内容正文:
西安市西大附中浐灞中学2024-2025学年度第一学期
高二期中考试化学试卷
考试范围:选择性必修1(第一章-第三章第三节);考试时间:75分钟;
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷 (选择题)
一、单选题(本题共计16题,每小题3分,共计48分)
1. 下列实验操作正确的是
A. 用图1装置进行用KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液实验
B. 如图2所示,记录滴定终点读数为19.90mL
C. 可用图3装置量取10.50mLH2SO4溶液
D. 中和滴定时。选用图4装置配制稀硫酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应放于酸式滴定管中,并且在滴定时,滴定管的尖嘴不能伸入锥形瓶中,A错误;
B.滴定管的“0”刻度在上方,从上至下依次增大,虚线处读数为18.10mL,B错误;
C.图3所示为酸式滴定管,可选用图3滴定管量取10.50mLH2SO4溶液,C正确;
D.容量瓶不能直接用于溶解或稀释配制溶液,D错误;
故答案为:C。
2. 某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应,达到平衡后,在不同的时间段,分别改变反应的一个条件,测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示:
下列说法中正确的是
A. 间应该使用了催化剂 B. 反应方程式中的,正反应为吸热反应
C. 时降低温度,时升高温度 D. 时减小压强,时升高温度
【答案】D
【解析】
【分析】根据第一幅图可知0~30min内,A、B的浓度由2.0mol/L变为1.0mol/L,变化量为1.0mol/L,C的浓度由0变为2.0mol/L,变化量为2.0mol/L,变化量之比等于计量数之比可计算出x,根据第二幅图中v(正)和v(逆)的位置关系分析出改变平衡的外界条件,据此进行分析。
【详解】A.根据第一幅图可知30~40min内,反应速率降低,平衡没有发生移动,反应物与生成物的浓度瞬间降低,催化剂不能改变浓度,A错误;
B.0~30min内,A、B的浓度由2.0mol/L变为1.0mol/L,变化量为1.0mol/L,C的浓度由0变为2.0mol/L,变化量为2.0mol/L,变化量之比等于计量数之比,x=1,该反应为等体积反应,改变压强平衡不移动,40min时,正、逆反应速率都增大,但v(逆)> v(正),平衡逆向移动,升高温度,平衡向吸热方向移动,即该反应为放热反应,B错误;
C.30min时正逆反应速率减小,反应物和生成物的浓度降低,但平衡不移动,因而不是温度的影响,而是减小压强造成的,40min时正逆反应速率都增大,且v(逆)> v(正),平衡逆向移动,是升高温度造成的,C错误;
D.根据C项分析,D正确;
故选D。
3. 为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述不正确的是
A. 图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B. 若图甲所示实验中反应速率:①>②,则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C. 用图乙装置测定反应速率,可测定反应产生的气体体积及反应时间
D. 为检查图乙所示装置的气密性,可关闭A处旋塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断,则图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小,A正确;
B.甲中2个试管中加入分别加入FeCl3溶液和硫酸铜溶液,阴离子不同,无法排除阴离子干扰,不能确定Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,B错误;
C.反应速率可以用单位时间内产生气体的体积表示,要测定反应速率,需要记录反应产生的气体体积及反应时间,C正确;
D.关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,若气密性不好,活塞不能回到原位,若气密性良好,活塞能回到原位,D正确;
故答案选B。
4. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是
①v(NH3)正=2v(CO2)逆
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密闭容器混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中 CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A. ①②⑤⑦ B. ①②③⑤⑦ C. ①②③⑤⑥ D. 全部
【答案】B
【解析】
【分析】结合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡状态,以此来解答。
【详解】①v(NH3)正=2v(CO2)逆满足正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故选;
②正反应体积增大,当密闭容器中总压强不变时反应达到平衡状态,故选;
③密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中容积始终是不变的,但是气体的质量是变化的,所以当密闭容器中混合气体的密度不变时反应达到平衡状态,故选;
④由于体系中只有两种气体,且氨气和二氧化碳的体积之比始终满足2:1,所以密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故不选;
⑤正反应气体的分子数增大,当密闭容器混合气体的总物质的量不变时反应达到平衡状态,故选;
⑥由于体系中只有两种气体,且氨气和二氧化碳的体积之比始终满足2:1,所以密闭容器中CO2的体积分数始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故不选;
⑦由于反应物是固体,所以混合气体总质量不变时反应达到平衡状态,故选;
故选B。
5. 工业上制备硝酸过程中涉及反应: 。某实验小组测得不同条件下反应平衡时的体积分数变化如下图(图中X、Y分别代表温度或压强),下列说法不正确的是
A. 图中X表示温度,Y表示压强
B.
