内容正文:
射洪中学高2024级高二上期半期考试
化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.国答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(每题3分,共计45分)
1. 化学反应速率的控制可以更好地造福人类。下列图示变化对应的化学反应速率的增大对人类无益的是
A.工业合成甲醇
B.金属桥梁腐蚀
C.淀粉水解生产葡萄糖
D.药物合成
A. A B. B C. C D. D
2. 已知反应,该反应高温自发,则有关该反应的、判断正确的是
A. , B. , C. , D. ,
3. 下列装置不能达到对应实验目的的是
A. 探究浓度对化学平衡的影响[Fe3+(浅黄色)+3SCN⁻ (无色)Fe(SCN)3(红色)]
B. 探究温度对碳酸氢钠和碳酸钠分解速率的影响
C. 探究温度对化学平衡的影响[2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)]
D. 探究压强对化学平衡的影响[2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)]
4. 下列对有关事实或解释不正确的
选项
事实
解释
A
用铝粉代替铝片与稀盐酸反应,反应速率加快
改用铝粉,固体表面积增大,故反应速率加快
B
5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快
降低了反应的焓变,活化分子数增多,有效碰撞增多,速率加快
C
锌与稀硫酸反应,滴入少量硫酸铜溶液,生成氢气的速率加快
锌置换出铜,形成原电池,反应速率加快
D
密闭容器中反应:,当温度、压强不变,充入惰性气体,反应速率减慢
容器体积增大,反应物浓度减小,反应速率减慢
A. A B. B C. C D. D
5. 一定条件下,通过下列反应制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) 该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是
A. 增加MgSO4的物质的量,可以提高CO的转化率
B. 该反应为吸热反应,工业生产中温度越高越好
C. 将尾气分离可以提高正反应的反应速率,从而使平衡正向移动,提高原料转化率
D. 恒温时,增大压强,平衡逆移,平衡常数不变
6. 把pH=3的H2SO4和pH=10的NaOH溶液混合,如果混合液的pH=7,则H2SO4 和NaOH溶液的体积比是 ( )
A. 1:1 B. 1:10 C. 1:2 D. 1:20
7. 常温下,下列有关氨水的说法正确的是
A. 向氨水中不断加水稀释,逐渐减小
B. 浓度不同的氨水中,的相同
C. 向氨水中加入少量固体,减小
D. 溶液的导电能力一定比氨水的导电能力强
8. 下列说法错误的是
A. 某温度下,0.02 mol·L-1 的Ba(OH)2与等浓度的NaHSO4等体积混合,混合后溶液的pH=12
B. 水是极弱的电解质,将少量Cl2通入水中,水的电离程度减小
C. 将pH=3的CH3COOH溶液稀释10倍后,若3<pH<4,则证明醋酸为弱酸
D. 常温下,pH=2的盐酸与pH=12的MOH等体积混合,溶液pH>7,则MOH为弱碱
9. 中学的实验越来越科技化、精准化,测定中和反应反应热的数字化实验如下图所示。将b装置嵌入挖好孔的泡沫板中,两支注射器中分别装有盐酸和溶液。下列说法正确的是
A. 由于实验实行数字化,搅拌器可为铜丝或塑料
B. 泡沫板只是起到支撑稳固仪器的作用
C. 数字温度计测量盐酸的温度后,可直接测量溶液的温度
D. 应快速将注射器中的溶液注入烧杯中并转动搅拌器,记录温度最大值
10. 常温下,在指定溶液中,下列各组离子一定能大量共存的是
A. 使甲基橙变黄的溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 由水电离出的的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
11. 我国科技工作者发现苯在催化剂(固体酸)表面上能转化为甲苯:,该反应历程如下图所示(其中用*标注的是吸附在催化剂表面上的物种)。下列说法正确的是
A. 与的碰撞均为有效碰撞
B. 达到平衡后,升高温度,平衡向正反应方向移动
C. 决速步骤的活化能
D. 使用合适的催化剂可以提高反应物的平衡转化率
12. 工业上,常用过量的焦炭还原重晶石制备立德粉: 。在密闭容器中发生该反应,其他条件一定时,下列相关图像变化趋势错误的是
A.曲线I无催化剂,曲线Ⅱ有催化剂
B.温度:T2>T1
C.t1时刻增大压强
D.t1时刻升高温度
A. A B. B C. C D. D
13. O3是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等特点。O3可溶于水,在水中易分解,产生的[O]为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力,常温常压下发生如下的反应:反应①O3O2+[O] ,平衡常数为;反应②[O]+O32O2 ,平衡常数为 ;总反应平衡常数为。下列叙述正确的是
A. [O]为该反应的催化剂
B. 适当升温,可以提高反应②的平衡转化率
C.
