内容正文:
2024-2025学年度第一学期期中考试
高二化学
本试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1. 答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型填涂在答题卡相应位置上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2. 作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3. 非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案,不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4. 考生必须保持答题卡的整洁。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5
一、选择题:本题有16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 下列反应中,生成物的总焓大于反应物总焓的是
A. 甲烷在空气中燃烧 B. 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合
C. Na与H2O的反应 D. Al在高温条件下与Fe2O3反应
2. 已知热化学方程式:2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) ∆H= -571.6 kJ·mol-1,2CH3OH(l)+3O2(g) =2CO2(g)+4H2O(l) ∆H= -1452 kJ·mol-1,H+(aq)+OH-(aq) =H2O(l) ∆H= -57.3 kJ·mol-1。据此判断下列说法正确的是
A. CH3OH的燃烧热∆H为-1452 kJ·mol-1
B. 2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) ∆H > -571.6 kJ·mol-1
C. CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=H2O(l)+CH3COONa(aq) ∆H= -57.3 kJ·mol-1
D. 2CH3OH(l)+O2(g)=2CO2(g)+4H2(g) ∆H= -880.4 kJ·mol-1
3. 下列说法正确的是
A. 碳酸铵分解是吸热反应,根据焓判据判断能自发分解
B. 物质A三态间的转化如下:A(g)→A(l)→A(s),则该转化过程中ΔS>0
C. 反应2Mg(s)+CO2(g) C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH<0
D. 室温下水结成冰是自发过程
4. 调控化学反应进行的快慢,对于工业生产和日常生活都有着十分重要的意义。在下列事实中,增大化学反应速率的是
A. 古代炼铁使用鼓风机 B. 在铁制品表面刷油漆
C. 用冰箱冷藏食物 D. 食品包装袋中放小袋铁粉
5. 下列物质属于弱电解质的是
A. H2S B. BaSO4 C. NaHCO3 D. CH3COONH4
6. 关于水的说法,下列错误的是
A. 水的电离方程式2H2O ⇌H3O++OH- B. 纯水的pH可能为6
C. 25℃时水中通入少量HCl,KW减小 D. 水的电离∆H>0
7. 在水中能发生水解反应且溶液为酸性的是
A. CaCl2 B. KHCO3 C. NH4NO3 D. H3PO4
8. 反应C(s)+H2O(g) ⇌CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变能增大反应速率的是
A. 增加C的量 B. 保持体积不变,充入Ne使体系压强增大
C. 将容器的体积缩小一半 D. 保持压强不变,充入Ne使容器容积变大
9. 当反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g) ∆H<0达到平衡时,下列措施不能提高N2转化率的是
A. 使用铁触媒做催化剂 B. 压强增至20 MPa~50 MPa
C. 将氨液化分离 D. 降低反应温度
10. 一定温度下,向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量盐酸,下列说法错误的是
A. c (Ag+)减小 B. AgCl的溶解度不变
C. Ksp不变 D. AgCl(s)Ag+(aq) + Cl-(aq)平衡逆向移动
11. 向双氧水中加入可观察到大量气泡产生,发生的反应为::,:,反应过程中能量变化如下图所示。下列说法不正确的是
A. 加入,改变了总反应的能量变化
B. 是放热反应
C. 改变了反应的历程,降低了活化能,在反应中起催化剂的作用
D. 总反应速率快慢由第步决定
12. 一种钒氧类催化剂催化某反应的反应机理如图所示,下列叙述不正确的是
A. V5+=O是反应的催化剂
B. H2O是反应的中间产物
C. 总反应为4NH3+2NO+2O23N2+6H2O
D. 该反应利用了NH3的还原性除去NO,减少了空气污染
13. 下列有关盐类水解应用的说法正确的是
A. 明矾和ClO2均可用作净水剂,且净水原理相同
B. 除去CuCl2溶液中少量的FeCl3,可选用CuO固体
C. 将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同
D. 配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
14. 已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25℃)如下:
难溶电解质
ZnS
CuS
HgS
Ksp
