内容正文:
高二化学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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:H 1 C 12 O 16 S 32 Fe 56
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在天安门广场隆重举行,各种大国重器震撼亮相。下列说法正确的是
A. 歼-10表演机在空中拉出的彩色烟带属于丁达尔效应
B. 歼-20战斗机机身使用的铝合金硬度比纯铝大
C. 高音速导弹热防护涂层为超高温陶瓷,该超高温陶瓷属于金属材料
D. 无人机主控芯片的主要成分为二氧化硅
【答案】B
【解析】
【详解】A.歼-10表演机在空中拉出的彩色烟带是汽化的彩色发烟剂在空气中遇冷凝结形成的烟,不属于丁达尔效应,A错误;
B.合金的硬度通常高于其纯金属成分,铝合金的硬度比纯铝大,B正确;
C.陶瓷属于无机非金属材料,而不是金属材料,C错误;
D.芯片的主要成分是单质硅,而不是二氧化硅,D错误;
故选B。
2. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 夏天打开某品牌碳酸饮料瓶盖,有气泡产生
B. 向浓氨水中加入浓氢氧化钠溶液产生大量刺激性气味的气体
C. 、、的平衡体系,压缩容器体积后颜色变深
D. 工业生产硫酸时,充入过量的空气以提高的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.打开碳酸饮料瓶盖,减小压强,平衡正向移动,符合勒夏特列原理,A正确;
B.向浓氨水中加入浓NaOH增加OH⁻浓度,平衡逆向移动,导致一水合氨浓度增大,促进其分解为氨气逸出,符合勒夏特列原理,B正确;
C.反应前后气体体积相等,压缩容器体积后各物质浓度均增大,颜色变深是因I2浓度增加,但平衡未移动,不能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.充入过量空气(O2)使平衡向生成SO3方向移动,提高SO2转化率,符合勒夏特列原理,D正确;
故答案选C。
3. 常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量存在的是
A. 的溶液中:、、、
B. 在的溶液中:、、、
C. 使甲基橙变红的溶液中:、、、
D. 水电离的的溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.由可得c(H+)=0.01mol∙L-1,pH=2,溶液为强酸性,此时会与H+反应生成CO2和H2O,无法大量共存,A不符合题意;
B.pH=13的溶液为强碱性溶液,Fe2+会与OH-生成Fe(OH)2沉淀,Fe(OH)2还会继续被氧化为Fe(OH)3,无法大量共存,B不符合题意;
C.甲基橙变红说明溶液呈酸性,会与H+反应生成CO2,ClO-在酸性条件下会转化为HClO,无法大量共存,C不符合题意;
D.水电离的c(H+)=1×10-13mol∙L-1,则水的电离受到抑制,溶液的pH=1或13,溶液可能为强酸或强碱或强酸的酸式盐溶液,若为强酸或强酸的酸式盐溶液,、、、均可大量共存;若为强碱溶液,Al3+会生成[Al(OH)4]-,不能大量共存,但题目要求“可能”大量共存,D符合题意;
故选D。
4. 海水中蕴含着丰富的矿物质。从海水中提取镁的主要过程如下:
下列说法正确的是
A. 用蒸发法将海水浓缩的过程I中发生了化学变化
B. 过程II中发生的离子反应为
C. 过程I、II、III的目的是富集、提纯
D. 过程IV也可以通过与溶液发生置换反应来实现
【答案】C
【解析】
【分析】将海水浓缩后加入氢氧化钙,使海水中的镁离子和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,过滤得到氢氧化镁,用盐酸溶解氢氧化镁得氯化镁溶液,浓缩、脱水得无水氯化镁,电解熔融氯化镁冶炼金属镁。
【详解】A.用蒸发法将海水浓缩的过程I没有生成新物质,没有发生化学变化,故A错误;
B.过程II中镁离子和石灰乳反应生成氯化钙和氢氧化镁沉淀,反应的离子方程式为,故B错误;
C.过程Ⅰ、Ⅱ是将海水浓缩后加入氢氧化钙,使海水中的镁离子和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,过程III是把氢氧化镁再转化为氯化镁,目的是富集、提纯MgCl2,故C正确;
D.是活泼金属,钠放入溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,所以过程IV不能通过与溶液发生置换反应来实现,故D错误;
选C。
