精品解析：湖北省武汉市重点中学5G联合体2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试题

2024-2025学年度上学期武汉市重点中学5G联合体期中考试 高二化学试卷 考试时间：2024年11月8日 试卷满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Fe-56 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于能量变化的说法正确的是 A. 在高温、高压条件下发生的反应一定是吸热反应 B. 古文说“冰，水为之，而寒于水”，说明等量的水和冰相比，冰的能量更高 C. 化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式只有吸热和放热两种 D. P4(s，白磷)= 4P(s，红磷) ΔH＜0，则红磷比白磷稳定 2. 下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是 选项 A B C D 强电解质 NaCl BaSO4 HNO3 盐酸 弱电解质 C2H5OH Fe(OH)3 NH3·H2O H2O 非电解质 蔗糖 Cl2 NH3 CH3COOH A. A B. B C. C D. D 3. 下列关于有效碰撞理论的说法错误的是 A. 增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使单位时间有效碰撞次数增多 B. 升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数 C. 催化剂能增大活化分子百分数，从而增大化学反应速率 D. 通过压缩体积增大压强，可提高单位体积内活化分子数，从而增大化学反应速率 4. 下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 B. 打开可口可乐瓶塞，可产生大量气泡 C. 工业上生产硫酸的过程中，使用过量的空气以提高的利用率 D. H2、I2(g)、HI平衡混合气加压后颜色变深 5. 在25℃和101kPa条件下，发生反应P4(s)+3O2(g)=P4O6(s) H，已知部分化学键的键能数据分别为：P-P 198kJ/mol，P-O 360kJ/mol，O=O 498kJ/mol。白磷(P4)和六氧化四磷(P4O6)的分子结构如图所示，下列叙述正确的是 A. 相同条件下，P-O键比P-P键更容易断裂 B. 断开白磷中1molP-P键放出198kJ能量 C. 1molP4O6(s)的能量比1molP4(s)和3molO2(g)的总能量低 D. 上述反应生成1molP4O6(s)时吸收1638kJ能量 6. 下列实验设计恰当的是 A．准确测量中和反应反应热 B．探究温度对化学平衡的影响 C．测NaClO溶液的pH D．蒸干AlCl3溶液获得AlCl3晶体 A. A B. B C. C D. D 7. 下列说法正确的是 A. 与反应中，能减小该反应的焓变 B. 制反应中，能加快化学反应速率 C. 工业合成氨中，使用铁触媒能提高N2的平衡转化率 D. 豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 8. 1913年，德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。如图所示为哈伯法的流程图，下列说法错误的是 A. 为保持足够高的原料转化率，应在反应达到一定时间时将氨从混合气中分离出去 B. 操作①中“净化”可以防止催化剂中毒 C. 操作③中“500℃”是催化剂催化活性的最佳温度 D. 操作②④⑤均既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 9. 在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示，下列说法正确的是 A. a点和c点均为纯水 B. b点对应的溶液中大量存在：K＋、Ba2＋、NO、I- C. 在c点溶液中加NH4Cl固体，可实现c点向d点移动 D. T℃时，0.1mol/L的NaOH溶液pH=11 10. 某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：、，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 A. B. C. D. 11. 25℃时，下列说法正确的是 A. 某溶液中由水电离出的c(OH-)= 1×10-10 mol/L，该溶液一定呈酸性 B. pH=3的盐酸溶液与pH=11的氨水溶液等体积混合，溶液显酸性 C. 物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa 溶液等体积混合： D. pH相等的①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③NH4HSO4溶液：大小顺序为①>②>③ 12. 下列实验操作、实验现象以及所得出的结论均正确的是V 选项 实验操作 现象 结论 A 向和KSCN混合溶液中，加入少量的KCl固体 溶液颜色变浅 平衡向逆反应方向移动 B 向浓度均为0.1mol/L的NaHCO3溶液和NaHSO3溶液中滴加几滴酚酞试剂 前者溶液变红，后者不变色 NaHCO3水解，而NaHSO3不水解 C 取两份新制氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度 D 向盛有2mL 0.1mol/L 溶液的试管中滴加5-10滴6mol/L NaOH溶液 溶液颜色由橙色变为黄色 ，平衡向正反应方向移动 A. A B. B C. C D. D 13. 可采用催化氧化法将工业副产物制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式： 。下图所示为该法的一种催化机理。 下列说法正确的是 A. Z为O2，W为Cl2 B. 反应制得，须投入 C. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 D. 升高反应温度，HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数增大 14. 25℃时，向10mL 0.01 NaCN溶液中逐滴滴加0.01的盐酸，其pH变化曲线如图所示。下列溶液中的关系一定正确的是(忽略体积微小变化) A. a点的溶液的pH > 12 B. b 点的溶液：c(CN-)>c(HCN ) C. a、b、c三点水的电离程度最大的是a点 D. 加入盐酸的溶液： 15. 室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 A. 其他条件相同时，水样初始pH越小，的去除效果越好 B. 其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 C. 实验①中，0~2小时内平均反应速率v()=5.0×10-6 mol/(L· h) D. 实验③中，反应的离子方程式为： 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)，回答下列各题： 酸 CH3COOH HNO2 HCN HClO 电离平衡常数() （1）当温度升高时，值___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （2）可以证明醋酸是弱酸的事实是___________。 A．在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子 B．的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色 C．等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应，醋酸消耗的氢氧化钠更多 D．醋酸和水能以任意比例混溶 E．醋酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体 （3）结合表中给出的电离常数回答下列问题： ①常温下，物质的量浓度均为0.10mol/L的CH3COONa、NaNO2、NaCN、NaClO四种溶液的pH由大到小的顺序为___________(用化学式表示)。 ②下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大，而电离平衡常数不变的操作是___________。 A．升高温度 B．加少量冰醋酸 C．加水稀释 D．加少量的CH3COONa固体 ③依上表数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应，如果不能反应说出理由，如果能发生反应请写出相应的离子方程式___________。 （4）已知草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，其电离常数，，写出草酸的电离方程式___________、___________，试从电离平衡移动的角度解释的原因___________。 17. 不同价态含硫化合物的转化在工业上有重要的应用。某化学小组对反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198kJ·mol-1进行研究。回答下列问题： （1）相同条件下，在某恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生上述反应。 ①下列情况能说明反应达到化学平衡状态的是___________。 A．v(SO2)=2v(O2) B．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2 C．容器内气体的压强保持不变 D．气体的密度保持不变 E．单位时间内每消耗2molSO2，同时生成2molSO3 F．混合气体的平均相对分子质量保持不变 ②欲提高SO2的平衡转化率，下列措施可行的是___________。 a．改变反应的催化剂 b．升高温度 c．向装置中充入N2 d．向装置中再充入O2 （2）在一个容积为2L的恒温恒容密闭容器中，以不同投料方式研究上述反应，得到的数据如下表： 实验分组 甲组 乙组 反应物 2molSO2、1molO2 2molSO3 反应热量 放热158.4kJ 吸收热量Q kJ 反应物的平衡转化率 a b ①表中a=___________，Q=___________，甲组实验在该条件下的平衡常数K=___________。 ②若将乙组实验的容器改为绝热容器，则b值___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 ③在相同条件下，若将甲组实验按2molSO2、1molO2、1molSO3进行投料，则反应开始时v正 ___________v逆(填“>”“=”或“<”)，平衡时SO3的百分含量与原甲组实验相比___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 18. 阅读下列材料，完成下面小题。 测定铁矿石中铁含量的传统方法是滴定法。研究小组用该方法测定质量为的某赤铁矿试样中的铁含量。 【配制溶液】 ①标准溶液。 ②溶液：称取溶于浓盐酸，加水至，加入少量锡粒。 【测定含量】按下图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。 已知：氯化铁受热易升华；室温时可将氧化为：Hg2++=Sn4++Hg，难以氧化；可被还原为：。 （1）下列仪器在本实验中必须用到的有___________(填名称)。 （2）结合离子方程式解释配制溶液时加入锡粒的原因：___________。 （3）步骤中“微热”的原因是___________。 （4）下列操作将导致测定值偏高的是___________。 A. 步骤中样品溶解不充分 B. 步骤中未加入HgCl2饱和溶液 C. 步骤中读数时，滴定前平视，滴定后俯视 D. 步骤中未立即滴定 （5）若消耗标准溶液，则试样中的质量分数为___________(用含a、c、V的代数式表示)。 （6）滴定法也可测定铁的含量，其主要原理是利用和将铁矿石试样中还原为，再用标准溶液滴定。从环保角度分析，该方法相比于，滴定法的优点是___________。 19. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 I．工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素，反应分两步： i．2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ∆H1 = -159.5kJ/mol ii．NH2COONH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H2 = +72kJ/mol （1）写出和反应生成尿素的热化学方程式___________。该反应活化能Ea(逆)为，则该反应的活化能Ea(正)为___________，该反应在___________(填“高温”、“低温”、“任意温度”)下可自发进行。 （2）合成尿素其能量变化如图甲所示： 反应速率较快的是___________反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是___________。 II．以和催化重整制备合成气：。 （3）在密闭容器中通入物质的量均为的CH4和CO2，在一定条件下发生反应，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。由图乙可知，压强___________(填“>”“<”或“=”，下同)；Y点速率___________。 III．以CO2和H2催化合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH<0 （4）在一定压强下，将1molCO2和3molH2加入1L容积不变的密闭容器中，已知温度对CO2的平衡转化率、实际转化率和催化剂催化效率的影响如图丙所示，结合图象分析该反应实际反应温度定于250°C的原因：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度上学期武汉市重点中学5G联合体期中考试 高二化学试卷 考试时间：2024年11月8日 试卷满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Fe-56 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于能量变化的说法正确的是 A. 在高温、高压条件下发生的反应一定是吸热反应 B. 古文说“冰，水为之，而寒于水”，说明等量的水和冰相比，冰的能量更高 C. 化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式只有吸热和放热两种 D. P4(s，白磷)= 4P(s，红磷) ΔH＜0，则红磷比白磷稳定 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应物总能量高于生成物总能量时为放热反应，反应物总能量低于生成物总能量时为吸热反应，反应中的热量变化与反应条件无关，在高温、高压条件下发生的反应不一定是吸热反应，例如合成氨在高温、高压条件下发生，是放热反应，A错误； B．古文说“冰，水为之，而寒于水”，液态水到固态水表现为放热，所以等量的水和冰相比，冰的能量更低，B错误； C．化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式大多表现为吸热和放热，也可以表现为其他形式的能量例如光能，C错误； D．P4(s，白磷)= 4P(s，红磷) ΔH＜0，白磷完全转化为红磷时，要放出能量，说明白磷能量高于红磷，能量越低越稳定，则红磷比白磷稳定，D正确； 选D。 2. 下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是 选项 A B C D 强电解质 NaCl BaSO4 HNO3 盐酸 弱电解质 C2H5OH Fe(OH)3 NH3·H2O H2O 非电解质 蔗糖 Cl2 NH3 CH3COOH A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．NaCl在水溶液中或熔融状态下能完全电离，属于强电解质，C2H5OH和蔗糖在水溶液和熔融状态下均不能导电，属于非电解质，A错误； B．BaSO4溶于水的部分能够完全电离，属于强电解质，Fe(OH)3是弱碱，属于弱电解质，Cl2是单质，不是非电解质，B错误； C．HNO3是强酸，属于强电解质，NH3·H2O是弱碱，属于弱电解质，NH3自身在水溶液中不能发生电离、其在熔融状态下不能导电，属于非电解质，C正确； D．盐酸是混合物，不属于强电解质，H2O是弱电解质，CH3COOH属于弱酸，属于弱电解质，D错误； 故选C。 3. 下列关于有效碰撞理论的说法错误的是 A. 增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使单位时间有效碰撞次数增多 B. 升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数 C. 催化剂能增大活化分子百分数，从而增大化学反应速率 D. 通过压缩体积增大压强，可提高单位体积内活化分子数，从而增大化学反应速率 【答案】A 【解析】 【详解】A．增大反应物浓度时，单位体积内分子总数增加，但活化分子的百分数由温度和催化剂决定，浓度不影响百分数。浓度增加仅使单位体积内的活化分子数目增多，导致有效碰撞次数增加，并非改变百分数，A错误； B．升温使更多分子获得活化能，活化分子百分数增大，反应速率提高，B正确； C．催化剂降低活化能，增大活化分子百分数，从而加快反应速率，C正确； D．压缩体积（气体反应）增大压强，单位体积内分子总数（包括活化分子）增多，有效碰撞频率增加，速率加快，D正确； 故选A。 4. 下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 B. 打开可口可乐瓶塞，可产生大量气泡 C. 