精品解析:四川省德阳市什邡中学2025-2026学年高二上学期11月期中化学试题
2025-12-28
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内容正文:
四川省什邡中学高2024级第三学期期中教学质量检测
化学试题
说明:1.考试时间75分钟,总分100分。
2.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、单选题(本题包括15小题,每小题3分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 化学与生产、生活密切相关,生活中处处有化学。下列说法正确的是
A. 空气中的水汽凝华为雪花是一个放热过程,也是熵增过程
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
C. 合成氨工业中采用循环操作,主要是为了提高平衡混合物中氨的含量
D. 将食品放入冰箱中,食品能够保存较长时间
2. 工业制氢原理:。改变下列条件既能提高产生氢气的速率又能提高活化分子百分数的是
①将炭块改为炭粉 ②增大水蒸气浓度 ③适当升高温度 ④加入高效催化剂
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
3. 下,在恒容密闭容器中发生反应:。下列叙述正确的是
A. 该反应的平衡常数表达式
B. 升高温度,正反应速率大于逆反应速率,平衡常数增大
C. 当气体摩尔质量不变时,该反应一定达到平衡
D. 达到平衡时再充入,重新达到平衡时浓度增大
4. 下列说法不正确的是
A. 铝热反应是放热反应,但需要足够的热量才能使反应发生
B. ,则(g)的燃烧热大于1478.8
C. ,则稀(aq)和稀(aq)完全反应生成1mol(l)时,放出57.3kJ热量
D. 已知 ; ,则
5. 不同温度下,水溶液中与的变化如图所示,下列说法中错误的是
A. 图中四点,温度大小关系为:
B. 往A点溶液中通,A点将会朝D点移动
C. A、B、C三点的溶液均显中性
D. 由图中数据可以判断A、D两点水的电离程度大小
6. 下列离子方程式书写不正确的是
A. 用过量氨水吸收工业尾气中的
B. 溶液与稀硫酸混合:
C. 草酸与酸性高锰酸钾溶液反应:
D. 醋酸的电离方程式:CH3COOH + H2OH3O+ +CH3COO-
7. 向两个相同锥形瓶中分别加入镁条,塞紧橡胶塞,然后分别注入盐酸、醋酸。测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 2号线是装有醋酸的瓶内气体压强变化曲线 B. 反应时,盐酸消耗的镁比醋酸多
C. 时的瞬时速率 D. 镁条与两种酸的反应都是放热反应
8. 手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。假设:一次性加入溶液。已知:混合溶液的密度为,比热容为。下列相关说法正确的是
A. 分批加入溶液,反应更充分,测量结果更准确
B. 将磁子表面的聚四氟乙烯换成铁,测量更精准
C. 本实验中测定的中和反应反应热
D. 若将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸,将偏小
9. 常温下,下列各组离子在指定的溶液中一定能大量共存的是
A. 水电离出的mol·L-1的溶液中:、、、
B. 0.1mol·L-1醋酸溶液中:、、、
C. 能使甲基橙变红的溶液中:、、、
D. 加铝粉能产生氢气的溶液中:、、、
10. 在容积不变的密闭容器中进行反应: 。下列各图表示当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,其中正确的是
A. 图I表示温度对化学平衡的影响,且甲的温度较高
B. 图II表示时刻使用压强对反应速率的影响
C. 图III表示时刻增大的浓度对反应速率的影响
D. 图IV中a、b、c三点都已经达到化学平衡状态
11. Ni可活化制得,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是
A. 总反应的
B. Ni不是该反应的催化剂
C. 该反应历程中没有非极性键的断裂和生成
D. 总反应的速率由“中间体1→中间体2”决定
12. 温度时,在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应,实验测得:,,、为速率常数,受温度影响。容器中各反应物和生成物的物质的量随时间变化如下图所示:
下列说法正确的是
A. 、不变能说明该反应达到平衡状态 B. 反应的化学平衡常数
C. 温度为T1时的化学平衡常数K=160 D. 若将容器的温度变为T2时,则
13. 下列实验操作及现象得出的相应结论正确的是
选项
实验及现象
结论
A
向1mL0.1mol/L溶液中加入10mL1.0mol/LHI溶液,黄色溶液变橙色
增大,平衡正向进行
B
对溶液加热,溶液颜色由蓝色变为黄色
⇌反应正向吸热
C
向水溶液平衡体系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体
平衡逆向移动,溶液的颜色加深
D
分别向两支装有的溶液的试管中滴加和的草酸溶液,前者褪色更快
验证浓度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
14. 常温下,溶液中含碳微粒的物质的量百分数与pH的关系如图所示。人体血浆中最重要的缓冲体系是碳酸氢盐,正常人的血液的pH在7.35~7.45,血浆中pH与含碳微粒的关系为:。下列说法正确的是
A. 曲线b表示随溶液pH变化的曲线
B. 人体中的血浆和常温下溶液中的均为
C. 当血浆中增大时,pH一定增大
D. 当血浆的pH=7.2时,则发生酸中毒,此时是的10倍
15. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒压条件下,若按投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。已知,的选择性,为用各气体分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数。下列说法正确的是
A.
