精品解析:安徽省芜湖市2025-2026学年高二上学期11月期中化学试题
2025-12-10
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内容正文:
芜湖市2025~2026学年度第一学期期中普通高中联考试卷
高二化学
(满分100分,时间75分钟)
所需原子量:H-1 C-12 O-16 Zn-65
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 下列做法与工业生产实际不相符的是
A. 合成氨时压强不是越大越好,需综合考虑对设备和动力的要求
B. 工业上增加炼铁高炉的高度可以有效降低尾气中CO的含量
C. 合成氨选择温度时需考虑对催化剂活性的影响
D. 冶炼铝时常向氧化铝中添加适量冰晶石作助熔剂
2. 下列有关化学反应速率与平衡的说法正确的是
A. 的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
B. 恒温恒压密闭容器中:,充入惰性气体,反应速率不变
C. 一定条件下,可逆反应达到平衡后,保持容器温度和容积不变,再通入一定量,则再次达到平衡时的百分含量减小
D. 反应达到平衡后,其他条件不变,将反应的体积缩小一半,达到新平衡时的浓度将变大
3. 乙醇水蒸气重整制氢广泛运用于工业生产中,其原理是。一定温度下,恒压时,按水醇比向密闭反应容器中充入原料,发生上述反应。下列说法正确的是
A. 反应体系压强越小,反应物平衡转化率越大,越有利于工业生产
B. 若之比保持不变,说明反应达到了平衡状态
C. 若时,测得反应吸收能量,则
D. 若在原料气体中充入一定量的惰性气体,则平衡转化率会增大
4. 下列有关反应热的叙述中正确的是
A. ; ,则
B. 相同条件下,若1mol O、1mol 所具有的能量分别为、,则
C. 在相同条件下,金刚石(s)或石墨(s)燃烧生成1mol 时,放出的热量相等
D. ,在恒温恒压的条件下,达到平衡后加入Y,该反应的不变
5. 在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液导电能力变化如下图所示,下列说法正确的是
A. a、b、c三点对应的溶液中,最大的是c点
B. a、b、c三点对应的溶液中,电离程度最大的是b点
C. 若使b点对应溶液中增大、减小,可采用加入固体的方法
D. 中和等体积、等浓度的盐酸和醋酸,中和盐酸所需氢氧化钠的物质的量多于醋酸
6. 以反应为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取溶液和酸性溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
H2O
温度/℃
浓度/mol·L-1
体积/mL
浓度/mol·L-1
体积/mL
体积/mL
①
0.10
3.0
0.010
3.0
0
25
②
0.10
2.0
0.010
3.0
V1
25
③
0.10
V2
0.010
3.0
1.0
50
下列说法不正确的是
A. 实验②中,实验③
B. 实验①测得溶液的褪色时间为40s,则这段时间内平均反应速率
C. 实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D. 实验①和②起初反应均很慢,过了一会速率突然增大,可能是生成对反应起催化作用
7. 下列说法正确的是
A. 已知,加入KCl固体,该平衡逆向移动
B. ,该反应分离出SO3,则平衡时间延长
C. 图1中曲线a表示反应:进行过程中X的转化率随时间变化的关系,只能加入催化剂使反应过程按曲线b进行。
D. 一定温度下,只改变反应物中对反应的影响如图2所示,反应a、b、c点均为平衡点,且b点时SO2的转化率最高
8. 有机锡试剂、CO和卤代烃在催化剂作用下反应可以制备酮类衍生物( ),其反应机理如图所示,下列说法错误的是
已知:和为烃基或氢,为卤素原子。
A. 该反应的总反应为:
B. 反应过程中有三种中间产物
C. 反应过程中需要不断的补加
D. 催化剂可以提高酮类衍生物平衡之前的产率
9. 下列说法正确的是
A. ,则碳的燃烧热等于
B. C(石墨,s)(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
C. 用溶液和NaOH溶液反应测定中和反应的反应热:
D. 与在催化剂、500℃下混合反应生成,转移电子的数目约为
10. 下列说法不正确的是
A. 热化学方程式未注明温度和压强时,表示25℃和101kPa时的数据
B. 能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子,活化能即活化分子具有的能量
C. 升高温度和使用催化剂,都是增大了活化分子百分数,从而加快反应速率
D. 汽车尾气净化反应 ,低温下能自发进行
11. 反应经历两步:①;②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. a为随t的变化曲线
B. 时,
C. 时,的消耗速率大于生成速率
D. 后,