C. 对应条件下的平衡常数:a>b>c
D. 、条件下,e点对应状态时v(逆)>v(正)
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应中温度越高的平衡体积分数越低,压强越大的平衡体积分数越大,由图可知Y表示温度,X表示压强,A项错误;
B.压强越大的平衡体积分数越大,所以,B项正确;
C.反应为放热反应,温度越高平衡常数越小,所以a>b>c,C项正确;
D.、Y1条件下,e点状态体积分数较高,反应逆向进行,此时v(逆)>v(正),D项正确。
故选A。
6. 在密闭系统中有反应,能使反应速率加快的措施是
①减小容器体积增大压强②升高温度③将炭粉碎④通入CO2⑤增加炭的量⑥恒容条件下通入N2
A. ①②③⑥ B. ①②④⑥ C. ①②③④ D. ①②③④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①减小容器体积增大压强,CO2和CO浓度均增加,速率加快,正确;②升高温度,活化分子百分数增加,速率加快,正确;③将炭粉碎,增大接触面积,速率加快,正确;④通入CO2,增加反应物浓度,速率加快,正确;⑤炭为固体,增加量不改变浓度,速率不变,错误;⑥恒容通入N2,总压增大但反应物浓度不变,速率不变,错误。
故正确措施为①②③④,故选C。
7. 为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
浓度
向溶液中加入溶液
黄色溶液变橙色
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
B
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体,分解达到平衡后再充入
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
温度
将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
D
催化剂
向乙酸乙酯中加入溶液,水浴加热
上层液体逐渐减少
使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A. 在K2CrO4溶液中存在平衡 ,且该溶液具有氧化性,HBr具有还原性,向溶液中加入溶液,可发生氧化还原反应生成Br2使溶液变为橙色,干扰探究浓度对化学平衡的影响,A错误;
B.反应2HIH2+I2为反应前后气体总体积不变的可逆反应,向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体,分解达到平衡后再充入,不能改变反应混合物中各组分的浓度,因此气体颜色不变,但是不能由此得到改变压强平衡不移动的结论,因为容器的体积没有改变,B错误;
C.反应为放热反应,升高温度,气体颜色变深,说明平衡逆向移动,即向吸热反应方向移动,C正确;
D.催化剂只会改变化学反应速率,不影响平衡移动,D错误;
答案选C。
8. 二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.
II.
向容积为的密闭容器中投入和,不同温度下,测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是
温度()
400
500
600
乙烷转化率()
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性()
92.6
80.0
61.8
注:乙烯选择性
A. 反应活化能:
B. 时,反应I的平均速率为:
C. 其他条件不变,平衡后及时移除,可提高乙烯的产率
D. 其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙烷转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由表可知,相同温度下,乙烯的选择性高于50%,说明反应I的速率大于反应Ⅱ,则反应活化能为Ⅰ<Ⅱ,A正确;
B.由表可知,500℃时,乙烷的转化率为9.0%,可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol,根据方程式可得,生成乙烯的物质的量为0.144mol,则反应I的平均速率为:,B正确;
C.其他条件不变,平衡后及时移除,反应Ⅰ正向进行,可提高乙烯的产率,C正确;
D.其他条件不变,增大投料比投料,平衡后CO2转化率提高,C2H6转化率降低,D错误;
答案选D。
9. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率,则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。
【详解】A.X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应,A项不符合题意;
B.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能,B项符合题意;
C.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,C项不符合题意;
