内容正文:
天津市第五十五中学2024-2025学年度第一学期高二年级期中检测
化学
一、单选题:本大题共12小题,共36分。
1. 面对纷繁复杂的物质世界,分类是一种行之有效的方法来认识更多的物质。下列物质分类正确的是
选项
电解质
非电解质
强电解质
弱电解质
A.
漂白粉
生石灰
B.
石灰石
饱和食盐水
C.
烧碱
D.
氨气
小苏打
A. A B. B C. C D. D
2. 下列能用勒夏特列原理解释的是
①棕红色加压后颜色先变深后变浅
② 溶液中加入固体后颜色变深
③氯水宜保存在低温、避光条件下
④向水溶液中加入有利于增多
⑤合成氨时采用高温高压的反应条件有利于提高氨气产率
A. ①②⑤ B. ②③④ C. ①②③④⑤ D. ①②③④
3. 下列说法正确的是
A. 凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的
B. 自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
C. 常温下,反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D. 反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0
4. 使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是
选项
A
B
C
D
试剂a
CuSO4
NH4HCO3
H2SO4
CH3COOH
试剂b
Ba(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2
NH3·H2O
A. A B. B C. C D. D
5. 已知反应:2NO2(红棕色) N2O4(无色) △H<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是
A. b点的操作是压缩注射器
B. d 点:v正>v逆
C. c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小
D. 若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则Tb>Tc
6. 常温下,下列各组离子在指定溶液中,一定能大量共存的是
A. 在pH=13的溶液中:K+、Mg2+、Cl-、SO32-
B. c(H+)/c(OH-)=1×1012的溶液:Cu2+、Na+、Cl-、NO3-
C. 无色溶液中:Fe3+、NH4+、Cl‾、SO42‾
D. 由水电离出c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液中:Al3+、NH4+、Cl-、SO42-
7. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。如图,我国学者发现时,甲醇在铜基催化剂上的反应机理如下(该反应为可逆反应):
下列有关说法正确的是
A. 反应Ⅰ和反应Ⅱ相比,反应Ⅰ更容易发生
B. 反应
C. 与在低温条件下更容易反应
D. 通过控制催化剂的用量可以控制反应进行的程度
8. 某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中,不正确的是
A. 该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性
B. 该温度高于25℃
C. 加入NaHSO4晶体抑制了水的电离
D. 该溶液中由水电离出来的H+浓度是1.0×10-10mol/L
9. CO(g)和H2O(g)以1:2体积比分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中进行反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组
温度/℃
起始时H2O的量/mol
平衡时CO2的量/mol
达到平衡所需时间/min
①
650
4.00
1.30
50
②
900
2.00
0.40
10
③
650
2.00
0.65
10
下列说法不正确的是
A. 从实验数据分析,该反应的正反应是吸热反应
B. 实验①中,在0-10 min内,以v(H2)表示的反应速率大于0.013 mol·L-1·min-1
C. 从生产效益分析,③组实验的条件最佳
D. 比较实验②③,说明③实验使用了更高效的催化剂
10. 室温下,向20.00mL0.1000mol•L-1盐酸中滴加0.1000mol•L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg5≈0.7。下列说法不正确的是
A. NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B. 选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C. 选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D. V(NaOH)=30.00mL时,pH≈12.3
11. 浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是
A. MOH的碱性强于ROH的碱性
B. 当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则增大
C. 若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D. ROH的电离程度:b点大于a点
12. 逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒容条件下,按投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的,反应Ⅱ的
B. 点反应Ⅰ的平衡常数
C. 点的压强是的3倍
D. 若按投料,则曲线之间交点位置不变
二、简答题:本大题共4小题,共64分。
13. 以煤为原料可合成一系列燃料。
(1)已知:
②
请写出甲醇燃烧生成)的热化学方程式_______。
(2)向1L密闭容器中加入在适当的催化剂作用下, 发生反应:
①该反应能否_______自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”)。
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_______ 。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b. 的转化率相等
c.的体积分数保持不变
