内容正文:
咸阳市实验中学2025-2026学年度第一学期第一次质量检测
高二化学
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,计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)
1. 下列生产、生活等实际应用,能用勒夏特列原理解释的是
A. 加入催化剂有利于合成氨的反应
B. 用饱和食盐水除去氯气中的少量氯化氢气体
C. 对于反应,平衡体系加压后颜色变深
D. 在溶液中,加入铁粉以防止氧化
2. 下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是
①C(s)+O2(g)=CO2(g);C(s)+O2(g)=CO(g)
②S(s)+O2(g)=SO2(g);S(g)+O2(g)=SO2(g)
③H2(g)+O2(g)=H2O(l);2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
④2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);2KOH(aq)+H2SO4(浓)=K2SO4(aq)+2H2O(l)
⑤NaOH(aq)+HCl (aq)=NaCl (aq)+H2O(l);NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa (aq)+H2O(l)
A. ①③⑤ B. ②④⑤ C. ②③④ D. ①②③
3. 已知:。若生成键、键释放的能量分别为,则断裂键需要吸收的能量为
A. B. C. D.
4. 已知:25℃和下,强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成时,放出的热量。某实验小组的同学利用下图装置,测定稀氢氧化钠溶液与稀硫酸发生中和反应的反应热。下列说法错误的是
A. 反应的热化学方程式为
B. 仪器A的名称为玻璃搅拌器
C. 一次完整的中和反应的反应热测定实验,至少需要测量三次温度
D. 分多次把溶液倒入内筒的稀硫酸中,所测得的中和反应的反应热偏大
5. 下列关于可逆反应 的说法,错误的是
A. 活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
B. 向该反应体系中输入能量,都有可能改变化学反应速率
C. 增大的浓度,可使单位体积内反应物分子的总数增多,反应速率加快
D. 催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,可使单位体积内活化分子数目增多,反应速率加快
6. 在催化剂作用下,制氢历程如图所示(代表过渡态,代表物种吸附在催化剂表面),速率方程式为(为速率常数,只与温度、催化剂有关)。下列说法正确的是
A. 甲醇分解制氢分5步反应进行,其中只有反应④的正反应是放热反应
B. 决速步反应方程式为
C. 制氢总反应为 ,该反应在低温下自发
D. 升高温度,平衡常数()、速率常数()都会增大
7. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和结论正确的是
选项
图像
结论
A
该图表示反应⇌ 的速率时间图像,时改变的条件可能是降低温度
B
该图表示温度和压强对反应影响的示意图,则该反应的,、、均为气态
C
该图表示在一定条件下,反应中随时间的变化,正反应的,点正反应速率点逆反应速率
D
该图表示用捕碳的反应:⇌,其中、、三点对应温度下的平衡常数从大到小的顺序为
A. A B. B C. C D. D
8. 下列与化学反应进行方向有关的叙述中不正确的是
A. 体系的熵增越大,焓变越小,化学反应速率越快
B. 绝热体系、孤立体系的自发反应都是熵增的过程
C. ,该反应在任何温度下均可自发进行
D. 能量越低,混乱度越大,体系越稳定
9. 利用教材实验完成影响化学平衡的因素探究。下列有关实验反应、操作现象及实验结论,不正确的是
选项
实验反应
操作及现象
实验结论
A
向溶液中加少量铁粉,溶液红色变浅
其他条件不变时,减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动
B
(橙色)(黄色)
向溶液中加入少量浓溶液,溶液变为黄色
在其他条件不变时,减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动
C
(蓝色)(黄色)
将盛有热溶液的试管置于冷水浴中,试管中溶液由蓝绿色变为黄绿色
在其他条件不变时,降低温度,平衡向放热反应方向移动
D
将装有与混合气体的针管活塞外拉,针管内气体颜色先变浅又逐渐变深
有气体参与的可逆反应,在其他条件不变时,减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动
A. A B. B C. C D. D
10. 一定条件下,分别向体积为的密闭容器中充入气体,发生反应:,测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
实验
充入气体量
反应过程条件
①
2molmol
恒温
②
恒温
③
1mol
绝热
A. 实验①、②中X的浓度相等时,反应处于平衡状态
B. b点平衡常数比c点平衡常数小
C. 图中、两点的气体的总物质的量:
D. 实验②、③平衡时反应物的转化率:
11. 水的电离平衡图像如图所示。已知,下列说法正确的是
A. 各点对应的水的离子积:
B.
