内容正文:
2024-2025学年度第一学期高二年级期中考试化学试卷
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第一章至第三章第3节第一课时(人教版2019选择性必修1)。
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、单选题:本题共16小题,共44分,第1~10题,每小题2分,第11~16题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意。
1. 下列反应中,生成物的总焓大于反应物总焓的是
A. 硫在氧气中燃烧 B. 氢氧化钡晶体与氯化铵混合
C. NaOH溶液与H2SO4溶液混合 D. Al在高温条件下与Fe2O3反应
2. 根据下图所示的能量转化关系判断下列说法正确的是
A. 反应的热化学方程式是
B. 反应中1mol (l)换为1mol (g),△H不变
C. 该反应是吸热反应
D. 1mol CO、2mol 反应物的能量是419kJ
3. 工业生产硫酸过程中,在接触室中被催化氧化为,已知该反应为放热反应。现将2mol和1mol充入一密闭容器充分反应后,放出热量a kJ,此时测得的转化率为50%,则下列热化学方程式中正确的是
A.
B.
C.
D.
4. 臭氧层中分解过程如图所示。下列说法正确的是
A. 催化剂能降低活化能,提高活化分子百分数
B. 加入催化剂后,活化能为
C. 原子是反应的催化剂,能提高反应物的平衡转化率
D. 该反应是放热反应,升高温度正反应速率降低
5. 以为新型硝化剂的硝化反应具有反应条件温和、选择性高、无副反应发生、过程无污染等优点。可通过以下步骤制备。
已知:①
②
③
则的
A. B.
C. D.
6. 下列装置与设计不能达到实验目的的是
装置与设计
目的
A.测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率
B.探究催化剂对反应速率的影响
装置与设计
目的
C.证明铝片与盐酸的反应为放热反应
D.探究温度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
7. 一定条件下,在2 L密闭容器中发生反应:A(g)+2B(g) = 2C(g) + 3D(g),测得5 min内,A的物质的量减小了1 mol,则5 min内该反应的化学反应速率是
A. v(A) = 0.1 mol/(L·min) B. v(B) = 0.4 mol/(L·min)
C. v(C) =0. 3 mol/(L·min) D. v(D) = 0.1 mol/(L·min)
8. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 夏天,打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气泡
B. 使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率
C. 将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中,混合气体颜色变浅
D. 用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体
9. 下列说法不正确的是
A. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
B. 当ΔH<0,ΔS>0时,反应能自发进行
C. 2NO(g)+ 2CO(g) = N2(g)+ 2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
D. 反应NH3(g) + HCl(g) = NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
10. 下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是
A. 洗净的锥形瓶和滴定管可以放进烘箱中烘干
B. 利用上图所示的方法,排出碱式滴定管内的气泡
C. 酸碱滴定实验中,用待测溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
D. 利用酚酞试液作指示剂,达到滴定终点时,锥形瓶内的溶液的pH一定为7
11. 某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是
A. 恒容下,再充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动,v正加快、v逆减慢
B. 缩小容器的体积,v正>v逆
C. 恒容下,再充入一定量的Ar气,平衡向正反应方向移动
D. 恒容下,再充入一定量的CH2=CH2(g),CH2=CH2(g)的平衡转化率增大
12. 将8molA气体和4molB气体置于2L的密闭容器中,发生如下反应2A(g)+B(g)=2C(g)。若经20s后测得C的浓度为3.6mol/L,下列不正确的是
A. 用A物质表示的反应速率为
B. 20s时物质A的转化率为80%
C. B表示的反应速率为5.4 mol·L-1·min-l
D. 20s时物质B的浓度为0.2mol/L
13. 已知 CH4(g) +2NO2(g)CO2(g) +N2(g) +2H2O(l) ΔH < 0,NO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示,下列说法正确的是
