精品解析:安徽省宿州市省市示范高中联考2024--2025学年高二上学期期中考试 化学试卷
2025-04-29
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内容正文:
宿州市省、市示范高中2024-2025学年度第一学期期中教学质量检测
高二化学试题
满分100分,考试时间75分钟。请在答题卡上作答。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 P-31
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,满分42分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 研究一个化学反应时,往往需要关注反应的快慢、历程和涉及的反应速率和反应机理,下列说法错误的是
A. 对于钢铁的腐蚀,减缓其腐蚀速率对人类有益
B. 化学反应中,反应物分子的每次碰撞都为有效碰撞
C. 制造蜂窝煤时加入生石灰,与化学反应速率无关
D. 为提高块状大理石与盐酸的反应速率,不能将盐酸换为等浓度的硫酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.钢铁的腐蚀是一个普遍存在的问题,不仅会导致材料性能下降,还会增加维护成本,影响工业生产和日常生活,所以减缓其腐蚀速率对人类有益,故A正确;
B.化学反应中,能够发生化学反应的碰撞为有效碰撞,反应物分子的每次碰撞不一定是有效碰撞,故B错误;
C.制造蜂窝煤时加入生石灰,是为了减少二氧化硫的排放,减少酸雨的形成,与化学反应速率无关,故C正确;
D.硫酸溶液与碳酸钙反应生成的微溶的硫酸钙附着在碳酸钙表面会阻碍反应的继续进行,所以为提高块状大理石与盐酸的反应速率,不能将盐酸换为等浓度的硫酸,故D正确;
故选B。
2. 下列有关化学反应及反应热的说法错误的是
A. 单质与氧气反应生成氧化物的反应一定是放热反应
B. 恒压条件下,反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变
C. 加入不同的催化剂,热化学方程式中的值不会发生改变
D. 若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ,则常温常压下,白磷转化为红磷的热化学方程式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.N2与O2反应生成NO,需要吸收热量,是吸热反应,A错误;
B.反应的焓变是指在恒压条件下,反应过程中吸收或释放的热,B正确;
C.催化剂只影响反应的速率,不影响反应的热效应,加入不同的催化剂,热化学方程式中的值不变,C正确;
D.若31g白磷(0.25mol)的能量比31g红磷(1mol)多bkJ,则常温常压下,白磷转化为红磷的热化学方程式为,D正确;
故选A。
3. 在体积可变的密闭容器中,发生反应:,在一定条件下达到平衡,其反应速率(v)与时间(t)的关系如图,由图判断,时刻曲线发生变化的原因是
A. 增大的浓度 B. 扩大容器的体积 C. 加入催化剂 D. 升高温度
【答案】C
【解析】
【详解】在时刻,正、逆反应速率同等程度增大,但平衡不移动,则改变的条件不可能是增大的浓度、升高温度;该反应前后气体的化学计量数之和不等,改变的条件不可能是压强,则改变的条件为加入催化剂,故选C。
4. 化学反应 的能量变化如下图,下列叙述中正确的是
A. 催化剂可以降低反应活化能,提高活化分子百分数
B. 每形成1mol A-B键,释放b kJ能量
C. 该反应中旧键断裂释放的总能量低于新键形成吸收的总能量
D. 该反应正反应的活化能为120
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂可以降低反应活化能,是活化分子的数目增加,提高活化分子百分数,A正确;
B.由图知,每形成2mol A-B键,释放b kJ能量,B错误;
C.由图知,该反应为放热反应,故该反应中旧键断裂吸收的总能量低于新键形成释放的总能量,C错误;
D.由图知,该反应正反应的活化能为,D错误;
故选A。
5. 下列实验操作或装置能达到目的的是
目的
A.实验室制取氯气
B.配制溶液
装置或操作
目的
C.量取溶液
D.检验化合物中是否含钾元素
装置或操作
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.用浓盐酸和二氧化锰实验室制氯气需要加热,A错误;
B.容量瓶不能直接用于溶解固体,B错误;
C.碱式滴定管可以装碱性的溶液,并利用其刻度进行溶液量取,精确至,C正确;
D.利用焰色试验检验化合物中是否含钾元素,需要透过蓝色钴玻璃,D错误;
故答案为:C。
6. 常温下,在下列给定条件的各溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. 加入KSCN溶液显红色的溶液中:K+、、Cl-、I-
B. 使甲基橙呈红色的溶液中:、、、Cl-
C. 澄清透明溶液中:、、Na+、Cl-
D. 由水电离产生的c(H+) = 1× mol·的溶液:、、、Cl-
