内容正文:
长乐一中2024-2025学年第一学期高二第二阶段考
化学试卷
(时限:75 分钟 满分:100 分)
(考试日期:12 月 19 日)
第I卷 选择题
一、单选题(每题只有一个最佳答案,本大题含14小题,每题3分,共42分)
1. 有关合成氨工业的说法中,正确的是
A. 增大浓度,可提高的转化率
B. 合成氨工业的反应温度控制在,目的是使化学平衡向正反应方向移动
C. 由于氨易液化,在实际生产中会循环使用,所以总体来说氨的产率很高
D. 合成氨厂采用的压强是,因为该压强下铁触媒的活性最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.增大氢气的浓度,平衡向正反应方向移动,但氢气的转化率减小,故A错误;
B.合成氨反应为放热反应,高温可以保证足够的速率,但不利于提高产率,低温才利于氨的生成,温度需要综合速率、反应物转化率和催化剂活性等因素共同决定,400—500 ℃只是保证催化活性最大,不是使化学平衡向正反应方向移动,故B错误;
C.抽出液化氨气,合成氨平衡正向移动,提高原料转化率,且氮气、氢气循环使用有利于提高原料的利用率,从而提高产率,故C正确;
D.合成氨的反应是分子数减小的反应,高压有利于向正反应方向移动,且能提高反应速率,跟催化剂的活性无关,故D错误;
故选C。
2. 下列说法正确的是
A. 强电解质溶液中不存在分子,弱电解质溶液中存在分子
B. 热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量
C. 在其他外界条件不变的情况下,增大压强能增大活化分子百分数
D. 反应在室温下不能自发进行,说明该反应的
【答案】B
【解析】
【详解】A.强电解质溶液中溶剂为水,存在水分子,A错误;
B.温度不同时,能量从高温物体传递给低温物体,这时所传递的能量称为热量,B正确;
C.增大压强会使得单位体积内分子数增加,而活化分子百分数不变,导致单位体积内活化分子数增加,C错误;
D.该反应为气体体积变大的反应,为熵增的反应,,若室温下不能自发进行,即,说明该反应吸热,,D错误;
故选B。
3. 下表中关于物质的分类正确的是
选项
纯净物
化合物
电解质
弱电解质
A
纯碱
B
盐酸
CaO
CH3COOH
C
HD
HClO
D
NaHSO4
胆矾
BaSO4
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;非电解质是溶于水或在熔融状态下均不能够导电的化合物;弱电解质是指在水溶液里部分电离的电解质,包括弱酸、弱碱、水与少数盐;
【详解】A.硫酸为酸,纯净物;纯碱为碳酸钠,化合物;过氧化钠为金属氧化物,属于电解质;水为弱电解质,A正确;
B.盐酸为混合物,B错误;
C.为氢气单质气体,C错误;
D.为强电解质,D错误;
故选A。
4. 下列电离方程式中正确的是
A. NaHSO4溶于水:NaHSO4Na++HSO
B. 次氯酸电离:HClO=ClO-+H+
C. 熔融态的
D. 的水溶液:H2S2H++S2-
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaHSO4溶于水应完全电离为Na+、H+和SO,NaHSO4Na++H++SO,A错误;
B.次氯酸为弱酸,,B错误;
C.熔融态AgCl完全电离,C正确;
D.H2S为二元弱酸,应分步电离,,,D错误;
故选C。
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 含大量的溶液中:、、、
B. 由水电离的的溶液中:、、AlO、
C. 滴加甲基橙显红色的溶液中:、、、
D. 无色透明溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe3+与S2-会发生氧化还原反应生成Fe2+和S,不能大量共存,A错误;
B.由水电离的c(H+)=10-13mol/L的溶液可能为强酸性或强碱性。若为酸性,AlO会与H+反应不能大量共存,B错误;
C.甲基橙显红色说明溶液为酸性,此时在酸性条件下会氧化,发生氧化还原反应,C错误;
D.、、、均为无色离子。和在常温下水解程度较弱,未达到剧烈双水解的条件,可以共存,D正确;
故选D。
6. 下列图像分析正确的是
A. 图①表示加水稀释酸溶液时的变化,HB的酸性强于HA
B. 由图②可知,满足反应:
C. 图③表示相同的HCl与溶液与足量锌粉反应时密闭容器内的压强变化
D. 对于反应图④y轴可以表示Y的百分含量
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH相同的两种酸,加水量相同,HA的pH改变大,则HA的酸性强,A错误;
B.温度越高,压强越大,到达平衡时间越短,因此T1>T2、P1<P2;对于2A(g)+B(g)⇌2C(g) ΔH<0反应,温度升高,平衡逆向进行,C的含量减小,符合图像,增大压强,平衡正向进行,C的含量增大,符合图像,B正确;