D.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0,且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,D项不符合题意;
选B。
10. 向体积均为的两恒容容器中分别充入和发生反应: ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. B. 气体总物质的量:
C. 点平衡常数: D. 反应速率:
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为气体体积减小的反应,则反应中气体压强会减小,由图可知,绝热容器甲中,气体压强先增大后减小,说明反应过程中反应温度升高,该反应为焓变小于0的放热反应,故A错误;
B.由图可知,a点和c点的气体压强相等,该反应为气体体积减小的放热反应,若a点和c点的气体总物质的量相等,绝热容器甲中反应温度大于恒温容器乙,气体压强大于恒温容器乙,所以容器甲中气体总物质的量小于容器乙,故B错误;
C.由图可知,a点反应达到平衡,气体压强为p,该反应为气体体积减小的放热反应,则绝热容器甲中平衡时的反应温度大于起始反应温度,由起始压强为2p可知,平衡时气体的总物质的量小于3mol×=1.5mol,设平衡时生成Z的浓度为amol/L,由题意可建立如下三段式:
由三段式数据可得:3—2a<1.5,解得a>0.75,则反应的平衡常数K>=12,故C正确;
D.该反应为气体体积减小的放热反应,则相同时间时绝热容器甲中反应温度大于恒温容器乙,温度越高,反应速率越快,则点反应速率大于b点,故D错误;
故选C。
11. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 平衡时的浓度:
B. b、c两点的正反应速率:
C. 此反应在任意温度下都可自发进行
D. 当容器内气体的平均相对分子质量不变时,反应达平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.越大,甲烷的转化率越小,相同温度下x1甲烷的转化率大于x2,则x1<x2,a、c甲烷的转化率相同,则平衡时平衡时的浓度:,故A正确;
B.据A的解析x1<x2,b甲烷的转化率大于c,b、c都处于平衡态,则,故B正确;
C.a、b投料比相同,升高温度,甲烷的转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,正向,正向体积增大则,时T较大,故该反应高温自发,故C错误;
D.都是气体参加的反应,正向体积增大,则平均相对分子量是个变值,平均相对分子量不变时各组分含量不再变化,达到平衡,故D正确;
故答案为:C。
12. 溶液中各含氮(或碳)微粒的分布分数δ,是指某含氮氨(或碳)微粒的浓度占各含氮(或碳微粒浓度之和的分数。25℃时,向0.1mol·L-1的NH4HCO3溶液(pH=7.8)中滴加适量的盐酸或NaOH溶液,溶液中含氮(或碳)各微粒的分布分数δ与pH的关系如图所示(不考虑溶液中的CO2和NH3分子)。
下列说法不正确的是
A. Kb(NH3·H2O)>Kal(H2CO3)
B. n点时,溶液3c(HCO)+c(OH-)=c(NH)+c(H+)
C. m点时,c(NH3·H2O)>c(HCO)
D. 反应HCO+NH3·H2ONH+CO+H2O的平衡常数为K,lgK=-0.9
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨水为一元弱碱电离平衡方程式为:,,当,溶液的pH为9.3,则,碳酸为二元弱酸则分步电离的方程式为:,,当,溶液的pH为6.4,则,可得Kb(NH3·H2O)>Kal(H2CO3),A项正确;
B.n点时,溶液中,n点时加入NaOH溶液反应得到的溶液中有钠离子、铵根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子,由溶液电荷守恒可得:,带入可得,B项错误;
C.由图可知虚线表示,m点表示为,则由图判断m点在虚线的下方,可得c(NH3·H2O)>c(HCO),C项正确;
D.n点时,,反应HCO+NH3·H2ONH+CO+H2O的平衡常数的表达式为, 带入数值进行计算可得,则lgK=-0.9,D项正确;
答案选B。
13. 常温时,将的溶液()加水稀释,溶液中与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 常温时,的电离平衡常数为
B. P、Q点对应的水的电离程度:
C. Q点对应的溶液中,
D. 常温时,加入适量固体可使P点向W点移动
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温时,的电离平衡常数K=,根据图表可知,当=-8.0时,=-2.3,所以、,所以K==102.310-8mol/L=,故A正确;
B.R2SO4为强酸弱碱盐,溶液中的氢离子浓度等于水电离的氢离子浓度,由图中数据可知,P点溶液lgc(OH-)的值更大,P点溶液pH更大,氢离子浓度更小,水的电离程度更小,即水的电离程度:P<Q,故B错误;
C.由图可知,Q点对应的溶液中, =-3,,根据物料守恒可知: ,所以,故C错误;
D.常温时,加入适量固体,c(R+)增大,减小,可使P点向下移动,同时c(R+)其水解程度增大,所以增大,平衡向右移动,故D错误;
