内容正文:
2024级高二上期10月月考
化学
本卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将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,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题本(卷共14题,每题3分,共42分,在每题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。)
1. 某温度下,向的蒸馏水中加入晶体,保持温度不变,测得溶液中。下列对该溶液的叙述不正确的是
A. 该温度高于
B. 由水电离出来的的浓度为
C. 加入晶体抑制水的电离
D. 取该溶液加水稀释100倍,溶液中的增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.该温度下蒸馏水的,说明水的离子积为,25℃时Kw=,因此温度高于25℃,A正确;
B.溶液中总,其中水电离的H+浓度等于OH-浓度,即,因此水电离的H+浓度为,B错误;
C.电离产生H+,抑制水的电离,C正确;
D.稀释后,减小,但温度不变,恒定,因此会增大,D正确;
故选B。
2. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 使酚酞显红色的溶液:、、、
B. 的溶液:、、、
C. 加入铝粉产生氢气的溶液:、、、
D. 常温下,水电离产生mol/L的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.使酚酞显红色的溶液呈碱性,Fe2+和Mg2+会与OH⁻生成Fe(OH)2和Mg(OH)2沉淀,无法大量共存,A错误;
B.=1.0×10-12的溶液为强碱性,Na⁺、[Al(OH)4]⁻、S2-、在碱性条件下无沉淀或氧化还原反应,可共存,B正确;
C.加入铝粉产生H2的溶液可能为强酸性或强碱性;若为酸性,会与H+反应:,且在酸性环境中,与Al反应不能产生H2;若为碱性,Al3+会生成Al(OH)3沉淀,且与OH⁻反应:;这些离子不能大量共存,C错误;
D.水电离的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液可能为强酸性或强碱性;若为酸性,会与H⁺反应:;若为碱性,所有离子可共存,但题目要求“一定”共存,D不符合题意;
故选B。
3. 反应N2(g)+3H2(g))2NH3(g) 若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是
A. 容器内的温度不再变化 B. 容器内的压强不再变化
C. 相同时间内,断开H—H键的数目和生成N—H键的数目之比为1:2 D. v正(N2)=3v逆(H2)
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知反应为正向放热反应,平衡发生移动时,恒压绝热容器内温度一定变化,当容器内的温度不再变化时,说明已达平衡状态,A符合题意;
B.反应在恒压条件下进行,反应前后压强均不变,则容器内的压强不再变化,不能说明已达平衡状态,B不符合题意;
C.断开H—H键和生成N—H键均指正反应方向,不能判断是否达到平衡状态,C不符合题意;
D.反应速率之比等于对应化学计量系数之比,同时当同一物质v正=v逆时达到平衡,则当v正(N2)∶v逆(H2)=1∶3,即v正(N2)=v逆(H2)时反应达到平衡,D不符合题意;
答案选A。
4. 下列关于热化学反应的描述中正确的是
A. 已知: △H>0,则比稳定
B. 已知:在和下,甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧热的热化学反应方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H= -890.3kJ/mol
C. 已知:;将1molN2和过量的H2充分反应,放出热量92.4kJ
D. 在稀溶液中, 。向1L 1mol/L NaOH溶液中加入浓硫酸,恰好完全反应的热效应为,则△H1>△H2
【答案】D
【解析】
【详解】A. △H>0,反应吸热,说明能量低,更稳定,故A错误;
B.燃烧热指的是生成指定状态物质的反应,不是气态水,应该是液态水,故B错误;
C.将1molN2和过量的H2在此条件下充分反应,以氢气为标准计算,但是放出92.4kJ指的是完全反应,合成氨为可逆反应,进行不完全,故C错误;
D.浓硫酸溶于水放出热量且△H<0,故△H1>△H2,故D正确;
答案选D。
5. 在水溶液中,下列物质的电离方程式书写正确的是
A. NaHCO3=Na++H++ B. HF+H2O=H3O++F-
C. H2SO32H++ D. NH3·H2O +OH-
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.在水溶液中,NaHCO3=Na++,A错误;