A. X和Y分别代表压强和温度
B. Y1>Y2
C. 平衡常数:Ka < Kb < Kc
D. 适当降低温度,NO2的平衡转化率增大
14. 在0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中,要促进醋酸电离且使H+浓度增大,应采取的措施是( )
A. 升温 B. 加水 C. 加入NaOH溶液 D. 加入稀盐酸
15. 如图表示水中和的关系,下列判断错误的是( )
A. 图中
B. 线上任意一点均有
C. 线上方区域内任意点(不含实线上的点)均有
D. 两条曲线间任意一点均有
16. 某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B. b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C. 取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗的NaOH的量相同
D. b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. Ⅰ.实验探究影响化学反应速率的因素。
(1)该反应稀硫酸只表现酸性,反应同时生成一种有颜色的沉淀和无色气体,写出与稀硫酸反应的离子方程式:_______。
(2)设计如下对照实验
①实验应选择观察出现_______(填字母)现象判断反应快慢。
A.浑浊 B.气泡
②比较反应快慢:反应a_______反应b;反应c_______反应d(填“>、<、=”)。
Ⅱ.工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染:
△H。在温度为和时,分别将0.40mol 和1.0mol ,充入体积为1L的密闭容器中,随反应时间的变化如图所示:
回答下面问题:
(3)①温度为时,0~10min内的平均反应速率_______。
②下列措施中,能够使上述平衡正向移动,且提高转化率的有_______。
A.使用高效催化剂 B.增加的充入量 C.缩小容器体积,增大压强
D.恒容时,再次充入0.40mol 和1.0mol E.降低温度
③温度为时,该反应的平衡常数K=_______(保留两位有效数字,写出三段及计算过程)。
18. Ⅰ.将CO2转化为CO、CH3OH等燃料,可以有效的缓解能源危机,同时可以减少温室气体,实现“双碳目标”。
800℃时,H2还原CO2反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
ⅰ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1 K1=104
ⅱ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.5kJ·mol-1 K2=10-3
(1)反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=___________kJ·mol-1,K3=___________。
Ⅱ.为了减少CO的排放,某环境研究小组以CO和H2为原料合成清洁能源二甲醚(DME),反应如下:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-198kJ·mol-1。
(2)如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为___________(填曲线标记字母),其判断理由是___________。
(3)在一定温度下,向2.0L固定容积的密闭容器中充入2mol H2和1mol CO,经过一段时间后,反应4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表:
时间/min
0
20
40
80
100
n(H2)/mol
2.0
1.4
0.85
0.4
—
n(CO)/mol
1.0
—
0.425
0.2
0.2
n(CH3OCH3)/mol
0
0.15
—
—
0.4
n(H2O)/mol
0
0.15
0.2875
0.4
0.4
①0~20min的平均反应速率v(CO)=___________mol·L−1·min−1。
②达到平衡时,H2的转化率为___________。
③能表明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.容器中二甲醚的浓度不变 B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.v(CO)与v(H2)的比值不变 D.混合气体的密度不变
19. 为测定溶液的浓度,进行如下实验:用标准稀盐酸进行滴定。
(1)配制盐酸标准溶液所需仪器除量筒、小烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要___________。
(2)用___________量取待测溶液放入锥形瓶中,滴加2~3滴酚酞作指示剂,用标准盐酸进行滴定。为减小实验误差,进行了三次实验,假设每次所取溶液体积均为,三次实验结果如下:
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗盐酸体积
19.00
23.00
23.04
该溶液的浓度约为___________。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛___________。
