内容正文:
2025-2026学年度上学期高二年级期末检测
化学试题
注意事项:
1.本试卷共8页,19题。全卷满分100分。
2.考试用时75分钟。
3.请将答案填涂在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共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. 化学与生产生活息息相关。下列说法正确的是
A. 合成氨工业选择高温高压条件,是为了提高平衡转化率
B. 飞秒化学可研究化学反应中存在寿命极短的中间体或者过渡态
C. 大口急促呼吸易引起呼吸性碱中毒,此时应当迅速注射含有的药物
D. 银器在空气中久置,易因为电化学腐蚀而变黑
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,中含有的分子数为
B. 甲烷与氯气充分反应得到分子的数目为
C. 时,的醋酸溶液中含的数目为
D. 电解精炼铜,阳极质量减少时,外电路中转移的电子数为
3. 下列化学用语表述错误的是
A. 乙烷的实验式:
B. 羟基的电子式:
C. 3,3-二甲基戊烷的键线式:
D. 水分子的电离示意图:
4. 化学是一门以实验为基础的科学。下列实验设计能达到预期目的的是
A.测定锌粒与稀硫酸的反应速率
B.探究与的反应是否为可逆反应
C.由制取无水固体
D.验证铁钉的吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色透明溶液中:、、、
B. 饱和纯碱溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 弱酸性溶液中:、、、
6. 已知25℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是
A. 在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
B. 向0.1mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%
C. 向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)
D. 取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL,则该溶液pH=a+1
7. 环己烷有多种不同构象,其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构象的相对能量图(位能)如图所示。下列说法正确的是
A. 环己烷是甲烷的同系物
B. 环己烷最多可与发生取代反应
C. 环己烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色
D. 相同温度下,(椅式)的燃烧热大于(船式)
8. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(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分解平衡。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有
①2v正(NH3)=v逆(CO2)
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密闭容器中氨气的体积分数不变
⑤密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑥密闭容器中c(NH3):c(CO2)=2:1
⑦密闭容器中混合气体的总物质的量不变
⑧各组分的物质的量浓度不再改变
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
9. 下列实验操作和现象均正确,且能得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
盐酸分别中和等体积、等浓度的溶液和溶液
溶液消耗盐酸体积大
碱性:
B
向溶液中滴入溶液
有白色沉淀生成
结合的能力:
C
向和的混合溶液中逐滴加入溶液,振荡
溶液中先产生白色沉淀
溶度积常数:
D
向氢氧化铁胶体中插入碳棒,连接直流电源
连接负极的碳棒周围颜色变深
氢氧化铁胶体带正电
A. A B. B C. C D. D
10. 放热反应的反应历程如下:反应Ⅰ: 快平衡;反应Ⅱ: 慢平衡。已知:基元反应的速率可用(为速率常数;,为反应系数)表示,。
下列说法错误的是
A. 该反应的决速步为反应Ⅱ
B.
C. 升高温度,总反应速率一定加快
D. 该反应的总反应速率可以表达为
11. 热电化学电池可以将热能直接转换为电能,一种热电化学电池的工作原理如下图。下列说法不正确的是
A. 热端电极反应:
B. 电解质溶液中应设置隔热的阴离子交换膜
C. 升高冷端电极处的温度可以提高电池的电压
D. 将装置中的负载改为电源,可以同时实现制冷和制热的效果
12. 在恒容密闭容器中,发生热解反应:。平衡体系中固体组分的物质的量随温度的变化关系如图所示。已知:时,完全分解;时,体系的总压强分别为。下列说法错误的是
A. 时,容器中的物质的量为
B. 时,向容器中通入的分压为
C. 时,向容器中充入,重新达平衡时容器内的压强不变
D. 时,热解反应的压强平衡常数大于
13. 一定温度下,用浓度为的标准溶液滴定10mL浓度均为的和的混合溶液,溶液中所有含微粒的分布分数随变化曲线及滴定曲线如图(忽略溶液混合后体积变化)。下列说法正确的是
A. Ⅰ表示的微粒为
B. 的电离方程式:、
C. c点:
D. 的的数量级为
14. 钙钛矿太阳能电池被称为第三代太阳能电池,图一是钙钛矿太阳能电池的工作示意图,图二是该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸的工作示意图。下列说法错误的是
A. C电极接钙钛矿太阳能电池的B极
B. D电极发生的电极反应式为
C. 图二中的离子交换膜I为阳离子交换膜,Ⅱ为质子交换膜
D. 当太阳能电池有3 mol电子转移时,酸性溶液质量减轻196 g
15. 向饱和溶液(有足量固体)中滴加溶液,发生如下反应:和,、与的关系如下图所示,代表或;代表或。下列说法错误的是
A. 直线表示随变化的关系
B. 的
C. 反应的平衡常数
D. 时,溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. Ⅰ.回答下列问题:
(1)_______(填“是”或“不是”)()的同系物,的分子式为_______。分子量与相同且含有三个甲基的链状烷烃有_______种;其中一氯代物最少的烷烃系统命名为_______。
Ⅱ.已知:在,有关弱电解质的电离平衡常数如下表:
弱电解质
电离平衡常数
(2)某温度下,测得的溶液中水电离出的,将的溶液和的溶液混合均匀(忽略由于混合引起的体积变化),测得溶液的,则_______。
(3)常温下,将通入氨水中,当降至时,溶液中的_______。
(4)少量和溶液反应的离子方程式为_______。
(5)常温下,等浓度等体积的溶液和溶液混合,_______7(填“”“”或“”)。
17. Ⅰ.一种以工业含锌废渣(主要成分为ZnO,还含有Fe3O4、Al2O3、SiO2及CdO等)制取高纯ZnO的工艺流程如图所示:
已知:①CdO可溶于稀盐酸
②相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如表所示:
Fe2+
Fe3+
Al3+
Zn2+
Cd2+
开始沉淀
6.3
1.5
3.4
6.5
7.4
沉淀完全
8.3
2.8
4.7
8.5
9.4
(1)“粉碎”的目的是___________。
(2)“酸浸”时通入过量空气的作用是___________(用离子方程式表示)。
(3)“调pH”的范围是___________。滤渣2的主要成分为___________(写化学式)。
(4)“沉锌”反应中,往滤液加入NH4HCO3溶液,生成及CO2,写出反应的离子方程式___________。
Ⅱ.测定ZnO的纯度
准确称取ZnO产品0.5000 g,溶于3 mL 6 mol·L-1 HCl溶液中,配制成250 mL溶液。用酸式滴定管量取25.00 mL溶液于锥形瓶,调节pH至7~8,加入几滴铬黑T(用表示)做指示剂,用0.0500 mol·L-1乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点,锥形瓶内发生的反应有:,,已知呈蓝色、呈无色、呈酒红色。
(5)写出滴定终点时的现象___________。
(6)若滴定时平均每次消耗乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y)标准溶液10.00 mL,则产品中ZnO的含量为___________%。
18. 实验小组对溶液分别与、溶液的反应进行探究。
实验
装置
试剂
操作及现象
Ⅰ
溶液
加入溶液,得到绿色溶液,时有无色气泡和白色沉淀产生,上层溶液颜色变浅
Ⅱ
溶液
加入溶液,得到绿色溶液,3分钟未见明显变化
已知:。
(1)推测实验Ⅰ产生的无色气体为,实验证实推测正确:用蘸有碘水的淀粉试纸接近试管口,观察到蓝色褪去。反应的离子方程式为_______。
(2)对实验Ⅰ产生的原因进行分析,提出假设:假设a:水解使溶液中增大;假设b:存在时,与反应生成白色沉淀,溶液中增大。
①假设不合理,实验证据是_______。
②实验表明假设合理,实验Ⅰ反应的离子方程式有_______、。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ,根据半反应就物质的氧化性还原性提出假设:增强了的氧化性。下述实验Ⅲ证实了假设合理,装置如下图。
实验方案:闭合,电压表的指针偏转至“”处;向形管_______(补全实验操作及现象)。
(4)将实验Ⅰ的溶液静置24小时或加热后,得到红色沉淀。经检验,红色沉淀中含有、和。
①通过实验Ⅳ证实红色沉淀中含有和。实验IV:证实红色沉淀中含有的实验证据是_______。用离子方程式解释产生深蓝色溶液的原因:_______。
②有同学认为实验Ⅳ不足以证实红色沉淀中含有,设计实验Ⅳ的对比实验Ⅴ,证实了的存在。实验Ⅴ的方案和现象是:_______。
19. 双碳背景下,研究含碳物质之间的转化有重要意义。
反应①:
反应②:
反应③:
回答下列问题:
(1)热裂反应:的_______。
(2)反应③_______(填标号)自发。
A. 高温 B. 低温 C. 任何温度 D. 任何温度下都不
(3)在时,在固定容积容器中进行上述反应①和反应②,平衡时和的转化率及和产率随增大的变化情况如图1所示。
已知:的选择性。
①图中表示转化率、产率变化的曲线分别是_______(填标号),、两点的值相同,点通过改变温度达到点,则、、三点温度由大到小的顺序是_______。
②按向恒容容器内投料,初始压强为,达到平衡时总压为,的平衡转化率为,则的选择性=_______%,反应①的(用分压表示,分压总压物质的量分数)=_______。
(4)催化重整制氢。一种与催化重整制取的过程如图2所示。在反应管中加入和催化剂,先通入,待步骤Ⅰ完成后,再将以一定流速通入,并控制温度为,进行步骤Ⅱ。
①步骤Ⅱ中发生的主要反应的化学方程式为_______。
