精品解析:河北省廊坊市文安县第一中学2025-2026学年高二上学期开学化学试题(1-4班)
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内容正文:
2025-2026学年第一学期高二化学(1-4班)
开学考月考试题
一、单选题(本题包括14个小题,每小题3分,共42分)
1. 在氯化铝-盐酸体系下浸出冰晶石()的动力学实验中,研究人员发现升高温度活化能显著降低,分析不同温度阶段活化能变化的原因,下列说法正确的是
温度阶段
温度范围
活化能
反应速率影响因素
低温阶段
308K~323K
53.08kJ/mol
化学反应和固体产物层离子扩散
高温阶段
323K~358K
32.27kJ/mol
固体产物层离子扩散
A. 高温下反应速率加快,导致活化能降低
B. 低温时反应需克服化学键断裂和离子扩散的双重阻力,高温时仅需克服离子扩散阻力
C. 活化能降低说明反应从吸热变为放热
D. 冰晶石熔融状态时电离方程式为:(熔融)
【答案】B
【解析】
【详解】A.高温下反应速率加快是温度升高的结果,而非活化能降低的原因,A错误;
B.结合表格中信息知,低温阶段反应速率受化学反应和离子扩散共同影响,需克服双重阻力;高温阶段固体产物层离子扩散是影响反应速率的主要因素,高温时仅需克服扩散阻力,活化能显著降低,B正确;
C.活化能与反应吸放热无关,活化能大小仅影响反应速率,C错误;
D.冰晶石熔融时电离出和,正确的电离方程式应为(熔融),D错误;
故选B。
2. 关于下列说法,正确的是
A. 恒压容器中发生反应,若平衡后在容器中充入He,则正、逆反应的速率均不变
B. 当一定量的锌粉和过量的盐酸反应时,为了减慢反应速率,又不影响产生的总量,可向反应器中加入一些水、溶液
C. 探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,应先将两种溶液水浴加热至设定温度,再进行混合并计时
D. 浓度、温度可以改变反应速率,本质原因是可以提高活化分子百分数
【答案】C
【解析】
【详解】A.恒压容器中充入He,容器体积增大,反应物浓度降低,正、逆反应速率均减小,A错误;
B.加入NaNO3溶液会引入,在酸性条件下与Zn反应生成NO而非H2,导致H2总量减少,B错误;
C.探究温度对反应速率的影响时,需分别预热两种溶液至设定温度后再混合,确保温度准确控制,C正确;
D.浓度改变通过增加单位体积内活化分子数影响速率,其活化分子百分数并未发生改变,而温度改变通过提高活化分子百分数,D错误;
故答案选C。
3. 在1 200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)
2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)
H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g)
2S(g)=S2(g)
则△H4的正确表达式为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】将题干中已知的三个反应依次记为①、②、③,根据盖斯定律,①×-③×得⑤:S(g)+ O2(g)=SO2(g)=();根据盖斯定律,②×-③× 得⑥:SO2(g)+ S(g)=O2(g)+S2(g)=();⑤+⑥得:2S(g)=S2(g)=(),故A正确;
答案选A。
4. 常温下,下列各组溶液的c(H+)一定等于1×10-7 mol/L的是
A. pH=2和pH=12的两种溶液以等体积混合
B. 0.10 mol/L H2SO4溶液与0.10 mol/L NaOH溶液等体积混合
C. 将pH=5的CH3COOH溶液稀释100倍
D. pH=1的H2SO4与c(OH-)=0.10 mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合
【答案】D
【解析】
【详解】A.选项中未说明两种溶液是强电解质还是弱电解质,如pH=2的醋酸和pH=12的NaOH等体积混合,充分反应后溶液的pH<7,A错误;
B.0.1mol/L的硫酸与0.1mol/L的NaOH等体积混合,反应后溶液呈酸性,c(H+)>10-7,B错误;
C.将pH=5的醋酸溶液稀释100倍,所得溶液仍为酸性溶液不会变成中性溶液,c(H+)>10-7,C错误;
D.pH=1的硫酸溶液中,c(H+)=0.1mol/L,与c(OH-)=0.1mol/L的氢氧化钡溶液等体积混合,氢离子和氢氧根离子恰好完全反应,溶液呈中性,c(H+)=10-7,D正确;
故答案选D。
5. 化学反应均伴随着能量变化,研究化学反应中的能量变化对于人类的生产生活有着重要的意义。下列说法正确的是
A. 石墨烯是单层石墨,属于新型无机非金属材料
B. CO的燃烧热
C. 24g石墨完全燃烧放出的热量为393.5kJ
D. 由图可知CO能量比能量高
【答案】A
【解析】
【详解】A.石墨烯是单层石墨,属于新型无机非金属材料,A正确;
B.燃烧热是指25℃,101kPa下,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量,由图可知CO的燃烧热为283或,B错误;
C.由图乙数据,结合盖斯定律可得石墨的燃烧热,24g石墨的物质的量为2mol,完全燃烧放出的热量为787kJ,C错误;
