内容正文:
五十七中学2024-2025学年高二化学第一学期期中考试试题
一、选择题(每题均只有一个正确选项,共计21题,每题2分,共42分)
1. 下列装置或过程能实现化学能转化为热能的是
锌锰干电池
燃气燃烧
电池充电
火力发电
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.锌锰干电池属于原电池,工作时将化学能转化为电能,A错误;
B.燃气燃烧发生放热的化学反应,反应过程中化学能转化为热能,B正确;
C.电池充电过程是将电能转化为化学能储存在电池中,C错误;
D.火力发电是将化学能转化为电能,D错误;
故答案选B。
2. 下列关于水的电离H2O⇌H++OH− ΔH>0的说法不正确的是
A. 将水加热至50℃,水的电离平衡正向移动,水依然呈中性
B. 向水中加入少量NaOH,水的电离平衡逆向移动,溶液呈碱性
C. 向水中加入少量NH4Cl,水的电离平衡正向移动,溶液呈酸性
D. 常温下,pH=2的盐酸中,水电离的c(H+)=1.0×10−2mol·L−1
【答案】D
【解析】
【详解】A.水的电离吸热,将水加热至50℃,水的电离平衡正向移动,水依然呈中性,故A正确;
B.向水中加入少量NaOH,氢氧根离子浓度增大,水的电离平衡逆向移动,溶液呈碱性,故B正确;
C.向水中加入少量NH4Cl,铵根离子结合水电离出的氢氧根离子,氢氧根离子浓度减小,水的电离平衡正向移动,氢离子浓度增大,溶液呈酸性,故C正确;
D.盐酸抑制水电离,常温下,pH=2的盐酸中,水电离的c(H+)=1.0×10−12mol·L−1,故D错误;
选D。
3. 时,在氨水中滴入的盐酸,溶液与所加盐酸的体积关系如图所示。
下列有关叙述不正确的是
A. a点对应溶液中已电离的为
B. b点对应盐酸的体积等于
C. b点对应溶液中:
D. 滴加入盐酸时:
【答案】B
【解析】
【详解】A. 25°C时,a点对应溶液pH=11.2,则氢离子浓度为,氢氧根离子浓度为,则已电离的为,A正确;
B.在氨水中滴入的盐酸时恰好完全中和得氯化铵溶液,氯化铵溶液因水解呈酸性,而b点溶液呈中性,则b点为氯化铵和氨水混合物,对应盐酸的体积小于,B错误;
C.溶液电荷守恒:,b点对应溶液中:,则,C正确;
D. 滴加入盐酸时所得溶液为等物质的量浓度的氯化铵和氨水混合物,呈碱性,说明一水合氨电离程度大于氯化铵水解程度,结合电中性可知, ,又由物料守恒可得:,则,D正确;
答案选B。
4. 下列物质中,属于强电解质的是
A. H2O B. NaOH C. NH3·H2O D. CH3COOH
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查了强弱电解质的区分,要求对于电解质的分类有基础掌握。
【详解】A.水部分电离,水为弱电解质,;
B.氢氧化钠在水中完全电离,为强电解质,;
C.NH3·H2O存在电离平衡,部分电离,为弱电解质;
D.醋酸存在电离平衡,部分电离,为弱电解质。
答案为B。
【点睛】电解质按电离程度的不同分成强电解质和弱电解质,能完全电离的为强电解质,部分电离的为弱电解质。注意强电解质的导电能力不一定比弱电解质强。
5. 关于化学反应速率增大的原因,下列分析不正确的是
A. 有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,可使单位体积内活化分子数增多
B. 增大反应物的浓度,可使活化分子之间发生的碰撞都是有效碰撞
C. 升高温度,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
D. 使用适宜的催化剂,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.有气体参加的化学反应,增大压强,活化分子数目增多,活化分子百分数不变,则化学反应速率增大,故A正确;
B.增大反应物的浓度,活化分子数目增多,活化分子之间发生的碰撞不一定都是有效碰撞,故B错误;
C.升高温度,活化分子百分数增大,则化学反应速率增大,故C正确;
D.催化剂,降低了反应所需的活化能,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,故D正确;
故选B。
6. 用0.1000mol•L-1HCl溶液滴定0.1000mol•L-1左右的NaOH溶液。下列说法不正确的是
A. 在使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水,在确保不漏水后方可使用
B. 锥形瓶盛装0.1000mol•L-1左右的NaOH溶液前必须保持干燥
C. 酸式滴定管在盛装0.1000mol•L-1HCl溶液前要用该溶液润洗2~3次
D. 用酚酞作指示剂,达到滴定终点时,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色
【答案】B
【解析】
【详解】A.在使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水,在确保不漏水后方可使用,故A正确;
B.用于滴定的锥形瓶不需要干燥,对测定结果没有任何影响,故B错误;
C.为了保证装入滴定管的溶液的浓度不被稀释,要用该溶液润洗滴定管2~3次,故C正确;
D.酸滴定碱,是酸的浓度已知,碱的浓度未知,酸装在滴定管中,碱装在锥形瓶中,锥形瓶中呈碱性,指示剂加在锥形瓶中,酚酞遇碱变为粉红色,故初始颜色为粉红色,但随着酸的加入,锥形瓶中碱性减小,直至到滴定终点变为中性,所以锥形瓶中由粉红色变为无色,且半分钟内不变色,故D正确;
故选B。
7. 一定温度下,在2个容积均为的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应:,充分反应并达到化学平衡状态,相关数据见下表。下列说法正确的是
容器编号
起始时各物质的物质的量
