内容正文:
2024级普通高中学科素养水平监测试卷
化学
2025.11
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与社会、科学、技术、环境密切相关,下列说法错误的是
A. 人们洗发时使用的护发素具有调节头发pH使之达到适宜酸碱度的功能
B. 中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C. 《荀子劝学》中记载“冰之为水,而寒于水”,说明冰的能量低于水,冰变为水属于吸热反应
D. 古代中国人发明的酒曲酿酒利用了催化剂加快反应速率的原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.护发素具有一定酸碱性,可以中和头发中过量的氢离子或氢氧根离子,从而使之达到适宜酸碱度的功能,A正确;
B.明矾溶液中铝离子水解显酸性,可以清除铜镜表面的铜锈,B正确;
C.冰变为水属于物理过程,不属于吸热反应,C错误;
D.酒曲酿酒,是利用酒曲促进葡萄糖的分解生成乙醇,酒曲作催化剂加快反应速率,D正确;
故选:C。
2. 化学反应与能量关系密切,下列说法正确的是
A. 若;,则
B. 已知,则和稀溶液反应生成水时放出的热量
C. ,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 已知、下,,则和过量的在此条件下充分反应,放出热量小于
【答案】D
【解析】
【详解】A.等量的完全燃烧生成放出的热量比不完全燃烧生成放出的热量多,放热反应的为负值,放热越多越小,故,A错误;
B.和稀溶液反应除生成水外,还有沉淀生成,生成沉淀也会放出热量,故生成水时放出的热量大于,B错误;
C.反应的焓变正反应活化能逆反应活化能,该反应,说明正反应活化能小于逆反应活化能,C错误;
D.合成氨反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故和过量充分反应时消耗的量小于,放出热量小于,D正确;
故选D。
3. 已知分两步进行:①,②。其反应过程中能量变化如图。下列说法错误的是
A. B.
C. 反应①的速率比反应②的快 D. 相同条件下,最稳定的物质为P
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,总反应的焓变,由图可知的能量高于,总反应为放热反应,故,A正确;
B.由图可知,反应①为吸热反应,,反应②为放热反应,,正数大于负数,故,B错误;
C.反应速率由活化能决定,活化能越低反应速率越快,由图可知反应①的活化能小于反应②的活化能,故反应①的速率比反应②的快,C正确;
D.物质能量越低越稳定,由图可知的能量最低,故相同条件下最稳定的物质为,D正确;
故选B。
4. 设阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 与反应生成分子数为
B. 的稀硫酸中含数目为
C. 常温下,的溶液中,水电离出的数目为
D. 向溶液通氨气至中性,含数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.与反应生成为可逆反应,不能进行完全,生成分子数小于,A错误;
B.的稀硫酸中,该溶液中数目为,B错误;
C.溶液中水解促进水的电离,溶液中的全部来自水的电离,时,溶液中水电离出的数目为,C正确;
D.溶液呈中性时,根据电荷守恒,可得,,故数目为,D错误;
故选C。
5. 利用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.测定中和反应的反应热
B.制备无水氯化铝
C.测氯水的
D.终点读数:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.装置具有隔热层和杯盖,可减少热量散失;用温度计测量反应前后的温度并用玻璃搅拌器搅拌,可据温度变化测定中和反应的反应热,A正确;
B.加热蒸发氯化铝溶液时,氯化铝水解生成的氯化氢挥发会促进水解,不能用该方法制得无水氯化铝,B错误;
C.氯水中的次氯酸具有漂白性,会使试纸褪色,不能用该方法准确测定氯水的酸碱性,C错误;
D.滴定管刻度自上而下增大,应平视凹液面最低点;图示读数为,不是,D错误;
故选A。
6. 我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产,反应为:。一定条件下,在恒容密闭容器中发生该反应,下列说法正确的是
A. 降低温度,v(正)减小,v(逆)增大
B. 向容器中通入氦气,v(正)、v(逆)均增大
C. 当v正(H2O)=2v逆(H2),说明该反应达到平衡状态
D. 当混合气体的平均摩尔质量不变,说明该反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.降低温度时,正反应和逆反应的速率均会减小,故A错误;