(4)当___________,说明达到滴定终点。
(5)下列操作会造成测定结果(待测溶液浓度值)偏低的有___________。
A.配制标准溶液定容时,加水超过刻度
B.锥形瓶水洗后直接装待测液
C.酸式滴定管水洗后未用标准稀盐酸润洗
D.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数
E.摇动锥形瓶时有少量液体溅出瓶外
(6)中和滴定的装置和相似操作可用来做其它实验,如据反应,可以用碘水滴定溶液,应选___________作指示剂;据反应可以用酸性溶液滴定溶液,溶液应装在___________滴定管中(填写“酸式”或者“碱式”)。
20. 下表是几种常见弱酸的电离常数(25℃)。回答下列问题:
酸
电离
常数K
(1)当温度升高时,K值_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在相同温度时,各弱酸K值不同,那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系?_______。
(3)若把、、、、、、、都看作酸,其中酸性最强的是_______,最弱的是_______。
(4)多元弱酸是分步电离的,每一步都有相应的电离常数。对于同一种多元弱酸的、、之间存在着数量上的规律,此规律是_______,产生此规律的原因是_______。
(5)明矾水溶液呈_______性,原因是_______(用离子方程式表示),_______(填“促进”或“抑制”)水的电离。
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2024-2025学年度第一学期高二年级期中考试化学试卷
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第一章至第三章第3节第一课时(人教版2019选择性必修1)。
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、单选题:本题共16小题,共44分,第1~10题,每小题2分,第11~16题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意。
1. 下列反应中,生成物的总焓大于反应物总焓的是
A. 硫在氧气中燃烧 B. 氢氧化钡晶体与氯化铵混合
C. NaOH溶液与H2SO4溶液混合 D. Al在高温条件下与Fe2O3反应
【答案】B
【解析】
【分析】生成物的总焓大于反应物总焓,说明反应为吸热反应,据此分析。
【详解】A.硫在氧气中燃烧为放热反应,故A错误;
B.氢氧化钡晶体与氯化铵混合为吸热反应,故B正确;
C.NaOH溶液与H2SO4溶液混合为放热反应,故C错误;
D.Al在高温条件下与Fe2O3反应为放热反应,故D错误。
故选B。
2. 根据下图所示的能量转化关系判断下列说法正确的是
A. 反应的热化学方程式是
B. 反应中1mol (l)换为1mol (g),△H不变
C. 该反应是吸热反应
D. 1mol CO、2mol 反应物的能量是419kJ
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,该反应为放热反应,反应的∆H=—(510—419)kJ/mol=—91)kJ/mol,反应的热化学方程式为。
【详解】A.由分析可知,反应的热化学方程式为,故A正确;
B.气态甲醇的能量高于液态甲醇,所以反应中1mol 液态甲醇换为1mol气态甲醇,反应的∆H发生变化,故B错误;
C.由分析可知,该反应为放热反应,故C错误;
D.由图可知,419kJ不是1molCO、2molH2的总能量,故D错误;
故选A。
3. 工业生产硫酸过程中,在接触室中被催化氧化为,已知该反应为放热反应。现将2mol和1mol充入一密闭容器充分反应后,放出热量a kJ,此时测得的转化率为50%,则下列热化学方程式中正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】将2mol SO2、1mol O2充入一密闭容器中充分反应后,放出热量a kJ,此时测得SO2的转化率为50%,所以反应的SO2的物质的量为1mol,热化学方程式为 或 ,A正确;
故选A。
4. 臭氧层中分解过程如图所示。下列说法正确的是
A. 催化剂能降低活化能,提高活化分子百分数
B. 加入催化剂后,活化能为
C. 原子是反应的催化剂,能提高反应物的平衡转化率
D. 该反应是放热反应,升高温度正反应速率降低
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂改变反应历程,降低活化能,提高活化百分数,A正确;
B.加入催化剂后,反应①的活化能为,反应②的活化能小于E2,B错误;
C.由图可知,Cl是反应的催化剂,催化剂改变反应速率,但不能提高反应物的反应率,B错误;
D.反应物总能量大于生成物的总能量,总反应是放热反应,升高温度正逆反应速率均会升高,D错误;
故选A。
5. 以为新型硝化剂的硝化反应具有反应条件温和、选择性高、无副反应发生、过程无污染等优点。可通过以下步骤制备。
已知:①
②
③
则的
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由盖斯定律可知,反应①+反应②×—反应③×=目标反应,则反应ΔH═,故选C。
6. 下列装置与设计不能达到实验目的的是
装置与设计
目的
