精品解析:广东省深圳市人大附中深圳学校2024-2025学年高二上学期第二次段考化学试卷
2026-08-10
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内容正文:
人大附中深圳学校2024-2025学年第一学期第二次段考
高二年级化学试卷
说明:本试卷有2道大题20道小题,共12页,考试用时75分钟,满分100分,请在答题卡上作答,选择题用2B铅笔填涂,要求把选项填黑填满,主观题用0.5黑色签字笔答题,主观题要答写在对应题框内,不在框内答题无效。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 广东省博物馆馆藏集岭南文物之大成,汇聚诸多种类于一体,下列文物不含硅酸盐材料的是
A.清康熙宜兴紫砂象生瓜形壶
B.明万历款黄釉五彩双龙纹盘
C.清起降款青花船形碟
D.南朝波斯鎏金器
A. A B. B C. C D. D
2. 化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A. 日常生活中所用的花生油、牛油、石蜡油分子中均含有酯基
B. 泡沫灭火器中所用硫酸铝、碳酸氢钠溶于水后,溶液均显酸性
C. 用激光笔照射淀粉溶液、鸡蛋白溶液均能观察到丁达尔效应
D. 计算机芯片、硅太阳能电池、光导纤维的主要材料均为高纯硅
3. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
帮厨活动:用高压锅炖肉
压强越大,水的沸点越高
B
盐碱地(含较多等)施用适量石膏,降低土壤的碱性
发生了沉淀的相互转化
C
用除去工业废水中的
利用的还原性
D
医药管理:用冰箱保存疫苗
温度越低,反应速率越慢
A. A B. B C. C D. D
4. 用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 用装置甲定量测定化学反应速率
B. 装置乙用已知浓度的酸性溶液滴定未知物质的量浓度的溶液
C. 用装置丙准确测定中和反应的反应热
D. 用装置丁蒸干溶液获得晶体
5. 调控化学反应对日常生活和工农业生产具有重要意义。下列说法不正确的是
A. 光催化分解的反应,该反应为熵增的反应
B. 工业制硫酸的反应之一,使用催化剂可加快反应速率
C. 合成氨反应,升温能提高的平衡转化率
D. 制氢气反应,增大浓度,提高转化率
6. 硫、氮元素的“价类”二维图如图所示,下列说法正确的是
A. 氮的氧化物均可用排空气法收集 B. 自然固氮与足量的反应可一步转化为
C. 稀硝酸和稀硫酸能分别与锌发生置换反应 D. 工业合成氨气采用铁触媒催化剂
7. 含氰废水中氰化物主要形态是和。氰化物浓度较低时,可在碱性条件下用将其转化为。浓度较高时,用溶液与反应生成和。已知酸性:。下列化学反应表示不正确的是
A. 溶液与足量溶液反应:
B. 向溶液中通入少量:
C. 碱性条件下与反应:
D. 溶液与溶液反应:
8. 一种由和转化为高附加值产品的催化反应历程如图所示。下列说法正确的是
A. ①→②放出能量并形成了C=C键
B. 该反应的平衡常数
C. 该催化剂能提高反应物的平衡转化率
D. 该反应中每生成转移电子的数目约为
9. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
①无色溶液中:、、、
②的溶液中:、、、
③加入能放出的溶液中:、、、
④常温下=1×10-3mol·L-1的溶液中:、、、
⑤滴加NaOH溶液能产生红褐色沉淀的溶液中:、、、
⑥酸性溶液中:、、、
A. ②④ B. ③⑥ C. ③⑤ D. ①②
10. 一种新型短路膜电化学电池消除CO2装置如下图所示。下列说法正确的是
A. 负极反应为:H2-2e-+2OH-=2H2O
B. 正极反应消耗22.4LO2时,理论上能转移4mol电子
C. 短路膜内发生反应:HCO+OH-=CO+H2O
D. 短路膜和常见的离子交换膜不同,能传递离子和电子
11. 常温下,向均为12、体积均为的溶液中分别加水稀释至体积为,溶液随的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 常温下电离常数:
B. 的电离程度:b点点
C. 当时,三种溶液同时升高至某相同温度,减小
D. a点由水电离的大于b点
12. 某兴趣小组用数字化实验系统测定一定浓度碳酸钠溶液的与温度的关系,得到如图所示的曲线,下列分析不正确的是
A. a点时大于b点时 B. 水的电离平衡也会对溶液的产生影响
C. 段水解平衡向右移动 D. 水解是吸热过程
13. 下列设计的实验方案不能达到实验目的的是
选项
实验现象和操作
实验目的
A
向溶液中滴加溶液至不再有沉淀产生,再滴加几滴溶液,出现黑色沉淀
验证
B
室温下,用计测得溶液的为溶液的约为11.6
验证结合的能力比的强
C
两支试管中各盛酸性高锰酸钾溶液,分别加入草酸溶液和草酸溶液,观察现象
探究反应物浓度对反应速率的影响
D
向盛有溶液的试管中滴加滴溶液,再继续滴加滴溶液,观察现象
探究浓度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
14. 甲醇—水催化重整可获得;其主要反应为,
在下,将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管转化率及的选择性随温度变化情况如图所示。已知:。下列说法正确的是
A. 其他条件不变,增大压强,的平衡转化率增大
B. 甲醇—水催化重整制应选择反应温度为
C. 其他条件不变,增大可以提高平衡时产率
D. 其他条件不变,在温度范围,随着温度升高,出口处的量不断减小,的量不断增大
