精品解析:广东省广州市铁一中学2025-2026学年高二10月月考 化学试题
2025-11-04
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内容正文:
广州市铁一中学2025-2026学年第一学期10月月考
高二选考化学
本试卷共10页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
一、单选题:本大题共16小题,共44分。第1~10题每小题2分,11~16题每小题4分。
1. 环丙烷(△)与丙烷(CH3CH2CH3)都是重要的化学燃料,已知:,环丙烷(g)的燃烧热,丙烷(g)的燃烧热,1mol液态水蒸发为气态水的焓变为。则2mol氢气完全燃烧生成气态水的(kJ/mol)为
A. -658 B. -482 C. -329 D. -285
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可得如下反应:①,②△(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH2=−2092kJ⋅mol−1,③CH3CH2CH3(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH3=−2220kJ⋅mol−1,④H2O(l)=H2O(g) ΔH4=+44kJ⋅mol−1,由盖斯定律可知,①-②+③+④得反应H2(g)+ O2(g)=H2O(g),则ΔH=ΔH1−ΔH2+ΔH3+ΔH4=−241kJ⋅mol−1,2 mol氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=−482kJ⋅mol−1,故B正确;
故选B。
2. 是工业由氨气合成的中间产物。在一定温度下,向容积可变的密闭容器中加入一定量的并发生反应: ,下列说法错误的是
A. 增大压强,平衡逆向移动,但最终达到新平衡后平衡浓度增大
B. 升高温度,正反应速率大于逆反应速率,平衡常数增大
C. 该反应
D. 可作为判断反应达到平衡的标志
【答案】A
【解析】
【详解】A.增大压强时,平衡逆向移动,但固体浓度视为常数,平衡常数仅与气体分压有关,温度不变时,K不变,故NH3和CO2的平衡浓度不变,A错误;
B.该反应为吸热反应(ΔH>0),则升高温度,平衡常数K增大,正逆反应速率均增大,但正反应为吸热反应,正反应速率瞬间增加程度大,导致,直至新平衡,B正确;
C.该反应生成3 mol气体,为熵增反应,则ΔS>0,C正确;
D.根据反应系数,正反应中,平衡时,当可作为判断反应达到平衡的标志,D正确;
故选A。
3. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 氯气在水中的溶解度大于在饱和食盐水中的溶解度
B. 工业合成氨的条件用高温高压
C. 实验室制备氨气,加入CaO,有大量逸出
D. 开启啤酒后,瓶中马上有泡沫产生
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯气溶于水存在平衡Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,饱和食盐水中c(Cl-)较大,抑制氯气和水的反应,导致氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度,可以用平衡移动原理解释,故A不选;
B.合成氨的正反应为放热反应,升高温度,化学平衡会向吸热的逆反应方向移动,不利于生成NH3,之所以选择高温,而不是在常温下进行反应,主要是从速率角度考虑,此时催化剂活性最佳,因此不能用平衡移动原理解释,故B选;
C.氨水中存在平衡NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌+OH-,加入CaO,CaO与水反应生成Ca(OH)2,氢氧根离子浓度增大,同时放热,平衡逆向移动,氨气逸出,可快速制取氨气,能用平衡移动原理解释,故C不选;
D.啤酒中存在平衡CO2(aq)⇌CO2(g),开启啤酒,压强减小,平衡正向移动,马上有泡沫产生,能用平衡移动原理解释,故D不选;
答案选B。
4. 常温下,下列各组离子可能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 在酸性溶液中:、、、
C. 1 的溶液中:、、、
D. 由水电离出的的溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.由可知,溶液为强碱性(pH=10)。此时会与反应生成,无法共存,A错误;
B.酸性溶液中在存在下会氧化,发生氧化还原反应,不能共存,B错误;
C.溶液中与形成络合物,无法大量共存,C错误;
D.水电离出的,溶液可能为强酸性或强碱性。若为强碱性,稳定存在,其他离子无反应,可能共存;若为强酸性,分解,不能大量存在,D正确;
故选D。
5. 溴甲基蓝(HBb表示)指示剂是一元弱酸,HBb为黄色,Bb-为蓝色。下列正确的是
A. pH=3的HBb溶液,水电离出为 mol/L
B. HBb溶液的pH随温度升高而减小
C. 向NaOH溶液中滴加HBb指示剂,溶液显黄色
D. 常温下,将pH=3的HBb与pH=11的溶液等体积混合,溶液呈碱性
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH=3的HBb溶液中,主要来自HBb的电离,水的电离被抑制,水电离出的等于溶液中的,A错误;
B.HBb是弱酸,其电离过程吸热,升温促进其电离,浓度增大,pH减小,B正确;