12. 可逆反应:的v-t图像如图甲所示;若其他条件都不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图像如图乙所示。现有下列叙述:
①a1=a2;②a1<a2;③b1=b2;④b1<b2;⑤t1>t2;⑥t1=t2;⑦甲图与乙图中阴影部分的面积相等;⑧图乙中阴影部分面积更大。则以上所述各项正确的组合为
A. ②④⑤⑦ B. ②④⑥⑧ C. ②③⑤⑦ D. ②④⑤⑧
13. 碳化硅()被广泛用于制造高温高压半导体。气相反应法制备发生的反应为:。已知晶体中具有与金刚石类似的空间结构,与C交替相连。根据以下键能数据,的值为
键
键能()
328
360
436
431
347
A. -340 B. +340 C. +354 D. -354
14. 反应,在温度一定时,平衡体系中的体积分数(%)随压强的变化情况如图所示(实线上的任何一点为对应压强下的平衡点)。下列说法正确的是
A. E→A所需时间为x;D→C所需时间为y,则
B. A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C. 快速压缩混合气体,A点可沿平衡曲线直接变到B点
D. A、B、C、D、E各状态中,的是状态D
二、非选择题(每空2分,共58分)
15. 平衡思想是化学研究的一个重要观念,在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等多种平衡。25℃时,四种弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
HClO
电离平衡常数(25℃)
回答下列问题:
(1)写出的电离方程式:_______。
(2)四种弱酸中,其中酸性最强的是_______(填化学式);下列离子与的结合能力最强的是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(3)下列措施中能使次氯酸水溶液中增大的同时减小的是_______(填字母)。
A. 加入次氯酸钠固体 B. 加入固体 C. 加入固体 D. 升高温度
(4)写出向NaClO溶液中通入少量的离子方程式:_______。
(5)常温下,反应的化学平衡常数为_______(保留两位有效数字)。
(6)一定温度下,现有a.盐酸,b.硫酸,c.醋酸三种酸。
①若三种酸体积相同,物质的量浓度相同时,使其恰好完全中和所需NaOH的物质的量由大到小的顺序是_______(用a、b、c表示,下同)。
②若三者pH相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_______。
16. 氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业氧化锌[含有Fe(II)、Mn(II)、Ni(II)等杂质]的流程如下
已知:①在本实验条件下,Ni(II)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是。
②不考虑操作过程中引起的质量损失。
回答下列问题:
(1)加稀硫酸酸浸时,常将工业ZnO粉碎,其目的是_______。
(2)②发生反应的离子方程式有_______和_______。
(3)若④中产物仅为,则发生反应的离子方程式为_______;取干燥后的滤饼ag,煅烧后可得到产品,则x等于_______(用含a、m的代数式表示)。
(4)④形成的沉淀要水洗,检验沉淀是否洗涤干净的操作和现象是_______。
17. 在化工生产中有着广泛的应用前景,主要用于制造黏胶纤维和玻璃纸的原材料,工业上常用合成,原理如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
总反应:
(1)当时,合成总反应的_______。
(2)转化为的热化学方程式为_______。
(3)工业上利用反应Ⅰ制备,在的密闭容器中加入和,反应后,测得体积分数为10%,则内的平均反应速率_______。
(4)利用工业废气替代硫磺矿生产的反应为。反应物投料比采用,维持体系压强为应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图。
①图中,和随温度变化的曲线分别是_______、_______。(填字母)
②下列操作中,能提高平衡转化率的是_______。
a.增大 b.恒温恒压下通入 c.移除 d.加入催化剂 e.降低温度
③曲线交点的横坐标为840℃,该温度下以分压表示的平衡常数_______。(用含的代数式表示,是以平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
18. 化学是一门以实验为基础的学科,实验探究是学习化学原理的重要方法。回答下列问题:
Ⅰ.某些反应的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,由公式计算获得。某学习小组利用大小烧杯、隔热材料等设计如图量热计测量室温下中和反应的反应热。
(1)指出装置中的错误:_______。
(2)量取反应物时,应选用的最佳试剂为的盐酸和_______(填选项字母)。