A.测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率
B.探究催化剂对反应速率的影响
装置与设计
目的
C.证明铝片与盐酸的反应为放热反应
D.探究温度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.该装置中长颈漏斗下端未浸入液面以下,反应生成的氢气会从长颈漏斗逸出,无法通过注射器准确测量生成氢气的体积以计算反应速率,不能达到实验目的,A符合题意;
B.两组实验只有是否加入MnO2催化剂这一个变量,其余反应条件均相同,可通过观察气泡产生的速率探究催化剂对H2O2分解速率的影响,能达到实验目的,B不符合题意;
C.铝片与盐酸反应时,可通过温度计示数变化判断反应的热量变化,若温度升高即可证明反应为放热反应,能达到实验目的,C不符合题意;
D.存在平衡,其中为红棕色,为无色,通过对比冷水和热水中圆底烧瓶内气体的颜色深浅,可判断温度对平衡移动的影响,能达到实验目的,D不符合题意;
故选A。
7. 一定条件下,在2 L密闭容器中发生反应:A(g)+2B(g) = 2C(g) + 3D(g),测得5 min内,A的物质的量减小了1 mol,则5 min内该反应的化学反应速率是
A. v(A) = 0.1 mol/(L·min) B. v(B) = 0.4 mol/(L·min)
C. v(C) =0. 3 mol/(L·min) D. v(D) = 0.1 mol/(L·min)
【答案】A
【解析】
【分析】测得5 min内,A的物质的量减小了1 mol,则5 min内该反应的化学反应速率是;根据同一化学反应,不同物质表示的转化的物质的量之比等于化学计量数之比;
【详解】A.,A正确;
B.,B错误;
C.,C错误;
D.,D错误;
故选A。
8. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 夏天,打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气泡
B. 使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率
C. 将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中,混合气体颜色变浅
D. 用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体
【答案】B
【解析】
【详解】A.啤酒中存在二氧化碳的溶解平衡,打开啤酒瓶时,气体压强减小,溶解平衡左移,逸出的二氧化碳气体会形成气泡,则打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气泡能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.使用催化剂,反应的活化能降低,二氧化硫转化为三氧化硫的反应速率加快,但化学平衡不移动,则使用催化剂加快二氧化硫转化为三氧化硫的反应速率不能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;
C.二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,混合气体颜色变浅,则将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中,混合气体颜色变浅能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸的反应为可逆反应,饱和食盐水中氯离子可以使平衡左移,降低氯气的溶解度,则用排饱和食盐水的方法收集氯气能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故选B。
9. 下列说法不正确的是
A. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
B. 当ΔH<0,ΔS>0时,反应能自发进行
C. 2NO(g)+ 2CO(g) = N2(g)+ 2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
D. 反应NH3(g) + HCl(g) = NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
【答案】C
【解析】
【详解】A.熵代表混乱度,液体混乱度>固体混乱度,则冰在室温下自动熔化成水,是熵增的过程,A正确;
B.当ΔH<0,ΔS>0时,ΔG=ΔH-TΔS<0,反应能自发进行,B正确;
C.该反应是气体体积减小的熵减反应,根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS知,在常温下能自发进行,则该反应ΔH<0,C错误;
D.该反应是气体体积减小的熵减反应,根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS<0,在常温下能自发进行,则该反应ΔH<0,D正确;
故选C。
10. 下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是
A. 洗净的锥形瓶和滴定管可以放进烘箱中烘干
B. 利用上图所示的方法,排出碱式滴定管内的气泡
C. 酸碱滴定实验中,用待测溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