D. 该反应的总反应为 2O33O2
14. 某温度下,在2 L恒容密闭容器中投入一定量的,发生反应:,时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是
A. 2 s时B的转化率为
B. 内,D的平均反应速率为
C. 化学计量系数之比,且
D. 图中两曲线相交时,A的消耗速率大于A的生成速率
15. 某化学兴趣小组的同学将溶液和溶液倒入淀粉和的混合溶液中,该实验的反应原理有①;②;③(橙红色)。观察到的现象为先产生橙红色沉淀,几秒钟后溶液颜色变为蓝色。下列说法正确的是
A. 反应后混合液的减小
B. 该实验条件下,反应速率:
C. 是反应的催化剂
D. 反应②的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:5
第II卷(非选择题)
二、填空题
16. 回答下列问题。
(1)一定温度下,有a.盐酸;b.硫酸;c.醋酸三种酸,用字母填写下列空格:
①当三种酸物质的量浓度相同时,由大到小的顺序是___________。
②若三者相同时,与足量的Zn反应,在相同条件下产生H2的体积由大到小的顺序是___________。
③若三种酸物质的量浓度相同,中和相同质量NaOH所需体积由大到小的顺序是___________。
(2)常温下,0.1 mol·L-1的HCl溶液中,由水电离出来的H+浓度为___________mol·L-1。
(3)已知某温度下,水的离子积,将pH=13的和pH=2的HCl混合,所得溶液的,则=___________。
17. 酸碱中和滴定是中学化学中的定量实验模型,可用标准溶液滴定一定浓度的稀盐酸,也可用标准溶液测定食醋中的乙酸浓度。
回答下列问题:
(1)写出乙酸在水中的电离方程式:___________,其电离平衡常数表达式___________。
(2)用已知浓度的溶液测定盐酸的浓度时,一般将装在___________(填仪器名称),如选用酚酞作指示剂,判断滴定终点的现象是___________。
(3)用溶液测定盐酸的浓度的实验中,下列玻璃仪器中用不到的是___________(填仪器名称)。
(4)取体积均为的稀盐酸(浓度为)和未知浓度的食醋,用标准溶液分别进行滴定,得到甲、乙两个滴定曲线下图。
已知:。
标准溶液滴定盐酸的滴定曲线是___________(填“甲”或“乙”);a点溶液的___________(不考虑溶液混合导致的体积变化);分析图像可知___________1(填“=”“>”或“<”)。
(5)测定食醋浓度的实验中,滴定终点读取滴定管数值时,仰视凹液面最低点,导致所测食醋中乙酸浓度___________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
18. H2O2作为氧化剂在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂,因而受到人们越来越多的关注。但不稳定,易分解。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答下列问题:
(1)定性分析:图甲可通过观察___________定性比较得出结论。有同学提出氯离子可能对实验造成干扰,将FeCl3溶液改为___________溶液更合理。
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。检查全套装置气密性的方法是:关闭A的活塞,将注射器活塞向外拉出一段后松手,过一段时间后看到___________,则气密性良好。实验中需要测量的数据是___________。
(3)另一组学生利用下列实验用品设计对比实验,探究影响反应速率的因素。数据如下表所示:
实验
编号
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
温度/℃
浓度/(mol/L)
体积/mL
浓度(mol/L)
体积/mL
体积/mL
Ⅰ
0.1
1
0.5
1
V
30
Ⅱ
0.1
2
0.5
1
7
30
Ⅲ
0.1
2
0.5
1
7
40
①发生反应的化学方程式为:___________。
②对比实验Ⅱ、Ⅲ,为探究___________对该反应速率的影响。
19. 二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)①反应的___________。
②已知反应I的,该反应的焓变和熵变随温度变化很小,可视为常数。则此反应自发进行的温度范围是___________(保留一位小数)。
