内容正文:
人大附中2025~2026学年度第一学期高二年级期中练习
化学
说明:本试卷共两道大题19道小题,共10页,满分100分,考试时间90分钟;请在密封线内填写个人信息。
可能用到的相对原子质量:H-1;C-12; N-14;O-16;Mg-24
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列说法或表示方法中正确的是
A. 等质量的硫蒸气和硫磺固体分别燃烧,后者放出的热量多
B. 已知强酸强碱的中和反应热为,若将含的醋酸稀溶液与含的稀碱溶液混合,放出的热量小于
C. 乙炔的燃烧焓为,则乙炔燃烧的热化学方程式为:
D.
2. 下列过程不能用平衡移动原理解释的是
A. 新制氯水放置一段时间后,颜色变浅
B. 向中加大量水并加热制备
C. 溶液中加入少量固体,促进分解
D. 用石膏(主要成分)降低盐碱土壤(含)的碱性
3. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 遇酚酞变红的溶液中:、、、
B. 无色透明溶液中:、、、
C. 含有的溶液中:、、、
D. 与反应能生成氢气的溶液中:、、、
4. 有4种混合溶液,分别由等体积0.1mol/L的2种溶液混合面成:①CH3COONa与HCl ②CH3COONa与NaOH ③CH3COONa与NaCl ④CH3COONa与NaHCO3下列各项排序正确的是( )
A. pH:②>③>④>① B. c(CH3COO-):②>④>③>①
C. 溶液中c(H+):①>③>②>④ D. c(CH3COOH):①>④>③>②
5. 向溶液中加入几滴酚酞溶液,然后向混合液中匀速、逐滴加入溶液,滴加过程中测得溶液电导率的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 烧杯中红色逐渐变浅直至完全褪去
B. 由于水存在微弱电离、存在微弱溶解,理论上电导率不会为0
C. 电导率减小的过程中,发生反应:
D. 若用同浓度的溶液代替稀硫酸重复上述实验,电导率变化与原实验相同
6. 一定条件下,反应的速率可表示为,其中k为反应速率常数。该反应在不同浓度下的反应速率如下:
反应速率
0.1
0.1
2
v
0.1
0.4
2
8v
0.2
0.4
2
16v
0.2
0.1
x
4v
根据表中的测定数据判断,下列结论不正确的是
A. 、的值分别为1、1.5
B. 同时减小H2(g)和HBr(g)浓度,反应速率一定增大
C. 反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大
D. 表中x的值为1
7. 下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测,结论正确的是
羧酸
pKa
4.76
2.59
2.87
2.90
A. 酸性强弱:
B. 对键合电子的吸引能力强弱:F<Cl<Br
C. 25℃时的pKa大小:
D. 25℃时0.1mol/L溶液的碱性强弱:
8. 乙烯水合制乙醇的反应机理如图1所示,反应进程与能量的关系示意图如图2所示。
下列说法不正确的是
A. ①的,②和③的 B. 该反应中,起催化剂的作用
C. 该反应速率大小主要由①决定 D. 总反应的
9. 实验测得10 mL 0.50 mol·L-1NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5.下列说法不正确的是
A. 图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化
B. 将NH4Cl溶液加水稀释至浓度为mol·L-1,溶液pH变化值小于lgx
C. 随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH- )减小,c(H+)增大,pH减小
D. 25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH)
10. 在不同条件下进行化学反应 ,B、D的起始浓度均为0,反应物A的浓度()随反应时间的变化如下表。
序号
0
20
40
60
①
500
2.0
1.3
1.0
1.0
②
500
x
1.0
1.0
1.0
③
500
y
1.5
1.2
1.2
④
600
2.0
0.5
0.4
0.4
下列说法不正确的是
A. ①中D在0~20min平均反应速率为
B. ②中反应的化学平衡常数
C. ③中
D.
11. 常温下,向新制氯水中滴加溶液,溶液中水电离出的浓度与溶液体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是
A. E、H点溶液的分别为3和7
B. F点对应的溶液中:
C. G点对应的溶液中:
D. E~H点对应的溶液中,为定值
12. 某小组同学利用如下实验探究平衡移动原理。
已知:i.
ii.溶液为无色下列说法正确的是
A. 结合实验1和2,推测i中反应是放热反应
B. ①中滴加浓盐酸,增大了,导致,i中平衡正向移动
C. ②中加水,溶液变红,说明平衡逆向移动,的浓度增大
D. ③中加入,溶液颜色变红,推测与可能形成了
13. 合成气(CO与混合气体)在生产中有重要应用。铁基氧载体可以实现与重整制备合成气,过程如图1.不同温度下,氧化室中气体的体积分数如图2.
