精品解析:江苏省南通市海安市实验中学2025-2026学年高二上学期11月期中考试 化学试题
2026-08-07
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南通市 |
| 地区(区县) | 海安市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.74 MB |
| 发布时间 | 2026-08-07 |
| 更新时间 | 2026-08-07 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59127030.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
实验中学高二年级期中考试
化学试题
范围:人教版选择性必修一绪言 第一~三单元第二节;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
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Na-23
第Ⅰ卷 (选择题)
一、单选题(本题共13题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共39分)
1. 下列工业生产中受反应限度影响最小的是
A. 工业合成氨 B. 接触法制硫酸 C. 高炉炼铁 D. 湿法炼铜
2. 西北师范大学科学家苏茂根等成功研制出我国首款超长寿命碳-14核电池“烛龙一号”, ,用材料捕获发电,下列说法正确的是
A. 碳-14是一种新型化合物
B. 碳-14核电池能在 下运行数千年,可用化学平衡原理解释
C. 、人造金刚石中均含有C-14
D. C-14的原子结构示意图为
3. 化学是一门以实验为基础的科学,下列有关实验装置或操作合理的是
A. 图①进行中和热的测定实验时,分批加入氢氧化钠,测定的中和热数值误差更小
B. 图②用于定量测定注射器中氧气体积随时间变化测定双氧水的分解速率
C. 图③是研究催化剂对化学反应速率的影响
D. 图④是取用0.5000mol/L草酸(H2C2O4)溶液时的读数操作
4. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 的溶液:、、、
B. 使酚酞变红的溶液:、、、
C. 水电离的的溶液:、、、
D. 能与铝反应产生氢气的溶液中:、、、
阅读下列材料,完成下面各个小题。
NH3是重要的化工原料。工业合成氨,关乎世界化工发展与粮食的安全,对其研究意义重大。自由能(单位)可用于判断一定温度下反应的自发性,能自发,。工业合成氨的反应为:在298 K时该反应的,。实验研究表明,在用铁触媒作催化剂的条件下,合成氨反应速率与反应的物质的浓度关系为,k是速率常数。
5. 某合成氨速率方程为,k是速率常数,根据表中数据分析,下列数值正确的是
实验
1
m
n
p
q
2
2m
n
p
2q
3
m
n
0.1p
10q
4
m
2n
p
2.828q
A. α=2、β=3、γ=-1 B. α=1、β=3、γ=2
C. α=2、β=1.5、γ=1 D. α=1、β=1.5、γ=-1
6. 工业合成氨的反应为:,下列说法正确的是
A. 在298 K时,该反应能自发进行
B. 合成氨反应不能自发进行,需要外界提供能量才能发生
C. 将氨液化,降低生成物浓度,由速率公式可知,总反应速率降低
D. 升高温度该反应v(正)增大,v(逆)减小,平衡向逆反应方向移动
7. 工业合成氨的反应为,中科院科研团队研制出“TM-LiH(TM表示过渡金属)”双活性中心催化剂体系,实现了传统金属催化剂在温和条件下的合成氨的性能,其原理如图(*表示催化剂的活性位点),下列分析不合理的是
A. 状态Ⅰ表示N2发生吸附并解离N原子占据TM的活性位点
B. 状态Ⅱ中反应为,LiH是还原剂
C. “TM-LiH”能改变合成氨反应的焓变也可以加快反应的速率
D. 一定温度和压强条件下使用“TM-LiH”不能提高氨的平衡转化率
8. 在一个恒温恒压的密闭容器中充入1molN2和3molH2,发生反应:,得到X与时间的关系如下图所示。X可以是
A. N2的体积分数 B. K值 C. D. 混合气体的密度
9. 下列选项所示的物质间转化均符合由强制弱规律且均能实现的是
A.
B. 和(稀)
C. 和
D.