D. 利用酚酞试液作指示剂,达到滴定终点时,锥形瓶内的溶液的pH一定为7
【答案】B
【解析】
【详解】A.滴定管是精确量取液体的仪器,放进烘箱中烘干,影响仪器的精确度,故A错误;
B.把碱式滴定管倾斜45°,再把尖端部分向上倾斜45°,慢慢挤压玻璃珠,使溶液流出,就能赶出气泡,故B正确;
C.酸碱滴定实验中,不能用待测溶液润洗锥形瓶,否则使测定的浓度偏大,故C错误;
D.酚酞的变色点是8—10,利用酚酞试液作指示剂,达到滴定终点时,锥形瓶内的溶液的pH不一定为7,故D错误;
选B。
11. 某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是
A. 恒容下,再充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动,v正加快、v逆减慢
B. 缩小容器的体积,v正>v逆
C. 恒容下,再充入一定量的Ar气,平衡向正反应方向移动
D. 恒容下,再充入一定量的CH2=CH2(g),CH2=CH2(g)的平衡转化率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.恒容下,再充入一定量的水蒸气,反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动,正、逆反应速率均增大,故A错误;
B.该反应是气体体积减小的反应,缩小容器的体积,气体压强增大,平衡向正反应方向移动,正反应速率大于逆反应速率,故B正确;
C.恒容下,再充入一定量的不参与反应的氩气,反应体系中各物质浓度不变,反应速率不改变,化学平衡不移动,故C错误;
D.恒容下,再充入一定量的乙烯,反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动,但的转化率减小,故D错误;
故选B。
12. 将8molA气体和4molB气体置于2L的密闭容器中,发生如下反应2A(g)+B(g)=2C(g)。若经20s后测得C的浓度为3.6mol/L,下列不正确的是
A. 用A物质表示的反应速率为
B. 20s时物质A的转化率为80%
C. B表示的反应速率为5.4 mol·L-1·min-l
D. 20s时物质B的浓度为0.2mol/L
【答案】B
【解析】
【详解】A.,A正确;
B.20s时物质A转化物质的量:,转化率:,B错误;
C.,C正确;
D.20s时物质B的浓度:,D正确;
答案选B。
13. 已知 CH4(g) +2NO2(g)CO2(g) +N2(g) +2H2O(l) ΔH < 0,NO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示,下列说法正确的是
A. X和Y分别代表压强和温度
B. Y1>Y2
C. 平衡常数:Ka < Kb < Kc
D. 适当降低温度,NO2的平衡转化率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,NO2平衡转化率降低,该反应为气体物质的量减少反应,增大压强,平衡正向进行,NO2平衡转化率增大,根据图像可知,X代表温度,Y代表压强,故A错误;
B.在温度相同时,增大压强,平衡正向进行,NO2平衡转化率增大,根据图像,推出Y2>Y1,故B错误;
C.利用“放热反应,升高温度,平衡常数减小”,该反应为放热反应,三点中,c温度最高,平衡常数最小,故C错误;
D.该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,NO2平衡转化率增大,故D正确;
答案为D。
14. 在0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中,要促进醋酸电离且使H+浓度增大,应采取的措施是( )
A. 升温 B. 加水 C. 加入NaOH溶液 D. 加入稀盐酸
【答案】A
【解析】
【详解】A. 醋酸的电离是吸热过程,升高温度能促进醋酸的电离且氢离子浓度增大,故A正确;
B. 加水稀释促进醋酸的电离,但溶液中氢离子浓度减小,故B错误;
C. 加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠和氢离子反应生成水,能促进醋酸的电离,但氢离子浓度减小,故C错误;
D. 加入稀盐酸,氢离子浓度增大抑制醋酸的电离,故D错误;
答案选A。
15. 如图表示水中和的关系,下列判断错误的是( )
A. 图中
B. 线上任意一点均有
C. 线上方区域内任意点(不含实线上的点)均有
D. 两条曲线间任意一点均有
【答案】B
【解析】
【详解】A.时,时,温度越高,越大,可推断出,A正确;
B.线上存在,溶液为中性,而不同温度下对应的中性溶液的不同,B错误;
C.在线上,线上方区域内任意一点对应的氢氧根离子的浓度都大于氢离子浓度,C正确;
D.在水溶液中,任何温度下都有,D正确;
答案选B。
16. 某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B. b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C. 取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗的NaOH的量相同
D. b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A. 某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中氢离子浓度变化大的为盐酸,醋酸溶液中存在电离平衡,加水稀释促进电离平衡正向进行,氢离子浓度变化小的为醋酸,则Ⅰ为盐酸,Ⅱ为醋酸,故A错误。
