内容正文:
2023级高二年级期末联合考试
化学试题
试题说明:考试时间75分钟,满分100分
可能用到的相对原子质量:Zn:65 H:1 O:16 S:32 N:14 Mo:96 C:12 Fe:56 Mn:55 Cu:64
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 化学使生活更加美好。下列说法错误的是
A. 高铁酸钠()可用于自来水的杀菌消毒
B. 盐卤、石膏、葡萄糖酸-δ-内酯均可作为制作豆腐的凝固剂
C. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程。
D. 增大压强加快化学反应速率,本质上是增大了活化分子百分数。
【答案】D
【解析】
【详解】A.高铁酸钠中为+6价,具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,A正确;
B.豆浆为蛋白质胶体,加入凝固剂可发生聚沉得到豆腐。盐卤、石膏属于电解质,能使蛋白质发生盐析而聚沉;葡萄糖酸-δ-内酯水解生成葡萄糖酸,使蛋白质凝固。三者均可作为制作豆腐的凝固剂,B正确;
C.固态冰变为液态水,体系混乱度增大,属于熵增过程,室温下该过程可自发进行,C正确;
D.增大压强加快反应速率(对气体反应而言),本质是缩小体积后反应物浓度增大,增加了单位体积内活化分子的总数,活化分子百分数不变;只有升温、加入催化剂才会改变活化分子百分数,D错误;
故选D。
2. 某温度下,在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(过程如图所示)。下列说法中正确的是
A. b和c之比为
B. 图中m点时,反应达到反应进行的限度
C. 内,A的平均反应速率为
D. 保持其他条件不变时,充入惰性气体,反应速率变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.12s时消耗B的物质的量为(0.5−0.3)mol/L×2L=0.4mol,12s时生成C的物质的量为0.8mol,则b:c=0.4:0.8=1:2,A错误;
B.m点A、B的浓度还在减小,没有达到反应限度,B错误;
C.,用A表示反应的平均速率为,C正确;
D.保持其他条件不变时,充入惰性气体,各物质浓度不变,反应速率不变,D错误;
故选C。
3. 物质类别与元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。下图是硫元素的“价类二维图”,其中焰色反应均显黄色。有关叙述错误的是
A. a分别与反应,都可以生成b
B. e的浓溶液和稀溶液均具有氧化性
C. f溶液久置于空气中会生成g
D. 将d的稀溶液滴入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
【答案】D
【解析】
【分析】图示为S元素的价类二维图,a为H2S,b为S,c为SO2,d为H2SO3,e为H2SO4,焰色反应均显黄色,说明含Na元素,故f为Na2SO3,g为Na2SO4。
【详解】A.a为H2S,S元素为-2价,c为SO2,d为H2SO3,S元素均为+4价,可能发生氧化还原反应生成S,A正确;
B.e为H2SO4,e的浓溶液为浓硫酸,具有氧化性,稀溶液为稀硫酸,氢离子能表现氧化性,故两者均具有氧化性,B正确;
C.f为Na2SO3,g为Na2SO4,f在空气中被氧气氧化可得到g,C正确;
D.d为H2SO3,稀H2SO3溶液滴入紫色石蕊溶液中,溶液变红不褪色,D错误;
故选D。
4. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z、W的最外层电子数之和为18,且Y、Z、W形成的化合物的结构如图所示。四种元素形成的化合物能发生反应:。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 简单氢化物的稳定性:
C. 图中所示结构中,Y、Z原子均满足8电子稳定结构
D. X、Y、W三种元素形成的某种化合物具有漂白性
【答案】D
【解析】
【分析】根据的结构及元素成键规律可知,Y形成2个共价键,则Y最外层电子数6,位于第ⅥA族,Z形成5个共价键,则Z最外层电子数5,位于第ⅤA族, W形成1个共价键,由题意知,Y、Z、W的最外层电子数之和为18,则W最外层电子数为7,W位于第ⅦA族,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,因此Y只能是O元素,Z只能是P元素,W只能是Cl元素;X的原子序数最小,根据四种元素形成的化合物能发生反应:,根据H2Y及X3ZY4可推知X为H元素,综合可知,X、Y、Z、W分别是H、O、P、Cl元素。
【详解】A.电子层数越多,离子半径越大;电子层数相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:,故A错误;
B.简单氢化物的稳定性与元素非金属性有关,非金属性越强,对应的简单氢化物越稳定,同周期元素从左往右,非金属性逐渐增强,非金属性:P<Cl,则稳定性:,故B错误;
C.图中所示结构中,形成2个共价键的O原子满足8电子稳定结构,形成5个共价键的P原子满足10电子稳定结构,故C错误;
D.H、O、Cl三种元素形成的HClO具有漂白性,故D正确;
故答案选D。
5. 一定条件下,CH4合成CH3OH的反应历程如图8所示。已知相同条件下,反应物中的元素被质量数更大的同位素替换时,反应速率会变慢。(说明:过渡态中“…”表示化学键未完全断裂或形成)下列说法正确的是
