精品解析:河南省九师联盟2025-2026学年高二上学期11月期中化学试题
2026-01-13
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内容正文:
高二化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修1第一章~第三章第三节。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。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. 化学与生活息息相关。下列应用与盐类水解无关的是
A. 白醋清洗水壶中的水垢 B. 用热的纯碱溶液洗涤油污
C. 明矾用作净水剂 D. 长期使用硫酸铵,土壤的酸性增强
2. 下列物质属于弱电解质的是
A. 、 B. HClO、HF
C. AgCl、 D. 、
3. 下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
4. 在恒温恒容密闭容器中发生反应:,若容器中的浓度从0.10 变为0.08 时需10s,则的浓度由0.08 下降到0.07 时所需时间
A. 小于5 s B. 等于5 s C. 无法判断 D. 大于5 s
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色透明溶液中:、、、
B. pH=1的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
6. 对于反应 ,因增大活化分子百分数而提高化学反应速率的是
A. 增大氢气的浓度 B. 增大的浓度
C. 增大反应体系的压强(缩小容器体积) D. 加入高效催化剂
7. 一定条件下(g)与(g)燃烧生成(g)和(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应在低温下不能自发进行
B. 上述过程可表示为
C. 断开1 mol (g)和1 mol (g)中的化学键共需释放2254 kJ的热量
D. 若1 mol (g)和1 mol (g)反应生成(g)和(l)时,则放出的热量大于544 kJ
8. 常温下,0.1 的氨水的pH=a,下列可能使溶液pH=(a-1)的措施是
A. 加入适量的氢氧化钠固体(控制溶液温度不变) B. 降低溶液的温度
C. 将溶液稀释到原体积的10倍 D. 加入等体积0.1 的氨水
9. 甲醇是一种常见的燃料,利用CO和在一定条件下可合成甲醇: ,下列图像变化正确的是
A. B.
C. D.
10. t℃时,某NaOH稀溶液中,,已知a+b=13。在该温度下,将100 mL 0.1 稀与100 mL 0.4 NaOH溶液混合后(忽略溶液混合后的体积变化),溶液的pH为
A. 12 B. 13 C. 1 D. 2
11. 某温度下,发生反应: 。起始状态Ⅰ中只有(s),经如图所示过程达到各平衡状态。下列叙述正确的是
A. 平衡常数:K(Ⅲ)>K(Ⅳ) B. 逆反应速率:v(Ⅳ)>v(Ⅱ)=v(Ⅲ)
C. 容器内压强:p(Ⅱ)>p(Ⅲ) D. 固体质量:m(Ⅱ)<m(Ⅲ)<m(Ⅳ)
12. 乙烯是一种重要的化工原料,催化加氢可制得乙烷: 。如图是在两种不同催化剂的条件下进行乙烯催化加氢反应的历程图。下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应
B. 稳定性:过渡态a<过渡态b
C. 该反应中催化剂的催化效果比AuF好
D. 催化剂可以改变化学反应速率和平衡转化率
13. 温度为T K时,在三个起始体积均为1 L的密闭容器中发生反应: 。达到平衡时,下列说法正确的是
容器编号
反应条件
起始物质的量/mol
平衡时的物质的量/mol
甲
恒温恒容
2
1
0
1.6
乙
恒温恒压
2
1
0
x
丙
绝热恒容
2
1
0
y
A. 容器乙、丙中,x<1.6,y<1.6
B. 容器甲中反应放出的热量为197 kJ
C. 平衡常数:
D. 若起始时向容器甲中充入0.5 mol (g)、0.5 mol (g)和0.5 mol (g),则反应将向正反应方向进行
14. 常温下,用0.10 的NaOH溶液分别滴定25.00 mL 0.10 HCl溶液和25.00 mL 0.10 溶液(酸中均滴加2滴酚酞),得到两条滴定曲线Ⅰ、Ⅱ如图所示。下列说法错误的是
A. 滴定HCl溶液的是曲线Ⅰ
B. m=25.00
C. 水的电离程度:d>c>b
D. c点对应离子浓度:
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 物质变化和能量变化在化学研究中占据核心地位,它们不仅是化学反应的基本特征,也是化学研究的重要对象。回答下列问题:
(1)键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。已知部分键能数据如下表:
化学键
N≡N
N-H
H-H
键能/()
946
391
436
①工业合成氨的热化学方程式为___________;加入合适的催化剂可以改变反应的___________(填“焓变”或“活化能”),从而加快反应速率。
②若工业合成氨反应正反应的活化能为a ,则逆反应的活化能为___________(用含a的代数式表示)。
③工业合成氨采用的温度为400℃~500℃的主要原因是___________。
(2)NO与CO在金属铑(Rh)的催化下发生反应 ,该反应需要经历如下两步:
Ⅰ. 快反应
Ⅱ. 慢反应
①下列能量变化示意图中最符合上述反应过程的是___________(填字母)。
②反应的___________,若该反应在恒温恒容体系中进行,下列能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.
B.混合气体的总压强不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.容器中CO、的分子数之比等于1:1
16. 滴定法是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法。某实验小组用已知浓度的NaOH标准液来滴定未知浓度的醋酸溶液(pH=3),实验步骤如下:取30.00 mL待测液于250 mL锥形瓶中,加入2~3滴指示剂,用0.1000 的NaOH标准溶液滴定至终点,按上述操作重复3次,记录数据如下表:
实验编号
待测醋酸溶液的体积/mL
0.1000 的NaOH标准溶液初始读数/mL
0.1000 的NaOH标准溶液终点读数/mL
1
30.00
2.00
31.95
2
30.00
2.04
29.24
3
30.00
0.26
30.31
回答下列问题:
(1)写出滴定时发生反应的离子方程式:___________。
(2)滴定前的操作可概括为查→洗→润→装→排→记。“润”指的是___________。滴定时正确的操作图示为___________(填字母);滴定过程中眼睛需注视___________。
(3)实验中选用的指示剂为___________,滴定终点的现象为___________。
(4)根据所给数据分析醋酸溶液的物质的量浓度为___________;则醋酸的电离常数约为___________。
(5)在上述实验过程中,出现下列操作(其他操作均正确)会造成测定结果(待测液浓度值)偏低的有(填字母)___________。
a.量取标准溶液的碱式滴定管未用标准液润洗
b.取标准溶液的滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,仍残留一定量水
d.当滴定结束时,俯视碱式滴定管读数
e.滴定前仰视读数,滴定后读数正确
17. 弱酸及其盐在水溶液中存在相关平衡。已知25℃时、HCN和的电离平衡常数如下表所示。
化学式
HCN
电离平衡常数
回答下列问题:
(1)25℃时,某浓度的NaCN水溶液的pH=8,原因是___________(用离子方程式表示)。
(2)25℃时,等pH的三种溶液:A.NaCN、B.、C.,溶液的物质的量浓度由大到小的顺序是___________(填字母)。
(3)溶液中存在自耦电离:,该反应平衡常数K=___________。
(4)25℃时,向某浓度的草酸()溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液,所得溶液中、、三种粒子的物质的量分数与溶液pH的变化关系如图所示(已知)。
①A点溶液中pH=___________。
②25℃时,0.10 的溶液呈___________(填“酸”“中”或“碱”)性。
③25℃时溶液中存在以下等量关系,试补充完整:(填字母)___________。
A. B. C. D.
④向10 mL 0.1 溶液中逐滴加入0.1 的NaOH溶液,当溶液中时,加入NaOH溶液的体积___________(填“大于”“等于”或“小于”)10 mL,当pH=2.8时,溶液中___________。
18. 工业上丙烷脱氢制丙烯是重要的化工过程,其反应原理为 。回答下列问题:
(1)反应 在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)时可自发进行。
(2)向密闭容器中充入1 mol (g),发生脱氢制丙烯的反应,其平衡转化率随温度和压强变化的情况如图所示。
①、、由大到小的顺序是___________,理由是___________。
②X点对应的条件下,(g)的体积分数为___________%(保留三位有效数字)。
③、下,该反应的物质的量分数平衡常数___________[用平衡时各物质的量分数(物质的量分数=某组分的物质的量÷总物质的量)来代替各物质的平衡浓度,得到的平衡常数称为物质的量分数平衡常数]。
(3)在两个体积相同的刚性密闭容器中充入等量丙烷发生脱氢制丙烯的反应,分别加入Ⅰ、Ⅱ两种不同催化剂,反应相同时间,丙烯的产率与温度的关系如图所示。工业上宜选择催化剂___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);某温度下反应达到平衡后,再充入少量丙烷,下列推断正确的是___________(填字母)。
A.平衡向正反应方向移动,丙烷的转化率增大
B.平衡向逆反应方向移动,丙烷的转化率增大
C.平衡向逆反应方向移动,丙烷的转化率减小
D.平衡向正反应方向移动,丙烷的转化率减小
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高二化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修1第一章~第三章第三节。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。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. 化学与生活息息相关。下列应用与盐类水解无关的是
A. 白醋清洗水壶中的水垢 B. 用热的纯碱溶液洗涤油污
C. 明矾用作净水剂 D. 长期使用硫酸铵,土壤的酸性增强
【答案】A
【解析】
【详解】A.白醋中的醋酸与水垢(碳酸钙等)直接发生化学反应,与盐类水解无关,A符合题意;
B.纯碱(碳酸钠)水解使溶液呈碱性,加热促进水解,增强去油污能力,与盐类水解有关,B不符合题意;
C.明矾中的Al3+水解生成Al(OH)3胶体,吸附杂质,与盐类水解有关,C不符合题意;
D.硫酸铵中的NH水解产生H+,导致土壤酸化,与盐类水解有关,D不符合题意;
故选A。
2. 下列物质属于弱电解质的是
A. 、 B. HClO、HF
C. AgCl、 D. 、
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cl2是单质,既不是电解质又不是非电解质;CO2自身不能电离,属于非电解质,故不选A;
B.HClO和HF在水溶液中都只能部分电离,均为弱电解质,故选B;
C.AgCl和NaNO3均属于强电解质,故不选C;
D.、自身不能电离,均为非电解质,故不选D;
选B。
3. 下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应式中氢气的物质的量为2mol,不符合燃烧热定义中1mol可燃物的要求,A错误;
B.1mol乙炔气体完全燃烧生成稳定的CO2(g)和H2O(l),ΔH符合燃烧热定义,B正确;
C.表示H2S燃烧热时,S元素的指定产物应为SO2(g)而非S(s),C错误;
D.H元素的指定产物H2O应为液态,D错误;
故答案选B。
4. 在恒温恒容密闭容器中发生反应:,若容器中的浓度从0.10 变为0.08 时需10s,则的浓度由0.08 下降到0.07 时所需时间
A. 小于5 s B. 等于5 s C. 无法判断 D. 大于5 s
【答案】D
【解析】
【详解】假设反应速率不变,所需时间为5秒,但实际速率随浓度降低而减小,因此时间应更长,大于5 s,故选D。
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色透明溶液中:、、、
B. pH=1的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.无色溶液中不能大量存在Cu2+,A错误;
B.pH=1的酸性条件下,MnO会氧化Fe2+,不能大量共存,B错误;
C.时,溶液为强酸性(pH=1),NH、NO、Na+、Cl-在此条件下不反应,能大量共存,C正确;
D.Fe3+与在水溶液中发生双水解反应,不能大量共存,D错误;
故选C。
6. 对于反应 ,因增大活化分子百分数而提高化学反应速率的是
A. 增大氢气的浓度 B. 增大的浓度
C. 增大反应体系的压强(缩小容器体积) D. 加入高效催化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.增大氢气的浓度,增加单位体积内活化分子数目,但未改变百分数,A不符合;
B.增大的浓度,仅增加单位体积内活化分子数目,但未改变百分数,B不符合;
C.增大反应体系的压强(缩小容器体积),仅增加单位体积内活化分子数目,但未改变百分数,C不符合;
D.催化剂通过降低活化能提高活化分子百分数,D符合;
答案选D。
7. 一定条件下(g)与(g)燃烧生成(g)和(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应在低温下不能自发进行
B. 上述过程可表示为
C. 断开1 mol (g)和1 mol (g)中的化学键共需释放2254 kJ的热量
D. 若1 mol (g)和1 mol (g)反应生成(g)和(l)时,则放出的热量大于544 kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知反应的,反应的,即,则该反应在任意温度下均可自发进行,A项错误;
B.上述过程可表示为 ,B项错误;
C.断开化学键需要吸收能量而不是释放热量,C项错误;
D.气态水变为液态水是放热过程,若1 mol (g)和1 mol (g)反应生成(g)和(l)时,放出的热量大于544 kJ,D项正确;
答案选D。
8. 常温下,0.1 的氨水的pH=a,下列可能使溶液pH=(a-1)的措施是
A. 加入适量的氢氧化钠固体(控制溶液温度不变) B. 降低溶液的温度
C. 将溶液稀释到原体积的10倍 D. 加入等体积0.1 的氨水
【答案】B
【解析】
【详解】A.加入氢氧化钠固体(控制溶液温度不变)会增大OH-浓度,导致溶液pH升高,无法使pH降低到a-1,A错误;
B.降低温度会抑制一水合氨的电离,OH-浓度减小,pH可能下降1个单位,B正确;
C.稀释10倍时,因一水合氨的电离度增加,使pH下降幅度小于1,即pH>a-1,C错误;
D.加入等体积同浓度氨水,溶液浓度不变,pH仍为a,D错误;
故答案选B。
9. 甲醇是一种常见的燃料,利用CO和在一定条件下可合成甲醇: ,下列图像变化正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】 ,该反应温度升高,反应速率加快,达到平衡时间缩短,反应放热,升高温度平衡逆向移动;增大压强,各物质的浓度均增大,正、逆反应速率均增大,且该反应正向气体分子数减少,增大压强,平衡正向移动;平衡常数K仅与温度有关,该反应放热,升高温度,平衡逆向移动,K值减小,据此分析。
【详解】A.该图像为在不同温度下随反应时间的变化曲线,温度升高,反应速率加快,达到平衡时间缩短,故350℃应比300℃先达到平衡,又因反应放热,升高温度平衡逆向移动,350℃下平衡时较小,A错误;
B.时刻压缩体积,增大压强,各物质的浓度均增大,正、逆反应速率均增大,且该反应正向气体分子数减少,增大压强,平衡正向移动,,B正确;
C.反应放热,升高温度,平衡逆向移动,的平衡转化率降低,增大压强,平衡正向移动,相同温度下时的平衡转化率大于时的转化率,C错误;
D.平衡常数K仅与温度有关,该反应放热,升高温度,平衡逆向移动,K值减小,而图像中K随温度升高而增大,D错误;
故选B。
10. t℃时,某NaOH稀溶液中,,已知a+b=13。在该温度下,将100 mL 0.1 稀与100 mL 0.4 NaOH溶液混合后(忽略溶液混合后的体积变化),溶液的pH为
A. 12 B. 13 C. 1 D. 2
【答案】A
【解析】
【详解】t℃时,a+b=13,则Kw=10-13,两溶液混合后,碱过量,溶液呈碱性,,则,pH=12;故选A。
11. 某温度下,发生反应: 。起始状态Ⅰ中只有(s),经如图所示过程达到各平衡状态。下列叙述正确的是
A. 平衡常数:K(Ⅲ)>K(Ⅳ) B. 逆反应速率:v(Ⅳ)>v(Ⅱ)=v(Ⅲ)
C. 容器内压强:p(Ⅱ)>p(Ⅲ) D. 固体质量:m(Ⅱ)<m(Ⅲ)<m(Ⅳ)
【答案】B
【解析】
【详解】A.平衡常数K只与温度有关,反应为吸热反应,状态Ⅲ→状态Ⅳ升高温度,平衡正向移动,K增大,故K(Ⅲ)<K(Ⅳ),A错误;
B.温度不变时,平衡常数,反应中CO和生成比例为1:1,,总压,与体积无关,状态Ⅱ和Ⅲ温度相同,相同,总压相等,即p(Ⅱ)=p(Ⅲ),逆反应速率与气体浓度(分压)和温度有关,状态Ⅳ温度高于状态Ⅱ、状态Ⅲ,速率最大,状态Ⅱ和Ⅲ温度相同,且气体总压相同,由可知气体浓度相同,故v(Ⅱ)=v(Ⅲ),则v(Ⅳ)>v(Ⅱ)=v(Ⅲ),B正确,
C.由B分析,p(Ⅱ)=p(Ⅲ),C错误;
D.反应正向进行时,(s)分解为CaO(s),固体质量减小,状态Ⅱ→状态Ⅲ增大体积,平衡正向移动,固体质量:m(Ⅱ)>m(Ⅲ),状态Ⅲ→状态Ⅳ升温,平衡正向移动,m(Ⅲ)>m(Ⅳ),综上所述,m(Ⅱ)>m(Ⅲ)>m(Ⅳ),D错误;
故选B。
12. 乙烯是一种重要的化工原料,催化加氢可制得乙烷: 。如图是在两种不同催化剂的条件下进行乙烯催化加氢反应的历程图。下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应
B. 稳定性:过渡态a<过渡态b
C. 该反应中催化剂的催化效果比AuF好
D. 催化剂可以改变化学反应速率和平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,反应物的能量高于生成物的能量,反应为放热反应,A正确;
B.由图可知,过渡态a的能量高于过渡态b,能量越低越稳定,稳定性:过渡态a<过渡态b,B正确;
C.使用催化剂对应的活化能小,则催化效果好,C正确;
D.催化剂可以改变化学反应速率,但不影响平衡,不能改变平衡转化率,D错误;
故答案选D。
13. 温度为T K时,在三个起始体积均为1 L的密闭容器中发生反应: 。达到平衡时,下列说法正确的是
容器编号
反应条件
起始物质的量/mol
平衡时的物质的量/mol
甲
恒温恒容
2
1
0
1.6
乙
恒温恒压
2
1
0
x
丙
绝热恒容
2
1
0
y
A. 容器乙、丙中,x<1.6,y<1.6
B. 容器甲中反应放出的热量为197 kJ
C. 平衡常数:
D. 若起始时向容器甲中充入0.5 mol (g)、0.5 mol (g)和0.5 mol (g),则反应将向正反应方向进行
【答案】D
【解析】
【分析】容器甲中列三段式,计算,据此分析;
【详解】A.容器甲为恒温恒容,容器乙为恒温恒压,起始量相同,甲容器中达到平衡状态时气体压强减小,乙容器中随反应进行,气体压强保持恒压,相对于甲容器,乙相当于增大压强,平衡正向进行,二氧化硫转化率增大x>1.6;丙绝热恒容时,温度升高抑制反应,y<1.6,A错误;
B.甲中生成1.6 mol SO3,对应放热为()×1.6 mol=157.6 kJ,B错误;
C.乙温度与甲相同,K乙=K甲;丙温度升高,K丙<K甲,故K乙>K丙,C错误;
D.初始,反应正向进行,D正确;
故选D。
14. 常温下,用0.10 的NaOH溶液分别滴定25.00 mL 0.10 HCl溶液和25.00 mL 0.10 溶液(酸中均滴加2滴酚酞),得到两条滴定曲线Ⅰ、Ⅱ如图所示。下列说法错误的是
A. 滴定HCl溶液的是曲线Ⅰ
B. m=25.00
C. 水的电离程度:d>c>b
D. c点对应离子浓度:
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCl属于强酸,为强电解质,在溶液中完全电离,的HCl溶液的,。醋酸属于弱酸,为弱电解质,酸性弱于同浓度的盐酸,pH大于同浓度盐酸的pH。结合图像可知,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别是滴定HCl溶液和溶液的滴定曲线,A正确;
B.由图像可知,a点对应溶液的pH=7,此时HCl和NaOH恰好完全反应生成NaCl和水,两者物质的量相等,则滴定消耗的NaOH的体积,m=25.00,B正确;
C.由选项B分析可知m=25.00,c点时消耗的NaOH的体积为25 mL,与NaOH恰好完全反应生成,此时水的电离程度最大。b点为和的混合溶液,d点为和NaOH的混合溶液,酸和碱的存在会抑制水的电离,二者对应的溶液中水的电离程度均小于c,为C错误;
D.曲线Ⅱ为滴定醋酸的曲线,c点对应的溶质为,根据电荷守恒有。此时溶液呈碱性,则有,代入上式可得。溶液中的主要来自水解,则有,溶液中离子浓度关系为:
,D正确;
故答案选C。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 物质变化和能量变化在化学研究中占据核心地位,它们不仅是化学反应的基本特征,也是化学研究的重要对象。回答下列问题:
(1)键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。已知部分键能数据如下表:
化学键
N≡N
N-H
H-H
键能/()
946
391
436
①工业合成氨的热化学方程式为___________;加入合适的催化剂可以改变反应的___________(填“焓变”或“活化能”),从而加快反应速率。
②若工业合成氨反应正反应的活化能为a ,则逆反应的活化能为___________(用含a的代数式表示)。
③工业合成氨采用的温度为400℃~500℃的主要原因是___________。
(2)NO与CO在金属铑(Rh)的催化下发生反应 ,该反应需要经历如下两步:
Ⅰ. 快反应
Ⅱ. 慢反应
①下列能量变化示意图中最符合上述反应过程的是___________(填字母)。
②反应的___________,若该反应在恒温恒容体系中进行,下列能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.
B.混合气体的总压强不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.容器中CO、的分子数之比等于1:1
【答案】(1) ①. ②. 活化能 ③. a+92 ④. 该温度下催化剂活性最好,反应速率快(其他合理答案均可)
(2) ①. C ②. -352.79 ③. B
【解析】
【小问1详解】
①工业合成氨的反应方程式为;据ΔH=反应物总键能−生成物总键能,可得ΔH=946kJ⋅mol−1+3×436kJ⋅mol−1−6×391kJ⋅mol−1=−92kJ⋅mol−1,所以热化学方程式为;催化剂能改变反应的活化能,从而加快反应速率,而焓变只与反应物和生成物的总能量有关,催化剂不能改变焓变;
②因为ΔH=正反应活化能−逆反应活化能,已知ΔH=−92kJ⋅mol−1,正反应的活化能为akJ⋅mol−1,则逆反应的活化能为(a+92)kJ⋅mol−1;
③工业合成氨采用400℃−500℃的主要原因是:在此温度下催化剂活性较高,能加快反应速率,又因为该反应为放热反应,温度过高会使平衡逆向移动,不利于氨气的生成,而温度过低反应速率太慢,综合考虑选择该温度范围。
【小问2详解】
①观察发现反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应,可知总反应为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,且反应分两步进行,第一步快反应活化能较小,第二步慢反应活化能较大,所以符合的能量变化示意图为C。
②根据盖斯定律,反应由反应I和反应II相加,得ΔH=ΔH1+ΔH2=−33.44kJ⋅mol−1+(−319.35kJ⋅mol−1)=−352.79kJ⋅mol−1;
A.、都表示正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,不能判断反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.该反应前后气体分子数不相等,在恒温恒容体系中,混合气体的总压强不再改变,说明气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,B符合题意;
C.混合气体总质量不变,容器体积不变,则混合气体的密度始终不变,不能据此判断反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.容器中CO、CO2的分子数之比等于1:1,不能说明各物质的浓度不再变化,不能判断反应达到平衡状态,D不符合题意;
故答案选B。
16. 滴定法是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法。某实验小组用已知浓度的NaOH标准液来滴定未知浓度的醋酸溶液(pH=3),实验步骤如下:取30.00 mL待测液于250 mL锥形瓶中,加入2~3滴指示剂,用0.1000 的NaOH标准溶液滴定至终点,按上述操作重复3次,记录数据如下表:
实验编号
待测醋酸溶液的体积/mL
0.1000 的NaOH标准溶液初始读数/mL
0.1000 的NaOH标准溶液终点读数/mL
1
30.00
2.00
31.95
2
30.00
2.04
29.24
3
30.00
0.26
30.31
回答下列问题:
(1)写出滴定时发生反应的离子方程式:___________。
(2)滴定前的操作可概括为查→洗→润→装→排→记。“润”指的是___________。滴定时正确的操作图示为___________(填字母);滴定过程中眼睛需注视___________。
(3)实验中选用的指示剂为___________,滴定终点的现象为___________。
(4)根据所给数据分析醋酸溶液的物质的量浓度为___________;则醋酸的电离常数约为___________。
(5)在上述实验过程中,出现下列操作(其他操作均正确)会造成测定结果(待测液浓度值)偏低的有(填字母)___________。
a.量取标准溶液的碱式滴定管未用标准液润洗
b.取标准溶液的滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,仍残留一定量水
d.当滴定结束时,俯视碱式滴定管读数
e.滴定前仰视读数,滴定后读数正确
【答案】(1)
(2) ①. 用0.1000的NaOH标准溶液润洗碱式滴定管 ②. A ③. 锥形瓶内溶液颜色的变化
(3) ①. 酚酞溶液 ②. 滴加最后半滴NaOH标准溶液后,溶液由无色恰好变为浅红色,且在半分钟内不变色(答案合理即可)
(4) ①. 0.1000 ②.
