内容正文:
2027届普通高等学校招生全国统一考试
青桐鸣大联考(高二)
化学(人教版)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列研究内容目前没有应用价值的是
A.用四氟化碳和液氧作燃料
B.用氧炔焰切割金属
C.将太阳能转化为电能
D.将太阳能转化为热能
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.四氟化碳(CF4)中碳为最高价态(+4),氟为-1价,分子结构稳定,难以发生氧化反应释放能量,无法作为燃料;液氧是助燃剂而非燃料,该研究内容目前无应用价值,A正确;
B.氧炔焰是乙炔在氧气中燃烧产生的高温火焰(约3000℃),可用于切割金属,是工业上成熟的应用技术,B错误;
C.太阳能电池板能将太阳能直接转化为电能,广泛应用于太阳能发电、人造卫星等领域,C错误;
D.太阳能热水器通过集热器将太阳能转化为热能加热水,是日常生活中常见的应用,D错误;
故答案选A。
2. 下列化学用语或表述错误的是
A. 生石膏的化学式:
B. 的电子式:
C. 葡萄糖的结构简式:
D. 新戊烷的球棍模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.生石膏二水合硫酸钙,化学式:,熟石膏是半水硫酸钙,A正确;
B.Na2O2属于离子化合物,电子式为,B正确;
C.葡萄糖为多羟基醛,结构简式为,C正确;
D.新戊烷即2,2-二甲基丙烷,故其球棍模型为:,D错误;
故选D。
3. 反应 在催化剂作用下分两步进行[是中间产物],其反应历程如下:
i.(慢) ;
ii.(快) 。
下列能量变化示意图中,能体现能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由盖斯定律,总反应-反应ii =反应i,则,由反应焓变,反应i为吸热反应、ii为放热反应,则排除AD;过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,则反应i活化能大于反应ii,则B图像符合题意;
故选B。
4. 有机化合物广泛应用于日常生活中。下列说法正确的是
A. 天然气的主要成分是甲烷,甲烷能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应
B. 食品包装袋的主要成分是聚乙烯,聚乙烯能发生加成反应
C. 酒中含有乙醇,醋中含有乙酸,乙醇和乙酸均能发生氧化反应
D. 白色泡沫塑料聚苯乙烯的单体分子中有4个碳碳双键
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲烷性质稳定,不能与溴的四氯化碳溶液发生反应,甲烷与溴蒸气在光照条件下可以发生取代反应,A错误;
B.聚乙烯为饱和结构,无双键,不能发生加成反应,B错误;
C.乙醇可被氧化为乙醛或乙酸,乙酸可进一步氧化为CO2和H2O,二者均能发生氧化反应,C正确;
D.聚苯乙烯的单体是苯乙烯(含1个碳碳双键),而非4个,D错误;
答案选C。
5. 乙烯是重要的基础化工原料,工业上利用乙烷脱氢制乙烯: ,一定温度下,向某恒容密闭容器中通入一定量的发生该反应。下列说法正确的是
A. 升高温度,仅逆反应速率增大
B. 当和的物质的量相等时,反应达到平衡状态
C. 温度不变,增加起始投料时的量,单位体积的活化分子数增加
D. 充入惰性气体增大容器压强,有利于提高单位时间内的产量
【答案】C
【解析】
【详解】A.升高温度时,正反应和逆反应速率均增大,A错误;
B.平衡状态的标志是各物质浓度不再变化,而非物质的量相等,B错误;
C.温度不变时,活化分子百分数不变,但增加反应物浓度会使单位体积内总分子数增加,活化分子数随之增加,C正确;
D.恒容条件下充入惰性气体,反应物浓度不变,反应速率和平衡均不移动,乙烯产量不受影响,D错误;
故选C。
6. 甲胺()是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下,向容积为的恒容密闭容器中投入和发生反应,测得的物质的量与温度和时间的关系如图。下列说法错误的是
A. 的消耗速率:c点>b点
B. 的生成速率:a点=d点
C. a点的体积分数为
D. 该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
【答案】B
【解析】
【详解】A.c点是T1时甲醇的物质的量与时间关系图,b点是T2时甲醇的物质的量与时间关系图,根据图像未平衡时的斜率可知温度:T1>T2,故速率:c点>b点,A正确;
B.a点是T1时甲醇的物质的量与时间关系图,此时已达到平衡;d点是T2时甲醇的物质的量与时间关系图,此时已达到平衡;由于T1>T2,温度越高反应速率越快,故d点(低温)生成速率小于a点(高温),a点≠d点,B错误;
C.a点平衡时,n(CH3OH)=0.2 mol,反应消耗0.2 mol,生成CH3NH2和H2O各0.2 mol,剩余NH3=0.6-0.2=0.4 mol,总物质的量=0.2+0.4+0.2+0.2=1.0 mol,H2O体积分数=,C正确;