A. 是该反应式催化剂
B. 该反应的
C. D为氚原子,在相同条件下CD4发生上述反应,则其过渡态Ⅰ的能量比b低
D. CH3D发生上述反应,可获得不止1种有机产物
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图知,是该反应的反应物,不是催化剂,A错误;
B.该反应的,即生成物的总能量减去反应物的总能量,B错误;
C.已知其他条件不变时,反应物中的元素被质量数更大的同位素替换时,反应速率会变慢,所以相同条件下,与发生上述反应,反应速率会变慢,则其过渡态I的能量比高,C错误;
D.根据图可知,与发生上述反应,可以获得两种相对分子质量相等的有机产物,D正确;
答案选D。
6. 某温度下,在刚性密闭容器中充入一定量的T(g),发生反应:① ②。测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示:
下列说法正确的是
A. 反应②达到M点时,正反应速率大于逆反应速率
B. Ⅱ曲线代表P的浓度与时间的变化关系
C. 反应①加入催化剂不改变单位时间内T的转化率
D. 0~6 min内P的平均化学反应速率
【答案】A
【解析】
【分析】初始时,充入一定量的T(g),随着反应进行,T逐渐减少,W增多,随后W又转化为P,则曲线Ⅰ代表P,曲线Ⅱ代表W,曲线Ⅲ代表T。
【详解】A.反应②达到M点时,W浓度减小,P浓度增加,则反应正向移动,正反应速率大于逆反应速率,故A正确;
B.由分析可知,Ⅱ曲线代表W的浓度与时间的变化关系,故B错误;
C.反应①加入催化剂不改变T的平衡转化率,但是会加快反应速率,提高单位时间内T的转化率,故C错误;
D.0~6 min内W的平均化学反应速率为:,v(P)<v(W)=0.071mol·L-1·min-1,故D错误;
故选A。
7. 下列关于的叙述中,正确的是
A. 该反应的反应热为,是吸热反应
B. 该反应的与各物质的状态有关。与化学计量数无关
C. 该反应为丁烷燃烧热的热化学方程式,由此可知丁烷的燃烧热为
D. 该式的含义为、下,气体完全燃烧生成气体和液态水时放出热量5800kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应的反应热为,ΔH<0是放热反应,故A错误;
B.该反应的与各物质的状态有关、化学计量数有关,故B错误;
C.该反应不是丁烷燃烧热的热化学方程式,燃烧热的热化学方程式中可燃物应为1mol,由此可知丁烷的燃烧热为,故C错误;
D.该式的含义为、下,气体完全燃烧生成气体和液态水时放出热量5800kJ,故D正确;
选D。
8. 扎染是中国传统的手工染色技术,染色的核心工艺流程如下。
下列推论错误的是
A. 制备环节:改变还原剂可调控化学反应速率
B. 退浆环节:催化剂大幅度加快化学反应速率
C. 退浆环节:可以加热煮沸提高淀粉酶的活性
D. 染色环节:升高体系温度加快化学反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.由流程可知,使用连二硫酸钠做还原剂后时间缩短,速率加快,A正确;
B.催化剂可以改变反应历程,降低化学反应的活化能,增大活化分子百分数,增加有效碰撞次数,故能够加快化学反应速率,B正确;
C.加热煮沸会导致温度过高,使得淀粉酶失去活性,C错误;
D.升高温度不能提高反应的活化能,但可以提高反应分子的平均能量,增大活化分子数,从而增大活化分子百分数,从而加快反应速率,D正确;
故选C。
9. 二元弱酸的电离过程是吸热过程,某温度下,其电离常数、。下列说法错误的是
A. 升高温度后,、均增大
B. 向溶液中加入少量KHX固体,减小
C. 该温度下0.1的溶液中
D. 向溶液中加水稀释过程中,减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.二元弱酸的电离过程是吸热过程,温度升高,平衡正向移动,、均增大,A项正确;
B.,加入KHX,平衡向左移动,减小,B项正确;
C.,忽略的电离,,c()≈0.1则=,C项正确;
D.加水稀释过程中,的电离程度增大,n()减小,增大,增大,D项错误;
故选D。
10. 我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂,研发出一种Zn-NO电池系统,实现了合成氨和对外供电,其工作原理如图所示。已知双极膜可将水解离为H+和OH-,并实现其定向通过。下列说法正确的是
A. 电子由Zn/ZnO电极流出
B. 电池工作时NaOH和Na2SO4溶液浓度均不变
C. Zn/ZnO电极表面发生的反应为Zn-2e-=Zn2+
D. 当电路通过2mole-时,整个电池系统增重6.0g
【答案】A
【解析】
【分析】分析工作原理图,NO→NH3过程中,N元素化合价由+2价变为-3价,N元素得到电子发生还原反应,则可知MoS2电极为正极,Zn/ZnO电极为负极,发生氧化反应,据此分析。
【详解】A.在原电池中,电子由负极流向正极,由分析可知,Zn/ZnO电极为负极,电子由Zn/ZnO电极流出,A项正确;
B.由分析可知,Zn/ZnO电极为负极,负极锌失去电子生成氧化锌,正极一氧化氮得到电子生成氨气,双极膜中OH-和H+分别向负极、正极移动,补充消耗的阴、阳离子,两电极均有水生成,溶液体积变大,则NaOH溶液和Na2SO4浓度均变小,B项错误;