故答案:A。
14. 为二元弱酸,在25℃时,溶液中及HA-浓度的负对数pc随溶液pH变化的关系如图所示[已知:溶液中始终保持]。下列有关叙述错误的是
A. H2A的Ka1为1.0×10-3
B. b点:
C. 由a点到c点的过程中,水的电离程度一直增大
D. NaHA溶液呈碱性
【答案】D
【解析】
【分析】pH为0时,溶液中主要是H2A,以H2A的一级电离为主,故c(HA-)=10-4mol/L,ab所在曲线为HA-的曲线,另一条线为A2-的曲线,c(H2A)近似为0.1mol/L, 。
【详解】A.由分析可知,Ka1=10-3,A正确;
B.b点溶液显酸性,氢氧根浓度很小,根据图知,c(HA-)>c(A2-),故c(HA-)>c(A2-)>c(OH-),B正确;
C.由a点经b点到c点的过程中,溶液一直呈酸性,且酸性越来越弱,酸抑制水电离程度越来越弱,故水的电离程度一直增大,C正确;
D.pH=4.4时,c(HA-)=c(A2-),故,HA-的水解平衡常数,故NaHA溶液显酸性, D错误;
故选D。
15. 在下列溶液中,离子一定能大量共存的是
A. 室温下,pH=1的溶液中:Na+、Fe3+、NO、SO
B. 含有0.1mol•L-1FeCl3的溶液中:K+、Mg2+、I-、NO
C. 加入铝粉有气泡产生的溶液中:Na+、NH、Fe2+、NO
D. 室温下,水电离出的c(H+)=1×10-10mol•L-1的溶液中:K+、Na+、[Al(OH)4]-、SO
【答案】A
【解析】
【详解】A.室温下,pH=1的溶液中c(H+)=0.1mol•L-1,与Na+、Fe3+、NO、SO都能共存,A正确;
B.Fe3+与I-发生氧化还原反应,不能共存,B错误;
C.加入铝粉有气泡产生的溶液可能呈酸性或碱性,NH4+与OH-反应生成一水合氨,Fe2+与OH-反应生成沉淀,不能共存,含H+的溶液中NO与Fe2+发生氧化还原反应,不能共存,C错误;
D.水电离出的c(H+)=1×10-10mol•L-1<10-7mol•L-1的溶液,可能呈酸性或碱性,[Al(OH)4]-与H+反应生成Al(OH)3沉淀或Al3+,不能共存,D错误;
故选A。
16. 室温下,通过下列实验探究的性质。已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入溶液中,当溶液时停止通气。
实验3:将气体通入酸性溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A. 实验1所得溶液中:
B. 实验2所得溶液中:
C. 实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体
D. 实验3所得溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】实验1得到H2SO3溶液,实验2溶液的pH为4,实验2为NaHSO3溶液,实验3和酸性溶液反应的离子方程式为:。
【详解】A. 实验1得到H2SO3溶液,其质子守恒关系式为:,则 ,A错误;
B.实验2为pH为4,依据,则=,溶液,则,B错误;
C.NaHSO3溶液蒸干过程中会分解成Na2SO3、Na2SO3可被空气中O2氧化,故蒸干、灼烧得固体,C错误;
D.实验3依据发生的反应:,则恰好完全反应后,D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题,共计52分)
17. 填空。
(1)工业合成NH3的反应,解决了世界约三分之一的人粮食问题。已知:N2+3H2⇌2NH3,且该反应的v正=k正·c(N2)·c3(H2),v逆=k逆·c2(NH3),则反应N2+H2⇌NH3的平衡常数K=___________(用k正和k逆表示)。
(2)500℃时,向容积为2L的密闭容器中通入1molN2和3molH2,模拟合成氨的反应,容器内的压强随时间的变化如下表所示:
时间/min
0
10
20
30
40
+∞
压强/MPa
20
17
15
13.2
11
11
①达到平衡时N2的转化率为___________。
②用压强表示该反应的平衡常数Kp=___________(Kp等于平衡时生成物分压幂的乘积与反应物分压幂的乘积的比值,某物质的分压等于总压×该物质的物质的量分数)。
③随着反应的进行合成氨的正反应速率与NH3的体积分数的关系如下图所示,若升高温度再次达到平衡时,可能的点为___________(从点“A、B、C、D”中选择)
【答案】(1)
(2) ①. 90% ②. 48 Mpa-2 ③. A
【解析】
【小问1详解】
当正、逆反应速率相等时,反应到平衡,即v正=v逆=k正·c(N2)·c3(H2)=k逆·c2(NH3) ,则反应N2+H2((NH3的平衡常数K==;
【小问2详解】
假设到平衡时氮气转化浓度为x mol/L,则有:
根据压强比等于物质的量比分析,有关系式:=,解x=0.45;①达到平衡时N2的转化率为0.45/0.5×100%=90%;
②用压强表示该反应的平衡常数Kp==48 MPa-2;
③合成氨的反应为放热反应,若升温,则反应速率增大,平衡逆向移动,氨气的体积分数减小,可能的点为A。
18. 按要求回答下列问题:
(1)已知,,常温下,若0.2mol/L的NaHA溶液中。
①HA-的电离常数为________。(用科学计数法保留一位小数)