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入KSCN溶液显红色的溶液中含有,与I-发生氧化还原反应而不共存;A不符合要求;
B.使甲基橙呈红色的溶液中呈酸性,与反应不共存, 与也反应不共存,B不符合要求;
C.澄清透明溶液中:、、Na+、Cl-相互之间不反应可以大量共存,C符合要求;
D.由水电离产生的c(H+) = 1× mol·的溶液溶液可能呈酸性或碱性,当酸性条件时,可以大量共存,当碱性条件:与生成而不共存,D不符合要求
故选C
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 溴水中有化学平衡Br2+H2OHBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后,溶液颜色变浅
B. 合成氨反应(正反应为放热反应),为提高氨的产率,理论上应采取降低温度的措施
C. 反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)(正反应放热),平衡后,升高温度体系颜色变深
D. 对于2HI(g)H2(g)+I2(g),达到平衡后,缩小容器容积可使体系颜色变深
【答案】D
【解析】
【详解】A.当加入硝酸银溶液后,银离子与溴离子反应生成溴化银沉淀,溴离子浓度减小,平衡正向移动,导致溴单质浓度减小,故溶液颜色变浅,故A不符合;
B.合成氨反应正反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,可提高氨的产率,故B不符合;
C. 反应的正反应放热,平衡后升高温度,平衡逆向移动,NO2的浓度增大,故体系颜色变深,故C不符合;
D. 对于2HI(g)H2(g)+I2(g)为等分子数的反应,达到平衡后,缩小容器容积,平衡不发生移动,不能用勒夏特列原理解释,但是体积减小,各气体浓度增大,体系颜色变深,故D符合;
故选D。
8. 常温下,下列关于氨水的说法中正确的是。
A. 氨气的水溶液能导电,所以氨气是电解质
B. 的氨水,
C. 将的氨水稀释至,稀释后溶液的
D. 向氨水中加入少量硫酸铵固体。则溶液中增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨气溶于水生成一水合氨,氨气是非电解质,故A项错误;
B.pH=10的氨水中,,则溶液中:,故B项正确;
C.氨水稀释后仍呈碱性,溶液pH不可能小于7,故C项错误;
D.溶液中,向氨水中加入少量硫酸铵固体,增大,电离平衡常数不变,则减小,故D项错误;
故本题选B。
9. 为实现氯资源循环利用,工业上采用催化氧化法处理HCl废气: 。将HCl和分别以不同起始流速通入反应器中,在360℃、400℃和440℃下反应,通过检测流出气成分绘制HCl转化率曲线,如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法错误的是
A. 该反应的
B.
C. 单位时间内转化的HCl的量:P点<M点
D. 使用更高效的催化剂可提高P点HCl转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应前后的气体分子数目在减小,所以该反应,A正确;
B.该反应为放热反应,由于在流速较低时的转化率视为平衡转化率,所以在流速低的时候,温度越高,HCl的转化率越小,故代表的温度为440℃,为360℃,B正确;
C.P点、M点对应的温度均为360℃,P点流速大,即浓度大,反应速率快,单位时间内转化的HCl的量多,C错误;
D.P点未达到平衡状态,使用高效催化剂,可以增加该温度下的反应速率,使单位时间内HCl的转化率增加,D正确;
故选C。
10. 硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理如图。下列说法正确的是
A. 流程中涉及的反应均为氧化还原反应
B. Ⅱ中的反应条件都是为了提高的平衡转化率
C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D. 上述生产过程中无需进行尾气处理
【答案】C
【解析】
【分析】黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,SO2和空气中的O2在400~500℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3,用98.3%的浓硫酸吸收SO3,得到H2SO4,据此回答;
【详解】A.反应Ⅲ,SO3与水反应生成硫酸,非氧化还原反应,A错误;
B.反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率,还要考虑生产成本,如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高平衡转化率,B错误;
C.将黄铁矿换成硫黄,则不再产生,即可以减少废渣产生,C正确;
D.硫酸工业产生的尾气为、,需进行尾气处理,D错误;
故选C。
11. 1molC(石墨,s)在一定条件下可发生如图所示变化,已知:,下列说法错误的是
A.
B.
C.