下列说法不正确的是
A. 氧化室中的主要反应为
B. 由图1可知,若实现循环,理论上所得合成气中
C. 500~650℃时,氧化室中比CO更易发生副反应
D. 该方法既可制备有价值的合成气,又可减少温室气体的排放
第二部分
本部分共5题,共58分。
14. 酸、碱、盐是化学实验室常见物质。
(1)写出次氯酸的电离方程式_____,写出氯化铵水解的离子方程式_____。
(2)25℃时,pH均等于4的醋酸溶液和氯化铵溶液,醋酸溶液中水电离出的与氯化铵溶液中水电离出的之比是_____。
(3)向饱和溶液中滴加饱和溶液,可观察到产生白色沉淀和无色气体,请写出该反应的离子方程式_____。
(4)25℃时,分别向20.00 mL 0.1000 mol/L HCl溶液、20.00 mL 0.1000 mol/L 溶液中逐滴加入溶液,溶液的变化如下图所示:
i.通过图1中对应溶液的,可以判断图1是向溶液中滴加溶液的图像,理由是(答出两条):_____、
根据图2,结合计算回答下列问题:
ii.点①所示溶液中存在如下电离平衡:
测得此时溶液,据此可推算出时_____(写出计算结果)。
iii.下列说法中不正确的是_____(填选项)
A.点①所示溶液中水电离出的
B.点③所示溶液中:
C.点④所示溶液中:
D.图2中各点所示溶液中水的电离程度:④⑤②①③
iv.测得点②所示溶液的,可以判断时,请你结合平衡常数的计算公式简述理由:_____。
15. 二硫化碳是一种应用广泛的化工原料,其沸点较低且易液化。工业上用和天然气反应制备(,,同时生成可做理想能源的。
(1)已知:反应ⅰ.
反应ⅱ.
由和天然气制备的反应的热化学方程式为___________。
(2)为论证制备反应在一定条件下能否自发进行,查阅数据计算出该反应的,结合(1)中所得结果,可判断反应在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能正向自发进行。
(3)为研究实际生产中适宜的反应条件。研究者通过计算模拟和在2L固定容积反应器中的反应过程,获得随温度变化的反应达平衡时的数据如下图。
①图中,在之间,的物质的量分数随温度升高而降低,从平衡角度分析其原因是___________。
②时,的平衡转化率为50%,此温度下平衡常数K的数值为___________。
(4)是一种有毒的气体,为减少排放对环境的污染,应尽可能提高反应过程中的转化率,可采取的方法有___________、___________(答出两点即可)。
16. 完成下列各题:
(1)不同温度时,电解质的稀溶液中和的关系如图所示。回答下列问题:
①温度_____(填“>”或“<”)。
②A、B、D点,水的离子积的大小关系是_____,D点溶液的pH=_____。
③时某溶液中(图中A点),将该溶液加水稀释到10倍体积,所得溶液中_____。
④时,将的稀硫酸与的溶液等体积混合后,溶液呈_____(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(2)利用驰豫法可研究快速反应的速率常数(,在一定温度下为常数)。其原理是通过微扰(如瞬时升温)使化学平衡发生偏离,观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间,从而获得的信息。
对于,若将纯水瞬时升温到,则得。
已知:时,,,,(为的平衡浓度)。
①下列能正确表示瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图为_____。
A. B.
C. D.
②25℃时,计算得_____。
17. 烟气脱硝技术是环境科学研究的热点。实验室模拟将烟气中的深度氧化为,并进一步将转化获得含氮产品,流程示意图如下。
深度氧化器中发生的反应:
i.
ii.
iii.
(1)被深度氧化,补全热化学方程式:
___________
(2)一定条件下,不同温度时,的浓度随时间的变化如图所示。
①___________(填“>”或“<”)。
②8s时,的浓度不同的原因是___________。
(3)一定条件下,NO的初始浓度为时,不同反应时间,深度氧化器中的浓度随的变化如图所示。反应过程中的浓度极低。
①时,深度氧化器中发生的反应主要是___________(填“i”“ii”或“iii”)。
②时,的浓度随变化的原因是___________。
(4)且恒压的条件下进行烟气处理,烟气达到排放标准所需深度氧化的时间仍较长。结合(3),保持上述条件不变,解决这一问题可采取的措施及目的分别是___________。
(5)深度氧化后的烟气通过吸收器完全转化为硝酸盐产品,产品浓度的测定方法如下。
已知的还原产物分别是。产品中的物质的量浓度为___________。
18. 资料显示,酸性介质中,和可反应转化为和。小组探究利用该反应测定含量的条件。
实验
序号
物质a
实验现象
I
0.002mol/L溶液
无明显变化
II
0.002mol/L溶液
加热至沸腾,5min后溶液变为紫色
III
0.05mol/L溶液
加热至沸腾,生成大量棕黑色沉淀,静置,上层溶液未变紫色
(1)根据实验II的现象,氧化性:_______(填“>”或“<”)。
(2)实验II中反应的离子方程式是_______。
(3)实验I的条件下能将氧化为,推测实验I未出现紫色的原因:_______。
(4)经检验,棕黑色沉淀为,针对实验Ⅲ中的现象,提出以下假设:
假设1:的浓度较低,不足以将氧化为
假设2:溶液中存在还原剂,将生成的还原为
①甲同学分析上述实验设计,认为假设1不成立,理由是_______。
②针对假设2,乙同学设计实验IV证实了推测合理。
请写出实验操作和现象:_______。
③实验III中生成的离子方程式是_______,从化学反应速率的角度分析实验Ⅲ未得到紫色溶液的原因:_______。
(5)资料表明可作为和反应转化为的催化剂。丙同学设计实验Ⅲ的对比实验进行了证实。向_______中滴加2滴0.1mol/L溶液,再加入0.0005mol固体,加热至沸腾,观察到溶液变为紫色。