C.相同的HCl与CH3COOH溶液,则CH3COOH溶液浓度大于盐酸浓度,则醋酸产生的氢气含量多,压强变化大,开始是氢离子浓度相同,则产生氢气的速率相同,C错误;
D.温度升高,平衡逆向进行,Y的含量增加,图像中在等压线下,温度升高Y的含量减小,原理与图像不符,D错误;
故答案为:B。
7. 下列有关实验的说法正确的是
A. 测定某浓度氯水溶液时,用玻璃棒蘸取溶液滴在干燥试纸上
B. 向容量瓶转移液体时,引流用的玻璃棒下端靠在容量瓶瓶颈刻度线以上
C. 等体积、等的盐酸与醋酸溶液分别与足量锌反应,醋酸产生的氢气多
D. 使用试纸测定溶液时若先润湿,则测得溶液的一定有误差
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯水溶液具有漂白作用,测定氯水溶液pH时,不能使用pH试纸,A错误;
B.向容量瓶转移液体时,引流用的玻璃棒下端靠在容量瓶瓶颈刻度线以下,减小实验误差,B错误;
C.醋酸为弱酸、盐酸为强酸,等体积、等pH的盐酸与醋酸溶液,醋酸溶液的浓度更大,分别与足量锌反应,醋酸产生的氢气多,C正确;
D.使用pH试纸测定中性溶液的pH时,先润湿,则测得溶液的pH无误差,D错误;
故选C。
8. 一定条件下,将和混合于恒容的密闭容器中,发生反应:3X(g)+Y(g) ⇌Z(s)+4W(g)。末该反应达到平衡,生成W的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是
A. 当混合气体的平均摩尔质量保持不变,该反应达到平衡状态
B. 用Z表示的反应速率为0.05mol·L-1·min-1
C. 从到过程中,体系压强不断增大
D. 反应过程中X和Y的转化率之比为3∶1
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应中的生成物Z为固体,根据质量守恒定律可知,随反应的进行,气体的总质量将减小,由反应方程式可知,随反应进行气体物质的量不变,因此混合气体的平均摩尔质量会减小,当混合气体的平均摩尔质量不再改变时,该反应达到平衡状态,故A项正确;
B.Z为固体,因此无法用Z表示化学反应速率,故B项错误;
C.由图可知,从到过程中,反应正向进行,根据方程式可知,随反应的进行,容器内气体的分子数不变,即总物质的量不变,根据同温同容时,气体的压强之比等于气体的物质的量之比可知,从到过程中,气体的压强将不变,故C项错误;
D.反应过程中,因此反应过程中X和Y的转化率之比为==1:1,故D项错误;
故答案选A。
9. 数形结合是研究化学的重要途径。反应 中,的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】先做一条垂直的恒温线,压强增大,的平衡转化率增大,说明反应前后气体的体积减小,有;看其中一条恒压线,温度升高,的平衡转化率降低,说明反应为放热反应,,A正确,答案选A。
10. 根据下列图示所得出的结论不正确的是
A. 图甲是镁条与盐酸反应的速率随时间变化曲线,说明时刻溶液的温度最高
B. 图乙是某容器中充入一定量和合成氨,测得平衡产率随温度和压强的变化关系图,可知温度:
C. 图丙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
D. 图丁是的平衡浓度随温度变化的曲线,说明平衡常数
【答案】A
【解析】
【详解】A.镁与盐酸的反应是放热反应,随反应的进行,温度越来越高,当恰好完全反应时,温度最高,时刻之后反应还在进行,所以时刻的温度没有达到最高,A错误;
B.合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,氨气含量减小,由图可知,,B正确;
C.,温度不变平衡常数不变,由图,时刻二氧化碳浓度突然增大,后恢复至原浓度,则改变的条件可能是缩小容器的体积,C正确;
D.由图时,浓度较时小,则说明平衡常数,D正确;
故选A。
11. 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。
12. 时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离平衡常数
下列说法错误的是
A. 第二步电离的电离平衡常数表达式
B. 三种酸的酸性强弱关系为:
C. 将醋酸滴入溶液中,可发生反应:
D. 少量通入溶液中,主要发生的反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.第二步电离的方程式为:;电离平衡常数表达式,A正确;
B.酸的电离平衡常数越大,该酸电离程度越大,其酸性越强,根据表中数据知,酸的电离程度大小顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>,所以酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>,B正确;
