内容正文:
广西壮族自治区南宁市第二中学2025-2026学年高二上学期9月月考化学试题
相对原子质量:H-1 P-31 Fe-56 Ag-108 Mn-55 O-16 Na-23 Cl-35.5 S-32
I卷
一、选择题(14个小题,每个小题只有一个正确答案,共42分)
1. 2025年4月7日起,南宁金陵大桥维修改造工程正式动工,专家需要对桥身、桥墩的钢筋进行全面检测,确定安全性。以下说法正确的是
A. 钢筋是指单质铁
B. 水下的钢铁比河面处的钢铁更容易被腐蚀
C. 钢筋小面积锈迹可以使用磷酸浸泡几分钟后,再做下一步清洗
D. 将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法,称为牺牲阳极的阴极保护法
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 的电子式为: B. 丙烷分子的球棍模型:
C. 次氯酸的结构式: D. 空间填充模型可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
3. 学习小组利用以下装置进行实验,其中能达到相应预期目的的是
A.测定化学反应速率
B.探究M和Cu的相对活泼性
C.测定中和反应反应热
D.排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡
A. A B. B C. C D. D
4. 某化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是
A. 分子中所有碳原子一定处于同一平面 B. 该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 不能与饱和溶液反应 D. 1 mol化合物X最多能与2 mol NaOH反应
5. 设为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是
A. 1 mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸加热条件下反应,生成个乙酸乙酯分子
B. 溶液中含有个
C. 足量锌和浓硫酸反应产生22.4 L(标准状况)气体,转移的电子数为
D. 1 mol羟基含有的电子数为
6. 对于下列实验,不能正确描述其反应的方程式的是
A. 向溶液中滴加酸性溶液:
B. 向溶液中滴加少量的溶液:
C. 铅蓄电池充电时阴极反应:
D. 装和混合气体的烧瓶浸泡在冷水中,气体颜色变浅:
7. 下列实验操作所得现象及结论均正确的是
选项
实验内容
实验现象或结论
A
分别往溶液加入溶液,记录褪色时间
浓度越大,反应速率越快越先褪色
B
以石墨为电极,电解KCl溶液(其中含有少量酚酞)
阴极逸出气体且附近溶液呈现红色
C
时,向的盐酸和醋酸各0.5 L的溶液中各加入1.4 g铁粉
醋酸中生成的速率快且最终气体量多
D
向的溶液平衡体系中加入少量KCl固体
血红色变浅,说明增加生成物浓度,平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
8. 短周期元素的原子序数依次增大。X的原子半径比Y的小,且X与Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。X与W同主族,Z是地壳中含量最高的元素。下列说法不正确的是
A. 原子半径的大小顺序:
B. 元素X、Y、Z组成的物质中不可能含离子键
C. 元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱
D. 两种元素可形成分别含有和的化合物;
9. NO在催化剂表面催化分解反应历程如图所示(TS表示反应中的过渡态)。下列有关说法中正确的是
A. 分解反应的热化学方程式为 2NO(g)N2(g)+O2(g)△H = +43.77 kcal• mol-1
B. 中间产物3中的键能大于中间产物4的,中间产物3更稳定
C. 历程中“5→TS4→6”的活化能最大,该历程决定整个反应的快慢
D. 使用高效催化剂,降低NO的相对能量,从而影响反应热的大小
10. 我国科学家首次开发了一种新型电池,发电的同时可实现废水净化,原理如图。下列说法错误的是
A. 工作时,外电路的电流方向为b→a
B. 放电时,由Ⅱ室透过离子交换膜移到Ⅰ室
C. 电极a发生反应:
D. 理论上,外电路每转移2mol电子可转化0.25mol
11. 用溶液进行臭氧的分解实验。在不同的pH和温度条件下,的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。
3
4
5
6
20
301
231
169
58
30
158
108
48
15
50
31
26
15
7
下列推断错误的是
A. 其他条件相同时,酸性超强的分解速率越慢
B. 时,
C. 室温下,很难在NaOH浓溶液中稳定存在
D. 的分解速率:
12. 在一定条件下发生反应:,将通入2 L容积恒定的密闭容器中,若维持容器内温度不变,5 min达到平衡状态,测得的物质的量浓度为。则下列说法正确的是
A. 当混合气体的密度不变时,说明反应达到了平衡状态
B. 恒温下,若将容器压缩到1 L,5 min末的物质的量浓度:
C. 向容器中再通入,则平衡向正方向移动,转化率变小
D. 若在2 L容积恒定的绝热密闭容器中发生上述反应,达到平衡后,容器压强变大