5. 我国科学家研发出一种乙醇(沸点为78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点为)的生产,反应为 。一定条件下,在恒容密闭容器中发生该反应,下列说法正确的是
A. 升高温度,(正)增大,(逆)减小,平衡向正反应方向移动
B. 向容器中通入氦气,(正)、(逆)均增大
C. 该反应在高温下能自发进行
D. 若反应在恒温条件下进行,压缩容器体积会使平衡常数减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.升高温度时,正、逆反应速率均增大,A错误;
B.恒容条件下通入氦气,总压增大但各反应物浓度不变,正、逆反应速率均不变,B错误;
C.该反应且气体物质的量增加(),高温时反应自发,C正确;
D.平衡常数仅与温度有关,恒温时压缩体积不影响,D错误;
故答案选C。
6. 乳酸是一种重要的化工原料,可用于制备聚乳酸生物可降解性塑料。已知常温下,乳酸的电离常数。下列有关说法正确的是
A. 在乳酸稀溶液中滴加少量浓乳酸溶液,溶液中增大,乳酸电离程度增大
B. 在乳酸稀溶液中滴加少量浓盐酸,乳酸的电离平衡逆向移动,溶液中变小
C. 加热乳酸稀溶液,溶液中增大,乳酸的电离常数增大
D. 在乳酸稀溶液中加入少量的乳酸钠固体,乳酸的电离平衡逆向移动,变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.向稀乳酸溶液中加入浓乳酸,溶液浓度增大,虽然增大,但电离度(电离的比例)减小,电离程度即电离度,A错误;
B.加入浓盐酸会增加浓度,导致电离平衡逆向移动,但总因盐酸的加入而增大,B错误;
C.加热促进乳酸电离,增大,且电离常数随温度升高而增大,C正确;
D.加入乳酸钠会抑制电离,但仅与温度有关,温度不变则不变,D错误;
故答案选C。
7. 下列操作规范且能达到相应实验目的的是
A.测定中和反应的反应热
B.探究浓度对化学反应速率的影响
C.比较和对分解反应的催化效果
D.赶出盛KMnO4溶液的滴定管尖嘴内的气泡
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.该装置是简易量热装置,可以用于测定中和热,A正确;
B.Zn和稀硫酸反应产生H2,与浓硫酸反应产生SO2,图中18mol/L的硫酸是浓硫酸,两种浓度下与Zn的反应是不同的,不可以用于探究浓度对化学反应速率的影响,B错误;
C.比较和对分解反应的催化效果,应控制温度、浓度均相同,图中所用的两种溶液浓度不同,变量不唯一,C错误;
D.KMnO4溶液有强氧化性,会腐蚀橡胶管,应该用酸式滴定管盛放,图中是碱式滴定管,故D错误;
答案选A。
8. 标准状况下,气态反应物和气态生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知和的相对能量均为0],下列说法正确的是
A. 键的键能为
B.
C. 相同条件下,的平衡转化率:历程II>历程I
D. 历程II中速率最快的一步反应的热化学方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.相对能量为0,由图可知,相对能量为,相对能量为,则Cl原子相对能量为所以键能=2×Cl原子相对能量- 相对能量=-0=,A错误;
B.历程I总反应:,;历程Ⅱ总反应:,,总反应相同则相等,故,B正确;
C.催化剂不影响化学平衡,历程Ⅱ中为催化剂,历程I和Ⅱ的总反应相同,平衡状态一致,平衡转化率相等,C错误;
D.速率最快的反应为活化能最小的反应,历程Ⅱ中第二个过渡态活化能最小,反应为,ΔH=生成物能量-反应物能量=,D错误;
故答案选B。
9. 用0.1000mol∙L-1的NaOH标准溶液来滴定未知浓度的盐酸,下列操作可能使所测盐酸浓度偏高的是
A. 用未经该盐酸润洗的酸式滴定管移取20.00mL的盐酸于锥形瓶中
B. 滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
C. 用甲基橙作指示剂,变色后,立即读数
D. 读取NaOH溶液体积时,开始时俯视读数,滴定结束时仰视读数
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致装入的盐酸被残留的水稀释,实际移取HCl的物质的量偏小,所需NaOH体积偏少,所测盐酸的浓度偏低,A不符合题意;
B.蒸馏水洗涤锥形瓶不会改变HCl的物质的量,仅稀释溶液,不影响终点判断所需的NaOH体积,对结果无影响,B不符合题意;
C.用甲基橙作指示剂,变色后立即读数,可能未达到滴定终点,导致所用NaOH溶液的体积偏小,测定结果偏低,C不符合题意;
D.初始俯视读数(读数偏低)和终点仰视读数(读数偏高)导致计算出的NaOH体积偏大,所测盐酸浓度偏高,D符合题意;
故选D。
10. 2020年9月,研究人员在金星大气中探测到了磷化氢气体。常作为一种熏蒸剂,在贮粮中用于防治害虫,一种制备的流程如图所示:
下列说法正确的是
A. 次磷酸的分子式为,属于一元酸
B. 流程中,每一步反应均属于氧化还原反应
C. 白磷与浓NaOH溶液的反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为
D. 理论上,1 mol白磷最多可制备
【答案】A
【解析】
【分析】白磷与过量溶液发生歧化反应生成与,根据强酸制弱酸,与硫酸反应生成,发生分解反应生成和。
【详解】A.在过量浓溶液生成的次磷酸钠为正盐,即与过量不反应,则说明次磷酸属于一元酸,分子式为,A正确;
B.与硫酸反应生成,属于复分解反应,不属于氧化还原反应,B错误;
C.白磷与浓NaOH溶液的反应化学方程式为,其中磷元素由0价降低为中-3价,发生还原反应,为还原产物,而磷元素由0价升高为中+1价,发生氧化反应,为氧化产物,根据化学计量系数可知,氧化产物与还原产物的物质的量之比为,C错误;
D.根据、、,有关系式,故理论上,1 mol白磷最多可制备,D错误;
故选A。
11. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. 若图1表示反应,其他条件不变,改变起始的物质的量,平衡时的体积分数变化,则的平衡转化率:
B. 若图2为只改变某一条件,反应的时间与速率图像,则b、c、d三点对应的正反应速率最大的是d点
C. 若图3表示在不同温度下平衡时的转化率与压强关系图,则气体密度:A点B点
D. 若图4表示不同温度下水溶液中与的关系,则a点和d点溶液都呈中性
【答案】B
【解析】
【详解】A.增大投料,平衡正向移动,的平衡转化率增大,则的平衡转化率:,故A错误;
B.逆反应速率逐渐减慢,正反应速率逐渐加快,d点重新达到平衡状态,正逆反应速率相等,则b、c、d三点对应的正反应速率最大的是d点,故B正确;
C.A点气体物质的量大于B点,A、B两点温度相同,B点压强大于A点,则A点容器体积大于B点,则气体密度:A点<B点,故C错误;
D.a点=溶液呈中性,d点<溶液呈碱性,故D错误;
选B。
12. 下列实验操作所得现象或结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象或结论
A
将的溶液加热后置于冷水中,观察现象
溶液由黄绿色变成蓝绿色,说明反应:(蓝色,aq)+(黄色,aq)+
B
取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液
前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,说明与反应存在限度
C
时,向的盐酸和醋酸中各加入0.28 g铁粉
醋酸中生成的速率快且最终气体量多
D
向的平衡体系中加入少量KCl固体
血红色变浅,说明增加生成物浓度,平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.将溶液加热后置于冷水中,溶液由黄绿色变为蓝绿色。该现象表明升温促使反应向生成黄色的方向移动,冷却后平衡左移,恢复蓝色,说明反应吸热(ΔH>0),A正确;
B.新制氯水中加入产生白色沉淀(),说明含;加入淀粉KI溶液变蓝(生成),可能由或氧化导致。由于同样具有强氧化性,无法确定未完全反应,因此不能直接证明与反应存在限度,B错误;
C.pH=2的盐酸和醋酸中,初始氢离子浓度相同,所以初始反应速率相同,随着反应的进行,醋酸因弱酸持续解离,反应速率更快,但两者H⁺总量均足以完全反应0.28 g铁(0.005 mol),最终生成量相同,结论中“气体量多”错误,C错误;
D.与的平衡体系中,为不参与反应的离子,不改变和浓度,平衡不移动,血红色不会变浅,D错误;
故答案选A。
13. 高效转化为的可能反应机理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 一个和一个含有的电子数均为
B. 若以为原料,全部进入生成物
C. 转化为的总反应为化合反应,(II)为催化剂
D. 过程②只有极性键的断裂与形成
【答案】C
【解析】
【详解】A.一个中含6+1×3=9个电子,一个中含8+1=9个电子,因此一个和一个含有的电子数均为9,A错误;
B.由图可知,中间体INT-13上有多个羟基,其中只有一个含,在生成时,不一定与含的羟基结合,故不一定全部进入中,B错误;
C.由反应机理图可知转化为的总反应为,产物只有,属于化合反应,(II) 参与了反应,最后又生成了该物质,符合催化剂的变化特点,C正确;
D.过程②除了有极性键的断裂与形成,还有非极性键的断裂,D错误;
故答案选C。
14. 工业上以、为原料合成,同时发生下列两个反应:
i.
ii.
在恒容密闭容器中充入和,测得平衡时的转化率、的选择性、的选择性随温度变化的关系如图所示(如的选择性)。下列说法正确的是
A. 曲线a表示的选择性,曲线c表示的转化率
B.