D.CO燃烧有氧气参与,无法判断CO和CO2的能量高低,D错误;
故选A。
6. 在的反应中,采取下列措施能够使反应速率增大的是
①缩小容器体积 ②增大浓度 ③增加碳的量 ④恒压下充入
⑤恒容下充入 ⑥升高温度 ⑦将碳粉碎
A. ①②④⑤ B. ②③⑤⑥ C. ①③⑥⑦ D. ①②⑥⑦
【答案】D
【解析】
【详解】①缩小容器体积,气体浓度增大,速率加快;②增大反应物浓度,正反应速率增大;③碳为固体,增加固体的用量不影响速率;④恒压下充He,体积增大,浓度降低,速率减小;⑤恒容充入He,反应物、生成物浓度不变,速率不变;⑥升温,加快反应速率;⑦粉碎碳,增大接触面积,速率加快;能够使反应速率增大的措施为①②⑥⑦,D正确;
故选D。
7. 部分弱电解质的电离常数如表所示,下列说法中正确的是
弱电解质
HCOOH
HCN
H2CO3
电离常数(25 ℃)
Ka=1.8×10-4
Ka=6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
A. 25 ℃时,反应HCOOH+CN-⇌HCN+HCOO-的化学平衡常数K=2.9×105
B. 中和等体积、等浓度的HCOOH和HCN,消耗NaOH的量前者小于后者
C. 结合H+的能力:<CN-<<HCOO-
D. 2CN-+H2O+CO2=2HCN+
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据表格中电离常数的数据,反应HCOOH+CN⁻⇌HCN+HCOO⁻的平衡常数,A正确;
B.等体积、等浓度的HCOOH和HCN溶液,溶质物质的量相同,则中和所需NaOH的量相等,B错误;
C.酸的电离常数Ka越小,酸性越弱,其对应酸根离子结合H⁺能力越强,故结合H+的能力:>CN->>HCOO-,C错误;
D.根据表格中电离常数的数据,酸性:H2CO3>HCN>,则反应生成,离子方程式为CN-+H2O+CO2=HCN+,D错误;
答案选A。
8. 氢能是一种重要的清洁能源,由HCOOH可以制得H2.在催化剂作用下,HCOOH催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述错误的是
A. HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
B. 在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键难
C. 步骤③中每生成2gH2,转移电子的数目约为2×6.02×1023
D. 其他条件不变时,以HCOOK溶液代替HCOOH能提高释放氢气的纯度
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCOOH催化释放氢的过程涉及到N-H极性键的断裂和形成,O-H极性键的断裂以及H-H非极性键的形成,HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成,故A正确;
B.Ⅱ→Ⅲ过程中断裂O-H键,Ⅲ→Ⅳ过程中断裂C-H键,Ⅲ→Ⅳ的活化能大于Ⅱ→Ⅲ的活化能,故在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键更难,故B正确;
C.步骤③中-1价H和+1价H生成氢气,故步骤③中每生成2gH2(1mol),转移电子的数目为NA,故C错误;
D.若用HCOOK溶液代替HCOOH,反应生成KOH能吸收CO2,所以最终所得气体中CO2的量会减少,提高释放氢气的纯度,故D正确;
答案选C。
9. 将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置称作燃料电池。肼-过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注,其工作原理如图所示,已知电池总反应式为。下列说法正确的是
A. 惰性电极A为负极,发生还原反应
B. 惰性电极B上的电极反应式为
C. 电池工作过程中,若A极区产生11.2L(标况),则转移的电子数目为
D. 电池工作时,流向惰性电极B
【答案】B
【解析】
【分析】燃料电池中,通入燃料的电极为负极,通入氧化剂的电极为正极,根据图中生成的N2及电子流向知,A为负极、B为正极,负极反应式为,正极反应式为;
【详解】A.该燃料电池中,通入的电极A为负极,负极上失电子发生氧化反应, A错误;
B.电极B上H2O2得电子生成氢氧根离子,电极反应式为,B正确;
C.若A极生成标况下的,,转移电子的个数为,C错误;
D.电池工作时,电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,所以OH-流向惰性电极A,D错误;
故选:B。
10. 向密闭容器中加入一定量,某温度下发生反应:,保持温度不变,改变容器体积,容器内最终与容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 从,平衡逆向移动
B. 若X处压缩体积,重新达平衡后,则增大
C. 若Z处继续加入一定量后,则不变
D. 容积为5L时,的平衡分解率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.X点,,Y点,,Z点,,的物质的量分别为、、,,,,可知X到Y平衡正移,Y之后完全分解,不能按可逆反应的平衡规则来描述,A错误;
