内容正文:
2024年十堰市六县市区一中教联体11月联考
高二化学试卷
考试时间:2024年11月6日下午14:30--17:05 试卷满分:100分
(可能用到的相对原子质量:C:12 H:1 O:16)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是
A. 非处方药的包装上印有“OTC”标识,处方药的包装上印有“Rx”标识
B. “红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”,文中的“气”是指乙烷
C. 长征五号火箭的箭体蒙皮材料为2219-铝合金,2219-铝合金可一定程度上减轻火箭的质量
D. 味精能增加食品的鲜味,是一种常用的增味剂,其化学名称为谷氨酸钠
2. 合理的工业设计和能源利用是改善环境的重要手段。下列有关说法中错误的是
A. 将煤炭通过煤液化技术转化甲醇燃料,实现“碳中和”(排放量收支相抵)
B. 制取等量的硝酸铜,使用稀硝酸比使用浓硝酸排放的污染物更少
C. 硫酸厂用氨水吸收后再将吸收液与硫酸反应,将富集后的循环使用
D. 工业合成氯乙烷采用加成反应比采用取代反应更符合“绿色化学”理念
3. 下列指定反应的离子方程式书写正确的是
A. 泡沫灭火器的反应原理:
B. 氨水吸收足量的反应:
C. 过量Fe和稀的反应:
D. 向溶液中通入少量:
4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
实验
A
的燃烧热为-241.8
B
C
含1mol NaOH的稀溶液与浓完全中和,放出热量小于57.3kJ
D
金刚石比石墨稳定
A. A B. B C. C D. D
5. 下列关于反应与能量的示意图表示错误的是
A. 图①可表示 的能量变化
B. 图②说明反应物的键能和小于生成物的键能和
C. 实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为、的HCl、NaOH溶液混合,测得混合液的最高温度如图③所示(已知)
D. 已知稳定性:B<A<C,某反应分两步进行:A→B→C,反应过程中的能量变化曲线如图④所示
6. CH4、CO2在催化剂作用下可以反应生成CH3COOH,该反应历程(化学吸附至脱附)可以用下图表示。下列说法不正确的是
A. CH4在催化剂表面发生化学吸附可表示为:CH4(g)H*+CH3*(*表示吸附态)
B. ②过程表示CH3COOH分子的脱附过程
C. 反应过程中有C-H键、C-C键、O-H键生成
D. 该合成反应是放热反应
7. 下列关于活化能和简单碰撞理论说法正确的是
A. 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
B. 催化剂之所以能改变化学反应速率,是因为它能改变反应历程,增加了活化分子百分数,改变反应的焓变
C. 活化分子具有平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做活化能
D. 升高温度和增加反应物浓度,都能加快反应速率,是因为增加了活化分子百分数,使单位时间内的有效碰撞次数增加,从而加快化学反应速率
8. 下列实验的实验目的与实验操作或现象均正确的是
选项
实验目的
实验操作或现象
A
探究浓度对化学平衡的影响
试管中盛有0.1 mol·L−1 K2Cr2O7溶液,溶液中存在平衡Cr2O+ H2O2CrO+ 2H+,向其中滴加10滴6 mol·L−1 NaOH溶液,观察到溶液橙色加深
B
探究不同催化剂对反应速率的影响
向两支试管中均加入5 mL淀粉溶液和两滴碘水,向其中一支试管中加入1 mL 2 mol·L−1的硫酸溶液(必要时可加热),向另一支试管中加入1 mL唾液,观察现象
C
证明KI溶液与FeCl3溶液反应可逆反应
取1 mL 0.1 mol·L−1 KI溶液于试管中,加入5 mL 0.1 mol·L−1 FeCl3溶液,充分反应后滴入5滴KSCN溶液
D
证明压强对平衡移动产生影响
向充有NO2和N2O4混合气体的恒容透明密闭容器中充入氦气增大压强,观察现象
A. A B. B C. C D. D
9. 在水溶液中进行的反应:,已知该反应速率方程为(k为常数),为探究反应速率(v)与反应物浓度的关系,在20℃进行实验,所得的数据如下表:
①
②
③
④
⑤
0.008
0.008
0.004
0.008
0.008
0.001
0.001
0.001
0.002
0.001
0.10
0.20
0.20
0.10
0.40
v1
下列结论正确是
A. 反应体系的三种物质中,H+(aq)的浓度对反应速率影响最大
B. 速率常数的数值为0.03
C. a、b、c的值分别为1、5、6
D. 实验⑤中,
10. t℃时,一定量的混合气体在某恒容密闭容器中发生反应: ,平衡后测得B气体的浓度为0.6。其他条件不变,将密闭容器的容积扩大1倍,重新达到平衡后,测得B气体的浓度为0.4。下列叙述错误的是
A. 该反应在高温条件下有自发性 B. 重新达到平衡时,A气体的浓度减小
C. 重新达到平衡时,D气体的体积分数减小 D. 恒温下扩大容器体积,正逆反应速率均减小
11. 下列叙述与图对应的是
A. 对达到平衡状态的反应:,图①表示在时刻充入了一定量的C,平衡逆向移动
B. 由图②可知,、,且满足反应:
C. 在恒容密闭容器中进行反应:,M为平均摩尔质量,由图③可知该反应