B. b点溶液中离子浓度大,c点氢离子浓度小,b点的导电性比c点溶液的导电性强,故B正确。
C. 图象中a为醋酸,b为盐酸,溶液中氢离子浓度不同,取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗的NaOH的量不相同,故C错误。
D. 图象可知b点氢离子浓度小于a点氢离子浓度,c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液中醋酸浓度大于盐酸,b点酸的总浓度小于a点酸的总浓度,故D错误;
故选B。
【点睛】本题解题关键是利用图象去判断曲线所代表的物质,某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中氢离子浓度变化大的为盐酸,醋酸溶液中存在电离平衡,加水稀释促进电离平衡正向进行,氢离子浓度变化小的为醋酸,则Ⅰ为盐酸,Ⅱ为醋酸。
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. Ⅰ.实验探究影响化学反应速率的因素。
(1)该反应稀硫酸只表现酸性,反应同时生成一种有颜色的沉淀和无色气体,写出与稀硫酸反应的离子方程式:_______。
(2)设计如下对照实验
①实验应选择观察出现_______(填字母)现象判断反应快慢。
A.浑浊 B.气泡
②比较反应快慢:反应a_______反应b;反应c_______反应d(填“>、<、=”)。
Ⅱ.工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染:
△H。在温度为和时,分别将0.40mol 和1.0mol ,充入体积为1L的密闭容器中,随反应时间的变化如图所示:
回答下面问题:
(3)①温度为时,0~10min内的平均反应速率_______。
②下列措施中,能够使上述平衡正向移动,且提高转化率的有_______。
A.使用高效催化剂 B.增加的充入量 C.缩小容器体积,增大压强
D.恒容时,再次充入0.40mol 和1.0mol E.降低温度
③温度为时,该反应的平衡常数K=_______(保留两位有效数字,写出三段及计算过程)。
【答案】(1)S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O
(2) ①. A ②. < ③. <
(3) ①. 0.02mol/(L·min) ②. BE ③. 0.42
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫气体和水,反应的离子方程式为S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O,故答案为:S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O;
【小问2详解】
①二氧化硫气体易溶于水,依据出现气泡的快慢判断反应快慢的误差较大,所以实验应选择观察出现浑浊的快慢判断反应快慢,故选A;
②由图可知,左侧实验的实验目的是探究硫代硫酸钠溶液的浓度对反应速率的影响,反应物的浓度越大,反应速率越快,反应a中硫代硫酸钠溶液的浓度小于反应b,所以反应速率小于反应b;右侧实验的实验目的是探究温度对反应速率的影响,反应温度越高,反应速率越快,反应c中反应温度小于反应d,所以反应速率小于反应d,故答案为:<;<;
【小问3详解】
①由图可知,T1条件下10min时,甲烷的物质的量为0.30mol,由方程式可知,0~10min内二氧化氮的反应速率为=0.02mol/(L·min),故答案为:0.02mol/(L·min);
②由图可知,T2条件下反应先达到平衡,说明反应温度T2大于T1,T2条件下平衡时甲烷的物质的量大于T1条件下,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应;
A.使用高效催化剂,反应速率加快,但化学平衡不移动,故错误;
B.增加甲烷的充入量,反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动,二氧化氮的转化率增大,故正确;
C.该反应是气体体积增大的反应,缩小容器体积,增大压强,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮的转化率减小,故错误;
D.该反应是气体体积增大的反应,恒容时,再次充入0.40mol甲烷和1.0mol二氧化氮相当于增大压强,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮的转化率减小,故错误;
E.该反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,二氧化碳的转化率增大,故正确;
故选BE;
③由图可知,T2条件下反应达到平衡时,甲烷的物质的量为0.15mol,由方程式可知,平衡时二氧化氮、氮气、二氧化碳、水蒸气的物质的量分别为1mol—(0.40—0.15) mol×2=0.5mol、(0.40—0.15) mol=0.25mol、(0.40—0.15) mol=0.25mol、(0.40—0.15) mol×2=0.5mol,则反应的平衡常数K=≈0.42,故答案为:0.42。
18. Ⅰ.将CO2转化为CO、CH3OH等燃料,可以有效的缓解能源危机,同时可以减少温室气体,实现“双碳目标”。