13. 清洁能源的开发利用是实现“双碳”目标的重要途径,乙醇-水催化重整可获得H2,其主要反应为:
①C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) ΔH=+173.3kJ·mol-1;
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.1kJ·mol-1。
在体积为1L的密闭容器中充入1molC2H5OH(g)和3molH2O(g)发生上述反应,平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如题图所示。已知:①CO的选择性=×100%。②700℃时,反应②的平衡常数为1。下列说法不正确的是
A. 曲线a表示平衡时CO2的选择性
B. 及时分离出CO2能提高平衡时H2产率
C. 700℃时,平衡体系中:n(H2)<n(H2O)
D. 300℃以后,随着温度的升高,平衡时减小
14. 常温下,将pH均为3,体积均为的HA和HB溶液,分别加水稀释至体积随的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 稀释相同倍数时: B. 水的电离程度:
C. 溶液中离子总物质的量: D. 酸性强弱:HB>HA
II卷
二、填空题(58分,共4个小题)
15. 应用广泛,水处理中常用作还原剂、冶金中常用作络合剂,酸性条件下会发生歧化反应而变质。
(1)的实验室制法:装置图如下(加热和夹持装置略):
已知:的作用是与反应提供。
①实验过程中:a.乙中的澄清溶液出现黄色沉淀,请写出该反应方程式___________。
b.沉淀逐渐消失,溶液变澄清时伴随着大量生成,一段时间后,当乙中再次出现少量浑浊,立刻停止通入。请解释此时必须立刻停止通入的原因:___________。
②检验尾气含有二氧化碳的方法是:___________。
(2)实际工业生产中制得的溶液中常混有少量,结合溶解度曲线(下图),获得的方法是___________。
(3)产品纯度测定:
已知:滴定反应:;
以淀粉作指示剂,取产品配制成200 mL溶液,滴定20.00 mL浓度为的碘标准溶液至终点,用去溶液c mL,计算含量。请回答:
①有关滴定的正确操作步骤排序为:___________。
A.在锥形瓶中加入适量淀粉溶液
B.在碱式滴定管中装入溶液至零刻度以上
C.调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下,排除滴管尖嘴气泡,把滴定管置于滴管夹上
D.碱式滴定管检漏、洗涤、润洗
E.用酸式滴定管量取20.00 mL浓度为的碘标准溶液转移到锥形瓶中,将锥形瓶置于滴定管下方。
F.左手控制橡胶管玻璃珠,右手摇动锥形瓶,眼睛观察锥形瓶颜色变化直至达到终点
②滴定达到终点的现象:___________。
③试计算的纯度为___________(用含的代数式表示)。若产品中部分失去结晶水,则计算结果___________(填“偏高”,“偏低”或“不变”)。
16. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分,含少量、、碳及有机物等)制取的工艺流程如下:
已知:均能与F生成沉淀。回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是___________。
(2)“碱浸”时发生反应的离子方程式为___________。
(3)“浸钴”过程中先加入足量的稀,后加入足量的,则浸出液含有的金属阳离子为和___________。
(4)“净化除杂1”过程中,先在加入溶液,后调节pH.
①该条件下氧化性由强到弱的顺序为___________。
②控制的原因是___________。
(5)已知,取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为),用盐酸恰好完全溶解固体,得到溶液和4.48 LCl2(标准状况)。该钴氧化物中的物质的量之比为___________。
(6)在空气中焙烧生成和一种气体,该反应的化学方程式为___________。
17. 实现“碳中和”方法之一是二氧化碳捕捉再利用。研究转化为的重整技术是科学家研究的热点课题,回答下列问题:
反应i:
反应ii:
(1)已知下表中断裂1 mol化学键所吸收的能量数据,则___________。
化学键
能量/kJ
436
463
413
803
(2)在573 K时,体积为2 L的刚性密闭容器中投入和发生反应ii达到平衡。
①图1中能表示该反应的平衡常数的对数与(T表示温度)之间的变化关系的曲线是___________(填“m”或“n”)。
②测得在相同时间内,不同温度下的转化率如图2所示,___________(填“>”“”或“=”;若b点达到平衡状态,则温度下该反应的平衡常数值为___________(保留两位小数)。
(3)在恒容密闭容器中,反应i按进料比分别为投料时,的平衡转化率随条件X的变化关系如图3所示。
①曲线a的进料比为___________。
②条件X是___________(填“温度”或“压强”),依据是___________。
(4)一种电化学法可以将转化为,其工作原理如图所示。
与电源a极相连的电极上得到的电极反应式为___________。
18. 聚合物P(聚甲基丙烯酸甲酯)是一种重要的塑料。合成它的方法如下图所示。
已知:E具有酸性,能和反应生成
(1)与A互为同系物的是___________。
a. b. c.
