内容正文:
高二化学试题
2025.11
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16
第I卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 钢材焊接前,可用饱和氯化锌溶液处理焊点的铁锈
B. 牙膏中添加氟化物可预防龋齿,利用了氟化物的强氧化性
C. 聚合硫酸铁是一种新型絮凝剂,可用于净化自来水
D. 去除锅炉水垢中的时,通常先用碳酸钠溶液浸泡,再用酸去除
2. 下列实验室中有关物质的保存与制备方法,正确的是
A. 保存溶液时需加入少量铁粉与稀硫酸
B. 溶液保存在玻璃塞的细口试剂瓶中
C. 加热蒸发溶液可以得到固体
D. 除去溶液中的,可以加入、等固体
3. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为
B. 的溶液中,数目为
C. 室温下, 溶液显中性,1 L该溶液中数目为
D. 常温下,向 醋酸钠溶液中加入醋酸至中性(忽略体积变化),则溶液中的数目为
4. 常温下,将 和 充入的密闭刚性容器中发生反应:。根据图示判断下列有关叙述错误的是
A. 反应内,的平均反应速率为
B. 反应达到平衡状态时
C. c点时,
D. b点时的逆反应速率小于c点时的正反应速率
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 工业废水中的用去除:
B. 通入酸性高锰酸钾中:
C. 向饱和氨盐水中通过量
D. 泡沫灭火器的工作原理:
6. 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. 中性条件下,、、
B. 的溶液中:、、
C. 能使甲基橙变红的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、
7. 关于滴定实验的操作,下列说法正确的是
A. 量取高锰酸钾溶液时,可选用无色酸式滴定管
B. 量取氢氧化钠溶液时,可选用聚四氟乙烯活塞的滴定管
C. 读数时,应双手一上一下持滴定管
D. 整个滴定实验过程中滴定管尖嘴不可触碰锥形瓶内壁
8. 下列说法正确的是
A. 时纯水中存在
B. 常温下,NaB溶液比相同浓度的溶液大,则
C. 等浓度等体积的与混合,若溶液呈碱性,则
D. 的溶液中,
9. 我国科研人员研究了不同含金催化剂催化乙烯加氢的反应历程如下图所示(已知反应: ),下列说法正确的
A. 该反应达到平衡后,升高温度平衡正向移动
B. 两种催化剂作用下的总反应的化学平衡常数不同
C. 使用催化乙烯加氢的反应速率更快
D. 稳定性:过渡态1>过渡态2
10. 工业上用和制备的原理为:
①
②
其他条件相同时,测得不同压强下,的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。
下列说法错误的是
A. 压强的大小关系:
B. 反应②:
C. 后增大压强,的平衡转化率减小
D. 由图可知,低温高压有利于的生成
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有和的恒压密闭容器中通入一定体积氦气,最终气体颜色变浅
化学平衡向增多的方向移动
B
以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
C
用盐酸标准液滴定待测NaOH溶液的中和滴定实验,通常不选石蕊试液作指示剂
石蕊指示剂变色范围与滴定终点突变范围不一致
D
取 溶液,加入 溶液,用萃取分液,下层呈现紫红色,再向水层中滴入KSCN溶液,溶液变成红色
证明与发生的反应为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
12. 根据下列各图曲线表征的信息,得出的结论错误的是
溶液滴定溶液
稀释盐酸和醋酸
A.水的电离程度:
B.溶液导电性:
工业合成氨
反应
C.时刻改变的条件为增加氨气浓度
D.平衡转化率:
A. A B. B C. C D. D
13. 在某一温度下,向2 L密闭容器中充入一定量,发生如下反应:
。
已知:测得的物质的量随时间的变化如下表:
0
1
2
3
4
5
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
下列说法正确的是
A. 时的转化率为
B. 向体系中再充入一定量的平衡转化率增大
C. 向体系中充入一定量,反应②平衡向生成的方向移动
D. 向体系中充入一定量,平衡时的百分含量不变
14. 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含、和少量)中提取金属元素的流程如图。已知“沉钴”温度下,下列说法正确的是
A. “浸出”条件下,氧化性强于
B. 沉铁过程中越大越有利于生成
C. 整个过程中、、三种元素的化合价均发生了变化
D. “沉钴”后上层清液中
15. 科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
I.
II.
III.