C.Zn/ZnO电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为:Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O,C项错误;
D.分析原电池工作原理图,可知在反应过程中,电池系统Δm=m (NO)-m (NH3)。原电池中正极的电极反应式为NO+5e-+5H+=NH3+H2O,由反应式可知,1molNO转化为1molNH3,转移5mol电子,整个电池系统质量会增大30g-17g=13g,故当电路通过2mole-时,理论上可以转化的物质的量为0.4mol,整个电池系统质量会增大0.4×13g=5.2g,D项错误;
答案选A。
11. 氨催化氧化时会发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
现将、充入1L恒容密闭容器中,在合金催化剂作用下反应模拟“氮催化氧化法”生产NO,相同时间内有关含氮生成物(假设只有两种)物质的量随温度变化曲线如图所示。已知:。
下列说法错误的是
A. 由图可知,氨催化氧化生成NO的最佳温度为840℃
B. 520℃时,的有效转化率约为33.3%
C. 对反应Ⅱ,当时,说明反应达到平衡状态
D. 840℃后,NO物质的量下降的原因可能是催化剂活性降低
【答案】C
【解析】
【详解】A.840℃时一氧化氮的产率最高副产物氮气产率最低,则工业用氨催化氧化制备HNO3,选择的最佳温度是840℃,A正确;
B.由图知520C时,生成氮气和一氧化氮的物质的量均为0.2mol,则反应Ⅱ消耗的氨气的物质的量为0.4mol,反应Ⅰ消耗的氨气的物质的量为0.2mol,NH3的有效转化率为×100%≈33.3%,B正确;
C.对反应Ⅱ,当3v正(NH3)=2v逆(H2O)时,说明反应达到平衡状态,C错误;
D.840℃后,NO的物质的量下降,可能是催化剂活性降低,反应速率减小,相同时间内产生NO的物质的量下降,D正确;
故答案选C。
12. 下列由实验得出的结论不正确的是
实验
结论
A
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明
生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C
用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除
乙酸的酸性大于碳酸的酸性
D
甲烷与氯气在光源下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的氯化氢具有酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,发生加成反应,生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳,溶液最终变为无色透明,A正确;
B.乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,但是H原子的活泼性不同,所以反应的现象不同,B错误;
C.乙酸能和水垢中的发生反应:,证明乙酸的酸性大于碳酸的酸性,C正确;
D.甲烷与氯气在光源下发生取代反应,生成氯代甲烷和,有酸性,所以混合气体能使湿润的石蕊试纸变红,D正确;
故选B。
13. 以作催化剂发生如下反应: ,下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 该反应的平衡常数
C. 催化剂能降低该反应的活化能
D. 该反应中每消耗,转移电子数约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据方程式,该反应为气体分子数减少的反应,△S<0,故A错误;
B.该反应的平衡常数表达式为,故B错误;
C.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,故C正确;
D.根据碳元素的化合价可知,每消耗2molCH3CHO,转移2mol电子,则每消耗,转移电子数约为,故D错误;
故选C。
14. 下列关于图像的描述不正确的是
A.由图可知氢氟酸为弱酸,且a点对应比b点对应大
B.由图可知的正反应是放热反应
C.该图可表示压强对的影响,乙的压强比甲的压强大
D.可以表示使用催化剂的能量变化情况
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同温度条件下,导电能力相同的氢氟酸溶液和盐酸稀释相同倍数时,盐酸的导电能力小于氢氟酸溶液,说明氢氟酸溶液中HF存在电离平衡,即氢氟酸为弱酸,且导电能力相同的氢氟酸溶液浓度大于盐酸,稀释相同倍数时,氢氟酸溶液的浓度依然大于盐酸,所以a点对应比b点对应大,A正确;
B.时先达平衡,则,降低温度,的体积分数增大,则反应的平衡正向移动,所以该反应的正反应是放热反应,B正确;
C.由图可知,乙比甲先达到平衡,根据压强对有气体参加反应的反应速率的影响,乙的压强比甲的压强大,且该反应是气体分子数减少的反应,增大压强,平衡正向移动,反应物的质量分数减小,但乙的压强比甲的压强大,则平衡时甲、乙反应物的质量分数不相等,所以该图不能表示压强对的影响,C错误;
D.图为有无催化剂的对比图像,从图中可以看出,使用催化剂,活化能降低,所以图可以表示使用催化剂的能量变化情况,D正确;
故选C。
二、解答题(共58分)
15. 已知CO气体是一种大气污染物,利用化学原理变废为宝。回答下面问题:
(1)利用如下装置制备和收集CO气体。