10. 某同学研究课本P62习题:一定温度下,冰醋酸稀释过程导电能力变化,得出的结论正确的是
A. 用湿润的pH试纸测定pH,a点结果偏大,b点不变,c点偏小
B. 从b点开始醋酸电离才达到平衡状态,b点到c点加水,电离平衡正向移动
C. 将100 mL均过量的a、b、c三点的醋酸溶液加入100mL0.1mol/LNaHCO3溶液中b点最快
D. a点加水导电能力增大,因为a点加水时,醋酸浓度增大,电离速度增大
11. 常温下,根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
称取4.0 g NaOH固体配成100 mL溶液,用稳定的邻苯二甲酸氢钾标准液滴定得c(NaOH)=0.9910mol/L(操作均正确)
NaOH易吸水、易与二氧化碳反应,不能直接配成NaOH的标准溶液
B
相同条件下,分别测量0.1mol/L和0.01mol/L醋酸溶液的导电性,前者的导电性强
醋酸浓度越大,电离程度越大
C
将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,气体红棕色加深
D
向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀
气体X一定具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
12. 一种催化氨硼烷(BH3NH3)水解释氢的可能机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 催化剂能改变反应历程,降低了反应活化能
B. BH3NH3分子中含有配位键
C. 用D2O代替H2O作反应物,有D2生成
D. 氨硼烷完全水解的化学方程式为:BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4]
13. 一定温度下向密闭容器中加入P发生反应如下:①,②,③。反应体系中P、M、N的浓度随时间t的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A. 时刻,M的消耗速率大于M的生成速率
B. 时段,反应①的平均速率等于反应②
C. 时刻,反应③达到平衡
D. 该温度下,反应③的平衡常数小于1
第Ⅱ卷 (主观题共61分)
14. 人教版选择性必修1《化学反应原理》课本为我们提供多种学习素材,能帮助我们更好地从宏观和微观、定性和定量角度理解学好化学。
(1)p10资料卡片:单位中“”含义:
,方程式的意义为:______________。
(2)p33方法引导,图像分析法:由图可知:上述反应的反应热=______________=______________。
(3)p26定性、定量研究影响化学反应速率的影响因素:向盛等体积0.1mol/L Na2S2O3溶液的小烧杯中分别加入等体积0.1mol/LH2SO4溶液、0.5mol/LH2SO4溶液,反应现象为:______________;Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6,从化学键的角度分析的结构为______________(填a或b)。
(4)p56实践探究:在溶液中存在与间的平衡,写出该平衡的离子方程式:______________,向溶液中加少量KOH固体现象为:______________,基态铬原子的价电子排布式为:______________。
15. 以工厂烟气中的SO2为原料制备脱氯剂Na2S2O3·5H2O。
Ⅰ.Na2SO3制备:边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2。
(1)Na2CO3溶液中随SO2的不断通入,溶液中______________(填减小、不变或增大)。
(2)Na2SO3溶液中H2SO3、、随pH的分布如图所示,确定何时停止通SO2的操作为______________。(补充具体操作)
(3)Na2CO3溶液中通入SO2得到Na2SO3,其离子方程式为______________。
Ⅱ.Na2S2O3·5H2O制备:向过量硫磺粉中加入Na2SO3溶液,加热充分反应,静置后过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,洗涤,低温干燥得产品。
(4)由于副反应的存在,产品中常含有Na2SO4杂质,检验产品中含有Na2SO4的方法______________。
(5)取某Na2S2O3·5H2O (杂质不与高锰酸钾反应)产品10.0 g配成100 mL溶液,取10.00 mL加入过量酸性高锰酸钾溶液,充分反应后,用的Na2SO3标准液滴定至终点,消耗Na2SO3溶液20.00 mL。
已知:
。
①如图表示25 mL滴定管中液面的位置,A处的刻度为20,滴定管中液面读数应为______________。判断滴定终点的现象为______________。
②计算样品Na2S2O3·5H2O (Na2S2O3·5H2O的式量为248)的纯度,写出计算过程______________。
Ⅲ.Na2S2O3·5H2O应用:
(6)Na2S2O3还原性较强,易被废水溶液中氧化成该反应的离子方程式:______________。