800℃时,H2还原CO2反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
ⅰ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1 K1=104
ⅱ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.5kJ·mol-1 K2=10-3
(1)反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=___________kJ·mol-1,K3=___________。
Ⅱ.为了减少CO的排放,某环境研究小组以CO和H2为原料合成清洁能源二甲醚(DME),反应如下:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-198kJ·mol-1。
(2)如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为___________(填曲线标记字母),其判断理由是___________。
(3)在一定温度下,向2.0L固定容积的密闭容器中充入2mol H2和1mol CO,经过一段时间后,反应4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表:
时间/min
0
20
40
80
100
n(H2)/mol
2.0
1.4
0.85
0.4
—
n(CO)/mol
1.0
—
0.425
0.2
0.2
n(CH3OCH3)/mol
0
0.15
—
—
0.4
n(H2O)/mol
0
0.15
0.2875
0.4
0.4
①0~20min的平均反应速率v(CO)=___________mol·L−1·min−1。
②达到平衡时,H2的转化率为___________。
③能表明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.容器中二甲醚的浓度不变 B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.v(CO)与v(H2)的比值不变 D.混合气体的密度不变
【答案】(1) ①. -90.5 ②. 10-7
(2) ①. a ②. 正反应放热,温度升高,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小
(3) ①. 0.0075 ②. 80% ③. AB
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,ii-i得反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-49.5-41)kJ•mol-1=-90.5kJ•mol-1,=10-7,故答案为:-90.5;10-7;
【小问2详解】
反应为4H2(g)+2CO(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-198kJ•mol-1<0,即正反应为等体积变化的放热反应,升高温度、平衡逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增加,则图中a表示平衡常数K随温度变化关系的曲线,故答案为:a;正反应放热,温度升高,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小;
【小问3详解】
①由表可知,0~20 min的平均反应速率v(H2)==0.015mol•L-1•min-1,根据反应速率之比等于系数比,则v(CO)= =0.0075mol•L-1•min-1,故答案为:0.0075;
②80min后n(CO)不再变化则反应达到平衡,H2的转化率为×100%=80%,故答案为:80%;
③A.容器中二甲醚的浓度不变说明正逆反应速率不变,反应达到平衡状态,故A正确;
B.混合气体的物质的量为变量,混合气体的平均相对分子质量不变,可知达到平衡,故B正确;
C.v(CO)与v(H2)的比值不变,不能确定正逆反应速率的关系,不能判定平衡,故C错误;
D.混合气体的总质量不变,恒容即体积不变,则混合气体的密度始终不变,不能判定平衡,故D错误;
故答案为:AB。
19. 为测定溶液的浓度,进行如下实验:用标准稀盐酸进行滴定。
(1)配制盐酸标准溶液所需仪器除量筒、小烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要___________。
(2)用___________量取待测溶液放入锥形瓶中,滴加2~3滴酚酞作指示剂,用标准盐酸进行滴定。为减小实验误差,进行了三次实验,假设每次所取溶液体积均为,三次实验结果如下:
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗盐酸体积
19.00
23.00
23.04
该溶液的浓度约为___________。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛___________。
(4)当___________,说明达到滴定终点。
(5)下列操作会造成测定结果(待测溶液浓度值)偏低的有___________。
A.配制标准溶液定容时,加水超过刻度
B.锥形瓶水洗后直接装待测液
C.酸式滴定管水洗后未用标准稀盐酸润洗