D.T1>T2,降温(T1→T2)平衡正向移动,正反应放热,ΔH=Ea(正)-Ea(逆)<0,故Ea(正)<Ea(逆),D正确;
故选B。
7. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 和反应制:
B. 少量通入溶液:
C. 海水提溴过程中,将溴吹入吸收塔:
D. 向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化钠(Na2O2)与水反应时,固体Na2O2不能拆分为离子形式,正确的离子方程式应为2Na2O2 + 2H2O = 4Na+ + 4OH- + O2↑,A错误;
B.SO2通入Ba(NO3)2溶液时,酸性条件下将SO2氧化为,自身被还原为NO,正确离子方程式应为,B错误;
C.Br2与SO2在水中反应时,Br2被还原为Br-,SO2被氧化为,反应方程式满足电荷守恒、原子守恒及电子守恒,C正确;
D.硫酸氢钠与少量碳酸氢钡反应时,Ba(HCO3)2提供1 mol Ba2+和2 mol ,正确反应为,D错误;
答案选C。
8. 下列现象不能用勒夏特列原理解释的是
A.拧开汽水瓶盖,有大量气泡冒出
B.气体颜色左侧比右侧深
C.缓缓推动活塞,注射器内气体颜色逐渐变深
D.加入粉,振荡后溶液红色变浅
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡,开启啤酒瓶后,压强减小,二氧化碳逸出,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.反应2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0(红棕色NO2转化为无色N2O4,放热),左侧热水温度升高,平衡向吸热方向(逆向)移动,NO2浓度增大颜色加深;右侧冰水温度降低,平衡向放热方向(正向)移动,NO2浓度减小颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.注射器内缓缓推动活塞使体积减小,NO2和N2O4浓度瞬间增大(颜色加深),虽平衡向正向(气体体积减小方向)移动以减弱浓度增大,但最终NO2浓度仍因体积减小而大于原平衡,颜色变深是浓度增大的直接结果,并非平衡移动导致的现象,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.Fe(SCN)3溶液中存在(红色)平衡,加入Fe粉与铁离子反应生成亚铁离子,铁离子浓度减小,平衡逆向移动使Fe(SCN)3浓度降低,红色变浅,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
9. 、、、四种主族元素原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期且、位于同一周期,的最简单气态氢化物的水溶液显碱性,原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 最简单氢化物的还原性:
C. 的最高价氧化物对应的水化物难挥发
D. 、、三种元素组成的化合物为共价化合物
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,且、位于同一周期,则X为H,的最简单气态氢化物的水溶液显碱性,Y为N,由Z原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍可知,Z为O或S,若Z为O,则Y(N)、Z(O)、M均在第二周期,X在第一周期,与分别位于三个不同短周期矛盾,故Z为S,那么M为Cl;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径S>Cl>H,A错误;
B.非金属性Cl>S,则对应氢化物还原性H2S>HCl,B正确;
C.的最高价氧化物对应的水化物为硝酸,硝酸易挥发,C错误;
D.NH4Cl含离子键,为离子化合物,D错误;
故选B。
10. 已知: 。某研究小组自制的熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图。下列说法错误的是
A. 电池工作时,向电极移动
B. 当该装置消耗时,实际产生的电能小于
C. 负极上氢元素与碳元素均发生氧化反应
D. 正极反应式为
【答案】C
【解析】
【分析】氢气在电极X失电子,X电极反应式为 ,X是负极;氧气在Y电极得电子生成碳酸根离子,Y是正极。
【详解】A.电池工作时,阴离子向负极移动。电极X为负极,向负极X移动,故A正确;
B.根据 ,消耗时放出241.9 kJ的能量,电池能量转化存在损耗,实际电能小于241.9 kJ,故B正确;
C.负极通入H2,电极反应式为,氢元素从0价升至+1价,碳元素化合价不变,氢元素发生氧化反应,碳元素未发生氧化反应,故C错误;
D.氧气在正极得电子生成碳酸根离子,正极反应式为,故D正确;
选C。
11. 六氟化硫在高电压下仍有良好的绝缘性,性质稳定,在电器工业方面有着广泛的用途,其相关反应的物质能量关系如图。下列说法错误的是
A.