②实验中测得出口处流量略高于流量,是因为存在副反应:。反应进行后,反应管中仍残留较多,但出口处流量迅速降低,流量升高,可能的原因是_______。
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2025-2026学年度上学期高二年级期末检测
化学试题
注意事项:
1.本试卷共8页,19题。全卷满分100分。
2.考试用时75分钟。
3.请将答案填涂在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共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. 化学与生产生活息息相关。下列说法正确的是
A. 合成氨工业选择高温高压条件,是为了提高平衡转化率
B. 飞秒化学可研究化学反应中存在寿命极短的中间体或者过渡态
C. 大口急促呼吸易引起呼吸性碱中毒,此时应当迅速注射含有的药物
D. 银器在空气中久置,易因为电化学腐蚀而变黑
【答案】B
【解析】
【详解】A.合成氨反应为放热反应,高温虽能加快反应速率,但会降低平衡转化率。高压可提高平衡转化率,但高温主要目的是提高反应速率而非转化率,A错误;
B.飞秒化学通过超短激光脉冲观测反应过程中瞬态中间体或过渡态的结构与动力学,是研究快速反应的重要手段,B正确;
C.呼吸性碱中毒由过度呼出导致血液pH升高引起,应通过减缓呼吸增加浓度,注射会进一步升高血液pH,加重碱中毒,C错误;
D.银器变黑主要因与空气中反应生成,发生化学腐蚀:,D错误;
故选B。
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,中含有的分子数为
B. 甲烷与氯气充分反应得到分子的数目为
C. 时,的醋酸溶液中含的数目为
D. 电解精炼铜,阳极质量减少时,外电路中转移的电子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下CHCl3为液体,不能用气体摩尔体积(22.4 L/mol)计算分子数,A错误;
B.甲烷与氯气反应为取代反应,生成CH3Cl、CH2Cl2等多种氯代甲烷混合物,即使充分反应,得到CH3Cl分子的数目也小于NA,B错误;
C.pH=3的醋酸溶液中c(H+)=10-3 mol/L,1 L溶液中H+物质的量为0.001 mol,故H+数目为0.001 NA,C正确;
D.电解精炼铜时,阳极是粗铜,含Zn、Fe、Ni等比Cu活泼的金属杂质,这些杂质会优先于Cu失去电子,然后Cu也会失去电子,当阳极质量减少32g时,由于杂质的存在,转移电子数不一定为NA,D错误;
故选C。
3. 下列化学用语表述错误的是
A. 乙烷的实验式:
B. 羟基的电子式:
C. 3,3-二甲基戊烷的键线式:
D. 水分子的电离示意图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烷的分子式是C2H6,实验式为CH3,A正确;
B.羟基的电子式为:,B错误;
C.烷烃命名时,要选择最长碳链作为主链,中最长碳链有5个碳原子,在3号碳原子上有两个甲基,所以名称为:3,3-二甲基戊烷,C正确;
D.水分子的电离方程式为,电离示意图为,D正确;
故选B。
4. 化学是一门以实验为基础的科学。下列实验设计能达到预期目的的是
A.测定锌粒与稀硫酸的反应速率
B.探究与的反应是否为可逆反应
C.由制取无水固体
D.验证铁钉的吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.该装置中长颈漏斗下端未浸入液面以下,生成的氢气会从长颈漏斗逸出,无法准确测量生成气体的体积,不能测定反应速率,A不符合题意;
B.该实验中是过量的,无论反应是否可逆,反应后溶液中都剩余,加KSCN溶液都会变红,无法证明反应为可逆反应,B不符合题意;
C.直接加热时,会发生水解生成氢氧化铁和HCl,HCl挥发促进水解,最终氢氧化铁分解得到,无法得到无水,需要在HCl气流中加热才能制备,C不符合题意;
D.中性条件下,铁钉发生吸氧腐蚀,会消耗装置内的氧气,氧气传感器可以检测到氧气浓度降低,能够验证铁钉的吸氧腐蚀,D符合题意;
故选D。
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色透明溶液中:、、、
B. 饱和纯碱溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 弱酸性溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.在无色透明溶液中,Al3+与S2-发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和H2S气体,不能大量共存,A错误;
B.在饱和纯碱溶液(碱性)中,Fe2+会生成Fe(OH)2沉淀,且ClO-具有氧化性,能氧化Fe2+,不能大量共存,B错误;
C.在的溶液中,氢离子浓度大于氢氧根浓度,溶液呈酸性,酸性环境中会转化为S沉淀和SO2气体,不能大量共存,C错误;
D.在弱酸性溶液中,、、、均稳定,且无相互反应,能大量共存,D正确;
故选D。
6. 已知25℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是
A. 在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
B. 向0.1mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%
