精品解析:安徽省六安市毛坦厂中学2025-2026学年高二上学期期中考试化学试题
2026-01-25
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内容正文:
毛坦厂中学2025~2026学年度高二上学期期中联考
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。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16
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. 下列叙述正确的是
A. 、都是非电解质 B. 在熔融状态下能导电
C. 纯碱溶液中完全电离 D. 醋酸的导电能力一定比盐酸的弱
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH3是非电解质,但BaSO4是电解质,A不正确;
B.HCl为共价化合物,在熔融状态下不能导电,B不正确;
C.Na2CO3为易溶于水的盐,纯碱溶液中,Na2CO3发生完全电离,C正确;
D.在浓度不确定时,弱酸的导电能力不一定比强酸弱,则醋酸的导电能力不一定比盐酸的弱,D不正确;
故选C。
2. 下列反应中能量变化符合图中所示且属于氧化还原反应的是
A. 浓硫酸溶于水 B. 生石灰与水反应
C. 氢气在氧气中燃烧 D. 灼热的碳与水蒸气制备水煤气的反应
【答案】C
【解析】
【分析】反应物总能量高于生成物总能量,该反应属于放热反应。
【详解】A.浓硫酸溶于水放热,但为物理变化,故A错误;
B.生石灰与水反应是放热反应,生成物的总能量低,但为非氧化还原反应,故B错误;
C.氢气在氯气中燃烧是放热反应,生成物的总能量低,且属于氧化还原反应,故C正确;
D.灼热的炭与二氧化碳反应生成CO,属于吸热反应,故D错误;
故选C。
3. 稀氨水中存在如下平衡:,使平衡逆向移动,且的浓度增大的措施是
A. 加热 B. 加水 C. 加入NaOH固体 D. 加入MgCl2溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.一水合氨在溶液中的电离为吸热过程,加热升高温度,电离平衡正向移动,故A不符合题意;
B.加水稀释,一水合氨的电离平衡正向移动,故B不符合题意;
C.向氨水中加入氢氧化钠溶液,溶液中氢氧根离子浓度增大,电离平衡逆移,故C符合题意;
D.向氨水中加入氯化镁溶液,镁离子与溶液中的氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,溶液中氢氧根离子浓度减小,故D不符合题意;
故选C。
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 用排饱和NaHCO3溶液的方法收集CO2
B. 配制 FeCl3溶液时,加入少量盐酸
C. 保存FeSO4溶液时加入铁粉防变质
D. 向K2Cr2O7溶液中滴入少量浓NaOH溶液,溶液由橙色变黄色
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2溶于水后存在平衡:CO2+H2OH2CO3H++,在饱和溶液中,c()增大,会使平衡逆向移动,降低CO2的溶解度,所以可使用排饱和NaHCO3溶液的方法收集CO2,A不符合题意;
B.配制FeCl3溶液时,Fe3+会发生水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入少量盐酸,增大溶液中的c(H+),可抑制Fe3+的水解,B不符合题意;
C.保存FeSO4溶液时,Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+,加入铁粉可将Fe3+还原为Fe2+,从而防止FeSO4变质,C符合题意;
D.K2Cr2O7溶液中存在平衡:(橙色)+H2O2(黄色)+2H+,滴入少量浓NaOH溶液,能与H+反应,从而促进平衡正向移动,所以溶液由橙色变黄色,D不符合题意;
故选C。
5. 已知可逆反应:在密闭容器中进行。一定条件下C的浓度随时间变化的曲线如图所示,若使曲线b变为曲线a,可采取的措施是
A. 升高温度 B. 恒温下使用催化剂
C. 恒温条件下增大容器体积 D. 恒温恒容条件下将A、B的浓度增加一倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.升高温度会加快反应速率,达到平衡的时间缩短,且该反应是吸热反应,升高温度会导致平衡正向移动,最终C的浓度会增大,A不符题意;
B.恒温条件下,使用催化剂不能改变平衡时C的浓度,B不符题意;
C.恒温条件下增大容器体积,各物质的浓度均减小,且反应速率减小,到达平衡所需时间变长,C符合题意;
D.恒温恒容条件下将A、B的浓度增加一倍,反应速率加快,达到平衡所需时间变短,且平衡时C的浓度会增大,D不符题意;
故选C。
6. 下列关于热化学方程式的描述(的数值均无误)正确的是
A. 为CH4燃烧热的热化学方程式
B. 已知 ,增大压强平衡右移,放出的热量增大,则ΔH减小
