内容正文:
广东省八校联盟2024~2025学年度第一学期高二教学质量检测(二)
化学
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。
3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题卷上无效。
4.回答选择题时,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。
5.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Mn:55 Fe:56
一、选择题:本题共16小题,第110小题,每小题2分;第1116小题,每小题4分,共44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. “能源”是人们生活中不可或缺的一部分,化学能与热能的相互转化是能量合理应用的重要途径。下列属于化学能与热能的转化过程的是
图片
转化过程
太阳能热水器烧水
燃油汽车行驶
选项
A
B
图片
转化过程
氯碱工业制氯气
水力发电
选项
C
D
A A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.太阳能烧水是将太阳能转换为热能,A错误;
B.燃油汽车行驶是化学能转化为热能,热能再转化为动能,属于化学能与热能的转化,B正确;
C.氯碱工业制氯气过程是将电能转化为化学能,是储存化学能的过程,C错误;
D.水力发电是将水能转换为电能,不涉及化学变化,D错误;
故选B。
2. 设阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 含有的分子数为
B. 中含有阴离子的数目为
C. 铁粉在中燃烧,转移电子数为
D. 与足量充分反应,生成的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.没有标况,不确定二氧化碳的物质的量,A错误;
B.过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成,为1mol,含有1mol阴离子,数目为,B正确;
C.铁为0.1mol,在中燃烧,氯气不足完全反应、铁过量,反应中转移电子数为0.2,C错误;
D.与足量充分反应生成氨气,反应为可逆反应,进行不完全,生成的分子数小于,D错误;
故选B。
3. 下列事实能用勒夏特列原理来解释的是
A. 增大压强,有利于和反应生成
B. 锌粒粉碎后与稀硫酸反应产生氢气速度更快
C. 平衡混合气加压后颜色变深
D. 温度设置为比室温更有利于氨的合成
【答案】A
【解析】
【详解】A.2SO2+O22SO3反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,有利于和反应生成,能用勒夏特列原理来解释,A符合题意;
B.粉碎后,加大接触面积,加快发应速率,不能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.该反应反应前后气体体积不变,所以压强不影响化学平衡的移动,增大平衡体系的压强气体的体积减小,碘的浓度增大,颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.合成氨反应为放热反应,升高温度不利用平衡向正方向移动,温度设置为400~500℃是为了加快反应速率且此时催化剂活性最大,不能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选A。
4. 劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
家务劳动:热纯碱液浸泡油烟机滤网
升温促进碳酸钠水解
B
社区服务:使用氯化铵溶液清洗铁锈
氯化铵可分解产生HCl
C
医药管理:用冰箱保存疫苗
温度越低,反应速率越慢
D
学农活动:野炊时将煤炭碾碎使用
增大煤炭与空气接触面积,加快燃烧
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度升高会促进纯碱的水解,纯碱水解显碱性,油脂在碱性条件下发生水解,所以用热纯碱溶液浸泡油烟机滤网,与所述的化学知识有关联,故A项正确;
B.氯化铵水解,溶液呈酸性,可以用来清洗铁锈,并不是氯化铵可分解产生HCl,与所述的化学知识没有关联,故B项错误;
C.用冰箱保存疫苗是因为温度越低,化学反应速率越慢,疫苗变质的越慢,与所述的化学知识有关联,故C项正确;
D.将煤炭碾碎可以增大煤炭与空气接触面积,加快燃烧,与所述的化学知识有关联,故D项正确;
故本题选B。
5. 下列关于化学反应与热量的叙述正确的是
A. ,金刚石比石墨稳定
B. ,则的燃烧热为
C. 同温同压下,反应在光照和点燃条件下的相同
D. 已知稀溶液中,,则稀醋酸与稀溶液反应生成水时放出的热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.,说明金刚石能量较高,石墨能量较低,物质能量越低越稳定,所以石墨比金刚石稳定,A错误;
B.H2的燃烧热是1 mol H2完全燃烧产生稳定状态的H2O放出的热量,由于水的稳定状态是液态而不是气态,因此不能根据以确定的燃烧热为,B错误;
C.反应热与反应条件无关,只与物质的始态和终态有关,因此同温同压下,反应在光照和点燃条件下的相同,C正确;
D.醋酸是弱电解质,电离时吸热,则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ,D错误;
答案选C。
6. 一定量的铁粉和水蒸气在一个容积可变的密闭容器中进行反应:。下列条件能使该反应的化学反应速率增大的是
