内容正文:
高2024级高二上期第一次学月统考化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Al-27 Fe-56 Cu-64
第I卷(选择题 共45分)
注意事项:
1.本大题共15题,每题3分,共45分。
2.每题均只有一个正确答案,请用2B铅笔将答题卡上对应的正确答案标号涂黑。
一、选择题(每小题3分,每小题只有一个选项符合题意,共45分)
1. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 石灰岩经过千百万年的积聚形成钟乳石、石笋
B. 实验室用饱和食盐水除去氯气中混有的少量氯化氢
C. 工业生产硫酸的过程中使用过量空气以提高的转化率
D. 反应达平衡后,加压使混合气体颜色变深
【答案】D
【解析】
【详解】A.在自然界中,溶有二氧化碳的雨水,会使石灰石构成的岩层部分溶解,使碳酸钙转变成可溶性的碳酸氢钙。溶有较多碳酸氢钙的水从溶洞顶部滴落到洞底时,由于水分蒸发或者压强减小,以及温度变化,水中的碳酸氢钙会分解析出碳酸钙沉淀,这些沉淀经过千百年的聚集,渐渐形成了钟乳石、石笋等,能用平衡移动原理来解释,故A不选;
B.氯水中存在,饱和食盐水中氯离子浓度大,增大氯离子浓度,平衡逆向移动,减少氯气在水中的溶解,能用平衡移动原理来解释,故B不选。
C.由可知,增加氧气的量可使平衡正向移动,可提高二氧化硫的转化率,能用平衡移动原理来解释,故C不选;
D.反应是反应前后气体体积不变的反应。当反应达平衡后,对容器进行压缩,容器的容积减小,气体物质浓度增大,混合气体颜色变深,但化学平衡没有发生移动,不能用平衡移动原理来解释,故D选。
答案选D
2. “从二氧化碳到淀粉的人工合成”入选2021年度“中国生命科学十大进展”。实验室实现由CO2到淀粉的合成路线如图,下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2LCO2中含有共用电子对数目为3NA
B. 反应②的原子利用率为100%
C. 淀粉的分子式为(C6H10O5)n,与纤维素互为同分异构体
D. “人工合成淀粉”有助于“双碳”达标和缓解粮食危机
【答案】D
【解析】
【分析】二氧化碳在催化剂作用下与氢气反应生成甲醇,甲醇催化氧化得到甲醛,在酒化酶的作用下得到HOCH2COCH2OH,HOCH2COCH2OH可经过一系列反应得到淀粉。
【详解】A.CO2中碳原子与氧原子之间共用2对电子,共4对,标准状况下,11.2LCO2的物质的量为0.5mol,故共用电子对数目为:2NA,A错误;
B.甲醇催化氧化得到甲醛和水,原子利用率不是100%,B错误;
C.淀粉的分子式为(C6H10O5)n,与纤维素的分子量不同,两者不是同分异构体,C错误;
D.“人工合成淀粉”将二氧化碳转化成淀粉,有助于“双碳”达标和缓解粮食危机,D正确;
故选D。
3. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 L pH=1的硫酸溶液中H+数目为0.1 NA
B. 2.24 L NH3溶于水,溶液中NH3·H2O的数目为0.1 NA
C. 若某溶液的pH=9,则由水电离出的H+数为10-5 NA
D. 1 L 1 mol·L-1 HCl溶液中,HCl分子的数目为NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.1 L pH=1的硫酸溶液中H+数目为0.1mol/L×1L×NAmol-1=0.1 NA,故A正确;
B.缺标准状况和氨水溶液的体积,且一水合氨在溶液中部分电离,无法计算2.24 L NH3溶于水所得溶液中NH3·H2O的数目,故B错误;
C.缺溶液的体积,无法计算pH=9的溶液中水电离出的氢离子数目,且pH=9的溶液可能是抑制水电离的碱溶液,也可能是促进水电离的盐溶液,故C错误;
D.盐酸是强酸,氯化氢在溶液中完全电离出氢离子和氯离子,盐酸溶液中不存在氯化氢分子,故D错误;
故选A。
4. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 0.1mol/L溶液:、、、
B. 的溶液:、、、
C. 能使甲基橙变红的溶液:、、、
D. 由水电离产生的mol/L的溶液:、、、
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.溶液中的Fe3+和发生络合反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;
B.,,则,溶液呈碱性,Cu2+与OH-反应生成Cu(OH)2沉淀,在溶液中不能大量共存,故B错误;
C.能使甲基橙变红的溶液呈酸性,与氢离子反应生成难电离的醋酸,在溶液中不能大量共存,故C错误;
D.由水电离产生的mol/L的溶液为酸或碱溶液,、、、之间不反应,且都不与氢离子和氢氧根离子反应,在溶液中能够大量共存,故D正确;
答案选D。
5. 下列热化学方程式或叙述正确的是
A. 1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1
B. 12 g石墨转化为CO时,放出110.5 kJ的热量:2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
C. 已知:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1,则:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+572 kJ·mol-1
D. 已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.液态肼的燃烧为放热反应,,A错误;
B.石墨转化为时,放出的热量,则石墨转化为放出的热量,所以,B错误;
C.根据已知热化学方程式, ,则由盖斯定律可知, ,C正确;
D.该反应为可逆反应,和反应不能全部转化为,所以在一定条件下向密闭容器中充入和充分反应消耗的氮气物质的量小于0.5mol,因此放出的热量小于,D错误;
故答案为:C。
