精品解析：北京市部分区、校2023-2024学年高二下学期开学考试化学试题

2023—2024学年度第二学期质量检测试卷 高二化学 本试卷共9页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Na-23 Fe-56 Cu-64 第一部分 本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列说法不正确的是 A. 化学反应中的能量变化是以物质变化为基础的 B. 化学反应既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒定律 C. 化学能与电能的直接转化需要通过氧化还原反应在一定的装置中才能实现 D. 原电池是将电能转化为化学能的装置，电解池是将化学能转化为电能的装置 2. 下列实验事实能用平衡移动原理解释的是 A. 工业上用SO2和O2制备SO3时，选择常压而不用高压 B. 使用铁触媒能加快合成氨的反应速率 C. 平衡4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)，加压气体颜色变深 D. 将氯化铝溶液低温蒸干，最终得到氢氧化铝固体 3. 合成氨工业中可采用水煤气法作为氢气的来源，其中一步的反应为；，欲提高的转化率，所采取的下列方法比较适宜的组合是 ①降低温度 ②增大压强 ③使用催化剂 ④增大的浓度 ⑤增大的浓度 A. ①② B. ②④⑤ C. ①⑤ D. ①③⑤ 4. 已知：2SO2(g) + O2(g)⇌2SO3(g) ΔH，不同条件下反应过程能量变化如图所示。下列说法中正确的是 A. 反应的ΔH>0 B. 过程b使用了催化剂 C. 使用催化剂可以提高SO2的平衡转化率 D. 过程b发生两步反应，第一步为放热反应 5. 下列应用与盐类水解无关的是 A. 纯碱溶液去油污 B. 明矾做净水剂 C. 用氯化铁溶液制氢氧化铁胶体 D. 用Na2S做沉淀剂，除去溶液中Cu2+ 6. 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示。 已知： 下列说法不正确的是 A. 过程Ⅱ放出能量 B. 若分解2，估算出反应吸收482能量 C. 催化剂能减小水分解反应的焓变 D. 催化剂能降低反应的活化能，增大反应物分子中活化分子的百分数 7. 下列说法正确的是 A. 常温下，反应4Fe（OH）2（s）+2H2O（l）+O2（g）＝4Fe（OH）3（s）能自发进行，则△H＜0 B. 铁片镀锌时，铁片与外电源的正极相连 C. 以熔融NaCl为电解质进行电解冶炼钠，熔融体中Na+向阳极移动 D. t℃时，恒容密闭容器中反应：NO2（g）+SO2（g）NO（g）+SO3（g），通入少量O2，的值及SO2转化率不变 8. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 的溶液中：、、、 B. 常温下，水电离的的溶液：、、、 C. 使酚酞变红色的溶液中：、、、 D. 常温下，在的溶液中：、、、 9. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的是 A B C D 实验目的 测定锌与稀硫酸反应速率 测定中和反应的反应热 比较和溶解度大小 探究铁的析氢腐蚀 实验装置 A. A B. B C. C D. D 10. 下列是教材中常规电化学示意图，其标注完全正确的是（ ） A. B. C. D. 11. 若某元素原子处于能量最低状态时，原子最外层电子数为2，价层电子数为5，下列关于该元素的叙述正确的是 A. 该元素原子的M层有11个电子 B. 该元素处于元素周期表中第VA族 C. 该元素位于元素周期表的d区或p区 D. 该元素基态原子的价电子排布式为 12. 一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时，下列叙述错误的是 A. Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅰ区迁移 B. Ⅱ区的SO通过隔膜向Ⅲ区迁移 C. Zn电极反应：Zn-2e-=Zn2+ D. 电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O 13. 常温下，向20mL0.2mol/LH2X溶液中滴加0.2mol/LNaOH溶液，溶液中各微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示，以下说法不正确的是 A. 由图可推测，H2X为弱酸 B. 滴加过程中发生的反应有：H2X+OH-=HX-+H2O，HX-+OH-=X2-+H2O C. 水电离程度：a点与b点大致相等 D. 若常温下Ka(HY)=1.1×10-2，HY与少量Na2X发生的反应是：2HY+X2-=H2X+2Y- 14. 研究小组将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入醋酸溶液，容器中的压强随时间的变化曲线如图2。下列说法不正确的是 A. 铁粉发生反应： B. 时碳粉上发生了还原反应 C. 时压强增大的原因不一定是铁发生了析氢腐蚀 D. 时，容器中压强明显小于起始压强，原因是铁发生了吸氧腐蚀 第二部分 本部分共6小题，共58分。 15. 某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。 