工业上生产硫酸的过程中，使用过量的空气以提高的利用率 D. H2、I2(g)、HI平衡混合气加压后颜色变深 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cl2溶于水的反应为Cl2 + H2O ⇌ H⁺ + Cl⁻ + HClO。饱和食盐水中Cl⁻浓度高，使平衡左移，减少Cl2溶解，可用该原理解释，A不符合题意； B．可乐中CO2溶解平衡为CO2(aq) ⇌ CO2(g)。开瓶后压力降低，平衡右移释放CO2气体，符合原理，B不符合题意； C．反应2SO2 + O2 ⇌ 2SO3中，过量空气(O2)使平衡右移，提高SO2利用率，符合原理，C不符合题意； D．反应H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g)的气体物质的量相等（2 ⇌ 2），加压不会改变平衡位置。颜色变深是因I2浓度增大（物理变化），而非平衡移动，故不能用该原理解释，D符合题意； 故选D。 5. 在25℃和101kPa条件下，发生反应P4(s)+3O2(g)=P4O6(s) H，已知部分化学键的键能数据分别为：P-P 198kJ/mol，P-O 360kJ/mol，O=O 498kJ/mol。白磷(P4)和六氧化四磷(P4O6)的分子结构如图所示，下列叙述正确的是 A. 相同条件下，P-O键比P-P键更容易断裂 B. 断开白磷中1molP-P键放出198kJ能量 C. 1molP4O6(s)的能量比1molP4(s)和3molO2(g)的总能量低 D. 上述反应生成1molP4O6(s)时吸收1638kJ能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．键能越大，越不容易断裂，P-O的键能比P-P键大，故P-P键更容易断裂，A错误； B．断裂化学键吸收能量，B错误； C．反应的=（6×198+3×498-12×360）kJ/mol =-1638kJ/mol，该反应为放热反应，则1molP4O6(s)的能量比1molP4(s)和3molO2(g)的总能量低，C正确； D．由C选项分析可知，生成1molP4O6(s)时释放1638kJ能量，D错误； 故选C。 6. 下列实验设计恰当的是 A．准确测量中和反应反应热 B．探究温度对化学平衡的影响 C．测NaClO溶液的pH D．蒸干AlCl3溶液获得AlCl3晶体 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．银质搅拌器、纯铜杯盖都是导热性好的材料，会使体系热量散失，导致测定的反应热的值不准，A错误； B．实验只设置了温度这一个变量，故可以探究温度对化学平衡的影响，B正确； C．测量时pH试纸不能直接插入待测液中，且NaClO具有强氧化性，不能用pH试纸测量其pH值，应改用pH计测量，C正确； D．AlCl3溶液会水解生成Al(OH)3和HCl，加热会促进水解，故蒸干AlCl3溶液获得的是Al(OH)3，D错误； 故答案选B。 7. 下列说法正确的是 A. 与反应中，能减小该反应的焓变 B. 制反应中，能加快化学反应速率 C. 工业合成氨中，使用铁触媒能提高N2的平衡转化率 D. 豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 【答案】B 【解析】 【详解】A．作为反应的催化剂，只能降低反应的活化能，不能改变反应的焓变，A错误； B．作为反应的催化剂，能降低反应的活化能，增加活化分子的数目，加快反应速率，B正确； C．铁触媒作为反应的催化剂，能加快反应速率，但不影响平衡，故不能提高N2的平衡转化率，C错误； D．固氮酶是豆科植物固氮过程中的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，D错误； 故答案选B。 8. 1913年，德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。如图所示为哈伯法的流程图，下列说法错误的是 A. 为保持足够高的原料转化率，应在反应达到一定时间时将氨从混合气中分离出去 B. 操作①中“净化”可以防止催化剂中毒 C. 操作③中“500℃”是催化剂催化活性的最佳温度 D. 操作②④⑤均既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 【答案】D 【解析】 【分析】N2和H2净化后，通过压缩机加压、在催化剂作用下在合成塔中发生可逆反应生成氨气，将反应后气体经过液化分离得到液氨将其分离出去，还有大量未反应的N2和H2，将其回流到压缩机中，通过氮气和氢气的循环使用，可以提高原料的利用率，据此解答。 【详解】A．在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去，使平衡正向移动，故可保持足够高的原料转化率，故A正确； B．步骤①中“净化”是除去杂质，以防止催化剂中毒，故B正确； C．合成氨的反应是放热感应，高温不利于反应正向进行，操作③中选择“500℃”是催化剂催化活性的最佳温度，催化效率较高，故C正确； D．操作④液化分离中，将氨从混合气中分离出去，使平衡正向移动，可以提高原料的转化率，但反应速率变慢，故D错误； 故选D。 9. 在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示，下列说法正确的是 A. a点和c点均为纯水 B. b点对应的溶液中大量存在：K＋、Ba2＋、NO、I- C. 在c点溶液中加NH4Cl固体，可实现c点向d点移动 D. T℃时，0.1mol/L的NaOH溶液pH=11 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，a点，同理c点，则T＞25℃； 【详解】A．a、c两点均存在，溶液均为中性，可能是纯水，也可能是等强酸强碱盐，A错误； B．b点对应的溶液中，溶液呈酸性，酸性条件下具有强氧化性，与会发生氧化还原反应，不能大量共存，B错误； C．在c点溶液中加固体，水解使溶液呈酸性，d点为碱性溶液，即c点不可能向d点移动，C错误； D．T℃时，，0.1mol/L的NaOH溶液中，，则，pH=11，D正确； 故选D。 