a.固体 b.溶液
c.溶液 d.氨水
(3)改正装置后用上述溶液进行实验,若三次实验测得终止温度与起始温度差分别为3.3℃、3.2℃、3.4℃。
①实验操作中,需测量酸、碱溶液的初始温度和_______温度。
②三次实验放出的平均热量为_______J(c取,取,忽略量热计的比热容)。
③按此实验结果,则_______ (结果保留三位有效数字)。
Ⅱ.研究小组利用稀硫酸和溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验操作及现象如表:
实验组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验操作
溶液出现浑浊
时所需时间/s
已知:。
(4)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式为_______。
(5)由实验Ⅰ、Ⅱ可得出的结论是_______。
(6)实验Ⅲ加“”的目的为_______。
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芜湖市2025~2026学年度第一学期期中普通高中联考试卷
高二化学
(满分100分,时间75分钟)
所需原子量:H-1 C-12 O-16 Zn-65
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 下列做法与工业生产实际不相符的是
A. 合成氨时压强不是越大越好,需综合考虑对设备和动力的要求
B. 工业上增加炼铁高炉的高度可以有效降低尾气中CO的含量
C. 合成氨选择温度时需考虑对催化剂活性的影响
D. 冶炼铝时常向氧化铝中添加适量冰晶石作助熔剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.合成氨反应是气体体积减小的反应,增大压强有利于氨气的生成,但压强太大,对设备和动力以及成本的要求太高,所以压强不是越大越好,A正确;
B.高炉炼铁是一个可逆反应,单纯增大高炉的高度不影响平衡的移动,不能降低尾气中CO的含量,B错误;
C.合成氨是放热反应,高温平衡左移,所以选择温度时主要是从反应速率考虑,需要提高单位时间内氨气的产率,同时还需要考虑对催化剂活性的影响,使催化剂活性达到最佳,C正确;
D.氧化铝的熔点很高,达到2054℃,添加冰晶石作为助熔剂后可以将混合物熔点降到1000℃左右,节约大量能源和成本,D正确;
故答案为:B。
2. 下列有关化学反应速率与平衡的说法正确的是
A. 的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
B. 恒温恒压密闭容器中:,充入惰性气体,反应速率不变
C. 一定条件下,可逆反应达到平衡后,保持容器温度和容积不变,再通入一定量,则再次达到平衡时的百分含量减小
D. 反应达到平衡后,其他条件不变,将反应的体积缩小一半,达到新平衡时的浓度将变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入氯化钠溶液会稀释盐酸,降低H+浓度,反应速率减慢,A错误;
B.恒温恒压下充入惰性气体,容器体积增大,反应物浓度降低,反应速率减慢,B错误;
C.可逆反应前后都只有一种气体,保持容器温度和容积不变再通入NO2相当于加压,平衡向生成N2O4方向移动,NO2的百分含量减小,C正确;
D.该反应的平衡常数K=c(CO2),体积缩小但温度不变,K不变,CO2浓度不变,D错误;
故选C。
3. 乙醇水蒸气重整制氢广泛运用于工业生产中,其原理是。一定温度下,恒压时,按水醇比向密闭反应容器中充入原料,发生上述反应。下列说法正确的是
A. 反应体系压强越小,反应物平衡转化率越大,越有利于工业生产
B. 若之比保持不变,说明反应达到了平衡状态
C. 若时,测得反应吸收能量,则
D. 若在原料气体中充入一定量的惰性气体,则平衡转化率会增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.虽然降低压强有利于平衡向正反应(气体物质的量增加的方向)移动,提高转化率,但工业生产需权衡转化率与反应速率、设备成本等因素,不能简单认为压强越小越有利,故A错误;
B.CO与H2的生成比例为1:2,该比值在反应过程中始终不变,无法作为平衡状态的判断依据,故B错误;
C.根据ΔH=+255.7kJ/mol,吸收511.4kJ对应2mol乙醇反应,但速率计算需体积数据,题干未提供,无法得出v=1mol·L-1·min-1,故C错误;
D.恒压下充入惰性气体,总压不变但各物质分压降低,相当于系统体积增大,平衡向物质的量多的正反应方向移动,乙醇转化率提高,故D正确;
故选D。
4. 下列有关反应热的叙述中正确的是
A. ; ,则
B. 相同条件下,若1mol O、1mol 所具有的能量分别为、,则
C. 在相同条件下,金刚石(s)或石墨(s)燃烧生成1mol 时,放出的热量相等
D. ,在恒温恒压的条件下,达到平衡后加入Y,该反应的不变
【答案】D
【解析】
【详解】A. ; ,则生成液态水放出的热量更高,,A错误;
