精品解析:黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2025-2026学年高二上学期期中考试化学试卷
2026-02-11
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 哈尔滨市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.93 MB |
| 发布时间 | 2026-02-11 |
| 更新时间 | 2026-05-08 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56436110.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
哈尔滨师范大学附属中学2025~2026学年度上学期
高二期中考试化学试卷
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45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. 基本概念和理论是化学思维的基石,下列说法错误的是
A. 盖斯定律表明反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
B. 反应物分子只需一次碰撞就能完成的反应是基元反应
C. 加入催化剂,不仅可以降低活化能,还能减小该化学反应的
D. 活化能是活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 基态硅原子的轨道表示式:
B. 基态Cr的电子排布式:
C. 的电子式:
D. C原子的核外能量最高的电子云图像如图:
3. 元素周期表共有18个纵列,从左到右排为1~18列,即碱金属为第1列,稀有气体元素为第18列。按这种规定,下列说法正确的是
A. 8~10列元素为第Ⅷ族 B. 只有第2列的元素原子最外层电子排布式为ns2
C. 第四周期第9列元素是铁元素 D. 第10、11列为ds区
4. 下列关于盐类水解的应用说法正确的是
A. 配制FeCl3溶液,将一定量的FeCl3固体溶于蒸馏水中,搅拌即可
B. Na2CO3溶液水解呈碱性,热的Na2CO3溶液去油污能力更强
C. 草木灰可以和铵态氮肥一起使用,效果更好
D. 无论盐类水解程度大小,都可以用于无机化合物的制备
5. 石蕊(用HIn表示)是一种有机弱酸,在水中电离:HIn(红色)H++In-(蓝色)。常温下,关于0.01 mol·L−1 HIn溶液,下列说法错误的是
A. 溶液pH=2 B. 溶液pH随温度升高而减小
C. 通入少量HCl,将抑制石蕊的电离 D. 加水稀释过程中,c(HIn)逐渐减小
6. 科学家研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时历程与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物质用*标注。下列说法正确的是
A. 基元反应①②③④都是吸热反应
B. 该反应的决速步骤是第②步
C. 该历程的总方程式为
D. 过渡态5生成时释放能量少,所以过渡态5非常稳定
7. 晶态和非晶态固体表面均可以吸附,最终将催化还原为。在密闭容器中,吸附量与时间、催化剂种类及质量的关系如下图所示。下列说法不正确的是
A. 其他条件相同时,增大催化剂质量,反应速率变快
B. 内③中的平均吸附速率
C. 可实现的催化还原,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:4
D. 晶态的催化性能优于非晶态
8. 在的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的气体,一定条件下发生反应:,已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃
20
60
210
平衡常数
2
下列说法正确的是
A. 上述生成的反应为吸热反应
B. 20℃时反应的平衡常数为
C. 在60℃时,测得某时刻的物质的量均为,则此时
D. 60℃达到平衡时,测得,则的平衡浓度为
9. 工业合成甲醇的原理为 H<0,其工艺流程如图所示。下列叙述正确的是
A. “干燥净化”的目的是防止催化剂失活
B. 合成甲醇时压强越大越好
C. “冷却装置”能提高原料平衡转化率和反应速率
D. 采用“高温”有利于提高甲醇的平衡产率
10. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应的反应速率和平衡的影响,图像如下,下列判断不正确的是
A. 由图a可知,,该反应的
B. 由图b可知,该反应m+n>p
C. 对于该反应,升温,平衡逆向移动,平衡常数减小
D. 对于该反应,增压(缩小体积),平衡正向移动,平衡常数增大
11. 常温下,向浊液中滴加稀盐酸(为难溶于水、可溶于盐酸的盐,实验过程中没完全溶解),溶液中(X为)随变化关系如图。下列说法正确的是
A. 表示与的变化关系
B. c点溶液中:
C. 的数量级为
D. b点溶液中存在:
12. 常温下,有关下列4种溶液的叙述中正确的是
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
NaOH溶液
醋酸
溶液
pH
11
11
3
3
A. 向①中加入适量硫酸铵固体,则溶液中增大
B. 4种溶液中水电离出的:①=②=③=④
C. L溶液②与L溶液③混合,若混合后溶液,则
D. 将aL溶液④与bL溶液②混合后,若所得溶液的,则
13. 一定温度下,在2 L恒容密闭容器中加入适当催化剂,由一定量的SCl2和1 mol O2反应制备SOCl2,反应如下:Ⅰ.、Ⅱ.,反应Ⅰ很快,反应Ⅱ很慢且对反应Ⅰ没有影响,测得平衡体系中各组分的物质的量分数随的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. M点时,
B. 曲线甲表示SOCl2的变化
C. 反应Ⅱ中加入催化剂,可提高SCl2的平衡转化率
D. 若将容器体积缩小,N点水平向左移
14. 苹果酸是二元弱酸,以H2A表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中H2A、HA-和A2-的分布系数δ(x)随溶液pH的变化如图[例如A2−的分布系数]。下列说法错误的是