10. 某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：、，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】X生成Y，Y生成Z的两个反应均为吸热反应，且Y为中间产物，Y浓度先增后减，Z为最终产物，Z浓度一直增大至平衡，且由图得在反应开始时的较短时间内X与Y的浓度变化量大，在之后较长的时间，Y逐渐生成Z直至达到平衡浓度不变，说明X生成Y的反应速率远高于Y生成Z的反应速率。 【详解】A．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢；结合分析，则X生成Y的活化能小于Y生成Z的活化能，A错误； B．两个反应均为吸热反应， Y的能量高于X，Z的能量高于Y，B错误； C．结合分析，X生成Y的活化能小于Y生成Z的活化能，Y的能量高于X，Z的能量高于Y，C错误； D．X生成Y的活化能小于Y生成Z的活化能，Y的能量高于X，Z的能量高于Y，D正确； 故选D。 11. 25℃时，下列说法正确的是 A. 某溶液中由水电离出的c(OH-)= 1×10-10 mol/L，该溶液一定呈酸性 B. pH=3的盐酸溶液与pH=11的氨水溶液等体积混合，溶液显酸性 C. 物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa 溶液等体积混合： D. pH相等的①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③NH4HSO4溶液：大小顺序为①>②>③ 【答案】C 【解析】 【详解】A．某溶液中由水电离出的c(OH-)= 1×10-10 mol/L，说明水的电离被抑制，可能是酸溶液，也可能是碱溶液，溶液可能呈酸性、也可能呈碱性，A错误； B．pH=3的盐酸中c(H+)= 1×10-3mol/L，pH=11的氨水中c(OH-)= 1×10-3mol/L，但氨水是弱碱，存在电离平衡，实际浓度远大于1×10-3 mol/L，等体积混合时，氨水过量，反应后溶液中存在大量NH3·H2O，继续电离出OH-，导致溶液显碱性，B错误； C．物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa 溶液等体积混合，存在电荷守恒：和物料守恒：，可得，C正确； D．相同pH的(NH4)2SO4与NH4Cl溶液中，都是强酸弱碱盐，水解使溶液呈酸性，可判断二者浓度相等，由于NH4HSO4电离时产生H+使溶液呈酸性，的水解被抑制，因此NH4HSO4中的浓度小于(NH4)2SO4，故顺序为：①=②＞③，D错误； 故选C。 12. 下列实验操作、实验现象以及所得出的结论均正确的是V 选项 实验操作 现象 结论 A 向和KSCN混合溶液中，加入少量的KCl固体 溶液颜色变浅 平衡向逆反应方向移动 B 向浓度均为0.1mol/L的NaHCO3溶液和NaHSO3溶液中滴加几滴酚酞试剂 前者溶液变红，后者不变色 NaHCO3水解，而NaHSO3不水解 C 取两份新制氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度 D 向盛有2mL 0.1mol/L 溶液的试管中滴加5-10滴6mol/L NaOH溶液 溶液颜色由橙色变为黄色 ，平衡向正反应方向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．加入少量的KCl固体，对Fe3+与SCN-的平衡无影响，则溶液的颜色不变，A错误； B．NaHSO3溶液中的电离大于水解使溶液显酸性，NaHCO3溶液中的水解大于电离，溶液显碱性，故滴加几滴酚酞试剂后，NaHCO3溶液变红，NaHSO3溶液不变色，B错误； C．Cl2与水反应生成盐酸和HClO，盐酸与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，HClO将I-氧化成I2，I2遇淀粉变蓝，不能证明Cl2与水的反应存在限度，C错误； D．滴加NaOH溶液，溶液中H+浓度减小，使平衡朝正反应方向移动，则溶液颜色由橙色变为黄色，D正确；故答案选D。 13. 可采用催化氧化法将工业副产物制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式： 。下图所示为该法的一种催化机理。 下列说法正确的是 A. Z为O2，W为Cl2 B. 反应制得，须投入 C. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 D. 升高反应温度，HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数增大 【答案】C 【解析】 【分析】由反应的化学方程式和机理图（结合元素守恒）可知，反应物Y为HCl，Z为O2；产物W为H2O，X为Cl2。 【详解】A．由上述分析可知错误，A错误； B．CuO是催化剂，反应过程中会循环，故适量即可，B错误； C．由机理图可知CuCl2分解生成CuCl和Cl2，CuCl与O2反应生成Cu2OCl2属于氧化还原反应，C正确； D．该反应放热，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，D错误； 故答案选C。 14. 25℃时，向10mL 0.01 NaCN溶液中逐滴滴加0.01的盐酸，其pH变化曲线如图所示。下列溶液中的关系一定正确的是(忽略体积微小变化) A. a点的溶液的pH > 12 B. b 点的溶液：c(CN-)>c(HCN ) C. a、b、c三点水的电离程度最大的是a点 D. 加入盐酸的溶液： 【答案】C 【解析】 【分析】NaCN是强碱弱酸盐，其水解的离子方程式为。 【详解】A．NaCN是部分水解，则0.01mol·L-1的NaCN溶液中c(OH-)<0.01 mol·L-1，故常温下该溶液的pH<12，A错误； B．若不考虑NaCN的水解和HCN的电离，则b点有c(CN-)=c(HCN )，但b点溶液呈碱性，说明NaCN的水解程度大于HCN的电离程度，故c(CN-)<c(HCN )，B错误； C．