C. 向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)
D. 取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL,则该溶液pH=a+1
【答案】B
【解析】
【详解】A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,A2-的水解程度大于HA-,水的电离程度前者大于后者,故A错误;
B.溶液中c(H+)=10-3mol/L,H2A电离程度较小,溶液中c(H2A)≈0.1mol/L,Ka1=,c(HA-)=1.3×10-5mol/L,c(HA-)≈c(H2A) 电离,则H2A的电离度 0.013%,故B正确;
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,,则c(A2-)<c(HA-),故C错误;
D.H2A是弱酸,取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL,H2A的电离平衡正向移动,则该溶液pH<a+1,故D错误;
选B。
7. 环己烷有多种不同构象,其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构象的相对能量图(位能)如图所示。下列说法正确的是
A. 环己烷是甲烷的同系物
B. 环己烷最多可与发生取代反应
C. 环己烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色
D. 相同温度下,(椅式)的燃烧热大于(船式)
【答案】D
【解析】
【详解】A.环己烷是环烷烃,与甲烷结构不相似,分子组成也不是相差若干个CH2,与甲烷不是同系物,A错误;
B.环己烷分子式为C6H12,环己烷最多可与发生取代反应,B错误;
C.环己烷不能与溴水发生取代反应,但它可以萃取溴水中的溴单质使溴水褪色,C错误;
D.根据图示,(椅式)具有的能量低于(船式),相同温度下,1mol(椅式)完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量较少,燃烧热更大,D正确;
故选D。
8. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(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分解平衡。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有
①2v正(NH3)=v逆(CO2)
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密闭容器中氨气的体积分数不变
⑤密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑥密闭容器中c(NH3):c(CO2)=2:1
⑦密闭容器中混合气体的总物质的量不变
⑧各组分的物质的量浓度不再改变
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
【答案】A
【解析】
【详解】①.平衡时正逆反应速率相等,因此平衡时即v正(NH₃)=2v逆(CO2),①错误;
②.该反应是气体物质的量增大的反应,故当容器内压强不变时,已达到平衡,故②正确
③.随反应进行混合气体的质量增大,容器的容积不变,反应混合气体的密度增大,当密度不再变化,说明到达平衡状态,故③正确;
④.反应混合气体只有氨气与二氧化碳,二者物质的量之比始终为2:1,氨气体积分数始终不变,所以不能说明到达平衡,故④错误;
⑤.反应混合气体只有氨气与二氧化碳,二者物质的量之比始终为2:1,密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变,所以不能说明到达平衡,⑤错误;
⑥.反应混合气体只有氨气与二氧化碳,二者物质的量之比始终为2:1,c(NH3):c(CO2)始终为2:1,c(NH3):c(CO2)=2:1不能说明到达平衡,⑥错误;
⑦.该反应是气体物质的量增大的反应,密闭容器中混合气体的总物质的量不变说明反应到达平衡,⑦正确;
⑧.容积固定,各组分的物质的量浓度不再改变时说明反应到达平衡,⑧正确;
综上分析可知,能判断该反应已经达到化学平衡的是②③⑦⑧四个,故答案选A。
9. 下列实验操作和现象均正确,且能得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
盐酸分别中和等体积、等浓度的溶液和溶液
溶液消耗盐酸体积大
碱性:
B
向溶液中滴入溶液
有白色沉淀生成
结合的能力:
C
向和的混合溶液中逐滴加入溶液,振荡
溶液中先产生白色沉淀
溶度积常数:
D
向氢氧化铁胶体中插入碳棒,连接直流电源
连接负极的碳棒周围颜色变深
氢氧化铁胶体带正电
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.是二元碱,消耗盐酸体积大是由于其能提供两个离子,但消耗酸的体积不能直接比较碱性强弱,碱性强弱取决于电离程度,A错误;
B.白色沉淀为,反应为,表明结合能力强于,B正确;
C.混合溶液中和浓度未知,先产生白色沉淀(AgCl)不能确定Ksp大小,因为沉淀顺序受浓度影响,C错误;
D.胶体粒子向负极移动,负极周围颜色变深,说明胶粒带正电,但胶体不带电,D错误;
故答案为:B。
10. 放热反应的反应历程如下:反应Ⅰ: 快平衡;反应Ⅱ: 慢平衡。已知:基元反应的速率可用(为速率常数;,为反应系数)表示,。
下列说法错误的是
A. 该反应的决速步为反应Ⅱ
B.