16. 为推动实现碳达峰碳中和目标,我国将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施,构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。二氧化碳加氢可转化为二甲醚,既可以降低二氧化碳排放量,也可以得到性能优良的汽车燃料。
回答下列问题:
(1)制取二甲醚的热化学方程式为:,则______________。
已知:①;
②。
(2)往一容积为2 L的恒容密闭容器中通入2 mol CO2和6 molH2,一定温度下发生反应:,起始总压为p0,20 min时达到化学平衡状态,测得CH3OCH3的物质的量分数为12.5%。
①达到化学平衡状态时,下列有关叙述正确的是______________(填字母序号)。
a.容器内气体压强不再发生改变
b.正、逆反应速率相等且均为零
c.向容器内再通入1 mol CO2和3molH2,重新达平衡后CH3OCH3体积分数增大
d.向容器内通入少量氦气,则平衡向正反应方向移动
②0-20 min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)=______________;该温度下,反应的平衡总压强为______________(用含p0的式子表达)。
③升高温度,二甲醚的平衡产率______________(填“增大”、“减小”或“不变”),简述理由:______________。
④工业上,CO2与H2混合气体以一定的比例和一定流速分别通过填充有催化剂Ⅰ、Ⅱ的反应器,CO2转化率与温度的关系如下图。在催化剂Ⅱ作用下,温度高于时,CO2转化率下降的原因可能是______________。
17. 小吕学习了化学反应原理后,应用化学反应原理对二氧化锰与浓盐酸制氯气的知识进行深入研究。研究流程与部分成果分享如下:
(1)原理:写出二氧化锰与浓盐酸的离子方程式:______________。反应中浓盐酸的作用为______________。
(2)反应方向研究:反应能自发进行,不能自发进行,等于0时处于平衡状态,查资料得在标准状况下,所有离子浓度均为1mol/L时,反应,,可估算出平衡温度约为______________℃,可判断常温下该反应______________(能、不能、都可能)自发进行。
(3)溶液中的反应如有气体,在平衡常数表达式中用分压表示,如p(Cl2),离子用物质的量浓度表示,二氧化锰与浓盐酸的浓度商表达式为______________,从平衡的角度说明反应中选用浓盐酸而不用稀盐酸的原因:______________。进一步研究,可根据氧化还原反应规律算出一定条件下所需盐酸的最低浓度。
(4)反应历程:第一步:(快反应)
第二步:(快反应)
第三步:______________(慢反应)
第四步:Cl+Cl=Cl2↑(快反应)
根据总反应,补充第三步方程式:______________,根据一二步可以看出二氧化锰具有一定的弱碱性,作为碱性氧化物二氧化锰与盐酸反应的方程式为:______________。
结论:二氧化锰与浓盐酸的反应,需要一定浓度的盐酸,反应混合物中一定有未反应的盐酸,不一定有二氧化锰,常温下不自发,需加热到一定温度才反应。反应中有中间产物MnCl4产生,根据结构Mn4+的3d3不如Mn2+的3d5稳定,生成MnCl2。
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实验中学高二年级期中考试
化学试题
范围:人教版选择性必修一绪言 第一~三单元第二节;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
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Na-23
第Ⅰ卷 (选择题)
一、单选题(本题共13题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共39分)
1. 下列工业生产中受反应限度影响最小的是
A. 工业合成氨 B. 接触法制硫酸 C. 高炉炼铁 D. 湿法炼铜
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业合成氨为可逆反应,反应物转化率低,生产中需要通过多步循环操作提升产率,受反应限度影响很大;
B.接触法制硫酸的核心步骤为可逆反应,需调控反应条件提高反应物转化率,受反应限度影响大;
C.高炉炼铁的核心反应为可逆反应,尾气中始终存在未反应的,受反应限度影响大;
D.湿法炼铜的反应为,是几乎完全进行的置换反应,可逆程度极低,受反应限度影响小;
综上,选D。
2. 西北师范大学科学家苏茂根等成功研制出我国首款超长寿命碳-14核电池“烛龙一号”, ,用材料捕获发电,下列说法正确的是
A. 碳-14是一种新型化合物
B. 碳-14核电池能在 下运行数千年,可用化学平衡原理解释
C. 、人造金刚石中均含有C-14
D. C-14的原子结构示意图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.是碳元素的一种核素,不是由不同元素形成的化合物,A错误;
B.碳-14发生的是原子核衰变,电池的长寿命与核素的衰变特性有关,不能用化学平衡原理解释,B错误;
C.和人造金刚石都是碳元素形成的物质,构成它们的碳原子可包含碳-14核素,C正确;