C. 时,反应的平衡常数为
D. 平衡后,压缩容器体积,反应ii平衡不移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应i为放热反应,升温,平衡逆向移动,CH3OH的选择性降低,故曲线a为CH3OH的选择性。根据选择性定义,CH3OH的选择性与CO的选择性之和为1,故曲线b为CO的选择性。CO的选择性随温度升高而增大,说明反应ii为吸热反应,ΔH2>0。则曲线c为CO2的转化率,A错误;
B.根据A选项可知,,B错误;
C.由图可知,甲醇的选择性为0.7,CO2转化率为0.2,则转化的CO2的物质的量为0.2 mol,根据公式的选择性,生成甲醇的物质的量为0.14 mol,则,反应ii为气体前后分子数相等的反应,故K=,C正确;
D.平衡后,压缩容器体积,反应i平衡正移,CO2、H2、H2O浓度均改变,使反应ii平衡逆移,D错误;
故答案选C。
二、非选择题:
15. 为治理雾霾天气,可采用多种方法实现工业废气脱硫。软锰矿浆(主要成分为,含有少量铁、铝等的氧化物)可脱除燃煤烟气中的,又可制得电池材料,主要流程如图所示:
已知:除铁铝工序后的滤液中主要阳离子为。回答下列问题:
(1)MnO2可用于实验室制氯气,利用了的___________(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)工业上在氧化脱硫过程中常采用逆流喷淋的方式,其目的是___________。
(3)写出氧化脱硫过程中主要反应的化学方程式:___________。
(4)与沉锰前相比,沉锰后溶液的pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)可用已知浓度的溶液测定处理后烟气中的残留量。现将氧化脱硫后的烟气以的流量通入到装有的溶液的装置中,后,溶液恰好完全反应。计算氧化脱硫后的烟气中含量为___________。
(6)碱性锌锰电池中总反应为,在___________(填“正极”或“负极”)参与反应,负极的电极反应式为___________。
【答案】(1)氧化性 (2)增大软锰矿浆与的接触面积,加快反应速率,提高的脱除率
(3)
(4)减小 (5)6.4
(6) ①. 正极 ②.
【解析】
【分析】软锰矿浆主要成分为,含有少量铁、铝等的氧化物。软锰矿浆吸收烟气中的SO2,把SO2氧化为硫酸锰,再加碳酸锰调节pH生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀除铁铝,滤液中加高锰酸钾把锰离子氧化为二氧化锰,过滤得二氧化锰固体。
【小问1详解】
MnO2和浓盐酸反应制氯气,氯元素化合价升高发生氧化反应,利用了的氧化性。
【小问2详解】
逆流喷淋的方式,能增大软锰矿浆与的接触面积,加快反应速率,提高的脱除率;
【小问3详解】
氧化脱硫过程中把SO2氧化为硫酸锰,主要反应的化学方程式为;
【小问4详解】
沉锰过程中高锰酸钾把锰离子氧化为二氧化锰,反应的离子方程式为 ,反应生成氢离子,与沉锰前相比,沉锰后溶液的pH减小。
【小问5详解】
溶液与反应的离子方程式。n()=n()=,氧化脱硫后的烟气中含量为。
【小问6详解】
碱性锌锰电池中总反应为,原电池正极发生还原反应、负极发生氧化反应,发生还原反应,所以在正极参与反应;负极锌失电子发生氧化反应生成氢氧化锌,负极的电极反应式为。
16. 无论在化学世界还是在日常生活中,酸是广泛存在而又非常重要的物质。25℃时,三种酸的电离平衡常数如下表:回答下列问题(忽略混合前后溶液温度的变化,体积可以加和,若未指明温度,均指25℃)。
化学式
HClO
CH3COOH
电离平衡常数
(1)用同浓度的溶液分别中和、的和溶液,恰好中和时消耗溶液的体积分别为和,则___________(填“>”“<”或“=”)。
(2)醋酸溶液中水电离出来的约为___________。
(3)用蒸馏水稀释的醋酸溶液,下列各式表示的数值随水的增多而增大的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
(4)漂白液在空气中漂白能力增强的原因为___________(用离子方程式表示)。
(5)测得与混合溶液的,则溶液中___________(填精确数值)。
(6)已知为二元弱酸,、、三种微粒的物质的量分数()与溶液的关系如图所示。
①、、、的酸性由强到弱的顺序为___________。
②反应的平衡常数___________(填具体数值)。
【答案】(1)< (2)10-11 (3)C
(4)
(5)9.9×10-7
(6) ①. ②. 1×103
【解析】
【小问1详解】
HCl为强酸,在溶液中发生完全电离;CH3COOH为弱酸,在溶液中只有少部分发生电离,大部分以分子形式存在。pH=3时,CH3COOH的浓度远大于HCl的浓度,所以用同浓度的溶液分别中和、的HCl和CH3COOH溶液(CH3COOH的物质的量大于HCl),恰好中和时消耗溶液的体积分别为和,则<。