平衡时的浓度
Ⅰ
0
Ⅱ
0
A. 该温度下,反应的化学平衡常数
B. Ⅱ中
C. 容器内气体的密度不再改变可以作为反应达到化学平衡状态的标志
D. 反应开始阶段的化学反应速率:Ⅰ>Ⅱ
【答案】A
【解析】
【详解】A.由I中数据可知,,则该温度下,反应的化学平衡常数,A正确;
B.该反应为气体总物质的量不变的反应,且Ⅱ中起始量为I中的2倍,则平衡时Ⅱ中x=0.008×2=0.016,B错误;
C.该反应中混合气体的质量、体积均不变,则密度始终不变,不能判定平衡状态,C错误;
D.浓度越大、反应速率越快,则反应开始阶段的化学反应速率:,D错误;
故选A。
8. 已知1molH2O2分解放出热量98kJ。在含有少量I-的溶液中,H2O2分解的机理是:i. H2O2+I-=H2O+IO-,ii.H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-。H2O2分解过程中能量变化如图。下列说法正确的是
A. ①表示加催化剂后反应过程中的能量变化
B. ①的活化能等于98kJ•mol-1
C. i和ii均为放热反应
D. i的化学反应速率比ii的小
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂能降低反应的活化能,②表示加催化剂后反应过程中的能量变化,故A错误;
B.已知1molH2O2分解放出热量98kJ,1mol过氧化氢分解的△H=﹣98kJ/mol,△H不是反应的活化能,是生成物与反应物的能量差,故B错误;
C.由图可知,i. H2O2+I-=H2O+IO-中反应物的能量低于生成物的能量,该反应为吸热反应,故C错误;
D.由图可知,反应i的活化能大于反应ii的活化能,所以i的化学反应速率比ii的小,故D正确;
故选D。
9. 某实验小组研究经打磨的镁条与溶液()的反应。室温时,用传感器检测生成的气体,并测定反应后溶液的。实验如下表:
实验装置
编号
锥形瓶中的试剂
实验现象
锥形瓶内的浓度变化
①
溶液
有极微量气泡生成,后测得溶液的无明显变化
②
溶液和镁条
持续产生大量气泡(净化后可点燃),溶液中有白色浑浊生成。后测得溶液的上升至9.0
③
(滴有酚酞溶液)和镁条
镁条表面有微量气泡,一段时间后,镁条表面微红
下列说法不正确的是
A. 由①可知,室温时,在溶液中可分解产生
B. 由①②可知,②中产生的大量气体中可能含有
C. ②中的反应比③中的剧烈,是因为溶液中更大
D. 由②③可知,的作用可能是破坏了覆盖在镁条表面的镁与反应生成的
【答案】C
【解析】
【详解】A.由①可知,锥形瓶中的试剂为6.0g1mol•L-1NaHCO3溶液,锥形瓶内CO2的浓度增大,说明室温时,NaHCO3在溶液中可分解产生CO2,故A正确;
B.②中产生大量气泡,该气体净化后可点燃,说明产生的大量气体中可能含有H2,故B正确;
C.NaHCO3溶液呈碱性,其中c(H+)小于H2O中的,故C错误;
D.NaHCO3可以和碱性物质反应,由②③可知,的作用可能是破坏了覆盖在镁条表面的镁与H2O反应生成的Mg(OH)2,故D正确;
故选C。
10. 下列说法正确的是
A. 放热反应一定是自发反应
B. 熵增的反应不一定是自发反应
C. 固体溶解一定是熵减小的过程
D. 非自发反应在任何条件下都一定不能发生
【答案】B
【解析】
【详解】A.放热反应()不一定是自发反应。例如, 是放热反应,但在高温下, 会导致 ,反应不能自发进行,A 错误;
B.熵增的反应()不一定是自发反应。例如, 是熵增反应,但在常温下 且数值较大,会导致 ,反应不能自发进行;只有在高温下, 足够大时, 才会小于 0,反应才能自发进行,B 正确;
C.固体溶解时,粒子从有序的晶体状态变为分散在溶剂中的无序状态,熵是增大的过程。例如, 固体溶于水,,C 错误;
D.非自发反应()在改变条件(如温度、压强)后可能变为自发反应。例如,水分解为氢气和氧气在常温下非自发,但在通电条件下可以发生电解反应,D 错误;
故答案选B。
11. 下列对生产生活中事实的解释不正确的是
选项
事实
解释
A
合成氨选择铁触媒做催化剂
铁触媒能提高反应的活化能
B
用醋酸能除去水垢中的
醋酸的酸性强于碳酸
C
用净化天然水
和天然水中的水解相互促进,生成胶体,吸附水中悬浮物,加速其沉降
D
用作内服造影剂
胃液中的对的沉淀溶解平衡基本没有影响,可以保持在安全浓度范围内
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂可以降低反应的活化能,故A错误;
B.醋酸和反应能够生成二氧化碳和水,根据强酸制取弱酸的原理,醋酸的酸性强于碳酸,故B正确;
C.天然水中含有,和天然水中的水解相互促进,生成胶体,吸附水中悬浮物,加速其沉降,所以用净化天然水,故C正确;
D.不溶于盐酸,胃液中的对的沉淀溶解平衡基本没有影响,可以保持在安全浓度范围内,所以用作内服造影剂,故D正确;
故选A。
12. 用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和成乙醇汽油,可节省石油资源。已知乙醇的标准摩尔燃烧焓为,下列表示乙醇燃烧反应的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】燃烧热是指在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。已知乙醇的标准摩尔燃烧焓为,则乙醇燃烧反应的热化学方程式为: ,故选A。
13. 体积恒定的密闭容器中发生反应: ,其它条件不变时,下列说法正确的是
A. 升高温度可使平衡正向移动
B. 增大压强可使化学平衡常数增大
C. 移走可提高的平衡转化率
D. 使用催化剂可提高的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应 是放热反应,升高温度可使平衡逆向移动,A错误;