B.
C.
D. 根据,可计算出分子中键的键能
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,左上角(S(s)+3F2(g))到左下角(SF6(g))的路径:左上角→右下角(ΔH5)+右下角→左下角(ΔH3),总焓变等于直接路径ΔH4,故ΔH4=ΔH3+ΔH5,A正确;
B.ΔH2为3F2(g)→6F(g)的焓变(键能,正值),ΔH5为S(s)→S(g)(升华焓,正值)+3F2(g)→6F(g)(ΔH2)的总焓变,即ΔH5=ΔH升华+ΔH2,故ΔH2-ΔH5=-ΔH升华(负值),则(ΔH2-ΔH5)<0,B错误;
C.反应S(g)+3F2(g)=SF6(g)可由路径:右上角(S(g)+3F2(g))→右下角(S(g)+6F(g),ΔH2)+右下角→左下角(SF6(g),ΔH3)实现,由盖斯定律得ΔH=ΔH2+ΔH3,C正确;
D.ΔH3为S(g)+6F(g)→SF6(g)的焓变,即形成6个S-F键的总放热,ΔH3=-6E(S-F),故已知ΔH3可计算S-F键键能E(S-F)=,D正确;
故选B。
12. 下列实验设计(部分仪器已省略)或实验操作正确且能达到目的的是
A.证明与溶液的反应为放热反应
B.探究、对分解速率的影响
C.定量测量锌粒与稀硫酸的化学反应速率
D.探究与的反应是否为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验中Cl2与NaOH溶液反应会消耗Cl2气体(Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O),导致瓶内气体减少、压强减小,气球变化可能由气体消耗引起,无法排除该因素单独作用,不能证明反应放热,A错误;
B.实验控制H2O2浓度、体积相同,滴加溶液体积均为5滴,变量仅为阳离子(Fe3+、Al3+),通过对比气泡产生速率可探究其对H2O2分解的催化效果,设计合理,B正确;
C.长颈漏斗下端未插入液面以下,生成的H2会从漏斗逸出,无法准确测量气体体积,不能定量测定反应速率,C错误;
D.KI物质的量为0.02 mmol,FeCl3为0.1 mmol,Fe3+过量,反应后剩余Fe3+使KSCN变红,无法证明是可逆反应(因过量Fe3+本身可显色),D错误;
故答案选B。
13. 1,3-丁二烯与发生加成反应时能生成1,2-加成产物和1,4-加成产物,涉及反应 、 ,反应进程中的能量变化如图。下列说法正确的是
A. 从反应初始至达到平衡过程中,体系中n(X)不一定始终大于n(Y)
B. 生成等量的X和Y,后者需要的时间更短
C. 产物的稳定性:
D. 选择高效催化剂可加快1,2-加成和1,4-加成的反应速率,、均减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.第一步反应的活化能相同,第二步反应生成X的活化能更低,生成X的反应速率更快,则达平衡前生成的n(X)可能更多,由图像可知,Y的能量更低,最终达到平衡时n(Y)可能大于n(X),所以从反应初始至达到平衡过程中,体系中n(X)不一定始终大于n(Y),A正确;
B.由A项可知,生成X的反应速率更快,所以生成等量的X和Y,前者X需要的时间更短,B错误;
C.由图可知,Y(g)能量低于X(g),物质能量越低越稳定,则产物的稳定性:Y(g)>X(g),C错误;
D.使用催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,从而加快反应速率,但不能改变反应热,则选择高效催化剂可加快1,2-加成和1,4-加成的反应速率,但ΔH1、ΔH2均不变,D错误;
故选A。
14. 氢能是清洁绿色能源,和催化重整是一种有效的制氢方法,某温度下的相关反应如表:
主要反应
化学平衡常数
已知信息
①
K1
随温度升高,增大
②
K2
③
K3
据此分析,下列推测不合理的是
A. 该温度下,的
B. K1、K2、K3之间的关系为
C. 为吸热反应
D. 随温度升高,K1、K2一定均增大,且增大的幅度K1大于K2
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①的逆反应平衡常数为原反应的倒数,即,A正确;
B.反应③是反应①和反应②的加和,平衡常数关系为,B正确;
C.反应的平衡常数,已知随温度升高而增大,说明该反应吸热,C正确;