C. 已知 ,密闭容器中充入1molN2和3molH2发生该反应,放出92.4kJ的热量
D. 氢气的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.单位错误,应该是:“” ,故A错误;
B.ΔH表示反应物完全反应所放出或吸收的热量,与反应物物质的量有关,与平衡移动无关,故B错误;
C.该反应为可逆反应,1molN2和3molH2不能完全发生该反应,放出热量小于92.4kJ,故C错误;
D.氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则水分解的热化学方程式为 ,故D正确;
故选D。
7. 火箭推进器中氢气燃烧的机理如图所示。下列说法错误的是
A. 反应历程中共四个基元反应
B. “链引发”是该反应的决速步骤
C. “链传递”分两步,第一步反应为
D. 该反应能自发进行可以利用熵变解释
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应历程中每一步反应都称为基元反应,由图可知共四个基元反应,A正确;
B.“链引发”的活化能最大,因此是该反应的决速步骤,B正确;
C.由图可知“链传递”分两步完成,第一步反应的方程式为,第二步反应的方程式为,C正确;
D.该反应为熵减反应,该反应可以自发进行利用熵变无法解释,D错误;
故选D。
8. 为二元弱酸,下列说法正确的是
A. 水解的离子方程式:
B. 向溶液中滴加新制氯水,溶液减小
C. 溶液中
D. 向溶液中加入少量水,溶液中所有离子浓度均减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.S2-水解应分步进行,第一步为S2-+H2O⇌HS-+OH-选项方程式错误,A错误;
B.Cl2与H2S反应生成HCl和S,H+浓度增加,pH减小,B正确;
C.由Ka1=>Ka2=可得c2(HS⁻)>c(S2-)·c(H2S),选项不等式方向错误,C错误;
D.加水稀释时,H+浓度减小,但OH-浓度因Kw不变而增大,并非所有离子均减小,D错误;
答案选B。
9. 常温下,已知和的分别为。下列说法错误的是
A. 常温下,的溶解度大于的溶解度
B. 常温下,向的饱和溶液中加入固体,增大
C. 常温下,饱和溶液中,
D. 常温下,的平衡常数
【答案】B
【解析】
【详解】A.与组成相同,大,其溶解度也大,A项正确;
B.只与温度有关,温度不变,不变,B项错误;
C.饱和溶液中,,C项正确;
D.,D项正确;
故选:B。
10. 利用计算机技术测得水溶液中pH和的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 图中标注的四点Kw的关系:a<b<c=d
B. 向水中加碱(忽略温度变化),可能引起由c向d的变化
C. b点温度下,0.1 mol·L-1的NaOH溶液pH为13
D. 将水缓慢升温,曲线将沿c→a方向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.水的电离是吸热过程,升高温度,电离平衡右移,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大,水的离子积常数增大,由图可知,反应温度大小顺序为a<b<c=d,则离子积常数大小顺序为c=d<b<a,故A错误;
B.向水中加碱,溶液中氢氧根离子浓度增大,pH增大、pOH减小,不可能引起由c向d的变化,故B错误;
C.由图可知,b点温度下,水的离子积常数Kw=10—6×10—6=10—12,则0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液pH为11,故C错误;
D.水的电离是吸热过程,升高温度,电离平衡右移,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大,则将水缓慢升温,pH、pOH均减小,曲线将沿c→a方向移动,故D正确;
故选D。
11. T℃时,向恒容密闭容器中充入和,发生反应: 。测得相关数据如下:
0min
5min
10min
15min
20min
4.0
3.4
3.12
3.0
3.0
0
0.30
0.44
0.50
0.50
下列叙述错误的是
A. 内,
B. 其他条件不变,升高温度平衡混合气体的平均相对分子质量减小
C. 时,再向容器中通入、和,此时
D. 时,再充入和,该反应的不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.,A正确;
B.其他条件不变,升高温度,平衡逆向移动,混合气体的质量不变,物质的量增大,平均相对分子质量减小,B正确;
C.通过计算,该反应的,则,C错误;
D.时,再充入和,该反应的不变,由反应物和生成物的能量差决定,化学计量数不变,不变,D正确;
故选C。
12. 下列实验能达到目的的是
A.通过注射器活塞右移,验证钠和水反应放热
B.探究浓度对化学反应速率(溶液褪色快慢)的影响
C.探究浓度对的影响
