内容正文:
高二化学试卷(一)
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:1.答题前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂其它答案。非选择题的答案必须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内,写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列说法不正确的是
A. 已知 ,稳定性:石墨金刚石
B. ,已知,,则一定不能自发进行
C. 工业合成氨反应选择400~500℃作为反应温度是为了提高平衡转化率
D. 打开剧烈摇动后的碳酸饮料产生大量气泡的原因是压强对化学平衡的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨转化为金刚石是吸热反应(ΔH>0),说明石墨能量更低,更稳定,A正确;
B.ΔH>0且ΔS<0时,ΔG=ΔH−TΔS始终大于0,反应无法自发进行,B正确;
C.合成氨是放热反应,升高温度会降低平衡转化率,但工业选择高温是为了提高反应速率(催化剂活性),C错误;
D. CO2中存在CO2 (g) ⇌ CO2 (aq)溶解平衡,打开饮料后压强降低,平衡向气体方向移动,符合压强对平衡的影响,D正确;
故选C。
2. 下列有关反应热说法错误的是
A. 中和热测定的装置中,填充碎泡沫、内外烧杯口齐平的目的都是减少热量损失
B. 已知: ,则稀溶液与稀醋酸生成水时,反应热数值偏小
C. 已知: ,则和充分反应,放出的热量小于
D. 在下,的燃烧热,则分解的热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.中和热测定装置中填充碎泡沫、内外烧杯口齐平是为了减少热量损失,A不符合题意;
B.醋酸是弱酸,电离吸热,导致生成1mol水时放出的热量小于57.3 kJ,反应热数值偏小,B不符合题意;
C.H2与I2的反应是可逆反应,无法完全转化,故放出的热量小于a kJ,C不符合题意;
D.C的燃烧热ΔH= -393.5 kJ·mol-1对应生成1 mol CO2,分解2 mol CO2的ΔH应为+787 kJ·mol-1,数值错误,D符合题意;
故选D。
3. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 使甲基橙变黄的溶液中:、、、
C. 由水电离出的的溶液中:、、、
D. 使显红色的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.的溶液中,是碱性溶液,在碱性溶液中,选项中的四种离子都不反应,且都不和OH-反应,能大量共存,故A正确;
B.甲基橙的变色范围是3.1~4.4,使甲基橙变黄的溶液是可能为酸性溶液,也可能为碱性或中性溶液,在碱性溶液中,铵根离子和铜离子都能和OH-反应,不能大量共存,故B不正确;
C.由水电离出的 c(H+)=1.0×10−l3 mol/L的溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液,在酸溶液中,碳酸根离子、亚硫酸根离子都和H+能反应不能大量共存,故C不正确;
D.使KSCN显红色的溶液中含Fe3+,Fe3+和能发生完全双水解反应而不能大量共存,故D不正确;
故选A。
4. 盐类水解在生产和生活中有着广泛的应用,有关应用或说法与盐类水解无关的是
A. NH4Cl溶液可用于除铁锈
B. 用FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体
C. 用稀硫酸除去铜器表面的铜绿Cu2(OH)2CO3
D. FeCl3溶液的配制:FeCl3晶体溶于浓盐酸中,然后再加水稀释到所需要的浓度
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铵属于强酸弱碱盐,铵根离子水解导致其溶液呈酸性,离子方程式为:。酸和锈反应生成盐和水,所以可以用氯化铵溶液除铁锈,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.用饱和溶液制备胶体,利用了水解原理,离子方程式为:,所以制备得到胶体,与水解有关,B不符合题意;
C.用稀硫酸除去铜器表面的铜绿,离子方程式为:,与水解无关,C符合题意;
D.配制溶液,由于水解,离子方程式为:,会引起溶液部分沉淀,为抑制其水解,应该溶于盐酸,使水解平衡逆向移动,再稀释到所需要的浓度,D不符合题意;
故选C。
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中含的数目为
B. 的乙醇溶液中含有氧原子数为
