内容正文:
水利学校2024-2025学年上学期高二年级
职普融通部第一次月考化学试题
考试时间:75分钟 总分:100
一、单选题(每题3分,45分)
1. 下列实验事实的原理解释错误的是
选项
实验事实
原理解释
A
浓硫酸能使蔗糖变黑
浓硫酸将蔗糖氧化为碳单质
B
能使酸性高锰酸钾溶液褪色
将还原为
C
浓硝酸能将氧化为,而稀硝酸不能
浓硝酸的氧化性强于稀硝酸
D
维生素C能使加碘食盐的淀粉水溶液变蓝
维生素C将食盐中的还原成,遇淀粉溶液变蓝
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硫酸使蔗糖变黑膨胀,体现了浓硫酸的脱水性,A错误;
B.高锰酸钾具有强氧化性,和亚铁离子发生氧化还原反应生成锰离子和铁离子,B正确;
C.浓硝酸能将氧化为,而稀硝酸不能,说明浓硝酸氧化性更强,C正确;
D.维生素C具有还原性,将食盐中的还原成,遇淀粉溶液变蓝,D正确;
故选A。
2. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=a kJ·moL-1,反应能量变化如图所示。下列说法中,不正确的是
A. a<0
B. 过程Ⅱ可能使用了催化剂
C. 反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和
D. 使用催化剂可以提高SO2的平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图,该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,属于放热反应,a<0,故A正确;
B.加入催化剂,能够降低反应物的活化能,过程Ⅱ可能使用了催化剂,故B正确;
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,属于放热反应,说明反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和,故C正确;
D.使用催化剂,平衡不移动,不能提高SO2的平衡转化率,故D错误;
故答案为D。
3. 密闭真空容器中(假设容器容积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到平衡:。能判断该反应已经达到化学平衡的是
①
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中C的体积分数不变
⑦反应热保持不变
A. ②④⑤⑥⑦ B. ③⑤⑥ C. ②③⑤ D. ①③④⑤⑦
【答案】C
【解析】
【详解】①由题干方程式可知,B为液体,通常不用固体和液体的浓度改变来计算反应速率,①不合题意;
②由题干方程式可知,密闭容器中总压强一直改变,故总压强不变能够说明反应达到化学平衡,②符合题意;
③由题干方程式可知,密闭容器中混合气体的质量一直在变即混合气体的密度一直在变,则密闭容器中混合气体的密度不变,说明反应达到化学平衡了,③符合题意;
④由题干方程式可知,密闭容器中只有C、D两种气体,且物质的量始终保持3:4,则混合气体的平均相对分子质量始终保持不变,即混合气体的平均相对分子质量不变不能说明反应达到化学平衡,④不合题意;
⑤由题干方程式可知,反应过程中密闭容器中混合气体的总物质的量一直在改变,则密闭容器中混合气体的总物质的量不变,说明反应达到化学平衡,⑤符合题意;
⑥由题干方程式可知,密闭容器中只有C、D两种气体,且物质的量始终保持3:4,即密闭容器中C的体积分数始终保持不变,则密闭容器中C的体积分数不变不能说明反应达到化学平衡,⑥不合题意;
⑦已知反应热是指1mol反应完全进行时的热效应,与反应的可逆与否和进行程度无关,则反应热保持不变不能说明反应达到化学平衡,⑦不合题意;
综上分析可知,②③⑤符合题意,故答案为:C。
4. 已知反应在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】化学反应速率之比等于化学计量数之比,可以转化为同种物质的反应速率比较反应速率,注意速率单位统一;
【详解】A.v(X)=0.02mol/(L⋅s),则v(Z)=0.3mol/(L⋅min);
B.v(Y)=0.6mol/(L⋅min),则v(Z)=0.3mol/(L⋅min);
C.v(Z)=0.4mol/(L⋅min);
D.v(W)=0.08mol/(L⋅s),则v(Z)=1.2mol/(L⋅min);
故选D。
5. 采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A. Al与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸
B. Na与水反应时,增加水的量
C. Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增大压强
D. 大理石与盐酸反应制取CO2时,将块状大理石改为粉末状大理石