C. 向b点溶液中加入大量NaOH固体,b点向a点移动
D. 在温度下,的盐酸中由水电离出的
12. 一定温度下有①盐酸②硫酸③醋酸,下列说法正确的是
A. 酸的物质的量浓度和体积相同时,与足量的金属反应产生氢气的体积(在相同条件下): ②>①=③
B. 酸的物质的量浓度和体积相同时,中和碱的能力:② > ①> ③
C. pH相同时,酸的物质的量浓度是 : ①= ③>②
D. pH相同时,分别稀释5倍,与足量的金属刚开始反应的速率:③>②>①
13. 已知25 ℃时有关弱电解质的电离平衡常数如下表:
弱电解质
HCN
H2CO3
HNO2
电离平衡常数
4.9×10-10
K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11
7.2×10-4
下列说法正确的是
A. 等浓度HCN和HNO2溶液,HCN的pH更小
B. NaCN溶液与少量CO2反应的离子反应方程式为2CN-+ CO2 +H2O = CO+2HCN
C. 向0.1 mol/L的HNO2溶液中通入HCl气体至pH=2,则HNO2的电离度约为7.2%
D. 结合H+的能力HCO>CN -
14. 如图所示为时、、三种微粒随变化的分布系数[如]。下列说法错误的是
A. 曲线①代表的分布分数随的变化曲线
B.
C. 时,
D. 当溶液中时,
二、非选择题(本大题共4小题,计58分)
15. I.回答下列问题:
(1)下列能说明醋酸溶液一定呈酸性的是_____(填字母)。
A. 含的溶液 B. 能使酚酞呈无色的溶液
C. 的溶液 D.
(2)①时,醋酸加水稀释至,下列说法正确的是_____(填字母)。
A.溶液中不变
B.溶液中减小
C.醋酸电离平衡正向移动,增大
D.溶液中所有离子浓度均减小
②下列物质溶于水时会破坏水的电离平衡,且属于电解质的是_____(填字母)。
A.氨气 B.硫酸氢钠 C.稀盐酸 D.金属钠
Ⅱ.常温下,将等体积、等的溶液和溶液分别加水稀释,随加水稀释倍数的变化如图所示。
(3)①a点溶液中由水电离出来的_____。
②比较、、三点水的电离程度由大到小的关系是_____。
Ⅲ.已知亚磷酸为二元弱酸,则
(4)属于_____(填“正盐”或“酸式盐”)。
(5)常温下,将溶液滴加到亚磷酸()溶液中,混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示,则表示的是_____(填“I”或“Ⅱ”),亚磷酸()的_____。
16. I.丙烷氧化脱氢(ODHP)是一种极具前景的丙烯制备技术,主要反应如下: 。回答下列问题:其他条件相同时,在不同的硼基催化剂作用下,一定时间内丙烷的转化率与反应温度的变化关系如图所示。
(1)在480℃时,在相同的条件下为使丙烷的转化率最大,应选择的催化剂是_____(填字母)。
A. B. C. 2%B/BN D. BN
(2)图中丙烷的转化率随温度升高而上升的原因可能是_____。
(3)经研究发现,硼基催化剂必须在以上才能提供足够的活性,但此时丙烷的转化率开始下降,原因可能是_____。
(4)丙烷氧化脱氢除生成外,还会过度氧化生成等物质,此过程_____(填“吸收”或“放出”)能量。
II.天津大学巩金龙教授团队通过将二氧化钛与金属镍结合,开发了一种新型的催化剂。这种催化剂不仅成本低、环境友好,而且在丙烷脱氢反应中展现出高选择性和高稳定性。
(5)已知:
物质
丙烷(g)
丙烯(g)
氢气(g)
燃烧热/
则丙烷脱氢反应的热化学方程式为_______(用、、表示)。
(6)若希望提高的平衡产率,可采取的方法是_______(写出一条)。
III.零碳燃料是未来能源体系的重要组成部分。我国科学家致力研究资源化路径,催化加氢制甲烷涉及以下两个反应(所有物质均为气态):
路径(甲烷化) 。
路径(氧再生)
下图为选择性和路径中转化率()随压强的变化曲线。
(7)由图可知,甲烷化宜选择的工业压强约为_____
(8)任意压强下,的选择性总小于,其原因是_______。
17. 滴定法是测定溶液浓度的一种重要方法,常见的有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定法等。请回答下列问题:
I.学生甲用的溶液来测定未知浓度醋酸溶液。
(1)配制标准溶液,下列仪器不需要的是_____(填字母)。
A. B. C. D.
(2)准备与滴定:
a.用蒸馏水洗涤碱式滴定管,注入标准NaOH溶液至“0”刻度线以上;
b.固定好碱式滴定管并使碱式滴定管尖嘴充满液体;
c.调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数;
d.量取待测液注入润洗过的锥形瓶中,并加入2滴酚酞溶液;
e.用标准碱液滴定至终点,记下碱式滴定管液面读数;