向100mL含、和浓度均为0.01mol/L的溶液中逐滴加入0.001mol/L的溶液,下列说法正确的是
A. 先沉淀 B. 先沉淀 C. 先沉淀 D. 同时沉淀
15. 根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验及现象
结论
A
滴定终点判断对待测液浓度的影响
以酚酞为指示剂,用盐酸标准液滴定NaOH溶液,溶液由红色变为浅红色便立刻读数
测得c (NaOH)偏大
B
比较不同酸的酸性强弱
测定等浓度的NaClO溶液、CH3COONa溶液的pH,前者大
酸性:HClO>CH3COOH
C
比较不同浓度FeCl3溶液中Fe3+的水解程度
测定0.1mol/L FeCl3和0.01mol/L FeCl3溶液的pH,前者比后者小
FeCl3溶液浓度越大,c (H+)越大,水解程度越大
D
比较AgCl和AgI的溶度积常数
取2mL0.1mol/LNaCl溶液,滴加2滴0.1mol/LAgNO3溶液,充分反应后滴加4滴0.1mol/LKI溶液,此时白色沉淀转化为黄色沉淀
Ksp(AgCl) >Ksp(AgI)
A. A B. B C. C D. D
16. 25 ℃时,在20 mL 0.1 mol·L-1 HF溶液中加入V mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,测得混合溶液pH的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中,由水电离出的c(H+)相等
B. ②点时,溶液中的c(F-)=c(Na+)=0.1 mol·L-1
C. ③点时V=20 mL,此时溶液中c(OH-)<c(H+)<c(F-)<c(Na+)=0.1 mol·L-1
D. ①点时pH=6,此时溶液中c(F-)-c(Na+)=9.9×10-7 mol·L-1
二、非选择题:共4小题,共56分。
17. I.化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)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,用公式计算获得。实验装置如下图所示。
(1)理论上强酸、强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量,则稀H2SO4和NaOH稀溶液反应的中和热的热化学方程式为_______。
(2)仪器a的名称为_______,泡沫塑料的作用为_______。
(3)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各20mL进行反应。测得反应前后体系的温度值,实验结果见下表。(c和分别取和,下同)。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
1
HCl+NaOH
a
b
2
HCl+NH3·H2O
a
c
①温度:c_______b(填“>”“<”或“=”),理由是_______。
②的_______kJ·mol-1。
Ⅱ.酸催化下NH4Cl与NaNO2混合溶液的反应(反应i),可用于石油开采中油路解堵。
(4)反应i:
已知:
则反应i的_______。
18. H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。
(1)为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某小组设计了图甲所示的实验装置。可通过观察_______,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是_______。
(2)某小组拟在同浓度Fe3+的催化下,定量探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。
限选试剂与仪器:30% H2O2、0.1mol∙L-1 Fe2(SO4)3溶液、蒸馏水、秒表、图乙装置。
①本实验H2O2分解反应方程式为_______。
②设计实验方案:在不同H2O2浓度下,测定_______(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
③参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案_______(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示)。
物理量
实验序号
V[0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3]/mL
V(H2O2)/mL
V(H2O)/mL
……
1
a
……
2
a
……
19. 食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸 (CH3COOH),醋酸的应用与其电离平衡密切相关。某小组为探究CH3COOH的电离情况,进行了如下实验。
【实验一】配制并测定醋酸中CH3COOH的浓度。
(1)配制250mL醋酸后,用_______(填仪器名称)量取25.00 mL醋酸于锥形瓶中,加入2滴_______溶液作指示剂。
(2)用的NaOH溶液滴定,达到滴定终点的操作和现象为_______。
(3)4次滴定消耗NaOH溶液的体积记录如下:
实验次数
1
2
3
4
滴定前
滴定终点
消耗NaOH溶液的体积/mL
25.04
24.96
26.96
第4次滴定消耗NaOH溶液的体积为_______mL,则所配稀醋酸的物质的量浓度约为_______(保留4位有效数字)。
【实验二】探究浓度对CH3COOH电离程度的影响。用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸溶液的pH,结果如下表:
浓度/()