C. 与于密闭容器中充分反应后,容器内的分子数为
D. 标准状况下,中含有的分子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.会水解,所以数目不是,故A错误;
B.46% 100g乙醇溶液中含有46g乙醇以及54g水,46g乙醇为1mol,则含有1molO原子,54g水为3mol,则含有3molO原子,因此,46% 100g乙醇溶液中含有氧原子数为4NA,故B错误;
C.与反应是前后分子数不变的反应,因此容器内的分子数为,故C正确;
D.三氧化硫在标准状况下不是气体,因此的物质的量不等于1mol,故D错误;
故选C。
6. 下列叙述正确的是
A. 明矾可以用于净水是因为:
B. 溶液的水解方程式:
C. 溶液显酸性的原因:
D. 小苏打能中和胃酸是因为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.明矾可用于净水是因为铝离子在溶液中发生水解反应生成氢氧化铝胶体,反应的离子方程式为,故A错误;
B.亚硫酸氢钠在溶液中水解生成亚硫酸和氢氧化钠,水解的离子方程式为,故B错误;
C.氯化镁溶液显酸性是因为镁离子在溶液中水解生成氢氧化镁,反应的离子方程式为,故C正确;
D.小苏打是碳酸氢钠能中和胃酸是因为与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式为,故D错误;
故选C。
7. 下列事实一定能说明亚硝酸(HNO2)是弱电解质的是( )
①常温下HNO2溶液中存在的微粒有:H+、NO、HNO2,OH-、H2O
②用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗
③10mL1 mol∙L−1HNO2溶液恰好与10mL1 mol∙L−1NaOH溶液完全反应
④0.1 mol∙L−1HNO2溶液的c(H+)<0.1 mol∙L−1
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】C
【解析】
【详解】①常温下HNO2溶液中存在的微粒有:H+、NO、HNO2,OH-、H2O,还存在电解质分子,说明亚硝酸是部分电离,故①符合题意;
②不清楚HNO2溶液的浓度,不能根据导电性实验,灯泡很暗来判断电解质强弱,故②不符合题意;
③10mL1 mol∙L−1HNO2溶液恰好与10mL1 mol∙L−1NaOH溶液完全反应,两者物质的量相等,而且是1:1反应,不能说明亚硝酸是弱电解质,故③不符合题意;
④0.1 mol∙L−1HNO2溶液的c(H+)<0.1 mol∙L−1,说明亚硝酸部分电离,故④符合题意;因此C符合题意。
综上所述,答案为C。
8. 利用催化加氢可制得乙烯,反应方程式为 ,在两个容积均为1L恒容密闭容器中,分别加入和,分别选用两种催化剂,反应进行相同时间,测得转化率随反应温度的变化如下图所示。下列说法不正确的是
A. 温度下充入稀有气体,转化率不变
B. 温度高于,转化率降低的原因是温度导致的平衡逆移
C. 从图中无法比较催化剂Ⅰ和催化剂Ⅱ谁更高效
D. b、d两状态下,化学反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度下充入稀有气体,容积不变,浓度不变,平衡不移动,所以转化率不变,A正确;
B.温度高于,两种催化剂的转化率相同,说明c、d是平衡状态,达到平衡以后,温度升高,平衡逆向移动,CO2的转化率逐渐减小,因此温度高于,转化率降低的原因是温度升高,B正确;
C.根据图示信息相同温度下催化剂I条件下转化率高,这说明催化剂I的效率高,活化能较小,所以使用催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ效率高,C错误;
D.b、d两状态下,转化率相同,温度不同,d点温度高于b点,速率快于b点,D正确;
故选C。
9. 下列装置不能达到相应实验目的的是
A.用①装置测定中和反应的反应热
B.用②装置测定氢气的生成速率(mL/s)
C.用③装置探究温度对平衡的影响
D.用④装置探究、对分解的催化效果
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属搅拌器导热,会导致热量损失。测中和热的时候,应该用玻璃搅拌器,A不能达到实验目的;
B.用②装置可以测定单位时间内生成的氢气的体积,进而求出氢气的生成速率,B能达到实验目的;
C.左右两个烧瓶所放入烧杯的温度不同,则二氧化氮转化为四氧化二氮的量不同,颜色不同,C能达到实验目的;
D.Fe3+和Cu2+的浓度相同,阴离子相同,通过产生气泡的速率判断催化效果,D能达到实验目的;
故选:A。
10. 下图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②中“加压”不能提高原料的转化率,但可以加快反应速率