B. 曲线①表示平衡时的体积分数随温度的变化
C. 一定温度下,选用高效催化剂能提高平衡时甲烷的产率
D. T℃,若投料比改为1:4,二氧化碳转化率30%,CH4选择性80%,则反应Ⅱ的Kp=0.016
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、填空题(本题共5个小题,共55分)
16. 以下是生产、生活中常见的化学物质:①冰醋酸;②Na2CO3;③NaOH;④盐酸;⑤H2C2O4;⑥熔融NaHSO4;⑦石墨;⑧酒精;⑨NH3;⑩BaCO3。按要求回答下列问题:
(1)属于强电解质的有___________(用序号填空),能导电的有___________。
(2)等体积、等pH的醋酸和盐酸,与足量大理石反应,生成气体的物质的量:醋酸___________盐酸(填“>”、“<”或“=”)。
(3)某温度时,纯水电离的c(H+)=10-6 mol/L,将pH=5的盐酸与pH=8的Ba(OH)2溶液混合,使混合后溶液的pH=7,则盐酸与Ba(OH)2的体积比___________。
(4)25℃时,将0.1mol/LCH3COOH(aq)与a mol/LNaOH(aq)等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用含a的代数式表示CH3COOH的电离平衡常数Ka=___________。
(5)改变下列条件,能使稀溶液中的值增大的是___________(填字母)。
A. 升温 B. 加入固体
C. 稀释 D. 加入固体
(6)时,三种弱电解质的电离平衡常数如下表:
物质
电离平衡常数
下列反应不能发生的是___________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
17. 采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含、及、、、等元素的氧化物)分离提取、、等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有生成,该反应的化学方程式为______。“高温焙烧”温度为650℃,“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有______(填化学式)。
(2)在投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)萃取反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为______(填化学式)。
(4)“溶解”时发生反应的离子方程式为______。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入______(填操作单元名称)循环利用。
18. 亚硝酸钠()是一种食品添加剂,外观酷似食盐且有咸味,易潮解,易溶于水,有较强毒性,食品中添加亚硝酸钠时,必须严格控制用量。回答下列问题:
Ⅰ.某校兴趣小组利用如下装置制备亚硝酸钠(略去部分夹持仪器)。
(1)实验中,硬质玻璃管处发生制备亚硝酸钠的化学方程式为:___________。
(2)A装置中使用可抽动的铜丝的优点是___________。
(3)为了得到较纯净的亚硝酸钠,实验开始前通过玻璃管a向装置中持续通入,目的是___________;同时应在B、C装置之间增加一个装有___________(填试剂名称)的洗气瓶。
Ⅱ.当完全反应后,C中的固体除外,还可能有。测定纯度的步骤如下:
①配制0.1000mol·L-1酸性标准溶液,并进行酸化;
②称取4.0g样品溶于水配制成250mL溶液,取其中25.00mL于锥形瓶中,利用酸性标准液进行滴定,实验所得数据如下:
滴定次数
1
2
3
4
消耗溶液体积/mL
20.10
21.20
20.00
19.90
(4)该滴定实验过程中,0.1000mol·L-1酸性标准溶液应该装在如图所示的滴定管___________(填“A”或“B”)中。
(5)步骤②中如何判断滴定终点?___________。
(6)第二次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能有___________(填标号)。
A. 滴定过程中,用装有蒸馏水的洗瓶冲洗锥形瓶内壁
B. 取用酸性高锰酸钾标准液的滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
C. 滴定前读数正确,滴定终点时,俯视读数
D. 将样品配制成250mL溶液,进行容量瓶定容操作时仰视刻度线
(7)混合固体中的质量分数为___________(计算结果保留一位小数)。
19. 乙烯年产量是衡量国家石油化工发展水平的重要指标,乙烷制乙烯具有极高的经济效益。乙烷制乙烯的方法有如下两种:
Ⅰ.乙烷催化裂解法:i.C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH1
(1)已知C2H6(g)、H2(g)和C2H4(g)的燃烧热分别是1560kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1和1411.0kJ·mol-1,则ΔH1=___________,该反应在___________(填“低温”“高温”或“任何温度”)时能自发进行。
(2)一定条件下,向2L密闭容器中通入4mol乙烷,使其发生反应i,测得乙烯平衡产率随温度、压强的变化如图所示:
①p1___________p2(填“>”或“<”)。