(2)在一个容积可变的密闭容器中充有5molCO和10mol,在催化剂作用下只发生反应I,CO的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示:
①图中压强___________(填“>”或“<”)。
②A、B、C三点平衡常数、、的大小关系为___________。
(3)以下说法能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A. 和的浓度之比为
B. 恒温恒容条件下,气体的密度保持不变
C. 恒温恒压条件下,气体平均摩尔质量保持不变
D. 绝热体系中,体系温度保持不变
(4)一定量的与足量的碳在恒容密闭容器中发生反应:。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
已知:气体分压()=气体总压()×体积分数,反应开始时的气体总压用表示。
①T℃时,平衡后若再充入各1mol的CO、混合气,平衡将___________(填“正移”“逆移”或“不移动”)。
②650℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数___________。(保留两位小数)
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射洪中学高2024级高二上期半期考试
化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.国答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(每题3分,共计45分)
1. 化学反应速率的控制可以更好地造福人类。下列图示变化对应的化学反应速率的增大对人类无益的是
A.工业合成甲醇
B.金属桥梁腐蚀
C.淀粉水解生产葡萄糖
D.药物合成
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业合成甲醇,提高反应速率有利于在更短的时间内生产更多的甲醇,甲醇是一种重要的化工原料,可以用于制造甲醛、醋酸等多种化工产品,对工业生产有益,不符合题意,A错误;
B.金属桥梁腐蚀速率的增大是有害的,金属桥梁腐蚀会导致桥梁的结构强度下降,缩短桥梁的使用寿命,甚至可能会引发安全事故,需要采取措施来减缓金属桥梁的腐蚀速率,而不是增大其腐蚀速率,符合题意,B正确;
C.淀粉水解生产葡萄糖,提高反应速率可以更快地生产葡萄糖,葡萄糖是一种重要的营养物质,在食品、医药等领域有广泛的应用,对人类有益,不符合题意,C错误;
D.药物合成过程中提高反应速率可以缩短药物的生产周期,更快地将药物推向市场,满足患者的需求,对人类健康有益,不符合题意,D错误;
故选B。
2. 已知反应,该反应高温自发,则有关该反应的、判断正确的是
A. , B. , C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】根据反应方程式,该反应是气体体积增加,混乱度增大,即ΔS>0,该反应高温下能正向自发进行,根据ΔG=ΔH-TΔS<0可自发进行分析,推出ΔH>0;
故选B;
3. 下列装置不能达到对应实验目的的是
A. 探究浓度对化学平衡的影响[Fe3+(浅黄色)+3SCN⁻ (无色)Fe(SCN)3(红色)]
B. 探究温度对碳酸氢钠和碳酸钠分解速率的影响
C. 探究温度对化学平衡的影响[2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)]
D. 探究压强对化学平衡的影响[2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)]
【答案】B
【解析】
【详解】A.装置A,加入Fe粉,与Fe3+反应减小c(Fe3+),加入KSCN溶液,增大c(SCN-),则探究浓度对化学平衡的影响[Fe3+(浅黄色)+3SCN⁻ (无色)Fe(SCN)3(红色)],A能达到实验目的;
B.装置B,做套管实验时,外管温度高,内管温度低,则NaHCO3固体应放在内管,Na2CO3固体放在外管,这样才能探究温度对碳酸氢钠和碳酸钠分解速率的影响,B不能达到实验目的;
C.装置C,热水中混合气体的颜色加深,表明升高温度平衡向生成NO2的方向移动,冷水中混合气的颜色变浅,表明降低温度平衡向生成N2O4的方向移动,从而探究温度对化学平衡的影响[2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)],C能达到实验目的;
D.装置D,通过推拉活塞,改变注射器内混合气体的压强,通过分析混合气体的颜色变化,从而探究压强对化学平衡的影响[2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)],D能达到实验目的;