C.因为酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>,将醋酸滴入溶液中,可发生强酸制弱酸的反应,离子方程式为:,C正确;
D.因为酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>,少量通入溶液中,产物应该为碳酸氢根,离子方程式为:,D错误;
答案选D。
13. 已知水的电离平衡如图所示,且。下列说法正确的是
A. 各点对应的水的离子积:
B. f点对应的水溶液pH<7,显酸性
C. 向d点纯水中加少量NaOH,其组成由d点沿cde曲线向e点移动
D. 加热d点纯水,其组成由d点沿df直线向f方向迁移
【答案】D
【解析】
【分析】水的电离是吸热过程,升高温度,电离平衡右移,pOH、pH均减小、水的离子积常数增大,所以温度T>25℃;由图可知,d点和f点溶液中pOH和pH相等,说明溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,溶液显中性,但f点水的离子积常数大于d点。
【详解】A.水的离子积常数为温度函数,温度不变,水的离子积常数不变,由图可知,d点和e点的温度相同,所以两点水的离子积常数相同,A错误;
B.由图可知,f点溶液中pOH和pH相等,说明溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,溶液显中性,B错误;
C.温度不变时,溶液中pOH+pH=pKw,则向d点纯水中加少量氢氧化钠,溶液中pOH减小、pH增大,其组成由d点沿cde直线向c点移动,C错误;
D.加热d点纯水,pOH、pH均减小、水的离子积常数增大,但水中pH= pOH,所以其组成由d点沿df直线向f方向迁移,D正确;
故选D。
14. 25℃时,在一定体积pH=2的NaHSO4溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的Ba(OH)2溶液,当溶液中的硫酸根恰好完全沉淀时,溶液的pH=11,若反应后溶液的体积等于反应的两溶液的体积之和,则NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液的体积比为
A. 1:9 B. 9:1 C. 1:2 D. 1:4
【答案】A
【解析】
【详解】pH=2的NaHSO4溶液中c(H+)=10-2mol/L,设溶液体积为x,得到氢离子物质的量为x×10-2mol;两者按物质的量之比为1:1反应,则反应的氢氧化钡的物质的量为x×10-2mol,氢氧根离子的物质的量为:2x×10-2mol;设氢氧化钡溶液体积为y,依据反应Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH,混合后溶液pH=11,计算得到溶液中氢氧根离子浓度为10-3mol/L;所以得到:;得到x:y=1:9;
答案选A。
第II卷 非选择题
二、填空题(本题含4道大题,共58分)
15. 完成下列问题:有下列物质:①铝、②硫化氢、③金刚石、④氢氧化铝、⑤干冰、⑥液氯、⑦稀硫酸、⑧氢氧化钠固体、⑨碳酸氢钾溶液、⑩熔融的硫酸钡、⑪液氨、⑫氨水、⑬一水合氨、⑭乙醇。(填序号,除⑩外其他物质都为常温下的状态)
(1)其中能导电有___________。
(2)属于强电解质的有___________。
(3)属于弱电解质的是___________。
(4)写出④在水溶液中表现酸性的电离方程式___________。
(5)研究弱电解质的电离,有重要的实际意义。醋酸是一种常见的有机酸。
①向的溶液中加水稀释,的比值将___________ (选填“变大”“不变”或“变小”)。
②下列事实一定能说明是弱电解质的是___________ (填字母)。
A.相同温度下,浓度均为的盐酸和醋酸的导电性对比:盐酸>醋酸
B.溶液能使紫色石蕊溶液变红
C.25℃时,的溶液的pH约为2
D.的溶液恰好与溶液完全反应
③下列方法中,可以使0.10mol∙L-1CH3COOH的电离程度增大的是___________ (填字母)。
a.加入少量0.10mol∙L-1的稀盐酸 b.加热该 CH3COOH溶液
c.加入少量冰醋酸 d.加水稀释至0.010mol∙L-1
e.加入少量氯化钠晶体 f.加入少量0.10mol∙L-1的NaOH溶液
【答案】(1)①⑦⑨⑩⑫
(2)⑧⑩ (3)②④⑬
(4)Al(OH)3AlO+H++H2O或Al(OH)3+H2O[Al(OH)4]-+H+
(5) ①. 变大 ②. AC ③. bdf
【解析】
【分析】上述这些物质中,铝是单质,既不是电解质也不是非电解质,但是能导电;
硫化氢是化合物,溶于水导电是电解质,但是部分导电属于弱电解质;
金刚石是单质,既不是电解质也不是非电解质,不能导电;
氢氧化铝化合物,在水溶液中部分电离能导电;
干冰化合物,不能导电是非电解质;
液氯是液态氯气属于单质,不能导电不是电解质和非电解质;
稀硫酸是溶液,是混合物,能导电,不是电解质也不是非电解质;
氢氧化钠固体不能导电,溶于水导电属于电解质中的强电解质;