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硫酸和Al发生钝化现象,且不生成氢气,生成二氧化硫,故A错误;
B.水为纯液体,水的多少不影响反应速率,所以Na与水反应时增大水的用量不影响反应速率,故B错误;
C.Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应在溶液中进行,没有气体参加反应,则增大压强,反应速率不变,故C错误;
D.将块状大理石改为粉末状大理石,增大了反应物的接触面积,反应速率加快,故D正确;
故选:D。
6. 在某2 L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应:2X(g)+Y(g)3Z(g),反应过程中持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A. M点时,Y的转化率最大 B. 升高温度,平衡常数减小
C. W点时 v正 = v逆 D. W、M两点Y的正反应速率相同
【答案】B
【解析】
【分析】温度在a℃之前,升高温度,X的含量减小,温度在a℃之后,升高温度,X的含量增大,曲线上最低点为平衡点,最低点之前未达平衡,反应向正反应进行,最低点之后,各点为平衡点,升高温度X的含量增大,平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,据此分析解答。
【详解】A.曲线上最低点Q为平衡点,升高温度平衡向逆反应移动,Y的转化率减小,所以Q点时,Y的转化率最大,故A错误;
B.Q点后升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,则升高温度,平衡常数减小,故B正确;
C.W点不是平衡点,此时反应以正向进行为主,即v正 > v逆,故C错误;
D.W点对应的温度低于M点对应的温度,温度越高反应速率越大,所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率,故D错误;
故答案为B。
7. 按如图装置实验,不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化产生红褐色Fe(OH)3,因而不能较长时间看到白色沉淀,A符合题意;
B.苯层能够隔绝空气,在液面下NaOH与FeSO4发生复分解反应产生Fe(OH)2白色沉淀,并且能够常时间观察到白色沉淀,B不符合题意;
C.Fe与H2SO4反应产生FeSO4、H2,H2能够将溶液及装置中的空气排出,FeSO4处于H2的惰性环境中,然后加入NaOH溶液,NaOH与FeSO4发生复分解反应产生Fe(OH)2白色沉淀,由于没有空气,因此Fe(OH)2不能被氧化产生红褐色Fe(OH)3,故能较长时间看到白色沉淀,C不符合题意;
D.Fe与H2SO4反应产生FeSO4、H2,H2能够将A、B两个试管溶液中及装置中的空气排出,FeSO4处于H2的惰性环境中,然后关闭A的止水夹,反应产生的H2将A中FeSO4溶液压入B中的NaOH溶液,二者反应产生Fe(OH)2白色沉淀,由于装置中没有空气,因此Fe(OH)2不能被氧化产生红褐色Fe(OH)3,故能较长时间看到白色沉淀,D不符合题意;
故合理选项是A。
8. 某科研人员提出与在羟基磷灰石()表面催化氧化生成、的历程,该历程示意图如下(图中只画出了的部分结构)。下列叙述不正确的是
A. 该历程中有极性键的断裂与形成
B. 该过程的总反应为
C. 该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
D. 生成物中的氧原子由与共同提供
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应,中所有的键均断裂,且有键的形成,A项正确;
B.根据题干所示,反应物为和,生成物为和,做催化剂,反应方程式为:,B项正确;
C.该反应与甲醛和氧气燃烧:能量变化大致相同,甲醛燃烧为放热反应,故题中反应也为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,C项错误;
D.根据图示反应时中键均断裂,连接提供的一个O原子形成,则生成物中的氧原子由和共同提供,D项正确;
答案选C。
9. 某同学用50mL 0.50 mol∙L-1的盐酸与50mL0.55 mol∙L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热。下列说法不正确的是
A. 采用0.55 mol∙L-1的NaOH溶液是保证盐酸完全被中和
B. 图中实验装置缺少玻璃搅拌器,玻璃搅拌器搅拌时上下移动搅拌
C. 测量反应混合液的温度时要随时读取温度,记录下最高温度
D. 若烧杯上不盖硬纸板,测得的反应放出的热量数据偏大
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH的浓度0.55 mol∙L-1大于盐酸的浓度0.50 mol∙L-1,二者的体积相同,则NaOH溶液过量,可保证盐酸完全被中和,A正确;