②在a点对应的温度和压强下,反应恰好达到平衡状态所用时间为5min,则0~5min内的平均反应速率(C2H6)=___________。
Ⅱ.乙烷催化氧化法:ii.2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2<0
副反应:iii.2C2H6(g)+5O2(g)4CO(g)+6H2O(g) ΔH3<0
iv.C2H4(g)+2O2(g)2CO(g)+2H2O(g) ΔH4<0
(3)乙烷催化裂解制乙烯时常会发生积碳反应,生成的碳会附着在催化剂的表面,降低催化剂的活性,而乙烷催化氧化制乙烯时很少有积碳,可能原因是___________。
(4)在恒容的密闭容器中充入1mol C2H6和1mol O2,初始压强为200kPa,在催化剂作用下发生上述反应,测得平衡时相关数据如下表所示:
温度/℃
570
575
580
585
590
595
600
C2H4在含碳产物中的物质的量分数
0.94
0.92
0.91
0.90
0.88
0.86
0.78
C2H6的转化率
0.61
0.38
0.27
0.19
0.15
0.12
0.10
①乙烯的物质的量分数随温度升高而降低的原因是___________。
②585℃条件下,平衡时C2H4的物质的量n(C2H4)=___________mol。反应ii的标准压强平衡常数=___________(只要求列出计算式。标准压强平衡常数定义为:对于反应A2B,,其中=100kPa)。
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四川省什邡中学高2024级第三学期期中教学质量检测
化学试题
说明:1.考试时间75分钟,总分100分。
2.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、单选题(本题包括15小题,每小题3分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 化学与生产、生活密切相关,生活中处处有化学。下列说法正确的是
A. 空气中的水汽凝华为雪花是一个放热过程,也是熵增过程
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
C. 合成氨工业中采用循环操作,主要是为了提高平衡混合物中氨的含量
D. 将食品放入冰箱中,食品能够保存较长时间
【答案】D
【解析】
【详解】A.水汽凝华为雪花是放热过程,但由气态变为固态,混乱度降低,属于熵减过程,A错误;
B.ΔH>0说明石墨转化为金刚石吸热,石墨能量更低更稳定,因此金刚石不如石墨稳定,B错误;
C.合成氨循环操作的核心是将未反应的氮气和氢气从产物氨气中分离出来(通常是将氨气液化分离),然后通过压缩机重新送回合成塔进行反应,是为了提高原料利用率,平衡混合物中氨的含量由化学平衡决定,循环操作不能改变平衡混合物中氨的含量,C错误;
D.低温降低化学反应速率和微生物活性,可以延缓食品腐败,D正确;
故选D。
2. 工业制氢原理:。改变下列条件既能提高产生氢气的速率又能提高活化分子百分数的是
①将炭块改为炭粉 ②增大水蒸气浓度 ③适当升高温度 ④加入高效催化剂
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】①将炭块改为炭粉,可以增大C与的接触面积,可以使反应速率加快,但不能提高活化分子百分率,①错误;
②增大水蒸气浓度,可以加快反应速率,但不能提高活化分子百分率,②错误;
③适当升高温度,可以使更多的普通分子变为活化分子,因此既能提高反应速率,也能提高活化分子百分率,③正确;
④加入高效催化剂,可以降低反应的活化能,使更多的普通分子变化为活化分子,既能提高反应速率,也能提高活化分子百分率,④正确;
故选D。
3. 下,在恒容密闭容器中发生反应:。下列叙述正确的是
A. 该反应的平衡常数表达式
B. 升高温度,正反应速率大于逆反应速率,平衡常数增大
C. 当气体摩尔质量不变时,该反应一定达到平衡
D. 达到平衡时再充入,重新达到平衡时浓度增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.都是固体,该反应的平衡常数表达式,A项错误;
B.升高温度,平衡向吸热方向移动,正反应速率大于逆反应速率,平衡常数增大,B项正确;
C.反应物为固体,产物只有一种气体,气体摩尔质量恒定,不能根据气体摩尔质量判断平衡状态,C项错误;
D.达到平衡时再充入CO,平衡向左移动,达到新平衡时,温度不变,不变,故浓度不变,D项错误;
答案选B。
4. 下列说法不正确的是
A. 铝热反应是放热反应,但需要足够的热量才能使反应发生
B. ,则(g)的燃烧热大于1478.8
C. ,则稀(aq)和稀(aq)完全反应生成1mol(l)时,放出57.3kJ热量
D. 已知 ; ,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝热反应是放热反应,要在高温时才能反应,则需要足够的热量才能使反应发生,A项正确;
B.(g)的燃烧热指1mol(g)与O2完全反应生成CO2(g)与H2O(l),而该反应中生成的气态水,由于气态水转化为液态水放出热量,所以(g)的燃烧热大于1478.8,B项正确;
C.Ba(OH)2与H2SO4除了发生中和反应生成水放出热量之外,还有Ba2+与硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀放出的热量,所以放出的热量大于57.3kJ,C项错误;
D.碳的燃烧反应是放热反应,前者为C的完全燃烧,而后者为不完全燃烧,则前者释放的热量更多,由于放热反应的∆H是负值,则,D项正确;
故选C。