C. 步骤③中反应温度越高催化剂活性越大
D. 步骤③、④均有利于提高原料的平衡转化率
【答案】A
【解析】
【分析】加压既能提高反应速率,又能促进平衡正向移动,合成氨的反应为放热反应,低温有利于平衡正向移动,但是低温下,催化剂活性低,反应速率也低,因此综合考虑将温度设定在500℃并使用含铁催化剂进行催化反应,及时将产生的NH3液化分离出来以提高N2和H2的转化率,剩余的N2和H2再循环利用。
【详解】A.步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒,故A正确;
B.合成氨的反应为气体分子数减小的反应,加压有利于平衡正向移动,提高原料转化率,加压也可以提高反应速率,故B错误;
C.催化剂的活性受温度影响,一定温度范围内,催化剂活性最佳,而不是温度越高越大,故C错误;
D.催化剂只能提高反应速率,不能提高平衡转化率,合成氨反应为放热反应,高温不利于平衡正向移动,而液化分离出NH3和N2、H2的循环再利用均可以使平衡正向移动,所以步骤④、⑤有利于提高原料平衡的转化率,步骤③不利于提高原料的平衡转化率,故D错误;
故选A。
11. 在25℃时,下列说法正确的是
A. 的醋酸溶液稀释100倍,
B. 溶液中,离子浓度大小关系为:
C. 向氨水中加入稀硫酸至,此时
D. 同浓度的①②溶液,:①>②
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH =3的醋酸溶液稀释100倍,醋酸又电离出氢离子,溶液的pH<5,故A错误;
B.NaClO溶液中,次氯酸根离子水解,溶液显碱性,离子浓度大小关系为:,故B正确;
C.向氨水中加入稀硫酸至pH=7,溶液中c(H+)=c(OH-),电荷守恒得到:,则,故C错误;
D.硫酸氢铵溶液中电离出的氢离子会抑制铵根离子的水解,同浓度的①②溶液中:①<②,故D错误;
故选B。
12. 已知反应,使用催化剂和未使用催化剂时的能量变化与反应历程如图。下列说法正确的是
A. 该反应
B. 使用催化剂可以降低反应的
C. 曲线表示的反应:正反应的活化能小于逆反应的活化能
D. 曲线表示的反应:该反应分两步进行,决速步骤是②
【答案】C
【解析】
【详解】A.由能量图可见,生成物能量低于反应物能量,说明该反应为放热反应(ΔH<0),但图中标注的E1、E2是两步反应的正反应的活化能,逆反应的活化能未知,无法求ΔH ,A不符合题意;
B.使用催化剂可以降低反应的活化能,但不变,B不符合题意;
C.曲线a表示的反应为放热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能,C符合题意;
D.曲线b表示的反应:该反应分两步进行,从图可见第一步的活化能高于第二步,故决速步骤是①,D不符合题意;
故选C。
13. 将18 mol的气体平均分成两份,分别通入容器A、容器B(容积均为1 L),其中一容器为绝热环境,另一容器为25℃恒温环境,在容器内均发生: ,相关数据如下表:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
容器A
0
0.8
1.5
2
2.3
2.4
2.4
容器B
0
1
1.8
2.5
3
3
3
下列说法正确的是
A. 容器B为绝热环境
B. 可通过降低容器的温度,从而加快逆反应的速率,达到抑制H2S气体分解的目的
C. 反应到40 min时,向容器B中充入一定量的He,容器内压强变大,平衡逆向移动
D. 计算可知容器B的平衡转化率为66.7%
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是吸热反应,反应过程中绝热环境容器的反应温度低于25℃恒温环境容器的反应温度,反应速率慢于25℃恒温环境容器的反应速率,由表格数据可知,容器A中反应达到平衡的时间多于容器B中反应达到平衡的时间,则容器A为绝热环境,容器B为25℃恒温环境,故A错误;
B.降低容器的温度,正、逆反应速率均减慢,故B错误;
C.向容器B中充入一定量的He,虽然总压强增大,但He是惰性气体,不参与反应,反应体系中各物质的分压不变,平衡不移动,故C错误;
D.根据表格,容器B在平衡时S2的物质的量为3mol,初始时有9mol H2S,消耗了6molH2S,所以转化率为,故D正确;
故答案为D。
14. 一定温度下,将一定质量的冰醋酸加蒸馏水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是
A. a、b、c三点溶液的H+浓度:a>b>c
B. a、b、c三点的电离程度:c<a<b
C. 向c点溶液加水,变小,不变
D. a、b、c三点溶液用溶液中和,消耗NaOH溶液体积:c<a<b