d.混合气体的密度保持不变
e.键断裂
(3)在一定条件下,某反应过程中部分数据如下表:
反应条件
反应
时间
恒温恒容
0min
2
6
0
0
10min
4.5
20min
1
30min
1
①内, 用 表示的化学反应速率 _______。
②达到平衡时,该反应的平衡常数 _______ (用分数表示),平衡时氢气的转化率是_______。
③在其它条件不变的情况下,若时改变温度为此时氢气的物质的量为3.2mol,则T1_______T2(填“>”“<”或“=”),理由是_______。在其他条件不变的情况下,若30min时向容器中再充入 和 ,则平衡_______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
14. 弱电解质的电离平衡与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题:
I.25℃时,部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
平衡常数
(1)的二级电离平衡常数的表达式为_______。
(2)浓度相同的和溶液中,c(HCOOH)_______c(HClO)(填)。
(3)根据上述电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式错误的是_______(填序号)。
①次氯酸与碳酸钠溶液的反应:
②少量通入溶液中:
③硫化氢气体通入溶液中:
④碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:
⑤碳酸钠溶液通入少量
(4)在碳酸与碳酸氢钠的中性混合溶液中,_______。
Ⅱ.常压下,某化学兴趣小组取不同浓度、不同温度的醋酸进行各项内容的测定,得到下表实验数据。
电离常数
0
16.06
9.098
10
15.16
10.18
20
13.63
11.2
已知:电离度00
(5)温度升高,的电离平衡向_______(填“左”或“右”)移动,能支持该结论的表中数据是_______(填字母)。
a. b.电离度 c.电离常数 d.c(CH3COOH)
(6)常温下,醋酸的 则为_______, 该溶液中由水电离出来的 _______ 。
(7)某温度下,纯水的 则此温度下的= _______ ;此时温度_______(填“高于”、 “低于”或“等于”)
(8)常温时①将的硝酸和的氢氧化钡溶液按照体积比为混合后_______。
15. 某学生用溶液测定某未知浓度的盐酸溶液,其操作可分解为如下几步:
A.用蒸馏水洗净滴定管
B.用待测定的溶液润洗酸式滴定管
C.用酸式滴定管取稀盐酸注入锥形瓶中,加入酚酞
D.另取锥形瓶,再重复操作次
E.检查滴定管是否漏水
F.取下碱式滴定管用标准溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
完成以下填空:
(1)滴定时正确操作的顺序是(用序号字母填写):_______.
_______→_______→_______→F→_______→_______→D。
(2)操作F中应该选择图中滴定管_______(填标号)。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察_______。
(4)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为_______mL。
(5)滴定结果如表所示:
滴定次数
待测液体积/mL
标准溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
0.60
20.60
3
25.00
0.20
20.19
计算该盐酸的物质的量浓度为_______(精确至0.0001)。
(6)下列操作会导致测定结果偏高的是_______。
A. 碱式滴定管在装液前未用标准溶液润洗
B. 滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出
C. 碱式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定终点时发现气泡
D. 达到滴定终点时,仰视读数
Ⅱ.氧化还原滴定:已知是二元弱酸,有一定的还原性。 取一定体积未知浓度草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用 的高锰酸钾溶液滴定消耗体积为
(7)滴定过程中发生的反应的离子反应方程式为:_______。
(8)滴定时溶液应装在_______(填“酸式”或者“碱式”)滴定管中,滴定终点的判定依据是_______。
16. 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为: 。一种工业合成氨的简易流程图如下:
(1)天然气中的杂质常用氨水吸收,产物为 一定条件下向 溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:_______。
(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:
①
②
对于反应①,一定可以提高平衡体系中氢气百分含量,又能加快反应速率的措施是_______。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高氢气产量。若1mol CO和 氢气的混合气体(CO的体积分数为20%)与水蒸气反应,得到 和氢气的混合气体,则CO转化率为_______。
(3)下图表示500℃、60.0. MPa条件下, 原料气投料比与平衡时氨气体积分数的关系。根据图中a点数据计算氮气的平衡体积分数:_______。
(4)下图是合成氨反应平衡混合气中氨气的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中 X分别代表温度或压强。其中X代表的是_______(填“温度”或“压强”);判断 的大小关系_______,说明理由_______。
(5)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)_______。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:_______。(请写出两种方法)
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天津市第五十五中学2024-2025学年度第一学期高二年级期中检测
化学
一、单选题:本大题共12小题,共36分。
1. 面对纷繁复杂的物质世界,分类是一种行之有效的方法来认识更多的物质。下列物质分类正确的是
选项
电解质
非电解质
强电解质
弱电解质
A.
