内容正文:
2025年广附增实高二上9月月考
化学试卷
本试卷共20小题,满分100分。考试用时75分钟。
一、单项选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。每小题只有一个选项符合题意。
1. “能源”是人们生活中不可或缺的一部分。下列属于将化学能转化为热能的是
A. 天然气燃烧 B. 新能源汽车充电
C. 太阳能热水器烧水 D. 水力发电
2. 化学与生活、生产密切相关,下列过程中化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 钢铁的腐蚀 B. 橡胶的老化 C. 汽车尾气的处理 D. 肉类的腐败
3. 下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是
强电解质
NaCl
盐酸
弱电解质
蔗糖
非电解质
选项
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业合成氨反应中采用400~500℃的高温 B. 夏天,打开冰镇啤酒瓶盖产生大量泡沫
C. Fe(SCN)3溶液中加入铁粉后溶液颜色变浅 D. 在制备乙酸乙酯中,加入过量的乙醇
5. 对于可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列措施能使反应中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是
A. 增大压强 B. 升高温度 C. 使用催化剂 D. 多充入O2
6. 石蕊(用HIn表示)是一种有机弱酸,在水中发生电离:。下列关于0.01mol/L的HIn溶液,说法不正确的是
A. 石蕊溶液中同时存在HIn和
B. 溶液的pH随温度升高而减小
C. 通入少量HCl气体,电离平衡向逆方向移动
D. 加水稀释过程中,逐渐减小
7. 在恒温恒容条件下,的反应速率随反应时间的变化示意图如下,下列叙述与示意图不相符的是
A. 反应达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B. 平衡状态Ⅰ后,可能是增大A的浓度,平衡发生移动,达到平衡状态Ⅱ
C. 平衡状态Ⅰ后,可能是压缩容器增大压强,平衡发生移动,达到平衡状态Ⅱ
D. B在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等
8. 工业上利用甲烷制取炭黑的反应是① ;反应过程中容易发生副反应:② 。下列有关说法中正确的是
A. 反应①在常温下就可以自发进行 B. 焓变是副反应②自发进行的决定因素
C. 制取炭黑允许的最低温度是927.8K D. 温度越高对制取炭黑越有利
9. 下列有关能量转化的说法不正确的是
A. 在反应中,反应物的总键能大于生成物的总键能
B. 转化Ⅱ的热化学方程式为
C. 时,碳的燃烧热为
D. 由碳转化为一氧化碳的热化学方程式为
10. 灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
已知:①
②
③下列说法正确的是
A.
B. 锡在常温下以灰锡状态存在
C. 灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D. 锡制器皿长期处在低于的环境中,会自行毁坏
11. 下列关于图像的解释或得出的结论不正确的是
A. 由甲图可知,反应在时可能改变压强
B. 由乙图可知A点,
C. 由丙图可知,正反应活化能小于逆反应活化能
D. 由丁图可知A点
12. 下列设计方案、现象和结论都正确,且能达到实验目的的是
选项
实验目的
方案设计
现象
结论
A
比较酸性强弱
向饱和Na2CO3溶液中加入过量酸HB
无明显气泡
相同温度下,
B
探究压强对化学平衡移动的影响
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mLHI气体,分解达到平衡后再充入100mLAr
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
C
探究浓度对化学平衡移动的影响
向FeCl3溶液和KSCN溶液的混合溶液中加入少量KCl固体
加KCl后溶液红色变浅
增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
D
证明醋酸是弱酸
常温下,测定等体积的盐酸和醋酸溶液的pH
醋酸溶液的pH大于盐酸
醋酸是弱酸
A. A B. B C. C D. D
13. 相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是
酸
HX
HY
HZ
电离常数Ka
A. 三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B. 1 mol/L HX溶液的电离常数大于0.1 mol/L HX溶液的电离常数
C. 相同温度下,0.1 mol/L 的HX、HY、HZ溶液,HX溶液的pH最小
D. 能够发生反应HZ+Y-=HY+Z-
14. 恒容密闭容器中,在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的
B. 为随温度的变化曲线
C. 向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
D. 向平衡体系中加入,的平衡转化率不变
15. 利用催化还原NO可消除污染:,将一定量的和置于2L恒容密闭容器中,在一定温度下发生上述反应,反应进行到10s时,测得的物质的量为,的物质的量,内的平均反应速率为,下列说法正确的是
A. NO的初始浓度为
B. 在该反应进行的任意一个时刻,都一定满足
C. 10s时混合气体的压强是初始压强的2倍
D. 10s时的转化率为
16. 在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),图1表示200℃时容器中A、B、C的物质的量随时间的变化,图2表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。下列结论正确的是