B.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌器,环形玻璃搅拌器搅拌时只能上下移动搅拌,不能左右移动搅拌,否则会损坏温度计,B正确;
C.测量反应混合液的温度时,需要记录反应后溶液的最高温度,所以要随时读取温度,C正确;
D.若烧杯上不盖硬纸板,会造成反应热量的散失,使测得的最高温度降低,从而造成反应放出的热量数据偏小,D不正确;
故选D。
10. 古代诗词中蕴含着许多科学知识,下列叙述正确的是
A. “冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,冰的能量更低
B. 于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,描述的煅烧石灰石是放热反应
C. 曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化只有化学能转化为热能
D. 宋应星《天工开物》“炉中炽铁用炭”,所涉及的冶炼铁的主反应为吸热反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.H2O(l)=H2O(s)△H<0,液态水到固态水,放热,所以冰的能量低,故A项正确;
B.石灰石煅烧是吸热反应,故B项错误;
C.燃豆萁涉及能量变化主要是化学能转化成热能和光能,故C项错误;
D.所涉及的冶炼铁的主反应为放热反应,故D项错误;
故答案选A。
11. 已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。若断裂1mol H-H、1mol N-H需要吸收的能量分别为436kJ、391kJ,则断裂1mol N≡N需要吸收的能量为
A. 431kJ B. 649kJ C. 945.6kJ D. 869kJ
【答案】C
【解析】
【详解】反应热ΔH = 反应物总键能 - 生成物总键能,设断裂1 mol N≡N吸收的能量为,反应物含有1 mol N≡N、3 mol H-H,生成物共含有6 mol N-H,代入数据得:,解得,即断裂1 mol N≡N需要吸收的能量为945.6 kJ,
故答案选C。
12. 在相同的恒容密闭容器中,加入相同量的氯化氢和晶体硅,发生反应,间隔相同时间测得在不同催化剂下HCl的转化率随温度的变化如图所示(图中温度范围内催化剂的活性变化可忽略)。
下列说法正确的是
A. 选用催化剂①可加快反应速率,同时提高平衡时HCl的转化率
B. 该反应的正反应为放热反应,图中a、b点均有
C. 化学平衡常数:
D. 加压、适当升温、及时分离出,均有利于提高硅的转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂可加快反应速率,但不影响平衡移动,HCl的转化率不变,A错误;
B.a、b点转化率均未达到最高点,转化率还在升高,故平衡正向移动,,转化率最高点为平衡,温度升高,转化率降低,向逆向反应,故反应为放热反应,B正确;
C.化学平衡常数只受温度影响,正反应为放热反应,温度越高K越小:,C错误;
D.加压、及时分离出平衡正向移动,均有利于提高硅的转化率,适当升温平衡逆向移动,降低转化率,D错误;
故选D。
13. 科学家设计利用可再生能源(如风能、太阳能)电催化还原二氧化碳制备多碳产物(如乙烯、乙醇、丙烷等),实现资源的再利用和碳循环,装置如图所示。
下列说法正确的是
A. M极接电源的负极,发生氧化反应
B. 生成乙烯的电极反应:
C. 随着反应的进行,N极附近溶液的酸性增强
D. 每转移电子,生成气体(标准状况)
【答案】B
【解析】
【分析】该装置为电解池,N电极上转化为,得电子,则N为阴极,M为阳极,阳极水中氢氧根离子放电生成氧气,电极反应式为,与电源负极相连的N电极为阴极,发生还原反应,电极反应式为,,据此分析解答。
【详解】A.与电源正极相连的M电极为阳极,发生氧化反应,根据题图可知,N极发生还原反应,为阴极,则M极为阳极,发生氧化反应,接电源的正极,A错误;
B.依题意,根据得失电子守恒和电荷守恒,二氧化碳生成乙烯的反应为,B正确;
C.根据分析,N极消耗的氢离子与左侧移入的氢离子数目相等,同时生成水,电解液浓度变小,溶液的酸性减弱,C错误;
D.阳极电极反应式为,每转移电子,阳极生成氧气即氧气(标准状况),D错误;
故选:B。
14. 1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步进攻1,3-丁二烯生成碳正离子();第二步进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。下列说法不正确的是
A. 1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
B. 与0℃相比,40℃时1,3-丁二烯的转化率减小
C. 从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