6. 科学家研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时历程与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物质用*标注。下列说法正确的是
A. 基元反应①②③④都是吸热反应
B. 该反应的决速步骤是第②步
C. 该历程的总方程式为
D. 过渡态5生成时释放能量少,所以过渡态5非常稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.基元反应①②是吸热反应,③④是放热反应,A错误;
B.决速步骤是活化能最大的基元反应,活化能=过渡态能量-反应物能量,活化能最大的是反应⑤,决速步骤为⑤,B错误;
C.历程起始物为CH3OH*,最终产物为CO*+2H2(图中最右侧),中间吸附的H*结合为H2,总方程式为CH3OH*→CO*+2H2,C正确;
D.过渡态都很不稳定,而且生成释放的能量也与过渡态的稳定性无关,与过渡态的相对能量有关,D错误;
故选C。
7. 某温度下A、B、E、F气体反应体系达到化学平衡,平衡常数表达式为K=,下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式为A(g)+2B(g)2E(g)+F(g) B. 降低温度,正反应速率增大
C. 平衡后,增大E的浓度,F的转化率会增大 D. 增大c(A)、c(B),K增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据平衡常数的定义,该反应的化学方程式为2E(g)+F(g)A(g)+2B(g),故A错误;
B.降低温度,正逆反应均降低,故B错误;
C.该反应的化学方程式为2E(g)+F(g)A(g)+2B(g),平衡后,增大E的浓度,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,F的转化率会增大,故C正确;
D.K只受温度的影响,增大c(A)、c(B),温度不变,因此K保持不变,故D错误;
答案为C。
8. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 平衡时的浓度:
B. b、c两点的正反应速率:
C. 此反应在任意温度下都可自发进行
D. 当容器内气体的平均相对分子质量不变时,反应达平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.越大,甲烷的转化率越小,相同温度下x1甲烷的转化率大于x2,则x1<x2,a、c甲烷的转化率相同,则平衡时平衡时的浓度:,故A正确;
B.据A的解析x1<x2,b甲烷的转化率大于c,b、c都处于平衡态,则,故B正确;
C.a、b投料比相同,升高温度,甲烷的转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,正向,正向体积增大则,时T较大,故该反应高温自发,故C错误;
D.都是气体参加的反应,正向体积增大,则平均相对分子量是个变值,平均相对分子量不变时各组分含量不再变化,达到平衡,故D正确;
故答案为:C。
9. 一定条件下在密闭烧瓶内发生反应:2NO2(g)N2O4(g) △H<0。下列说法正确的是
A. 测定NO2的相对分子质量时,选择高温、高压条件时误差较小
B. 将烧瓶放入热水中,正逆反应速率均加快,烧瓶内气体颜色加深
C. 若向烧瓶内充入NO2,平衡向右移动,烧瓶内气体颜色比原来的浅
D. 若向烧瓶内充入N2,烧瓶内压强增大,反应速率加快
【答案】B
【解析】
【详解】A.测定NO2的相对分子质量时,应尽可能让平衡左移,减小误差,高压有利于平衡正向移动,A错误;
B.将烧瓶放入热水中,正逆反应速率均加快,平衡左移,烧瓶内气体颜色加深,B正确;
C.若向烧瓶内充入NO2,NO2浓度增大,平衡向右移动,烧瓶内气体颜色先加深后变浅,C错误;
D.若向烧瓶内充入N2,烧瓶内压强虽然增大,但由于参加反应的气体浓度不变,反应速率不变,D错误;
答案选B。
10. 25℃时,水的电离达到平衡:,下列叙述正确的是
A. 将纯水加热到95℃时,变大,pH不变,水仍呈中性
B. 25℃时,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,增大,变小
C. 保持温度不变,向纯水中加入少量NaOH固体,增大,不变
D. 向纯水中加入盐酸,可抑制水的电离;加入醋酸,可促进水的电离
【答案】C
【解析】
【详解】A.升高温度,促进水的电离,增大而使溶液pH变小,但,水仍呈中性,A错误;
B.向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,增大,但温度不变,不变,B错误;
C.向纯水中加入少量NaOH固体,增大,抑制水的电离,温度不变,不变,C正确;
D.向纯水中加入盐酸或醋酸,均电离出氢离子、增大,水的电离平衡逆向移动,故强酸、弱酸均抑制水的电离,D错误;
选C。
11. 对于反应,科学家根据光谱学研究提出如下反应历程:
第一步: 快速平衡
第二步: 慢反应
第三步: 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是
A. 反应速率
B. 恒温恒容条件下,充入惰性气体Ar不影响该反应速率
C. 是该反应的催化剂,是中间产物
D. 若第一步反应,则升高温度,正减小,逆增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据总反应,NO和H2的消耗速率均为N2生成速率的两倍,即v(NO)=v(H2)=2v(N2),A错误;
B.恒温恒容下充入Ar,各反应物浓度不变,反应速率不受影响,B正确;
C.N2O是中间产物(第二步生成、第三步消耗),而非催化剂;N2O2也是中间产物,C错误;
D.升高温度时,无论ΔH正负,正逆反应速率均增大,D错误;
故选B。
12. 臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图象作出的判断正确的是
A
B
C
D
升高温度,平衡常数减小
0~3s内,反应速率为v(NO2)=0.2mol•L-1