D.探究压强对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.与反应有生成,从而使注射器活塞向右移动,无法证明反应放热,A错误;
B.因为浓度不同颜色不同,褪色时间自然不同,所以应改变草酸的浓度,用不同浓度的草酸反应相同体积、相同浓度的高锰酸钾溶液,B错误;
C.向平衡体系中加入溶液,可以看到溶液颜色变浅,说明溶液消耗了,使浓度减小,平衡逆向移动,则可以探究浓度对的影响,C正确;
D.氢气与碘蒸气反应前后气体分子数不变,压强对化学平衡无影响,故不能探究压强对化学平衡移动的影响,D错误;
故答案为:C。
13. 苯乙烯为合成橡胶和塑料的单体,可用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯等。工业上可用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯,反应原理为 。某兴趣小组向密闭容器中通入1 mol乙苯,保持总压为0.1 MPa,测得乙苯的平衡转化率随温度的变化关系如图a线所示,曲线b为在曲线a的条件下改变一个条件,下列说法错误的是
A. 该反应的
B. 改变的条件可能是通入N2(或惰性气体)
C. Q、P两点处,该反应的平衡常数,较大的是Q点
D. 600℃时,该反应的平衡常数Kp约为0.02 MPa(分压代替浓度,分压=总压×物质的量分数)
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,压强一定时,升高温度,乙苯的转化率增大,说明平衡向正反应方向移动,该反应为焓变大于0的吸热反应,故A正确;
B.该反应是气体体积增大的反应,恒压条件下通入不参与反应的氮气或惰性气体相当于减小压强,平衡向正反应方向移动,乙苯的转化率增大,则改变的条件可能是氮气或惰性气体,故B正确;
C.平衡常数是温度函数,温度不变,平衡常数不变,由图可知,Q、P两点处反应温度相同, 所以Q、P两点处平衡常数相等,故C错误;
D.由图可知,600℃反应达到平衡时,乙苯的转化率为40%,由方程式可知,平衡时乙苯、苯乙烯、氢气的物质的量分别为1mol—1mol×40%=0.6mol、1mol×40%=0.4mol、1mol×40%=0.4mol,反应的平衡常数Kp=≈0.02 Mpa,故D正确;
故选C。
14. 常温下,在氨水中滴加醋酸(用表示),混合溶液中与关系如图所示,下列说法错误的是
A. 代表与关系
B.
C. 达到c点:
D. 常温下,的平衡常数
【答案】A
【解析】
【分析】向氨水中滴加醋酸溶液时,氨水与醋酸溶液反应生成醋酸铵和水,溶液的pH减小,溶液中减小、增大,则L1代表与pH关系、L2代表与pH关系;由图可知,a点溶液pH为4时,溶液中=0.76,则电离常数Ka==10—0.76×10—4=10—4.76,b点溶液pH为10时,溶液中=0.76,则电离常数Kb==10—0.76×10—4=10—4.76。
【详解】A.由分析可知,L1代表与pH关系、L2代表与pH关系,故A错误;
B.由分析可知,醋酸的电离常数和一水合氨的电离常数相等,都为10—4.76,故B正确;
C.由题意可知,20mL0.1mol/L氨水与20mL0.1mol/L醋酸溶液恰好完全反应生成醋酸铵和水,由分析可知,醋酸的电离常数和一水合氨的电离常数相等,则反应所得溶液为氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等的中性溶液,则溶液中离子浓度大小顺序为,故C正确;
D.由方程式可知,反应的平衡常数K===,故D正确;
故选A。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 由化学能转变的热能仍然是人类目前使用的最主要能源之一、回答下列问题:
(1)科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
①CO和O结合成CO2的过程中要___________(填“吸收”或“放出”)热量。
②状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,最稳定的是___________,原因是___________。
③若1molCO(g)和1molO(g)所具有的能量为EⅠ,则相同条件下,1molCO(g)和0.5molO2(g)所具有的能量___________(填“>”“<”或“=”,下同)EⅠ,1molCO2(g)所具有的能量___________EⅠ。
(2)CH3OH是一种优质燃料。在25℃101kPa下,每充分燃烧CH3OH(l)生成1gH2O(l)时会释放20.16kJ热量。写出表示CH3OH燃烧热的热化学反应方程式:___________。
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。已知:
;
;
。
则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为___________。
(4)N2(g)和H2(g)反应生成2molNH3(g)的过程中能量变化如图所示,计算该反应中每消耗1molN2(g)放出的热量为___________。若起始时向容器内充入1molN2(g)和3molH2(g),达平衡时有40%的N2(g)转化,则反应中放出的热量为___________。