A. 200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04mol·L−1·min−1
B. 由图②知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH>0,且a=2
C. 200℃时该反应的平衡常数为6.25
D. 200℃,6min时向容器中充入2molA和1molB,重新达到平衡时,A的体积分数大于0.5
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. I.用如图所示的装置测定中和反应反应热。
实验药品:盐酸、溶液、氨水。
(1)仪器a的名称是________。
(2)装置中隔热层的作用是________。
(3)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各50mL混合(溶液密度均近似为),生成的溶液的比热容,测得温度如下:
反应物
起始温度t1/℃
最高温度t2/℃
甲组(HCl+NaOH)
15.0
18.3
乙组(HCl+ )
15.0
18.0
①排除人为操作造成的误差,两组实验结果存在差异的原因是________。
②乙组实验发生的反应的热化学方程式是________。
③某同学利用上述装置做甲组实验,测得反应热比理论值偏大,可能的原因是________(填字母)。
A.实验装置保温、隔热效果差 B.做该实验时室温较高
C.用温度计测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度 D.NaOH溶液一次性迅速倒入
Ⅱ.利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素,设计了下表系列实验:
序号
0.1mol/L溶液
0.1mol/L溶液
蒸馏水
温度
变浑浊时间/s
①
10mL
10mL
0mL
20℃
②
10mL
10mL
0mL
40℃
③
10mL
5mL
VmL
20℃
④
10mL
7mL
3mL
30℃
(4)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸发生反应的化学方程式是________。
(5)实验________(填序号)可探究温度对反应速率的影响。
(6)若用实验①③探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则V=________mL;得出实验结论“其他条件相同时,稀硫酸浓度越大,反应越快”的依据是________(用“变浑浊时间”的相互关系表示)。
18. 羰基硫(COS)可用于合成除草剂、杀虫剂等。在催化剂作用下,分别以CO和CO2为碳源,与H2S反应均能产生COS,反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)以CO为碳源制COS反应分两步进行,其反应过程能量变化如图1所示
①=________(用、、、中合适的数据表示)。
②下列可判断反应Ⅱ达到平衡状态的是________(填字母)。
A.
B.不再变化
C.恒容密闭容器中,容器内压强不再变化
D.1 mol H-S断裂的同时1 mol C=S键断裂(COS的结构式为O=C=S)
E.
(2)在密闭容器中按下表投料,分别发生反应Ⅰ和反应Ⅱ(N2不参与反应),反应时间和压强相同时,测得COS的物质的量分数随温度变化关系如图2实线所示(虚线表示平衡曲线)。
反应Ⅰ
反应Ⅱ
起始投料
CO
H2S
N2
CO2
H2S
N2
起始物质的量分数/%
1
1
98
1
1
98
①已知相同条件下,反应Ⅰ速率比反应Ⅱ快。反应Ⅱ的平衡曲线是________(填“a”或“b”或“c”或“d”),________0(填“>”或“<”)。
②800~1000℃时,曲线c中COS物质的量分数不断增大,原因是________。
③A点对应的平衡体系中,H2S的转化率为________,该温度下反应的平衡常数K=________(写计算式)。
19. 弱酸与生活、生产具有密切的关系。
Ⅰ.食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸。醋酸的应用与其电离平衡密切相关。
(1)可以证明醋酸是弱酸的事实是________(填字母)。
A. 用醋酸溶液做导电性实验,灯泡很暗 B. 在乙酸水溶液中含有未电离的乙酸分子
C. 乙酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体 D. 1mol/L乙酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
(2)为证明醋酸是弱酸,某化学小组设计了如下3个实验:
序号
实验
a
测定0.1mol/L醋酸溶液的pH
b
比较0.1mol/L的醋酸溶液与1mol/L的醋酸溶液pH的差值
c
c(H+)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,分别与足量的锌粉充分反应
①醋酸的电离方程式是________。
②已知pH=-lgc(H+),则实验a中,pH________(填“>”“<”或“=”)1。
③加水稀释醋酸溶液过程中,c(H+)________(填“增大”“减小”或“不变”)。实验b中ΔpH________(填“>”“<”或“=”)1。
④在下图中画出实验c中氢气体积(V)随时间(t)变化的曲线________。
Ⅱ.亚磷酸H3PO3可用于生产塑料稳定剂和高效的水处理剂。常温下,已知H3PO3溶液中含磷微粒的浓度之和为0.1mol/L,溶液中各含磷微粒的pc-pOH关系如图所示。
已知:,,常温下pH+pOH=14;x、z两点的坐标分别为(7.3,1.3)、(12.6,1.3)。
(3)H3PO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为________。
(4)表示随pOH变化的曲线是________(填“①”“②”或“③”)。