B.HF是弱酸,部分电离,用可逆符号,HF+H2OH3O++F-,B错误;
C.亚硫酸是二元弱酸,分步电离,H2SO3H++,H++,C错误;
D.氨水是弱碱,部分电离,NH3·H2O +OH-,D正确;
故选:D。
6. 在常温下,下列各组溶液的一定等于的是
A. 和的两种溶液等体积混合
B. 的与的溶液等体积混合
C. 将的溶液稀释100倍
D. 的与的溶液等体积混合
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH=2的溶液中c(H+)=0.01 mol/L,pH=12的溶液中c(OH-)=0.01 mol/L,若为强酸和强碱等体积混合,溶液显中性,但若酸或碱为弱电解质,则混合后可能显酸性或碱性,无法保证c(H+)一定为1×10-7 mol/L,A不符合题意;
B.0.05 mol/L H2SO4中c(H+)=0.1 mol/L,0.10 mol/L NaOH中c(OH-)=0.1 mol/L,两者等体积混合后,H+和OH-的物质的量相等,完全中和生成强酸强碱盐,溶液显中性,c(H+)一定为1×10-7 mol/L,B符合题意;
C.稀释pH=5的CH3COOH溶液时,其电离度增大,稀释100倍后pH接近7但仍小于7,c(H+)大于1×10-7 mol/L,C不符合题意;
D.pH=1的H2SO4中c(H+)=0.1 mol/L,0.10 mol/L Ba(OH)2中c(OH-)=0.2 mol/L,等体积混合后OH-过量,溶液显碱性,c(H+)远小于1×10-7 mol/L,D不符合题意;
故选B。
7. 如图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是
A. a电极是负极
B. 该燃料电池的电解质溶液是中性溶液
C. b电极的电极反应为:
D. 氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,a电极通入,失去电子被氧化生成,则a为电池的负极,电极反应式为;b极通入,得到电子结合水生成,则b为电池的正极,电极反应为,据此分析解答。
【详解】A.a电极通入氢气,氢气作为燃料在负极发生氧化反应,故a为负极,A正确;
B.由图可知,a电极附近生成,b电极附近生成,与移动结合生成,符合中性电解质溶液中电极反应特征,B正确;
C.b电极通入氧气,为正极,应发生还原反应(得电子),正确电极反应式为,C错误;
D.氢氧燃料电池的还原剂()和氧化剂()通过外部管道持续通入,无需全部储藏在电池内,D正确;
故答案选C。
8. 恒容反应器中,和均能催化反应:(羟基乙醛),反应历程如图所示,为中间体,为过渡态。
下列描述错误的是
A. 催化作用下,达平衡时羟基乙醛的产率较大
B. 催化作用下,“加氢”为决速步骤
C. 适当降低反应温度,有利于提升羟基乙醛的平衡转化率
D. 其它条件相同时,两种不同催化剂作用下,“插入”步骤的活化能相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂只改变反应速率,不影响平衡移动,因此两种催化剂作用下达平衡时羟基乙醛的产率相同,故A错误;
B.决速步骤是反应历程中活化能最大的步骤,催化下,“加氢”步骤活化能最大,为决速步骤,故B正确;
C.该反应的ΔH=终态能量-始态能量<0,为放热反应,根据勒夏特列原理,降低温度,平衡正向移动,羟基乙醛的平衡转化率提高,故C正确;
D.活化能是过渡态与起始态的能量差,由图可知,两种不同催化剂作用下,“插入”步骤的起始态()与过渡态()能量相同,活化能相同,故D正确;
故答案选A。
9. 室温下,下列探究方案能达到实验目的的是
选项
探究方案
实验目的
A
向含有酚酞的溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
证明溶液中存在水解平衡
B
用试纸测定同浓度和溶液的,比较溶液大小
比较与的酸性强弱
C
将晶体在空气中直接加热
制备无水固体
D
用不同浓度、等体积的溶液分别与相同浓度相同体积的溶液反应,观察现象
探究浓度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,+OH-,向滴有酚酞的碳酸钠溶液中加入少量氯化钡固体,钡离子与溶液中的碳酸根离子反应生成碳酸钡沉淀,水解平衡向逆反应方向移动,溶液中的氢氧根离子浓度减小,红色变浅,则溶液红色变浅能证明碳酸钠溶液中存在水解平衡,故A正确;
B.酸的酸性越弱,对应酸根离子在溶液中的水解程度越大,溶液pH越大,次氯酸钠具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,则用pH试纸无法测定次氯酸钠溶液的pH,应该使用pH计测定,故B错误;
C.Mg2+水解生成Mg(OH)2和HCl,HCl易挥发,将晶体在空气中直接加热,最终得到MgO,故C错误;