C.向NaOH溶液中滴加HBb,强碱过量会完全中和HBb生成蓝色的Bb⁻,溶液应显蓝色而非黄色,C错误;
D.HBb是弱酸,是强碱,pH=3的HBb浓度远高于pH=11的,等体积混合后,HBb过量,溶液以剩余HBb为主呈酸性,D错误;
故选B。
6. 已知,水溶液中存在电离平衡:,。下列说法正确的是
A. 若向溶液中加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B. 若向溶液中滴加少量新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
C. 若向溶液中通入过量气体,平衡向左移动,溶液pH增大
D. 若向溶液中加入少量硫酸铜固体(忽略溶液体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.加水稀释促进H2S电离,但氢离子浓度减小,A错误;
B.氯水与H2S反应,生成强酸HCl,H⁺浓度增加导致pH减小,同时H2S减少使平衡左移,B正确;
C.过量SO2与H2S反应生成S和H2SO3,后者酸性强于H2S,但的通入量未知,过量的产生的未知,故不能确定溶液pH变化情况,C错误;
D.加入CuSO4发生反应,生成H2SO4,H⁺和浓度增大,并非所有离子浓度减小,D错误;
故选B。
7. 氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:
下列说法错误的是
A. 反应ⅰ是吸热过程
B. 反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV
C. 反应ⅲ包含2个基元反应
D. 总反应的速控步包含在反应ⅱ中
【答案】D
【解析】
【详解】A.观察历程图可知,反应ⅰ中的相对能量为0,经TS1、TS2、TS3完成反应,生成和,此时的相对能量为0.05eV,因此体系能量在反应中增加,则该反应为吸热过程,A正确;
B.反应ⅱ中因脱去步骤需要经过TS5,则活化能为0.70eV与TS5的相对能量差,即3.39eV-0.70eV=2.69eV,B正确;
C.反应ⅲ从生成经历过渡态TS6、TS7,说明该反应分两步进行,包含2个基元反应,C正确;
D.整反应历程中,活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应得反应步骤(活化能为3.07eV),所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中,D错误;
故选D。
8. 为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
浓度
向溶液中加入溶液
黄色溶液变橙色
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
B
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体,分解达到平衡后再充入
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
C
温度
将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
D
催化剂
向乙酸乙酯中加入溶液,水浴加热
上层液体逐渐减少
使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A. 在K2CrO4溶液中存在平衡 ,且该溶液具有氧化性,HBr具有还原性,向溶液中加入溶液,可发生氧化还原反应生成Br2使溶液变为橙色,干扰探究浓度对化学平衡的影响,A错误;
B.反应2HIH2+I2为反应前后气体总体积不变的可逆反应,向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体,分解达到平衡后再充入,不能改变反应混合物中各组分的浓度,因此气体颜色不变,但是不能由此得到改变压强平衡不移动的结论,因为容器的体积没有改变,B错误;
C.反应为放热反应,升高温度,气体颜色变深,说明平衡逆向移动,即向吸热反应方向移动,C正确;
D.催化剂只会改变化学反应速率,不影响平衡移动,D错误;
答案选C。
9. 部分弱酸的电离平衡常数如下表,则下列说法不正确的是
弱酸
HCOOH
HClO
电离平衡常数(25℃)
A. 酸性:
B. 同浓度的离子结合能力由强到弱顺序为:
C. 碳酸钠滴入足量甲酸溶液中的反应为:
D. 少量通入NaClO溶液中的反应为:
【答案】D
【解析】
【分析】弱酸的电离常数越大,酸性越强,由表格数据可知,酸性强弱顺序为:,由盐类水解规律可知,离子的水解能力的强弱顺序为:。
【详解】A.由分析可知,弱酸的酸性强弱顺序为:,A正确;
B.离子的水解能力越强,同浓度的离子结合氢离子的能力越强,由分析可知,离子的水解能力的强弱顺序为:,则结合氢离子的能力的强弱顺序为:,B正确;
C.由分析可知,甲酸酸性强于碳酸,则由强酸制弱酸的原理可知,碳酸钠溶液与足量甲酸溶液反应生成甲酸钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式为:,C正确;
D.硫化氢具有强还原性,能与次氯酸钠溶液发生氧化还原反应生成氯化钠、硫沉淀和水,反应的离子方程式为:,D错误;
故选D。
10. 某平衡体系如图,隔膜允许通过,不允许和通过。设溶液中,且隔膜两侧的溶液体积相同。下列说法正确的是(已知:室温下,)
A. 水的电离程度:
B. 溶液A中:
C. 向溶液A中通入一定量,重新平衡后,溶液B的pH保持不变
D. 撤去隔膜使溶液A与溶液B充分混合,所得溶液的pH约为10.7