漂白粉
生石灰
B.
石灰石
饱和食盐水
C.
烧碱
D.
氨气
小苏打
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.漂白粉是混合物,既不属于电解质也不属于非电解质;Cu是单质,既不属于电解质也不属于非电解质;生石灰()是强电解质,不属于弱电解质,A错误;
B.饱和食盐水是混合物,强电解质必须为纯净的化合物,因此饱和食盐水不属于强电解质,B错误;
C.在水溶液中可电离导电,属于电解质,自身不能电离,属于非电解质,烧碱()在水溶液中完全电离,属于强电解质,是弱酸,仅部分电离,属于弱电解质,C正确;
D.小苏打()属于盐,在水溶液中完全电离,是强电解质,D错误;
故选C。
2. 下列能用勒夏特列原理解释的是
①棕红色加压后颜色先变深后变浅
② 溶液中加入固体后颜色变深
③氯水宜保存在低温、避光条件下
④向水溶液中加入有利于增多
⑤合成氨时采用高温高压的反应条件有利于提高氨气产率
A. ①②⑤ B. ②③④ C. ①②③④⑤ D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【详解】①2NO2N2O4,加压导致气体浓度增大,颜色加深,又平衡正移,颜色逐渐变浅,正确;
②加入固体KSCN,c(SCN-)增大,平衡逆移,颜色加深,正确;
③氯水中存在,次氯酸见光易分解,平衡正移,故应低温、避光保存,正确;
④、,加入NaOH,平衡正移,有利S2-生成,正确;
⑤合成氨时采用高温高压是为了加快反应速率,与平衡移动无关,错误;
故答案选D。
3. 下列说法正确的是
A. 凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的
B. 自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
C. 常温下,反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D. 反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0
【答案】C
【解析】
【详解】A.放热反应△H<0,△S<0时低温自发进行,高温非自发进行,吸热反应△H>0,△S>0时,高温反应自发进行,故A错误;
B.焓变和熵变共同决定反应是否自发,所以自发反应的熵不一定增大,非自发反应的熵也不一定减小,故B错误;
C.反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)的ΔS>0,但在常温下不能自发进行,则表明该反应的△H>0,故C正确;
D.该反应能自发进行,则△G=△H-T△S<0,该反应△S<0,要使该反应△G=△H-T△S<0,△H<0,故D错误。
答案选C。
4. 使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是
选项
A
B
C
D
试剂a
CuSO4
NH4HCO3
H2SO4
CH3COOH
试剂b
Ba(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2
NH3·H2O
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.Ba(OH)2与CuSO4发生离子反应:Ba2++2OH-+Cu2++=BaSO4↓+Cu(OH)2↓,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当CuSO4溶液过量时,其电离产生的Cu2+、导电,使灯泡逐渐又变亮,A不符合题意;
B.Ca(OH)2与NH4HCO3发生离子反应:Ca2++2OH-++=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动离子浓度减小,灯泡逐渐变暗,当二者恰好反应时,溶液中自由移动的微粒浓度很小,灯泡很暗。当 NH4HCO3溶液过量时,其电离产生的、 导电,使灯泡逐渐又变亮,B不符合题意;
C.Ba(OH)2与H2SO4发生离子反应:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当H2SO4溶液过量时,其电离产生的H+、导电,使灯泡逐渐又变亮,C不符合题意;
D.CH3COOH与氨水发生离子反应:CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-++H2O,反应后自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,灯泡更明亮,不出现亮—灭(或暗)—亮的变化,D符合题意;
故合理选项是D。
5. 已知反应:2NO2(红棕色) N2O4(无色) △H<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是
A. b点的操作是压缩注射器
B. d 点:v正>v逆
C. c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小
D. 若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则Tb>Tc
【答案】A
【解析】