15. 我国科学家研究出一种新型水系电池,其结构如图,该电池既能实现乙炔加氢又能提供电能,下列说法正确的是
A. 通过阴离子交换膜向a电极移动
B. 左侧极室减小
C. a极的电极反应式为:
D. 每转移,右侧极室中溶液质量增大
16. 向饱和溶液(有足量固体)中滴加氨水,发生反应和,与的关系如图所示{M代表或}。下列说法不正确的是
A. 曲线Ⅱ对应的M为
B. 的平衡常数约为
C. 当时,
D. 转变成的过程中,逐渐减小
二、非选择题:共4题,共56分。
17. 食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸。
(1)用分别滴定盐酸和醋酸,滴定过程中变化曲线如下图所示。
①在上述滴定过程中,不需要使用的玻璃仪器是_______(填序号)。
A.量瓶 B.酸式滴定管 C.锥形瓶 D.碱式滴定管
②由图中数据可判断滴定盐酸的变化曲线为图2,判断的理由如下(答出2点):
i.起始未滴加溶液时,_________。ii._________。
③滴定溶液的过程中,当滴加溶液时,溶液显_________(填“酸性”、“碱性”或“中性”),用离子方程式表示其原因:_________。其中离子浓度由大到小的顺序是_________(用符号“”及“>”表示)。此时_________(填“>”、“<”或“=”)。
(2)某小组研究下稀释对电离平衡的影响。
序号
Ⅰ
40.00
2.86
Ⅱ
4.00
36.00
3.36
由实验I和Ⅱ可知,稀释溶液,电离平衡_______(填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由:_______。
18. 碱式碳酸铜可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为,含及少量)为原料制备碱式碳酸铜,工业流程如下:
金属离子从开始形成氢氧化物沉淀,到完全沉淀时溶液的如下:
金属离子
开始沉淀
7.5
2.7
5.9
完全沉淀
9.5
3.7
6.9
(1)“浸取”时能提高辉铜矿浸取率的措施有_______(填2条)。
(2)某小组测得浸取率随浓度及温度影响的变化曲线如下:
①由图一中的a点分析,浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用,该反应的离子方程式为_______。
②图二中高于时浸取率下降的原因是_______。
(3)“除铁”步骤应调的范围_______,可加入试剂_______。
(4)某实验小组为测定碱式碳酸铜的纯度,取制得的碱式碳酸铜产品,加适量硫酸,再加水,加热溶解,冷却后配成溶液。量取配成的溶液于碘量瓶中,加入适量缓冲溶液控制溶液的在之间,以及过量的碘化钾,摇匀,于暗处放置5分钟。用的溶液进行滴定,至临近滴定终点时再加入淀粉溶液做指示剂,继续滴入溶液至滴定终点。平行测定3次,实验数据如下表所示。已知:。
实验编号
滴定前溶液的体积读数
滴定后溶液的体积读数
1
0.10
20.12
2
1.20
23.21
3
1.50
21.48
①判断滴定到达终点的现象是_______。
②根据表中数据计算实验小组制得的碱式碳酸铜[,相对分子质量为222]的纯度为_______。
(5)对下列几种假定情况进行讨论(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
①装溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,对测定结果的影响是_______。
②读溶液体积时,若滴定前仰视,滴定后俯视,对测定结果的影响是_______。
19. 氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。“哈伯法”合成氨的反应:。相关键能数据如下表:
化学键
键能
946.0
436.0
390.8
(1)________
(2)合成氨的反应在低温能自发进行,推动反应在该条件下自发进行的主要因素是反应的________。
A.焓变 B.熵变
(3)向密闭容器中通入和,反应达平衡时的体积分数为,压强为,则压强平衡常数_______(结果用分数表示,为分压平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)下列能说明该反应达到平衡的是_______。
A. 恒容时气体的密度不变 B. 恒压时气体的压强不变
C. 绝热时系统的温度不变 D. 恒压时气体的物质的量不变
“球磨法”是在温和的条件下(和,)合成氨,氨的最终体积分数可高达。该法分为两个步骤(如图):第一步,铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化,产生高密度的缺陷,氮分子被吸附在这些缺陷上,有助于氮分子的解离;第二步,发生加氢反应得到,剧烈碰撞中,从催化剂表面脱附得到产物氨。
(5)“球磨法”与“哈伯法”相比较,下列说法正确的是_______。
A. “球磨法"催化剂缺陷密度越高,的吸附率越高
B. “哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键,而“球磨法”不用解离氮氮三键
C. “球磨法”中“剧烈碰撞”产生“活化缺陷”,是为了提高平衡转化率
D. “球磨法”不采用高压,是因为低压产率已经较高,加压会增大成本
(6)机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成,而摩擦生热会使体系温度升高。如图是吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线,则应选择的最佳转速约400转。若选择500转的转速,的吸附量降低的原因是_______。