B.平衡常数只受温度影响,增大压强可使化学平衡常数不变,B错误;
C.移走,平衡正向移动,的平衡转化率增大,C正确;
D.催化剂不改变平衡状态,不能提高NO的平衡转化率,D错误;
故选C。
14. 室温时,关于1mL盐酸的说法不正确的是
A. 此溶液的
B. 此溶液中,由水电离出的
C. 将此溶液加水稀释到100mL,所得溶液
D. 将此溶液与9mLNaOH溶液混合,所得溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.1mL盐酸中c(H+)=,pH=-lgc(H+)=2,故A正确;
B.盐酸中由水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根的浓度,则由水电离出的,故B正确;
C.将此溶液加水稀释到100mL,c(H+)=,pH=-lgc(H+)=4,故C正确;
D.将1mL盐酸与9mLNaOH溶液混合,混合后c(H+)=,pH=-lgc(H+)=4,故D错误;
故选D。
15. 下列实验中,对现象的解释不正确的是
选项
A
B
装置及操作
向右轻轻推动活塞,压缩体积
现象
气体红棕色先变深,再变浅
溶液血红色加深
解释
压强增大,平衡先逆向移动,再正向移动
增大反应物浓度,平衡正向移动
选项
C
D
装置及操作
分别测定20℃和80℃蒸馏水的电导率
现象
80℃蒸馏水的电导率大于20℃的
加入粉末后电导率增大
解释
温度升高,水的电离平衡正向移动
在水中存在
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.压缩体积,物质浓度变大,颜色变深;反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,颜色变浅,A错误;
B.滴加更浓的KSCN溶液,增大反应物浓度,平衡正向移动,溶液颜色加深,B正确;
C.溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子,温度升高,水的电离平衡正向移动,氢离子和氢氧根离子浓度增大,水的导电能力增强,C正确;
D.CaCO3在水中存在,加入碳酸钙使得溶液中离子浓度变大,电导率增大,D正确;
故选A。
16. 下列关于室温时溶液中离子浓度关系说法正确的是
A. 0.1 Na2CO3溶液中:
B. 0.1 NH4Cl溶液中:
C. pH<7的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:
D. 0.1 NH4Cl溶液和0.1 相比,前者大于后者
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中会发生水解生成和,根据物料守恒,,因此,A错误;
B.溶液中的水解程度很小,大部分未水解,离子浓度顺序为,B错误;
C.混合溶液说明,根据电荷守恒,可推出,C错误;
D.是强电解质,完全电离出,仅少量发生水解;是弱碱,电离程度很小,电离产生的浓度极低,因此等浓度的两溶液中前者大于后者,D正确;
故选D。
17. 丙酮碘化反应为兴趣小组在20℃时研究了该反应的反应速。他们在反应开始前加入淀粉溶液,通过观察淀粉溶液褪色时间来度量反应速举的大小。实验数据如下表,其中①~④混合液总体积相同。
序号
c(丙酮)
c(I2)
c(H+)
褪色时间/s
①
2
0.002
0.5
40
②
1
0.002
0.5
80
③
2
0.001
0.5
20
④
2
0.002
0.25
80
下列根据实验数据做出的推理不合理的是
A. 实验①中,ν(I2)=5×10-5mol·L-1·s-1
B. 由实验①②可知c(丙酮)越大,反应速率越快
C. 由实验①③可知c(I2)越大,反应速率越慢
D. 由实验①④可知,c(H+)越大,反应速率越快
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验①中,,A正确;
B.实验①②变量为丙酮的浓度不同,由实验①②可知,c(丙酮)越大,褪色时间越短,反应速率越快,B正确;
C.碘单质能使淀粉溶液变蓝色,实验①③变量为碘单质浓度,由实验①③可知c(I2)越大,褪色时间越长,但不能说明反应速率慢,C错误;
D.实验①④变量为氢离子的浓度不同,由实验①④可知,c(H+)越大,褪色时间越短,反应速率越快,D正确;
故选C。
18. 某温度时, 。该温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中,投入和,起始浓度如下:
起始浓度
甲
乙
丙
丁
0.10
0.10
0.20
0.20
0.10
0.20
0.10
0.20
平衡时,下列推断不正确的是
A. 甲中的转化率为50%
B. 乙中的转化率等于丙中的转化率
C. 丁中各物质的物质的量相等
D. 甲、乙、丁中关系为甲<乙<丁
【答案】D
【解析】
【详解】A.设甲容器中平衡时反应掉的二氧化碳的浓度为xmol/L,根据K= =1,得x=0.05,所以CO 2的转化率为50%,H2的转化率也是50%,故A正确;
B.设乙容器中平衡时反应掉的二氧化碳的浓度为xmol/L,则K= =1;设丙容器中平衡时反应掉的氢气的浓度为ymol/L,则K= =1,所以x=y,乙中的转化率等于丙中的转化率,故B正确;
C.该反应是气体体积前后不变的反应,压强对平衡没有影响,丙的起始浓度为甲的2倍,成比例,所以甲和丙为等效平衡,由A的分析可知,平衡时甲容器中c(CO2 )是0.05mol/L,而甲和丙为等效平衡,但丙的起始浓度为甲的两倍,所以平衡时,丙中c(CO2)是0.1mol/L,则丁中各物质的物质的量均为0.1mol/L,故C正确;
D.由C可知,甲中c(H2)=0.05mol/L,丁中c(H2)=0.1mol/L,乙容器相当于在甲的基础上再充入CO2,平衡正向移动,c(H2)减小,甲、乙、丁中关系为乙<甲<丁,故D错误;
故选D。