a点的溶质为NaCN，b点的溶质为NaCN、HCN和NaCl，c点的溶质为NaCl和HCN，NaCN促进水的电离，HCN抑制水的电离，故a点水的电离程度最大，C正确； D．根据物料守恒可知溶液中加入盐酸后，溶质为NaCl、HCN和HCl，且存在物料守恒，D错误； 故答案选C。 15. 室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 A. 其他条件相同时，水样初始pH越小，的去除效果越好 B. 其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 C. 实验①中，0~2小时内平均反应速率v()=5.0×10-6 mol/(L· h) D. 实验③中，反应的离子方程式为： 【答案】B 【解析】 【详解】A．由实验②和③可知，相同时间内实验②中c()变化最大，故其他条件相同，适当减小初始pH，去除效果越好，但初始pH太小，H+浓度太大，纳米铁会和H+反应，导致与反应的纳米铁减小，因此水样初始pH越小，的去除效果不一定越好，A错误； B．由实验①②可知，相同时间内实验①中c()变化最大，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，B正确； C．实验①中，0~2小时内平均反应速率，C错误； D．实验③中水样初始pH=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用H+配电荷守恒，离子方程式：，D错误； 故答案选B。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)，回答下列各题： 酸 CH3COOH HNO2 HCN HClO 电离平衡常数() （1）当温度升高时，值___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （2）可以证明醋酸是弱酸的事实是___________。 A．在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子 B．的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色 C．等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应，醋酸消耗的氢氧化钠更多 D．醋酸和水能以任意比例混溶 E．醋酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体 （3）结合表中给出的电离常数回答下列问题： ①常温下，物质的量浓度均为0.10mol/L的CH3COONa、NaNO2、NaCN、NaClO四种溶液的pH由大到小的顺序为___________(用化学式表示)。 ②下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大，而电离平衡常数不变的操作是___________。 A．升高温度 B．加少量冰醋酸 C．加水稀释 D．加少量的CH3COONa固体 ③依上表数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应，如果不能反应说出理由，如果能发生反应请写出相应的离子方程式___________。 （4）已知草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，其电离常数，，写出草酸的电离方程式___________、___________，试从电离平衡移动的角度解释的原因___________。 【答案】（1）增大 （2）AC （3） ①. NaCN>NaClO>CH3COONa>NaNO2 ②. C ③. CH3COOH + ClO- = CH3COO- + HClO （4） ①. ②. ③. 第一步电离增大了体系中H+的浓度，使第二步电离受到抑制 【解析】 【分析】相同条件下，电离平衡常数越大，酸性越强，对应酸根离子的水解能力越弱；弱电解质的电离、盐的水解过程都是吸热。 【小问1详解】 弱电解质的电离是吸热过程，升温促进电离，故增大； 【小问2详解】 A．醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子，说明醋酸不完全电离，是弱酸，A正确； B．醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色，只能说明醋酸能电离出氢离子，不能说明醋酸是弱酸，B错误； C．等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量NaOH溶液充分反应，醋酸消耗的氢氧化钠更多，说明醋酸是部分电离，是弱酸，C正确； D．醋酸和水能以任意比例混溶，不能说明醋酸是部分电离，D错误； E．醋酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体，说明醋酸的酸性强于碳酸，不能说明醋酸是部分电离，E错误； 故答案选AC； 【小问3详解】 ①由常温下电离平衡常数可知，酸性：HNO2 > CH3COOH > HClO > HCN，根据 “越弱越水解”规则可知，等浓度的四种溶液中阴离子的水解程度： ，故四种溶液的pH由大到小的顺序为NaCN>NaClO>CH3COONa>NaNO2； ②A．温度升高，醋酸电离程度增大，平衡常数增大，A错误； B．加少量冰醋酸，醋酸浓度增大，平衡正向移动，但醋酸电离程度减小，B错误； C．加水稀释促进电离，醋酸电离程度增大，又因温度没变，故平衡常数不变，C正确； D．加入少量的醋酸钠固体，增大了醋酸根的浓度，使平衡逆向移动，醋酸电离程度减小，D错误； 故答案选C； ③由表格数据可知醋酸酸性强于次氯酸，故醋酸与次氯酸钠能发生“强制弱”反应，离子方程式为CH3COOH + ClO- = CH3COO- + HClO； 【小问4详解】 草酸为二元弱酸，故分两步电离，电离方程式为、；第一步电离增大了体系中氢离子的浓度，使得第二步电离受到抑制（平衡逆向移动），故有。 17. 不同价态含硫化合物的转化在工业上有重要的应用。