【小问2详解】
0.1mol∙L-1醋酸溶液中,c(H+)==mol∙L-1=1×10-3mol∙L-1,水电离出来的=c(OH-)==mol∙L-1=10-11 mol∙L-1。
【小问3详解】
用蒸馏水稀释的醋酸溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)都减小,但c(OH-)增大。
A.=,Ka不变,c(CH3COO-)减小,则减小,A不符合题意;
B.c(H+)减小,c(OH-)增大,则减小,B不符合题意;
C.=,Ka不变,c(H+)减小,则增大,C符合题意;
D.增大,则减小,D不符合题意;
故选C。
【小问4详解】
漂白液的有效成分为NaClO,在空气中与CO2、H2O反应生成HClO和NaHCO3,HClO的漂白能力强于ClO-,则漂白能力增强的原因为。
【小问5详解】
测得CH3COOH与CH3COONa混合溶液的pH=6,依据电荷守恒,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= c(H+)- c(OH-)=(10-6-10-8) mol∙L-1=9.9×10-7mol∙L-1。
【小问6详解】
pH=1.2时,c(H+)=10-1.2 mol∙L-1,δ(H2A)=δ(HA-),此时Ka1(H2A)== c(H+)=1×10-1.2;pH=4.2时,c(H+)=10-4.2 mol∙L-1,δ(HA-)=δ(A2-),此时Ka2(H2A)== c(H+)=1×10-4.2。
①CH3COOH、、H2A、HA-的电离常数分别为、、1×10-1.2、1×10-4.2,电离常数越大,酸性越强,则酸性由强到弱的顺序为。
②反应的平衡常数K=====1×103。
【点睛】的电离常数小于HClO的电离常数,则与ClO-不能发生反应。
17. 某实验小组用的酸性溶液与未知浓度的草酸溶液反应来探究影响化学反应速率的因素(已知草酸是二元弱酸)。回答下列问题:
(1)若通过酸性高锰酸钾溶液颜色褪去的时间来探究化学反应速率的影响因素,需测定草酸的浓度:移取未知浓度草酸溶液于锥形瓶中,用的酸性标准溶液滴定。达到滴定终点时,记录消耗标准溶液的体积。
①达到滴定终点的标志为___________。
②已知滴定管起始读数为0.30mL,终点读数位置如图所示,终点读数为___________mL,该草酸溶液的浓度为___________mol・L-1(保留三位有效数字)。
③若滴定前盛装标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后无气泡,所测结果将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)可通过测定收集等体积的所需的时间来探究影响反应速率的因素,设计实验方案如下表(假设溶液体积可加和)。
编号
反应温度/℃
溶液
酸性溶液
时间
V/mL
V/mL
t/s
I
25
c
10.0
0.1000
10.0
0
20
II
25
c
0.1000
6.0
30
III
40
c
0.1000
12
①___________,___________。
②若实验I在20 s末收集了44.8 mL (标准状况下),则内___________。
③小组同学利用如图装置将实验产生的气体收集、测量时,应先将气体冷却至室温,再___________,最后平视量气管刻度进行读数。为减小气体测量误差,还可以将量气管中的水换成___________。
【答案】(1) ①. 滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液时,溶液颜色变成浅红色,且30s内不褪色 ②. 22.80 ③. 0.281 ④. 偏大
(2) ①. 4.0 ②. 10.0 ③. 0.0025 ④. 调节量气管高度使两端液面相平或向下移动量气管使两端液面相平 ⑤. 饱和碳酸氢钠溶液等
【解析】
【分析】高锰酸钾与草酸在酸性条件下会发生氧化还原反应:,根据收集等体积的所需的时间判断化学反应速率的快慢,在判断影响因素时,只改变一个外界条件,可采用控制变量方法进行研究,据此分析解答。
【小问1详解】
①滴定结束前溶液为无色,滴定结束后溶液呈浅红色,所以滴定终点的现象为:滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液时,无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
②滴定管的0刻度在滴定管的顶部,读数时应该从上看到下,滴定管的读数精确到0.01 mL,则滴定结束读数为22.80 mL;滴定开始读数为0.30 mL,则本次滴定所消耗标准液的体积为22.50 mL;和发生氧化还原反应生成Mn2+和CO2,Mn由+7降到+2,C由+3升高到+4,则离子反应方程式为根据反应,待测溶液中的物质的量为,则溶液的物质的量浓度为;