故选B。
4. 下列对有关事实或解释不正确的
选项
事实
解释
A
用铝粉代替铝片与稀盐酸反应,反应速率加快
改用铝粉,固体表面积增大,故反应速率加快
B
5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快
降低了反应的焓变,活化分子数增多,有效碰撞增多,速率加快
C
锌与稀硫酸反应,滴入少量硫酸铜溶液,生成氢气的速率加快
锌置换出铜,形成原电池,反应速率加快
D
密闭容器中反应:,当温度、压强不变,充入惰性气体,反应速率减慢
容器体积增大,反应物浓度减小,反应速率减慢
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝粉与稀盐酸反应比铝片与稀盐酸反应的反应速率快,是因为表面积增大,应速率加快,故A正确;
B.5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快是因为二氧化锰催化了双氧水的分解,但不会降低了反应的焓变,故B错误;
C.Zn和硫酸铜发生置换反应生成Cu,Zn、Cu和稀硫酸构成原电池加快化学反应速率,导致生成氢气的速率加快,故C正确;
D.密闭容器中反应,充入惰性气体,当温度、压强不变时,容器体积增大,反应物浓度减小,所以反应速率减慢,故D正确;
故答案选B。
5. 一定条件下,通过下列反应制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) 该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是
A. 增加MgSO4的物质的量,可以提高CO的转化率
B. 该反应为吸热反应,工业生产中温度越高越好
C. 将尾气分离可以提高正反应的反应速率,从而使平衡正向移动,提高原料转化率
D. 恒温时,增大压强,平衡逆移,平衡常数不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.MgSO4是固体,增大MgSO4的物质的量,不会影响化学平衡,不会提高CO的转化率,A错误;
B.工业生产中温度太高会使成本急剧增加,所以并不是温度越高越好,B错误;
C.将尾气分离,即减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,但正反应速率主要取决于反应物CO的浓度和温度。分离尾气并未增加CO的浓度,因此不能提高正反应的反应速率,C错误;
D.平衡常数只与温度有关,恒温时,增大压强,平衡逆向移动,平衡常数不变,D正确;
故答案选D。
6. 把pH=3的H2SO4和pH=10的NaOH溶液混合,如果混合液的pH=7,则H2SO4 和NaOH溶液的体积比是 ( )
A. 1:1 B. 1:10 C. 1:2 D. 1:20
【答案】B
【解析】
【分析】在室温下,pH=3的H2SO4的c(H+)=1.0×10-3mol/L,pH=10的NaOH的c(OH-)=1.0×10-4 mol/L。
【详解】若混合后溶液pH=7,即中性溶液,则n(H+)=n(OH-), 10-3V1=10-4V2,故H2SO4和NaOH溶液的体积比V1:V2是1:10。
答案为B。
7. 常温下,下列有关氨水的说法正确的是
A. 向氨水中不断加水稀释,逐渐减小
B. 浓度不同的氨水中,的相同
C. 向氨水中加入少量固体,减小
D. 溶液的导电能力一定比氨水的导电能力强
【答案】B
【解析】
【详解】A.K(NH3⋅H2O)=只与温度有关,向氨水中不断加水稀释,pH不断变小,c(OH-)不断变小,则不断变大,A错误;
B.NH3⋅H2O的Kb只与温度有关,与浓度无关, B正确;
C.K(NH3⋅H2O)=只与温度有关,向氨水中加入少量NH4Cl固体,平衡常数不变,C错误;
D.NaOH溶液与氨水的浓度未知,无法比较导电能力,D错误;
故答案为:B。
8. 下列说法错误的是
A. 某温度下,0.02 mol·L-1 的Ba(OH)2与等浓度的NaHSO4等体积混合,混合后溶液的pH=12
B. 水是极弱的电解质,将少量Cl2通入水中,水的电离程度减小
C. 将pH=3的CH3COOH溶液稀释10倍后,若3<pH<4,则证明醋酸为弱酸
D. 常温下,pH=2的盐酸与pH=12的MOH等体积混合,溶液pH>7,则MOH为弱碱
【答案】A
【解析】
【详解】A.某温度下,的与等浓度的等体积混合,氢氧根过量,溶液中的,但未知温度,无法确定值,无法计算混合后溶液的pH值,A错误;
B.水是极弱的电解质,将少量通入水中生成HClO和HCl,抑制水的电离,水的电离程度减小,B正确;