D.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数
E.摇动锥形瓶时有少量液体溅出瓶外
(6)中和滴定的装置和相似操作可用来做其它实验,如据反应,可以用碘水滴定溶液,应选___________作指示剂;据反应可以用酸性溶液滴定溶液,溶液应装在___________滴定管中(填写“酸式”或者“碱式”)。
【答案】(1)100mL容量瓶
(2) ①. 碱式滴定管 ②. 0.1151mol/L
(3)注视锥形瓶内溶液颜色的变化和滴速快慢
(4)滴入最后半滴标准盐酸时,溶液由红色变为无色且半分钟内颜色不恢复
(5)DE (6) ①. 淀粉溶液 ②. 酸式
【解析】
【分析】配制100mL0.1000mol⋅L−1盐酸标准溶液所需仪器:量筒、小烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100 mL容量瓶;氢氧化钠是强碱,应该选用碱式滴定管;滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛要始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化和滴速快慢;滴入最后半滴标准盐酸时,溶液由红色变为无色且半分钟内颜色不恢复,说明达到滴定终点;
【小问1详解】
准确配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器还缺少100 mL容量瓶;
【小问2详解】
氢氧化钠是强碱,应该选用碱式滴定管;根据数据可知,第一次实验的数据偏差较大,无效舍去,所以取后2次的平均值为23.02ml,因此NaOH溶液的浓度:;
【小问3详解】
滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛要始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化和滴速快慢;
【小问4详解】
滴入最后半滴标准盐酸时,溶液由红色变为无色且半分钟内颜色不恢复,说明达到滴定终点;
【小问5详解】
A.配制标准溶液定容时,加水超过刻度,导致盐酸标准液浓度偏低,消耗盐酸标准液的体积偏大,结果偏高,故A错误;
B.锥形瓶水洗后直接装待测液,待测液中溶质总物质的量不变,对滴定无影响,故B错误;
C.酸式滴定管水洗后未用标准稀盐酸溶液润洗,导致导致盐酸标准液浓度偏低,消耗盐酸标准液的体积偏大,结果偏高,故C错误;
D.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数,导致读取标准液消耗体积偏小,结果偏低,故D正确;
E.摇动锥形瓶时有少量液体溅出瓶外,导致标准液消耗体积偏小,结果偏低,故E正确;
故答案为:DE;
【小问6详解】
碘单质遇淀粉显蓝色,所以可选择淀粉作指示剂;KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管乳胶管,所以应装在酸式滴定管中。
20. 下表是几种常见弱酸的电离常数(25℃)。回答下列问题:
酸
电离
常数K
(1)当温度升高时,K值_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在相同温度时,各弱酸K值不同,那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系?_______。
(3)若把、、、、、、、都看作酸,其中酸性最强的是_______,最弱的是_______。
(4)多元弱酸是分步电离的,每一步都有相应的电离常数。对于同一种多元弱酸的、、之间存在着数量上的规律,此规律是_______,产生此规律的原因是_______。
(5)明矾水溶液呈_______性,原因是_______(用离子方程式表示),_______(填“促进”或“抑制”)水的电离。
【答案】(1)增大 (2)K值越大,电离出的氢离子浓度越大,酸性越强
(3) ①. H3PO4 ②. HS—
(4) ①. K1>K2>K3 ②. 上一级产生的H+对下一级电离有抑制作用
(5) ①. 酸 ②. Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ ③. 促进
【解析】
【小问1详解】
弱酸的电离是吸热过程,升高温度,电离平衡右移,弱酸的电离平衡常数增大,故答案为:增大;
【小问2详解】
在相同温度时,弱酸的电离常数越大,在溶液中的电离程度越大,电离出的氢离子浓度越大,酸性越强,故答案为:K值越大,电离出的氢离子浓度越大,酸性越强;
【小问3详解】
在相同温度时,弱酸的电离常数越大,酸性越强,由表格数据可知,磷酸的一级电离常数最大,氢硫酸的二级电离常数最小,所以酸性最强的是磷酸、最弱的是氢硫酸根离子,故答案为:H3PO4;HS—;
【小问4详解】
由表格数据可知,多元弱酸是分步电离的,上一级产生的氢离子对下一级电离有抑制作用,所以对于同一种多元弱酸的电离常数的关系为K1>K2>K3,故答案为:K1>K2>K3;上一级产生的H+对下一级电离有抑制作用;
【小问5详解】
明矾在溶液中电离出的铝离子在溶液中水解生成氢氧化铝和氢离子使溶液呈酸性,反应的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,铝离子的水解促进水的电离,故答案为:酸;Al3++3H2OAl(OH)3+3H+;促进。
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