内容正文:
实验高中2024年秋季学期期中考试
高二化学试题
满分100分,时间75分钟
一、单一选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1. 化学与社会、生活密切相关。下列说法不正确的是
A. 明矾净水与自来水的杀菌消毒原理相同
B. 国家大剧院玻璃外墙采用了“纳米自洁玻璃”,即让玻璃穿上一层纳米级二氧化钛(TiO2)外套,TiO2可利用TiCl4的水解反应制得。
C. 硅光电池工作时能量转化:光能→电能
D. 农业上使用的铵态氮肥不能与草木灰混合使用
【答案】A
【解析】
【详解】A.明矾净水是水解生成的胶体吸附水中悬浮杂质实现净水,无杀菌作用;自来水杀菌消毒是利用强氧化性物质使微生物蛋白质变性,二者原理不同,A错误;
B.发生水解反应生成,经脱水可制得,因此可利用的水解反应制得,B正确;
C.硅光电池是光伏发电装置,工作时直接将光能转化为电能,C正确;
D.草木灰的主要成分为,水解使溶液显碱性,铵态氮肥中的与碱性溶液中的反应生成逸出,会降低肥效,因此二者不能混合使用,D正确;
故选A。
2. 下列反应属于放热反应的是
A. Na与H2O反应 B. NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应
C. C与CO2高温反应生成CO D. NaOH固体溶于水
【答案】A
【解析】
【详解】A.Na与H2O反应反应属于放热反应,故A符合题意;
B.NH4Cl与Ba(OH)2•8H2O反应是吸热反应,故B不符合题意;
C.C与CO2高温反应生成CO,是吸热反应,故C不符合题意;
D.NaOH固体溶于水不是化学反应,不能叫放热反应,故D不符合题意。
答案选A。
3. 下列热化学方程式及其描述正确的是
A. 乙醇燃烧热的热化学方程式:
B. 稀氨水和稀盐酸反应的热化学方程式:
C. 完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,热化学方程式为
D. 下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放出热量19.3kJ,热化学方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.依据燃烧热的定义,热化学方程式中可燃物为1 mol,产物为稳定的氧化物,应该生成H2O(l),A错误;
B.一元强酸与强碱的中和热约为57.3kJ·mol-1,是弱碱,在水溶液中电离吸热,1mol和1molHCl反应放出的热量小于57.3kJ,B错误;
C.完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,则完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ×4= 534kJ热量,热化学方程式为,C正确;
D.氮气和氢气的反应是可逆的,500℃、30MPa下,将和置于密闭的容器中充分反应生成的物质的量小于1mol,放热19.3kJ,生成1mol时放出的热量大于38.6kJ,则,D错误;
故选C。
4. 下列有关水的叙述不正确的是
A. 水是弱电解质
B. 水的电离方程式:
C. 纯水升高温度,减小,酸性增强
D. 向水中加入固体,水的电离程度增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.水是化合物,能部分电离,是弱电解质,故A正确;
B.水的电离方程式为可逆过程,电离出水合氢离子和氢氧根离子,电离方程式为:,故B正确;
C.水的电离过程是吸热过程,升温促进水的电离,水的电离程度增大,减小,仍为中性,酸性没有增强,故C错误;
D.为弱酸弱碱盐,在水中醋酸根离子和铵根离子都发生水解反应,促进水的电离,水的电离程度增大,故D正确;
故选:C。
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 澄清透明溶液中:、、、
B. 滴加KSCN显红色的溶液中:、、、
C. 强酸性溶液中:、、、
D. 常温下由水电离产生的的溶液:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A. 澄清透明溶液中:、、、可以大量共存,A正确;
B. 滴加KSCN溶液显红色说明溶液有三价铁离子,Fe3+与发生双水解反应不能共存,B错误;
C. 强酸性溶液中:、发生氧化还原反应不能共存,C错误;
D. 常温下由水电离产生的的溶液可以是酸性溶液,也可以是碱性溶液,碱性溶液中不能大量共存,D错误;
故选A。
6. 在一定条件下,某可逆反应达到平衡后,X的转化率与温度、压强的关系如图所示。根据图像,下列判断正确的是
A. a+b<c
B. 该反应的
C. 该反应在高温下具有自发性
D. 向平衡体系中加入适量Y,平衡向右移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.从图中信息知,温度相同时,压强小时X的转化率高,说明压强小有利于平衡向右进行,故有a<c,但无法推导出c>a+b,A错误;