下,在密闭容器中和各发生上述反应。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化关系如下图(反应Ⅲ在以下不考虑)。下列说法错误的是
注:含碳生成物选择性
A. c表示的选择性曲线
B. 点M温度下,
C. 时,CO的选择性为
D. 时充入,再次达平衡时增大
第II卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
16. 氯化亚铜(CuCl)是石油工业常用的脱硫剂和脱色剂,以低品位铜矿(主要成分为和铁的氧化物)为原料制备流程如图。
已知:难溶于醇和水,热水中能被氧化,易溶于浓度较大的体系中。
(1)“浸取”前低品位铜矿需粉碎处理,目的是_______。
(2)浸取阶段由生成的化学反应方程式为_______。
(3)“除锰”过程中发生的离子反应为_______。“还原”过程中温度不宜过高的原因是_______。
(4)“还原”后所得产物主要为_______,所得产品CuCl可用_______洗涤。
(5)已知:部分金属离子沉淀的
开始沉淀pH
4.7
2.7
7.6
完全沉淀pH
6.7
3.7
9.6
除铁阶段中需要调节的范围是_______。
(6)已知:①,②反应平衡常数。有人预设用反应制备,判断该反应能否进行并说明原因_______。
17. 利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠的一种流程示意图如下。
已知:
物质
、
I.制在多级串联反应釜中,悬浊液与持续通入的进行如下反应,
①
②
③……
(1)反应③的化学方程式_______。
(2)常温下,若反应①恰好完全反应,溶液中+_______,此时溶液的为10,则由电离出的_______。
Ⅱ.制:调节反应釜中溶液达到时,会转化为固体。
(3)Ⅱ中生成的化学方程式是_______。
(4)流程中可以循环利用的物质有_______,多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是_______,检验该杂质离子的方法是_______。
18. 磷酸二氢铵()是一种高效复合肥,某研究小组用磷酸吸收氨气制,其流程和氨化装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
已知:。回答下列问题:
(1)实验过程中,当出现倒吸现象时,_______(填写实验操作,下同),当上述现象消失后,_______,继续通入氨气。
(2)常温下,磷酸盐溶液中含磷物种的分布系数与的关系如图所示。若本实验不选用pH传感器,还可选用_______作指示剂。图中a点溶液显酸性的原因_______(写出计算过程)。
(3)氨化反应装置中,通入的过程需持续搅拌,且控制通入速率不宜过快,原因是_______,氨化过程中需调节pH为4.5左右,pH不能过高的原因为_______。
(4)盐析过程中加入20% 的作用是_______(结合平衡移动原理解释);过滤所得粗品经洗涤、低温干燥可进行提纯,低温干燥的原因为_______。
19. 草酸是一种常见的二元弱酸,与硫酸亚铁反应制得的草酸亚铁是生产磷酸铁锂正极材料的关键前驱体。请回答以下有关问题。
I.草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:实验1:向 溶液中滴入一定量 溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
(1)①代表的是_______;时,_______(填“>”、“<”或“=”)。
(2)时,含碳微粒浓度的大小关系为_______。
II.一种制备草酸亚铁晶体的流程如图所示
已知:时,易被氧化;
(3)加稀硫酸调溶液pH至1~2的目的是_______。操作b为_______、过滤、洗涤。
(4)制得的晶体中可能含有的杂质为,采用滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
步骤I.取mg该固体于锥形瓶中,加入稀溶解,水浴加热至,用・的溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且内不褪色,消耗溶液。
步骤II.向上述溶液中加入适量还原剂将完全还原为,加入稀酸化后,在时,继续用溶液滴定至溶液出现粉红色且内不褪色,又消耗溶液。
该固体中的质量分数表达式为_______。
下列关于样品组成分析的说法,正确的是_______(填标号)。
A.若步骤II中滴定前仰视,滴定后俯视,则样品中含量偏低
B.越大,样品中含量一定越高
C.若步骤I中滴入溶液不足,则测得样品中元素含量偏低
D.若所用溶液实际浓度偏低,则测得样品中元素含量偏低
20. 氢化制是资源利用的重要途径,该过程主要涉及如下反应:
i.
ii.
iii.
已知:甲醇的选择性。
(1)_______,有利于反应i自发进行的条件是_______。(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)反应ii的速率,其中分别代表正、逆反应的速率常数。升高温度时_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)向1L密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在某催化剂作用下发生上述反应(不考虑反应ⅲ):