C.稀释的溶液至10倍,电离平衡正向移动,大于原溶液的电离程度,故3<pH<4,即证明醋酸为弱酸,C正确;
D.混合后溶液显碱性,说明MOH过量,则MOH为弱碱,D正确;
故选A。
9. 中学的实验越来越科技化、精准化,测定中和反应反应热的数字化实验如下图所示。将b装置嵌入挖好孔的泡沫板中,两支注射器中分别装有盐酸和溶液。下列说法正确的是
A. 由于实验实行数字化,搅拌器可为铜丝或塑料
B. 泡沫板只是起到支撑稳固仪器的作用
C. 数字温度计测量盐酸的温度后,可直接测量溶液的温度
D. 应快速将注射器中的溶液注入烧杯中并转动搅拌器,记录温度最大值
【答案】D
【解析】
【详解】A.铜丝或塑料的传热率都比玻璃大,会导致反应中的热量损失大,测量不准确引起误差,A错误;
B.泡沫板具有良好的隔热性能,除了起到支撑稳固仪器的作用,还有保温效果,减小实验误差,B错误;
C.数字温度计测量盐酸的温度后,如果不洗涤,直接测量溶液的温度,会因残留的盐酸与反应导致测量的溶液温度偏高产生误差,C错误;
D.在中和热的测定中,温度最大值就是恰好完全中和时放出的最大热量,此时计算的数据最准确,D正确;
故答案为:D。
10. 常温下,在指定溶液中,下列各组离子一定能大量共存的是
A. 使甲基橙变黄的溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 由水电离出的的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲基橙的变色范围为3.1-4.4,使甲基橙变黄的溶液的pH>4.4,可能是酸性、中性或碱性溶液,若为碱性溶液,会与氢氧根离子发生反应生成沉淀,不能大量共存,A不符合题意;
B.、、、、彼此间不反应,可以大量共存,B符合题意;
C.由水电离出的的溶液,可能是强酸性溶液,也可能是强碱性溶液;若为强碱性溶液,、均能与反应(、)而不能大量共存,C不符合题意;
D.能与反应形成沉淀,不能大量共存,D不符合题意;
故选B。
11. 我国科技工作者发现苯在催化剂(固体酸)表面上能转化为甲苯:,该反应历程如下图所示(其中用*标注的是吸附在催化剂表面上的物种)。下列说法正确的是
A. 与的碰撞均为有效碰撞
B. 达到平衡后,升高温度,平衡向正反应方向移动
C. 决速步骤的活化能
D. 使用合适的催化剂可以提高反应物的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.不是每一次的碰撞都是有效碰撞,发生有效碰撞需要反应物分子必须具有足够高的能量和合适的取向,A错误;
B.根据图示,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,达到平衡后,升高温度,平衡向逆反应方向移动,B错误;
C.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,活化能越小,化学反应速率越快,则反应历程中最大的能垒(决速步骤的活化能)为,C正确;
D.使用合适的催化剂可以提高化学反应速率,但是不改变反应物的平衡转化率,D错误;
故选C。
12. 工业上,常用过量的焦炭还原重晶石制备立德粉: 。在密闭容器中发生该反应,其他条件一定时,下列相关图像变化趋势错误的是
A.曲线I无催化剂,曲线Ⅱ有催化剂
B.温度:T2>T1
C.t1时刻增大压强
D.t1时刻升高温度
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂可以加快化学反应速率,缩短达到平衡的时间,但是不改变平衡时物质的转化率,使用催化剂后CO的浓度不变,曲线I无催化剂,曲线Ⅱ有催化剂,A正确;
B.根据升高温度可以加快化学反应速率,缩短达到平衡的时间,所以温度为:T2>T1,B正确;
C.该反应为气体体积增大的反应,反应物中无气体,增大压强的瞬间,正反应速率不变,逆反应速率增大,C错误;
D.该反应为吸热反应,升高温度,正逆反应速率均要增大,平衡正向移动,正反应速率增大程度大于逆反应速率增大程度,D正确;
故选C。
13. O3是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等特点。O3可溶于水,在水中易分解,产生的[O]为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力,常温常压下发生如下的反应:反应①O3O2+[O] ,平衡常数为;反应②[O]+O32O2 ,平衡常数为 ;总反应平衡常数为。下列叙述正确的是
A. [O]为该反应的催化剂
B. 适当升温,可以提高反应②的平衡转化率
C.