B.恒容条件下通入氦气,各反应物和生成物的浓度未改变,因此正、逆反应速率均不变,故B错误;
C.反应达到平衡状态时,应满足。选项C给出的关系式为,与平衡条件不符,故C错误;
D.反应前后气体总质量不变,气体总物质的量增多,平均摩尔质量M是变量,当M不变时,反应达到平衡,故D正确;
选D。
7. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定可以大量共存的是
A. 使甲基橙显红色的溶液中:、、、
B. 的溶液:、、、
C. 含有的溶液中:、、、
D. 水电离产生的的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.使甲基橙显红色的溶液呈酸性,含大量,该组离子均不与反应,且离子之间不发生反应,可以大量共存,A正确;
B.的溶液呈强酸性,与反应生成和,不能大量共存,B错误;
C.、均能与发生彻底的双水解反应,不能大量共存,C错误;
D.常温下水电离产生的的溶液,可能是酸性也可能是碱性:碱性条件下与反应不能共存,酸性条件下与结合生成弱电解质不能共存,D错误;
故选A。
8. 某温度下的水溶液中,与的关系如图所示[已知]。下列说法正确的是
A. 升高温度,可实现b点向a点移动
B. 该温度下溶液的
C. 向a点溶液中加入适量溶液,可实现a点向b点移动
D. 已知,则该温度下盐酸的
【答案】C
【解析】
【详解】A.升高温度,水的电离程度增大,增大,减小,且、均增大,、均减小,无法实现b点向a点移动,A错误;
B.由图可知该温度下,即,溶液中,,,B错误;
C.a点溶液呈酸性,加入溶液后,增大(减小),减小(增大),可移动到、的b点,C正确;
D.盐酸中,,,D错误;
故选C。
9. 下列说法正确的是
A. 保持温度不变,向稀氨水中缓慢通入,溶液中的值增大
B. 常温下,向醋酸溶液中加水稀释,溶液中增大
C. 用浓度均为的盐酸和醋酸分别中和等物质的量的,消耗醋酸的体积大
D. 用均为11的溶液和稀氨水分别中和的盐酸,消耗氨水的体积更大
【答案】B
【解析】
【详解】A.稀氨水中存在电离平衡,温度不变时电离常数,故。通入后反应生成,增大,不变,因此比值减小,A错误;
B.常温下醋酸溶液加水稀释,醋酸电离程度增大,但稀释对的影响大于电离正向移动的影响,故减小,由于水的离子积为定值,因此增大,B正确;
C.盐酸和醋酸均为一元酸,中和等物质的量时,所需二者的物质的量相等,二者浓度相同,因此消耗体积相等,C错误;
D.时,氨水为弱电解质,部分电离,因此氨水浓度远大于溶液浓度,中和等量盐酸时,所需氨水的体积更小,D错误;
故选B。
10. 将和混合气体充入容积为的恒容密闭容器中,分别在和温度下发生反应:。反应过程中容器内的物质的量随时间变化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 温度时,该反应的平衡常数
C. 温度时,前12分钟的平均反应速率为
D. 温度时,若起始向容器中通入、、和,反应向正方向进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知下反应先达到平衡,说明,温度越高平衡时的物质的量越小,升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,A错误;
B.平衡时,列三段式:得,,平衡常数 ,B错误;
C.时前12分钟,速率之比等于化学计量数之比,,C错误;
D.该条件下浓度商 ,反应向正方向进行,D正确;
故选D。
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题目要求。
11. 时,用浓度为的溶液滴定浓度为的溶液,由水电离出的与加入溶液的体积的关系如图所示[已知]。下列说法正确的是
A. 图中 B. b、d两点溶液组成相同
C. c点溶液中: D. 稀释e点溶液时,减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图中,x是a点(纯溶液)中由水电离出的。对于弱酸,溶液中。酸溶液中,水电离出的,A正确;
B.b点(c点前):溶质为和,溶液呈中性。d点(c点后):溶质为和,溶液呈碱性(抑制水电离至),两点组成显然不同,B错误;
C.c点为恰好完全反应点,溶质只有。根据物料守恒,钠元素与A元素的总物质的量相等,即,C正确;
D.e点在c点之后,溶质为和(或接近纯的过量碱区)。比值。稀释时,碱性减弱,减小,则增大。因为不变,所以增大,即该比值增大,D错误;
故答案选AC。
12. 下列实验操作及现象得出的相应结论正确的是
实验及现象
结论
A
分别用等物质的量浓度和溶液做导电实验,的导电性强
是强酸,是弱酸
B
用试纸测得溶液的约为9,溶液的约为8
电离出的能力比的强
C
向含有酚酞的溶液中加入少量固体,溶液红色变浅
溶液中存在水解平衡
D