(7)用氨气研发燃料电池,电池反应为,(如下图)
①b电极是_______。
A.负极 B.正极
②通入a气体一极的电极反应式为_______。
20. 常温下,某小组同学用如下装置探究的沉淀溶解平衡。
实验装置
实验序号
传感器种类
实验操作
①
电导率传感器
向蒸馏水中加入足量粉末,一段时间后再加入少量蒸馏水。
②
传感器
向滴有酚酞溶液的蒸馏水中加入粉末,隔一段时间后,再向所得悬浊液中加入一定量稀硫酸,一段时间后,仍存在粉末。
I.实验①测得电导率随时间变化的曲线如图1所示。
已知:ⅰ.在稀溶液中,溶液中离子浓度越大,电导率越大
(1)a点电导率不等于0的原因是___________。
(2)由图1可知,在悬浊液中再加入少量蒸馏水的时刻为___________(填“b”“c”或“d”)点。
(3)分析电导率在de段逐渐上升的原因:d时刻,___________(填“>”“<”或“=”),导致___________(结合化学用语说明)。
II.实验②测得随时间变化的曲线如图2所示。
已知:ⅱ.,
ⅲ.酚酞变色范围:
8.2≤pH≤10
颜色
无色
淡粉色
红色
(4)实验②过程中,溶液颜色变化为:先变红,___________。
(5)图2中DE段pH低于BC段pH的原因是___________。
(6)常被用于水质改良剂,能够使水体约为9,进而抑制细菌的生长。时,水体中约为___________。
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人大附中深圳学校2024-2025学年第一学期第二次段考
高二年级化学试卷
说明:本试卷有2道大题20道小题,共12页,考试用时75分钟,满分100分,请在答题卡上作答,选择题用2B铅笔填涂,要求把选项填黑填满,主观题用0.5黑色签字笔答题,主观题要答写在对应题框内,不在框内答题无效。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 广东省博物馆馆藏集岭南文物之大成,汇聚诸多种类于一体,下列文物不含硅酸盐材料的是
A.清康熙宜兴紫砂象生瓜形壶
B.明万历款黄釉五彩双龙纹盘
C.清起降款青花船形碟
D.南朝波斯鎏金器
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.紫砂象生瓜形壶为陶瓷制品,含硅酸盐材料,A不符合题意;
B.五彩双龙纹盘为瓷器,含硅酸盐材料,B不符合题意;
C.船形碟为瓷器,含硅酸盐材料,C不符合题意;
D.金器为金属制品,属于金属材料,不含硅酸盐材料,D符合题意;
故选D。
2. 化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A. 日常生活中所用的花生油、牛油、石蜡油分子中均含有酯基
B. 泡沫灭火器中所用硫酸铝、碳酸氢钠溶于水后,溶液均显酸性
C. 用激光笔照射淀粉溶液、鸡蛋白溶液均能观察到丁达尔效应
D. 计算机芯片、硅太阳能电池、光导纤维的主要材料均为高纯硅
【答案】C
【解析】
【详解】A.日常生活中所用的花生油、牛油分子中均含有酯基,石蜡油主要成分是烃,分子中不含酯基,A错误;
B.硫酸铝溶于水后,铝离子水解,溶液显酸性,碳酸氢钠溶于水后,碳酸氢根水解程度大于其电离程度,溶液显碱性,B错误;
C.淀粉溶液、鸡蛋白溶液为胶体,用激光笔照射均能观察到丁达尔效应,C正确;
D.计算机芯片、硅太阳能电池的主要材料均为高纯硅,光导纤维的主要材料为二氧化硅,D错误;
故选C。
3. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
帮厨活动:用高压锅炖肉
压强越大,水的沸点越高
B
盐碱地(含较多等)施用适量石膏,降低土壤的碱性
发生了沉淀的相互转化
C
用除去工业废水中的
利用的还原性
D
医药管理:用冰箱保存疫苗
温度越低,反应速率越慢
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.高压锅密闭环境内部压强大于常压,压强越大水的沸点越高,能在更高温度下快速炖烂肉,二者直接关联,A不符合题意;
B.盐碱地中的水解显碱性,加入石膏(主要成分为),会发生沉淀转化生成更难溶的,降低溶液中浓度,从而减弱土壤碱性,二者关联,B不符合题意;
C.用除去废水中的,是因为的溶度积远小于,发生沉淀转化反应,该反应中没有元素化合价变化,不涉及利用的还原性,二者无关联,C符合题意;
D.疫苗的主要有效成分是蛋白质类生物活性物质,温度过高易发生变性失活,低温下反应(蛋白质变性、分解等)速率大幅减慢,因此用冰箱低温保存疫苗,二者关联,D不符合题意;
故选C。
4. 用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 用装置甲定量测定化学反应速率
B. 装置乙用已知浓度的酸性溶液滴定未知物质的量浓度的溶液
C. 用装置丙准确测定中和反应的反应热
D. 用装置丁蒸干溶液获得晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.装置甲使用长颈漏斗,反应生成的气体会从长颈漏斗逸出,无法准确收集测量生成气体的体积,不能定量测定化学反应速率,需要改用分液漏斗,A错误;
B.用已知浓度的酸性溶液滴定未知物质的量浓度的溶液,利用氧化还原反应的滴定原理,记录消耗高锰酸钾的体积,可以测定溶液的浓度,B正确;
C.测定中和反应反应热时,铜是热的良导体,铜丝搅拌器导热会造成较多热量散失,使测定结果误差偏大,应该使用环形玻璃搅拌棒,C错误;