D. C(石墨,s)
【答案】B
【解析】
【分析】1.石墨转化为金刚石:C(石墨,s)→C(金刚石,s) ΔH1>0(已知,吸热,金刚石能量高于石墨)。 2. 石墨完全燃烧:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3(燃烧放热,ΔH3<0)。 3. 金刚石不完全燃烧:C(金刚石,s)+O2(g)=CO(g) ΔH4(燃烧放热,ΔH4<0)。 4. 盖斯定律关联:石墨→金刚石→CO2的总焓变=石墨直接→CO2的焓变,即 ΔH3=ΔH1+ΔH4+ΔH2;ΔH5=ΔH1+ΔH4。
【详解】A.ΔH5=ΔH1+ΔH4,又ΔH1>0,故,故A正确;
B.对放热反应而言,ΔH<0,燃烧越充分,焓变越小,故,故B错误;
C.由分析可知,ΔH3=ΔH1+ΔH4+ΔH2,则ΔH2=ΔH3−ΔH1−ΔH4,故C正确;
D.由盖斯定律可知,C(石墨,s) ,故D正确;
故选B。
12. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项
目的
方案设计和现象
结论
A
证明是弱电解质
用pH计分别测量醋酸溶液和盐酸的pH,醋酸溶液的pH大
是弱电解质
B
探究压强对化学平衡的影响
先将注射器充满气体,然后将活塞往里推,注射器内气体颜色加深
加压,平衡向生成气体的方向移动
C
探究浓度对化学平衡的影响
向(黄色)溶液中缓慢滴加硫酸,溶液由黄色变为橙色
增大浓度,平衡向生成(橙色)方向移动
D
比较、催化分解的效率
向两份等浓度、等体积且等温的过氧化氢溶液中分别加入2滴等浓度的溶液和溶液,前者产生气泡较快
催化效率:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.没有明确醋酸和盐酸的浓度是否相同,则醋酸溶液的pH大不能证明醋酸是弱电解质,A错误;
B.先将注射器充满气体,然后将活塞往里推,的浓度增大,颜色加深与平衡移动无关,B错误;
C.铬酸钾溶液中存在如下平衡:(蓝色)(蓝色),向溶液中缓慢滴加硫酸溶液,溶液中氢离子浓度增大,平衡向正反应方向移动,溶液由黄色变为橙色说明氢离子浓度对化学平衡的影响,C正确;
D.氯化铁溶液和硫酸铜溶液中的阴离子和阳离子均不相同,不能用于比较铜离子和铁离子的催化效率的强弱,D错误;
故选C。
13. 一定温度下,把2.5molA和2.5molB混合盛入容积为2L的恒容密闭容器里,发生如下反应:,经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为,同时生成1molD,下列叙述中不正确的是
A.
B. 反应达到平衡状态时A的转化率为
C. 若混合气体的密度不再变化,则该可逆反应达到化学平衡状态
D. 再加入2.5molA和2.5molB,平衡正向移动,再次平衡后A的转化率增大
【答案】D
【解析】
【分析】5s内C的平均反应速率为,则C的物质的量变化量△n=△c•V=v•t•V=×5s×2L=1mol,同时生成1molD,化学计量数之比等于物质的量之比,则x=2;
【详解】A.由上述分析可知,x=2,故A正确;
B.根据方程式,可知参与反应的A的物质的量为:n(A)=n(D)==1.5mol,则A的转化率为=60%,故B正确;
C.混合气体的密度ρ=,容器的容积V不变,气体质量m变化,则气体密度不变时可以说明达到平衡状态,故C正确;
D.再加入2.5molA和2.5molB,相当于增大压强,再次平衡后A的转化率减小,故D错误;
答案选D。
14. 在2L恒容密闭容器中充入1molCO,2 mol,在一定条件下发生如下反应: kJ⋅mol,CO的平衡转化率与温度、压强之间的关系如图所示。下列推断正确的是
A. 工业上,利用上述反应合成甲醇,温度越高越好
B. 图像中X代表压强,与代表不同温度,且
C. 图像中P点代表的平衡常数K的数值为4
D. 若维持温度不变,再充入1 mol CO,2 mol,达到平衡时平衡常数增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.升高温度,化学反应速率加快,达到平衡所需时间较短,因此适当升高温度,可以加快化学反应速率,但根据热化学方程式可知:合成甲醇的正反应是放热反应,升高温度,会使化学平衡向吸热的逆反应方向移动,不利于甲醇的合成,因此工业上,利用上述反应合成甲醇,并不是温度越高越好,A错误;
B.图示中横坐标X越大,CO的转化率越大,说明增大X平衡向着正向移动,该反应的正反应为气体体积缩小的放热反应,则X代表压强,M代表温度;在压强一定时,温度越高,CO的转化率越小,则M2<M1,B错误;
C.反应开始时c(CO)=0.5 mol/L,c(H2)=1 mol/L,P点CO转化率为50%,则△c(CO)=0.25 mol/L,△c(H2)=0.5 mol/L,△c(CH3OH)=0.25 mol/L,则平衡时c(H2)=0.5 mol/L,c(CO)=0.25 mol/L,c(CH3OH)=0.25 mol/L,故该反应的化学平衡常数K=,C正确;
D.若温度不变,平衡常数不变,D错误;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共58分。)
15. 反应热的测定实验和滴定实验滴定法是化学学科中重要的定量实验。
.某化学兴趣小组用50mL盐酸与50mLNaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验。
(1)写出该反应的热化学方程式[假定上述实验生成1mol时的反应热为]:___________。若用50mL醋酸溶液代替上述盐酸,所测的反应热___________ (填“”、“”或“”)。
.借鉴中和反应反应热的测定实验,某小组为测定反应的,设计如下方案。
先测定20mL溶液和足量铁粉反应的热效应,测得释放热量为;再测定20mL溶液和足量Cu粉反应的热效应,测得释放热量。
(2)则反应 ___________(用含、式子表示)。
.某兴趣小组用的NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,实验操作如下。
(3)配制100mLNaOH标准溶液,取25.00mL待测溶液放入锥形瓶中。滴定管盛装好待测液后排气泡,下列排气泡操作正确的是___________。
a. b. c. d.