分别向两支装有溶液的试管中滴加5滴相同浓度的溶液和溶液,前者产生气泡速率更快
对分解的催化效率更高
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.等物质的量浓度的溶液导电性更强,仅能说明的电离程度大于,酸性强于,无法证明是强酸,A错误;
B.未控制和溶液的浓度相等,无法通过溶液pH比较对应酸的电离的能力,B错误;
C.溶液中存在水解平衡,加入固体后,与反应生成沉淀,浓度降低,水解平衡逆向移动,浓度减小,溶液红色变浅,可证明存在水解平衡,C正确;
D.该对比实验中的两组溶液不仅阳离子不同(与),阴离子也不同(分别是与)。题干和实验中并未排除阴离子(如或)对分解也具有催化作用的可能,未控制单一变量,因此无法得出“催化效率更高”的结论,D错误;
故答案选C。
13. 乙酸制氢过程发生的反应有①;②,能量变化如图所示。某温度下,在管式反应器中发生上述反应,物料在一端连续加入,在管中反应后从另一端流出。下列相关说法错误的是
A. 使用催化剂不能提高的产率 B. 反应②的活化能小,反应速率大
C. 适当升高温度可提高的产率 D. 的
【答案】AD
【解析】
【详解】A.该反应器为连续流动体系,物料停留时间较短,一般未达到平衡状态,若使用对反应①选择性高的催化剂,可加快反应①的速率,提高的产率,A错误;
B.由能量图可知,反应②的活化能为,小于反应①的活化能,活化能越小反应速率越大,B正确;
C.反应①为吸热反应,升高温度平衡正向移动,且反应①活化能更大,升温对反应①速率的提升效果更显著,可提高的产率,C正确;
D.根据盖斯定律,目标反应由反应①减去反应②得到,,D错误;
故选AD。
14. 已知:,向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应,时达到平衡状态Ⅰ,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 容器内压强不变,表明反应达到平衡 B. 时改变的条件是升高温度
C. 平衡常数K:K(Ⅰ)=K(Ⅱ) D. 平衡时B的体积分数:(Ⅱ)<(Ⅰ)
【答案】CD
【解析】
【详解】A.该反应前后气体总物质的量相等,恒温恒容条件下容器内压强始终不发生变化,因此压强不变不能表明反应达到平衡,A错误;
B.升高温度会使正、逆反应速率瞬间发生突变,而题图中时刻正反应速率与原平衡速率相等,无突变,因此时改变的条件不是升高温度,B错误;
C.平衡常数仅与温度有关,该反应在恒温容器中进行,温度不变,因此,C正确;
D.时刻正反应速率不变,说明反应物浓度不变,改变的条件为加入生成物;该反应前后气体分子数不变,加入的等效于投料的平衡体系,其的体积分数低于原投料的平衡体系,因此混合后新平衡的体积分数小于原平衡,即,D正确;
故选CD。
15. 常温下,向的二元弱酸溶液中滴加等浓度的溶液,滴加过程中含A的三种微粒、、的分布系数[如的分布系数]与溶液的关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 曲线乙代表随的变化情况
B. 常温下,c点溶液中
C. a点溶液中
D. 常温下,的溶液中
【答案】BD
【解析】
【分析】首先根据滴定过程中微粒分布系数的变化规律判断三条曲线的对应关系:pH增大时,的分布系数持续降低(对应曲线甲),的分布系数先升后降(对应曲线乙),的分布系数持续升高(对应曲线丙)。
【详解】A.曲线乙是先增后减的趋势,代表,并非,A错误;
B.a点处,可得;b点处,可得。c点处,联立,得,常温下,B正确;
C.根据电荷守恒,任意电解质溶液都满足,因此必然有,C错误;
D.pH=5介于2.85和5.75之间,此时曲线乙()的分布系数最大,曲线丙()的分布系数大于曲线甲(),因此微粒浓度关系为,D正确;
故选BD。
三、非选择题:
16. 含碳物质的利用是能源领域的一个重要研究方向。
(1)利用催化技术将和转变为和的反应为。该反应在常温下能够自发进行,则该反应的___________(填“>”或“<”)0。
(2)催化加氢制取乙烯的反应为。已知部分化学键键能数据如下:
化学键
键能/()
803
436
615
414
464
则___________。
(3)下图是用钌()基催化剂催化合成甲酸()的过程示意图。每生成液态甲酸放出的热量。写出生成液态甲酸的热化学方程式___________。
(4)利用和合成二甲醚()的热化学方程式为 。该条件下,起始时向容器中投入和,测得某时刻该反应放出的热量为。此时的转化率为___________。
(5)研究发现团簇可催化的氧化,在催化过程中路径不同可能生成不同的过渡态和中间产物(过渡态已标出)。下图为路径1和路径2催化的能量变化。
据图可知反应___________(填“路径1”或“路径2”)的催化效果更好;路径1中最大能垒(活化能)___________。
【答案】(1)
(2)
(3)△H=-31.2kJ/mol
(4)
(5) ①. 路径2 ②.