D. 在不同的密闭容器中,1mol 和足量C发生反应:,维持温度不变,反应相同时间后,各容器测得百分含量的变化如图④所示,则只有F点为平衡点
12. 在密闭容器中充入1mol X和1mol Y,发生反应:,测得平衡混合物中M的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。下列说法错误的是
A. 在该反应条件下N为气体
B. 温度为300℃、压强为条件下,X的平衡转化率为66.7%
C. 温度为300℃、压强为条件下,C点
D. A、B、D三点平衡常数,
13. 时,浓度均为的HA溶液和BOH溶液的pH分别是1和11。下列说法中正确的是
A. BOH的电离方程式为
B. 将一定体积的上述两种溶液混合后得到中性溶液,则
C. 在溶液中:
D. 若将溶液稀释至,则溶液的
14. 室温下,向亚硫酸溶液中滴加NaOH溶液,各含硫微粒分布系数(平衡时某微粒的物质的量占各微粒物质的量之和的分数)与溶液pH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 曲线II表示HSO的分布系数随pH的变化
B. Ka2(H2SO3)的数量级为10−8
C. pH=7时,c(Na+)<3c(SO)
D. NaHSO3溶液中水电离出的c(H+)<1×10−7 mol·L−1
15. 25℃时,、,ZnS和PbS的沉淀溶解关系如图所示,pM表示,M为Zn或Pb,已知。下列说法正确的是
A. B点为PbS的不饱和溶液
B. 若,则
C. 若对A点浊液加热,A点沿曲线向上移动
D. 在ZnS和PbS同时沉淀的浊液中,
二、非选择题(本题共4小题,共55分。)
16. 化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科学研究中具有广泛的应用。
(1)“神舟”系列火箭用偏二甲肼()作燃料,作氧化剂,反应后产物无污染。已知:
反应1:
反应2: 。
写出和反应生成、、的热化学方程式:______。
(2)已知11g丙烷(,)在298K和101kPa条件下完全燃烧生成和液态水时放出的热量为555kJ,请写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:______。写出丙烷同系物中最简单的有机物和氧气形成的燃料电池在碱性电解质溶液中负极的电极反应式:______。
(3)已知:的键能为436,的键能为391,25℃、101kPa时, 。的键能为______,25℃、101kPa时,向恒容容器中通入1mol 和3mol ,充分反应后恢复原温度时放出的热量______(填“大于”“小于”或“等于”)92kJ。
(4)已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中,部分反应进程如图,则过程中的焓变为______(用图上字母列式表示)。
(5)某学生通过如图装置来测定中和反应的反应热,图中缺少的一种玻璃仪器是______,若将该仪器改为铜质的,则量热计内筒溶液温度的变化值将______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
17. Ⅰ.某小组学生设计了如下探究影响化学反应速率因素的实验设计实验,数据如表所示:
实验编号
溶液
溶液
蒸馏水
温度/℃
浓度/(mol/L)
体积/mL
浓度/(mol/L)
体积/mL
体积/mL
Ⅰ
0.1
1
0.5
1
V
30
Ⅱ
0.1
2
0.5
1
7
30
Ⅲ
0.1
3
0.5
1
7
40
(1)对比实验Ⅰ、Ⅱ,为探究______对该反应速率的影响。
(2)______mL,加入V mL水的目的是______。
(3)对比上述实验数据,推测反应速率最快的是______(填实验编号)。
Ⅱ.滴定法是一种应用广泛的定量分析方法。食醋的有效成分主要是,25℃,。某实验小组用0.1000 NaOH标准溶液来滴定未知浓度的醋酸溶液,回答下列问题:
(4)滴定过程中加入的指示剂为______(填“酚酞”“石蕊”或“甲基橙”)。
(5)若结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,则此时读数为______mL。
(6)某学生3次实验记录数据如下表:
实验编号
待测液的体积/mL
标准液滴定前读数/mL
标准液滴定后读数/mL
1
20.00
0.00
22.01
2
20.00
3.20
22.30
3
20.00
0.22
22.21
根据表中数据计算出醋酸待测液的浓度为______。
(7)下列情况可能造成测定结果偏高的是______(填标号)。
A. 滴定前平视读数,滴定终点时俯视读数
B. 锥形瓶用蒸馏水洗过后未晾干直接盛装待测液
C. 碱式滴定管滴定前有气泡,滴定后无气泡
D. 配制标准溶液所用NaOH固体中含有少量杂质
18. 常温下,在锥形瓶中加入20mL 0.1000 溶液,滴入几滴指示剂后,用碱式滴定管向其中滴加0.1000 NaOH溶液,滴加NaOH溶液过程中溶液的pH变化如图所示(忽略混合后溶液体积的变化):
请回答下列问题:
(1)若A点的pH=3,该点溶液中由水电离出的______,A、C、D、E点中水的电离程度最大的是______。
(2)从B点可以分析:的电离程度______(填“大于”“小于”或“等于”)的水解程度,该点溶液中离子浓度由大到小的顺序是______,该点溶液中的下列关系式正确的是______。
A.