C. 升高温度,总反应速率一定加快
D. 该反应的总反应速率可以表达为
【答案】C
【解析】
【详解】A.决速步是反应机理中最慢的一步,反应Ⅱ为慢反应,因此是决速步,A正确;
B.总反应为放热反应,,B正确;
C.反应Ⅰ是放热的快平衡(),升高温度会使反应Ⅰ平衡逆向移动,导致中间产物的浓度大幅减小;总反应速率由慢反应Ⅱ决定,速率与正相关,虽然升温会使速率常数增大,但的减小可能使总反应速率下降,因此总反应速率不一定加快,C错误;
D.反应Ⅰ为快平衡,正逆反应速率相等:,整理得;总速率由决速步反应Ⅱ决定,反应Ⅱ速率,代入得: ,D正确;
故答案选C。
11. 热电化学电池可以将热能直接转换为电能,一种热电化学电池的工作原理如下图。下列说法不正确的是
A. 热端电极反应:
B. 电解质溶液中应设置隔热的阴离子交换膜
C. 升高冷端电极处的温度可以提高电池的电压
D. 将装置中的负载改为电源,可以同时实现制冷和制热的效果
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,热端电极失电子,是负极,电极反应:;冷端电极得电子,是正极,电极反应:,据此回答。
【详解】A.根据分析知,热端电极为负极,发生氧化反应,电极反应:,A正确;
B.由图及分析可知,负极(热端)消耗生成,正极(冷端)消耗生成,为维持电荷平衡,、需要在两极之间迁移,同时保持冷端和热端的温差,必须设置隔热材料,故需要在电解质溶液中应设置隔热的阴离子交换膜, B正确;
C.热电化学工作原理是利用冷端和热端之间的温差产生电能,温差越大,电子转移的驱动力就越强,电池电压越高,升高冷端电极处的温度,会减小冷端和热端之间的温差,导致电压减小, C错误;
D.将装置中的负载改为电源,则装置变为电解池,控制电流等条件,使冷端吸热(制冷),热端放热(制热)可以同时实现制冷和制热的效果,D正确;
故选C。
12. 在恒容密闭容器中,发生热解反应:。平衡体系中固体组分的物质的量随温度的变化关系如图所示。已知:时,完全分解;时,体系的总压强分别为。下列说法错误的是
A. 时,容器中的物质的量为
B. 时,向容器中通入的分压为
C. 时,向容器中充入,重新达平衡时容器内的压强不变
D. 时,热解反应的压强平衡常数大于
【答案】C
【解析】
【分析】由图像分析可知,开始时温度较低,未分解,故上方曲线为碳酸氢钠物质的量变化去向,其物质的量为2mol,下方曲线为碳酸钠固体的物质的量变化曲线,开始时物质的量为0mol;
【详解】A.时,容器中的固体为碳酸钠和碳酸氢钠,且物质的量相等,根据钠元素守恒,开始时钠元素2mol,时n(NaHCO3)=n(Na2CO3)=,根据方程式n(Na2CO3)=n(H2O)=,A正确;
B.根据A选项分析可知时,容器中n(H2O)=n(CO2)=,CO2的分压=,再充入,压强变大,但由于容器体积不变,各组分的浓度不变,平衡不移动,虽然总压变大,但是气相产物分压不变,B正确;
C.时,向容器中充入,平衡逆向移动,但重新达平衡时容器内的气体总物质的量扔比原来大,故总压强变大,C错误;
D.该反应为吸热反应,时,碳酸氢钠完全分解,n(H2O)=n(CO2)=1mol,温度升高n(H2O)、n(CO2)不变,则该反应T2温度及以后正向进行的趋势增大,Qp<Kp,时,,热解反应的压强平衡常数大于,D正确;
故选C。
13. 一定温度下,用浓度为的标准溶液滴定10mL浓度均为的和的混合溶液,溶液中所有含微粒的分布分数随变化曲线及滴定曲线如图(忽略溶液混合后体积变化)。下列说法正确的是
A. Ⅰ表示的微粒为
B. 的电离方程式:、
C. c点:
D. 的的数量级为
【答案】C
【解析】
【详解】A.越大,碱性越强,的分布系数越大,的分布系数越小,所以Ⅰ线为,Ⅱ线为,故A错误;
B.根据图中的曲线可知存在两条线,所以对应的微粒为和,溶液中不存在分子,则为强电解质,为弱电解质,电离方程式为:,,故B错误;
C.c点对应的溶液的溶质为、,根据电荷守恒可得,根据物料守恒可得:,联立可得,故C正确;
D.当为0.5时,,对应的大约为8.4,,根据的表达式,其数量级为,故D错误;
故答案选C。
14. 钙钛矿太阳能电池被称为第三代太阳能电池,图一是钙钛矿太阳能电池的工作示意图,图二是该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸的工作示意图。下列说法错误的是
A. C电极接钙钛矿太阳能电池的B极
B. D电极发生的电极反应式为
C. 图二中的离子交换膜I为阳离子交换膜,Ⅱ为质子交换膜