【实验原理】 【实验内容及记录】 实验序号 温度/ °C 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液紫色褪至无色时所需时间/min 0.04 mol/L KMnO4溶液 0.36 mol/L稀硫酸 0.2mol/L H2C2O4溶液 H2O ① 20 1.0 1.0 2.0 2.0 4.0 ② 20 1.0 1.0 3.0 Vx 3.6 ③ 60 1.0 1.0 2.0 20 0.92 （1）实验原理中，1 mol KMnO4参加反应时，转移电子的物质的量为_______mol。 （2）实验①、②探究的是_______对反应速率的影响，表中Vx= ______。 （3）由实验①、③可得出的结论是_______。 （4）实验①中，4.0 min内，=_______mol·L-1·min-1。 （5）反应过程中，反应速率随时间的变化趋势如图所示。 其中，因反应放热导致温度升高对速率影响不大，试推测t1-t2速率迅速增大的主要原因是_______。若用实验证明你的推测，除了表中试剂外，还需向试管中加入少量固体，该固体应为______（填标号）。 A．K2SO4 B．MnSO4 C．MnO2 16. 研究电解质在水溶液中的离子反应与平衡有重要的意义。 （1）常温下，用溶液滴定溶液的滴定曲线如下图所示。 ①a点溶液pH___________1(填“>”、“<”或“=”，下同)。 ②点溶液中，___________。 ③c点溶液中，___________。 ④比较a、c两点水的电离程度：a___________c。 （2）已知：时和的电离平衡常数： 化学式 HClO 电离平衡常数 ①的电离平衡常数表达式___________。 ②时，等物质的量浓度的溶液和溶液的关系为：pH(NaClO)___________(填“>”、“<”或“=”)。 ③时，若初始时醋酸中的物质的量浓度为，达到电离平衡时溶液中___________mol/L。(已知：) ④下列化学反应能发生的是___________。 A． B． C． 17. 回答下列问题： Ⅰ．下表是不同温度下水的离子积数据： 温度/℃ 25 水的离子积 a （1）若，在下，其溶液的，则该溶液___________(填字母)。 a．呈中性 b．呈酸性 c．呈碱性 （2）若，则a___________(填“>”“<”或“=”)。 （3）在25℃，a．盐酸 b．溶液 c．的溶液三份溶液中水的电离程度由大到小排序为___________(用a、b、c填空) Ⅱ．实验室欲测定某溶液的物质的量浓度，用标准溶液进行中和滴定(用酚酞作指示剂)。请回答下列问题： （4）向的碱式滴定管中加入氢氧化钠溶液，开始时滴定管的读数为，将滴定管中的液体放出至滴定管的读数为，则滴定管中剩余的氢氧化钠溶液的体积为___________(填“大于”“小于”或“等于”) （5）该实验滴定至终点的现象___________ （6）某同学记录滴定前滴定管内液面读数，滴定后液面如下图所示，则此时消耗标准溶液的体积为___________。 Ⅲ．已知：常温下，，(在溶液中某离子完全沉淀时，认为该离子浓度小于) （7）的溶度积常数表达式___________。 （8）完全沉淀的为___________。 18. 实验小组制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)并探究其性质。 资料：ⅰ.S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O ⅱ.Fe3++3S2OFe(S2O3)(紫黑色) ⅲ.Ag2S2O3是难溶于水、可溶于Na2S2O3溶液的白色固体。 （1）实验室可利用反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制备Na2S2O3，装置如下图。 ①用化学用语解释Na2S和Na2CO3的混合溶液呈碱性的原因：S2-+H2OHS-+OH-、___________。 ②为了保证Na2S2O3的产量，实验中通入的SO2不能过量。要控制SO2的生成速率，可以采取的措施有：___________(写出一条)。 （2）探究Na2S2O3溶液与不同金属的硫酸盐溶液间反应的多样性。 实验 试剂 现象 试管 滴管 2mL0.1mol/LNa2S2O3溶液 Ag2SO4溶液(浓度约为0.03mol/L) Ⅰ.局部生成白色沉淀，振荡后沉淀溶解，得到无色溶液 0.03mol/LAl2(SO4)3溶液 Ⅱ.一段时间后，生成沉淀 0.03mol/LFe2(SO4)3溶液 Ⅲ.混合后溶液先变成紫黑色，30s时溶液几乎变为无色 ①Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式为___________。 ②经检验，现象Ⅱ中的沉淀有Al(OH)3和S，用平衡移动原理解释Ⅱ中的现象：___________。 ③经检验，现象中的无色溶液中含有Fe2+。从化学反应速率和限度的角度解释Ⅲ中Fe3+与S2O反应的实验现象：___________。 以上实验说明：Na2S2O3溶液与金属阳离子反应的多样性和阳离子的性质有关。 19. 合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。 (1)在一定条件下，N2(g)和H2(g)反应生成0.2 mol NH3(g)，放出9.24 kJ的热量，写出该可逆反应的热化学方程式：_______。在图中画出合成氨反应过程中焓(H )的变化示意图______。 (2)将N2和H2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中，5min后达到化学平衡，测得NH3的浓度为0.2 mol/L，这段时间内用N2的浓度变化表示的化学反应速率为_______mol/(L·min)。 (3)理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是_______(写出一条)。 (4)图为某压强下N2和H2按物质的量之比1∶3投料进行反应，反应混合物中NH3的物质的量分数随温度的变化曲线。Ⅰ是平衡时的曲线，Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线，下列说法正确的是_______。 A.图中a点，容器内n(N2)∶n(NH3)=1∶4 B.图中b点，υ正＜υ逆 C.400~530 ℃，Ⅱ中NH3的物质的量分数随温度升高而增大，原因是升高温度化学反应速率增大 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年度第二学期质量检测试卷 高二化学 本试卷共9页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Na-23 Fe-56 Cu-64 第一部分 本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列说法不正确的是 A. 化学反应中的能量变化是以物质变化为基础的 B. 化学反应既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒定律 C. 化学能与电能的直接转化需要通过氧化还原反应在一定的装置中才能实现 D. 原电池是将电能转化为化学能的装置，电解池是将化学能转化为电能的装置 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．化学反应中的能量变化是以物质变化为基础的，物质变化引起了能量变化，故A正确； B．质量守恒定律和能量守恒定律是自然界基本规律，化学反应也要遵守质量守恒定律和能量守恒定律，故B正确； C．化学能与电能的直接转化需要有电子转移，所以需要通过氧化还原反应在一定的装置中才能实现，化学能转化为电能在原电池中实现，电能转化为化学能需要在电解池中实现，故C正确； D．原电池是将化学能转化为电能装置，电解池是将电能转化为化学能的装置，故D错误； 故选D。 2. 下列实验事实能用平衡移动原理解释的是 A. 工业上用SO2和O2制备SO3时，选择常压而不用高压 B. 使用铁触媒能加快合成氨的反应速率 C. 平衡4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)，加压气体颜色变深 D. 将氯化铝溶液低温蒸干，最终得到氢氧化铝固体 【答案】D 【解析】 【详解】A．工业上用SO2和O2制备SO3时，选择常压而不用高压是因为常压时SO2的转化率已经很高，若加压对设备要求高，增大投资和能量消耗，不能用平衡移动原理解释，A错误； B．铁触媒为催化剂，使用铁触媒，能加快合成氨的反应速率，但不能使平衡发生移动，不能用平衡移动原理解释，B错误； C．加压是通过减小容器体积，减小体积，二氧化氮的浓度增大，颜色会变深，不能用平衡移动原理解释，C错误； D．氯化铝水解生成氢氧化铝和HCl，HCl易挥发，升高温度促进其挥发，水解彻底进行，生成氢氧化铝沉淀，加热至蒸干，得到氢氧化铝固体，可以用平衡移动原理解释，D正确； 故选D。 3. 合成氨工业中可采用水煤气法作为氢气的来源，其中一步的反应为；，欲提高的转化率，所采取的下列方法比较适宜的组合是 ①降低温度 ②增大压强 ③使用催化剂 ④增大的浓度 ⑤增大的浓度 A. ①② B. ②④⑤ C. ①⑤ D. ①③⑤ 【答案】C 【解析】 【详解】①降低温度，平衡向右移动，CO的转化率提高； ②因反应前后气体的总体积不变，故增大压强，平衡不移动，CO的转化率不变； ③催化剂不能使平衡移动，CO的转化率不变； ④增大 CO的浓度，CO的转化率降低； ⑤增大水蒸气的浓度，则平衡向右移动，CO的转化率提高； 故选C。 4. 已知：2SO2(g) + O2(g)⇌2SO3(g) ΔH，不同条件下反应过程能量变化如图所示。下列说法中正确的是 A. 反应的ΔH>0 B. 过程b使用了催化剂 C. 使用催化剂可以提高SO2的平衡转化率 D. 过程b发生两步反应，第一步为放热反应 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由图中信息可知，该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应为放热反应，反应的ΔH＜0，A说法错误； B．使用催化剂可以降低反应的活化能。由图中信息可知，过程b的活化能比过程a的低，因此可以判断过程b使用了催化剂，B说法正确； C．催化剂可以同等程度地加快正反应速率和逆反应速率，因此，使用催化剂不能提高SO2的平衡转化率，C说法错误； D．由图中信息可知，过程b发生两步反应，第一步生成中间产物，中间产物的总能量高于反应，因此第一步为吸热反应，D说法错误； 故选B。 5. 下列应用与盐类水解无关的是 A. 纯碱溶液去油污 B. 明矾做净水剂 C. 用氯化铁溶液制氢氧化铁胶体 D. 用Na2S做沉淀剂，除去溶液中的Cu2+ 【答案】D 【解析】 【分析】根据物质性质进行作答，油污能在碱性环境下水解，明矾溶于水生成氢氧化铝胶体，氯化铁在煮沸的水中生成氢氧化铁胶体，金属阳离子常用沉淀法去除。 【详解】A. 纯碱溶液碳酸钠水解生成氢氧根离子，油污中的酯基在氢氧根环境下水解，与盐类水解有关，A错误； B. 