【解析】
【小问1详解】
反应的正反应是气体分子数减小的反应,即熵变。该反应在常温下能够自发进行,根据吉布斯自由能判据,由于,则必然有焓变;
【小问2详解】
反应的焓变=反应物的总键能-生成物的总键能。根据方程式,(803kJ/mol×2+436kJ/mol×3)-[( 615 kJ/mol+414kJ/mol×4) ×+464 kJ/mol×4]= -77.5 kJ/mol;
【小问3详解】
由图可知,总反应为氢气和二氧化碳生成甲酸,由题意可知,反应的△H=-=-31.2kJ/mol,则反应的热化学方程式为△H=-31.2kJ/mol;
【小问4详解】
由题意可知,反应放出123.6 kJ热量时,消耗一氧化碳的物质的量为×2=1.2mol,则此时一氧化碳的转化率为×100%=60%;
【小问5详解】
催化剂能降低反应的活化能(即最大能垒),活化能越低,催化效果越好。由图可知,路径1的最大能垒(活化能)E正=-3.96eV-(-5.73eV)=1.77 eV。路径2中最大能垒为-5.63eV-(-6.77eV)=1.14 eV。因为1.14 eV<1.77 eV,所以路径2的最大能垒更小,催化效果更好;由图可知,路径1的最大能垒(活化能)E正=-3.96eV-(-5.73eV)=1.77 eV。
17. 时,部分弱酸的电离平衡常数如表所示。
弱酸
电离平衡常数()
回答下列问题:
(1)的溶液中约为___________,少量通入溶液中发生反应的离子方程式为___________。
(2)浓度均为的溶液、溶液中,___________(填“>”“<”或“=”);可使两溶液相等的方法是___________(填代号)。
a.向溶液中加适量水 b.向溶液中加适量
c.向溶液中加适量水 d.向溶液中加适量
(3)溶液中,、、的浓度由大到小的顺序是___________。
(4)常温下,溶液的大于8,则溶液中___________(填“>”“=”或“<”),原因是___________(用离子方程式和必要的文字说明)。
(5)时,调节的氢氟酸水溶液的(忽略体积变化),得到、与溶液的变化关系如图所示(已知)。
①时,的电离平衡常数___________。
②___________。
【答案】(1) ①. 2×10-5 ②.