(5)H3PO3的电离平衡常数Ka1=________。
20. N2O和CO是常见的环境污染气体。
(1)对于反应N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)来说,“Fe+”可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行:
第一步为Fe++N2OFeO++N2;则第二步为____________________(写化学方程式)。
已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知,第一步反应的活化能_________(填“大于”“小于”或“等于”)第二步反应的活化能。
(2)在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体,发生反应:2N2O(g)2N2(g)+O2(g),容器I、II、III中N2O的平衡转化率如图乙所示:
①该反应的△H_____0(填“>”或“<”)。
②若容器I的体积为2L,反应在370℃下进行,20s后达到平衡,则0~20s内容器I中用O2表示的反应速率为_________。B点对应的平衡常数k=________(保留两位有效数字)。
③图中A、C、D三点容器内气体密度由大到小的顺序是 _______________。
④若容器Ⅳ体积为1L,反应在370℃下进行,则起始时反应_________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。
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2025年广附增实高二上9月月考
化学试卷
本试卷共20小题,满分100分。考试用时75分钟。
一、单项选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。每小题只有一个选项符合题意。
1. “能源”是人们生活中不可或缺的一部分。下列属于将化学能转化为热能的是
A. 天然气燃烧 B. 新能源汽车充电
C. 太阳能热水器烧水 D. 水力发电
【答案】A
【解析】
【详解】A.天然气燃烧是化学能转化为热能,A符合题意;
B.新能源汽车充电是电能转化为化学能,B不符合题意;
C.太阳能热水器烧水是太阳能转化为热能,C不符合题意;
D.水力发电是机械能转化为电能,D不符合题意;
故选A。
2. 化学与生活、生产密切相关,下列过程中化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 钢铁的腐蚀 B. 橡胶的老化 C. 汽车尾气的处理 D. 肉类的腐败
【答案】C
【解析】
【详解】A.钢铁腐蚀会造成铁制品损耗,缩短其使用寿命,反应速率越大损失越严重,对人类无益,A错误;
B.橡胶老化会导致橡胶制品性能下降、使用寿命缩短,反应速率增大对人类有害,B错误;
C.汽车尾气处理可将一氧化碳、氮氧化物等有害污染物转化为无害的二氧化碳和氮气,反应速率增大能更快降低污染物排放,对人类有益,C正确;
D.肉类腐败会使肉类变质失去食用价值,反应速率增大会缩短肉类保质期,对人类有害,D错误;
故选C。
3. 下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是
强电解质
NaCl
盐酸
弱电解质
蔗糖
非电解质
选项
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.是盐,属于强电解质,但蔗糖属于非电解质,不属于弱电解质,A错误;
B.是盐,溶解的部分能完全电离,属于强电解质;是弱碱,部分电离,属于弱电解质;自身不能发生电离,属于非电解质,B正确;
C.是强酸,属于强电解质,是弱碱,属于弱电解质,但是单质,既不是电解质也不是非电解质,C错误;
D.盐酸是混合物,不属于电解质,是弱酸,属于弱电解质,不属于非电解质,D错误;
故选B。
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业合成氨反应中采用400~500℃的高温 B. 夏天,打开冰镇啤酒瓶盖产生大量泡沫
C. Fe(SCN)3溶液中加入铁粉后溶液颜色变浅 D. 在制备乙酸乙酯中,加入过量的乙醇
【答案】A
【解析】
【详解】A.合成氨为放热可逆反应,升高温度平衡逆向移动,不利于氨生成,采用400~500℃高温是为了提高反应速率、保证催化剂活性,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,A符合题意;
B.打开啤酒瓶盖后压强减小,的溶解平衡逆向移动,逸出产生大量泡沫,符合勒夏特列原理,B不符合题意;
C.溶液中存在平衡,加入铁粉消耗,平衡逆向移动,浓度降低,溶液颜色变浅,符合勒夏特列原理,C不符合题意;
D.制备乙酸乙酯的反应为可逆反应,加入过量乙醇增大反应物浓度,平衡正向移动,可提高乙酸乙酯产率,符合勒夏特列原理,D不符合题意;
故选A。
5. 对于可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列措施能使反应中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是
A. 增大压强 B. 升高温度 C. 使用催化剂 D. 多充入O2
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.增大压强,反应中活化分子百分数不变、化学反应速率增大,化学平衡常数不变,A不符合题意;
B.升高温度,反应中活化分子百分数增大、化学反应速率增大,化学平衡常数减小,B符合题意;
C.使用催化剂,能改变反应物的活化能,所以反应中活化分子百分数改变、化学反应速率改变,化学平衡常数不变,C不符合题意;
D.多充入氧气,平衡向正向移动,反应中活化分子百分数不变、化学反应速率增大,化学平衡常数不变,D不符合题意;
故选B。
6. 石蕊(用HIn表示)是一种有机弱酸,在水中发生电离:。下列关于0.01mol/L的HIn溶液,说法不正确的是