A. 增加铁粉的质量 B. 保持体积不变,充入,使体系压强增大
C. 将容器的体积缩小一半 D. 保持压强不变,充入,使容器的体积增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁粉为固态,增加铁粉量不影响化学反应速率,A不符题意;
B.体积不变充入N2,体系压强增大,但N2不参加反应,体系内H2、H2O(g)的浓度不变,化学反应速率不变,B不符题意;
C.将容器的体积缩小一半,体系内H2、H2O(g)的浓度增大,反应速率增大,C符合题意;
D.压强不变充入N2,容器的体积增大,体系内H2、H2O(g)的浓度减小,反应速率减小,D不符题意。
答案选C。
7. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列说法正确的是
A. 在常温下,的溶液中能大量存在:
B. 水溶液中的电离方程式:
C. 溶液的水解平衡:
D. 的沉淀溶解平衡:
【答案】A
【解析】
【详解】A.在常温下,的溶液中含有大量的H+,H+、 Cl-、、Na+、各离子间不反应,能大量存在,A正确;
B.H2CO3为二元弱酸,其电离为分步进行,故水溶液中H2CO3的电离方程式:H2CO3⇋H++,B错误;
C.是的电离平衡式,而NaHSO3溶液的水解平衡离子方程式为:,C错误;
D.的沉淀溶解平衡:,D错误;
故答案为:A。
8. 大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线,已知反应:,在有存在时(对反应有催化作用)的反应机理为:基元反应①:,基元反应②:,反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. a表示存在时反应过程的能量变化
B. 是反应的催化剂,改变了反应历程,降低了
C. 决定反应速率的是基元反应①
D. 增大压强和加入催化剂都能增大活化分子百分数
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂能降低反应活化能,结合图示可知b过程活化能较低,应为存在催化剂时反应过程的能量变化,故A错误;
B.是反应的催化剂,改变了反应历程,但催化剂不影响,故B错误;
C.活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应;反应①的活化能更大,则决定总反应速率的是基元反应①,故C正确;
D.加入催化剂增大活化分子百分数,增大压强不改变活化分子百分数,故D错误;
答案选C。
9. 下列与实验相关的叙述正确的是
A. 用湿润的pH试纸测定硫酸溶液的pH
B. 酸碱中和滴定时,锥形瓶需用待测液润洗2次,再加入待测液
C. 配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
D. 中和热测定实验中,将NaOH溶液分几次缓慢加入盐酸溶液中
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH试纸不能湿润,湿润后相当于把硫酸稀释,应选择干燥的pH试纸测定硫酸溶液的pH,A错误;
B.锥形瓶不需要用待测液润洗,润洗会使待测液中溶质的物质的量增大,B错误;
C.由于FeCl3溶液易水解,故配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,可以抑制水解,然后再用水稀释到所需的浓度,C正确;
D.将NaOH溶液分几次缓慢加入盐酸溶液中易造成热量损失,导致所测定的最高温度偏低,应一次性迅速混合,D错误;
故选C。
10. 物质类别和元素价态是学习元素及化合物性质的重要认识视角。部分含硫物质的分类与相应硫元素化合价的关系图如图所示。下列说法不正确的是
A. d溶液久置于空气中会生成e
B. 气体c可用e的浓溶液干燥
C. 将a和f的钠盐溶液混合会生成b
D. 将气体c通入品红溶液中,溶液褪色,体现了c的氧化性
【答案】D
【解析】
【分析】由价态和类别关系可知a为H2S,b为S,c为SO2,d为H2SO3,e为H2SO4,f为亚硫酸盐,g为硫酸盐,据此分析解答。
【详解】A.d为H2SO3,具有还原性,在空气中能被氧气氧化生成H2SO4,故A正确;
B.二氧化硫与浓硫酸不能反应,可用浓硫酸干燥二氧化硫,故B正确;
C.H2S具有强的还原性,能与亚硫酸盐反应生成S单质,故C正确;
D.二氧化硫使品红褪色体现其漂白性,与氧化性无关,故D错误;
故选:D。
11. 下列关于实验仪器和操作说法正确的是
A.研究浓度对化学平衡的影响
B.配制溶液时转移溶液
C.蒸干氯化铝溶液制备无水氯化铝
D.用于制备氯气
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,两个实验只有KSCN浓度不同,所以该试验可以研究浓度对化学平衡的影响,A正确;
B.配制溶液时转移溶液为了防止溶液在瓶壁刻度线以上残留,造成溶液体积偏大,玻璃棒下端应靠在刻度下以下,B错误;
C.由于氯化铝易水解,故应在氯化氢氛围中浸出加热蒸干,C错误;
D.稀盐酸和二氧化锰不反应,不能制取氯气,D错误;
故选A。
12. 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A. 正极反应中有CO2生成
B. 微生物促进了反应中电子的转移
C. 质子通过交换膜从负极区移向正极区
D. 电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图象,负极上C6H12O6失电子,正极上O2得电子和H+反应生成水,负极的电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+,正极的电极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O,因此CO2在负极产生,故A错误;