B.压强相同时,升温时X的转化率增大,说明升温时平衡向右移动,正反应是吸热反应,,B错误;
C.,,,只有高温下才可能使,反应具有自发性,C正确;
D.Y是固体,加入Y后平衡不移动,D错误;
故选C。
7. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 在合成氨的反应中,升温有利于氨的合成
B. 实验室用排饱和食盐水收集氯气
C. 钢铁在潮湿的空气中更容易生锈
D. 、、HI三者的平衡混合气,加压(缩小容器体积)后颜色变深
【答案】B
【解析】
【详解】A.合成氨的正反应为放热反应,根据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动,不利于氨的合成,该事实不能用勒夏特列原理解释,A错误;
B.溶于水存在可逆过程:,饱和食盐水中浓度较高,使平衡逆向移动,降低了的溶解度,因此可用排饱和食盐水收集,能用勒夏特列原理解释,B正确;
C.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀,是不可逆过程,不存在化学平衡,不能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.、、的平衡体系中存在反应,反应前后气体分子数不变,加压平衡不移动,颜色变深是因为容器体积缩小导致浓度增大,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,D错误;
故选B。
8. 对于反应,科学家根据光谱研究提出如下反应历程:
第一步:快反应;
第二步: 慢反应;
第三步: 快反应。
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡,下列叙述正确的是
A. 该反应的速率由第二步反应决定
B. 反应的中间产物有N2O2、N2O和H2
C. 第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞
D. 若第一步反应的,则升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.总反应速率由慢反应决定,所以该反应的速率由第二步反应决定,故A正确;
B.NO、H2是反应物,反应的中间产物有N2O2、N2O,故B错误;
C.只有少数分子的碰撞能发生化学反应,能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞,第三步反应中N2O与H2的碰撞不都是有效碰撞,故C错误;
D.升高温度,正逆反应速率均增大,故D错误;
选A。
9. 下列关于电解质溶液的叙述不正确的是
A. 常温下,溶液中离子浓度大小顺序为:
B. 常温下,pH为11的氨水中加入固体,溶液pH增大
C. 中和pH、体积均相同的盐酸和醋酸溶液,后者消耗NaOH的物质的量较大
D. 常温下,同浓度的与NaHS溶液中均存在:
【答案】B
【解析】
【详解】A.是强酸弱碱盐,溶液中铵根离子发生水解反应生成一水合氨和氢离子,使溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可知c(Cl-)>c(),一般情况下盐的水解程度都比较小,所以溶液中离子浓度大小顺序为,故A正确;
B.氨水中存在电离平衡:NH3•H2O⇌OH-+,加入氯化铵固体后,平衡向着逆向移动,c(OH-)减小,pH减小,故B错误;
C.pH相同时,醋酸浓度大于盐酸,则中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量前者小于后者,故C正确;
D.根据电荷守恒,常温下,同浓度的Na2S与NaHS溶液中均存在:,故D正确;
故选:B。
10. 下列有关可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(g) △H<0的图象正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题干信息可知,可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(g) △H<0为正反应是一个气体体积减小的放热反应,据此分析解题。
【详解】A.温度越高,反应速率越快,越早达到平衡,升高温度,平衡逆向移动,C的质量分数减小,A正确;
B.升高温度,正逆反应速率均增大,化学平衡逆向移动,故逆反应速率大于正反应速率,最终重新达到相等,再次平衡,B错误;
C.增大压强,正逆反应速率均增大,化学平衡正向移动,故正反应速率大于逆反应速率,最终重新达到相等,再次平衡,C错误;
D.温度相同时,增大压强,平衡正向移动,A的转化率增大,压强相同时,升高温度,平衡逆向移动,A的转化率减小,D错误;
故答案为:A。
11. 一定条件下N2(g)、O2(g)反应生成NO(g)的能量关系如图所示,下列说法错误的是
A.