19. 下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是
A. Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B. CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C. Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D. 4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均存在Na+、、、H2CO3、H+、OH-、H2O,故含有的微粒种类相同,A正确;
B. H++,加入Ca2+后,Ca2+和反应生成沉淀,促进的电离,B错误;
C.Al3+与、都能发生互相促进的水解反应,C正确;
D.由题干信息可知形成沉淀时会消耗碳酸根和碳酸氢根,则它们浓度减小,水解产生的氢氧根的浓度会减小,pH减小,D正确;
故选B。
20. 小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应,实验记录如下:
序号
实验方法
实验现象
实验装置
试剂a
①
水
产生黑色沉淀,放置后不发生变化
②
溶液
产生黑色沉淀,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
③
溶液
产生黑色沉淀,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
④
取③中放置后的悬浊液,加入溶液
溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深
资料:水溶液中,为白色沉淀,呈绿色;浓碱性条件下,可被还原为;的氧化性随碱性增强而减弱。
下列说法不正确的是
A. 对比实验①和②可知,碱性环境中,二价锰化合物可被氧化到更高价态
B. ④中溶液紫色迅速变为绿色的可能原因是
C. ④中绿色缓慢加深的可能原因是被氧化为
D. ③中末得到绿色溶液,可能是因为被氧化为的反应速率快于被还原为的反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.对比实验①和②可知,当试剂a为水时,Mn2+被氧化成MnO2,当试剂a为5%NaOH溶液时,Mn2+可以被氧化成,所以碱性环境中,二价锰化合物可被氧化到更高价态,选项A正确;
B.中溶液紫色迅速变为绿色,说明可被还原为,离子方程式为:,选项B正确;
C.题干明确说明:的氧化性随碱性增强而减弱,④为浓碱性环境,(生成的)氧化性相较与①已经很弱,绿色缓慢加深的原因是被还原为,浓度逐渐增大,绿色加深,选项C错误;
D.③中未得到绿色溶液,可能是因为被氧化为的反应速率快于被还原为的反应速率,选项D正确;
答案选C。
21. 室温时,取和(一元酸,)混合溶液,用溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. a点时,溶液中
B. b点时,
C. c点时,
D. 过程中,水的电离程度逐渐增大
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,a点为浓度均为0.1 mol/L盐酸和HA的混合溶液,酸在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离;加入氢氧化钠溶液反应时,酸性强的盐酸先反应,b点反应得到等浓度氯化钠和HA的混合溶液,HA在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离,c点反应得到等浓度的氯化钠和NaA的混合溶液,A-离子在溶液中水解促进水的电离。
【详解】A.a点为0.1 mol/LHCl和0.1 mol/LHA的混合溶液,HCl是强酸,在水溶液中完全电离,;HA是弱酸,在水溶液中部分电离,,则溶液中,A正确;
B.b点加入20 mLNaOH溶液,HCl恰好完全被中和,溶质为等物质的量的NaCl和HA,根据物料守恒,,因此,B正确;
C.c点加入40 mLNaOH溶液,溶液总体积为,原来,反应后的溶液为等物质的量浓度的NaCl和NaA的混合溶液,但是A-发生水解而使其浓度降低,,远小于0.05 mol/L,C错误;
D.a→c过程中,加入的NaOH溶液分别与HCl和HA发生中和反应,溶液中氢离子浓度持续降低,酸对水的电离的抑制作用不断减弱,水的电离程度逐渐增大,D正确;
故答案选C。
二、非选择题(共4道题,58分)
22. 的捕获和转化可减少排放并实现资源的利用。在催化剂作用下,消耗和,生成合成气(、),主要发生反应i,可能发生副反应ii、iii:
i.
ii.
iii.
(1)___________。
(2)反应i为可逆反应。从化学平衡的角度分析,利于生成合成气的条件是___________。
A. 高温高压 B. 高温低压 C. 低温高压 D. 低温低压
(3)经研究发现,添加碱性助剂(如)可以促进的吸附与活化。反应过程如图1。反应I完成后,以为载气,将恒定组成、恒定流速的、混合气通入盛有足量的反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2。反应过程中始终未检测到,催化剂表面有积炭。
①反应Ⅱ的化学方程式为___________。
②,,且生成的速率不变,可能发生的副反应是___________(填序号“ii”或“iii”)。
③时,生成的速率为0,是因为反应Ⅱ不再发生,可能的原因是___________。
【答案】(1)+247 kJ•mol-1 (2)B
(3) ①. CH4+CaCO3 2CO+2H2+CaO ②. ii ③. t3时,积炭包裹催化剂,使反应Ⅱ不再发生,生成CO的化学反应速率为0
【解析】
【小问1详解】
因i.
ii.
iii.