B.原子形成化学键结合为分子时放出热量,说明原子具有的能量比分子多。相同条件下,如果1mol氧原子所具有的能量为E1,1mol氧分子所具有的能量为E2,则2E1>E2,B错误;
C.石墨转化为金刚石是一个吸热过程,则金刚石的能量比石墨高,金刚石(s)或石墨(s)燃烧生成1mol 时,金刚石放出的热量多,C错误;
D.一定条件下,反应热与平衡移动无关,与化学计量数及物质的状态有关,D正确;
故选D。
5. 在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液导电能力变化如下图所示,下列说法正确的是
A. a、b、c三点对应的溶液中,最大的是c点
B. a、b、c三点对应的溶液中,电离程度最大的是b点
C. 若使b点对应溶液中增大、减小,可采用加入固体的方法
D. 中和等体积、等浓度的盐酸和醋酸,中和盐酸所需氢氧化钠的物质的量多于醋酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.离子浓度越大,导电能力越强,由于故导电能力:c<a<b,故为c<a<b,最大的点为b点,A错误;
B.加水越多,越利于 CH3COOH 电离,故电离程度:a<b<c,电离程度最大的是c点,B错误;
C.加入固体,与H+反应,使减小,正向移动,增大,C正确;
D.盐酸和醋酸均为一元酸,等体积、等浓度的盐酸和醋酸物质的量相等,中和盐酸和醋酸所需氢氧化钠的物质的量相等,D错误;
故选C。
6. 以反应为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取溶液和酸性溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
H2O
温度/℃
浓度/mol·L-1
体积/mL
浓度/mol·L-1
体积/mL
体积/mL
①
0.10
3.0
0.010
3.0
0
25
②
0.10
2.0
0.010
3.0
V1
25
③
0.10
V2
0.010
3.0
1.0
50
下列说法不正确的是
A. 实验②中,实验③
B. 实验①测得溶液的褪色时间为40s,则这段时间内平均反应速率
C. 实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D. 实验①和②起初反应均很慢,过了一会速率突然增大,可能是生成对反应起催化作用
【答案】B
【解析】
【分析】分析表中数据可知,实验①和实验②只是草酸浓度不同,即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响;实验②和③只是温度不同,所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响;
【详解】A.做对比实验时只有1个变量,结合分析可知,每个实验中溶液总体积均为3.0mL+3.0 mL =6.0 mL,则实验②中,实验③,故A正确;
B.高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)==1.25×10−4mol⋅L−1⋅s−1,故B错误;
C.据分析,实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响,故C正确;
D.加入催化剂或升高温度,能明显加快反应速率,在其它条件都相同时,开始速率很小,过一会儿速率突然增大,有可能反应放热温度明显升高引起的,也可能是反应生成了具有催化作用的物质,其中水没有这种作用,CO2释放出去了,所以可能起催化作用的是Mn2+,故D正确;
本题选B。
7. 下列说法正确的是
A. 已知,加入KCl固体,该平衡逆向移动
B. ,该反应分离出SO3,则平衡时间延长
C. 图1中曲线a表示反应:进行过程中X的转化率随时间变化的关系,只能加入催化剂使反应过程按曲线b进行。
D. 一定温度下,只改变反应物中对反应的影响如图2所示,反应a、b、c点均为平衡点,且b点时SO2的转化率最高
【答案】B
【解析】
【详解】A.的离子方程式为:,加入KCl固体,对该反应没有影响,平衡不发生移动,A错误;
B.,该反应分离出SO3,SO3浓度减小,逆反应速率减小,平衡正向移动,反应物浓度减小,正反应速率减小,则平衡时间延长,B正确;
C.图1中曲线a表示反应:,加入催化剂,反应速率增快且平衡不发生移动,X的平衡转化率不变,反应更快达到平衡,而该反应是气体体积不变的反应,增大压强,平衡不发生移动,反应速率增大,X的平衡转化率不变,反应更快达到平衡,加入催化剂或增大压强都可以使反应过程按曲线b进行,C错误;
D.反应过程中,增大起始,平衡正向移动,但SO2的平衡转化率减小,反应a、b、c点均为平衡点,且a点时SO2的转化率最高,D错误;
故选B。
8. 有机锡试剂、CO和卤代烃在催化剂作用下反应可以制备酮类衍生物( ),其反应机理如图所示,下列说法错误的是
已知:和为烃基或氢,为卤素原子。
A. 该反应的总反应为:
B. 反应过程中有三种中间产物
C. 反应过程中需要不断的补加
D. 催化剂可以提高酮类衍生物平衡之前的产率
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,、和一氧化碳是反应物,、是生成物,是反应的催化剂,总反应为。