D. 升高温度时,反应产物中1,4-加成产物所占比例减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,1,4一加成产物比1,2一加成产物能量低,则1,4—加成产物比1,2—加成产物更稳定,故A正确;
B.该加成反应不管生成1,4—加成产物还是1,2—加成产物,均为放热反应,则升高温度,不利用1,3一丁二烯的转化,即在40℃时其转化率会减小,故B正确;
C.从0℃升至40℃,对于1,2—加成反应来说,化学平衡向逆向移动,即1,2—加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度,故C正确;
D.由图可知,1,4一加成反应的活化能较高,反应速率较慢,则适当升高反应温度,可以加快反应速率,可能有利于1,4一加成的进行,反应产物中1,4一加成产物所占比例增加,故D错误;
故选 D。
15. 异黄酮类化合物是药用植物的有效成分之一、一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图所示。下列有关化合物X、Y和Z的说法错误的是
A. X的分子式为
B. 能用溶液鉴别和
C. 1molY与足量NaOH溶液充分反应,可消耗4molNaOH
D. 由Y到Z发生的转化可以一步实现
【答案】D
【解析】
【详解】A.由X的结构简式可知X的分子式为,故A正确;
B.X中酚羟基不能与反应,而Z中羧基能与反应生成CO2,则可以使用溶液鉴别X和Z,故B正确;
C.Y中酚羟基、酯基水解生成的酚羟基和羧基都能和NaOH反应,则1molY最多能与4molNaOH反应,故C正确;
D.由Y和Z的结构简式可知,Z中碳碳双键由消去反应得到,而Z中羧基由水解反应得到,所以Y到Z发生的转化不可能一步实现,故D错误;
故选D。
二、填空题
16. A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物,A、B是氧化物,元素X、Y的单质是生活中常见的金属,相关物质间的关系如图所示。
(1)X:_______Y:_______。(填化学式)
(2)A物质的用途为_______(写出一条)。
(3)将少量D的稀溶液滴加到C的水溶液中,产生浅红褐色的沉淀,写出相关反应的离子方程式:_______。
(4)将少量0.1mol⋅L-1的Na2S溶液滴加到同浓度的D的溶液中,会迅速产生黑色沉淀,振荡后黑色沉淀溶解,最终得到棕黄色浊液。该反应中出现的黑色沉淀为_______(填写化学式);请结合离子反应方程式解释黑色沉淀迅速产生后又振荡消失的原因:_______。
【答案】(1) ①. Al ②. Fe
(2)工业冶铁等 (3)
(4) ①. FeS ②. 铁离子被硫离子还原为亚铁离子,亚铁离子和硫离子生成硫化亚铁黑色沉淀FeS,,氯化铁溶液水解显酸性:,生成硫化亚铁沉淀在酸性溶液中振荡溶解导致黑色沉淀消失:
【解析】
【分析】A、B是氧化物,元素X、Y的单质是生活中常见的金属,X能和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,则X为铝、Y为铁、C为四羟基合铝酸钠;A反应生成的D还可以与铁反应,说明A为氧化铁、B为氧化铝、D为氯化铁,氯化铁和铁生成E氯化亚铁;
【小问1详解】
由分析,X、Y分别为:Al、Fe;
【小问2详解】
由分析可知A为氧化铁,可以用于工业冶铁等;
【小问3详解】
少量D氯化铁的稀溶液滴加到C四羟基合铝酸钠的水溶液中,产生浅红褐色的沉淀,则反应生成氢氧化铁沉淀,相关反应的离子方程式:;
【小问4详解】
少量0.1mol⋅L-1的Na2S溶液滴加到同浓度的FeCl3的溶液中,会迅速产生黑色沉淀,为铁离子被硫离子还原为亚铁离子,亚铁离子和硫离子生成硫化亚铁黑色沉淀FeS,,氯化铁溶液水解显酸性:,生成硫化亚铁沉淀在酸性溶液中振荡溶解导致黑色沉淀消失:。
17. I某化学小组安装两套如图所示的相同装置,用以探究影响H2O2分解速率的因素。
(1)仪器b的名称为是_______。
(2)MnO2催化下H2O2分解的化学方程式为_______。
(3)有如下实验设计方案,请帮助他们完成表格中未填部分。
实验编号
实验目的
T/K
催化剂
浓度
甲组实验I
作实验参照
298
3滴FeCl3溶液
10mL2%H2O2
甲组实验Ⅱ
_______
298
_______
10mL5%H2O2
(4)某同学通过测定硫代硫酸钠与硫酸反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下:
实验编号
实验温度℃
①
25
0.1
5.0
0.1
10.0
a
②
25
0.1
10.0
0.1
10.0
0
③
25
0.2
5.0
0.1
5.0
b
④
30
0.2
5.0
0.1
10.0
5.0
i.请写出硫代硫酸钠与硫酸反应的离子方程式为_______。