由盖斯定律可知ii- iii即可得到反应i,△H1=△H2-△H3=+75.0kJ•mol-1-(-172.0kJ•mol-1)=+247 kJ•mol-1。故答案为:+247 kJ•mol-1;
【小问2详解】
反应i=+247 kJ•mol-1为可逆反应。该反应是气体体积增大的吸热反应,则减小压强、升高温度有利于平衡正向移动,利于生成合成气,故选B。故答案为:B;
【小问3详解】
①由图可知,反应Ⅱ的化学方程式为CH4+CaCO3 2CO+2H2+CaO;故答案为:CH4+CaCO3 2CO+2H2+CaO;
②由题干图2信息可知,t1~t3,n(H2)>n(CO),且生成H2速率不变,且反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳,故可能有副反应ii.CH4(g)=C(s)+2H2(g);故答案为:ii;
③时,生成的速率为0,是因为反应Ⅱ不再发生,可能的原因是t3时,积炭包裹催化剂,使反应Ⅱ不再发生,生成CO的化学反应速率为0。故答案为:t3时,积炭包裹催化剂,使反应Ⅱ不再发生,生成CO的化学反应速率为0。
23. 油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢,需要将其回收处理并加以利用。
Ⅰ.高温热分解法:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为_______。
(2)升高温度,该反应的化学平衡常数_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)工业上,通常在等温、等压条件下将与Ar的混合气体通入反应器,发生热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,的平衡转化率会_______(填“增大”“减小”或“不变”),利用平衡常数与浓度商的关系说明理由:_______。
Ⅱ.克劳斯法:
已知:
(4)用克劳斯法处理,若生成1mol,放出热量_______kJ。
(5)用克劳斯法处理时,研究人员对反应条件对产率的影响进行了如下研究。
①其他条件相同时,相同时间内,产率随温度的变化如图1所示。由图1可见,随着温度升高,产率先增大后减小,原因是_______。
②其他条件相同时,相同时间内,产率随值的变化如图2所示。值过高不利于提高产率,可能的原因是_______。
【答案】(1)
(2)变大 (3) ①. 增大 ②. 达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,容器体积增大,各反应物和产物浓度减小相同的倍数,此时Qc=<K,平衡正向移动
(4)314 (5) ①. 该反应是放热反应,反应未达到平衡时,升高温度,的生成速率增大,单位时间的生成量增大,转化率增大,当反应达到平衡时,升高温度,平衡逆向移动,的转化率减小 ②. O2浓度过高,H2S和O2会反应生成SO2,导致产率减小
【解析】
【小问1详解】
反应的化学平衡常数表达式为。
【小问2详解】
反应 ,该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,该反应的化学平衡常数变大。
【小问3详解】
在等温、等压条件下将与Ar的混合气体通入反应器,发生热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,容器体积增大,各反应物和产物浓度减小相同的倍数,此时Qc=<K,平衡正向移动,的平衡转化率会增大。
【小问4详解】
已知:① ;② ;由盖斯定律可知,(①+②)得到=(1+2)=-314,若生成1mol,放出热量314kJ热量。
【小问5详解】
①由(4)可知,反应=-314<0,该反应是放热反应,反应未达到平衡时,升高温度,的生成速率增大,单位时间的生成量增大,转化率增大,当反应达到平衡时,升高温度,平衡逆向移动,的转化率减小;
②值过高不利于提高产率,可能的原因是O2浓度过高,H2S和O2会反应生成SO2,导致产率减小。
24. 某小组实验验证“”为可逆反应并测定其平衡常数。
(1)实验验证
实验Ⅰ.将0.0100 溶液和0.0400 溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。
实验Ⅱ.向少量Ag粉中加入0.0100 溶液(pH=1),固体完全溶解。
①取Ⅰ中沉淀,加入浓硝酸,证实沉淀为Ag。现象是_______。
②Ⅱ中溶液选用,不选用的原因是_______。
综合上述实验,证实“”为可逆反应。
(2)测定平衡常数
实验Ⅲ.一定温度下,待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时,取V mL上层清液,用 KSCN标准溶液滴定,至出现稳定的浅红色时,消耗KSCN标准溶液 mL。
资料:
(白色)
(红色)
①滴定过程中的作用:_______。
②测得平衡常数K=_______。
(3)思考问题
①取实验Ⅰ的浊液测定,会使所测K值_______(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②不用实验Ⅱ中清液测定K的原因是_______。
【答案】(1) ①. 固体溶解,产生红棕色气体 ②. 酸性条件下,有氧化性
(2) ①. 指示剂 ②.
(3) ①. 偏低 ②. Ag完全反应,无法确定反应是否达到平衡状态
【解析】
【小问1详解】
①Ag和浓硝酸反应生成可溶性硝酸银和红棕色,因此现象为灰黑色沉淀溶解,产生红棕色气体。
②反应体系呈酸性,电离出的在酸性条件下会氧化Ag,无法证明是与Ag发生反应,干扰可逆反应验证。
【小问2详解】
①滴定过程中优先和生成沉淀,当完全反应后,过量和反应显红色,因此的作用是作指示剂,指示滴定终点。
②等体积混合后,,;反应建立平衡后溶液中,反应消耗的,则消耗的,残留的,生成,代入平衡常数表达式。
【小问3详解】
①取浊液测定时,加入溶液,随着消耗,平衡逆向移动,消耗溶液体积偏大,则偏大,K偏低。
②实验Ⅱ中Ag粉完全溶解,反应未达到平衡状态,无法得到准确的平衡浓度,因此不能用于计算平衡常数。
25. 某小组研究溶液与溶液之间的反应,过程如下。
资料:ⅰ.溶液遇产生蓝色沉淀,常用溶液检验。
ⅱ.在水溶液中会发生水解反应:。
【进行实验】
实验Ⅰ:取配制时加入盐酸酸化的的溶液进行实验,记录如下:
实验步骤
实验现象
ⅰ.取溶液于试管中,加入溶液,再加入1滴溶液,放置。
溶液为黄色,无沉淀生成。
ⅱ.从ⅰ所得溶液中取出于试管中,加入_______。
生成较多白色沉淀。
ⅲ.取溶液于试管中,后,加入_______(加入试剂种类与顺序均与ⅱ相同)。