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题中信息可知,溶液B的pH大于溶液A的,因此溶液B中c(OH-)大,对水的电离抑制程度大,溶液B中水的电离程度小,A错误;
B.溶液A的pH=7,溶液A中c(OH-)=,故有,B正确;
C.溶液A中通入一定量,导致A中的电离平衡逆向移动,浓度增大,跨膜进入溶液B中,导致B中增大,的电离平衡正移,OH-浓度增大,pH也增大,C错误;
D.假设A、B溶液的体积均为V,溶液A、B中c(OH-)分别为和,故c(OH-)=,pOH=-lg c(OH-)=-lg=3+0.3=3.3,pH=10.7,但在混合过程中的电离平衡会发生移动,故所得溶液的pH不是10.7,D错误;
故答案选B。
11. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率,则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。
【详解】A.X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应,A项不符合题意;
B.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能,B项符合题意;
C.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,C项不符合题意;
D.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0,且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,D项不符合题意;
选B。
12. 反应在295 K时,其反应物浓度与反应速率关系的数据如下:
c(NO)/()
/()
/()
①
0.100
0.100
②
0.500
0.100
③
0.100
0.500
注:①反应物浓度与反应速率关系式为
②反应级数是反应的速率方程式中各反应物浓度的指数之和。
下列说法不正确的是
A. 反应级数为3级
B. 当,时,
C. 加入催化剂可以改变反应途径,也可以增大速率常数k,而加快反应速率
D. 升高温度,可以增大反应的活化能,从而使速率常数k增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应物浓度与反应速率关系式为,由①和③组数据可得,n=1,由①和②组数据可得,m=2,反应级数为3级,A正确;
B.由A可知m=2、n=1,由①数据可知k=,当,时,计算得v(Cl2)=8=0.096,则v(NO)=2v(Cl2)=2×0.096=,B正确;
C.加入催化剂可以改变反应途径,降低反应的活化能,增大活化分子数目,增大k,加快反应速率,C正确;
D.升高温度,增大了活化分子的百分数,从而使速率常数增大,反应速率加快,但不能改变反应的活化能,D错误;
故选D。
13. 在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应:
反应②和③的速率方程分别为v2=k2c2(X)和v3=k3c(Z),其中k2、k3分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能大于反应②。测得W(g)的浓度随时间的变化如下表。
t/min
0
1
2
3
4
5
c(W)/(mol•L-1)
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
下列说法正确的是
A. 0~2min内,X的平均反应速率为
B. 若增大容器容积,平衡时Y的产率增大
C. 若k2=k3,平衡时c(Z)=c(X)
D. 若升高温度,平衡时c(Z)减小
【答案】D
【解析】
【分析】该气相反应体系中,有三个化学反应共存,反应②和反应③互为逆反应。W和Y只参与了反应①,X和 Z同时参与了反应①②③,其中反应②为气体分子数减小的反应,反应③为气体分子数增大的反应。X同时参与了反应①②③,其平均反应速率由三个反应共同决定,据此分析作答;
【详解】A.根据题表中数据计算可得,0~2min内,,但一部分X转化为Z,造成,则,A错误;
B.该体系中Y只参与了反应①,最终体系达平衡时,反应①进行到底,W全部转化为X和Y,因此增大容器容积不影响Y的产率,B错误;
C.X和Z之间的反应为可逆反应,达平衡时正、逆反应速率相等,,若k2=k3,则,C错误;
D.反应③的活化能大于反应②,由此可知,反应②正反应活化能-逆反应活化能<0,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则平衡时减小,D正确;
故答案选D
14. 为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间变化如图,下列说法不正确的是
A. 25℃时,在10~30min内,R的分解平均速率为
B. 对比30℃和10℃曲线,在50min时,R的分解百分率相等
C. 对比30℃和25℃曲线,在0~50min内,能说明R的分解平均速率随温度升高而增大
D. 对比30℃和10℃曲线,在同一时刻,能说明R的分解速率随温度升高而增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,25℃,10min时R的浓度为1.4mol/L、30min时R的浓度为0.8mol/L,则10~30min内,R的分解速率为=,故A正确;
B.由图可知,对比30℃和10℃曲线,在50min时,R的分解百分率均为100%,故B正确;
C.由图可知,25℃时R的起始浓度大于30℃时R的起始浓度,30℃,0~50min内R浓度的变化量为1.6mol/L,25℃,0~50min内R浓度的变化量约为1.3mol/L,说明R的分解平均速率随温度升高而增大,故C正确;