①盛放甲酸的实验仪器的名称是___________。
②装置A中发生的化学反应利用了浓硫酸的___________。
③装置B的作用是___________。
(2)新制银氨溶液可以检验CO气体,有黑色沉淀生成。写出反应的化学方程式___________。
(3)七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)在医学上常用作补血剂。某课外小组通过以下实验方法测定某补血剂中亚铁离子的含量。
步骤a:取10片补血剂样品除去糖衣、研磨、溶解、过滤,将滤液配成250mL溶液;
步骤b:取上述溶液25 mL于锥形瓶中,加入少量稀硫酸酸化后,逐渐滴加0.0100 mol/L的KMnO4溶液,至恰好完全反应,记录消耗的KMnO4溶液的体积(假定药品中其他成分不与KMnO4反应),步骤c:重复“步骤b”2~3次,平均消耗KMnO4溶液20.00mL。
①发生的反应为:___________。
②步骤a中配制溶液时需要的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管外,还需要___________、___________。
③该补血剂中亚铁离子的含量为mg/片 ___________。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 脱水性 ③. 吸收挥发出的甲酸
(2)
(3) ①. ②. 玻璃棒 ③. 250 mL容量瓶 ④. 56
【解析】
【小问1详解】
①图中带活塞、添加液体的仪器为分液漏斗。
②甲酸在浓硫酸作用下脱水生成和水,反应中浓硫酸体现脱水性。
③甲酸易挥发,生成的中混有甲酸蒸气,B中水可以吸收除去甲酸杂质。
【小问2详解】
CO还原银氨溶液中价的Ag,生成黑色Ag单质,被氧化为碳酸根,配平得到反应方程式。
【小问3详解】
①酸性条件下高锰酸根氧化亚铁离子,生成锰离子和铁离子,根据得失电子守恒、电荷守恒配平得到离子方程式。
②配制一定物质的量浓度溶液,需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,因此缺玻璃棒和容量瓶。
③计算:待测液消耗,根据反应关系,得25 mL溶液中,则250 mL(10片)总,每片,质量为。
16. 工业上以侯氏制碱法为基础制备焦亚硫酸钠()的一种工艺流程如下图所示:
已知:①能溶于水,在空气中易被氧化。
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的化学方程式为_______。反应Ⅰ中应先通入的气体是_______。
(2)该流程中可循环利用的物质是_______。
(3)灼烧的化学方程式为_______。
(4)从溶液乙中获得晶体的操作是_______、_______、过滤、洗涤、干燥。
(5)反应Ⅲ包含两步反应。第一步:……;第二步:。写出第一步反应的化学方程式_______。
(6)常用作抗氧化剂,检验是否变质的实验操作为_______。
(7)144kgCuS完全反应,理论上最多可制得的质量为_______kg。
【答案】(1) ①. NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl ②. NH3
(2)CO2 (3)2CuS+3O2 2CuO+2SO2
(4) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
(5)Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2
(6)取少量焦亚硫酸钠于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则证明焦亚硫酸钠已变质,否则未变质
(7)142.5
【解析】
【分析】饱和食盐水和氨气、二氧化碳反应制备碳酸氢钠,碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水,碳酸钠和二氧化硫、水反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,亚硫酸氢钠脱水生成。
【小问1详解】
反应Ⅰ是饱和食盐水和氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。氨气的溶解度大于二氧化碳,氨气溶于水溶液呈碱性,能增大二氧化碳的溶解度,所以反应Ⅰ中应先通入的气体是NH3。
【小问2详解】
反应生成的二氧化碳气体Ⅱ、Ⅲ生成的二氧化碳可循环到反应Ⅰ中, 该流程中可循环利用的物质是CO2;
【小问3详解】
在空气中灼烧CuS,根据图示可知,CuS和氧气反应生成氧化铜和二氧化硫,化学方程式为:2CuS+3O2 2CuO+2SO2;
【小问4详解】
乙是硫酸铜溶液,从溶液乙中获得晶体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【小问5详解】
反应Ⅲ包含两步反应。第一步:……;第二步:。可知第一步反应碳酸钠和二氧化硫、水反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,反应的化学方程式为Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2。
【小问6详解】