A. 曲线①是H2A的分布系数曲线
B. H2A的Ka1=10−3.46
C. 反应H2A + A2-2HA-的平衡常数K=10−1.59
D. 当4.26<pH<5.05时,溶液中c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
15. 空气中的浓度会影响珊瑚礁(主要成分为)的生态。探究珊瑚礁水体环境lgc(X)(X为、、或)与pH关系如图。下列说法错误的是
A. 线③表示与pH的关系 B. 的数量级为
C. D. c点坐标为(8.1,-5)
二、非选择题(本题包括4小题,共55分。)
16. 弱电解质在水溶液中会部分电离产生阴、阳离子,部分盐在水溶液中会发生水解,难溶电解质能与水溶液中的离子建立沉淀溶解平衡。利用以上化学反应原理解释生活生产中的相关问题:
(1)盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长,通过施加适量CaSO4可以降低土壤的碱性。用离子方程式表示降低土壤碱性的原因___________。
(2)25℃时,用0.1000 mol·L−1 NaOH溶液滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1000 mol·L−1盐酸和醋酸溶液,得到滴定曲线如图:
①上述NaOH溶液中的c(H+)=___________。将该溶液稀释到原体积的100倍后,水电离出的
c(OH-) =___________;将该NaOH溶液由25℃升温至95℃,溶液的pH___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②滴定前的上述三种溶液中,由水电离出的c(H+)最大的是___________溶液(填化学式)。
③上述滴定曲线为NaOH溶液滴定醋酸溶液的是___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
④图中M点所示溶液的离子浓度由大到小顺序为___________。
17. 空间站处理CO2的一种重要方法是对CO2进行收集和再生处理,重新生成可供人体呼吸的氧气。其技术路线可分为以下三步:
Ⅰ.固态胺吸收与浓缩CO2:在水蒸气存在下固态胺吸收CO2反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应),再解吸出CO2的简单方法是加热。
Ⅱ.CO2的加氢甲烷化H2还原CO2制CH4的部分反应如下:
ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H1=+41 kJ∙mol−1
ⅱ.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ∆H2=−246 kJ∙mol−1
(1)反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)的∆H=___________kJ∙mol−1.
(2)向恒容绝热的密闭容器中充入a molCO、2amolH2,进行反应ⅱ。该反应达到平衡状态的标志是___________(填字母)。
a.容器中混合气体密度不变 b.混合气体中c(CH4)与c(H2O)之比不变
c.v正(H2)=3v逆(H2O) d.容器内温度不变
Ⅲ.CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。对于上述(1)的反应,催化剂的选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下,相同时间内,CO2转化率和CH4选择性随温度变化的关系如图1、图2:
(3)对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是___________,使用的合适温度为___________。
(4)控制起始时投料比,p=1 atm。恒容容器中若只发生反应ⅰ、ⅱ,平衡时各组分的物质的量分数随温度的变化关系如图3.
①随投料比增大,CO2的转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②图3中代表CH4的曲线是___________(填“a”、“b”或“c”);温度低于500℃时,CO的物质的量分数约为0,说明此条件下,反应___________(填“ⅰ”或“ⅱ”)化学平衡常数大,反应完全。
18. 锗是一种战略性金属,广泛应用于光学及电子工业领域。一种从锌浸渣(主要含ZnFe2O4、CaSO4,另含少量ZnS、SiO2以及GeS2)中提取Ge和ZnSO4∙H2O的工业流程如下:
已知:①锗元素在稀硫酸中的存在形式:pH≤2.0时主要为Ge4+,2<pH<7时主要为Ge(OH)4。
②常温下,Ksp[Ge(OH)4]=4.0×10−46,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10−38。
请回答下列问题:
(1)锗元素位于元素周期表第四周期第ⅣA族,其基态原子的价层电子排布式为___________。
(2)“氧化酸浸”工序中,溶液的pH≈1.5,浸渣的主要成分为SiO2、S和___________(填化学式);GeS2被H2O2氧化的离子方程式为___________。
(3)“中和沉淀”工序中,所加化合物A为___________(填化学式);调节溶液pH=4.4使Ge与Fe共沉淀,此时滤液中c(Ge4+):c(Fe3+)=___________。
(4)ZnSO4在水溶液中的溶解度曲线如图:
①从“中和沉淀”工序的滤液中回收ZnSO4·H2O的操作为蒸发浓缩、___________、洗涤、干燥。
②用惰性电极电解ZnSO4溶液可制取金属锌。电解后的溶液可在上述流程中的___________工序中循环使用。
(5)“水解”工序中,GeCl4常温下水解生成GeO2的化学方程式为___________。
19. 酸碱中和滴定、氧化还原滴定在科研和工业生产中都很重要。
Ⅰ.某化学兴趣小组在常温下用标准盐酸滴定未知浓度的氨水。
(1)①在使用滴定管前,首先要进行的操作是___________。
②碱式滴定管排气泡时,应选择图示___________的操作(填字母)。
a. b. c. d.