D.由图可知,30℃时R的起始浓度大于10℃时R的起始浓度,则30℃ 时R的分解速率大于10℃时可能是温度升高造成的,也可能是浓度大造成的,故D错误;
故选D。
15. 恒压下,向某密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应:
主反应:
副反应:
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 投料比x代表
B. 曲线c代表乙酸的分布分数
C. ,
D. L、M、N三点的平衡常数:
【答案】D
【解析】
【分析】题干明确指出,图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为、,若投料比x代表,x越大,可看作是CH3OH的量增多,则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多,CH3COOCH3分布分数越高,则曲线a或曲线b表示CH3COOCH3分布分数,曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数,据此分析可知AB均正确,可知如此假设错误,则可知投料比x代表,曲线a或曲线b表示,曲线c或曲线d表示,据此作答。
【详解】A.根据分析可知,投料比x代表,故A错误;
B.根据分析可知,曲线c表示CH3COOCH3分布分数,故B错误;
C.甲醇与一氧化碳的反应为熵减反应,若反应为吸热,则任何条件下都不能自发,所以甲醇和一氧化碳的反应为放热反应,则ΔH1<0;当同一投料比时,观察可知T1时大于T2时,由T2>T1可知,温度越高则越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移动,,故C错误;
D.L、M、N三点对应副反应,且,升高温度平衡逆向移动,,故D正确;
故答案选D。
16. 常温时,1 mol/L的和1 的两种酸溶液,起始时的体积均为,分别将两溶液加水稀释,稀释后溶液体积为V,所得关系如图所示。下列说法正确的是
A. 两者均为弱酸,且酸性强弱为:
B. 当两溶液均稀释至pH=3时,
C. 中和等体积M、N两点的酸溶液所用:
D. 将两种酸均加水稀释10倍时,增大
【答案】B
【解析】
【分析】根据图知,+1=1时,即溶液未稀释时1mol•L-1的HMnO4的pH=0,说明该溶液中c(H+)=c(HMnO4)=1mol·L−1,则HMnO4为强酸;当+1=1时,1mol•L-1的HClO2溶液未稀释时的pH大于0,说明HClO2溶液的c(H+)<1mol•L-1,则HClO2为弱酸,据此分析回答。
【详解】A.根据分析,HMnO4为强酸,HClO2为弱酸,A错误;
B.pH=3时,两溶液中c(H+)=10-3mol/L,c(OH-)=10-11mol/L,对于一元酸,电荷守恒c(H+)=c(A-)+c(OH-),因c(OH-)=10-11mol/L可忽略,故≈10-3mol/L,B正确;
C.M、N两点为两种酸的点,(强酸)浓度为,(弱酸)总浓度大于(因部分电离),等体积时n()<n(),中和等体积M、N两点的酸溶液所用NaOH的量,大于,C错误;
D.将两种酸均加水稀释10倍时,HMnO4为强酸,n()不变,HClO2为弱酸,还会继续电离出,n()增大,溶液体积相同,最后得到减小,D错误;
故选B。
二、填空题:本大题共4小题,共56分。
17. 盐与酸的反应是水溶液中常见的反应,某学习小组展开相关探究。
Ⅰ.碳酸氢钠片抗酸容量(σ)的测定
(1)碳酸氢钠片能中和过多的胃酸(主要成分是HCl),小组同学测定其抗酸容量实验步骤如下:
a.配制100 mL 0.2 的盐酸溶液;
b.称取m g碳酸氢钠片,溶于20 mL水中,用上述盐酸溶液调至pH=3。
已知:碳酸氢钠片的抗酸容量是指向碳酸氢钠片水溶液中加入盐酸溶液调至pH=3时,单位质量的碳酸氢钠片所消耗的盐酸的物质的量,即。
若步骤b中消耗盐酸的体积为V mL,则σ=__________。
Ⅱ.—混合溶液抗酸能力的探究
【查阅资料】
ⅰ.抗酸能力是指溶液在加入少量酸(如HCl)后,其pH值基本保持不变的能力。加入酸的量相等时,溶液的pH变化越小,抗酸能力越强。
ⅱ.Na2HPO4-混合溶液具有的抗酸能力,且能力大小与[]、有关。
ⅲ.25℃,的各级电离平衡常数分别为,,()。
【实验探究1】小组设计实验探究相同时,[]对混合溶液抗酸能力的影响,溶液配制方案如表。分别向溶液1、溶液2、溶液3中滴加0.1 盐酸,溶液的pH随加入盐酸滴数的变化情况如图所示。
溶液序号
组成
体积/ mL
1
0.2 NaCl溶液
10
2
0.2 溶液
5
0.2 溶液
5
3
0.06 溶液
5
0.06 溶液
5
(2)①已知A点时,,则此时溶液的pH=__________。向溶液2中加入8滴0.1 盐酸,发生反应的离子方程式为__________。
②实验显示,NaCl溶液不具有抗酸能力;当相同时,[]越大,混合溶液的抗酸能力越强,则曲线b表示溶液__________(填溶液序号)。
【实验探究2】小组继续探究[]相同时对混合溶液抗酸能力的影响,实验方案如表:
溶液序号
试剂体积/mL
pH
加入24滴0.1 盐酸后的pH
0.2 溶液
0.2 溶液
4
9
1
5
8
x
6
5
5
(3)①表中x=__________。
②实验结果显示,当[]相同时,越大,溶液抗酸能力越强,能支撑该结论的实验结果是_________(用含、、、、、的关系式表示)。
(4)结合资料数据,计算__________。
【答案】(1)
(2) ①. 7.2 ②. ③. 3
(3) ①. 2 ②.