某化学小组对反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198kJ·mol-1进行研究。回答下列问题： （1）相同条件下，在某恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生上述反应。 ①下列情况能说明反应达到化学平衡状态的是___________。 A．v(SO2)=2v(O2) B．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2 C．容器内气体的压强保持不变 D．气体的密度保持不变 E．单位时间内每消耗2molSO2，同时生成2molSO3 F．混合气体的平均相对分子质量保持不变 ②欲提高SO2的平衡转化率，下列措施可行的是___________。 a．改变反应的催化剂 b．升高温度 c．向装置中充入N2 d．向装置中再充入O2 （2）在一个容积为2L的恒温恒容密闭容器中，以不同投料方式研究上述反应，得到的数据如下表： 实验分组 甲组 乙组 反应物 2molSO2、1molO2 2molSO3 反应热量 放热158.4kJ 吸收热量Q kJ 反应物的平衡转化率 a b ①表中a=___________，Q=___________，甲组实验在该条件下的平衡常数K=___________。 ②若将乙组实验的容器改为绝热容器，则b值___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 ③在相同条件下，若将甲组实验按2molSO2、1molO2、1molSO3进行投料，则反应开始时v正 ___________v逆(填“>”“=”或“<”)，平衡时SO3的百分含量与原甲组实验相比___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】（1） ①. CF ②. d （2） ①. 80% ②. 39.6kJ ③. 160L·mol-1 ④. 变小 ⑤. > ⑥. 变大 【解析】 【分析】该反应是气体体积减小的放热反应；判断可逆反应是否达到平衡标准：①v正=v逆，②“变量”不变；对于恒温恒容，△n0的可逆反应，反应物或生成物进行“一边倒”后（按计量数进行极值转化），两体系各组分的物质的量完全相等则这两个体系为等效平衡。 【小问1详解】 A．v(SO2)=2v(O2)，没有指明正逆反应速率关系，反应不一定达到平衡状态，A错误； B．初始各组分的浓度未知，当SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2时，不能判断反应是否达到平衡，B错误； C．该反应是气体体积减小的反应，随着反应的进行，体系压强减小，当压强不变时说明反应达到平衡，C正确； D．该反应全部由气体参与，根据质量守恒定律，故反应前后气体总质量不变，则恒容体系下，密度始终不变，故气体的密度保持不变不能判断反应是否达到平衡，D错误； E．单位时间内每消耗2molSO2，同时生成2molSO3，都只能表示正反应速率，不能表示正逆反应速率相等，E错误； F．该反应全部由气体参与，根据质量守恒定律，反应前后气体总质量不变，又知该反应是气体物质的量减小的反应，故随着反应的进行，混合气体的平均摩尔质量增大，即混合气体的平均相对分子质量也增大，当混合气体的平均相对分子质量保持不变，说明反应达到平衡，F正确；故答案选CF； a．催化剂不能使平衡的移动，故SO2的平衡转化率不变，a错误； b．该反应放热，升高温度，平衡逆向移动，SO2的平衡转化率减小，b错误； c．对于恒容体系，向装置中充入N2，并不会影响反应体系中各组分的浓度，故平衡不移动，SO2的平衡转化率也不变，c错误； d．向装置中充入O2，增大了反应物的浓度，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，故答案选d； 【小问2详解】 由反应热化学方程式可知，当2mol SO2和1mol O2完全转化为2mol SO3时，放出198kJ的热量，现在只放出158.4kJ的热量，则反应物的转化率为；由表格中反应物加入的量可知，甲、乙两组实验是等效的，即反应达到平衡时，各组分的含量相同，故乙组实验达到平衡时吸收热量b=198kJ－158.4kJ=39.6 kJ；甲组实验达到平衡时，反应物转化率为80%，即SO3、O2分别转化了0.8mol/L、0.4mol/L，列出如下三段式：，则平衡常数K= ；将乙组容器改为绝热容器，随着反应进行，体系温度下降，反应会朝着生成SO3的方向进行，故SO3的转化率减小，即b值减小；由题意可算出浓度商Qc=<K，则开始时，反应朝正向进行，故v正>v逆；按照化学计量数进行“一边倒”后，相当于初始加入3mol SO2、1.5molO2，这相对于原始甲组所给数据来说，相当于增大了压强，平衡会正向移动，故平衡时SO3的百分含量较原甲组实验更大。 18. 阅读下列材料，完成下面小题。 测定铁矿石中铁含量的传统方法是滴定法。研究小组用该方法测定质量为的某赤铁矿试样中的铁含量。 【配制溶液】 ①标准溶液。 ②溶液：称取溶于浓盐酸，加水至，加入少量锡粒。 【测定含量】按下图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。 已知：氯化铁受热易升华；室温时可将氧化为：Hg2++=Sn4++Hg，难以氧化；可被还原为：。 （1）下列仪器在本实验中必须用到的有___________(填名称)。 （2）结合离子方程式解释配制溶液时加入锡粒的原因：___________。 （3）步骤中“微热”的原因是___________。 （4）下列操作将导致测定值偏高的是___________。 A. 步骤中样品溶解不充分 B. 步骤中未加入HgCl2饱和溶液 C. 步骤中读数时，滴定前平视，滴定后俯视 D. 步骤中未立即滴定 （5）若消耗标准溶液，则试样中的质量分数为___________(用含a、c、V的代数式表示)。 （6）滴定法也可测定铁的含量，其主要原理是利用和将铁矿石试样中还原为，再用标准溶液滴定。从环保角度分析，该方法相比于，滴定法的优点是___________。 