(5)de
【解析】
【小问1详解】
醋酸为弱酸,离子方程式中不拆,用滴定醋酸时的离子反应方程式为;
【小问2详解】
滴定前的操作可概括为查→洗→润→装→排→记。“润”指的是用标准溶液洗涤滴定管3次,每次5~10 mL,以保证滴定管内的标准溶液不被稀释,题中是用0.1000的标准溶液润洗;装的滴定管为碱式滴定管,图中只有A为碱式滴定管;滴定过程中眼睛需注视锥形瓶内溶液颜色的变化;
【小问3详解】
用标准溶液滴定锥形瓶中的醋酸,滴定终点时溶质为醋酸钠,显碱性,故实验中选用的指示剂为酚酞,酚酞在醋酸中无色,当醋酸反应完溶液变为浅红色,故滴定终点的现象为滴加最后半滴标准溶液后,溶液由无色恰好变为浅红色,且在半分钟内不变色;
【小问4详解】
根据所给数据分析,三次实验消耗标准液体积分别为:;;。第二次实验数据与其他两次相差较大,应舍去,平均实验一和三可得,平均消耗标准液的体积为30.00 mL,由反应方程式可知,,与醋酸按照1:1的物质的量发生反应,代入计算式,算出醋酸溶液的物质的量浓度为0.1000 ,因弱电解质的电离微弱,最终可近似0.1000 ,的醋酸溶液中,氢离子几乎来自于醋酸电离,醋酸根离子浓度等于氢离子浓度,代入醋酸的电离常数;
【小问5详解】
a.量取标准溶液的碱式滴定管未用标准液润洗,会稀释标准液,导致滴定中标准液用量变多,使待测结果偏高,a不符合题意;
b.取标准溶液的滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,导致滴定中标准液体积变大,使待测结果偏高,b不符合题意;
c.锥形瓶内是否有蒸馏水对测定结果没有影响,c不符合题意;
d.当滴定结束时,俯视碱式滴定管读数,导致滴定中标准液体积变小,使待测结果偏低,d符合题意;
e.滴定前仰视读数,滴定后读数正确,导致滴定中标准液体积变小,使待测结果偏低,e符合题意;
故答案选de。
17. 弱酸及其盐在水溶液中存在相关平衡。已知25℃时、HCN和的电离平衡常数如下表所示。
化学式
HCN
电离平衡常数
回答下列问题:
(1)25℃时,某浓度的NaCN水溶液的pH=8,原因是___________(用离子方程式表示)。
(2)25℃时,等pH的三种溶液:A.NaCN、B.、C.,溶液的物质的量浓度由大到小的顺序是___________(填字母)。
(3)溶液中存在自耦电离:,该反应平衡常数K=___________。
(4)25℃时,向某浓度的草酸()溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液,所得溶液中、、三种粒子的物质的量分数与溶液pH的变化关系如图所示(已知)。
①A点溶液中pH=___________。
②25℃时,0.10 的溶液呈___________(填“酸”“中”或“碱”)性。
③25℃时溶液中存在以下等量关系,试补充完整:(填字母)___________。
A. B. C. D.
④向10 mL 0.1 溶液中逐滴加入0.1 的NaOH溶液,当溶液中时,加入NaOH溶液的体积___________(填“大于”“等于”或“小于”)10 mL,当pH=2.8时,溶液中___________。
【答案】(1)
(2)BAC (3)
(4) ①. 1.3 ②. 酸 ③. B ④. 大于 ⑤. 1000(或)
【解析】
【小问1详解】
HCN是弱酸,则NaCN是强碱弱酸盐,NaCN水解使其溶液的pH=8,水解的离子方程式为;
【小问2详解】
酸性越弱,其对应强碱盐的水解程度越大,溶液的碱性越强;根据25℃时HCN和的电离平衡常数,可知酸性: ,水解程度> NaCN>,所以等pH时,三种溶液的物质的量浓度由大到小的顺序是> NaCN>,即B>A>C。
【小问3详解】
溶液中存在自耦电离:,该反应平衡常数K=。
【小问4详解】
25℃时,向某浓度的草酸()溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液,随pH升高,含量降低、 含量先增大后降低、含量增大,所以曲线Ⅰ表示的物质的量分数与溶液pH的变化关系,曲线Ⅱ表示的物质的量分数与溶液pH的变化关系,曲线Ⅲ表示的物质的量分数与溶液pH的变化关系。
①草酸的电离平衡常数,A点溶液中、浓度相等,,pH=1.3。
②25℃时,的水解平衡常数,的电离平衡常数为,电离大于水解,所以0.10 的溶液呈酸性。
③25℃时溶液中存在电荷守恒 ;存在物料守恒,两式联立得
,选B。
④向10 mL 0.1 溶液中逐滴加入10mL 0.1 的NaOH溶液,溶质为NaHC2O4,NaHC2O4溶液呈酸性,当溶液中时,根据电荷守恒,可知溶液呈中性,则加入NaOH溶液的体积大于10 mL;
根据图示,,当pH=2.8时,;pH=2.8时, 。
18. 工业上丙烷脱氢制丙烯是重要的化工过程,其反应原理为 。回答下列问题:
(1)反应 在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)时可自发进行。
(2)向密闭容器中充入1 mol (g),发生脱氢制丙烯的反应,其平衡转化率随温度和压强变化的情况如图所示。
①、、由大到小的顺序是___________,理由是___________。
②X点对应的条件下,(g)的体积分数为___________%(保留三位有效数字)。
③、下,该反应的物质的量分数平衡常数___________[用平衡时各物质的量分数(物质的量分数=某组分的物质的量÷总物质的量)来代替各物质的平衡浓度,得到的平衡常数称为物质的量分数平衡常数]。
(3)在两个体积相同的刚性密闭容器中充入等量丙烷发生脱氢制丙烯的反应,分别加入Ⅰ、Ⅱ两种不同催化剂,反应相同时间,丙烯的产率与温度的关系如图所示。工业上宜选择催化剂___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);某温度下反应达到平衡后,再充入少量丙烷,下列推断正确的是___________(填字母)。
A.平衡向正反应方向移动,丙烷的转化率增大
B.平衡向逆反应方向移动,丙烷的转化率增大
C.平衡向逆反应方向移动,丙烷的转化率减小
D.平衡向正反应方向移动,丙烷的转化率减小
【答案】(1)高温 (2) ①. ②. 该反应为气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,反应物的平衡转化率越小 ③. 33.3 ④. (或0.5625)
(3) ①. Ⅱ ②. D
【解析】
【小问1详解】
的反应能自发进行,该反应为吸热的熵增反应,则高温时可自发进行;
【小问2详解】
①反应为气体分子数增大的反应,相同条件下增大压强,平衡逆向移动,丙烷平衡转化率降低,由图,、、由大到小的顺序是。
②X点对应的条件下,转化率为50%,反应0.5mol,生成丙烯、氢气均为0.5mol,总的物质的量为1.5mol,则(g)的体积分数为。
③、下,丙烷转化率为60%,反应0.6mol,生成丙烯、氢气均为0.6mol,剩余丙烷0.4mol,总的物质的量为1.6mol,该反应的物质的量分数平衡常数;
【小问3详解】
由图,反应相同时间,使用催化剂Ⅱ,丙烯产率高,故工业上宜选择催化剂Ⅱ;某温度下反应达到平衡后,再充入少量丙烷,平衡正向移动,由于反应为气体分子数增大的反应,导致平衡时,丙烷自身转化率降低,故选D。
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