f.重复以上滴定操作2次,记录实验数据。
①以上步骤有错误的是______(填字母)。
②盛标准液的滴定管尖嘴部分留有气泡,排除气泡的方法应采用如图中的_____操作(填字母)。
A. B. C. D.
(3)步骤e中滴定时眼睛应注视_____,边滴边摇动锥形瓶(接近终点时,改为滴加半滴碱),直到因加入半滴碱后,溶液颜色从_____,且半分钟内不变色,即为滴定终点。
(4)下列操作中可能使所测醋酸溶液的浓度数值偏高的是_____(填字母)。
A. 水洗涤后的酸式滴定管未用醋酸溶液润洗就直接注入醋酸溶液,并移取的醋酸溶液于锥形瓶中
B. 滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
C. 读取溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
D. 滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
II.实验室常用标准酸性溶液测定绿矾[摩尔质量为]样品的纯度(被还原为)。学生乙称取绿矾样品,溶解,配成溶液。
(5)取该溶液于锥形瓶中,将溶液置于_____式滴定管中进行滴定,滴定终点的标志是_____。
(6)三次实验所消耗的标准液体积依次为、、,绿矾样品的纯度为_____%(保留三位有效数字)。
18. 乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品,可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。回答下列问题:
(1)乙酸和乙醇在催化剂作用下发生酯化反应的化学方程式为_____。
(2)下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的是_____(填字母)。
A. 单位时间里,消耗乙醇,同时生成水
B. 单位时间里,生成乙酸乙酯,同时生成乙酸
C. 正反应的速率与逆反应的速率相等
D. 混合物中各物质的浓度不再变化
(3)已知和发生酯化反应的反应热为。研究发现,难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率,原因是______;若要提高乙酸乙酯的产率,可以采用的方法是_____。
(4)在常压和时,初始组成、作催化剂的条件下进行反应,得到乙醇浓度随反应时间的变化如下图所示,时达到平衡。
平衡时乙酸的转化率_____%,平衡常数_____(保留2位有效数字)。
(5)已知酯化反应的速率方程为,其中,则_____(保留2位有效数字)。
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高二化学
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,计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)
1. 下列生产、生活等实际应用,能用勒夏特列原理解释的是
A. 加入催化剂有利于合成氨的反应
B. 用饱和食盐水除去氯气中的少量氯化氢气体
C. 对于反应,平衡体系加压后颜色变深
D. 在溶液中,加入铁粉以防止氧化
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂不影响平衡移动,则加入催化剂加快反应速率,不影响平衡移动,则不能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.氯水中存在,饱和食盐水中氯离子浓度大,使平衡左移,抑制氯气溶解,实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;
C.平衡体系存在,左右两边气体分子总数相同,增压平衡不移动,加压后因有色碘蒸汽浓度增大、颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.铁具有还原性,可还原铁离子生成亚铁离子,不能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故选B。
2. 下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是
①C(s)+O2(g)=CO2(g);C(s)+O2(g)=CO(g)
②S(s)+O2(g)=SO2(g);S(g)+O2(g)=SO2(g)
③H2(g)+O2(g)=H2O(l);2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
④2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);2KOH(aq)+H2SO4(浓)=K2SO4(aq)+2H2O(l)
⑤NaOH(aq)+HCl (aq)=NaCl (aq)+H2O(l);NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa (aq)+H2O(l)
A. ①③⑤ B. ②④⑤ C. ②③④ D. ①②③
【答案】C
【解析】
【详解】①C(s)+O2(g)=CO2(g);C(s)+O2(g)=CO(g);等物质的量的碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量,放热反应焓变为负值,化学反应的ΔH前者小于后者;