B. 该反应中反应物分子的每次碰撞都为有效碰撞
C. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 使用催化剂可增加单位时间内NO的产量
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知,N2、O2转化为NO的反应是吸热反应,A正确;
B.并不是反应物分子的每次碰撞都能发生反应,引发化学反应的碰撞叫有效碰撞,B错误;
C.该反应的正反应为吸热反应,则正反应的活化能大于逆反应的活化能,C正确;
D.使用催化剂可加快反应速率,故可增加单位时间内NO的产量,D正确。
故选B。
12. 下列说法正确的是
A. 常温下,溶液的碱性弱于NaClO溶液,不能说明酸性:
B. 将硫酸铝溶液小火低温蒸干,可得到氢氧化铝固体
C. 可逆反应体系加压后因为平衡移动导致体系颜色变深
D. 向恒容平衡体系中通入少量,转化率不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.两溶液的浓度未知,常温下,等浓度的溶液的碱性弱于NaClO溶液,才能说明酸性:,A正确;
B.将硫酸铝溶液小火低温蒸干,由于水解产物之一硫酸难以挥发,最终还是得到硫酸铝固体,B错误;
C.可逆反应体系加压后平衡正向移动,颜色变深是因为缩小容积导致,C错误;
D.向恒容平衡体系中通入少量,O2与NO反应生成,导致平衡正向移动,SO2转化率增大,D错误;
答案选A。
13. 25℃时,浓度均为0.2 mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是
A. 均存在电离平衡和水解平衡
B. 存在的粒子种类相同
C. c(OH-)前者大于后者
D. 均存在c(Na+) + c(H+) =2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaHCO3溶液中存在HCO的电离平衡和水解平衡、水的电离平衡;Na2CO3溶液中存在CO的水解平衡、水的电离平衡,故A正确;
B.NaHCO3和Na2CO3溶液中都存在CO、HCO、H2CO3、OH-、H+、Na+、H2O,粒子种类相同,故B正确;
C.NaHCO3的水解程度小于Na2CO3,c(OH-)前者小于后者,故C错误;
D.根据电荷守,均存在c(Na+) + c(H+) =2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),故D正确;
选C。
14. 在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:aA(g)+bB(g)cC(g)。平衡时测得C的浓度为0.60mol/L,保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,再达平衡时,测得C的浓度增大为1.00 mol/L。下列有关判断正确的是
A. 平衡向正反应方向移动 B. a+b>c
C. A的转化率降低 D. B的体积分数下降
【答案】C
【解析】
【详解】保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,C的浓度变为1.20mol/L,再达平衡时,C的浓度增大为1.00 mol/L;结果表明,加压,平衡逆向移动,a+b<c,A的转化率降低,B的体积分数升高。故选C。
15. 已知25 °C时醋酸的电离常数为1.8×10-5, 该温度下向20 mL 0.01 mol·L-1醋酸溶液中不断滴入0.01 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH变化如图所示。已知 ≈1.4。下列说法不正确的是
A. a点溶液的c(H+)≈4.2×10-4 mol·L-1
B. 水电离程度:d>e>c>b>a
C. b点: 2c(Na+)=c(CH3COO- )+c(CH3COOH)
D. d点: c(OH- )=c(CH3COOH)+c(H+)
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ka=,a点溶液的c(H+)≈4.2×10-4 mol·L-1,故A正确;
B.a→d溶液中H+浓度降低,水的电离程度逐渐增大,a点溶液的c(H+)≈4.2×10-4 mol·L-1,e点氢氧化钠有剩余,c(OH-)≈mol·L-1=3.3×10-3 mol·L-1,e点氢氧化钠对水电离的抑制作用大于a点,水电离程度d >c>b>a>e,故B错误;
C.b点溶质为等物质的量的CH3COONa、CH3COOH,根据物料守恒 2c(Na+)=c(CH3COO- )+c(CH3COOH),故C正确;
D.d点溶质为CH3COONa,根据质子守恒,c(OH- )=c(CH3COOH)+c(H+),故D正确;
选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 回答下列问题。
(1)一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液导电能力的变化如下图所示。
①写出醋酸的电离方程式_______________________。
②a、b、c三点醋酸的电离程度最大的是_________。
③a、b、c三点c(H+)浓度由大到小顺序是_________。
(2)物质的量浓度相等的以下五种溶液:①NaCl、②NaOH、③HCl、④、⑤,这5种溶液按pH由大到小的顺序为:________(填序号)。
(3)常温下,pH=12的溶液中,水电离出来的c(OH-)=__________;的溶液中,水电离出来的c(H+)=________mol/L。
(4)室温下,pH=3的盐酸溶液与pH=11氨水等体积混合后pH__________7(填“>”“<”或“=”)。
(5)等物质的量浓度的①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH3·H2O溶液中浓度由大到小的顺序是__________(填序号)。
【答案】(1) ①.