D.图示原子核标为,三个电子层的电子数依次为2、8、4,对应原子序数为14的硅原子;碳-14原子的核电荷数为,两个电子层的电子数依次为2、4,,D错误;
故选C。
3. 化学是一门以实验为基础的科学,下列有关实验装置或操作合理的是
A. 图①进行中和热的测定实验时,分批加入氢氧化钠,测定的中和热数值误差更小
B. 图②用于定量测定注射器中氧气体积随时间变化测定双氧水的分解速率
C. 图③是研究催化剂对化学反应速率的影响
D. 图④是取用0.5000mol/L草酸(H2C2O4)溶液时的读数操作
【答案】D
【解析】
【详解】A.中和热测定实验中应一次性快速加入溶液,分批加入会导致热量散失更多,测定误差更大,A错误;
B.图②中使用长颈漏斗,反应生成的会从长颈漏斗上口逸出,无法准确测定生成氧气的体积,不能定量测定双氧水分解速率,B错误;
C.研究催化剂对化学反应速率的影响需要控制温度等其他条件一致,图③中两组实验温度不同,存在温度和催化剂两个变量,无法达到实验目的,C错误;
D.读数时视线与凹液面最低处相平,操作合理,D正确;
故答案为D。
4. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 的溶液:、、、
B. 使酚酞变红的溶液:、、、
C. 水电离的的溶液:、、、
D. 能与铝反应产生氢气的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.的溶液中,溶液呈酸性,、、、在酸性条件下均不发生反应,能大量共存,A符合题意;
B.使酚酞变红的溶液呈碱性,含大量,、会与反应生成氢氧化物沉淀,不能大量共存,B不符合题意;
C.水电离的说明水的电离被抑制,溶液可能呈酸性或碱性,与、均能发生反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.能与铝反应产生氢气的溶液可能呈酸性或碱性,在碱性溶液中不能大量存在,在酸性、碱性溶液中均不能大量存在,且与会发生双水解反应,不能大量共存,D不符合题意;
故答案为A。
阅读下列材料,完成下面各个小题。
NH3是重要的化工原料。工业合成氨,关乎世界化工发展与粮食的安全,对其研究意义重大。自由能(单位)可用于判断一定温度下反应的自发性,能自发,。工业合成氨的反应为:在298 K时该反应的,。实验研究表明,在用铁触媒作催化剂的条件下,合成氨反应速率与反应的物质的浓度关系为,k是速率常数。
5. 某合成氨速率方程为,k是速率常数,根据表中数据分析,下列数值正确的是
实验
1
m
n
p
q
2
2m
n
p
2q
3
m
n
0.1p
10q
4
m
2n
p
2.828q
A. α=2、β=3、γ=-1 B. α=1、β=3、γ=2
C. α=2、β=1.5、γ=1 D. α=1、β=1.5、γ=-1
6. 工业合成氨的反应为:,下列说法正确的是
A. 在298 K时,该反应能自发进行
B. 合成氨反应不能自发进行,需要外界提供能量才能发生
C. 将氨液化,降低生成物浓度,由速率公式可知,总反应速率降低
D. 升高温度该反应v(正)增大,v(逆)减小,平衡向逆反应方向移动
7. 工业合成氨的反应为,中科院科研团队研制出“TM-LiH(TM表示过渡金属)”双活性中心催化剂体系,实现了传统金属催化剂在温和条件下的合成氨的性能,其原理如图(*表示催化剂的活性位点),下列分析不合理的是
A. 状态Ⅰ表示N2发生吸附并解离N原子占据TM的活性位点
B. 状态Ⅱ中反应为,LiH是还原剂
C. “TM-LiH”能改变合成氨反应的焓变也可以加快反应的速率
D. 一定温度和压强条件下使用“TM-LiH”不能提高氨的平衡转化率
8. 在一个恒温恒压的密闭容器中充入1molN2和3molH2,发生反应:,得到X与时间的关系如下图所示。X可以是
A. N2的体积分数 B. K值 C. D. 混合气体的密度
【答案】5. D 6. A 7. C 8. B
【解析】
【5题详解】
根据,将各组数据代入方程中:
①、②、③、④;由可知,,因此α=1;由可知,,因此γ=-1;由可知,,因此β=1.5;故选D;
【6题详解】
A.298K时计算得,反应能自发进行,A正确;
B.由A的计算可知298K下反应可自发进行,B错误;
C.根据,速率方程中浓度的指数为负,液化氨降低会使反应速率升高,C错误;
D.升高温度正、逆反应速率均增大,仅平衡逆向移动,D错误;
故选A;
【7题详解】
A.由题图可知状态Ⅰ中,气态的向TM区域移动,最终在TM的活性位点上解离为两个独立的氮原子,A正确;
B.状态Ⅱ中转化为,H元素化合价升高,作还原剂,B正确;
C.TM-LiH属于催化剂,催化剂只能降低反应活化能加快反应速率,不能改变反应的焓变,C错误;
D.TM-LiH属于催化剂,催化剂不改变平衡状态,不能提高氨的平衡转化率,D正确;
故选C;
【8题详解】
A.反应正向进行时物质的量减少,体积分数随反应进行减小,不符合图像恒定的规律,A不符合题意;
B.平衡常数只与温度有关,恒温条件下始终不变,B符合题意;
C.该式为反应的浓度商,反应开始时,随反应进行逐渐增大至等于后保持不变,C不符合题意;
D.混合气体总质量不变,恒温恒压下反应正向进行时气体总物质的量减小,容器体积减小,密度逐渐增大至平衡后不变,D不符合题意;
故选B。
9. 下列选项所示的物质间转化均符合由强制弱规律且均能实现的是
A.
