精品解析:安徽省马鞍山市中加双语学校2025-2026学年高二上学期期中考试化学试题
2026-08-12
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内容正文:
2025-2026学年度高二上学期期中考试试题
化学
考试时间:75分钟 试卷分数:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必在答题卡指定位置填写姓名、准考证号等信息。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,将答案正确填写在答题卡指定位置。不得使用修正液、修正带。
3.答题卡不要折叠、损坏,不得在答题卡上涂写与考试无关的信息;考试结束,只上交答题卡。
可能用到的相对原子质量:Cu:64 I:127
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(每题3分,共42分)
1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列有关说法正确的是
A. 我国航天工程近年来成就斐然,卫星计算机芯片使用的是高纯度的二氧化硅
B. 铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是
C. 硬铝密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机的理想材料
D. “天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于新型有机高分子材料
2. 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. 与Al反应能放出的溶液中:、K+、、
B. 的溶液:、Na+、、K+
C. 在澄清透明溶液中:、、、Na+
D. 水电离出的的溶液中:Na+、、、Br-
3. 已知温度时水的离子积常数为,该温度下,将浓度为的一元酸与的一元碱等体积混合,可判断溶液呈中性的依据是
A.
B. 混合溶液中,由水电离出的
C. 混合溶液中,
D. 混合溶液的
4. 某温度下,水中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。pOH=-lgc(OH-)。下列说法不正确的是
A. b点温度高于25℃
B. b点温度下,pH=11的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(H+)=10-2 mol·L−1
C. 仅升高温度,可从b点变为a点
D. b点所处温度下,0.1 mol·L−1 KOH溶液的pH=13
5. 下列事实能证明HA是弱酸的是
①0.1 mol/L HA溶液可以使石蕊溶液变红
②HA易溶于水,可以在水中电离出H+和A-
③0.1 mol/L 1 L HA溶液恰好与0.1 mol/L 1 L NaOH溶液中和
④25℃时,pH=2的HA溶液稀释至100倍后pH<4
⑤HA溶液的导电性比一元强酸溶液的导电性弱
A. ④ B. ④⑤ C. ②③⑤ D. ②④⑤
6. 相同条件下,反应物(S)转化为产物(P或P•Z)的能量与反应进程的关系如图所示。下列有关四种不同反应进程的说法正确的是
A. 进程Ⅰ是吸热反应
B. 在进程Ⅳ中,反应速率取决于
C. X、Y、Z均起到催化效果,但催化效果不一样
D. 从S→P整个过程看,单位时间单位体积内,单位质量的反应物分子发生有效碰撞次数:
7. 下列实验中的仪器、药品的选择或操作均正确且能达到实验目的的是
A. 图A:测定醋酸溶液的浓度
B. 图B:配制NaOH标准溶液
C. 图C:测HClO溶液的pH
D. 图D:排出盛有溶液的滴定管尖嘴内的气泡
8. 已知N2+3H22NH3 ΔH= -92 kJ·mol-1 ΔS=-198 J·mol-1·K-1。工业合成氨的流程如图所示。下列说法正确的是
A. 步骤③中热交换的目的是为原料气提供热量,提高经济效益
B. 高温可以加快反应速率,所以生产中温度越高越好
C. 步骤②中"加压"既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率,所以生产中压强越大越好
D. 步骤②④⑤⑥均有利于提高原料的平衡转化率
9. 下列说法正确的是
A. 升高温度,会使单位体积内分子数增多,从而加快化学反应速率
B. (蓝色)(黄色) ,稀溶液受热颜色变绿
C. 达平衡后,加入少量固体,溶液红色变浅
D. (橙色)(黄色),向溶液中滴加几滴浓硫酸,溶液变为黄色
10. 下列叙述与图不相符的是
A. 对于达到平衡状态的反应:图①表示在时刻改变的条件是升高温度
B. 由图②可知,、满足反应:;
C. 图③表示的反应方程式为
D. 若,对于反应,图④y轴可以表示Y的转化率
11. 下列说法不正确的是
A. 25℃时,的氨水中由水电离出的
B. 25℃时,将的溶液加水稀释100倍,所得溶液的
C. 25℃时,将的某酸()溶液加水稀释至,所得溶液
D. 25℃时,的溶液与的溶液等体积混合,一定能恰好中和
12. 反应(I为中间产物)分两步进行:
① 慢反应
② 快速平衡
其他条件相同时,升高温度,增大,降低。基于以上事实,可能的反应历程示意图为
A. B. C. D.
13. 已知:溶液在25℃、40℃时的pH分别为9.66、9.37。下列有关叙述正确的是
A. 25℃时,向溶液中加入氢氧化钠固体,对水解无影响
B. 升高温度,平衡逆向移动
C. 温度升高时,水的电离程度和的水解程度均增大
D. 40℃时的水解常数小于25℃时的水解常数
14. 已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49 kJ·mol-1,反应在起始=3时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x,在t=250℃下x~p、在p=5×105Pa下x~t如图所示。下列说法正确的是
A. 图中对应等压过程的曲线是M
B. c点处x相同,平衡常数相同
C. 当x=0.10时,CO2的平衡转化率约为33%
D. 由d点到b点可以通过升温和增压实现
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题
15. 应用所学水溶液中的离子平衡知识,完成下面小题:
(1)现有物质①硫酸铜溶液 ②碳酸钙固体 ③冰醋酸 ④浓硫酸 ⑤三氧化硫 ⑥金属镁 ⑦石墨 ⑧熔融苛性钾 ⑨氨水 ⑩,按下列要求填空:
属于弱电解质的是________(填序号)。
(2)在一定温度下,向溶液中逐渐通入少量气体,下列图形最接近实验过程中电流随所加的量变化的是________。
(3)25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离平衡常数
请回答下列问题:
①同浓度的、、、结合的能力由强到弱的顺序为________。
②常温下,的溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数值一定变小的是________(填序号)。
A. B. C. D.
③中和等量的,消耗等的和硫酸的体积分别为、,则________(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)。中和等物质的量浓度、等体积的和硫酸需要的物质的量为、,则________。
④依上表数据写出向溶液中通少量的离子方程式为________________。
16. 碘化亚铜(CuI)可用作有机合成催化剂,是一种白色粉末,不溶于水,在空气中相对稳定。
实验室制备碘化亚铜的装置如图(部分夹持及加热装置已略去):
部分实验步骤如下:
I.取50.0 g CuSO4·5H2O、80.0 g NaI于仪器X中,加入适量蒸馏水溶解,搅拌,得到黄色沉淀;
Ⅱ.打开分液漏斗,将A中产生的SO2通向B中的黄色沉淀,充分反应后得到白色沉淀;
Ⅲ.将分离出的白色沉淀经过“系列操作”得到产品。
(1)仪器X的名称是_______。
(2)已知步骤Ⅰ中的黄色沉淀含CuI和一种单质,制备CuI的化学方程式为_______。
(3)步骤Ⅱ通入SO2的主要目的是_______。(用离子方程式表示)
(4)下图中能起到与单向阀C相同作用的是_______(不定项)。(下图容器中未标注的液体均为氢氧化钠溶液)
A. B.
C. D.
可利用KMnO4测定CuI样品中CuI质量分数(杂质不参加反应)。方法如下:
步骤一:称取CuI样品0.500 g,向其中加入Fe2(SO4)3溶液,发生反应:4Fe3++2CuI=4Fe2++2Cu2++I2。
步骤二:将上述充分反应后的溶液,用5.000×10-2mol·L-1 KMnO4溶液进行滴定,发生反应:,共消耗V0 mL KMnO4溶液。
(5)用标准KMnO4溶液滴定前滴定管读数为0.50 mL,终点时滴定管液面(局部)如图所示(背景为白底蓝线的滴定管)。则消耗KMnO4溶液的体积V0为_______mL。
A. 18.10 mL B. 17.60 mL C. 18.90 mL D. 18.00 mL
(6)三次平行实验平均消耗标准KMnO4溶液18.00 mL,则该样品中碘化亚铜的质量分数为_______。(要求写出必要步骤,答案保留2位小数)
(7)下列实验操作可能使测定结果偏低的是_______(不定项)。
A. 步骤一完成后放置一段时间再去做步骤二
B. 锥形瓶水洗后未润洗
C. 滴定管洗净后未用KMnO4溶液润洗直接装液进行滴定
D. 由于操作不规范,用标准KMnO4溶液滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后产生气泡
17. 草酸钴在化学中应用广泛,可用于制备催化剂等。以钴矿[主要成分为、、,含少量的、、、、等]为原料制取草酸钴晶体的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)浸出渣的主要成分是___________(填化学式)。“浸取”时发生反应的化学方程式为___________。
(2)“氧化”的离子方程式为___________,“氧化”过程中消耗的量明显偏高的原因是___________。
(3)取“调节pH”后所得滤液,将pH调至9.4,可得到Co(OH)2沉淀,在空气中850℃煅烧该沉淀得到Co3O4的化学方程式为___________。