②. c ③.
b > a > c (2)
② > ⑤ > ① > ④ > ③
(3) ①.
②.
(4)
> (5)
① > ② > ③
【解析】
【小问1详解】
①醋酸是弱电解质,在水溶液中仅部分电离,存在电离平衡,其电离方程式为:;
②对于弱电解质溶液,加水稀释会促使电离平衡向正反应方向移动,从而增大电离程度。图中c点加水体积最大,因此醋酸的电离程度最大的是c点;
③溶液的导电能力与溶液中自由移动离子的浓度成正比。由图可知,导电能力的大小顺序为 b > a > c,因此溶液中离子浓度的大小顺序也为 b > a > c。由于醋酸电离出的主要离子是 和 ,故 浓度由大到小的顺序是 b > a > c;
【小问2详解】
物质的量浓度相等的五种溶液中:②为强碱,溶液呈强碱性,pH最大;⑤ 为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,pH大于7但小于同浓度的强碱;①为强酸强碱盐,不水解,溶液呈中性,pH=7;④为弱酸,溶液呈弱酸性,pH小于7;③为强酸,完全电离,溶液呈强酸性,pH最小。因此,这5种溶液按pH由大到小的顺序为 ② > ⑤ > ① > ④ > ③;
【小问3详解】
常温下,pH=12的溶液中,,则。醋酸钠水解促进了水的电离,溶液中的全部来自水的电离,故水电离出的 ;pH=2的 溶液中,。酸电离出的抑制了水的电离,溶液中的全部来自水的电离,且水电离出的等于溶液中的,故水电离出的 。
【小问4详解】
室温下,pH=3的盐酸中,pH=11的氨水中。由于氨水是弱碱,在水中仅部分电离,因此其溶质的实际物质的量浓度远大于。两者等体积混合时,氨水大量过量,反应后得到和的混合溶液,溶液呈碱性,因此混合后溶液的pH > 7;
【小问5详解】
等物质的量浓度的三种溶液中:①为强酸弱碱盐,发生水解,使其浓度略小于原浓度;②为弱酸弱碱盐,的水解会促进的水解(双水解),导致其的水解程度大于在中的水解程度,故其浓度小于同浓度的 溶液;③为弱电解质,只有极少部分电离出,其浓度最小。因此浓度由大到小的顺序为① > ② > ③。
17. 某校化学活动社团做了如下探究实验:
实验一:测定1 mol/L的硫酸与锌粒或锌粉反应的速率,设计如图I装置:
(1)装置图I中盛装硫酸的仪器名称是____________。
(2)按照图I装置实验时,限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是_______________________。
实验二:通过实验探究温度和浓度对反应速率的影响。
实验原理及方案:在酸性溶液中,KIO3和Na2SO3可发生反应生成I2,生成的I2可用淀粉溶液检验,根据出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
实验序号
0.1 mol·L-1 KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL
0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的体积/mL
水的体积/mL
实验温度/℃
出现蓝色的时间/s
①
5
5
V1
5
t1
②
5
5
40
25
t2
③
5
V2
35
25
t3
(3)碘酸钾和亚硫酸钠反应的离子方程式为____________________;
(4)实验①③中V1=_____,V2=______;出现蓝色的时间由大到小的顺序___________;
(5)对比实验②、③可得出的结论是______________________________;
(6)资料显示序号①的反应进行至10 s时,测得Na2SO3溶液的浓度为0.005 mol·L-1,则10 s内生成I2的平均化学反应速率υ(I2)=_________________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)收集到气体的体积
(3)
(4) ①. 40 ②. 10 ③.