B.X处反应达到平衡状态,压缩体积,重新达平衡后,温度不变,平衡常数不变,浓度等于平衡常数,所以浓度不变,B错误;
C.由A分析可知,Z处不存在固体,加入后,反应会正向进行,浓度会发生改变,C错误;
D.Y点之后加入的已经完全分解,Y点的为40mol,则总量为,X点产生,故分解率为,D正确;
故选D。
11. 钢渣中富含等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的元素,流程如下。已知:能溶于水;和不溶于水,可溶于强酸。下列说法错误的是
A. 试剂X不能选用酸性高锰酸钾溶液
B. 试剂X可选用氯水,发生的主要反应为
C. “酸浸”后滤液I的pH过小会导致滤渣II质量减少
D. “分离”后Fe元素主要存在于滤液II中
【答案】B
【解析】
【分析】钢渣通过盐酸酸浸,得到滤液I中含有、、等,滤渣I为,滤渣I加入NaOH溶液碱浸,得到含有的浸取液,加入试剂Y盐酸生成硅酸沉淀,最后得到,滤液I加入试剂X和分离,由于能溶于水,试剂X将氧化为,再加入,使先沉淀,滤渣II为,滤液II中有,依次解题。
【详解】A.钢渣通过盐酸酸浸,得到滤液I中含有,试剂X若选用酸性高锰酸钾溶液,会将氧化为氯气,有污染,故不能用酸性高锰酸钾溶液,A正确;
B.氯水的主要成分是氯气,故正确的方程式是,B错误;
C.“酸浸”后滤液I中过小,酸性强,造成浓度小,使平衡逆向移动,得到沉淀少,滤渣II质量减少,C正确;
D .根据分析,“分离”后Fe元素主要存在于滤液II中,D正确。
故选B。
12. 清华大学某团队设计出了一种双极性膜(H2O解离成H+和OH-)电解合成NH3反应器,简化模型如图所示,a、b均为惰性电极,下列说法不正确的是
A. 电极a与电源的负极相连
B. 通电时双极性膜将水解离为H+和OH-,H+向阴极方向移动
C. b极的电极反应式为:
D. 当合成22.4LNH3时,电路中转移电子的数目为8
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示,a电极上硝酸根离子被还原为铵根离子,a是阴极、b是阳极,b电极氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气。
【详解】A.根据以上分析,a是阴极,电极a与电源的负极相连,故A正确;
B.a是阴极,通电时双极性膜将水解离为H+和OH-,H+向阴极方向移动,故B正确;
C.b是阳极,b极氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为:,故C正确;
D.没有明确是否为标准状况,22.4LNH3的物质的量不一定是1mol,当合成22.4LNH3时,无法计算电路中转移电子的数目,故D错误;
选D。
13. 用H2还原NO的反应为。为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为aL的刚性密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应,实验结果如图。下列说法正确的是
A. 反应温度T1、T2、T3从大到小的关系为T1>T2>T3
B. 当n(H2)∶n(NO)=1.5时,NO的平衡转化率:T1>T2>T3
C. 若容器体积变为2aL,T2温度下NO的平衡转化率将增大
D. 该反应在T1温度下的平衡常数K比T3温度下的平衡常数小
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,则H2和NO的起始投料比一定时,升高温度,平衡逆向移动,NO的平衡转化率降低,则由图可知,反应温度T1、T2、T3从大到小的关系为T3>T2>T1,A错误;
B.由图可知,当n(H2)∶n(NO)=1.5时,NO的平衡转化率:T1>T2>T3,B正确;
C.该反应是气体分子数减小的反应,容器体积由aL变为2aL,即增大容器体积,反应组分浓度减小,相当于减小压强,平衡逆向移动,则T2温度下NO的平衡转化率将减小,C错误;
D.由A选项可知,温度:T1<T3,该反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,平衡常数增大,则该反应在T1温度下的平衡常数K比T3温度下的平衡常数大,D错误;
故选B。
14. 亚磷酸是二元弱酸。常温下,以酚酞为指示剂,用溶液滴定亚磷酸溶液,该体系中溶液的与离子浓度变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ表示与的关系
B. 的数量级为
C. 当时,
D. 当滴定达到终点时,溶液中存在
【答案】C
【解析】
【详解】A.取横坐标相同时,可看出Ⅰ的Ⅱ的,则曲线Ⅰ表示与的关系,A错误;
B.由图可知,Ⅰ线中,当横坐标为-1时,纵坐标为5.5,则,数量级为,B错误;
C.Ⅱ线中当横坐标为1时,纵坐标为2.4,求得Ka1=10-1.4,,当时,,,,C正确;
D.当滴定达到终点时,溶质为是二元弱酸,溶液中不存在,故D错误。
故答案选C。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 完成下列问题。
(1)一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸中直接加入纯化后的甲醇(CH3OH),同时向一个电极通入空气。
①此电池的正极发生的电极反应为_______。
②电解液中H+向_____极移动。
(2)如图所示,该装置通电5 min后,电极5的质量增加2.16 g,回答下列问题:
①电源:a是____极,A池阴极电极反应:______,C池阳极电极反应:_______。
②如果B槽中共收集到224 mL气体(标准状况)且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变),则通电前溶液中Cu2+的物质的量浓度为______。
(3)下图各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀,腐蚀的速率由大到小的顺序为_____。
(4)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以在铁闸门上焊接金属______。
【答案】(1) ①. O2+4e-+4H+=2H2O ②. 正
(2) ①. 负 ②. 2H2O+2e-=H2↑+2OH- ③. 2H2O-4e-=O2↑+4H+ ④. 0.025mol/L
(3)⑤④②①③ (4)锌等
【解析】
【小问1详解】
①空气中的氧气得到电子,则此电池的正极发生的电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O。
②原电池中阳离子移向正极,因此电解液中H+向正极移动。
【小问2详解】
①该装置通电5 min后,电极5的质量增加2.16 g,这说明电极5是阴极,析出银0.02mol,电路通过0.02mol电子,因此电极6是阳极,则电源b是正极,a是负极,A池阴极是水电离出的氢离子放电,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,C池阳极是水电离出的氢氧根放电,电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+。
②B槽中阴极是铜离子放电,然后是水电离出的氢离子放电生成氢气,阳极始终是水电离出的氢氧根放电生成氧气,如果B槽中共收集到224 mL气体(标准状况)且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变),这说明氢气和氧气的物质的量之和是0.01mol,阴极发生反应为Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑,阳极:2H2O-4e-=O2↑+4H+,设生成Cuxmol,H2ymol,氧气为:=mol(通过电路总电子数为0.02mol),又有y+=0.01mol,解得x=0.005mol,y=0.005mol;则通电前溶液中Cu2+的物质的量浓度为0.005mol÷0.2L=0.025mol/L。
【小问3详解】
①中铁和海水直接接触,②中构成原电池,铁是负极,加快腐蚀,③中构成原电池,铁是正极,被保护,④中构成原电池,铁是负极,加快腐蚀,由于铜的活泼性弱于锡,腐蚀速率大于装置②,⑤是电解池,铁作阳极,腐蚀最快,则腐蚀的速率由大到小的顺序为⑤④②①③。
【小问4详解】
为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以在铁闸门上焊接金属性比铁强的,例如锌等。
16. 硫酸锌是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为,杂质为MnO、FeO、、等。其制备流程如下:
已知:①MnO不溶于水,可溶于酸;
②本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表:
离子
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分是_______(填化学式)。
(2)“酸浸”时,常加热到60℃,加热的目的是_______。
(3)“除锰”时,除去的离子方程式为_______。
(4)加入试剂X调溶液pH,若,则溶液pH的范围是_______;最适宜使用的试剂X是_______(填标号)。
A.NaOH B.氨水 C.CuO D.ZnO
(5)“操作1”中需要使用的陶瓷仪器是_______。
(6)为判断硫酸锌晶体是否有残留,请设计实验方案_______。
【答案】(1)
(2)加快反应速率 (3)3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+
(4) ①. 3≦pH﹤5.5 ②. D
(5)蒸发皿 (6)用蒸馏水洗涤硫酸锌晶体,取洗涤液于试管中,加入KSCN溶液,若溶液呈红色,说明有残留,若溶液没有明显变化,则说明无残留。
【解析】
【分析】菱锌矿的主要成分为,杂质为MnO、FeO、、,加入稀硫酸酸浸,、MnO、FeO、均能溶于酸,转化为Mn2+、Fe2+、Zn2+、Fe3+,不溶于稀硫酸过滤后存在于滤渣1中,滤液中加入KMnO4将Mn2+转化为MnO2沉淀除去,同时将Fe2+氧化为Fe3+,滤液中加入ZnO调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,最后重结晶可以得到ZnSO4 ▪7H2O。
【小问1详解】
由分析可知,滤渣1的主要成分是。
【小问2详解】
“酸浸”时,常加热到60℃,加热的目的是加快反应速率。
【小问3详解】
“除锰”时,加入KMnO4将Mn2+转化为MnO2沉淀除去,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+。
【小问4详解】
完全沉淀时,c(OH-)=,c(H+)=,pH=3;当开始沉淀时,c(OH-)=,c(H+)=,pH=5.5;则溶液pH的范围是3≦pH﹤5.5;加入试剂X调溶液pH,NaOH、氨水、CuO虽都能调节pH,但会引入新的杂质,最适宜使用的试剂X是ZnO,故选D。
【小问5详解】
“操作1”为重结晶,需要使用的陶瓷仪器是蒸发皿。
【小问6详解】
为判断硫酸锌晶体是否有残留,实验方案为:用蒸馏水洗涤硫酸锌晶体,取洗涤液于试管中,加入KSCN溶液,若溶液呈红色,说明有残留,若溶液没有明显变化,则说明无残留。
17. 食醋是日常饮食中的一种重要的调味剂,其主要成分是乙酸(CH3COOH)。
(1)用0.1mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是___________(填“I”或“Ⅱ”)。
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是___________。
③V1和V2的关系:V1___________V2(“>”、“=”或“<”)。
④M点对应的溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是___________。
(2)国家标准规定酿造食醋中醋酸含量标准为3.5~5.0g/100mL。将食用白醋稀释至原浓度的十分之一得待测白醋溶液。用0.10mol·L-1标准NaOH溶液滴定某品牌白醋样品的数据如下。
滴定次数
1
2
3
V(样品)/mL
20.00
20.00
20.00
V消耗(NaOH)/mL
15.00
15.04
14.96
①用酚酞做指示剂,滴定终点的现象是___________。
②按表中数据处理,转换为原市售白醋中醋酸的含量为___________g/100mL(保留两位有效数字),可知该白醋符合国家标准。
③若测定结果偏高,其原因可能是___________(填字母序号)。
A.滴定过程中振摇时锥形瓶中有液滴溅出
B.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液
C.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1) ①. I ②. CH3COOH ③. < ④. c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(2) ①. 当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变浅红色且半分钟内不褪色 ②. 4.5 ③. BC
【解析】
【小问1详解】
①浓度相同的盐酸和醋酸,盐酸为强酸,电离氢离子多,pH小,则Ⅰ为醋酸、Ⅱ为盐酸;
故答案为:Ⅰ;
②盐酸、NaOH均为强电解质,对水的抑制程度大,故当浓度相同时,醋酸为弱酸对水的抑制程度小,水的电离程度大,电离的氢离子浓度大;
故答案为:CH3COOH;
③同浓度的NaOH、盐酸,体积相同时,生成物成中性;当NaOH、醋酸浓度体积相同时,生成物为CH3COONa,溶液呈现碱性,故溶液显中性时,醋酸过量,NaOH的体积小于20.00mL;
故答案为:<;
④M点的混合物为CH3COONa、CH3COOH,且物质的量之比为1:1,故离子浓度为;
故答案为:;
【小问2详解】
①用0.10mol·L-1标准NaOH溶液滴定某品牌白醋,酚酞做指示剂,当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变浅红色且半分钟内不褪色达到滴定终点;
故答案为:当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变浅红色且半分钟内不褪色;
②,,,,则原醋酸浓度为0.75mol/L,;
故答案为:4.5;
③A.滴定过程中,锥形瓶的待测液溅出,则溶质成分偏小,测定结果偏低,A不符合题意;
B.如果没有润洗,则标准液浓度偏低,标准液体积偏高,测定结果偏高,B符合题意;
C.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,则标准液体积偏高,测定结果偏高,C符合题意;
故答案为:BC。
18. 汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
I.已知4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)∆H=﹣1200kJ•mol﹣1
(1)该反应在___(填“高温、低温或任何温度”)下能自发进行。
(2)对于该反应,改变某一反应条件(温度T1>T2),下列图象正确的是___(填标号)。
(3)某实验小组模拟上述净化过程,一定温度下,在2L的恒容密闭容器中,起始时按照甲、乙两种方式进行投料。甲:NO20.2mol,CO 0.4mol;乙:NO20.1mol,CO 0.2mol。
经过一段时间后达到平衡状态。
①N2的平衡体积分数:甲___乙(填“>、=、<或不确定”,下同)。
②NO2的平衡浓度:甲___乙。
③甲中CO的转化率为50%,该反应的平衡常数为___。
II.柴油汽车尾气中的碳烟(C)和NOx可通过某含钴催化剂催化消除。不同温度下,将模拟尾气(成分如表所示)以相同的流速通过该催化剂测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如图所示。
模拟尾气
气体(10mol)
碳烟
NO
O2
He
物质的量(mol)
0.025
0.5
9.475
一定量
(4)375℃时,测得排出的气体中含amol O2和0.0525 mol CO2,已知X为N2,Y为N2O,则a=___。
(5)实验过程中采用NO模拟NOx,而不采用NO2的原因是___。
【答案】 ①. 低温 ②. CD ③. > ④. > ⑤. 10L/mol ⑥. 0.45 ⑦. NO2气体中有N2O4,不便进行定量测定
【解析】
【分析】根据化学反应的复合判据判断反应能否自发进行;根据影响化学平衡的因素判断图象的正确;根据平衡转化率计算化学平衡常数,根据图象和守恒法计算。
【详解】Ⅰ.已知4CO(g)+2NO2(g)⇌ 4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol−1
(1)ΔH=-1200 kJ·mol−1<0,正反应为气体体积减小的过程,即为熵减的过程,ΔS<0,结合复合判据ΔH-TΔS<0反应能自发进行,则该反应在低温时能自发进行;
(2)A.T1>T2,由T1到T2为降温,反应速率应减小,图象与实际不符,故A错误;
B.利用“先拐先平数值大”的原则,根据图中显示可得T1<T2,图象与实际不符,故B错误;
C.增大压强平衡向体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,CO2的体积分数增大;保持压强不变,降低温度,平衡向放热的方向移动,即向正反应方向移动,CO2的体积分数增大,图象与实际相符合,故C正确;
D.平衡常数只与温度有关,改变压强平衡常数不变,图象与实际相符合,故D正确;
答案选CD;
(3) ①甲的投料是乙的两倍,乙相当于在甲达到平衡后减小压强使容器的体积变为4L,减小压强平衡逆向移动,则甲中N2的平衡体积分数大于乙;
②甲的投料是乙的两倍,乙相当于在甲达到平衡后减小压强使容器的体积变为4L,若平衡不移动则乙中NO2浓度为甲中的一半,减小压强虽然平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,甲中NO2的平衡浓度大于乙;
③设甲中达到平衡状态时CO的变化物质的量为x ,则=50%,可得x=0.2mol,
则该反应的平衡常数K===10L/mol;
Ⅱ(4)模拟尾气中含NO0.025mol,X为N2,Y为N2O,根据图示NO转化为N2的转化率为16%,转化为N2O的转化率为8%,根据N守恒,则排出的气体中N2物质的量为0.025mol×16%÷2=0.002mol、N2O物质的量为0.025mol×8%÷2=0.001mol,排出的气体中有0.0525molCO2,根据得失电子守恒,0.002mol×2×2+0.001mol×2×1+4n(O2)消耗=0.0525mol×4,解得n(O2)消耗=0.05mol,则排出的气体中含O2物质的量为0.5mol-0.05mol=0.45mol,即a=0.45。
(5)实验过程中采用NO模拟NOx,而不采用NO2的原因是:NO2中存在2NO2N2O4的平衡体系,NO2气体中存在N2O4,不便于定量测定。
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2025-2026学年第一学期高二化学(1-4班)
开学考月考试题
一、单选题(本题包括14个小题,每小题3分,共42分)
1. 在氯化铝-盐酸体系下浸出冰晶石()的动力学实验中,研究人员发现升高温度活化能显著降低,分析不同温度阶段活化能变化的原因,下列说法正确的是
温度阶段
温度范围
活化能
反应速率影响因素
低温阶段
308K~323K
53.08kJ/mol
化学反应和固体产物层离子扩散
高温阶段
323K~358K
32.27kJ/mol
固体产物层离子扩散
A. 高温下反应速率加快,导致活化能降低
B. 低温时反应需克服化学键断裂和离子扩散的双重阻力,高温时仅需克服离子扩散阻力
C. 活化能降低说明反应从吸热变为放热
D. 冰晶石熔融状态时电离方程式为:(熔融)
2. 关于下列说法,正确的是
A. 恒压容器中发生反应,若平衡后在容器中充入He,则正、逆反应的速率均不变
B. 当一定量的锌粉和过量的盐酸反应时,为了减慢反应速率,又不影响产生的总量,可向反应器中加入一些水、溶液
C. 探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,应先将两种溶液水浴加热至设定温度,再进行混合并计时
D. 浓度、温度可以改变反应速率,本质原因是可以提高活化分子百分数
3. 在1 200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)
2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)
H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g)
2S(g)=S2(g)
则△H4的正确表达式为
A. B.
C. D.
4. 常温下,下列各组溶液的c(H+)一定等于1×10-7 mol/L的是
A. pH=2和pH=12的两种溶液以等体积混合
B. 0.10 mol/L H2SO4溶液与0.10 mol/L NaOH溶液等体积混合
C. 将pH=5的CH3COOH溶液稀释100倍
D. pH=1的H2SO4与c(OH-)=0.10 mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合
5. 化学反应均伴随着能量变化,研究化学反应中的能量变化对于人类的生产生活有着重要的意义。下列说法正确的是
A. 石墨烯是单层石墨,属于新型无机非金属材料
B. CO的燃烧热
C. 24g石墨完全燃烧放出的热量为393.5kJ
D. 由图可知CO能量比能量高
6. 在的反应中,采取下列措施能够使反应速率增大的是
①缩小容器体积 ②增大浓度 ③增加碳的量 ④恒压下充入
⑤恒容下充入 ⑥升高温度 ⑦将碳粉碎
A. ①②④⑤ B. ②③⑤⑥ C. ①③⑥⑦ D. ①②⑥⑦
7. 部分弱电解质的电离常数如表所示,下列说法中正确的是
弱电解质
HCOOH
HCN
H2CO3
电离常数(25 ℃)
Ka=1.8×10-4
Ka=6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
A. 25 ℃时,反应HCOOH+CN-⇌HCN+HCOO-的化学平衡常数K=2.9×105
B. 中和等体积、等浓度的HCOOH和HCN,消耗NaOH的量前者小于后者
C. 结合H+的能力:<CN-<<HCOO-
D. 2CN-+H2O+CO2=2HCN+
8. 氢能是一种重要的清洁能源,由HCOOH可以制得H2.在催化剂作用下,HCOOH催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述错误的是
A. HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
B. 在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键难
C. 步骤③中每生成2gH2,转移电子的数目约为2×6.02×1023
D. 其他条件不变时,以HCOOK溶液代替HCOOH能提高释放氢气的纯度
9. 将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置称作燃料电池。肼-过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注,其工作原理如图所示,已知电池总反应式为。下列说法正确的是
A. 惰性电极A为负极,发生还原反应
B. 惰性电极B上的电极反应式为
C. 电池工作过程中,若A极区产生11.2L(标况),则转移的电子数目为
D. 电池工作时,流向惰性电极B
10. 向密闭容器中加入一定量,某温度下发生反应:,保持温度不变,改变容器体积,容器内最终与容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 从,平衡逆向移动
B. 若X处压缩体积,重新达平衡后,则增大
C. 若Z处继续加入一定量后,则不变
D. 容积为5L时,的平衡分解率为
11. 钢渣中富含等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的元素,流程如下。已知:能溶于水;和不溶于水,可溶于强酸。下列说法错误的是
A. 试剂X不能选用酸性高锰酸钾溶液
B. 试剂X可选用氯水,发生的主要反应为
C. “酸浸”后滤液I的pH过小会导致滤渣II质量减少
D. “分离”后Fe元素主要存在于滤液II中
12. 清华大学某团队设计出了一种双极性膜(H2O解离成H+和OH-)电解合成NH3反应器,简化模型如图所示,a、b均为惰性电极,下列说法不正确的是
A. 电极a与电源的负极相连
B. 通电时双极性膜将水解离为H+和OH-,H+向阴极方向移动
C. b极的电极反应式为:
D. 当合成22.4LNH3时,电路中转移电子的数目为8
13. 用H2还原NO的反应为。为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为aL的刚性密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应,实验结果如图。下列说法正确的是
A. 反应温度T1、T2、T3从大到小的关系为T1>T2>T3
B. 当n(H2)∶n(NO)=1.5时,NO的平衡转化率:T1>T2>T3
C. 若容器体积变为2aL,T2温度下NO的平衡转化率将增大
D. 该反应在T1温度下的平衡常数K比T3温度下的平衡常数小
14. 亚磷酸是二元弱酸。常温下,以酚酞为指示剂,用溶液滴定亚磷酸溶液,该体系中溶液的与离子浓度变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ表示与的关系
B. 的数量级为
C. 当时,
D. 当滴定达到终点时,溶液中存在
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 完成下列问题。
(1)一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸中直接加入纯化后的甲醇(CH3OH),同时向一个电极通入空气。
①此电池的正极发生的电极反应为_______。
②电解液中H+向_____极移动。
(2)如图所示,该装置通电5 min后,电极5的质量增加2.16 g,回答下列问题:
①电源:a是____极,A池阴极电极反应:______,C池阳极电极反应:_______。
②如果B槽中共收集到224 mL气体(标准状况)且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变),则通电前溶液中Cu2+的物质的量浓度为______。
(3)下图各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀,腐蚀的速率由大到小的顺序为_____。
(4)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以在铁闸门上焊接金属______。
16. 硫酸锌是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为,杂质为MnO、FeO、、等。其制备流程如下:
已知:①MnO不溶于水,可溶于酸;
②本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表:
离子
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分是_______(填化学式)。
(2)“酸浸”时,常加热到60℃,加热的目的是_______。
(3)“除锰”时,除去的离子方程式为_______。
(4)加入试剂X调溶液pH,若,则溶液pH的范围是_______;最适宜使用的试剂X是_______(填标号)。
A.NaOH B.氨水 C.CuO D.ZnO
(5)“操作1”中需要使用的陶瓷仪器是_______。
(6)为判断硫酸锌晶体是否有残留,请设计实验方案_______。
17. 食醋是日常饮食中的一种重要的调味剂,其主要成分是乙酸(CH3COOH)。
(1)用0.1mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是___________(填“I”或“Ⅱ”)。
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是___________。
③V1和V2的关系:V1___________V2(“>”、“=”或“<”)。
④M点对应的溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是___________。
(2)国家标准规定酿造食醋中醋酸含量标准为3.5~5.0g/100mL。将食用白醋稀释至原浓度的十分之一得待测白醋溶液。用0.10mol·L-1标准NaOH溶液滴定某品牌白醋样品的数据如下。
滴定次数
1
2
3
V(样品)/mL
20.00
20.00
20.00
V消耗(NaOH)/mL
15.00
15.04
14.96
①用酚酞做指示剂,滴定终点的现象是___________。
②按表中数据处理,转换为原市售白醋中醋酸的含量为___________g/100mL(保留两位有效数字),可知该白醋符合国家标准。
③若测定结果偏高,其原因可能是___________(填字母序号)。
A.滴定过程中振摇时锥形瓶中有液滴溅出
B.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液
C.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
18. 汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
I.已知4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)∆H=﹣1200kJ•mol﹣1
(1)该反应在___(填“高温、低温或任何温度”)下能自发进行。
(2)对于该反应,改变某一反应条件(温度T1>T2),下列图象正确的是___(填标号)。
(3)某实验小组模拟上述净化过程,一定温度下,在2L的恒容密闭容器中,起始时按照甲、乙两种方式进行投料。甲:NO20.2mol,CO 0.4mol;乙:NO20.1mol,CO 0.2mol。
经过一段时间后达到平衡状态。
①N2的平衡体积分数:甲___乙(填“>、=、<或不确定”,下同)。
②NO2的平衡浓度:甲___乙。
③甲中CO的转化率为50%,该反应的平衡常数为___。
II.柴油汽车尾气中的碳烟(C)和NOx可通过某含钴催化剂催化消除。不同温度下,将模拟尾气(成分如表所示)以相同的流速通过该催化剂测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如图所示。
模拟尾气
气体(10mol)
碳烟
NO
O2
He
物质的量(mol)
0.025
0.5
9.475
一定量
(4)375℃时,测得排出的气体中含amol O2和0.0525 mol CO2,已知X为N2,Y为N2O,则a=___。
(5)实验过程中采用NO模拟NOx,而不采用NO2的原因是___。
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