t1时仅加入催化剂,平衡向正方向移动
达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,故A正确;
B.速率单位错误,该为mol/(L∙s),故B错误;
C.t1时刻,改变条件,反应速率加快,平衡不移动,该反应前后气体的物质的量减小,不能是增大压强,只能是使用催化剂,但催化剂不影响平衡的移动,故C错误;
D.达平衡时,仅增大c(O2),平衡向逆反应方向移动,二氧化氮转化率降低,由图可知,二氧化氮的转化率随x增大而增大,x可以代表O3浓度、压强,故D错误;
故选:A。
13. 在密闭容器中,一定量混合气体发生反应,达到平衡时,测得的浓度为,在温度不变的条件下,将容器的体积压缩到原来的一半,再次平衡,测得的浓度为,下列有关判断正确的是
A. 压缩体积,平衡向正反应方向移动 B.
C. B的转化率降低 D. 的体积分数下降
【答案】A
【解析】
【详解】A.容器的体积压缩到原来的一半,再次平衡,测得的浓度为,说明平衡正向移动,故A正确;
B.压缩容器,气体体积减小,压强增大,平衡正向移动,说明,故B错误;
C.根据A分析可知,平衡正向移动,则B的转化率增大,故C错误;
D.根据A分析可知,平衡正向移动,则C的体积分数应该升高,故D错误;
答案选A。
14. 下列关于化学反应速率或化学平衡图象的说法不正确的是
A. 图①为反应aA(s)+2B(g)xC(g)中物质的量随时间的变化关系,则x=2
B. 图②中φ可表示反应X(g)+3Y(g)2W(g)ΔH<0中X的体积分数
C. 图③表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)的影响,则p甲<p乙
D. 图④表示温度对某化学平衡体系的影响,则该平衡体系的ΔH>0
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图①可知达到平衡时v(B):(C)=mol·L-1·min-1:mol·L-1·min-1=1:1,根据对于确定的化学反应以不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比,所以x=2,故A正确;
B.升高温度,反应逆向移动,X的体积分数增大,故B错误;
C.该反应是反应前后气体体积不变的反应,压强对反应前后气体体积不变的反应的平衡状态没影响,增大压强,平衡不移动,反应速率加快,达到平衡需要的时间缩短,故C正确;
D.图④中正、逆反应速率曲线的交点为平衡点,升高温度,正反应速率大于逆反应速率,则平衡向正反应方向移动,反应物的转化率增大,故D正确。
故选B。
15. 已知:[Co(H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2-为无色。现将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如图。以下结论和解释正确的是
A. 盐酸的浓度不影响平衡的移动
B. 由实验①可推知△H<0
C. 实验②加水稀释,[Co(H2O)6]2+ 和 Cl-碰撞几率减小,有效碰撞次数减少,逆反应速率大于正反应速率,导致平衡逆向移动
D. 由实验③可知离子的稳定性:[ZnCl4]2- < [CoCl4]2-
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入浓盐酸后溶液由粉红色变为蓝色,说明Cl⁻浓度增大使平衡正向移动,盐酸浓度影响平衡移动,A错误;
B.由实验①可知,降低温度,[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O平衡逆向移动,所以正反应为吸热反应,焓变大于零,B错误;
C.加水稀释时,[Co(H2O)6]2+和Cl-浓度减小,碰撞几率及有效碰撞次数减少,正反应速率减小;逆反应中[CoCl4]2-浓度虽减小,但H2O为大量存在的纯液体,浓度基本不变,逆反应速率减小程度小于正反应,导致逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,C正确;
D.实验③加入ZnCl2固体,溶液变为粉红色,可知Zn2+与Cl-结合为[ZnCl4]2-,使Cl-浓度降低,[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O逆向移动,所以配离子的稳定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-,D错误;
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
注意事项:主观题答案请用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上相应的位置作答,勿超出答题区域。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. I.T℃时,向10 L恒容密闭容器中充入X、Y,测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。
(1)写出该反应化学反应方程式:___________。
(2)4 min后,再加入2 mol Z,当达到平衡时,Z的体积分数___________(填“增大”,“减小”或“不变”)。
(3)下列描述能表示该反应达平衡状态的是___________。
A. 容器内的混合气体的密度不再改变 B. X的体积分数不再改变
C. D. 容器内压强不再发生变化
Ⅱ.氧化铁可以与一氧化碳发生反应:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
64.0
50.7
42.9
(4)该反应的平衡常数表达式K=___________,ΔH___________0(填“>”、“<”或“=”)
(5)在一个容积为10 L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过10 min后达到平衡,则该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)=___________,CO的平衡转化率为___________。