A. 石蕊溶液中同时存在HIn和
B. 溶液的pH随温度升高而减小
C. 通入少量HCl气体,电离平衡向逆方向移动
D. 加水稀释过程中,逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.HIn是弱酸,电离为可逆过程,无法完全电离,因此溶液中同时存在和,A正确;
B.弱酸的电离过程吸热,升高温度会促进电离,增大,溶液pH减小,B正确;
C.通入少量气体,溶液中增大,根据勒夏特列原理,电离平衡向逆反应方向移动,C正确;
D.温度不变时电离常数不变,由可得,加水稀释时减小,因此该比值逐渐变大,D错误;
故答案选D。
7. 在恒温恒容条件下,的反应速率随反应时间的变化示意图如下,下列叙述与示意图不相符的是
A. 反应达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B. 平衡状态Ⅰ后,可能是增大A的浓度,平衡发生移动,达到平衡状态Ⅱ
C. 平衡状态Ⅰ后,可能是压缩容器增大压强,平衡发生移动,达到平衡状态Ⅱ
D. B在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.可逆反应达到平衡状态的核心特征是正反应速率和逆反应速率相等,描述符合平衡定义,A不符合题意;
B.增大A的浓度时,反应物浓度瞬间升高,正反应速率瞬间突变增大,生成物浓度瞬间不变,逆反应速率瞬间与原平衡速率相等,随后平衡正向移动,与图像特征一致,B不符合题意;
C.压缩容器增大压强时,所有气体物质的浓度均瞬间增大,正、逆反应速率都会瞬间高于原平衡速率,与图像中逆反应速率瞬间不变的特征不相符,C符合题意;
D.条件改变后平衡正向移动,B的消耗量增加,因此平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ中B的浓度不相等,D不符合题意;
故选C。
8. 工业上利用甲烷制取炭黑的反应是① ;反应过程中容易发生副反应:② 。下列有关说法中正确的是
A. 反应①在常温下就可以自发进行 B. 焓变是副反应②自发进行的决定因素
C. 制取炭黑允许的最低温度是927.8K D. 温度越高对制取炭黑越有利
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①的ΔH为+74.848 kJ/mol,ΔS为+80.674 J/(mol·K),常温(298K)时,ΔG=ΔH−TΔS≈50.8 kJ/mol>0,无法自发进行,A错误;
B.从焓变角度看,副反应②的ΔH为+376.426 kJ/mol,为吸热反应,无自发进行倾向;从熵变角度看,ΔS=+220.211J/(mol·K)>0,有自发进行的倾向,所以熵变才是副反应②自发进行的决定因素,B错误;
C.反应①自发的最低温度T=≈927.8K,C正确;
D.温度过高会促进副反应②的发生,消耗更多甲烷生成乙炔,对制取炭黑越不利,D错误;
故选C。
9. 下列有关能量转化的说法不正确的是
A. 在反应中,反应物的总键能大于生成物的总键能
B. 转化Ⅱ的热化学方程式为
C. 时,碳的燃烧热为
D. 由碳转化为一氧化碳的热化学方程式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.对于反应C(s)+O2(g)=CO2(g),由能量图可知该反应为放热反应,ΔH=反应物总键能-生成物总键能<0,故反应物总键能<生成物总键能,A错误;
B.转化Ⅱ为1mol CO(g)与0.5mol O2(g)生成1mol CO2(g),ΔH=-283kJ/mol,扩大2倍则为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g),ΔH=2×(-283kJ/mol)=-566kJ/mol,B正确;
C.燃烧热指1mol碳完全燃烧生成CO2(g)放出的热量,由图中转化Ⅰ可知1mol C(s)完全燃烧放热393.5kJ,故燃烧热为393.5kJ/mol,C正确;
D.由盖斯定律,转化Ⅰ(C→CO2,ΔH=-393.5kJ/mol)减去转化Ⅱ(CO→CO2,ΔH=-283kJ/mol)得C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ/mol,扩大2倍即为2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ/mol,D正确;
答案选A。
10. 灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
已知:①
②
③下列说法正确的是
A.
B. 锡在常温下以灰锡状态存在
C. 灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D. 锡制器皿长期处在低于的环境中,会自行毁坏
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,ΔH3=ΔH2-ΔH1=+2.1kJ/mol>0,则ΔH1<ΔH2,A错误;
B.常温(约25℃)高于13.2℃,此时白锡更稳定,锡以白锡状态存在,B错误;
C.灰锡转化为白锡的反应ΔH3=+2.1 kJ·mol⁻¹,为吸热反应,C错误;
D.低于13.2℃时,白锡会转化为灰锡(粉末状),导致器皿结构破坏,D正确;
故选D。
11. 下列关于图像的解释或得出的结论不正确的是
A. 由甲图可知,反应在时可能改变压强
B. 由乙图可知A点,
C. 由丙图可知,正反应活化能小于逆反应活化能
D. 由丁图可知A点
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中时,且反应速率增大。若反应前后气体分子数不变,改变压强(增大或减小压强),正、逆反应速率会同等程度改变,平衡不移动,所以反应在时可能改变压强,A正确;
B.乙图中,曲线上B点表示在此温度下反应达到平衡时所能达到的最大转化率,A点位于曲线以上,表示超过该温度下的最大转化率,此时平衡会向逆反应方向移动,,B正确;