溶于水生成NaHSO3,若被氧化则生成Na2SO4,含有,检验是否变质的实验操作为:取少量焦亚硫酸钠于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则证明焦亚硫酸钠已变质,否则未变质。
【小问7详解】
144kgCuS 的物质的量为1.5×103mol,根据S元素守恒,理论上最多可制得的物质的量为750mol,质量为750mol×0.19kg/mol=142.5kg。
17. 能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率,请回答下列问题。
(1)工业合成氨反应:N2+3H2 2NH3是放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知1 mol N2完全反应生成NH3可放出92 kJ热量。如果将10 mol N2和足量H2混合,使其充分反应,放出的热量___________(填“大于”、“小于”或“等于”)920kJ。
(2)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2 L的密闭容器内,反应经过10 min后,生成10 mol NH3
①则用N2表示的化学反应速率为___________。
②一定条件下,当该反应进行到最大限度时,下列说法正确的是___________(填编号)
a.N2的转化率达到最大值
b.N2、H2和NH3的体积分数之比为1 : 3 : 2
c.体系内气体的密度保持不变
d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)新型固体燃料电池的电解质是固体氧化锆和氧化钇,高温下允许氧离子()在其间通过。
如下图所示,其中多孔电极不参与电极反应。写出该反应的负极电极反应式:___________,当有16g甲醇发生反应时,则理论上提供的电量为___________C(保留2位有效数字)(1个电子的电量为)。
(4)换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时,实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合,其工作原理如图所示,写出放电过程中负极的电极反应式:___________,若过程中产生2mol,则消耗标准状况下的体积为___________L。
【答案】(1)小于 (2) ①. 0.25mol/(L·min) ②. ad
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 33.6
【解析】
【小问1详解】
合成氨是可逆反应,反应物不能完全转化,因此10 mol 不能完全反应,放出热量小于完全反应生成的920 kJ,故填小于。
【小问2详解】
① 容器容积为2 L,10 min生成10 mol ,则,反应速率之比等于化学计量数之比,因此。 ② 反应进行到最大限度即达到化学平衡: a. 平衡是可逆反应的最大进行程度,的转化率达到最大值,a正确; b. 平衡时各组分体积分数不变,但不一定等于计量数比1:3:2,b错误; c. 密闭容器中气体总质量、总体积始终不变,因此密度始终不变,不能判断平衡,c错误; d. 平均相对分子质量,总质量不变,该反应前后气体总物质的量改变,因此不变说明不变,反应达到平衡,d正确; 故选ad。
【小问3详解】
负极是甲醇发生失电子的氧化反应,固体电解质允许移动,配平后电极反应为。 16 g甲醇物质的量为,1 mol甲醇反应转移6 mol电子,因此0.5 mol甲醇转移3 mol电子,总电量为:。
【小问4详解】
负极失电子生成,质子交换膜为酸性介质,配平后电极反应为。 生成2 mol 转移电子,1 mol 反应转移4 mol电子,根据电子守恒,消耗物质的量为,标准状况下体积为。
18. 25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
HCN
电离平衡常数(Ka)
1.8×10-5
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
3.0×10-8
5.0×10-10
请回答下列问题:
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO、HCN的酸性由强到弱的顺序_______。
(2)向NaCN中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为_______。
(3)体积相同、pH相同的①;②HCl;③三种酸溶液分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是_______(填序号);若是体积相同,物质的量浓度相同的以上三种酸分别和足量的Zn反应,生成氢气的量由大到小的排列顺序是_______(填序号)。
(4)H+浓度相同等体积的两份溶液A(盐酸)和B(CH3COOH)分别与不同质量的锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是_______(填写序号)。
a.反应所需要的时间:B>A b.开始反应时的速率:A>B
c.参加反应的锌物质的量:A=B d.A中有锌剩余
(5)25°C 时常压下,在 pH=5 的稀醋酸溶液中,c(CH3COO- )=_______ mol· L -1(写出精确值的表示式)。下列方法中,可以使 0.10mol·L -1CH3COOH 的电离程度增大的是_______(填字母)。