D.溶液中存在水解平衡:,加热蒸干过程中,HCl会不断挥发,促进水解平衡持续正向移动,最终完全转化为,继续加热还会分解得到,无法得到晶体,D错误;
故选B。
5. 调控化学反应对日常生活和工农业生产具有重要意义。下列说法不正确的是
A. 光催化分解的反应,该反应为熵增的反应
B. 工业制硫酸的反应之一,使用催化剂可加快反应速率
C. 合成氨反应,升温能提高的平衡转化率
D. 制氢气反应,增大浓度,提高转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应反应物是2 mol气体,生成物是共3 mol气体,气体分子数增多,体系混乱度增大,属于熵增反应,A正确;
B.催化剂可以降低反应活化能,增大活化分子百分数,从而加快化学反应速率,工业制硫酸中使用V2O5作催化剂符合该规律,B正确;
C.合成氨反应ΔH < 0,是放热反应,根据勒夏特列原理,升温会使平衡向吸热的逆反应方向移动,会降低H2的平衡转化率,C错误;
D.增大反应物H2O(g)的浓度,平衡正向移动,可提高另一种反应物CO的转化率,D正确;
故选C。
6. 硫、氮元素的“价类”二维图如图所示,下列说法正确的是
A. 氮的氧化物均可用排空气法收集 B. 自然固氮与足量的反应可一步转化为
C. 稀硝酸和稀硫酸能分别与锌发生置换反应 D. 工业合成氨气采用铁触媒催化剂
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.易与空气中的反应生成,不能用排空气法收集,只能用排水法,A错误;
B.自然固氮过程中,和在放电条件下只能一步生成,再和反应才能得到,无法直接一步生成,B错误;
C.稀硫酸和锌发生置换反应生成和,但稀硝酸具有强氧化性,和锌反应生成硝酸盐、氮氧化物和水,不属于置换反应,C错误;
D.工业合成氨的反应为,采用铁触媒作为催化剂,D正确;
故选D。
7. 含氰废水中氰化物主要形态是和。氰化物浓度较低时,可在碱性条件下用将其转化为。浓度较高时,用溶液与反应生成和。已知酸性:。下列化学反应表示不正确的是
A. 溶液与足量溶液反应:
B. 向溶液中通入少量:
C. 碱性条件下与反应:
D. 溶液与溶液反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知酸性,根据强酸制弱酸,足量只能将质子化到,无法生成(即和),A正确;
B.向溶液通入少量,因酸性,无论量多少,产物都只能是和,B正确;
C.该反应环境为碱性条件,产物不能生成酸性气体(在碱性环境中会转化为碳酸根/碳酸氢根),正确的为,C错误;
D.根据题干给定产物配平:Fe从0→+2失2e⁻,2个H从+1→0得2e⁻,电子守恒,同时原子总数完全匹配,D正确;
故选C。
8. 一种由和转化为高附加值产品的催化反应历程如图所示。下列说法正确的是
A. ①→②放出能量并形成了C=C键
B. 该反应的平衡常数
C. 该催化剂能提高反应物的平衡转化率
D. 该反应中每生成转移电子的数目约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.①→②过程中,从能量示意图知,反应物能量大于生成物能量,发生了放热反应,同时由CH4生成了中间体,形成了C-C键,无C=C键生成,故A错误;
B.如图所示,该反应的总反应为CO2+CH4CH3COOH,则该反应的平衡常数为,故B错误;
C.催化剂只影响速率不影响平衡,不能提高反应物的平衡转化率,故C错误;
D.该反应中每生成1个CH3COOH转移4个电子,则该反应中每生成1 mol CH3COOH转移电子的数目约为4×6.02×1023,故D正确;
故选D。
9. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
①无色溶液中:、、、
②的溶液中:、、、
③加入能放出的溶液中:、、、
④常温下=1×10-3mol·L-1的溶液中:、、、
⑤滴加NaOH溶液能产生红褐色沉淀的溶液中:、、、
⑥酸性溶液中:、、、
A. ②④ B. ③⑥ C. ③⑤ D. ①②
【答案】A
【解析】
【详解】①是紫红色,不符题意;
②的溶液显碱性:、、、,均不与氢氧根反应,且相互之间不反应,故可以大量共存;
③加入能放出的溶液显强碱性或强酸性:与氢离子和氢氧根均不共存,与氢氧根不共存,故不能大量共存;
④常温下=1×10-3mol·L-1的溶液中的c(OH-)=10-3mol/L:、、、,四种离子均可以大量共存;
⑤滴加NaOH溶液能产生红褐色沉淀的溶液中含:和反应,和双水解,故不能大量共存;
⑥酸性溶液中含有:、会发生氧化还原反应,故不能大量共存;
综上所述能够大量共存的有②④;
故选A;
10. 一种新型短路膜电化学电池消除CO2装置如下图所示。下列说法正确的是
A. 负极反应为:H2-2e-+2OH-=2H2O
B. 正极反应消耗22.4LO2时,理论上能转移4mol电子
C. 短路膜内发生反应:HCO+OH-=CO+H2O
D. 短路膜和常见的离子交换膜不同,能传递离子和电子
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,氢气通入极为负极,电极反应式为H2-2e-=2H+,氢离子与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳,氧气通入极为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-=2OH-,二氧化碳和氢氧根离子反应生成碳酸根离子,据此作答。
【详解】A.氢气通入极为负极,电极反应式为H2-2e-=2H+,故A错误;