C.丙图中,反应物总能量高于生成物总能量,反应为放热反应。正反应活化能是反应物到过渡态的能量差,逆反应活化能是生成物到过渡态的能量差,所以正反应活化能小于逆反应活化能,C正确;
D.丁图中A点是两曲线的交点,说明此时c(反应物)=c(生成物),不一定达到平衡状态,D错误;
故答案选D。
12. 下列设计方案、现象和结论都正确,且能达到实验目的的是
选项
实验目的
方案设计
现象
结论
A
比较酸性强弱
向饱和Na2CO3溶液中加入过量酸HB
无明显气泡
相同温度下,
B
探究压强对化学平衡移动的影响
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mLHI气体,分解达到平衡后再充入100mLAr
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
C
探究浓度对化学平衡移动的影响
向FeCl3溶液和KSCN溶液的混合溶液中加入少量KCl固体
加KCl后溶液红色变浅
增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
D
证明醋酸是弱酸
常温下,测定等体积的盐酸和醋酸溶液的pH
醋酸溶液的pH大于盐酸
醋酸是弱酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向饱和溶液中加入过量酸,无明显气泡说明没有生成,证明酸性弱于,因此相同温度下,A正确;
B.恒温恒容条件下充入不参与反应的,平衡体系中各物质的浓度均不变,平衡不移动,该实验不能证明压强对反应前后气体体积不变的可逆反应平衡无影响,B错误;
C.该反应的本质为,和不是平衡组分,加入固体后、浓度不变,平衡不移动,溶液红色不会变浅,C错误;
D.实验未说明盐酸和醋酸的浓度相同,无法通过大小判断醋酸为弱酸,D错误;
故选A。
13. 相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是
酸
HX
HY
HZ
电离常数Ka
A. 三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B. 1 mol/L HX溶液的电离常数大于0.1 mol/L HX溶液的电离常数
C. 相同温度下,0.1 mol/L 的HX、HY、HZ溶液,HX溶液的pH最小
D. 能够发生反应HZ+Y-=HY+Z-
【答案】D
【解析】
【详解】A.相同温度下,酸的电离常数越大酸性越强,根据数值可知酸性顺序为:,A错误;
B.电离常数只与温度有关,与酸的浓度无关,相同温度下的电离常数相同,B错误;
C.相同浓度下,酸性越强溶液中浓度越大,越小,酸性最强,因此溶液最小,C错误;
D.酸性强于,根据强酸制弱酸的原理,反应能够发生,D正确;
故选D。
14. 恒容密闭容器中,在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的
B. 为随温度的变化曲线
C. 向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
D. 向平衡体系中加入,的平衡转化率不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.从图示可以看出,平衡时升高温度,氢气的物质的量减少,则平衡正向移动,说明该反应的正反应是吸热反应,即ΔH>0,选项A错误;
B.从图示可以看出,在恒容密闭容器中,随着温度升高氢气的平衡时的物质的量减少,则平衡随着温度升高正向移动,BaS和水蒸气的物质的量增加,结合方程式和起始组成,H2O(g)的增加量是H2的减少量相同,形成对称,则b曲线表示的是随温度的变化曲线,选项B正确;
C.容器体积固定,向容器中充入惰性气体,没有改变各物质的浓度,平衡不移动,选项C正确;
D.BaSO4是固体,向平衡体系中加入BaSO4,不能改变其浓度,因此平衡不移动,氢气的转化率不变,选项D正确;
答案选A。
15. 利用催化还原NO可消除污染:,将一定量的和置于2L恒容密闭容器中,在一定温度下发生上述反应,反应进行到10s时,测得的物质的量为,的物质的量,内的平均反应速率为,下列说法正确的是
A. NO的初始浓度为
B. 在该反应进行的任意一个时刻,都一定满足
C. 10s时混合气体的压强是初始压强的2倍
D. 10s时的转化率为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据的生成量计算的初始浓度:的物质的量为0.04mol/(L·s)×10s×2L=0.8mol,对应消耗的为0.8mol ×2=1.6mol,初始的物质的量为1.6mol +1.8mol =3.4mol,初始浓度为=1.7mol/L,A错误;
B.根据反应式,与的化学计量数之比为4:2=2:1,因此正反应或逆反应的速率均满足,且总速率(净速率)之比也符合此关系,B正确;
C.反应前后气体总物质的量相等(1+4=2+1+2),压强不变,C错误;
D.CH₄的起始量为0.6mol+0.4mol=1.0mol,转化率为×100%=40%,D错误。
故选B。
16. 在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),图1表示200℃时容器中A、B、C的物质的量随时间的变化,图2表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。下列结论正确的是
A. 200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04mol·L−1·min−1
B. 由图②知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH>0,且a=2
C. 200℃时该反应的平衡常数为6.25
D. 200℃,6min时向容器中充入2molA和1molB,重新达到平衡时,A的体积分数大于0.5
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图1可知,200 ℃时5 min达到平衡,平衡时B的物质的量变化量为0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol,故,A错误;
