内容正文:
2024~2025学年上学期怀仁一中高二年级第三次月考
化 学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:选择性必修1第二章~第三章第二节。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Fe 56
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 甲酸(HCOOH)是一元弱酸,在水溶液中存在如下平衡:,若使溶液中增大且平衡正向移动,可采取的操作是
A. 升高温度 B. 加入 C. 加稀释 D. 加入NaOH固体
2. 贮氢技术是氢气作燃料的一大难题。有报道称镧(La)—镍(Ni)合金材料有较大贮氢容量,其原理为 。下列条件有利于该合金贮氢的是
A. 高温、低压 B. 低温、高压 C. 高温、高压 D. 低温、低压
3. 化学反应速率是通过实验测定的,下列化学反应速率的测定中,测定依据不可行的是
选项
化学反应
测定依据(单位时间内)
A
压强变化
B
体积
C
D
沉淀质量
A. A B. B C. C D. D
4. 对于反应 △H>0,正反应速率变化如图所示,则时刻所改变的条件可能为
A. 升高温度 B. 增大压强
C. 增大,同时减小 D. 增加C的量
5. 将固体置于恒容密闭容器中,在一定温度下只发生反应:,下列叙述能表示反应已达到平衡状态的是
A. 容器内混合气体的密度保持不变
B. 容器内物质的总质量保持不变
C. 单位时间内产生的和HI的物质的量相等
D. HI的体积分数保持不变
6. 在一定条件下能自动进行的反应,我们称之为自发反应。下列说法中正确的是
A. 能够自发进行的反应都是放热反应
B. 反应
C. 反应在低温下能自发进行,则该反应的
D. 某反应、时,该反应一定能自发进行
7. 将2 mol N2O5置于2 L密闭容器中,在一定温度下发生反应:①2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g);②N2O4(g)2NO2(g)。达到平衡时,c(O2)=0.4 mol·L-1,c(NO2)=0.4 mol·L-1,下列说法正确的是
A. 平衡时,c(N2O5)=0.4 mol·L-1
B. 此温度下反应①的平衡常数的数值为3.6
C. 平衡时N2O5的分解率为70%
D. 平衡后混合气体的平均摩尔质量为80 g·mol-1
8. 下列有关溶液的酸碱性与pH的说法正确的是
A. 可以将pH试纸直接插入待测溶液中,测定该溶液pH
B. 酸性溶液一定是酸的水溶液
C. 常温下,柠檬水溶液的pH为3,其中的
D. 常温下,向的盐酸中,加入等体积的溶液,溶液呈碱性
9. 向5mL0.005mol·L⁻¹溶液中加入5mL0.030mol·L⁻¹KSCN溶液,溶液变红。将该红色溶液均分于两支试管中,进行下列实验。
试管
操作
现象
Ⅰ
滴入4滴1mol·L⁻¹KSCN溶液
溶液红色加深
Ⅱ
滴入4滴饱和溶液
溶液红色加深
下列说法错误的是
A. 与KSCN反应中,不会完全反应生成
B. 试管Ⅰ溶液颜色加深说明该反应是可逆反应
C. 将试管Ⅱ饱和溶液换为KCl固体,现象不相同
D. 试管Ⅰ滴入1mol·L⁻¹KSCN溶液换为KCl溶液,现象相同
10. 常温下,体积相同的盐酸和醋酸两种溶液中,,下列叙述错误的是
A. 醋酸溶液和盐酸的pH相等
B.
C. 与NaOH完全中和时,醋酸溶液消耗NaOH的量多于盐酸
D. 分别用水稀释相同倍数后,所得溶液中
11. 磺酰氯()是一种无色液体,遇水蒸气会发生反应生成两种强酸。实验室中利用反应:制备磺酰氯,已知该反应在低温下能够自发进行。下列说法正确的是
A. 该反应的△H<0,制备过程中需要高温
B. 该反应低温下能够自发进行的原因是熵增
C. 增大投料比[],有利于转化率的提高
D. 遇水蒸气会生成和HCl
12. 下列四幅图分别对应着四个反应:
①;
②;
③;
④。
下列说法正确的是
A. 图①中时,,故
B. 图②为恒温条件下时刻缩小容器体积的变化图
C. 图③为的平衡转化率与温度、压强的关系
D. 图④为的反应速率随温度的变化图
13. 二氧化碳甲烷化的研究对缓解能源危机意义重大。以催化二氧化碳甲烷化的反应机理如图所示(与作用生成和)。下列说法正确的是
A. 催化剂在反应中参加了反应,降低了活化能,提高了平衡产率
B. 在反应中为催化剂
C. 若是反应的决速步,则该步的化学反应速率最快
D. 图示过程的总反应式可表示为
14. 在催化剂作用下,向体积为1L的恒容密闭容器中充入2mol甲醇和2mol异丁烯(用R表示),分别在和两个温度下发生反应生成有机物W,反应的化学方程式为。异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 由图可知
B.
C.
D. 平衡时,维持温度为,再向容器中充入1mol甲醇和1mol异丁烯,平衡逆向移动
15. 25℃时,用1.0mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mLmol·L-1的盐酸,用0.010mol·L-1NaOH溶液滴定20.0mLmol·L-1的盐酸,滴定曲线如图所示[已知:,]。下列说法错误的是
A. 曲线b表示滴定mol·L-1盐酸的变化曲线
B. 滴定过程中水的电离程度先增大后减小
C. 滴定至时,曲线a溶液的导电能力比曲线b溶液的导电能力更强
D. 当1.0mol·L-1NaOH溶液滴定至19.98mL时,混合溶液的pOH约为9.7
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 常温下,叠氮酸()是一元弱酸,高锰酸()是一元强酸,0.1的高铼酸()、0.1的高锰酸()溶液分别与0.1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液均呈中性。请回答下列问题:
(1)高铼酸属于______(填“强”或“弱”)酸,中Re的化合价为______。
(2)的电离方程式为______,常温下,已知,则0.1的溶液中______。
(3)体积相同的高锰酸和醋酸溶液的pH均为2,若将两溶液稀释100倍,则pH变化较大的是_____________,向稀释后的溶液中分别加入0.1mol·L-1的NaOH溶液,则消耗NaOH体积较多的是_____________。
(4)已知25℃时,三种酸的电离常数如下:
化学式
HClO
—
—
写出下列在溶液中发生反应的离子方程式:
(少量):______;
(少量):______。
17. 如图为工业合成氨的流程图,回答下列问题:
(1)图中采取的措施可提高原料平衡转化率的是___________(填序号)。
(2)对于工业合成氨的说法正确的是___________(填字母)。
A.温度越高,催化剂的活性越大
B.工业合成氨的条件是和,此时催化剂活性最大,反应速率较快
C.压强越大,速率越快,平衡产率越高,所以工业合成氨压强越大越好
(3)某兴趣小组为研究“不同条件”对工业合成氨反应物平衡转化率的影响情况,在密闭容中进行了如表实验:(反应起始的温度和压强均相同):
序号
起始投入量
反应物平衡转化率
H2
NH3
①恒温恒容
1mol
3mol
0
②绝热恒容
1mol
3mol
0
③恒温恒压
2mol
6mol
0
则:___________、___________(填“>”“<”或“=”)。
(4)在容积相同的三个密闭刚性容器中,分别投入和,在不同温和、不同催化剂表面积(和)条件下,反应体系压强随时间变化关系如图甲所示。
①曲线III对应的温度和催化剂表面积可能为___________。
②在曲线III对应条件下,某反应容器中的分压依次是,此时反应速率___________(填“<”“>”或“=”)。
甲
(5)如图乙表示条件下,平衡时的体积分数与原料气投料比的关系。若投料比为4时,氨气的体积分数为的体积分数可能为图乙中的___________(填“M”“N”或“”点)。
乙
18. 每鲜榨橙计中含有大约的维生素C.某学习小组欲用碘量法测定市售橙汁饮料中维生素的含量,反应方程式为(维生素的化学式为,相对分子质量为176),其实验步骤及相关数据如下:
步骤1:移取饮料样品(设密度为)于锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液。
步骤2:在滴定管中装入的碘标准溶液,进行滴定。
步骤3:滴定至终点,读取并记录相关数据,重复三次实验,实验数据如下表所示。
第一次
第二次
第三次
滴定前读数
0.00
0.44
1.33
滴定后读数
30.01
30.44
31.32
回答下列问题:
(1)实验中盛装碘标准溶液应选择___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(2)配制碘标准溶液的主要操作步骤:计算称量溶解___________洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)___________摇匀将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签。
(3)下图表示滴定管中某次放液后液面的位置,如果液面处的读数是,则滴定管中液体的体积___________(填字母)。
a.是 b.一定大于 c.是 d.一定大于
(4)判断达到滴定终点的现象是___________。
(5)实验中下列操作可能会导致测定结果偏低的是___________(填字母)。
a.滴定时锥形瓶中有液体溅出
b.滴定结束时俯视读数
c.滴定前未用碘标准溶液润洗滴定管
d.滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
(6)计算得该饮料样品中维生素的含量为___________(结果保留两位小数),该含量___________(填“高于”或“低于”)鲜榨橙汁。
19. 丙烯是重要的化工原料,可以用于生产丙醇,卤代烃和塑料。回答下列问题:
(1)工业上用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷,主要副产物为3-氯丙烯,反应原理如下:
①
②
已知反应的活化能,则该反应的活化能_______。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的和,在催化剂作用下发生(1)中的反应①、②,容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。
时间/
0
60
120
180
240
300
360
压强/
80
74.2
69.4
65.2
61.6
57.6
57.6
用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即,则反应①前内平均反应速率_______(保留2位小数)。
(3)反应在不同温度下达到平衡,在总压强分别为和时,测得丙烷及丙烯的物质的量分数如图所示。图中a、b、c、d代表丙烷或丙烯,则a、d代表_______,_______(填“大于”“小于”或“等于”);若,起始时充入一定量的丙烷在恒压条件下发生反应,计算Q点对应温度下丙烷的转化率为_______(保留1位小数),该反应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)丙烷氧化脱氢法制备丙烯的反应为。已知该反应的,,为正、逆反应速率常数。温度下,该反应的化学平衡常数为K,K与的关系是_______。温度下,该反应的化学平衡常数为,且,则温度_______(填“>”“<”或“=”)。
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2024~2025学年上学期怀仁一中高二年级第三次月考
化 学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:选择性必修1第二章~第三章第二节。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Fe 56
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 甲酸(HCOOH)是一元弱酸,在水溶液中存在如下平衡:,若使溶液中增大且平衡正向移动,可采取的操作是
A. 升高温度 B. 加入 C. 加稀释 D. 加入NaOH固体
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲酸电离为吸热过程,升高温度电离平衡正向移动,溶液中增大,A符合题意;
B.在甲酸溶液中加入溶液会使溶液中增大,但平衡逆向移动,B不符合题意;
C.加水稀释,平衡正向移动,但溶液中减小,C不符合题意;
D.加入NaOH固体会使减小,平衡正向移动,D不符合题意;
故选A。
2. 贮氢技术是氢气作燃料的一大难题。有报道称镧(La)—镍(Ni)合金材料有较大贮氢容量,其原理为 。下列条件有利于该合金贮氢的是
A. 高温、低压 B. 低温、高压 C. 高温、高压 D. 低温、低压
【答案】B
【解析】
【详解】反应放热,故降低温度利于平衡正向移动;该反应为气体体积减少的可逆反应,故增大压强平衡正向移动。
故选B。
3. 化学反应速率是通过实验测定的,下列化学反应速率的测定中,测定依据不可行的是
选项
化学反应
测定依据(单位时间内)
A
压强变化
B
体积
C
D
沉淀质量
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应是体积不变的反应,反应前后压强始终不变,不能用压强变化来测定化学反应速率,故A符合题意;
B.单位时间内生成氢气的体积多少可以表明反应进行快慢,单位时间内H2体积变化多,速率快,故B不符合题意;
C.该反应过程中氢离子浓度减小,可测定单位时间内减少量,减少的越多,反应速率越快,故C不符合题意;
D.单位时间内产生的碳酸钡沉淀的质量越高,速率越快,故D不符合题意;
故选:A。
4. 对于反应 △H>0,正反应速率变化如图所示,则时刻所改变的条件可能为
A. 升高温度 B. 增大压强
C. 增大,同时减小 D. 增加C的量
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应的,升高温度,正反应速率增大,平衡正向移动,正反应速率逐渐减小,但升温后达到平衡时反应速率也会比升温前的平衡时的反应速率大,与图像不符,故A错误;
B.反应,反应物气体系数和小于生成物气体系数和,故增大压强,平衡逆向移动,正反应速率应逐渐增大,与图像不符,故B错误;
C.增大c(CO2),同时减小c(CO),平衡正向移动,改变瞬间正反应速率会突增,然后随着平衡正向移动,正反应速率逐渐减小,达到新平衡时如果各气体浓度之和比原平衡时各气体浓度之和小,则新平衡时的反应速率也会比原平衡时的反应速率小,故C正确;
D.C以固体形式参与反应,增加 C的量,对反应速率没有影响,故D错误;
故本题选C。
5. 将固体置于恒容密闭容器中,在一定温度下只发生反应:,下列叙述能表示反应已达到平衡状态的是
A. 容器内混合气体的密度保持不变
B. 容器内物质的总质量保持不变
C. 单位时间内产生的和HI的物质的量相等
D. HI的体积分数保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.容器容积固定,平衡后混合气体的质量将不再发生改变,则密度也不再发生改变,A正确;
B.由质量守恒可知,反应从开始时到平衡时容器内物质的总质量不变,故不能判断反应是否达到平衡状态,B错误;
C.氨气和HI化学计量数相等,任意单位时间内产生和HI物质的量均相等,则不能作为判断反应是否达到平衡的标志,C错误;
D.该反应中无论是否达到平衡,和HI的体积分数均保持不变,均为50%,D错误;
答案选A。
6. 在一定条件下能自动进行的反应,我们称之为自发反应。下列说法中正确的是
A. 能够自发进行的反应都是放热反应
B. 反应
C. 反应在低温下能自发进行,则该反应的
D. 某反应、时,该反应一定能自发进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.能够自发进行的反应不一定是放热反应,如氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,常温下也能自发进行,A错误;
B.反应生成气体,体系混乱度增大,,B错误;
C.反应在低温下能自发进行则,该反应的,所以该反应,C正确;
D.当、时,,该反应一定不能自发进行,D错误;
答案选C。
7. 将2 mol N2O5置于2 L密闭容器中,在一定温度下发生反应:①2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g);②N2O4(g)2NO2(g)。达到平衡时,c(O2)=0.4 mol·L-1,c(NO2)=0.4 mol·L-1,下列说法正确的是
A. 平衡时,c(N2O5)=0.4 mol·L-1
B. 此温度下反应①的平衡常数的数值为3.6
C. 平衡时N2O5的分解率为70%
D. 平衡后混合气体的平均摩尔质量为80 g·mol-1
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.在反应开始时c(N2O5)==1.0 mol·L-1,反应达到平衡时c(O2)=0.4 mol·L-1,则根据方程式①可知反应消耗的c(N2O5)=2×0.4 mol·L-1=0.8 mol·L-1,故平衡时N2O5的浓度c(N2O5)= 1.0 mol·L-1-0.8 mol·L-1=0.2 mol·L-1,A错误;
B.根据反应①可知开始时产生N2O4(g)的浓度c(N2O4)=2c(O2)=0.8 mol·L-1,由于c(NO2)=0.4 mol·L-1,则发生反应②消耗的N2O4(g)的浓度为0.2 mol·L-1,故平衡时c(N2O4)=0.6 mol·L-1,根据选项A分析可知平衡时c(N2O5)=0.2 mol·L-1,故反应①的化学平衡常数K=,B正确;
C.反应开始时c(N2O5)=1.0 mol·L-1,平衡时c(N2O5)=0.2 mol·L-1,所以N2O5的分解率为,C错误;
D.气体总质量m=2 mol ×108 g=216 g,平衡时气体的总物质的量n=(0.2 mol·L-1+0.6 mol·L-1+0.4 mol·L-1+0.4 mol·L-1) ×2 L=3.2 mol,所以平衡后混合气体的平均摩尔质量M=g·mol-1,D错误;
故合理选项是B。
8. 下列有关溶液的酸碱性与pH的说法正确的是
A. 可以将pH试纸直接插入待测溶液中,测定该溶液pH
B. 酸性溶液一定是酸的水溶液
C. 常温下,柠檬水溶液的pH为3,其中的
D. 常温下,向的盐酸中,加入等体积的溶液,溶液呈碱性
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH试纸的正确使用方法是:用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸上,直接插入待测溶液中会污染待测溶液,A错误;
B.酸性溶液可能是盐溶液(如NH4Cl水解呈酸性),不一定是酸溶液,B错误;
C.常温下,柠檬水溶液的pH=3时,c(H+)=10-3mol/L,由Kw=10-14可得c(OH-)=10-11mol/L,C正确;
D.常温下,pH=2的盐酸中c(H+)=10-2mol/L,pH=12的中c(OH-)=10-2mol/L,等体积混合后H+和OH-恰好完全中和,溶液呈中性,D错误;
答案选C。
9. 向5mL0.005mol·L⁻¹溶液中加入5mL0.030mol·L⁻¹KSCN溶液,溶液变红。将该红色溶液均分于两支试管中,进行下列实验。
试管
操作
现象
Ⅰ
滴入4滴1mol·L⁻¹KSCN溶液
溶液红色加深
Ⅱ
滴入4滴饱和溶液
溶液红色加深
下列说法错误的是
A. 与KSCN反应中,不会完全反应生成
B. 试管Ⅰ溶液颜色加深说明该反应是可逆反应
C. 将试管Ⅱ饱和溶液换为KCl固体,现象不相同
D. 试管Ⅰ滴入1mol·L⁻¹KSCN溶液换为KCl溶液,现象相同
【答案】D
【解析】
【分析】铁离子和硫氰根的配位数可以从1到6,按,5mL0.005mol·L⁻¹溶液中加入5mL0.030mol·L⁻¹KSCN溶液,二者可恰好完全反应,若配位数小于6,例如(红色),则KSCN过量,根据试管Ⅰ溶液颜色加深说明:再加入KSCN溶液时,反应正向进行,产生更多的Fe(SCN)3,使Fe(SCN)3的浓度增大,因此证明该反应是可逆反应。
【详解】A.据分析,与KSCN反应为可逆反应,则不会完全反应生成,A正确;
B.据分析,试管Ⅰ溶液颜色加深说明该反应是可逆反应,B正确;
C.滴入4滴饱和氯化铁溶液,则铁离子浓度增大,反应正向进行,产生更多的Fe(SCN)3,使Fe(SCN)3的浓度增大,溶液颜色加深,将试管Ⅱ饱和溶液换为KCl固体,氯化钾不影响反应相关的所有粒子的浓度,对平衡没有影响、溶液颜色不会加深,故现象不相同,C正确;
D.试管Ⅰ滴入1mol·L⁻¹KSCN溶液换为KCl溶液,氯离子、钾离子不影响反应,但溶液总体积增大,反应相关的所有粒子的浓度均减小,相当于稀释了溶液,溶液颜色变浅,故现象不同,D不正确;
选D。
10. 常温下,体积相同的盐酸和醋酸两种溶液中,,下列叙述错误的是
A. 醋酸溶液和盐酸的pH相等
B.
C. 与NaOH完全中和时,醋酸溶液消耗NaOH的量多于盐酸
D. 分别用水稀释相同倍数后,所得溶液中
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电荷守恒,两种溶液中、,,则、,且,,故两溶液中相等,pH相等,A正确;
B.盐酸为强酸,完全离解,;醋酸为弱酸,弱酸部分电离产生,大部分未电离,总浓度的浓度,故,B错误;
C.根据B项分析,醋酸的总物质的量大于0.01 mol(含未离解部分),完全中和时消耗的NaOH更多,C正确;
D.稀释时,的物质的量不变(0.01 mol),而醋酸稀释促进电离,的物质的量增加,故稀释后,D正确;
故选B。
11. 磺酰氯()是一种无色液体,遇水蒸气会发生反应生成两种强酸。实验室中利用反应:制备磺酰氯,已知该反应在低温下能够自发进行。下列说法正确的是
A. 该反应的△H<0,制备过程中需要高温
B. 该反应低温下能够自发进行的原因是熵增
C. 增大投料比[],有利于转化率的提高
D. 遇水蒸气会生成和HCl
【答案】C
【解析】
【详解】A.由方程式可知该反应的,又因为该反应在低温下能够自发进行,因此推测,制备过程中温度不能太高,A错误;
B.该反应是熵减的反应,自发进行的原因是反应放热,B错误;
C.越大,的相对量越多,则转化率越低,有利于转化率的提高,C正确;
D.不是强酸,与水反应生成和HCl, D错误;
故选C。
12. 下列四幅图分别对应着四个反应:
①;
②;
③;
④。
下列说法正确的是
A. 图①中时,,故
B. 图②为恒温条件下时刻缩小容器体积的变化图
C. 图③为的平衡转化率与温度、压强的关系
D. 图④为的反应速率随温度的变化图
【答案】B
【解析】
【详解】A.时,,但以后和还在发生改变,因此时刻反应未达到化学平衡状态,不等于,A错误;
B.该反应平衡常数表达式为,恒温条件下平衡常数为定值,故缩小容器体积,再次平衡后与原平衡浓度相等,B正确;
C.的分解反应是吸热反应,压强相同时,升高温度,平衡正向移动,平衡转化率增大,C错误;
D.平衡()时升高温度,甲醇的正、逆反应速率均应增大,D错误;
故选B。
13. 二氧化碳甲烷化的研究对缓解能源危机意义重大。以催化二氧化碳甲烷化的反应机理如图所示(与作用生成和)。下列说法正确的是
A. 催化剂在反应中参加了反应,降低了活化能,提高了平衡产率
B. 在反应中为催化剂
C. 若是反应的决速步,则该步的化学反应速率最快
D. 图示过程的总反应式可表示为
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂在反应中参加了反应,降低了活化能,提高反应速率,但不影响化学平衡、不能提高平衡产率,A错误;
B.反应的催化剂为,由图可知在反应中为中间产物,B错误;
C.决速步的活化能最大、化学反应速率最慢,C错误;
D.由图可知,二氧化碳甲烷化的总反应为,D正确;
选D。
14. 在催化剂作用下,向体积为1L的恒容密闭容器中充入2mol甲醇和2mol异丁烯(用R表示),分别在和两个温度下发生反应生成有机物W,反应的化学方程式为。异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 由图可知
B.
C.
D. 平衡时,维持温度为,再向容器中充入1mol甲醇和1mol异丁烯,平衡逆向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.“先拐先平数值大”,T1先拐,所以T1>T2,由T2到T1,温度升高,异丁烯的转化率降低,即平衡逆向移动,逆向为吸热反应,正反应为放热反应,A正确;
B. T1温度下,12min时异丁烯转化率为80%,消耗了2mol×80%=1.6mol,=mol·L-1·min-1,T2温度下,12min时异丁烯转化率为60%,消耗了2mol×60%=1.2mol,=mol·L-1·min-1,,B正确;
C.由图可知,M点和B点体系中物质组成完全一样,但是M点对应的温度T1更高,故, C正确;
D.平衡时,维持温度为,再向容器中充入1mol甲醇和1mol异丁烯,增大反应物浓度,平衡正向移动,D错误;
故选D。
15. 25℃时,用1.0mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mLmol·L-1的盐酸,用0.010mol·L-1NaOH溶液滴定20.0mLmol·L-1的盐酸,滴定曲线如图所示[已知:,]。下列说法错误的是
A. 曲线b表示滴定mol·L-1盐酸的变化曲线
B. 滴定过程中水的电离程度先增大后减小
C. 滴定至时,曲线a溶液的导电能力比曲线b溶液的导电能力更强
D. 当1.0mol·L-1NaOH溶液滴定至19.98mL时,混合溶液的pOH约为9.7
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像,两种浓度的盐酸与两种浓度的NaOH溶液混合后完全反应时消耗V(NaOH)=20.00mL,pH达到7,所以,,根据起始pH,可以确定曲线a表示滴定浓度的盐酸,曲线b表示滴定的盐酸,A正确;
B.已知强酸或强碱会抑制水的电离,所以酸碱恰好反应时水的电离程度最大,而V (NaOH) = 20.00 mL时酸碱恰好反应,则此时水的电离程度最大,水的电离程度先增大,后减小,B正确;
C.已知离子浓度越高的溶液导电性越强,pH=7时,曲线a表示的溶液离子浓度更大,导电能力更强,C正确;
D.曲线a表示滴定的盐酸,当NaOH溶液滴定至19.98 mL时,剩余0.02mLHCl溶液,混合溶液的,,pOH=14-3.3=10.7,D错误;
答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 常温下,叠氮酸()是一元弱酸,高锰酸()是一元强酸,0.1的高铼酸()、0.1的高锰酸()溶液分别与0.1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液均呈中性。请回答下列问题:
(1)高铼酸属于______(填“强”或“弱”)酸,中Re的化合价为______。
(2)的电离方程式为______,常温下,已知,则0.1的溶液中______。
(3)体积相同的高锰酸和醋酸溶液的pH均为2,若将两溶液稀释100倍,则pH变化较大的是_____________,向稀释后的溶液中分别加入0.1mol·L-1的NaOH溶液,则消耗NaOH体积较多的是_____________。
(4)已知25℃时,三种酸的电离常数如下:
化学式
HClO
—
—
写出下列在溶液中发生反应的离子方程式:
(少量):______;
(少量):______。
【答案】(1) ①. 强 ②. +7
(2) ①. ②.
(3) ①. 高锰酸(或) ②. 醋酸(或)
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
0.1的高铼酸()与0.1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液呈中性,说明高铼酸属于一元强酸;中H为+1价,O为-2价,根据正负化合价代数和为零可知, Re的化合价为+7价;
【小问2详解】
为一元弱酸,则其电离方程式为,常温下,,则0.1的溶液中;
【小问3详解】
等体积、等pH的高锰酸和醋酸溶液均稀释100倍,由于醋酸为弱酸,在稀释过程中醋酸又电离出新的氢离子,稀释后醋酸溶液中的大于高锰酸中的,故pH变化较大的是高锰酸(或);稀释后醋酸溶液中的大于高锰酸中的,则分别加入0.1mol·L-1的NaOH溶液,消耗NaOH体积较多的是醋酸(或);
【小问4详解】
电离平衡常数越大,对应的酸的酸性越强,根据表格中的数据可得酸性强弱关系:,根据强酸制取弱酸原理,的酸性强于碳酸,当醋酸过量时,、会反应生成二氧化碳和水,离子方程式为: ;同样道理,HClO的酸性弱于碳酸但强于碳酸氢根,故反应无论HClO是否过量产物只有碳酸氢根和次氯酸根,故离子方程式为:。
17. 如图为工业合成氨的流程图,回答下列问题:
(1)图中采取的措施可提高原料平衡转化率的是___________(填序号)。
(2)对于工业合成氨的说法正确的是___________(填字母)。
A.温度越高,催化剂的活性越大
B.工业合成氨的条件是和,此时催化剂活性最大,反应速率较快
C.压强越大,速率越快,平衡产率越高,所以工业合成氨压强越大越好
(3)某兴趣小组为研究“不同条件”对工业合成氨反应物平衡转化率的影响情况,在密闭容中进行了如表实验:(反应起始的温度和压强均相同):
序号
起始投入量
反应物平衡转化率
H2
NH3
①恒温恒容
1mol
3mol
0
②绝热恒容
1mol
3mol
0
③恒温恒压
2mol
6mol
0
则:___________、___________(填“>”“<”或“=”)。
(4)在容积相同的三个密闭刚性容器中,分别投入和,在不同温和、不同催化剂表面积(和)条件下,反应体系压强随时间变化关系如图甲所示。
①曲线III对应的温度和催化剂表面积可能为___________。
②在曲线III对应条件下,某反应容器中的分压依次是,此时反应速率___________(填“<”“>”或“=”)。
甲
(5)如图乙表示条件下,平衡时的体积分数与原料气投料比的关系。若投料比为4时,氨气的体积分数为的体积分数可能为图乙中的___________(填“M”“N”或“”点)。
乙
【答案】(1)②⑤ (2)B
(3) ①. > ②. <
(4) ①. , ②. <
(5)P
【解析】
【小问1详解】
增大压强,合成氨反应正向移动,液化分离出氨气后的氮气和氢气循环到热交换器内重复利用,可提高原料平衡转化率,可提高原料平衡转化率的是②⑤。
【小问2详解】
A.催化剂在一定温度范围内活性最大,故A错误;
B.工业合成氨的条件是和,此时催化剂活性最大,反应速率较快,故B正确;
C.压强越大,速率越快,平衡产率越高,但工业合成氨,要考虑设备承压能力和动力消耗等因素,不是压强越大越好,故C错误;
选B。
【小问3详解】
合成氨反应放热,①②比较,②绝热恒容,温度升高,平衡逆向移动,转化率减小,所以>;①③比较,③相当于增大压强,平衡正向移动,转化率增大,<。
【小问4详解】
在容积相同的三个密闭刚性容器中,分别投入和,在不同温和、不同催化剂表面积(和)条件下,反应体系压强随时间变化关系如图甲所示。
①Ⅱ、Ⅲ初始压强小,反应温度低,III反应速率大于Ⅱ,可知III催化剂面积大,曲线III对应的温度和催化剂表面积可能为、。
②在曲线III对应条件下,
50-x+150-3x+2x=160,x=20,;某反应容器中的分压依次是,Qp=,此时反应逆向进行,速率<。
【小问5详解】
投料比等于系数比,平衡体系中产物的百分含量最大,所以氮气和氢气的投料比等于3时,氨气的百分含量最大,则投料比为4时,氨气的体积分数可能为图乙中的p点。
18. 每鲜榨橙计中含有大约的维生素C.某学习小组欲用碘量法测定市售橙汁饮料中维生素的含量,反应方程式为(维生素的化学式为,相对分子质量为176),其实验步骤及相关数据如下:
步骤1:移取饮料样品(设密度为)于锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液。
步骤2:在滴定管中装入的碘标准溶液,进行滴定。
步骤3:滴定至终点,读取并记录相关数据,重复三次实验,实验数据如下表所示。
第一次
第二次
第三次
滴定前读数
0.00
0.44
1.33
滴定后读数
30.01
30.44
31.32
回答下列问题:
(1)实验中盛装碘标准溶液应选择___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(2)配制碘标准溶液的主要操作步骤:计算称量溶解___________洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)___________摇匀将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签。
(3)下图表示滴定管中某次放液后液面的位置,如果液面处的读数是,则滴定管中液体的体积___________(填字母)。
a.是 b.一定大于 c.是 d.一定大于
(4)判断达到滴定终点的现象是___________。
(5)实验中下列操作可能会导致测定结果偏低的是___________(填字母)。
a.滴定时锥形瓶中有液体溅出
b.滴定结束时俯视读数
c.滴定前未用碘标准溶液润洗滴定管
d.滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
(6)计算得该饮料样品中维生素的含量为___________(结果保留两位小数),该含量___________(填“高于”或“低于”)鲜榨橙汁。
【答案】(1)酸式 (2) ①. 转移 ②. 定容
(3)
(4)滴入最后半滴标准液时,溶液变为蓝色,且半分钟内不褪色
(5)ab (6) ①. 21.12 ②. 低于
【解析】
【小问1详解】
碘标准溶液具有氧化性,应该选择酸式滴定管;
【小问2详解】
配制碘标准溶液的主要操作步骤:计算称量溶解转移洗涤(并将洗涤液移入容量瓶) 定容摇匀将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签;
【小问3详解】
由于滴定管最大刻度在下方、但不在最下方,滴定管中实际盛放液体大于,如果液面处的读数是,则滴定管中液体的体积大于;
【小问4详解】
判断达到滴定终点的现象:滴入最后半滴标准液时,溶液变为蓝色,且半分钟内不褪色;
【小问5详解】
a.滴定时锥形瓶中有液体溅出,导致待测液溶质损失,所需标准溶液体积减小,结果偏低;
b.滴定结束时俯视读数,导致末次读数偏小、标准溶液体积偏小,结果偏低;
c.滴定前未用碘标准溶液润洗滴定管,标准溶液被稀释,消耗碘标准溶液体积偏大,结果偏高;
d.滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,导致标准溶液体积偏大,结果偏高;
故选ab;
【小问6详解】
①根据实验数据,消耗碘标准溶液的平均值为,根据方程式可知,维生素的物质的量等于消耗碘的物质的量:,移取饮料样品(设密度为), 即20g饮料中含维生素的物质的量,则饮料中含维生素的物质的量,该饮料样品中维生素的含量为;
②21.12<37.5,故其含量低于鲜榨果汁。
19. 丙烯是重要的化工原料,可以用于生产丙醇,卤代烃和塑料。回答下列问题:
(1)工业上用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷,主要副产物为3-氯丙烯,反应原理如下:
①
②
已知反应的活化能,则该反应的活化能_______。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的和,在催化剂作用下发生(1)中的反应①、②,容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。
时间/
0
60
120
180
240
300
360
压强/
80
74.2
69.4
65.2
61.6
57.6
57.6
用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即,则反应①前内平均反应速率_______(保留2位小数)。
(3)反应在不同温度下达到平衡,在总压强分别为和时,测得丙烷及丙烯的物质的量分数如图所示。图中a、b、c、d代表丙烷或丙烯,则a、d代表_______,_______(填“大于”“小于”或“等于”);若,起始时充入一定量的丙烷在恒压条件下发生反应,计算Q点对应温度下丙烷的转化率为_______(保留1位小数),该反应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)丙烷氧化脱氢法制备丙烯的反应为。已知该反应的,,为正、逆反应速率常数。温度下,该反应的化学平衡常数为K,K与的关系是_______。温度下,该反应的化学平衡常数为,且,则温度_______(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)132 (2)0.08
(3) ①. 丙烷 ②. 大于 ③. 33.3 ④. 0.025(或)
(4) ①. ②. <
【解析】
【小问1详解】
①CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)⇌CH2ClCHClCH3(g) △H1=-134kJ∙mol-1;
②CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)⇌CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) △H2=-102kJ∙mol-1;
根据盖斯定律①-②得CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)⇌CH2ClCHClCH3(g) △H2=-134kJ∙mol-1+102kJ∙mol-1=-32kJ∙mol-1,焓变=活化能Ea(正)-活化能Ea(逆),则该反应的活化能Ea(正)=-32 kJ∙mol-1+164kJ∙mol-1=132kJ∙mol-1;
【小问2详解】
由于CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)⇌CH2ClCHClCH3(g)反应,使容器内气体压强减小;
设180min时,CH2ClCHClCH3(g)的压强为p
P=14.8kPa,
ν(CH2ClCHClCH3)=0.08 Kpa/min-1;
【小问3详解】
该反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,由图知温度越高,a、d曲线的量越少,所以a、d是反应物丙烷;根据a、d曲线,在相同的温度下,P1下丙烷的物质的量分数>P2下,根据反应,增大压强,丙烷的量增大,所以P1>P2;设丙烷物质的量为lmol ,消耗物质的量为x,由图象中可知丙烷在Q点物质的量分数为50% ,列出三段式即
,,故转化率为33.3%;总物质的量=,C3H8,C3H6,H2的物质的量分数分别为0.5,0. 25,0.25平衡常数KP=0.025MPa;
【小问4详解】
平衡时,则,则,故;该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,故<。
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