0.1000
0.010
pH
2.88
3.38
(4)由表中数据计算CH3COOH的电离常数_______。
(5)从表中数据可以计算得出:随着CH3COOH浓度的减小,CH3COOH的电离程度将_______(填“增大”“减小”或“不变”);结合表中数据,给出判断理由_______。
20. 含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。
(1)工业上常用NH3和CO2合成尿素[CO(NH2)2],利用该反应可以在一定程度上减缓温室效应。该反应可分两步进行,其能量变化和反应历程如图所示。
①以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的总反应的热化学方程式为:2NH3(g) + CO2(g)=CO(NH2)2 (s) + H2O(g) ΔH=_______。
②合成尿素总反应自发进行的条件是_______(填“高温”或“低温”)。
(2)一定温度下,将NH3和CO2按2:1的物质的量之比充入容积恒为10 L的密闭容器中发生总反应。15 min时达到平衡,各物质的浓度变化曲线如图所示。
①从反应开始至15 min,CO(NH2)2的平均生成速率为_______g·min-1(已知:CO(NH2)2的相对分子质量为60)。
②下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.体系压强不再变化
B.混合气体的密度不再变化
C.NH3和CO2的浓度之比为2:1
D.NH3的消耗速率和H2O的生成速率之比为2:1
③上述条件下总反应的平衡常数为_______,25 min时再向容器中充入2 mol的NH3、1 molCO2和2 molH2O,则此时平衡_______(填“正向移动”或“逆向移动”)。
(3)中国科学家在以H2为还原剂清除NO的研究方面取得了显著成果,其反应方程式为:2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g) ΔH<0。当固定比例的NO(g)和H2(g)的混合气体,以相同流速分别通过填充有两种催化剂的反应器,测得NO的转化率与温度的关系如图所示。
①新型催化剂优于传统催化剂的理由为_______。
②M、N、P、Q四点中一定未达到平衡状态的是_______(填字母)。
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2024-2025学年度第一学期期中考试
高二化学
本试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1. 答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型填涂在答题卡相应位置上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2. 作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3. 非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案,不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4. 考生必须保持答题卡的整洁。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5
一、选择题:本题有16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 下列反应中,生成物的总焓大于反应物总焓的是
A. 甲烷在空气中燃烧 B. 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合
C. Na与H2O的反应 D. Al在高温条件下与Fe2O3反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲烷燃烧是放热反应,生成物总焓小于反应物总焓,A错误;
B.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合吸热,生成物总焓大于反应物总焓,B正确;
C.Na与水反应剧烈放热,生成物总焓小于反应物总焓,C错误;
D.铝热反应(Al与Fe2O3)为放热反应,生成物总焓小于反应物总焓,D错误;
答案选B。
2. 已知热化学方程式:2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) ∆H= -571.6 kJ·mol-1,2CH3OH(l)+3O2(g) =2CO2(g)+4H2O(l) ∆H= -1452 kJ·mol-1,H+(aq)+OH-(aq) =H2O(l) ∆H= -57.3 kJ·mol-1。据此判断下列说法正确的是
A. CH3OH的燃烧热∆H为-1452 kJ·mol-1
B. 2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) ∆H > -571.6 kJ·mol-1
C. CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=H2O(l)+CH3COONa(aq) ∆H= -57.3 kJ·mol-1