(2)反应①的条件是___________;反应⑥的反应类型是___________。
(3)C中所含官能团的名称是___________。
(4)D的结构简式是___________。
(5)反应⑤的化学方程式是___________。
(6)G是B与反应的产物,则G的同分异构体有___________种。
(7)参考题中合成线图,以氯乙烷为原料合成乙酸乙酯___________。
(合成路线常用的表示方式为:)
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广西壮族自治区南宁市第二中学2025-2026学年高二上学期9月月考化学试题
相对原子质量:H-1 P-31 Fe-56 Ag-108 Mn-55 O-16 Na-23 Cl-35.5 S-32
I卷
一、选择题(14个小题,每个小题只有一个正确答案,共42分)
1. 2025年4月7日起,南宁金陵大桥维修改造工程正式动工,专家需要对桥身、桥墩的钢筋进行全面检测,确定安全性。以下说法正确的是
A. 钢筋是指单质铁
B. 水下的钢铁比河面处的钢铁更容易被腐蚀
C. 钢筋小面积锈迹可以使用磷酸浸泡几分钟后,再做下一步清洗
D. 将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法,称为牺牲阳极的阴极保护法
【答案】C
【解析】
【详解】A.钢筋是铁碳合金,并非纯铁,故A错误;
B.河面处钢铁接触水和氧气更充分,形成电化学腐蚀条件,比水下部分更易腐蚀,故B错误;
C.磷酸与铁锈(Fe2O3)反应生成磷酸铁,形成致密保护层,故C正确;
D.将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法,称为 “外加电流的阴极保护法”,故D错误;
选C。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 的电子式为: B. 丙烷分子的球棍模型:
C. 次氯酸的结构式: D. 空间填充模型可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.CO2的电子式中,碳与氧应形成双键,正确电子式为,A错误;
B.丙烷分子结构为CH3CH2CH3,球棍模型为,B正确;
C.次氯酸(HClO)中氧为中心原子,正确结构式为H-O-Cl,C错误;
D.空间填充模型需体现原子相对大小,甲烷(CH4)中C原子半径大于H,四氯化碳(CCl4)中Cl原子半径大于C,图示模型中心原子大于周围原子,只能表示甲烷,不能表示四氯化碳,D错误;
故选B。
3. 学习小组利用以下装置进行实验,其中能达到相应预期目的的是
A.测定化学反应速率
B.探究M和Cu的相对活泼性
C.测定中和反应反应热
D.排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.装置中长颈漏斗下端应伸入液面以下以防止气体逸出,A错误;
B.探究M和Cu的相对活泼性可利用原电池正负极判断,应将M电极插入MSO4溶液、Cu电极插入CuSO4溶液中,图示中电解质溶液位置颠倒,B错误;
C.测定中和反应反应热需防止热量散失,应将小烧杯置于大烧杯中,中间填充隔热材料,且用环形玻璃搅拌棒快速搅拌,C正确;
D.KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应使用酸式滴定管,D错误;
故选C。
4. 某化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是
A. 分子中所有碳原子一定处于同一平面 B. 该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 不能与饱和溶液反应 D. 1 mol化合物X最多能与2 mol NaOH反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯环为平面结构,但乙烯基(-CH=CH2)中双键碳与苯环通过单键相连,单键可旋转,羧甲基(-CH2COOH)中亚甲基碳与苯环单键也可旋转,导致各取代基的碳原子不一定与苯环共平面,所有碳原子不一定处于同一平面,A错误;
B.分子中含碳碳双键(-CH=CH2),能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,使溶液褪色,B正确;
C.分子中含羧基(-COOH),羧基酸性强于碳酸,可与饱和Na2CO3溶液反应生成二氧化碳,C错误;
D.能与NaOH反应的官能团仅羧基(-COOH),1 mol -COOH与1 mol NaOH反应,醇羟基(-CH2OH)不与NaOH反应,故1molX最多与1molNaOH反应,D错误;
故选B。
5. 设为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是