(6)根据上述实验,要利用将转化为的反应来快速测定的含量,应控制的反应条件有:加热至沸腾、_______。
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人大附中2025~2026学年度第一学期高二年级期中练习
化学
说明:本试卷共两道大题19道小题,共10页,满分100分,考试时间90分钟;请在密封线内填写个人信息。
可能用到的相对原子质量:H-1;C-12; N-14;O-16;Mg-24
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列说法或表示方法中正确的是
A. 等质量的硫蒸气和硫磺固体分别燃烧,后者放出的热量多
B. 已知强酸强碱的中和反应热为,若将含的醋酸稀溶液与含的稀碱溶液混合,放出的热量小于
C. 乙炔的燃烧焓为,则乙炔燃烧的热化学方程式为:
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫蒸气的能量高于硫磺固体,则等质量的硫蒸气和硫磺固体分别燃烧时,硫蒸气燃烧放热更多,A错误;
B.醋酸为弱酸,在溶液中的电离是吸热过程,所以含1mol醋酸的稀溶液与含1mol氢氧化钠的稀溶液发生中和反应时,放出的热量小于57.3 kJ,B正确;
C.乙炔的燃烧热指的是1mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,则乙炔燃烧的热化学方程式为: , C错误;
D.氢氧化钡晶体与氯化铵的反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,反应的焓变ΔH大于0,D错误;
故选B。
2. 下列过程不能用平衡移动原理解释的是
A. 新制氯水放置一段时间后,颜色变浅
B. 向中加大量水并加热制备
C. 溶液中加入少量固体,促进分解
D. 用石膏(主要成分)降低盐碱土壤(含)的碱性
【答案】C
【解析】
【详解】A.新制氯水中Cl2与水发生可逆反应:,放置一段时间,HClO分解:,HClO浓度减小,平衡正向移动,Cl2被消耗,颜色变浅,能用平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.TiCl4水解制备为可逆反应:,加水和加热促进水解,能用平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.MnO2是H2O2分解的催化剂,仅加快反应速率,不改变平衡状态,不能用平衡移动原理解释,C符合题意;
D.盐碱土壤中存在水解平衡:,加入石膏,与碳酸根结合生成CaCO3沉淀,使碳酸根浓度减小,水解平衡逆向移动,导致浓度减小,土壤碱性降低,能用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选C。
3. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 遇酚酞变红的溶液中:、、、
B. 无色透明溶液中:、、、
C. 含有的溶液中:、、、
D. 与反应能生成氢气的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.遇酚酞变红的溶液呈碱性,含大量:、、、、OH-的离子,相互不反应,能共存,A符合题意;
B.含溶液的为蓝色,且与会发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,B不符合题意;
C.与会结合生成BaSO4沉淀,无法共存,C不符合题意;
D.与Al反应生成H2的溶液可能为强酸性或强碱性;酸性条件下,Al和反应不产生氢气;碱性条件下,会与OH-反应生成NH3∙H2O,OH-与Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,不能共存,D不符合题意;
故选A。
4. 有4种混合溶液,分别由等体积0.1mol/L的2种溶液混合面成:①CH3COONa与HCl ②CH3COONa与NaOH ③CH3COONa与NaCl ④CH3COONa与NaHCO3下列各项排序正确的是( )
A. pH:②>③>④>① B. c(CH3COO-):②>④>③>①
C. 溶液中c(H+):①>③>②>④ D. c(CH3COOH):①>④>③>②
【答案】B
【解析】
【详解】①:CH3COONa与HCl反应后生成CH3COOH和NaCl,其溶液呈酸性;
②:CH3COONa与NaOH溶液,OH―阻止CH3COO―水解,溶液呈强碱性;
③:CH3COONa与NaCl,CH3COONa水解溶液呈碱性;
④:CH3COONa与NaHCO3溶液,NaHCO3水解呈碱性,HCO3―水解能力大于CH3COO―的水解能力,HCO3―水解对CH3COONa水解有一定抑制作用;
A.HCO3―水解能力大于CH3COO―的水解能力,④中的pH>③中pH,A项错误;
B.②中由于OH―对CH3COO―水解抑制作用强,其c(CH3COO―)最大,④中HCO3―水解对CH3COONa水解有一定抑制作用,c(CH3COO―)较大,①中生成了CH3COOH,c(CH3COO―)最小,c(CH3COO-)从大到小的排序②④③①,B项正确;
C.②中含有NaOH,水中H+浓度最小;①中含有CH3COOH,会电离出H+,其c(H+)最大;④中含有NaHCO3,由于HCO3―水解能力大于CH3COO―的水解能力碱性④强于③,则③中c(H+)大于④,从大到小的准确排序为①③④②;C项错误;
D.④中含有的NaHCO3水解呈碱性,HCO3―水解对CH3COONa水解有一定抑制作用,CH3COO-水解生成CH3COOH较少,则③中c(CH3COOH)>④中c(CH3COOH),D项错误;
本题答案选B。
5. 向溶液中加入几滴酚酞溶液,然后向混合液中匀速、逐滴加入溶液,滴加过程中测得溶液电导率的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 烧杯中红色逐渐变浅直至完全褪去