D. 2CH3OH(l)+O2(g)=2CO2(g)+4H2(g) ∆H= -880.4 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据方程式2CH3OH(l)+3O2(g) =2CO2(g)+4H2O(l) ∆H= -1452 kJ·mol-1可知,CH3OH的燃烧热为×1452 kJ·mol-1=726 kJ·mol-1,故A错误;B.液态水变成水蒸气会吸热,因此2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) ∆H > -571.6 kJ·mol-1,故B正确;C. 醋酸为弱酸,电离需要吸热,CH3COOH(aq)+NaOH(aq) =H2O(l)+CH3COONa(aq) ∆H>-57.3 kJ·mol-1,故C错误;D. ①2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) ∆H= -571.6 kJ·mol-1,②2CH3OH(l)+3O2(g) =2CO2(g)+4H2O(l) ∆H= -1452 kJ·mol-1,根据盖斯定律,将②-①×2得:2CH3OH(l)+O2(g) =2CO2(g)+4H2(g) ∆H= -308.8 kJ·mol-1,故D错误;故选B。
3. 下列说法正确的是
A. 碳酸铵分解是吸热反应,根据焓判据判断能自发分解
B. 物质A三态间的转化如下:A(g)→A(l)→A(s),则该转化过程中ΔS>0
C. 反应2Mg(s)+CO2(g) C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH<0
D. 室温下水结成冰是自发过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、焓判据:放热反应容易自发进行,碳酸铵分解是吸热反应,所以根据焓判据该反应是不自发的,故A错误;B、△S为熵变,表示物质的混乱度,物质A三态间A(g)→A(l)→A(s),混乱度减小,所以△S<0,故B错误;C、该反应的△S<0,要自发进行,须△H-T△S<0,则该反应的△H<0,故C正确;D、室温下水不能结成冰,所以室温下水结成冰不是自发过程,故D错误;故选C。
点睛:本题考查了自发过程和自发反应的判断。注意一个反应能否自发进行,不取决于焓变或熵变中的一种,而是二者的综合判据,当△G=△H-T•△S<0时,反应才能自发进行。
4. 调控化学反应进行的快慢,对于工业生产和日常生活都有着十分重要的意义。在下列事实中,增大化学反应速率的是
A. 古代炼铁使用鼓风机 B. 在铁制品表面刷油漆
C. 用冰箱冷藏食物 D. 食品包装袋中放小袋铁粉
【答案】A
【解析】
【详解】A.鼓风机促进燃烧,增加氧气浓度和温度,加快炼铁,A符合题意;
B.通过隔绝反应物氧气减缓反应速率,B不符题意;
C.降低温度减缓反应速率,C不符题意;
D.铁粉作抗氧化剂,减缓食品被氧化,降低反应速率,D不符题意;
故选A。
5. 下列物质属于弱电解质的是
A. H2S B. BaSO4 C. NaHCO3 D. CH3COONH4
【答案】A
【解析】
【详解】A.H2S是弱酸,在水溶液中部分解离,属于弱电解质,A正确;
B.BaSO4虽难溶,但溶解部分完全离解为Ba2+和,属于强电解质,B错误;
C.NaHCO3是盐,在水中完全离解为Na+和,C错误;
D.CH3COONH4是盐,完全离解为CH3COO-和,属于强电解质,D错误;
故选A。
6. 关于水的说法,下列错误的是
A. 水的电离方程式2H2O ⇌H3O++OH- B. 纯水的pH可能为6
C. 25℃时水中通入少量HCl,KW减小 D. 水的电离∆H>0
【答案】C
【解析】
【详解】A.水是弱电解质,电离方程式为:2H2O ⇌H3O++OH-,故A正确;
B.水的电离是吸热反应,温度升高,水的离子积增大,如100℃时水的离子积常数为10-12,纯水的pH=6,故B正确;
C.KW只受温度影响,温度不变,KW不变,故C错误;
D.水的电离过程吸热,∆H>0,故D正确;
故选C。
7. 在水中能发生水解反应且溶液为酸性的是
A. CaCl2 B. KHCO3 C. NH4NO3 D. H3PO4
【答案】C
【解析】
【详解】A.CaCl2是强酸强碱盐,不水解,溶液呈中性,A不符合题意;
B.KHCO3中水解程度大于电离,溶液呈碱性,B不符合题意;
C.NH4NO3中水解生成H+,溶液呈酸性,C符合题意;
D.H3PO4是酸,直接离解释放H+,未发生水解,D不符合题意;
答案选C。
8. 反应C(s)+H2O(g) ⇌CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变能增大反应速率的是
A. 增加C的量 B. 保持体积不变,充入Ne使体系压强增大
C. 将容器的体积缩小一半 D. 保持压强不变,充入Ne使容器容积变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.增加C的量,C是固体,浓度不变,反应速率不变,A不符合题意;
B.体积不变充入Ne,反应物浓度未变,速率不变,B不符合题意;
C.缩小容器体积,气体浓度增大,反应速率加快,C符合题意;
D.保持压强充入Ne,体积增大导致反应物浓度降低,速率减小,D不符合题意;
故选C。
9. 当反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g) ∆H<0达到平衡时,下列措施不能提高N2转化率的是
A. 使用铁触媒做催化剂 B. 压强增至20 MPa~50 MPa
C. 将氨液化分离 D. 降低反应温度
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂能加快反应速率,使反应提前达到平衡,但不改变平衡状态,无法提高氮气的转化率,A符合题意;
B.该反应正向气体的体积减小,增大压强可使平衡右移,氮气的转化率得到提高,B不符题意;
C.分离NH3即减小生成物浓度,平衡右移,氮气的转化率提高;C不符题意;
D.该反应正向放热,降温可使平衡正向移动,氮气的转化率提高;D不符题意;
故选A。
10. 一定温度下,向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量盐酸,下列说法错误的是