碳酸氢钾溶液导电,是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
熔融的硫酸钡能导电,熔融状态完全电离属于电解质中的强电解质;
液氨是液态氨气,不能电离,不能导电,属于非电解质;氨水氨气水溶液,是混合物,能导电,不是电解质,也不是非电解质;
一水合氨是化合物,在水溶液中会出现电离,是弱电解质;
乙醇是化合物在水溶液中不导电,是非电解质;
【小问1详解】
根据以上分析,能导电的物质有①⑦⑨⑩⑫;
【小问2详解】
强电解质是在水溶液中或者熔融状态下完全电离的电解质,属于强电解质的有:⑧⑩;
【小问3详解】
弱电解质是在水溶液中或者熔融状态下部分电离的电解质,属于弱电解质的有:②④⑬
【小问4详解】
氢氧化铝是两性氢氧化物,存在酸式电离和碱式电离两种方式,若酸式电离则会显酸性,方程式为:Al(OH)3AlO+H++H2O或Al(OH)3+H2O[Al(OH)4]-+H+;
【小问5详解】
加水稀释会促进醋酸的电离,这样醋酸根增多醋酸分子减少,那么醋酸根和醋酸分子的比值就会增大;
A.相同浓度盐酸(强酸,完全电离)导电性强于醋酸(弱酸,部分电离),说明醋酸未完全电离,是弱电解质;
B.酸性物质可以使紫色石蕊溶液变红,但是不能说明醋酸是弱电解质;
C.假如醋酸是强电解质,在25℃时,的溶液的pH约为1,但是此时是2,说明醋酸是弱电解质;
D.与NaOH完全反应仅说明酸的物质的量与碱相等,中和反应与强弱无关,不能作为弱电解质依据;
故答案选AC。
加入少量稀盐酸,HCl是强电解质,完全电离产生H+,会增大溶液中H+浓度,使醋酸的电离平衡逆向移动,电离程度减小;
加热醋酸溶液,弱电解质的电离是吸热过程,升高温度,平衡正向移动,电离程度增大;
加入少量冰醋酸,加入冰醋酸会使醋酸分子浓度增大,虽然电离平衡正向移动,但弱电解质浓度越大,电离程度越小,因此电离程度减小;
加水稀释,溶液中各离子浓度减小,平衡正向移动,电离程度增大(越稀越电离);
氯化钠是强电解质,电离产生的离子对醋酸的电离平衡无关,对平衡无影响,电离程度不变;
加入的氢氧化钠会产生氢氧根离子,消耗醋酸电离产生的氢离子使醋酸的电离平衡正向移动,增大电离;
故答案选bdf。
16. 25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
HCN
电离平衡常( Ka)
1.8×10-5
Kₐ1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
3.0×10-8
5.0×10-10
请回答下列问题:
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO、HCN的酸性由强到弱的顺序___________。
(2)向 NaCN中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为___________。
(3)体积相同、pH相同的:①H2C2O4(二元弱酸);②HCl;③H2SO4三种酸溶液分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是(填序号)___________;若是体积相同,物质的量浓度相同的以上三种酸分别和足量的 Zn反应,生成氢气的量由大到小的排列顺序是(填序号)___________。
(4)pH相同,等体积的两份溶液A(盐酸)和B(CH3COOH)分别与不同质量的锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是(填写序号)___________。
a.反应所需要的时间:B>A b.开始反应时的速率:A>B
c.参加反应的锌物质的量:A=B d.A中有锌剩余
(5)25℃时,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,请填写空白。
①a、b、c三点对应溶液中pH由小到大的顺序为:___________。
②a、b、c三点对应的溶液中CH3COOH的电离程度最大的是:___________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ①>②=③ ②. ①=③>②
(4)cd (5) ①. b<a<c ②. c
【解析】
【小问1详解】
电离平衡常数越大,酸性越强,CH3COOH、H2CO3、HClO、HCN的酸性由强到弱的顺序;
【小问2详解】
根据电离平衡常数,酸性 ,根据强酸制弱酸,向 NaCN中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为 。
【小问3详解】
①H2C2O4是二元弱酸;②HCl是一元强酸;③H2SO4是二元强酸。体积相同、pH相同的H2C2O4、HCl、H2SO4三种酸溶液分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是①>②=③;若是体积相同,物质的量浓度相同的以上三种酸分别和足量的 Zn反应,H2C2O4、H2SO4、HCl物质的量相等,H2C2O4、H2SO4二元酸,HCl是一元酸,所以生成氢气的量由大到小的排列顺序是①=③>②。
【小问4详解】
a.醋酸反应速率大于元素,反应所需要的时间:盐酸>醋酸,故a错误;
b.开始反应时,pH相等,反应速率相等,故b错误;
c.放出氢气的质量相同,所以参加反应的锌物质的量相等,故c正确;
d.醋酸的浓度大于盐酸,放出氢气的质量相同,醋酸有剩余,所以A中有锌剩余,故d正确;
选cd。
【小问5详解】
①导电能力越强,氢离子浓度越小,a、b、c三点对应的溶液中,氢离子浓度由大到小的顺序为b>a>c,pH由小到大的顺序为b<a<c。
②弱电解质越稀越电离,a、b、c三点对应的溶液中CH3COOH的电离程度最大的是c。
17. 水是生活中最常见的化合物之一,是极弱的电解质,25℃时,Kw=1.0×10-14。
(1)已知80℃时,水的离子积常数Kw=2.5×10-13。该温度下,某一元酸(HA)溶液中c(OH-)/c(H+)=10-8 mol/L,该溶液中由水电离的c(H+)为___________。
(2)25℃时,向100 mL 0.005 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中逐滴加入等浓度的NaHSO4溶液至Ba2+恰好沉淀完全。
①此过程中水的电离平衡___________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②若反应前后溶液体积的变化忽略不计,则反应后所得溶液的pH值为 ___________(已知lg2=0.3)。
(3)某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7 mol/L,则此时纯水中c(OH-)为___________mol/L。
若保持温度不变,向以上纯水中滴入稀NaOH溶液使溶液中的c(OH—)=1.0×10-4 mol/L,则c(H+)为___________mol/L。如溶液恢复到25℃,则溶液的pH约为___________。
(4)在t1℃时,测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7 mol/L。该温度下,测得某H2SO4溶液中c()=5×10-6 mol/L,该溶液中c(OH-)=___________mol/L。
(5)25℃时,0.005 mol/L的硫酸与0.03 mol/L的NaOH等体积混合,混合溶液的pH=___________。
【答案】(1)5×10−11 mol/L
(2) ①. 正向 ②. 11.4
(3) ①. 2.0×10-7 ②. 4.0×10-10 ③. 10
(4)5.76×10-9
(5)12
【解析】
【小问1详解】
由溶液中,结合c(OH-)/c(H+)=10-8 mol/L,解得c(OH-)=5×10-11 mol/L,一元酸溶液中的OH-均来自水的电离,则水电离的c(H+)=5×10-11 mol/L。
【小问2详解】
①滴定过程相当于酸碱中和及沉淀生成,与原纯碱液相比,促进水的电离,水的电离正向移动;②完全反应时溶液为200 mL,0.0025 mol/L的NaOH溶液,溶液中c(OH-)=0.0025 mol/L,p(OH)=,pH=14-p(OH)=14-2.6=11.4。
【小问3详解】
由纯水中的,所以c(OH-)=2.0×10-7 mol/L;此温度下水的离子积为,稀NaOH溶液中的c(OH-)=1.0×10-4 mol/L,c(H+)为;若溶液为25℃,则c(H+)为,pH=-lgc(H+)=10。
【小问4详解】
t1℃时,根据纯水中的c(H+)=2.4×10-7 mol/L,所以,H2SO4溶液中c()=5×10-6 mol/L,则c(H+)=2c()=1.0×10-5 mol/L,该溶液中c(OH-)=。
小问5详解】
混合后溶液为0.01 mol/L的NaOH,与Na2SO4溶液的混合液,c(OH-)=0.01 mol/L,则,pH为12。
18. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ.和催化重整制备合成气(主要成分为、)是利用的研究热点之一,其中部分反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)催化重整反应 ___________kJ/mol。
(2)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的和发生反应,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。
①若(1)中反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是___________(填序号)。
A.容器中混合气体的密度保持不变
B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率:
D.同时断裂键和键
②由图乙可知,压强___________(填“>”“<”或“=”,下同);P2压强下,Y点速率___________。
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则X点对应温度下的___________(用含的代数式表示)。
Ⅱ.工业上利用和制备HCOOH
(3)已知:温度为时, 。实验测得:,,、为速率常数。该反应为吸热反应,若时,,则___________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.我国科研人员研究出在催化剂上氢化合成甲醇的反应历程如图3所示。
(4)反应②的化学方程式为___________。分析在反应气中加入少量的水能够提升甲醇产率,请你从平衡移动角度解释可能的原因是___________。
【答案】(1)
(2) ①. BCD ②. < ③. > ④.
(3)< (4) ①. ②. 在反应③中为生成甲醇的反应物,适当加入少量的水能够促进平衡正移,提升甲醇产率
【解析】
【分析】
【小问1详解】
根据题目得出催化重整反应为反应I+反应II,则催化重整的热化学方程式为:。
故答案为:+246.8。
【小问2详解】
根据的平衡转化率随温度、压强的变化关系图,因催化重整为吸热反应,温度越高的平衡转化率越大;
①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,能说明反应到达平衡状态的叙述为:
A.根据质量守恒定律, 混合气体的质量不变, 恒容密闭容器体积不变,则混合气体的密度始终不变,无法说明已达到平衡状态,A不符合题意;
B.该反应为气体体积增大的反应,容器体积不变,随反应进行容器内混合气体的压强逐渐增大,当容器内混合气体的压强保持不变,说明已达到平衡状态,B符合题意;
C.反应速率:,化简得,正、逆反应速率等于计量数之比,说明或的生成量=消耗量,反应已达到平衡状态,C符合题意;
D.当断裂键时同时生成键,又同时断裂键,说明的生成量=消耗量,反应已达到平衡状态,D符合题意;
②该反应为气体体积增大的反应,增大压强,平衡向左移动,的平衡转化率越小,由图乙可知,在相同温度时,时的平衡转化率大于时,则压强关系为:;P2压强下,在相同温度时,Y点的平衡转化率小于平衡时的X点,说明Y点还未达到平衡状态,平衡还要向正反应方向移动,则有;
③在X点对应温度下,的平衡转化率为50%,列三段式:,平衡时总物质的量为,则。
故答案为:BCD;;;。
【小问3详解】
根据温度为时, 和,,当平衡时有,则有,化简得,现在为时,,说明平衡向正反应方向移动,由于该反应为吸热反应,则温度更高,所以。
故答案为:。
【小问4详解】
根据图3,反应②为与生成和的过程,则转化的化学方程式为:;在整个合成过程中,在反应③中为生成甲醇的反应物,适当加入少量的水能够促进平衡正移,提升甲醇产率。
故答案为:;在反应③中为生成甲醇的反应物,适当加入少量的水能够促进平衡正移,提升甲醇产率。
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长乐一中2024-2025学年第一学期高二第二阶段考
化学试卷
(时限:75 分钟 满分:100 分)
(考试日期:12 月 19 日)
第I卷 选择题
一、单选题(每题只有一个最佳答案,本大题含14小题,每题3分,共42分)
1. 有关合成氨工业的说法中,正确的是
A. 增大的浓度,可提高的转化率
B. 合成氨工业的反应温度控制在,目的是使化学平衡向正反应方向移动
C. 由于氨易液化,在实际生产中会循环使用,所以总体来说氨的产率很高
D. 合成氨厂采用的压强是,因为该压强下铁触媒的活性最大
2. 下列说法正确的是
A. 强电解质溶液中不存在分子,弱电解质溶液中存在分子
B. 热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量
C. 在其他外界条件不变的情况下,增大压强能增大活化分子百分数
D. 反应在室温下不能自发进行,说明该反应的
3. 下表中关于物质的分类正确的是
选项
纯净物
化合物
电解质
弱电解质
A
纯碱
B
盐酸
CaO
CH3COOH
C
HD
HClO
D
NaHSO4
胆矾
BaSO4
A. A B. B C. C D. D
4. 下列电离方程式中正确的是
A. NaHSO4溶于水:NaHSO4Na++HSO
B. 次氯酸电离:HClO=ClO-+H+
C. 熔融态的
D. 的水溶液:H2S2H++S2-
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 含大量的溶液中:、、、
B. 由水电离的的溶液中:、、AlO、
C. 滴加甲基橙显红色的溶液中:、、、
D. 无色透明溶液中:、、、
6. 下列图像分析正确的是
A. 图①表示加水稀释酸溶液时的变化,HB的酸性强于HA
B. 由图②可知,满足反应:
C. 图③表示相同的HCl与溶液与足量锌粉反应时密闭容器内的压强变化
D. 对于反应图④y轴可以表示Y的百分含量
7. 下列有关实验说法正确的是
A. 测定某浓度氯水溶液时,用玻璃棒蘸取溶液滴在干燥试纸上
B. 向容量瓶转移液体时,引流用的玻璃棒下端靠在容量瓶瓶颈刻度线以上
C. 等体积、等的盐酸与醋酸溶液分别与足量锌反应,醋酸产生的氢气多
D. 使用试纸测定溶液时若先润湿,则测得溶液的一定有误差
8. 一定条件下,将和混合于恒容的密闭容器中,发生反应:3X(g)+Y(g) ⇌Z(s)+4W(g)。末该反应达到平衡,生成W的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是
A. 当混合气体的平均摩尔质量保持不变,该反应达到平衡状态
B. 用Z表示的反应速率为0.05mol·L-1·min-1
C. 从到过程中,体系压强不断增大
D. 反应过程中X和Y的转化率之比为3∶1
9. 数形结合是研究化学的重要途径。反应 中,的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
10. 根据下列图示所得出的结论不正确的是
A. 图甲是镁条与盐酸反应的速率随时间变化曲线,说明时刻溶液的温度最高
B. 图乙是某容器中充入一定量和合成氨,测得的平衡产率随温度和压强的变化关系图,可知温度:
C. 图丙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
D. 图丁是的平衡浓度随温度变化的曲线,说明平衡常数
11. 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
12. 时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离平衡常数
下列说法错误的是
A. 第二步电离的电离平衡常数表达式
B. 三种酸的酸性强弱关系为:
C. 将醋酸滴入溶液中,可发生反应:
D. 少量通入溶液中,主要发生的反应:
13. 已知水的电离平衡如图所示,且。下列说法正确的是
A. 各点对应水的离子积:
B. f点对应的水溶液pH<7,显酸性
C. 向d点纯水中加少量NaOH,其组成由d点沿cde曲线向e点移动
D. 加热d点纯水,其组成由d点沿df直线向f方向迁移
14. 25℃时,在一定体积pH=2的NaHSO4溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的Ba(OH)2溶液,当溶液中的硫酸根恰好完全沉淀时,溶液的pH=11,若反应后溶液的体积等于反应的两溶液的体积之和,则NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液的体积比为
A. 1:9 B. 9:1 C. 1:2 D. 1:4
第II卷 非选择题
二、填空题(本题含4道大题,共58分)
15. 完成下列问题:有下列物质:①铝、②硫化氢、③金刚石、④氢氧化铝、⑤干冰、⑥液氯、⑦稀硫酸、⑧氢氧化钠固体、⑨碳酸氢钾溶液、⑩熔融的硫酸钡、⑪液氨、⑫氨水、⑬一水合氨、⑭乙醇。(填序号,除⑩外其他物质都为常温下的状态)
(1)其中能导电的有___________。
(2)属于强电解质的有___________。
(3)属于弱电解质的是___________。
(4)写出④在水溶液中表现酸性的电离方程式___________。
(5)研究弱电解质的电离,有重要的实际意义。醋酸是一种常见的有机酸。
①向的溶液中加水稀释,的比值将___________ (选填“变大”“不变”或“变小”)。
②下列事实一定能说明是弱电解质的是___________ (填字母)。
A.相同温度下,浓度均为的盐酸和醋酸的导电性对比:盐酸>醋酸
B.溶液能使紫色石蕊溶液变红
C.25℃时,的溶液的pH约为2
D.的溶液恰好与溶液完全反应
③下列方法中,可以使0.10mol∙L-1CH3COOH的电离程度增大的是___________ (填字母)。
a.加入少量0.10mol∙L-1的稀盐酸 b.加热该 CH3COOH溶液
c.加入少量冰醋酸 d.加水稀释至0.010mol∙L-1
e.加入少量氯化钠晶体 f.加入少量0.10mol∙L-1的NaOH溶液
16. 25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
HCN
电离平衡常( Ka)
1.8×10-5
Kₐ1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
3.0×10-8
5.0×10-10
请回答下列问题:
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO、HCN的酸性由强到弱的顺序___________。
(2)向 NaCN中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为___________。