D. 该反应的总反应为 2O33O2
【答案】D
【解析】
【分析】反应①O3O2+[O] ,平衡常数为;反应②[O]+O32O2 ,平衡常数为 ;总反应为反应①+反应②,故总反应为 ,据此分析。
【详解】A.该反应的总反应为,由过程可知[O]为该反应的中间产物,不是催化剂,A错误;
B.反应② 是放热反应,适当升温,平衡逆向移动,会降低反应②的平衡转化率,B错误;
C.总反应为反应①+反应②,故,C错误;
D.根据分析,该反应的总反应为,D正确;
故选D。
14. 某温度下,在2 L恒容密闭容器中投入一定量的,发生反应:,时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是
A. 2 s时B的转化率为
B. 内,D的平均反应速率为
C. 化学计量系数之比,且
D. 图中两曲线相交时,A的消耗速率大于A的生成速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.12 s时,由图得,A消耗了,B消耗了,所以反应计量数b等于,2s时,A消耗了,所以B消耗了0.2 mol,转化率为,A错误;
B.D为固体,固体浓度视为常数,无法用浓度变化表示反应速率,B错误;
C.12 s时,A消耗了1.2 mol,C生成了0.8 mol,所以C的计量数为,因为b=1,所以,C错误;
D.两曲线相交时反应未达平衡(12 s平衡),此时反应仍正向进行,A的消耗速率(正反应)大于生成速率(逆反应),D正确;
答案选D。
15. 某化学兴趣小组的同学将溶液和溶液倒入淀粉和的混合溶液中,该实验的反应原理有①;②;③(橙红色)。观察到的现象为先产生橙红色沉淀,几秒钟后溶液颜色变为蓝色。下列说法正确的是
A. 反应后混合液的减小
B. 该实验条件下,反应速率:
C. 是反应的催化剂
D. 反应②的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:5
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应①生成的和的物质的量之比为1:3,而反应②消耗的和的物质的量之比为5:6,且反应③也消耗,所以总的来说生成的数量大于消耗的数量,数量增多,pH减小,A正确;
B.观察到的现象为先产生橙红色沉淀,几秒钟后溶液颜色变为蓝色,故先发生反应③,再发生反应②,故该实验条件下,反应速率:③>②,B错误;
C.由A选项分析可知的消耗和生成量不同,不能作为催化剂,C错误;
D.反应②中,5 mol的还原剂I- 被氧化生成2.5 mol的I2(氧化产物),1 mol的氧化剂被还原生成0.5 mol的 I2(还原产物),故氧化产物和还原产物的物质的量之比为 2.5:0.5 = 5:1 ,D错误;
故选A。
第II卷(非选择题)
二、填空题
16. 回答下列问题。
(1)一定温度下,有a.盐酸;b.硫酸;c.醋酸三种酸,用字母填写下列空格:
①当三种酸物质的量浓度相同时,由大到小的顺序是___________。
②若三者相同时,与足量的Zn反应,在相同条件下产生H2的体积由大到小的顺序是___________。
③若三种酸物质的量浓度相同,中和相同质量NaOH所需体积由大到小的顺序是___________。
(2)常温下,0.1 mol·L-1的HCl溶液中,由水电离出来的H+浓度为___________mol·L-1。
(3)已知某温度下,水的离子积,将pH=13的和pH=2的HCl混合,所得溶液的,则=___________。
【答案】(1) ①. b>a>c ②. c>a=b ③. a=c>b
(2)
(3)99:2
【解析】
【小问1详解】
盐酸是一元强酸完全电离出一个氢离子,硫酸是二元强酸完全电离出两个氢离子,醋酸是一元弱酸部分电离出一个氢离子;
①当三种酸物质的量浓度相同时, 由大到小的顺序是b>a>c;
②若三者相同时,与足量的Zn反应,盐酸和硫酸的氢离子已经完全电离,故在相同条件下产生H2的体积相同,而醋酸中还有未电离出的氢离子,故可产生的氢气体积更大,故在相同条件下产生H2的体积由大到小的顺序是c>a=b;
③中和反应中,所有酸性氢离子均参与反应,盐酸和醋酸均为一元酸,硫酸为二元酸,当物质的量浓度相同时,要中和相同质量的NaOH(即需要相同物质的量的H⁺),硫酸提供的H⁺是盐酸或醋酸的两倍,因此所需体积是盐酸或醋酸的一半,故所需体积由大到小的顺序是a=c>b。
【小问2详解】
常温下,0.1 mol·L-1的HCl溶液中,盐酸电离出的,水电离出的,水电离出等量的氢离子和氢氧根,故由水电离出来的H+浓度为。