①恒温恒容条件下,测得CO2平衡转化率是20%,甲醇的选择性为60%,已知初始压强为4MPa,该温度下达到平衡,则CH3OH的体积分数为_______(保留2位小数);该条件下反应的_______(列式即可)。
②恒压下的混合气体以一定流速通过装有催化剂和分子筛膜的反应管(分子筛膜能选择性分离出),反应相同时间,甲醇的产率随温度的变化如图所示。
X点高于Y点的主要原因是_______,N点高于M点的可能原因有_______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高二化学试题
2025.11
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16
第I卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 钢材焊接前,可用饱和氯化锌溶液处理焊点的铁锈
B. 牙膏中添加氟化物可预防龋齿,利用了氟化物的强氧化性
C. 聚合硫酸铁是一种新型絮凝剂,可用于净化自来水
D. 去除锅炉水垢中的时,通常先用碳酸钠溶液浸泡,再用酸去除
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化锌水解产生酸性环境,能溶解铁锈,所以可用饱和氯化锌溶液处理焊点的铁锈,故A正确;
B.氟化物的作用是将羟基磷灰石生成更难溶的氟磷灰石,故B错误;
C.聚合硫酸铁水解生成Fe(OH)3胶体吸附悬浮物,可用于净化自来水,故C正确;
D.碳酸钠溶液浸泡可将CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3,再加酸将CaCO3溶解,故D正确;
选B。
2. 下列实验室中有关物质的保存与制备方法,正确的是
A. 保存溶液时需加入少量铁粉与稀硫酸
B. 溶液保存在玻璃塞的细口试剂瓶中
C. 加热蒸发溶液可以得到固体
D. 除去溶液中的,可以加入、等固体
【答案】D
【解析】
【详解】A.保存FeCl3溶液时加入铁粉会导致Fe3+被还原为Fe2+,加入稀硫酸会引入杂质,A错误;
B.Na2CO3溶液呈碱性,会与玻璃中的SiO2反应,应使用橡胶塞试剂瓶,B错误;
C.蒸发MgCl2溶液时,Mg2+水解生成Mg(OH)2和HCl,HCl挥发使水解彻底,无法得到MgCl2固体,C错误;
D.Fe3+水解使溶液显酸性,加入CuO或Cu(OH)2可消耗H+,促使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,过滤后即可除杂,D正确;
故选D。
3. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为
B. 的溶液中,数目为
C. 室温下, 溶液显中性,1 L该溶液中数目为
D. 常温下,向 醋酸钠溶液中加入醋酸至中性(忽略体积变化),则溶液中的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.Al3+水解生成的氢氧化铝胶体粒子由多个Al(OH)3分子聚集而成,1 mol Al3+无法生成1 mol胶体粒子,数目小于NA,A错误;
B.未给出溶液体积,仅浓度无法确定Na+的具体数目,B错误;
C.CH3COONH4溶液中因水解浓度小于0.1 mol⋅L−1,1 L溶液中数目小于0.1NA,C错误;
D.根据电荷守恒,,当溶液呈中性时,,故。因溶液体积为1 L,则,其数目为,D正确;
故选D。
4. 常温下,将 和 充入的密闭刚性容器中发生反应:。根据图示判断下列有关叙述错误的是
A. 反应内,的平均反应速率为
B. 反应达到平衡状态时
C. c点时,
D. b点时的逆反应速率小于c点时的正反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,在内,的物质的量变化了,因此,A正确;
B.时的物质的量为,消耗的物质的量为,列三段式:
平衡时:,,,,则平衡常数,B正确;
C.c点时反应达到平衡状态,,且各物质化学反应速率之比等于化学计量数之比,此时,C错误;
D.反应开始到达到平衡,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大;c点达到平衡,正反应速率等于逆反应速率,则b点时的逆反应速率小于c点时的逆反应速率,因此b点时的逆反应速率小于c点时的正反应速率,D正确;
故答案选C。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 工业废水中的用去除:
B. 通入酸性高锰酸钾中:
C. 向饱和氨盐水中通过量
D. 泡沫灭火器的工作原理:
【答案】C
【解析】
【详解】A.FeS为难溶物,工业废水中的用去除的离子方程式应为Pb2+ + FeS = PbS↓ + Fe2+,故A错误;
B.通入酸性高锰酸钾中,被氧化为硫酸根离子,还原为Mn2+,反应的离子方程式为,故B错误;
C.向饱和氨盐水通入CO2生成NaHCO3沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为,故C正确;
D.泡沫灭火器是硫酸铝和碳酸氢钠发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,反应的离子方程式为,故D错误;