【详解】A.由分析可知,反应的总反应方程式为。故A正确;
B.由分析可知,、和一氧化碳是反应物,、是生成物,是反应的催化剂,则由图可知,反应过程中有三种中间产物,故B正确;
C.由分析可知,是反应的催化剂,所以反应过程中不需要补加,故C错误;
D.由分析可知,是反应的催化剂,催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,所以可以提高酮类衍生物平衡之前的产率,故D正确;
故选C。
9. 下列说法正确的是
A. ,则碳的燃烧热等于
B. C(石墨,s)(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
C. 用溶液和NaOH溶液反应测定中和反应的反应热:
D. 与在催化剂、500℃下混合反应生成,转移电子的数目约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳的燃烧热是25℃、101lPa时1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体放出的能量,生成的是CO,则碳的燃烧热不等于110.5 kJ·mol−1,A错误;
B.C(石墨,s)(金刚石,s) ,金刚石的能量大于石墨,能量越低越稳定,所以石墨比金刚石稳定,B错误;
C.醋酸为弱电解质,电离需要吸热,当用稀CH3COOH(aq)和稀NaOH(aq)生成1molH2O(l)时,反应热ΔH>-57.3kJ/mol,C正确;
D.与在催化剂、500℃下混合反应生成,该反应为可逆反应,不能完全转化,转移电子的数目小于,D错误;
故选C。
10. 下列说法不正确的是
A. 热化学方程式未注明温度和压强时,表示25℃和101kPa时的数据
B. 能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子,活化能即活化分子具有的能量
C. 升高温度和使用催化剂,都是增大了活化分子百分数,从而加快反应速率
D. 汽车尾气净化反应 ,低温下能自发进行
【答案】B
【解析】
【详解】A.热化学方程式未注明温度和压强时,表示25℃和101kPa时的数据,A正确;
B.发生有效碰撞的分子叫做活化分子。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能,B错误;
C.升高温度,单位体积内活化分子百分含量增加,加入催化剂,改变反应历程,也可增大活化分子百分数,C正确;
D.反应 反应自发进行,该反应低温自发,D正确;
故选B。
11. 反应经历两步:①;②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. a为随t的变化曲线
B. 时,
C. 时,的消耗速率大于生成速率
D. 后,
【答案】D
【解析】
【分析】由题中信息可知,反应经历两步:①;②。因此,图中呈不断减小趋势的a线为X的浓度随时间的变化曲线,呈不断增加趋势的线为Z的浓度随时间的变化曲线,先增加后减小的线为Y的浓度随时间的变化曲线。
【详解】A.X是唯一的反应物,随着反应的发生,其浓度不断减小,因此,由图可知,为随的变化曲线,A正确;
B.由图可知,分别代表3种不同物质的曲线相交于时刻,因此,时,B正确;
C.由图中信息可知,时刻以后,Y的浓度仍在不断减小,说明时刻反应两步仍在向正反应方向发生,而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率,即时的消耗速率大于生成速率,C正确;
D.由图可知,时刻反应①完成,X完全转化为Y,若无反应②发生,则,由于反应②的发生,时刻Y浓度的变化量为,变化量之比等于化学计量数之比,所以Z的浓度的变化量为,这种关系在后仍成立, 因此,D不正确。
综上所述,本题选D。
12. 可逆反应:的v-t图像如图甲所示;若其他条件都不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图像如图乙所示。现有下列叙述:
①a1=a2;②a1<a2;③b1=b2;④b1<b2;⑤t1>t2;⑥t1=t2;⑦甲图与乙图中阴影部分的面积相等;⑧图乙中阴影部分面积更大。则以上所述各项正确的组合为
A. ②④⑤⑦ B. ②④⑥⑧ C. ②③⑤⑦ D. ②④⑤⑧
【答案】A
【解析】
【详解】加入催化剂的结果一是正、逆反应速率都增大,二是缩短了达到平衡的时间,由此可得:a1<a2、b1<b2、t1>t2,但不使平衡移动推知,阴影面积为反应物浓度的变化,由于催化剂不影响平衡移动,则两图中阴影部分面积相等,故选A。
13. 碳化硅()被广泛用于制造高温高压半导体。气相反应法制备发生的反应为:。已知晶体中具有与金刚石类似的空间结构,与C交替相连。根据以下键能数据,的值为
键
键能()
328
360
436
431
347
A. -340 B. +340 C. +354 D. -354
【答案】A
【解析】
【详解】反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和,则,;
故选A。