B. 由于水存在微弱电离、存在微弱溶解,理论上电导率不会为0
C. 电导率减小的过程中,发生反应:
D. 若用同浓度的溶液代替稀硫酸重复上述实验,电导率变化与原实验相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓度减小直至反应完全,烧杯中红色逐渐变浅直至完全褪去,A正确;
B.由于水存在微弱电离、存在微弱溶解,溶液中存在少量离子,理论上电导率不会为0,B正确;
C.电导率减小的过程中,离子浓度减小,发生反应:,C正确;
D.若用同浓度的溶液代替稀硫酸重复上述实验,反应生成硫酸钡沉淀,溶液中存在钠离子和氢氧根,电导率不会减少到几乎为0,电导率变化与原实验不相同,D错误;
故选D。
6. 一定条件下,反应的速率可表示为,其中k为反应速率常数。该反应在不同浓度下的反应速率如下:
反应速率
0.1
0.1
2
v
0.1
0.4
2
8v
0.2
0.4
2
16v
0.2
0.1
x
4v
根据表中的测定数据判断,下列结论不正确的是
A. 、的值分别为1、1.5
B. 同时减小H2(g)和HBr(g)浓度,反应速率一定增大
C. 反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大
D. 表中x的值为1
【答案】B
【解析】
【详解】A.由第2、3组实验数据:当c(Br2)=0.4 mol/L,c(HBr)=2 mol/L,c(H2)由0.1 mol/L变为0.2 mol/L,H2的浓度是原来的2倍,化学反应速率就由8v变为16v,化学反应速率也是原来的2倍,说明=1;由第1、2组实验数据:当c(H2)=0.1 mol/L,c(HBr)=2 mol/L时,c(Br2)由0.1 mol/L变为0.4 mol/L浓度是原来的4倍,化学反应速率由v变为8v,是原来的8倍,带入速率公式可得=1.5,A正确;
B.根据速率公式中速率大小与c(H2)、c(HBr)的关系,若c(H2)、c(HBr)减小倍数相同,则化学反应速率不变;若减小倍数不同,反应速率可能是增大,也可能是减小,B错误;
C.由于在化学反应速率公式中,速率与c(H2)呈正比是c(HBr)的1.5次幂,而与c(Br2)成反比,因此反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大,C正确;
D.将第一组、第四组数据带入速率公式,解得x=1,D正确;
故合理选项是B。
7. 下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测,结论正确的是
羧酸
pKa
4.76
2.59
2.87
2.90
A. 酸性强弱:
B. 对键合电子的吸引能力强弱:F<Cl<Br
C. 25℃时的pKa大小:
D. 25℃时0.1mol/L溶液的碱性强弱:
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电负性F>Cl>Br>I,CH2FCOOH、CH2ClCOOH、CH2BrCOOH的酸性逐渐减弱,则酸性CH2ICOOH<CH2BrCOOH,A错误;
B.电负性越大,对键合电子的吸引能力越强,电负性:F>Cl>Br,对键合电子的吸引能力强弱:F>Cl>Br,B错误;
C.F是吸电子基团,F原子个数越多,吸电子能力越强,使得羧基中O—H键极性增强,更易电离,酸性增强,则25℃时的pKa大小:CHF2COOH<CH2FCOOH,C正确;
D.根据pKa知,相同浓度下酸性CH3COOH<CH2ClCOOH,酸性越强,其对应盐的水解程度越弱,碱性越弱,则相同浓度下碱性:CH2ClCOONa<CH3COONa,D错误;
故答案为:C。
8. 乙烯水合制乙醇的反应机理如图1所示,反应进程与能量的关系示意图如图2所示。
下列说法不正确的是
A. ①的,②和③的 B. 该反应中,起催化剂的作用
C. 该反应速率大小主要由①决定 D. 总反应的
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图2可知,第①步反应为吸热反应,,第②步和第③步为放热反应,,A正确;
B.由图1反应机理可知,在第①步被消耗,在第③步又生成,则是总反应的催化剂,起催化作用,降低总反应的活化能,B正确;
C.活化能越大,化学反应速率越慢,总反应速率由最慢的一步的反应速率决定,由图2可知,该反应速率大小主要由①决定,C正确;
D.图中和分别是第①步反应和第③步逆反应所对应的“活化能高度”,总反应的ΔH应是“产物总能量与反应物总能量之差”,并不是简单的,D错误;
故选D。
9. 实验测得10 mL 0.50 mol·L-1NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5.下列说法不正确的是
A. 图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化
B. 将NH4Cl溶液加水稀释至浓度为mol·L-1,溶液pH变化值小于lgx
C. 随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH- )减小,c(H+)增大,pH减小
D. 25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH)
【答案】C
【解析】
【分析】由题中信息可知,图中两条曲线为10 mL 0. 50 mol·L-1 NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化曲线,由于两种盐均能水解,水解反应为吸热过程,且温度越高、浓度越小其水解程度越大。氯化铵水解能使溶液呈酸性,浓度越小,虽然水程度越大,但其溶液的酸性越弱,故其pH越大;醋酸钠水解能使溶液呈碱性,浓度越小,其水溶液的碱性越弱,故其pH越小。温度越高,水的电离度越大。因此,图中的实线为pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化。