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,溶液中导电能力大小顺序为b>a>c,溶液中氢离子浓度大小顺序为b>a>c,故A错误;
B.醋酸溶液加水稀释时,溶液的浓度减小,电离程度增大,由图可知,a、b、c三点醋酸的浓度依次减小,则a、b、c三点醋酸的电离程度大小顺序为a<b<c,故B错误;
C.由电离常数可知,溶液中=,向c点溶液加水稀释时,醋酸的电离常数Ka不变,溶液中醋酸根离子浓度减小,则和的值减小;溶液中=,由分析可知醋酸溶液加水稀释时,醋酸的电离常数、水的离子积常数不变,则的值不变,故C正确;
D.由稀释定律可知,醋酸溶液加水稀释时,溶液中醋酸的物质的量不变,中和能力不变,所以a、b、c三点溶液用等浓度的氢氧化钠溶液中和时,消耗氢氧化钠溶液的体积相同,故D错误;
故选:C。
15. 工业上可利用氨水吸收和,原理如下图所示。已知:25℃时,的,的,,下列说法正确的是
A. 0.1mol/L溶液中:
B. 向氨水中通入至:
C. 被吸收的离子方程式:
D. 0.1mol/L溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】二氧化硫和氨水反应生成(NH4)2SO3、NH4HSO3,NO2 氧化(NH4)2SO3、NH4HSO3生成氮气和硫酸根离子,其反应的离子方程式2NO2+4=N2+4,2NO2+4=N2+4+4H+,得到硫酸盐溶液,据此回答。
【详解】A.0.1mol/L溶液中,电荷守恒c()+c(H+)=2c()+c()+c(OH-),物料守恒c()+c(NH3·H2O)=c()+c()+c(H2SO3),联立电荷守恒和物料守恒得c(H+)+c(H2SO3)=c()+c(OH-)+c(NH3·H2O),在NH4HSO3溶液中存在,Ka2=6.2×10−8,,,所以的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),故c(H2SO3)<()+c(NH3·H2O),故A错误;
B.向氨水中通入SO2至pH=7,则有,根据电荷守恒有:,代入可得,故,故B错误;
C.亚硫酸氢根在离子方程式中不能拆开写,NO2被NH4HSO3吸收的离子方程式为:,故C错误;
D.0.1mol/L溶液中存在物料守恒:,故D正确;
故答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分,含少量、、CaO、MgO、碳及有机物等)制取的工艺流程如下:
已知:、均能与生成沉淀。回答下列问题:
(1)“550℃焙烧”的目的是___________。
(2)“碱浸”时发生反应的离子方程式为___________。
(3)“浸钴”过程中若先加入足量的稀,后加入足量的,则浸出液含有的金属阳离子为、、和___________。
(4)“净化除杂1”过程中,先在40~50℃加入溶液,后调节pH。
①该条件下、、氧化性由强到弱的顺序为___________。
②控制40~50℃的原因是___________。
(5)“滤渣2”的成分是___________。
(6)在空气中焙烧生成和一种气体,该反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)除去碳和有机物
(2)CaO+H2O=Ca2++2OH-,
(3)、
(4) ①. ②. 温度过低,反应速率太慢;温度过高,双氧水易分解
(5)、
(6)
【解析】
【分析】550℃焙烧含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)除去碳和有机物,加入氢氧化钠溶液,其中Al2O3溶解生成,Co2O3、Fe2O3、CaO、MgO不溶,过滤,则浸出液的主要为,向过滤得到的固体加入稀硫酸和亚硫酸钠,Na2SO3将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+,可得CoCl2、FeCl2、MgCl2、CaCl2,在40~50℃加入H2O2,氧化Fe2+氧化为Fe3+,再使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有CoCl2、MgCl2、CaCl2,用NaF溶液除去钙、镁,过滤后,滤液中主要含有CoCl2,加入草酸铵溶液得到草酸钴。
【小问1详解】
“550℃焙烧”的目的是除去碳和有机物;
【小问2详解】
“碱浸”时CaO和水反应生成Ca(OH)2,Al2O3与NaOH生成,反应离子方程式为:CaO+H2O=Ca2++2OH-,;
【小问3详解】
向过滤得到的固体加入稀硫酸和亚硫酸钠,Na2SO3将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+,则浸出液含有的金属阳离子为、、和Co2+、Fe2+;