D. 当太阳能电池有3 mol电子转移时,酸性溶液质量减轻196 g
【答案】C
【解析】
【分析】据钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知,电子从B极流出,说明B极为负极,A极为正极,图二为电解池,由该装置可电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸可知,C极为阴极,电极反应式为Cr3++3e-=Cr,D极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+。
【详解】A.电解池的阴极接电源的负极,由钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知,B极为负极,故C电极接钙钛矿太阳能电池的B极,A正确;
B.由分析可知,D极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,B正确;
C.电解池中,阴离子移向阳极,则离子交换膜I为阴离子交换膜,D电极为阳极,产生H+,阳离子移向阴极,故离子交换膜Ⅱ为质子交换膜,C错误;
D.当太阳能电池有3 mol电子转移时, Cr棒上有1molCr(52 g/mol×1mol=52g)单质生成,同时1.5mol(96g/mol×1.5mol=144 g)进入中间室,溶液质量共减轻52g+144g=196g,D正确;
故答案为:C。
15. 向饱和溶液(有足量固体)中滴加溶液,发生如下反应:和,、与的关系如下图所示,代表或;代表或。下列说法错误的是
A. 直线表示随变化的关系
B. 的
C. 反应的平衡常数
D. 时,溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】在悬浊液中加入溶液,会与结合形成配合物,导致溶液中游离的减小。根据溶度积常数,由于减小,平衡向右移动,继续溶解,增大。因此,随着横坐标的增大,减小,减小。增大,增大。对于反应 ①:,变形得,取对数:。这是一条斜率为 -1 的直线。对于反应②:,结合反应①,总反应为,其平衡常数为,,这是一条斜率为-2的直线,观察图像,的斜率较小(绝对值为1),的斜率较大(绝对值为2)。因此,代表,代表。
【详解】A.由分析可知,直线表示随变化的关系,A正确;
B.在图中横坐标为-4.6时,即,d 点的纵坐标为 -3.85(点),b 点的纵坐标为-8.35,此时,,,B正确;
C.该反应的平衡常数,在c点,, ,计算得,,代入,C正确;
D.当时,,由图可知,L2纵坐标大于L1 ,,根据物料守恒,故最大,故溶液中离子浓度大小顺序为,D错误;
故答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. Ⅰ.回答下列问题:
(1)_______(填“是”或“不是”)()的同系物,的分子式为_______。分子量与相同且含有三个甲基的链状烷烃有_______种;其中一氯代物最少的烷烃系统命名为_______。
Ⅱ.已知:在,有关弱电解质的电离平衡常数如下表:
弱电解质
电离平衡常数
(2)某温度下,测得的溶液中水电离出的,将的溶液和的溶液混合均匀(忽略由于混合引起的体积变化),测得溶液的,则_______。
(3)常温下,将通入氨水中,当降至时,溶液中的_______。
(4)少量和溶液反应的离子方程式为_______。
(5)常温下,等浓度等体积的溶液和溶液混合,_______7(填“”“”或“”)。
【答案】(1) ①. 不是 ②. ③. 3 ④. 3-乙基戊烷
(2)
(3)1.02 (4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
M结构含碳碳双键、羧基;乙酸只有羧基,官能团种类不完全相同,不是同系物;由M的结构简式可得,M的化学式为;M的分子量为100,链状烷烃通式,则,,烷烃为,含三个甲基的链状结构为、、共种;其中一氯代物最少的为,等效氢只有3种,系统命名为3-乙基戊烷;
【小问2详解】
溶液中水电离出,溶液中氢氧根全部来自水的电离,则该温度下。pH=4的盐酸中,pH=9的溶液中,混合后、,依据剩余氢氧根的物质的量列等式,得,即;
【小问3详解】
由题,,,常温,则,则;
【小问4详解】
酸性:;强氧化性,被氧化为,还原为,少量时过量生成,离子方程式为;
【小问5详解】
混合发生反应。由于的电离常数大于的水解常数,溶液中,溶液呈酸性,因此。