ii.其他条件不变时:探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验_______(填实验编号);若同时选择实验①②、实验②③,测定混合液变浑浊的时间,可分别探究Na2S2O3浓度和H2SO4的浓度对化学反应速率的影响,则表中a和b分别为_______和_______。
【答案】(1)锥形瓶 (2)
(3) ①. 研究浓度对速率的影响 ②. 3滴FeCl3溶液
(4) ①. + 2H+ = SO2 ↑+ S ↓ + H2O ②. ②④ ③. 5.0 ④. 10.0
【解析】
【分析】探究温度对速率的影响时,其他条件要保持不变,由表中数据可知,②④只有温度不同,①②只有Na2S2O3浓度不同,②③只有H2SO4的浓度不同,由②可知总体积为20.00mL;
【小问1详解】
由装置图可知仪器b的名称为锥形瓶;
【小问2详解】
H2O2在MnO2催化下分解生成水和氧气,化学方程式为:;
【小问3详解】
由甲组实验Ⅰ的实验目的可知,催化剂和浓度只能有一个作为变量,而浓度已为变量,催化剂就不能再作为变量,所以甲组实验Ⅱ中催化剂与甲组实验Ⅰ中的相同,由题干的实验目的可知甲组实验Ⅱ的实验目的为探究浓度对速率的影响,催化剂也为3滴FeCl3溶液;
【小问4详解】
由表中数据可知,②④的硫代硫酸钠浓度与体积的积相等,即硫代硫酸钠的物质的量相等,混合后溶液总体积相等,只有温度不同,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验②④;若同时选择实验①②、实验②③,测定混合液变浑浊的时间,可分别探究Na2S2O3浓度和H2SO4的浓度对化学反应速率的影响,则表中a为20.0-10.0-5.0=5.0,b为20.0-10.0-10.0=10.0。
18. 乙醇是重要的化工原料。实验室利用乙醇可以制备乙烯,工业上还可利用乙醇催化氧化制备乙醛。
Ⅰ.在催化剂Cat1、Cat2作用下,利用乙醇制备乙烯:,在恒容密闭容器中充入足量乙醇,发生上述反应,测得单位时间内乙醇的转化率与温度、催化剂的关系如图1所示。
(1)催化剂效能较高的是___________(填“Catl”或“Cat2”),判断依据是相同温度下,该催化剂作用下,单位时间内乙醇转化率较___________(填“高”或“低”)。
(2)在催化剂Catl作用下,温度低于400℃时,升温,活化分子百分数___________(填“增大”或“减小”),反应速率增大,单位时间内乙醇的转化率增大。温度高于400℃时,转化率b→c段变化的原因可能是___________。
(3)b点___________(填“已达到”或“未达到”)平衡状态,判断依据是___________。
Ⅱ.乙醇催化氧化制备乙醛。某温度下,乙醇制备乙醛的反应:。测得平衡时乙醇转化率、乙醛选择性、乙醛产率与的关系如图2所示。提示:乙醛选择性,乙醛的产率=乙醇转化率×乙醛选择性。
(4)投料比时,随着投料比增大,乙醛产率增大的原因可能是___________;投料比时,随着投料比增大,乙醛产率减小的主要原因可能是___________。
(5)一定温度下,向某密闭容器中投入5molCH3CH2OH,达到平衡时测得转化率为80%,CH3CHO选择性75%,则生成CH3CHO的物质的量为___________。
【答案】(1) ①. Cat2 ②. 高
(2) ①. 增大 ②. 温度过高,催化剂活性降低导致单位时间内转化率降低
(3) ①. 未达到 ②. 平衡转化率与催化剂无关。a、b对应的温度相同,但a点转化率大于b点,故b点时反应未达到平衡
(4) ①. 乙醇的转化率较大且乙醛的选择性增长较快,乙醛的产率增大 ②. 乙醇的转化率大幅减小导致乙醛的产率也减小
(5)3mol
【解析】
【小问1详解】
催化剂虽然不能改变达到平衡的状态,但可以提高反应速率,提升单位时间内反应物的转化率,根据图1,乙醇在相同温度时,在催化剂Cat2作用下单位时间内的转化率都比催化剂Cat1高,所以Cat2的催化效率高。
故答案为:Cat2;高。
【小问2详解】
根据图1,温度低于400℃时,升温,在催化剂Catl作用下,单位时间内乙醇的转化率增大,说明活化分子百分数增加,反应速率增大;温度高于400℃时,转化率b→c段变化的原因可能是催化剂需要一定活性温度,若温度过高,催化剂活性降低导致单位时间内转化率降低。
故答案为:增大;温度过高,催化剂活性降低导致单位时间内转化率降低。
【小问3详解】
平衡转化率与催化剂无关,a、b对应的温度相同,但a点转化率大于b点,故b点时反应未达到平衡。
故答案为:未达到;平衡转化率与催化剂无关,a、b对应的温度相同,但a点转化率大于b点,故b点时反应未达到平衡。
【小问4详解】
根据图2,当投料比时,随着投料比增大,乙醇的转化率增大,乙醛的选择性增大,所以乙醛的产率增大;当投料比时,随着投料比增大,虽然乙醛的选择性还在增大,但乙醇的转化率在降低并占控制因素,导致乙醛的产率减小。
故答案为:乙醇的转化率较大且乙醛的选择性增长较快,乙醛的产率增大;乙醇的转化率大幅减小导致乙醛的产率也减小。
【小问5详解】
乙醛产率与乙醇转化率、乙醛选择性有关,且乙醛产率=乙醇转化率×乙醛选择性,则生成乙醛的物质的量为5mol×80%×75%=3mol。