D.过氧化氢溶液与亚硫酸钠溶液反应生成硫酸钠和水,反应中没有明显现象,不能用于探究浓度对反应速率的影响,故D错误;
答案选A。
10. 标准溶液的配制和标定,需经过溶液的配制、基准物质的称量以及用溶液滴定等操作。下列实验操作正确的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氧化钠固体易潮解,不能直接放在纸上称量,应放在烧杯中称取,A错误;
B.氢氧化钠固体需要在烧杯中溶解,不能在容量瓶中直接溶解,B错误;
C.摇匀时一只手托住容量瓶底,一只手握住瓶口和瓶塞,反复颠倒摇匀,C错误;
D.聚四氟乙烯具有很强的耐酸碱特性,不易腐蚀,可以用作该滴定管的活塞,能够完成该滴定实验,D正确;
故答案为:D。
11. 少量铁粉与的稀盐酸反应,反应速率太慢,为了加快此反应速率而不改变的量,可以使用如下方法中的
①由铁粉换铁块 ②加固体 ③将0.01 mol/L 的稀盐酸换成98%的硫酸溶液
④加固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液
⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用100 mL 0.1mol/L 的盐酸
A. ②③⑤ B. ③⑥⑦ C. ⑥⑦⑧ D. ⑦⑧
【答案】D
【解析】
【详解】①由铁粉换铁块,反应速率会变慢,①不符合题意;
②加硝酸钠会引入硝酸根,酸性条件下与铁反应不生成,②不符合题意;
③浓硫酸使铁钝化,③不符合题意;
④加CH3COONa固体,CH3COO-会结合H+生成CH3COOH,使得溶液中H+的浓度降低,反应速率变慢,④不符合题意;
⑤加NaCl溶液,会稀释原溶液,溶液中H+的浓度降低,反应速率变慢,⑤不符合题意;
⑥滴入几滴硫酸铜溶液,铁粉会置换出铜,形成原电池,反应速率会加快,但是也会减少H2的量,⑥不符合题意;
⑦升高温度(不考虑盐酸挥发),反应速率会加快,且不改变H2的量,⑦符合题意;
⑧改用100mL 0.1mol/L的盐酸,反应物得浓度增大,反应速率会加快,且不改变H2的量,⑧符合题意;
综上所述,符合题意的有⑦⑧,故答案选D。
12. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后溶液红色变深
B. Na(l)+KClNaCl(l)+K(g) 选取适宜的温度,使K成蒸气从反应混合物中分离出来
C. 工业合成氨中400 ℃比室温更有利于氨的合成
D. 向2 mL 0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中滴加5~10滴0.1 mol/L NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe(SCN)3溶液中有:Fe(SCN)3Fe3++3SCN-,加入KSCN固体,SCN-浓度增大,平衡逆向移动,红色加深,符合勒夏特列原理,A正确;
B.K蒸气分离后,产物浓度降低,平衡正向移动,可用勒夏特列原理解释,B正确;
C.合成氨为放热反应,低温更有利于平衡正向移动,但400 ℃是为提高反应速率和催化剂活性,而非仅考虑平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.滴加NaOH发生反应: +2OH-2+H2O,平衡正向移动,导致溶液由橙色变为黄色,符合勒夏特列原理,D正确;
答案选C。
13. 设阿伏加德罗常数的数值为NA,下列说法正确的是
A. 常温下,1L pH=1的硫酸溶液中H+数目为0.2NA
B. 1molNO与0.5molO2充分混合后的气体分子数为小于NA
C. pH=2的盐酸和醋酸的混合物中,氢离子的物质的量为0.01NA
D. 工业合成氨,充入1molN2与3molH2反应转移电子数目为6NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下,1L pH=1的硫酸溶液中H+数目为0.1NA,A错误;
B.1molNO与0.5molO2充分反应生成1mol的NO2,NO2存在2NO2⇋N2O4,气体分子数为小于NA,B正确;
C.没有给出溶液的体积,无法计算氢离子的物质的量,C错误;
D.合成氨反应是可逆反应,1molN2与3molH2反应转移电子数目小于6NA,D错误;
答案选B。
14. H3PO3是制造塑料稳定剂的原料。常温下,向100 mL0.5 mol/LH3PO3溶液中滴加等浓度的KOH溶液,混合溶液中所有含磷微粒的物质的量分数(δ)与溶液pOH[pOH=-lgc(OH-)]的关系如图所示。下列说法中正确的是
A. H3PO3是三元弱酸
B. 曲线Ⅲ代表
C. 的平衡常数
D. 当pH=10时,溶液中
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,图中只含有三种焓磷微粒:H3PO3、、,因此H3PO3是二元弱酸,随着c(OH-)的增大,pOH减小,先后发生反应:H3PO3+OH-=+H2O、+OH-=+H2O,c(H3PO3)逐渐减小,c()先增大后减小,c()逐渐增大,故曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示、、H3PO3。a点时c(Na2HPO3)=c(NaH2PO3),c()=c(),根据电离平衡常数的含义计算出Ka2==c(H+)==10-6.6;b点时c(H3PO3)=c(NaH2PO3),c(H3PO3)=c(),根据电离平衡常数的含义计算出Ka1==c(H+)=,然后根据问题分析解答。
【详解】A.根据图示可知:图中只含有三种焓磷微粒:H3PO3、、,因此推出H3PO3是二元弱酸,A错误;
B.根据上述分析可知:曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示、、H3PO3。则曲线Ⅲ表示的微粒是H3PO3,B错误;
C.可逆反应的平衡常数K==,根据上述计算可知:Ka1=10-1.4,Ka2=10-6.6,所以K=,C正确;
D.根据上述分析可知:曲线Ⅰ表示,曲线Ⅱ表示,曲线Ⅲ表示H3PO3。在a点时c()=c(),Ka2=c(H+)=10-6.6。在溶液pH=10时,c(H+)=10-10<10-6.6=Ka2,此时溶液中含磷微粒主要存在形式是,c()增大,c()减小,c()>c(),D错误;
故合理选项是C。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题(本卷共4题,共58分。根据题目的具体要求作答。)
15. 电解质在水溶液中的行为影响了电解质溶液的性质。
(1)以下为中学化学中常见的几种物质:
①二氧化碳 ②熔融 ③铜 ④稀硫酸 ⑤澄清石灰水 ⑥冰醋酸 ⑦ ⑧HI
其中属于强电解质且在此条件下不能导电的物质有______(填序号、下同)。
(2)常温下,用水稀释溶液过程中,下列数据变大的是______。
A. B. C. D.
(3)醋酸的电离常数,常温下,向0.1 mol/L溶液中加入一定体积同浓度的溶液可制得缓冲溶液,使溶液呈中性、则该缓冲溶液中______。
(4)已知25℃时,几种弱酸的电离平衡常数为:
酸
电离平衡常数
HCOOH
HCN
其对应酸根离子结合能力最强的是______,少量的通入NaCN溶液中的离子反应方程式______。
(5)常温下,分别取未知浓度的HA溶液和MOH溶液,加水稀释至原来体积的n倍。稀释过程中,两溶液的pH变化如图所示。
①MOH为______碱(填“强”或“弱”),其判断依据:______。
②X、Y、Z三点对应溶液中水的电离程度的大小关系是______(用等式或不等式表示)。
【答案】(1)⑦⑧ (2)BD
(3)175 (4) ①. ②.
(5) ①. 弱 ②. 弱碱稀释倍,pH变化小于n个单位 ③. X=Z>Y
【解析】
【小问1详解】
属于电解质的为②⑦⑧,但是②熔融可导电,其中属于强电解质且在此条件下不能导电的物质有⑦⑧。
【小问2详解】
A.加水稀释,根据勒夏特列原理可知下降,A错误;
B. ,加水稀释,根据勒夏特列原理可知下降,故变大,B正确;
C.温度不变,为定值,加水稀释不变,C错误;
D. ,下降,故变大,D正确;
故选BD。
【小问3详解】
常温下,溶液呈中性,故, 。
【小问4详解】
越小,酸性越弱,结合氢离子能力越强,结合能力最强的酸根是;,故量的通入NaCN溶液中的离子反应方程式:。
【小问5详解】
①由图可知,MOH每稀释10倍,pH减小量小于1,说明MOH为弱碱,理由为:弱碱稀释倍,pH变化小于n个单位;
②酸碱抑制水的电离,酸性或碱性越强,对水的电离抑制程度越大,X点pH=5,, Z点pH=9,,二者对于水的电离抑制程度相同,Y点pH=4,,酸性强,对于水的电离抑制程度更大,故水电离程度大小关系为:X=Z>Y。
16. 滴定分析是一种操作简便、准确度很高的定量分析方法,它可广泛应用于中和滴定、氧化还原反应等滴定中。
I.用0.1032mol/L NaOH标准溶液溶液滴定未知浓度的醋酸,完成以下填空:
(1)在使用滴定管前,首先要____________。
(2)该实验中选择的指示剂是___________(填“甲基橙”或“酚酞”)。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察___________。
(4)如图为盛放醋酸的滴定管中液面的位置,其读数为__________mL。
II.某同学通过高锰酸钾滴定来测定草酸(H2C2O4)样品中草酸的质量分数(样品中杂质不与高锰酸钾反应),其反应的离子方程式:。某同学称取2.000g草酸样品,配制成100mL溶液,移取40.00mL试样溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L的酸性KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL。
(5)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(6)达到滴定终点的现象为:____________。
(7)草酸样品中草酸的质量分数为___________。
(8)若滴定终点读数时俯视刻度,所测结果将___________,(填“偏大”“偏小”“无影响”,下同)。
若滴定前盛装标准液的滴定管尖嘴部分末充满溶液,所测结果将___________。
【答案】(1)检查滴定管是否漏水
(2)酚酞 (3)锥形瓶内的颜色变化
(4)22.80 (5)酸式
(6)最后半滴高锰酸钾溶液滴入时,溶液颜色变成浅红色且30s内不褪色
(7)56.25% (8) ①. 偏小 ②. 偏大
【解析】
【小问1详解】
滴定管使用前,首先要检查滴定管是否漏水;
【小问2详解】
NaOH滴定醋酸,终点显示碱性,应该用酚酞做指示剂;
【小问3详解】
滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察锥形瓶内溶液颜色的变化;
【小问4详解】
滴定管读数时,精确到小数点后两位数,滴定管的读数为:22.80mL;
【小问5详解】
高锰酸钾具有腐蚀性,应该注入到酸式滴定管内;
【小问6详解】
高锰酸钾滴定草酸,达到终点时,最后半滴高锰酸钾溶液滴入时,溶液颜色变成浅红色且30s内不褪色;
【小问7详解】
根据方程式:可知,n(H2C2O4)=n()=×0.1000mol/L×20.00×10-3L×=1.25×10-2mol,草酸的质量分数为;
【小问8详解】
若滴定终点读数时俯视刻度,读取的标准溶液体积偏小,所测结果将草酸的质量分数偏小;
若滴定前盛装标准液的滴定管尖嘴部分末充满溶液,起始读数偏小,所得标准溶液体积偏大,结果偏大。
17. 碱式碳酸铜可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为,含及少量)为原料制备碱式碳酸铜,工业流程如下:
回答下列问题:
(1)辉铜矿中铜元素化合价为_______,滤渣可能含S、_______(填化学式)。
(2)“浸取”时能提高辉铜矿浸取率的措施有_______(写2条)。
(3)某小组测得浸取率随浓度及温度影响的变化曲线如下:
①由图一可知适宜的浓度范围为_______;由图一中的a点分析,浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用,该反应的离子方程式为_______。
②图二中高于时浸取率下降的原因是_______。
(4)“除铁”步骤调可加入试剂_______(填选项字母);
A. 氨气 B. C. D.
(5)“沉铜”过程中会产生一种无色无味的气体,请写出该过程发生的离子方程式:_______。
【答案】(1) ①. ②.
(2)适当升高温度、适当增大硫酸浓度、粉碎固体增大接触面积等
(3) ①. ②. ③. 温度过高,分解,浸取率降低 (4)BC
(5)
【解析】
【分析】辉铜矿的主要成分为,含及少量,浸取时,起到了氧化辉铜矿的作用,因此做氧化剂氧化,生成硫沉淀,涉及的离子方程式为:,的作用是将氧化为,便于后续“除铁”的时候除去;不溶于稀硫酸,因此过滤所得滤渣为和;“沉铜”过程中加入,根据题目所给信息会产生一种无色无味的气体,因此该无色气体为,则该过程发生的离子方程式为:;据此分析回答问题;
【小问1详解】
辉铜矿的主要成分为,故铜元素化合价为价;
不溶于酸,故滤渣中可能含有和硫单质;
【小问2详解】
“浸取”时能提高辉铜矿浸取率的措施有适当升高温度、适当增大硫酸浓度、粉碎固体增大接触面积等;
【小问3详解】
①根据浸取率随浓度及温度影响的变化曲线可知,适宜的浓度范围为;
浸取时,起到了氧化辉铜矿的作用,因此做氧化剂氧化,生成硫沉淀,故离子方程式为:;
②图二中高于时浸取率下降的原因是:温度过高,分解,浸取率降低;
【小问4详解】
“除铁”步骤调的目的是将转化为沉淀而除去,因此需要加入碱性物质,且不引入新的杂质,故可选用和;
【小问5详解】
“沉铜”过程中加入的试剂为,根据题目会产生一种无色无味的气体,因此该无色气体为,则该过程发生的离子方程式为:。
18. 是一种温室气体,对人类的生存环境产生巨大的影响,将作为原料转化为有用化学品,对实现碳中和及生态环境保护有着重要意义。
Ⅰ、工业上以和为原料合成尿素,在合成塔中存在如下转化:
(1)合成尿素的热化学方程式为 ______。
(2)在恒容密闭容器中发生反应: 。下列说法错误的是______。
A. 反应在任何温度下都能自发进行
B. 增大的浓度,有利于的转化率增大
C. 当混合气体的密度不再发生改变时反应达平衡状态
D. 充入He,压强增大,平衡向正反应方向移动
Ⅱ、由CO2与制备甲醇是当今研究的热点之一。
(3)在一定条件下,向0.5L恒容密闭容器中充入xmol和ymol,发生反应 kJ·mol-1。
①若、时的转化率如图1所示,其中a、b、c三点所在的曲线为相同时间内,不同温度下氢气的转化率,则点a______填(“是”或“否”)为已达平衡的点。时,若起始压强为10atm,______atm-2(结果保留一位小数,为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