B.
C.
(3)若C点对应NaOH溶液的体积为x mL,则此时的浓度______(用含x的代数式表示)。
(4)E点溶液中离子浓度由大到小的顺序是______。
(5)25℃时,的,取10ml D点溶液与10ml 溶液混合恰好产生沉淀,则溶液的最小浓度为______。
19. 科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
Ⅰ.目前合成氨技术原理为: 。
(1)一定温度下,在固定体积的容器中充入等物质的量的和发生上述反应,下列描述中不一定说明该反应已达平衡的是______。
A. 容器内气体的平均摩尔质量保持不变 B.
C. 容器中气体的压强保持不变 D. 的物质的量分数保持不变
(2)673K、30MPa下,向容积为2.0L的恒容密闭容器中充入0.80mol 和1.60mol ,反应3分钟达到平衡时,的体积分数为20%。该条件下反应:的平衡常数______(精确到小数点后一位);若达平衡后再向该容器中充入0.40mol 和0.40mol ,该平衡将______(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(3)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始时氢气的物质的量对合成反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示起始时物质的量)。由图可知,______(填“>”、“<”),a、b、c三点中,______点时的转化率最大,a、b、c三点的平衡常数分别为、、,三者大小关系为______。
Ⅱ.根据“人工固氮”的最新研究报道,在常温、常压、光照条件下,在催化剂(掺有少量的)表面与水发生下列反应: 。进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如表:
T/K
303
313
323
/mol
48
59
60
(4)此合成反应______(填“>”、“<”或“=”,下同)0,______0,该反应在______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)自发。
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2024年十堰市六县市区一中教联体11月联考
高二化学试卷
考试时间:2024年11月6日下午14:30--17:05 试卷满分:100分
(可能用到的相对原子质量:C:12 H:1 O:16)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是
A. 非处方药的包装上印有“OTC”标识,处方药的包装上印有“Rx”标识
B. “红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”,文中的“气”是指乙烷
C. 长征五号火箭的箭体蒙皮材料为2219-铝合金,2219-铝合金可一定程度上减轻火箭的质量
D. 味精能增加食品的鲜味,是一种常用的增味剂,其化学名称为谷氨酸钠
【答案】B
【解析】
【详解】A.非处方药的包装上确实印有“OTC”标识,代表这类药物可以自行购买和使用。而处方药的包装上印有“Rx”标识,意味着这类药物需要医生处方才能购买和使用,A正确;
B.文中提到的“得气即发”和“并无涩味”,可能指的是通过某种方法使得未熟的柿子变得更可口,这个“气”更可能是某种促使果实成熟,乙烯具有催熟的作用,即文中的“气”是指乙烯,B错误;
C.铝合金硬度大、密度小,可一定程度上减轻火箭的质量,C正确;
D.味精是谷氨酸的一种钠盐,为有鲜味的物质,学名叫谷氨酸钠,亦称味素,D正确;
故选B。
2. 合理的工业设计和能源利用是改善环境的重要手段。下列有关说法中错误的是
A. 将煤炭通过煤液化技术转化为甲醇燃料,实现“碳中和”(排放量收支相抵)
B. 制取等量的硝酸铜,使用稀硝酸比使用浓硝酸排放的污染物更少
C. 硫酸厂用氨水吸收后再将吸收液与硫酸反应,将富集后的循环使用
D. 工业合成氯乙烷采用加成反应比采用取代反应更符合“绿色化学”理念
【答案】A
【解析】
【详解】A.将煤炭通过煤液化技术转化为甲醇燃料,甲醇燃料在燃烧时,不会减少二氧化碳的排放量,不会实现“碳中和”,A错误;
B.制取等量的硝酸铜,消耗浓硝酸的量较大,且放出的有毒气体的量相对较多,故使用稀硝酸比使用浓硝酸排放的污染物更少,B正确;
C.工业制硫酸尾气中的回收常采用氨水吸收法,即先用氨水吸收二氧化硫,当吸收液中达到一定浓度后,再与硫酸反应放出,可以循环利用,C正确;
D.乙烷和氯气光照发生取代反应有副产物氯化氢气体生成;而乙烯与氯化氢发生加成反应只生成氯乙烷,反应物全部转化为生成物,没有副产物,原子利用率达到100%,D正确;
故选A。
3. 下列指定反应的离子方程式书写正确的是
A. 泡沫灭火器的反应原理:
B. 氨水吸收足量的反应:
C. 过量Fe和稀反应:
D. 向溶液中通入少量:
【答案】C
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器的反应原理为铝离子和碳酸氢根离子通过盐的水解相互促进反应,生成二氧化碳和水:,A错误;
B.氨水吸收足量生成亚硫酸氢铵,反应的离子方程式为,B错误;
C.过量Fe和稀的反应生成亚铁离子:,C正确;