(2) ①. > ②. bc
(3)c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)
(4) ①. > ②. 电离:、水解:,NaHCO3的溶液pH>8,显碱性,说明的水解程度大于电离程度,水解生成,电离生成,因此c() > c()。
(5) ①. 4×10-4 ②. 3.4
【解析】
【小问1详解】
,,解出c(H+)= 2×10-5 mol/L;酸性:H2CO3>HClO>,强酸制弱酸,所以少量通入溶液中发生反应的离子方程式为。
【小问2详解】
酸性:HCOOH>HClO,越弱越水解,所以ClO-的水解程度更大,c(HCOO-)>c(ClO-),的碱性更强pH更大,想要两溶液相等,则降低的碱性(减小它的pH),或者增加的碱性(增大它的pH)。
a.向溶液中加适量水,pH进一步减小,两者pH差距更大,a错误;
b.向溶液中加适量,pH增大,可使两者pH一样,b正确;
c.向溶液中加适量水,pH进一步减小,可使两者pH一样,c正确;
d.向溶液中加适量,pH增大,两者pH差距更大,d错误;
故选bc。
【小问3详解】
溶液中,会存在电离,水解、,虽然两步水解都会生成OH-,但是水解程度小,所以c(S2-)>c(OH-),所以c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)
【小问4详解】
电离:、水解:,NaHCO3的溶液pH>8,显碱性,说明的水解程度大于电离程度,水解生成,电离生成,因此c() > c()。
【小问5详解】
HF的电离:,,交点处c(HF)=c(F-),所以,此时溶液的pH=3.4,所以c(H+)=10-3.4=100.6-4=100.6×10-4,因为,所以,c(H+)=100.6×10-4=4×10-4;看图可知a=3.4。
18. 地康法制备氯气的原理是在、催化下发生化学反应 。回答下列问题:
(1)一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量和,发生上述反应。各物质的物质的量与时间变化关系如图所示。
①代表的物质是___________(填化学式)。
②正反应速率:a___________b(填“>”“<”或“=”)。
③内的平均反应速率___________;Q点时的转化率为___________%(保留三位有效数字)。
(2)刚性容器中,当投料比的比值分别为1、4、7时,的平衡转化率随温度变化的关系如图所示。
①曲线___________(填“a”“b”或“c”)表示投料比的比值为7。
②___________(填“>”“<”或“=”),原因是___________。
【答案】(1) ①. HCl ②. > ③. 0.07 ④. 16.7
(2) ①. c ②. > ③. 该反应为放热反应,升高温度,平衡常数减小
【解析】
【小问1详解】
①随时间进行,L1、L3的物质的量减小,为反应物,,两者的物质的量变化量分别为0.4 mol、1.6 mol,速率之比等于化学计量数之比,,故L1代表的物质是O2,L3代表的物质是HCl;
②反应开始后,反应物浓度逐渐降低,正反应速率随时间推移而减小,故正反应速率a>b;
③由图可知,内HCl的物质的量变化量为2.8 mol,,;曲线L2代表Cl2(或H2O),设Q点时O2的物质的量变化量为x mol,可列出三段式:,Q点时HCl的物质的量与Cl2(或H2O)的物质的量相同,则4-4x=2x,x=,故的转化率为:;
【小问2详解】
①温度相同时,投料比的比值减小,相当于增大O2的浓度,HCl的平衡转化率增大,故曲线c表示投料比的比值为7;
②由图可知,温度升高,HCl的平衡转化率降低,平衡逆向移动,故反应为放热反应,平衡常数只受温度影响,升高温度,平衡常数减小,故>。
19. 锡及其化合物在生产、生活中有着重要的应用。实验室用如图所示装置制备(夹持仪器略,此反应过程放出大量热)。已知①的熔点为,化学性质与相似,常见化合价有、价;②极易水解,其熔点为,沸点为。
回答下列问题:
(1)装置C中盛装的试剂名称是___________;若去掉装置B,可能造成的后果是___________;装置G中碱石灰的作用是___________。
(2)与水蒸气反应生成白色固体,该反应的化学方程式为___________。
(3)产品中通常含有少量,为测定的纯度,设计如下实验:
取产品溶于稀盐酸中,加入淀粉溶液作指示剂,用标准溶液滴定至终点,三次平行实验,测得平均消耗标准液的体积为。反应原理为,。
①将溶液装入酸式滴定管后,排气泡的正确操作为___________(填代号)。
a. b. c. d.