B. 和(稀)
C. 和
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.与氨水反应只能生成沉淀,为弱碱,无法溶解得到,第一步转化不能实现,A错误;
B.与浓盐酸发生归中反应生成,稀盐酸与发生强酸制弱酸反应(酸性强于)生成,两个转化均符合强制弱规律且能实现,B正确;
C.还原性,少量通入中优先氧化,无法得到,第一步转化不能实现,C错误;
D.与反应的本质是生成极难溶的,属于弱酸制强酸,不符合强制弱规律,且不溶于稀,第二步转化无法实现,D错误;
故选B。
10. 某同学研究课本P62习题:一定温度下,冰醋酸稀释过程导电能力变化,得出的结论正确的是
A. 用湿润的pH试纸测定pH,a点结果偏大,b点不变,c点偏小
B. 从b点开始醋酸电离才达到平衡状态,b点到c点加水,电离平衡正向移动
C. 将100 mL均过量的a、b、c三点的醋酸溶液加入100mL0.1mol/LNaHCO3溶液中b点最快
D. a点加水导电能力增大,因为a点加水时,醋酸浓度增大,电离速度增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.用湿润的pH试纸测定pH,相当于对溶液进行稀释,由图像可知,a点导电能力增大,氢离子浓度增大,pH偏小,b点稀释导电能力减小,氢离子浓度减小,pH偏大,c点稀释导电能力减小,氢离子浓度减小,pH偏大,A错误;
B.冰醋酸从一开始加水后就存在电离平衡,不是从b点开始才达到电离平衡,b点到c点加水,离子浓度降低,平衡正向移动,B错误;
C.导电能力是由自由移动离子浓度决定,因此:,因此在过量的a、b、c三点的醋酸溶液中加入NaHCO3溶液,反应速率最快的应为b点,C正确;
D.a点加入水,导电能力增强,是因此电离程度增大,增大,不是醋酸浓度的增大造成的,D错误;
故选C。
11. 常温下,根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
称取4.0 g NaOH固体配成100 mL溶液,用稳定的邻苯二甲酸氢钾标准液滴定得c(NaOH)=0.9910mol/L(操作均正确)
NaOH易吸水、易与二氧化碳反应,不能直接配成NaOH的标准溶液
B
相同条件下,分别测量0.1mol/L和0.01mol/L醋酸溶液的导电性,前者的导电性强
醋酸浓度越大,电离程度越大
C
将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,气体红棕色加深
D
向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀
气体X一定具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.4.0g纯配成100mL溶液理论浓度为,操作正确的前提下滴定得到浓度偏低,说明已经部分吸水或与反应变质,因此不能直接配制标准溶液,A正确;
B.醋酸为弱电解质,浓度越大电离程度越小,醋酸导电性更强是因为其电离出的离子总浓度更大,醋酸浓度越大,电离程度越小,B错误;
C.热水中红棕色加深,说明浓度增大,平衡逆向移动,正反应为放热反应,,C错误;
D.若X为,与溶有的溶液反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与反应可生成亚硫酸钡白色沉淀,不具有强氧化性,因此X不一定具有强氧化性,D错误;
答案选A。
12. 一种催化氨硼烷(BH3NH3)水解释氢的可能机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 催化剂能改变反应历程,降低了反应活化能
B. BH3NH3分子中含有配位键
C. 用D2O代替H2O作反应物,有D2生成
D. 氨硼烷完全水解的化学方程式为:BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4]
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂通过改变反应历程,降低了反应活化能,加快反应的速率,故A正确;
B.B元素的电子排布式为1s22s22p1,形成sp2杂化轨道后,还存在一个空轨道,N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,两者形成配位键,故B正确;
C.由反应原理可知,水解过程中B原子所连的H原子被-OH取代,D2O代替H2O作反应物,有HD生成,故C错误;
D.根据图示,氨硼烷完全水解生成氢气和NH4[B(OH)4],化学方程式为BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4],故D正确;