D.向溶液中通入少量,反应生成硫酸钙、盐酸和次氯酸,反应的离子方程式为,D错误;
答案选C。
4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
实验
A
的燃烧热为-241.8
B
C
含1mol NaOH的稀溶液与浓完全中和,放出热量小于57.3kJ
D
金刚石比石墨稳定
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.水蒸气转化为液态水放出热量,的燃烧热应小于-241.8,故A错误;
B.2mol 碳单质完全燃烧时放出热量更多,更小,,故B正确;
C.浓硫酸溶于水的过程放热,则用浓硫酸与NaOH溶液反应生成1mol水,放出的热量大于57.3kJ,故C错误;
D.石墨转化为金刚石吸热,说明石墨的能量低于金刚石,而物质能量越低越稳定,故石墨比金刚石更稳定,故D错误;
故选B。
5. 下列关于反应与能量的示意图表示错误的是
A. 图①可表示 的能量变化
B. 图②说明反应物的键能和小于生成物的键能和
C. 实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为、的HCl、NaOH溶液混合,测得混合液的最高温度如图③所示(已知)
D. 已知稳定性:B<A<C,某反应分两步进行:A→B→C,反应过程中的能量变化曲线如图④所示
【答案】C
【解析】
【详解】A.是放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,加催化剂会导致活化能降低,但不影响反应热,与图像含义符合,故A正确;
B.由图可知,该反应为放热反应,反应物的键能和小于生成物的键能和,故B正确;
C. 酸碱中和反应为放热反应,物质的量浓度相等、体积分别为、的HCl、NaOH溶液混合,,则,时HCl、NaOH溶液恰好完全反应,放出的热量最多,即横坐标为30时的温度应该最高,图象与实际反应不相符,故C错误;
D. 已知稳定性顺序为B<A<C,物质的总能量越低越稳定,则物质具有的能量B>A>C,图示中表示的能量变化曲线符合实际,故D正确;
故选C。
6. CH4、CO2在催化剂作用下可以反应生成CH3COOH,该反应历程(化学吸附至脱附)可以用下图表示。下列说法不正确的是
A. CH4在催化剂表面发生化学吸附可表示为:CH4(g)H*+CH3*(*表示吸附态)
B. ②过程表示CH3COOH分子的脱附过程
C. 反应过程中有C-H键、C-C键、O-H键生成
D. 该合成反应放热反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由图可知,CH4在催化剂表面发生化学吸附生成H*和CH3*,表示为:CH4(g)H*+CH3*,A项正确;
B.②过程H*和CH3COO*在催化剂的作用下生成CH3COOH,则②过程表示CH3COOH分子的脱附过程,B项正确;
C.由图可知,反应中只有C-C键和O-H键的生成,C项错误;
D.反应物的总能量大于生成物的总能量,该合成反应是放热反应,D项正确;
答案选C。
7. 下列关于活化能和简单碰撞理论说法正确的是
A. 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
B. 催化剂之所以能改变化学反应速率,是因为它能改变反应历程,增加了活化分子百分数,改变反应的焓变
C. 活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做活化能
D. 升高温度和增加反应物浓度,都能加快反应速率,是因为增加了活化分子百分数,使单位时间内的有效碰撞次数增加,从而加快化学反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加单位体积内活化分子的数目,从而使反应速率加快,但活化分子的百分数不变,A不正确;
B.催化剂之所以能改变化学反应速率,是因为它能改变反应历程,从而改变反应的活化能,但不能改变反应的焓变,B不正确;
C.活化能是活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差值,活化能越小,反应越容易发生,C正确;
D.升高温度能增加活化分子百分数,增加反应物浓度,活化分子的百分数不变,但它们都能增大单位体积内的活化分子数,从而使单位时间内的有效碰撞次数增加,从而增加化学反应速率,D不正确;
故选C。
8. 下列实验的实验目的与实验操作或现象均正确的是
选项
实验目的
实验操作或现象
A
探究浓度对化学平衡的影响
试管中盛有0.1 mol·L−1 K2Cr2O7溶液,溶液中存在平衡Cr2O+ H2O2CrO+ 2H+,向其中滴加10滴6 mol·L−1 NaOH溶液,观察到溶液橙色加深
B
探究不同催化剂对反应速率的影响
向两支试管中均加入5 mL淀粉溶液和两滴碘水,向其中一支试管中加入1 mL 2 mol·L−1的硫酸溶液(必要时可加热),向另一支试管中加入1 mL唾液,观察现象
C
证明KI溶液与FeCl3溶液反应可逆反应
取1 mL 0.1 mol·L−1 KI溶液于试管中,加入5 mL 0.1 mol·L−1 FeCl3溶液,充分反应后滴入5滴KSCN溶液
D
证明压强对平衡移动产生影响
向充有NO2和N2O4混合气体的恒容透明密闭容器中充入氦气增大压强,观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.滴加10滴6 mol·L−1 NaOH溶液,氢离子浓度降低,Cr2O+ H2O2CrO+ 2H+正向移动,实验现象应是黄色加深,故A错误;