②滴定终点的现象为___________。
③的纯度为___________%。
④若盛装溶液的滴定管滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会导致测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 浓硫酸 ②. 氯化氢气体进入D中与 反应生成 和 ,且与混合放热可能发生爆炸 ③. 吸收未反应的氯气防止污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入F中使 水解
(2)
(3) ①. b ②. 当滴入最后半滴标准液时,溶液变为蓝色,且半分钟内不褪色 ③. ④. 偏低
【解析】
【分析】装置A为制备氯气的装置,制备出的氯气中有HCl和水蒸气,装置B为饱和食盐水,用于除去Cl2中的HCl,装置C为浓硫酸,用于除去Cl2中的水蒸气,装置D用于制备SnCl4,制备出的SnCl4通过装置E直形冷凝管冷凝后进入,装置F,装置G用来防止空气中的水进入装置F。
【小问1详解】
装置C中盛装的试剂名称是浓硫酸;若去掉装置B,可能造成的后果是<氯化氢气体进入D中与 反应生成和,且与混合放热可能发生爆炸;装置G中碱石灰的作用是吸收未反应的氯气防止污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入F中使 水解;
【小问2详解】
与水蒸气反应生成白色固体,该反应的化学方程式为;
【小问3详解】
①排去酸式滴定管中气泡的方法应采用操作为左手握住滴定管转动活塞,而不能直接旋转活塞,否则容易损坏滴定管,故选b;
②滴定前溶液为无色,消耗完之后,再滴入与生成的反应生成碘单质,淀粉与碘单质显蓝色。滴定终点的现象为当滴入最后半滴标准液时,溶液变为蓝色,且半分钟内不褪色;
③由反应可知,,已知Sn的相对原子质量为119,,,的纯度为;
④若盛装溶液的滴定管滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,读取消耗体积偏大,V偏大会导致的纯度测定结果偏低。
20. 以、为原料合成过程中的主要反应如下:
反应i
反应ⅱ
回答下列问题:
(1)反应___________。
(2)和按物质的量投料,总物质的量为,在有催化剂的密闭容器中进行反应,测得的平衡转化率、和选择性(转化的中生成或的百分比)随温度、压强变化情况分别如下图所示。
①图甲中表示选择性的曲线是___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);压强、、由大到小的顺序为___________;图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
②时,在体积为的容器中,反应i和ⅱ达到平衡,的转化率为,和选择性均为,则该温度下反应ⅱ的平衡常数___________(保留三位有效数字)。
(3)在某铜基催化剂表面发生加氢制甲醇的反应,请补充完整下列反应过程。
第一步:___________
第二步:
第三步:
【答案】(1)-90.7
(2) ①. Ⅱ ②. ③. 在温度时,压强对平衡转化率的影响可以忽略 ④. 0.0167
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,目标反应=反应i-反应ii。因此,。
【小问2详解】
①反应i是放热反应,反应ii是吸热反应。随着温度升高,反应i的平衡逆向移动,生成的量相对减少;反应ii的平衡正向移动,生成的量相对增加。因此,的选择性随温度升高而降低,的选择性随温度升高而升高。图甲中,曲线Ⅱ随温度升高而下降,曲线Ⅰ随温度升高而上升。所以曲线Ⅱ是选择性,曲线Ⅰ是 选择性。曲线Ⅲ变化平缓,代表的平衡转化率。
反应i是气体分子数减少的反应(),反应ii是气体分子数不变的反应()。增大压强,反应i正向移动,的平衡转化率增大。图乙中,在相同温度下,转化率,所以压强由大到小为。
在温度时,压强对平衡转化率的影响可以忽略。这是因为此时温度较高,反应ii(吸热,分子数不变)占主导,而反应i(放热,分子数变化)的平衡常数已经很小。此时两反应的平衡移动趋势受温度影响趋于一致,且高压差下的转化率差异主要由反应i引起,在高温下反应i的平衡常数极小,压强对总转化率的影响微乎其微。