a.加少入量0.10mol·L -1的稀盐酸 b.加热该CH3COOH溶液
c.加入少量冰醋酸 d.加水稀释至0.010mol·L -1
e.加入少量氯化钠晶体 f.加入少量0.10mol·L -1的NaOH溶液
【答案】(1)CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN
(2)CN-+CO2+H2O=HCN+ HCO
(3) ①. ①>②=③ ②. ③>②=①
(4)cd (5) ①. 10-5-10-9 ②. bdf
【解析】
【小问1详解】
根据表中数据可知,酸的电离平衡常数大小为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性由强到弱的顺序为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN;
【小问2详解】
向NaCN溶液中通入少量CO2,由于酸性H2CO3>HCN>,则反应生成HCN和碳酸氢钠,该反应的离子方程式为:CN-+CO2+H2O═HCN+ HCO;
【小问3详解】
pH相同即c(H+)相同的盐酸和硫酸中和碱的能力相同,而盐酸和醋酸,因为醋酸是弱电解质,所以醋酸中和碱的能力强,所以消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序为:①>②=③;
若是体积相同,物质的量浓度相同的以上三种酸,由于硫酸是二元强酸,另外两种酸是一元酸,则硫酸提供氢离子能力最多,而盐酸和醋酸能够提供氢离子总量相同,所以加入足量锌,相同状况产生的气体体积由大到小的顺序为:③>②=①;
【小问4详解】
氢离子浓度相同的等体积的A、B两份溶液(A为盐酸,B为醋酸)分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,由于醋酸部分电离,其酸的浓度大于氢离子浓度,盐酸中HCl的浓度等于氢离子的浓度,所以醋酸的浓度大于HCl的浓度,则盐酸中锌粉剩余;
a.由于醋酸中酸过量,醋酸会进一步电离出氢离子,则反应较快,所以反应所需的时间A>B,故a错误;
b.开始pH相同,则氢离子浓度相同,所以开始时反应速率A=B,故b错误;
c.由于生成的氢气的质量相同,所以参加反应的锌粉物质的量A=B,故c正确;
d.醋酸的浓度大于盐酸的浓度,醋酸有剩余,则盐酸中有锌粉剩余,故d正确,
故答案为:cd;
【小问5详解】
25℃时常压下,在pH=5的稀醋酸溶液中,c(H+)=10-5mol/L,由于该温度下水的离子积Kw=1.0×10-14,则该温度下c(OH-)==10-9 mol/L。在醋酸溶液中存在电荷守恒:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),所以c(CH3COO-)=c(H+)-c(OH-)=(10-5-10-9) mol/L;
a.加入少量0.10 mol/L的稀盐酸,溶液中c(H+)增大,电离平衡逆向移动,导致醋酸电离程度减小,a不符合题意;
b.CH3COOH电离过程会吸收热量,加热该CH3COOH溶液,会使醋酸的电离平衡正向移动,因而会促进醋酸的电离,使其电离程度增大,b符合题意;
c.加入少量冰醋酸,电离平衡正向移动,但平衡移动趋势是微弱的,总的来说CH3COOH浓度增大,故CH3COOH的电离程度减小,c不符合题意;
d.加水稀释至0.010 mol/L,电离平衡正向移动,导致醋酸电离程度增大,d符合题意;
e.加入少量氯化钠晶体,对溶液中各种离子浓度无影响,因此醋酸的电离平衡不移动,e不符合题意;
f.加入少量0.10 mol/L的NaOH溶液,会反应消耗溶液中的H+,使溶液中c(H+)减小,电离平衡正向移动,导致醋酸的电离平衡正向移动,电离程度增大,f符合题意;
综上所述可知可知:能够使醋酸电离程度增大的序号是bdf。
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2023级高二年级期末联合考试
化学试题
试题说明:考试时间75分钟,满分100分
可能用到的相对原子质量:Zn:65 H:1 O:16 S:32 N:14 Mo:96 C:12 Fe:56 Mn:55 Cu:64
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 化学使生活更加美好。下列说法错误的是
A. 高铁酸钠()可用于自来水的杀菌消毒
B. 盐卤、石膏、葡萄糖酸-δ-内酯均可作为制作豆腐的凝固剂
C. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程。
D. 增大压强加快化学反应速率,本质上是增大了活化分子百分数。
2. 某温度下,在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(过程如图所示)。下列说法中正确的是
A. b和c之比为
B. 图中m点时,反应达到反应进行的限度
C. 内,A的平均反应速率为
D. 保持其他条件不变时,充入惰性气体,反应速率变大
3. 物质类别与元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。下图是硫元素的“价类二维图”,其中焰色反应均显黄色。有关叙述错误的是
A. a分别与反应,都可以生成b
B. e的浓溶液和稀溶液均具有氧化性
C. f溶液久置于空气中会生成g
D. 将d的稀溶液滴入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
4. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z、W的最外层电子数之和为18,且Y、Z、W形成的化合物的结构如图所示。四种元素形成的化合物能发生反应:。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 简单氢化物的稳定性:
C. 图中所示结构中,Y、Z原子均满足8电子稳定结构
D. X、Y、W三种元素形成的某种化合物具有漂白性
5. 一定条件下,CH4合成CH3OH的反应历程如图8所示。已知相同条件下,反应物中的元素被质量数更大的同位素替换时,反应速率会变慢。(说明:过渡态中“…”表示化学键未完全断裂或形成)下列说法正确的是
A. 是该反应式催化剂
B. 该反应的
C. D为氚原子,在相同条件下CD4发生上述反应,则其过渡态Ⅰ的能量比b低
D. CH3D发生上述反应,可获得不止1种有机产物
6. 某温度下,在刚性密闭容器中充入一定量的T(g),发生反应:① ②。测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示:
下列说法正确的是
A. 反应②达到M点时,正反应速率大于逆反应速率
B. Ⅱ曲线代表P的浓度与时间的变化关系
C. 反应①加入催化剂不改变单位时间内T的转化率
D. 0~6 min内P的平均化学反应速率
7. 下列关于的叙述中,正确的是
A. 该反应的反应热为,是吸热反应
B. 该反应的与各物质的状态有关。与化学计量数无关
C. 该反应为丁烷燃烧热的热化学方程式,由此可知丁烷的燃烧热为
D. 该式的含义为、下,气体完全燃烧生成气体和液态水时放出热量5800kJ
8. 扎染是中国传统的手工染色技术,染色的核心工艺流程如下。
下列推论错误的是
A. 制备环节:改变还原剂可调控化学反应速率
B. 退浆环节:催化剂大幅度加快化学反应速率
C. 退浆环节:可以加热煮沸提高淀粉酶的活性
D. 染色环节:升高体系温度加快化学反应速率
9. 二元弱酸的电离过程是吸热过程,某温度下,其电离常数、。下列说法错误的是
A. 升高温度后,、均增大
B. 向溶液中加入少量KHX固体,减小
C. 该温度下0.1的溶液中
D. 向溶液中加水稀释过程中,减小
10. 我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂,研发出一种Zn-NO电池系统,实现了合成氨和对外供电,其工作原理如图所示。已知双极膜可将水解离为H+和OH-,并实现其定向通过。下列说法正确的是
A. 电子由Zn/ZnO电极流出
B. 电池工作时NaOH和Na2SO4溶液浓度均不变
C. Zn/ZnO电极表面发生的反应为Zn-2e-=Zn2+
D. 当电路通过2mole-时,整个电池系统增重6.0g
11. 氨催化氧化时会发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
现将、充入1L恒容密闭容器中,在合金催化剂作用下反应模拟“氮催化氧化法”生产NO,相同时间内有关含氮生成物(假设只有两种)物质的量随温度变化曲线如图所示。已知:。
下列说法错误的是
A. 由图可知,氨催化氧化生成NO的最佳温度为840℃
B. 520℃时,的有效转化率约为33.3%
C. 对反应Ⅱ,当时,说明反应达到平衡状态
D. 840℃后,NO物质的量下降的原因可能是催化剂活性降低
12. 下列由实验得出的结论不正确的是
实验
结论
A
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明
生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C
用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除
乙酸的酸性大于碳酸的酸性
D
甲烷与氯气在光源下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的氯化氢具有酸性
A. A B. B C. C D. D
13. 以作催化剂发生如下反应: ,下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 该反应的平衡常数
C. 催化剂能降低该反应的活化能
D. 该反应中每消耗,转移电子数约为
14. 下列关于图像的描述不正确的是
A.由图可知氢氟酸为弱酸,且a点对应比b点对应大
B.由图可知的正反应是放热反应
C.该图可表示压强对的影响,乙的压强比甲的压强大
D.可以表示使用催化剂的能量变化情况
A. A B. B C. C D. D
二、解答题(共58分)
15. 已知CO气体是一种大气污染物,利用化学原理变废为宝。回答下面问题:
(1)利用如下装置制备和收集CO气体。
①盛放甲酸的实验仪器的名称是___________。
②装置A中发生的化学反应利用了浓硫酸的___________。
③装置B的作用是___________。
(2)新制银氨溶液可以检验CO气体,有黑色沉淀生成。写出反应的化学方程式___________。
(3)七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)在医学上常用作补血剂。某课外小组通过以下实验方法测定某补血剂中亚铁离子的含量。
步骤a:取10片补血剂样品除去糖衣、研磨、溶解、过滤,将滤液配成250mL溶液;