D.若反应①吸热(随温度升高增大),反应②放热(随温度升高减小),此时增大,但并未减小,D错误;
故答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 化学是一门以实验为基础的学科,实验探究是学习化学原理的重要方法。回答下列问题:
Ⅰ.某些反应的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,由公式计算获得。某学习小组利用大小烧杯、隔热材料等设计如图量热计测量室温下中和反应的反应热。
(1)指出装置中的两处错误:___________、___________。
(2)量取反应物时,应选用的最佳试剂为的盐酸和___________(填选项字母)。
a.固体 b.溶液
c.溶液 d.氨水
(3)改正装置后用上述溶液进行实验,若三次实验测得终止温度与起始温度差分别为、、。
①实验操作中,需测量酸、碱溶液的初始温度和___________温度。
②三次实验放出的平均热量为___________(c取,ρ取,忽略量热计的比热容)。
③按此实验结果,则 ___________(结果保留三位有效数字)。
Ⅱ.研究小组利用稀硫酸和溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验操作及现象如表:
实验组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验操作
溶液出现浑浊时所需时间/s
t1
t2
t3
已知:t3>t1>t2。
(4)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式为___________。
(5)由实验Ⅰ、Ⅱ可得出的结论是___________。
(6)实验Ⅲ加“”的目的为___________。
【答案】(1) ①. 金属搅拌器导热性好,使得热量散失导致误差 ②. 内筒没有与杯盖相平
(2)b (3) ①. 反应过程中最高 ②. ③.
(4)
(5)相同条件下,温度越高,反应速率越快;
(6)使得溶液总体积相同,使得溶液中浓度相同
【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;
通过对比实验研究某一因素对实验的影响,应该要注意控制研究的变量以外,其它量要相同,以此进行对比;
【小问1详解】
图示装置中金属搅拌器导热性好,使得热量散失导致误差;量热计内筒与外壳上口相平且垫隔热层可以减少热量散失,减小实验误差,图示装置中内筒没有与外筒上口相平;
【小问2详解】
实验中需加入的试剂为等体积但浓度略大的强碱氢氧化钠溶液,使酸完全中和,不能使用氢氧化钠固体(氢氧化钠固体溶解放热导致误差)和弱碱氨水(弱碱电离吸热导致误差),故选b;
【小问3详解】
①实验操作中,需测量酸、碱溶液的初始温度和反应过程中最高温度。
②三次实验平均温差为,则放出的平均热量为。
③实验中氢离子为,则 ;
【小问4详解】
硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫单质和二氧化硫气体、水,离子方程式为:;
【小问5详解】
实验Ⅰ、Ⅱ的变量为温度,由反应时间,可得出的结论是:其他条件一定时,温度越高,反应速率越快;
【小问6详解】
实验Ⅲ加“”的目的为使得溶液总体积相同,使得溶液中浓度相同。
16. 氮及其化合物在农业、工业、国防等方面应用广泛。回答下列问题:
(1)氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体。一定条件下某储氢反应的能量变化如图甲,已知该条件下的合成氨反应为 。
①过程Ⅳ中的x=___________。
②该条件下,向某密闭容器中充入和生成,充分反应后测得放出热量,此时与的转化率之比为___________;其他条件不变,若起始加入更高效的催化剂,充分反应后测得放出的热量将___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)已知时的燃烧热()为,则表示燃烧热的热化学方程式为___________。
(3)合成氨反应中,在投料一定的情况下,为提高氨气在平衡混合物中的体积分数,可采取的措施为___________(填选项字母)。
a.低温高压 b.高温高压 c.高温低压 d.高效催化剂