(4)“提纯”分为萃取和反萃取两步进行。向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂,发生反应。当溶液处于一定范围内时,测得萃取率随溶液的增大而增大。则反萃取过程中加入的试剂X最好是___________(填序号)。
A. NaOH B. HNO3 C. NH3·H2O D. H2SO4
(5)“沉钴”中获取草酸钴晶体的操作为___________。
18. “萨巴蒂尔反应”在载人航天器中有着重要应用。通过这个反应,可以将航天器中的二氧化碳转化为甲烷和水,甲烷可以作为燃料使用,而水可以通过电解生成氧气和氢气,从而实现氧气的再生。“萨巴蒂尔反应”的原理为:
主反应:
副反应:
(1)对于主反应,若正反应的活化能为,则逆反应的活化能_________(用含的代数式表示)。
(2)反应的平衡常数_________(用、表示)。
(3)恒温条件下,在恒容密闭容器中进行反应:,达到平衡状态的标志是_________(填选项字母)。
A. B. 混合气体的密度不再改变的状态
C. 混合气体的压强不再改变的状态 D. 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
(4)一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述主、副反应,达到平衡时,容器中为,为,此时的浓度为_________(用含、、的代数式表示,下同),副反应的平衡常数为_________。
(5)在密闭容器中,、时发生“萨巴蒂尔反应”,平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。
①用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度为__________。
②温度升高到550℃以后,平衡转化率增大的原因为___________。
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2025-2026学年度高二上学期期中考试试题
化学
考试时间:75分钟 试卷分数:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必在答题卡指定位置填写姓名、准考证号等信息。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,将答案正确填写在答题卡指定位置。不得使用修正液、修正带。
3.答题卡不要折叠、损坏,不得在答题卡上涂写与考试无关的信息;考试结束,只上交答题卡。
可能用到的相对原子质量:Cu:64 I:127
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(每题3分,共42分)
1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列有关说法正确的是
A. 我国航天工程近年来成就斐然,卫星计算机芯片使用的是高纯度的二氧化硅
B. 铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是
C. 硬铝密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机的理想材料
D. “天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于新型有机高分子材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.计算机芯片使用高纯度的硅,而不是二氧化硅,故A错误;
B.具有磁性,铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是,故B错误;
C.硬铝是合金,合金的硬度比纯金属大,硬铝密度小,硬度大,抗腐蚀能力强,是制造飞机的理想材料,故C正确;
D.氮化硼陶瓷基复合材料属于新型无机非金属材料,故D错误;
答案选C。
2. 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. 与Al反应能放出的溶液中:、K+、、
B. 的溶液:、Na+、、K+
C. 在澄清透明溶液中:、、、Na+
D. 水电离出的的溶液中:Na+、、、Br-
【答案】C
【解析】
【详解】A.与Al反应能放出的溶液可能为强酸性或强碱性;若为酸性,在酸性条件下具有强氧化性,会与Al反应生成NO而非,若为碱性,会与OH-生成沉淀,A不符合题意;
B.说明c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,在酸性条件下会与反应生成(分解为和),无法大量存在,B不符合题意;
C.澄清透明溶液中,、、、Na+相互间不反应,可大量共存,C符合题意;
D.水电离出的的溶液可能为酸性或碱性;酸性条件下与反应生成,碱性条件下与反应生成,两种情况下都不能大量共存,D不符合题意;
故答案选C。
3. 已知温度时水的离子积常数为,该温度下,将浓度为的一元酸与的一元碱等体积混合,可判断溶液呈中性的依据是
A.