③该滴定实验中应选择的酸碱指示剂为___________(填字母)。
A.石蕊 B.甲基橙 C.酚酞
(2)实验数据记录如下:
实验序号
1
2
3
4
标准溶液体积/mL
20.58
20.60
20.10
20.62
其中一次滴定所用盐酸体积有明显偏差,其可能的原因是___________(填字母)。
a.用蒸馏水洗净碱式滴定管后,直接注入待测液
b.接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下
c.滴定结束时,仰视读数
d.达到滴定终点时,发现滴定管尖嘴内有气泡生成
Ⅱ.为了测定草酸(H2C2O4)溶液的浓度,进行如下实验:取25.00 mL H2C2O4溶液于锥形瓶内,加入适量稀H2SO4,用0.0100 mol·L−1 KMnO4溶液滴定,实验数据如下:
实验序号
锥形瓶中草酸溶液体积
滴定管初始读数
滴定管终点读数
1
25.00 mL
0.22 mL
20.34 mL
2
25.00 mL
0.25 mL
21.75 mL
3
25.00 mL
0.20 mL
20.28 mL
请回答以下问题:
(3)滴定时,发生反应的离子方程式为___________。
(4)判断滴定终点时的现象是___________。
(5)计算c(H2C2O4)=___________。
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哈尔滨师范大学附属中学2025~2026学年度上学期
高二期中考试化学试卷
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45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. 基本概念和理论是化学思维的基石,下列说法错误的是
A. 盖斯定律表明反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
B. 反应物分子只需一次碰撞就能完成的反应是基元反应
C. 加入催化剂,不仅可以降低活化能,还能减小该化学反应的
D. 活化能是活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差
【答案】C
【解析】
【详解】A.盖斯定律的核心就是化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的具体途径无关,A正确;
B.基元反应又称简单反应,是指由反应物微粒(分子、原子、离子或自由基)一步直接转化为产物的反应,B正确;
C.催化剂的作用是降低反应的活化能,从而加快反应速率,但它不能改变反应的焓变,因为只与反应的始态和终态有关,C错误;
D.活化能的定义就是活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,这是化学动力学中的基本概念,D正确;
故答案选C。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 基态硅原子的轨道表示式:
B. 基态Cr的电子排布式:
C. 的电子式:
D. C原子的核外能量最高的电子云图像如图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态硅原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p2,3p轨道有3个简并轨道,根据洪特规则,2个3p电子应分占不同轨道且自旋平行,应为,而选项中3p轨道电子未分占不同轨道,违反洪特规则,A错误;
B.基态Cr原子(24号)的电子排布遵循洪特规则特例(半满稳定),正确排布为1s22s22p63s23p63d54s1,而非3d44s2,B错误;
C.NCl3的电子式中,N原子需满足8电子稳定结构,其最外层5个电子与3个Cl形成3个共价键后,还应有1对孤对电子,选项中若未画出N的孤对电子则不完整,应为:,C错误;
D.C原子的核外电子排布为1s22s22p2,能量最高的电子为2p电子,p轨道电子云图像为哑铃形(双球形),与图片中Py、Px轨道形状一致,D正确;
故选D。
3. 元素周期表共有18个纵列,从左到右排为1~18列,即碱金属为第1列,稀有气体元素为第18列。按这种规定,下列说法正确的是
A. 8~10列元素为第Ⅷ族 B. 只有第2列的元素原子最外层电子排布式为ns2
C. 第四周期第9列元素是铁元素 D. 第10、11列为ds区
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据周期表的排布规律,8~10列元素为第Ⅷ族,故A正确;
B.第2列(碱土金属)最外层电子排布为ns2,此外He的核外电子排布式为ns2,第ⅡB族元素原子的最外层电子排布式也为ns2,故B错误;
C.第四周期第8列是铁元素,第9列为钴元素,故C错误;
D.ds区包括第11列(铜族)和第12列(锌族),而第10列属于d区,故D错误;
故答案为A。
4. 下列关于盐类水解的应用说法正确的是
A. 配制FeCl3溶液,将一定量的FeCl3固体溶于蒸馏水中,搅拌即可
B. Na2CO3溶液水解呈碱性,热的Na2CO3溶液去油污能力更强
C. 草木灰可以和铵态氮肥一起使用,效果更好
D. 无论盐类水解程度大小,都可以用于无机化合物的制备
【答案】B
【解析】
【详解】A.是强酸弱碱盐,溶于水时会发生水解生成沉淀,使溶液变浑浊。直接将固体溶于蒸馏水,无法得到澄清溶液,通常需要加入少量盐酸来抑制水解,A错误;
B.溶液中水解使溶液呈碱性,油污在碱性条件下会发生水解反应而被去除。盐类的水解是吸热过程,加热会促进水解,使溶液碱性增强,去油污能力也更强,B正确;
C.草木灰的主要成分是,其水溶液因水解呈碱性;铵态氮肥中的在碱性条件下会生成,分解出氨气逸散,导致氮肥肥效降低。因此二者不能一起使用,C错误;
D.有些盐类水解程度很大,甚至能完全进行(如在水中会完全水解生成和),这类盐无法通过水溶液来制备,只能在熔融或非水体系中制取,D错误;