B.未说明气体所处温度和压强,不能计算22.4LO2的物质的量,故B错误;
C.由图可知,短路膜内CO转化为HCO,故C错误;
D.由图可知,短路膜和常见的离子交换膜不同,能传递离子和电子,故D正确;
故选D。
11. 常温下,向均为12、体积均为的溶液中分别加水稀释至体积为,溶液随的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 常温下电离常数:
B. 的电离程度:b点点
C. 当时,三种溶液同时升高至某相同温度,减小
D. a点由水电离的大于b点
【答案】A
【解析】
【分析】在稀释过程中,溶液的变为4时,pH降低了4,说明为强碱,、都是弱碱,当相同时的pH小于,说明的碱性强于;
【详解】A.由上述分析可知,的碱性强于,故常温下电离常数:,A错误;
B.c的稀释程度比b点大,越稀越电离,的电离程度:b点c点,B正确;
C.弱电解质的电离是吸热的过程,当时,三种溶液同时升高至某相同温度,增大,不变,故减小,C正确;
D.a点的小于b点,故a点的大于b点,溶液中的即水电离的,故a点由水电离的大于b点,D正确;
故选A。
12. 某兴趣小组用数字化实验系统测定一定浓度碳酸钠溶液的与温度的关系,得到如图所示的曲线,下列分析不正确的是
A. a点时大于b点时 B. 水的电离平衡也会对溶液的产生影响
C. 段水解平衡向右移动 D. 水解是吸热过程
【答案】A
【解析】
【分析】碳酸钠溶液中存在水解平衡:,该水解反应为吸热过程。
【详解】A.温度升高,水解平衡正向移动,的生成量随温度升高而增大,因此a点温度低于b点,a点的小于b点的,A错误;
B.温度升高时,水的离子积增大,纯水中的浓度也会随温度升高而上升,因此碳酸钠溶液的pH变化同时受碳酸根水解、水的电离两个因素共同影响,水的电离平衡会对溶液pH产生作用,B正确;
C.水解是吸热过程,温度从b到c升高,水解平衡向右移动,C正确;
D.盐类水解属于吸热过程,符合温度升高促进水解的规律,D正确;
故选A。
13. 下列设计的实验方案不能达到实验目的的是
选项
实验现象和操作
实验目的
A
向溶液中滴加溶液至不再有沉淀产生,再滴加几滴溶液,出现黑色沉淀
验证
B
室温下,用计测得溶液的为溶液的约为11.6
验证结合的能力比的强
C
两支试管中各盛酸性高锰酸钾溶液,分别加入草酸溶液和草酸溶液,观察现象
探究反应物浓度对反应速率的影响
D
向盛有溶液的试管中滴加滴溶液,再继续滴加滴溶液,观察现象
探究浓度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na2S与ZnSO4反应至不再产生沉淀,说明溶液中S2-已被完全转化为ZnS饱和溶液,此时滴加CuSO4生成黑色CuS沉淀,是ZnS沉淀转化为更难溶的CuS,可验证,能达到实验目的,A不符合题意;
B.等浓度的Na2SO3溶液pH小于Na2CO3溶液,说明的水解程度更大,结合的能力比强,能达到实验目的,B不符合题意;
C.酸性KMnO4溶液和不同浓度草酸反应时,KMnO4过量,溶液不会完全褪色,无法通过褪色时间等现象对比反应速率,不能探究反应物浓度对反应速率的影响,不能达到实验目的,C符合题意;
D.和存在平衡:,加NaOH时被消耗平衡正向移动,溶液由橙色变黄色,加H2SO4时浓度增大平衡逆向移动,溶液变回橙色,可探究浓度对化学平衡的影响,能达到实验目的,D不符合题意;
故选C。
14. 甲醇—水催化重整可获得;其主要反应为,
在下,将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管转化率及的选择性随温度变化情况如图所示。已知:。下列说法正确的是
A. 其他条件不变,增大压强,的平衡转化率增大
B. 甲醇—水催化重整制应选择反应温度为
C. 其他条件不变,增大可以提高平衡时产率
D. 其他条件不变,在温度范围,随着温度升高,出口处的量不断减小,的量不断增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.两个反应的正反应均为气体分子数增大的反应(主反应气体分子数从2变为4,副反应从1变为3),其他条件不变时,增大压强,平衡均向气体分子数减少的逆反应方向移动,的平衡转化率会减小,而非增大,A错误;
B.甲醇-水催化重整制需要尽可能抑制副反应生成CO,保证选择性高、CO选择性低。由图可知280~290℃区间内CO选择性已经明显升高,选择性下降,并非最优温度区间,B错误;
C.增大,即增加反应物的占比,可促进主平衡正向移动,提高平衡时的产率,C正确;
D.在270~290℃温度范围,随着温度升高,反应均向右移动,但CO2的选择性减小,即出口处CO2的量不断减小,根据原子守恒,即CO的量不断增大,但是由于该区间内CO2的选择性减小,则H2的量在减少,D错误;
故选C。
15. 我国科学家研究出一种新型水系电池,其结构如图,该电池既能实现乙炔加氢又能提供电能,下列说法正确的是
A. 通过阴离子交换膜向a电极移动
B. 左侧极室减小
C. a极的电极反应式为:
D. 每转移,右侧极室中溶液质量增大
【答案】D
【解析】
【分析】b中锌化合价升高变为氧化锌,则b为负极,电极反应为,a为正极,电极反应为。
【详解】A.b中锌化合价升高变为氧化锌,则b为负极,则OH-通过阴离子交换膜向b电极移动,故A错误;
B.左侧极室中a极的电极反应式为若有2 mol 电子转移,从a室迁移到b室的氢氧根为2 mol,反应生成的氢氧根为2 mol,a室内氢根数目不变,但溶液体积减小,因此c(KOH)增大,pH增大,故B错误;
C.根据前面分析右边b为负极,左边a为正极,则a极发生还原反应,电极反应式为故C错误;