A. 1 mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸加热条件下反应,生成个乙酸乙酯分子
B. 溶液中含有个
C. 足量锌和浓硫酸反应产生22.4 L(标准状况)气体,转移的电子数为
D. 1 mol羟基含有的电子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.酯化反应是可逆反应,无法完全进行,1 mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸加热条件下反应生成的乙酸乙酯分子数小于,A错误;
B.亚硫酸是弱酸,不能完全电离,溶液中数目远小于,B错误;
C.无论生成还是,1 mol气体均对应转移2 mol电子,则转移的总电子数为,C正确;
D.1 mol羟基含9 mol电子(O有8个,H有1个),电子数为,D错误;
故选C。
6. 对于下列实验,不能正确描述其反应的方程式的是
A. 向溶液中滴加酸性溶液:
B. 向溶液中滴加少量的溶液:
C. 铅蓄电池充电时阴极反应:
D. 装和混合气体的烧瓶浸泡在冷水中,气体颜色变浅:
【答案】A
【解析】
【详解】A.草酸为弱电解质,向溶液中滴加酸性溶液的离子方程式为,A错误;
B.向溶液中滴加少量的溶液OH⁻优先中和H⁺,对应的离子方程式为,B正确;
C.铅蓄电池充电时,阴极发生还原反应,C正确;
D.装和混合气体的烧瓶浸泡在冷水中,气体颜色变浅说明降温使转化为,该反应为放热反应ΔH<0,D正确;
故选A。
7. 下列实验操作所得现象及结论均正确的是
选项
实验内容
实验现象或结论
A
分别往溶液加入溶液,记录褪色时间
浓度越大,反应速率越快越先褪色
B
以石墨为电极,电解KCl溶液(其中含有少量酚酞)
阴极逸出气体且附近溶液呈现红色
C
时,向的盐酸和醋酸各0.5 L的溶液中各加入1.4 g铁粉
醋酸中生成的速率快且最终气体量多
D
向的溶液平衡体系中加入少量KCl固体
血红色变浅,说明增加生成物浓度,平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.两组实验中,H2C2O4的物质的量均不足,导致KMnO4过量,溶液不会褪色,无法通过褪色时间比较速率,A错误;
B.电解KCl溶液时,阴极H+放电生成H2,同时产生OH-使溶液呈碱性,酚酞变红,B正确;
C.pH=1的醋酸中H+初始浓度与盐酸相同,但醋酸持续解离,反应速率更快,且两者H+总量与铁完全反应均过量,最终生成H2的量相同,C错误;
D.FeCl3与KSCN的平衡体系中,KCl的Cl-和K+为旁观离子,不参与离子反应,加入KCl固体不影响平衡,血红色不会变浅,D错误;
故选B。
8. 短周期元素的原子序数依次增大。X的原子半径比Y的小,且X与Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。X与W同主族,Z是地壳中含量最高的元素。下列说法不正确的是
A. 原子半径的大小顺序:
B. 元素X、Y、Z组成的物质中不可能含离子键
C. 元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱
D. 两种元素可形成分别含有和的化合物;
【答案】B
【解析】
【分析】Z是地壳中含量最高的元素,为O; X原子半径比Y小,且X与Y最外层电子数之和为6(O的最外层电子数),推断X为H,Y为N; X与W同主族,W为Na(IA族);
【详解】A.根据以上分析,原子半径Na>N>O>H,A正确;
B.H、N、O可形成NH4NO3(含离子键),B错误;
C.同一周期非金属性从左往右逐渐增强,O的非金属性强于N,非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强,H2O稳定性强于NH3,C正确;
D.H2O(10e⁻)和H2O2(18e⁻)存在,D正确。
故答案为B。
9. NO在催化剂表面催化分解反应历程如图所示(TS表示反应中的过渡态)。下列有关说法中正确的是
A. 分解反应的热化学方程式为 2NO(g)N2(g)+O2(g)△H = +43.77 kcal• mol-1
B. 中间产物3中的键能大于中间产物4的,中间产物3更稳定
C. 历程中“5→TS4→6”的活化能最大,该历程决定整个反应的快慢
D. 使用高效催化剂,降低NO的相对能量,从而影响反应热的大小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图象可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应为放热反应,则分解反应的热化学方程式为 2NO(g)N2(g)+O2(g)△H = -43.77 kcal• mol-1,故A错误;
B.由图象可知,中间产物3能量高于中间产物4的能量,为放热反应,中间产物3中的键能小于中间产物4的,能量越低越稳定,则中间产物4更稳定,故B错误;