B. 混合溶液中,由水电离出的
C. 混合溶液中,
D. 混合溶液的
【答案】C
【解析】
【详解】A.若,酸碱恰好完全反应生成正盐,但和的强弱未知,无法确定盐是否水解及水解后溶液的酸碱性,不能判定溶液呈中性,A错误;
B.题干未明确温度为常温,不一定为,且无法判断酸碱对水的电离的影响,仅由水电离出的不能确定溶液本身与的关系,无法判定中性,B错误;
C.水的离子积,若,则可推出,该判定依据不受温度影响,可判定溶液呈中性,C正确;
D.仅在常温()下对应中性溶液,温度不确定时数值变化,的溶液可能为酸性或碱性,不能判定中性,D错误;
故选C。
4. 某温度下,水中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。pOH=-lgc(OH-)。下列说法不正确的是
A. b点温度高于25℃
B. b点温度下,pH=11的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(H+)=10-2 mol·L−1
C. 仅升高温度,可从b点变为a点
D. b点所处温度下,0.1 mol·L−1 KOH溶液的pH=13
【答案】D
【解析】
【详解】A.25℃时水的离子积,此时,由图可知b点,故,温度升高增大,因此b点温度高于25℃,A正确;
B.b点温度下,的溶液中,则,水解促进水的电离,溶液中全部来自水电离,故水电离出的,B正确;
C.仅升高温度,增大,减小,纯水中,点应沿线向、均减小的方向移动(左下方),可从b点变为a点,C正确;
D.由A可知b点,溶液中,,,D错误;
故选D。
5. 下列事实能证明HA是弱酸的是
①0.1 mol/L HA溶液可以使石蕊溶液变红
②HA易溶于水,可以在水中电离出H+和A-
③0.1 mol/L 1 L HA溶液恰好与0.1 mol/L 1 L NaOH溶液中和
④25℃时,pH=2的HA溶液稀释至100倍后pH<4
⑤HA溶液的导电性比一元强酸溶液的导电性弱
A. ④ B. ④⑤ C. ②③⑤ D. ②④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】① 强酸和弱酸均能使石蕊变红,无法区分;
② 强酸也会在水中电离出H+和A-,无法证明;
③ 中和反应仅说明物质的量相等,与酸强弱无关;
④ HA稀释后pH变化小于预期,说明HA部分电离,是弱酸;
⑤ 溶液的导电性主要通过溶液中自由移动离子的浓度和离子所带电荷数来判断,未明确HA溶液与一元强酸溶液的浓度是否相等,故无法判断。
综上,④能证明HA是弱酸,故选A。
6. 相同条件下,反应物(S)转化为产物(P或P•Z)的能量与反应进程的关系如图所示。下列有关四种不同反应进程的说法正确的是
A. 进程Ⅰ是吸热反应
B. 在进程Ⅳ中,反应速率取决于
C. X、Y、Z均起到催化效果,但催化效果不一样
D. 从S→P整个过程看,单位时间单位体积内,单位质量的反应物分子发生有效碰撞次数:
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,进程Ⅰ反应物的总能量大于生成物P的总能量,则进程Ⅰ是放热反应,故A错误;
B.进程Ⅳ中,反应经历S+Z→S·Z和S·Z→P·Z两步,由图像可知S·Z→P·Z的活化能高于S+Z→S·Z,反应速率取决于活化能更大的步骤,即反应速率取决于S·Z→P·Z,B错误;
C.由图可知,进程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S·Z,然后S·Z转化为P·Z,但P·Z没有转化为P+Z,则进程Ⅳ中,Z没有催化作用,故C错误;
D.由图可知,进程Ⅲ中由S→Y转化为P→Y的活化能高于进程Ⅱ中由S→X转化为P→X的活化能,活化能越大,反应速率越慢,因而从S→P整个过程看,单位时间单位体积内,反应物分子发生有效碰撞次数:Ⅱ>Ⅲ,故D正确;
故答案为D。
7. 下列实验中的仪器、药品的选择或操作均正确且能达到实验目的的是
A. 图A:测定醋酸溶液的浓度
B. 图B:配制NaOH标准溶液
C. 图C:测HClO溶液的pH
D. 图D:排出盛有溶液的滴定管尖嘴内的气泡
【答案】A
【解析】
【详解】A.用标准溶液滴定醋酸,反应终点生成强碱弱酸盐醋酸钠,溶液呈碱性,选用酚酞作指示剂合理;聚四氟乙烯活塞耐酸碱腐蚀,可盛装溶液,操作正确,能达到测定醋酸溶液浓度的目的,A正确;
B.容量瓶为定容仪器,不能用于溶解固体,应在烧杯中溶解、冷却至室温后再转移至容量瓶进行后续操作,不能达到实验目的,B不符合题意;
C.具有强氧化性,可漂白试纸,无法用试纸测定其,且将试纸直接插入待测溶液会污染试剂,操作错误,不能达到实验目的,C不符合题意;
D.具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应盛放在酸式滴定管中,仪器选择错误,不能达到实验目的,D不符合题意;
故选A。
8. 已知N2+3H22NH3 ΔH= -92 kJ·mol-1 ΔS=-198 J·mol-1·K-1。工业合成氨的流程如图所示。下列说法正确的是
A. 步骤③中热交换的目的是为原料气提供热量,提高经济效益
B. 高温可以加快反应速率,所以生产中温度越高越好
C. 步骤②中"加压"既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率,所以生产中压强越大越好