故选C。
13. 一定温度下向密闭容器中加入P发生反应如下:①,②,③。反应体系中P、M、N的浓度随时间t的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A. 时刻,M的消耗速率大于M的生成速率
B. 时段,反应①的平均速率等于反应②
C. 时刻,反应③达到平衡
D. 该温度下,反应③的平衡常数小于1
【答案】A
【解析】
【详解】A.t1时刻,M的浓度处于下降阶段,说明此时M的生成速率(反应①)小于消耗速率(反应③正向),A正确;
B.0~t2时段,设反应①生成M的总量为c(M)t2+x(x为反应③消耗的M),反应②生成N的总量为c(N)t2-x(x为反应③生成的N)。t₂时c(M)t2=c(N)t2,故反应①的平均速率()大于反应②(),B错误;
C.t2时刻,M浓度仍在下降、N浓度仍在上升,说明反应③中M的消耗速率不等于生成速率,未达到平衡,C错误;
D.反应③平衡时,M浓度趋于稳定且小于N浓度(由图像中M最终曲线在N下方判断),平衡常数K= >1,D错误;
故选A。
第Ⅱ卷 (主观题共61分)
14. 人教版选择性必修1《化学反应原理》课本为我们提供多种学习素材,能帮助我们更好地从宏观和微观、定性和定量角度理解学好化学。
(1)p10资料卡片:单位中“”含义:
,方程式的意义为:______________。
(2)p33方法引导,图像分析法:由图可知:上述反应的反应热=______________=______________。
(3)p26定性、定量研究影响化学反应速率的影响因素:向盛等体积0.1mol/L Na2S2O3溶液的小烧杯中分别加入等体积0.1mol/LH2SO4溶液、0.5mol/LH2SO4溶液,反应现象为:______________;Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6,从化学键的角度分析的结构为______________(填a或b)。
(4)p56实践探究:在溶液中存在与间的平衡,写出该平衡的离子方程式:______________,向溶液中加少量KOH固体现象为:______________,基态铬原子的价电子排布式为:______________。
【答案】(1)与完全反应生成时放出的热量
(2) ①. 生成物总能量反应物总能量 ②.
(3) ①. 加入溶液的烧杯中先出现浑浊(或产生浑浊的速率更快) ②. a
(4) ①. ②. 溶液由橙色变为黄色 ③.
【解析】
【小问1详解】
热化学方程式不仅表示物质的变化,还表示能量的变化,单位中的“”表示“每摩尔反应”,即完全按照方程式中化学计量数的物质的量进行反应时对应的焓变,表示放热,因此该方程式的意义为:与完全反应生成时放出的热量;
【小问2详解】
从宏观角度看,反应热 生成物总能量-反应物总能量,从微观反应历程(活化能)角度看,反应热 正反应活化能-逆反应活化能,图中 为正反应活化能,为逆反应活化能,故反应热也等于;
【小问3详解】
实验过程发生反应的离子方程式为,加入 的溶液中浓度更大,浓度越大化学反应速率越快,因此该烧杯中先出现淡黄色浑浊;氧化为连四硫酸钠()的过程中,是两个硫代硫酸根离子通过失去电子,由末端的硫原子相互结合形成稳定的键,而不是形成过氧键(键),因此的结构为(a);
【小问4详解】
重铬酸根(橙色)与铬酸根(黄色)在水溶液中存在酸碱平衡,离子方程式为;加入固体后,中和了溶液中的,导致浓度降低,平衡正向移动,生成更多的,因此溶液由橙色变为黄色;
是号元素,其基态原子的价层电子排布式为。
15. 以工厂烟气中的SO2为原料制备脱氯剂Na2S2O3·5H2O。
Ⅰ.Na2SO3制备:边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2。
(1)Na2CO3溶液中随SO2的不断通入,溶液中______________(填减小、不变或增大)。
(2)Na2SO3溶液中H2SO3、、随pH的分布如图所示,确定何时停止通SO2的操作为______________。(补充具体操作)
(3)Na2CO3溶液中通入SO2得到Na2SO3,其离子方程式为______________。
Ⅱ.Na2S2O3·5H2O制备:向过量硫磺粉中加入Na2SO3溶液,加热充分反应,静置后过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,洗涤,低温干燥得产品。
(4)由于副反应的存在,产品中常含有Na2SO4杂质,检验产品中含有Na2SO4的方法______________。