(4)
【解析】
【分析】控制变量的实验探究中要注意变量的唯一性,通过控制变量进行对比实验研究某一因素对实验结果的影响
【小问1详解】
已知:碳酸氢钠片的抗酸容量是指用盐酸溶液滴定碳酸氢钠片水溶液至pH=3时,单位质量的碳酸氢钠片所消耗的盐酸的物质的量,即σ=,则若步骤b中消耗盐酸的体积为VmL,则σ== ,故答案为。
【小问2详解】
①的,,A点时,则此时溶液的pH=7.2,向溶液2中加入8滴0.1 盐酸,和结合成弱酸根离子,离子方程式为,故答案为7.2;。
②实验显示,NaCl溶液不具有抗酸能力;加入盐酸后,c曲线pH变化最大,即曲线c表示溶液1;当相同时,[]越大,混合溶液的抗酸能力越强,则曲线b表示溶液3、曲线a表示溶液2;故答案为3。
【小问3详解】
①探究[]相同时对混合溶液抗酸能力的影响,根据实验数据可知[]应相同,故表中x=2,故答案为2。
②溶液体积越大,溶液体积越小,越大,若实验结果显示,当[]相同时,越大,溶液的抗酸能力越强,能支撑该结论的实验结果是,故答案为。
【小问4详解】
==,故答案为。
18. y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。
(1)硫酸浓度测定:将 mL 0.2 NaOH和 mL未知浓度的硫酸溶液混合均匀后测量并记录温度,结果如图(实验中始终保持 mL)。通过分析图像可知,a点温度_________(填是/不是)室温;该硫酸溶液的浓度约为_________。
(2)热量的测定:取上述NaOH溶液和硫酸各50 mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,则该过程放出的热量为_________J(c和分别取4.18 J·g-1·℃-1和1.0 g·mL-1,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响,下同),实验结果见下表。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
ⅰ
固体2.00 g
8 mol/L 100 mL
a
b
ⅱ
4 mol/L 100 mL
a
c
__________(选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2),测量反应A:的焓变。
查阅资料 配制溶液时需加入酸。
提出猜想 与溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在的分解反应。
验证猜想 混合少量溶液和溶液,溶液颜色变黄的同时有气泡冒出,说明存在反应A和_________。
实验小结 猜想成立,不能直接测反应A的焓变。
教师指导 鉴于以上问题,特别是气体生成带来干扰,需设计过程中无气体生成的实验方案。
优化设计 乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。(已知 )该方案为_________。
(5)化学能可转化为热能,写出其在生产或生活中的一种应用_________。
【答案】(1) ①. 不是 ②. 0.15
(2)
(3)或者
(4) ①. ②. 测量的焓变为,通过盖斯定律得到反应A的焓变为
(5)燃料燃烧/焊接铁轨
【解析】
【小问1详解】
室温的温度是,a点温度是,不是室温。氢氧化钠和硫酸是放热反应,当氢氧化钠溶液加入温度达到最大值,说明此时二者完全反应,硫酸加入了,根据反应的计量关系,。
【小问2详解】
测得反应前后体系的温度值分别为、,混合溶液的质量为,则该过程放出的热量为:。
【小问3详解】
反应为,选择实验i数据:,反应放出热量, 。
若选择实验ii, , , 。
【小问4详解】
混合少量溶液和溶液,溶液颜色变黄的同时有气泡冒出,说明过氧化氢分解生成了氧气,方程式为:。由于氧气的参与,存在反应,设是反应, 是反应,根据盖斯定律,,故,所以方案是:测量的焓变为,通过盖斯定律得到反应A的焓变为。
【小问5详解】
燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)。
19. 用制备,既可减少碳排放,又可获得实用的含碳物质,有利于实现“双碳”目标。主要反应为:
I.
II. 。
回答下列问题:
(1)①25℃,101kPa时,CO的燃烧热为283,的燃烧热为286;
② 。
则_________。反应I能自发进行的条件是________(填“高温”或“低温”)。
(2)向某刚性容器中,按投料比充入和在不同催化剂(M、N)下发生上述反应。一段时间后,测得的转化率、的选择性(含碳生成物中的百分含量)随温度的变化如图所示。
①由图可知,催化效果M___________N(填“优于”或“劣于”)。
②已知活化能(看作不受温度影响),反应温度T和速率常数k之间符合公式:(R和C为常数),下列关于反应Ⅰ在题设条件下的图像与上述两种催化剂关系对应正确的是___________(填标号)。
a.b. c.d.