5. 不同温度下,水溶液中与的变化如图所示,下列说法中错误的是
A. 图中四点,温度大小关系为:
B. 往A点溶液中通,A点将会朝D点移动
C. A、B、C三点的溶液均显中性
D. 由图中数据可以判断A、D两点水的电离程度大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.水的电离为吸热过程,升高温度,Kw的值变大,由图中曲线看出,AD点Kw值相同,温度相同,Kw的值B、C、A逐渐减小,则温度关系为A=D<C<B,A正确;
B.温度不变,Kw= c(H+)c(OH-)的值不变,往A点中通入HCl(g),溶液中c(H+)浓度增大,c(OH-)离子浓度减小,A点将朝D点移动,B正确;
C.A、B、C三点对应的c(H+)=c(OH-),所以三点溶液均为中性,C正确;
D.由图中数据可知,A点溶液呈中性,D点溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,若是加入酸使溶液呈酸性,水的电离被抑制,水的电离程度:A>D;若是加入强酸弱碱盐,弱碱阳离子水解使溶液呈酸性,水的电离被促进,水的电离程度:A<D,则仅通过水溶液中c(H+)的浓度,无法判断水电离被抑制还是被促进,故无法判断A、D两点水的电离程度大小,D错误;
故选D。
6. 下列离子方程式书写不正确的是
A. 用过量氨水吸收工业尾气中的
B. 溶液与稀硫酸混合:
C. 草酸与酸性高锰酸钾溶液反应:
D. 醋酸的电离方程式:CH3COOH + H2OH3O+ +CH3COO-
【答案】C
【解析】
【详解】A.过量氨水与SO2反应生成(NH4)2SO3,离子方程式为:,A正确;
B.与稀硫酸反应生成S和SO2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,B正确;
C.草酸(H2C2O4)是弱酸,在酸性条件下应以分子形式参与反应,正确的离子方程式为:,C错误;
D.醋酸为弱酸,在水溶液中不完全电离产生H3O+ 和CH3COO-,电离方程式为:CH3COOH + H2OH3O+ +CH3COO-,D正确;
故选C。
7. 向两个相同锥形瓶中分别加入镁条,塞紧橡胶塞,然后分别注入盐酸、醋酸。测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 2号线是装有醋酸的瓶内气体压强变化曲线 B. 反应时,盐酸消耗的镁比醋酸多
C. 时的瞬时速率 D. 镁条与两种酸的反应都是放热反应
【答案】C
【解析】
【分析】盐酸为强酸,醋酸为弱酸,反应开始时,盐酸中H+浓度大,反应速率快,压强增大快,则1号线为盐酸与镁条反应的曲线,2号线为醋酸与镁条反应的曲线。
【详解】A.由分析可知,2号线是装有醋酸的瓶内气体压强变化曲线,A正确;
B.由于盐酸中H+浓度比醋酸中H+浓度大,所以反应100s时,盐酸消耗的镁比醋酸多,B正确;
C.由图可知,100s时盐酸反应接近结束,此时盐酸反应生成的氢气的速率弱于醋酸,C错误;
D.活泼金属和酸的反应为放热反应,D正确;
故选C。
8. 手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。假设:一次性加入溶液。已知:混合溶液的密度为,比热容为。下列相关说法正确的是
A. 分批加入溶液,反应更充分,测量结果更准确
B. 将磁子表面的聚四氟乙烯换成铁,测量更精准
C. 本实验中测定的中和反应反应热
D. 若将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸,将偏小
【答案】C
【解析】
【详解】A.中和热测定需一次性快速加入NaOH溶液以减少热量散失,分批加入会导致热量散失增加,测量结果不准确,A错误;
B.聚四氟乙烯导热性差,可减少热量散失,换成导热性好的铁会增加热量损失,测量精度降低,B错误;
C.混合溶液质量,温度变化,放出热量;生成水的物质的量:,则,C正确;
D.醋酸为弱酸,电离吸热,中和时实际放出热量减少,偏小,,会变大,D错误;
故选C。
9. 常温下,下列各组离子在指定的溶液中一定能大量共存的是
A. 水电离出的mol·L-1的溶液中:、、、
B. 0.1mol·L-1醋酸溶液中:、、、
C. 能使甲基橙变红的溶液中:、、、
D. 加铝粉能产生氢气的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.水电离出的c(H+)=1×10-13mol·L-1,说明水的电离被抑制的,溶液可能为强酸或强碱环境。在强碱中会反应,,在强酸或强碱中均会反应,、,A不符合题意;
B.0.1mol·L-1醋酸溶液为酸性环境,Fe3+与I-在酸性条件下发生氧化还原反应,,在酸性条件下也会氧化I-,不能大量共存,B不符合题意;
C.使甲基橙变红的溶液为强酸性(pH≤3.1),、Cl⁻、、K⁺在酸性条件下无反应,能共存,C符合题意;
D.加铝粉产生H2的溶液可能为强酸或强碱。若为强碱,Fe3+会生成Fe(OH)3沉淀,,无法共存,D不符合题意;
故答案选C。
10. 在容积不变的密闭容器中进行反应: 。下列各图表示当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,其中正确的是
A. 图I表示温度对化学平衡的影响,且甲的温度较高
B. 图II表示时刻使用压强对反应速率的影响
C. 图III表示时刻增大的浓度对反应速率的影响
D. 图IV中a、b、c三点都已经达到化学平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.图Ⅰ中乙到达平衡时间较短,乙的温度较高,正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,SO3的转化率减小,乙的温度较高,故A错误;