选C。
6. 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. 中性条件下,、、
B. 的溶液中:、、
C. 能使甲基橙变红的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.中性条件下,Fe3+会发生水解生成Fe(OH)3沉淀,无法大量存在,故不选A;
B.c(H+)水=10-12 mol·L-1的溶液可能为强酸性或强碱性。若为酸性,ClO-会与H+反应生成HClO,无法大量存在,故不选B;
C.甲基橙变红的溶液为酸性,[Al(OH)4]-在酸性溶液中会与H+反应生成Al3+,故不选C;
D.c(H+)/c(OH-)=1×10-12的溶液为强碱性,CO32-、K+、Cl-可稳定共存,故选D;
选D。
7. 关于滴定实验的操作,下列说法正确的是
A. 量取高锰酸钾溶液时,可选用无色酸式滴定管
B. 量取氢氧化钠溶液时,可选用聚四氟乙烯活塞的滴定管
C. 读数时,应双手一上一下持滴定管
D. 整个滴定实验过程中滴定管尖嘴不可触碰锥形瓶内壁
【答案】B
【解析】
【详解】A.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此应使用酸式滴定管;但高锰酸钾见光易分解,应盛放在棕色酸式滴定管中,A错误;
B.聚四氟乙烯活塞耐腐蚀,可盛装氢氧化钠溶液,避免了玻璃活塞与强碱反应的问题,B正确;
C.读数时只需将滴定管垂直固定,视线与液面凹面最低点平齐,无需双手一上一下持滴定管,C错误;
D.滴定接近终点时,尖嘴可轻触锥形瓶内壁以释放残留液滴,因此“整个过程中不可触碰”的说法不准确,D错误;
故答案为B。
8. 下列说法正确的是
A. 时纯水中存在
B. 常温下,NaB溶液比相同浓度的溶液大,则
C. 等浓度等体积的与混合,若溶液呈碱性,则
D. 的溶液中,
【答案】D
【解析】
【详解】A.纯水中H+和OH-浓度始终相等,温度升高只会增大离子积常数,但两者浓度仍相等,A错误;
B.NaB溶液pH更大,说明B-水解能力更强,对应HB的酸性更弱,即Ka(HB) < Ka(HA),B错误;
C.等浓度HX与NaX混合后,若溶液呈碱性,说明X-水解生成HX的程度大于HX电离生成X-程度,此时c(X-) < c(HX)、c(Na+) < c(HX),则,C错误;
D.根据溶液的物料守恒,,D正确;
故选D。
9. 我国科研人员研究了不同含金催化剂催化乙烯加氢的反应历程如下图所示(已知反应: ),下列说法正确的
A. 该反应达到平衡后,升高温度平衡正向移动
B. 两种催化剂作用下的总反应的化学平衡常数不同
C. 使用催化乙烯加氢的反应速率更快
D. 稳定性:过渡态1>过渡态2
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图知,该反应为放热反应,即;升高温度,平衡向吸热方向移动,即逆向移动,A错误;
B.化学平衡常数大小只与温度有关,催化剂改变化学反应速率,不影响平衡常数,B错误;
C.由图知,作催化剂时反应的活化能更小,催化效果更好,反应速率更快,C正确;
D.能量越低越稳定,则过渡态2更稳定,D错误;
故答案选C。
10. 工业上用和制备的原理为:
①
②
其他条件相同时,测得不同压强下,的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。
下列说法错误的是
A. 压强的大小关系:
B. 反应②:
C. 后增大压强,的平衡转化率减小
D. 由图可知,低温高压有利于的生成
【答案】C
【解析】
【分析】反应①是气体体积减小的反应,温度一定时,增大压强,平衡向正反应方向移动,二氧化碳的转化率增大,反应②是气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,二氧化碳的转化率不变,由图可知,温度一定时,P1、P2、P3对应二氧化碳的转化率依次减小,则压强的大小关系为:P1>P2>P3;压强一定时,升高温度,二氧化碳的转化率先减小后增大,T1时三条曲线几乎交于一点,说明改变压强对平衡几乎没有影响,则此时反应以反应②为主;T1后增大压强,二氧化碳的转化率增大,说明平衡向正反应方向移动,则依据二氧化碳转化率的变化规律可知,反应①是焓变小于0的放热反应、反应②是焓变大于0的吸热反应。
【详解】A.由分析可知,压强的大小关系为:P1>P2>P3,A正确;
B.由分析可知,反应①是焓变小于0的放热反应、反应②是焓变大于0的吸热反应,B正确;
C.由图可知,T1后增大压强,二氧化碳的转化率增大,C错误;
D.由图可知,压强一定时,升高温度,二氧化碳的转化率先减小后增大,T1时三条曲线几乎交于一点,说明低温条件有利于甲醇的生成;由分析可知,温度一定时,增大压强,二氧化碳的转化率增大,说明高压条件有利于甲醇的生成,所以生成甲醇的条件是低温高压,D正确;
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有和的恒压密闭容器中通入一定体积氦气,最终气体颜色变浅
化学平衡向增多的方向移动
B
以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
C
用盐酸标准液滴定待测NaOH溶液的中和滴定实验,通常不选石蕊试液作指示剂