(6)欲提高CO的平衡转化率,可采取的措施是___________。
A.减少Fe的量 B.增加Fe2O3的量
C.移出部分CO2 D.提高反应温度
E.减小容器的容积 F.加入合适的催化剂
【答案】(1)
(2)不变 (3)BC
(4) ①. ②. <
(5) ①. 0.006 mol⋅L−1⋅min−1 ②. 60%
(6)C
【解析】
【小问1详解】
根据图像可知:在前4 min内X减小0.05 mol/L,Y减少0.1 mol/L,Z增加0.15 mol/L,此后三种物质的物质的量浓度不再发生变化,说明X、Y反应生成Z,该反应是可逆反应,4 min后反应达到了平衡状态,它们改变的物质的量浓度比为0.05 mol/L:0.1 mol/L:0.15 mol/L=1:2:3,由于物质反应时改变的浓度比等于化学反应方程式中化学计量数的比,故该反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
4 min后再加入2 mol Z,即增大生成物浓度,反应逆向进行。由于生成物只有Z一种物质,增加Z相当于增大体系的压强,该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,所以当达到平衡时,化学平衡不发生移动,故平衡时Z的体积分数不变;
【小问3详解】
A.该反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积不变;反应混合物都是气体,气体的质量不变,则容器内混合气体的密度始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.X的体积分数不再改变时,其物质的量浓度不再改变,反应达到平衡状态,B符合题意;
C.表明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C符合题意;
D.在恒温﹑恒容下,容器内气体的压强与气体的物质的量成正比,由于反应前后气体物质的量不变,因此容器内压强始终不变,不能据此判断反应是否达到平衡状态,D不符合题意;
故合理选项是BC;
【小问4详解】
化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比,则Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数表达式K=;
根据表格数据可知:升高温度,该反应的化学平衡常数减小,说明升高温度,化学平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,则该反应的正反应是放热反应,所以△H<0;
【小问5详解】
在一个容积为10 L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,Q<K=64,因此反应正向进行,反应经过10 min后达到平衡,假设平衡时CO的物质的量变化为x mol,则根据反应方程式中物质反应转化关系可知,平衡时n(CO)=(1.0-x)mol,n(CO2)=(1.0+x)mol,根据K==,解得x=0.6 mol,所以该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)== 0.006 mol/(Lmin);
CO的平衡转化率=;
【小问6详解】
A.Fe为固体,减少Fe的量,化学平衡不移动,因此不能提高CO的平衡转化率,A不符合题意;
B.Fe2O3为固体,增加Fe2O3的量,化学平衡不移动,不能提高CO的平衡转化率,B不符合题意;
C.移出部分CO2,即减少生成物浓度,化学平衡正向移动,能提高CO的平衡转化率,C符合题意;
D.该反应的正反应为放热反应,提高反应温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致CO的平衡转化率减小,D不符合题意;
E.减小容器的容积,即增大压强。由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,所以增大压强,化学平衡不移动,CO的平衡转化率不变,E不符合题意;
F.加入合适的催化剂,能同等倍数的加快正、逆反应速率,但化学平衡不移动,因此CO的平衡转化率不变,F不符合题意;
故合理选项是C。
17. 应用所学水溶液中的离子平衡知识,完成下面小题:
(1)现有物质①硫酸铜溶液 ②碳酸钙固体 ③冰醋酸 ④浓硫酸 ⑤三氧化硫 ⑥金属镁 ⑦石墨 ⑧熔融苛性钾 ⑨氨水 ⑩HCl,按下列要求填空:
属于弱电解质的是___________(填序号,下同),能导电的电解质是___________。
(2)在一定温度下,向溶液中逐渐通入少量HCl气体,下列图形最接近实验过程中电流(I)随所加HCl的量变化的是___________。
(3)25℃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
请回答下列问题:
①同浓度的、、、结合的能力由强到弱的顺序为___________。
②常温下,的溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是___________(填序号)。
A. B. C. D.
③下列能使醋酸溶液中的电离程度增大,而电离平衡常数不变的是___________。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的固体 D.加少量氢氧化钠溶液
④中和等量的NaOH,消耗等pH的和硫酸的体积分别为aL、bL,则a___________b(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)。中和等物质的量浓度、等体积的和硫酸需要NaOH的物质的量为、,则___________。
⑤依上表数据写出向NaClO溶液中通少量的离子方程式为___________。
【答案】(1) ①. ③ ②. ⑧
(2)C (3) ①. ②. A ③. BD ④. 小于 ⑤. 小于 ⑥.