明矾溶于水，铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体，能吸附水中悬浮的杂质形成沉淀，与盐类水解有关，B错误； C. 用氯化铁溶液在沸水中发生水解，制氢氧化铁胶体，与盐类水解有关，C错误； D. 用Na2S做沉淀剂，硫离子与Cu2+结合生成硫化铜沉淀，与盐类水解无关，D正确。 答案为D。 6. 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示。 已知： 下列说法不正确的是 A. 过程Ⅱ放出能量 B. 若分解2，估算出反应吸收482能量 C. 催化剂能减小水分解反应的焓变 D. 催化剂能降低反应的活化能，增大反应物分子中活化分子的百分数 【答案】C 【解析】 【详解】A．过程II中生成氢气、过氧化氢，形成化学键，则过程Ⅱ放出能量，故A正确； B．分解水的反应为2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能=463kJ/mol×4-（436kJmol×2+498kJ/mol）=+482kJ/mol，即2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+482kJ/mol，所以分解2molH2O(g)吸收482kJ能量，故B正确； C．催化剂能改变反应途径，但不能改变反应的始态和终态，不能改变反应的焓变，故C错误； D．催化剂能降低反应的活化能，可使反应体系中活化分子数增加，分子总数不变，则反应物分子中活化分子的百分数增大，故D正确； 故选：C。 7. 下列说法正确的是 A. 常温下，反应4Fe（OH）2（s）+2H2O（l）+O2（g）＝4Fe（OH）3（s）能自发进行，则△H＜0 B. 铁片镀锌时，铁片与外电源的正极相连 C. 以熔融NaCl为电解质进行电解冶炼钠，熔融体中Na+向阳极移动 D. t℃时，恒容密闭容器中反应：NO2（g）+SO2（g）NO（g）+SO3（g），通入少量O2，的值及SO2转化率不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．△H-T△S＜0时反应能自发进行，该反应的△S＜0，则△H＜0，A正确； B．铁片镀锌时，铁片应接电源负极，作阴极，锌离子在铁片上发生还原反应，B错误； C．电解时，阳离子向阴极移动，C错误； D．通入氧气与NO反应，c（NO）减小，平衡正向移动，SO2转化率增大，是平衡常数，温度不变，平衡常数不变，D错误。 答案选A。 8. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 的溶液中：、、、 B. 常温下，水电离的的溶液：、、、 C. 使酚酞变红色的溶液中：、、、 D. 常温下，在的溶液中：、、、 【答案】A 【解析】 【详解】A．的溶液显碱性，碱性溶液中、、、可以共存，故A正确； B．常温下，水电离的的溶液可能是酸性也可能是碱性溶液，不能在碱性溶液中存在，不能存在于酸性溶液中，故B不正确； C．使酚酞变红色的溶液中是碱性溶液，铵根离子和镁离子不能大量共存，故C不正确； D．在中水电离的氢离子等于水电离的氢氧根离子等于10-13，溶液是酸性或者碱性，酸性溶液中、和H+发生氧化还原反应，不能大量共存，故D不正确； 答案选A。 9. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的是 A B C D 实验目的 测定锌与稀硫酸反应速率 测定中和反应的反应热 比较和溶解度大小 探究铁的析氢腐蚀 实验装置 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应中可以通过生成氢气的快慢来测定锌与稀硫酸反应速率，A符合题意； B．测定中和反应的反应热应该在量热计中进行，B不符合题意； C．反应中硝酸银过量，过量银离子和硫离子生成硫化银沉淀，不能比较AgCl和硫化银溶解度大小，C不符合题意； D．探究铁的析氢腐蚀应该在酸性环境中，D不符合题意； 故选A。 10. 下列是教材中常规电化学示意图，其标注完全正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A. 该装置中发生的反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，Zn发生失电子的氧化反应，为负极，铜为正极，故A错误； B. 该原电池装置中，Zn电极所在的电解质溶液应为ZnSO4溶液，Cu电极所在的电解质溶液应为CuSO4溶液，故B错误； C. 电解精练铜时，纯铜做阴极，与电源负极相连，粗铜做阳极，与电源正极相连，故C错误； D. 电解饱和NaCl溶液时，H2O电离产生的H+在阴极发生得电子的还原反应生成H2，Cl−在阳极发生失电子的氧化反应，生成Cl2，故D正确。 综上所述，答案为D。 【点睛】电解精炼铜中粗铜作阳极、纯铜作阴极，电解液为含铜离子的盐溶液；电镀时镀层金属作阳极，被镀金属作阴极，电解液为含镀层金属的盐溶液。 11. 若某元素原子处于能量最低状态时，原子的最外层电子数为2，价层电子数为5，下列关于该元素的叙述正确的是 A. 该元素原子的M层有11个电子 B. 该元素处于元素周期表中第VA族 C. 该元素位于元素周期表的d区或p区 D. 该元素基态原子的价电子排布式为 【答案】D 【解析】 【分析】某元素原子处于能量最低状态时，原子的最外层电子数为2，说明该元素的最外层电子排布式为ns2，价层电子数为5，则说明该元素基态原子的价电子排布式为，据此分析解题： 【详解】A．