B.葡萄糖在微生物的作用下将化学能转化为电能,形成原电池,有电流产生,所以微生物促进了反应中电子的转移,故B正确;
C.通过原电池的电极反应可知,负极区产生了H+,根据原电池中阳离子向正极移动,可知质子(H+)通过交换膜从负极区移向正极区,故C正确;
D.该反应属于燃料电池,燃料电池的电池反应式和燃烧反应式相同,则电池反应式为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O,故D正确;
故选A。
13. Ka、Kw、Ksp分别表示酸的电离常数、水的离子积常数、溶度积常数,下列判断正确的是
A. 室温下,说明的电离度一定比的大
B. 室温下向的醋酸溶液中加入水稀释后,溶液中不变
C. 25℃时,均为4的盐酸和溶液中不相等
D. 两种难溶电解质做比较时,越小的电解质,其溶解度一定越小
【答案】B
【解析】
【详解】A.室温下,说明等浓度的CH3COOH的电离度一定比HCN的大,题干未告知CH3COOH和HCN的浓度,故无法比较其电离度,A错误;
B.室温下向的醋酸溶液中加入水稀释后,溶液中==,温度不变,Ka(CH3COOH)、Kw均不变,故不变,B正确;
C.Kw只是温度的函数,故25℃时,均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw相等,C错误;
D.只有具有相同结构的难溶物(如AgCl、AgBr、AgI)Ksp小的溶解度小,而不同结构的(如Ag2SO4和AgI)Ksp小的溶解度不一定小,D错误;
故答案为:B。
14. 将和混合气体充入容积为的恒容密闭容器中,分别在和温度下发生反应:。反应过程中容器内的物质的量随时间变化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 的
B. 温度时,前12分钟的平均反应速率
C. 温度时,该反应的平衡常数
D. 温度时,若起始向容器中通入和,反应向正方向进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可得,时反应先达到平衡,<,T1时容器内的平衡物质的量更大,则反应为放热反应,,A错误;
B.温度时,前12分钟的平均反应速率,的平均反应速率,B错误;
C.温度时,达平衡,,则,,,该反应的平衡常数,C错误;
D.温度时,若起始向容器中通入0.10mol NO、0.30mol CO、0.10mol和0.10mol,此时浓度商,则反应向正方向进行,D正确;
故选D。
15. 室温下,向溶液中滴加溶液,溶液中变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. a点溶液中:
B. b点为中和点,且
C. c点溶液中水电离程度大于b点溶液中水的电离程度
D. d点溶液中:
【答案】B
【解析】
【分析】由图知,向溶液中滴加溶液,a点时,的体积为10mL,则此时的溶质为和,且两者的物质的量相等,溶液显酸性,故的电离能力强于的水解能力,b点时,的体积小于20mL,溶质为和,溶液显中性,c点时,的体积为20mL,溶质为,溶液显碱性,d点时,的体积为30mL,此时的溶质为和,且物质的量之比为2∶1,据此回答。
【详解】A.由分析知,a点溶液中溶质为和,且两者的物质的量相等,溶液显酸性,即,由电荷守恒得,即,A正确;
B.由分析知,b点时,的体积小于20mL,溶质为和,溶液显中性,为中性点,不为中和点,由电荷守恒可得,即,B错误;
C.由分析知,c点溶液中溶质为,对水的电离为促进作用, b点溶液中溶质为和,对水的水的电离为抑制,则c点溶液中水的电离程度大于b点溶液中水的电离程度,C正确;
D.由分析知,d点溶液中溶质为和,且物质的量之比为2∶1,由物料守恒可得:,D正确;
故选B。
16. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
相同条件下,分别测量和醋酸溶液的导电性,前者的导电性强
醋酸浓度越大,电离程度越大
B
用试纸测得:溶液的约为9,溶液的约为8
电离出的能力比的强
C
在的溶液中先滴入几滴
溶液有白色沉淀生成,再滴入
溶液,又出现黑色沉淀
D
常温下,分别测量浓度均为的溶液和溶液的,前者的大
酸性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液的导电性与离子浓度有关,醋酸溶液的导电性比醋酸溶液强是由于前者的离子浓度大,A错误;
B.溶液与溶液的浓度、温度不确定,故不能由盐溶液的pH大小判断对应弱酸的酸性强弱,B错误;
C.在的溶液中先滴入几滴溶液有白色沉淀ZnS生成,因为溶液过量,所以再滴入溶液,又出现黑色沉淀CuS,所以无法据此判断与的大小关系,C错误;
D.由于溶液的pH大,故水解生成的程度大,根据“越弱越水解”可知,酸性,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 某学习小组为了探究一定温度下(简写为HAc)电离平衡的影响因素,进行了如下实验。
【实验一】测定HAc的浓度。
(1)用___________(填仪器名称)准确移取20.00 mL HAc溶液,转移至锥形瓶,加入2滴___________。(填“酚酞”。“石蕊”或“甲基橙”)作指示剂,用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定,平行测定4次,消耗NaOH溶液的体积分别为20.05 mL、20.00 mL、18.40 mL、19.95 mL,则___________mol·L-1。