【答案】（1）容量瓶、量筒 （2）Sn2+易被空气氧化为Sn4+，离子方程式为：2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O，加入Ｓｎ发生反应：Sn4++Sn=2Sn2+，可防止Sn2+被空气氧化 （3）提高试样与浓盐酸反应速率；同时可以减小氯化铁的升华（减少浓盐酸的挥发等合理答案） （4）B （5）% （6）减少重金属盐HgCl2的使用，毒性更小，更安全，有利于保护环境 【解析】 【分析】浓盐酸与试样反应，使得试样中Fe元素以离子形式存在，滴加稍过量的SnCl2使Fe3+还原为Fe2+，冷却后滴加HgCl2，将多余的Sn2+氧化为Sn4+，加入硫酸和磷酸混合液后，滴加指示剂，用K2Cr2O7进行滴定，将Fe2+氧化为Fe3+，化学方程式为。 【小问1详解】 配制SnCl2溶液需要用到容量瓶和量筒，滴定需要用到酸式滴定管，但给出的为碱式滴定管，因此给出仪器中，本实验必须用到容量瓶、量筒。 【小问2详解】 Sn2+易被空气氧化为Sn4+，离子方程式为：2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O，加入Sn发生反应：Sn4++Sn=2Sn2+，可防止Sn2+被空气氧化。 【小问3详解】 步骤Ⅰ中“微热”的原因是：提高试样与浓盐酸反应速率；同时可以减小氯化铁的升华（减少浓盐酸的挥发等合理答案）。 【小问4详解】 A．步骤Ⅰ中样品溶解不充分，使溶液中Fe元素的总量偏少，测定结果偏低，故A错误； B．步骤Ⅱ中未加入HgCl2饱和溶液，过量的SnCl2也会被K2Cr2O7氧化，导致消耗K2Cr2O7标准液的体积偏大，使测定结果偏高，故B正确； C．读数时滴定前平视，滴定后俯视，则消耗K2Cr2O7标准液的体积读数偏小，测定的Fe的物质的量和质量均偏小，测定结果偏低，故C错误； D．步骤Ⅲ中未立即滴定时，部分Fe2+又被氧化为Fe3+，导致消耗K2Cr2O7溶液的体积偏小，测定的Fe的物质的量和质量均偏小，测定结果偏低，故D错误； 故答案为：B。 【小问5详解】 根据关系式：6Fe2+～K2Cr2O7，则ag试样中Fe的质量分数=×100%=%。 【小问6详解】 SnCl2—TiCl3—KMnO4滴定法也可测定铁的含量，其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+，再用KMnO4标准溶液滴定，从环保角度分析，该方法相比于SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7滴定法的优点是减少重金属盐HgCl2的使用，毒性更小，更安全，有利于保护环境。 19. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 I．工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素，反应分两步： i．2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ∆H1 = -159.5kJ/mol ii．NH2COONH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H2 = +72kJ/mol （1）写出和反应生成尿素的热化学方程式___________。该反应活化能Ea(逆)为，则该反应的活化能Ea(正)为___________，该反应在___________(填“高温”、“低温”、“任意温度”)下可自发进行。 （2）合成尿素其能量变化如图甲所示： 反应速率较快的是___________反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是___________。 II．以和催化重整制备合成气：。 （3）在密闭容器中通入物质的量均为的CH4和CO2，在一定条件下发生反应，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。由图乙可知，压强___________(填“>”“<”或“=”，下同)；Y点速率___________。 III．以CO2和H2催化合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH<0 （4）在一定压强下，将1molCO2和3molH2加入1L容积不变的密闭容器中，已知温度对CO2的平衡转化率、实际转化率和催化剂催化效率的影响如图丙所示，结合图象分析该反应实际反应温度定于250°C的原因：___________。 【答案】（1） ①. ②. 106.5kJ/mol ③. 低温 （2） ①. 第一步 ②. 第一步活化能小于第二步 （3） ①. < ②. < （4）当温度低于250°C时，随着温度升高，催化剂活性增强，催化效率升高，反应速率加快，二氧化碳的实际转化率变大；当温度高于250°C时，随着温度升高，催化剂活性降低，催化效率降低，反应速率变慢，实际转化率变小（或温度为250°C时催化剂效率和二氧化碳的实际转化率均较高） 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，反应i+反应ii可得合成尿素的总反应为：。该反应活化能Ea(逆)为，则该反应的活化能Ea(正)为+ Ea(逆)=-87.5+=106.5。该反应是气体体积减小的放热反应，<0，，-T时反应能够自发进行，则该反应在低温下可自发进行。 【小问2详解】 活化能越高，反应速率越慢，由图可知，第一步活化能小于第二步，则反应速率较快的是第一步。 【小问3详解】 该反应为气体体积增大的反应，压强增大化学平衡逆向移动，CH4转化率减小，则P1<P2，由图可知 Y 点 CH4的转化率小于其平衡转化率，说明此时未达到平衡状态，<。 【小问4详解】 结合图象分析该反应实际反应温度定于250°C的原因为：当温度低于250°C时，随着温度升高，催化剂活性增强，催化效率升高，反应速率加快，二氧化碳的实际转化率变大；当温度高于250°C时，随着温度升高，催化剂活性降低，催化效率降低，反应速率变慢，实际转化率变小（或温度为250°C时催化剂效率和二氧化碳的实际转化率均较高）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $