内容正文:
大庆实验中学2025-2026学年度上学期高二年级月考
化学试题
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
可能用到的相对原子质量:H-1;B-11;C-12;O-16;Na-23;P-31;S-32;Cl-35.5
一、单项选择题:本大题共20小题,1-15题,每小题2分;16-20题,每小题3分。共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求。
1. 化学与生活生产密切相关,下列说法正确的是
A. 血浆中存在的缓冲体系,缓冲作用可以促使体系出现大幅度变化
B. 杀灭病毒时所使用的酒精浓度越高灭菌效果越好
C. “酒香不怕巷子深”体现了熵增的原理
D. “冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,水的能量更低
2. 少量铁粉与过量的稀盐酸反应,加入下列试剂,能减慢此反应速率而不改变的产量,可以选择的组合是
①加 ②加入Zn粉 ③滴入几滴浓盐酸 ④加固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦加溶液
A. ①⑤⑦ B. ③⑥ C. ①②⑤ D. ①④⑤
3. 下列与化学反应进行方向有关的叙述中错误的是
A. 体系的熵增越大、焓变越小,化学反应速率越快
B. 能量越低,混乱度越大,体系越稳定
C. 绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行
D. 能否自发进行与温度有关
4. 下图所示为工业合成氨的流程图。有关说法错误的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②中“加压”既可以加快反应速率,也可以增大平衡常数
C. 步骤④、⑤均有利于提高原料平衡转化率
D. 步骤⑤的目的是将未反应的和循环再利用
5. 磷化氢是一种在空气中能自燃的剧毒气体,具有还原性,可作为电子工业原料。的一种工业制法流程如下:
下列说法错误的是
A. 液态次磷酸分解反应为熵增过程
B. 不考虑损失,参与反应,可产生
C. 反应1与反应3分别生成时转移电子数之比为
D. 等物质的量、与足量溶液反应消耗之比为
6. 下列实验装置可以达到对应实验目的的是
实验目的
A.测NaClO溶液的pH
B.判断和水反应是吸热反应还是放热反应
实验装置
实验目的
C.处理尾气
D.排出盛有溶液的滴定管尖嘴内的气泡
实验装置
A. A B. B C. C D. D
7. 手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。假设:一次性加入溶液。已知:混合溶液的密度为,比热容为。下列相关说法正确的是
A. 分批加入溶液,反应更充分,测量结果更准确
B. 将磁子表面的聚四氟乙烯换成铁,测量更精准
C. 本实验中测定的中和反应反应热
D. 若将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸,将偏小
8. 下列说法正确的是
A. 在一定条件下的密闭容器发生反应,反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.6倍,则
B. 一定温度下,对平衡体系缩小体积,再次平衡时增大
C. 在一定条件下,可逆反应达到平衡后。保持恒温恒容,再通入一定量,平衡逆向移动,且达到新平衡时的百分含量减小
D. 在一定条件下,可逆反应 达到平衡状态,升高温度或增大浓度,均能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大化学反应速率
9. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料,通过不同过程、实现铅的再生利用。过程涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如上图,下列说法错误的是
A. 过程的反应为:
B. 过程中,①反应速率比②慢。
C. 升高温度,反应②的限度和速率均增大,有利于提高的转化率
D. 与过程相比,过程增大了单位体积内活化分子的数目
10. 下列事实,不能用勒夏特列原理解释的有几项
①实验室制备乙酸乙酯时,加入稍过量的乙醇
②浓氨水中加入氢氧化钠固体产生刺激性气味的气体
③氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
④开启啤酒瓶后,瓶中立刻产生大量气泡
⑤红棕色的加压后颜色先变深后变浅
⑥黄绿色的氯水光照后颜色变浅
⑦高炉炼铁时焦炭和铁矿石要预先粉碎
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
11. 下列有关热化学方程式的书写或判断错误的是
A. 已知同温同压下: ; ,则
B. 据上图可知:
C. 已知的燃烧热(又称标准燃烧热、摩尔燃烧焓),则101kPa下
D. 一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为
12. 常温下,向均为12、体积均为的MOH、NOH、溶液中分别加水稀释至体积为,溶液随的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 的三种溶液中,
B. 常温下电离常数:
C. a、b、c三点由水电离的:
D 溶液中,由点到点时,减小
13. 常温下,部分弱电解质的电离常数如下表,下列说法正确的是
弱电解质
HClO
HCOOH
电离常数
A. 中和等体积、等pH的HCOOH和HClO消耗NaOH的量前者大于后者
B. 常温下,向溶液中加至,此时溶液的
C. 向氯水中分别加入少量等浓度的和溶液,均可提高氯水中的浓度
D 少量通入溶液中:
14. 现有常温下水电离出的均为的4种溶液:①溶液;②溶液;③溶液;④氨水。有关上述溶液的比较中,正确的是
A. 等体积的①、②、③溶液分别与足量铝粉反应,生成的量②最小
B. ②、③溶液等体积混合后,溶液显碱性
C. 向等体积溶液中分别加水稀释100倍后,溶液的④>③>①>②
D. ①、④溶液混合后,若,则消耗溶液的体积:④>①
15. 400℃时,向容积为的密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应:。反应过程中测得的部分数据见表:
0
10
20
30
0.10
0.04
0.02
0.20
0.04
下列说法中,正确的是
A. 反应在前内的平均速率为
B. 400℃时,该反应的平衡常数数值为
C. 向平衡后的体系再加入和,则
D. 保持其他条件不变,升高温度,平衡时,则反应的
16. 下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
现象和结论
A
探究温度对化学反应速率的影响
用两支试管各取溶液,分别放入冷水和热水中,一段时间后再加入溶液
若热水中先出现浑浊;说明其他条件相同时,温度越高,化学反应速率越快
B
探究浓度对化学反应速率的影响
用两支试管各取的溶液,分别加入和的(草酸)溶液,记录溶液褪色所需的时间
若观察到后者褪色时间短:说明其他条件相同时,反应物浓度越大反应速率越快
C
检验晶体是否变质
取少量久置的晶体于试管中,逐滴加入酸性高锰酸钾溶液
若酸性高锰酸钾溶液褪色,说明晶体变质
D
探究化学反应的限度
取溶液于试管中,向其中滴加1~2滴0.1mol/LKI溶液,再滴加1~2滴KSCN溶液
若观察到溶液变红,说明该反应存在限度
A. A B. B C. C D. D
17. T温度下,在1 L刚性密闭容器中投入和各2 mol,发生下列反应,部分物质的物质的量分数随时间的变化如图所示(近似认为反应Ⅱ建立平衡后,反应Ⅱ始终处于平衡状态)。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能
B. 反应Ⅱ的平衡常数
C. 体系平衡后,再加入和各1 mol,的平衡产率不变
D. 温度下,使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂,的物质的量分数新峰值点可能是
18. 有关下列图像的分析错误的是
A. 图①表示反应,则该反应的且
B. 图②表示反应,若其他条件不变,的物质的量一定,则a、b、c三点中,点的转化率最高
C. 图③表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入和发生反应:,若平衡时和的转化率相等,则
D. 图④表示发生反应:,若,则曲线一定使用了催化剂
19. 化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含水样的,流程如图。
下列说法错误的是
A. 若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的值偏高
B. Ⅱ中发生的反应有
C. Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
D. III中消耗的越多,水样的值越高
20. 常温下,用溶液滴定未知浓度的二元酸溶液、溶液中,、分布系数随滴加溶液体积的变化关系如图所示。[例如的分布系数],下列叙述正确的是
A. 曲线①代表
B. 该实验只能选甲基橙为指示剂
C. 的电离常数
D. 溶液浓度为
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
二、填空题:本题共4小题,共55分。把答案填在答题卡的相应位置。
21. Ⅰ.现有下列物质:①、②固体、③氨水、④石墨、⑤冰醋酸、⑥熔融、⑦蔗糖溶液。
(1)上述状态下可导电的物质是___________(填序号,下同),属于弱电解质的是___________。
(2)某温度时,纯水电离的,将的盐酸与的溶液混合,使混合后溶液的,则盐酸与的体积比___________。
Ⅱ.已知电导率越大溶液导电能力越强。常温下用溶液分别滴定浓度均为的盐酸和醋酸溶液,测得滴定过程中溶液的电导率如图所示(忽略滴定过程中溶液混合后的体积变化)。
(3)表示滴定醋酸的曲线是___________(填①或②)。
(4)a、b两点溶液中水的电离程度大小关系是a___________b(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅲ.一种以太阳能为热源分解水的历程,如图所示:
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:
(5)总反应的热化学方程式为:___________。
(6)下列化学反应的热效应与总反应的热效应不相同的是___________。
A. 铝热反应 B. 与混合
C. 碳酸氢钠与盐酸的反应 D. 焦炭与水蒸气的反应
22. 钌(Ru)为稀有元素,广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。某含钌废渣主要成分为Ru、Pb、、,回收钌的工艺流程如图:
已知:的沸点为40℃,温度高于108℃分解。
回答下列问题:
(1)“氧化碱浸”时,两种氧化剂在不同温度下对钌浸出率和渣率(渣率指熔炼过程中产生的渣量与处理物料量的比值百分数)的影响分别如图1、图2所示,则适宜选择的氧化剂为___________;最佳反应温度为___________。
(2)滤液1中溶质的主要成分包括、、、等,其中转化为的离子反应方程式为___________。
(3)“蒸馏”过程中,通常选择在98℃进行蒸馏的原因是___________。
(4)“吸收”过程产生的气体经溶液吸收后,经进一步处理可以循环利用,其中的化学式为___________。
(5)钌多活性位点催化剂可用于催化水的多步碱性析氢反应。该催化剂存在钌单原子、钌团簇、三种活性位点,不同位点的催化特点不同。图3和图4为反应历程中微粒在不同位点相对能量的变化,其中吸附在催化剂表面的微粒用*标注。
①分析图3推测的“吸附解离”主要发生在___________(填“钌单原子”、“钌团簇”或“NiO”)位点上。
②分析图4并说明的脱附主要发生在表面的原因___________。
23. 硼被命名为Boron,是“焊剂”的意思。说明古人已经知道硼砂()可以用作焊接的助熔剂。回答下列问题:
Ⅰ.硼酸的制备:
工业上,硼砂溶液中加入硫酸可生产。
Ⅱ.测定工业制硼酸的纯度:
(1)配制一定物质的量浓度的溶液
称取硼酸试样,配成溶液,所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外,还需要___________。
(2)采用滴定法测定硼酸的纯度。
硼酸是一元弱酸,且酸性很弱,,因此滴定时不能直接滴定,须先将硼酸与甘油作用生成甘油硼酸,,然后用酚酞作指示剂,再用标准溶液滴定:
滴定的过程如下:每次取上述溶液于锥形瓶中,加入适量甘油,静置后,加入2-3滴酚酞溶液,用0.2000 mol/L的NaOH标准溶液滴定至终点,记录读数。
①硼酸是一元弱酸,它本身不给出质子,但是溶于水后能给出。请解释硼酸水溶液呈酸性的原因___________(用离子方程式表示)。
②判断达到滴定终点时的现象为___________。
③重复三次实验的实验数据如表所示:
实验编号
待测溶液体积/mL
滴定前的体积/
滴定后的体积/
1
25.00
2.20
21.15
2
25.00
1.31
19.21
3
25.00
2.50
a.如图为第3次滴定终点示意图,滴定管的读数为___________。
b.根据表中数据计算出硼酸的纯度为___________%。
④实验过程中出现以下操作(其他操作正确),会造成测定结果(浓度)偏高的有___________。
A.配制硼酸溶液定容时仰视刻度线
B.锥形瓶水洗后直接装待测液
C.酸式滴定管水洗后未用待测硼酸溶液润洗
D.量取标准液的碱式滴定管未润洗
E.碱式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
F.滴定到达终点时,俯视滴定管读数
⑥已知:弱酸的酸性越弱,对应盐溶液的碱性越强。若滴定时,不使用甘油,用NaOH标准溶液直接滴定硼酸,则硼酸的纯度将___________(填字母代号)。
A.无影响 B.偏大 C.偏小 D.无法确定
24. 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和,因此,研发利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究重点。
Ⅰ.以、为原料合成涉及的主要反应如下:
①
②
试回答下列问题:
(1)恒温恒容下,向密闭容器按投料比通入原料气,若只发生反应①,能判断反应处于平衡状态的是___________(填标号)。
A.
B.气体的密度保持不变
C.的体积分数保持不变
D.断裂键的同时断裂键
E.气体的平均相对分子质量保持不变
(2)不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
其中纵坐标表示平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”);图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________。(已知:的平衡转化率,的平衡产率)
(3)若以做催化剂,可使在温和的条件下转化为甲醇,经历如下过程:
ⅰ.催化剂活化:(无活性)(有活性)
ⅱ.与在活化后的催化剂表面可逆的发生反应①和②。其反应历程如图:
a.关于反应①历程,以下描述正确的是___________。(填序号)。
A.反应物键能之和大于生成物键能之和
B.以上过程中经历了、键的形成和断裂
C.使用做催化剂,可以提高的平衡转化率
D.原料气中添加少量主要目的只是为了抑制反应②进行
b.与混合气体以不同流速通过反应器,气体流速与转化率、选择性的关系如图:[已知:选择性]。
其他条件不变,气体流速较慢可造成的积累,使催化剂失活。请从平衡移动的角度解释,气体流速加快,选择性变化的原因:___________。(结合化学方程式进行解释)
Ⅱ.二氧化碳催化加氢合成乙烯的原理为。原料初始组成,体系压强恒定为,不同温度下反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图所示:
(4)图中表示的变化曲线分别是___________。
(5)根据图中点A(c,d两线交点),计算该温度时反应的平衡常数___________(分压=总压×物质的量分数)。
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大庆实验中学2025-2026学年度上学期高二年级月考
化学试题
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
可能用到的相对原子质量:H-1;B-11;C-12;O-16;Na-23;P-31;S-32;Cl-35.5
一、单项选择题:本大题共20小题,1-15题,每小题2分;16-20题,每小题3分。共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求。
1. 化学与生活生产密切相关,下列说法正确的是
A. 血浆中存在的缓冲体系,缓冲作用可以促使体系出现大幅度变化
B. 杀灭病毒时所使用的酒精浓度越高灭菌效果越好
C. “酒香不怕巷子深”体现了熵增的原理
D. “冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,水的能量更低
【答案】C
【解析】
【详解】A.缓冲体系的作用是维持pH相对稳定,而非促使大幅变化,A错误;
B.75%酒精消毒效果最佳,浓度过高会使病毒表层蛋白质变性,降低效果,B错误;
C.乙醇由液态变为气态,混乱度增加,符合熵增原理,C正确;
D.冰转化为水需吸热,水的能量更高,D错误;
故选C。
2. 少量铁粉与过量的稀盐酸反应,加入下列试剂,能减慢此反应速率而不改变的产量,可以选择的组合是
①加 ②加入Zn粉 ③滴入几滴浓盐酸 ④加固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦加溶液
A. ①⑤⑦ B. ③⑥ C. ①②⑤ D. ①④⑤
【答案】D
【解析】
【分析】反应为Fe与过量HCl生成H2,H2产量由Fe的量决定,需降低反应速率且不减少H2产量。
【详解】①加H2O氢离子浓度减小,反应速率减慢,但是生成氢气量不变,故①正确;
②加入Zn粉会增加H2总量,故②错误;
③滴入几滴浓盐酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,故③错误;
④加CH3COONa固体,生成醋酸,氢离子浓度减小,反应速率减慢,但是生成氢气量不变,故④正确;
⑤加NaCl溶液,氢离子浓度减小,反应速率减慢,但是生成氢气量不变,故⑤正确;
⑥滴入几滴硫酸铜溶液,置换出铜覆盖在铁表面、构成原电池,反应速率加快,但Fe少量,导致生成的氢气减少,故⑥错误;
⑦加NaNO3溶液,酸性条件下硝酸根离子有强氧化性、和Fe反应生成NO而不是氢气,生成的氢气量减少,故⑦错误;
故①④⑤正确,答案选D。
3. 下列与化学反应进行方向有关的叙述中错误的是
A. 体系的熵增越大、焓变越小,化学反应速率越快
B. 能量越低,混乱度越大,体系越稳定
C. 绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行
D. 能否自发进行与温度有关
【答案】A
【解析】
【详解】A.熵增和焓变是热力学参数,影响反应方向而非速率;化学反应速率由活化能等因素决定,与ΔH和ΔS无关,A错误;
B.放热反应易发生、熵增反应易发生,能量越低,混乱度越大,体系越稳定,B正确;
C.绝热体系可视为孤立体系,自发过程遵循熵增原理,趋向混乱度增大方向,C正确;
D.该反应ΔH>0(吸热)且ΔS>0(生成气体),高温时可能大于ΔH,使,反应自发,故能否自发进行与温度有关,D正确;
故选A。
4. 下图所示为工业合成氨的流程图。有关说法错误的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②中“加压”既可以加快反应速率,也可以增大平衡常数
C. 步骤④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率
D. 步骤⑤的目的是将未反应的和循环再利用
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业合成氨中,原料气含有杂质(如硫化物等)会导致催化剂中毒,步骤①“净化”可除去杂质,防止催化剂中毒,A正确;
B.加压能增大反应物浓度,加快反应速率;但平衡常数仅与温度有关,与压强无关,加压不能增大平衡常数,B错误;
C.步骤④液化分离NH3,减小生成物浓度使平衡正向移动,提高原料的平衡转化率;步骤⑤循环利用未反应的N2和H2,提高原料的利用率,均有利于提高原料的平衡转化率,C正确;
D.步骤⑤将未反应的N2和H2重新返回反应系统,目的是循环再利用,D正确;
故答案选B。
5. 磷化氢是一种在空气中能自燃的剧毒气体,具有还原性,可作为电子工业原料。的一种工业制法流程如下:
下列说法错误的是
A. 液态次磷酸分解反应为熵增过程
B. 不考虑损失,参与反应,可产生
C. 反应1与反应3分别生成时转移电子数之比为
D. 等物质的量、与足量溶液反应消耗之比为
【答案】D
【解析】
【分析】反应1为,反应2为,反应3为。
【详解】A.液态次磷酸分解生成气体和,气体的熵值远大于液体,体系混乱度增大,为熵增过程,A正确;
B.反应1,参与反应1生成1 mol和3 mol;反应2为,3 mol 经反应2生成3 mol,反应3为,3 mol经反应3生成1.5 mol,总为,B正确;
C.反应1生成1 mol时,P由0价→-3价,转移电子3 mol;反应3生成1 mol 时,P由+1价→-3价,转移电子4 mol,转移电子数之比为3∶4,C正确;
D.为一元酸,1 mol消耗1 mol NaOH;为三元酸,1 mol消耗3 mol NaOH,等物质的量H3PO2、H3PO4与足量NaOH溶液反应消耗NaOH之比为1∶3,D错误;
故选D。
6. 下列实验装置可以达到对应实验目的的是
实验目的
A.测NaClO溶液的pH
B.判断和水反应是吸热反应还是放热反应
实验装置
实验目的
C.处理尾气
D.排出盛有溶液的滴定管尖嘴内的气泡
实验装置
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaClO具有漂白性,不能用pH试纸测定其pH值,且pH试纸不能伸入溶液中测量pH,A错误;
B.Na和水反应放热,锥形瓶内空气受热膨胀,U形管中红墨水左低右高可证明反应放热,B正确;
C.Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度极小,无法被吸收,处理Cl2尾气应使用NaOH溶液,C错误;
D.图为碱式滴定管排出气泡的操作方法,KMnO4具有强氧化性,应装入酸式滴定管中,D错误;
故选B。
7. 手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。假设:一次性加入溶液。已知:混合溶液的密度为,比热容为。下列相关说法正确的是
A. 分批加入溶液,反应更充分,测量结果更准确
B. 将磁子表面的聚四氟乙烯换成铁,测量更精准
C. 本实验中测定的中和反应反应热
D. 若将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸,将偏小
【答案】C
【解析】
【详解】A.中和热测定需一次性快速加入NaOH溶液以减少热量散失,分批加入会导致热量散失增加,测量结果不准确,A错误;
B.聚四氟乙烯导热性差,可减少热量散失,换成导热性好的铁会增加热量损失,测量精度降低,B错误;
C.混合溶液质量,温度变化,放出热量;生成水的物质的量:,则,C正确;
D.醋酸为弱酸,电离吸热,中和时实际放出热量减少,偏小,,会变大,D错误;
故选C。
8. 下列说法正确的是
A. 在一定条件下的密闭容器发生反应,反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.6倍,则
B. 一定温度下,对平衡体系缩小体积,再次平衡时增大
C. 在一定条件下,可逆反应达到平衡后。保持恒温恒容,再通入一定量,平衡逆向移动,且达到新平衡时的百分含量减小
D. 在一定条件下,可逆反应 达到平衡状态,升高温度或增大浓度,均能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大化学反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应平衡后将气体体积压缩到原来的一半,D的浓度增大到原来的两倍,而再次平衡后D的浓度为原平衡的1.6倍,说明加压使平衡逆向移动,逆反应方向气体体积减小,即a < c + d,A错误;
B.该反应平衡常数,温度不变则K不变,即新平衡时c(O2)不变,B错误;
C.该反应为气体分子数减小反应,恒温恒容,通入N2O4后,平衡逆向移动生成NO2,但新平衡等效于增大压强,NO2的百分含量反而减小,C正确;
D.升高温度增大活化分子百分数,但增大CO浓度仅增加单位体积活化分子数,不改变活化分子百分数,D错误;
故答案选C。
9. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料,通过不同过程、实现铅的再生利用。过程涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如上图,下列说法错误的是
A. 过程的反应为:
B. 过程中,①反应速率比②慢。
C. 升高温度,反应②的限度和速率均增大,有利于提高的转化率
D. 与过程相比,过程增大了单位体积内活化分子的数目
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应a和反应b总反应相同,根据①+②得总反应,所以过程a的反应为:,A正确;
B.由图可知,①反应的活化能大于②,活化能越大,反应速率越慢,所以①反应速率比②慢,B正确;
C.反应②为,由能量图可知其反应物能量高于产物,为放热反应,升高温度,反应速率增大,但平衡逆向移动,限度减小,转化率降低,C错误;
D.由图可知,过程b活化能低于过程a,说明过程b使用了催化剂,降低反应的活化能,增大了单位体积内活化分子的数目,D正确;
故选C。
10. 下列事实,不能用勒夏特列原理解释的有几项
①实验室制备乙酸乙酯时,加入稍过量的乙醇
②浓氨水中加入氢氧化钠固体产生刺激性气味的气体
③氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
④开启啤酒瓶后,瓶中立刻产生大量气泡
⑤红棕色的加压后颜色先变深后变浅
⑥黄绿色的氯水光照后颜色变浅
⑦高炉炼铁时焦炭和铁矿石要预先粉碎
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】A
【解析】
【详解】①制备乙酸乙酯的反应为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,增加乙醇浓度使平衡向正反应方向移动,提高乙酸乙酯的产率,能用勒夏特列原理解释;
②浓氨水中存在平衡:,加入氢氧化钠固体,浓度增加,使平衡左移,溶液中NH3分子浓度增大,导致逸出,能用勒夏特列原理解释;
③反应前后气体分子数相等,加压增大各物质的浓度(颜色变深),但平衡未移动,不能用勒夏特列原理解释;
④啤酒中存在平衡:CO2(aq)CO2(g),开启啤酒瓶后,压强减小,平衡正向移动,CO2逸出,产生大量气泡,能用勒夏特列原理解释;
⑤加压后,反应中各物质的浓度变大,颜色先变深,后平衡正向移动,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释;
⑥氯水中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO,次氯酸见光分解,c(HClO)减小,平衡向正反应方向移动,溶液颜色变浅,能用勒夏特列原理解释;
⑦粉碎固体仅增大反应速率,不影响平衡,不能用勒夏特列原理解释;
不能用勒夏特列原理解释的是③和⑦,共2项,故答案选A。
11. 下列有关热化学方程式的书写或判断错误的是
A. 已知同温同压下: ; ,则
B. 据上图可知:
C. 已知的燃烧热(又称标准燃烧热、摩尔燃烧焓),则101kPa下
D. 一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.醋酸是弱酸,电离时会吸热,故与强酸和OH-反应时比较,在物质的量相同时,放出的热量的变小,则会变大,故,故A正确;
B.由上图可知,的反应热,计量数加倍则反应热加倍,故 ,故B正确;
C.的燃烧热指的是1mol完全燃烧生成N2(g)和液态水时放出的热量,故其燃烧热的热化学方程式: ,故C正确;
D.和的反应为可逆反应,0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,消耗的氮气的物质的量小于0.5mol,而热化学方程式中的反应热指的是完全反应时的反应热,即消耗的氮气的物质的量为1mol,放出的热量大于38.6kJ,故D错误;
答案选D。
12. 常温下,向均为12、体积均为的MOH、NOH、溶液中分别加水稀释至体积为,溶液随的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 的三种溶液中,
B. 常温下电离常数:
C. a、b、c三点由水电离的:
D. 溶液中,由点到点时,减小
【答案】B
【解析】
【分析】在稀释过程中,MOH溶液的变为4时,说明被稀释了10000倍,pH降低了4,说明MOH为强碱,NOH、POH都是弱碱,当相同时,NOH的pH小于POH,说明NOH的碱性强于POH。
【详解】A.MOH、NOH、POH三种溶液中的电荷守恒依次为c(M+)+c(H+)=c(OH-)、c(N+)+c(H+)=c(OH-)、c(P+)+c(H+)=c(OH-),pH=10的三种溶液中,c(OH-)、c(H+)分别相等,则c(M+)=c(N+)=c(P+),A正确;
B.由图像和分析可知,相同稀释倍数下pH:POH>NOH,说明POH碱性弱于NOH,常温下电离常数Kb(POH)<Kb(NOH),B错误;
C.碱溶液中,H+全部来自水的电离,三点溶液的pH:b>a=c,则水电离的c(H⁺):a=c>b,故C正确;
D.根据分析可知,POH为弱碱,Kb(POH)=,则=,从b到c稀释时,pH减小,c(OH-)减小,Kb(POH)不变,则减小,故D正确;
故选B。
13. 常温下,部分弱电解质电离常数如下表,下列说法正确的是
弱电解质
HClO
HCOOH
电离常数
A. 中和等体积、等pH的HCOOH和HClO消耗NaOH的量前者大于后者
B. 常温下,向溶液中加至,此时溶液的
C. 向氯水中分别加入少量等浓度的和溶液,均可提高氯水中的浓度
D. 少量通入溶液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干表中数据可知,Ka(HCOOH)>Ka(HClO),则等pH的HCOOH和HClO,后者浓度更大,则中和等体积、等pH的HCOOH和HClO消耗NaOH的量前者小于后者,A错误;
B.向溶液中加至,根据Ka(CH3COOH)==1.8×10-5,此时溶液的c(H+)=1.0×10-5mol/L,则pH=-lgc(H+)=-lg10-5=5,B正确;
C.向氯水中分别加入少量等浓度的NaHCO3和NaHSO3溶液,NaHSO3与次氯酸发生氧化还原反应,会减小氯水中HClO的浓度,C错误;
D.SO2具有还原性,少量SO2与Ca(ClO)2发生氧化还原反应,离子方程式为,D错误;
答案选B。
14. 现有常温下水电离出的均为的4种溶液:①溶液;②溶液;③溶液;④氨水。有关上述溶液的比较中,正确的是
A. 等体积的①、②、③溶液分别与足量铝粉反应,生成的量②最小
B. ②、③溶液等体积混合后,溶液显碱性
C. 向等体积溶液中分别加水稀释100倍后,溶液的④>③>①>②
D. ①、④溶液混合后,若,则消耗溶液的体积:④>①
【答案】C
【解析】
【详解】A.水电离出的c(H+)为1×10-11mol/LHCl溶液和NaOH溶液物质的量浓度都为0.001mol/L,CH3COOH溶液和氨水物质的量浓度都大于0.001mol/L;等体积的①、②、③溶液中溶质物质的量②>①=③,Al与HCl溶液、CH3COOH溶液、NaOH溶液反应的化学方程式分别为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+6CH3COOH=2(CH3COO)3Al+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,生成H2的量①最少,A错误;
B.②、③等体积混合,充分反应后,醋酸过量,溶液显酸性,B错误;
C.稀释后,④氨水溶液因稀释促进一水合氨的电离,稀释后pH>9;③NaOH溶液稀释后的pH=9;①HCl溶液稀释后的pH=5;②CH3COOH溶液因稀释促进CH3COOH的电离,稀释后pH<5,则稀释后溶液的pH:④>③>①>②,C正确;
D.①、④等体积混合,充分反应后,氨水过量,溶液呈碱性,要使溶液呈中性,则消耗溶液的体积:④<①,D错误;
故选C。
15. 400℃时,向容积为的密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应:。反应过程中测得的部分数据见表:
0
10
20
30
0.10
0.04
0.02
0.20
0.04
下列说法中,正确的是
A. 反应在前内的平均速率为
B. 400℃时,该反应的平衡常数数值为
C. 向平衡后的体系再加入和,则
D. 保持其他条件不变,升高温度,平衡时,则反应的
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应在前10 min内,CO的物质的量减少了0.06mol,则消耗的氢气为0.12mol,容器体积为2L,用H2表示的平均速率为=0.006mol/(L▪min),故A错误;
B.由题中表格可得三段式:,30min时CO和H2的物质的量与20min时的物质的量相同,即20min时已达到平衡状态,K==10000,故B错误;
C.Q==3181.8<K=10000,平衡正向移动,v正>v逆,C错误;
D.由B中三段式可知,原平衡时,保持其他条件不变,升高温度,c(CH3OH)=0.06mol·L-1>mol·L-1=0.04mol·L-1,即平衡时甲醇浓度升高,反应正向移动,则反应的正反应为吸热反应,ΔH>0,故D正确;
故答案为D。
16. 下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
现象和结论
A
探究温度对化学反应速率的影响
用两支试管各取溶液,分别放入冷水和热水中,一段时间后再加入溶液
若热水中先出现浑浊;说明其他条件相同时,温度越高,化学反应速率越快
B
探究浓度对化学反应速率的影响
用两支试管各取的溶液,分别加入和的(草酸)溶液,记录溶液褪色所需的时间
若观察到后者褪色时间短:说明其他条件相同时,反应物浓度越大反应速率越快
C
检验晶体是否变质
取少量久置的晶体于试管中,逐滴加入酸性高锰酸钾溶液
若酸性高锰酸钾溶液褪色,说明晶体变质
D
探究化学反应的限度
取溶液于试管中,向其中滴加1~2滴0.1mol/LKI溶液,再滴加1~2滴KSCN溶液
若观察到溶液变红,说明该反应存在限度
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验中将Na2S2O3溶液分别置于冷水和热水中一段时间后再加入H2SO4溶液,通过控制变量,使本实验的唯一变量为温度,所以能通过浑浊出现快慢反映温度对速率的影响,A正确;
B.H+浓度会影响高锰酸钾的氧化性,草酸浓度不同会导致H+浓度变化,这样变量不止一个,无法探究浓度对化学反应速率的影响,B错误;
C. 中具有还原性的离子不仅有亚铁离子,还有氯离子,若使酸性高锰酸钾溶液褪色,也有可能是氯离子,C错误;
D.FeCl3溶液中滴加KI溶液会发生反应,FeCl3溶液和KI溶液浓度相同,但是FeCl3溶液体积更多,所以FeCl3过量时,无论反应是否可逆,剩余Fe3+均会使KSCN显红色,无法证明反应限度,D错误;
故答案选A。
17. T温度下,在1 L刚性密闭容器中投入和各2 mol,发生下列反应,部分物质的物质的量分数随时间的变化如图所示(近似认为反应Ⅱ建立平衡后,反应Ⅱ始终处于平衡状态)。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能
B. 反应Ⅱ的平衡常数
C. 体系平衡后,再加入和各1 mol,的平衡产率不变
D. 温度下,使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂,的物质的量分数新峰值点可能是
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应Ⅱ先达到平衡,说明其反应速率更快,活化能更低,故反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ,A错误;
B.由图像交点知X和Z的物质的量分数均为30%,X、Y物质的量分数相等,均为30%,则W的物质的量分数为10%。设图像交点时Z的转化量为3x mol,则W的转化量为x mol,故:,,交点时:,,解得x=,故平衡时:n(X)=n(Y)=n(Z)=,n(W)=,在1 L刚性密闭容器中,反应Ⅱ的平衡常数K=,B正确;
C.两个反应正向气体分子数减少,体系平衡后,再加入和各1 mol,体系压强增大,平衡正向移动,Z的平衡产率会变化,C错误;
D.催化反应Ⅰ会加快X、Y消耗,使反应Ⅱ生成的W减少,新峰值点应更低且提前,a点不可能为新峰值点,D错误;
故选B。
18. 有关下列图像的分析错误的是
A. 图①表示反应,则该反应的且
B. 图②表示反应,若其他条件不变,的物质的量一定,则a、b、c三点中,点的转化率最高
C. 图③表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入和发生反应:,若平衡时和的转化率相等,则
D. 图④表示发生反应:,若,则曲线一定使用了催化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.图①中,同一压强下温度升高Z体积分数增大,说明升温平衡正向移动,ΔH>0;增大压强Z体积分数减小,说明正向是气体分子数增大的方向,气体分子数增大则ΔS>0,A正确;
B.图②表示反应,a、b、c三点中,加入的二氧化硫的量大小为:,由于的物质的量一定,随着二氧化硫的量增加,会导致二氧化硫的转化率下降,所以a点的转化率最高,B正确;
C.加入的、一定条件下在恒温恒容的密闭容器中,当充入一氧化碳和氢气的物质的量之比等于其计量数之比时,二者的转化率相等,则,C正确;
D.图④中,a、b平衡时B的物质的量分数相同,a反应速率快,由于是固体,则可能存在,增大压强,平衡不会移动,但是化学反应速率会变快,其平衡量不变,则a曲线不一定使用了催化剂,有可能是采取了增大压强的措施,D错误;
故选D。
19. 化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含水样的,流程如图。
下列说法错误的是
A. 若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的值偏高
B. Ⅱ中发生的反应有
C. Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
D. III中消耗的越多,水样的值越高
【答案】D
【解析】
【分析】I中KMnO4与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO2,溶液中剩余有KMnO4,II中在酸性条件下KMnO4、MnO2与I-反应得到I2单质和Mn2+,III中生成的I2再用Na2S2O3滴定。
【详解】A.若I中为酸性条件,Cl-会与KMnO4反应,,水样中的COD值偏高,A正确;
B.II中和MnO2在酸性条件下与过量的KI反应得到I2和Mn2+,存在,B正确;
C.II中避光是为了抑制I⁻被空气中的O2氧化,加盖是为了抑制I2的挥发,C正确;
D.整个反应中,KMnO4得电子生成Mn2+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等,III中消耗的Na2S2O3越多,说明生成的I2单质越多,也说明有机物消耗的KMnO4的量少,水样中的COD值越低,D错误;
故选D。
20. 常温下,用溶液滴定未知浓度的二元酸溶液、溶液中,、分布系数随滴加溶液体积的变化关系如图所示。[例如的分布系数],下列叙述正确的是
A. 曲线①代表
B. 该实验只能选甲基橙为指示剂
C. 的电离常数
D. 溶液的浓度为
【答案】D
【解析】
【分析】图中分布系数曲线只有两条,且曲线①与曲线②的分布系数之和始终等于1,说明H2A第一步完全电离,第二步存在电离平衡,即,;随着NaOH溶液的加入,曲线①的δ一直在减小,曲线②一直在增加,因此曲线①代表,曲线②代表,据此作答。
【详解】A.根据分析可知,曲线①代表,A错误;
B.滴定终点生成Na2A,A2-水解使溶液呈碱性,因此应选择酚酞作指示剂,而不能使用甲基橙,B错误;
C.根据分布系数,当时,对应溶液的,即时,,因此HA-的电离平衡常数,C错误;
D.H2A与NaOH完全反应生成Na2A时,,由图知滴定终点时消耗NaOH溶液的体积为40 mL,而滴定的H2A溶液的体积也为40 mL,二者体积相等,则,即,D正确;
故答案选D。
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
二、填空题:本题共4小题,共55分。把答案填在答题卡的相应位置。
21. Ⅰ.现有下列物质:①、②固体、③氨水、④石墨、⑤冰醋酸、⑥熔融、⑦蔗糖溶液。
(1)上述状态下可导电的物质是___________(填序号,下同),属于弱电解质的是___________。
(2)某温度时,纯水电离的,将的盐酸与的溶液混合,使混合后溶液的,则盐酸与的体积比___________。
Ⅱ.已知电导率越大溶液导电能力越强。常温下用溶液分别滴定浓度均为的盐酸和醋酸溶液,测得滴定过程中溶液的电导率如图所示(忽略滴定过程中溶液混合后的体积变化)。
(3)表示滴定醋酸的曲线是___________(填①或②)。
(4)a、b两点溶液中水的电离程度大小关系是a___________b(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅲ.一种以太阳能为热源分解水的历程,如图所示:
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:
(5)总反应的热化学方程式为:___________。
(6)下列化学反应的热效应与总反应的热效应不相同的是___________。
A. 铝热反应 B. 与混合
C. 碳酸氢钠与盐酸的反应 D. 焦炭与水蒸气的反应
【答案】(1) ①. ③④⑥ ②. ⑤
(2)9∶2 (3)①
(4)> (5) (6)A
【解析】
【小问1详解】
①为强酸,属于强电解质,硫酸属于共价化合物,不导电;
②固体属于盐,属于强电解质,固体的离子不能自由移动,因此不能导电;
③氨水属于混合物,不属于电解质,氨水中存在自由移动的铵根离子和氢氧根离子,能导电;
④石墨属于单质,不属于电解质,石墨内部有自由移动的电子,能导电;
⑤冰醋酸属于弱酸,属于弱电解质,冰醋酸属于共价化合物,不导电;
⑥熔融属于盐,属于强电解质,熔融状态离子能自由移动,能导电;
⑦蔗糖溶液属于混合物,蔗糖属于非电解质,在水溶液中不能电离,无自由移动的离子,不能导电;
因此可导电的物质是③④⑥,属于弱电解质的是⑤,故答案为:③④⑥;⑤;
【小问2详解】
某温度时,纯水电离的,则在该温度下水的离子积,的盐酸中,的溶液中,使混合后溶液的即混合后溶液中,则,解得,故答案为:;
【小问3详解】
盐酸为强酸,完全电离,醋酸为弱酸,部分电离,等浓度的盐酸和醋酸溶液中,盐酸溶液中离子浓度大,电导率大,由图可知,代表滴定盐酸的曲线是②,代表滴定醋酸的曲线是①,故答案为:①;
【小问4详解】
由图可知,a点时反应达到滴定终点,a点溶质为醋酸钠,醋酸钠水解促进水的电离,b点是在a点溶液中继续加入NaOH溶液,水的电离被抑制,故a、b两点溶液中水的电离程度大小关系是a> b,故答案为:>;
【小问5详解】
由图可知,总反应中反应物为水,生成物为氢气和氧气,即总反应为,结合盖斯定律得,总反应=过程Ⅰ+2×过程Ⅱ,因此总反应的热化学方程式为: ,故答案为: ;
【小问6详解】
总反应为吸热反应;
A.铝热反应放出大量的热,属于放热反应,A符合题意;
B.与混合,属于吸热反应,B不符合题意;
C.碳酸氢钠与盐酸的反应,属于吸热反应,C不符合题意;
D.焦炭与水蒸气的反应,属于吸热反应,D不符合题意;
故答案选:A。
22. 钌(Ru)为稀有元素,广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。某含钌的废渣主要成分为Ru、Pb、、,回收钌的工艺流程如图:
已知:的沸点为40℃,温度高于108℃分解。
回答下列问题:
(1)“氧化碱浸”时,两种氧化剂在不同温度下对钌浸出率和渣率(渣率指熔炼过程中产生的渣量与处理物料量的比值百分数)的影响分别如图1、图2所示,则适宜选择的氧化剂为___________;最佳反应温度为___________。
(2)滤液1中溶质的主要成分包括、、、等,其中转化为的离子反应方程式为___________。
(3)“蒸馏”过程中,通常选择在98℃进行蒸馏的原因是___________。
(4)“吸收”过程产生的气体经溶液吸收后,经进一步处理可以循环利用,其中的化学式为___________。
(5)钌多活性位点催化剂可用于催化水的多步碱性析氢反应。该催化剂存在钌单原子、钌团簇、三种活性位点,不同位点的催化特点不同。图3和图4为反应历程中微粒在不同位点相对能量的变化,其中吸附在催化剂表面的微粒用*标注。
①分析图3推测的“吸附解离”主要发生在___________(填“钌单原子”、“钌团簇”或“NiO”)位点上。
②分析图4并说明的脱附主要发生在表面的原因___________。
【答案】(1) ①. ②. 200℃
(2)
(3)温度较高,反应速率较快(或温度较低,反应速率较慢);温度过高,会分解
(4)
(5) ①. 钌单原子 ②. 吸附在位点上的相对能量高,较不稳定,更容易脱附
【解析】
【分析】由题流程可知,含钌的废料中加入氢氧化钠溶液和次氯酸钠溶液氧化碱浸时,Ru和Pb被氧化为和Na2PbO2,SiO2和Bi2O3与氢氧化钠溶液反应生成Na2SiO3和NaBiO2,过滤得到含有、NaBiO2、Na2PbO2和Na2SiO3的滤液1;向滤液1中加入甲酸,将还原为Ru(OH)4沉淀,过滤得到滤液2和Ru(OH)4;Ru(OH)4在蒸馏条件下被氯酸钾氧化为RuO4,RuO4与盐酸反应生成RuCl3、Cl2和H2O,RuCl3溶液经结晶得到RuCl3。X为Cl2,Y为氢氧化钠溶液;据此分析。
【小问1详解】
由图可知,相同温度时,次氯酸钠作氧化剂时的钌浸出率高于氯酸钠、渣率低于氯酸钠,则适宜选择的氧化剂为次氯酸钠;200℃时,次氯酸钠作氧化剂钌浸出率最大、渣率最小,则最佳反应温度为200℃,故答案为:NaClO;200℃;
【小问2详解】
根据分析,氧化铋与氢氧化钠溶液反应生成偏铋酸钠和水,反应的离子方程式为;
【小问3详解】
根据已知信息,温度高于108℃,分解。则答案为:温度较高,反应速率较快(或温度较低,反应速率较慢);温度过高,会分解;
【小问4详解】
根据流程图可知,在吸收环节中,与盐酸反应生成了气体和RuCl3,是氧化还原反应,离子方程式为,则X为氯气;答案为Cl2;
【小问5详解】
①根据图3可知,在催化剂为钌单原子位点上相对能量最低,反应容易发生,H2O的“吸附解离”主要发生在钌单原子位点上;
②由图4可知,吸附在NiO位点上的H2相对能量高,较不稳定,H2更容易脱附。
23. 硼被命名为Boron,是“焊剂”的意思。说明古人已经知道硼砂()可以用作焊接的助熔剂。回答下列问题:
Ⅰ.硼酸的制备:
工业上,硼砂溶液中加入硫酸可生产。
Ⅱ.测定工业制硼酸的纯度:
(1)配制一定物质的量浓度的溶液
称取硼酸试样,配成溶液,所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外,还需要___________。
(2)采用滴定法测定硼酸的纯度。
硼酸是一元弱酸,且酸性很弱,,因此滴定时不能直接滴定,须先将硼酸与甘油作用生成甘油硼酸,,然后用酚酞作指示剂,再用标准溶液滴定:
滴定的过程如下:每次取上述溶液于锥形瓶中,加入适量甘油,静置后,加入2-3滴酚酞溶液,用0.2000 mol/L的NaOH标准溶液滴定至终点,记录读数。
①硼酸是一元弱酸,它本身不给出质子,但是溶于水后能给出。请解释硼酸水溶液呈酸性的原因___________(用离子方程式表示)。
②判断达到滴定终点时的现象为___________。
③重复三次实验的实验数据如表所示:
实验编号
待测溶液体积/mL
滴定前的体积/
滴定后的体积/
1
25.00
2.20
21.15
2
25.00
1.31
19.21
3
25.00
2.50
a.如图为第3次滴定终点示意图,滴定管的读数为___________。
b.根据表中数据计算出硼酸的纯度为___________%。
④实验过程中出现以下操作(其他操作正确),会造成测定结果(浓度)偏高的有___________。
A.配制硼酸溶液定容时仰视刻度线
B.锥形瓶水洗后直接装待测液
C.酸式滴定管水洗后未用待测硼酸溶液润洗
D.量取标准液的碱式滴定管未润洗
E.碱式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
F.滴定到达终点时,俯视滴定管读数
⑥已知:弱酸的酸性越弱,对应盐溶液的碱性越强。若滴定时,不使用甘油,用NaOH标准溶液直接滴定硼酸,则硼酸的纯度将___________(填字母代号)。
A.无影响 B.偏大 C.偏小 D.无法确定
【答案】(1)250 mL容量瓶
(2) ①. ②. 当加入最后半滴标准液时,溶液恰好由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色 ③. 20.60 ④. 74.4 ⑤. DE ⑥. C
【解析】
【分析】本题围绕 “硼酸的制备与纯度测定” 展开,首先配制溶液需明确 250 mL 容量瓶的作用;滴定分析中,先从弱酸与水的反应原理写出硼酸显酸性的离子方程式,再依据酚酞指示剂的变色特性描述滴定终点现象;滴定管读数要关注其 0.01 mL 的精度;纯度计算需剔除偏差数据后,利用反应计量比和公式逐步推导;误差分析则紧扣c (待测) = ,分析操作对标准液体积的影响;最后结合弱酸酸性与滴定终点 pH 突跃的关系,判断直接滴定对硼酸纯度的影响。
【小问1详解】
配制 250 mL 溶液,除了烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外,必须使用 250 mL 容量瓶来确定溶液的最终体积。
【小问2详解】
① 硼酸是一元弱酸,溶于水时与水发生反应,结合水电离的OH-,使溶液中H+浓度大于OH-浓度,离子方程式为:。
② 滴定用酚酞作指示剂,酚酞在酸性溶液中无色,碱性溶液中呈粉红色。当滴定达到终点时,加入最后半滴 NaOH 标准溶液,溶液恰好由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色。
③ a.滴定管的精度为 0.01 mL,图中液面位于 20.60 mL 处,故读数为20.60 mL。
b.首先计算每次实验消耗 NaOH 溶液的体积:
实验 1:21.15 - 2.20 = 18.95 mL(偏差过大,舍去);
实验 2:19.21 - 1.31 = 17.90 mL;
实验 3:20.60 - 2.50 = 18.10 mL;
平均消耗 NaOH 体积为18.00 mL。根据反应H3BO3 + NaOH = Na[B(OH)4], n(H3BO3)= n(NaOH)。25.00 mL 待测液中n(H3BO3) = 0.2000 mol/L × 0.01800 L = 0.0036 mol;250 mL溶液中n(H3BO3) = 0.036 mol;硼酸的摩尔质量为 62 g/mol,质量为2.232 g;纯度为。
④ 分析各选项:
A.定容时仰视刻度线,配制的待测液浓度偏低,测定结果偏低。
B.锥形瓶水洗后装待测液,不影响待测液中溶质的物质的量,无影响。
C.酸式滴定管未用待测液润洗,待测液被稀释,消耗标准液体积偏小,测定结果偏低。
D.碱式滴定管未润洗,标准液被稀释,消耗标准液体积偏大,测定结果偏高。
E.碱式滴定管滴定前有气泡、终点时气泡消失,读取的标准液体积偏大,测定结果偏高。
F.俯视滴定管读数,读取的标准液体积偏小,测定结果偏低。
故偏高的为DE。
⑥ 硼酸Ka很小,酸性越弱,对应盐溶液的碱性越强,使用酚酞做指示剂,会导致滴定终点提前,消耗的NaOH体积会偏小,导致纯度偏小。
24. 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和,因此,研发利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究重点。
Ⅰ.以、为原料合成涉及的主要反应如下:
①
②
试回答下列问题:
(1)恒温恒容下,向密闭容器按投料比通入原料气,若只发生反应①,能判断反应处于平衡状态的是___________(填标号)。
A.
B.气体的密度保持不变
C.的体积分数保持不变
D.断裂键的同时断裂键
E.气体的平均相对分子质量保持不变
(2)不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
其中纵坐标表示平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”);图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________。(已知:的平衡转化率,的平衡产率)
(3)若以做催化剂,可使在温和的条件下转化为甲醇,经历如下过程:
ⅰ.催化剂活化:(无活性)(有活性)
ⅱ.与在活化后的催化剂表面可逆的发生反应①和②。其反应历程如图:
a.关于反应①历程,以下描述正确的是___________。(填序号)。
A.反应物键能之和大于生成物键能之和
B.以上过程中经历了、键的形成和断裂
C.使用做催化剂,可以提高的平衡转化率
D.原料气中添加少量主要目的只是为了抑制反应②进行
b.与混合气体以不同流速通过反应器,气体流速与转化率、选择性的关系如图:[已知:选择性]。
其他条件不变,气体流速较慢可造成的积累,使催化剂失活。请从平衡移动的角度解释,气体流速加快,选择性变化的原因:___________。(结合化学方程式进行解释)
Ⅱ.二氧化碳催化加氢合成乙烯的原理为。原料初始组成,体系压强恒定为,不同温度下反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图所示:
(4)图中表示的变化曲线分别是___________。
(5)根据图中点A(c,d两线交点),计算该温度时反应的平衡常数___________(分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)DE (2) ①. 乙 ②. 时以反应②为主,反应②前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响
(3) ①. B ②. 气体流速快,带走反应生成的水,正向进行,催化剂活性增强,使甲醇的选择性升高
(4)d (5)
【解析】
【小问1详解】
A.平衡时,不同物质表示的正逆速率之比等于其计量数之比,应有,A错误;
B.该反应前后都是气体,气体的总质量守恒不变,恒容容器,体积不变,则密度为定量,不能用来判断是否达到平衡,B错误;
C.设投入CO2、H2各1 mol,CO2体积分数是50%,设某时刻有x mol CO2发生了反应,CO2余下(1-x) mol,气体总物质的量应为,此时的体积分数为,即50%,因此反应过程中的体积分数恒定,不能用于判断平衡状态,C错误;
D.根据平衡时正逆速率相等,断裂3mol H-H键的同时应断裂3mol H-O键,D正确;
E.反应前后的气体分子数变化,则气体的平均相对分子质量也变化,不变则为达到平衡,E正确;
答案选DE;
【小问2详解】
反应①是放热反应,温度升高,平衡逆移,CH3OH生成量减少,CO2消耗量减少,且只有反应①涉及CH3OH的变化,则随着温度升高而单调递减的选择性曲线甲为CH3OH;反应①为放热反应,反应②为吸热反应,的平衡转化率是两个反应共同作用的结果。低温时主要发生反应①,升温促进反应①逆向移动,转化率降低;高温时主要发生反应②,升温促进反应②正向移动,转化率升高。因此转化率随温度升高先减后增,曲线乙符合;
T1时以反应②为主,反应②前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响,平衡时CO2的转化率相同,故三条曲线几乎交于一点;
【小问3详解】
A.因为反应①的,所以反应物的键能之和小于生成物的键能之和,A错误;
B.由图可知,反应中经历了、键的形成和断裂,B正确;
C.使用催化剂,只能提高反应速率,不能提高的平衡转化率,C错误;
D.原料气中添加少量的目的一方面为了抑制反应②进行,促进产物甲醇的产生,另一方面,CO的还原性可以促进催化剂的平衡,(无活性)(有活性)正向移动为有催化活性的这边进行,提高反应速率,D错误;
故选B;
CH3OH选择性随流速增大而升高的原因是气体流速快,带走反应生成的水,正向进行,催化剂活性增强,使甲醇的选择性升高;
【小问4详解】
两反应物初始投料比等于化学计量数之比,由于c和a所表示的起始物质的量之比为1:3,所以图像中a为氢气,c为二氧化碳;四种物质的变化量之比为其化学计量数之比,C2H4的变化量最少,为曲线d,,所以b为水,温度升高,a和c的物质的量变大,说明反应逆向移动,说明该反应正向为放热反应,,则答案为:d;
【小问5详解】
根据图示信息,A点时,CO2和C2H4的物质的量分数相等,设C2H4转化了x mol,则n(C2H4)= n(CO2),即x=1-2x,故x=1/3,据此列出三段式如下,,
气体的总物质的量为3 mol,
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