生成少量白色沉淀。
(1)配制溶液时,通常会加入盐酸酸化,结合资料解释其原因:_______。
(2)依据步骤ⅱ、ⅲ的实验现象,可证明与..发生反应生成了。其中,加入的试剂是_______、_______。
(3)步骤ⅲ的目的是_______。
小组同学对实验Ⅰ未检验到的原因进行了进一步探究。
资料:ⅰ.溶液中存在平衡:。
ⅱ.溶液中存在平衡:。
ⅲ.HCN为一元弱酸。
【继续实验】按如下过程进行实验Ⅱ~Ⅳ,记录如下:
实验过程:
序号
试剂a
实验现象
Ⅱ
的溶液(未加入盐酸酸化)。
溶液变为褐色,离心分离得到较多蓝色沉淀。
Ⅲ
向蒸馏水中加入硫酸、,调节和与实验Ⅰ所用溶液相同。
溶液为黄色,无沉淀生成。
Ⅳ
的溶液(未加入盐酸酸化),加入调与_______相同。
溶液变为褐色,离心分离得到少量蓝色沉淀。
(4)实验Ⅱ中,能证明有生成的实验现象是_______。
(5)从平衡的角度分析,实验Ⅲ中,观察不到有蓝色沉淀生成的可能原因是_______。
(6)补齐实验Ⅳ的操作:的溶液(未加入盐酸酸化),加入调与_______相同。
(7)由实验Ⅰ~Ⅳ,可以得到的结论有_______(至少写出两点)。
【答案】(1)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,盐酸抑制氯化铁水解
(2) ①. 稀盐酸 ②. BaCl2溶液
(3)排除空气中氧气对实验的干扰
(4)离心分离得到较多蓝色沉淀
(5)溶液中存在平衡:,向蒸馏水中加入硫酸,氢离子和CN-结合生成弱酸HCN,平衡正向移动,浓度降低,无法和Fe2+反应生成蓝色沉淀
(6)实验Ⅰ (7)与发生反应生成了和Fe2+、c(H+)过高会导致无法检验Fe2+、过高会导致FeCl3与反应生成Fe2+较少
【解析】
【小问1详解】
配制 FeCl3溶液时,Fe3+会水解,Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入盐酸可以抑制其水解,故答案为:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,盐酸抑制氯化铁水解;
【小问2详解】
证明与发生反应生成了,应先加入足量稀盐酸排除的干扰,再加入BaCl2溶液,若生成较多白色沉淀,则说明反应生成了,故答案为:稀盐酸;BaCl2溶液;
【小问3详解】
具有还原性可能被空气中的氧气氧化成Na2SO4,步骤iii的目的是排除空气中氧气对实验的干扰;
【小问4详解】
Fe2+和溶液反应生成蓝色沉淀,则实验Ⅱ中,能证明有生成的实验现象是离心分离得到较多蓝色沉淀;
【小问5详解】
溶液中存在平衡:,向蒸馏水中加入硫酸,氢离子和CN-结合生成弱酸HCN,平衡正向移动,浓度降低,无法和Fe2+反应生成蓝色沉淀;
【小问6详解】
溶液中存在平衡:,若溶液酸性较强,氢离子和CN-结合生成弱酸HCN,平衡正向移动,浓度降低,无法和Fe2+反应生成蓝色沉淀;溶液中存在平衡:,氯离子浓度过高会使平衡逆向移动,导致Fe3+浓度降低,Fe3+和反应生成的Fe2+浓度较低,加入溶液后无蓝色沉淀生成;为了验证对实验的影响,应该先排除氢离子对实验的干扰,的溶液(未加入盐酸酸化),加入NaCl调与实验Ⅰ所相同,若观察到溶液变为褐色,离心分离得到少量蓝色沉淀,说明过高导致未观察到蓝色沉淀;
【小问7详解】
由实验Ⅰ~Ⅳ,可以得到的结论有:与发生反应生成了和Fe2+、c(H+)过高会导致无法检验Fe2+、过高会导致FeCl3与反应生成Fe2+较少。
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五十七中学2024-2025学年高二化学第一学期期中考试试题
一、选择题(每题均只有一个正确选项,共计21题,每题2分,共42分)
1. 下列装置或过程能实现化学能转化为热能的是
锌锰干电池
燃气燃烧
电池充电
火力发电
A. A B. B C. C D. D
2. 下列关于水的电离H2O⇌H++OH− ΔH>0的说法不正确的是
A. 将水加热至50℃,水的电离平衡正向移动,水依然呈中性
B. 向水中加入少量NaOH,水的电离平衡逆向移动,溶液呈碱性
C. 向水中加入少量NH4Cl,水的电离平衡正向移动,溶液呈酸性
D. 常温下,pH=2的盐酸中,水电离的c(H+)=1.0×10−2mol·L−1
3. 时,在氨水中滴入的盐酸,溶液与所加盐酸的体积关系如图所示。
下列有关叙述不正确的是
A. a点对应溶液中已电离的为
B. b点对应盐酸的体积等于
C. b点对应溶液中:
D. 滴加入盐酸时:
4. 下列物质中,属于强电解质的是
A. H2O B. NaOH C. NH3·H2O D. CH3COOH
5. 关于化学反应速率增大的原因,下列分析不正确的是
A. 有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,可使单位体积内活化分子数增多
B. 增大反应物的浓度,可使活化分子之间发生的碰撞都是有效碰撞
C. 升高温度,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
D. 使用适宜的催化剂,可使反应物分子中活化分子的百分数增大
6. 用0.1000mol•L-1HCl溶液滴定0.1000mol•L-1左右的NaOH溶液。下列说法不正确的是
A. 在使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水,在确保不漏水后方可使用
B. 锥形瓶盛装0.1000mol•L-1左右的NaOH溶液前必须保持干燥
C. 酸式滴定管在盛装0.1000mol•L-1HCl溶液前要用该溶液润洗2~3次
D. 用酚酞作指示剂,达到滴定终点时,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色
7. 一定温度下,在2个容积均为的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应:,充分反应并达到化学平衡状态,相关数据见下表。下列说法正确的是
容器编号
起始时各物质的物质的量
平衡时的浓度
Ⅰ
0
Ⅱ
0
A. 该温度下,反应的化学平衡常数
B. Ⅱ中
C. 容器内气体的密度不再改变可以作为反应达到化学平衡状态的标志
D. 反应开始阶段的化学反应速率:Ⅰ>Ⅱ
8. 已知1molH2O2分解放出热量98kJ。在含有少量I-的溶液中,H2O2分解的机理是:i. H2O2+I-=H2O+IO-,ii.H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-。H2O2分解过程中能量变化如图。下列说法正确的是