【分析】该反应是正反应气体体积减小的放热反应,压强增大平衡虽正向移动,但c(NO2)增大,混合气体颜色变深;压强减小平衡逆向移动,但c(NO2)减小,混合气体颜色变浅,据图分析,b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,c点后的拐点是拉伸注射器的过程,气体颜色变浅,透光率增大。
【详解】A.b点开始是压缩注射器的过程,c(NO2)增大,气体颜色变深,透光率变小,A正确;
B.d点后的拐点是拉伸注射器的过程,d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程,所以v正<v逆,B错误;
C.c点是压缩注射器后的情况,c(NO2)和c(N2O4)均增大,C错误;
D.b点开始是压缩注射器的过程,平衡正向移动,反应放热,导致Tb<Tc,D错误;
答案选A。
【点睛】对于反应2NO2(红棕色) N2O4(无色),通过压缩体积,增大压强,虽然平衡正向移动,NO2的物质的量减小,但是由于体积减小,各物质的浓度是增大的。
6. 常温下,下列各组离子在指定溶液中,一定能大量共存的是
A. 在pH=13的溶液中:K+、Mg2+、Cl-、SO32-
B. c(H+)/c(OH-)=1×1012的溶液:Cu2+、Na+、Cl-、NO3-
C. 无色溶液中:Fe3+、NH4+、Cl‾、SO42‾
D. 由水电离出c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液中:Al3+、NH4+、Cl-、SO42-
【答案】B
【解析】
【详解】A. pH=13的溶液显碱性,说明该溶液中含有大量OH-,Mg2+和OH-反应生成难溶于水的Mg(OH)2,所以不能大量共存,故A错误;
B. 在c(H+)/c(OH-)=1×1012的溶液中,c(H+)远远大于c(OH-),溶液显酸性,Cu2+、Na+、Cl-、NO3-之间不反应,可以大量共存,故B正确;
C. 含Fe3+的溶液显黄色,所以无色溶液中不能存在Fe3+,故C错误;
D. 由水电离出c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,若溶液显碱性,即含有大量OH-,NH4+和OH-不能共存,Al3+和OH-不能共存,故D错误;
故选B。
【点睛】判断离子共存,有以下几种情况:1、由于发生复分解反应,离子不能大量共存。 2、由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存。3、由于形成络合离子,离子不能大量共存:如Fe3+和 SCN-发生络合反应而不能大量共存。
7. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。如图,我国学者发现时,甲醇在铜基催化剂上的反应机理如下(该反应为可逆反应):
下列有关说法正确的是
A. 反应Ⅰ和反应Ⅱ相比,反应Ⅰ更容易发生
B. 反应
C. 与在低温条件下更容易反应
D. 通过控制催化剂的用量可以控制反应进行的程度
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图示可知,反应II的活化能比反应I的活化能低,则反应II更容易发生,A错误;
B.由图示可知,与的能量低于与的能量,反应为吸热反应,焓变大于0,B正确;
C.由图示可知,为吸热反应,,其熵变,与在高温条件下更容易反应,C错误;
D.催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率,但不能使平衡发生移动,因此不能控制反应进行的程度,D错误;
答案选B。
8. 某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中,不正确的是
A. 该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性
B. 该温度高于25℃
C. 加入NaHSO4晶体抑制了水的电离
D. 该溶液中由水电离出来的H+浓度是1.0×10-10mol/L
【答案】A
【解析】
【详解】A、PH为12的NaOH的浓度时1mol·L-1,而硫酸氢钠溶液的H+浓度时0.01mol·L-1,等体积混合,碱多了故A错误;B、25℃时Ka=10-14,本题Ka=10-6*10-6=10-12,水电离吸热,升高温度,K变大,该温度高于25℃,故B正确;C、加入NaHSO4晶体,提高H+ 的浓度,抑制了水的电离,故C正确。D、pH=6,水的离子积常数为1×10-12,水的离子积常数=氢离子与氢氧根浓度的乘积,溶液的pH为2,故由水电离出来的c(H+)=1×10-10mol·L-1,故D正确;故选A。
9. CO(g)和H2O(g)以1:2体积比分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中进行反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组
温度/℃
起始时H2O的量/mol
平衡时CO2的量/mol
达到平衡所需时间/min
①
650
4.00
1.30
50
②
900
2.00
0.40
10
③
650
2.00
0.65
10
下列说法不正确的是
A. 从实验数据分析,该反应的正反应是吸热反应
B. 实验①中,在0-10 min内,以v(H2)表示的反应速率大于0.013 mol·L-1·min-1
C. 从生产效益分析,③组实验的条件最佳