【详解】A.由分析可知,图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化,A说法正确;
B.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度为mol·L-1时,若氯化铵的水解平衡不发生移动,则其中的c(H+)变为原来的,则溶液的pH将增大lgx,但是,加水稀释时,氯化铵的水解平衡向正反应方向移动,c(H+)大于原来的,因此,溶液pH的变化值小于lgx,B说法正确;
C.随温度升高,水的电离程度变大,因此水的离子积变大,即Kw增大;随温度升高,CH3COONa的水解程度变大,溶液中c(OH-)增大,因此,C说法不正确;
D. 25℃时稀释相同倍数的NH4C1溶液与CH3COONa溶液中均分别存在电荷守恒,c(Na+ ) +c(H+) =c(OH-)+c(CH3COO- ) ,c(NH4+)+c(H+ ) =c(Cl-)+c(OH- )。因此,氯化铵溶液中,c(Cl-)-c(NH4+) =c(H+ )-c(OH- ),醋酸钠溶液中,c(Na+ )-c(CH3COO- )= c(OH-) -c(H+) 。由于25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8 ×10-5,因此,由于原溶液的物质的量浓度相同,稀释相同倍数后的NH4C1溶液与CH3COONa溶液,溶质的物质的量浓度仍相等,由于电离常数相同,其中盐的水解程度是相同的,因此,两溶液中c(OH-) -c(H+)(两者差的绝对值)相等,故c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH4+),D说法正确。
综上所述,本题选C。
10. 在不同条件下进行化学反应 ,B、D的起始浓度均为0,反应物A的浓度()随反应时间的变化如下表。
序号
0
20
40
60
①
500
2.0
1.3
1.0
1.0
②
500
x
1.0
1.0
1.0
③
500
y
1.5
1.2
1.2
④
600
2.0
0.5
0.4
0.4
下列说法不正确的是
A. ①中D在0~20min平均反应速率为
B. ②中反应的化学平衡常数
C. ③中
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.A在0~20min平均反应速率为,v(D)=v(A)= ,A正确;
B.②的反应温度与①相同,故平衡常数也相同,由①的数据可知,40min时反应达到平衡,c(A)=1mol/L,c(B)= c(D)=0.5mol/L,K=,B正确;
C.③反应温度与①相同,故③的平衡常数K=0.25,若y=2.64,则平衡时c(A)=1.2mol/L,c(B)= c(D)=1.44mol/L,K=,C错误;
D.由①和④对比可知,温度升高,A的转化率增大,故反应吸热,即△H>0,D正确;
故答案选C。
11. 常温下,向新制氯水中滴加溶液,溶液中水电离出的浓度与溶液体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是
A. E、H点溶液的分别为3和7
B. F点对应的溶液中:
C. G点对应的溶液中:
D. E~H点对应的溶液中,为定值
【答案】B
【解析】
【分析】本题向新制氯水中滴加溶液,随着NaOH的不断加入,溶液逐渐由酸性过渡到中性,再到碱性。
【详解】A.起点为E点(新制氯水),c(OH⁻)等于10⁻11 mol/L,则pH=3,随着NaOH的加入,溶液逐渐由酸性过渡到中性,再到碱性,F点和H点水电离出的c(OH⁻)均等于10-7mol/L,F点为中性点,而H点为NaOH过量后溶液,此时溶液显碱性,溶液pH>7,A错误;
B.F点水电离出的c(OH⁻)=10-7 mol/L,溶液呈中性,即c(H⁺)=c(OH⁻)。根据电荷守恒:c(Na⁺)+c(H⁺)=c(Cl⁻)+c(ClO⁻)+c(OH⁻),消去c(H⁺)和c(OH⁻)可得c(Na⁺)=c(Cl⁻)+c(ClO⁻),B正确;
C.G点为水电离出的c(OH⁻)最大点,氯水和NaOH恰好完全反应,此时溶质为NaCl和NaClO,Cl⁻不水解,ClO⁻水解使溶液显碱性,则c(Cl⁻)>c(ClO⁻),正确顺序为c(Na⁺)>c(Cl⁻)>c(ClO⁻)>c(OH⁻)>c(H⁺),C错误;
D.E~H点加入NaOH溶液,含氯微粒总物质的量为定值,但随着溶液体积增大,含氯微粒浓度之和随体积增大而减小,不为定值,D错误;
故选B。
12. 某小组同学利用如下实验探究平衡移动原理。
已知:i.
ii.溶液为无色下列说法正确的是
A. 结合实验1和2,推测i中反应是放热反应
B. ①中滴加浓盐酸,增大了,导致,i中平衡正向移动
C. ②中加水,溶液变红,说明平衡逆向移动,的浓度增大
D. ③中加入,溶液颜色变红,推测与可能形成了
【答案】D
【解析】
【分析】实验1、2最终的溶液颜色变为红色,[Co(H2O)6]2+呈红色,[CoCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2-呈无色,根据可知,说明平衡逆向移动,据此解答。
【详解】A.由实验1可知,升高温度,溶液变为蓝色,说明平衡正向移动,生成了[CoCl4]2-,溶液呈蓝色;降低温度,溶液变为红色,说明平衡逆向移动,生成了[Co(H2O)6]2+,溶液呈红色,因升高温度,平衡正向移动,降低温度,平衡逆向移动,说明i中反应是吸热反应,A错误;
B.①中滴加浓盐酸,增大了氯离子浓度,导致Q<K,ⅰ中平衡正向移动,B错误;
C.②中加水后,溶液体积增大c(Cl-),导致溶液中各组分的浓度均减小,根据溶液变红,说明平衡逆向移动,但[Co(H2O)6]2+的浓度减小,C错误;
D.③中加入,溶液变红,推测Zn2+与Cl-可能形成了[ZnCl4]2-,使Cl-浓度减小,导致平衡逆向移动,D正确;
故选:D。
13. 合成气(CO与混合气体)在生产中有重要应用。铁基氧载体可以实现与重整制备合成气,过程如图1.不同温度下,氧化室中气体的体积分数如图2.