14. 反应,在温度一定时,平衡体系中的体积分数(%)随压强的变化情况如图所示(实线上的任何一点为对应压强下的平衡点)。下列说法正确的是
A. E→A所需时间为x;D→C所需时间为y,则
B. A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C. 快速压缩混合气体,A点可沿平衡曲线直接变到B点
D. A、B、C、D、E各状态中,的是状态D
【答案】D
【解析】
【详解】A. E→A所需时间为x;D→C所需时间为y,压强越大,反应速率越快,NO2的体积分数变化量相同时,所需时间则,A错误;
B.NO2是红棕色气体,浓度越大,颜色越深,A→C,增大压强,达新平衡,C点NO2浓度比A点大,所以 A、C两点气体的颜色:A浅,C深,B错误;
C. 无限缓慢压缩混合气体,A点可沿平衡曲线直接变到B点,C错误;
D. A、B、C、D、E各状态中,A、B、C达平衡,,D点Q>K,反应逆向进行,,D正确;
答案选D。
二、非选择题(每空2分,共58分)
15. 平衡思想是化学研究的一个重要观念,在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等多种平衡。25℃时,四种弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
HClO
电离平衡常数(25℃)
回答下列问题:
(1)写出的电离方程式:_______。
(2)四种弱酸中,其中酸性最强的是_______(填化学式);下列离子与的结合能力最强的是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(3)下列措施中能使次氯酸水溶液中增大的同时减小的是_______(填字母)。
A. 加入次氯酸钠固体 B. 加入固体 C. 加入固体 D. 升高温度
(4)写出向NaClO溶液中通入少量的离子方程式:_______。
(5)常温下,反应的化学平衡常数为_______(保留两位有效数字)。
(6)一定温度下,现有a.盐酸,b.硫酸,c.醋酸三种酸。
①若三种酸体积相同,物质的量浓度相同时,使其恰好完全中和所需NaOH的物质的量由大到小的顺序是_______(用a、b、c表示,下同)。
②若三者pH相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_______。
【答案】(1)H2SH++HS-
(2) ①. CH3COOH ②. A (3)AC
(4)ClO-+H2O+CO2=+HClO
(5)4.4×102 (6) ①. b>a=c ②. c>a=b
【解析】
【小问1详解】
H2S为二元弱酸,分步电离,以第一步为主,故电离方程式为H2SH++HS-;
【小问2详解】
由弱酸的电离平衡常数可知,酸性最强的是,弱酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,则酸根离子与H+的结合能力越弱,故与H+的结合能力最强的是S2-,故答案选A;
【小问3详解】
A.次氯酸中存在电离平衡,加入次氯酸固体可以使溶液中c(ClO-)增大,使电离平衡逆向移动,c(H+)减小,A符合题意;B.加入固体KHSO4,会使溶液中c(H+)增大,B不符合题意;C.加入Na2CO3固体,由强酸制弱酸可知,会消耗溶液中的H+,使电离平衡正向移动,c(ClO-)增大,c(H+)减小,C符合题意;D.升高温度,使电离平衡正向移动,c(ClO-)增大,c(H+)增大,D不符合题意,故答案选AC。
【小问4详解】
由Ka大小比较可知,酸性:H2CO3>HClO>,故向NaClO溶液中通入少量CO2,生成碳酸氢钠和HClO,离子方程式为ClO-+H2O+CO2=+HClO;
【小问5详解】
由该反应的平衡常数=;
【小问6详解】
①一定温度下,等体积等物质的量浓度的盐酸、硫酸和醋酸,盐酸和醋酸消耗NaOH的物质的量相同,硫酸中n(H+)最大,消耗NaOH的物质的量最多,故答案为b>a=c。
②pH相同体积也相同的盐酸、硫酸和醋酸,盐酸和硫酸中n(H+)相同,与锌反应产生气体的体积相同,醋酸是弱酸,其物质的量浓度最大,与锌反应产生气体的体积最大,故答案为c>a=b。
16. 氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业氧化锌[含有Fe(II)、Mn(II)、Ni(II)等杂质]的流程如下
已知:①在本实验条件下,Ni(II)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是。
②不考虑操作过程中引起的质量损失。
回答下列问题:
(1)加稀硫酸酸浸时,常将工业ZnO粉碎,其目的是_______。
(2)②发生反应的离子方程式有_______和_______。
(3)若④中产物仅为,则发生反应的离子方程式为_______;取干燥后的滤饼ag,煅烧后可得到产品,则x等于_______(用含a、m的代数式表示)。
(4)④形成的沉淀要水洗,检验沉淀是否洗涤干净的操作和现象是_______。
【答案】(1)增大接触面积,加快酸浸速率,提高原料的利用率
(2) ①. ②.