故答案选B。
5. 石蕊(用HIn表示)是一种有机弱酸,在水中电离:HIn(红色)H++In-(蓝色)。常温下,关于0.01 mol·L−1 HIn溶液,下列说法错误的是
A. 溶液pH=2 B. 溶液pH随温度升高而减小
C. 通入少量HCl,将抑制石蕊的电离 D. 加水稀释过程中,c(HIn)逐渐减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.石蕊(HIn)是一种有机弱酸,弱酸在水溶液中只能部分电离,0.01 mol/L 的 HIn 溶液中 浓度远小于 0.01 mol/L,因此溶液的 pH > 2,而不是等于2,A错误;
B.弱酸的电离过程是吸热的,升高温度会促进电离,使 浓度增大,pH 减小,B正确;
C.通入少量 HCl 会使溶液中 浓度增大,根据勒夏特列原理,石蕊的电离平衡 会向左移动,从而抑制石蕊的电离,C正确;
D.加水稀释时,溶液体积增大,是减小的主要原因,D正确;
故答案选A。
6. 科学家研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时历程与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物质用*标注。下列说法正确的是
A. 基元反应①②③④都是吸热反应
B. 该反应的决速步骤是第②步
C. 该历程的总方程式为
D. 过渡态5生成时释放能量少,所以过渡态5非常稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.基元反应①②是吸热反应,③④是放热反应,A错误;
B.决速步骤是活化能最大的基元反应,活化能=过渡态能量-反应物能量,活化能最大的是反应⑤,决速步骤为⑤,B错误;
C.历程起始物为CH3OH*,最终产物为CO*+2H2(图中最右侧),中间吸附的H*结合为H2,总方程式为CH3OH*→CO*+2H2,C正确;
D.过渡态都很不稳定,而且生成释放的能量也与过渡态的稳定性无关,与过渡态的相对能量有关,D错误;
故选C。
7. 晶态和非晶态固体表面均可以吸附,最终将催化还原为。在密闭容器中,吸附量与时间、催化剂种类及质量的关系如下图所示。下列说法不正确的是
A. 其他条件相同时,增大催化剂质量,反应速率变快
B. 内③中的平均吸附速率
C. 可实现的催化还原,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:4
D. 晶态的催化性能优于非晶态
【答案】D
【解析】
【详解】A.其他条件相同时,对比②(非晶态1g)和③(非晶态2g),相同时间内③的CO₂吸附量更大(10min时5.0×10-6mol 和9.0×10 -6mol),说明增大催化剂质量,活性位点增多,吸附速率加快,反应速率变快,A正确;
B.0~10 min内③(非晶态2g)的CO2吸附量变化为,平均吸附速率,B正确;
C.AlH3还原CO2为CH4时,CO2中C由+4价→-4价(得8e⁻),AlH3中H由-1价→+1价(每个H失2e⁻,1mol AlH3失6e⁻)。根据电子守恒,n(CO2)×8=n(AlH3)×6,即n(CO2):n(AlH3)=3:4,氧化剂(CO2)与还原剂(AlH3)物质的量之比为3:4,C正确;
D.对比①(晶态1g)和②(非晶态1g),相同时间内非晶态吸附量更大(1.5×10-6mol vs 5.0×10-6mol),说明非晶态催化性能优于晶态,D错误;
故选D。
8. 在的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的气体,一定条件下发生反应:,已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃
20
60
210
平衡常数
2
下列说法正确的是
A. 上述生成的反应为吸热反应
B. 20℃时反应的平衡常数为
C. 在60℃时,测得某时刻的物质的量均为,则此时
D. 60℃达到平衡时,测得,则的平衡浓度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度升高平衡常数减小,说明升温平衡逆向移动,可知生成Ni(CO)4的反应为放热反应,故A错误;
B.20℃时,平衡常数为5×104,正逆反应的平衡常数互为倒数,所以反应的平衡常数为,故B错误;
C.在60℃时,测得某时刻的物质的量均为,此时浓度商Q=,所以反应逆向进行,v(逆)>v(正),故C错误;
D.60℃达到平衡时,,K=,即的平衡浓度为,D正确;
选D。
9. 工业合成甲醇的原理为 H<0,其工艺流程如图所示。下列叙述正确的是
A. “干燥净化”的目的是防止催化剂失活
B. 合成甲醇时压强越大越好
C. “冷却装置”能提高原料平衡转化率和反应速率
D. 采用“高温”有利于提高甲醇的平衡产率
【答案】A
【解析】
【详解】A.步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒失活,确保工业生产过程中的效率和产品质量,故A正确;
B.是气体体积减小的反应,增大压强可以使平衡正向移动,增大反应物的转化率,但压强过大会增加对设备材料和制造的要求,提高投资费用,在实际生产中,压强的选择并不是越大越好,而是需要综合考虑多个因素,故B错误;
C.是放热反应,“冷却装置”能提高原料平衡转化率,但不能提高反应速率,故C错误;
D.是放热反应,采用“高温”不利于提高甲醇的平衡产率,故D错误;
故选A。
10. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应的反应速率和平衡的影响,图像如下,下列判断不正确的是
A. 由图a可知,,该反应的
B. 由图b可知,该反应m+n>p
C. 对于该反应,升温,平衡逆向移动,平衡常数减小
D. 对于该反应,增压(缩小体积),平衡正向移动,平衡常数增大
【答案】D
【解析】
【分析】由图a可知,温度越高,反应速率越快,达到平衡时间越短,曲线先达到平衡,则;平衡时对应C%低于,说明升温平衡逆向移动,正反应放热();