【解析】
【小问1详解】
硫酸铜溶液、浓硫酸、氨水为混合物,金属镁、石墨为单质,以上物质既不是电解质,也不是非电解质;碳酸钙固体、冰醋酸、三氧化硫、HCl在给定状态下不导电,但冰醋酸是弱酸,在水溶液中部分电离,属于弱电解质;苛性钾在熔融状态下完全电离为K+和OH-,能自由移动离子而导电,属于强电解质且处于导电状态,综上属于弱电解质的是③;能导电的电解质是⑧,故答案为:③;⑧。
【小问2详解】
向CH3COONa溶液中逐渐通入少量HCl气体发生反应的离子方程式为:H++CH3COO-CH3COOH,溶液中减少的醋酸根离子和增加的氯离子的物质的量几乎相等,溶液的体积几乎不变,故溶液的导电能力几乎不变,与C图变化趋势一致,故答案为:C。
【小问3详解】
①根据表格中电离常数的数据可知Ka(CH3COOH) >Ka1(H2CO3)> Ka(HClO)> Ka2(H2CO3),酸性越强,其阴离子结合氢离子的能力越弱,则同浓度的CH3COO-、、、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为,故答案为:。
②A.CH3COOH溶液在加水稀释过程中,溶液浓度减小,c(H+)减小,A项正确;
B.,稀释过程中,不变,减小,比值增大,B项错误;
C.c(H+)∙c(OH-)=Kw,其只受温度影响,比值不变,C项错误;
D.,稀释过程中,c(H+)减小,比值增大,D项错误;
故答案为:A。
③A.醋酸在溶液中的电离为吸热过程,升高温度,平衡向电离方向移动,电离常数 Ka增大, A项不符合题意;
B.加水稀释醋酸溶液时,电离向电离方向移动,醋酸的电离程度增大,温度不变,电离常数不变,B项符合题意;
C.向溶液中加入醋酸钠固体,溶液中醋酸根离子浓度增大,电离平衡左移,醋酸的电离程度减小,C项不符合题意;
D.向溶液中加入少量氢氧化钠溶液,氢氧根离子与溶液中的氢离子反应,向电离方向移动,醋酸的电离程度增大,温度不变,电离常数不变,D项符合题意;
故答案为:BD。
④是弱酸,Ka=,pH相等的醋酸和硫酸的浓度大小:c()远大于c(H2SO4),所以中和等量的NaOH,消耗等pH的醋酸的体积更小,即a小于b;等物质的量浓度、等体积的醋酸和硫酸,即醋酸和硫酸的物质的量相等,而硫酸是二元酸,醋酸是一元酸,则硫酸消耗的NaOH更多,即n1小于n2,故答案为:小于;小于。
⑤向NaClO溶液中通入少量CO2,由于酸性H2CO3>HClO>,则反应生成HClO和碳酸氢钠,该反应的离子方程式为:,故答案为:。
18. 磺酰氯可用于制造锂电池正极活性物质。实验室可利用和在活性炭催化下反应制取少量,装置如图(部分夹持装置已省略)。
已知:
①。
②熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,常温较稳定,遇水剧烈水解,100℃以上易分解。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________,装置丙中橡胶管的作用是___________。
(2)装置丙中发生反应的离子方程式为___________,上述仪器的正确连接顺序是:___________。
e→c→d→a→b→g,h←___________←___________←f(填仪器接口字母编号,仪器可重复使用)
(3)仪器F的作用是___________。
(4)装置丁中三颈烧瓶需置于冷水浴中,其原因是___________。
(5)遇水剧烈水解化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 平衡压强,便于浓盐酸顺利滴加
(2) ①. ②. b a
(3)吸收未反应的和,防止污染空气;防止空气中水蒸气进入
(4)降低温度,防止产物高温下分解、挥发
(5)
【解析】
【分析】利用和在活性炭催化下反应制取少量,丙装置制备氯气,通过乙装置中饱和食盐水除去氯气中的HCl后经过甲中浓硫酸干燥氯气;戊装置制备,甲装置干燥二氧化硫,干燥后的两种气体通入丁中制备产物,球形冷凝管可冷凝产物,F中为碱石灰,吸收氯气和二氧化硫,防止污染空气,同时防止水蒸气进入装置中使磺酰氯水解。
【小问1详解】
仪器A的名称为蒸馏烧瓶;装置丙中橡胶管的作用是平衡气压,使液体顺利滴下,故答案为蒸馏烧瓶;平衡气压,使液体顺利滴下。
【小问2详解】
丙中高锰酸钾和浓盐酸反应得到氯气,离子方程式为,根据分析,丙制备氯气,乙吸收氯气中HCl,甲干燥氯气,戊制备二氧化硫,氯气和二氧化硫进入丁中制备产物,故装置连接顺序为:e→c→d→a→b→g,h←b←a←f,故答案为;b a。
【小问3详解】
根据分析,仪器F的作用是:吸收未反应的和,防止污染空气;防止空气中水蒸气进入装置中使磺酰氯水解;故答案为吸收未反应的和,防止污染空气;防止空气中水蒸气进入。
【小问4详解】
因为制备的反应为放热反应,的沸点低,常温较稳定,温度过高易气化且易分解,故答案为降低温度,防止产物高温下分解、挥发。