【小问4详解】
①在40~50℃加入H2O2,Fe2+氧化为Fe3+,可知氧化性:;但未被氧化成,可知氧化性:> H2O2;可得氧化性:;
②“净化除杂1”过程中,先在40 ~ 50℃加入H2O2,控制温度不能太高的原因是防止温度过高导致过氧化氢分解;同时温度也不能太低,温度过低,反应速率太慢;
【小问5详解】
用NaF溶液除去钙、镁,滤渣2为、;
【小问6详解】
在空气中焙烧CoC2O4生成Co3O4和一种气体,由元素守恒可知,该气体为CO2,故煅烧的方程式为:。
17. 某学习小组为测定浓度并探究其电离情况,进行了如下实验。
【实验一】配制的标准溶液
(1)称量时,用分析天平称量___________(精确度)。
(2)在配制上述溶液实验中,下列操作引起结果偏低的有___________。(填序号)
A. 在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液
B. 没有用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液移入容量瓶中
C. 容量瓶中原来存有少量蒸馏水
D. 胶头滴管加水定容时俯视刻度线
【实验二】测定的浓度
(3)量取待测醋酸溶液于锥形瓶中,加入几滴___________溶液作指示剂。
(4)用的溶液滴定,达到滴定终点的操作和现象为___________。
(5)4次滴定消耗溶液的体积记录如下:
实验次数
1
2
3
4
滴定前
滴定终点
消耗溶液的体积/mL
24.98
25.02
26.88
第4次滴定消耗溶液的体积为___________,则该醋酸溶液的物质的量浓度为___________(精确到)。
【实验三】
(6)用计测定时的醋酸的为2.88,计算的电离常数___________。
【答案】(1)1.0000 (2)AB
(3)酚酞 (4)滴入最后半滴NaOH溶液时,锥形瓶中溶液颜色由无色变成浅红色,且30s内不褪色
(5) ①. 25.00 ②. 0.1250
(6)
【解析】
【小问1详解】
配制的NaOH标准溶液,称量时,用分析天平称量NaOH的质量为
【小问2详解】
A.在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液,溶质的物质的量偏小,所以溶液浓度偏小,故A正确;
B.没有用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液移入容量瓶中,溶质的物质的量偏小,所以溶液浓度偏小,故B正确;
C.容量瓶中原来存有少量蒸馏水,不影响溶液浓度,故C错误;
D.胶头滴管加水定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,溶液浓度偏大,故D错误;
故选AB;
【小问3详解】
用NaOH溶液滴定醋酸生成的醋酸钠溶液为碱性,选用酚酞作指示剂;
【小问4详解】
达到滴定终点的操作和现象应为:当滴入最后半滴NaOH溶液时,锥形瓶中溶液颜色由无色变成浅红色,且30s内不褪色;
【小问5详解】
第4次滴定前溶液的体积为0.70mL,滴定后溶液体积为25.70mL,所以第4次滴定消耗NaOH溶液的体积为25.00mL;由表中数据可知,第3次误差较大,需要舍去,故三次平均消耗NaOH溶液的体积为,则该醋酸溶液的物质的量浓度为
。
【小问6详解】
0.1000mol/L醋酸溶液pH为2.88,由得,,故醋酸溶液。
18. CO和水通过催化转化可以生成甲酸,有利于碳中和。其主要反应如下:
①;
②。
回答下列问题:
I.已知:的燃烧热为286kJ/mol、CO的燃烧热为,。
(1)则a=_______;反应②自发进行的条件是_______;(填选项字母,下同)。
A.高压 B.低压 C.高温 D.低温
(2)工业上,一定能提高HCOOH产率的措施有_______。
A. 增大压强 B. 选用高效催化剂 C. 降低温度 D. 恒压下充入
II.在温度恒为1100K、体积恒为2L的密闭容器中充入,经过10min,容器内达到平衡状态,测得平衡时HCOOH与CO的分压比为,平衡时与CO的分压比为1:1。
(3)下列图像正确且能说明反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
A. B. C. D.
(4)1100K时,10min时CO的转化率为_______;0~10min内用水蒸气表示的化学反应速率为_______。
(5)1100K条件下,平衡时压强为,反应①用气体分压表示的化学平衡常数_______(用含的代数式表示,用容器中各气体成分的分压表示)。
(6)已知反应①:,,反应②:,,为速率常数。则反应③的化学平衡常数_______(用含的代数式表示)。
【答案】(1) ①. ②. D (2)AB (3)AD
(4) ①. 75% ②.