B.图Ⅱ在t0时刻,正逆反应速率都增大,但仍相等,平衡不发生移动,应是加入催化剂的原因,故B错误;
C.增大反应物的浓度瞬间,正反速率增大,逆反应速率不变,之后逐渐增大,图Ⅲ改变条件瞬间,正、逆速率都增大,正反应速率增大较大,平衡向正反应移动,应是增大压强的原因,故C错误;
D.图IV中曲线表示平衡常数与温度的关系,曲线上各点都是平衡点,故D正确;
故选D。
11. Ni可活化制得,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是
A. 总反应的
B. Ni不是该反应的催化剂
C. 该反应历程中没有非极性键的断裂和生成
D. 总反应的速率由“中间体1→中间体2”决定
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,总反应为反应物的能量大于生成物的能量的放热反应,反应的焓变小于0,A错误;
B.由图可知,反应的生成物为NiCH2和甲烷,则镍是反应的反应物,不是催化剂,B正确;
C.由图可知,该反应历程中有C-C非极性键的断裂,没有非极性键的生成,C错误;
D.反应的活化能越大,反应速率越慢,总反应速率取决于慢反应,中间体2→中间体3的活化能最大,反应速率最慢,则总反应的速率由中间体2→中间体3的反应速率决定,D错误;
故选B。
12. 温度时,在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应,实验测得:,,、为速率常数,受温度影响。容器中各反应物和生成物的物质的量随时间变化如下图所示:
下列说法正确的是
A. 、不变能说明该反应达到平衡状态 B. 反应的化学平衡常数
C. 温度为T1时的化学平衡常数K=160 D. 若将容器的温度变为T2时,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意可知,反应速率常数只与温度有关,不受反应平衡状态的影响,故速率常数不变不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.当反应达到平衡状态时,正反应与逆反应速率相等,即,故平衡常数,B错误;
C.由图可知,当反应达到平衡时,、NO和的物质的量分别为0.8 mol、0.2 mol和0.2 mol,由于容器的体积恒定为2 L,故其摩尔浓度分别为、和,因此,平衡常数,C正确;
D.根据上述分析,该反应的平衡常数,在温度时,平衡常数,在温度时,,说明该温度下的平衡常数,说明与温度相比,在温度下的平衡逆向移动,根据该反应的可知,该反应为放热反应,因此,只有当温度升高时才会使得平衡常数向逆反应方向移动,因此,,D错误;
因此,答案选C。
13. 下列实验操作及现象得出的相应结论正确的是
选项
实验及现象
结论
A
向1mL0.1mol/L溶液中加入10mL1.0mol/LHI溶液,黄色溶液变橙色
增大,平衡正向进行
B
对溶液加热,溶液颜色由蓝色变为黄色
⇌反应正向吸热
C
向水溶液平衡体系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体
平衡逆向移动,溶液的颜色加深
D
分别向两支装有的溶液的试管中滴加和的草酸溶液,前者褪色更快
验证浓度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向溶液中加入HI溶液,有还原性会与发生氧化还原反应,并不是仅因增大使平衡正向移动,A错误;
B.对溶液加热,溶液颜色由蓝色变为黄色,说明(蓝色)转化为(黄色)的反应正向进行;升高温度平衡正向移动,因此该反应正向吸热,B正确;
C.该反应的实质是,KCl没有参与离子反应,加入KCl固体平衡不移动,C错误;
D.溶液与草酸反应的化学方程式为,要通过褪色快慢来判断反应速率,则需要完全反应,则草酸需过量;题中的溶液与和的草酸溶液反应,与草酸的物质的量之比分别为1:1和1:0.4,均过量,无法观察到颜色完全褪去,D错误;
故答案选B。
14. 常温下,溶液中含碳微粒的物质的量百分数与pH的关系如图所示。人体血浆中最重要的缓冲体系是碳酸氢盐,正常人的血液的pH在7.35~7.45,血浆中pH与含碳微粒的关系为:。下列说法正确的是
A. 曲线b表示随溶液pH变化的曲线
B. 人体中的血浆和常温下溶液中的均为
C. 当血浆中增大时,pH一定增大
D. 当血浆的pH=7.2时,则发生酸中毒,此时是的10倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图象可知,曲线a表示c(H2CO3)、曲线b表示c()、曲线c表示随溶液pH变化的曲线,故A错误;
B.根据图象可知,常温下c()=c(H2CO3)时,pH=6.2,H2CO3的Ka1=,但人体中的血浆温度高于常温,升温有利于碳酸电离,则血浆中的大于,故B错误;
C.人体血浆中碳酸氢盐起缓冲作用,随c()增大,pH变化不大,故C错误;
D.正常人的血液pH在7.35~7.45,当血浆的pH=7.2时,则发生酸中毒,,所以此时lg=1, 是的10倍,故D正确;
选D。
15. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒压条件下,若按投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。已知,的选择性,为用各气体分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数。下列说法正确的是
A.