石蕊指示剂变色范围与滴定终点突变范围不一致
D
取 溶液,加入 溶液,用萃取分液,下层呈现紫红色,再向水层中滴入KSCN溶液,溶液变成红色
证明与发生的反应为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.恒压条件下通入氦气,容器体积增大(相当于减压,平衡向气体分子数增大的方向移动),NO2和N2O4的浓度均降低(体系颜色变浅),即平衡向NO2增加的方向移动,A错误;
B.不同类型物质,溶解度与Ksp的关系不同;不能通过直接比较沉淀的先后来判断Ksp大小,B错误;
C.石蕊变色范围为pH:5~8(跨度达3个单位),对应氢离子浓度变化1000倍,无法精准匹配滴定终点附近的pH突变,其变色过程为红→紫→蓝的渐变,人眼难以准确判断终点颜色,C错误;
D.反应原理为:,依据题目信息,三价铁少量,但反应完成后,仍然检测到三价铁剩余,则证明该反应为可逆反应,D正确;
故答案选D。
12. 根据下列各图曲线表征的信息,得出的结论错误的是
溶液滴定溶液
稀释盐酸和醋酸
A.水的电离程度:
B.溶液导电性:
工业合成氨
反应
C.时刻改变的条件为增加氨气浓度
D.平衡转化率:
A. A B. B C. C D. D
【答案】AB
【解析】
【详解】A.CH3COOH为弱酸,NaOH为强碱,c点为滴定终点,此时二者刚好完全反应,溶液呈碱性,而b点时CH3COOH有剩余,对水的电离仍会产生抑制作用,所以水的电离程度:,A错误;
B.盐酸为强酸,醋酸为弱酸,pH相同时,醋酸浓度远大于盐酸浓度,加水稀释相同倍数,盐酸的pH变化大,所以曲线Ⅰ表示盐酸加水稀释,曲线Ⅱ表示醋酸溶液加水稀释,加水稀释时,醋酸电离程度增大,电离产生的离子的物质的量增大,溶液体积也增大,导致溶质电离产生的离子浓度变小,但离子的浓度存在,所以溶液导电性:,B错误;
C.时刻,逆反应速率突然增大,正反应速率不变,则改变的条件为增加氨气浓度,C正确;
D.反应的平衡体系中不断加入B2,平衡不断正向移动,A2的转化率不断增大,则A2的平衡转化率:,D正确;
故选AB。
13. 在某一温度下,向2 L密闭容器中充入一定量,发生如下反应:
。
已知:测得的物质的量随时间的变化如下表:
0
1
2
3
4
5
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
下列说法正确的是
A. 时的转化率为
B. 向体系中再充入一定量的平衡转化率增大
C. 向体系中充入一定量,反应②平衡向生成的方向移动
D. 向体系中充入一定量,平衡时的百分含量不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.时的转化率为 ,故A错误;
B.向体系中再充入一定量,生成的X的浓度增加,对反应来说相当于增大压强,平衡正向移动,X的平衡转化率增大,故B正确;
C.不是可逆反应,向体系中充入一定量,反应②平衡不移动,故C错误;
D.向体系中充入一定量,反应②平衡不移动,Z的物质的量不变,气体总物质的量增多,所以平衡时的百分含量减小,故D错误;
选B。
14. 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含、和少量)中提取金属元素的流程如图。已知“沉钴”温度下,下列说法正确的是
A. “浸出”条件下,氧化性强于
B. 沉铁过程中越大越有利于生成
C. 整个过程中、、三种元素的化合价均发生了变化
D. “沉钴”后上层清液中
【答案】A
【解析】
【分析】矿石(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液,滤液含有Fe3+、Mn2+、Co2+,加入Na2CO3沉铁得到FeOOH,过滤,滤液再加入Na2S沉钴得到CoS,过滤最后得到硫酸锰溶液。
【详解】A.“浸出” 时,Co3O4能被还原(参与氧化还原反应)为Co2+,而Fe的化合价没有变化,Fe元素没有被还原,说明Co3O4氧化性强于Fe2O3,A正确;
B.沉铁生成FeOOH时, pH过大易使FeOOH转化为Fe(OH)3,同时可能导致Co2+、Mn2+沉淀,并非pH越大越有利,B错误;
C.根据分析可知,“浸出”时,Fe的化合价没有变化,C错误;
D.沉钴”后上层清液为CoS饱和溶液,此时c(Co2+)·c(S2-)=Ksp=10-20.4,而非小于,D错误;
故答案为:A。
15. 科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
I.
II.
III.
下,在密闭容器中和各发生上述反应。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化关系如下图(反应Ⅲ在以下不考虑)。下列说法错误的是
注:含碳生成物选择性
A. c表示的选择性曲线
B. 点M温度下,
C. 时,CO的选择性为
D. 时充入,再次达平衡时增大
【答案】BD
【解析】
【分析】已知反应I为吸热反应,Ⅱ为放热反应,根据图像,温度逐渐升高,则碳酸镁的转化率逐渐升高,氢气的转化率下降,反应Ⅲ在以下不考虑,则二氧化碳的选择性上升,甲烷的选择性下降,所以a表示碳酸镁的转化率,b表示二氧化碳的选择性,c表示甲烷的选择性,随着温度升高,高于二氧化碳的选择性开始下降,说明Ⅲ为吸热反应,据此分析;
【详解】A.根据分析,表示选择性的曲线是c,A正确;