②0.2mol/L的H2A溶液中c(H+)=________0.22mol/L (填“>”“=”或“<”),原因是________。
(2)下表是常温下某些弱酸的电离平衡常数。
化学式
H2CO3
HClO
CH3COOH
,
①写出次氯酸钠溶液中通入少量CO2的离子方程式________。
②常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是________。
A. B. C. D.
③常温下,向0.1mol/L的CH3COOH溶液中加入一定体积同浓度的CH3COONa溶液可制得缓冲溶液,使溶液呈中性,则该缓冲溶液中________。
(3)常温下,分别取未知浓度的HA溶液和MOH溶液,加水稀释至原来体积的n倍。稀释过程中,两溶液的pH变化如图所示。
①HA为________(填“强”或“弱”,后同)酸,MOH为________碱。
②X、Y、Z三点对应溶液中水的电离程度的大小关系是________(用等式或不等式表示)。
【答案】(1) ①. 2.2×10-3 ②. < ③. H2A第一步电离的H+对第二步电离有抑制作用
(2) ①. ClO-+H2O+CO2=+HClO ②. BD ③. 175
(3) ①. 强 ②. 弱 ③. X=Z>Y
【解析】
【小问1详解】
①已知,可知第一步是完全电离,第二步为部分电离,则,则;
②的第一步完全电离,,再进行第二步电离,则H2A第一步电离的H+对第二步电离有抑制作用,故<;
【小问2详解】
①次氯酸的酸性弱于碳酸,但强于碳酸氢根离子,因此向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳得到和HClO,则离子方程式:ClO-+H2O+CO2=+HClO。
②A.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,c(H+)减小,故A不选;
B.溶液加水稀释过程,促进电离,,氢离子的物质的量增大、醋酸的物质的量减小,则比值增大,故B选;
C.c(OH-)·c(H+)=Kw,温度不变则 Kw不变,故C不选;
D.c(H+)⋅c(OH−)=Kw,稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH−)增大,温度不变则 Kw不变,则增大,故D选;
故选BD;
③根据电荷守恒,,溶液呈中性则,;
【小问3详解】
①根据图像可知,稀释过程中,HA溶液的体积变化10n倍,溶液的pH变化n个单位,说明HA为强酸;而MOH溶液的体积变化10n倍,溶液的pH变化小于n个单位,说明MOH为弱碱。
②HA为强酸,X点水电离出的氢离子浓度是10-9mol/L,Y点水电离出的氢离子浓度是10-10mol/L,Z点水电离出的氢离子浓度是10-9mol/L,所以水的电离程度X=Z>Y。
19. (1)常温下,将的溶液加水稀释到,稀释后的溶液中______。
(2)某温度时,测得的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的离子积常数___,该温度_____(填“高于”或“低于”)。
(3)常温下,设的溶液中由水电离出的浓度为;的溶液中由水电离出的浓度为,则_______。
(4)常温下,的溶液与的溶液混合(混合后溶液体积变化忽略不计)。
若所得混合溶液呈中性,则_______。
若所得混合溶液的,则_______。
(5)在(2)所述温度下,将的NaOH溶液与的溶液混合。
①若所得混合液为中性,且,,则_____。
②若所得混合液的,且,,则______。
【答案】 ①. ②. ③. 高于 ④. ⑤. ⑥. ⑦. ⑧.
【解析】
【分析】根据水的离子积常数公式进行计算,酸中水的离子受到抑制,水电离出的氢离子与氢氧根离子浓度相同,盐溶液中水电离出的氢离子即溶液中总氢离子浓度。
【详解】(1)常温下,将的溶液加水稀释到,氢离子浓度为0.001mol/L,即稀释后的溶液中 。
(2)某温度时,测得的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的离子积常数,水的电离是吸热反应,温度越高,反应越彻底,水的离子积常数越大,即该温度高于 。
(3)硫酸中水电离出的氢离子等于氢氧根离子浓度,,硫酸铝中水电离出的氢离子即溶液中离子浓度,,。
(4)若混合溶液呈中性,则,;若混合溶液的,则,。
(5)该温度下,,①若混合溶液呈中性,则,将,代入,得。
②若混合溶液,则呈碱性,,,将,代入,得。
20. 某学习小组用Na2S2O3和H2SO4溶液的反应探究外界条件对化学反应速率的影响。
I.硫酸浓度的测定:移取20.00mL待测液,加入2滴酚酞溶液,用0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定至终点。