17. Ⅰ.一种以工业含锌废渣(主要成分为ZnO,还含有Fe3O4、Al2O3、SiO2及CdO等)制取高纯ZnO的工艺流程如图所示:
已知:①CdO可溶于稀盐酸
②相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如表所示:
Fe2+
Fe3+
Al3+
Zn2+
Cd2+
开始沉淀
6.3
1.5
3.4
6.5
7.4
沉淀完全
8.3
2.8
4.7
8.5
9.4
(1)“粉碎”的目的是___________。
(2)“酸浸”时通入过量空气的作用是___________(用离子方程式表示)。
(3)“调pH”的范围是___________。滤渣2的主要成分为___________(写化学式)。
(4)“沉锌”反应中,往滤液加入NH4HCO3溶液,生成及CO2,写出反应的离子方程式___________。
Ⅱ.测定ZnO的纯度
准确称取ZnO产品0.5000 g,溶于3 mL 6 mol·L-1 HCl溶液中,配制成250 mL溶液。用酸式滴定管量取25.00 mL溶液于锥形瓶,调节pH至7~8,加入几滴铬黑T(用表示)做指示剂,用0.0500 mol·L-1乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点,锥形瓶内发生的反应有:,,已知呈蓝色、呈无色、呈酒红色。
(5)写出滴定终点时的现象___________。
(6)若滴定时平均每次消耗乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y)标准溶液10.00 mL,则产品中ZnO的含量为___________%。
【答案】(1)增大固液接触面积,使“酸浸”更充分
(2)
(3) ①. 4.7≤pH<6.5 ②. Fe(OH)3、Al(OH)3
(4)
(5)加入最后半滴(Na2H2Y)标准液,溶液由红色变为蓝色,且30 s不变色
(6)81%
【解析】
【分析】含锌废渣经粉碎后与稀盐酸酸浸,不溶形成滤渣1;通入空气将酸浸生成的氧化为,便于后续调pH沉淀除去;调pH至4.7 ≤ pH < 6.5,使、完全沉淀为滤渣2,、保留在溶液中;加入Zn粉置换出Cd,实现Cd与的分离;沉锌时加入,与反应生成沉淀;经洗涤、灼烧得固态纯ZnO。滴定部分,以铬黑T为指示剂,标准液与发生络合反应,与指示剂络合显红色,与络合后指示剂游离显蓝色,滴定终点为溶液由红色变为蓝色且30s 不变色。
【小问1详解】
粉碎可增大含锌废渣与稀盐酸的接触面积,加快酸浸反应速率,使酸浸更充分。
【小问2详解】
酸浸与盐酸反应生成、和,通入空气将氧化为,反应的离子方程式为。
【小问3详解】
调pH的目的是使、完全沉淀,而、不沉淀,结合金属离子沉淀pH表,pH范围为4.7 ≤ pH < 6.5;滤渣2为、。
【小问4详解】
沉锌时与反应生成沉淀,和,反应的离子方程式为。
【小问5详解】
滴定终点时,加入最后半滴标准液,溶液中与完全络合,铬黑T指示剂游离,溶液由红色变为蓝色,且30s 不变色。
【小问6详解】
根据反应,==;,=,==;。
18. 实验小组对溶液分别与、溶液的反应进行探究。
实验
装置
试剂
操作及现象
Ⅰ
溶液
加入溶液,得到绿色溶液,时有无色气泡和白色沉淀产生,上层溶液颜色变浅
Ⅱ
溶液
加入溶液,得到绿色溶液,3分钟未见明显变化
已知:。
(1)推测实验Ⅰ产生的无色气体为,实验证实推测正确:用蘸有碘水的淀粉试纸接近试管口,观察到蓝色褪去。反应的离子方程式为_______。
(2)对实验Ⅰ产生的原因进行分析,提出假设:假设a:水解使溶液中增大;假设b:存在时,与反应生成白色沉淀,溶液中增大。
①假设不合理,实验证据是_______。
②实验表明假设合理,实验Ⅰ反应的离子方程式有_______、。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ,根据半反应就物质的氧化性还原性提出假设:增强了的氧化性。下述实验Ⅲ证实了假设合理,装置如下图。
实验方案:闭合,电压表的指针偏转至“”处;向形管_______(补全实验操作及现象)。
(4)将实验Ⅰ的溶液静置24小时或加热后,得到红色沉淀。经检验,红色沉淀中含有、和。
①通过实验Ⅳ证实红色沉淀中含有和。实验IV:证实红色沉淀中含有的实验证据是_______。用离子方程式解释产生深蓝色溶液的原因:_______。
②有同学认为实验Ⅳ不足以证实红色沉淀中含有,设计实验Ⅳ的对比实验Ⅴ,证实了的存在。实验Ⅴ的方案和现象是:_______。
【答案】(1)
(2) ①. 实验Ⅰ、Ⅱ中相同,但实验Ⅱ中未见气泡 ②.