B.由图2可知,一定时,温度越高平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡向正反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故正反应为吸热反应,即,图1可知,200 ℃时平衡时,A的物质的量变化量0.8 mol-0.4 mol=0.4 mol,B的物质的量变化量为0.2 mol,在一定的温度下只要A、B起始物质的量之比刚好等于平衡化学方程式化学计量数之比,平衡时生成物C的体积分数就最大,A、B的起始物质的量之比=0.4mol:0.2mol=2,B正确;
C.由图1可知,200 ℃时5 min达到平衡,平衡时B的,,故反应方程式可表示为:;平衡时B的物质的量为0.2 mol,C的物质的量为0.2 mol,A的物质的量为0.4 mol,在2 L的密闭容器中反应,则200℃时该反应的平衡常数,C错误;
D、由C项知,200℃时平衡时,反应的化学计量数之比=2:1:1,平衡时A的体积分数为,200℃时,6min时向容器中充入2 molA和1 molB达到平衡等效为原平衡增大压强,平衡向正反应移动,A的转化率增大,故达到平衡时,A的体积分数小于0.5,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. I.用如图所示的装置测定中和反应反应热。
实验药品:盐酸、溶液、氨水。
(1)仪器a的名称是________。
(2)装置中隔热层的作用是________。
(3)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各50mL混合(溶液密度均近似为),生成的溶液的比热容,测得温度如下:
反应物
起始温度t1/℃
最高温度t2/℃
甲组(HCl+NaOH)
15.0
18.3
乙组(HCl+ )
15.0
18.0
①排除人为操作造成的误差,两组实验结果存在差异的原因是________。
②乙组实验发生的反应的热化学方程式是________。
③某同学利用上述装置做甲组实验,测得反应热比理论值偏大,可能的原因是________(填字母)。
A.实验装置保温、隔热效果差 B.做该实验时室温较高
C.用温度计测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度 D.NaOH溶液一次性迅速倒入
Ⅱ.利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素,设计了下表系列实验:
序号
0.1mol/L溶液
0.1mol/L溶液
蒸馏水
温度
变浑浊时间/s
①
10mL
10mL
0mL
20℃
②
10mL
10mL
0mL
40℃
③
10mL
5mL
VmL
20℃
④
10mL
7mL
3mL
30℃
(4)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸发生反应的化学方程式是________。
(5)实验________(填序号)可探究温度对反应速率的影响。
(6)若用实验①③探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则V=________mL;得出实验结论“其他条件相同时,稀硫酸浓度越大,反应越快”的依据是________(用“变浑浊时间”的相互关系表示)。
【答案】(1)玻璃搅拌器
(2)减少实验过程中的热量损失
(3) ①. 是弱碱,电离时吸热,导致放出热量减少 ②. ③. AC
(4)
(5)①② (6) ①. 5 ②.
【解析】
【小问1详解】
结合图中仪器形状可知,仪器a的名称为环形玻璃搅拌器,或称玻璃搅拌器,该仪器可以使反应物(酸和碱)迅速混合均匀,减少热量散失;
【小问2详解】
隔热层可以隔离反应体系与外界之间的热量交换,减少实验中的热量损失;
【小问3详解】
①为弱电解质,电离过程是吸热反应,会导致放出热量减少;
②该实验中所放出的热量为,反应生成的,则生成1 mol放热,所以热化学方程式可写为
③A.选项中实验装置保温、隔热效果差会引起热量散失,导致测得温度差偏小,偏大,A正确;
B.室温较高对的影响不大,不会导致明显的偏大误差,B错误;
C.用温度计测完盐酸直接测NaOH溶液,温度计上残留的酸会与碱发生反应放热,导致测得的起始温度偏高,从而使得温度差偏小,计算出的放热量偏小,偏大,C正确;
D.NaOH溶液一次性迅速倒入是减少热量散失的正确操作,对没有影响,D错误;
故选AC;
【小问4详解】
在酸性条件下发生歧化反应,生成S沉淀和气体,故可得反应方程式为;
【小问5详解】
实验①②在控制其他变量不变的情况下,改变温度,并且变浑浊时间发生了变化,所以实验①②可探究温度对反应速率的影响;
【小问6详解】
用实验①③探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则应控制除了稀硫酸浓度以外的其他变量不发生变化,因此应保持的浓度一致,所以溶液的总体积也应一致,所以,易得;实验结论“其他条件相同时,稀硫酸浓度越大,反应越快”转化为实验上观测的结果应为“其他条件相同时,稀硫酸浓度越大,变浑浊时间越短”实验①的稀硫酸浓度更大,所以。
【点睛】小问(3)中的②在书写热化学方程式时应注意反应物与生成物的状态;小问(3)中的③应注意,所以反应热比理论值偏大,应是的绝对值减小。
18. 羰基硫(COS)可用于合成除草剂、杀虫剂等。在催化剂作用下,分别以CO和CO2为碳源,与H2S反应均能产生COS,反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)以CO为碳源制COS反应分两步进行,其反应过程能量变化如图1所示
①=________(用、、、中合适的数据表示)。
②下列可判断反应Ⅱ达到平衡状态的是________(填字母)。
A.
B.不再变化
C.恒容密闭容器中,容器内压强不再变化
D.1 mol H-S断裂的同时1 mol C=S键断裂(COS的结构式为O=C=S)
E.