D. 比较实验②③,说明③实验使用了更高效的催化剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验②和③,起始状态相同,但温度不同,平衡时,高温下平衡是CO2的物质的量比低温下低,说明升高温度平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应为放热反应,A错误;
B.实验①中,在从反应开始至达到平衡时以v(CO2)表示的反应速率=,根据物质反应转化关系可知用v(H2)表示的反应速率v(H2)=v(CO2)=0.013 mol/(L·min),反应从正反应方向开始,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率逐渐降低,即在0 ~ 10 min内,以v(H2)表示的反应速率大于0.013 mol/(L·min),B正确;
C.由图中数据分析可知:③反应温度低,但达到平衡所需要的时间短,且转化率高,说明③实验数据条件最佳,C正确;
D.实验②③的反应起始浓度相同,但反应温度不同,达到平衡所需要的时间相同,说明③实验使用了更高效的催化剂,D正确;
故合理选项是A。
10. 室温下,向20.00mL0.1000mol•L-1盐酸中滴加0.1000mol•L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg5≈0.7。下列说法不正确的是
A. NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B. 选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C. 选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D. V(NaOH)=30.00mL时,pH≈12.3
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaOH与盐酸恰好完全反应时溶液中溶质为NaCl,呈中性,室温下pH=7,故A正确;
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,利于准确判断滴定终点,可减小实验误,B正确;
C.甲基橙的变色范围在pH突变范围外,误差更大,故C错误;
D.V(NaOH)=30.00mL时,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,且c(NaOH)==0.02mol•L-1,即溶液中c(OH-)=0.02mol•L-1,则c(H+)=5×10-13mol•L-1,pH=-lgc(H+)≈12.3,故D正确。
故选C。
11. 浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是
A. MOH的碱性强于ROH的碱性
B. 当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则增大
C. 若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D. ROH的电离程度:b点大于a点
【答案】B
【解析】
【分析】从图中可知,MOH溶液的体积每增大十倍,其pH减小1,说明MOH为强电解质,完全电离,而ROH溶液体积稀释至10000倍,pH减小值小于3,说明其为弱电解质,稀释过程中电离程度增大。
【详解】A.MOH为强电解质而ROH为弱电解质,浓度相同的情况下,MOH的碱性强于ROH,A正确;
B.当=2,即溶液体积稀释至原来的100倍,此时两溶液同时升温,c(M+)无变化,而ROH为弱电解质,升温促进其电离,c(R+)增大,则减小,B错误;
C.若两溶液无限稀释,则两溶液的pH均无限接近于7,它们的c(OH-)也相等,C正确;
D.ROH为弱电解质,b点在a点的基础上进行了稀释,则ROH的电离程度增大,b点的电离程度大于a点,D正确;
故答案选B。
12. 逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒容条件下,按投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的,反应Ⅱ的
B. 点反应Ⅰ的平衡常数
C. 点的压强是的3倍
D. 若按投料,则曲线之间交点位置不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.随着温度的升高,甲烷含量减小、一氧化碳含量增大,则说明随着温度升高,反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动,则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零,A错误;
B.点没有甲烷产物,且二氧化碳、一氧化碳含量相等,投料,则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等,反应Ⅰ的平衡常数,B错误;
C.点一氧化碳、甲烷物质的量相等,结合反应方程式的系数可知,生成水的总的物质的量为甲烷的3倍,结合阿伏加德罗定律可知,的压强是的3倍,C正确;
D.反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应;若按投料,相当于增加氢气的投料,3种物质的体积分数都会变化,交点位置改变,D错误;