C.过渡态和反应物的能量差(△E)称为活化能,根据图示计算可得,历程中“5→TS4→6”的活化能最大,活化能越大,反应速率越慢,反应历程中慢反应决定整个反应的快慢,故C正确;
D.使用高效催化剂,可以改变反应物的活化能,但不能影响反应热,反应热由反应物的总能量和生成物的总能量决定,故D错误;
答案选C。
10. 我国科学家首次开发了一种新型电池,发电的同时可实现废水净化,原理如图。下列说法错误的是
A. 工作时,外电路的电流方向为b→a
B. 放电时,由Ⅱ室透过离子交换膜移到Ⅰ室
C. 电极a发生反应:
D. 理论上,外电路每转移2mol电子可转化0.25mol
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知Ⅰ室中HCHO被氧化为HCOO-,Ⅰ室为负极区,电极a为负极,电极b为正极,正极NO得电子生成NH3,据此分析解答;
【详解】A.由以上分析可知a为负极,b为正极,电池工作时,外电路中电流由正极b流向负极a,故A正确;
B.放电时,溶液中得阴离子向负极区移动,则由Ⅱ室透过离子交换膜移到Ⅰ室,故B正确;
C.电极a发生反应:,故C错误;
D.正极反应为:;外电路每转移2mol电子可转化0.25mol ,故D正确;
故选:C。
11. 用溶液进行臭氧的分解实验。在不同的pH和温度条件下,的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。
3
4
5
6
20
301
231
169
58
30
158
108
48
15
50
31
26
15
7
下列推断错误的是
A. 其他条件相同时,酸性超强的分解速率越慢
B. 时,
C. 室温下,很难在NaOH浓溶液中稳定存在
D. 的分解速率:
【答案】B
【解析】
【详解】A.由表中数据可知,pH越小半衰期t越大,分解速率越慢,因此其他条件相同时,酸性超强即pH越小,A正确;
B.T=30℃、pH=6时,半衰期t=15 min,初始浓度c₀=0.0216 mol/L,浓度减少一半时Δc=0.0108 mol/L,平均速率,B错误;
C.室温下,NaOH浓溶液呈强碱性(pH大),由表中pH增大半衰期t减小可知,pH大O3分解速率快,难以稳定存在,C正确;
D.30℃、pH=7时,结合30℃下pH=5→6半衰期从48 min→15 min的趋势,pH=7时t<15 min,40℃、pH=5时,结合30℃(t=48 min)和50℃(t=15 min)趋势,t介于15~48 min,因t越小速率越大,故v(30℃、pH=7)>v(40℃、pH=5),D正确;
故选B。
12. 在一定条件下发生反应:,将通入2 L容积恒定的密闭容器中,若维持容器内温度不变,5 min达到平衡状态,测得的物质的量浓度为。则下列说法正确的是
A. 当混合气体的密度不变时,说明反应达到了平衡状态
B. 恒温下,若将容器压缩到1 L,5 min末的物质的量浓度:
C. 向容器中再通入,则平衡向正方向移动,转化率变小
D. 若在2 L容积恒定的绝热密闭容器中发生上述反应,达到平衡后,容器压强变大
【答案】C
【解析】
【分析】根据反应,将通入2 L容积恒定的密闭容器中,若维持容器内温度不变,5 min达到平衡状态,测得的物质的量浓度为,即剩余的,列反应关系量:,据此数据解答。
【详解】A.混合气体的总质量不变,2 L容积恒定的密闭容器体积不变,则整个过程的密度始终不变,所以密度无法确定反应的平衡状态,A错误;
B.恒温下,若将容器压缩到1 L,则体积缩小1倍,假设平衡不移动,5 min末的物质的量浓度增大1倍为:,但缩小体积相当于增大压强,平衡向左移动,则新平衡时的物质的量浓度:,B错误;
C.向容器中再通入,增大的物质的量浓度,平衡右移;但压强也同时增大,导致达到新平衡时的状态与原平衡小,使的转化率变小,C正确;
D.根据该反应方程式,其为吸热反应,如在绝热密闭容器中,无法从外界吸收热量,则平衡会朝放热反应方向(逆反应方向)移动,容器内气体体积减少,压强变小,D错误;
故答案为:C。
13. 清洁能源的开发利用是实现“双碳”目标的重要途径,乙醇-水催化重整可获得H2,其主要反应为:
①C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) ΔH=+173.3kJ·mol-1;
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.1kJ·mol-1。
在体积为1L的密闭容器中充入1molC2H5OH(g)和3molH2O(g)发生上述反应,平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如题图所示。已知:①CO的选择性=×100%。②700℃时,反应②的平衡常数为1。下列说法不正确的是
A. 曲线a表示平衡时CO2的选择性