②初始投料:。转化率25%,转化量。选择性均为50%,则反应i和ii转化的各为0.03125a。平衡时各物质的量:。。。浓度比等于物质的量比(体积V相同):。
【小问3详解】
第二步反应物是,说明第一步。结合第三步,第一步产物为(吸附态甲酸根)。
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2024级普通高中学科素养水平监测试卷
化学
2025.11
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与社会、科学、技术、环境密切相关,下列说法错误的是
A. 人们洗发时使用的护发素具有调节头发pH使之达到适宜酸碱度的功能
B. 中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C. 《荀子劝学》中记载“冰之为水,而寒于水”,说明冰的能量低于水,冰变为水属于吸热反应
D. 古代中国人发明的酒曲酿酒利用了催化剂加快反应速率的原理
2. 化学反应与能量关系密切,下列说法正确的是
A. 若;,则
B. 已知,则和稀溶液反应生成水时放出的热量
C. ,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 已知、下,,则和过量的在此条件下充分反应,放出热量小于
3. 已知分两步进行:①,②。其反应过程中能量变化如图。下列说法错误的是
A. B.
C. 反应①的速率比反应②的快 D. 相同条件下,最稳定的物质为P
4. 设阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 与反应生成分子数为
B. 的稀硫酸中含数目为
C. 常温下,的溶液中,水电离出的数目为
D. 向溶液通氨气至中性,含数目为
5. 利用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.测定中和反应的反应热
B.制备无水氯化铝
C.测氯水的
D.终点读数:
A. A B. B C. C D. D
6. 我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产,反应为:。一定条件下,在恒容密闭容器中发生该反应,下列说法正确的是
A. 降低温度,v(正)减小,v(逆)增大
B. 向容器中通入氦气,v(正)、v(逆)均增大
C. 当v正(H2O)=2v逆(H2),说明该反应达到平衡状态
D. 当混合气体的平均摩尔质量不变,说明该反应达到平衡状态
7. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定可以大量共存的是
A. 使甲基橙显红色的溶液中:、、、
B. 的溶液:、、、
C. 含有的溶液中:、、、
D. 水电离产生的的溶液中:、、、
8. 某温度下的水溶液中,与的关系如图所示[已知]。下列说法正确的是
A. 升高温度,可实现b点向a点移动
B. 该温度下溶液的
C. 向a点溶液中加入适量溶液,可实现a点向b点移动
D. 已知,则该温度下盐酸的
9. 下列说法正确的是
A. 保持温度不变,向稀氨水中缓慢通入,溶液中的值增大
B. 常温下,向醋酸溶液中加水稀释,溶液中增大
C. 用浓度均为的盐酸和醋酸分别中和等物质的量的,消耗醋酸的体积大
D. 用均为11的溶液和稀氨水分别中和的盐酸,消耗氨水的体积更大
10. 将和混合气体充入容积为的恒容密闭容器中,分别在和温度下发生反应:。反应过程中容器内的物质的量随时间变化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 温度时,该反应的平衡常数
C. 温度时,前12分钟的平均反应速率为
D. 温度时,若起始向容器中通入、、和,反应向正方向进行
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题目要求。
11. 时,用浓度为的溶液滴定浓度为的溶液,由水电离出的与加入溶液的体积的关系如图所示[已知]。下列说法正确的是
A. 图中 B. b、d两点溶液组成相同
C. c点溶液中: D. 稀释e点溶液时,减小
12. 下列实验操作及现象得出的相应结论正确的是
实验及现象
结论
A
分别用等物质的量浓度和溶液做导电实验,的导电性强
是强酸,是弱酸
B
用试纸测得溶液的约为9,溶液的约为8
电离出的能力比的强
C
向含有酚酞的溶液中加入少量固体,溶液红色变浅
溶液中存在水解平衡
D
分别向两支装有溶液的试管中滴加5滴相同浓度的溶液和溶液,前者产生气泡速率更快
对分解的催化效率更高
A. A B. B C. C D. D
13. 乙酸制氢过程发生的反应有①;②,能量变化如图所示。某温度下,在管式反应器中发生上述反应,物料在一端连续加入,在管中反应后从另一端流出。下列相关说法错误的是
A. 使用催化剂不能提高的产率 B. 反应②的活化能小,反应速率大
C. 适当升高温度可提高的产率 D. 的
14. 已知:,向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应,时达到平衡状态Ⅰ,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 容器内压强不变,表明反应达到平衡 B. 时改变的条件是升高温度
C. 平衡常数K:K(Ⅰ)=K(Ⅱ) D. 平衡时B的体积分数:(Ⅱ)<(Ⅰ)