由分析可知，该元素基态原子的价电子排布式为，故当n=4时，则该元素原子的M层电子排布为：3s23p63d3共有11个电子，当n=5时则M层上排满有18个电子，A错误； B．由分析可知，该元素基态原子的价电子排布式为，该元素处于元素周期表中第VB族，B错误； C．由分析可知，该元素基态原子的价电子排布式为，该元素位于元素周期表的d区，C错误； D．由分析可知，该元素基态原子的价电子排布式为，D正确； 故答案为：D。 12. 一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时，下列叙述错误的是 A. Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅰ区迁移 B. Ⅱ区的SO通过隔膜向Ⅲ区迁移 C. Zn电极反应：Zn-2e-=Zn2+ D. 电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O 【答案】C 【解析】 【分析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn为电池的负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；电池在工作过程中，由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子，因此可以得到Ⅰ区消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动，Ⅲ区消耗OH-，生成Zn(OH)，Ⅱ区的SO向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动； 【详解】A．根据分析，Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动，A正确； B．根据分析，Ⅰ区的SO可以向Ⅱ区移动，B正确； C．Zn为电池的负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，C错误； D．由分析可知，电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O，D正确； 故答案选C。 13. 常温下，向20mL0.2mol/LH2X溶液中滴加0.2mol/LNaOH溶液，溶液中各微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示，以下说法不正确的是 A. 由图可推测，H2X为弱酸 B. 滴加过程中发生的反应有：H2X+OH-=HX-+H2O，HX-+OH-=X2-+H2O C. 水的电离程度：a点与b点大致相等 D. 若常温下Ka(HY)=1.1×10-2，HY与少量Na2X发生的反应是：2HY+X2-=H2X+2Y- 【答案】C 【解析】 【分析】在H2X溶液中滴加NaOH溶液首先发生反应H2X+OH-=HX-+H2O，该反应过程中H2X的浓度逐渐减小，HX-的浓度逐渐增大，然后发生HX-+OH-=X2-+H2O，HX-的浓度逐渐减小，X2-的浓度逐渐增大，根据反应过程及每个阶段中粒子种类的变化分析。 【详解】A．由图和分析可知当X2-的浓度最大时酸碱恰好反应，溶液显碱性，说明盐是强碱弱酸盐，故H2X为弱酸，故A正确； B．由分析和图象可知滴加过程中发生的反应有：H2X+OH-=HX-+H2O，HX-+OH-=X2-+H2O，故B正确； C．由图象可知a点的溶质组成为等量的H2X和NaHX的混合溶液，b点为等量的NaHX和Na2X的混合溶液，H2X是 酸抑制水的电离，Na2X为强碱弱酸盐促进水的电离，由此可知b点水的电离程度大于a点水的电离程度，故C错误； D．由图可得a点，b点，若常温下Ka(HY)=1.1×10-2，则酸性，根据强酸制弱酸的原则，HY与少量Na2X发生的反应是：2HY+X2-=H2X+2Y-，故D正确； 故答案为C。 14. 研究小组将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入醋酸溶液，容器中的压强随时间的变化曲线如图2。下列说法不正确的是 A. 铁粉发生反应： B. 时碳粉上发生了还原反应 C. 时压强增大的原因不一定是铁发生了析氢腐蚀 D. 时，容器中压强明显小于起始压强，原因是铁发生了吸氧腐蚀 【答案】A 【解析】 【分析】如图1中，铁粉、碳粉与醋酸，酸性强时形成原电池，为铁的析氢腐蚀，铁被氧化，作负极，电极反应式为，正极为碳粉； 【详解】A．铁粉、碳粉与醋酸形成原电池，为铁的析氢腐蚀，铁被氧化，作负极，电极反应式为，故A错误； B．铁粉、碳粉与醋酸形成原电池，发生还原反应，碳粉作为正极，被还原，发生还原反应，故B正确； C．刚开始加入醋酸时，可能是铁与醋酸反应生成了氢气，压强增大，如图2，时压强增大的原因不一定是铁发生了析氢腐蚀，故C正确； D．随着反应进行，醋酸浓度降低，溶液酸性减弱，从析氢转为吸氧腐蚀，容器内氧气减少，压强变小，故D正确； 故选A。 第二部分 本部分共6小题，共58分。 15. 某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。 【实验原理】 【实验内容及记录】 实验序号 温度/ °C 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液紫色褪至无色时所需时间/min 0.04 mol/L KMnO4溶液 0.36 mol/L稀硫酸 0.2mol/L H2C2O4溶液 H2O ① 20 1.0 1.0 2.0 2.0 4.0 ② 20 1.0 1.0 3.0 Vx 3.6 ③ 60 10 1.0 2.0 2.0 0.92 （1）实验原理中，1 mol KMnO4参加反应时，转移电子的物质的量为_______mol。 （2）实验①、②探究的是_______对反应速率的影响，表中Vx= ______。 （3）由实验①、③可得出的结论是_______。 （4）实验①中，4.0 min内，=_______mol·L-1·min-1。 （5）反应过程中，反应速率随时间的变化趋势如图所示。 其中，因反应放热导致温度升高对速率影响不大，试推测t1-t2速率迅速增大主要原因是_______。若用实验证明你的推测，除了表中试剂外，还需向试管中加入少量固体，该固体应为______（填标号）。 A．K2SO4 B．MnSO4 C．MnO2 【答案】（1）5 （2） ①. 浓度 ②. 1 mL （3）升高温度，化学反应速率加快 （4） （5） ①. 反应产生的对化学反应起了催化作用 ②. B 【解析】 【分析】具有强氧化性，具有还原性，二者发生氧化还原反应，根据元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移总数，可计算1 mol 反应时电子转移的物质的量。在测定反应速率时，通常采用控制变量方法进行研究。根据单位时间内物质浓度改变值计算反应速率。且外界条件对化学反应速率的影响因素中，影响大小关系为：催化剂＞温度＞浓度，据此分析解答。 【小问1详解】 根据反应方程式可知：反应后变为，Mn元素化合价从+7价变为+2价，降低了5价，则根据元素化合价改变数值等于反应过程中电子转移的物质的量，可知：1 mol 参加反应时转移了5 mol电子； 【小问2详解】 ①结合实验①、②数据可知，只有溶液浓度不同，其它外界条件都相同，因此实验①、②探究的是浓度对化学反应速率的影响； ②在进行实验时，要采用控制变量方法进行研究，根据表格实验①可知混合溶液总体积是6 mL，则Vx=1 mL； 【小问3详解】 结合实验①、③数据可知：二者不同之处是反应温度不同，因此是探究温度对化学反应速率的影响，可见：升高温度会使溶液褪色时间缩短，故升高反应温度，会导致化学反应速率加快； 【小问4详解】 ，混合溶液总体积是，则，则在实验①中，4.0 min内，； 【小问5详解】 ①影响化学反应速率的因素有催化剂、温度、浓度等，根据题意可知：因反应放热导致温度升高对速率影响不大，在时间过程中，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，但反应速率确逐渐增大，可推知速率迅速增大的主要原因是反应产生了，对化学反应起了催化作用； ②若用实验证明你的推测，除了表中试剂外，还需向试管中加入少量固体，该固体中应该含有，加入的固体物质应为，故合理选项是B。 16. 研究电解质在水溶液中的离子反应与平衡有重要的意义。 （1）常温下，用溶液滴定溶液滴定曲线如下图所示。 ①a点溶液的pH___________1(填“>”、“<”或“=”，下同)。 ②点溶液中，___________。 ③c点溶液中，___________。 ④比较a、c两点水的电离程度：a___________c。 （2）已知：时和的电离平衡常数： 化学式 HClO 电离平衡常数 ①的电离平衡常数表达式___________。 ②时，等物质的量浓度的溶液和溶液的关系为：pH(NaClO)___________(填“>”、“<”或“=”)。 ③时，若初始时醋酸中的物质的量浓度为，达到电离平衡时溶液中___________mol/L。(已知：) ④下列化学反应能发生的是___________。 A． B． C． 【答案】（1） ①. > ②. = ③. = ④. < （2） ①. ②. ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 常温下，用0.1mol/LNaOH溶液滴定10mL0.1mol/L CH3COOH溶液，两者恰好完全反应时，溶液的pH＞7，则表明CH3COONa呈碱性，CH3COOH为弱酸。 ①a点为醋酸溶液，0.1mol/L CH3COOH 部分电离，则电离产生的c(H+)＜0.1mol/L，pH＞1。 ②b点溶液为CH3COONa和CH3COOH的混合溶液，此时溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)，依据电荷守恒，c(Na+)+c(H+)= c(CH3COO-)+ c(OH-)，则c(Na+)=c(CH3COO-)。 ③c点醋酸和NaOH溶液恰好完全反应为CH3COONa，依据物料守恒，c(Na+)=[c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)]。 ④a点为CH3COOH溶液，CH3COOH电离产生的H+会抑制水电离，c点为CH3COONa溶液，CH3COO-水解会促进水电离，则a、c两点水的电离程度：a＜c。 【小问2详解】 ①CH3COOH的电离平衡为CH3COOHCH3COO-+H+，则电离平衡常数表达式Ka=。 ②25℃时，等物质的量浓度的NaClO溶液和CH3COONa溶液，Ka(CH3COOH)=1.75×10-5＞Ka(HClO)=4.0×10-8，则CH3COONa的水解程度小于NaClO的水解程度，即CH3COONa溶液的碱性小于NaClO溶液的碱性，所以pH关系为：pH(NaClO)＞pH(CH3COONa)。 ③25℃时，若初始时醋酸中CH3COOH的物质的量浓度为0.01mol/L，达到电离平衡时溶液中c(H+)==mol/L==4.2×10-4mol/L。 ④A．Ka(CH3COOH)=1.75×10-5＞Ka(HClO)=4.0×10-8，则反应不能发生，A不符合题意； B．Ka(CH3COOH)=1.75×10-5＞Ka2(H2CO3)= 4.7×10-11，则反应能发生，B符合题意； C．Ka2(H2CO3)= 4.7×10-11＜Ka(HClO)=4.0×10-8，则反应不能发生，C不符合题意； 故选B。 17. 回答下列问题： Ⅰ．下表是不同温度下水的离子积数据： 温度/℃ 25 水的离子积 a （1）若，在下，其溶液的，则该溶液___________(填字母)。 a．呈中性 b．呈酸性 c．呈碱性 （2）若，则a___________(填“>”“<”或“=”)。 （3）在25℃，a．盐酸 b．溶液 c．的溶液三份溶液中水的电离程度由大到小排序为___________(用a、b、c填空) Ⅱ．实验室欲测定某溶液的物质的量浓度，用标准溶液进行中和滴定(用酚酞作指示剂)。请回答下列问题： （4）向的碱式滴定管中加入氢氧化钠溶液，开始时滴定管的读数为，将滴定管中的液体放出至滴定管的读数为，则滴定管中剩余的氢氧化钠溶液的体积为___________(填“大于”“小于”或“等于”) （5）该实验滴定至终点的现象___________ （6）某同学记录滴定前滴定管内液面读数，滴定后液面如下图所示，则此时消耗标准溶液的体积为___________。 Ⅲ．已知：常温下，，(在溶液中某离子完全沉淀时，认为该离子浓度小于) （7）的溶度积常数表达式___________。 （8）完全沉淀的为___________。 【答案】（1）c （2）< （3） （4）大于 （5）当滴入最后半滴盐酸溶液时，溶液由浅红色变为无色，且半分钟内不变色； （6） （7） （8）3 【解析】 【小问1详解】 温度越高水的电离程度越大，Kw越大，若，在下，则下Kw>10-14，25℃溶液显中性，在下溶液的，显碱性，故选c； 【小问2详解】 温度越高水的电离程度越大，Kw越大，若，则10-14<a<10-12，故选<； 【小问3详解】 在25℃，a．盐酸由水电离的氢离子浓度为10-10mol/L；b．溶液中由水电离的氢离子浓度为10-4 mol/L c．的溶液中由水电离的氢离子浓度为10-12 mol/L，所以三份溶液中水的电离程度由大到小排序为； 【小问4详解】 向的碱式滴定管中加入氢氧化钠溶液，开始时滴定管的读数为，将滴定管中的液体放出至滴定管的读数为，由于滴定管下方有一部分是空白的，则滴定管中剩余的氢氧化钠溶液的体积大于12.00mL，故选大于； 【小问5详解】 以酚酞为指示剂，锥形瓶中为氢氧化钠溶液，当滴入最后半滴盐酸溶液时，溶液由浅红色变为无色，且半分钟内不变色； 【小问6详解】 根据图示所得读数为：27.40mL，滴定前滴定管内液面读数，滴定后液面27.40mL，则此时消耗标准溶液的体积为：27.40mL-0.50mL=26.90mL； 【小问7详解】 ，故其溶度积常数表达式； 【小问8详解】 已知：常温下，，(在溶液中某离子完全沉淀时，认为该离子浓度小于) =1.0×10-5×=1.0×10-38，c(OH-)=10-11mol/L，c(H+)=10-3mol/L，=3。 18. 实验小组制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)并探究其性质。 资料：ⅰ.S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O ⅱ.Fe3++3S2OFe(S2O3)(紫黑色) ⅲ.Ag2S2O3是难溶于水、可溶于Na2S2O3溶液的白色固体。 （1）实验室可利用反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制备Na2S2O3，装置如下图。 ①用化学用语解释Na2S和Na2CO3的混合溶液呈碱性的原因：S2-+H2OHS-+OH-、___________。 ②为了保证Na2S2O3的产量，实验中通入的SO2不能过量。要控制SO2的生成速率，可以采取的措施有：___________(写出一条)。 （2）探究Na2S2O3溶液与不同金属的硫酸盐溶液间反应的多样性。 实验 试剂 现象 试管 滴管 2mL0.1mol/LNa2S2O3溶液 Ag2SO4溶液(浓度约为0.03mol/L) Ⅰ.局部生成白色沉淀，振荡后沉淀溶解，得到无色溶液 0.03mol/LAl2(SO4)3溶液 Ⅱ.一段时间后，生成沉淀 0.03mol/LFe2(SO4)3溶液 Ⅲ.混合后溶液先变成紫黑色，30s时溶液几乎变为无色 ①Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式为___________。 ②经检验，现象Ⅱ中的沉淀有Al(OH)3和S，用平衡移动原理解释Ⅱ中的现象：___________。 ③经检验，现象中的无色溶液中含有Fe2+。从化学反应速率和限度的角度解释Ⅲ中Fe3+与S2O反应的实验现象：___________。 以上实验说明：Na2S2O3溶液与金属阳离子反应的多样性和阳离子的性质有关。 【答案】（1） ①. CO＋H2OHCO＋OH− ②. 用分液漏斗逐滴加入硫酸溶液 （2） ①. S2O＋2Ag+= Ag2S2O3↓ ②. Al3+＋3H2OAl(OH)3＋3H+，S2O与H+反应生成S，使氢离子浓度降低，平衡正向移动，生成氢氧化铝沉淀 ③. Fe3+与S2O反应生成紫色的Fe(S2O3)-的化学反应速率大，化学反应限度相对小；Fe3+与S2O反应生成Fe2+的化学反应限度相对大 【解析】 【分析】将70%的浓硫酸通过分液漏斗滴入烧瓶中与Na2SO3发生复分解反应产生SO2气体，气体通过导气管通入到盛有Na2S、Na2CO3混合溶液的烧瓶中，发生反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制备Na2S2O3，过量的SO2及产生的H2S等气体经NaOH尾气处理后再进行排放。