B.点M温度下,从图中看出碳酸镁的转化率为49%,则剩余的碳酸镁为0.51 mol,根据碳原子守恒,甲烷和二氧化碳中碳原子的物质的量之和为0.49 mol,又因为此时二氧化碳的选择性和甲烷的选择性相等,则二氧化碳和甲烷的物质的量为0.245 mol,根据氧原子守恒得出水的物质的量为1×49%×2-0.245×2=0.49 mol,根据氢原子守恒得出氢气的物质的量为=0.02 mol,总的物质的量为0.02+0.245+0.245+0.49=1 mol,,B错误;
C.由图可知,在下达到平衡时,碳酸镁完全转化,二氧化碳的选择性为70%,甲烷的选择性为10%,则生成的二氧化碳为0.7 mol,生成的甲烷为0.1 mol,根据碳原子守恒得出1-0.7-0.1 mol=0.2 mol,CO的选择性为,C正确;
D.反应I的化学平衡常数(压强代表的化学平衡常数)为,温度不变,化学平衡常数不变,充入,再次达平衡时不变,D错误;
故选BD。
第II卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
16. 氯化亚铜(CuCl)是石油工业常用的脱硫剂和脱色剂,以低品位铜矿(主要成分为和铁的氧化物)为原料制备流程如图。
已知:难溶于醇和水,热水中能被氧化,易溶于浓度较大的体系中。
(1)“浸取”前低品位铜矿需粉碎处理,目的是_______。
(2)浸取阶段由生成的化学反应方程式为_______。
(3)“除锰”过程中发生的离子反应为_______。“还原”过程中温度不宜过高的原因是_______。
(4)“还原”后所得产物主要为_______,所得产品CuCl可用_______洗涤。
(5)已知:部分金属离子沉淀的
开始沉淀pH
4.7
2.7
7.6
完全沉淀pH
6.7
3.7
9.6
除铁阶段中需要调节的范围是_______。
(6)已知:①,②反应平衡常数。有人预设用反应制备,判断该反应能否进行并说明原因_______。
【答案】(1)增大低品位铜矿与稀硫酸的接触面积,使其充分反应,提高浸取速率
(2)
(3) ①. ②. 防止盐酸挥发
(4) ①. 或 ②. 冷的乙醇
(5)(或)
(6)能,该反应的平衡常数,几乎完全反应
【解析】
【分析】低品位铜矿加入稀硫酸、二氧化锰浸取,将S元素氧化形成硫单质除去,所得滤液加入氨水除铁,得到的滤渣1主要为氢氧化铁,再加氨水、碳酸氢铵除锰得到碳酸锰,滤液再加热,过滤、洗涤得到高活性氧化铜,加入铜、盐酸,加入氯化钠还原,再加水稀释后过滤、洗涤、干燥得到氯化亚铜;
【小问1详解】
“浸取”前低品位铜矿需粉碎处理,目的是增大低品位铜矿与稀硫酸的接触面积,使其充分反应,提高浸取速率;
【小问2详解】
由题目可知,、MnO2和硫酸反应生成CuSO4、MnSO4和S,根据氧化还原反应特点分析元素化合价升降并配平,可以得到其化学方程式为;
【小问3详解】
“除锰”过程中,加入试剂为氨水、碳酸氢铵,得到碳酸锰,结合质量守恒,还生成铵根离子,故发生反应的离子方程式为;
为防止盐酸挥发,“还原”过程中温度不宜过高;
【小问4详解】
根据分析可知高活性氧化铜,加入铜、盐酸和NaCl还原,生成CuCl,已知CuCl易溶于浓度较大的Cl-体系中,存在,所以“还原”后所得产物主要为或;
乙醇能降低CuCl的溶解减少损失,乙醇易挥发便于干燥、 防止CuCl被氧化,所以产品CuCl可用冷的乙醇洗涤;
【小问5详解】
除铁阶段中需要调节的,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,但不能使Cu2+沉淀,根据表中数据可知,调节的的范围是(或);
【小问6详解】
反应的K====,故该反应进行的程度很大,答案为能,该反应的平衡常数,几乎完全反应。
17. 利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠的一种流程示意图如下。
已知:
物质
、
I.制在多级串联反应釜中,悬浊液与持续通入的进行如下反应,
①
②
③……
(1)反应③的化学方程式_______。
(2)常温下,若反应①恰好完全反应,溶液中+_______,此时溶液的为10,则由电离出的_______。
Ⅱ.制:调节反应釜中溶液达到时,会转化为固体。
(3)Ⅱ中生成的化学方程式是_______。
(4)流程中可以循环利用的物质有_______,多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是_______,检验该杂质离子的方法是_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3)
(4) ①. 、、 ②. ③. 取母液少许于试管中,加盐酸酸化的溶液,若产生白色沉淀,说明有存在
【解析】
【分析】硫化氢与空气通入煅烧炉中燃烧,生成了SO2,冷却净化后,含有SO2、氮气、氧气等的混合气体通入多级串联反应釜中,SO2与碳酸钠悬浊液在反应釜中反应,产生的尾气(主要为SO2、CO2)用氢氧化钠溶液吸收生成亚硫酸钠、碳酸钠进入配碱槽循环使用;pH达到3.8~4.1时,生成亚硫酸氢钠的转化为Na2S2O5,含有Na2S2O5的出料液离心分离得到产品,母液中含有亚硫酸氢钠,返回配碱槽中循环使用;据此作答。
【小问1详解】
由已知可知,亚硫酸酸性大于碳酸酸性,则持续通入二氧化硫发生反应为:;答案为:;
【小问2详解】