B. 及时分离出CO2能提高平衡时H2产率
C. 700℃时,平衡体系中:n(H2)<n(H2O)
D. 300℃以后,随着温度的升高,平衡时减小
【答案】C
【解析】
【分析】由选择性计算式可知相同条件下CO和CO2选择性之和为1,则b代表平衡时氢气的产率随温度的变化,约300℃左右开始氢气的产率随温度升高而降低,则约300℃开始升高温度对反应①的影响小于对反应②的影响,则约300℃开始升高温度CO的选择性升高,CO2的选择性降低,故a表示CO2的选择性,c代表CO的选择性。
【详解】A.由分析可知a代表平衡时CO2的选择性,故A正确;
B.及时分离出CO2能使反应①平衡正向移动,反应②平衡逆向移动,可以提高平衡时H2产率,故B正确;
C.700℃时,反应②的平衡常数为1,则,700℃时,CO的选择性比CO2大,则,则n(H2)>n(H2O),故C错误;
D.300℃以后,随着温度的升高,反应②占主导,n(H2O)增大,平衡时减小,故D正确;
故选C。
14. 常温下,将pH均为3,体积均为的HA和HB溶液,分别加水稀释至体积随的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 稀释相同倍数时: B. 水的电离程度:
C. 溶液中离子总物质的量: D. 酸性强弱:HB>HA
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,=2时,HA溶液的pH为5而HB溶液的pH小于5,说明HA为强酸而HB为弱酸,稀释相同倍数时,即相同时,此时HA的pH更大,则c(H+):HB>HA,HA为强酸完全电离,c(A-)=c(H+),HB为弱酸部分电离,c(B-)≈c(H+),故c(B-)>c(A-),A错误;
B.水的电离程度受溶液中c(H+)影响,c(H+)越小,水的电离程度越大,a点pH小于5,b、c点pH=5,溶液中c(H+):b=c<a,则水的电离程度:b=c>a,B正确;
C.a、c点溶液体积相同,c点pH大于a点,c点溶液中c(A-)<a点溶液中c(B-),溶液中离子总物质的量:a>c,b点相对于a点加水稀释,促进HB的电离,溶液中离子总物质的量:b>a,故溶液中离子总物质的量:b>a>c,C错误;
D.HA稀释100倍(lg=2)pH由3→5(变化2个单位),为强酸,HB稀释100倍(lg=2)pH变化小于2个单位,为弱酸,酸性:HA>HB,D错误;
故选B。
II卷
二、填空题(58分,共4个小题)
15. 应用广泛,水处理中常用作还原剂、冶金中常用作络合剂,酸性条件下会发生歧化反应而变质。
(1)的实验室制法:装置图如下(加热和夹持装置略):
已知:的作用是与反应提供。
①实验过程中:a.乙中的澄清溶液出现黄色沉淀,请写出该反应方程式___________。
b.沉淀逐渐消失,溶液变澄清时伴随着大量生成,一段时间后,当乙中再次出现少量浑浊,立刻停止通入。请解释此时必须立刻停止通入的原因:___________。
②检验尾气含有二氧化碳的方法是:___________。
(2)实际工业生产中制得的溶液中常混有少量,结合溶解度曲线(下图),获得的方法是___________。
(3)产品纯度测定:
已知:滴定反应:;
以淀粉作指示剂,取产品配制成200 mL溶液,滴定20.00 mL浓度为的碘标准溶液至终点,用去溶液c mL,计算含量。请回答:
①有关滴定的正确操作步骤排序为:___________。
A.在锥形瓶中加入适量淀粉溶液
B.在碱式滴定管中装入溶液至零刻度以上
C.调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下,排除滴管尖嘴气泡,把滴定管置于滴管夹上
D.碱式滴定管检漏、洗涤、润洗
E.用酸式滴定管量取20.00 mL浓度为的碘标准溶液转移到锥形瓶中,将锥形瓶置于滴定管下方。
F.左手控制橡胶管玻璃珠,右手摇动锥形瓶,眼睛观察锥形瓶颜色变化直至达到终点
②滴定达到终点的现象:___________。
③试计算的纯度为___________(用含的代数式表示)。若产品中部分失去结晶水,则计算结果___________(填“偏高”,“偏低”或“不变”)。
【答案】(1) ①. ②. 继续通入,使溶液显酸性,酸性条件下会发生歧化反应而变质,使产量降低 ③. 将乙装置中产生的气体,先通过酸性高锰酸钾溶液,再通入澄清石灰水,若溶液变浑浊,则气体中含有二氧化碳
(2)将溶液蒸发浓缩(趁热过滤),再将滤液冷却结晶、过滤
(3) ①. DBCEAF ②. 滴入半滴滴定液,锥形瓶溶液蓝色褪去,并半分钟保持不变 ③. ④. 偏高
【解析】
【分析】装置甲中与稀硫酸制备;装置乙中与反应提供, 与制得,生成的继续发生反应:,制得;装置丙用NaOH吸收尾气。
【小问1详解】
①乙中的澄清溶液出现黄色沉淀,该黄色沉淀为硫单质,反应方程式为;
②根据反应:,乙中溶液变浑浊,生成的继续发生反应:,溶液变澄清,若继续通入,溶液酸性增强,发生反应:或者,使产量降低;