(2)滴定管在洗涤前应先检查___________。实验操作中,滴定管盛装NaOH溶液后排气泡动作正确的是___________(填字母,下同)。
A. B. C. D.
(3)下列有关实验操作的说法错误的是___________。
A. 锥形瓶盛装HAc溶液前未干燥,对测定结果无影响
B. 滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,眼睛注视滴定管中的液面变化
C. 滴定前仰视读数,滴定后读数正确,测得醋酸浓度偏低
D. 接近滴定终点时,改为滴加半滴NaOH溶液,溶液出现颜色变化,即达到滴定终点
【实验二】探究25℃下HAc电离平衡的影响因素。
将实验一中的HAc溶液和与其等浓度的(简写为NaAc)溶液按一定体积比混合,测pH。
序号
V(HAc)/mL
V(NaAc)/mL
/mL
pH
Ⅰ
40.00
0
2.86
Ⅱ
4.00
a
b
0
3.36
…
Ⅶ
4.00
c
d
3∶4
4.53
Ⅷ
4.00
4.00
32.00
1∶1
4.65
(4)根据表中信息,补充数据:a=___________,d=___________。
(5)对比实验Ⅰ和Ⅱ可得结论:稀释HAc溶液,电离平衡正向移动;结合表中数据,给出判断理由:___________;由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大浓度,HAc电离平衡___________向移动(填“正”、“逆”)。
【答案】(1) ①. 酸式滴定管 ②. 酚酞 ③. 0.100
(2) ①. 是否漏液 ②. C (3)BD
(4) ①. 0.00 ②. 33.00
(5) ①. 当溶液稀释10倍,溶液的pH的变化值小于1,说明稀释溶液,平衡正向移动 ②. 逆
【解析】
【分析】实验一:中和滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录,锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算。
【小问1详解】
HAc为弱酸,要准确移取20.00 mL HAc溶液,需用酸式滴定管移取;醋酸和氢氧化钠恰好反应生成强碱弱酸盐醋酸钠,此时溶液显碱性,应选用酚酞作指示剂;4次滴定标准液用量分别为20.05 mL、20.00 mL、18.40 mL、19.95 mL,第3次实验误差较大,舍弃,平均用量为20.00 mL,根据HAc~NaOH,则HAc的物质的量浓度为;
【小问2详解】
滴定管在洗涤前应先检查是否漏液;A、B为酸式滴定管,不能盛装NaOH,碱式滴定管排气泡时尖嘴应向上倾斜,故C操作正确;
【小问3详解】
A.锥形瓶不用干燥,所以锥形瓶盛装HAc溶液前未干燥,对测定结果无影响,故A正确;
B.滴定时,左手控制滴定管胶管内的玻璃珠,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化,故B错误;
C.滴定前仰视读数,滴定后读数正确,导致所测标准液体积会偏小,最终测得醋酸浓度偏低,故C正确;
D.接近滴定终点时,改为滴加半滴NaOH溶液,直到最后半滴滴入时溶液由无色变粉红色且半分钟内不变色,表示已经到达滴定终点,D错误;
故选BD。
【小问4详解】
根据表中信息,Ⅱ中n(NaAc):(HAc)=0,则a=0.00;Ⅶ中n(NaAc):(HAc)=3:4,HAc和NaAc浓度均为,则两者体积之比应为3∶4,V(HAc) =4.00 mL,则V(NaAc)=3.00 mL,即c=3.00;同时要保持最终溶液体积相同,则d=36.00-3.00=33.00;
【小问5详解】
由I和II可知,当溶液稀释10倍,溶液的pH的变化值小于1,说明稀释溶液,平衡正向移动;
由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大浓度,溶液的pH增大,则说明HAc电离平衡向逆向移动。
18. 利用软锰矿(主要成分是MnO2,其中还含有少量CaO、MgO、SiO2、Al2O3等杂质)制取高纯硫酸锰的工艺流程如下图所示。
已知:常温下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀pH
1.5
6.5
7.7
3.8
沉淀完全pH
3.7
9.7
9.8
5.2
常温下,一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质
MnF2
CaF2
MgF2
Ksp
回答下列问题:
(1)除去铁屑表面油污,可采用的方法是_______;将软锰矿、铁屑和硫酸按一定比例放入反应装置中,搅拌、加热反应一定时间,其中搅拌、加热的目的是_______。
(2)“浸取”时,铁屑与MnO2反应生成Fe3+的离子方程式为_______。
(3)“沉铁、铝”时,加CaCO3控制溶液pH范围是_______;完全沉淀时,金属离子浓度为1.0×10-5 mol/L,则常温下Ksp[Al(OH)3]=_______。
(4)深度除杂中加入MnF2可以除去_______。
(5)用石墨和金属Mn作电极,电解硫酸锰溶液可以制取金属锰,其中金属Mn应与电源_______(填“正”或“负”)极相连;阳极产生标准状况下体积为2.24 L气体时,理论上可以制取_______gMn。
【答案】(1) ①. 热的纯碱溶液浸泡铁屑 ②. 使反应物充分接触,加快反应速率
(2)3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O
(3) ①. 5.2~7.7 ②.