常温下,若反应①恰好完全反应,产物为:Na2SO3、NaHCO3,且物质的量之比为1:2。根据物料守恒,S元素与C元素的物质的量之比为1:2,Na+与S、C元素的关系为,因此,整理可得待填空部分;答案为:;10-4 mol/L;
【小问3详解】
依据分析,pH达到3.8~4.1时,生成亚硫酸氢钠的转化为Na2S2O5,根据原子守恒方程式为:;答案为:;
【小问4详解】
依据分析,流程中可以循环利用的物质有;在煅烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气,氧气能氧化亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,所以多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是;检验的方法为:取母液少许于试管中,加盐酸酸化的BaCl2溶液,若产生白色沉淀,说明有存在;答案为:;;取母液少许于试管中,加盐酸酸化的BaCl2溶液,若产生白色沉淀,说明有存在。
18. 磷酸二氢铵()是一种高效复合肥,某研究小组用磷酸吸收氨气制,其流程和氨化装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
已知:。回答下列问题:
(1)实验过程中,当出现倒吸现象时,_______(填写实验操作,下同),当上述现象消失后,_______,继续通入氨气。
(2)常温下,磷酸盐溶液中含磷物种的分布系数与的关系如图所示。若本实验不选用pH传感器,还可选用_______作指示剂。图中a点溶液显酸性的原因_______(写出计算过程)。
(3)氨化反应装置中,通入的过程需持续搅拌,且控制通入速率不宜过快,原因是_______,氨化过程中需调节pH为4.5左右,pH不能过高的原因为_______。
(4)盐析过程中加入20% 的作用是_______(结合平衡移动原理解释);过滤所得粗品经洗涤、低温干燥可进行提纯,低温干燥的原因为_______。
【答案】(1) ①. 关闭,打开 ②. 关闭,打开
(2) ①. 甲基橙 ②. 水解的平衡常数,则电离大于水解,所以溶液显酸性
(3) ①. 防止氨气逸出,吸收不充分,降低原料利用率 ②. pH过高生成等副产品
(4) ①. 增大溶液中铵根离子浓度,使的溶解平衡逆向移动,降低溶解度 ②. 防止受热分解
【解析】
【分析】实验室制取NH4H2PO4时,向H3PO4溶液中通入NH3,通过pH传感器控制溶液的pH(防止氨气过量发生副反应);又NH3极易溶于H3PO4溶液产生倒吸,当观察到导管内液面上升时,立即关闭活塞K1,同时打开K2;待倒吸现象消失后,关闭K2,同时打开K1,继续通入NH3;氨化后,加入氯化铵降低NH4H2PO4 的溶解度,经过盐析,降温结晶,过滤得到粗品;据此作答。
【小问1详解】
依据分析,答案为:关闭K1,打开K2;关闭K2,打开K1;
【小问2详解】
由图知,曲线1、2、3、4分别对应的微粒为:;的物质的量分数最大时,溶液的pH在4~5之间,与甲基橙的变色范围接近,若本实验不选用pH传感器,还可选用甲基橙作指示剂;结合题目信息可知,根据点(2,0.5)可知,pH=2时磷酸和磷酸二氢根离子浓度相同,则,同理得到,则水解的平衡常数,则电离大于水解,所以溶液显酸性;答案为:甲基橙;水解的平衡常数,则电离大于水解,所以溶液显酸性;
【小问3详解】
通入氨气速率不宜过快,是为了防止氨气逸出,吸收不充分,降低原料利用率;pH过高,氨气继续消耗氢离子,会生成(NH4)2HPO4等副产品;答案为:防止氨气逸出,吸收不充分,降低原料利用率;pH过高生成(NH4)2HPO4等副产品;
【小问4详解】
磷酸二氢铵在溶液中的溶解平衡为:,加入氯化铵,增大溶液中铵根离子浓度,使NH4H2PO4的溶解平衡逆向移动,降低NH4H2PO4溶解度;铵盐受热易分解,温度过高会使NH4H2PO4受热分解;答案为:增大溶液中铵根离子浓度,使NH4H2PO4的溶解平衡逆向移动,降低NH4H2PO4溶解度;防止NH4H2PO4受热分解。
19. 草酸是一种常见的二元弱酸,与硫酸亚铁反应制得的草酸亚铁是生产磷酸铁锂正极材料的关键前驱体。请回答以下有关问题。
I.草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:实验1:向 溶液中滴入一定量 溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
(1)①代表的是_______;时,_______(填“>”、“<”或“=”)。
(2)时,含碳微粒浓度的大小关系为_______。
II.一种制备草酸亚铁晶体的流程如图所示
已知:时,易被氧化;
(3)加稀硫酸调溶液pH至1~2的目的是_______。操作b为_______、过滤、洗涤。
(4)制得的晶体中可能含有的杂质为,采用滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
步骤I.取mg该固体于锥形瓶中,加入稀溶解,水浴加热至,用・的溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且内不褪色,消耗溶液。
步骤II.向上述溶液中加入适量还原剂将完全还原为,加入稀酸化后,在时,继续用溶液滴定至溶液出现粉红色且内不褪色,又消耗溶液。
该固体中的质量分数表达式为_______。