B. 曲线①表示平衡时的体积分数随温度的变化
C. 一定温度下,选用高效催化剂能提高平衡时甲烷的产率
D. T℃,若投料比改为1:4,二氧化碳转化率30%,CH4选择性80%,则反应Ⅱ的Kp=0.016
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,随温度升高,平衡时含碳物质的体积分数曲线①、曲线②均下降,曲线②最终降为0;而温度升高,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡正向移动,CO2不可能完全转化,则曲线②表示平衡时CH4的体积分数随温度的变化,曲线①表示平衡时CO2的体积分数随温度的变化;
【详解】A.根据盖斯定律, 由反应Ⅰ-2×反应Ⅱ可得化学方程式2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g),则ΔH=-164.7 kJ∙mol-1-(2×41.2 kJ∙mol-1)=-247.1 kJ∙mol-1,A错误;
B.由分析可知,曲线①表示平衡时CO2的体积分数随温度的变化,B错误;
C.催化剂仅能加快反应速率,不能使平衡发生移动,因此不能提高平衡时甲烷的产率,C错误;
D.设初始投料,,而平衡时CO2转化率为30%,则转化的CO2的物质的量为,剩余,CH4选择性80%,则平衡时,,根据方程式可得,根据H元素守恒,,又反应Ⅱ前后气体总物质的量相等,则,D正确;
故答案选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、填空题(本题共5个小题,共55分)
16. 以下是生产、生活中常见的化学物质:①冰醋酸;②Na2CO3;③NaOH;④盐酸;⑤H2C2O4;⑥熔融NaHSO4;⑦石墨;⑧酒精;⑨NH3;⑩BaCO3。按要求回答下列问题:
(1)属于强电解质的有___________(用序号填空),能导电的有___________。
(2)等体积、等pH的醋酸和盐酸,与足量大理石反应,生成气体的物质的量:醋酸___________盐酸(填“>”、“<”或“=”)。
(3)某温度时,纯水电离的c(H+)=10-6 mol/L,将pH=5的盐酸与pH=8的Ba(OH)2溶液混合,使混合后溶液的pH=7,则盐酸与Ba(OH)2的体积比___________。
(4)25℃时,将0.1mol/LCH3COOH(aq)与a mol/LNaOH(aq)等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用含a的代数式表示CH3COOH的电离平衡常数Ka=___________。
(5)改变下列条件,能使稀溶液中的值增大的是___________(填字母)。
A. 升温 B. 加入固体
C. 稀释 D. 加入固体
(6)时,三种弱电解质的电离平衡常数如下表:
物质
电离平衡常数
下列反应不能发生的是___________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
【答案】(1) ①. ②③⑥⑩ ②. ④⑥⑦
(2)> (3)
(4) (5)BD (6)CD
【解析】
【小问1详解】
题目所给物质中,①冰醋酸、⑤是弱电解质;②、③、⑥熔融、⑩是强电解质;④盐酸是混合物,不属于化合物,因此盐酸既不属于电解质,也不属于非电解质;⑦石墨是单质,不是化合物,因此既不属于电解质,也不属于非电解质;⑧酒精、⑨NH3属于非电解质;能导电的物质需要有自由移动的离子或电子,④盐酸()、⑥熔融()、⑦石墨(自由电子);
【小问2详解】
HCl是一元强酸,完全电离;醋酸是一元弱酸,部分电离,在溶液中存在电离平衡,等pH的醋酸的浓度要远大于盐酸,等体积,等pH的醋酸和盐酸中,溶质的物质的量:,则二者分别与足量大理石反应,生成气体的量:;
【小问3详解】
某温度时,纯水电离的,则该温度下水的离子积,的盐酸,的,则其中含有的,将二者混合后溶液的,此时溶液呈碱性且,设酸溶液体积为Va、碱溶液体积为Vb,则,解得
【小问4详解】
等体积混合后:,,,溶液呈中性,,根据公式:;
【小问5详解】
A.升温,增大,减小,增大,减小,A错误;
B.加入NaOH固体,消耗,减小,促使醋酸的电离平衡向右移动,增大, 增大,B正确;
C.稀释,和均减小,但不变,,减小,故减小,C错误;
D.加入固体,增大,减小,增大,增大,D正确;
【小问6详解】
根据值:;
A.,可发生,A不符合题意;
B.,可发生,B不符合题意;
C.,不能制,不能发生,C符合题意;
D.,应为,不能生成,不能发生,D符合题意。
17. 采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含、及、、、等元素的氧化物)分离提取、、等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有生成,该反应的化学方程式为______。“高温焙烧”温度为650℃,“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有______(填化学式)。
(2)在投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)萃取反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为______(填化学式)。
(4)“溶解”时发生反应的离子方程式为______。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入______(填操作单元名称)循环利用。