【小问3详解】
pH=13的中,故,pH=2的HCl中,溶液混合后所得溶液的,故可得,可得。
17. 酸碱中和滴定是中学化学中的定量实验模型,可用标准溶液滴定一定浓度的稀盐酸,也可用标准溶液测定食醋中的乙酸浓度。
回答下列问题:
(1)写出乙酸在水中的电离方程式:___________,其电离平衡常数表达式___________。
(2)用已知浓度的溶液测定盐酸的浓度时,一般将装在___________(填仪器名称),如选用酚酞作指示剂,判断滴定终点的现象是___________。
(3)用溶液测定盐酸的浓度的实验中,下列玻璃仪器中用不到的是___________(填仪器名称)。
(4)取体积均为的稀盐酸(浓度为)和未知浓度的食醋,用标准溶液分别进行滴定,得到甲、乙两个滴定曲线下图。
已知:。
标准溶液滴定盐酸的滴定曲线是___________(填“甲”或“乙”);a点溶液的___________(不考虑溶液混合导致的体积变化);分析图像可知___________1(填“=”“>”或“<”)。
(5)测定食醋浓度的实验中,滴定终点读取滴定管数值时,仰视凹液面最低点,导致所测食醋中乙酸浓度___________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 碱式滴定管 ②. 当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色;
(3)球形冷凝管 (4) ①. 甲 ②. 1.5 ③. >
(5)偏大
【解析】
【小问1详解】
根据弱电解质的电离知识,易得乙酸在水中的电离方程式:;其电离平衡常数表达式;
【小问2详解】
用已知浓度的溶液测定盐酸的浓度时,一般将装在碱式滴定管中,用已知浓度的NaOH滴定未知浓度的HCl,可以求得未知浓度HCl的浓度;如选用酚酞作指示剂,判断滴定终点的现象是滴定终点时,溶液为弱碱性,故溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不变色;
【小问3详解】
NaOH溶液滴定盐酸时,用酸式滴定管量取未知浓度的盐酸,用碱式滴定管盛装碱液,用锥形瓶作为反应器,球形冷凝管在该实验中用不到;
【小问4详解】
甲未开始滴定时pH=1(的盐酸pH=1)、滴定终点时pH=7,故甲为NaOH标准溶液滴定0.1000 mol·L-1盐酸的滴定曲线;a点滴加的V(NaOH溶液)=10 mL,则溶液中c(H+)= (0. 100 0 mol·L-1 × 0. 02 L - 0.100 0 mol·L-1 × 0. 01 L)/0. 03 L= mol·L-1, 则pH= -lg c(H+)=1+lg 3≈1.5;NaOH标准溶液滴定弱酸时,滴定终点为碱性范围,乙中pH=7时,V2<20mL;甲为强碱滴定强酸,则滴定终点pH=7,V1= 20 mL,故>1;
【小问5详解】
仰视盛装标准液的滴定管凹液面最低点时,读取的数值在刻度线以下,即读取的数值偏大,导致测得的食醋中乙酸浓度偏大。
18. H2O2作为氧化剂在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂,因而受到人们越来越多的关注。但不稳定,易分解。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答下列问题:
(1)定性分析:图甲可通过观察___________定性比较得出结论。有同学提出氯离子可能对实验造成干扰,将FeCl3溶液改为___________溶液更合理。
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。检查全套装置气密性的方法是:关闭A的活塞,将注射器活塞向外拉出一段后松手,过一段时间后看到___________,则气密性良好。实验中需要测量的数据是___________。
(3)另一组学生利用下列实验用品设计对比实验,探究影响反应速率的因素。数据如下表所示:
实验
编号
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
温度/℃
浓度/(mol/L)
体积/mL
浓度(mol/L)
体积/mL
体积/mL
Ⅰ
0.1
1
0.5
1
V
30
Ⅱ
0.1
2
0.5
1
7
30
Ⅲ
0.1
2
0.5
1
7
40
①发生反应的化学方程式为:___________。
②对比实验Ⅱ、Ⅲ,为探究___________对该反应速率的影响。
【答案】(1) ①. 产生气泡的快慢 ②.