(2)在密闭容器中按下表投料,分别发生反应Ⅰ和反应Ⅱ(N2不参与反应),反应时间和压强相同时,测得COS的物质的量分数随温度变化关系如图2实线所示(虚线表示平衡曲线)。
反应Ⅰ
反应Ⅱ
起始投料
CO
H2S
N2
CO2
H2S
N2
起始物质的量分数/%
1
1
98
1
1
98
①已知相同条件下,反应Ⅰ速率比反应Ⅱ快。反应Ⅱ的平衡曲线是________(填“a”或“b”或“c”或“d”),________0(填“>”或“<”)。
②800~1000℃时,曲线c中COS物质的量分数不断增大,原因是________。
③A点对应的平衡体系中,H2S的转化率为________,该温度下反应的平衡常数K=________(写计算式)。
【答案】(1) ①. ②. BE
(2) ①. b ②. < ③. 反应未达平衡,温度升高,反应速率加快 ④. 3% ⑤.
【解析】
【小问1详解】
①从图像可以看出,以CO为碳源制COS反应分两步,第一步的反应为①,第二步的反应为②,根据盖斯定律可知,反应I=×(①+②),故=。
②A.,两个都表示正方向速率,不能据此分析判断反应是否达到平衡状态,A错误;
B.H2S是反应物,COS是生成物,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,生成物的浓度逐渐增大,若不再变化,说明反应达到了平衡状态,B正确;
C.反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积不变,该反应前后气体的物质的量不变,则容器内气体压强始终不发生变化,因此不能据此分析判断反应是否达到平衡状态,C错误;
D.1个H2S分子中含有2个H-S键,故正反应中1 mol H-S键断裂的同时生成0.5 mol C=S键,则与逆反应中1 mol C=S键断裂速率不等,没有达到平衡状态,D错误;
E.时,两个速率表示一正一逆,且满足速率比值等于化学计量数之比,故达到平衡状态,E正确;
故答案选BE。
【小问2详解】
①已知相同条件下,反应Ⅰ速率比反应Ⅱ快,从图像可以看出,相同温度下,a曲线的生成物COS的物质的量分数大,所以a曲线表示反应I,b曲线表示反应II;平衡后随温度的升高COS的物质的量分数减小,说明升温平衡逆向移动,则正向为放热反应,则。
②800~1000℃时,曲线c中COS物质的量分数不断增大,原因是800~1000℃时,反应II还没有达到平衡,随着温度升高,反应速率加快,生成物COS物质的量分数不断增大。
③A点对应的平衡体系中,COS的物质的量分数为0.03%,假设容器体积为1 L,起始时反应的总物质的量为100 mol,则CO、H2S、N2的物质的量分别为1 mol、1 mol和98 mol,该反应前后物质的量不变,所以平衡时总物质的量也为100 mol,则平衡时COS的物质的量为0.03 mol,设H2S的转化率为x,可列三段式为,x=0.03 mol,所以H2S的转化率为,则平衡时CO、H2S、COS、H2的物质的量分别为0.97 mol、0.97 mol、0.03 mol、0.03 mol,物质的量浓度分别为0.97 mol/L、0.97 mol/L、0.03 mol/L、0.03 mol/L,该温度下反应的平衡常数。
19. 弱酸与生活、生产具有密切的关系。
Ⅰ.食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸。醋酸的应用与其电离平衡密切相关。
(1)可以证明醋酸是弱酸的事实是________(填字母)。
A. 用醋酸溶液做导电性实验,灯泡很暗 B. 在乙酸水溶液中含有未电离的乙酸分子
C. 乙酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体 D. 1mol/L乙酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
(2)为证明醋酸是弱酸,某化学小组设计了如下3个实验:
序号
实验
a
测定0.1mol/L醋酸溶液的pH
b
比较0.1mol/L的醋酸溶液与1mol/L的醋酸溶液pH的差值
c
c(H+)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,分别与足量的锌粉充分反应
①醋酸的电离方程式是________。
②已知pH=-lgc(H+),则实验a中,pH________(填“>”“<”或“=”)1。
③加水稀释醋酸溶液过程中,c(H+)________(填“增大”“减小”或“不变”)。实验b中ΔpH________(填“>”“<”或“=”)1。
④在下图中画出实验c中氢气体积(V)随时间(t)变化的曲线________。
Ⅱ.亚磷酸H3PO3可用于生产塑料稳定剂和高效的水处理剂。常温下,已知H3PO3溶液中含磷微粒的浓度之和为0.1mol/L,溶液中各含磷微粒的pc-pOH关系如图所示。
已知:,,常温下pH+pOH=14;x、z两点的坐标分别为(7.3,1.3)、(12.6,1.3)。
(3)H3PO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为________。
(4)表示随pOH变化的曲线是________(填“①”“②”或“③”)。
(5)H3PO3的电离平衡常数Ka1=________。
【答案】(1)B (2) ①. ②. > ③. 减小 ④. < ⑤.