图1
②已知速率方程,,、是速率常数,只受温度影响,图2表示速率常数、的对数与温度的倒数之间的关系,A、B、D、E分别代表图1中a点、c点的速率常数,其中点______(填A或B或D或E)表示c点的。
图2
Ⅲ、研究之间的转化具有重要意义,NO氧化反应:分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图3。
图3
Ⅰ、 Ⅱ、
(4)决定NO氧化反应速率的步骤是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(5)在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和气体,保持其他条件不变,控制反应温度分别为和,测得随t(时间)的变化曲线如图4。转化相同量的NO,在温度______(填“”或“”)下消耗的时间较长,试结合反应过程能量图(图3)分析其原因______。
图4
【答案】(1) (2)AD
(3) ①. 否 ②. 2.4 ③. A (4)Ⅱ
(5) ①. T4 ②. ,温度升高,反应Ⅰ平衡逆移, c(N2O2)减小,c(N2O2)浓度降低的影响大于温度升高对反应Ⅱ速率的影响,反应Ⅱ速率(决速步)减小,导致转化相同量的NO,在温度较高的T4下消耗的时间较长
【解析】
【小问1详解】
由图可知:,依据盖斯定律可知: ==。
答案为:;
【小问2详解】
A.该反应的正反应是熵减的反应,即,又,根据复合判据可自发进行,该反应在低温下能自发进行,A错误;
B.依据平衡移动原理,增大CO2的浓度,平衡正向移动,有利于NH3的转化率增大,B正确;
C.生成物CO(NH2)2是固体,混合气体的总质量是变量、容器体积不变,则混合气体的密度是变量,混合气体的密度不再发生改变,反应达到平衡状态,C正确;
D.恒容条件下充入与反应无关的气体,总压强增大,但反应体系各气体浓度不变,平衡不移动,D错误;
故答案选AD;
【小问3详解】
①a、b、c三点所在的曲线为相同时间内,不同温度下氢气的转化率,该反应的,升高温度,平衡逆移,氢气的平衡转化率减小,b点恰好平衡,a点的转化率低于该温度下的平衡转化率,a点未达平衡;结合题意和b点信息,列三段式:
恒温恒容时,压强之比等于物质的量之比,则有,各物质分压为:,,,,则;
②达平衡时,正逆反应速率相等,则有==,整理之后得,又,升高温度,平衡逆移,平衡常数减小,k逆增大的程度大于k正,即图2中横坐标从右往左(温度升高),k逆增大,lgk逆越大,则A点表示c点的lgk逆;
则答案为:①否;②2.4;③A;
【小问4详解】
由图3知,反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能,活化能越大,反应速率越小,速率小的反应为决速步,则决定NO氧化反应速率的步骤是Ⅱ;
【小问5详解】
由图4知,相同时间内,T4对应的NO的浓度下降得小,则转化相同量的NO,在温度T4下消耗的时间较长;原因是,温度升高,反应Ⅰ平衡逆移, c(N2O2)减小,c(N2O2)浓度降低的影响大于温度升高对反应Ⅱ速率的影响,反应Ⅱ速率(决速步)减小,导致转化相同量的NO,在温度较高的T4下消耗的时间较长;则答案为:T4;,温度升高,反应Ⅰ平衡逆移, c(N2O2)减小,c(N2O2)浓度降低的影响大于温度升高对反应Ⅱ速率的影响,反应Ⅱ速率(决速步)减小,导致转化相同量的NO,在温度较高的T4下消耗的时间较长。
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2024级高二上期10月月考
化学
本卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将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,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题本(卷共14题,每题3分,共42分,在每题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。)
1. 某温度下,向的蒸馏水中加入晶体,保持温度不变,测得溶液中。下列对该溶液的叙述不正确的是
A. 该温度高于
B. 由水电离出来的的浓度为
C. 加入晶体抑制水的电离
D. 取该溶液加水稀释100倍,溶液中的增大
2. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 使酚酞显红色的溶液:、、、
B. 的溶液:、、、
C. 加入铝粉产生氢气的溶液:、、、
D. 常温下,水电离产生mol/L的溶液中:、、、
3. 反应N2(g)+3H2(g))2NH3(g) 若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是