D. 步骤②④⑤⑥均有利于提高原料的平衡转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.N2+3H22NH3反应放热,步骤③热交换器的作用是利用反应后气体的余热预热原料气,为原料气提供热量,从而节约能源,提高经济效益,故A正确;
B.N2+3H22NH3反应放热,升高温度平衡逆向移动,高温虽能加快反应速率,但降低NH3产率,且铁触媒在400-500℃活性最高,并非温度越高越好,故B错误;
C.加压可加快反应速率并使平衡正向移动,但压强过大会增加设备成本和能耗,工业上选择10-30MPa是综合成本与转化率的结果,并非压强越大越好,故C错误;
D.催化剂不能使平衡移动,催化剂不影响平衡转化率,高温会使平衡逆向移动降低转化率,步骤④为催化剂和高温条件,不能提高转化率,故D错误;
选A。
9. 下列说法正确的是
A. 升高温度,会使单位体积内分子数增多,从而加快化学反应速率
B. (蓝色)(黄色) ,稀溶液受热颜色变绿
C. 达平衡后,加入少量固体,溶液红色变浅
D. (橙色)(黄色),向溶液中滴加几滴浓硫酸,溶液变为黄色
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度不会改变单位体积内的分子总数,而是通过增加活化分子百分数来加快反应速率,A错误;
B.反应,升温使平衡右移,生成更多黄色,蓝色减少,两者混合可能呈现绿色,B正确;
C.该反应的实质是离子反应,加入KCl固体仅增加无关的Cl⁻浓度,不影响的浓度,平衡不移动,溶液红色不变浅,C错误;
D.浓硫酸增加氢离子浓度,使平衡逆向移动,(橙色)增多,溶液颜色应更橙而非变黄,D错误;
故选B。
10. 下列叙述与图不相符的是
A. 对于达到平衡状态的反应:图①表示在时刻改变的条件是升高温度
B. 由图②可知,、满足反应:;
C. 图③表示的反应方程式为
D. 若,对于反应,图④y轴可以表示Y的转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.对于达到平衡状态的反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),图①表示在t0时刻ν正、ν逆 都增大,ν逆 增大的多,化学平衡逆向移动,应该是升高温度使平衡逆向移动导致,故A正确;
B.增大压强反应速率加快,达到平衡所需时间缩短;升高温度反应速率加快,达到平衡所需时间缩短;则根据图像可知:压强:P2>P1;温度:T1>T2;增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,C含量增大,说明正反应是气体体积减小的反应;升高温度,C含量减小,说明平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,故该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,故满足反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g) △H<0,故B错误;
C.由图③可知,A是反应物,B和C是生成物,到平衡时A,B,C的改变量分别为0.8、0.4、1.2,故反应方程式为,故C正确;
D.反应X(g)+ Y(g)⇌3Z(g) △H<0,是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,Y的转化率减小,p4>p3,增大压强,平衡逆向移动,Y的转化率减小,与图像相符,故D正确;
答案选B。
11. 下列说法不正确的是
A. 25℃时,的氨水中由水电离出的
B. 25℃时,将的溶液加水稀释100倍,所得溶液的
C. 25℃时,将的某酸()溶液加水稀释至,所得溶液
D. 25℃时,的溶液与的溶液等体积混合,一定能恰好中和
【答案】D
【解析】
【详解】A.在25℃时,pH=11的氨水中,H+浓度为1×10-11 mol/L,全部由水电离产生,根据水电离的H+和OH-浓度相等,水电离的c(OH-)=1×10-11 mol/L,A正确;
B.0.1 mol/L NaOH稀释100倍后浓度为0.001 mol/L,c(OH-)=1×10-3 mol/L,根据水的离子积常数可知,c(H+)=1×10-11 mol/L,则pH=11.0,B正确;
C.pH=4的溶液中,H+浓度为1×10-4 mol/L,根据水的离子积常数可知,c(OH⁻)=1×10-10 mol/L,与酸的强弱无关,C正确;
D.pH=2的HA溶液,若HA为弱酸,其实际浓度大于0.01 mol/L,与0.01 mol/L NaOH等体积混合时,HA过量,无法完全中和,D错误;
故选D。
12. 反应(I为中间产物)分两步进行:
① 慢反应
② 快速平衡
其他条件相同时,升高温度,增大,降低。基于以上事实,可能的反应历程示意图为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】升温时平衡向吸热反应方向移动,由升温使 增大,说明升温时反应①的化学平衡向逆反应方向移动,则反应①的正反应为放热反应,这意味着能量图上 I 应低于 M。由升温使 降低,说明升温时反应②的化学平衡向正反应方向移动,反应②的正反应为吸热反应,故能量图上 N 高于 I,又因为反应①为慢反应而反应②快速平衡,说明反应①的活化能大于反应②,故选A。
13. 已知:溶液在25℃、40℃时的pH分别为9.66、9.37。下列有关叙述正确的是