【答案】(1) ①. 放出 ②. 状态Ⅲ ③. 能量越低越稳定 ④. < ⑤. <
(2)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=﹣725.76kJ•mol-1
(3)
(4) ①. 46.1kJ ②. 36.88kJ
【解析】
【小问1详解】
①CO和O结合成CO2的过程中是形成新的化学键,要放出热量;
②状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,最稳定的是状态Ⅲ,原因是能量越低越稳定;
③断裂化学键要吸收能量,则1molCO(g)和1molO(g)所具有的能量大于1molCO(g)和0.5molO2(g)所具有的能量;根据图示该过程为放热过程,则1molCO2(g)所具有的能量小于1molCO(g)和1molO(g)所具有的能量;
【小问2详解】
在25℃、101kPa下,甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和1g液态水时放热20.16kJ,则生成2mol液态水放出热量为20.16kJ×2×18=725.76kJ,表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=﹣725.76kJ•mol-1;
【小问3详解】
已知① ;
② ;
③ ;
根据盖斯定律,①+②-③得到反应,,用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为 ;
【小问4详解】
根据N2和H2反应生成2mol NH3过程中能量变化示意图,反应焓变△H=335kJ/mol-427.2kJ/mol=﹣92.2kJ•mol-1,所以生成1mol氨气放热46.1kJ; 若起始时向容器内放入1 mol N2和3 mol H2,达平衡时有40%的N2转化,即有0.4mol N2反应,则反应中放出的热量为92.2kJ•mol-1×0.4mol=36.88kJ。
16. 常温下,用足量MnO2与硫化锰矿(MnS,含Fe、Mg等杂质)制备MnSO4的流程如下:
已知:常温下,,,,。
回答下列问题:
(1)写出“酸溶”时MnS与MnO2发生反应生成MnSO4的离子方程式;___________(已知:滤渣1中无S元素)。若要提高硫化锰矿的浸取率,可以采取的措施是___________(任写两种)。
(2)“滤渣2”的主要成分是___________(写化学式)。
(3)写出滤液2中电荷守恒的关系式:___________(已除尽的离子忽略不计)。
(4)NH4HCO3溶液中___________(填“>”“<”或“=”),“沉锰”时反应的离子方程式为___________。
(5)滤液3中___________。
【答案】(1) ①. MnS+4MnO2+8H+=5Mn2+++4H2O ②. 将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度、充分搅拌、适当延长浸取时间等(任写两种)
(2)Fe(OH)3、Mg(OH)2
(3)2c(Mn2+)+c()+c(H+)=2c()+c(OH-)
(4) ①. > ②. Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
(5)2.5
【解析】
【分析】硫化锰矿(MnS,含Fe、Mg等杂质)与足量MnO2混合后加入H2SO4溶液进行酸溶,由于滤渣1中不含有S,则其应为过量的MnO2;往滤液1中加入氨水,Fe3+、Mg2+转化为Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀,即为滤渣2;滤液2中加入NH4HCO3溶液沉锰,生成MnCO3沉淀,加入H2SO4溶解沉淀,即得MnSO4。
【小问1详解】
“酸溶”时MnS与MnO2发生反应生成MnSO4,离子方程式:MnS+4MnO2+8H+=5Mn2+++4H2O;若要提高硫化锰矿的浸取率,可以采取的措施是:将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度、充分搅拌、适当延长浸取时间等(任写两种)。
【小问2详解】
由分析可知,“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3、Mg(OH)2;
【小问3详解】
滤液2中含有的离子为Mn2+、、、H+、OH-,则电荷守恒的关系式:2c(Mn2+)+c()+c(H+)=2c()+c(OH-);
【小问4详解】
NH4HCO3溶液中,依据电荷守恒可得:c()+c(H+)=c()+2c()+c(OH-), 的水解常数:,且水解常数Kh2>Ka2,的水解大于的电离,的水解常数:,的水解程度小于的水解程度,所以NH4HCO3溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),所以c()>c()+2c();“沉锰”时反应的离子方程式为Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