③500~800K之间,乙烯的选择性随温度变化的原因是___________。
④能加快制备的速率且提高选择性的措施有___________(填标号)。
A.降低温度 B.增大压强 C.移走(g) D.更换适宜的催化剂
(3)T℃时,在恒容容器中加入1molCO(g)、1mol(g)以及催化剂,仅发生反应II。反应后测得各组分的平衡分压:和,则反应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1) ①. +41 ②. 低温
(2) ①. 劣于 ②. c ③. 温度升高催化剂的活性降低或温度升高更有利于反应II进行 ④. BD
(3)0.25
【解析】
【小问1详解】
根据题给条件可知,③CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H3=-283;
④H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H4=-286;
⑤ ;
根据盖斯定律可知,⑤=④-③+②,则;
该反应为放热反应,并且是熵减少的反应,结合复合判据可知,该反应在低温下可以自发进行;
【小问2详解】
①相同温度时,催化剂M对应的转化率低,的选择性低,催化效果劣于N。
②催化效果M<N,对应反应的活化能:M>N,对应反应的速率常数k:M<N。由速率常数M<N,a、b图错误。根据公式,越大,直线斜率的绝对值越大,c图符合要求。
③乙烯的选择性随温度升高而降低,可能原因是温度升高催化剂的活性降低或温度升高更有利于反应Ⅱ进行。
④A.降低温度,反应速率下降,A项错误;
B.增大压强,反应速率加快,反应Ⅰ平衡正移,反应Ⅱ平衡无影响,提高了选择性,B项正确;
C.移走(g),反应速率下降,C项错误;
D.更换适宜的催化剂,反应速率加快,可提高选择性,D项正确;
故选BD;
【小问3详解】
在恒温恒容条件下,气体的物质的量与气体的压强成正比,所以平衡时,和,反应Ⅱ的。
20. 和重整制取合成气CO和,在减少温室气体排放的同时,可充分利用碳资源。该重整工艺主要涉及以下反应:
反应a:
反应b:
反应c:
反应d:
(1)重整时往反应体系中通入一定量的水蒸气,可在消除积碳的同时生成水煤气,反应为,该反应的△H=_____________(写出一个代数式)。
(2)关于和重整,下列说法正确的是 (填编号)。
A. 的物质的量保持不变时,反应体系达到平衡状态
B. 恒容时通入增大压强,的平衡转化率减小
C. 加入反应c的催化剂,该反应的平衡常数K增大
D. 达到平衡后,降低反应温度,反应d的
(3)一定压强下,按照投料,和重整反应达到平衡时各组分的物质的量分数随温度的变化如图所示
①图中曲线m、n分别表示物质_____________、_____________的变化(选填“”“CO”或“”)。
②700℃后,C(s)的物质的量分数随温度升高而增大的原因是_______________________________________。
③某温度下体系中不存在积碳,和的物质的量分数分别是0.50、0.04,该温度下甲烷的平衡转化率为_____________,反应b的平衡常数K=_____________(列出计算式)。
【答案】(1)△H1-△H2-△H3 (2)AD
(3) ①. CO2 ②. H2 ③. 反应c为吸热反应,反应d为放热反应。700℃后,随着温度升高,反应c右移对C(s)的物质的量分数的影响比反应 d 左移的大 ④. 12.5% ⑤.
【解析】
【小问1详解】
该反应由a-b-c得到即△H=△H1-△H2-△H3。答案为△H1-△H2-△H3;
【小问2详解】
A.随着反应进行CH4不断减少,平衡时保持不变,A项正确;
B.恒容时,平衡体系中各物质的浓度不发生改变,平衡不移动,CO2转化率不变,B性错误;
C.加入催化剂只改变反应历程不改变平衡常数,C项错误;
D.达到平衡后,降低温度反应d正向移动,v正>v逆,D项正确;
故选AD。
【小问3详解】
反应起始投入CH4和CO2为2:1,所以m为CO2。同时700℃之后C固体增加,即700℃以上的高温有利于反应c正向进行,反应c正向进行H2物质的量分数增加则n为H2。P为CO。设反应投入CH4和CO2物质的量分别为2mol、1mol。根据反应列出以下三段式:
,则平衡时CO2物质的量为(1-n-m)mol,CO的物质的量为(n+2m)mol,H2O物质的量为nmol,H2为(2m-n)mol,CH4为(2-m)mol,则平衡体系中气体总物质的量为(3+m)mol。已知CH4和H2O的物质的量分数分别是0.50、0.04,则建立等式为、得m=0.25、n=0.14。则CH4的转化率为。则K=。答案为反应c为吸热反应,反应d为放热反应。700℃后,随着温度升高,反应c右移对C(s)的物质的量分数的影响比反应 d 左移的大;12.5%;。
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广州市铁一中学2025-2026学年第一学期10月月考
高二选考化学
本试卷共10页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
一、单选题:本大题共16小题,共44分。第1~10题每小题2分,11~16题每小题4分。
1. 环丙烷(△)与丙烷(CH3CH2CH3)都是重要的化学燃料,已知:,环丙烷(g)的燃烧热,丙烷(g)的燃烧热,1mol液态水蒸发为气态水的焓变为。则2mol氢气完全燃烧生成气态水的(kJ/mol)为
A. -658 B. -482 C. -329 D. -285
2. 是工业由氨气合成的中间产物。在一定温度下,向容积可变的密闭容器中加入一定量的并发生反应: ,下列说法错误的是
A. 增大压强,平衡逆向移动,但最终达到新平衡后平衡浓度增大
B. 升高温度,正反应速率大于逆反应速率,平衡常数增大
C. 该反应
D. 可作为判断反应达到平衡的标志
3. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 氯气在水中的溶解度大于在饱和食盐水中的溶解度
B. 工业合成氨的条件用高温高压
C. 实验室制备氨气,加入CaO,有大量逸出
D. 开启啤酒后,瓶中马上有泡沫产生
4. 常温下,下列各组离子可能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 在酸性溶液中:、、、