(3)右侧加入一定量固体,溶解后,观察到电压表指针偏转变大
(4) ①. 一段时间后溶液由浅蓝色变为深蓝色 ②. ③. 取少量纯净的于试管中,滴加足量浓氨水,沉淀溶解,得到无色溶液,露置一段时间后溶液变为深蓝色(或图示表示:)
【解析】
【分析】与浓氨水会直接生成深蓝色溶液,结合已知条件中与浓氨水反应的现象,设计实验IV要并设计对比实验Ⅴ,以证明红色沉淀中含有,需要做一个对比实验,一个含有、,另一个只含有,即取少量纯净的Cu2O于试管中,滴加足量浓氨水,沉淀溶解,得到无色溶液,露置一段时间后溶液变为深蓝色,据此分析;
【小问1详解】
推测实验I产生的无色气体为SO2,实验证实推测正确:用蘸有碘水的淀粉试纸接近试管口,观察到蓝色褪去。碘单质具有氧化性,二氧化硫具有还原性,反应的离子方程式为;
【小问2详解】
假设a不合理,实验证据是实验I、II中Cu2+浓度相同,但实验II中未见气泡;实验表明假设b合理,根据得失电子守恒,电荷守恒,实验I反应的离子方程式有、;
【小问3详解】
实验Ⅲ是为了验证Cl-增强了Cu2+的氧化性,需向硫酸铜溶液中补充氯离子,U形管左侧是亚硫酸氢钠,故加入氯化钠固体,如果Cl-增强了Cu2+的氧化性,溶解后会使溶液中转移的电子数增多,闭合K,故电压表的读数会增大,观察到电压表指针偏转变大;
【小问4详解】
证实红色沉淀中含有Cu+的实验证据是,浅蓝色溶液露置在空气中一段时间后溶液由浅蓝色变为深蓝色;用离子方程式解释产生深蓝色溶液的原因, ;有同学认为实验IV不足以证实红色沉淀中含有Cu2+,设计实验IV的对比实验Ⅴ,证实了Cu2+的存在,实验V的方案和现象是:取少量纯净的Cu2O于试管中,滴加足量浓氨水,沉淀溶解,得到无色溶液,露置一段时间后溶液变为深蓝色(或图示表示:)。
19. 双碳背景下,研究含碳物质之间的转化有重要意义。
反应①:
反应②:
反应③:
回答下列问题:
(1)热裂反应:的_______。
(2)反应③_______(填标号)自发。
A. 高温 B. 低温 C. 任何温度 D. 任何温度下都不
(3)在时,在固定容积容器中进行上述反应①和反应②,平衡时和的转化率及和产率随增大的变化情况如图1所示。
已知:的选择性。
①图中表示转化率、产率变化的曲线分别是_______(填标号),、两点的值相同,点通过改变温度达到点,则、、三点温度由大到小的顺序是_______。
②按向恒容容器内投料,初始压强为,达到平衡时总压为,的平衡转化率为,则的选择性=_______%,反应①的(用分压表示,分压总压物质的量分数)=_______。
(4)催化重整制氢。一种与催化重整制取的过程如图2所示。在反应管中加入和催化剂,先通入,待步骤Ⅰ完成后,再将以一定流速通入,并控制温度为,进行步骤Ⅱ。
①步骤Ⅱ中发生的主要反应的化学方程式为_______。
②实验中测得出口处流量略高于流量,是因为存在副反应:。反应进行后,反应管中仍残留较多,但出口处流量迅速降低,流量升高,可能的原因是_______。
【答案】(1) (2)B
(3) ①. bd ②. ③. ④.
(4) ①. ②. 分解生成和,使浓度降低,生成的覆盖在催化剂表面,使活性降低
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,对已知反应做变换: 已知: ① ② ③ 目标反应③−(①+②),因此:
【小问2详解】
反应③(放热),反应后气体物质的量减少,;根据自发判据,只有低温下,反应自发,因此选B。
【小问3详解】
①增大,即增加用量,转化率逐渐升高,最终达到后保持不变,因此转化率对应曲线;增大,更有利于反应①生成,相同量的生成减少,因此产率对应曲线。
反应①、②均为放热反应,温度越低,平衡正向移动,转化率越高;A和C相同,转化率,因此温度顺序为。题目中,B和C两点温度相同,故、、三点温度由大到小的顺序是B=C>A;
②设初始,,总物质的量,恒容下压强比等于物质的量比,平衡总压,因此平衡总物质的量。 设生成,,由C守恒得,计算总物质的量得,解得。 的选择性。
反应后总物质的量为3mol,n(CO)=(1-a)mol,n(H2)=(1+a)mol,n(CH4)=0.5mol,n(H2O)= (1-a)mol,n(CO2)=(a-0.5)mol,平衡后的总压为,计算各物质分压:,,,代入,约分得。
【小问4详解】
①根据流程,步骤II反应物为和,生成物为、、,配平即可得到方程式;
②分解生成和,使浓度降低,生成的覆盖在催化剂表面,使活性降低。
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