故答案为:3mol。
19. 请回答下列问题:
(1)室温下,pH=9的CH3COONa溶液中,由水电离的c(H+)=___________。
(2)已知:二元酸的电离方程式是:,,若溶液的,则溶液中___________(填“<”、“>”或“=”)。
(3)室温下,电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的物理量,请依据下表完成填空。
化学式
电离常数(25℃)
①等浓度的、和CH3COONa溶液,pH由大到小的顺序为___________(用化学式表示)。
②常温下,溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是___________。
A. B. C. D. E.
③25℃时,若测得与的混合溶液的,则溶液___________。
④常温下,将的弱酸HA溶液与的溶液等体积混合后,则___________。
⑤当时,将的溶液a L与的溶液b L混合,若所得混合液,则___________。
【答案】(1)1.0×10-5 mol/L
(2)< (3) ①. >> ②. BD ③. 1.8 ④. 0.1 ⑤. 9:11
【解析】
【小问1详解】
醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子在溶液中水解促进水的电离,则pH为9的醋酸钠溶液中水电离出的氢离子的浓度为1.0×10-5 mol/L,故答案为:1.0×10-5 mol/L;
【小问2详解】
由题意可知,H2R在溶液中的第一步完全电离,第二步部分电离,第一步电离出的氢离子会抑制第二步电离,则H2R第二步电离出的氢离子浓度小于NaHR电离出的氢离子浓度,所以0.1mol/LH2R溶液中氢离子小于(0.1+a) mol/L,故答案为:<;
【小问3详解】
①由电离常数可知,酸性强弱顺序为CH3COOH>HCN>HCO,由盐类水解规律可知,三种盐在溶液中的水解程度大小顺序为Na2CO3>NaCN>CH3COONa,盐在溶液中的水解程度越大,溶液的pH越大,则溶液pH由大到小的顺序为Na2CO3>NaCN>CH3COONa,故答案为:Na2CO3>NaCN>CH3COONa;
②醋酸溶液加水稀释过程中,醋酸、醋酸根离子、氢离子浓度减小,醋酸的电离常数、水的离子积常数不变;
A.由分析可知,醋酸溶液加水稀释时,溶液中氢离子浓度减小,故错误;
B.由电离常数可知,溶液中=,由分析可知,醋酸溶液加水稀释时,溶液中醋酸根离子减小,醋酸的电离常数不变,则溶液中和的值增大,故正确;
C.由分析可知,醋酸溶液加水稀释时,水的离子积常数Kw=c(H+)c(OH—)不变,故错误;
D.由分析可知,醋酸溶液加水稀释时,溶液中氢离子浓度减小,水的离子积常数Kw=c(H+)c(OH—)不变,所以溶液中的氢氧根离子浓度和的值增大,故正确;
E.由分析可知,醋酸溶液加水稀释时,醋酸的电离常数Ka=不变,故错误;
故选BD;
③由电离常数可知,25℃时,pH为5的醋酸钠和醋酸混合溶液中==1.8,故答案为:1.8;
④常温下,将0.2mol/L的弱酸HA溶液与0.1mol/L的氢氧化钾溶液等体积混合反应得到KA和HA混合溶液,溶液中存在物料守恒关系c(HA)+c(A—) =2c(K+)=2×=0.1mol/L,故答案为:0.1;
⑤由题意可知,混合溶液中氢离子浓度为=0.01mol/L,解得a:b=9:11,故答案为:9:11。
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水利学校2024-2025学年上学期高二年级
职普融通部第一次月考化学试题
考试时间:75分钟 总分:100
一、单选题(每题3分,45分)
1. 下列实验事实的原理解释错误的是
选项
实验事实
原理解释
A
浓硫酸能使蔗糖变黑
浓硫酸将蔗糖氧化为碳单质
B
能使酸性高锰酸钾溶液褪色
将还原为
C
浓硝酸能将氧化为,而稀硝酸不能
浓硝酸的氧化性强于稀硝酸
D
维生素C能使加碘食盐的淀粉水溶液变蓝
维生素C将食盐中的还原成,遇淀粉溶液变蓝
A. A B. B C. C D. D
2. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=a kJ·moL-1,反应能量变化如图所示。下列说法中,不正确的是
A. a<0
B. 过程Ⅱ可能使用了催化剂
C. 反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和
D. 使用催化剂可以提高SO2的平衡转化率
3. 密闭真空容器中(假设容器容积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到平衡:。能判断该反应已经达到化学平衡的是
①
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中C的体积分数不变
⑦反应热保持不变