(1)上述滴定操作用到的仪器有_______(填写序号)。
A. B. C. D.
(2)上述操作的实验数据如表:
实验编号
待测液体积/mL
NaOH标准溶液体积
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
1
20.00
0.00
20.02
2
20.00
0.04
20.04
3
20.00
0.10
20.08
4
20.00
0.00
20.98
①判断滴定终点现象是_______。
②该硫酸的浓度为_______mol•L-1。
③若以酚酞溶液为指示剂,用上述浓度的硫酸滴定10mL0.1000mol•L-1NaOH溶液,请在答题卡虚线框中绘出溶液pH随V(H2SO4)变化的滴定曲线图,注意标注滴定起点和滴定终点_______。
II.探究外界条件对化学反应速率的影响。
【反应原理】将一定体积0.10mol•L-1Na2S2O3溶液与过量的稀硫酸(浓度为上述标定浓度)反应。相关反应方程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
【实验方案】
实验序号
实验温度/K
Na2S2O3溶液
H2SO4
H2O
S全部沉淀所需时间/s
V/mL
c/mol/L
V/mL
c/mol/L
V/mL
①
293
2.0
0.10
8.0
c
10.0
t1
②
293
2.0
0.10
10.0
c
V1
t2
③
313
2.0
0.10
V2
c
V3
t3
(3)实验①、②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②、③是探究温度对化学反应速率的影响。则V1=_______mL,V2=_______mL。
(4)温度影响化学反应速率是因为该因素改变了单位体积内_______(填标号)。
A.分子总数 B.活化分子百分数 C.活化分子数
(5)实验②在0∼t2内用Na2S2O3表示的速率为_______mol•L-1•s-1(用含t的代数式表示)。
(6)甲同学依据实验②、③试剂浓度及用量将实验试剂混合后分别置于20℃水浴和40℃水浴中,观察实验现象并记录S全部沉淀的时间,发现t2>t3。乙同学认为甲同学的操作有误,重新进行了优化,该操作为_______。
【答案】(1)AD (2) ①. 当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色 ②. 0.05 ③.
(3) ①. 8.0 ②. 10.0
(4)C (5)
(6)将实验②、③中Na2S2O3溶液、H2SO4溶液和H2O分别置于20℃水浴和40℃水浴中到指定温度后,再迅速混合并开始计时,观察实验现象,记录开始出现沉淀的时间
【解析】
【分析】实验①、②是探究浓度对化学反应速率的影响,所以硫酸的浓度需不同,溶液的总体积需一致,所以V1=8.0mL,实验②、③是探究温度对化学反应速率的影响,所以硫酸的浓度需相同,V2=10.0mL,控制溶液总体积相同,V3=V1=8.0mL;
【小问1详解】
A.锥形瓶,滴定时用来装待测液,A选;
B.容量瓶,用于配制一定浓度的溶液,不需要用于滴定操作,B不选;
C.量筒,其精确度为0.1mL,不能用于量取滴定溶液,C不选;
D.碱式滴定管,用于装标准液NaOH溶液,D选;
故选AD;
【小问2详解】
①用NaOH溶液滴定待测液硫酸,向待测液中滴入酚酞做指示剂,滴定过程中溶液由酸性变为碱性,无色酚酞遇酸不变色,遇碱变红色,则判断滴定终点现象是:当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色;
②由表格可得四组实验分别消耗NaOH标准溶液体积为20.02mL、20.04-0.04=20.00mL、20.08-0.10=19.98mL、20.98mL,第4组实验数据误差较大,应舍去,则平均消耗,反应原理为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,则n(H2SO4)=0.5n(NaOH)=0.5×0.1000mol•L-1×20.00×10-3L=1×10-3mol,该硫酸的浓度为;
③0.1000mol•L-1NaOH溶液的c(OH-)=0.1mol/L,常温下c(H+)=10-13mol/L,则起点的pH=13,用0.05mol/L的硫酸滴定10mL0.1000mol•L-1NaOH溶液,当恰好反应时消耗,此时pH=7,随着硫酸滴入过量,pH逐渐比7小,滴定曲线图为:;
【小问3详解】
实验①、②是探究浓度对化学反应速率的影响,则溶液总体积相同,变量是硫酸的浓度,则2.0+8.0+10.0=2.0+10.0+ V1,解得V1=8.0mL,实验②、③是探究温度对化学反应速率的影响,则变量是温度,其他条件相同,则V2=10.0mL;
【小问4详解】
升高温度,普通分子获得能量转化为活化分子,分子总数不变,改变了单位体积内活化分子数,故选C;
【小问5详解】
实验②中硫酸过量,在0∼t2内;
【小问6详解】
甲同学依据实验②、③试剂浓度及用量将实验试剂混合后分别置于20℃水浴和40℃水浴中,达到指定温度前反应物已经开始反应,故优化的操作为将实验②、③中Na2S2O3溶液、H2SO4溶液和H2O分别置于20℃水浴和40℃水浴中到指定温度后,再迅速混合并开始计时,观察实验现象,记录开始出现沉淀的时间。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
西安市西大附中浐灞中学2024-2025学年度第一学期
高二期中考试化学试卷
考试范围:选择性必修1(第一章-第三章第三节);考试时间:75分钟;
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷 (选择题)
一、单选题(本题共计16题,每小题3分,共计48分)
1. 下列实验操作正确的是
A. 用图1装置进行用KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液实验
B. 如图2所示,记录滴定终点读数为19.90mL
C. 可用图3装置量取10.50mLH2SO4溶液
D. 中和滴定时。选用图4装置配制稀硫酸
2. 某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应,达到平衡后,在不同的时间段,分别改变反应的一个条件,测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示:
下列说法中正确的是
A. 间应该使用了催化剂 B. 反应方程式中的,正反应为吸热反应
C. 时降低温度,时升高温度 D. 时减小压强,时升高温度
3. 为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述不正确的是
A. 图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B. 若图甲所示实验中反应速率:①>②,则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C. 用图乙装置测定反应速率,可测定反应产生的气体体积及反应时间
D. 为检查图乙所示装置的气密性,可关闭A处旋塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位
4. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是
①v(NH3)正=2v(CO2)逆
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密闭容器混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中 CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A. ①②⑤⑦ B. ①②③⑤⑦ C. ①②③⑤⑥ D. 全部
5. 工业上制备硝酸过程中涉及反应: 。某实验小组测得不同条件下反应平衡时的体积分数变化如下图(图中X、Y分别代表温度或压强),下列说法不正确的是
A. 图中X表示温度,Y表示压强
B.