(4)向溶液中加入1~2滴酚酞,用氢氧化钠溶液滴定至终点,重复以上操作。
①滴定终点的现象为___________。
②下列操作中,可能使所测盐酸浓度数值偏低的是___________。
A.滴定过程中振荡时有液滴溅出
B.滴定前盛放待测液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液
D.读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
.在分析实验中可用作标定标准溶液的基准物质。
(5)用(草酸氢钾)溶液标定某酸性溶液的物质的量浓度,滴定过程中有关数据如下表所示:
实验序号
待测溶液体积/mL
消耗溶液体积/mL
1
20.00
20.01
2
20.00
20.99
3
20.00
19.99
①滴定原理为:,配平该反应后,处应填写___________。
②测得___________。
【答案】(1) ①. ②. >
(2)
(3)c (4) ①. 加入最后半滴标准液,溶液变为红色,且半分钟内不变色 ②. AD
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应,且实验中要尽量操作迅速,且保证热量尽量不散失,防止产生实验误差;
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】
生成1mol时的反应热为,则该反应的热化学方程式。醋酸为弱酸,电离过程吸热,导致反应中放热减小,放热焓变为负值,则用50mL醋酸溶液代替上述盐酸,所测的反应热>;
【小问2详解】
由题意,①,②,由盖斯定律,①+②得:,;
【小问3详解】
氢氧化钠溶液为碱性,应该使用碱式滴定管,碱式滴定管的气泡通常在橡胶管内,只要将滴定玻璃头朝上,并挤压橡皮管中的玻璃珠就可以将气泡冲出,故选c;
【小问4详解】
①碱性溶液能使酚酞试液变红色,滴定终点的现象为:加入最后半滴标准液,溶液变为红色,且半分钟内不变色。
②A.滴定过程中振荡时有液滴溅出,存在溶质损失,使得标准液用量减小,所测盐酸浓度数值偏低;
B.滴定前盛放待测液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,不影响标准液用量,不影响所测盐酸浓度;
C.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液,使得标准液浓度偏低,用量偏大,所测盐酸浓度数值偏高;
D.读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数,使得标准液体积偏低,所测盐酸浓度数值偏低;
故选AD;
【小问5详解】
①溶液中电离出钾离子和草酸氢根离子,反应中碳化合价由+3变为+4、锰化合价由+7变为+2,结合电子守恒,滴定原理为:,配平该反应后,处应填写。
②由表,第二次实验误差较大,舍弃,消耗平均体积为20.00mL,则测得。
16. 二氯化砜()用作药剂、有机氯化剂,及用于制造染料、橡胶等。无水条件下合成的反应为: 。请回答下列问题:
(1)①若上述正反应的活化能为,则逆反应的活化能为___________(用含a的代数式表示)。
②已知、、的相对能量分别为、、,则x、y、z的关系为___________。
(2)在起始温度相同、体积相同的甲、乙两个容器中均充入1mol和1mol,发生上述反应,有关实验如下:
容器
甲
乙
条件
恒温恒容
恒容绝热
平衡状态时逆反应速率(v)
达到平衡时所用时间(t)
___________(填“”、“”或“”,下同);___________。
(3)在容积可变密闭反应器中充入1mol和2.6mol合成,测得体系内平衡转化率与温度(℃)、压强(kPa)的关系如图所示。
①Y代表的物理量是___________(填“温度”或“压强”),判断方法为___________。
②,若平衡转化率为60%,的分压为6.0kPa,则平衡时的总压强为___________kPa(分压总压物质的量分数),时该反应的分压平衡常数为___________(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
(4)在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入和(保持和物质的量之和为定值),平衡时的体积分数随的变化图像如图所示,当时,达到平衡状态的体积分数可能是A、B、C、D、E中___________的点。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. < ②. >
(3) ①. 压强 ②. 该反应为气体分子数减少的放热反应,压强越大,平衡转化率越大 ③. ④.