C. 1 的溶液中:、、、
D. 由水电离出的的溶液中:、、、
5. 溴甲基蓝(HBb表示)指示剂是一元弱酸,HBb为黄色,Bb-为蓝色。下列正确的是
A. pH=3的HBb溶液,水电离出为 mol/L
B. HBb溶液的pH随温度升高而减小
C. 向NaOH溶液中滴加HBb指示剂,溶液显黄色
D. 常温下,将pH=3的HBb与pH=11的溶液等体积混合,溶液呈碱性
6. 已知,水溶液中存在电离平衡:,。下列说法正确的是
A. 若向溶液中加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B. 若向溶液中滴加少量新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
C. 若向溶液中通入过量气体,平衡向左移动,溶液pH增大
D. 若向溶液中加入少量硫酸铜固体(忽略溶液体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
7. 氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:
下列说法错误的是
A. 反应ⅰ是吸热过程
B. 反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV
C. 反应ⅲ包含2个基元反应
D. 总反应的速控步包含在反应ⅱ中
8. 为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
浓度
向溶液中加入溶液
黄色溶液变橙色
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
B
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体,分解达到平衡后再充入
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
C
温度
将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
D
催化剂
向乙酸乙酯中加入溶液,水浴加热
上层液体逐渐减少
使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
9. 部分弱酸的电离平衡常数如下表,则下列说法不正确的是
弱酸
HCOOH
HClO
电离平衡常数(25℃)
A. 酸性:
B. 同浓度的离子结合能力由强到弱顺序为:
C. 碳酸钠滴入足量甲酸溶液中的反应为:
D. 少量通入NaClO溶液中的反应为:
10. 某平衡体系如图,隔膜允许通过,不允许和通过。设溶液中,且隔膜两侧的溶液体积相同。下列说法正确的是(已知:室温下,)
A. 水的电离程度:
B. 溶液A中:
C. 向溶液A中通入一定量,重新平衡后,溶液B的pH保持不变
D. 撤去隔膜使溶液A与溶液B充分混合,所得溶液的pH约为10.7
11. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B. C. D.
12. 反应在295 K时,其反应物浓度与反应速率关系的数据如下:
c(NO)/()
/()
/()
①
0.100
0.100
②
0.500
0.100
③
0.100
0.500
注:①反应物浓度与反应速率关系式为
②反应级数是反应的速率方程式中各反应物浓度的指数之和。
下列说法不正确的是
A. 反应级数为3级
B. 当,时,
C. 加入催化剂可以改变反应途径,也可以增大速率常数k,而加快反应速率
D. 升高温度,可以增大反应的活化能,从而使速率常数k增大
13. 在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应:
反应②和③的速率方程分别为v2=k2c2(X)和v3=k3c(Z),其中k2、k3分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能大于反应②。测得W(g)的浓度随时间的变化如下表。
t/min
0
1
2
3
4
5
c(W)/(mol•L-1)
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
下列说法正确的是
A. 0~2min内,X的平均反应速率为
B. 若增大容器容积,平衡时Y的产率增大
C. 若k2=k3,平衡时c(Z)=c(X)
D. 若升高温度,平衡时c(Z)减小
14. 为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间变化如图,下列说法不正确的是
A. 25℃时,在10~30min内,R的分解平均速率为
B. 对比30℃和10℃曲线,在50min时,R的分解百分率相等
C. 对比30℃和25℃曲线,在0~50min内,能说明R的分解平均速率随温度升高而增大
D. 对比30℃和10℃曲线,在同一时刻,能说明R的分解速率随温度升高而增大
15. 恒压下,向某密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应:
主反应:
副反应:
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 投料比x代表
B. 曲线c代表乙酸的分布分数
C. ,
D. L、M、N三点的平衡常数:
16. 常温时,1 mol/L的和1 的两种酸溶液,起始时的体积均为,分别将两溶液加水稀释,稀释后溶液体积为V,所得关系如图所示。下列说法正确的是
A. 两者均为弱酸,且酸性强弱为:
B. 当两溶液均稀释至pH=3时,
C. 中和等体积M、N两点的酸溶液所用:
D. 将两种酸均加水稀释10倍时,增大
二、填空题:本大题共4小题,共56分。
17. 盐与酸的反应是水溶液中常见的反应,某学习小组展开相关探究。
Ⅰ.碳酸氢钠片抗酸容量(σ)的测定
(1)碳酸氢钠片能中和过多的胃酸(主要成分是HCl),小组同学测定其抗酸容量实验步骤如下:
a.配制100 mL 0.2 的盐酸溶液;
b.称取m g碳酸氢钠片,溶于20 mL水中,用上述盐酸溶液调至pH=3。
已知:碳酸氢钠片的抗酸容量是指向碳酸氢钠片水溶液中加入盐酸溶液调至pH=3时,单位质量的碳酸氢钠片所消耗的盐酸的物质的量,即。