【答案】(1) ①. ②. 、
(2)减小 (3)
(4)
(5)低温焙烧
【解析】
【分析】低温焙烧后得到金属硫酸盐和氨气,利用稀硫酸吸收氨气再生硫酸铵,得到的金属硫酸盐高温煅烧,得到金属氧化物和SO3,水浸后,滤渣为SiO2、CaSO4、Fe2O3,有机酸HR萃取滤液,分离Cu,加入硫酸反萃取得到CuSO4,水相利用Na2S调pH沉Co,得到CoS,稀硫酸/双氧水溶解得到CoSO4,滤液利用碳酸氢铵沉锰,得到MnCO3。
【小问1详解】
MnO2与NH4HSO4反应转化为MnSO4生成N2的化学方程式为,水浸所得滤渣还有CaSO4、Fe2O3。
【小问2详解】
直接高温煅烧,(NH4)2SO4会分解为气体,金属转化为硫酸盐的转化率减小,则水浸金属元素的浸出率减小。
【小问3详解】
反萃取原理增大H+浓度为使萃取平衡逆向移动,在不引入杂质的前提下,应加入H2SO4。
【小问4详解】
CoS氧化溶解的离子方程式为CoS+H2O2+2H+=Co2++S+2H2O。
【小问5详解】
沉锰所得滤液为硫酸铵,可以在低温焙烧时循环使用。
18. 亚硝酸钠()是一种食品添加剂,外观酷似食盐且有咸味,易潮解,易溶于水,有较强毒性,食品中添加亚硝酸钠时,必须严格控制用量。回答下列问题:
Ⅰ.某校兴趣小组利用如下装置制备亚硝酸钠(略去部分夹持仪器)。
(1)实验中,硬质玻璃管处发生制备亚硝酸钠的化学方程式为:___________。
(2)A装置中使用可抽动的铜丝的优点是___________。
(3)为了得到较纯净的亚硝酸钠,实验开始前通过玻璃管a向装置中持续通入,目的是___________;同时应在B、C装置之间增加一个装有___________(填试剂名称)的洗气瓶。
Ⅱ.当完全反应后,C中的固体除外,还可能有。测定纯度的步骤如下:
①配制0.1000mol·L-1酸性标准溶液,并进行酸化;
②称取4.0g样品溶于水配制成250mL溶液,取其中25.00mL于锥形瓶中,利用酸性标准液进行滴定,实验所得数据如下:
滴定次数
1
2
3
4
消耗溶液体积/mL
20.10
21.20
20.00
19.90
(4)该滴定实验过程中,0.1000mol·L-1酸性标准溶液应该装在如图所示的滴定管___________(填“A”或“B”)中。
(5)步骤②中如何判断滴定终点?___________。
(6)第二次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能有___________(填标号)。
A. 滴定过程中,用装有蒸馏水的洗瓶冲洗锥形瓶内壁
B. 取用酸性高锰酸钾标准液的滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
C. 滴定前读数正确,滴定终点时,俯视读数
D. 将样品配制成250mL溶液,进行容量瓶定容操作时仰视刻度线
(7)混合固体中的质量分数为___________(计算结果保留一位小数)。
【答案】(1)2NO+Na2O2=2NaNO2
(2)可以控制反应的开始和停止,防止实验结束后仍然产生氮的氧化物,污染环境
(3) ①. 排尽装置中的空气 ②. 浓硫酸
(4)B (5)滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液后,溶液由无色变为浅紫红色(或淡粉色),且半分钟内不褪色 (6)B
(7)86.3%
【解析】
【分析】A装置中铜丝和稀硝酸反应生成NO,NO易被氧化为NO2,B装置的作用是除去NO中混有的NO2,C装置中NO和Na2O2反应生成亚硝酸钠(),由于Na2O2也可以和水反应,B、C装置之间增加一个装有浓硫酸的洗气瓶,作用是干燥NO,以此解答。
【小问1详解】
硬质玻璃管处NO和Na2O2反应生成亚硝酸钠(),化学方程式为:2NO+Na2O2=2NaNO2。
【小问2详解】
通过抽动铜丝可以控制反应的开始和停止,防止实验结束后仍然产生氮的氧化物,污染环境。
【小问3详解】
空气中的二氧化碳、水也可以和Na2O2反应,为了得到较纯净的亚硝酸钠,实验开始前通过玻璃管a向装置中持续通入N2,目的是排尽装置中的空气;由于Na2O2也可以和水反应,B、C装置之间增加一个装有浓硫酸的洗气瓶,作用是干燥NO。
【小问4详解】
酸性高锰酸钾溶液有强氧化性,只能装在酸式滴定管中,故选B。
【小问5详解】
已知NaNO2具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去,故步骤②中达到滴定终点的标志为滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液后,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色。
【小问6详解】
第二组实验数据相比其它组数据偏大;
A.滴定过程中,摇动锥形瓶时,样品溶液会残留在锥形瓶内壁上,为避免误差,可用装有蒸馏水的洗瓶冲洗锥形瓶内壁,这一操作对实验结果V(标准)没有影响,A不选;
B.取用酸性高锰酸钾标准液的滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,这会导致酸性高锰酸钾标准液浓度偏低,造成滴定过程中V(标准)偏大,B选;
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数,这会造成V(标准)偏小,C不选;
D.容量瓶定容时仰视刻度线,加入蒸馏水偏多,导致测定c(待测)偏低,锥形瓶中样品物质的量偏小,从而导致滴定过程中消耗V(标准)偏小,D不选;
故选B。
【小问7详解】