(4)钙离子、镁离子 (5) ①. 负 ②. 11
【解析】
【分析】废铁屑还原二氧化锰生成硫酸锰、硫酸铁,硫酸与氧化铝生成硫酸铝,二氧化硅和硫酸不反应,浸出液含有硫酸锰、硫酸铁、硫酸铝,浸出液中加入碳酸钙调节pH生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀除去铁、铝杂质,加入MnF2生成CaF2、MgF2沉淀,除去Ca2+、Mg2+,过滤后,加热滤液浓缩结晶、趁热过滤得到硫酸锰晶体。
【小问1详解】
油脂能够与碱性溶液发生反应产生可溶性物质,因此除去铁屑表面油污,可采用的方法是热的纯碱溶液浸泡铁屑;
将软锰矿、铁屑和硫酸按一定比例放入反应装置中,搅拌、加热反应一定时间,其中搅拌、加热的目的是使反应物充分接触,加快反应速率;
【小问2详解】
浸取中铁屑与软锰矿发生的主要反应的离子方程式为:3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O;
【小问3详解】
加CaCO3需要调节pH除去Fe3+离子、Al3+离子,而Mn2+仍然存在于溶液中,根据Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全的溶液的pH范围,即Mn2+形成Mn(OH)2的pH可知,加CaCO3控制溶液pH的范围是5.2≤pH<7.7;完全沉淀时,金属离子浓度为1.0×10-5 mol/L,Fe3+完全沉淀pH=3.7,此时c(OH-)=mol/L=10-8.8 mol/L;则常温下Ksp[Al (OH)3]=1×10-5×(10-8.8)3=1.0×10-31.4;
【小问4详解】
深度除杂中加入MnF2可以除去钙离子、镁离子;原因是会沉淀转化反应:MnF2+Mg2+Mn2++MgF2、MnF2+Ca2+Mn2++CaF2,这两个反应的K均大于105,反应可以视为完全进行;
【小问5详解】
金属的电解精炼时,被精炼的金属作阳极,则金属Mn应与电源负极相连;阴极反应为Mn2++2e- =Mn,阳极电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,产生标准状况下体积为2.24 L气体时,反应产生O2气体的物质的量是0.1 mol,结合得失电子守恒,理论上可以制取Mn的质量m(Mn)==11 g。
19. 催化氢化是实现碳中和的重要途径之一,其反应原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应的___________。
(2)在恒温恒容密闭容器中通入一定量的和发生反应,下列事实能说明容器内反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
a.混合气体的压强不再发生变化
b.反应Ⅱ的化学平衡常数不再变化
c.与的浓度之比为
d.的体积分数不再发生变化
(3)在某容器中进行反应Ⅰ和反应Ⅱ,的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。其中X表示的物理量为___________(填“温度”或“压强”);___________(填“>”或“<”),理由是___________。
(4)一定温度下,向容积为的恒容密闭容器中充入和发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时,和的物质的量分别为和。
①能增大反应Ⅰ平衡常数的措施为___________;不影响平衡状态,但可缩短达到平衡时间的措施为___________。
②该温度下反应Ⅱ的平衡常数___________。
【答案】(1)
(2)ad (3) ①. 温度 ②. < ③. 反应Ⅰ和反应Ⅱ都为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向右移动,的平衡转化率增大,曲线转化率较高,故压强较大
(4) ①. 降低温度 ②. 加入(高效)催化剂 ③. 50(无单位也可)
【解析】
【小问1详解】
根据题目信息,该反应为反应Ⅱ反应Ⅰ,则。
故答案为:。
【小问2详解】
在恒温恒容密闭容器中,下列事实能说明容器内反应达到平衡状态的为:
a.混合气体的压强不再发生变化 :反应Ⅰ和反应Ⅱ都为气体体积减小的反应,当压强不变时,说明体系中反应物的消耗量等于了生成物的生成量,即,则反应已达到平衡状态,a符合题意;
b.反应Ⅱ的化学平衡常数不再变化:平衡常数只受温度影响,该体系为恒温,则平衡常数不变,b不符合题意;
c.与的浓度之比为:只能体现此时与的物质的量是相等的,无法说明他们的量不再发生改变,也就不能证明已达到平衡状态,b不符合题意;
d.的体积分数不再发生变化:说明的消耗量等于的生成量,即,则反应已达到平衡状态,d符合题意;
故答案为:ad。
【小问3详解】