下列说法不正确的是
A. 氧化室中的主要反应为
B. 由图1可知,若实现循环,理论上所得合成气中
C. 500~650℃时,氧化室中比CO更易发生副反应
D. 该方法既可制备有价值的合成气,又可减少温室气体的排放
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,氧化室中 和反应生成CO、H2和FeO,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:,A正确;
B.由图可知,还原室中FeO和CO2反应生成和CO,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:,氧化室中发生反应:,若实现循环,说明生成的FeO和消耗的FeO相等,则合成气中,B正确;
C.氧化室中发生反应:,由图可知,500~650℃时,H2的体积分数大于CO的2倍,说明氧化室中CO比更易发生副反应;
D.该过程中可以实现与重整制备合成气,可减少温室气体的排放,D正确;
故选C。
第二部分
本部分共5题,共58分。
14. 酸、碱、盐是化学实验室常见物质。
(1)写出次氯酸的电离方程式_____,写出氯化铵水解的离子方程式_____。
(2)25℃时,pH均等于4的醋酸溶液和氯化铵溶液,醋酸溶液中水电离出的与氯化铵溶液中水电离出的之比是_____。
(3)向饱和溶液中滴加饱和溶液,可观察到产生白色沉淀和无色气体,请写出该反应的离子方程式_____。
(4)25℃时,分别向20.00 mL 0.1000 mol/L HCl溶液、20.00 mL 0.1000 mol/L 溶液中逐滴加入溶液,溶液的变化如下图所示:
i.通过图1中对应溶液的,可以判断图1是向溶液中滴加溶液的图像,理由是(答出两条):_____、
根据图2,结合计算回答下列问题:
ii.点①所示溶液中存在如下电离平衡:
测得此时溶液,据此可推算出时_____(写出计算结果)。
iii.下列说法中不正确的是_____(填选项)
A.点①所示溶液中水电离出的
B.点③所示溶液中:
C.点④所示溶液中:
D.图2中各点所示溶液中水的电离程度:④⑤②①③
iv.测得点②所示溶液的,可以判断时,请你结合平衡常数的计算公式简述理由:_____。
【答案】(1) ①. ②.
(2)1∶106 (3)
(4) ①. 该实验初始溶液pH=1,c(H+)=0.1mol/L,说明溶液中酸完全电离;加入20mLNaOH溶液时pH=7,说明生成的钠盐不发生水解 ②. ③. CD ④. ,点②所示溶液中≈1,≈=
【解析】
【小问1详解】
次氯酸是弱酸,电离方程式为 ,氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解使溶液呈酸性,氯化铵水解的离子方程式为;
【小问2详解】
25℃时,醋酸电离出H+抑制水的电离,pH等于4的醋酸溶液水电离出的=10-10mol/L;氯化铵水解促进水的电离,pH等于4的氯化铵溶液中水电离出的=10-4mol/L,醋酸溶液中水电离出的与氯化铵溶液中水电离出的之比是10-10∶10-4=1∶106。
【小问3详解】
向饱和溶液中滴加饱和溶液,可观察到产生白色沉淀和无色气体,说明反应生成碳酸钙沉淀和二氧化碳气体,该反应的离子方程式;
【小问4详解】
ⅰ.该实验初始溶液pH=1,c(H+)=0.1mol/L,说明溶液中酸完全电离;加入20mLNaOH溶液时pH=7,说明生成的钠盐不发生水解,可以判断图1是向溶液中滴加溶液的图像;
ⅱ.0.1000 mol/L 溶液,时。
ⅲ.A.点①是0.1000 mol/L溶液,,,醋酸电离出H+抑制水的电离,点①所示溶液中水电离出的,故A正确;
B.点③溶液pH=7,根据电荷守恒,故B正确;
C.点④为醋酸和氢氧化钠恰好完成反应的点,溶质为醋酸钠,溶液呈碱性,点④所示溶液中,故C错误;
D.①为0.1mol/L的醋酸溶液,①水电离出,①→④随氢氧化钠增多,醋酸浓度减小,对水电离抑制作用减弱,水电离程度逐渐增大,④中溶质为醋酸钠,醋酸钠水解促进水电离,④中水电离程度最大,⑤点溶质为NaOH和醋酸钠的混合液,pH>12,氢氧化钠电离出OH-抑制水的电离,水电离出,所以图2中各点所示溶液中水的电离程度:④③②①⑤,故D错误;
选CD;
ⅳ.点②所示溶液为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合液,溶液呈酸性,说明醋酸电离大于醋酸钠水解:
,点②所示溶液中≈1,≈=。
15. 二硫化碳是一种应用广泛的化工原料,其沸点较低且易液化。工业上用和天然气反应制备(,,同时生成可做理想能源的。
(1)已知:反应ⅰ.