用碰撞理论解释合成氨反应温度越高反应速率越大的原因:___________。
(4)是制硝酸的重要反应之一,其反应过程—能量变化如图乙:
已知:为快速平衡,可认为不受慢反应的影响。研究发现,反应在一定温度范围内,随温度升高反应速率减小,试分析原因:___________。
【答案】(1) ①. 462.2 ②. 4:3 ③. 等于
(2)
(3) ①. a ②. 升高温度,反应物分子的能量增加,反应物的活化分子数及活化分子百分数增大,有效碰撞次数增加
(4)根据图示,正反应放热,升高温度平衡逆向移动,N2O2的浓度减小,速率减慢
【解析】
【小问1详解】
①根据图示,(Ⅰ) ;
(Ⅱ)
根据盖斯定律,(Ⅱ)-(Ⅰ)得,过程Ⅳ中的x=462.2。
②该条件下,向某密闭容器中充入和生成,充分反应,根据 ,放出热量,消耗N2的物质的量为0.25 mol,消耗氢气的物质的量为0.75 mol,此时与的转化率之比为;其他条件不变,若起始加入更高效的催化剂,催化剂不能使平衡移动,充分反应后测得放出的热量将等于。
【小问2详解】
氨气的燃烧热是1 mol NH3完全燃烧生成氮气和液态水放出的能量, 时的燃烧热()为,则表示燃烧热的热化学方程式为;
【小问3详解】
合成氨正反应放热,降低温度,平衡正向移动;合成氨正反应气体物质的量减少,增大压强,平衡正向移动;催化剂对平衡移动无影响,在投料一定的情况下,为提高氨气在平衡混合物中的体积分数,可采取的措施为低温高压,故选a; 升高温度,反应物分子的能量增加,反应物的活化分子数及活化分子百分数增大,有效碰撞次数增加,所以反应速率加快。
【小问4详解】
根据图示,正反应放热,升高温度平衡逆向移动,N2O2的浓度减小,速率减慢,所以在一定温度范围内,随温度升高反应速率减小。
17. 以废弃铁铝合金(含有少量的氧化物、等)为原料,合成铁黄()和冰晶石()的工艺流程如图。回答下列问题:
已知:微溶于水,难溶于水。
(1)“碱溶”时发生反应的离子方程式为___________。
(2)经检验,“酸溶”所得溶液中无,其原因可能为___________。
(3)实验室从“酸溶”所得溶液中分离出。下列给出的仪器中不需要使用的是___________(填仪器名称)。
(4)生成的离子方程式为___________;设计实验检验铁黄是否洗涤干净:___________。
(5)“沉铝”阶段所得滤液的溶质主要为___________(填化学式)。
(6)工业冶炼铝时加入冰晶石来降低生产成本,冰晶石中所含、、三种元素中,简单离子半径从大到小的顺序是___________(写离子符号)。
【答案】(1)
(2)酸溶时,溶解生成的Fe3+被Fe单质还原生成Fe2+
(3)坩埚 (4) ①. ②. 取最后一次洗涤液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若未出现白色沉淀,则已洗净,反之亦然
(5)NaHCO3 (6)
【解析】
【分析】利用氧化铝、铝和碱反应,氧化铁、铁不与碱反应的性质差异,碱浸分离铁元素,滤渣为铁,氧化铁,硫酸酸浸可用于制备铁的相关产物,滤液为四羟基合铝酸钠溶液,加入CO2调pH沉铝得Al(OH)3,用于制备冰晶石Na3AlF6,据此解答。
【小问1详解】
氢氧化钠碱溶时铝发生的反应离子方程式为:。
【小问2详解】
酸溶时,溶解生成的Fe3+被Fe单质还原生成Fe2+。
【小问3详解】
从酸溶出的溶液得到FeSO4⋅7H2O,操作为蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,需要用到玻璃棒和漏斗,不需要用到灼烧用的坩埚。
【小问4详解】
生成铁黄的离子方程式为,铁黄表面附着的溶液主要为,检验操作为取最后一次洗涤液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若未出现白色沉淀,则已洗净,反之亦然。
【小问5详解】
过量CO2与四羟基合铝酸钠反应转化为Al(OH)3和NaHCO3,所以沉铝得到的主要溶质为NaHCO3。
【小问6详解】
电子数相同,核电荷数越大,对核外电子的束缚力越大,离子半径越小,所以。
18. CO2转化为甲醇是实现“碳中和”的重要手段之一,相关反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 。回答下列问题:
(1)在某催化剂作用下,上述反应过程的机理和相对能量如图甲(吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS表示过渡态):
①图中的相对能量变化为每消耗一个CO2分子对应的能量变化,则1eV=___________J()。
②该反应的决速步骤是经历TS___________(填“1”“2”“3”“4”“5”或“6”)的基元反应。
③经历TS5的基元反应方程式为___________。
(2)一定条件下,在体积不变的密闭容器中发生该反应,进料浓度比m[]分别为1、2、7时,CO2的平衡转化率随物理量X的变化关系如图乙:
①曲线___________(填“”“”或“”)对应m=1的平衡曲线。
②物理量X是___________(填“温度”或“压强”),依据是___________。
(3)实验测得该反应的速率方程为,(其中、分别为正、逆反应的速率常数,仅与温度有关)。
①升高温度,___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②T℃时,向2L的恒容密闭容器中充入2mol CO2(g)和5molH2(g),达到平衡时测得的体积分数为,则该温度下,___________。
【答案】(1) ①. 1.60×10-19 ②. 3 ③. H2CO*+H2O(g)+H2(g)=H2COH*+H*+H2O(g)或H2CO*+H2(g)=H2COH*+H*
(2) ①. a ②. 压强 ③. 当m相同时,随着温度升高,化学平衡逆向移动,CO2的转化率减小,与题干图像信息不相符,而当m相同时,随着压强增大,化学平衡正向移动,CO2的转化率增大
(3) ①. 减小 ②. 0.5
【解析】
【小问1详解】
①由题干信息可知,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,图中反应中每消耗1个CO2放出能量是0.5eV,即0.5×6.02×1023个电子对应的能量为48.16kJ,则1eV==1.60×10-19J;
②由题干图中基元反应1、2、3、4、5、6的活化能分别为:0.87eV、1.15eV、1.4eV、0.14eV、0.1eV、0.09eV,即基元反应3的活化能最大,反应速率最慢,则该反应的决速步骤是经历TS3的基元反应;
③经历TS5的基元反应方程式为:H2CO*+H2O(g)+H2(g)=H2COH*+H*+H2O(g)或H2CO*+H2(g)=H2COH*+H*;
【小问2详解】
①已知随着进料浓度比m[]的增大,当X相同时,m越大,即H2的浓度越大,CO2的转化率越大,结合题干图像信息可知,曲线a对应m=1的平衡曲线;
②根据题干方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 可知,正反应是一个气体体积减小的放热反应,即当m相同时,随着温度升高,化学平衡逆向移动,CO2的转化率减小,与题干图像信息不相符,而当m相同时,随着压强增大,化学平衡正向移动,CO2的转化率增大,即物理量X是压强;
【小问3详解】
①由题干信息可知,实验测得该反应的速率方程为,,当反应达到化学平衡时,即,=K,即为化学平衡常数,结合题干信息,正反应是一个放热反应,升高温度,化学平衡逆向移动,化学平衡常数减小,即K=减小;
②T℃时,向2 L的恒容密闭容器中充入2 mol CO2(g)和5 mol H2(g),达到平衡时测得的体积分数为,由三段式分析,则有:×100%=20%,解得x=1 mol,结合上一问分析可知,该温度下,K===0.5。
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2027届普通高等学校招生全国统一考试
青桐鸣大联考(高二)
化学(人教版)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列研究内容目前没有应用价值的是
A.用四氟化碳和液氧作燃料
B.用氧炔焰切割金属
C.将太阳能转化为电能
D.将太阳能转化为热能
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语或表述错误的是
A. 生石膏的化学式:
B. 的电子式:
C. 葡萄糖的结构简式:
D. 新戊烷的球棍模型:
3. 反应 在催化剂作用下分两步进行[是中间产物],其反应历程如下:
i.(慢) ;