【小问5详解】
滤液3中====2.5。
17. 过氧化氢外观为无色透明液体,其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒等。回答下列问题:
(1)已知是一种二元弱酸,,,则的电离方程式为___________,常温下,的溶液的约为___________(保留两位小数)。(提示:)
(2)实验发现向溶液中加入可以加快的分解速率。有人提出反应机理可能有2步,第1步反应为,则第2步反应为___________。
(3)某兴趣小组同学用的酸性高锰酸钾标准液滴定市售过氧化氢的浓度。反应原理为。
①高锰酸钾标准液应盛放在___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②滴定达到终点的现象是___________。
③用量筒量取市售双氧水,加水配制成溶液,量取配制的溶液置于锥形瓶中,平行滴定四次,某一次实验时液面位置如图所示,则此时读数为___________mL。每次消耗酸性高锰酸钾标准液的体积如下表所示:
次序
第一次
第二次
第三次
第四次
19.10
20.10
20.05
20.15
则市售过氧化氢的浓度为___________。
④下列操作会导致测量结果偏低的是___________(填字母)。
A.用量筒量取市售双氧水时仰视读数
B.滴定前,装高锰酸钾标准液的滴定管未进行润洗
C.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量液滴溅出
D.滴定前平视读数,滴定后俯视读数
【答案】(1) ①. H2O2⇌H++HO,HO⇌H++ O ②. 5.66
(2)2H++H2O2+2Br-=2H2O+Br2
(3) ①. 酸式 ②. 当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色 ③. 0.70mL ④. 10.05 ⑤. CD
【解析】
【分析】实验用标准酸性高锰酸钾溶液滴定双氧水溶液,由于高锰酸钾溶液本身有颜色,不需要另加指示剂,当溶液颜色刚好变为浅紫色,且半分钟内部褪色,说明到达终点,计算时根据酸性高锰酸钾溶液的平均体积计算,若体积偏差过大应舍去,误差分析时主要分析消耗的酸性高锰酸钾溶液体积的偏差,进而分析结果的偏差;
【小问1详解】
双氧水可以看作是二元弱酸,说明双氧水分子能发生两步电离,第一步电离出一个氢离子,则它的电离方程式为H2O2⇌H++HO,HO⇌H++ O;,mol/L,c(H+)==,pH=-lgc(H+)=6-lg2.2=6-0.34=5.66;
【小问2详解】
H2O2分解的总反应为2H2O2=2H2O+O2↑,第1步反应为:H2O2+Br2=2H++O2↑+2Br-,则第2步反应为:2H++H2O2+2Br-=2H2O+Br2;
【小问3详解】
①高锰酸钾有强氧化性,应盛装在酸式滴定管;
②滴定前双氧水溶液颜色是无色,终点时高锰酸钾稍过量,溶液呈浅紫色,则滴定到达终点的现象是,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色;
③根据液面的位置,结合读数时要估读一位,此时读数为0.70mL;由于第一次数据误差过大,故舍去,其它三组的平均值为mL=20.10mL,根据反应可知,n(H2O2)== ×0.1000mol•L-1×0.0201L=0.005025mol;则市售过氧化氢的浓度为=10.05mol/L;
④A.用量筒量取市售双氧水时仰视读数,则双氧水的体积偏大,稀释后浓度偏大,故消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大,导致结果偏高,故A不选;
B.滴定前,装高锰酸钾标准液的滴定管未进行润洗,导致高锰酸钾溶液浓度偏低,故消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大,导致结果偏高,故B不选;
C.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量液滴溅出,消耗的高锰酸钾溶液的体积偏小,导致结果偏低,故C选;
D.滴定前平视读数,滴定后俯视读数,导致读出的高锰酸钾溶液的体积偏小,结果偏低,故D选;
答案选CD。
18. 为温室气体,可通过如下方法转化,实现“碳中和”。回答下列问题:
(1)“Sabatier反应”,实现了甲烷化,在特定温度下,由稳定态单质生成化合物的焓变叫作该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。表中为几种物质在的标准摩尔生成焓。
物质
标准摩尔生成焓
0
①______。
②恒压条件下,若反应进行时加入稀释剂X气体(不参与反应),则的平衡转化率将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在席夫碱(含“”有机物)修饰的纳米金催化剂上,直接催化加氢生成甲酸。其反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注,为过渡态。该历程中起决速步骤的化学方程式是______。