(5)其他条件相同时,反应物浓度越大,化学反应速率越快
(6)
【解析】
【分析】实验一中,锌与稀硫酸反应生成 ,可在相同时间内比较收集到 的体积来判断反应快慢。实验二中,与 在酸性条件下发生氧化还原反应生成 ,遇淀粉变蓝,因此可用出现蓝色所需时间衡量反应速率。比较不同实验时要保持溶液总体积相同,只改变一个变量,如温度或反应物浓度。
【小问1详解】
图Ⅰ中盛装硫酸并能控制液体滴加的仪器是分液漏斗。
【小问2详解】
两次实验时间均限定为 10 min,要比较反应速率,还需测定相同时间内收集到 H₂ 的体积。
【小问3详解】
酸性条件下,将氧化为,自身被还原生成,离子方程式为:。
【小问4详解】
为保证实验①②只改变温度,实验①总体积应与实验②相同,故;实验③与实验②总体积相同,故。实验①温度最低,速率最慢;实验③中浓度较大,速率最快,所以出现蓝色时间由大到小为:。
【小问5详解】
实验②、③温度相同,酸性溶液体积相同,改变的是溶液浓度。实验③中 浓度较大,出现蓝色时间更短,说明其他条件相同时,反应物浓度越大,化学反应速率越快。
【小问6详解】
实验①混合后的初始浓度为: = 0.010 mol·L⁻¹,10 s 时浓度为 0.005 mol·L⁻¹,则10 s内消耗的浓度为0.005 mol·L⁻¹。由方程式可知,5 mol 生成1 mol,所以生成的浓度为:= 0.001 mol·L⁻¹,因此v()==1.0×10⁻⁴ mol·L⁻¹·s⁻¹
18. I.如图是用0.1000mol/L的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图:
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称是___________。
(2)若用酚酞做指示剂,达到滴定终点的实验现象是:___________。
(3)某实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。
实验编号
待测NaOH溶液的体积/mL
滴定前盐酸的体积读数/mL
滴定后盐酸的体积读数/mL
1
20.00
1.20
23.22
2
20.00
1.21
29.21
3
20.00
1.50
23.48
根据表中数据,计算出的待测NaOH浓度是_______mol/L(保留四位有效数字)。
(4)下列操作中会导致所测NaOH浓度偏低的是__________。
A. 滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸溶液
B. 滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C. 滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D. 读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
Ⅱ.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
Ka1=1.8×10-5
Ka2=6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
(5)在相同条件下,三种弱酸的酸性强弱顺序为____________。
(6)向NaCN溶液中通入少量CO2气体,反应的离子方程式为___________。
(7)常温下,向0.1mol/LCH3COOH溶液中,滴加NaOH溶液至c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,此时溶液的pH=__________。
【答案】(1)碱式滴定管
(2)当滴入半滴标准液后,溶液由红色变为无色,且半分钟内不变色
(3)0.1100 (4)D
(5)CH3COOH>H2CO3>HCN
(6)CN-+CO2+H2O=HCN+
(7)5
【解析】
【小问1详解】
仪器的名称为碱式滴定管;
【小问2详解】
当滴入半滴标准液后,溶液中溶质由氯化钠、氢氧化钠变为氯化钠,指示剂为酚酞,因此滴定终点溶液颜色由红色变为无色,且半分钟内不变色,可说明达到滴定终点;
【小问3详解】
三次滴定消耗的体积为:22.02mL,28.00mL,21.98mL,第二次数据误差太大,舍弃,则平均消耗V(NaOH)=22.00mL,;
【小问4详解】
A.滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸溶液,导致盐酸体积增加,所测NaOH浓度偏高,A错误;
B. 滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,无影响,B错误;
C. 滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致盐酸体积增加,所测NaOH浓度偏高,C错误;
D. 读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,导致盐酸体积减小,所测NaOH浓度偏低,D正确;
故选D;
【小问5详解】
几种弱酸的电离平衡常数可知,CH3COOH>H2CO3>HCN;
【小问6详解】
向NaCN溶液中通入少量CO2气体,酸性:H2CO3>HCN,反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O=HCN+;
【小问7详解】
根据c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,,pH=5;
19. CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题,已知CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ/mol
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ/mol
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ在________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)条件下能够自发进行。
(2)反应Ⅲ的ΔH3=________。
一定温度下在一容积固定的密闭容器中进行反应I,测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示:
(3)5min内,v(H2)=________;
(4)10min时,改变的外界条件可能是 (填字母)。
A. 减小氢气浓度 B. 增大压强(缩小容器体积)
C. 将CH3OH液化分离 D. 升高温度
(5)在一绝热且固定体积的密闭容器中发生反应Ⅱ,能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A. 气体平均摩尔质量不变 B. 气体密度保持不变
C. 气体压强保持不变 D. 断裂1molH-H键同时断裂2molO-H键
(6)已知一定温度下按照起始比=3,在一密闭容器中进行反应Ⅲ,保持总压为2MPa不变,达到平衡时CO的转化率为50%,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示反应Ⅲ的平衡常数Kp=________MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算Kp,各气体分压=总压×平衡体系中各气体的物质的量分数)。
【答案】(1)低温 (2)
(3) (4)C (5)CD
(6) 或
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ的,且正反应是气体分子数减小的反应,即;根据吉布斯自由能判据 时反应自发进行,可知该反应在低温条件下能够自发进行。
【小问2详解】
根据盖斯定律,将反应Ⅰ减去反应Ⅱ即可得到反应Ⅲ,故 。
【小问3详解】
由图可知,前内的浓度变化量为,则 ;根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,得 。
【小问4详解】
时,的浓度逐渐减小,说明平衡正向移动,且浓度曲线连续无突变;
A.减小氢气浓度,平衡逆向移动,浓度增大,A错误;
B.增大压强(缩小容器体积),浓度会突然增大,与图象不符,B错误;
C.将液化分离,生成物浓度减小,平衡正向移动, 浓度逐渐减小,C正确;D.升高温度,平衡向吸热方向(逆向)移动,浓度增大,D错误;
故选C。
【小问5详解】
反应Ⅱ为反应前后气体分子数不变的吸热反应;
A.气体总质量和总物质的量均不变,平均摩尔质量始终不变,不能说明达到平衡,A错误;
B.气体总质量和容器体积均不变,气体密度始终不变,不能说明达到平衡,B错误;
C.容器绝热,反应吸热会导致体系温度降低,恒容下压强会随温度变化而变化,当压强保持不变时,说明温度不再变化,反应达到平衡,C正确;
D.断裂键代表正反应消耗,同时断裂键代表逆反应消耗,正逆反应速率相等,说明达到平衡,D正确;
故选CD。
【小问6详解】
设起始时的物质的量为,为 ;列三段式:,平衡时气体总物质的量为,各气体的分压分别为:、、则平衡常数 (或 )。
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实验高中2024年秋季学期期中考试
高二化学试题
满分100分,时间75分钟
一、单一选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1. 化学与社会、生活密切相关。下列说法不正确的是
A. 明矾净水与自来水的杀菌消毒原理相同
B. 国家大剧院玻璃外墙采用了“纳米自洁玻璃”,即让玻璃穿上一层纳米级二氧化钛(TiO2)外套,TiO2可利用TiCl4的水解反应制得。
C. 硅光电池工作时能量转化:光能→电能
D. 农业上使用的铵态氮肥不能与草木灰混合使用
2. 下列反应属于放热反应的是
A. Na与H2O反应 B. NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应
C. C与CO2高温反应生成CO D. NaOH固体溶于水
3. 下列热化学方程式及其描述正确的是
A. 乙醇燃烧热的热化学方程式:
B. 稀氨水和稀盐酸反应的热化学方程式:
C. 完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,热化学方程式为
D. 下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放出热量19.3kJ,热化学方程式为
4. 下列有关水的叙述不正确的是
A. 水是弱电解质
B. 水的电离方程式:
C. 纯水升高温度,减小,酸性增强
D. 向水中加入固体,水的电离程度增大
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 澄清透明溶液中:、、、
B. 滴加KSCN显红色的溶液中:、、、
C. 强酸性溶液中:、、、
D. 常温下由水电离产生的的溶液:、、、
6. 在一定条件下,某可逆反应达到平衡后,X的转化率与温度、压强的关系如图所示。根据图像,下列判断正确的是
A. a+b<c
B. 该反应的
C. 该反应在高温下具有自发性
D. 向平衡体系中加入适量Y,平衡向右移动
7. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 在合成氨的反应中,升温有利于氨的合成
B. 实验室用排饱和食盐水收集氯气
C. 钢铁在潮湿的空气中更容易生锈
D. 、、HI三者的平衡混合气,加压(缩小容器体积)后颜色变深
8. 对于反应,科学家根据光谱研究提出如下反应历程:
第一步:快反应;
第二步: 慢反应;
第三步: 快反应。
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡,下列叙述正确的是
A. 该反应的速率由第二步反应决定
B. 反应的中间产物有N2O2、N2O和H2
C. 第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞
D. 若第一步反应的,则升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
9. 下列关于电解质溶液的叙述不正确的是
A. 常温下,溶液中离子浓度大小顺序为:
B. 常温下,pH为11的氨水中加入固体,溶液pH增大
C. 中和pH、体积均相同的盐酸和醋酸溶液,后者消耗NaOH的物质的量较大
D. 常温下,同浓度的与NaHS溶液中均存在:
10. 下列有关可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(g) △H<0的图象正确的是
A. B.
C. D.
11. 一定条件下N2(g)、O2(g)反应生成NO(g)的能量关系如图所示,下列说法错误的是
A.
B. 该反应中反应物分子的每次碰撞都为有效碰撞
C. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 使用催化剂可增加单位时间内NO的产量
12. 下列说法正确的是
A. 常温下,溶液的碱性弱于NaClO溶液,不能说明酸性:
B. 将硫酸铝溶液小火低温蒸干,可得到氢氧化铝固体
C. 可逆反应体系加压后因为平衡移动导致体系颜色变深
D. 向恒容平衡体系中通入少量,转化率不变
13. 25℃时,浓度均为0.2 mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是
A. 均存在电离平衡和水解平衡
B. 存在的粒子种类相同
C. c(OH-)前者大于后者
D. 均存在c(Na+) + c(H+) =2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
14. 在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:aA(g)+bB(g)cC(g)。平衡时测得C的浓度为0.60mol/L,保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,再达平衡时,测得C的浓度增大为1.00 mol/L。下列有关判断正确的是
A. 平衡向正反应方向移动 B. a+b>c
C. A的转化率降低 D. B的体积分数下降
15. 已知25 °C时醋酸的电离常数为1.8×10-5, 该温度下向20 mL 0.01 mol·L-1醋酸溶液中不断滴入0.01 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH变化如图所示。已知 ≈1.4。下列说法不正确的是
A. a点溶液的c(H+)≈4.2×10-4 mol·L-1
B. 水电离程度:d>e>c>b>a
C. b点: 2c(Na+)=c(CH3COO- )+c(CH3COOH)
D. d点: c(OH- )=c(CH3COOH)+c(H+)
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 回答下列问题。
(1)一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液导电能力的变化如下图所示。
①写出醋酸的电离方程式_______________________。
②a、b、c三点醋酸的电离程度最大的是_________。
③a、b、c三点c(H+)浓度由大到小顺序是_________。
(2)物质的量浓度相等的以下五种溶液:①NaCl、②NaOH、③HCl、④、⑤,这5种溶液按pH由大到小的顺序为:________(填序号)。
(3)常温下,pH=12的溶液中,水电离出来的c(OH-)=__________;的溶液中,水电离出来的c(H+)=________mol/L。
(4)室温下,pH=3的盐酸溶液与pH=11氨水等体积混合后pH__________7(填“>”“<”或“=”)。
(5)等物质的量浓度的①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH3·H2O溶液中浓度由大到小的顺序是__________(填序号)。
17. 某校化学活动社团做了如下探究实验:
实验一:测定1 mol/L的硫酸与锌粒或锌粉反应的速率,设计如图I装置:
(1)装置图I中盛装硫酸的仪器名称是____________。
(2)按照图I装置实验时,限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是_______________________。
实验二:通过实验探究温度和浓度对反应速率的影响。