(3) ①. ②.
(4)取少量水洗液于试管中,滴入1~2滴稀盐酸,再滴入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明已经洗涤干净
【解析】
【分析】根据工业氧化锌所含成分,向工业氧化锌中加入稀硫酸,反应后溶液中所含金属阳离子是Zn2+、Ni2+、Mn2+、Fe2+,调pH约为5,加入适量高锰酸钾溶液,利用高锰酸钾溶液的强氧化性,将Mn2+氧化成MnO2,以及将Fe2+转化成Fe(OH)3沉淀,过滤后,向滤液中加入Zn,将Ni2+转化成Ni单质,剩余滤液经过④,结合小问(4),生成,据此分析;
【小问1详解】
将工业ZnO粉碎的目的是增大工业ZnO与稀硫酸的接触面积,增加锌元素的浸出率或提高原料的利用率,故答案为增大接触面积,加快酸浸速率,提高原料的利用率;
【小问2详解】
利用高锰酸钾溶液的强氧化性,同时调节pH为5,故将Mn2+氧化成MnO2,以及将Fe2+转化成Fe(OH)3沉淀,便于除去锰元素和铁元素,发生离子方程式有:和;
【小问3详解】
步骤④中产物仅为ZnCO3·xZn(OH)2,滤液中含有Zn2+与碳酸钠反应,其离子方程式为:;
根据锌元素守恒有:,解得x=。
【小问4详解】
根据上述分析,沉淀洗涤液中含有,检查沉淀是否洗干净,需要检验溶液是否含有,具体操作是取少量水洗液于试管中,滴入1~2滴稀盐酸,再滴入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明已经洗涤干净;故答案为取少量水洗液于试管中,滴入1~2滴稀盐酸,再滴入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明已经洗涤干净。
17. 在化工生产中有着广泛的应用前景,主要用于制造黏胶纤维和玻璃纸的原材料,工业上常用合成,原理如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
总反应:
(1)当时,合成总反应的_______。
(2)转化为的热化学方程式为_______。
(3)工业上利用反应Ⅰ制备,在的密闭容器中加入和,反应后,测得体积分数为10%,则内的平均反应速率_______。
(4)利用工业废气替代硫磺矿生产的反应为。反应物投料比采用,维持体系压强为应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图。
①图中,和随温度变化的曲线分别是_______、_______。(填字母)
②下列操作中,能提高平衡转化率的是_______。
a.增大 b.恒温恒压下通入 c.移除 d.加入催化剂 e.降低温度
③曲线交点的横坐标为840℃,该温度下以分压表示的平衡常数_______。(用含的代数式表示,是以平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
【答案】(1)+119.6
(2)
(3)0.05 (4) ①. d;a ②. bc ③.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,总反应可由反应Ⅰ和反应Ⅱ组合得到。当 x=0.8时,总反应中 S2的系数为 0.8,S8的系数为 1−0.25x=0.8。设总反应由 a个反应Ⅰ和 b个反应Ⅱ组成,满足:CH4系数:a+2b=2,S2系数:2a=0.8,解得 a=0.4,代入 CH4系数方程:0.4+2b=2,解得 b=0.8,则总反应焓变:ΔH=aΔH1+bΔH2=0.4×(−105)+0.8×202=+119.6kJ/mol
【小问2详解】
通过反应Ⅱ −2×反应Ⅰ,推导 S2(g)转化为 S8(g)的热化学方程式:反应Ⅱ:2CH4(g)+S8(g)⇌2CS2(g)+4H2S(g) ΔH2=+202kJ/mol
反应Ⅰ ×2:2CH4(g)+4S2(g)⇌2CS2(g)+4H2S(g) ΔH=2×(−105)=−210kJ/mol,两式相减得:S8(g)⇌4S2(g)ΔH=+412kJ/mol,整理得;
【小问3详解】
设反应的 CH4为 xmol,则平衡时各物质的量:n(CH4)=2−x,n(S2)=1−2x,n(CS2)=x,n(H2S)=2x,总物质的量:(2−x)+(1−2x)+x+2x=3mol,由 CS2体积分数 10%得:=0.1,解得 x=0.3。H2S的浓度变化:=0.3mol/L,平均速率:;