【小问5详解】
遇水剧烈水解,发生的化学反应方程式为,故答案为。
19. 化学能与热能在生产生活中扮演者重要的角色,按照要求回答下列问题。
Ⅰ.催化重整不仅可以得到合成气(CO和),还对温室气体的减排具有重要意义。催化重整反应为:
已知:
(1)催化重整反应的___________。
Ⅱ.利用、为原料合成的主要反应如下。
(ⅰ)
(ⅱ)
回答下列问题:
(2)已知反应(ⅲ)的平衡常数,写出反应(ⅲ)的热化学方程式___________。
(3)一定条件下,向恒压密闭容器中以一定流速通入和混合气体,平衡转化率和选择性随温度、投料比的变化曲线如图所示:
①表示选择性的曲线是___________(填“”或“”),平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是___________。
②生成的最佳条件是___________(填标号)。
a.220℃, b.220℃,
c.320℃, d.320℃,
(4)向压强恒为3.0MPa的密闭容器中通入反应混合气,在1molNiGa催化作用下只发生反应(ⅰ),测得时空收率(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。169℃时,反应(ⅰ)正、逆反应速率大小:v(正)___________v(逆)。
(5)一定温度下,向10L容积的密闭容器中通入和,发生反应(ⅰ)和(ⅱ)。充分反应后,测得平衡转化率为60%,选择性为25%,该温度下反应(ⅰ)的平衡常数K=___________(保留一位小数)。
【答案】(1)+248
(2)
(3) ①. ②. 反应Ⅱ是吸热反应,升高温度,反应Ⅱ正向移动的程度大于反应Ⅰ逆向移动的程度,平衡转化率随温度的升高而增大 ③. c
(4)大于 (5)2.8
【解析】
【小问1详解】
反应I:
反应II:
反应III:
催化重整反应为反应III-反应I-反应II,则ΔH=ΔH3-ΔH1-ΔH2=(-221+75+394)kJ/mol=+248kJ/mol;
【小问2详解】
已知反应Ⅲ的平衡常数,由盖斯定律可知反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应Ⅲ的热化学方程式为:CO2(g)+2H2(g)CH3OH(g),∆H3=∆H1-∆H2=-92.4kJ·mol-1;
【小问3详解】
①反应Ⅰ是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,甲醇选择性减小,则表示CH3OH选择性的曲线是L1,L2代表CO2平衡转化率随温度变化的曲线,由于反应Ⅱ是吸热反应,升高温度,反应Ⅱ正向移动的程度大于反应Ⅰ逆向移动的程度,所以导致CO2平衡转化率随温度的升高而增大;
②由图可知,320℃、n(CO2):n(H2)=1:4时,CH3OH选择性较大,同时CO2的转化率也较大,故选c;
【小问4详解】
如图可知,CH3OH时空收率随温度升高先增大后减小,其原因为温度较低时,反应速率较慢,反应未达到平衡,升高温度,反应速率加快,CH3OH时空收率增大;当温度较高,反应速率较快,反应达到平衡,升高温度,平衡逆向移动,CH3OH时空收率减小。169℃时,反应未达到平衡,反应正向进行,v(正)>v(逆)。
【小问5详解】
根据已知条件列出“三段式”:
充分反应后,测得平衡转化率为,选择性为,解得x=0.15 mol,y=0.45 mol,平衡时CO2、H2、CH3OH、CO、H2O的物质的量分别为0.4 mol、2 mol、0.15 mol、0.45 mol、0.6 mol,则该温度下反应(ⅰ)的平衡常数为。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高2024级高二上期第一次学月统考化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Al-27 Fe-56 Cu-64
第I卷(选择题 共45分)
注意事项:
1.本大题共15题,每题3分,共45分。
2.每题均只有一个正确答案,请用2B铅笔将答题卡上对应的正确答案标号涂黑。
一、选择题(每小题3分,每小题只有一个选项符合题意,共45分)
1. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 石灰岩经过千百万年的积聚形成钟乳石、石笋
B. 实验室用饱和食盐水除去氯气中混有的少量氯化氢
C. 工业生产硫酸的过程中使用过量空气以提高的转化率
D. 反应达平衡后,加压使混合气体颜色变深
2. “从二氧化碳到淀粉的人工合成”入选2021年度“中国生命科学十大进展”。实验室实现由CO2到淀粉的合成路线如图,下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2LCO2中含有共用电子对数目为3NA