②S(s)+O2(g)=SO2(g);S(g)+O2(g)=SO2(g),固体S的能量小于气态S,等物质的量的固体S完全燃烧放出的热量小于气态S燃烧放出的热量,放热反应焓变为负值,化学反应的ΔH前者大于后者;
③H2(g)+O2(g)=H2O(l);2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),氢气的物质的量越多,燃烧放出的热量越多,放热反应焓变为负值,化学反应的ΔH前者大于后者;
④2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);2KOH(aq)+H2SO4(浓)=K2SO4(aq)+2H2O(l),浓硫酸溶于水放热,前者放出的热量小于后者,放热反应焓变为负值,化学反应的ΔH前者大于后者;
⑤NaOH(aq)+HCl (aq)=NaCl (aq)+H2O(l);NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa (aq)+H2O(l) ,醋酸是弱酸,电离吸热,前者放出的热量大于后者,放热反应焓变为负值,化学反应的ΔH前者小于后者;
化学反应的ΔH前者大于后者的是②③④,选C。
3. 已知:。若生成键、键释放的能量分别为,则断裂键需要吸收的能量为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据 ΔH =反应物的键能之和-生成物的键能之和,结合物质结构与能量进行计算。
【详解】断裂 1molN−H 需要吸收的能量为x kJ,则根据 ΔH =反应物的键能之和-生成物的键能之和可知, 945.6kJ/mol+3×436kJ/mol−2×3×xkJ/mol=−92.4kJ/mol ,解得x=391,即断裂 1molN−H 需要吸收的能量为391 kJ;
答案选C。
4. 已知:25℃和下,强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成时,放出的热量。某实验小组的同学利用下图装置,测定稀氢氧化钠溶液与稀硫酸发生中和反应的反应热。下列说法错误的是
A. 反应的热化学方程式为
B. 仪器A的名称为玻璃搅拌器
C. 一次完整的中和反应的反应热测定实验,至少需要测量三次温度
D. 分多次把溶液倒入内筒的稀硫酸中,所测得的中和反应的反应热偏大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据已知可知,反应的热化学方程式为 ,A项正确;
B.由图可知,仪器A的名称是玻璃搅拌器,B项正确;
C.中和反应的反应热测定实验中,每得到一组数据,需要测量反应前酸、碱初始温度,反应过程中的最高温度,至少需要测量3次;一次完整的实验要至少再重复两次,所以一次完整的中和反应的反应热测定实验,至少需要测量9次温度,C项错误;
D.分多次把溶液倒入内筒中,造成热量损失,测定的热量数值偏小,由于中和反应为放热反应,为负值,放出的热量越少,越大,D项正确;
故选C。
5. 下列关于可逆反应 的说法,错误的是
A. 活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
B. 向该反应体系中输入能量,都有可能改变化学反应速率
C. 增大的浓度,可使单位体积内反应物分子的总数增多,反应速率加快
D. 催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,可使单位体积内活化分子数目增多,反应速率加快
【答案】A
【解析】
【详解】A.活化分子之间的碰撞需要合适的取向才能成为有效碰撞,并非所有碰撞都有效,A错误;
B.输入能量(如加热或光照)会改变温度或活化分子比例,从而影响反应速率,B正确;
C.增大SO2浓度会增加单位体积内反应物分子总数,提高碰撞频率,反应速率加快,C正确;
D.催化剂通过降低活化能,增加活化分子比例,使单位体积内活化分子数目增多,反应速率加快,D正确;
故选A。
6. 在催化剂作用下,制氢历程如图所示(代表过渡态,代表物种吸附在催化剂表面),速率方程式为(为速率常数,只与温度、催化剂有关)。下列说法正确的是
A. 甲醇分解制氢分5步反应进行,其中只有反应④的正反应是放热反应
B. 决速步反应方程式为
C. 制氢总反应为 ,该反应在低温下自发
D. 升高温度,平衡常数()、速率常数()都会增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲醇分解历程中有TS1至TS5共5个过渡态,对应5步反应;反应③对应,反应④对应,均为放热反应,并非只有反应④,A错误;
B.决速步为活化能最大的步骤,从图中能明显看出反应⑤活化能最大[],其方程式为CO*+4H*=CO*+2H2(g)或4H*= 2H2(g),B错误;
C.总反应为CH3OH(g)分解生成CO(g)和2H2(g),方程式 正确,但反应为熵增的吸热反应,根据,该反应在高温下自发,C错误;
D.总反应吸热,升高温度平衡正向移动,平衡常数K增大;速率常数k只与温度和催化剂有关,升高温度反应速率加快,速率常数k增大,D正确;
故答案选D。
7. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和结论正确的是
选项
图像
结论
A
该图表示反应⇌ 的速率时间图像,时改变的条件可能是降低温度