(3)
(4)② (5)
【解析】
【小问1详解】
A.导电性弱仅反映离子浓度低,不能区分强酸稀溶液与弱酸,A不符合题意;
B.溶液中存在未电离的分子,直接说明存在电离平衡,符合弱酸定义,B符合题意;
C.与反应放仅说明酸性强于碳酸,无法证明是否为弱酸(如HCl也可),C不符合题意;
D.使石蕊变红仅说明呈酸性,强酸同样可做到,D不符合题意;
故选B;
【小问2详解】
①由于醋酸为弱电解质,其电离方程式为;
②实验a( 醋酸 pH):若为强酸,,pH = 1;但醋酸部分电离,;
③加水稀释时,虽电离度增大,但体积增加主导,故减小,若为强酸,ΔpH=1;但醋酸稀释促进电离,溶液中相对更高 ⇒ pH差值小于1 ⇒ ΔpH < 1;
④实验c曲线绘制要点(相同、体积相同,与足量Zn反应):初始阶段:相同⇒反应速率相同⇒曲线起始斜率一致,反应中期:盐酸中消耗后无补充,速率骤降,醋酸因电离平衡右移,下降缓⇒速率下降慢,最终结果:醋酸总物质的量远大于盐酸⇒提供总量更多⇒ 更大,曲线图示意:;
【小问3详解】
为二元弱酸,与足量强碱NaOH完全中和时,生成正盐和水:;
【小问4详解】
根据图中交点信息:x点(7.3, 1.3):,对应曲线①与②交点,z点(12.6, 1.3):,对应曲线②与③交点,由此可推断:曲线①:代表(高pOH区浓度最大),曲线②:代表(中间形态,先增后减),曲线③:代表(低pOH区浓度最大)因此,表示变化的曲线是 ②;
【小问5详解】
第一步电离反应:,平衡常数表达式:,利用z点数据(pOH = 12.6,pc = 1.3):(由pH = 14 - pOH = 1.4 得),(因pc = 1.3),代入得。
20. N2O和CO是常见的环境污染气体。
(1)对于反应N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)来说,“Fe+”可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行:
第一步为Fe++N2OFeO++N2;则第二步为____________________(写化学方程式)。
已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知,第一步反应的活化能_________(填“大于”“小于”或“等于”)第二步反应的活化能。
(2)在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体,发生反应:2N2O(g)2N2(g)+O2(g),容器I、II、III中N2O的平衡转化率如图乙所示:
①该反应的△H_____0(填“>”或“<”)。
②若容器I的体积为2L,反应在370℃下进行,20s后达到平衡,则0~20s内容器I中用O2表示的反应速率为_________。B点对应的平衡常数k=________(保留两位有效数字)。
③图中A、C、D三点容器内气体密度由大到小的顺序是 _______________。
④若容器Ⅳ体积为1L,反应在370℃下进行,则起始时反应_________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。
【答案】 ①. FeO++COFe++CO2 ②. 大于 ③. > ④. 0.0005 mol·L-1·s-1 ⑤. 0.0044 ⑥. D>C>A ⑦. 向逆反应方向
【解析】
【分析】(1)将总反应减去第一步反应,可得第二步反应;第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,即第一步反应决定总反应的反应速率,则第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能;
(2)①取同一条直线,分析温度对平衡的影响即可得到反应的热效应;
②v(O2)=,根据N2O的转化率可以计算出△n(O2),从而得v(O2);平衡常数只和温度有关,题中并未告知B点的容器体积,故需要通过计算A点的平衡常数;
③整个反应过程中,容器体积均不变,体系的总质量也不变,故体系的密度也不变,故分析370℃时,根据压强的影响判断出容器体积大小,从而可以比较各体系的密度大小;
④比较该温度下,容器IV中Qc和K的大小关系即可。
【详解】(1)将总反应减去第一步反应,可得第二步反应: FeO++COFe++CO2;第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,即第一步反应决定总反应的反应速率,则第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能;
(2)①分析曲线I,温度升高,N2O的转化率增大,则该反应是吸热反应,即△H>0;
②容器I中,20s后反应达到平衡,则N2O的转化率为40%,即△n(N2O)=0.1mol×40%=0.04mol,则△n(O2)=0.02mol,v(O2)==0.0005mol·L-1·s-1;由于平衡常数只和温度有关,故B点的平衡常数和A点的平衡常数相同,A点,c(N2O)==0.03mol/L,c(N2)==0.02mol/L,c(O2)==0.01mol/L,则K===0.0044;
③温度相同时,转化率:I>II>III,则压强:I<II<III,故体积I>II>III,由于这三个容器中的体系的总质量相同,故密度:I<II<III,在整个反应中,体系的质量、体积都不变,故密度也不变,即D>C>A;
④容器IV中,起始时,c(N2O)==0.06mol/L,c(N2)= =0.06mol/L,c(O2)==0.04mol/L,则Qc===0.04>K,则起始时反应向逆反应方向移动。
【点睛】平衡常数只和温度有关系,温度不变,平衡常数也不会改变。
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