第二组实验数据误差较大应该舍去,另外3次实验结构的平均值为=20.00mL,根据反应离子方程式:,此原料中含有 的物质的量为,故混合固体中 的质量分数为。
19. 乙烯年产量是衡量国家石油化工发展水平的重要指标,乙烷制乙烯具有极高的经济效益。乙烷制乙烯的方法有如下两种:
Ⅰ.乙烷催化裂解法:i.C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH1
(1)已知C2H6(g)、H2(g)和C2H4(g)的燃烧热分别是1560kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1和1411.0kJ·mol-1,则ΔH1=___________,该反应在___________(填“低温”“高温”或“任何温度”)时能自发进行。
(2)一定条件下,向2L密闭容器中通入4mol乙烷,使其发生反应i,测得乙烯平衡产率随温度、压强的变化如图所示:
①p1___________p2(填“>”或“<”)。
②在a点对应的温度和压强下,反应恰好达到平衡状态所用时间为5min,则0~5min内的平均反应速率(C2H6)=___________。
Ⅱ.乙烷催化氧化法:ii.2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2<0
副反应:iii.2C2H6(g)+5O2(g)4CO(g)+6H2O(g) ΔH3<0
iv.C2H4(g)+2O2(g)2CO(g)+2H2O(g) ΔH4<0
(3)乙烷催化裂解制乙烯时常会发生积碳反应,生成的碳会附着在催化剂的表面,降低催化剂的活性,而乙烷催化氧化制乙烯时很少有积碳,可能原因是___________。
(4)在恒容的密闭容器中充入1mol C2H6和1mol O2,初始压强为200kPa,在催化剂作用下发生上述反应,测得平衡时相关数据如下表所示:
温度/℃
570
575
580
585
590
595
600
C2H4在含碳产物中的物质的量分数
0.94
0.92
0.91
0.90
0.88
0.86
0.78
C2H6的转化率
0.61
0.38
0.27
0.19
0.15
0.12
0.10
①乙烯的物质的量分数随温度升高而降低的原因是___________。
②585℃条件下,平衡时C2H4的物质的量n(C2H4)=___________mol。反应ii的标准压强平衡常数=___________(只要求列出计算式。标准压强平衡常数定义为:对于反应A2B,,其中=100kPa)。
【答案】(1) ①. +136.8kJ·mol-1 ②. 高温
(2) ①. < ②. 0.24mol·L-1·min-1
(3)C与O2发生反应生成CO2,从而使积碳减少
(4) ①. 反应ⅱ、ⅳ均为放热反应,升高温度,反应ⅱ平衡逆向移动程度更大 ②. 0.18 ③.
【解析】
【小问1详解】
燃烧热是指 1mol 可燃物燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,C2H6(g)、H2(g)和C2H4(g)的燃烧热分别是1560kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1和1411.0kJ·mol-1,则①C2H6(g)+ O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H =-1560kJ·mol-1;②H2 (g)+O2 (g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1;③CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-1411.0kJ·mol-1;反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)可由①-②-③得到,则 △H=-1560kJ·mol-1 +285.8kJ·mol-1 +1411.0kJ·mol-1 =+136.8kJ·mol-1。该反应是气体体积增大的反应,,时反应能够自发进行,该反应在高温时能自发进行。
【小问2详解】
①该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,乙烯平衡产率减小,则p1<p2;
②a点乙烯的平衡产率为60%,反应恰好达到平衡状态所用时间为5min,则0~5min内的平均反应速率v(C2H6)== 0.24mol·L-1·min-1。
【小问3详解】
乙烷催化氧化制乙烯时有氧气参与反应,很少有积碳的可能原因是C与O2发生反应生成CO2,从而使积碳减少。
【小问4详解】
①乙烯的物质的量分数随温度升高而降低的原因是:反应ⅱ、ⅳ均为放热反应,升高温度,反应ⅱ平衡逆向移动程度更大;
②由表格数据可知,585℃条件下,平衡时C2H4在含碳产物中的物质的量分数为0.90,C2H6的转化率的转化率为0.19,设平衡时n(CO)=xmol,则n(C2H4)=9x,由C原子守恒可知9x×2+x=1mol×2×0.19,解得x=0.02,则平衡时C2H4的物质的量n(C2H4)=9×0.02mol=0.18mol,n(CO)=0.02mol,n(C2H6)=1mol-1mol×0.19=0.81mol,由H原子守恒可知n(H2O)= ,O原子守恒可知n(O2)= =0.885mol,气体总物质的量为:0.18mol+0.02mol+0.81mol+0.21mol+0.885mol=2.105mol,初始压强为200kPa,则平衡压强为,反应ii的标准压强平衡常数= 。
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