D.每转移,有2 mol氢氧根移动到右侧极室,根据,则右侧极室中溶液质量增大1mol水的质量即18g,故D正确;
故选D。
16. 向饱和溶液(有足量固体)中滴加氨水,发生反应和,与的关系如图所示{M代表或}。下列说法不正确的是
A. 曲线Ⅱ对应的M为
B. 的平衡常数约为
C. 当时,
D. 转变成的过程中,逐渐减小
【答案】C
【解析】
【分析】饱和溶液中滴加氨水,涉及的平衡有、、。随着增大,三个平衡均向右移动,因此不断增大。又,故不断减小。随着不断增大,先转化为,最终转化为。结合图像,曲线Ⅰ至Ⅳ依次对应:、、,。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅱ对应的是,A正确;
B.反应的平衡常数。取图中的点:,,先得;同时该点,代入得,B正确;
C.由物料守恒得,,当时,有三种存在形式,,C错误;
D.由可知,,随着增大,逐渐增大,所以逐渐减小,D正确;
故选C。
二、非选择题:共4题,共56分。
17. 食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸。
(1)用分别滴定盐酸和醋酸,滴定过程中变化曲线如下图所示。
①在上述滴定过程中,不需要使用的玻璃仪器是_______(填序号)。
A.量瓶 B.酸式滴定管 C.锥形瓶 D.碱式滴定管
②由图中数据可判断滴定盐酸的变化曲线为图2,判断的理由如下(答出2点):
i.起始未滴加溶液时,_________。ii._________。
③滴定溶液的过程中,当滴加溶液时,溶液显_________(填“酸性”、“碱性”或“中性”),用离子方程式表示其原因:_________。其中离子浓度由大到小的顺序是_________(用符号“”及“>”表示)。此时_________(填“>”、“<”或“=”)。
(2)某小组研究下稀释对电离平衡的影响。
序号
Ⅰ
40.00
2.86
Ⅱ
4.00
36.00
3.36
由实验I和Ⅱ可知,稀释溶液,电离平衡_______(填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由:_______。
【答案】(1) ①. A ②. 盐酸的 ③. 加入溶液恰好反应时,所得溶液的 ④. 碱性 ⑤. ⑥. ⑦. <
(2) ①. 正 ②. 实验Ⅱ相较于实验I,醋酸溶液稀释了10倍,而实验Ⅱ的增大值小于1
【解析】
【小问1详解】
①滴定时用酸式滴定管准确量取盐酸、醋酸待测液,用碱式滴定管盛放氢氧化钠标准溶液,用锥形瓶盛放待测液;量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液,不是该滴定操作的必需仪器,因此选A。
②等浓度的盐酸是强酸,起始时;滴加溶液时,盐酸恰好完全反应,所得氯化钠溶液呈中性,,故图2为盐酸的滴定曲线。
③滴定醋酸至恰好完全反应时,溶质为醋酸钠,醋酸根离子发生水解:,所以溶液呈碱性。由电荷守恒可知;水解程度较小且溶液呈碱性,故离子浓度由大到小为。反应后溶液总体积为,由物料守恒可知;
【小问2详解】
醋酸的电离平衡为。实验Ⅱ相对于实验Ⅰ将醋酸溶液稀释了10倍;若稀释后没有进一步电离,氢离子浓度应变为原来的十分之一,应增大1。实际由2.86增大到3.36,仅增大0.50,说明稀释后醋酸继续电离,使氢离子浓度大于单纯稀释所得数值,因此电离平衡正向移动。
18. 碱式碳酸铜可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为,含及少量)为原料制备碱式碳酸铜,工业流程如下:
金属离子从开始形成氢氧化物沉淀,到完全沉淀时溶液的如下:
金属离子
开始沉淀
7.5
2.7
5.9
完全沉淀
9.5
3.7
6.9
(1)“浸取”时能提高辉铜矿浸取率的措施有_______(填2条)。
(2)某小组测得浸取率随浓度及温度影响的变化曲线如下:
①由图一中的a点分析,浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用,该反应的离子方程式为_______。
②图二中高于时浸取率下降的原因是_______。
(3)“除铁”步骤应调的范围_______,可加入试剂_______。
(4)某实验小组为测定碱式碳酸铜的纯度,取制得的碱式碳酸铜产品,加适量硫酸,再加水,加热溶解,冷却后配成溶液。量取配成的溶液于碘量瓶中,加入适量缓冲溶液控制溶液的在之间,以及过量的碘化钾,摇匀,于暗处放置5分钟。用的溶液进行滴定,至临近滴定终点时再加入淀粉溶液做指示剂,继续滴入溶液至滴定终点。平行测定3次,实验数据如下表所示。已知:。
实验编号
滴定前溶液的体积读数
滴定后溶液的体积读数
1
0.10
20.12
2
1.20
23.21
3
1.50
21.48
①判断滴定到达终点的现象是_______。
②根据表中数据计算实验小组制得的碱式碳酸铜[,相对分子质量为222]的纯度为_______。
(5)对下列几种假定情况进行讨论(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
①装溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,对测定结果的影响是_______。
②读溶液体积时,若滴定前仰视,滴定后俯视,对测定结果的影响是_______。
【答案】(1)适当升高温度、适当增大浓度、粉碎固体增大接触面积等(任选两条)
(2) ①. ②. 温度过高使分解,浸取率降低
(3) ①. ②. 或或或
(4) ①. 当滴入最后半滴溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色 ②.