(5)或
(6)
【解析】
【分析】根据盖斯定律,在等温等压或等温等容条件下,化学反应的热效应(ΔH)仅取决于体系的初始状态和最终状态,与反应路径无关。其数学表达为:若某反应可由多个已知反应通过代数运算(加、减、乘)组合而成,则该反应的ΔH等于各已知反应ΔH的对应运算结果。反应能否自发进行根据,当反应自发进行。根据勒夏特列原理可判断平衡移动的方向。反应是否达到平衡则可通过变量不变来判断。
【小问1详解】
根据盖斯定律,由H2的燃烧热,CO的燃烧热,以及,用CO燃烧的热化学方程式减去H2燃烧的热化学方程式再加上,可得反应②,则,即;根据,反应自发进行,因反应②气体分子数不变,熵变不明显,若该反应能自发进行,且,故温度需低温,选D;
故答案为:;D。
【小问2详解】
A.反应①是气体分子数减小的反应,增大压强有利于反应正向进行,反应②前后气体分子数不变,增大压强不受影响,A正确;
B.选用高效催化剂不改变平衡转化率,但有利于加快反应①速率,提高产率,B正确;
C.两个反应均为放热反应,降低温度会减慢速率,不能提高HCOOH产率,C错误;
D.恒压下充入N2,不能提高HCOOH产率,D错误;
故答案为:AB。
【小问3详解】
A.反应①正方向为气体分子数减小的方向,反应②气体分子数不变,故压强会不断变小,当不再改变时则说明反应达到平衡状态,A正确;
B.反应热由反应物和生成物的能量差决定,与反应是否达到平衡无关,不会发生变化,B错误;
C.反应①和反应②中所有物质均为气体,则总质量不变,反应在密闭容器中进行,则体积不变,根据,气体密度一直保持不变,但不能说明反应达到平衡状态,C错误;
D.反应①和反应②中所有物质均为气体,则总质量不变,反应①正方向为气体分子数减小的方向,反应②气体分子数不变,则容器中气体的总物质的量减小,根据,平均相对分子质量不断增大,当不再改变时则说明反应达到平衡状态,D正确;
故答案为:AD。
【小问4详解】
达到平衡状态时,反应①和②在转化量如下:
,平衡时HCOOH与CO的分压比为,平衡时与CO的分压比为1:1,则,,解得x=0.5,y=0.25,此时容器中n(CO)=1 mol-0.5 mol -0.25 mol=0.25 mol,n(H2O)=1 mol-0.5 mol -0.25 mol=0.25 mol,n(HCOOH)=0.5 mol,n(CO2)=0.25 mol,n(H2)= 0.25 mol,气体总物质的量为1.5 mol,CO的转化率为,用水蒸气表示的化学反应速率。
故答案为:;。
【小问5详解】
由(4)可得。
故答案为:或。
【小问6详解】
对于反应①,达到平衡时,即,所以。对于反应②,达到平衡时,即,所以。反应③的化学平衡常数,将和相除,可得。
故答案为:。
19. 按要求填空。
(1)已知室温时,某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,回答下列问题:
①该溶液中pH=_______。
②HA的电离平衡常数K=_______。
(2)部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HClO
电离平衡常数(25℃)
;
;
按要求回答下列问题:
①的酸性由强到弱的顺序为_______。
②同浓度的、、、、、结合的能力由强到弱的顺序为_______。
③运用上述电离常数及物质的特性写出下列反应的离子方程式:过量通入NaClO溶液中_______。
(3)已知的氢氟酸中存在电离平衡:,要使溶液中增大,可以采取的措施是_______(填标号)。
①加少量烧碱 ②通入少量HCl气体 ③通入少量HF气体 ④加水
(4)体积均为10mL、pH=2的HCOOH溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程的pH变化如图所示。
则相同条件下酸HX的酸性比HCOOH_______(填“强”或“弱”)。
【答案】(1) ①. 4 ②. 1×10-7
(2) ①. ②. ③.