A. c (Ag+)减小 B. AgCl的溶解度不变
C. Ksp不变 D. AgCl(s)Ag+(aq) + Cl-(aq)平衡逆向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.加入HCl后,Cl-浓度增加,Ag+浓度降低以维持Ksp不变,A正确;
B.由于同离子效应,此时溶解平衡逆向移动,溶解度减小,B错误;
C.Ksp仅与温度相关,温度不变则Ksp不变,C正确;
D.Cl-浓度增加导致平衡逆向移动,D正确;
答案选B。
11. 向双氧水中加入可观察到大量气泡产生,发生的反应为::,:,反应过程中能量变化如下图所示。下列说法不正确的是
A. 加入,改变了总反应的能量变化
B. 是放热反应
C. 改变了反应的历程,降低了活化能,在反应中起催化剂的作用
D. 总反应速率快慢由第步决定
【答案】A
【解析】
【详解】A.是反应的催化剂,能改变反应途径、降低反应的活化能,但不能改变总反应的能量变化(仅与反应物总能量与生成物总能量的相对大小有关),A错误;
B.由图像知,反应i的反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应;而反应ii的反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,B正确;
C.改变了反应的历程,降低反应活化能,它在第i步反应中消耗,又在第ii步反应中生成,在反应中起催化剂的作用,C正确;
D.总反应速率由慢反应决定,反应的活化能更大,反应更慢,故总反应速率快慢由第步决定,D正确;
故答案选A。
12. 一种钒氧类催化剂催化某反应的反应机理如图所示,下列叙述不正确的是
A. V5+=O是反应的催化剂
B. H2O是反应的中间产物
C. 总反应为4NH3+2NO+2O23N2+6H2O
D. 该反应利用了NH3的还原性除去NO,减少了空气污染
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,V5+=O是反应的催化剂,氨气、一氧化氮和氧气是反应物,氮气和水是生成物,总反应为4NH3+2NO+2O23N2+6H2O,据此分析;
【详解】A.V5+=O是能与反应,后续又生成,故为反应的催化剂,A正确;
B.由分析可知,水为反应的生成物,没有参与催化循环,B错误;
C.由图可知,该过程总反应:,C正确;
D.根据总反应可知,NH3中N元素化合价升高,体现还原性,且产物N2为无污染气体,D正确;
故选B。
13. 下列有关盐类水解应用的说法正确的是
A. 明矾和ClO2均可用作净水剂,且净水原理相同
B. 除去CuCl2溶液中少量的FeCl3,可选用CuO固体
C. 将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同
D. 配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾净水是通过Al3+水解生成Al(OH)3胶体吸附杂质,而ClO2利用强氧化性杀菌消毒,原理不同,A错误;
B.CuO与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+水解为Fe(OH)3沉淀,且不引入新杂质,B正确;
C.AlCl3溶液蒸干灼烧后生成Al2O3,Al2(SO4)3溶液蒸干灼烧仍为原盐,成分不同,C错误;
D.稀盐酸会引入Cl-杂质,正确方法是用稀硫酸抑制Fe2+水解,D错误;
故选B。
14. 已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25℃)如下:
难溶电解质
ZnS
CuS
HgS
Ksp
向100mL含、和浓度均为0.01mol/L的溶液中逐滴加入0.001mol/L的溶液,下列说法正确的是
A. 先沉淀 B. 先沉淀 C. 先沉淀 D. 同时沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】向、和浓度均为0.01mol/L的溶液中逐滴加入0.001mol/L的溶液,当溶液中离子开始沉淀时,溶液中c(金属离子)×c(S2-)=Ksp,Ksp越小的难溶物最先生成,Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)>Ksp(HgS),因此先沉淀,故答案为C。
15. 根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验及现象
结论
A
滴定终点判断对待测液浓度的影响
以酚酞为指示剂,用盐酸标准液滴定NaOH溶液,溶液由红色变为浅红色便立刻读数
测得c (NaOH)偏大
B
比较不同酸的酸性强弱
测定等浓度的NaClO溶液、CH3COONa溶液的pH,前者大
酸性:HClO>CH3COOH
C
比较不同浓度FeCl3溶液中Fe3+的水解程度
测定0.1mol/L FeCl3和0.01mol/L FeCl3溶液的pH,前者比后者小
FeCl3溶液浓度越大,c (H+)越大,水解程度越大
D
比较AgCl和AgI的溶度积常数
取2mL0.1mol/LNaCl溶液,滴加2滴0.1mol/LAgNO3溶液,充分反应后滴加4滴0.1mol/LKI溶液,此时白色沉淀转化为黄色沉淀
Ksp(AgCl) >Ksp(AgI)
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.用盐酸滴定NaOH时,若在溶液由红色变为浅红色时立即读数,此时未达滴定终点,消耗盐酸标准液的体积偏小,导致计算出的NaOH浓度偏低;A错误;
B.等浓度的NaClO溶液pH大于CH3COONa溶液,现象正确,但前者pH大,说明ClO-水解程度更大,其所对应酸的酸性更弱,即HClO的酸性更弱,B错误;
C.0.1mol/L FeCl3溶液的pH比0.01mol/L的小,说明其中c(H⁺)更大,但浓度高时Fe3+水解程度反而更小(“越稀越水解”),C错误;