B. 反应②的原子利用率为100%
C. 淀粉的分子式为(C6H10O5)n,与纤维素互为同分异构体
D. “人工合成淀粉”有助于“双碳”达标和缓解粮食危机
3. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 L pH=1的硫酸溶液中H+数目为0.1 NA
B. 2.24 L NH3溶于水,溶液中NH3·H2O的数目为0.1 NA
C. 若某溶液的pH=9,则由水电离出的H+数为10-5 NA
D. 1 L 1 mol·L-1 HCl溶液中,HCl分子的数目为NA
4. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 0.1mol/L溶液:、、、
B. 的溶液:、、、
C. 能使甲基橙变红的溶液:、、、
D. 由水电离产生的mol/L的溶液:、、、
5. 下列热化学方程式或叙述正确的是
A. 1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1
B. 12 g石墨转化为CO时,放出110.5 kJ的热量:2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
C. 已知:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1,则:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+572 kJ·mol-1
D. 已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量
6. 科学家研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时历程与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物质用*标注。下列说法正确的是
A. 基元反应①②③④都是吸热反应
B. 该反应的决速步骤是第②步
C. 该历程的总方程式为
D. 过渡态5生成时释放能量少,所以过渡态5非常稳定
7. 某温度下A、B、E、F气体反应体系达到化学平衡,平衡常数表达式为K=,下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式为A(g)+2B(g)2E(g)+F(g) B. 降低温度,正反应速率增大
C. 平衡后,增大E的浓度,F的转化率会增大 D. 增大c(A)、c(B),K增大
8. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 平衡时的浓度:
B. b、c两点的正反应速率:
C. 此反应在任意温度下都可自发进行
D. 当容器内气体的平均相对分子质量不变时,反应达平衡状态
9. 一定条件下在密闭烧瓶内发生反应:2NO2(g)N2O4(g) △H<0。下列说法正确的是
A. 测定NO2的相对分子质量时,选择高温、高压条件时误差较小
B. 将烧瓶放入热水中,正逆反应速率均加快,烧瓶内气体颜色加深
C. 若向烧瓶内充入NO2,平衡向右移动,烧瓶内气体颜色比原来的浅
D. 若向烧瓶内充入N2,烧瓶内压强增大,反应速率加快
10. 25℃时,水的电离达到平衡:,下列叙述正确的是
A. 将纯水加热到95℃时,变大,pH不变,水仍呈中性
B. 25℃时,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,增大,变小
C. 保持温度不变,向纯水中加入少量NaOH固体,增大,不变
D. 向纯水中加入盐酸,可抑制水的电离;加入醋酸,可促进水的电离
11. 对于反应,科学家根据光谱学研究提出如下反应历程:
第一步: 快速平衡
第二步: 慢反应
第三步: 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是
A. 反应速率
B. 恒温恒容条件下,充入惰性气体Ar不影响该反应速率
C. 是该反应的催化剂,是中间产物
D. 若第一步反应,则升高温度,正减小,逆增大
12. 臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图象作出的判断正确的是
A
B
C
D
升高温度,平衡常数减小
0~3s内,反应速率为v(NO2)=0.2mol•L-1
t1时仅加入催化剂,平衡向正方向移动
达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)
A. A B. B C. C D. D
13. 在密闭容器中,一定量混合气体发生反应,达到平衡时,测得的浓度为,在温度不变的条件下,将容器的体积压缩到原来的一半,再次平衡,测得的浓度为,下列有关判断正确的是