③滴定前盛装标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后无气泡,则读取消耗标准液体积偏大,测定结果偏大;
【小问2详解】
①由表格数据可知,实验I、II温度相同,酸性溶液体积不同,由探究实验变量唯一化原则可知,实验I、II探究酸性浓度对反应速率的影响,V1=10.0 mL,则实验中反应温度和溶液的总体积保持不变,故V2=10.0 mL-6.0 mL =4.0 mL,实验I、III温度不同,探究温度对反应速率的影响,则实验中草酸和高锰酸钾溶液浓度应保持相同,故V3=10.0 mL;
②20 s内生成44.8 mL(标准状况下),即n(CO2)==0.002 mol,根据方程式,,得出n消耗()=0.001 mol,;
③实验完毕后,应先将气体冷却至室温,再调节量气管高度使两液面相平,最后平视量气管刻度进行读数;CO2在水中有一定的溶解度,为减小气体测量误差,量气管中的液体选饱和溶液。
18. 以一氧化氮(NO)和二氧化氮()为主的氮氧化物()主要来自化石燃料的燃烧,是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因之一。将、转化为氮气是工业废气处理中常见的绿色处理途径。回答下列问题。
I.汽车尾气中的处理:
(1)已知:的燃烧热为, ,则利用CO除去NO的热化学方程式为___________。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入 NO、 CO发生反应,测得反应体系中某物质的物质的量随时间的变化关系如图所示。
平衡时的体积分数为___________(结果保留两位有效数字)。设起始时容器中的总压为,则该反应的平衡常数___________(用含的最简分数式表示,为用气体分压表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)。
II.有氧条件下,用可将转化为氮气,发生以下反应:
①
②
(3)上述反应需要的由质量分数为的尿素水溶液在高温下热解产生,同时生成一种酸性氧化物,写出尿素热解的化学方程式:___________。
(4)其他条件相同时,不同温度下反应相同时间,温度对、去除率的影响如图所示(为去除率):
反应①的活化能___________反应②(填“大于”“小于”或“等于”),360℃后NO去除率下降的原因为___________。
(5)通过氨氮比(n)的变化,可得到去除效果较好时的合适加入量。定义氨氮比(n)的计算方法为,式中:为入口的体积浓度;为入口的体积浓度;为入口的体积浓度。在较小时,的去除率(R)为负值的原因为___________。
【答案】(1)
(2) ①. 33 ②.
(3)
(4) ①. 小于 ②. 温度高于后,可能直接与氧气反应生成或,降低了用除氮的利用率
(5)由于氨气较少,导致一部分与氧气直接反应生成了,且该过程生成的的量大于消除的量
【解析】
【小问1详解】
CO(g)的燃烧热为283 ,①;②;根据盖斯定律:①②得;
【小问2详解】
列三段式:,平衡时的体积分数:;起始时容器中的总压为,设平衡时压强为,则,解得,(kPa-1)= (MPa-1);
【小问3详解】
尿素水溶液热解产生氨气和酸性氧化物,根据元素守恒可知酸性氧化物为CO2,则方程式为
【小问4详解】
根据图像可知,NO去除率明显高于NO2,所以反应①活化能小于反应②;温度高于后,可能直接与氧气反应生成或,降低了用除氮的利用率;
【小问5详解】
根据题中信息在较小时,的去除率(R)为负值的原因为由于氨气较少,导致一部分与氧气直接反应生成了,且该过程生成的的量大于消除的量
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高二化学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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:H 1 C 12 O 16 S 32 Fe 56
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在天安门广场隆重举行,各种大国重器震撼亮相。下列说法正确的是
A. 歼-10表演机在空中拉出的彩色烟带属于丁达尔效应
B. 歼-20战斗机机身使用的铝合金硬度比纯铝大
C. 高音速导弹热防护涂层为超高温陶瓷,该超高温陶瓷属于金属材料
D. 无人机主控芯片的主要成分为二氧化硅
2. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 夏天打开某品牌碳酸饮料瓶盖,有气泡产生
B. 向浓氨水中加入浓氢氧化钠溶液产生大量刺激性气味的气体
C. 、、的平衡体系,压缩容器体积后颜色变深
D. 工业生产硫酸时,充入过量的空气以提高的平衡转化率
3. 常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量存在的是