B.向两支试管中均加入5 mL淀粉溶液和两滴碘水,向其中一支试管中加入1 mL 2 mol·L−1的硫酸溶液(必要时可加热),向另一支试管中加入1 mL唾液,根据溶液褪色时间长短可知不同催化剂的催化效果,故B正确;
C.FeCl3过量,不能用检验Fe3+的存在来证明是可逆反应,故C错误;
D.恒容容器中充入氦气增大总压强,但分压不变,故平衡不移动,故D错误;
选B。
9. 在水溶液中进行的反应:,已知该反应速率方程为(k为常数),为探究反应速率(v)与反应物浓度的关系,在20℃进行实验,所得的数据如下表:
①
②
③
④
⑤
0.008
0.008
0.004
0.008
0.008
0.001
0.001
0.001
0.002
0.001
0.10
0.20
0.20
0.10
0.40
v1
下列结论正确的是
A. 反应体系的三种物质中,H+(aq)的浓度对反应速率影响最大
B. 速率常数的数值为0.03
C. a、b、c的值分别为1、5、6
D. 实验⑤中,
【答案】A
【解析】
【详解】A.由①②数据得b=1, 由①④数据得a=1,由②③数据得c=2,则反应体系的三种物质中,H+(aq)的浓度对反应速率影响最大,A正确;
B.结合A分析,将①中数据代入中,则,=3.75,B错误;
C.由A分析可知,abc分别为1、1、2,C错误;
D.实验⑤中,,D错误;
故选A。
10. t℃时,一定量的混合气体在某恒容密闭容器中发生反应: ,平衡后测得B气体的浓度为0.6。其他条件不变,将密闭容器的容积扩大1倍,重新达到平衡后,测得B气体的浓度为0.4。下列叙述错误的是
A. 该反应在高温条件下有自发性 B. 重新达到平衡时,A气体的浓度减小
C. 重新达到平衡时,D气体的体积分数减小 D. 恒温下扩大容器体积,正逆反应速率均减小
【答案】A
【解析】
【分析】其他条件不变,将密闭容器的容积扩大1倍,若平衡不移动,则B气体的浓度为0.3,实际上B的浓度变为0.4,说明平衡向逆反应方向移动,故,,,以此解题。
【详解】A.结合分析可知,该反应,,根据,反应可以发生,则该反应任意温度均不自发,A错误;
B.密闭容器的容积加倍,平衡逆向移动,但各物质的浓度都要减小,即A气体的浓度也减小,B正确;
C.由A选项的分析知将密闭容器的容积扩大1倍平衡向逆反应方向移动,故D气体的体积分数减小,C正确;
D.恒温下扩大容器体积,反应物和生成物浓度减小,则正、逆反应速率均减小,D正确;
故选A。
11. 下列叙述与图对应的是
A. 对达到平衡状态的反应:,图①表示在时刻充入了一定量的C,平衡逆向移动
B. 由图②可知,、,且满足反应:
C. 在恒容密闭容器中进行反应:,M为平均摩尔质量,由图③可知该反应
D. 在不同的密闭容器中,1mol 和足量C发生反应:,维持温度不变,反应相同时间后,各容器测得百分含量的变化如图④所示,则只有F点为平衡点
【答案】B
【解析】
【详解】A.t0时刻充入了一定量的C,瞬间不变,A错误;
B.温度越高反应速率越快,达到平衡所需时间短。由图像可知:在压强相同都为p2时,温度为T1先达到平衡,说明温度:T1>T2;在温度不变时,增大压强,化学平衡速率加快,达到平衡所需时间缩短;根据图像可知:在温度都是T1,压强为p2时先达到平衡,说明压强:p2>p1;增大压强,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,使C的平衡平衡含量增大;升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,导致C的平衡含量降低,因此满足2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,B正确;
C.依据图像分析,温度升高平均相对分子质量减小,平均相对分子质量减小,总质量不变,说明气体物质的量变大,所以平衡逆向进行,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,,C错误;
D.容器体积越大,压强越小,而该反应为气体分子数增大的反应,减压,平衡正向移动,的百分含量变大,则E、F点为平衡点,G点因压强过小,速率过慢,未达到平衡,D错误;
故选B。
12. 在密闭容器中充入1mol X和1mol Y,发生反应:,测得平衡混合物中M体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。下列说法错误的是
A. 在该反应条件下N为气体
B. 温度为300℃、压强为条件下,X的平衡转化率为66.7%
C. 温度为300℃、压强为条件下,C点
D. A、B、D三点平衡常数,
【答案】D
【解析】
【详解】A.若N不是气体,则该反应前后气体物质的量不变,改变压强平衡不移动,M的体积分数不变,与图像不符合,故在该反应条件下N为气体,故A正确;
B.温度为300℃、压强为条件下,M的体积分数为50%,设X的转化量为x mol,则平衡时各物质的量为,,,则可得,解得,故X的平衡转化率为,故B正确;
C.温度为300℃、压强为条件下,C点未达到平衡状态,该条件下平衡时刻M的体积分数应对应B点,C点M的体积分数比B点M的体积分数小,故反应正在向正反应方向进行,故,故C正确;
D.由图像可知,升高温度,M的体积分数减小,说明升温平衡逆向移动,平衡常数减小,且平衡常数只与温度有关,温度相同,平衡常数相同,故A、B、D三点平衡常数,,故D错误;