由图b可知,温度相同时,增大压强, C%增大,说明平衡正向移动,正反应为气体分子数减少方向(m+n>p)。
【详解】A.由分析可知,,该反应的,A正确;
B.图b中增大压强C%增大,平衡正向移动,说明m+n>p,B正确;
C.该反应(放热),升温平衡逆向移动,平衡常数减小(只与温度有关,放热反应升温减小),C正确;
D.增压(缩小体积)时,因m+n>p,平衡正向移动,但平衡常数只与温度有关,压强变化不影响,不变,D错误;
故答案选D。
11. 常温下,向浊液中滴加稀盐酸(为难溶于水、可溶于盐酸的盐,实验过程中没完全溶解),溶液中(X为)随变化关系如图。下列说法正确的是
A. 表示与的变化关系
B. c点溶液中:
C. 的数量级为
D. b点溶液中存在:
【答案】B
【解析】
【分析】根据越小,则氢离子浓度越大,根据,则氟离子浓度越小,,不断消耗氟离子,则镁离子浓度越大,则越大,越小,因此代表与的变化曲线,代表与的变化曲线,通过b点可知lg=1,=10-2.2mol/L,得Ka==10-3.2,Ksp(MF2)=c(M2+)c(F-)2,当lg=1时,c(M2+)=10-4mol/L,=10-2.2mol/L,代入可知Ksp(MF2)=c(M2+)c(F-)2=10-4(10-2.2)2=10-8.4,据此答题;
【详解】A.由分析可知,此代表与的变化曲线,代表与的变化曲线,A错误;
B.c点为两线交点,此时时,,,代入数据得到,故=100.4,B正确;
C.根据分析可知,Ksp(MF2) =10-8.4,数量级为10-9,C错误;
D.溶液中电荷守恒应为2c(M2+)+c(H+)=c(OH-)+c(F-)+c(Cl-),D错误;
故选B。
12. 常温下,有关下列4种溶液的叙述中正确的是
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
NaOH溶液
醋酸
溶液
pH
11
11
3
3
A. 向①中加入适量硫酸铵固体,则溶液中增大
B. 4种溶液中水电离出的:①=②=③=④
C. L溶液②与L溶液③混合,若混合后溶液,则
D. 将aL溶液④与bL溶液②混合后,若所得溶液的,则
【答案】B
【解析】
【详解】A.向①中加入适量硫酸铵固体,铵根离子浓度增大,氨水电离平衡逆向移动,则溶液中减小,故A错误;
B.氨水、氢氧化钠电离出的c(OH-)=10-3mol/L,醋酸、硫酸电离出的c(H+)=10-3mol/L,酸碱都抑制水电离,4种溶液中水电离出的均为10-11mol/L,故B正确;
C.醋酸是弱酸,pH=11的氢氧化钠的浓度小于pH=3的醋酸的浓度,等体积的溶液②与溶液③混合,醋酸有剩余,溶液呈酸性,若混合后溶液,氢氧化钠溶液的体积大于醋酸的体积,则,故C错误;
D.将aL溶液④与bL溶液②混合后,若所得溶液的, ,所以,故D错误;
选B。
13. 一定温度下,在2 L恒容密闭容器中加入适当催化剂,由一定量的SCl2和1 mol O2反应制备SOCl2,反应如下:Ⅰ.、Ⅱ.,反应Ⅰ很快,反应Ⅱ很慢且对反应Ⅰ没有影响,测得平衡体系中各组分的物质的量分数随的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. M点时,
B. 曲线甲表示SOCl2的变化
C. 反应Ⅱ中加入催化剂,可提高SCl2的平衡转化率
D. 若将容器体积缩小,N点水平向左移
【答案】A
【解析】
【分析】反应I为非可逆反应,则时,得到的平衡体系中不存在氧气和SCl2,SO2Cl2(g)的物质的量分数最大,则曲线丙代表SO2Cl2(g)物质的量分数随的变化;的值增大,SCl2的浓度增大,反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动,SO2Cl2(g)的物质的量分数减小,SOCl2(g)的物质的量分数先增大,随着增大,SCl2的物质的量分数增大程度大于反应Ⅱ平衡正向移动的影响程度,SOCl2(g)的物质的量分数随后开始减小,则曲线甲、乙分别代表SCl2、SOCl2(g)的物质的量分数随的变化。
【详解】A.M点时,,,,由反应I可得1molO2和1molSCl2反应生成1mol SO2Cl2。由图可知M点,,设在反应Ⅱ中SCl2反应x mol,SO2Cl2也反应xmol,生成2xmol SOCl2,则平衡时还有(1-x) mol SCl2,(1-x)mol SO2Cl2(g),平衡时各组分的总物质的量1-x+1-x+2x=2mol,,解得x=0.7mol,求出还有0.3mol SCl2, A正确;
B.根据分析,曲线甲表示SCl2的变化,B错误;
C.催化剂只能改变化学反应速率,不影响平衡移动,故反应II中加入催化剂,SCl2的平衡转化率不变,C错误;
D.反应Ⅱ为气体体积不变的反应,温度一定时缩小容器体积,气体压强增大,平衡不移动,N点不移动,D错误;
故选A。
14. 苹果酸是二元弱酸,以H2A表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中H2A、HA-和A2-的分布系数δ(x)随溶液pH的变化如图[例如A2−的分布系数]。下列说法错误的是
A. 曲线①是H2A的分布系数曲线
B. H2A的Ka1=10−3.46
C. 反应H2A + A2-2HA-的平衡常数K=10−1.59
D. 当4.26<pH<5.05时,溶液中c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
【答案】C
【解析】
【分析】H2A 存在电离平衡: ,,随pH升高,的分布系数减小,为曲线 ①, 的分布系数先增大后减小,为曲线② , 的分布系数增大,为曲线③ ;根据图示,pH=3.46时,时, ,同理:。
【详解】A.由分析可知,随着pH升高,的分布系数逐渐减小,故 曲线①为的分布系数曲线,A正确;
B.根据图示,pH=3.46时,时, ,B正确;
C.反应 的平衡常数 ,C错误;
D.时,根据 , ,求出,故当4.26<pH<5.05时,由图像可知, 分布系数大于, 分布系数大于,,故c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),D正确;