15. 常温下,向的二元弱酸溶液中滴加等浓度的溶液,滴加过程中含A的三种微粒、、的分布系数[如的分布系数]与溶液的关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 曲线乙代表随的变化情况
B. 常温下,c点溶液中
C. a点溶液中
D. 常温下,的溶液中
三、非选择题:
16. 含碳物质的利用是能源领域的一个重要研究方向。
(1)利用催化技术将和转变为和的反应为。该反应在常温下能够自发进行,则该反应的___________(填“>”或“<”)0。
(2)催化加氢制取乙烯的反应为。已知部分化学键键能数据如下:
化学键
键能/()
803
436
615
414
464
则___________。
(3)下图是用钌()基催化剂催化合成甲酸()的过程示意图。每生成液态甲酸放出的热量。写出生成液态甲酸的热化学方程式___________。
(4)利用和合成二甲醚()的热化学方程式为 。该条件下,起始时向容器中投入和,测得某时刻该反应放出的热量为。此时的转化率为___________。
(5)研究发现团簇可催化的氧化,在催化过程中路径不同可能生成不同的过渡态和中间产物(过渡态已标出)。下图为路径1和路径2催化的能量变化。
据图可知反应___________(填“路径1”或“路径2”)的催化效果更好;路径1中最大能垒(活化能)___________。
17. 时,部分弱酸的电离平衡常数如表所示。
弱酸
电离平衡常数()
回答下列问题:
(1)的溶液中约为___________,少量通入溶液中发生反应的离子方程式为___________。
(2)浓度均为的溶液、溶液中,___________(填“>”“<”或“=”);可使两溶液相等的方法是___________(填代号)。
a.向溶液中加适量水 b.向溶液中加适量
c.向溶液中加适量水 d.向溶液中加适量
(3)溶液中,、、的浓度由大到小的顺序是___________。
(4)常温下,溶液的大于8,则溶液中___________(填“>”“=”或“<”),原因是___________(用离子方程式和必要的文字说明)。
(5)时,调节的氢氟酸水溶液的(忽略体积变化),得到、与溶液的变化关系如图所示(已知)。
①时,的电离平衡常数___________。
②___________。
18. 地康法制备氯气的原理是在、催化下发生化学反应 。回答下列问题:
(1)一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量和,发生上述反应。各物质的物质的量与时间变化关系如图所示。
①代表的物质是___________(填化学式)。
②正反应速率:a___________b(填“>”“<”或“=”)。
③内的平均反应速率___________;Q点时的转化率为___________%(保留三位有效数字)。
(2)刚性容器中,当投料比的比值分别为1、4、7时,的平衡转化率随温度变化的关系如图所示。
①曲线___________(填“a”“b”或“c”)表示投料比的比值为7。
②___________(填“>”“<”或“=”),原因是___________。
19. 锡及其化合物在生产、生活中有着重要的应用。实验室用如图所示装置制备(夹持仪器略,此反应过程放出大量热)。已知①的熔点为,化学性质与相似,常见化合价有、价;②极易水解,其熔点为,沸点为。
回答下列问题:
(1)装置C中盛装的试剂名称是___________;若去掉装置B,可能造成的后果是___________;装置G中碱石灰的作用是___________。
(2)与水蒸气反应生成白色固体,该反应的化学方程式为___________。
(3)产品中通常含有少量,为测定的纯度,设计如下实验:
取产品溶于稀盐酸中,加入淀粉溶液作指示剂,用标准溶液滴定至终点,三次平行实验,测得平均消耗标准液的体积为。反应原理为,。
①将溶液装入酸式滴定管后,排气泡的正确操作为___________(填代号)。
a. b. c. d.
②滴定终点的现象为___________。
③的纯度为___________%。
④若盛装溶液的滴定管滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会导致测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
20. 以、为原料合成过程中的主要反应如下:
反应i
反应ⅱ
回答下列问题:
(1)反应___________。
(2)和按物质的量投料,总物质的量为,在有催化剂的密闭容器中进行反应,测得的平衡转化率、和选择性(转化的中生成或的百分比)随温度、压强变化情况分别如下图所示。
①图甲中表示选择性的曲线是___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);压强、、由大到小的顺序为___________;图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
②时,在体积为的容器中,反应i和ⅱ达到平衡,的转化率为,和选择性均为,则该温度下反应ⅱ的平衡常数___________(保留三位有效数字)。
(3)在某铜基催化剂表面发生加氢制甲醇的反应,请补充完整下列反应过程。
第一步:___________
第二步:
第三步:
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