B
该图表示温度和压强对反应影响的示意图,则该反应的,、、均为气态
C
该图表示在一定条件下,反应中随时间的变化,正反应的,点正反应速率点逆反应速率
D
该图表示用捕碳的反应:⇌,其中、、三点对应温度下的平衡常数从大到小的顺序为
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.对于反应,若t4时降低温度,平衡正向移动,正逆反应速率均减小,且,A错误;
B.反应,由图像知,升高温度Z的体积分数增大,则平衡正移,;若X、Y、Z均为气态即反应前后气体分子数不变,改变压强不影响平衡,不同压强下的体积分数应相同,B错误;
C.反应,温度越高反应速率越快,先达到平衡,则T1>T2,平衡时T1对应的大于T2,即升高温度增大,平衡逆移,正反应;点为T1温度下的平衡状态,,N点为T2温度下的未平衡状态且正向建立平衡,,又T1>T2使,故M点正反应速率>N点逆反应速率,C错误;
D.平衡常数仅与温度有关,结合图像分析反应,c点之后,升高温度c(CO2)增大,平衡逆移,说明;对于放热反应,升高温度平衡逆移,K值减小;因T2<T3<T4,则Kb>Kc>Kd;D正确;
故答案选D。
8. 下列与化学反应进行方向有关的叙述中不正确的是
A. 体系的熵增越大,焓变越小,化学反应速率越快
B. 绝热体系、孤立体系的自发反应都是熵增的过程
C. ,该反应在任何温度下均可自发进行
D. 能量越低,混乱度越大,体系越稳定
【答案】A
【解析】
【详解】A.化学反应速率的快慢与物质本身性质和外界条件有关,与焓变和熵变无关,A项错误;
B.绝热体系、孤立体系中没有热量和物质的外界交换,只有内部物质和能量交换的封闭体系,根据热力学第二定律:孤立系统的一切自发过程均向着其微观状态更无序的方向发展,如果要使系统回复到原先的有序状态是不可能的,除非外界对它做功,B项正确;
C. ,,则,故该反应在任何温度下均可自发进行,C项正确;
D.能量越低,粒子运动慢,体系越稳定;而混乱度越大,物质的无序性越强,物质总是有序变无序的,故体系越稳定,D项正确;
故答案选A。
9. 利用教材实验完成影响化学平衡的因素探究。下列有关实验反应、操作现象及实验结论,不正确的是
选项
实验反应
操作及现象
实验结论
A
向溶液中加少量铁粉,溶液红色变浅
其他条件不变时,减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动
B
(橙色)(黄色)
向溶液中加入少量浓溶液,溶液变为黄色
在其他条件不变时,减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动
C
(蓝色)(黄色)
将盛有热溶液的试管置于冷水浴中,试管中溶液由蓝绿色变为黄绿色
在其他条件不变时,降低温度,平衡向放热反应方向移动
D
将装有与混合气体的针管活塞外拉,针管内气体颜色先变浅又逐渐变深
有气体参与的可逆反应,在其他条件不变时,减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.,铁离子浓度降低,平衡逆向移动,红色变浅,结论正确,A正确;
B.NaOH中和H+,生成物浓度降低,平衡正向移动,黄色浓度增大,溶液变黄,B正确;
C.该反应吸热(ΔH>0),降温应使平衡逆向移动,浓度增大,溶液应更蓝,现象描述错误,C错误;
D.活塞外拉,容器体积增大,NO2浓度瞬间变小,气体颜色变浅,但体系的体积增大,压强减小,引起平衡向气体体积增大的方向(NO2侧)移动,故颜色又逐渐变深,颜色变化符合结论,D正确;
故选C。
10. 一定条件下,分别向体积为的密闭容器中充入气体,发生反应:,测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
实验
充入气体量
反应过程条件
①
2molmol
恒温
②
恒温
③
1mol
绝热
A. 实验①、②中X的浓度相等时,反应处于平衡状态
B. b点平衡常数比c点平衡常数小
C. 图中、两点的气体的总物质的量:
D. 实验②、③平衡时反应物的转化率:
【答案】D
【解析】
【分析】在等温等容的情况下,对于同一可逆反应,不论从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,只要起始浓度相当(即按方程式中的计量系数转换成同一半边满足对应相等或对应成比例),均可达到同一平衡状态,即等效平衡。由已知条件可知,实验①和实验②为等效平衡,故曲线I为实验①,故曲线II为实验②,曲线III为实验③。
【详解】A.由分析可知,实验①和实验②为等效平衡,实验①正向进行,X浓度下降,实验②从逆向开始,X浓度增大,二者只有平衡时X浓度相等,故浓度相等时反应达平衡,A正确;
B.结合曲线分析可知,实验③压强先下降后增加。实验③为恒容绝热,加入,反应逆向进行,总物质的量增加,由图可知其压强下降,由(R为常数),温度必然下降,故该反应逆反应为吸热反应,故正反应放热。实验②(b点)恒温,实验③(c点)绝热,③中逆反应吸热致温度降低,K随温度降低增大,故,B正确;
C.由图可知,c点和d点是实验③体系压强随时间的变化曲线,d点为实验②未平衡时,此时尚未达最大;c点为③的平衡点,随反应进行增大,故> ,C正确;
D.由题目可知,实验②为恒温;实验③为绝热且逆反应吸热致温度降低。上述选项分析可知,该反应正反应为放热,实验③可认为实验②平衡之后,温度降低所致,平衡正向移动,使得Z分解率减小,故>,D错误;