C. 对应条件下的平衡常数:a>b>c
D. 、条件下,e点对应状态时v(逆)>v(正)
6. 在密闭系统中有反应,能使反应速率加快的措施是
①减小容器体积增大压强②升高温度③将炭粉碎④通入CO2⑤增加炭的量⑥恒容条件下通入N2
A. ①②③⑥ B. ①②④⑥ C. ①②③④ D. ①②③④⑤
7. 为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
浓度
向溶液中加入溶液
黄色溶液变橙色
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
B
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体,分解达到平衡后再充入
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
温度
将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
D
催化剂
向乙酸乙酯中加入溶液,水浴加热
上层液体逐渐减少
使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
8. 二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.
II.
向容积为的密闭容器中投入和,不同温度下,测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是
温度()
400
500
600
乙烷转化率()
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性()
92.6
80.0
61.8
注:乙烯选择性
A. 反应活化能:
B. 时,反应I的平均速率为:
C. 其他条件不变,平衡后及时移除,可提高乙烯的产率
D. 其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙烷转化率
9. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B. C. D.
10. 向体积均为的两恒容容器中分别充入和发生反应: ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. B. 气体总物质的量:
C. 点平衡常数: D. 反应速率:
11. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 平衡时的浓度:
B. b、c两点的正反应速率:
C. 此反应在任意温度下都可自发进行
D. 当容器内气体的平均相对分子质量不变时,反应达平衡状态
12. 溶液中各含氮(或碳)微粒的分布分数δ,是指某含氮氨(或碳)微粒的浓度占各含氮(或碳微粒浓度之和的分数。25℃时,向0.1mol·L-1的NH4HCO3溶液(pH=7.8)中滴加适量的盐酸或NaOH溶液,溶液中含氮(或碳)各微粒的分布分数δ与pH的关系如图所示(不考虑溶液中的CO2和NH3分子)。
下列说法不正确的是
A. Kb(NH3·H2O)>Kal(H2CO3)
B. n点时,溶液3c(HCO)+c(OH-)=c(NH)+c(H+)
C. m点时,c(NH3·H2O)>c(HCO)
D. 反应HCO+NH3·H2ONH+CO+H2O的平衡常数为K,lgK=-0.9
13. 常温时,将的溶液()加水稀释,溶液中与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 常温时,的电离平衡常数为
B. P、Q点对应的水的电离程度:
C. Q点对应的溶液中,
D. 常温时,加入适量固体可使P点向W点移动
14. 为二元弱酸,在25℃时,溶液中及HA-浓度的负对数pc随溶液pH变化的关系如图所示[已知:溶液中始终保持]。下列有关叙述错误的是
A. H2A的Ka1为1.0×10-3
B. b点:
C. 由a点到c点的过程中,水的电离程度一直增大
D. NaHA溶液呈碱性
15. 在下列溶液中,离子一定能大量共存的是
A. 室温下,pH=1的溶液中:Na+、Fe3+、NO、SO
B. 含有0.1mol•L-1FeCl3的溶液中:K+、Mg2+、I-、NO
C. 加入铝粉有气泡产生的溶液中:Na+、NH、Fe2+、NO
D. 室温下,水电离出的c(H+)=1×10-10mol•L-1的溶液中:K+、Na+、[Al(OH)4]-、SO
16. 室温下,通过下列实验探究的性质。已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入溶液中,当溶液时停止通气。
实验3:将气体通入酸性溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A. 实验1所得溶液中:
B. 实验2所得溶液中:
C. 实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体
D. 实验3所得溶液中:
第Ⅱ卷(非选择题,共计52分)
17. 填空。
(1)工业合成NH3的反应,解决了世界约三分之一的人粮食问题。已知:N2+3H2⇌2NH3,且该反应的v正=k正·c(N2)·c3(H2),v逆=k逆·c2(NH3),则反应N2+H2⇌NH3的平衡常数K=___________(用k正和k逆表示)。
(2)500℃时,向容积为2L的密闭容器中通入1molN2和3molH2,模拟合成氨的反应,容器内的压强随时间的变化如下表所示:
时间/min
0
10
20
30
40
+∞
压强/MPa
20
17
15
13.2
11
11
①达到平衡时N2的转化率为___________。
②用压强表示该反应的平衡常数Kp=___________(Kp等于平衡时生成物分压幂的乘积与反应物分压幂的乘积的比值,某物质的分压等于总压×该物质的物质的量分数)。
③随着反应的进行合成氨的正反应速率与NH3的体积分数的关系如下图所示,若升高温度再次达到平衡时,可能的点为___________(从点“A、B、C、D”中选择)
18. 按要求回答下列问题:
(1)已知,,常温下,若0.2mol/L的NaHA溶液中。
①HA-的电离常数为________。(用科学计数法保留一位小数)