反应ⅱ.
由和天然气制备的反应的热化学方程式为___________。
(2)为论证制备反应在一定条件下能否自发进行,查阅数据计算出该反应的,结合(1)中所得结果,可判断反应在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能正向自发进行。
(3)为研究实际生产中适宜的反应条件。研究者通过计算模拟和在2L固定容积反应器中的反应过程,获得随温度变化的反应达平衡时的数据如下图。
①图中,在之间,的物质的量分数随温度升高而降低,从平衡角度分析其原因是___________。
②时,的平衡转化率为50%,此温度下平衡常数K的数值为___________。
(4)是一种有毒的气体,为减少排放对环境的污染,应尽可能提高反应过程中的转化率,可采取的方法有___________、___________(答出两点即可)。
【答案】(1)
(2)高温 (3) ①. 为吸热反应,随温度升高,平衡正向移动,物质的量减小,气体总物质的量增大,的物质的量分数减小 ②. 0.16
(4) ①. 适当减压 ②. 适当升温、增大的投料比、及时移出(答出两点即可)
【解析】
【小问1详解】
根据反应i-反应ii可得。
【小问2详解】
为吸热反应,,,若反应自发进行,则需要在高温条件。
【小问3详解】
①图中,在之间,的物质的量分数随温度升高而降低的原因是:为吸热反应,随温度升高,平衡正向移动,物质的量减小,气体总物质的量增大,的物质的量分数减小;
②初始条件为和,假设达到平衡时CH4转化xmol,根据反应式可得平衡时各物质的物质的量为:、、和,的平衡转化率为 ,解得x=0.1mol,则平衡常数为。
【小问4详解】
提高反应过程中的转化率则需要使反应平衡正向移动,该反应为吸热反应,且为体积增加到反应,则可采取的方法有:适当减压、适当升温、增大的投料比、及时移出(答出两点即可)。
16. 完成下列各题:
(1)不同温度时,电解质的稀溶液中和的关系如图所示。回答下列问题:
①温度_____(填“>”或“<”)。
②A、B、D点,水的离子积的大小关系是_____,D点溶液的pH=_____。
③时某溶液中(图中A点),将该溶液加水稀释到10倍体积,所得溶液中_____。
④时,将的稀硫酸与的溶液等体积混合后,溶液呈_____(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(2)利用驰豫法可研究快速反应的速率常数(,在一定温度下为常数)。其原理是通过微扰(如瞬时升温)使化学平衡发生偏离,观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间,从而获得的信息。
对于,若将纯水瞬时升温到,则得。
已知:时,,,,(为的平衡浓度)。
①下列能正确表示瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图为_____。
A. B.
C. D.
②25℃时,计算得_____。
【答案】(1) ①. > ②. B>A=D ③. 4 ④. ⑤. 碱
(2) ①. D ②.
【解析】
【小问1详解】
①由图像可知,T1到T2时,和 均增大,温度升高,电离程度增大,所以T2>T1;
②水的离子积Kw受温度的影响,温度升高,电离程度越大,T2>T1,所以大小关系是B>A=D;T1时水的离子积Kw=1.0×10-14,D点,则该溶液为酸性溶液,pH=4;
③T1时某溶液中(图中 A 点),则,,加水稀释10倍,,,;
④T2时,水的离子积Kw=1×10-12,pH=2的稀硝酸:,pH=11的NaOH溶液:,等体积混合后,NaOH过量,溶液显碱性。
【小问2详解】
①瞬时升温后,逆反应速率增大,但水的浓度是恒定的,正反应速率不变,所以建立新平衡的过程示意图为D;
②驰豫时间公式为,其中,,带入得:,在平衡时,,可推出,带入已知值:,即,将k1带入驰豫时间公式为:,整理可得,,计算括号内:,,由于,可忽略不计,所以,得出,故答案为:。
17. 烟气脱硝技术是环境科学研究的热点。实验室模拟将烟气中的深度氧化为,并进一步将转化获得含氮产品,流程示意图如下。
深度氧化器中发生的反应:
i.
ii.
iii.