(5)取某Na2S2O3·5H2O (杂质不与高锰酸钾反应)产品10.0 g配成100 mL溶液,取10.00 mL加入过量酸性高锰酸钾溶液,充分反应后,用的Na2SO3标准液滴定至终点,消耗Na2SO3溶液20.00 mL。
已知:
。
①如图表示25 mL滴定管中液面的位置,A处的刻度为20,滴定管中液面读数应为______________。判断滴定终点的现象为______________。
②计算样品Na2S2O3·5H2O (Na2S2O3·5H2O的式量为248)的纯度,写出计算过程______________。
Ⅲ.Na2S2O3·5H2O应用:
(6)Na2S2O3还原性较强,易被废水溶液中氧化成该反应的离子方程式:______________。
【答案】(1)减小 (2)测量溶液pH,当pH约为8时,停止通入
(3)
(4)取少量产品溶于足量稀盐酸,充分振荡、静置,过滤,向滤液中滴加溶液,若出现白色沉淀,则证明产品中含有杂质
(5) ①. 20.40 ②. 当滴入最后一滴标准溶液时,紫红色消失,且半分钟不变色 ③. 初始加入的总物质的量: ;滴定消耗的物质的量: ;根据反应,与反应的剩余物质的量: ;与反应的物质的量: ;根据反应,10 mL待测液中的物质的量: ;100 mL溶液中总的质量: ;样品纯度:
(6)
【解析】
【小问1详解】
碳酸根的水解平衡常数 ,变形可得 ;通入时,与水反应生成的会消耗,溶液减小,而水解常数只随温度变化,因此该比值减小。
【小问2详解】
制备目标产物是,需让溶液中占比尽可能高,根据分布图像,pH约为8时为主要存在形态,此时停止通可避免生成过多,因此操作为测量溶液pH,当pH约为8时,停止通入。
【小问3详解】
向中通少量制备时,的酸性弱于的第一步电离、强于第二步电离,因此只能将转化为,不会生成,最终得到和的混合体系,离子方程式为。
【小问4详解】
会与反应生成单质沉淀和(),加入足量稀盐酸可以完全除去,避免其对的检验造成干扰,后续加生成的白色沉淀即为;故检验步骤为:取少量产品溶于足量稀盐酸,充分振荡、静置,过滤,向滤液中滴加溶液,若出现白色沉淀,则证明产品中含有杂质。
【小问5详解】
①滴定管0刻度在上方,刻度从上到下递增,A处刻度为20,每小格对应0.10 mL,凹液面最低处位于A刻度下方4小格,因此读数为20.40 mL;
当滴入最后一滴标准溶液时,紫红色消失,且半分钟不变色,即达到滴定终点;
②初始加入的总物质的量: ;滴定消耗的物质的量: ;根据反应,与反应的剩余物质的量: ;与反应的物质的量: ;根据反应,10 mL待测液中的物质的量: ;100 mL溶液中总的质量: ;样品纯度: 。
【小问6详解】
该反应中被氧化为,每个S失4e⁻,1个共失8e⁻;中Cl为+3价,被还原为Cl⁻(-1价),每个Cl得4e⁻,则参与反应的和的计量比为1:2,根据原子守恒、电子守恒配平得离子方程式为。
16. 为推动实现碳达峰碳中和目标,我国将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施,构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。二氧化碳加氢可转化为二甲醚,既可以降低二氧化碳排放量,也可以得到性能优良的汽车燃料。
回答下列问题:
(1)制取二甲醚的热化学方程式为:,则______________。
已知:①;
②。
(2)往一容积为2 L的恒容密闭容器中通入2 mol CO2和6 molH2,一定温度下发生反应:,起始总压为p0,20 min时达到化学平衡状态,测得CH3OCH3的物质的量分数为12.5%。
①达到化学平衡状态时,下列有关叙述正确的是______________(填字母序号)。
a.容器内气体压强不再发生改变
b.正、逆反应速率相等且均为零
c.向容器内再通入1 mol CO2和3molH2,重新达平衡后CH3OCH3体积分数增大
d.向容器内通入少量氦气,则平衡向正反应方向移动
②0-20 min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)=______________;该温度下,反应的平衡总压强为______________(用含p0的式子表达)。
③升高温度,二甲醚的平衡产率______________(填“增大”、“减小”或“不变”),简述理由:______________。
④工业上,CO2与H2混合气体以一定的比例和一定流速分别通过填充有催化剂Ⅰ、Ⅱ的反应器,CO2转化率与温度的关系如下图。在催化剂Ⅱ作用下,温度高于时,CO2转化率下降的原因可能是______________。
【答案】(1)-121.5 kJ·mol-1