故答案选D。
11. 水的电离平衡图像如图所示。已知,下列说法正确的是
A. 各点对应的水的离子积:
B.
C. 向b点溶液中加入大量NaOH固体,b点向a点移动
D. 在温度下,的盐酸中由水电离出的
【答案】D
【解析】
【详解】A.水的离子积,由图可知,T2温度下水的离子积为1×10-14,T1温度下水的离子积小于1×10-14,则,A错误;
B.温度越高,水的离子积越大,由图可知,T2温度下水的离子积为1×10-14,T1温度下水的离子积小于1×10-14,则,B错误;
C.向b点溶液中加入大量NaOH固体,溶液中OH-的浓度增大,且NaOH固体溶于水会放热,导致溶液温度升高,则水的离子积会增大,则溶液中的H+浓度也会增大,则b点不会向a点移动,C错误;
D.在温度下,水的离子积为1×10-14,的盐酸中,溶液中的OH-全部由水电离,,则由水电离的,则的盐酸中由水电离出的,D正确;
故选D。
12. 一定温度下有①盐酸②硫酸③醋酸,下列说法正确的是
A. 酸的物质的量浓度和体积相同时,与足量的金属反应产生氢气的体积(在相同条件下): ②>①=③
B. 酸的物质的量浓度和体积相同时,中和碱的能力:② > ①> ③
C. pH相同时,酸的物质的量浓度是 : ①= ③>②
D. pH相同时,分别稀释5倍,与足量的金属刚开始反应的速率:③>②>①
【答案】A
【解析】
【详解】A.向体积相同、物质的量浓度相同的①盐酸、②硫酸、③醋酸溶液中分别加入相同的且足量的金属,溶质的物质的量相同,溶液中氢离子浓度②>①>③;产生氢气②>①═③,故A正确;
B.酸和NaOH发生中和反应时,消耗NaOH体积与酸最终电离出的氢离子物质的量成正比,体积相同,物质的量浓度相同的酸,中和碱的能力与其反应方程式中的化学计量数有关,故②>③=①,故B错误;
C.因为硫酸是二元强酸,盐酸是一元强酸,醋酸是一元弱酸,所以在pH相等的条件下,酸的物质的量浓度是③>①>②,故C错误;
D.pH值相同时,分别稀释5倍,强酸的c(H+)仍相同,而醋酸随着加水稀释,醋酸分子继续电离,其c(H+)增大,因此稀释后醋酸溶液的氢离子浓度比盐酸、硫酸大,与足量的金属刚开始反应的速率:③>②=①,故D错误。
故选A。
13. 已知25 ℃时有关弱电解质的电离平衡常数如下表:
弱电解质
HCN
H2CO3
HNO2
电离平衡常数
4.9×10-10
K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11
7.2×10-4
下列说法正确的是
A. 等浓度HCN和HNO2溶液,HCN的pH更小
B. NaCN溶液与少量CO2反应的离子反应方程式为2CN-+ CO2 +H2O = CO+2HCN
C. 向0.1 mol/L的HNO2溶液中通入HCl气体至pH=2,则HNO2的电离度约为7.2%
D. 结合H+的能力HCO>CN -
【答案】C
【解析】
【详解】A.电离平衡常数HCN<HNO2,二者均为一元弱酸,则等浓度溶液中HNO2的pH更小,故A错误;
B. K2(H2CO3)<K(HCN),因此NaCN溶液与少量CO2反应的离子反应方程式为,故B错误;
C.pH=2,,则,HNO2的电离度约为,故C正确;
D.K1(H2CO3)>K(HCN),结合H+的能力HCO<CN -,故D错误;
故选C。
14. 如图所示为时、、三种微粒随变化的分布系数[如]。下列说法错误的是
A. 曲线①代表的分布分数随的变化曲线
B.
C. 时,
D. 当溶液中时,
【答案】C
【解析】
【分析】是二元弱酸,随pH增大,碳酸的电离平衡正向移动,分布系数减小、的分布系数先增后减、分布系数增大,所以①代表随变化的分布系数,②代表随变化的分布系数,③代表随变化的分布系数。
【详解】A.根据以上分析,随pH增大,碳酸的电离平衡正向移动,分布系数减小,①代表随变化的分布系数,故A正确;
B.第一步电离:⇌H++ ,=,根据图像,当与分布系数相等时,pH=6.37,此时,B正确;
C.的第二步电离⇌H⁺+,,根据图像,当与分布系数相等时,pH=10.25,此时= c(H⁺)=10⁻10.25,=,时,,所以时,,故C错误;
D.根据图像,当与分布系数相等时,pH=10.25,即当溶液中时,,故D正确;
选C。
二、非选择题(本大题共4小题,计58分)
15. I.回答下列问题:
(1)下列能说明醋酸溶液一定呈酸性的是_____(填字母)。
A. 含的溶液 B. 能使酚酞呈无色的溶液
C. 的溶液 D.
(2)①时,醋酸加水稀释至,下列说法正确的是_____(填字母)。
A.溶液中不变
B.溶液中减小
C.醋酸电离平衡正向移动,增大
D.溶液中所有离子浓度均减小
②下列物质溶于水时会破坏水的电离平衡,且属于电解质的是_____(填字母)。
A.氨气 B.硫酸氢钠 C.稀盐酸 D.金属钠
Ⅱ.常温下,将等体积、等的溶液和溶液分别加水稀释,随加水稀释倍数的变化如图所示。
(3)①a点溶液中由水电离出来的_____。
②比较、、三点水的电离程度由大到小的关系是_____。
Ⅲ.已知亚磷酸为二元弱酸,则
(4)属于_____(填“正盐”或“酸式盐”)。
(5)常温下,将溶液滴加到亚磷酸()溶液中,混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示,则表示的是_____(填“I”或“Ⅱ”),亚磷酸()的_____。
【答案】(1)D (2) ①. A ②. B
(3) ①. ②.
(4)正盐 (5) ①. I ②.
【解析】
【小问1详解】
A.含的溶液,不能说明溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,不能说明醋酸溶液一定呈酸性,A错误;
B.碱性溶液能使酚酞试液变红色,使酚酞呈无色的溶液,不能说明醋酸溶液呈酸性,B错误;
C.不确定溶液的温度,的溶液,不能说明溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,不能说明醋酸溶液一定呈酸性,C错误;
D.,则溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,能说明醋酸溶液一定呈酸性,D正确;
故选D;
【小问2详解】
①A.溶液中,温度不变,Ka、KW不变,则比值不变,A正确;
B.溶液中,稀释后醋酸根离子后减小,Ka不变,则比值增大,B错误;
C.醋酸电离平衡正向移动,但是醋酸浓度减小,减小,C错误;
D.溶液中减小,则增大,D错误;
故选A;
②电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;
A.氨气为非电解质,A错误;
B.硫酸氢钠为电解质,溶液中电离出氢离子,抑制水的电离,B正确;
C.稀盐酸为混合物,不是电解质,C错误;
D.金属钠为金属单质,不是电解质,D错误;
故选B;
【小问3详解】
①a点溶液中由水电离出来的;
②pH:,酸性越强对水,对水的电离抑制作用越大,、、三点水的电离程度由大到小的关系是;
【小问4详解】
已知亚磷酸为二元弱酸,则属于正盐;
【小问5详解】
,当时,即时,;同理,,当时,即时,。由于,由图中横坐标为0时,曲线Ⅰ对应的pH大,曲线Ⅱ对应的pH小,知曲线Ⅰ表示,曲线Ⅱ表示;据曲线Ⅰ上点(-1,5.5),。
16. I.丙烷氧化脱氢(ODHP)是一种极具前景的丙烯制备技术,主要反应如下: 。回答下列问题:其他条件相同时,在不同的硼基催化剂作用下,一定时间内丙烷的转化率与反应温度的变化关系如图所示。
(1)在480℃时,在相同的条件下为使丙烷的转化率最大,应选择的催化剂是_____(填字母)。
A. B. C. 2%B/BN D. BN
(2)图中丙烷的转化率随温度升高而上升的原因可能是_____。
(3)经研究发现,硼基催化剂必须在以上才能提供足够的活性,但此时丙烷的转化率开始下降,原因可能是_____。
(4)丙烷氧化脱氢除生成外,还会过度氧化生成等物质,此过程_____(填“吸收”或“放出”)能量。
II.天津大学巩金龙教授团队通过将二氧化钛与金属镍结合,开发了一种新型的催化剂。这种催化剂不仅成本低、环境友好,而且在丙烷脱氢反应中展现出高选择性和高稳定性。
(5)已知:
物质
丙烷(g)
丙烯(g)
氢气(g)
燃烧热/
则丙烷脱氢反应的热化学方程式为_______(用、、表示)。
(6)若希望提高的平衡产率,可采取的方法是_______(写出一条)。
III.零碳燃料是未来能源体系的重要组成部分。我国科学家致力研究资源化路径,催化加氢制甲烷涉及以下两个反应(所有物质均为气态):
路径(甲烷化) 。
路径(氧再生)
下图为选择性和路径中转化率()随压强的变化曲线。
(7)由图可知,甲烷化宜选择的工业压强约为_____
(8)任意压强下,的选择性总小于,其原因是_______。
【答案】(1)A (2)温度越高,化学反应速率越快
(3)该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,丙烷的转化率下降
(4)放出 (5)
(6)升高温度或降低压强或及时分离出
(7)0.8 (8)可能存在副反应
【解析】
【小问1详解】
由图得温度为480℃时4%Ni@BOx/BN催化转化率最高,故选A;
【小问2详解】
图中均为在一定时间内发生丙烷的转化,所以可能反应未达平衡,升温使反应速率提高,在一定时间内的转化率提高;
【小问3详解】
在同样的反应时间内,温度高于500℃,可能反应已到达平衡,而反应焓变小于零,为放热反应,升温使反应逆向移动,转化率降低;
【小问4详解】
过度氧化反应实质为丙烷的燃烧反应,此过程放出热量;
【小问5详解】
根据盖斯定律:,可得;
【小问6详解】
升温有利于反应正向进行;正向反应时分子数增加,所以减压有利于反应正向进行;及时移除H2减少了生成物浓度,也可使反应正向进行,有利于丙烯生成;
【小问7详解】
由图可知,在0.8MPa时,二氧化碳的转化率较高,甲烷的选择性最大;
【小问8详解】
相同压强下,的选择性总小于,其原因是反应过程中存在生成副产物(如CO)的副反应,降低了的选择性。
17. 滴定法是测定溶液浓度的一种重要方法,常见的有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定法等。请回答下列问题:
I.学生甲用的溶液来测定未知浓度醋酸溶液。
(1)配制标准溶液,下列仪器不需要的是_____(填字母)。
A. B. C. D.
(2)准备与滴定:
a.用蒸馏水洗涤碱式滴定管,注入标准NaOH溶液至“0”刻度线以上;
b.固定好碱式滴定管并使碱式滴定管尖嘴充满液体;
c.调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数;
d.量取待测液注入润洗过的锥形瓶中,并加入2滴酚酞溶液;
e.用标准碱液滴定至终点,记下碱式滴定管液面读数;
f.重复以上滴定操作2次,记录实验数据。
①以上步骤有错误的是______(填字母)。
②盛标准液的滴定管尖嘴部分留有气泡,排除气泡的方法应采用如图中的_____操作(填字母)。
A. B. C. D.
(3)步骤e中滴定时眼睛应注视_____,边滴边摇动锥形瓶(接近终点时,改为滴加半滴碱),直到因加入半滴碱后,溶液颜色从_____,且半分钟内不变色,即为滴定终点。
(4)下列操作中可能使所测醋酸溶液的浓度数值偏高的是_____(填字母)。
A. 水洗涤后的酸式滴定管未用醋酸溶液润洗就直接注入醋酸溶液,并移取的醋酸溶液于锥形瓶中
B. 滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
C. 读取溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
D. 滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
II.实验室常用标准酸性溶液测定绿矾[摩尔质量为]样品的纯度(被还原为)。学生乙称取绿矾样品,溶解,配成溶液。
(5)取该溶液于锥形瓶中,将溶液置于_____式滴定管中进行滴定,滴定终点的标志是_____。
(6)三次实验所消耗的标准液体积依次为、、,绿矾样品的纯度为_____%(保留三位有效数字)。
【答案】(1)D (2) ①. ad ②. C
(3) ①. 锥形瓶内溶液颜色变化 ②. 无色变为粉红色(或浅红色) (4)CD
(5) ①. 酸 ②. 当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液,锥形瓶中溶液变为浅红(紫)色,且半分钟内不褪色
(6)92.7
【解析】
【小问1详解】
由配制一定物质的量浓度溶液配制的步骤为计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知,实验过程中需要用到的仪器为量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶,不需要到锥形瓶,故选D;
【小问2详解】
①a.碱式滴定管未用氢氧化钠标准溶液润洗,否则会使滴定消耗氢氧化钠溶液体积偏大,导致滴定结果偏大,a错误;d.锥形瓶用待测液润洗会使待测液中溶质的物质的量增大,使得滴定消耗氢氧化钠溶液体积偏大,导致滴定结果偏大,d错误;②排除碱式滴定管中气泡的方法为将碱式滴定管的胶头部分稍微向上弯曲,挤压玻璃小球,快速放液排出气泡,故选C;
【小问3详解】
在滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化,边滴边摇动锥形瓶(接近终点时,改为滴加半滴碱),直到因加入半滴碱后,溶液颜色从无色变为粉红色(或浅红色),且半分钟内不变色,即为滴定终点。
【小问4详解】
A.酸式滴定管未用醋酸溶液润洗,待测液浓度会减小,滴定消耗氢氧化钠溶液体积偏小,导致滴定结果偏低,A错误;
B.滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,对溶液无影响,滴定结果无影响,B错误;
C.读取溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数,如图,消耗氢氧化钠溶液体积偏大,导致滴定结果偏高,C正确;
D.滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,则读数时消耗氢氧化钠溶液体积偏大,导致滴定结果偏高,D正确;
【小问5详解】
将溶液具有氧化性,应置于酸式滴定管中进行滴定,滴定终点的标志是当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液,锥形瓶中溶液变为浅红(紫)色,且半分钟内不褪色;
【小问6详解】
三次实验所消耗的标准液体积依次为、、,第三次实验数据误差较大应舍弃,前两次消耗标准液的平均体积为,则的物质的量为,根据方程式可知,该溶液中含有,因此溶液中,,故,绿矾样品的纯度为。
18. 乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品,可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。回答下列问题:
(1)乙酸和乙醇在催化剂作用下发生酯化反应的化学方程式为_____。
(2)下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的是_____(填字母)。
A. 单位时间里,消耗乙醇,同时生成水
B. 单位时间里,生成乙酸乙酯,同时生成乙酸
C. 正反应的速率与逆反应的速率相等
D. 混合物中各物质的浓度不再变化
(3)已知和发生酯化反应的反应热为。研究发现,难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率,原因是______;若要提高乙酸乙酯的产率,可以采用的方法是_____。
(4)在常压和时,初始组成、作催化剂的条件下进行反应,得到乙醇浓度随反应时间的变化如下图所示,时达到平衡。
平衡时乙酸的转化率_____%,平衡常数_____(保留2位有效数字)。
(5)已知酯化反应的速率方程为,其中,则_____(保留2位有效数字)。
【答案】(1) (2)BCD
(3) ①. 很小,温度对平衡影响小,非气体反应,压强对平衡影响小 ②. 及时移出产物
(4) ①. 30 ②. 3.9
(5)
【解析】
【小问1详解】
乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为CH3CH2OH + 。
【小问2详解】
A.单位时间里,消耗乙醇,同时生成水都是描述的是正反应速率,不能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态,A不符合题意;
B.单位时间里,生成1 mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸,表示正反应速率与逆反应速率相等,能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态,B符合题意;
C.正反应的速率与逆反应的速率相等,能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态,C符合题意;
D.混合物中各物质的浓度不再变化,能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态,D符合题意;
故选BCD。
【小问3详解】
液相反应,压强对平衡影响小,很小,温度对平衡影响小,所以难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率;及时移出产物,平衡正向移动,可以提高乙酸乙酯的产率。
【小问4详解】
初始组成 ;乙醇的初始浓度3.30mol/L、乙酸的初始浓度为9.90mol/L,起始到平衡时乙醇的浓度减小3.3-0.33=2.97mol/L,则乙酸的浓度降低2.97mol/L,乙酸的转化率 ;平衡时乙醇的浓度为0.33mol/L、乙酸的浓度为9.9-2.97=6.93mol/L、乙酸乙酯的浓度为2.97mol/L、水的浓度为2.97mol/L,则平衡常数K=;
【小问5详解】
达到平衡时r=0,则。
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