(5) ①. 偏高 ②. 偏低
【解析】
【分析】以含、和少量的辉铜矿为原料,向辉铜矿中加入稀硫酸、和溶液进行浸取,将辉铜矿中的铜元素转化为可溶性铜离子,同时铁元素也以离子形式进入浸出液;之后对浸取后的体系过滤,分离出含有单质硫、的滤渣,得到含、的滤液;随后进行除铁操作,通过调节溶液pH使完全转化为沉淀除去,得到不含铁杂质的铜盐溶液;再向除铁后的溶液中加入溶液进行沉铜反应,最终制得目标产物碱式碳酸铜。
【小问1详解】
通过增大固液接触面积、提高反应温度、提高反应物浓度、强化传质等方式,均可加快反应速率,提升铜的浸取率,属于化工流程常规提效操作。
【小问2详解】
①作为氧化剂氧化,产物对应流程里的S单质、,被还原为,方程式为;
②热稳定性差,高温下易分解失效,无法继续作为氧化剂浸取铜,因此浸取率降低。
【小问3详解】
除铁需要将完全沉淀(pH≥3.7),同时保证不开始沉淀(pH<5.9),故答案为;
选择含铜的弱碱性化合物调pH,不会引入新的杂质离子,故答案为或或或。
【小问4详解】
①淀粉遇生成的显蓝色,滴定完全后被全部消耗,蓝色消失,且半分钟不变色说明达到稳定终点;
②三次滴定的体积分别为20.02mL、22.01mL、19.98mL,第2组数据偏差过大舍去,平均消耗体积为20.00mL;根据反应关系得计量比:,结合碱式碳酸铜组成,计算得25mL待测液中,250mL溶液中总,总质量为,纯度为。
【小问5详解】
①滴定前尖嘴气泡占体积,滴定后气泡消失,读取的体积比实际消耗体积偏大,计算得到的铜元素量偏多,最终测定的碱式碳酸铜纯度偏高;
②滴定前仰视读数偏大,滴定后俯视读数偏小,计算得到的消耗体积比实际值偏小,测得的铜元素量偏少,最终纯度偏低。
19. 氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。“哈伯法”合成氨的反应:。相关键能数据如下表:
化学键
键能
946.0
436.0
390.8
(1)________
(2)合成氨的反应在低温能自发进行,推动反应在该条件下自发进行的主要因素是反应的________。
A.焓变 B.熵变
(3)向密闭容器中通入和,反应达平衡时的体积分数为,压强为,则压强平衡常数_______(结果用分数表示,为分压平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)下列能说明该反应达到平衡的是_______。
A. 恒容时气体的密度不变 B. 恒压时气体的压强不变
C. 绝热时系统的温度不变 D. 恒压时气体的物质的量不变
“球磨法”是在温和的条件下(和,)合成氨,氨的最终体积分数可高达。该法分为两个步骤(如图):第一步,铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化,产生高密度的缺陷,氮分子被吸附在这些缺陷上,有助于氮分子的解离;第二步,发生加氢反应得到,剧烈碰撞中,从催化剂表面脱附得到产物氨。
(5)“球磨法”与“哈伯法”相比较,下列说法正确的是_______。
A. “球磨法"催化剂缺陷密度越高,的吸附率越高
B. “哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键,而“球磨法”不用解离氮氮三键
C. “球磨法”中“剧烈碰撞”产生“活化缺陷”,是为了提高平衡转化率
D. “球磨法”不采用高压,是因为低压产率已经较高,加压会增大成本
(6)机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成,而摩擦生热会使体系温度升高。如图是吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线,则应选择的最佳转速约400转。若选择500转的转速,的吸附量降低的原因是_______。
(7)用氨气研发燃料电池,电池反应为,(如下图)
①b电极是_______。
A.负极 B.正极
②通入a气体一极的电极反应式为_______。
【答案】(1)
(2)A (3) (4)CD (5)AD
(6)温度快速升高,不利于氮气的吸附
(7) ①. B ②.