A. 的溶液中:、、、
B. 在的溶液中:、、、
C. 使甲基橙变红的溶液中:、、、
D. 水电离的的溶液中:、、、
4. 海水中蕴含着丰富的矿物质。从海水中提取镁的主要过程如下:
下列说法正确的是
A. 用蒸发法将海水浓缩的过程I中发生了化学变化
B. 过程II中发生的离子反应为
C. 过程I、II、III目的是富集、提纯
D. 过程IV也可以通过与溶液发生置换反应来实现
5. 我国科学家研发出一种乙醇(沸点为78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点为)的生产,反应为 。一定条件下,在恒容密闭容器中发生该反应,下列说法正确的是
A. 升高温度,(正)增大,(逆)减小,平衡向正反应方向移动
B 向容器中通入氦气,(正)、(逆)均增大
C. 该反应在高温下能自发进行
D. 若反应在恒温条件下进行,压缩容器体积会使平衡常数减小
6. 乳酸是一种重要的化工原料,可用于制备聚乳酸生物可降解性塑料。已知常温下,乳酸的电离常数。下列有关说法正确的是
A. 在乳酸稀溶液中滴加少量浓乳酸溶液,溶液中增大,乳酸电离程度增大
B. 在乳酸稀溶液中滴加少量浓盐酸,乳酸的电离平衡逆向移动,溶液中变小
C. 加热乳酸稀溶液,溶液中增大,乳酸的电离常数增大
D. 在乳酸稀溶液中加入少量的乳酸钠固体,乳酸的电离平衡逆向移动,变小
7. 下列操作规范且能达到相应实验目的的是
A.测定中和反应的反应热
B.探究浓度对化学反应速率的影响
C.比较和对分解反应的催化效果
D.赶出盛KMnO4溶液的滴定管尖嘴内的气泡
A. A B. B C. C D. D
8. 标准状况下,气态反应物和气态生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知和的相对能量均为0],下列说法正确的是
A. 键的键能为
B.
C. 相同条件下,的平衡转化率:历程II>历程I
D. 历程II中速率最快一步反应的热化学方程式为
9. 用0.1000mol∙L-1的NaOH标准溶液来滴定未知浓度的盐酸,下列操作可能使所测盐酸浓度偏高的是
A. 用未经该盐酸润洗的酸式滴定管移取20.00mL的盐酸于锥形瓶中
B. 滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
C. 用甲基橙作指示剂,变色后,立即读数
D. 读取NaOH溶液体积时,开始时俯视读数,滴定结束时仰视读数
10. 2020年9月,研究人员在金星大气中探测到了磷化氢气体。常作为一种熏蒸剂,在贮粮中用于防治害虫,一种制备的流程如图所示:
下列说法正确的是
A. 次磷酸的分子式为,属于一元酸
B. 流程中,每一步反应均属于氧化还原反应
C. 白磷与浓NaOH溶液的反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为
D. 理论上,1 mol白磷最多可制备
11. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. 若图1表示反应,其他条件不变,改变起始的物质的量,平衡时的体积分数变化,则的平衡转化率:
B. 若图2为只改变某一条件,反应的时间与速率图像,则b、c、d三点对应的正反应速率最大的是d点
C. 若图3表示在不同温度下平衡时的转化率与压强关系图,则气体密度:A点B点
D. 若图4表示不同温度下水溶液中与的关系,则a点和d点溶液都呈中性
12. 下列实验操作所得现象或结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象或结论
A
将的溶液加热后置于冷水中,观察现象
溶液由黄绿色变成蓝绿色,说明反应:(蓝色,aq)+(黄色,aq)+
B
取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液
前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,说明与反应存限度
C
时,向的盐酸和醋酸中各加入0.28 g铁粉
醋酸中生成的速率快且最终气体量多
D
向的平衡体系中加入少量KCl固体
血红色变浅,说明增加生成物浓度,平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
13. 高效转化为的可能反应机理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 一个和一个含有的电子数均为
B. 若以为原料,全部进入生成物
C. 转化为的总反应为化合反应,(II)为催化剂
D. 过程②只有极性键的断裂与形成
14. 工业上以、为原料合成,同时发生下列两个反应:
i.
ii.
在恒容密闭容器中充入和,测得平衡时的转化率、的选择性、的选择性随温度变化的关系如图所示(如的选择性)。下列说法正确的是
A. 曲线a表示的选择性,曲线c表示的转化率
B.