根据题目图形,反应Ⅰ和反应Ⅱ都是放热反应,升高温度平衡向左移动,的平衡转化率减小,X符合温度变化趋势;反应Ⅰ和反应Ⅱ都为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向右移动,的平衡转化率增大,X不符合温度变化趋势,则表示压强,曲线转化率较高,故压强较大,故。
故答案为:温度;;反应Ⅰ和反应Ⅱ都为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向右移动,的平衡转化率增大,曲线转化率较高,故压强较大。
【小问4详解】
①平衡常数只受温度影响,且反应Ⅰ为放热反应,要增大反应Ⅰ平衡常数,需要平衡要向右移动,则改变温度条件为:降低温度;根据前面的信息,改变温度、浓度和压强都会影响到平衡的移动,所以在不影响平衡的移动又能加快反应速率,缩短达到平衡时间的措施只能为:使用更高效的催化剂;
②一定温度下,向容积为的恒容密闭容器中充入和发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时,和的物质的量分别为和,根据C元素守恒,剩余的,再根据O元素守恒,生成的水,根据H元素守恒,剩余的,则反应Ⅱ的平衡常数。
故答案为:降低温度;加入高效催化剂;50(无单位也可)。
20. 原电池和电解池在生产生活中具有广泛的应用。
Ⅰ.电解溶液
(1)实验室中电解溶液的实验装置如图所示。
①某同学用如上图装置模拟工业电解精炼铜实验,则为___________(填“精铜”或“粗铜”)。
②某同学用下图电解溶液,均为碳棒,写出的电极反应式:___________。
③某同学一不小心将一段铜棒掉入溶液中,仍用上图完成电解溶液实验,发现铜棒___________(填“A”或“B”)端变粗。
Ⅱ.燃料电池在工业上的应用
(2)利用燃料电池电解,可将雾霾中的分别转化为和,下图装置所示。充入的一端是___________(填“甲”或“乙”)。通入一端的电极反应式为___________,当电路中转移电子时,的浓度为___________(电解过程中忽略溶液体积变化)。
【答案】(1) ①. 粗铜 ②. ③. A
(2) ①. 甲 ②. ③. 2
【解析】
【小问1详解】
电解精炼铜应以粗铜为阳极,纯铜为阴极,图1中C1为阳极,所以C1为粗铜;图2中C1为惰性阳极,电解CuSO4溶液时,其电极反应式:;某同学一不小心将一段铜棒掉入溶液中,C1是阳极,A是阴极,B是阳极,C2是阴极,此时A端发生反应:Cu2++2e-=Cu,所以铜棒A端变粗;
【小问2详解】
图中左为燃料电池、右为电解池,NO、SO2分别转化为和时NO发生还原反应,所以通入NO的这极为阴极,另外一极为阳极,即甲为负极通入燃料,所以通入CH3OCH3的一端是甲;通入SO2一端的电极为阳极,电极反应式为:;电解池总反应式2NO+5SO2+8H2O+5+4H+,即每转移10mol电子生成8molH+,电路中转移2.5mol电子时,H2SO4的浓度为mol/L=2mol/L。
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化学
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。
3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题卷上无效。
4.回答选择题时,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。
5.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Mn:55 Fe:56
一、选择题:本题共16小题,第110小题,每小题2分;第1116小题,每小题4分,共44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. “能源”是人们生活中不可或缺的一部分,化学能与热能的相互转化是能量合理应用的重要途径。下列属于化学能与热能的转化过程的是
图片
转化过程
太阳能热水器烧水
燃油汽车行驶
选项
A
B
图片
转化过程
氯碱工业制氯气
水力发电
选项
C
D
A. A B. B C. C D. D
2. 设阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 含有的分子数为
B. 中含有阴离子的数目为
C. 铁粉在中燃烧,转移电子数为
D. 与足量充分反应,生成的分子数为
3. 下列事实能用勒夏特列原理来解释的是
A. 增大压强,有利于和反应生成
B. 锌粒粉碎后与稀硫酸反应产生氢气速度更快
C. 平衡混合气加压后颜色变深
D. 温度设置为比室温更有利于氨的合成
4. 劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
家务劳动:热纯碱液浸泡油烟机滤网
升温促进碳酸钠水解
B
社区服务:使用氯化铵溶液清洗铁锈
氯化铵可分解产生HCl
C
医药管理:用冰箱保存疫苗
温度越低,反应速率越慢
D
学农活动:野炊时将煤炭碾碎使用
增大煤炭与空气接触面积,加快燃烧