(3)将转化为,其原理为,若将和充入容器。该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法不能说明该反应已达到平衡的是______(填字母)。
A. 断裂键的同时断裂键
B. 和的物质的量之比保持不变
C. 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
D. 混合气体的密度不再发生变化
(4)某温度下,利用生产甲醇主要涉及以下反应:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
在恒压密闭容器中充入、,分别在和下反应。分析温度对平衡体系中、、的影响,设这三种气体物质的量分数之和为1,和的物质的量分数与温度变化关系如图所示:
①表示时的物质的量分数随温度变化关系的曲线是______(填“a”“b”“c”或“d”)。
②曲线基本重合的原因是______。
③时,若时反应达到平衡(M点),则用的分压表示的平均反应速率为______;反应Ⅱ的为______(用平衡分压代替平衡浓度进行计算)。
【答案】(1) ①. ②. 减小
(2) (3)A
(4) ①. a ②. 以反应Ⅰ为主,加压反应Ⅰ正向移动,增大,对反应Ⅱ起抑制作用,升温对反应Ⅱ起促进作用,两种因素作用相当,导致物质的量分数几乎不变(合理即可) ③. 或;
【解析】
【小问1详解】
①由反应△H=生成物的标准摩尔生成焓—反应物的标准摩尔生成焓可得:反应△H=[(-74.85kJ/mol)+( -241.82kJ/mol)×2]-[(-393.51kJ/mol)+0]= -164.98kJ/mol;②恒压条件下,若反应进行时加入不参与反应的稀释剂X气体相当于减小压强,该反应是气体体积减小的反应,平衡向逆反应方向移动,二氧化碳的转化率减小。
【小问2详解】
由图可知,反应+H*= 的活化能最大,反应速率最慢,反应的活化能越大,反应速率越慢,慢反应是反应的决速步骤,所以该历程中起决速步骤的反应为+H*=。
【小问3详解】
A.断裂键”指消耗的正反应,“断裂键”指消耗的逆反应,该条件可表示为,而根据化学计量数关系,平衡状态时应满足,故该条件不能说明反应达到平衡,A错误;
B.反应为NH3和生成物H2O的物质的量之比保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,B正确;
C.由质量守恒定律可知,混合气体的质量减小、物质的量减小,由方程式可知,混合气体的平均相对分子质量减小,则混合气体的平均相对分子质量不再发生改变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,C正确;
D.由质量守恒定律可知,混合气体的质量减小,恒温恒容条件下反应时,混合气体的密度减小,则合气体的密度不再发生变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,D正确;
故答案为:A。
【小问4详解】
①反应Ⅰ是气体体积减小的放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,甲醇的物质的量分数减小,增大压强,平衡向正反应方向移动,甲醇的物质的量分数增大,所以表示10MPa时甲醇的物质的量分数随温度变化关系的曲线是a;
②200∼400℃时,b、d曲线基本重合的原因是200∼400℃以反应Ⅰ为主,加压反应Ⅰ正向移动,c(H2O)增大,对反应Ⅱ起抑制作用,升温对反应Ⅱ起促进作用,两种作用相当,导致CO物质的量分数几乎不变;
③反应Ⅰ是气体体积减小的放热反应,升高温度,平衡向逆反应放向移动,增大压强,平衡向正反应方向移动;反应Ⅱ是气体体积不变的吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,增大压强不移动,但反应Ⅰ使水蒸气浓度增大,导致反应Ⅱ平衡左移,一氧化碳的物质的量分数减小,则b为1MPa时CO物质的量分数随温度变化关系的曲线,c为1MPa时甲醇的物质的量分数随温度变化关系的曲线;由图可知,590℃时,t min反应达到平衡时,M点甲醇和一氧化碳的物质的量分数都为30%,甲醇、一氧化碳、二氧化碳物质的量分数之和为1,由碳原子个数守恒可知,甲醇和一氧化碳的物质的量都为30%×2=0.6mol,根据CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知,反应Ⅰ消耗二氧化碳0.6mol,消耗氢气1.8mol,生成水0.6mol;根据CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)可知,反应Ⅱ消耗二氧化碳0.6mol,消耗氢气0.6mol,生成水0.6mol;反应后二氧化碳的物质的量为2mol-0.6mol×2=0.8mol,氢气的物质的量为6mol-1.8mol-0.6mol=3.6mol,甲醇的物质的量为0.6mol,一氧化碳的物质的量为0.6mol,水的物质的量为0.6mol+0.6mol=1.2mol,