故选D。
13. 时,浓度均为的HA溶液和BOH溶液的pH分别是1和11。下列说法中正确的是
A. BOH的电离方程式为
B. 将一定体积的上述两种溶液混合后得到中性溶液,则
C. 在溶液中:
D. 若将溶液稀释至,则溶液的
【答案】B
【解析】
【详解】A.由两种溶液的浓度与pH可知HA是强酸,BOH是弱碱,弱碱的电离是可逆过程,A错误;
B.因等物质的量浓度、等体积的两溶液混合时,二者恰好完全反应得到BA溶液,该溶液呈酸性,而混合后的溶液呈中性,说明碱过量,B正确;
C.BA为强酸弱碱盐,其水溶液显酸性,则,C错误;
D.若将的强碱溶液稀释100倍后所得溶液的,而BOH是弱碱,稀释过程中会继续电离出,故将 BOH溶液稀释至,溶液的pH范围为,D错误。
故选B。
【点睛】本题考查酸碱混合离子的浓度关系,明确信息中pH及离子的关系来判断酸碱的强弱是解答本题的关键,并熟悉电离、盐类水解等知识来解答。
14. 室温下,向亚硫酸溶液中滴加NaOH溶液,各含硫微粒分布系数(平衡时某微粒的物质的量占各微粒物质的量之和的分数)与溶液pH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 曲线II表示HSO的分布系数随pH的变化
B. Ka2(H2SO3)数量级为10−8
C. pH=7时,c(Na+)<3c(SO)
D. NaHSO3溶液中水电离出的c(H+)<1×10−7 mol·L−1
【答案】C
【解析】
【分析】向亚硫酸溶液中滴加NaOH溶液,亚硫酸物质的量浓度逐渐减小,亚硫酸氢根物质的量浓度逐渐增大,因此曲线I为亚硫酸,曲线II为亚硫酸氢根,再继续加NaOH溶液,亚硫酸氢根物质的量浓度减小,亚硫酸根物质的量浓度增大,因此曲线III为亚硫酸根。
【详解】A.根据前面分析曲线II表示HSO的分布系数随pH的变化,故A正确;
B.在pH=7.2时,亚硫酸氢根物质的量浓度和亚硫酸根物质的量浓度相等,则Ka2(H2SO3)= c(H+)=1×10−7.2=100.8×10−8,因此Ka2(H2SO3)的数量级为10−8,故B正确;
C.pH=7时,根据电荷守恒和pH=7得到c(Na+)=2c(SO)+c(HSO),又由于pH=7时c(SO)<c(HSO),因此c(Na+)>3c(SO),故C错误;
D.根据图中信息得到NaHSO3溶液pH大约为4,说明溶液显酸性,是亚硫酸氢根电离占主要,抑制水的电离,因此溶液中水电离出的c(H+)<1×10−7 mol·L−1,故D正确。
综上所述,答案为C。
15. 25℃时,、,ZnS和PbS的沉淀溶解关系如图所示,pM表示,M为Zn或Pb,已知。下列说法正确的是
A. B点为PbS的不饱和溶液
B. 若,则
C. 若对A点浊液加热,A点沿曲线向上移动
D. 在ZnS和PbS同时沉淀的浊液中,
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知,越小,pM越大,常温下,则相同且分别达到沉淀溶解平衡时,可得出曲线①代表PbS的沉淀溶解关系,曲线②代表ZnS的沉淀溶解关系。
【详解】A.常温下,B点对应溶液中的浓度大于曲线①上相同时对应的的浓度,所以B点,为过饱和溶液,A错误;
B.若,则,B错误;
C.若对A点浊液进行加热,PbS溶解度增大,、浓度均增大,pM将会减小,温度升高,增大,A点不沿曲线①移动,C错误;
D.在ZnS和PbS同时沉淀的浊液中,D正确;
答案选D。
二、非选择题(本题共4小题,共55分。)
16. 化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科学研究中具有广泛的应用。
(1)“神舟”系列火箭用偏二甲肼()作燃料,作氧化剂,反应后产物无污染。已知:
反应1:
反应2: 。
写出和反应生成、、的热化学方程式:______。
(2)已知11g丙烷(,)在298K和101kPa条件下完全燃烧生成和液态水时放出的热量为555kJ,请写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:______。写出丙烷同系物中最简单的有机物和氧气形成的燃料电池在碱性电解质溶液中负极的电极反应式:______。
(3)已知:的键能为436,的键能为391,25℃、101kPa时, 。的键能为______,25℃、101kPa时,向恒容容器中通入1mol 和3mol ,充分反应后恢复原温度时放出的热量______(填“大于”“小于”或“等于”)92kJ。
(4)已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中,部分反应进程如图,则过程中的焓变为______(用图上字母列式表示)。
(5)某学生通过如图装置来测定中和反应的反应热,图中缺少的一种玻璃仪器是______,若将该仪器改为铜质的,则量热计内筒溶液温度的变化值将______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) ①. 946 ②. 小于
(4)
(5) ①. 玻璃搅拌器 ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,由反应2-2×反应1可得,则该反应,故答案为:
;
【小问2详解】