故选C。
【点睛】
二、简答题:本大题共4小题,共64分。
13. 以煤为原料可合成一系列燃料。
(1)已知:
②
请写出甲醇燃烧生成)的热化学方程式_______。
(2)向1L密闭容器中加入在适当的催化剂作用下, 发生反应:
①该反应能否_______自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”)。
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_______ 。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b. 的转化率相等
c.的体积分数保持不变
d.混合气体的密度保持不变
e.键断裂
(3)在一定条件下,某反应过程中部分数据如下表:
反应条件
反应
时间
恒温恒容
0min
2
6
0
0
10min
4.5
20min
1
30min
1
①内, 用 表示的化学反应速率 _______。
②达到平衡时,该反应的平衡常数 _______ (用分数表示),平衡时氢气的转化率是_______。
③在其它条件不变的情况下,若时改变温度为此时氢气的物质的量为3.2mol,则T1_______T2(填“>”“<”或“=”),理由是_______。在其他条件不变的情况下,若30min时向容器中再充入 和 ,则平衡_______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
【答案】(1)
(2) ①. 不能 ②. d
(3) ①. ②. ③. ④. < ⑤. 30min时改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,正反应为放热反应,说明升温平衡逆向进行,故T1<T2 ⑥. 不
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律,得反应;
【小问2详解】
①该反应为吸热的熵减反应,不能满足△H-T△S<0,不能自发进行;
②a.反应中只有一氧化碳和氢气为气体,且投料比等于反应中系数比,则混合气体的平均相对分子质量为不变的量,其保持不变不能说明正逆反应速率相同,故a错误;
b.起始量和变化量之比相同,CO和H2的转化率始终相等,不能说明反应处于平衡状态,故b错误;
c.由于生成物都是液体,气体体积分数始终不变,CO和H2的体积分数保持不变不能说明反应处于平衡状态,故c错误;
d.反应前后气体体积不变,气体质量变化,当混合气体的密度保持不变说明反应处于平衡状态,故d正确;
e.1mol CO生成的同时有1mol O-H键断裂,只能说明反应逆向进行,不能说明正逆反应速率相同,故e错误;
故选d;
【小问3详解】
①,0~10min内氢气物质的量变化6mol-4.5mol=1.5mol,
②图表中计算20min时二氧化碳消耗物质的量1mol,同时生成1mol甲醇,30min甲醇物质的量为1mol,则20min反应达到平衡状态,体积为2L;
平衡常数,氢气转化率100%=50%;
③在其它条件不变的情况下图表中平衡状态下氢气物质的量为1.5mol/L×2=3mol,若30min时改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,正反应为放热反应,说明升温平衡逆向进行,T1<T2;
在其他条件不变的情况下,若30min时向容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g),,说明平衡不移动。
14. 弱电解质的电离平衡与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题:
I.25℃时,部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
平衡常数
(1)的二级电离平衡常数的表达式为_______。
(2)浓度相同的和溶液中,c(HCOOH)_______c(HClO)(填)。
(3)根据上述电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式错误的是_______(填序号)。
①次氯酸与碳酸钠溶液的反应:
②少量通入溶液中:
③硫化氢气体通入溶液中:
④碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:
⑤碳酸钠溶液通入少量
(4)在碳酸与碳酸氢钠的中性混合溶液中,_______。
Ⅱ.常压下,某化学兴趣小组取不同浓度、不同温度的醋酸进行各项内容的测定,得到下表实验数据。
电离常数
0
16.06
9.098
10
15.16
10.18
20
13.63
11.2
已知:电离度00
(5)温度升高,的电离平衡向_______(填“左”或“右”)移动,能支持该结论的表中数据是_______(填字母)。
a. b.电离度 c.电离常数 d.c(CH3COOH)
(6)常温下,醋酸的 则为_______, 该溶液中由水电离出来的 _______ 。
(7)某温度下,纯水的 则此温度下的= _______ ;此时温度_______(填“高于”、 “低于”或“等于”)
(8)常温时①将的硝酸和的氢氧化钡溶液按照体积比为混合后_______。
【答案】(1)
(2)< (3)③⑤
(4)4.4 (5) ①. 右 ②. c
(6) ①. 3 ②.