D.向2mL0.1mol/LNaCl溶液中滴加2滴0.1mol/LAgNO3溶液,由于NaCl溶液过量,Ag+完全转化为AgCl沉淀,然后再滴加4滴0.1mol/LKI溶液,发生沉淀的转化反应:,故而白色沉淀转化为黄色沉淀,此实验可以说明AgI的溶解度更小,AgI的Ksp更小,则结论“Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)”正确,D正确;
故答案选D。
16. 25 ℃时,在20 mL 0.1 mol·L-1 HF溶液中加入V mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,测得混合溶液pH的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中,由水电离出的c(H+)相等
B. ②点时,溶液中的c(F-)=c(Na+)=0.1 mol·L-1
C. ③点时V=20 mL,此时溶液中c(OH-)<c(H+)<c(F-)<c(Na+)=0.1 mol·L-1
D. ①点时pH=6,此时溶液中c(F-)-c(Na+)=9.9×10-7 mol·L-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氟酸抑制水电离,氟化钠促进水电离,所以pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中,由水电离出的不相等,A错误;
B.②点时,溶液呈中性,c(OH-)= c(H+),溶液中存在电荷守恒,c(F-)+c(OH-)= c(Na+) +c(H+),所以c(F-)= c(Na+),加入V mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液体积变大,c(F-)=c(Na+)小于0.1 mol·L-1,B错误;
C.③点时V=20 mL,恰好完全反应得到NaF溶液,此时c(Na+)=0.05mol·L-1,F-水解,溶液呈碱性,溶液中c(H+) < c(OH-) <c(F-)<c(Na+),C错误;
D.①点时pH=6,溶液中存在电荷守恒,c(F-)+c(OH-)= c(Na+) +c(H+),此时溶液中c(F-)-c(Na+)= c(H+)-c(OH-)=10-6 mol·L-1-10-8 mol·L-1=9.9×10-7 mol·L-1,D正确;
故选D。
二、非选择题:共4小题,共56分。
17. I.化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)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,用公式计算获得。实验装置如下图所示。
(1)理论上强酸、强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量,则稀H2SO4和NaOH稀溶液反应的中和热的热化学方程式为_______。
(2)仪器a的名称为_______,泡沫塑料的作用为_______。
(3)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各20mL进行反应。测得反应前后体系的温度值,实验结果见下表。(c和分别取和,下同)。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
1
HCl+NaOH
a
b
2
HCl+NH3·H2O
a
c
①温度:c_______b(填“>”“<”或“=”),理由是_______。
②的_______kJ·mol-1。
Ⅱ.酸催化下NH4Cl与NaNO2混合溶液的反应(反应i),可用于石油开采中油路解堵。
(4)反应i:
已知:
则反应i的_______。
【答案】(1)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol或H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol
(2) ①. (环形)玻璃搅拌器 ②. 隔热
(3) ①. < ②. 弱碱NH3·H2O电离会吸热,导致实验2放出的热量没有实验1的多 ③.
(4)
【解析】
【分析】测定稀硫酸和稀氢氧化钠反应热时,要确保热量不散失、两烧杯之间填满碎泡沫塑料、杯口齐平、有孔硬纸板盖住杯口,故装置保温性能好,小烧杯内放一定量硫酸、一次性迅速把NaOH溶液倒入小烧杯中,并用环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器、量取最高温度。
【小问1详解】
中和热是指强酸、强碱的稀溶液反应生成1mol水时所放出的热量,已知理论上强酸、强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量,稀硫酸和氢氧化钠稀溶液分别是强酸、强碱,则中和热的热化学方程式为:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol或H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol,故答案为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol或H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol;
【小问2详解】
由图可知,仪器a的名称是(环形)玻璃搅拌器;该实验需要防止热量流失,则烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是:隔热;
【小问3详解】