③乙装置中产生的气体可能含有:、和 要检验其中的,先要除去和,故先将气体通过酸性高锰酸钾溶液,再用澄清石灰水检验,若石灰水变浑浊,则含有。
【小问2详解】
根据溶解度曲线,溶解度随温度的升高而增大,的溶解度随温度的升高而降低,高温时溶解,晶体洗出,趁热过虑,除去,再将溶液冷却,晶体析出,再过滤即可得晶体。
【小问3详解】
①有关滴定的正确操作为检漏、用蒸馏水洗涤、用滴定液润洗2-3次,装入滴定液至零刻度以上,排除气泡、调整滴定液液面至零刻度线或零刻度以下,量取标准溶液到锥形瓶中,加指示剂,将锥形瓶置于滴定管下方,开始滴定,因此答案为DBCEAF;
②锥形瓶中有碘标准液和淀粉,呈蓝色,往锥形瓶滴待测液,因此滴定达到终点的现象:滴入半滴滴定液,锥形瓶溶液蓝色褪去,并半分钟保持不变;
③根据反应,,则,,样品中的质量为,的纯度为;若产品中部分失去结晶水,产品的质量a会偏小,根据,则计算结果会偏高。
16. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分,含少量、、碳及有机物等)制取的工艺流程如下:
已知:均能与F生成沉淀。回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是___________。
(2)“碱浸”时发生反应的离子方程式为___________。
(3)“浸钴”过程中先加入足量的稀,后加入足量的,则浸出液含有的金属阳离子为和___________。
(4)“净化除杂1”过程中,先在加入溶液,后调节pH.
①该条件下氧化性由强到弱的顺序为___________。
②控制的原因是___________。
(5)已知,取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为),用盐酸恰好完全溶解固体,得到溶液和4.48 LCl2(标准状况)。该钴氧化物中的物质的量之比为___________。
(6)在空气中焙烧生成和一种气体,该反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)除去碳和有机物
(2)
(3)、
(4) ①. ②. 温度过低,反应速率太慢;温度过高,双氧水易分解
(5)5:6 (6)
【解析】
【分析】确定550℃,焙烧的目的:含钴废料中含有碳及有机物等杂质,在550℃,焙烧时,碳的有机物在高温下反应生成二氧化碳等气体而除去;含钴废料中的Al2O3,能与氢氧化钠溶液反应,生成四羟基合铝酸钠,根据化学反应原理写出离子方程式:;先加入足量稀硫酸,后加入足量Na2SO3,Na2SO3,将Co3+、Fe3+,还原为Co2+、Fe2+,同时溶液中原本就存在Na+、Ca2+、Mg2+,所以浸出液含有金属阳离子为Na+、Ca2+、Mg2+、Co2+、Fe2+;在40-50℃,加入H2O2,能将Fe2+氧化为Fe3+,而Co2+不反应,根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可判断氧化性顺序。温度过低,反应速率太慢,反应进行不充分;温度过高,H2O2分解,导致无法将Fe2+氧化为Fe3+,所以要控制在40-50℃;因为Ca2+、Mg2+均能与F-,生成沉淀,用NaF溶液除去钙、镁,所以滤渣2的成分是CaF2、MgF2。
【小问1详解】
“焙烧”高温下碳和有机物反应生成二氧化碳等气体而除去。
【小问2详解】
氢氧化钠溶液溶解了氧化铝,生成四羟基合铝酸钠,反应的离子方程式为。
【小问3详解】
“浸钴”过程中若先加入足量的稀硫酸,后加入足量的Na2SO3,Na2SO3将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+,可得到CoCl2、FeCl2、MgCl2、CaCl2,则浸出液含有的金属阳离子为Na+、Ca2+、Mg2+、Co2+、Fe2+。
【小问4详解】
在40-50℃加入H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,而Co2+不反应,则该条件下Fe3+、Co3+、H2O2氧化性由强到弱的顺序为;
控制40-50℃的原因是:温度过低,反应速率太慢,温度过高,H2O2分解,导致无法将Fe2+氧化为Fe3+,所以要控制在40-50℃。
【小问5详解】
设含钴的氧化物的化学式为,可设有x molCo2O3,y molCoO,用盐酸恰好完全溶解固体,根据方程式可知x molCo2O3参与反应可以得到x molCl2,得到溶液和4.48 LCl2(标准状况),可得n(Cl2)=0.2 mol,所以x=0.2。由n(HCl)=0.48L×5mol/L=2.4 mol,由Cl原子守恒可得中的Cl原子的物质的量=2.4 mol-0.2 mol×2=2 mol,则n()=1 mol,则n(Co)=1 mol,由Co原子守恒可得2x+y=1,可得x=0.2,y=0.6,将x,y代入可得n(Co)=1 mol,n(O)=1.2 mol,所以该钴氧化物中的物质的量之比为5:6。