(3)②④ (4)强
【解析】
【小问1详解】
根据三段式计算:,①=1×10-4,pH=4;
②;
【小问2详解】
①根据平衡常数的大小,判断酸性强弱,对于二元弱酸,根据一级电离常数判断酸性强弱。电离常数:,所以酸性强弱:;
②酸性越弱,酸根离子结合能力越强。根据电离常数的大小,可以判断酸性的强弱:,所以酸根离子结合的能力的强弱:;
③因为,过量通入溶液中,发生反应:;
【小问3详解】
已知:,所以,①加少量使增大,K不变,减小;②通入少量HCl气体,使增大,增大;③通入少量HF气体,使增大,减小;④加水,减小,增大,故选②④;
【小问4详解】
酸性越弱稀释时氢离子的浓度变化越慢,pH变化越慢,所以HX的酸性比醋酸强。
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高二化学试卷(一)
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:1.答题前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂其它答案。非选择题的答案必须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内,写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列说法不正确的是
A. 已知 ,稳定性:石墨金刚石
B. ,已知,,则一定不能自发进行
C. 工业合成氨反应选择400~500℃作为反应温度是为了提高平衡转化率
D. 打开剧烈摇动后的碳酸饮料产生大量气泡的原因是压强对化学平衡的影响
2. 下列有关反应热说法错误的是
A. 中和热测定的装置中,填充碎泡沫、内外烧杯口齐平的目的都是减少热量损失
B. 已知: ,则稀溶液与稀醋酸生成水时,反应热数值偏小
C. 已知: ,则和充分反应,放出的热量小于
D. 在下,的燃烧热,则分解的热化学方程式为
3. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 使甲基橙变黄的溶液中:、、、
C. 由水电离出的的溶液中:、、、
D. 使显红色的溶液中:、、、
4. 盐类水解在生产和生活中有着广泛的应用,有关应用或说法与盐类水解无关的是
A. NH4Cl溶液可用于除铁锈
B. 用FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体
C. 用稀硫酸除去铜器表面的铜绿Cu2(OH)2CO3
D. FeCl3溶液的配制:FeCl3晶体溶于浓盐酸中,然后再加水稀释到所需要的浓度
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中含的数目为
B. 的乙醇溶液中含有氧原子数为
C. 与于密闭容器中充分反应后,容器内的分子数为
D. 标准状况下,中含有的分子数为
6. 下列叙述正确的是
A. 明矾可以用于净水是因为:
B. 溶液的水解方程式:
C. 溶液显酸性的原因:
D. 小苏打能中和胃酸是因为:
7. 下列事实一定能说明亚硝酸(HNO2)是弱电解质的是( )
①常温下HNO2溶液中存在的微粒有:H+、NO、HNO2,OH-、H2O
②用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗
③10mL1 mol∙L−1HNO2溶液恰好与10mL1 mol∙L−1NaOH溶液完全反应
④0.1 mol∙L−1HNO2溶液的c(H+)<0.1 mol∙L−1
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
8. 利用催化加氢可制得乙烯,反应方程式为 ,在两个容积均为1L恒容密闭容器中,分别加入和,分别选用两种催化剂,反应进行相同时间,测得转化率随反应温度的变化如下图所示。下列说法不正确的是
A. 温度下充入稀有气体,转化率不变
B. 温度高于,转化率降低的原因是温度导致的平衡逆移
C. 从图中无法比较催化剂Ⅰ和催化剂Ⅱ谁更高效
D. b、d两状态下,化学反应速率
9. 下列装置不能达到相应实验目的的是
A.用①装置测定中和反应的反应热
B.用②装置测定氢气的生成速率(mL/s)
C.用③装置探究温度对平衡的影响
D.用④装置探究、对分解的催化效果
A. A B. B C. C D. D
10. 下图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②中“加压”不能提高原料的转化率,但可以加快反应速率
C. 步骤③中反应温度越高催化剂活性越大
D. 步骤③、④均有利于提高原料的平衡转化率
11. 在25℃时,下列说法正确的是
A. 的醋酸溶液稀释100倍,
B. 溶液中,离子浓度大小关系为:
C. 向氨水中加入稀硫酸至,此时
D. 同浓度的①②溶液,:①>②
12. 已知反应,使用催化剂和未使用催化剂时的能量变化与反应历程如图。下列说法正确的是
A. 该反应
B. 使用催化剂可以降低反应的
C. 曲线表示的反应:正反应的活化能小于逆反应的活化能
D. 曲线表示的反应:该反应分两步进行,决速步骤是②
13. 将18 mol的气体平均分成两份,分别通入容器A、容器B(容积均为1 L),其中一容器为绝热环境,另一容器为25℃恒温环境,在容器内均发生: ,相关数据如下表:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
容器A
0
0.8
1.5
2
2.3
2.4
2.4
容器B
0
1
1.8
2.5
3
3
3
下列说法正确的是