①实验1是强酸和强碱发生的中和反应,实验2是强酸和弱碱发生的中和反应,由于弱碱电离会吸热,实验2放出的热量没有实验1的多,则反应后体系温度:c<b;理由是弱碱NH3·H2O电离会吸热,导致实验2放出的热量没有实验1的多;
②实验过程中放出的热量,则反应的;
【小问4详解】
由图可得如下热化学方程式:Ⅰ.NaNO2(s)+NH4Cl(s)=N2(g)+NaCl(s)+2H2O(l)△H1;Ⅱ.NaNO2(s)=Na+(aq)+NO(aq)△H2;Ⅲ.NH4Cl(s)=NH(aq)+Cl-(aq)△H3;Ⅳ.NaCl(s)=Na+(aq)+Cl-(aq)△H4;由盖斯定律可知,反应Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ+Ⅳ得到反应i,则反应△H=。
18. H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。
(1)为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某小组设计了图甲所示的实验装置。可通过观察_______,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是_______。
(2)某小组拟在同浓度Fe3+的催化下,定量探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。
限选试剂与仪器:30% H2O2、0.1mol∙L-1 Fe2(SO4)3溶液、蒸馏水、秒表、图乙装置。
①本实验H2O2分解反应方程式为_______。
②设计实验方案:在不同H2O2浓度下,测定_______(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
③参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案_______(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示)。
物理量
实验序号
V[0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3]/mL
V(H2O2)/mL
V(H2O)/mL
……
1
a
……
2
a
……
【答案】(1) ①. 反应产生气泡的快慢 ②. 控制阴离子相同,消除阴离子不同对实验的干扰
(2) ①. 2H2O22H2O+O2↑ ②. 收集相同体积的O2所需的时间(或相同时间内所收集O2的体积) ③. 表1:对应“收集相同体积的O2所需的时间”
V(30%H2O2)/mL
V(H2O)/mL
V(O2)/mL
t/s
1
b
c
d
e
2
c
b
d
f
或表2:对应“相同时间内所收集O2的体积”
V(30%H2O2)/mL
V(H2O)/mL
t/s
V(O2)/mL
1
b
c
d
e
2
c
b
d
f
【解析】
【小问1详解】
比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果时,可通过观察反应产生气泡的快慢,定性比较得出结论;实验时必须保持其他条件相同,将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,可以避免由于阴离子不同造成的干扰;
故答案为:反应产生气泡的快慢 控制阴离子相同,消除阴离子不同对实验的干扰。
【小问2详解】
①本实验H2O2分解反应方程式为:2H2O22H2O+O2↑;
②该实验是探究双氧水的分解速率,所以应测定不同浓度下双氧水分解产生氧气的速率,即可以测定相同时间内生成氧气的体积;
③探究时一定要注意变量的控制,即只改变一个变量,才能说明该变量对反应的影响。表格中给出了硫酸铁的量,且体积均相等。而探究的是不同浓度的双氧水分解的速率,所以必须要有不同浓度的双氧水,但题给试剂中只有30%的双氧水,因此还需要蒸馏水,要保证硫酸铁的浓度相同,必须保证两组实验中双氧水和蒸馏水的总体积相同,且两组实验中双氧水和蒸馏水的体积不同两个条件。同时还要记录两组实验中收集相同体积氧气所需时间或相同时间内收集氧气的体积大小。
故答案为:①2H2O22H2O+O2↑ ②收集相同体积的O2所需的时间(或相同时间内所收集O2的体积)
③表1:对应“收集相同体积的O2所需的时间”
V(30%H2O2)/mL
V(H2O)/mL
V(O2)/mL
t/s
1
b
c
d
e
2
c
b
d
f
或表2:对应“相同时间内所收集O2的体积”
V(30%H2O2)/mL
V(H2O)/mL
t/s
V(O2)/mL
1
b
c
d
e
2
c
b
d
f
19. 食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸 (CH3COOH),醋酸的应用与其电离平衡密切相关。某小组为探究CH3COOH的电离情况,进行了如下实验。
【实验一】配制并测定醋酸中CH3COOH的浓度。
(1)配制250mL醋酸后,用_______(填仪器名称)量取25.00 mL醋酸于锥形瓶中,加入2滴_______溶液作指示剂。
(2)用的NaOH溶液滴定,达到滴定终点的操作和现象为_______。
(3)4次滴定消耗NaOH溶液的体积记录如下:
实验次数
1
2
3
4
滴定前
滴定终点
消耗NaOH溶液的体积/mL
25.04
24.96
26.96
第4次滴定消耗NaOH溶液的体积为_______mL,则所配稀醋酸的物质的量浓度约为_______(保留4位有效数字)。
【实验二】探究浓度对CH3COOH电离程度的影响。用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸溶液的pH,结果如下表:
浓度/()
0.1000
0.010
pH
2.88
3.38
(4)由表中数据计算CH3COOH的电离常数_______。