(4)D
【解析】
【小问1详解】
①反应焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能;上述正反应的活化能为,则逆反应的活化能为;
②反应焓变等于生成物能量和减去反应物的能量和;则x、y、z的关系为,关系为:;
【小问2详解】
,为气体分子数减小的放热反应,平衡时正逆反应速率相等,恒容绝热条件下进行反应后温度升高,导致反应速率增大,故<,温度升高,反应速率增大,且导致平衡逆向进行,使得乙达到平衡用时减少,>。
【小问3详解】
①该反应为气体分子数减少的放热反应,压强越大,平衡转化率越大,温度越高,平衡转化率越小,则X代表的物理量是温度,Y代表的物理量是压强;
②,若平衡转化率为60%,则:
的分压为6.0kPa,则平衡时的总压强为,二氧化硫、氯气分压分别为4.0 kPa、20.0 kPa,时该反应的分压平衡常数;
【小问4详解】
平衡时的体积分数随的变化,当反应物的物质的量之比等于其计量数之比时生成物的含量最大,当=2时产物的含量比=1时要小,反应中和的系数为1:1,=2和=0.5平衡时的体积分数应该相等,则当=2时,平衡时的体积分数可能是A、B、C、D、E中的D点。
17. .根据表中数据,完成下列填空。
物质
HCOOH
HCN
H2CO3
电离常数(常温下)
(1)常温下,0.1 mol/L的HCN溶液中,约为___________。
(2)常温下,在相同浓度的HCOOH和HCN溶液中,溶液导电能力更强的是___________溶液(填化学式)。根据电离平衡常数判断,以下反应不能进行的是___________。
A.
B.
C.
D.
.将等pH、等体积的CH3COOH溶液和HNO2溶液分别加水稀释,溶液pH随加水稀释倍数的变化如图所示。
(3)电离平衡常数:___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)常温下,a点由水电离的浓度为___________mol/L。
(5)a、b、c三点水的电离程度由大到小的顺序为___________,c、d两点的溶液分别与NaOH恰好中和,消耗NaOH物质的量更多的是___________点。
(6)25℃时,pH=3的盐酸和pH=12的NaOH溶液混合后溶液的pH=11,则___________。
【答案】(1)
(2) ①. HCOOH ②. B
(3)小于 (4)
(5) ①. c>b>a ②. d
(6)9∶2
【解析】
【小问1详解】
已知Ka(HCN)= ,0.1 mol/L的HCN溶液中,约为;
【小问2详解】
电离常数越大,电离程度越大,酸性越强,由表已知Ka(HCOOH)> Ka(HCN),则酸性:HCOOH> HCN,相同浓度的HCOOH和HCN溶液中,溶液导电能力更强的是HCOOH;由表可知酸性:HCOOH> H2CO3> HCN>,
A.由酸性:HCOOH> HCN ,根据强酸制取弱酸原理,反应能发生,故A不符合题意;
B.酸性:< HCN,不能发生,故B符合题意;
C.酸性:H2CO3> HCN ,能发生,故C不符合题意;
D.酸性:HCOOH> ,能发生,故D不符合题意;故选B;
【小问3详解】
由图可知,加水稀释相同倍数时,CH3COOH溶液的pH较小,说明稀释促进CH3COOH电离程度大于HNO2,则酸性:CH3COOH< HNO2,电离平衡常数:小于;
【小问4详解】
常温下,a点pH=3,弱酸电离出c(H+)=10-3mol/L,则溶液中,由水电离的浓度等于OH-浓度,即1.0×10-11 mol/L;
【小问5详解】
加入酸抑制水的电离,酸性越强水的电离程度越小,则a、b、c三点水的电离程度由大到小的顺序为c>b>a,由于酸性:CH3COOH< HNO2,等pH时c(CH3COOH)>c(HNO2),c、d两点的溶液分别与NaOH恰好中和,由n(CH3COOH)>n(HNO2)可知,消耗NaOH物质的量更多的是d点;
【小问6详解】
混合后溶液的pH=11,说明NaOH过量,溶液中,则有,则9∶2。
18. 甲醚可用作气雾剂的抛射剂,也可作为制冷剂、局部麻醉药和燃料。
I.工业上利用水煤气合成甲醚:
已知:
化学键
C—H
C—O
H—H
键能/
413
351
436
803
1071
(1)水煤气合成甲醚发生反应的热化学方程式: ___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意条件”)下可自发进行。
(2)一定温度下,在2 L恒容密闭容器中投入和发生上述反应,当容器内压强不再发生变化时,下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 该反应达到最大限度
B. 的百分含量不再发生变化
C. 、CO全部转化为和
D. CO、、的浓度一定相等
Ⅱ.利用催化加氢合成甲醚,主要发生的反应如下:
反应①: ;
反应②: 。
恒定压强为时,若开始投入的、分别为、,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。已知:的选择性。