(2) ①. ac ②. ③. ④. 减小 ⑤. 该反应放热,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动 ⑥. 温度过高导致催化剂Ⅱ的催化活性降低
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将已知反应①乘以2,再与反应②相加,即可得到目标热化学方程式: 。
【小问2详解】
①a.该反应前后气体分子总数从8变为4,气体总物质的量是变量,恒容条件下容器内气体压强不再改变时,说明反应达到平衡,a正确;
b.平衡状态下正、逆反应速率相等,但不为零,是动态平衡,b错误;
c.恒容条件下再通入和,相当于对原平衡体系加压,该反应正反应气体分子数减少,加压平衡正向移动,重新平衡后二甲醚的体积分数增大,c正确;
d.恒容容器中通入少量氦气,反应体系内各物质的浓度不变,平衡不移动,d错误;
故选ac。
② 设平衡时生成的物质的量为,列三段式:
平衡时总物质的量为,由二甲醚物质的量分数为12.5%得,解得;0~20 min内,容器容积为2 L,则,;初始时气体的总物质的量为8 mol,平衡时气体的总物质的量为,恒容密闭容器中,压强之比等于所含气体物质的量之比,设平衡时的压强为p,则,解得。
③ 由(1)可知该反应,为放热反应,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动,二甲醚的平衡产率减小。
④ 在相同温度下催化剂Ⅱ作用下转化率低于催化剂Ⅰ,说明其未达到平衡态,则温度过高可能导致催化剂Ⅱ的催化活性降低,使转化率下降。
17. 小吕学习了化学反应原理后,应用化学反应原理对二氧化锰与浓盐酸制氯气的知识进行深入研究。研究流程与部分成果分享如下:
(1)原理:写出二氧化锰与浓盐酸的离子方程式:______________。反应中浓盐酸的作用为______________。
(2)反应方向研究:反应能自发进行,不能自发进行,等于0时处于平衡状态,查资料得在标准状况下,所有离子浓度均为1mol/L时,反应,,可估算出平衡温度约为______________℃,可判断常温下该反应______________(能、不能、都可能)自发进行。
(3)溶液中的反应如有气体,在平衡常数表达式中用分压表示,如p(Cl2),离子用物质的量浓度表示,二氧化锰与浓盐酸的浓度商表达式为______________,从平衡的角度说明反应中选用浓盐酸而不用稀盐酸的原因:______________。进一步研究,可根据氧化还原反应规律算出一定条件下所需盐酸的最低浓度。
(4)反应历程:第一步:(快反应)
第二步:(快反应)
第三步:______________(慢反应)
第四步:Cl+Cl=Cl2↑(快反应)
根据总反应,补充第三步方程式:______________,根据一二步可以看出二氧化锰具有一定的弱碱性,作为碱性氧化物二氧化锰与盐酸反应的方程式为:______________。
结论:二氧化锰与浓盐酸的反应,需要一定浓度的盐酸,反应混合物中一定有未反应的盐酸,不一定有二氧化锰,常温下不自发,需加热到一定温度才反应。反应中有中间产物MnCl4产生,根据结构Mn4+的3d3不如Mn2+的3d5稳定,生成MnCl2。
【答案】(1) ①. ②. 作还原剂和酸
(2) ①. 156.7 ②. 不能
(3) ①. ②. 从表达式可知,选用浓盐酸能大幅增加分母中 和 的浓度,使得浓度商变小(),从而促使反应向正向进行,有利于生成氯气
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水。其离子方程式为 。反应中部分氯离子化合价升高被氧化,表现还原性;另一部分氯离子化合价不变且提供酸性环境,因此浓盐酸的作用是作还原剂和酸;
【小问2详解】
根据吉布斯自由能判据,当 时反应处于平衡状态。可求得平衡温度 ,换算成摄氏温度约为 。常温(如 298K)下,,故常温下该反应不能自发进行;
【小问3详解】
反应的平衡常数表达式中,固体 和纯液体水不代入公式,气体用分压、溶液用浓度表示,故浓度商表达式为 。从表达式可知,选用浓盐酸能大幅增加分母中 和 的浓度,使得浓度商变小(),从而促使反应向正向进行,有利于生成氯气;
【小问4详解】
已知总反应为 。第一步和第二步相加为 ,而第四步生成了 ,结合质量守恒定律可推知,第三步必然是 分解产生 和氯原子,故第三步方程式为 。第一、二步体现了二氧化锰未发生氧化还原反应时的复分解反应,将其相加即可得到作为碱性氧化物与盐酸反应的化学方程式:。
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