A. 压缩体积,平衡向正反应方向移动 B.
C. B的转化率降低 D. 的体积分数下降
14. 下列关于化学反应速率或化学平衡图象的说法不正确的是
A. 图①为反应aA(s)+2B(g)xC(g)中物质的量随时间的变化关系,则x=2
B. 图②中φ可表示反应X(g)+3Y(g)2W(g)ΔH<0中X的体积分数
C. 图③表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)的影响,则p甲<p乙
D. 图④表示温度对某化学平衡体系的影响,则该平衡体系的ΔH>0
15. 已知:[Co(H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2-为无色。现将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如图。以下结论和解释正确的是
A. 盐酸的浓度不影响平衡的移动
B. 由实验①可推知△H<0
C. 实验②加水稀释,[Co(H2O)6]2+ 和 Cl-碰撞几率减小,有效碰撞次数减少,逆反应速率大于正反应速率,导致平衡逆向移动
D. 由实验③可知离子的稳定性:[ZnCl4]2- < [CoCl4]2-
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
注意事项:主观题答案请用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上相应的位置作答,勿超出答题区域。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. I.T℃时,向10 L恒容密闭容器中充入X、Y,测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。
(1)写出该反应化学反应方程式:___________。
(2)4 min后,再加入2 mol Z,当达到平衡时,Z的体积分数___________(填“增大”,“减小”或“不变”)。
(3)下列描述能表示该反应达平衡状态的是___________。
A. 容器内的混合气体的密度不再改变 B. X的体积分数不再改变
C. D. 容器内压强不再发生变化
Ⅱ.氧化铁可以与一氧化碳发生反应:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
64.0
50.7
42.9
(4)该反应的平衡常数表达式K=___________,ΔH___________0(填“>”、“<”或“=”)
(5)在一个容积为10 L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过10 min后达到平衡,则该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)=___________,CO的平衡转化率为___________。
(6)欲提高CO的平衡转化率,可采取的措施是___________。
A.减少Fe的量 B.增加Fe2O3的量
C.移出部分CO2 D.提高反应温度
E.减小容器的容积 F.加入合适的催化剂
17. 应用所学水溶液中的离子平衡知识,完成下面小题:
(1)现有物质①硫酸铜溶液 ②碳酸钙固体 ③冰醋酸 ④浓硫酸 ⑤三氧化硫 ⑥金属镁 ⑦石墨 ⑧熔融苛性钾 ⑨氨水 ⑩HCl,按下列要求填空:
属于弱电解质的是___________(填序号,下同),能导电的电解质是___________。
(2)在一定温度下,向溶液中逐渐通入少量HCl气体,下列图形最接近实验过程中电流(I)随所加HCl的量变化的是___________。
(3)25℃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
请回答下列问题:
①同浓度的、、、结合的能力由强到弱的顺序为___________。
②常温下,的溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是___________(填序号)。
A. B. C. D.
③下列能使醋酸溶液中的电离程度增大,而电离平衡常数不变的是___________。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的固体 D.加少量氢氧化钠溶液
④中和等量的NaOH,消耗等pH的和硫酸的体积分别为aL、bL,则a___________b(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)。中和等物质的量浓度、等体积的和硫酸需要NaOH的物质的量为、,则___________。
⑤依上表数据写出向NaClO溶液中通少量的离子方程式为___________。
18. 磺酰氯可用于制造锂电池正极活性物质。实验室可利用和在活性炭催化下反应制取少量,装置如图(部分夹持装置已省略)。
已知:
①。
②熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,常温较稳定,遇水剧烈水解,100℃以上易分解。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________,装置丙中橡胶管的作用是___________。
(2)装置丙中发生反应的离子方程式为___________,上述仪器的正确连接顺序是:___________。
e→c→d→a→b→g,h←___________←___________←f(填仪器接口字母编号,仪器可重复使用)
(3)仪器F的作用是___________。
(4)装置丁中三颈烧瓶需置于冷水浴中,其原因是___________。
(5)遇水剧烈水解化学方程式为___________。
19. 化学能与热能在生产生活中扮演者重要的角色,按照要求回答下列问题。
Ⅰ.催化重整不仅可以得到合成气(CO和),还对温室气体的减排具有重要意义。催化重整反应为:
已知:
(1)催化重整反应的___________。
Ⅱ.利用、为原料合成的主要反应如下。
(ⅰ)
(ⅱ)
回答下列问题:
(2)已知反应(ⅲ)的平衡常数,写出反应(ⅲ)的热化学方程式___________。
(3)一定条件下,向恒压密闭容器中以一定流速通入和混合气体,平衡转化率和选择性随温度、投料比的变化曲线如图所示:
①表示选择性的曲线是___________(填“”或“”),平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是___________。
②生成的最佳条件是___________(填标号)。
a.220℃, b.220℃,
c.320℃, d.320℃,
(4)向压强恒为3.0MPa的密闭容器中通入反应混合气,在1molNiGa催化作用下只发生反应(ⅰ),测得时空收率(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。169℃时,反应(ⅰ)正、逆反应速率大小:v(正)___________v(逆)。
(5)一定温度下,向10L容积的密闭容器中通入和,发生反应(ⅰ)和(ⅱ)。充分反应后,测得平衡转化率为60%,选择性为25%,该温度下反应(ⅰ)的平衡常数K=___________(保留一位小数)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$