(2) ①. 活塞复位 ②. 生成40 mL气体所需的时间
(3) ①. ① ②. ②温度
【解析】
【小问1详解】
根据图中现象:产生气体速率快慢来定性比较得出结论;由于氯化铁和硫酸铜中阴离子不相同,阳离子也不相同,不能比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,因此应将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液更合理,故答案为:产生气泡的快慢; ;
【小问2详解】
检查该装置气密性的方法是:关闭A的活塞,将注射器活塞向外拉出一段后松手,过一段时间后看活塞复位,如若复位,则说明气密性良好;实验中需要测量的数据是生成40 mL气体所需的时间,这反应了H2O2的分解快慢,从而比较催化效果。故答案为:活塞复位;生成40 mL气体所需的时间;
【小问3详解】
①发生反应的化学方程式为:;
②实验Ⅱ、Ⅲ其它条件相同,温度不同,两组实验是探究温度对反应速率的影响。
19. 二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)①反应的___________。
②已知反应I的,该反应的焓变和熵变随温度变化很小,可视为常数。则此反应自发进行的温度范围是___________(保留一位小数)。
(2)在一个容积可变的密闭容器中充有5molCO和10mol,在催化剂作用下只发生反应I,CO的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示:
①图中压强___________(填“>”或“<”)。
②A、B、C三点平衡常数、、的大小关系为___________。
(3)以下说法能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A. 和的浓度之比为
B. 恒温恒容条件下,气体的密度保持不变
C. 恒温恒压条件下,气体平均摩尔质量保持不变
D. 绝热体系中,体系温度保持不变
(4)一定量的与足量的碳在恒容密闭容器中发生反应:。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
已知:气体分压()=气体总压()×体积分数,反应开始时的气体总压用表示。
①T℃时,平衡后若再充入各1mol的CO、混合气,平衡将___________(填“正移”“逆移”或“不移动”)。
②650℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数___________。(保留两位小数)
【答案】(1) ①. -246.1 ②. T<0.4 K
(2) ①. < ②. (3)CD
(4) ①. 逆移 ②. 0.33 p总
【解析】
【小问1详解】
①已知I. ,
Ⅱ. ,
Ⅲ.
根据盖斯定律,I×2+II+III=反应的∆H=;
②反应I自发进行的温度范围是:,解得T<0.4 K;
【小问2详解】
①温度不变增压时,平衡右移,CO的平衡转化率增大,则,p2>p1;
②A、B两点的温度相同,平衡常数KA=KB,由图像可知同压升温CO的平衡转化率降低,所以升温平衡常数减小,、、的大小关系为;
【小问3详解】
根据“变量不变”原则进行判断:
A.H2和CO2的浓度之比为3:1,并不能说明正逆反应速率是否相等,所以不能说明该反应达到平衡状态,故A错误;
B.恒温恒容条件下,气体的密度保持不变,因该反应的气体总质量和容器体积均不变,则气体的密度始终不变,所以不能说明达到平衡状态,故B错误;
C.恒温恒压条件下,气体的平均摩尔质量保持不变,因该反应的气体总质量不变,但气体的总物质的量发生改变,则气体的平均摩尔质量不变,可以说明该反应达到了平衡状态,故C正确;
D.因该反应为放热反应,则在绝热体系中,体系的温度保持不变,说明达到了平衡状态,故D正确;
故答案选CD;
【小问4详解】
①恒容条件下,T℃时,CO、体积分数相等,根据平衡常数不变原则,不变,平衡后若再充入各1mol的CO、混合气,分子变大的更多,为使平衡常数不变,反应应该逆移;
②650℃时,设一开始有1 mol CO2反应,列出反应三段式:
,总气体的物质的量为(1+x)mol;则,解得x=0.25 mol,则总气体物质的量为1.25 mol,CO2为0.75 mol,CO为0.50 mol,由此可列出平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数。
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