【解析】
【小问1详解】
反应物总键能-生成物总键能
【小问2详解】
根据反应可自发进行,该反应和均小于零,在低温下能自发进行,说明推动反应在该条件下自发进行的主要因素是焓变,故答案选A;
【小问3详解】
设转化的物质的量为,列反应的三段式为:,反应达到平衡时的体积分数为,则,解得:,平衡总物质的量为:,总压为,各物质分压:,,,代入表达式:;
【小问4详解】
A.反应物和生成物均为气体,气体总质量不变,恒容条件下混合气体总密度始终保持不变,即恒容时气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.恒压条件下体系压强本身就保持恒定,压强不变不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.绝热体系中温度不变,说明反应的吸热和放热过程不再变化,正逆反应速率相等,达到平衡状态,C正确;
D.反应过程中各气体物质的量不断变化,恒压时气体物质的量不变,说明各组分浓度不再变化,达到平衡状态,D正确;
故答案选CD;
【小问5详解】
A.催化剂缺陷密度越高,表面积越大,越有利于氮分子被吸附,A正确;
B.由图可知,“球磨法”中氮分子被催化剂吸附形成,断裂了氮氮三键,B错误;
C.“球磨法”中“剧烈碰撞”产生了“活化缺陷”,同时释放出大量能量有利于氮氮三键解离,C错误;
D.在低压时氨的最终体积分数可高达,产率较高且成本较低,加压会增加成本,D正确;
故答案选AD;
【小问6详解】
转速超过400转后,摩擦生热,体系温度快速升高,不利于吸附,故当转速为500转时,的吸附量降低;
【小问7详解】
①外电路中电子从负极流向正极,根据电子转移方向知,a为负极,b为正极,故答案选B;
②通入a气体的电极为负极,在碱性环境中失去电子生成,电极反应式为:
20. 常温下,某小组同学用如下装置探究的沉淀溶解平衡。
实验装置
实验序号
传感器种类
实验操作
①
电导率传感器
向蒸馏水中加入足量粉末,一段时间后再加入少量蒸馏水。
②
传感器
向滴有酚酞溶液的蒸馏水中加入粉末,隔一段时间后,再向所得悬浊液中加入一定量稀硫酸,一段时间后,仍存在粉末。
I.实验①测得电导率随时间变化的曲线如图1所示。
已知:ⅰ.在稀溶液中,溶液中离子浓度越大,电导率越大
(1)a点电导率不等于0的原因是___________。
(2)由图1可知,在悬浊液中再加入少量蒸馏水的时刻为___________(填“b”“c”或“d”)点。
(3)分析电导率在de段逐渐上升的原因:d时刻,___________(填“>”“<”或“=”),导致___________(结合化学用语说明)。
II.实验②测得随时间变化的曲线如图2所示。
已知:ⅱ.,
ⅲ.酚酞变色范围:
8.2≤pH≤10
颜色
无色
淡粉色
红色
(4)实验②过程中,溶液颜色变化为:先变红,___________。
(5)图2中DE段pH低于BC段pH的原因是___________。
(6)常被用于水质改良剂,能够使水体约为9,进而抑制细菌的生长。时,水体中约为___________。
【答案】(1)水能发生微弱的电离
(2)c (3) ①. < ②. Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解方向移动,离子浓度逐渐增大,溶液的导电能力逐渐增强
(4)变无色,最终变为粉红色
(5)DE段溶液中含有硫酸镁,增大镁离子浓度,抑制氢氧化镁的溶解
(6)5.6×10-2
【解析】
【分析】II.从图像上看,加入稀硫酸后,溶液的pH先减小,后增大,最终溶液的pH=10,显碱性,说明Mg(OH)2过量,DE段溶液中含有硫酸镁,增大镁离子浓度,抑制氢氧化镁的溶解;
【小问1详解】
水是极弱的电解质,能够发生电离,故a点电导率不等于0的原因是水能发生微弱的电离,故答案为:水能发生微弱的电离;
【小问2详解】
在Mg(OH)2悬浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)⇌Mg2+ (aq)+2OH-(aq),加入少量水,离子浓度减小,导电能力减弱,图像中加入水的时刻为c点,随后c到d导电能力下降,故答案为:c;
【小问3详解】
d时刻,加入少量水,离子浓度减小,Q[Mg(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2],导致Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解方向移动,离子浓度逐渐增大,溶液的导电能力逐渐增强;
【小问4详解】
根据图像中0~300s溶液pH的变化,结合酚酞的变色范围,实验②中溶液先变红,后变无色,最终变为粉红色,故答案为:变无色,最终变为粉红色;
【小问5详解】
从图像上看,加入稀硫酸后,溶液的pH先减小,后增大,最终溶液的pH=10,显碱性,说明Mg(OH)2过量,DE段溶液中含有硫酸镁,增大镁离子浓度,抑制氢氧化镁的溶解,则DE段pH低于BC段pH,故答案为:DE段溶液中含有硫酸镁,增大镁离子浓度,抑制氢氧化镁的溶解;
【小问6详解】
25℃时水体中加入Mg(OH)2固体,存在平衡Mg(OH)2(s)⇌Mg2+ (aq)+2OH-(aq),溶液pH=9,pOH=5,c(OH-)=1×10-5mol/L,c(Mg2+)==5.6×10-2mol⋅L-1,故答案为:5.6×10-2。
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