(1)被深度氧化,补全热化学方程式:
___________
(2)一定条件下,不同温度时,的浓度随时间的变化如图所示。
①___________(填“>”或“<”)。
②8s时,的浓度不同的原因是___________。
(3)一定条件下,NO的初始浓度为时,不同反应时间,深度氧化器中的浓度随的变化如图所示。反应过程中的浓度极低。
①时,深度氧化器中发生的反应主要是___________(填“i”“ii”或“iii”)。
②时,的浓度随变化的原因是___________。
(4)且恒压的条件下进行烟气处理,烟气达到排放标准所需深度氧化的时间仍较长。结合(3),保持上述条件不变,解决这一问题可采取的措施及目的分别是___________。
(5)深度氧化后的烟气通过吸收器完全转化为硝酸盐产品,产品浓度的测定方法如下。
已知的还原产物分别是。产品中的物质的量浓度为___________。
【答案】(1)
(2) ①. < ②. 8s时反应已达到平衡状态,将深度氧化为是放热反应,温度越高,越不利于反应正向进行,生成的浓度越低
(3) ①. i ②. 0.9s、n(O3)∶n(NO)>1.0时,n(O3)∶n(NO)增大,使vⅱ增大、vⅲ增大,从而使的浓度减小
(4)使用适宜的催化剂,以增大ⅱ的反应速率
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律知:i2+ ii+ iii可得,;
【小问2详解】
由图知,T2温度下,反应速率快,首先到达平衡,因此<;由图知,8s时反应已达到平衡状态,将深度氧化为是放热反应,温度越高,平衡逆向移动,越不利于反应正向进行,生成的浓度越低,所以答案为:8s时反应已达到平衡状态,将深度氧化为是放热反应,温度越高,越不利于反应正向进行,生成的浓度越低;
【小问3详解】
当时,NO主要转化为NO2, 所以深度氧化器中发生的反应主要是i;由图知,时,的浓度随着增大而减小的原因是:n(O3)∶n(NO)增大,使vⅱ增大、vⅲ增大,从而使NO2的浓度减小;
【小问4详解】
由(3)知反应过程中NO3的浓度极低,说明反应ⅲ比反应ⅱ快,因为烟气达到排放标准所需深度氧化的时间仍较长,所以为了加快反应速率,采取的措施及目的分别是:使用适宜的催化剂,以增大ⅱ的反应速率;
【小问5详解】
溶液X中的与亚铁离子发生氧化还原反应后,剩余的亚铁离子与发生氧化还原反应,,则与发生氧化还原反应的Fe2+为n2=,则与反应的Fe2+为n1=,,则物质的量,则的物质的量浓度为。
18. 资料显示,酸性介质中,和可反应转化为和。小组探究利用该反应测定含量的条件。
实验
序号
物质a
实验现象
I
0.002mol/L溶液
无明显变化
II
0.002mol/L溶液
加热至沸腾,5min后溶液变为紫色
III
0.05mol/L溶液
加热至沸腾,生成大量棕黑色沉淀,静置,上层溶液未变紫色
(1)根据实验II的现象,氧化性:_______(填“>”或“<”)。
(2)实验II中反应的离子方程式是_______。
(3)实验I的条件下能将氧化为,推测实验I未出现紫色的原因:_______。
(4)经检验,棕黑色沉淀为,针对实验Ⅲ中的现象,提出以下假设:
假设1:的浓度较低,不足以将氧化为
假设2:溶液中存在还原剂,将生成的还原为
①甲同学分析上述实验设计,认为假设1不成立,理由是_______。
②针对假设2,乙同学设计实验IV证实了推测合理。
请写出实验操作和现象:_______。
③实验III中生成的离子方程式是_______,从化学反应速率的角度分析实验Ⅲ未得到紫色溶液的原因:_______。
(5)资料表明可作为和反应转化为的催化剂。丙同学设计实验Ⅲ的对比实验进行了证实。向_______中滴加2滴0.1mol/L溶液,再加入0.0005mol固体,加热至沸腾,观察到溶液变为紫色。
(6)根据上述实验,要利用将转化为的反应来快速测定的含量,应控制的反应条件有:加热至沸腾、_______。
【答案】(1)> (2)5+2+8H2O=2+10+16H+
(3)相比实验II,实验温度I较低,反应速率较慢
(4) ①. 实验II和实验III中的浓度相同 ②. 向盛有1mL 0.05mol/L溶液和3滴1mol/LH2SO4溶液的试管中,加入一定量KMnO4溶液,有棕黑色沉淀生成 ③. 3+2+2H2O=5↓+4H+ ④. 溶液中存在反应,反应ii速率快于反应i,所以未得到紫色溶液
(5)1mL 0.05mol/L溶液和3滴1mol/LH2SO4溶液的混合溶液中
(6)过量、加入催化剂
【解析】
【小问1详解】
酸性介质中,和可反应转化为和,该过程中是氧化剂,是氧化产物,根据氧化还原反应的规律,氧化性:>。
【小问2详解】
实验II中,和在酸性条件下反应生成和,S元素由+7价下降到+6价,Mn元素由+2价上升到+7价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为: 5+2+8H2O=2+10+16H+。
【小问3详解】
实验II、III均说明能将氧化为,相比实验II,实验温度I较低,反应速率较慢,未得到紫色溶液。
【小问4详解】
①实验II和实验III中的浓度相同,实验II中能将氧化为,说明假设1不成立;
②假设2认为溶液中存在还原剂,将生成的还原为,则可向盛有1mL 0.05mol/L溶液和3滴1mol/LH2SO4溶液的试管中,加入一定量KMnO4溶液,有棕黑色沉淀生成,说明假设2正确;
③实验III中还原生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:3+2+2H2O=5↓+4H+;溶液中存在反应,反应ii速率快于反应i,所以未得到紫色溶液。
【小问5详解】
向1mL 0.05mol/L溶液中滴入3滴1mol/LH2SO4溶液,再滴加2滴0.1mol/L溶液,再加入0.0005mol固体,加热至沸腾,观察到溶液变为紫色,说明可作为和反应转化为的催化剂。
【小问6详解】
实验涉及温度不同、是否使用催化剂、浓度变化,即要利用将转化为的反应来快速测定的含量,应控制的反应条件有:加过量、加入催化剂等。
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