A. ②④⑤⑥⑦ B. ③⑤⑥ C. ②③⑤ D. ①③④⑤⑦
4. 已知反应在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
5. 采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A. Al与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸
B. Na与水反应时,增加水的量
C. Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增大压强
D. 大理石与盐酸反应制取CO2时,将块状大理石改为粉末状大理石
6. 在某2 L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应:2X(g)+Y(g)3Z(g),反应过程中持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A. M点时,Y的转化率最大 B. 升高温度,平衡常数减小
C. W点时 v正 = v逆 D. W、M两点Y的正反应速率相同
7. 按如图装置实验,不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是
A. B.
C. D.
8. 某科研人员提出与在羟基磷灰石()表面催化氧化生成、的历程,该历程示意图如下(图中只画出了的部分结构)。下列叙述不正确的是
A. 该历程中有极性键的断裂与形成
B. 该过程的总反应为
C. 该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
D. 生成物中的氧原子由与共同提供
9. 某同学用50mL 0.50 mol∙L-1的盐酸与50mL0.55 mol∙L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热。下列说法不正确的是
A. 采用0.55 mol∙L-1的NaOH溶液是保证盐酸完全被中和
B. 图中实验装置缺少玻璃搅拌器,玻璃搅拌器搅拌时上下移动搅拌
C. 测量反应混合液的温度时要随时读取温度,记录下最高温度
D. 若烧杯上不盖硬纸板,测得的反应放出的热量数据偏大
10. 古代诗词中蕴含着许多科学知识,下列叙述正确的是
A. “冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,冰的能量更低
B. 于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,描述的煅烧石灰石是放热反应
C. 曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化只有化学能转化为热能
D. 宋应星《天工开物》“炉中炽铁用炭”,所涉及的冶炼铁的主反应为吸热反应
11. 已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。若断裂1mol H-H、1mol N-H需要吸收的能量分别为436kJ、391kJ,则断裂1mol N≡N需要吸收的能量为
A. 431kJ B. 649kJ C. 945.6kJ D. 869kJ
12. 在相同的恒容密闭容器中,加入相同量的氯化氢和晶体硅,发生反应,间隔相同时间测得在不同催化剂下HCl的转化率随温度的变化如图所示(图中温度范围内催化剂的活性变化可忽略)。
下列说法正确的是
A. 选用催化剂①可加快反应速率,同时提高平衡时HCl的转化率
B. 该反应的正反应为放热反应,图中a、b点均有
C. 化学平衡常数:
D. 加压、适当升温、及时分离出,均有利于提高硅的转化率
13. 科学家设计利用可再生能源(如风能、太阳能)电催化还原二氧化碳制备多碳产物(如乙烯、乙醇、丙烷等),实现资源的再利用和碳循环,装置如图所示。
下列说法正确的是
A. M极接电源的负极,发生氧化反应
B. 生成乙烯的电极反应:
C. 随着反应的进行,N极附近溶液的酸性增强
D. 每转移电子,生成气体(标准状况)
14. 1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步进攻1,3-丁二烯生成碳正离子();第二步进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。下列说法不正确的是
A. 1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
B. 与0℃相比,40℃时1,3-丁二烯的转化率减小
C. 从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
D. 升高温度时,反应产物中1,4-加成产物所占比例减少
15. 异黄酮类化合物是药用植物的有效成分之一、一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图所示。下列有关化合物X、Y和Z的说法错误的是