A. ①表示加催化剂后反应过程中的能量变化
B. ①的活化能等于98kJ•mol-1
C. i和ii均为放热反应
D. i的化学反应速率比ii的小
9. 某实验小组研究经打磨的镁条与溶液()的反应。室温时,用传感器检测生成的气体,并测定反应后溶液的。实验如下表:
实验装置
编号
锥形瓶中的试剂
实验现象
锥形瓶内的浓度变化
①
溶液
有极微量气泡生成,后测得溶液的无明显变化
②
溶液和镁条
持续产生大量气泡(净化后可点燃),溶液中有白色浑浊生成。后测得溶液的上升至9.0
③
(滴有酚酞溶液)和镁条
镁条表面有微量气泡,一段时间后,镁条表面微红
下列说法不正确的是
A. 由①可知,室温时,在溶液中可分解产生
B. 由①②可知,②中产生的大量气体中可能含有
C. ②中的反应比③中的剧烈,是因为溶液中更大
D. 由②③可知,的作用可能是破坏了覆盖在镁条表面的镁与反应生成的
10. 下列说法正确的是
A. 放热反应一定是自发反应
B. 熵增的反应不一定是自发反应
C. 固体溶解一定是熵减小的过程
D. 非自发反应在任何条件下都一定不能发生
11. 下列对生产生活中事实的解释不正确的是
选项
事实
解释
A
合成氨选择铁触媒做催化剂
铁触媒能提高反应的活化能
B
用醋酸能除去水垢中的
醋酸的酸性强于碳酸
C
用净化天然水
和天然水中的水解相互促进,生成胶体,吸附水中悬浮物,加速其沉降
D
用作内服造影剂
胃液中的对的沉淀溶解平衡基本没有影响,可以保持在安全浓度范围内
A. A B. B C. C D. D
12. 用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和成乙醇汽油,可节省石油资源。已知乙醇的标准摩尔燃烧焓为,下列表示乙醇燃烧反应的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
13. 体积恒定的密闭容器中发生反应: ,其它条件不变时,下列说法正确的是
A. 升高温度可使平衡正向移动
B. 增大压强可使化学平衡常数增大
C. 移走可提高的平衡转化率
D. 使用催化剂可提高的平衡转化率
14. 室温时,关于1mL盐酸的说法不正确的是
A. 此溶液的
B. 此溶液中,由水电离出的
C. 将此溶液加水稀释到100mL,所得溶液
D. 将此溶液与9mLNaOH溶液混合,所得溶液
15. 下列实验中,对现象的解释不正确的是
选项
A
B
装置及操作
向右轻轻推动活塞,压缩体积
现象
气体红棕色先变深,再变浅
溶液血红色加深
解释
压强增大,平衡先逆向移动,再正向移动
增大反应物浓度,平衡正向移动
选项
C
D
装置及操作
分别测定20℃和80℃蒸馏水的电导率
现象
80℃蒸馏水的电导率大于20℃的
加入粉末后电导率增大
解释
温度升高,水的电离平衡正向移动
在水中存在
A. A B. B C. C D. D
16. 下列关于室温时溶液中离子浓度关系说法正确的是
A. 0.1 Na2CO3溶液中:
B. 0.1 NH4Cl溶液中:
C. pH<7的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:
D. 0.1 NH4Cl溶液和0.1 相比,前者大于后者
17. 丙酮碘化反应为兴趣小组在20℃时研究了该反应的反应速。他们在反应开始前加入淀粉溶液,通过观察淀粉溶液褪色时间来度量反应速举的大小。实验数据如下表,其中①~④混合液总体积相同。
序号
c(丙酮)
c(I2)
c(H+)
褪色时间/s
①
2
0.002
0.5
40
②
1
0.002
0.5
80
③
2
0.001
0.5
20
④
2
0.002
0.25
80
下列根据实验数据做出的推理不合理的是
A. 实验①中,ν(I2)=5×10-5mol·L-1·s-1
B. 由实验①②可知c(丙酮)越大,反应速率越快
C. 由实验①③可知c(I2)越大,反应速率越慢
D. 由实验①④可知,c(H+)越大,反应速率越快
18. 某温度时, 。该温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中,投入和,起始浓度如下:
起始浓度
甲
乙
丙
丁
0.10
0.10
0.20
0.20
0.10
0.20
0.10
0.20
平衡时,下列推断不正确的是
A. 甲中的转化率为50%
B. 乙中的转化率等于丙中的转化率
C. 丁中各物质的物质的量相等
D. 甲、乙、丁中关系为甲<乙<丁
19. 下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是
A. Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B. CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C. Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D. 4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
20. 小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应,实验记录如下:
序号
实验方法
实验现象
实验装置
试剂a
①
水
产生黑色沉淀,放置后不发生变化
②
溶液
产生黑色沉淀,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
③
溶液
产生黑色沉淀,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
④
取③中放置后的悬浊液,加入溶液
溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深
资料:水溶液中,为白色沉淀,呈绿色;浓碱性条件下,可被还原为;的氧化性随碱性增强而减弱。
下列说法不正确的是
A. 对比实验①和②可知,碱性环境中,二价锰化合物可被氧化到更高价态
B. ④中溶液紫色迅速变为绿色的可能原因是
C. ④中绿色缓慢加深的可能原因是被氧化为
D. ③中末得到绿色溶液,可能是因为被氧化为的反应速率快于被还原为的反应速率
21. 室温时,取和(一元酸,)混合溶液,用溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. a点时,溶液中
B. b点时,
C. c点时,
D. 过程中,水的电离程度逐渐增大
二、非选择题(共4道题,58分)
22. 的捕获和转化可减少排放并实现资源的利用。在催化剂作用下,消耗和,生成合成气(、),主要发生反应i,可能发生副反应ii、iii:
i.