ii.(快) 。
下列能量变化示意图中,能体现能量变化的是
A. B.
C. D.
4. 有机化合物广泛应用于日常生活中。下列说法正确的是
A. 天然气的主要成分是甲烷,甲烷能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应
B. 食品包装袋的主要成分是聚乙烯,聚乙烯能发生加成反应
C. 酒中含有乙醇,醋中含有乙酸,乙醇和乙酸均能发生氧化反应
D. 白色泡沫塑料聚苯乙烯的单体分子中有4个碳碳双键
5. 乙烯是重要的基础化工原料,工业上利用乙烷脱氢制乙烯: ,一定温度下,向某恒容密闭容器中通入一定量的发生该反应。下列说法正确的是
A. 升高温度,仅逆反应速率增大
B. 当和的物质的量相等时,反应达到平衡状态
C. 温度不变,增加起始投料时的量,单位体积的活化分子数增加
D. 充入惰性气体增大容器压强,有利于提高单位时间内的产量
6. 甲胺()是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下,向容积为的恒容密闭容器中投入和发生反应,测得的物质的量与温度和时间的关系如图。下列说法错误的是
A. 的消耗速率:c点>b点
B. 的生成速率:a点=d点
C. a点的体积分数为
D. 该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
7. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 和反应制:
B. 少量通入溶液:
C. 海水提溴过程中,将溴吹入吸收塔:
D. 向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液:
8. 下列现象不能用勒夏特列原理解释的是
A.拧开汽水瓶盖,有大量气泡冒出
B.气体颜色左侧比右侧深
C.缓缓推动活塞,注射器内气体颜色逐渐变深
D.加入粉,振荡后溶液红色变浅
A. A B. B C. C D. D
9. 、、、四种主族元素原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期且、位于同一周期,的最简单气态氢化物的水溶液显碱性,原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 最简单氢化物的还原性:
C. 的最高价氧化物对应的水化物难挥发
D. 、、三种元素组成的化合物为共价化合物
10. 已知: 。某研究小组自制的熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图。下列说法错误的是
A. 电池工作时,向电极移动
B. 当该装置消耗时,实际产生的电能小于
C. 负极上氢元素与碳元素均发生氧化反应
D. 正极反应式为
11. 六氟化硫在高电压下仍有良好的绝缘性,性质稳定,在电器工业方面有着广泛的用途,其相关反应的物质能量关系如图。下列说法错误的是
A.
B.
C.
D. 根据,可计算出分子中键的键能
12. 下列实验设计(部分仪器已省略)或实验操作正确且能达到目的的是
A.证明与溶液的反应为放热反应
B.探究、对分解速率的影响
C.定量测量锌粒与稀硫酸的化学反应速率
D.探究与的反应是否为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
13. 1,3-丁二烯与发生加成反应时能生成1,2-加成产物和1,4-加成产物,涉及反应 、 ,反应进程中的能量变化如图。下列说法正确的是
A. 从反应初始至达到平衡过程中,体系中n(X)不一定始终大于n(Y)
B. 生成等量的X和Y,后者需要的时间更短
C. 产物的稳定性:
D. 选择高效催化剂可加快1,2-加成和1,4-加成的反应速率,、均减小
14. 氢能是清洁绿色能源,和催化重整是一种有效的制氢方法,某温度下的相关反应如表:
主要反应
化学平衡常数
已知信息
①
K1
随温度升高,增大
②
K2
③
K3
据此分析,下列推测不合理的是
A. 该温度下,的
B. K1、K2、K3之间的关系为
C. 为吸热反应
D. 随温度升高,K1、K2一定均增大,且增大的幅度K1大于K2
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 化学是一门以实验为基础的学科,实验探究是学习化学原理的重要方法。回答下列问题:
Ⅰ.某些反应的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,由公式计算获得。某学习小组利用大小烧杯、隔热材料等设计如图量热计测量室温下中和反应的反应热。
(1)指出装置中的两处错误:___________、___________。
(2)量取反应物时,应选用的最佳试剂为的盐酸和___________(填选项字母)。