A. 容器内的温度不再变化 B. 容器内的压强不再变化
C. 相同时间内,断开H—H键的数目和生成N—H键的数目之比为1:2 D. v正(N2)=3v逆(H2)
4. 下列关于热化学反应的描述中正确的是
A. 已知: △H>0,则比稳定
B. 已知:在和下,甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧热的热化学反应方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H= -890.3kJ/mol
C. 已知:;将1molN2和过量的H2充分反应,放出热量92.4kJ
D. 在稀溶液中, 。向1L 1mol/L NaOH溶液中加入浓硫酸,恰好完全反应的热效应为,则△H1>△H2
5. 在水溶液中,下列物质的电离方程式书写正确的是
A. NaHCO3=Na++H++ B. HF+H2O=H3O++F-
C. H2SO32H++ D. NH3·H2O +OH-
6. 在常温下,下列各组溶液的一定等于的是
A. 和的两种溶液等体积混合
B. 的与的溶液等体积混合
C. 将的溶液稀释100倍
D. 的与的溶液等体积混合
7. 如图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是
A. a电极是负极
B. 该燃料电池的电解质溶液是中性溶液
C. b电极的电极反应为:
D. 氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内
8. 恒容反应器中,和均能催化反应:(羟基乙醛),反应历程如图所示,为中间体,为过渡态。
下列描述错误的是
A. 催化作用下,达平衡时羟基乙醛的产率较大
B. 催化作用下,“加氢”为决速步骤
C. 适当降低反应温度,有利于提升羟基乙醛的平衡转化率
D. 其它条件相同时,两种不同催化剂作用下,“插入”步骤的活化能相同
9. 室温下,下列探究方案能达到实验目的的是
选项
探究方案
实验目的
A
向含有酚酞的溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
证明溶液中存在水解平衡
B
用试纸测定同浓度和溶液的,比较溶液大小
比较与的酸性强弱
C
将晶体在空气中直接加热
制备无水固体
D
用不同浓度、等体积的溶液分别与相同浓度相同体积的溶液反应,观察现象
探究浓度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
10. 标准溶液的配制和标定,需经过溶液的配制、基准物质的称量以及用溶液滴定等操作。下列实验操作正确的是
A. B. C. D.
11. 少量铁粉与的稀盐酸反应,反应速率太慢,为了加快此反应速率而不改变的量,可以使用如下方法中的
①由铁粉换铁块 ②加固体 ③将0.01 mol/L 的稀盐酸换成98%的硫酸溶液
④加固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液
⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用100 mL 0.1mol/L 的盐酸
A. ②③⑤ B. ③⑥⑦ C. ⑥⑦⑧ D. ⑦⑧
12. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后溶液红色变深
B. Na(l)+KClNaCl(l)+K(g) 选取适宜的温度,使K成蒸气从反应混合物中分离出来
C. 工业合成氨中400 ℃比室温更有利于氨的合成
D. 向2 mL 0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中滴加5~10滴0.1 mol/L NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
13. 设阿伏加德罗常数的数值为NA,下列说法正确的是
A. 常温下,1L pH=1的硫酸溶液中H+数目为0.2NA
B. 1molNO与0.5molO2充分混合后的气体分子数为小于NA
C. pH=2的盐酸和醋酸的混合物中,氢离子的物质的量为0.01NA
D. 工业合成氨,充入1molN2与3molH2反应转移电子数目为6NA
14. H3PO3是制造塑料稳定剂的原料。常温下,向100 mL0.5 mol/LH3PO3溶液中滴加等浓度的KOH溶液,混合溶液中所有含磷微粒的物质的量分数(δ)与溶液pOH[pOH=-lgc(OH-)]的关系如图所示。下列说法中正确的是
A. H3PO3是三元弱酸
B. 曲线Ⅲ代表
C. 的平衡常数
D. 当pH=10时,溶液中
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题(本卷共4题,共58分。根据题目的具体要求作答。)
15. 电解质在水溶液中的行为影响了电解质溶液的性质。
(1)以下为中学化学中常见的几种物质:
①二氧化碳 ②熔融 ③铜 ④稀硫酸 ⑤澄清石灰水 ⑥冰醋酸 ⑦ ⑧HI
其中属于强电解质且在此条件下不能导电的物质有______(填序号、下同)。
(2)常温下,用水稀释溶液过程中,下列数据变大的是______。
A. B. C. D.
(3)醋酸的电离常数,常温下,向0.1 mol/L溶液中加入一定体积同浓度的溶液可制得缓冲溶液,使溶液呈中性、则该缓冲溶液中______。
(4)已知25℃时,几种弱酸的电离平衡常数为:
酸
电离平衡常数
HCOOH
HCN
其对应酸根离子结合能力最强的是______,少量的通入NaCN溶液中的离子反应方程式______。
(5)常温下,分别取未知浓度的HA溶液和MOH溶液,加水稀释至原来体积的n倍。稀释过程中,两溶液的pH变化如图所示。
①MOH为______碱(填“强”或“弱”),其判断依据:______。
②X、Y、Z三点对应溶液中水的电离程度的大小关系是______(用等式或不等式表示)。
16. 滴定分析是一种操作简便、准确度很高的定量分析方法,它可广泛应用于中和滴定、氧化还原反应等滴定中。
I.用0.1032mol/L NaOH标准溶液溶液滴定未知浓度的醋酸,完成以下填空:
(1)在使用滴定管前,首先要____________。
(2)该实验中选择的指示剂是___________(填“甲基橙”或“酚酞”)。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察___________。
(4)如图为盛放醋酸的滴定管中液面的位置,其读数为__________mL。
II.某同学通过高锰酸钾滴定来测定草酸(H2C2O4)样品中草酸的质量分数(样品中杂质不与高锰酸钾反应),其反应的离子方程式:。某同学称取2.000g草酸样品,配制成100mL溶液,移取40.00mL试样溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L的酸性KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL。
(5)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(6)达到滴定终点的现象为:____________。
(7)草酸样品中草酸的质量分数为___________。
(8)若滴定终点读数时俯视刻度,所测结果将___________,(填“偏大”“偏小”“无影响”,下同)。
若滴定前盛装标准液的滴定管尖嘴部分末充满溶液,所测结果将___________。
17. 碱式碳酸铜可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为,含及少量)为原料制备碱式碳酸铜,工业流程如下:
回答下列问题:
(1)辉铜矿中铜元素化合价为_______,滤渣可能含S、_______(填化学式)。
(2)“浸取”时能提高辉铜矿浸取率的措施有_______(写2条)。
(3)某小组测得浸取率随浓度及温度影响的变化曲线如下:
①由图一可知适宜的浓度范围为_______;由图一中的a点分析,浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用,该反应的离子方程式为_______。
②图二中高于时浸取率下降的原因是_______。
(4)“除铁”步骤调可加入试剂_______(填选项字母);
A. 氨气 B. C. D.
(5)“沉铜”过程中会产生一种无色无味的气体,请写出该过程发生的离子方程式:_______。
18. 是一种温室气体,对人类的生存环境产生巨大的影响,将作为原料转化为有用化学品,对实现碳中和及生态环境保护有着重要意义。
Ⅰ、工业上以和为原料合成尿素,在合成塔中存在如下转化:
(1)合成尿素的热化学方程式为 ______。
(2)在恒容密闭容器中发生反应: 。下列说法错误的是______。
A. 反应在任何温度下都能自发进行
B. 增大的浓度,有利于的转化率增大
C. 当混合气体的密度不再发生改变时反应达平衡状态
D. 充入He,压强增大,平衡向正反应方向移动
Ⅱ、由CO2与制备甲醇是当今研究的热点之一。
(3)在一定条件下,向0.5L恒容密闭容器中充入xmol和ymol,发生反应 kJ·mol-1。
①若、时的转化率如图1所示,其中a、b、c三点所在的曲线为相同时间内,不同温度下氢气的转化率,则点a______填(“是”或“否”)为已达平衡的点。时,若起始压强为10atm,______atm-2(结果保留一位小数,为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
图1
②已知速率方程,,、是速率常数,只受温度影响,图2表示速率常数、的对数与温度的倒数之间的关系,A、B、D、E分别代表图1中a点、c点的速率常数,其中点______(填A或B或D或E)表示c点的。
图2
Ⅲ、研究之间的转化具有重要意义,NO氧化反应:分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图3。
图3
Ⅰ、 Ⅱ、
(4)决定NO氧化反应速率的步骤是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(5)在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和气体,保持其他条件不变,控制反应温度分别为和,测得随t(时间)的变化曲线如图4。转化相同量的NO,在温度______(填“”或“”)下消耗的时间较长,试结合反应过程能量图(图3)分析其原因______。
图4
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