A. A B. B C. C D. D
5. 下列关于化学反应与热量的叙述正确的是
A. ,金刚石比石墨稳定
B. ,则的燃烧热为
C. 同温同压下,反应在光照和点燃条件下的相同
D. 已知稀溶液中,,则稀醋酸与稀溶液反应生成水时放出的热量
6. 一定量的铁粉和水蒸气在一个容积可变的密闭容器中进行反应:。下列条件能使该反应的化学反应速率增大的是
A. 增加铁粉的质量 B. 保持体积不变,充入,使体系压强增大
C. 将容器的体积缩小一半 D. 保持压强不变,充入,使容器的体积增大
7. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列说法正确的是
A. 在常温下,的溶液中能大量存在:
B. 水溶液中的电离方程式:
C. 溶液的水解平衡:
D. 的沉淀溶解平衡:
8. 大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线,已知反应:,在有存在时(对反应有催化作用)的反应机理为:基元反应①:,基元反应②:,反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. a表示存在时反应过程的能量变化
B. 是反应的催化剂,改变了反应历程,降低了
C. 决定反应速率的是基元反应①
D. 增大压强和加入催化剂都能增大活化分子百分数
9. 下列与实验相关的叙述正确的是
A. 用湿润的pH试纸测定硫酸溶液的pH
B. 酸碱中和滴定时,锥形瓶需用待测液润洗2次,再加入待测液
C. 配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
D. 中和热测定实验中,将NaOH溶液分几次缓慢加入盐酸溶液中
10. 物质类别和元素价态是学习元素及化合物性质的重要认识视角。部分含硫物质的分类与相应硫元素化合价的关系图如图所示。下列说法不正确的是
A. d溶液久置于空气中会生成e
B. 气体c可用e的浓溶液干燥
C. 将a和f的钠盐溶液混合会生成b
D. 将气体c通入品红溶液中,溶液褪色,体现了c的氧化性
11. 下列关于实验仪器和操作说法正确的是
A.研究浓度对化学平衡影响
B.配制溶液时转移溶液
C.蒸干氯化铝溶液制备无水氯化铝
D.用于制备氯气
A. A B. B C. C D. D
12. 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A. 正极反应中有CO2生成
B. 微生物促进了反应中电子的转移
C. 质子通过交换膜从负极区移向正极区
D. 电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
13. Ka、Kw、Ksp分别表示酸的电离常数、水的离子积常数、溶度积常数,下列判断正确的是
A. 室温下,说明的电离度一定比的大
B. 室温下向的醋酸溶液中加入水稀释后,溶液中不变
C. 25℃时,均为4的盐酸和溶液中不相等
D. 两种难溶电解质做比较时,越小的电解质,其溶解度一定越小
14. 将和混合气体充入容积为的恒容密闭容器中,分别在和温度下发生反应:。反应过程中容器内的物质的量随时间变化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 的
B. 温度时,前12分钟的平均反应速率
C. 温度时,该反应的平衡常数
D. 温度时,若起始向容器中通入和,反应向正方向进行
15. 室温下,向溶液中滴加溶液,溶液中变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. a点溶液中:
B. b点为中和点,且
C. c点溶液中水的电离程度大于b点溶液中水的电离程度
D. d点溶液中:
16. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
相同条件下,分别测量和醋酸溶液的导电性,前者的导电性强
醋酸浓度越大,电离程度越大
B
用试纸测得:溶液的约为9,溶液的约为8
电离出能力比的强
C
在的溶液中先滴入几滴
溶液有白色沉淀生成,再滴入
溶液,又出现黑色沉淀
D
常温下,分别测量浓度均为的溶液和溶液的,前者的大
酸性:
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 某学习小组为了探究一定温度下(简写为HAc)电离平衡的影响因素,进行了如下实验。
【实验一】测定HAc的浓度。
(1)用___________(填仪器名称)准确移取20.00 mL HAc溶液,转移至锥形瓶,加入2滴___________。(填“酚酞”。“石蕊”或“甲基橙”)作指示剂,用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定,平行测定4次,消耗NaOH溶液的体积分别为20.05 mL、20.00 mL、18.40 mL、19.95 mL,则___________mol·L-1。