(3)240℃时,若不改变反应温度,能提高平衡产率的措施有___________(任写一条)。
(4)由图可知,升高温度,的选择性减小,推断出___________(填“>”或“<”)0。
(5)300℃时,若10 min时反应达到平衡状态,此时___________mol,反应②的压强平衡常数___________。
(6)比较不同温度下反应①的平衡常数:K(200℃)___________(填“>”或“<”)K(300℃)。
【答案】(1) ①. ②. 低温 (2)AB
(3)压缩容器体积 (4)<
(5) ①. ②. 或0.15
(6)>
【解析】
【小问1详解】
根据反应物总键能-生成物总键能,水煤气合成甲醚发生反应=-265,根据反应自发进行的判据:H-TS <0,的、,所以反应需要低温下发生;
【小问2详解】
一定温度下,在2 L恒容密闭容器中投入和发生反应,当容器内压强不再发生变化时,说明该反应达到了平衡状态。
A. 该反应达到了平衡状态,即为该反应达到最大限度,A正确;
B. 该反应达到了平衡状态,的百分含量不再发生变化,B正确;
C. 反应为可逆反应,、CO不会全部转化为和,C错误;
D. 该反应达到平衡状态时,CO、、的浓度不一定相等,D错误;
故选AB;
【小问3详解】
反应①是气体分子数减小的反应,反应②是气体分子数不变的反应,通过加压使反应①平衡正向移动,或者加入有利于反应①进行的催化剂,可以提高选择性;
【小问4详解】
由图可知,升高温度,的选择性减小,则反应①:平衡逆向移动,可推断出< 0;
【小问5详解】
300℃时,若10 min时反应达到平衡状态,CO2的平衡转化率为40%,则消耗CO2 0.4amol,CH3OCH3的选择性为40%,则生成CH3OCH3的物质的量为=0.08amol;即平衡时生成CH3OCH3的物质的量为0.08amol;根据生成CH3OCH3的物质的量为0.08amol,消耗CO2 0.4amol,列出三段式计算:
则平衡时二氧化碳、氢气、甲醚、一氧化碳、水蒸气的物质的量分别为0.6amol、1.28amol、0.08mol、0.24amol、0.48amol,则混合气体的总物质的量为2.68amol,反应②的平衡常数=0.15;
【小问6详解】
反应①: < 0,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,则不同温度下反应①的平衡常数:K(200℃) >K(300℃)。
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宿州市省、市示范高中2024-2025学年度第一学期期中教学质量检测
高二化学试题
满分100分,考试时间75分钟。请在答题卡上作答。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 P-31
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,满分42分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 研究一个化学反应时,往往需要关注反应的快慢、历程和涉及的反应速率和反应机理,下列说法错误的是
A. 对于钢铁的腐蚀,减缓其腐蚀速率对人类有益
B. 化学反应中,反应物分子的每次碰撞都为有效碰撞
C. 制造蜂窝煤时加入生石灰,与化学反应速率无关
D. 为提高块状大理石与盐酸的反应速率,不能将盐酸换为等浓度的硫酸
2. 下列有关化学反应及反应热的说法错误的是
A. 单质与氧气反应生成氧化物的反应一定是放热反应
B. 恒压条件下,反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变
C. 加入不同的催化剂,热化学方程式中的值不会发生改变
D. 若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ,则常温常压下,白磷转化为红磷的热化学方程式为
3. 在体积可变的密闭容器中,发生反应:,在一定条件下达到平衡,其反应速率(v)与时间(t)的关系如图,由图判断,时刻曲线发生变化的原因是
A. 增大的浓度 B. 扩大容器的体积 C. 加入催化剂 D. 升高温度
4. 化学反应 的能量变化如下图,下列叙述中正确的是
A. 催化剂可以降低反应活化能,提高活化分子百分数
B. 每形成1mol A-B键,释放b kJ能量
C. 该反应中旧键断裂释放的总能量低于新键形成吸收的总能量
D. 该反应正反应的活化能为120
5. 下列实验操作或装置能达到目的的是
目的
A.实验室制取氯气
B.配制溶液
装置或操作
目的
C.量取溶液
D.检验化合物中是否含钾元素
装置或操作
A. A B. B C. C D. D
6. 常温下,在下列给定条件的各溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. 加入KSCN溶液显红色的溶液中:K+、、Cl-、I-