【小问6详解】
在空气中焙烧生成,该反应的化学方程式为。
17. 实现“碳中和”方法之一是二氧化碳捕捉再利用。研究转化为的重整技术是科学家研究的热点课题,回答下列问题:
反应i:
反应ii:
(1)已知下表中断裂1 mol化学键所吸收的能量数据,则___________。
化学键
能量/kJ
436
463
413
803
(2)在573 K时,体积为2 L的刚性密闭容器中投入和发生反应ii达到平衡。
①图1中能表示该反应的平衡常数的对数与(T表示温度)之间的变化关系的曲线是___________(填“m”或“n”)。
②测得在相同时间内,不同温度下的转化率如图2所示,___________(填“>”“”或“=”;若b点达到平衡状态,则温度下该反应的平衡常数值为___________(保留两位小数)。
(3)在恒容密闭容器中,反应i按进料比分别为投料时,的平衡转化率随条件X的变化关系如图3所示。
①曲线a的进料比为___________。
②条件X是___________(填“温度”或“压强”),依据是___________。
(4)一种电化学法可以将转化为,其工作原理如图所示。
与电源a极相连的电极上得到的电极反应式为___________。
【答案】(1)-154
(2) ①. n ②. < ③. 14.81
(3) ①. ②. 压强 ③. 该反应气体分子数减小,增大压强,平衡向正反应方向移动,的平衡转化率增大
(4)
【解析】
【小问1详解】
反应物的总键能-生成物的总键能=
【小问2详解】
①反应ii :为放热反应,,升高温度平衡逆向移动,K值减小;故增大,K值()增大,对应曲线n;②温度升高,反应速率加快,a处温度低于c处温度,因此;b处达到平衡,氢气转化率为,即氢气转化量为,达到平衡时,氢气为,二氧化碳为,甲醇和水蒸气均为,因此;
【小问3详解】
①相同条件下,进料比越大,的平衡转化率越小,因此a进料比为;②反应i中,增大压强,平衡向正反应方向移动,的平衡转化率增大;升高温度,平衡向逆反应方向移动,的平衡转化率越小,因此条件X为压强;
【小问4详解】
该电化学装置为电解池,与电源a极相连的电极上,由得到,碳元素化合价降低,得电子,是电解池的阴极,该极的电极反应式为:。
18. 聚合物P(聚甲基丙烯酸甲酯)是一种重要的塑料。合成它的方法如下图所示。
已知:E具有酸性,能和反应生成
(1)与A互为同系物的是___________。
a. b. c.
(2)反应①的条件是___________;反应⑥的反应类型是___________。
(3)C中所含官能团的名称是___________。
(4)D的结构简式是___________。
(5)反应⑤的化学方程式是___________。
(6)G是B与反应的产物,则G的同分异构体有___________种。
(7)参考题中合成线图,以氯乙烷为原料合成乙酸乙酯___________。
(合成路线常用的表示方式为:)
【答案】(1)a (2) ①. 光照 ②. 加聚反应
(3)羟基、碳碳双键 (4)CH2=C(CH3)CHO
(5)+CH3OH+H2O
(6)4 (7)
【解析】
【分析】F聚合物P,CH2=C(CH3)CH2OH发生催化氧化生成D,D氧化为E,E在浓硫酸作用下发生酯化反应生成F,F在一定条件下发生聚合反应生成聚合物P,由聚合物P逆推,D是CH2=C(CH3)CHO、 E是CH2=C(CH3)COOH、F是CH2=C(CH3)COOCH3。
【小问1详解】
结构相似,分子式相差若干个CH2原子团的有机化合物互为同系物,A是2-甲基丙烯,与A互为同系物,选a。
【小问2详解】
反应①是A与氯气在光照条件下发生取代反应,A分子甲基上1个H原子被Cl代替,条件是光照;反应⑥是CH2=C(CH3)COOCH3发生加聚反应生成聚合物P。
【小问3详解】
CH2=C(CH3)CH2OH中所含官能团的名称是碳碳双键、羟基;
【小问4详解】
CH2=C(CH3)CH2OH发生催化氧化生成D ,D的结构简式是CH2=C(CH3)CHO;
【小问5详解】
反应⑤是CH2=C(CH3)COOH和甲醇发生酯化反应生成CH2=C(CH3)COOCH3,化学方程式是+CH3OH+H2O;
【小问6详解】
G是B与反应的产物分子式为C4H9Cl,G的同分异构体有CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CH Cl CH3、(CH3)2CHCH2Cl、(CH3)3CCl,共4种。
【小问7详解】
氯乙烷水解得到乙醇,乙醇氧化为乙醛、乙醛氧化为乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,合成路线图为。
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