ii.
iii.
(1)___________。
(2)反应i为可逆反应。从化学平衡的角度分析,利于生成合成气的条件是___________。
A. 高温高压 B. 高温低压 C. 低温高压 D. 低温低压
(3)经研究发现,添加碱性助剂(如)可以促进的吸附与活化。反应过程如图1。反应I完成后,以为载气,将恒定组成、恒定流速的、混合气通入盛有足量的反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2。反应过程中始终未检测到,催化剂表面有积炭。
①反应Ⅱ的化学方程式为___________。
②,,且生成的速率不变,可能发生的副反应是___________(填序号“ii”或“iii”)。
③时,生成的速率为0,是因为反应Ⅱ不再发生,可能的原因是___________。
23. 油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢,需要将其回收处理并加以利用。
Ⅰ.高温热分解法:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为_______。
(2)升高温度,该反应的化学平衡常数_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)工业上,通常在等温、等压条件下将与Ar的混合气体通入反应器,发生热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,的平衡转化率会_______(填“增大”“减小”或“不变”),利用平衡常数与浓度商的关系说明理由:_______。
Ⅱ.克劳斯法:
已知:
(4)用克劳斯法处理,若生成1mol,放出热量_______kJ。
(5)用克劳斯法处理时,研究人员对反应条件对产率的影响进行了如下研究。
①其他条件相同时,相同时间内,产率随温度的变化如图1所示。由图1可见,随着温度升高,产率先增大后减小,原因是_______。
②其他条件相同时,相同时间内,产率随值的变化如图2所示。值过高不利于提高产率,可能的原因是_______。
24. 某小组实验验证“”为可逆反应并测定其平衡常数。
(1)实验验证
实验Ⅰ.将0.0100 溶液和0.0400 溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。
实验Ⅱ.向少量Ag粉中加入0.0100 溶液(pH=1),固体完全溶解。
①取Ⅰ中沉淀,加入浓硝酸,证实沉淀为Ag。现象是_______。
②Ⅱ中溶液选用,不选用的原因是_______。
综合上述实验,证实“”为可逆反应。
(2)测定平衡常数
实验Ⅲ.一定温度下,待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时,取V mL上层清液,用 KSCN标准溶液滴定,至出现稳定的浅红色时,消耗KSCN标准溶液 mL。
资料:
(白色)
(红色)
①滴定过程中的作用:_______。
②测得平衡常数K=_______。
(3)思考问题
①取实验Ⅰ的浊液测定,会使所测K值_______(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②不用实验Ⅱ中清液测定K的原因是_______。
25. 某小组研究溶液与溶液之间的反应,过程如下。
资料:ⅰ.溶液遇产生蓝色沉淀,常用溶液检验。
ⅱ.在水溶液中会发生水解反应:。
【进行实验】
实验Ⅰ:取配制时加入盐酸酸化的的溶液进行实验,记录如下:
实验步骤
实验现象
ⅰ.取溶液于试管中,加入溶液,再加入1滴溶液,放置。
溶液为黄色,无沉淀生成。
ⅱ.从ⅰ所得溶液中取出于试管中,加入_______。
生成较多白色沉淀。
ⅲ.取溶液于试管中,后,加入_______(加入试剂种类与顺序均与ⅱ相同)。
生成少量白色沉淀。
(1)配制溶液时,通常会加入盐酸酸化,结合资料解释其原因:_______。
(2)依据步骤ⅱ、ⅲ的实验现象,可证明与..发生反应生成了。其中,加入的试剂是_______、_______。
(3)步骤ⅲ的目的是_______。
小组同学对实验Ⅰ未检验到的原因进行了进一步探究。
资料:ⅰ.溶液中存在平衡:。
ⅱ.溶液中存在平衡:。
ⅲ.HCN为一元弱酸。
【继续实验】按如下过程进行实验Ⅱ~Ⅳ,记录如下:
实验过程:
序号
试剂a
实验现象
Ⅱ
的溶液(未加入盐酸酸化)。
溶液变为褐色,离心分离得到较多蓝色沉淀。
Ⅲ
向蒸馏水中加入硫酸、,调节和与实验Ⅰ所用溶液相同。
溶液为黄色,无沉淀生成。
Ⅳ
的溶液(未加入盐酸酸化),加入调与_______相同。
溶液变为褐色,离心分离得到少量蓝色沉淀。
(4)实验Ⅱ中,能证明有生成的实验现象是_______。
(5)从平衡的角度分析,实验Ⅲ中,观察不到有蓝色沉淀生成的可能原因是_______。
(6)补齐实验Ⅳ的操作:的溶液(未加入盐酸酸化),加入调与_______相同。
(7)由实验Ⅰ~Ⅳ,可以得到的结论有_______(至少写出两点)。
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