C. 时,反应的平衡常数为
D. 平衡后,压缩容器体积,反应ii平衡不移动
二、非选择题:
15. 为治理雾霾天气,可采用多种方法实现工业废气脱硫。软锰矿浆(主要成分为,含有少量铁、铝等的氧化物)可脱除燃煤烟气中的,又可制得电池材料,主要流程如图所示:
已知:除铁铝工序后的滤液中主要阳离子为。回答下列问题:
(1)MnO2可用于实验室制氯气,利用了的___________(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)工业上在氧化脱硫过程中常采用逆流喷淋的方式,其目的是___________。
(3)写出氧化脱硫过程中主要反应化学方程式:___________。
(4)与沉锰前相比,沉锰后溶液的pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)可用已知浓度的溶液测定处理后烟气中的残留量。现将氧化脱硫后的烟气以的流量通入到装有的溶液的装置中,后,溶液恰好完全反应。计算氧化脱硫后的烟气中含量为___________。
(6)碱性锌锰电池中总反应为,在___________(填“正极”或“负极”)参与反应,负极的电极反应式为___________。
16. 无论在化学世界还是在日常生活中,酸是广泛存在而又非常重要的物质。25℃时,三种酸的电离平衡常数如下表:回答下列问题(忽略混合前后溶液温度的变化,体积可以加和,若未指明温度,均指25℃)。
化学式
HClO
CH3COOH
电离平衡常数
(1)用同浓度的溶液分别中和、的和溶液,恰好中和时消耗溶液的体积分别为和,则___________(填“>”“<”或“=”)。
(2)醋酸溶液中水电离出来的约为___________。
(3)用蒸馏水稀释的醋酸溶液,下列各式表示的数值随水的增多而增大的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
(4)漂白液在空气中漂白能力增强的原因为___________(用离子方程式表示)。
(5)测得与混合溶液的,则溶液中___________(填精确数值)。
(6)已知为二元弱酸,、、三种微粒的物质的量分数()与溶液的关系如图所示。
①、、、的酸性由强到弱的顺序为___________。
②反应的平衡常数___________(填具体数值)。
17. 某实验小组用的酸性溶液与未知浓度的草酸溶液反应来探究影响化学反应速率的因素(已知草酸是二元弱酸)。回答下列问题:
(1)若通过酸性高锰酸钾溶液颜色褪去的时间来探究化学反应速率的影响因素,需测定草酸的浓度:移取未知浓度草酸溶液于锥形瓶中,用的酸性标准溶液滴定。达到滴定终点时,记录消耗标准溶液的体积。
①达到滴定终点的标志为___________。
②已知滴定管起始读数为0.30mL,终点读数位置如图所示,终点读数为___________mL,该草酸溶液的浓度为___________mol・L-1(保留三位有效数字)。
③若滴定前盛装标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后无气泡,所测结果将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)可通过测定收集等体积的所需的时间来探究影响反应速率的因素,设计实验方案如下表(假设溶液体积可加和)。
编号
反应温度/℃
溶液
酸性溶液
时间
V/mL
V/mL
t/s
I
25
c
10.0
0.1000
10.0
0
20
II
25
c
0.1000
6.0
30
III
40
c
0.1000
12
①___________,___________。
②若实验I在20 s末收集了44.8 mL (标准状况下),则内___________。
③小组同学利用如图装置将实验产生的气体收集、测量时,应先将气体冷却至室温,再___________,最后平视量气管刻度进行读数。为减小气体测量误差,还可以将量气管中的水换成___________。
18. 以一氧化氮(NO)和二氧化氮()为主的氮氧化物()主要来自化石燃料的燃烧,是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因之一。将、转化为氮气是工业废气处理中常见的绿色处理途径。回答下列问题。
I.汽车尾气中的处理:
(1)已知:的燃烧热为, ,则利用CO除去NO的热化学方程式为___________。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入 NO、 CO发生反应,测得反应体系中某物质的物质的量随时间的变化关系如图所示。
平衡时的体积分数为___________(结果保留两位有效数字)。设起始时容器中的总压为,则该反应的平衡常数___________(用含的最简分数式表示,为用气体分压表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)。
II.有氧条件下,用可将转化为氮气,发生以下反应:
①
②
(3)上述反应需要的由质量分数为的尿素水溶液在高温下热解产生,同时生成一种酸性氧化物,写出尿素热解的化学方程式:___________。
(4)其他条件相同时,不同温度下反应相同时间,温度对、去除率的影响如图所示(为去除率):
反应①的活化能___________反应②(填“大于”“小于”或“等于”),360℃后NO去除率下降的原因为___________。
(5)通过氨氮比(n)的变化,可得到去除效果较好时的合适加入量。定义氨氮比(n)的计算方法为,式中:为入口的体积浓度;为入口的体积浓度;为入口的体积浓度。在较小时,的去除率(R)为负值的原因为___________。
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