②0.2mol/L的H2A溶液中c(H+)=________0.22mol/L (填“>”“=”或“<”),原因是________。
(2)下表是常温下某些弱酸的电离平衡常数。
化学式
H2CO3
HClO
CH3COOH
,
①写出次氯酸钠溶液中通入少量CO2的离子方程式________。
②常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是________。
A. B. C. D.
③常温下,向0.1mol/L的CH3COOH溶液中加入一定体积同浓度的CH3COONa溶液可制得缓冲溶液,使溶液呈中性,则该缓冲溶液中________。
(3)常温下,分别取未知浓度的HA溶液和MOH溶液,加水稀释至原来体积的n倍。稀释过程中,两溶液的pH变化如图所示。
①HA为________(填“强”或“弱”,后同)酸,MOH为________碱。
②X、Y、Z三点对应溶液中水的电离程度的大小关系是________(用等式或不等式表示)。
19. (1)常温下,将的溶液加水稀释到,稀释后的溶液中______。
(2)某温度时,测得的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的离子积常数___,该温度_____(填“高于”或“低于”)。
(3)常温下,设的溶液中由水电离出的浓度为;的溶液中由水电离出的浓度为,则_______。
(4)常温下,的溶液与的溶液混合(混合后溶液体积变化忽略不计)。
若所得混合溶液呈中性,则_______。
若所得混合溶液的,则_______。
(5)在(2)所述温度下,将的NaOH溶液与的溶液混合。
①若所得混合液为中性,且,,则_____。
②若所得混合液的,且,,则______。
20. 某学习小组用Na2S2O3和H2SO4溶液的反应探究外界条件对化学反应速率的影响。
I.硫酸浓度的测定:移取20.00mL待测液,加入2滴酚酞溶液,用0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定至终点。
(1)上述滴定操作用到的仪器有_______(填写序号)。
A. B. C. D.
(2)上述操作的实验数据如表:
实验编号
待测液体积/mL
NaOH标准溶液体积
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
1
20.00
0.00
20.02
2
20.00
0.04
20.04
3
20.00
0.10
20.08
4
20.00
0.00
20.98
①判断滴定终点现象是_______。
②该硫酸的浓度为_______mol•L-1。
③若以酚酞溶液为指示剂,用上述浓度的硫酸滴定10mL0.1000mol•L-1NaOH溶液,请在答题卡虚线框中绘出溶液pH随V(H2SO4)变化的滴定曲线图,注意标注滴定起点和滴定终点_______。
II.探究外界条件对化学反应速率的影响。
【反应原理】将一定体积0.10mol•L-1Na2S2O3溶液与过量的稀硫酸(浓度为上述标定浓度)反应。相关反应方程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
【实验方案】
实验序号
实验温度/K
Na2S2O3溶液
H2SO4
H2O
S全部沉淀所需时间/s
V/mL
c/mol/L
V/mL
c/mol/L
V/mL
①
293
2.0
0.10
8.0
c
10.0
t1
②
293
2.0
0.10
10.0
c
V1
t2
③
313
2.0
0.10
V2
c
V3
t3
(3)实验①、②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②、③是探究温度对化学反应速率的影响。则V1=_______mL,V2=_______mL。
(4)温度影响化学反应速率是因为该因素改变了单位体积内_______(填标号)。
A.分子总数 B.活化分子百分数 C.活化分子数
(5)实验②在0∼t2内用Na2S2O3表示的速率为_______mol•L-1•s-1(用含t的代数式表示)。
(6)甲同学依据实验②、③试剂浓度及用量将实验试剂混合后分别置于20℃水浴和40℃水浴中,观察实验现象并记录S全部沉淀的时间,发现t2>t3。乙同学认为甲同学的操作有误,重新进行了优化,该操作为_______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$