步骤b:取上述溶液25 mL于锥形瓶中,加入少量稀硫酸酸化后,逐渐滴加0.0100 mol/L的KMnO4溶液,至恰好完全反应,记录消耗的KMnO4溶液的体积(假定药品中其他成分不与KMnO4反应),步骤c:重复“步骤b”2~3次,平均消耗KMnO4溶液20.00mL。
①发生的反应为:___________。
②步骤a中配制溶液时需要的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管外,还需要___________、___________。
③该补血剂中亚铁离子的含量为mg/片 ___________。
16. 工业上以侯氏制碱法为基础制备焦亚硫酸钠()的一种工艺流程如下图所示:
已知:①能溶于水,在空气中易被氧化。
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的化学方程式为_______。反应Ⅰ中应先通入的气体是_______。
(2)该流程中可循环利用的物质是_______。
(3)灼烧的化学方程式为_______。
(4)从溶液乙中获得晶体的操作是_______、_______、过滤、洗涤、干燥。
(5)反应Ⅲ包含两步反应。第一步:……;第二步:。写出第一步反应的化学方程式_______。
(6)常用作抗氧化剂,检验是否变质的实验操作为_______。
(7)144kgCuS完全反应,理论上最多可制得的质量为_______kg。
17. 能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率,请回答下列问题。
(1)工业合成氨反应:N2+3H2 2NH3是放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知1 mol N2完全反应生成NH3可放出92 kJ热量。如果将10 mol N2和足量H2混合,使其充分反应,放出的热量___________(填“大于”、“小于”或“等于”)920kJ。
(2)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2 L的密闭容器内,反应经过10 min后,生成10 mol NH3
①则用N2表示的化学反应速率为___________。
②一定条件下,当该反应进行到最大限度时,下列说法正确的是___________(填编号)
a.N2的转化率达到最大值
b.N2、H2和NH3的体积分数之比为1 : 3 : 2
c.体系内气体的密度保持不变
d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)新型固体燃料电池的电解质是固体氧化锆和氧化钇,高温下允许氧离子()在其间通过。
如下图所示,其中多孔电极不参与电极反应。写出该反应的负极电极反应式:___________,当有16g甲醇发生反应时,则理论上提供的电量为___________C(保留2位有效数字)(1个电子的电量为)。
(4)换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时,实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合,其工作原理如图所示,写出放电过程中负极的电极反应式:___________,若过程中产生2mol,则消耗标准状况下的体积为___________L。
18. 25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
HCN
电离平衡常数(Ka)
1.8×10-5
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
3.0×10-8
5.0×10-10
请回答下列问题:
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO、HCN的酸性由强到弱的顺序_______。
(2)向NaCN中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为_______。
(3)体积相同、pH相同的①;②HCl;③三种酸溶液分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是_______(填序号);若是体积相同,物质的量浓度相同的以上三种酸分别和足量的Zn反应,生成氢气的量由大到小的排列顺序是_______(填序号)。
(4)H+浓度相同等体积的两份溶液A(盐酸)和B(CH3COOH)分别与不同质量的锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是_______(填写序号)。
a.反应所需要的时间:B>A b.开始反应时的速率:A>B
c.参加反应的锌物质的量:A=B d.A中有锌剩余
(5)25°C 时常压下,在 pH=5 的稀醋酸溶液中,c(CH3COO- )=_______ mol· L -1(写出精确值的表示式)。下列方法中,可以使 0.10mol·L -1CH3COOH 的电离程度增大的是_______(填字母)。
a.加少入量0.10mol·L -1的稀盐酸 b.加热该CH3COOH溶液
c.加入少量冰醋酸 d.加水稀释至0.010mol·L -1
e.加入少量氯化钠晶体 f.加入少量0.10mol·L -1的NaOH溶液
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