故选C。
15. 空气中的浓度会影响珊瑚礁(主要成分为)的生态。探究珊瑚礁水体环境lgc(X)(X为、、或)与pH关系如图。下列说法错误的是
A. 线③表示与pH的关系 B. 的数量级为
C. D. c点坐标为(8.1,-5)
【答案】D
【解析】
【分析】随着溶液pH值增大,、浓度增大,pH值较大时,溶液中为主要离子,浓度随着浓度的增大而减小,故曲线②③①分别为、、,据此分析:
【详解】A.由分析,曲线③表示与pH的关系,A正确;
B.根据曲线②a点(6.3,-5)可知,,的数量级为,B正确;
C.b点为曲线③和曲线①的交点,根据曲线③中d点(10.3,-1.1)可知,,则b点,,C正确;
D.c点,,,pH=8.3,c点坐标为(8.3,-5),D错误;
故答案选D。
二、非选择题(本题包括4小题,共55分。)
16. 弱电解质在水溶液中会部分电离产生阴、阳离子,部分盐在水溶液中会发生水解,难溶电解质能与水溶液中的离子建立沉淀溶解平衡。利用以上化学反应原理解释生活生产中的相关问题:
(1)盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长,通过施加适量CaSO4可以降低土壤的碱性。用离子方程式表示降低土壤碱性的原因___________。
(2)25℃时,用0.1000 mol·L−1 NaOH溶液滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1000 mol·L−1盐酸和醋酸溶液,得到滴定曲线如图:
①上述NaOH溶液中的c(H+)=___________。将该溶液稀释到原体积的100倍后,水电离出的
c(OH-) =___________;将该NaOH溶液由25℃升温至95℃,溶液的pH___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②滴定前的上述三种溶液中,由水电离出的c(H+)最大的是___________溶液(填化学式)。
③上述滴定曲线为NaOH溶液滴定醋酸溶液的是___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
④图中M点所示溶液的离子浓度由大到小顺序为___________。
【答案】(1)CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)
(2) ①. 1×10−13 mol·L−1 ②. 1×10−11 mol·L−1 ③. 减小 ④. CH3COOH ⑤. Ⅰ ⑥. c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【解析】
【小问1详解】
Na2CO3属于强碱弱酸盐,碳酸根离子水解生成氢氧根离子,导致溶液中c(OH-)>c(H+)而使其溶液呈碱性,Na2CO3、CaSO4反应生成难溶性的碳酸钙,同时生成强酸强碱盐硫酸钠,硫酸根离子和钠离子不水解,则其溶液呈中性,所以石膏能降低其碱性,离子反应方程式为CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq);
【小问2详解】
①上述NaOH溶液即0.1000 mol·L−1 NaOH中的c(OH-)=0.1000mol/L,c(H+)===1.0×10-13mol/L,将该溶液稀释到原体积的100倍后,则溶液中c(OH-)==0.001000mol/L,c(H+)===1.0×10-11mol/L,则水电离出的c(OH-) 与溶液中的c(H+)相等,均为10×10-11mol/L;温度升高,Kw增大,则将该NaOH溶液由25℃升温至95℃,溶液的OH-浓度不变,H+浓度增大,即pH减小,故答案为:1×10−13 mol·L−1;1×10−11 mol·L−1;减小;
②0.1 mol/L NaOH溶液、0.1 mol/L的盐酸中氢离子和氢氧根浓度都是0.1 mol/L,对水的抑制作用一样,但是0.1 mol/L醋酸溶液中氢离子浓度小于0.1 mol/L,所以对水的电离抑制较小,即三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是0.1 mol/L醋酸溶液,故答案为:CH3COOH;
③由图中数据可知,未加NaOH溶液时,图Ⅰ中酸的pH大于1,图Ⅱ中酸的pH=1,说明Ⅱ为0.1 mol/L的盐酸溶液,所以滴定醋酸的曲线是Ⅰ;故答案为:Ⅰ;
④由题干图像信息可知,图中M点用0.1 mol/L NaOH溶液10mL和20.00 mL 0.1 mol/L醋酸溶液反应,得到的是醋酸和醋酸钠的等浓度的混合物,且显示酸性,说明醋酸的电离程度大于醋酸根的水解程度,此时离子浓度大小c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故答案为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
17. 空间站处理CO2的一种重要方法是对CO2进行收集和再生处理,重新生成可供人体呼吸的氧气。其技术路线可分为以下三步:
Ⅰ.固态胺吸收与浓缩CO2:在水蒸气存在下固态胺吸收CO2反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应),再解吸出CO2的简单方法是加热。
Ⅱ.CO2的加氢甲烷化H2还原CO2制CH4的部分反应如下:
ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H1=+41 kJ∙mol−1
ⅱ.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ∆H2=−246 kJ∙mol−1
(1)反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)的∆H=___________kJ∙mol−1.