【小问4详解】
①图像中 a,b表示产物,其体积分数增加,则该正反应吸热,反应 CH4(g)+2H2S(g) ⇌CS2(g)+4H2(g)中,H2是生成物且系数最大,随温度升高平衡正向移动,故 x(H2)对应曲线 a;CH4反应物,随温度升高平衡正向移动,物质的量分数减小,对应曲线 d。
②提高 CH4平衡转化率需使平衡正向移动:
a.增大平衡正向移动,但是甲烷的量增多,其转化率降低;
b.恒温恒压通 N2,体积增大,平衡向气体分子数增大的方向(正反应)移动,甲烷转化率增大;
c.移除 CS2,平衡正向移动,甲烷转化率增大;
d .催化剂不影响平衡,甲烷转化率不变;
e .正反应吸热,降温逆向移动,甲烷转化率减小;
故选bc;
③结合①分析可知,反应物中硫化氢系数较大,则c表示硫化氢,交点处 x(H2)=x(H2S),设平衡时 CH4反应 xmol,则:n(CH4)=1−x,n(H2S)=2−2x,n(CS2)=x,n(H2)=4x,总物质的量 3+2x,由,解得x=,各物质的量分数:x(CH4)=,x(H2S)= ,x(CS2)=,x(H2)=,分压:p(CH4)=,p(H2S)= ,p(CS2)=,p(H2)=;平衡常数:。
18. 化学是一门以实验为基础的学科,实验探究是学习化学原理的重要方法。回答下列问题:
Ⅰ.某些反应的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,由公式计算获得。某学习小组利用大小烧杯、隔热材料等设计如图量热计测量室温下中和反应的反应热。
(1)指出装置中的错误:_______。
(2)量取反应物时,应选用的最佳试剂为的盐酸和_______(填选项字母)。
a.固体 b.溶液
c.溶液 d.氨水
(3)改正装置后用上述溶液进行实验,若三次实验测得终止温度与起始温度差分别为3.3℃、3.2℃、3.4℃。
①实验操作中,需测量酸、碱溶液的初始温度和_______温度。
②三次实验放出的平均热量为_______J(c取,取,忽略量热计的比热容)。
③按此实验结果,则_______ (结果保留三位有效数字)。
Ⅱ.研究小组利用稀硫酸和溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验操作及现象如表:
实验组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验操作
溶液出现浑浊
时所需时间/s
已知:。
(4)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式为_______。
(5)由实验Ⅰ、Ⅱ可得出的结论是_______。
(6)实验Ⅲ加“”的目的为_______。
【答案】(1)不能用金属搅拌器
(2)b (3) ①. 反应过程中最高 ②. ③.
(4)
(5)相同条件下,温度越高,反应速率越快
(6)使得溶液总体积相同,使得溶液中浓度相同
【解析】
【分析】中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应,且实验中要尽量操作迅速,且保证热量尽量不散失,防止产生实验误差;
通过对比实验研究某一因素对实验的影响,应该要注意控制研究的变量以外,其它量要相同,以此进行对比;
【小问1详解】
图示装置中金属搅拌器导热性好,使得热量散失导致误差,不能用金属搅拌器,应改为玻璃搅拌器;
【小问2详解】
实验中需加入的试剂为等体积但浓度略大的强碱氢氧化钠溶液,使酸完全中和,不能使用氢氧化钠固体(氢氧化钠固体溶解放热导致误差)和弱碱氨水(弱碱电离吸热导致误差),故选b;
【小问3详解】
①实验操作中,需测量酸、碱溶液的初始温度和反应过程中最高温度。
②三次实验平均温差为,则放出的平均热量为。
③实验中氢离子为,则;
【小问4详解】
硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫单质和二氧化硫气体、水,离子方程式为:;
【小问5详解】
实验Ⅰ、Ⅱ的变量为温度,由反应时间,可得出的结论是:其他条件一定时,温度越高,反应速率越快;
【小问6详解】
实验Ⅲ加“”的目的为使得溶液总体积相同,使得溶液中浓度相同。
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