反应所得混合气体总物质的量为6.8mol,反应消耗氢气的物质的量为0.6mol×4=2.4mol,生成水的物质的量为0.6mol×2=1.2mol,则tmin内,氢气的反应速率为(或MPa/min);反应Ⅱ的平衡常数Kp==0.25。
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毛坦厂中学2025~2026学年度高二上学期期中联考
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。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16
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. 下列叙述正确的是
A. 、都是非电解质 B. 在熔融状态下能导电
C. 纯碱溶液中完全电离 D. 醋酸的导电能力一定比盐酸的弱
2. 下列反应中能量变化符合图中所示且属于氧化还原反应的是
A. 浓硫酸溶于水 B. 生石灰与水反应
C. 氢气在氧气中燃烧 D. 灼热的碳与水蒸气制备水煤气的反应
3. 稀氨水中存在如下平衡:,使平衡逆向移动,且的浓度增大的措施是
A. 加热 B. 加水 C. 加入NaOH固体 D. 加入MgCl2溶液
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 用排饱和NaHCO3溶液的方法收集CO2
B. 配制 FeCl3溶液时,加入少量盐酸
C. 保存FeSO4溶液时加入铁粉防变质
D. 向K2Cr2O7溶液中滴入少量浓NaOH溶液,溶液由橙色变黄色
5. 已知可逆反应:在密闭容器中进行。一定条件下C的浓度随时间变化的曲线如图所示,若使曲线b变为曲线a,可采取的措施是
A. 升高温度 B. 恒温下使用催化剂
C. 恒温条件下增大容器体积 D. 恒温恒容条件下将A、B的浓度增加一倍
6. 下列关于热化学方程式的描述(的数值均无误)正确的是
A. 为CH4燃烧热的热化学方程式
B. 已知 ,增大压强平衡右移,放出的热量增大,则ΔH减小
C. 已知 ,密闭容器中充入1molN2和3molH2发生该反应,放出92.4kJ的热量
D. 氢气的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为
7. 火箭推进器中氢气燃烧的机理如图所示。下列说法错误的是
A. 反应历程中共四个基元反应
B. “链引发”是该反应的决速步骤
C. “链传递”分两步,第一步反应为
D. 该反应能自发进行可以利用熵变解释
8. 为二元弱酸,下列说法正确的是
A. 水解的离子方程式:
B. 向溶液中滴加新制氯水,溶液减小
C. 溶液中
D. 向溶液中加入少量水,溶液中所有离子浓度均减小
9. 常温下,已知和的分别为。下列说法错误的是
A. 常温下,的溶解度大于的溶解度
B. 常温下,向的饱和溶液中加入固体,增大
C. 常温下,饱和溶液中,
D. 常温下,的平衡常数
10. 利用计算机技术测得水溶液中pH和的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 图中标注的四点Kw的关系:a<b<c=d
B. 向水中加碱(忽略温度变化),可能引起由c向d的变化
C. b点温度下,0.1 mol·L-1的NaOH溶液pH为13
D. 将水缓慢升温,曲线将沿c→a方向移动
11. T℃时,向恒容密闭容器中充入和,发生反应: 。测得相关数据如下:
0min
5min
10min
15min
20min
4.0
3.4
3.12
3.0
3.0
0
0.30
0.44
0.50
0.50
下列叙述错误的是
A. 内,
B. 其他条件不变,升高温度平衡混合气体的平均相对分子质量减小
C. 时,再向容器中通入、和,此时
D. 时,再充入和,该反应的不变
12. 下列实验能达到目的的是
A.通过注射器活塞右移,验证钠和水反应放热
B.探究浓度对化学反应速率(溶液褪色快慢)的影响
C.探究浓度对的影响
D.探究压强对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
13. 苯乙烯为合成橡胶和塑料的单体,可用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯等。工业上可用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯,反应原理为 。某兴趣小组向密闭容器中通入1 mol乙苯,保持总压为0.1 MPa,测得乙苯的平衡转化率随温度的变化关系如图a线所示,曲线b为在曲线a的条件下改变一个条件,下列说法错误的是
A. 该反应的
B. 改变的条件可能是通入N2(或惰性气体)
C. Q、P两点处,该反应的平衡常数,较大的是Q点
D. 600℃时,该反应的平衡常数Kp约为0.02 MPa(分压代替浓度,分压=总压×物质的量分数)
14. 常温下,在氨水中滴加醋酸(用表示),混合溶液中与关系如图所示,下列说法错误的是
A. 代表与关系
B.
C. 达到c点:
D. 常温下,的平衡常数
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 由化学能转变的热能仍然是人类目前使用的最主要能源之一、回答下列问题:
(1)科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
①CO和O结合成CO2的过程中要___________(填“吸收”或“放出”)热量。
②状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,最稳定的是___________,原因是___________。
③若1molCO(g)和1molO(g)所具有的能量为EⅠ,则相同条件下,1molCO(g)和0.5molO2(g)所具有的能量___________(填“>”“<”或“=”,下同)EⅠ,1molCO2(g)所具有的能量___________EⅠ。
(2)CH3OH是一种优质燃料。在25℃101kPa下,每充分燃烧CH3OH(l)生成1gH2O(l)时会释放20.16kJ热量。写出表示CH3OH燃烧热的热化学反应方程式:___________。
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。已知:
;
;
。
则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为___________。
(4)N2(g)和H2(g)反应生成2molNH3(g)的过程中能量变化如图所示,计算该反应中每消耗1molN2(g)放出的热量为___________。若起始时向容器内充入1molN2(g)和3molH2(g),达平衡时有40%的N2(g)转化,则反应中放出的热量为___________。
16. 常温下,用足量MnO2与硫化锰矿(MnS,含Fe、Mg等杂质)制备MnSO4的流程如下:
已知:常温下,,,,。
回答下列问题:
(1)写出“酸溶”时MnS与MnO2发生反应生成MnSO4的离子方程式;___________(已知:滤渣1中无S元素)。若要提高硫化锰矿的浸取率,可以采取的措施是___________(任写两种)。
(2)“滤渣2”的主要成分是___________(写化学式)。
(3)写出滤液2中电荷守恒的关系式:___________(已除尽的离子忽略不计)。
(4)NH4HCO3溶液中___________(填“>”“<”或“=”),“沉锰”时反应的离子方程式为___________。
(5)滤液3中___________。
17. 过氧化氢外观为无色透明液体,其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒等。回答下列问题:
(1)已知是一种二元弱酸,,,则的电离方程式为___________,常温下,的溶液的约为___________(保留两位小数)。(提示:)
(2)实验发现向溶液中加入可以加快的分解速率。有人提出反应机理可能有2步,第1步反应为,则第2步反应为___________。
(3)某兴趣小组同学用的酸性高锰酸钾标准液滴定市售过氧化氢的浓度。反应原理为。
①高锰酸钾标准液应盛放在___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②滴定达到终点的现象是___________。
③用量筒量取市售双氧水,加水配制成溶液,量取配制的溶液置于锥形瓶中,平行滴定四次,某一次实验时液面位置如图所示,则此时读数为___________mL。每次消耗酸性高锰酸钾标准液的体积如下表所示:
次序
第一次
第二次
第三次
第四次
19.10
20.10
20.05
20.15
则市售过氧化氢的浓度为___________。
④下列操作会导致测量结果偏低的是___________(填字母)。
A.用量筒量取市售双氧水时仰视读数
B.滴定前,装高锰酸钾标准液的滴定管未进行润洗
C.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量液滴溅出
D.滴定前平视读数,滴定后俯视读数
18. 为温室气体,可通过如下方法转化,实现“碳中和”。回答下列问题:
(1)“Sabatier反应”,实现了甲烷化,在特定温度下,由稳定态单质生成化合物的焓变叫作该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。表中为几种物质在的标准摩尔生成焓。
物质
标准摩尔生成焓
0
①______。
②恒压条件下,若反应进行时加入稀释剂X气体(不参与反应),则的平衡转化率将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在席夫碱(含“”有机物)修饰的纳米金催化剂上,直接催化加氢生成甲酸。其反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注,为过渡态。该历程中起决速步骤的化学方程式是______。
(3)将转化为,其原理为,若将和充入容器。该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法不能说明该反应已达到平衡的是______(填字母)。
A. 断裂键的同时断裂键
B. 和的物质的量之比保持不变
C. 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
D. 混合气体的密度不再发生变化
(4)某温度下,利用生产甲醇主要涉及以下反应:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
在恒压密闭容器中充入、,分别在和下反应。分析温度对平衡体系中、、的影响,设这三种气体物质的量分数之和为1,和的物质的量分数与温度变化关系如图所示:
①表示时的物质的量分数随温度变化关系的曲线是______(填“a”“b”“c”或“d”)。
②曲线基本重合的原因是______。
③时,若时反应达到平衡(M点),则用的分压表示的平均反应速率为______;反应Ⅱ的为______(用平衡分压代替平衡浓度进行计算)。
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