(7) ①. ②. 高于
(8)10
【解析】
【分析】弱酸电离常数越小,酸性越弱,形成的强碱弱酸盐碱性越强。
【小问1详解】
属于二元弱酸,分两次电离,一级电离:;二级电离:,其中二级电离常数的表达式为;
【小问2详解】
根据电离平衡、,大于,所以相同时c(HCOOH)< c(HClO);
【小问3详解】
①HClO电离常数比碳酸的二级电离常数大,比一级电离常数小,所以次氯酸与碳酸钠溶液的反应生成次氯酸根离子和碳酸氢根离子:,故①正确;
②碳酸酸性比HClO强,所以少量CO2通入NaClO溶液中:,故②正确;
③次氯酸钠具有强氧化性,与硫化氢发生氧化还原反应,故③错误;
④甲酸酸性比碳酸强,所以碳酸钠滴入足量甲酸溶液中生成二氧化碳和甲酸根离子:
,故④正确;
⑤氢硫酸的一级电离常数大于碳酸的二级电离常数,所以氢硫酸可以制取碳酸氢根,但碳酸的二级电离常数比硫化氢的二级电离常数大,所以硫离子和碳酸氢根离子不能共存,最终会生成硫氢根离子和碳酸氢根离子,所以Na2CO3溶液通入少量H2S:,故⑤错误;
综上故填③⑤;
【小问4详解】
碳酸与碳酸氢钠的中性混合溶液中,根据电离常数可知
【小问5详解】
从表中数据可以看出,随着温度升高,醋酸电离常数增大,电离程度增大,平衡向右移动,电离常数只与温度有关,所以支持平衡右移的数据是电离常数,故填:右、c。
【小问6详解】
醋酸溶液中存在电离平衡,,,为3,该溶液中由水电离出来的。
【小问7详解】
,此时温度高于25℃。
【小问8详解】
的硝酸,的氢氧化钡,按照体积比为混合氢氧化钡过量,,,。
15. 某学生用溶液测定某未知浓度的盐酸溶液,其操作可分解为如下几步:
A.用蒸馏水洗净滴定管
B.用待测定的溶液润洗酸式滴定管
C.用酸式滴定管取稀盐酸注入锥形瓶中,加入酚酞
D.另取锥形瓶,再重复操作次
E.检查滴定管是否漏水
F.取下碱式滴定管用标准溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
完成以下填空:
(1)滴定时正确操作的顺序是(用序号字母填写):_______.
_______→_______→_______→F→_______→_______→D。
(2)操作F中应该选择图中滴定管_______(填标号)。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察_______。
(4)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为_______mL。
(5)滴定结果如表所示:
滴定次数
待测液体积/mL
标准溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
0.60
20.60
3
25.00
0.20
20.19
计算该盐酸的物质的量浓度为_______(精确至0.0001)。
(6)下列操作会导致测定结果偏高的是_______。
A. 碱式滴定管在装液前未用标准溶液润洗
B. 滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出
C. 碱式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定终点时发现气泡
D. 达到滴定终点时,仰视读数
Ⅱ.氧化还原滴定:已知是二元弱酸,有一定的还原性。 取一定体积未知浓度草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用 的高锰酸钾溶液滴定消耗体积为
(7)滴定过程中发生的反应的离子反应方程式为:_______。
(8)滴定时溶液应装在_______(填“酸式”或者“碱式”)滴定管中,滴定终点的判定依据是_______。
【答案】(1)E、A、B、C、G
(2)乙 (3)锥形瓶内溶液颜色的变化
(4)22.60 (5)0.1200 mol/L (6)AD
(7)
(8) ①. 酸式 ②. 溶液由无色变为浅红色,且30秒内不褪色
【解析】
【分析】酸碱中和滴定,用溶液测定未知浓度的盐酸溶液,中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等顺序操作进行,据此分析解题。
【小问1详解】
中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等顺序操作,则正确的顺序为E→A→B→F→C→G→D,故答案为E、A、B、C、G;
【小问2详解】
根据题意,操作F中应该选择碱式滴定管,碱式滴定管为乙,故答案为乙;
【小问3详解】
滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察锥形瓶内溶液颜色的变化。
【小问4详解】
某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为22.60mL。
【小问5详解】
3次滴定过程中使用的氢氧化钠标准溶液的体积分别为20.01 mL,20.00 mL,19.99 mL,平均体积为=20.00 mL,,故答案为。