11g丙烷的物质的量为:=0.25mol,则1mol丙烷完全燃烧放出的热量为:555kJ×=2220kJ,则丙烷燃烧的热化学方程式为:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2220kJ•mol-1;丙烷同系物中最简单的有机物是甲烷,其和氧气形成的燃料电池时,通入甲烷的电极是负极,则在碱性电解质溶液中负极的电极反应式:,故答案为:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ•mol-1;;
【小问3详解】
已知:H-H键能为436kJ/mol,H-N键能为391kJ/mol,令N≡N的键能为x,对于反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol,反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,故x+3×436kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-92kJ/mol,解得:x=946kJ/mol,故答案为946kJ/mol;由于该反应为可逆反应,则向恒容容器中通入1mol 和3mol ,不能完全反应,则充分反应后恢复原温度时放出的热量小于92kJ;故答案为:946;小于;
【小问4详解】
由图中能量变化分析可知,过程中的焓变=,故答案为:;
【小问5详解】
由图可知,该装置中缺少搅拌装置,则图中缺少的一种玻璃仪器是玻璃搅拌器;由于金属容易导热,则若将该仪器改为铜质的,会有热量流失,则量热计内筒溶液温度的变化值将偏小,故答案为:玻璃搅拌器;偏小。
17. Ⅰ.某小组学生设计了如下探究影响化学反应速率因素的实验设计实验,数据如表所示:
实验编号
溶液
溶液
蒸馏水
温度/℃
浓度/(mol/L)
体积/mL
浓度/(mol/L)
体积/mL
体积/mL
Ⅰ
0.1
1
0.5
1
V
30
Ⅱ
0.1
2
0.5
1
7
30
Ⅲ
0.1
3
0.5
1
7
40
(1)对比实验Ⅰ、Ⅱ,为探究______对该反应速率的影响。
(2)______mL,加入V mL水的目的是______。
(3)对比上述实验数据,推测反应速率最快的是______(填实验编号)。
Ⅱ.滴定法是一种应用广泛的定量分析方法。食醋的有效成分主要是,25℃,。某实验小组用0.1000 NaOH标准溶液来滴定未知浓度的醋酸溶液,回答下列问题:
(4)滴定过程中加入的指示剂为______(填“酚酞”“石蕊”或“甲基橙”)。
(5)若结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,则此时读数为______mL。
(6)某学生3次实验记录数据如下表:
实验编号
待测液的体积/mL
标准液滴定前读数/mL
标准液滴定后读数/mL
1
20.00
0.00
22.01
2
20.00
3.20
22.30
3
20.00
0.22
22.21
根据表中数据计算出醋酸待测液的浓度为______。
(7)下列情况可能造成测定结果偏高的是______(填标号)。
A. 滴定前平视读数,滴定终点时俯视读数
B. 锥形瓶用蒸馏水洗过后未晾干直接盛装待测液
C. 碱式滴定管滴定前有气泡,滴定后无气泡
D. 配制标准溶液所用NaOH固体中含有少量杂质
【答案】(1)浓度或溶液的浓度或反应物的浓度
(2) ①. 8 ②. 控制硫酸的起始浓度相同
(3)Ⅲ (4)酚酞
(5)26.60 (6)0.1100 (7)CD
【解析】
【小问1详解】
对比实验Ⅰ、Ⅱ,所加溶液的体积不同,即的物质的量不同,所加溶液的体积、浓度均相同,实验温度相同,则实验Ⅰ、Ⅱ为探究溶液的浓度对该反应速率的影响;
【小问2详解】
实验Ⅰ、Ⅱ所加溶液的体积、浓度均相同,为保证溶液混合后的浓度相同,则要加入蒸馏水,由实验可知,溶液混合后总体积为10mL,则,故答案为:8;控制硫酸的起始浓度相同;
【小问3详解】
实验Ⅲ中温度最高,溶液的浓度较大,故推测反应速率最快的是Ⅲ;
【小问4详解】
氢氧化钠与醋酸恰好反应溶液呈碱性,应用碱性范围内变色的指示剂:酚酞;
【小问5详解】
结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,则此时读数为26.60;
【小问6详解】
根据表格可知三次实验耗氢氧化钠标准溶液体积分别为:22.01,19.10,21.99,由于第二次数据差距较大,舍去;剩余两次实验耗体积平均为22.00,根据;
【小问7详解】
根据所有误差分析都归到耗标准溶液体积;
A.滴定前平视读数,滴定终点时俯视读数,耗标准溶液体积偏小,结果偏低,A不符合要求;
B.锥形瓶用蒸馏水洗过后未晾干直接盛装待测液,无影响,B不符合要求;
C.碱式滴定管滴定前有气泡,滴定后无气泡,耗标准溶液体积偏大,结果偏高,C符合要求;
D.配制标准溶液所用NaOH固体中含有少量杂质,耗标准溶液体积偏大,结果偏高,D符合要求;
故选CD。
18. 常温下,在锥形瓶中加入20mL 0.1000 溶液,滴入几滴指示剂后,用碱式滴定管向其中滴加0.1000 NaOH溶液,滴加NaOH溶液过程中溶液的pH变化如图所示(忽略混合后溶液体积的变化):
请回答下列问题:
(1)若A点的pH=3,该点溶液中由水电离出的______,A、C、D、E点中水的电离程度最大的是______。
(2)从B点可以分析:的电离程度______(填“大于”“小于”或“等于”)的水解程度,该点溶液中离子浓度由大到小的顺序是______,该点溶液中的下列关系式正确的是______。
A.