A. 容器B为绝热环境
B. 可通过降低容器的温度,从而加快逆反应的速率,达到抑制H2S气体分解的目的
C. 反应到40 min时,向容器B中充入一定量的He,容器内压强变大,平衡逆向移动
D. 计算可知容器B的平衡转化率为66.7%
14. 一定温度下,将一定质量的冰醋酸加蒸馏水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是
A. a、b、c三点溶液的H+浓度:a>b>c
B. a、b、c三点的电离程度:c<a<b
C. 向c点溶液加水,变小,不变
D. a、b、c三点溶液用溶液中和,消耗NaOH溶液体积:c<a<b
15. 工业上可利用氨水吸收和,原理如下图所示。已知:25℃时,的,的,,下列说法正确的是
A. 0.1mol/L溶液中:
B. 向氨水中通入至:
C. 被吸收的离子方程式:
D. 0.1mol/L溶液中:
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分,含少量、、CaO、MgO、碳及有机物等)制取的工艺流程如下:
已知:、均能与生成沉淀。回答下列问题:
(1)“550℃焙烧”的目的是___________。
(2)“碱浸”时发生反应的离子方程式为___________。
(3)“浸钴”过程中若先加入足量的稀,后加入足量的,则浸出液含有的金属阳离子为、、和___________。
(4)“净化除杂1”过程中,先在40~50℃加入溶液,后调节pH。
①该条件下、、氧化性由强到弱的顺序为___________。
②控制40~50℃的原因是___________。
(5)“滤渣2”的成分是___________。
(6)在空气中焙烧生成和一种气体,该反应的化学方程式为___________。
17. 某学习小组为测定浓度并探究其电离情况,进行了如下实验。
【实验一】配制的标准溶液
(1)称量时,用分析天平称量___________(精确度)。
(2)在配制上述溶液实验中,下列操作引起结果偏低的有___________。(填序号)
A. 在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液
B. 没有用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液移入容量瓶中
C. 容量瓶中原来存有少量蒸馏水
D. 胶头滴管加水定容时俯视刻度线
【实验二】测定的浓度
(3)量取待测醋酸溶液于锥形瓶中,加入几滴___________溶液作指示剂。
(4)用的溶液滴定,达到滴定终点的操作和现象为___________。
(5)4次滴定消耗溶液的体积记录如下:
实验次数
1
2
3
4
滴定前
滴定终点
消耗溶液的体积/mL
24.98
25.02
26.88
第4次滴定消耗溶液的体积为___________,则该醋酸溶液的物质的量浓度为___________(精确到)。
【实验三】
(6)用计测定时的醋酸的为2.88,计算的电离常数___________。
18. CO和水通过催化转化可以生成甲酸,有利于碳中和。其主要反应如下:
①;
②。
回答下列问题:
I.已知:的燃烧热为286kJ/mol、CO的燃烧热为,。
(1)则a=_______;反应②自发进行的条件是_______;(填选项字母,下同)。
A.高压 B.低压 C.高温 D.低温
(2)工业上,一定能提高HCOOH产率的措施有_______。
A. 增大压强 B. 选用高效催化剂 C. 降低温度 D. 恒压下充入
II.在温度恒为1100K、体积恒为2L的密闭容器中充入,经过10min,容器内达到平衡状态,测得平衡时HCOOH与CO的分压比为,平衡时与CO的分压比为1:1。
(3)下列图像正确且能说明反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
A. B. C. D.
(4)1100K时,10min时CO的转化率为_______;0~10min内用水蒸气表示的化学反应速率为_______。
(5)1100K条件下,平衡时压强为,反应①用气体分压表示的化学平衡常数_______(用含的代数式表示,用容器中各气体成分的分压表示)。
(6)已知反应①:,,反应②:,,为速率常数。则反应③的化学平衡常数_______(用含的代数式表示)。
19. 按要求填空。
(1)已知室温时,某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,回答下列问题:
①该溶液中pH=_______。
②HA的电离平衡常数K=_______。
(2)部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HClO
电离平衡常数(25℃)
;
;
按要求回答下列问题:
①的酸性由强到弱的顺序为_______。
②同浓度的、、、、、结合的能力由强到弱的顺序为_______。
③运用上述电离常数及物质的特性写出下列反应的离子方程式:过量通入NaClO溶液中_______。
(3)已知的氢氟酸中存在电离平衡:,要使溶液中增大,可以采取的措施是_______(填标号)。
①加少量烧碱 ②通入少量HCl气体 ③通入少量HF气体 ④加水
(4)体积均为10mL、pH=2的HCOOH溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程的pH变化如图所示。
则相同条件下酸HX的酸性比HCOOH_______(填“强”或“弱”)。
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