(2)向恒容绝热的密闭容器中充入a molCO、2amolH2,进行反应ⅱ。该反应达到平衡状态的标志是___________(填字母)。
a.容器中混合气体密度不变 b.混合气体中c(CH4)与c(H2O)之比不变
c.v正(H2)=3v逆(H2O) d.容器内温度不变
Ⅲ.CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。对于上述(1)的反应,催化剂的选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下,相同时间内,CO2转化率和CH4选择性随温度变化的关系如图1、图2:
(3)对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是___________,使用的合适温度为___________。
(4)控制起始时投料比,p=1 atm。恒容容器中若只发生反应ⅰ、ⅱ,平衡时各组分的物质的量分数随温度的变化关系如图3.
①随投料比增大,CO2的转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②图3中代表CH4的曲线是___________(填“a”、“b”或“c”);温度低于500℃时,CO的物质的量分数约为0,说明此条件下,反应___________(填“ⅰ”或“ⅱ”)化学平衡常数大,反应完全。
【答案】(1)-205
(2)cd (3) ①. Ni−CeO2 ②. 320℃
(4) ①. 增大 ②. b ③. ⅱ
【解析】
【小问1详解】
目标反应可由得到,故=+41kJ/mol+(-246) kJ/mol= -205 kJ/mol;
【小问2详解】
a.容器中混合气体密度是定值,密度不变不能说明达到平衡状态,a错误;
b.混合气体中c(CH4)与c(H2O)之比是定值,始终是1:1,不能说明达到平衡状态,b错误;
c.v正(H2)=3v逆(H2O)符合正逆反应速率相等,能说明达到平衡状态,c正确;
d.恒容绝热的密闭容器中温度是变量,温度不变说明达到平衡状态,d正确;
故答案选cd;
【小问3详解】
对比上述两种催化剂,Ni-CeO2作为催化剂时甲烷的选择性高,工业上应选择的催化剂是Ni-CeO2,320℃时转化率高选择性大,使用的合适温度为320℃;
【小问4详解】
①随投料比增大,氢气过量,CO2的转化率增大;②对于反应(1)来说,升高温度,反应逆向移动,H2的物质的量分数增大,CH4和H2O的物质的量分数减小,且CH4和H2O的物质的量分数之比为1:2,故图中a、b、c代表的物质分别为H2O、CH4、H2;温度低于500℃时,CO的物质的量分数约为0,说明CO几乎完全反应,化学平衡常数越大,反应越完全,则反应ii的化学平衡常数大。
18. 锗是一种战略性金属,广泛应用于光学及电子工业领域。一种从锌浸渣(主要含ZnFe2O4、CaSO4,另含少量ZnS、SiO2以及GeS2)中提取Ge和ZnSO4∙H2O的工业流程如下:
已知:①锗元素在稀硫酸中的存在形式:pH≤2.0时主要为Ge4+,2<pH<7时主要为Ge(OH)4。
②常温下,Ksp[Ge(OH)4]=4.0×10−46,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10−38。
请回答下列问题:
(1)锗元素位于元素周期表第四周期第ⅣA族,其基态原子的价层电子排布式为___________。
(2)“氧化酸浸”工序中,溶液的pH≈1.5,浸渣的主要成分为SiO2、S和___________(填化学式);GeS2被H2O2氧化的离子方程式为___________。
(3)“中和沉淀”工序中,所加化合物A为___________(填化学式);调节溶液pH=4.4使Ge与Fe共沉淀,此时滤液中c(Ge4+):c(Fe3+)=___________。
(4)ZnSO4在水溶液中的溶解度曲线如图:
①从“中和沉淀”工序的滤液中回收ZnSO4·H2O的操作为蒸发浓缩、___________、洗涤、干燥。
②用惰性电极电解ZnSO4溶液可制取金属锌。电解后的溶液可在上述流程中的___________工序中循环使用。
(5)“水解”工序中,GeCl4常温下水解生成GeO2的化学方程式为___________。
【答案】(1)4s24p2
(2) ①. CaSO4 ②. GeS2+2H2O2+4H+=Ge4++2S↓+4H2O
(3) ①. Zn(OH)2或ZnO等 ②. 101.6
(4) ①. 趁热过滤 ②. 氧化酸浸
(5)GeCl4+2H2O=GeO2↓+4HCl
【解析】
【分析】由题给流程可知,向锌浸渣中加入过氧化氢和硫酸的混合溶液,将ZnFe2O4转化为硫酸锌、硫酸铁,硫化锌、二硫化锗转化为硫酸锌、硫酸锗和硫,二氧化硅不反应,过滤得到含有硫酸钙、二氧化硅和硫的浸渣和滤液;向滤液中加入化合物A,根据不引入新的杂质可知A可以为氧化锌或氢氧化锌调节溶液pH,将溶液中的铁离子、锗离子转化为氢氧化铁、氢氧化锗沉淀,过滤得到滤液和滤饼;滤液经蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥得到一水硫酸锌晶体;向滤饼中加入盐酸溶解后,蒸馏得到四氯化锗,四氯化锗一定条件下水解、过滤得到水解液和二氧化锗;二氧化锗与合适的还原剂一定条件下反应生成锗,据此分析解题。
【小问1详解】
锗元素位于元素周期表第四周期第ⅣA族,即Ge原子核外有4个能层,最外层电子数为4,其基态原子的价层电子排布式为4s24p2;
【小问2详解】