实验原理及方案:在酸性溶液中,KIO3和Na2SO3可发生反应生成I2,生成的I2可用淀粉溶液检验,根据出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
实验序号
0.1 mol·L-1 KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL
0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的体积/mL
水的体积/mL
实验温度/℃
出现蓝色的时间/s
①
5
5
V1
5
t1
②
5
5
40
25
t2
③
5
V2
35
25
t3
(3)碘酸钾和亚硫酸钠反应的离子方程式为____________________;
(4)实验①③中V1=_____,V2=______;出现蓝色的时间由大到小的顺序___________;
(5)对比实验②、③可得出的结论是______________________________;
(6)资料显示序号①的反应进行至10 s时,测得Na2SO3溶液的浓度为0.005 mol·L-1,则10 s内生成I2的平均化学反应速率υ(I2)=_________________。
18. I.如图是用0.1000mol/L的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图:
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称是___________。
(2)若用酚酞做指示剂,达到滴定终点的实验现象是:___________。
(3)某实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。
实验编号
待测NaOH溶液的体积/mL
滴定前盐酸的体积读数/mL
滴定后盐酸的体积读数/mL
1
20.00
1.20
23.22
2
20.00
1.21
29.21
3
20.00
1.50
23.48
根据表中数据,计算出的待测NaOH浓度是_______mol/L(保留四位有效数字)。
(4)下列操作中会导致所测NaOH浓度偏低的是__________。
A. 滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸溶液
B. 滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C. 滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D. 读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
Ⅱ.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
Ka1=1.8×10-5
Ka2=6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
(5)在相同条件下,三种弱酸的酸性强弱顺序为____________。
(6)向NaCN溶液中通入少量CO2气体,反应的离子方程式为___________。
(7)常温下,向0.1mol/LCH3COOH溶液中,滴加NaOH溶液至c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,此时溶液的pH=__________。
19. CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题,已知CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ/mol
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ/mol
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ在________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)条件下能够自发进行。
(2)反应Ⅲ的ΔH3=________。
一定温度下在一容积固定的密闭容器中进行反应I,测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示:
(3)5min内,v(H2)=________;
(4)10min时,改变的外界条件可能是 (填字母)。
A. 减小氢气浓度 B. 增大压强(缩小容器体积)
C. 将CH3OH液化分离 D. 升高温度
(5)在一绝热且固定体积的密闭容器中发生反应Ⅱ,能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A. 气体平均摩尔质量不变 B. 气体密度保持不变
C. 气体压强保持不变 D. 断裂1molH-H键同时断裂2molO-H键
(6)已知一定温度下按照起始比=3,在一密闭容器中进行反应Ⅲ,保持总压为2MPa不变,达到平衡时CO的转化率为50%,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示反应Ⅲ的平衡常数Kp=________MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算Kp,各气体分压=总压×平衡体系中各气体的物质的量分数)。
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