【小问6详解】
A.碱式滴定管在装液前未用标准NaOH溶液润洗,导致标准溶液浓度偏小,滴定过程中消耗的标准溶液体积偏大,根据,c(待测)偏高,A正确;
B.滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出,使得部分盐酸未被中和,导致消耗的标准溶液体积偏小,根据,c(待测)偏低,B错误;
C.碱式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定终点时发现气泡,导致过程中消耗的标准溶液体积偏小,根据,c(待测)偏低,C错误;
D.达到滴定终点时,仰视读数,导致最终读数偏大,标准溶液体积偏大,根据,c(待测)偏高,D正确;
故选AD。
【小问7详解】
高锰酸钾溶液滴定草酸溶液,滴定过程中反应的离子反应方程式为:。
【小问8详解】
溶液具有强氧化性,应装在酸式滴定管中,滴定终点的判定依据是溶液由无色变为浅红色,且30秒内不褪色。
16. 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为: 。一种工业合成氨的简易流程图如下:
(1)天然气中的杂质常用氨水吸收,产物为 一定条件下向 溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:_______。
(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:
①
②
对于反应①,一定可以提高平衡体系中氢气百分含量,又能加快反应速率的措施是_______。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高氢气产量。若1mol CO和 氢气的混合气体(CO的体积分数为20%)与水蒸气反应,得到 和氢气的混合气体,则CO转化率为_______。
(3)下图表示500℃、60.0. MPa条件下, 原料气投料比与平衡时氨气体积分数的关系。根据图中a点数据计算氮气的平衡体积分数:_______。
(4)下图是合成氨反应平衡混合气中氨气的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中 X分别代表温度或压强。其中X代表的是_______(填“温度”或“压强”);判断 的大小关系_______,说明理由_______。
(5)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)_______。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:_______。(请写出两种方法)
【答案】(1)2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓
(2) ①. a ②. 90%
(3)14.5% (4) ①. 压强 ②. L1<L2 ③. 合成氨的反应是放热反应,压强相同时,温度升高,平衡逆向移动,氨的体积分数减小
(5) ①. Ⅳ ②. 对原料气加压、分离液氨后,未反应的N2、H2循环使用
【解析】
【小问1详解】
通入空气后,O2把NH4HS 氧化为S,可得化学方程式:2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓。
【小问2详解】
a. 反应①为吸热反应,升高温度,化学反应速率加快,同时平衡向右移动,使H2的百分含量增大,故a符合题意;
b. 增大水蒸气浓度,平衡虽向右移动,但H2的百分含量会减小,故b不符合题意;
c. 加入催化剂,能加快反应速率,但平衡不移动,则H2的百分含量不变,故c不符合题意;
d. 降低压强,平衡虽向右移动,但反应速率减小,故d不符合题意;
故选a;
设CO转化的物质的量为xmol,利用三段式计算,
(0.2-x)+x+(0.8+x)=1.18 mol,则x = 0.18 mol,可得CO转化率 = ×100% = 90%。
【小问3详解】
由图可知H2与N2的投料比为3,平衡时NH3体积分数为42%,设H2物质的量为3a mol,N2物质的量为a mol,N2转化的物质的量为x,则
则×100% = 42%,解得x = 0.592 a,则N2的平衡体积分数 =×100% = 14.5%。
【小问4详解】
合成氨反应的正方向气体系数减小,压强增大,平衡正移,氨气的体积分数增大,观察L1、L2其中一条曲线,氨气的体积分数随X增大而增大,因此X为压强,合成氨反应为放热反应,温度升高,平衡逆移,氨气的体积分数减小,因此L为温度;合成氨的反应是放热反应,压强相同时,温度升高,平衡逆向移动,氨的体积分数减小,因此L1<L2。
【小问5详解】
分析流程合成氨放热通过Ⅳ热交换器加热反应混合气体,使反应达到所需温度;依据平衡移动原理,提高合成氨原料总转化率的方法有:分离出氨气促进平衡正向进行,把平衡混合气体中氮气和氢气重新循环使用、对原料气加压等。
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