下列关于样品组成分析的说法,正确的是_______(填标号)。
A.若步骤II中滴定前仰视,滴定后俯视,则样品中含量偏低
B.越大,样品中含量一定越高
C.若步骤I中滴入溶液不足,则测得样品中元素含量偏低
D.若所用溶液实际浓度偏低,则测得样品中元素含量偏低
【答案】(1) ①. ②. =
(2)
(3) ①. 抑制水解,防止被氧化 ②. 蒸发浓缩、冷却结晶或降温结晶
(4) ①. ②. B
【解析】
【分析】I.、,根据,可知,当时,对应的大,pH数值小,因此,;
II.加入稀硫酸,调节pH,蒸发浓缩趁热过滤,得到,加入稀硫酸溶解和草酸,经加蒸发浓缩、冷却结晶或降温结晶、过滤、洗涤得,据此分析;
【小问1详解】
根据分析,①代表的是; ,时,,故=;
【小问2详解】
时,,由两步电离平衡常数可知,,,同理: ,,含碳微粒浓度的大小关系为;
【小问3详解】
题干信息显示,pH>4时,Fe2+易被氧气氧化,则第一次加稀硫酸调溶液至1~2的目的是:抑制Fe2+和水解,防止Fe2+被氧气氧化;操作b为蒸发浓缩、冷却结晶或降温结晶、过滤、洗涤;
【小问4详解】
设样品中为,为,为,它们分别和反应的关系式为
所以过程Ⅰ中消耗的的物质的量(单位为)为①
过程Ⅱ溶液中的物质的量为
和的关系式为
过程Ⅱ中消耗的的物质的量(单位为)为②
由①式得:
由②式得:
两式相减得:
所以样品中的质量分数表达式为;
A.若步骤II中滴定前仰视,滴定后俯视,则偏低,由H2C2O4·2H2O的质量分数表达式可知,样品中含量偏高,A错误;
B.越大,加还原剂后所得溶液中含量越低,则样品中含量越高,,B正确;
C.若步骤Ⅰ中滴入溶液不足,未被完全氧化,引起偏大,则测得样品中元素含量偏高,C错误;
D.结合C可知:若KMnO4溶液浓度偏低,则消耗KMnO4溶液的体积V1、V2均偏大,Fe元素的物质的量偏大,则测得样品中Fe元素含量偏高,D错误;
故选B。
20. 氢化制是资源利用的重要途径,该过程主要涉及如下反应:
i.
ii.
iii.
已知:甲醇的选择性。
(1)_______,有利于反应i自发进行的条件是_______。(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)反应ii的速率,其中分别代表正、逆反应的速率常数。升高温度时_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)向1L密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在某催化剂作用下发生上述反应(不考虑反应ⅲ):
①恒温恒容条件下,测得CO2平衡转化率是20%,甲醇的选择性为60%,已知初始压强为4MPa,该温度下达到平衡,则CH3OH的体积分数为_______(保留2位小数);该条件下反应的_______(列式即可)。
②恒压下的混合气体以一定流速通过装有催化剂和分子筛膜的反应管(分子筛膜能选择性分离出),反应相同时间,甲醇的产率随温度的变化如图所示。
X点高于Y点的主要原因是_______,N点高于M点的可能原因有_______。
【答案】(1) ①. -48.97 ②. 低温
(2)增大 (3) ①. 3.2 ②. ③. 分子筛膜可将H2O从体系中分离,反应i正向进行程度增大 ④. N点温度更高,催化剂催化反应i的活性增大(或N点分子筛膜分离出H2O的速率增大)
【解析】
【小问1详解】
i.
ii.
iii.
利用盖斯定律,将反应ⅱ-ⅲ得, =-=(+41.43)-(+90.4)=-48.97;反应ⅰ的ΔH<0、ΔS<0,则有利于反应i自发进行的条件是低温。
【小问2详解】
反应ii的ΔH>0,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,平衡时,速率=0,K==,升高温度时=lgK,则会增大。
【小问3详解】
①向1L密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,在某催化剂作用下发生反应ⅰ和ⅱ,恒温恒容条件下,测得CO2平衡转化率是20%,甲醇的选择性为60%,则参加反应CO2的物质的量为0.20 mol,生成CH3OH的物质的量为0.20 mol×60%=0.12 mol,可建立如下三段式:
则平衡时CO2的物质的量为0.80mol,H2的物质的量为2.56mol,CH3OH的物质的量为0.12mol,CO的物质的量为0.08mol,H2O的物质的量为0.20mol,混合气的总物质的量为(0.80+2.56+0.12+0.08+0.20)mol=3.76mol,平衡时总压强为=3.76MPa,则CH3OH的体积分数为≈3.2%;该条件下反应ⅰ的Kp===MPa-2。
②X点为有分子筛膜的甲醇平衡产率,Y点为无分子筛膜的甲醇平衡产率,由于分子筛能选择性分离出H2O,从而促进平衡正向移动,所以X点高于Y点,主要原因是:分子筛膜可将H2O从体系中分离,反应i正向进行程度增大;N点温度高于M点,催化剂的活性更大,则N点高于M点的可能原因有:N点温度更高,催化剂催化反应i的活性增大(或N点分子筛膜分离出H2O的速率增大)。
【点睛】温度一定时,减少生成物浓度,此时正反应速率不变,逆反应速率减小,平衡正向移动,反应物的平衡转化率增大。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$