B.
C.
(3)若C点对应NaOH溶液的体积为x mL,则此时的浓度______(用含x的代数式表示)。
(4)E点溶液中离子浓度由大到小的顺序是______。
(5)25℃时,的,取10ml D点溶液与10ml 溶液混合恰好产生沉淀,则溶液的最小浓度为______。
【答案】(1) ①. ②. D
(2) ①. 大于 ②. ③. AB
(3)
(4)
(5)0.05
【解析】
【小问1详解】
加酸抑制水的电离,若A点的pH=3,该点溶液中由水电离出的;D点为完全反应的点,此时溶质只有NaNO2,亚硝酸钠的水解可以促进水的电离,B、C点酸没有反应完,会抑制水的电离,E点碱过量,会抑制水的电离,则水的电离程度最大的是D点,故答案为:10−11;D;
【小问2详解】
B点加入NaOH体积为10mL,溶质为等浓度的和,溶液显酸性,故的电离程度大于的水解程度,亚硝酸钠是强电解质,且亚硝酸电离时会再产生亚硝酸根离子,则该点溶液中离子浓度由大到小的顺序是;
等浓度的和,电荷守恒:,元素守恒:,由上述两式可得,综上A、B均正确,且C错误,故选AB;故答案为:大于;;AB
【小问3详解】
C点溶液呈中性,则,由元素守恒可知,由电荷守恒可知,则,;
【小问4详解】
E点加入NaOH体积为40mL,溶质为等浓度的NaOH和,溶液显碱性,且亚硝酸根离子会水解,则溶液中离子浓度由大到小的顺序是:;
【小问5详解】
结合第1分析可知,D点为完全反应的点,此时溶质只有NaNO2,其浓度为=0.05,等体积混合浓度均减半,则解得。
19. 科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
Ⅰ.目前合成氨技术原理为: 。
(1)一定温度下,在固定体积的容器中充入等物质的量的和发生上述反应,下列描述中不一定说明该反应已达平衡的是______。
A. 容器内气体的平均摩尔质量保持不变 B.
C. 容器中气体的压强保持不变 D. 的物质的量分数保持不变
(2)673K、30MPa下,向容积为2.0L的恒容密闭容器中充入0.80mol 和1.60mol ,反应3分钟达到平衡时,的体积分数为20%。该条件下反应:的平衡常数______(精确到小数点后一位);若达平衡后再向该容器中充入0.40mol 和0.40mol ,该平衡将______(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(3)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始时氢气的物质的量对合成反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示起始时物质的量)。由图可知,______(填“>”、“<”),a、b、c三点中,______点时的转化率最大,a、b、c三点的平衡常数分别为、、,三者大小关系为______。
Ⅱ.根据“人工固氮”的最新研究报道,在常温、常压、光照条件下,在催化剂(掺有少量的)表面与水发生下列反应: 。进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如表:
T/K
303
313
323
/mol
48
59
60
(4)此合成反应的______(填“>”、“<”或“=”,下同)0,______0,该反应在______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)自发。
【答案】(1)BD (2) ①. 1.1 ②. 逆向移动
(3) ①. > ②. a ③.
(4) ①. > ②. > ③. 高温
【解析】
【小问1详解】
A.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,该反应是气体体积减小的反应,反应中容器内气体的平均摩尔质量增大,则容器内气体的平均摩尔质量保持不变说明正、逆反应速率相等,反应已达到平衡,故A正确;
B.正反应方向始终,无法判断反应是否达到平衡,故B错误;
C.该反应是气体体积减小的反应,反应中容器内压强减小,则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故C正确;
D.
始终占50%,无法判断反应是否达到平衡,故D错误;
故选BD;
【小问2详解】
设平衡时消耗氮气的物质的量为a mol,由题意可建立如下三段式:
由氨气的体积分数为20%可得:,解得,则反应的平衡常数为;
若达平衡后再向该容器中充入0.40mol氮气和0.40mol氨气,反应的浓度熵,则平衡向逆反应方向移动,故答案为:1.1;逆向移动;
【小问3详解】
由图可知,相同时,温度对应氨气含量高,反应为放热反应,降低温度有利于生成氨气,则;a、b、c三点,越大,平衡正向移动的程度越大,的转化率越大,的转化率却越小,a点时氢气的物质的量最小,a点的转化率最高;温度不变化学平衡常数不变,故a、b、c三点的平衡常数K值相等,故答案为:>;a;K(a)=K(b)=K(c);
【小问4详解】
由表格数据可知,升高温度,氨气的物质的量增大,说明向正反应方向移动,该反应为熵增的吸热反应,反应的、,高温下,即高温自发。
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