B. 使甲基橙呈红色的溶液中:、、、Cl-
C. 澄清透明溶液中:、、Na+、Cl-
D. 由水电离产生的c(H+) = 1× mol·的溶液:、、、Cl-
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 溴水中有化学平衡Br2+H2OHBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后,溶液颜色变浅
B. 合成氨反应(正反应为放热反应),为提高氨的产率,理论上应采取降低温度的措施
C. 反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)(正反应放热),平衡后,升高温度体系颜色变深
D. 对于2HI(g)H2(g)+I2(g),达到平衡后,缩小容器容积可使体系颜色变深
8. 常温下,下列关于氨水的说法中正确的是。
A. 氨气的水溶液能导电,所以氨气是电解质
B. 的氨水,
C. 将的氨水稀释至,稀释后溶液的
D. 向氨水中加入少量硫酸铵固体。则溶液中增大
9. 为实现氯资源循环利用,工业上采用催化氧化法处理HCl废气: 。将HCl和分别以不同起始流速通入反应器中,在360℃、400℃和440℃下反应,通过检测流出气成分绘制HCl转化率曲线,如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法错误的是
A. 该反应的
B.
C. 单位时间内转化的HCl的量:P点<M点
D. 使用更高效的催化剂可提高P点HCl转化率
10. 硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理如图。下列说法正确的是
A. 流程中涉及的反应均为氧化还原反应
B. Ⅱ中的反应条件都是为了提高的平衡转化率
C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D. 上述生产过程中无需进行尾气处理
11. 1molC(石墨,s)在一定条件下可发生如图所示变化,已知:,下列说法错误的是
A.
B.
C.
D. C(石墨,s)
12. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项
目的
方案设计和现象
结论
A
证明是弱电解质
用pH计分别测量醋酸溶液和盐酸的pH,醋酸溶液的pH大
是弱电解质
B
探究压强对化学平衡的影响
先将注射器充满气体,然后将活塞往里推,注射器内气体颜色加深
加压,平衡向生成气体的方向移动
C
探究浓度对化学平衡的影响
向(黄色)溶液中缓慢滴加硫酸,溶液由黄色变为橙色
增大浓度,平衡向生成(橙色)方向移动
D
比较、催化分解的效率
向两份等浓度、等体积且等温的过氧化氢溶液中分别加入2滴等浓度的溶液和溶液,前者产生气泡较快
催化效率:
A. A B. B C. C D. D
13. 一定温度下,把2.5molA和2.5molB混合盛入容积为2L的恒容密闭容器里,发生如下反应:,经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为,同时生成1molD,下列叙述中不正确的是
A.
B. 反应达到平衡状态时A的转化率为
C. 若混合气体的密度不再变化,则该可逆反应达到化学平衡状态
D. 再加入2.5molA和2.5molB,平衡正向移动,再次平衡后A的转化率增大
14. 在2L恒容密闭容器中充入1molCO,2 mol,在一定条件下发生如下反应: kJ⋅mol,CO的平衡转化率与温度、压强之间的关系如图所示。下列推断正确的是
A. 工业上,利用上述反应合成甲醇,温度越高越好
B. 图像中X代表压强,与代表不同温度,且
C. 图像中P点代表的平衡常数K的数值为4
D. 若维持温度不变,再充入1 mol CO,2 mol,达到平衡时平衡常数增大
二、非选择题(本题共4小题,共58分。)
15. 反应热的测定实验和滴定实验滴定法是化学学科中重要的定量实验。
.某化学兴趣小组用50mL盐酸与50mLNaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验。
(1)写出该反应的热化学方程式[假定上述实验生成1mol时的反应热为]:___________。若用50mL醋酸溶液代替上述盐酸,所测的反应热___________ (填“”、“”或“”)。
.借鉴中和反应反应热的测定实验,某小组为测定反应的,设计如下方案。
先测定20mL溶液和足量铁粉反应的热效应,测得释放热量为;再测定20mL溶液和足量Cu粉反应的热效应,测得释放热量。
(2)则反应 ___________(用含、式子表示)。
.某兴趣小组用的NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,实验操作如下。
(3)配制100mLNaOH标准溶液,取25.00mL待测溶液放入锥形瓶中。滴定管盛装好待测液后排气泡,下列排气泡操作正确的是___________。
a. b. c. d.
(4)向溶液中加入1~2滴酚酞,用氢氧化钠溶液滴定至终点,重复以上操作。
①滴定终点的现象为___________。
②下列操作中,可能使所测盐酸浓度数值偏低的是___________。
A.滴定过程中振荡时有液滴溅出
B.滴定前盛放待测液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液
D.读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
.在分析实验中可用作标定标准溶液的基准物质。
(5)用(草酸氢钾)溶液标定某酸性溶液的物质的量浓度,滴定过程中有关数据如下表所示:
实验序号
待测溶液体积/mL
消耗溶液体积/mL
1
20.00
20.01
2
20.00
20.99
3
20.00
19.99
①滴定原理为:,配平该反应后,处应填写___________。
②测得___________。
16. 二氯化砜()用作药剂、有机氯化剂,及用于制造染料、橡胶等。无水条件下合成的反应为: 。请回答下列问题:
(1)①若上述正反应的活化能为,则逆反应的活化能为___________(用含a的代数式表示)。
②已知、、的相对能量分别为、、,则x、y、z的关系为___________。
(2)在起始温度相同、体积相同的甲、乙两个容器中均充入1mol和1mol,发生上述反应,有关实验如下:
容器
甲
乙
条件
恒温恒容
恒容绝热
平衡状态时逆反应速率(v)
达到平衡时所用时间(t)
___________(填“”、“”或“”,下同);___________。
(3)在容积可变密闭反应器中充入1mol和2.6mol合成,测得体系内平衡转化率与温度(℃)、压强(kPa)的关系如图所示。
①Y代表的物理量是___________(填“温度”或“压强”),判断方法为___________。
②,若平衡转化率为60%,的分压为6.0kPa,则平衡时的总压强为___________kPa(分压总压物质的量分数),时该反应的分压平衡常数为___________(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
(4)在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入和(保持和物质的量之和为定值),平衡时的体积分数随的变化图像如图所示,当时,达到平衡状态的体积分数可能是A、B、C、D、E中___________的点。
17. .根据表中数据,完成下列填空。
物质
HCOOH
HCN
H2CO3
电离常数(常温下)
(1)常温下,0.1 mol/L的HCN溶液中,约为___________。
(2)常温下,在相同浓度的HCOOH和HCN溶液中,溶液导电能力更强的是___________溶液(填化学式)。根据电离平衡常数判断,以下反应不能进行的是___________。
A.
B.
C.
D.
.将等pH、等体积的CH3COOH溶液和HNO2溶液分别加水稀释,溶液pH随加水稀释倍数的变化如图所示。
(3)电离平衡常数:___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)常温下,a点由水电离的浓度为___________mol/L。
(5)a、b、c三点水的电离程度由大到小的顺序为___________,c、d两点的溶液分别与NaOH恰好中和,消耗NaOH物质的量更多的是___________点。
(6)25℃时,pH=3的盐酸和pH=12的NaOH溶液混合后溶液的pH=11,则___________。
18. 甲醚可用作气雾剂的抛射剂,也可作为制冷剂、局部麻醉药和燃料。
I.工业上利用水煤气合成甲醚:
已知:
化学键
C—H
C—O
H—H
键能/
413
351
436
803
1071
(1)水煤气合成甲醚发生反应的热化学方程式: ___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意条件”)下可自发进行。
(2)一定温度下,在2 L恒容密闭容器中投入和发生上述反应,当容器内压强不再发生变化时,下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 该反应达到最大限度
B. 的百分含量不再发生变化
C. 、CO全部转化为和
D. CO、、的浓度一定相等
Ⅱ.利用催化加氢合成甲醚,主要发生的反应如下:
反应①: ;
反应②: 。
恒定压强为时,若开始投入的、分别为、,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。已知:的选择性。
(3)240℃时,若不改变反应温度,能提高平衡产率的措施有___________(任写一条)。
(4)由图可知,升高温度,的选择性减小,推断出___________(填“>”或“<”)0。
(5)300℃时,若10 min时反应达到平衡状态,此时___________mol,反应②的压强平衡常数___________。
(6)比较不同温度下反应①的平衡常数:K(200℃)___________(填“>”或“<”)K(300℃)。
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