(3)体积相同、pH相同:①H2C2O4(二元弱酸);②HCl;③H2SO4三种酸溶液分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是(填序号)___________;若是体积相同,物质的量浓度相同的以上三种酸分别和足量的 Zn反应,生成氢气的量由大到小的排列顺序是(填序号)___________。
(4)pH相同,等体积的两份溶液A(盐酸)和B(CH3COOH)分别与不同质量的锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是(填写序号)___________。
a.反应所需要的时间:B>A b.开始反应时的速率:A>B
c.参加反应的锌物质的量:A=B d.A中有锌剩余
(5)25℃时,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,请填写空白。
①a、b、c三点对应的溶液中pH由小到大的顺序为:___________。
②a、b、c三点对应的溶液中CH3COOH的电离程度最大的是:___________。
17. 水是生活中最常见化合物之一,是极弱的电解质,25℃时,Kw=1.0×10-14。
(1)已知80℃时,水的离子积常数Kw=2.5×10-13。该温度下,某一元酸(HA)溶液中c(OH-)/c(H+)=10-8 mol/L,该溶液中由水电离的c(H+)为___________。
(2)25℃时,向100 mL 0.005 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中逐滴加入等浓度的NaHSO4溶液至Ba2+恰好沉淀完全。
①此过程中水的电离平衡___________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②若反应前后溶液体积的变化忽略不计,则反应后所得溶液的pH值为 ___________(已知lg2=0.3)。
(3)某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7 mol/L,则此时纯水中c(OH-)为___________mol/L。
若保持温度不变,向以上纯水中滴入稀NaOH溶液使溶液中的c(OH—)=1.0×10-4 mol/L,则c(H+)为___________mol/L。如溶液恢复到25℃,则溶液的pH约为___________。
(4)在t1℃时,测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7 mol/L。该温度下,测得某H2SO4溶液中c()=5×10-6 mol/L,该溶液中c(OH-)=___________mol/L。
(5)25℃时,0.005 mol/L硫酸与0.03 mol/L的NaOH等体积混合,混合溶液的pH=___________。
18. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ.和催化重整制备合成气(主要成分为、)是利用的研究热点之一,其中部分反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)催化重整反应 ___________kJ/mol。
(2)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的和发生反应,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。
①若(1)中反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是___________(填序号)。
A.容器中混合气体的密度保持不变
B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率:
D.同时断裂键和键
②由图乙可知,压强___________(填“>”“<”或“=”,下同);P2压强下,Y点速率___________。
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则X点对应温度下的___________(用含的代数式表示)。
Ⅱ.工业上利用和制备HCOOH
(3)已知:温度为时, 。实验测得:,,、为速率常数。该反应为吸热反应,若时,,则___________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.我国科研人员研究出在催化剂上氢化合成甲醇的反应历程如图3所示。
(4)反应②的化学方程式为___________。分析在反应气中加入少量的水能够提升甲醇产率,请你从平衡移动角度解释可能的原因是___________。
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