若步骤b中消耗盐酸的体积为V mL,则σ=__________。
Ⅱ.—混合溶液抗酸能力的探究
【查阅资料】
ⅰ.抗酸能力是指溶液在加入少量酸(如HCl)后,其pH值基本保持不变的能力。加入酸的量相等时,溶液的pH变化越小,抗酸能力越强。
ⅱ.Na2HPO4-混合溶液具有的抗酸能力,且能力大小与[]、有关。
ⅲ.25℃,的各级电离平衡常数分别为,,()。
【实验探究1】小组设计实验探究相同时,[]对混合溶液抗酸能力的影响,溶液配制方案如表。分别向溶液1、溶液2、溶液3中滴加0.1 盐酸,溶液的pH随加入盐酸滴数的变化情况如图所示。
溶液序号
组成
体积/ mL
1
0.2 NaCl溶液
10
2
0.2 溶液
5
0.2 溶液
5
3
0.06 溶液
5
0.06 溶液
5
(2)①已知A点时,,则此时溶液的pH=__________。向溶液2中加入8滴0.1 盐酸,发生反应的离子方程式为__________。
②实验显示,NaCl溶液不具有抗酸能力;当相同时,[]越大,混合溶液的抗酸能力越强,则曲线b表示溶液__________(填溶液序号)。
【实验探究2】小组继续探究[]相同时对混合溶液抗酸能力的影响,实验方案如表:
溶液序号
试剂体积/mL
pH
加入24滴0.1 盐酸后的pH
0.2 溶液
0.2 溶液
4
9
1
5
8
x
6
5
5
(3)①表中x=__________。
②实验结果显示,当[]相同时,越大,溶液抗酸能力越强,能支撑该结论的实验结果是_________(用含、、、、、的关系式表示)。
(4)结合资料数据,计算__________。
18. y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。
(1)硫酸浓度测定:将 mL 0.2 NaOH和 mL未知浓度的硫酸溶液混合均匀后测量并记录温度,结果如图(实验中始终保持 mL)。通过分析图像可知,a点温度_________(填是/不是)室温;该硫酸溶液的浓度约为_________。
(2)热量的测定:取上述NaOH溶液和硫酸各50 mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,则该过程放出的热量为_________J(c和分别取4.18 J·g-1·℃-1和1.0 g·mL-1,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响,下同),实验结果见下表。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
ⅰ
固体2.00 g
8 mol/L 100 mL
a
b
ⅱ
4 mol/L 100 mL
a
c
__________(选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2),测量反应A:的焓变。
查阅资料 配制溶液时需加入酸。
提出猜想 与溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在的分解反应。
验证猜想 混合少量溶液和溶液,溶液颜色变黄的同时有气泡冒出,说明存在反应A和_________。
实验小结 猜想成立,不能直接测反应A的焓变。
教师指导 鉴于以上问题,特别是气体生成带来干扰,需设计过程中无气体生成的实验方案。
优化设计 乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。(已知 )该方案为_________。
(5)化学能可转化为热能,写出其在生产或生活中的一种应用_________。
19. 用制备,既可减少碳排放,又可获得实用的含碳物质,有利于实现“双碳”目标。主要反应为:
I.
II. 。
回答下列问题:
(1)①25℃,101kPa时,CO的燃烧热为283,的燃烧热为286;
② 。
则_________。反应I能自发进行的条件是________(填“高温”或“低温”)。
(2)向某刚性容器中,按投料比充入和在不同催化剂(M、N)下发生上述反应。一段时间后,测得的转化率、的选择性(含碳生成物中的百分含量)随温度的变化如图所示。
①由图可知,催化效果M___________N(填“优于”或“劣于”)。
②已知活化能(看作不受温度影响),反应温度T和速率常数k之间符合公式:(R和C为常数),下列关于反应Ⅰ在题设条件下的图像与上述两种催化剂关系对应正确的是___________(填标号)。
a.b. c.d.
③500~800K之间,乙烯的选择性随温度变化的原因是___________。
④能加快制备的速率且提高选择性的措施有___________(填标号)。
A.降低温度 B.增大压强 C.移走(g) D.更换适宜的催化剂
(3)T℃时,在恒容容器中加入1molCO(g)、1mol(g)以及催化剂,仅发生反应II。反应后测得各组分的平衡分压:和,则反应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
20. 和重整制取合成气CO和,在减少温室气体排放的同时,可充分利用碳资源。该重整工艺主要涉及以下反应:
反应a:
反应b:
反应c:
反应d:
(1)重整时往反应体系中通入一定量的水蒸气,可在消除积碳的同时生成水煤气,反应为,该反应的△H=_____________(写出一个代数式)。
(2)关于和重整,下列说法正确的是 (填编号)。
A. 的物质的量保持不变时,反应体系达到平衡状态
B. 恒容时通入增大压强,的平衡转化率减小
C. 加入反应c的催化剂,该反应的平衡常数K增大
D. 达到平衡后,降低反应温度,反应d的
(3)一定压强下,按照投料,和重整反应达到平衡时各组分的物质的量分数随温度的变化如图所示
①图中曲线m、n分别表示物质_____________、_____________的变化(选填“”“CO”或“”)。
②700℃后,C(s)的物质的量分数随温度升高而增大的原因是_______________________________________。
③某温度下体系中不存在积碳,和的物质的量分数分别是0.50、0.04,该温度下甲烷的平衡转化率为_____________,反应b的平衡常数K=_____________(列出计算式)。
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