A. 25℃时,向溶液中加入氢氧化钠固体,对水解无影响
B. 升高温度,平衡逆向移动
C. 温度升高时,水的电离程度和的水解程度均增大
D. 40℃时的水解常数小于25℃时的水解常数
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入氢氧化钠固体会电离出大量,使的水解平衡逆向移动,抑制的水解,A错误;
B.的水解反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,B错误;
C.水的电离和的水解均为吸热过程,升高温度,二者平衡均正向移动,水的电离程度和的水解程度均增大,C正确;
D.水解常数仅与温度有关,升温水解平衡正向移动,水解常数增大,故时的水解常数大于时的水解常数,D错误;
故选C。
14. 已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49 kJ·mol-1,反应在起始=3时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x,在t=250℃下x~p、在p=5×105Pa下x~t如图所示。下列说法正确的是
A. 图中对应等压过程的曲线是M
B. c点处x相同,平衡常数相同
C. 当x=0.10时,CO2的平衡转化率约为33%
D. 由d点到b点可以通过升温和增压实现
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,恒压时,温度升高使平衡逆向移动,甲醇的物质的量分数减小,则图中对应的等压过程曲线为N,A错误;
B.图中曲线N为恒压条件下甲醇的物质的量分数随温度改变的曲线,曲线M为恒温(250℃)条件下甲醇的物质的量分数随压强改变的曲线,N曲线c点对应的温度<250℃,所以温度不同,两种条件下的平衡常数不同,B错误;
C.当x=0.10时,设二氧化碳的起始物质的量为amol,起始到平衡时二氧化碳转化的物质的量为bmol,列出三段式
,则,解得,二氧化碳的平衡转化率约为33%,C正确;
D.d点条件为250℃和,b点条件为270℃和,若实现由d点到b点的转化应该通过升温和减压的手段,D错误;
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题
15. 应用所学水溶液中的离子平衡知识,完成下面小题:
(1)现有物质①硫酸铜溶液 ②碳酸钙固体 ③冰醋酸 ④浓硫酸 ⑤三氧化硫 ⑥金属镁 ⑦石墨 ⑧熔融苛性钾 ⑨氨水 ⑩,按下列要求填空:
属于弱电解质的是________(填序号)。
(2)在一定温度下,向溶液中逐渐通入少量气体,下列图形最接近实验过程中电流随所加的量变化的是________。
(3)25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离平衡常数
请回答下列问题:
①同浓度的、、、结合的能力由强到弱的顺序为________。
②常温下,的溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数值一定变小的是________(填序号)。
A. B. C. D.
③中和等量的,消耗等的和硫酸的体积分别为、,则________(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)。中和等物质的量浓度、等体积的和硫酸需要的物质的量为、,则________。
④依上表数据写出向溶液中通少量的离子方程式为________________。
【答案】(1)③ (2)C
(3) ①. ②. A ③. 小于 ④. 小于 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
电解质必须是化合物,且在水溶液中或熔融状态下能导电。冰醋酸是纯净的,在水溶液中仅部分电离,属于弱电解质;氨水是混合物,三氧化硫、金属镁和石墨均不属于电解质,故填③;
【小问2详解】
溶液中的主要离子为和。通入少量时,发生反应,每消耗一个醋酸根离子就引入一个氯离子,溶液中的离子总量近似不变,电流基本不变,故选C;
【小问3详解】
①酸的电离常数越小,其共轭碱结合的能力越强。由表中各级电离常数可得。
②加水稀释促进醋酸电离,但溶液体积增大的作用占主导,减小;不变,而和均增大,故选A。
③等时,醋酸的物质的量浓度远大于硫酸,其单位体积中可中和的更多,所以中和等量所需醋酸体积更小,即。等物质的量浓度、等体积时,醋酸是一元酸,硫酸是二元酸,完全中和时硫酸消耗的更多,即。
④由可知,少量二氧化碳生成碳酸氢根离子,离子方程式为。
16. 碘化亚铜(CuI)可用作有机合成催化剂,是一种白色粉末,不溶于水,在空气中相对稳定。
实验室制备碘化亚铜的装置如图(部分夹持及加热装置已略去):
部分实验步骤如下:
I.取50.0 g CuSO4·5H2O、80.0 g NaI于仪器X中,加入适量蒸馏水溶解,搅拌,得到黄色沉淀;
Ⅱ.打开分液漏斗,将A中产生的SO2通向B中的黄色沉淀,充分反应后得到白色沉淀;
Ⅲ.将分离出的白色沉淀经过“系列操作”得到产品。
(1)仪器X的名称是_______。
(2)已知步骤Ⅰ中的黄色沉淀含CuI和一种单质,制备CuI的化学方程式为_______。
(3)步骤Ⅱ通入SO2的主要目的是_______。(用离子方程式表示)
(4)下图中能起到与单向阀C相同作用的是_______(不定项)。(下图容器中未标注的液体均为氢氧化钠溶液)
A. B.
C. D.
可利用KMnO4测定CuI样品中CuI质量分数(杂质不参加反应)。方法如下:
步骤一:称取CuI样品0.500 g,向其中加入Fe2(SO4)3溶液,发生反应:4Fe3++2CuI=4Fe2++2Cu2++I2。
步骤二:将上述充分反应后的溶液,用5.000×10-2mol·L-1 KMnO4溶液进行滴定,发生反应:,共消耗V0 mL KMnO4溶液。
(5)用标准KMnO4溶液滴定前滴定管读数为0.50 mL,终点时滴定管液面(局部)如图所示(背景为白底蓝线的滴定管)。则消耗KMnO4溶液的体积V0为_______mL。
A. 18.10 mL B. 17.60 mL C. 18.90 mL D. 18.00 mL
(6)三次平行实验平均消耗标准KMnO4溶液18.00 mL,则该样品中碘化亚铜的质量分数为_______。(要求写出必要步骤,答案保留2位小数)
(7)下列实验操作可能使测定结果偏低的是_______(不定项)。
A. 步骤一完成后放置一段时间再去做步骤二
B. 锥形瓶水洗后未润洗
C. 滴定管洗净后未用KMnO4溶液润洗直接装液进行滴定
D. 由于操作不规范,用标准KMnO4溶液滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后产生气泡
【答案】(1)三颈瓶 (2)2CuSO4+4NaI=2CuI↓+I2↓+2Na2SO4
(3)I2+SO2+2H2O=+4H++2I- (4)AD (5)A
(6)85.95% (7)AD
【解析】
【分析】装置A为制取二氧化硫的装置,装置B为先是硫酸铜与碘化钠反应得到碘化亚铜和碘单质,然后二氧化硫还原碘单质,得到纯净的碘化亚铜,最后用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气。
【小问1详解】
图示B装置为三颈反应装置,X为三颈烧瓶;
【小问2详解】
Cu2+氧化,生成CuI沉淀和单质,化学方程式为2CuSO4+4NaI=2CuI↓+I2+2Na2SO4;
【小问3详解】
SO2的作用是还原步骤Ⅰ生成的杂质,得到纯净CuI,被还原为,被氧化为,离子方程式为;
【小问4详解】
单向阀的作用是防倒吸,防止NaOH溶液倒吸进入反应装置B:
A.倒扣漏斗贴近液面,倒吸时液体进入漏斗,因重力回落回烧杯,可防倒吸;
B.导管直接插入NaOH溶液,倒吸时液体会沿导管倒吸回反应装置,不能防倒吸;
C.导管直接插入溶液,不能防倒吸;
D.球形干燥管容积大,倒吸时液体进入球形部分,因重力回落,可防倒吸
故选AD;
【小问5详解】
滴定管0刻度在上,刻度从上到下增大,图示凹液面读数为,初始读数为,故消耗体积为,故选A;
【小问6详解】
根据反应关系推导: ,得:,,, ,质量分数:;
【小问7详解】
结果偏低说明消耗的体积偏小:
A.步骤一放置一段时间,被空气中氧气氧化,滴定消耗减少,结果偏低,A正确;
B.锥形瓶水洗后不润洗,对结果无影响,B错误;
C.滴定管未润洗,被稀释,消耗偏大,结果偏高,C错误;
D.滴定后尖嘴有气泡,读数比实际值偏小,结果偏低,D正确;
故选AD。
17. 草酸钴在化学中应用广泛,可用于制备催化剂等。以钴矿[主要成分为、、,含少量的、、、、等]为原料制取草酸钴晶体的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)浸出渣的主要成分是___________(填化学式)。“浸取”时发生反应的化学方程式为___________。
(2)“氧化”的离子方程式为___________,“氧化”过程中消耗的量明显偏高的原因是___________。
(3)取“调节pH”后所得滤液,将pH调至9.4,可得到Co(OH)2沉淀,在空气中850℃煅烧该沉淀得到Co3O4的化学方程式为___________。
(4)“提纯”分为萃取和反萃取两步进行。向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂,发生反应。当溶液处于一定范围内时,测得萃取率随溶液的增大而增大。则反萃取过程中加入的试剂X最好是___________(填序号)。
A. NaOH B. HNO3 C. NH3·H2O D. H2SO4
(5)“沉钴”中获取草酸钴晶体的操作为___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O ②. 溶液中的Fe3+和Cu2+会催化分解H2O2
(3) (4)D (5)过滤、洗涤、干燥
【解析】
【分析】加硫酸溶解后,氢氧化物及部分金属氧化物溶于硫酸,再加入后,和被还原成和,不与硫酸反应,经过滤除去,浸出渣为;向滤液中加入,将氧化为,用NaOH溶液调节pH将Fe3+、Al3+、Cu2+分别转化成Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2沉淀而除去;经“提纯”除去Mn2+,最后加入(NH4)2C2O4“沉钴”得到草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)。
【小问1详解】
根据分析,浸出渣的主要成分是SiO2。“浸取”时氧化亚硫酸根离子为硫酸根离子,发生反应的化学方程式为。
【小问2详解】
“氧化”时亚铁离子被氧化为铁离子,离子方程式为2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O,Fe3+和Cu2+会催化分解H2O2,“氧化”过程中消耗的量明显偏高的原因是溶液中的Fe3+和Cu2+会催化分解H2O2。
【小问3详解】
Co(OH)2沉淀煅烧得到Co3O4的化学方程式为。
【小问4详解】
结合浸取步骤加入稀硫酸,为了不引入新的杂质,则反萃取过程中加入的试剂X最好是硫酸,故选D。
【小问5详解】
加入适量溶液后,生成沉淀,经过滤、洗涤、干燥获得目标晶体。
18. “萨巴蒂尔反应”在载人航天器中有着重要应用。通过这个反应,可以将航天器中的二氧化碳转化为甲烷和水,甲烷可以作为燃料使用,而水可以通过电解生成氧气和氢气,从而实现氧气的再生。“萨巴蒂尔反应”的原理为:
主反应:
副反应:
(1)对于主反应,若正反应的活化能为,则逆反应的活化能_________(用含的代数式表示)。
(2)反应的平衡常数_________(用、表示)。
(3)恒温条件下,在恒容密闭容器中进行反应:,达到平衡状态的标志是_________(填选项字母)。
A. B. 混合气体的密度不再改变的状态
C. 混合气体的压强不再改变的状态 D. 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
(4)一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述主、副反应,达到平衡时,容器中为,为,此时的浓度为_________(用含、、的代数式表示,下同),副反应的平衡常数为_________。
(5)在密闭容器中,、时发生“萨巴蒂尔反应”,平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。
①用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度为__________。
②温度升高到550℃以后,平衡转化率增大的原因为___________。
【答案】(1)
(2) (3)CD
(4) ①. ②. (或)
(5) ①. 400℃左右(或400℃) ②. 550℃后以副反应为主(或其它合理答案)
【解析】
【小问1详解】
根据反应热与活化能和关系为可知,该反应的。
【小问2详解】
由盖斯定律可知,主反应-副反应得反应,则。
【小问3详解】
A.,说明正反应速率等于逆反应速率,而说明正反应速率不等于逆反应速率,反应没有达到平衡状态,故不选A;
B.容器体积始终不变,而反应中气体的质量也不变,则混合气体的密度始终不变,不是平衡状态的标志,故不选B;
C.该反应是气体分子数变化的反应,恒温恒容条件下,压强是变量,混合气体的压强不再改变,说明反应达到平衡,故选C;
D.该反应是气体分子数变化的反应,反应过程中气体的物质的量变化,质量不变,摩尔质量是变量,即混合气体的平均相对分子质量是变量,混合气体的平均相对分子质量不变,反应一定达到平衡状态,故选D;
选CD。
【小问4详解】
根据反应方程式计算:
,
则平衡时:为,为,为,为,为,则平衡时的浓度为;反应的平衡常数为。
【小问5详解】
①由图像可知的实际转化率先升高后降低,在400℃左右时最高,但都未达到平衡转化率,说明在400℃左右催化剂催化效率最佳,反应速率最快,所以用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度为400℃左右。
②主反应是放热反应,副反应是吸热反应,由图像可知的平衡转化率随着温度的升高先降低后小幅度地升高,说明550℃前以主反应为主,550℃后以副反应为主。
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