(2)滴定管在洗涤前应先检查___________。实验操作中,滴定管盛装NaOH溶液后排气泡动作正确的是___________(填字母,下同)。
A. B. C. D.
(3)下列有关实验操作说法错误的是___________。
A. 锥形瓶盛装HAc溶液前未干燥,对测定结果无影响
B. 滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,眼睛注视滴定管中的液面变化
C. 滴定前仰视读数,滴定后读数正确,测得醋酸浓度偏低
D. 接近滴定终点时,改为滴加半滴NaOH溶液,溶液出现颜色变化,即达到滴定终点
【实验二】探究25℃下HAc电离平衡的影响因素。
将实验一中的HAc溶液和与其等浓度的(简写为NaAc)溶液按一定体积比混合,测pH。
序号
V(HAc)/mL
V(NaAc)/mL
/mL
pH
Ⅰ
40.00
0
2.86
Ⅱ
4.00
a
b
0
3.36
…
Ⅶ
4.00
c
d
3∶4
4.53
Ⅷ
4.00
4.00
3200
1∶1
4.65
(4)根据表中信息,补充数据:a=___________,d=___________。
(5)对比实验Ⅰ和Ⅱ可得结论:稀释HAc溶液,电离平衡正向移动;结合表中数据,给出判断理由:___________;由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大浓度,HAc电离平衡___________向移动(填“正”、“逆”)。
18. 利用软锰矿(主要成分是MnO2,其中还含有少量CaO、MgO、SiO2、Al2O3等杂质)制取高纯硫酸锰的工艺流程如下图所示。
已知:常温下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀pH
1.5
6.5
7.7
3.8
沉淀完全pH
3.7
9.7
9.8
5.2
常温下,一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质
MnF2
CaF2
MgF2
Ksp
回答下列问题:
(1)除去铁屑表面油污,可采用的方法是_______;将软锰矿、铁屑和硫酸按一定比例放入反应装置中,搅拌、加热反应一定时间,其中搅拌、加热的目的是_______。
(2)“浸取”时,铁屑与MnO2反应生成Fe3+的离子方程式为_______。
(3)“沉铁、铝”时,加CaCO3控制溶液pH范围是_______;完全沉淀时,金属离子浓度为1.0×10-5 mol/L,则常温下Ksp[Al(OH)3]=_______。
(4)深度除杂中加入MnF2可以除去_______。
(5)用石墨和金属Mn作电极,电解硫酸锰溶液可以制取金属锰,其中金属Mn应与电源_______(填“正”或“负”)极相连;阳极产生标准状况下体积为2.24 L气体时,理论上可以制取_______gMn。
19. 催化氢化是实现碳中和的重要途径之一,其反应原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应的___________。
(2)在恒温恒容密闭容器中通入一定量的和发生反应,下列事实能说明容器内反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
a.混合气体的压强不再发生变化
b.反应Ⅱ的化学平衡常数不再变化
c.与的浓度之比为
d.的体积分数不再发生变化
(3)在某容器中进行反应Ⅰ和反应Ⅱ,的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。其中X表示的物理量为___________(填“温度”或“压强”);___________(填“>”或“<”),理由是___________。
(4)一定温度下,向容积为的恒容密闭容器中充入和发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时,和的物质的量分别为和。
①能增大反应Ⅰ平衡常数的措施为___________;不影响平衡状态,但可缩短达到平衡时间的措施为___________。
②该温度下反应Ⅱ的平衡常数___________。
20. 原电池和电解池在生产生活中具有广泛的应用。
Ⅰ.电解溶液
(1)实验室中电解溶液的实验装置如图所示。
①某同学用如上图装置模拟工业电解精炼铜实验,则为___________(填“精铜”或“粗铜”)。
②某同学用下图电解溶液,均为碳棒,写出的电极反应式:___________。
③某同学一不小心将一段铜棒掉入溶液中,仍用上图完成电解溶液实验,发现铜棒___________(填“A”或“B”)端变粗
Ⅱ.燃料电池在工业上的应用
(2)利用燃料电池电解,可将雾霾中的分别转化为和,下图装置所示。充入的一端是___________(填“甲”或“乙”)。通入一端的电极反应式为___________,当电路中转移电子时,的浓度为___________(电解过程中忽略溶液体积变化)。
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