由分析可知,滤渣的主要成分为硫酸钙、二氧化硅和硫;由分析可知,硫化锗与过氧化氢和硫酸混合溶液反应生成硫酸储、硫和水,反应的离子方程式为GeS2+2H2O2+4H+=Ge4++2S↓+4H2O,故答案为:CaSO4;GeS2+2H2O2+4H+=Ge4++2S↓+4H2O;
【小问3详解】
由分析可知,“中和沉淀”工序中,加入氧化锌或氢氧化锌调节溶液pH的目的是将溶液中的铁离子、锗离子转化为氢氧化铁、氢氧化锗沉淀;由溶度积可知,滤液中锗离子与铁离子的浓度比为====101.6,故答案为:ZnO或Zn(OH)2;101.6;
【小问4详解】
①由图可知,一水硫酸锌的溶解度硫温度升高而降低,则从硫酸锌溶液中回收一水硫酸锌的操作为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥,故答案为:趁热过滤;
②用惰性电极电解硫酸锌溶液制取金属锌的反应为2ZnSO4+2H2O2Zn+O2↑+2H2SO4,则电解得到的硫酸溶液可在上述流程中氧化酸浸工序循环使用,故答案为:氧化酸浸:
【小问5详解】
由分析可知,四氯化锗一定条件下水解、过滤得到水解液和二氧化锗,反应的化学方程式为GeCl4+2H2O=GeO2↓+4HCl,故答案为:GeCl4+2H2O=GeO2↓+4HCl。
19. 酸碱中和滴定、氧化还原滴定在科研和工业生产中都很重要。
Ⅰ.某化学兴趣小组在常温下用标准盐酸滴定未知浓度的氨水。
(1)①在使用滴定管前,首先要进行的操作是___________。
②碱式滴定管排气泡时,应选择图示___________的操作(填字母)。
a. b. c. d.
③该滴定实验中应选择的酸碱指示剂为___________(填字母)。
A.石蕊 B.甲基橙 C.酚酞
(2)实验数据记录如下:
实验序号
1
2
3
4
标准溶液体积/mL
20.58
20.60
20.10
20.62
其中一次滴定所用盐酸体积有明显偏差,其可能的原因是___________(填字母)。
a.用蒸馏水洗净碱式滴定管后,直接注入待测液
b.接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下
c.滴定结束时,仰视读数
d.达到滴定终点时,发现滴定管尖嘴内有气泡生成
Ⅱ.为了测定草酸(H2C2O4)溶液的浓度,进行如下实验:取25.00 mL H2C2O4溶液于锥形瓶内,加入适量稀H2SO4,用0.0100 mol·L−1 KMnO4溶液滴定,实验数据如下:
实验序号
锥形瓶中草酸溶液体积
滴定管初始读数
滴定管终点读数
1
25.00 mL
0.22 mL
20.34 mL
2
25.00 mL
0.25 mL
21.75 mL
3
25.00 mL
0.20 mL
20.28 mL
请回答以下问题:
(3)滴定时,发生反应的离子方程式为___________。
(4)判断滴定终点时的现象是___________。
(5)计算c(H2C2O4)=___________。
【答案】(1) ①. 检漏(检查滴定管是否漏液) ②. c ③. B
(2)ad (3)2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(4)当最后半滴KMnO4溶液加入待测液中时,溶液由无色变为浅红色,30s不恢复原来的颜色
(5)0.0201 mol·L−1
【解析】
【小问1详解】
①使用滴定管前,需先检漏,检查滴定管是否漏液,确保滴定管密封性良好,避免滴定过程中漏液导致实验误差。②碱式滴定管排气泡时,应将橡胶管向上弯曲,挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴流出,排出气泡,对应图示c 操作。③用标准盐酸滴定未知浓度氨水,滴定终点生成,溶液呈酸性,甲基橙的变色范围为3.1~4.4,适合酸性终点,石蕊变色不明显,酚酞适合碱性终点,故选择甲基橙,对应选项B。
【小问2详解】
实验数据中,第3次标准溶液体积20.10mL与其他数据偏差明显。a 项,用蒸馏水洗净碱式滴定管后直接注入待测液,待测液被稀释,消耗标准溶液体积偏小,会导致数据偏差;b 项,接近滴定终点时用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁,不影响待测液溶质的物质的量,对实验结果无影响;c 项,滴定结束时仰视读数,读取的标准溶液体积偏大,不会使数据偏小;d 项,达到滴定终点时滴定管尖嘴内有气泡生成,读取的标准溶液体积偏小,会导致数据偏差,故可能原因是a d。
【小问3详解】
与在酸性条件下发生氧化还原反应, 被还原为, 被氧化为,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式,得2 + 5 + 6 = 2 + 10 + 8。
【小问4详解】
溶液为紫红色,溶液为无色,滴定过程中被还原为无色,当达到滴定终点时,最后半滴溶液加入待测液中,溶液由无色变为浅红色,且30 s 内不恢复原来的颜色,即为滴定终点。
【小问5详解】
首先处理实验数据,舍去偏差较大的第2组数据,计算第1、3组消耗溶液的平均体积:第1组消耗体积为20.34 mL − 0.22 mL = 20.12 mL,第3组消耗体积为20.28 mL − 0.20 mL = 20.08 mL,平均体积V = = 20.10 mL。根据反应的离子方程式,
= ,
= · = 0.0100 mol·×20.10× L = 2.01× mol,故
= ×2.01× mol = 5.025× mol,
= = = 0.0201 mol·。
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