A. X的分子式为
B. 能用溶液鉴别和
C. 1molY与足量NaOH溶液充分反应,可消耗4molNaOH
D. 由Y到Z发生的转化可以一步实现
二、填空题
16. A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物,A、B是氧化物,元素X、Y的单质是生活中常见的金属,相关物质间的关系如图所示。
(1)X:_______Y:_______。(填化学式)
(2)A物质的用途为_______(写出一条)。
(3)将少量D的稀溶液滴加到C的水溶液中,产生浅红褐色的沉淀,写出相关反应的离子方程式:_______。
(4)将少量0.1mol⋅L-1的Na2S溶液滴加到同浓度的D的溶液中,会迅速产生黑色沉淀,振荡后黑色沉淀溶解,最终得到棕黄色浊液。该反应中出现的黑色沉淀为_______(填写化学式);请结合离子反应方程式解释黑色沉淀迅速产生后又振荡消失的原因:_______。
17. I某化学小组安装两套如图所示的相同装置,用以探究影响H2O2分解速率的因素。
(1)仪器b的名称为是_______。
(2)MnO2催化下H2O2分解的化学方程式为_______。
(3)有如下实验设计方案,请帮助他们完成表格中未填部分。
实验编号
实验目的
T/K
催化剂
浓度
甲组实验I
作实验参照
298
3滴FeCl3溶液
10mL2%H2O2
甲组实验Ⅱ
_______
298
_______
10mL5%H2O2
(4)某同学通过测定硫代硫酸钠与硫酸反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下:
实验编号
实验温度℃
①
25
0.1
5.0
0.1
10.0
a
②
25
0.1
10.0
0.1
10.0
0
③
25
0.2
5.0
0.1
5.0
b
④
30
0.2
5.0
0.1
10.0
5.0
i.请写出硫代硫酸钠与硫酸反应的离子方程式为_______。
ii.其他条件不变时:探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验_______(填实验编号);若同时选择实验①②、实验②③,测定混合液变浑浊的时间,可分别探究Na2S2O3浓度和H2SO4的浓度对化学反应速率的影响,则表中a和b分别为_______和_______。
18. 乙醇是重要的化工原料。实验室利用乙醇可以制备乙烯,工业上还可利用乙醇催化氧化制备乙醛。
Ⅰ.在催化剂Cat1、Cat2作用下,利用乙醇制备乙烯:,在恒容密闭容器中充入足量乙醇,发生上述反应,测得单位时间内乙醇的转化率与温度、催化剂的关系如图1所示。
(1)催化剂效能较高的是___________(填“Catl”或“Cat2”),判断依据是相同温度下,该催化剂作用下,单位时间内乙醇转化率较___________(填“高”或“低”)。
(2)在催化剂Catl作用下,温度低于400℃时,升温,活化分子百分数___________(填“增大”或“减小”),反应速率增大,单位时间内乙醇的转化率增大。温度高于400℃时,转化率b→c段变化的原因可能是___________。
(3)b点___________(填“已达到”或“未达到”)平衡状态,判断依据是___________。
Ⅱ.乙醇催化氧化制备乙醛。某温度下,乙醇制备乙醛的反应:。测得平衡时乙醇转化率、乙醛选择性、乙醛产率与的关系如图2所示。提示:乙醛选择性,乙醛的产率=乙醇转化率×乙醛选择性。
(4)投料比时,随着投料比增大,乙醛产率增大的原因可能是___________;投料比时,随着投料比增大,乙醛产率减小的主要原因可能是___________。
(5)一定温度下,向某密闭容器中投入5molCH3CH2OH,达到平衡时测得转化率为80%,CH3CHO选择性75%,则生成CH3CHO的物质的量为___________。
19. 请回答下列问题:
(1)室温下,pH=9的CH3COONa溶液中,由水电离的c(H+)=___________。
(2)已知:二元酸的电离方程式是:,,若溶液的,则溶液中___________(填“<”、“>”或“=”)。
(3)室温下,电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的物理量,请依据下表完成填空。
化学式
电离常数(25℃)
①等浓度的、和CH3COONa溶液,pH由大到小的顺序为___________(用化学式表示)。
②常温下,溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是___________。
A. B. C. D. E.
③25℃时,若测得与的混合溶液的,则溶液___________。
④常温下,将的弱酸HA溶液与的溶液等体积混合后,则___________。
⑤当时,将的溶液a L与的溶液b L混合,若所得混合液,则___________。
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