a.固体 b.溶液
c.溶液 d.氨水
(3)改正装置后用上述溶液进行实验,若三次实验测得终止温度与起始温度差分别为、、。
①实验操作中,需测量酸、碱溶液的初始温度和___________温度。
②三次实验放出的平均热量为___________(c取,ρ取,忽略量热计的比热容)。
③按此实验结果,则 ___________(结果保留三位有效数字)。
Ⅱ.研究小组利用稀硫酸和溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验操作及现象如表:
实验组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验操作
溶液出现浑浊时所需时间/s
t1
t2
t3
已知:t3>t1>t2。
(4)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式为___________。
(5)由实验Ⅰ、Ⅱ可得出的结论是___________。
(6)实验Ⅲ加“”的目的为___________。
16. 氮及其化合物在农业、工业、国防等方面应用广泛。回答下列问题:
(1)氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体。一定条件下某储氢反应的能量变化如图甲,已知该条件下的合成氨反应为 。
①过程Ⅳ中的x=___________。
②该条件下,向某密闭容器中充入和生成,充分反应后测得放出热量,此时与的转化率之比为___________;其他条件不变,若起始加入更高效的催化剂,充分反应后测得放出的热量将___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)已知时的燃烧热()为,则表示燃烧热的热化学方程式为___________。
(3)合成氨反应中,在投料一定的情况下,为提高氨气在平衡混合物中的体积分数,可采取的措施为___________(填选项字母)。
a.低温高压 b.高温高压 c.高温低压 d.高效催化剂
用碰撞理论解释合成氨反应温度越高反应速率越大的原因:___________。
(4)是制硝酸的重要反应之一,其反应过程—能量变化如图乙:
已知:为快速平衡,可认为不受慢反应的影响。研究发现,反应在一定温度范围内,随温度升高反应速率减小,试分析原因:___________。
17. 以废弃铁铝合金(含有少量的氧化物、等)为原料,合成铁黄()和冰晶石()的工艺流程如图。回答下列问题:
已知:微溶于水,难溶于水。
(1)“碱溶”时发生反应的离子方程式为___________。
(2)经检验,“酸溶”所得溶液中无,其原因可能为___________。
(3)实验室从“酸溶”所得溶液中分离出。下列给出的仪器中不需要使用的是___________(填仪器名称)。
(4)生成的离子方程式为___________;设计实验检验铁黄是否洗涤干净:___________。
(5)“沉铝”阶段所得滤液的溶质主要为___________(填化学式)。
(6)工业冶炼铝时加入冰晶石来降低生产成本,冰晶石中所含、、三种元素中,简单离子半径从大到小的顺序是___________(写离子符号)。
18. CO2转化为甲醇是实现“碳中和”的重要手段之一,相关反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 。回答下列问题:
(1)在某催化剂作用下,上述反应过程的机理和相对能量如图甲(吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS表示过渡态):
①图中的相对能量变化为每消耗一个CO2分子对应的能量变化,则1eV=___________J()。
②该反应的决速步骤是经历TS___________(填“1”“2”“3”“4”“5”或“6”)的基元反应。
③经历TS5的基元反应方程式为___________。
(2)一定条件下,在体积不变的密闭容器中发生该反应,进料浓度比m[]分别为1、2、7时,CO2的平衡转化率随物理量X的变化关系如图乙:
①曲线___________(填“”“”或“”)对应m=1的平衡曲线。
②物理量X是___________(填“温度”或“压强”),依据是___________。
(3)实验测得该反应的速率方程为,(其中、分别为正、逆反应的速率常数,仅与温度有关)。
①升高温度,___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②T℃时,向2L的恒容密闭容器中充入2mol CO2(g)和5molH2(g),达到平衡时测得的体积分数为,则该温度下,___________。
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