(5)从表中数据可以计算得出:随着CH3COOH浓度的减小,CH3COOH的电离程度将_______(填“增大”“减小”或“不变”);结合表中数据,给出判断理由_______。
【答案】(1) ①. 酸式滴定管 ②. 酚酞
(2)当滴入最后半滴NaOH溶液时,锥形瓶中溶液颜色由无色变成浅红色,且30s内不褪色
(3) ①. 25.00 ②. 0.1000
(4)
(5) ①. 增大 ②. 0.100醋酸溶液pH为2.88,而0.0100醋酸溶液pH为3.38,pH增大值小于1,说明随着CH3COOH浓度的减小,电离平衡正向移动,CH3COOH的电离程度增大
【解析】
【分析】NaOH溶液滴定醋酸,达到滴定终点时最终产物为醋酸钠,溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂;根据系数关系计算醋酸的物质的量浓度;由Ka=计算电离常数,据此分析;
【小问1详解】
稀醋酸应选用酸式滴定管,用NaOH溶液滴定醋酸,达到滴定终点时产物为醋酸钠,溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂;
【小问2详解】
用NaOH溶液滴定醋酸,选用酚酞作指示剂,达到滴定终点的操作和现象应为:当滴入最后半滴NaOH溶液时,锥形瓶中溶液颜色由无色变成浅红色,且30s内不褪色;
【小问3详解】
第四次滴定前溶液体积约为0.70mL,滴定后溶液体积约为25.70mL,故滴定消耗NaOH溶液的体积为25.70mL-0.70mL=25.00mL;由于第3次实验数据与其他实验相差较大,所以要舍去,V(NaOH)=mL,由可得=;
【小问4详解】
0.100mol·L-1醋酸溶液pH为2.88,小于1,说明醋酸为弱电解质,未完全电离,,又由得,故0.100mol·L-1醋酸溶液Ka=;
【小问5详解】
随着CH3COOH浓度的减小,越稀越电离,CH3COOH的电离程度将增大;结合表中数据,给出判断理由:0.100醋酸溶液pH为2.88,而0.0100醋酸溶液pH为3.38,pH增大值小于1,说明随着CH3COOH浓度的减小,电离平衡正向移动,CH3COOH的电离程度增大。
20. 含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。
(1)工业上常用NH3和CO2合成尿素[CO(NH2)2],利用该反应可以在一定程度上减缓温室效应。该反应可分两步进行,其能量变化和反应历程如图所示。
①以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的总反应的热化学方程式为:2NH3(g) + CO2(g)=CO(NH2)2 (s) + H2O(g) ΔH=_______。
②合成尿素总反应自发进行的条件是_______(填“高温”或“低温”)。
(2)一定温度下,将NH3和CO2按2:1的物质的量之比充入容积恒为10 L的密闭容器中发生总反应。15 min时达到平衡,各物质的浓度变化曲线如图所示。
①从反应开始至15 min,CO(NH2)2的平均生成速率为_______g·min-1(已知:CO(NH2)2的相对分子质量为60)。
②下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.体系压强不再变化
B.混合气体的密度不再变化
C.NH3和CO2的浓度之比为2:1
D.NH3的消耗速率和H2O的生成速率之比为2:1
③上述条件下总反应的平衡常数为_______,25 min时再向容器中充入2 mol的NH3、1 molCO2和2 molH2O,则此时平衡_______(填“正向移动”或“逆向移动”)。
(3)中国科学家在以H2为还原剂清除NO的研究方面取得了显著成果,其反应方程式为:2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g) ΔH<0。当固定比例的NO(g)和H2(g)的混合气体,以相同流速分别通过填充有两种催化剂的反应器,测得NO的转化率与温度的关系如图所示。
①新型催化剂优于传统催化剂的理由为_______。
②M、N、P、Q四点中一定未达到平衡状态的是_______(填字母)。
【答案】(1) ①. ﹣87.0 kJ/mol ②. 低温
(2) ①. 8 ②. AB ③. 50 ④. 正向移动
(3) ①. 在较低温度下,单位时间内NO的转化率更高 ②. M
【解析】
【小问1详解】
由图示可知,和的能量比和的总能量高,其热化学方程式为;
该反应正向放热,正向为熵减反应,要使,T较小,该反应低温自发。
【小问2详解】
①由图可知通入氨气的起始浓度为0.6mol/L,15min达到平衡时氨气浓度为0.2mol/L,则氨气的浓度变化值为0.4mol/L,物质的量变化值为,根据化学方程式可知,生成尿素的物质的量为,从反应开始至15min时,CO(NH2)2的平均生成速率为;
②A.该反应正向体积减小,在恒容体系中压强不再变化,各组合含量不再变化,达到平衡,A正确;
B.气体的总质量减小,容器的体积不变,所以气体的密度随着反应的进行在变化,混合气体的密度不再变化,达到平衡状态,B正确;
C.NH3和CO2的浓度之比为2:1,不能判断各组分含量的变化,不能判断是否平衡,C错误;
D.NH3的消耗速率和H2O的生成速率之比为2:1,都是体现的正反应速率,不知逆反应速率,所以不能判断是否平衡,D错误;
故答案选AB。
③根据图像可列三段式;
,则该温度下此反应的化学平衡常数
,取数值50;
再向容器中充入2 mol的NH3、1 molCO2和2 molH2O,则,平衡正向移动;
【小问3详解】
①由图示可得出:新型催化剂优于传统催化剂的理由是因为在较低温度下,单位时间内NO的转化率更高;
②反应正向为放热反应,M、N、P、Q四点中只有M点升高温度反应仍在正向进行则一定未达到平衡状态的是M点。
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