制取得到的Na2S2O3与不同的金属阳离子的盐溶液反应，金属阳离子种类不同，二者相对量的多少不同，反应产物不同，反应现象就不同。 【小问1详解】 ①Na2S和Na2CO3都是强碱弱酸盐，在混合溶液中S2−、CO都会发生水解反应，消耗水电离产生的H+，使水的电离平衡正向移动，最终达到平衡时，溶液中c(OH−)＞c(H+)，溶液呈碱性，用离子方程式表示为：S2-+H2OHS-+OH-、CO＋H2OHCO＋OH−； ②为了保证Na2S2O3的产量，实验中通入的SO2不能过量。要控制SO2的生成速率，可以采取的措施有：用分液漏斗逐滴加入硫酸溶液。 【小问2详解】 ①向盛有2mL0.1mol/LNa2S2O3溶液的试管中滴加0.03mol/L的Ag2SO4溶液，看到局部生成白色沉淀，产生的白色沉淀是Ag2S2O3，该反应的离子方程式为：S2O＋2Ag+= Ag2S2O3↓； ②向盛有2mL0.1mol/L Na2S2O3溶液的试管中滴加0.03mol/LAl2(SO4)3溶液，一段时间后，生成沉淀，经检验，该现象中的沉淀有Al(OH)3和S，这是由于Al2(SO4)3是强酸弱碱盐，在溶液中Al3+发生水解反应：Al3+＋3H2OAl(OH)3＋3H+，水解使溶液显酸性，S2O与H+反应生成S，SO2、H2O，导致c(H+)降低，水解平衡正向移动，因而生成Al(OH)3沉淀； ③向盛有2mL0.1mol/L Na2S2O3溶液的试管中滴加0.03mol/L的Fe2(SO4)3溶液，混合后溶液先变成紫黑色，30s时溶液几乎变为无色，经检验，此无色溶液中含有Fe2+，这是由于Fe3+与S2O反应生成紫黑色Fe(S2O3)的化学反应速率大，化学反应的限度相对小些；而Fe3+与S2O反应生成Fe2+的化学反应的限度相对大，反应速率相对小些。 19. 合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。 (1)在一定条件下，N2(g)和H2(g)反应生成0.2 mol NH3(g)，放出9.24 kJ的热量，写出该可逆反应的热化学方程式：_______。在图中画出合成氨反应过程中焓(H )的变化示意图______。 (2)将N2和H2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中，5min后达到化学平衡，测得NH3的浓度为0.2 mol/L，这段时间内用N2的浓度变化表示的化学反应速率为_______mol/(L·min)。 (3)理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是_______(写出一条)。 (4)图为某压强下N2和H2按物质量之比1∶3投料进行反应，反应混合物中NH3的物质的量分数随温度的变化曲线。Ⅰ是平衡时的曲线，Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线，下列说法正确的是_______。 A.图中a点，容器内n(N2)∶n(NH3)=1∶4 B.图中b点，υ正＜υ逆 C.400~530 ℃，Ⅱ中NH3的物质的量分数随温度升高而增大，原因是升高温度化学反应速率增大 【答案】 ①. N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol ②. ③. 0.02 ④. 降温、增大压强或及时分离出NH3 ⑤. AC 【解析】 【详解】(1)在一定条件下，N2(g)和H2(g)反应生成0.2 mol NH3(g)，放出9.24 kJ的热量，则反应产生2 mol NH3(g)，放出92.4 kJ的热量，则该可逆反应的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol； 每1 mol N2(g)与3 mol H2(g)反应产生2 mol NH3(g)，放出92.4 kJ的热量，用图示表示为； (2)从反应开始至平衡，测得NH3的浓度为0.2 mol/L，则N2的浓度变化为×0.2 mol/L=0.1 mol/L，用N2的浓度变化表示反应速率v(N2)==0.02 mol/(L·min)； (3)该反应的正反应是气体体积减小的放热反应。理论上，为了增大平衡时H2的转化率，应该使化学平衡正向移动，可采取的措施是：增大体系的压强，或适当降低反应体系的温度，或分离出NH3或增大N2的浓度等； (4)A．假设通入的N2的物质的量是1 mol，通入H2为3 mol，平衡时N2转化量为x mol，则平衡时各种气体的物质的量n(N2)=(1-x)mol，n(H2)=3(1-x)mol，n(NH3)=2x mol，由于此时NH3的含量为50%，则，解得x=mol，故此时容器内n(N2)∶n(NH3)=(1-)∶(2×)=1：4，A正确； B．由图可知b点时NH3的含量低于平衡时的a点，说明反应正向进行，则此时υ正＞υ逆，B错误； C．该反应的正反应是放热反应，随着反应的进行，反应体系气体的温度逐渐升高，化学反应速率逐渐加快，使NH3的物质的量分数随温度升高而增大，C正确； 故合理选项是AC。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $