水与0.01的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中，则溶液显_______(填“中性”、“酸性”或“碱性”)；用含a的代数式表示的电离平衡常数_______。 【答案】（1） ①. ， ②. （2）酸性 （3） ①. ②. > （4） ①. 中 ②. 【解析】 【小问1详解】 是二元弱酸，电离方程式为，；是二元弱酸，抑制水电离，25℃时，在的溶液中，水电离的氢离子等于氢氧根离子浓度，即由水电离出来的。 【小问2详解】 是弱酸，是强碱，25℃时，的溶液与的溶液，醋酸浓度大于氢氧化钠的浓度，等体积混合，醋酸有剩余，溶液呈酸性。 【小问3详解】 ①的酸性小于，加水稀释，弱酸电离平衡正向移动，稀释相同倍数，酸性越弱pH变化越小，稀释相同倍数，醋酸pH变化小于，所以曲线Ⅰ代表溶液。 ②酸抑制水电离，酸电离出的氢离子浓度越大，对电离抑制作用越大，所以a点水的电离程度>b点水的电离程度。 【小问4详解】 在25℃，将a的氨水与0.01的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中，根据电荷守恒c(H+)=c(OH-)，则溶液显中性；根据物料守恒，=0.005mol/L，，则，c(OH-)=10-7mol/L，的电离平衡常数。 16. 化学反应可以通过改变反应条件实现对反应速率的调控。某化学学习小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。 【实验原理】 【实验内容及记录】 实验编号 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液颜色褪至无色所需时间/min 0.5溶液 0.2溶液 0.4稀硫酸 1 25 3.0 3.0 2.0 2.0 6.4 2 25 4.0 2.0 2.0 2.0 5.0 3 25 5.0 1.0 2.0 4 25 1.5 4.5 2.0 2.0 5 50 5.0 2.0 2.0 （1）通过实验1、2、4，可探究_______(填外部因素)对化学反应速率的影响。通过实验3、5，可探究温度对化学反应速率的影响，则_______，_______；实验得出_______(填“>”、“=”或“＜”)。 （2）在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，开始一段时间反应较慢，溶液变色不明显；但不久突然褪色，反应明显加快。甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致。该小组重做实验1，测定反应过程中不同时间溶液的温度，结果如表。 时间/min 0 2 4 6 8 10 温度/℃ 25 26 26 26.5 26.5 26.5 结合实验目的与表中数据，你得出的结论是_______。 （3）该小组同学提出了新的假设，并设计以下实验方案继续进行实验。 实验编号 25℃下，试管中所加试剂及其用量/ 再向试管中加入少量固体 溶液颜色褪至无色所需时间/min 0.5溶液 0.2溶液 0.4稀硫酸 6 3.0 3.0 2.0 2.0 X t ①加入的固体X是_______(填化学式)。 ②若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是_______。 【答案】（1） ①. 草酸浓度 ②. 2.0 ③. 1.0 ④. > （2）温度不是反应速率突然加快的原因 （3） ①. ②. 室温下溶液褪至无色所需时间 【解析】 【分析】该实验是探究影响草酸和酸性高锰酸钾溶液之间反应速率的影响因素，根据控制变量法，实验1、2、4探究的是草酸的浓度对反应速率的影响，而实验3、5要探究温度对化学反应速率的影响，则需控制温度不同，其他量要相同，在溶液中进行实验时，需保证溶液的总体积一致，由此计算、；实验根据溶液褪色的快慢体现反应速率； 【小问1详解】 由表格的实验数据可知，实验1、2、4草酸的浓度不同，其他量相同，故探究的是草酸浓度对反应速率的影响；实验3、5可探究温度对化学反应速率的影响，则实验3、5需控制温度不同，其他量相同，根据实验1、2、4可知溶液的总体积为10mL，计算得2.0，1.0；实验5的温度高于实验3，故实验5的速率更快，褪色时间更短，故>； 【小问2详解】 由表格的数据可知，反应过程中溶液的温度没有明显升高，故说明温度不是反应速率突然加快的原因； 【小问3详解】 ①根据第(2)小问，既然温度不是速率突然加快的原因，结合反应，应该假设是生成的硫酸锰对反应有催化作用，导致反应加快，故为了与实验1对比，再向试管中加入少量固体； ②若假设成立的话，则溶液褪色的时间应该比实验1短，即。 17. 我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要，其中二氧化碳转化甲醇技术是当前研究热点之一。二氧化碳催化加氢制备甲醇：。 该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ② （1）该反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)。 A． B． C． D． （2）在体积为2L的密闭容器中充入2和6发生反应，分别在温度和下反应，测得的物质的量随时间变化如图所示。 Ⅰ：_______(填“>”或“<”)，原因为_______。 Ⅱ：该反应在温度下，10min后达到平衡。 ①0~10min内_______；②该反应的平衡常数_______ （3）在一定条件下，二氧化碳和氢气合成甲醇，温度对反应结果的影响如图所示，已知在图中所示温度范围内，温度升高更有利于的生成，则图1中曲线分别为的转化率和甲醇的选择性(甲醇的选择性，下同)，则代表的转化率的曲线是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。图2中曲线为甲醇的产率变化，当温度高于240℃时，甲醇的产率随温度升高而降低，①从化学平衡的角度分析可能原因是_______；②从化学反应速率的角度分析可能原因是_______。 【答案】（1） ①. 低温 ②. B （2） ①. > ②. 温度较高，反应速率快，先达到平衡 ③. 0.15 ④. （3） ①. Ⅱ ②. 二氧化碳和氢气合成甲醇的反应是放热反应，温度高于240℃时，升高温度平衡逆向移动使得甲醇的产率降低 ③. 升高温度超过了催化剂对主反应催化活性的最适范围，使甲醇产率降低 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，反应①+反应②得到反应，则反应△H=(+42kJ/mol)—(—90kJ/mol)=—48kJ/mol，所以二氧化碳催化加氢制备甲醇的反应是熵减的放热反应，低温条件下反应ΔH—TΔS＜0，能自发进行；由方程式可知，反应①是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应、总反应和反应②是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应①为慢反应，说明反应①的活化能大于反应②，则能体现上述反应能量变化的图示为，故选B，故答案为：低温；B； 【小问2详解】 Ⅰ．温度越高，反应速率越快，反应达到平衡所需时间越少，由图可知，T1温度下反应优先达到平衡，说明T1温度下反应速率大于T2温度下反应速率，所以反应温度T1大于T2，故答案为：>；温度较高，反应速率快，先达到平衡； Ⅱ．由图可知，T1温度下，10min后达到平衡时，甲醇的物质的量为1.0mol，由题意可建立如下三段式： 由三段式数据可知，0~10min内氢气的反应速率为=0.15，反应的平衡常数K==，故答案为：0.15；； 【小问3详解】 由题意可知，在图中所示温度范围内，温度升高更有利于一氧化碳的生成，由方程式可知，反应①是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，反应②是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的选择性降低，则代表二氧化碳转化率的曲线是Ⅱ、代表甲醇选择性的曲线是Ⅰ；当温度高于240℃时，甲醇的产率随温度升高而降低的原因可能是240℃时反应达到平衡，二氧化碳和氢气合成甲醇的反应是放热反应，温度高于240℃时，升高温度平衡逆向移动使得甲醇的产率降低，也可能是高于时，升高温度超过了催化剂对二氧化碳和氢气合成甲醇反应催化活性的最适范围，使甲醇产率降低，故答案为：Ⅱ；二氧化碳和氢气合成甲醇的反应是放热反应，温度高于240℃时，升高温度平衡逆向移动使得甲醇的产率降低；升高温度超过了催化剂对二氧化碳和氢气合成甲醇反应催化活性的最适范围，使甲醇产率降低。 18. 铬酸铅俗称铬黄，主要用于油漆、油墨、塑料以及橡胶等行业。一种以含铬废水(含、、)和草酸泥渣(含草酸铅、硫酸铅)为原料制备铬酸铅的工艺流程如下。 已知：；。 回答下列问题： （1）草酸泥渣“粉碎”的目的是_______，“焙烧”时加入碳酸钠是为了将硫酸铅转化为，同时放出，该转化过程的化学方程式为_______。 （2）滤渣的主要成分为_______、_______。(填化学式) （3）“沉淀除杂”所得滤液中含铬化合物主要为_______。(填化学式) （4）“氧化”工序中发生反应的离子方程式为_______。 （5）为了提高沉铬率，用平衡移动原理解释“酸溶”过程中所加硝酸不能过量的原因：_______。 （6）现以甲醇()燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有)时，实验室利用如图装置模拟该法。 ①M电极的电极反应式_______。 ②请用简洁的语言，阐述电解法将废水中转化为沉淀而除去的原理：_______。 【答案】（1） ①. 增大反应接触表面积加快氧化焙烧的反应速率 ②. （2） ①. ②. （3） （4） （5）硝酸过量导致溶液中氢离子浓度增大，使平衡正向移动，含量降低，导致沉铬率下降 （6） ①. ②. 左侧铁做阳极，失去电子产生的，将还原为，再与阴极表面产生结合成 【解析】 【分析】向含铬废水中加入氢氧化钠溶液，调pH=9，将溶液中的铬离子转化为NaCrO2，铁离子和铜离子转化为氢氧化铁、氢氧化铜沉淀，过滤得到含氢氧化铁、氢氧化铜的滤渣和滤液；向滤液中加入过氧化氢溶液，将溶液中的转化为；向烘干粉碎的草酸泥渣中加入碳酸钠焙烧，将硫酸铅转化为氧化铅，将焙烧渣水洗得到的氧化铅溶于硝酸溶液得到硝酸铅，将硝酸铅溶液和铬酸钠溶液混合反应，将铬酸钠转化为铬酸铅沉淀，过滤得到铬酸铅和滤液；向滤液中加入硫酸亚铁、硫酸铁，将溶液中的铬酸根离子转化为铁铬氧体，过滤得到达标排放的废水。 【小问1详解】 将草酸泥渣“粉碎”可以增大固体的表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快反应速率；“焙烧”时加入碳酸钠是为了将硫酸铅转化为PbO，同时放出CO2，该转化过程的化学方程式为。 【小问2详解】 向含铬废水中加入氢氧化钠溶液，调pH=9，将溶液中的铬离子转化为NaCrO2，铁离子和铜离子转化为氢氧化铁、氢氧化铜沉淀，过滤得到含、的滤渣。 【小问3详解】 向含铬废水中加入氢氧化钠溶液，将溶液中的铬离子转化为NaCrO2，所以“沉淀除杂”所得滤液中含铬化合物主要为NaCrO2； 【小问4详解】 “氧化”工序中过氧化氢将转化为，发生反应的离子方程式为； 【小问5详解】 硝酸过量导致溶液中氢离子浓度增大，使平衡正向移动，含量降低，导致沉铬率下降，所以“酸溶”过程中所加硝酸不能过量。 【小问6详解】 ①甲醇燃料电池中，氢离子从M极移向N极，可知M是负极，则M极甲醇失电子生成二氧化碳，M电极的电极反应式。 ②左侧铁做阳极，铁失去电子产生的，将还原为，再与阴极表面产生结合成沉淀而除去。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $