精品解析:广东省肇庆鼎湖中学2024-2025学年高二上学期12月考试 化学试题
2026-08-12
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内容正文:
肇庆鼎湖中学2024-2025学年第一学期12月质量检测
高二年级化学学科
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ca 40 Cu 64 Zn65
一、选择题:本题共包括10小题,每小题2分,共20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. 某化学反应的反应过程与能量变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 该反应为放热反应 B. 生成物比反应物稳定
C. 使用催化剂,该反应的反应热变小 D. 反应物的总能量高于生成物的总能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.=生成物的能量-反应物的能量,根据图示能量变化可知,生成物的能量低于反应物的能量,所以<0,该反应属于放热反应,A正确;
B.因为生成物的能量更低,所以生成物更稳定,B正确;
C.催化剂只改变反应速率,不能改变反应的焓变,即使用催化剂,反应热不变,C错误;
D.根据图示能量变化可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,D正确;
故选C。
2. 下列关于化学反应与热量的叙述正确的是
A. ,金刚石比石墨稳定
B. ,则的燃烧热为
C. 同温同压下,反应在光照和点燃条件下的相同
D. 已知稀溶液中,则稀醋酸与稀溶液反应生成水时放出的热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.,说明金刚石的能量高于石墨,能量越低越稳定,因此石墨比金刚石稳定,A错误;
B.中生成物为水蒸气,而燃烧热要求生成物处于稳定状态,氢气完全燃烧的生成物应为,故不能据此确定氢气的燃烧热为,B错误;
C.焓是状态函数,在同温同压下,反应物和生成物的状态相同,则反应焓变与反应途径无关。因此反应在光照和点燃条件下的相同,C正确;
D.表示强酸与强碱在稀溶液中生成液态水时的反应热。醋酸是弱酸,其电离过程吸热,因此稀醋酸与稀溶液反应生成水时放出的热量小于,D错误;
故选C。
3. 在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应:2X(g)+Y(g)3Z(g)。下列叙述中能说明反应一定达到化学平衡的是
A. 容器内总压强不再变化
B. 混合气体的密度不再变化
C. Z的生成速率等于Z的分解速率
D. X与Y的浓度之比为2:1
【答案】C
【解析】
【详解】A.可逆反应前后气体前、后化学计量数不改变,气体总物质的量不变,恒温恒容下,气体的压强与物质的量成正比,则反应过程中压强保持不变,不能说明达到化学平衡,A错误;
B.X、Y、Z均为气体,由质量守恒可得气体总质量在前后反应保持不变,恒容密闭容器中体积不变,则混合气体的密度一直不变,不能说明达到化学平衡,B错误;
C.Z生成的速率与Z分解的速率相等,同一时间Z的正反应速率等于逆反应速率,反应达到平衡状态,C正确;
D.X与Y的浓度之比为2:1不一定反应达到平衡状态,与X和Y起始加入量有关,D错误;
故答案为C。
4. 工业上常利用和合成尿素,该可逆反应分两步进行,整个过程中的能量变化如图
所示。下列说法错误的是
A. 为合成尿素反应的中间产物
B. 反应Ⅰ逆反应的活化能>反应Ⅱ正反应的活化能
C. 反应Ⅱ在热力学上进行趋势很大
D. 的
【答案】C
【解析】
【详解】A.是反应Ⅰ的生成物,同时是反应Ⅱ的反应物,属于合成尿素反应的中间产物,A正确;
B.活化能为反应物到过渡态的能量差,由图可知反应Ⅰ逆反应的活化能(中间产物到反应Ⅰ峰值的能量差)大于反应Ⅱ正反应的活化能(中间产物到反应Ⅱ峰值的能量差),B正确;
C.反应Ⅱ的,虽,但根据,仅高温下可自发进行,热力学上进行趋势很小,C错误;
D.焓变等于生成物总能量与反应物总能量的差值,总反应的,D正确;
故选C。
5. 下列物质中,属于弱电解质的是
A. 氨水 B. 二氧化硫 C. 冰醋酸 D. 碳酸钙
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨水属于混合物,是电解质溶液,故A不符合题意;
B.二氧化硫是非金属性氧化物,属于非电解质,故B不符合题意;
C.冰醋酸是弱酸,属于弱电解质,故C符合题意;
D.碳酸钙是盐,属于强电解质,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
6. 常温下,下列关于的氨水说法正确的是
A.
B. 稀释10倍,变为9
C. 和的盐酸等体积混合后,溶液呈酸性
D. 加入固体,溶液减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨水中除了一水合氨电离,还存在水的电离,故c(OH-)>c(),故A项错误;
B.一水合氨是弱电解质,溶液中存在一水合氨的电离平衡,稀释10倍,稀释促进一水合氨电离,氢氧根浓度大于10-5mol/L,9<pH<10,故B项错误;
C.常温下,pH=10的氨水中氢氧根离子浓度和pH =4的盐酸溶液中氢离子浓度相等均等于10-4mol·L-1,氨水不完全电离,则氨水的浓度大于盐酸的浓度,等体积混合后碱过量,溶液呈碱性,故C项错误;
D.加入NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,抑制一水合氨的电离,使溶液pH减小,故D项正确;
故本题选D。
7. 25℃时,在含有大量的饱和溶液中存在着平衡:,加入KI固体,下列说法正确的是
A. 沉淀溶解平衡向左移动 B. 溶度积常数增大
C. 溶液中浓度增大 D. 溶液中和浓度都减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.加入固体,溶液中浓度增大,使的沉淀溶解平衡向左移动,A正确;
B.溶度积常数只与温度有关,反应温度为25℃不变,因此不变,B错误;
C.沉淀溶解平衡向左移动,消耗溶液中的,因此浓度减小,C错误;
D.加入固体直接引入大量,平衡移动只能减弱浓度增大的趋势、不能抵消,最终浓度仍大于原平衡浓度,只有浓度减小,D错误;
故答案选A。
8. 下列各组离子能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.、、、之间互不发生反应,可以大量共存,A正确;
B.与会反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;
C.与会发生强烈双水解反应,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,不能大量共存,C错误;
D.与会发生络合反应生成,不能大量共存,D错误;
故选A。
9. 化学改善人类生活,创造美好世界。下列应用与所述化学原理没有关联的是
选项
应用
化学原理
A
明矾用作净水剂
Al3+水解生成 Al(OH)3 胶体
B
用小苏打和硫酸铝混合制作泡沫灭火器
NaHCO3受热容易分解
C
使用含氟牙膏预防龋齿
氟磷灰石的溶解度比羟基磷灰石的小,且更能抵抗酸的侵蚀
D
锌、铜和柠檬为原料制作水果电池
锌能与柠檬中酸性物质发生氧化还原反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾做净水剂的主要原因是铝离子水解生成 Al(OH)3 胶体,氢氧化铝胶体具有吸附性,能吸附水中的固体悬浮物并使之沉降,A不符合;
B.小苏打和硫酸铝制备泡沫灭火器是因为铝离子和碳酸氢根发生彻底双水解反应生成二氧化碳和氢氧化铝,与NaHCO3受热容易分解无关,B符合;
C.氟磷灰石的溶解度比羟基磷灰石的小,使用含氟牙膏,能使得羟基磷灰石转化为氟磷灰石,从而更能抵抗酸的侵蚀, C不符合;
D.锌能与柠檬中酸性物质发生氧化还原反应,则以锌、铜和柠檬为原料可制作水果电池,锌为负极、铜为正极,柠檬酸为电解质溶液,D不符合;
故选B。
10. 下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A. 煅烧硫铁矿时先将矿石粉碎 B. 鼓入过量空气有利于SO2转化为SO3
C. 开启啤酒瓶后,瓶中立刻泛起大量泡沫 D. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
【答案】A
【解析】
【详解】A.煅烧硫铁矿时先将矿石粉碎,目的是增大接触面积,使反应速率加快,不能用勒夏特列原理解释,故A选;
B.鼓入过量的空气会增大氧气的浓度,有利于平衡正向移动,提高二氧化硫的转化率,能用勒夏特列原理解释,故B不选;
C.存在平衡H2CO3⇌CO2(g)+H2O,开启啤酒瓶后,压强减小,二氧化碳逸出,可以用勒夏特列原理解释,故C不选;
D.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,该反应存在溶解平衡,饱和食盐水中含有氯化钠电离出的氯离子,饱和食盐水抑制了氯气的溶解,所以实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释,故D不选;
故选:A。
二、选择题:本题共包括6小题,每小题4分,24分。每小题只有一个选项符合题意。
11. 侯氏制碱法以NaCl、CO2、NH3和H2O为原料,制取纯碱并获得副产物NH4Cl,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 11.2 L CO2所含的分子数目为0.5 NA
B. 0.1 mol NH3和0.1 mol H2O含有的电子数均为NA
C. 1 L 1.0 mol/L Na2CO3溶液中的数目为NA
D. 混合溶液中含1 mol NH4Cl和1 mol NaCl,则与Na+的数目均为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.缺少气体在标准状况下的条件,无法计算11.2 L CO2物质的量,A错误;
B.NH3和H2O都是10电子分子,0.1 mol NH3和0.1 mol H2O含有1mol电子,电子数均为NA,B正确;
C.1 L 1.0 mol/L Na2CO3的物质的量为n=1L×1.0 mol/L=1mol,由于溶液中发生水解反应,使其物质的量小于1mol,则的数目小于NA,C错误;
D.NH4Cl溶液中铵根离子发生水解反应,1molNH4Cl含有小于1mol,数目小于NA,D错误;
故选B。
12. 向绝热恒容密闭容器中通入和,在一定条件下发生反应:,该反应的正反应速率随着时间变化的示意图如图所示。
下列说法正确的是
A. d点:v(正)>v(逆) B. 该反应的
C. c点时的转化率最大 D. a、b、c、d四点对应的压强:
【答案】A
【解析】
【详解】A.体系由反应物开始,达到平衡前反应始终向正反应方向进行;d点之后正反应速率仍在下降,说明d点尚未达到平衡,因此d点的正反应速率大于逆反应速率,A正确;
B.随反应进行,反应物浓度减小,但绝热容器内正反应速率先增大,说明正反应放出的热量使体系温度升高,故,B错误;
C.c点只是正反应速率的最大值点;c点后体系仍向正反应方向进行,CO继续被消耗,其转化率继续增大,所以c点时CO的转化率不是最大值,C错误;
D.该反应前后气体总物质的量不变,故;恒容时。正反应放热且从a点到d点反应仍向正向进行,体系温度依次升高,因此,D错误;
故选A。
13. 化学中常用图象直观地描述化学反应的进程或结果。下列图象描述正确的是
A. 图①表示压强对可逆反应的影响,乙的压强大
B. 图②可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化
C. 图③是在的溶液中加水稀释,随着加入水的体积的增大,溶液中的变化曲线,的水解程度:A点小于B点
D. 图④是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线,时刻溶液的温度最高
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据反应可知正反应是体积减小的可逆反应,增大压强平衡向正反应方向进行,反应物%应更小,故A错误;
B.乙酸是弱酸,通入氨气会生成醋酸铵,醋酸铵是强电解质,导电性应增强,故B错误;
C.稀释碳酸钠溶液,稀释程度越大,碳酸根离子的水解程度越大,但溶液中碳酸氢根离子浓度减小,故C正确;
D.,因为反应放热,因此反应速率增大;时刻后因为随着反应进行反应物浓度减小导致反应速率减小,因此时刻反应没有结束,溶液的温度不是最高,故D错误;
故选C。
14. 在25℃时,下列说法正确的是
A. 的醋酸溶液稀释100倍,
B. 向氨水中加入稀硫酸至,此时
C. 溶液中,离子浓度大小关系为:
D. 同浓度的①②溶液,
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸为弱电解质,稀释过程中电离平衡正向移动,会额外电离出,故的醋酸溶液稀释100倍后,A错误;
B.溶液时,根据电荷守恒,可得,与选项表述相反,B错误;
C.属于强碱弱酸盐,发生水解使溶液显碱性,且水解程度微弱,故离子浓度大小关系为,C正确;
D.电离出的会抑制的水解,同浓度的两种溶液中:①<②,与选项表述相反,D错误;
答案选C。
15. 下列实验对应的现象和结论均正确的是
选项
实验
现象
结论
A
向1.0mol/L的溶液中滴加2滴甲基橙
溶液呈红色
水解导致溶液呈碱性
B
将稀与足量纯锌反应,加入适量溶液
气泡产生速率加快
增大了浓度,反应速率加快
C
向含有酚酞的2溶液中逐滴滴加溶液
溶液由红色变为无色
水解是可逆反应
D
将过量分别通入相同浓度的和溶液中
前者无明显现象,后者有黑色沉淀生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲基橙的变色范围为3.1~4.4,溶液水解呈碱性,,滴加甲基橙溶液应呈黄色,现象描述错误,A错误;
B.加入溶液后,置换出,二者与稀构成原电池,加快反应速率,与浓度无关,结论错误,B错误;
C.溶液中存在水解平衡,溶液呈碱性使酚酞变红,滴加溶液时,与结合生成沉淀,浓度减小,水解平衡逆向移动,浓度减小,溶液由红色变为无色,可证明水解是可逆反应,C正确;
D.相同浓度下,通入溶液生成黑色沉淀,通入溶液无现象,说明更难溶,即,结论错误,D错误;
故选C。
16. 常温下,用的溶液滴定的溶液,溶液的pH与NaOH溶液体积关系如图所示。下列说法错误的是
A. 水的电离程度:
B. 的第一步电离常数
C. C点:
D. D点:
【答案】D
【解析】
【详解】A.0. 1 mol·L-1的H2A溶液的pH>1,说明是弱酸,存在平衡H2AH++HA-,HA-H++A2-。C点加入10 mL 0. 1 mol ·L-1的NaOH溶液,发生反应NaOH+H2A=NaHA+H2O,溶质为NaHA溶液pH略大于7,说明HA-的水解程度大于电离程度,促进水的电离,B点为中性溶液,故水的电离程度C>B,故A正确;
B.H2AH++HA-,,故B正确;
C.C点溶液的pH>7,为碱性溶液,故c(H+)<c(OH-),由电荷守恒可知c(Na+)+ c(H+)= c (HA-)+2c(A2-)+c(OH-),则c(Na+)>c( HA-)+2c(A2-),故C正确;
D.D点加入20mL氢氧化钠溶液,恰好反应生成Na2A,根据物料守恒得c (Na+)=2[c(HA-)+c(H2A)+ c(A2-)],故D错误;
故选D。
三、非选择题:本题包括4小题,共56分。
17. 某学习小组用Na2S2O3和H2SO4溶液的反应探究外界条件对化学反应速率的影响。
Ⅰ.硫酸浓度的测定:移取20.00 mL待测液,加入2滴酚酞溶液,用0.1000 mol/LNaOH溶液滴定至终点。
(1)上述滴定操作用到的仪器有_______(填写序号)。
A. B. C. D.
(2)上述操作的实验数据如表:
实验编号
待测液体积/mL
NaOH标准溶液体积
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
1
20.00
0.00
20.02
2
20.00
0.04
20.04
3
20.00
0.10
20.08
4
20.00
0.00
20.98
①判断滴定终点现象是_______。
②该硫酸的浓度为_______mol/L。
③若以酚酞溶液为指示剂,用上述浓度的硫酸滴定10 mL 0.1000 mol/LNaOH溶液,请在答题卡虚线框中绘出溶液pH随V(H2SO4)变化的滴定曲线图,注意标注滴定起点和滴定终点:_______。
Ⅱ.探究外界条件对化学反应速率的影响。
【反应原理】将一定体积0.10 mol/LNa2S2O3溶液与过量的稀硫酸(浓度为上述标定浓度)反应。相关反应方程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
【实验方案】:
实验序号
实验温度/K
Na2S2O3溶液
H2SO4
H2O
S全部沉淀所需时间/s
V/mL
c/mol/L
V/mL
c/mol/L
V/mL
①
293
2.0
0.10
8.0
c
10.0
t1
②
293
2.0
0.10
10.0
c
V1
t2
③
313
2.0
0.10
V2
c
V3
t3
(3)实验①、②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②、③是探究温度对化学反应速率的影响。
则V1=_______mL,V2=_______mL。
(4)实验②在0~t2内用Na2S2O3表示的速率为_______mol·L-1·s-1 (用含t2的代数式表示)。
(5)甲同学依据实验①、③试剂浓度及用量将实验试剂混合后分别置于20℃水浴和40℃水浴中,观察实验现象并记录S全部沉淀的时间,发现t1>t3。乙同学认为甲同学的操作有误,重新进行了优化,该操作为_______。
【答案】(1)AD (2) ①. 当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 ②. 0.05 ③.
(3) ①. 8.0 ②. 10.0
(4)
(5)将实验①、③中的Na2S2O3溶液、H2SO4溶液和 H2O分别置于20℃和40℃水浴中恒温至指定温度后,再迅速混合并开始计时,并控制V2=8.0 mL,V3=10.0 mL,观察并记录S全部沉淀所需时间
【解析】
【分析】Ⅰ.滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录;锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断;记录数据;数据处理:通过数据进行计算;
Ⅱ.实验①、②是探究浓度对化学反应速率的影响,所以硫酸的浓度需不同,溶液的总体积需一致,所以2.0+8.0+10.0=2.0+10.0+V1,解得V1=8.0 mL,实验②、③是探究温度对化学反应速率的影响,则变量是温度,其他条件相同,所以硫酸的浓度需相同,V2=10.0 mL,控制溶液总体积相同,V3=V1=8.0 mL;据此回答问题。
【小问1详解】
A.锥形瓶,滴定时用来装待测液,A选;
B.容量瓶,用于配制一定浓度的溶液,不需要用于滴定操作,B不选;
C.量筒,其精确度为0.1mL,不能用于量取滴定溶液,C不选;
D.碱式滴定管,用于装标准液NaOH溶液,D选;
故选AD。
【小问2详解】
①用NaOH溶液滴定待测液硫酸,向待测液中滴入酚酞做指示剂,滴定过程中溶液由酸性变为碱性,无色酚酞遇酸不变色,遇碱变红色,则判断滴定终点现象是:当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
②由表格可得四组实验分别消耗NaOH标准溶液体积为20.02 mL、20.04‑0.04=20.00 mL、20.08‑0.10=19.98 mL、20.98 mL,第4组实验数据误差较大,应舍去,则平均消耗氢氧化钠的体积V(NaOH)==20.00 mL,反应原理为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,则n(H2SO4)=0.5n(NaOH)=0.5×0.1000 mol/L×20.00×10-3 L=1×10-3 mol,该硫酸的浓度为=0.05 mol/L;
③0.1000 mol/LNaOH溶液的c(OH-)=0.1 mol/L,常温下c(H+)===1.0×10-13 mol/L,则起点的pH=13,用0.05 mol/L的硫酸滴定10 mL 0.1000 mol/LNaOH溶液,根据反应方程式当恰好反应时消耗V(H2SO4)==10mL,此时pH=7,随着硫酸滴入过量,pH逐渐比7小,滴定曲线图为;
【小问3详解】
由分析知,V1=8.0 mL,V2=10.0 mL;
【小问4详解】
实验②中,混合后溶液总体积为20.00 mL ,Na2S2O3的初始浓度为=0.01 mol/L,S全部沉淀所需时间为t2,说明 Na2S2O3完全反应,在0~t2内v(Na2S2O3)== mol/(L·s);
【小问5详解】
探究温度对反应速率的影响时,若直接将室温下的试剂混合后再放入水浴中,反应在达到设定温度前就已经开始,导致温度变量控制不准确;而且实验①中硫酸的浓度小于实验③,甲同学将实验①、③分别置于20℃水浴和40℃水浴中,由于实验①反应物浓度小且温度低,因此必然反应速率比实验③慢,所以所需时间也较长,应控制单一变量法,只改变温度,反应物的浓度应相同,正确的优化操作应是:将实验①、③中的Na2S2O3溶液、H2SO4溶液和 H2O分别置于20℃和40℃水浴中恒温至指定温度后,再迅速混合并开始计时,并控制V2=8.0 mL,V3=10.0 mL,观察并记录S全部沉淀所需时间。
18. 草酸(H2C2O4)是植物中普遍含有的成分,具有广泛的用途。常温下其电离常数为Ka1 = 5.6×10-2,Ka2 = 1.5×10-4 。请回答下列问题:
(1)H2C2O4的电离方程式为:H2C2O4 + H+、___________。
(2)使H2C2O4的电离平衡向右移动且电离程度增大的措施有___________(写一个)。
(3)设计实验证明H2C2O4为弱酸的方案及其现象均正确的是___________(单选,填字母)。
A. 室温下,取0.005 mol/L的H2C2O4溶液,测其pH = 2
B. 室温下,取0.01 mol/L的NaHC2O4溶液,测其pH > 7
C. 室温下,取pH= a (a<3)的H2C2O4溶液稀释至原体积的100倍后,测其pH< a+2
D. 标准状况下,取0.10 mol/L的H2C2O4溶液100 mL与足量锌粉反应,收集到H2的体积为224 mL
(4)医学上常用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来测血液中血钙的含量。测定方法是取2mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4溶液滴定,滴定过程中发生的反应为:2+ 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ +10CO2↑ + 8H2O。
①溶解沉淀时不能用稀HCl代替稀H2SO4,原因是___________。
②终点现象为:当最后半滴KMnO4标准液滴入时,___________。
③若上述滴定中消耗了1.0×10-4 mol/L KMnO4溶液20 mL,则200 mL该血液中含钙___________g。
④下列操作会引起测定结果偏高的是___________(双选,填字母)。
A.滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗
B.滴定过程中,部分液体溅出锥形瓶外
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数
D.装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗涤后,用待测液润洗
【答案】(1) + H+
(2)升高温度或加水稀释或加入锌粉或加入CaCl2溶液等 (3)C
(4) ①. KMnO4也能氧化HCl ②. 溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 ③. 0.02 ④. AD
【解析】
【小问1详解】
H2C2O4是二元弱酸,分两步部分电离,电离方程式为:H2C2O4 + H+、 + H+;
【小问2详解】
升高温度、加水稀释、减少电离出的离子浓度都能促进草酸电离平衡正向移动,使H2C2O4的电离平衡向右移动且电离程度增大的措施有升高温度或加水稀释或加入锌粉或加入CaCl2溶液等;
【小问3详解】
A.草酸为二元酸,若草酸为强酸,则电离出氢离子浓度为0.01mol/L,pH等于2,室温下,取0.005mol/L的H2C2O4溶液,测其pH=2,说明不存在电离平衡,证明草酸为强酸,故A错误;
B.室温下,取0.010mol/L的NaHC2O4溶液,测其pH>7,说明离子水解溶液显碱性,证明草酸氢根离子为弱酸阴离子,但不能证明草酸为弱酸,故B错误;
C.室温下,取pH=a(a<3)的H2C2O4溶液稀释100倍后,测其pH<a+2,说明稀释促进电离,溶液中存在电离平衡,为弱酸,故C正确;
D.标况下,取0.10mol/L的H2C2O4溶液100mL与足量锌粉反应,收集到H2体积为224mL,强酸和弱酸都符合,和强酸弱酸无关,故D错误;
故答案为:C;
【小问4详解】
①HCl具有还原性,能与强氧化剂酸性的KMnO4溶液发生氧化还原反应生成氯气,则不能用稀HCl代替稀H2SO4,原因是KMnO4也能氧化HCl;
②滴定时酸性的KMnO4溶液能氧化H2C2O4,生成CO2气体,同时本身被还原为Mn2+,当完全消耗草酸后,滴入过量高锰酸钾溶液显浅红色,则终点现象为:当最后半滴KMnO4标准液滴入时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
③由CaC2O4+H2SO4═CaSO4+H2C2O4、2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O可以得出关系式:5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4,则,,解得n=, M(Ca2+)=5×10-6mol××40g/mol=0.02g;
③A.滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗,导致溶液浓度减小,消耗标准溶液体积增大,测定结果偏高,故A符合题意;
B.滴定过程中,锥形瓶振荡的太剧烈,以致部分液体溅出,待测液减小,消耗标准溶液体积减小,测定结果偏低,故B不符合题意;
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数,读取的标准溶液体积减小,测定标准溶液浓度偏低,故C不符合题意;
D.装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗涤后,用待测液润洗,滴定时消耗的标准液的体积变大,测定结果偏高,故D符合题意;
故答案为:AD。
19. 利用二氧化碳可合成低碳烯烃的新技术,实现碳中和成为研究热点。
已知:①
②
③
(1)则_______(用表示)。
(2)在密闭容器中发生上述反应①,若,下列说法不正确的是_______。
A. 当气体平均摩尔质量保持不变时,反应已达平衡
B. 加入催化剂,可提高的平衡转化率
C. 平衡后缩小体积增大体系压强,有利于提高产率
D. 平衡后升高温度,正反应速率增大、逆反应速率减小,平衡逆移
(3)反应③的反应温度、投料比对平衡转化率的影响如图所示。
①300℃下,向恒温恒容的密闭容器中加入,反应达到平衡。计算内的平均反应速率为_______,M点乙烯体积分数为_______(保留2位有效数字)。
②a_______3(填“>”“<”或“=”,下同)。
③推断M、N两点反应的平衡常数_______,推断的理由是_______。
(4)某研究所用催化加氢合成低碳烯烃反应,所得产物含等副产物,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得转化率和各产物的选择性如表。
助剂
转化率%
各产物的选择性/%
其他
42.5
35.9
39.6
24.5
K
27.2
75.6
22.8
1.6
9.8
80.7
12.5
6.8
欲提高单位时间内乙烯的产量,在催化剂添加上表中_______助剂的效果最好。
【答案】(1) (2)BD
(3) ①. ②. 9.7% ③. > ④. > ⑤. 反应③为放热反应,且N点温度高于M点,温度升高时平衡常数减小
(4)K
【解析】
【小问1详解】
将反应②逆向并扩大2倍,再与反应①相加,可得到反应③。根据盖斯定律,;
【小问2详解】
A.密闭容器内气体总质量不变,而反应①前后气体总物质的量发生变化;气体平均摩尔质量保持不变说明气体总物质的量不再变化,即各组分含量保持不变,反应达到平衡,A正确;
B.催化剂能同等程度加快正、逆反应速率,但不改变平衡状态,因此不能提高二氧化碳的平衡转化率,B错误;
C.反应①正反应方向气体总物质的量减小,平衡后缩小体积、增大压强,平衡向正反应方向移动,乙烯产率提高,C正确;
D.升高温度时正、逆反应速率均增大;反应①为放热反应,升高温度使平衡逆向移动,但逆反应速率不会减小,D错误;
故选BD。
【小问3详解】
图中M点位于曲线上,对应300 ℃时二氧化碳的平衡转化率为0.60。二氧化碳消耗量为,由反应③的化学计量关系,氢气消耗量为,因此。二氧化碳消耗0.60 mol时,反应进度为0.30 mol,平衡时各气体的物质的量分别为、、、,气体总物质的量为3.10 mol,故乙烯体积分数为,即9.7%。相同温度下,增大氢气与二氧化碳的投料比可提高二氧化碳平衡转化率;图中上方曲线对应,因此。沿同一投料比曲线,温度升高时二氧化碳平衡转化率降低,说明反应③为放热反应;N点温度高于M点,而放热反应的平衡常数随温度升高而减小,所以;
【小问4详解】
其他条件和反应时间相同时,乙烯产量可用二氧化碳转化率与乙烯选择性的乘积比较。Na、K、Cu三种助剂对应的乙烯收率指标分别为、和,其中添加K助剂时最大,因此K助剂的效果最好。
20. Ⅰ.有以下多种物质,请回答相关问题:
①硫酸钠 ②氢氧化钡 ③醋酸 ④一水合氨 ⑤次氯酸钠 ⑥乙醇
(1)上述物质的水溶液显碱性的是_______。(填序号)
(2)从显碱性的溶液中任选一种,用化学用语说明其显碱性的原因_______。(写表达式,1分)
(3)资料:某些弱酸在25℃时的电离常数如下:
化学式
电离常数
①25℃时,若次氯酸中初始HClO的物质的量浓度为,达到电离平衡时溶液中。_______。
②下列反应可以发生的是_______(填字母)。
A.
B.
C.
Ⅱ.以红土镍矿(主要成分为和等)为原料制备的工艺流程如图:
(4)“酸浸”时,可以加快化学反应速率的措施_______(写一条即可,1分)。
(5)滤渣Ⅰ的成分为_______(填化学式)。
(6)“氧化”时,发生反应的离子方程式为_______。
(7)结合方程式为,说明加入可以达到沉铁目的的原因_______。
(8)要使沉淀完全,根据表中的数据,用调节溶液pH的范围是_______。
金属离子
开始沉淀的pH
6.3
1.5
8.9
6.9
沉淀完全的pH
8.3
2.8
10.9
8.9
【答案】(1)②④⑤ (2)
(或 ,或 ,任写一种即可)
(3) ①.
②. AB
(4)
加热(或粉碎矿石、搅拌、适当增大硫酸浓度等,任写一条即可)
(5)
(6)
(7)
与溶液中的反应,使减小,促使的水解平衡向正反应方向移动,从而生成沉淀
(8)
【解析】
【分析】红土镍矿主要成分为和等,向其中加入硫酸酸浸,不溶于酸,作为滤渣被过滤分离,转化为、、、进入溶液;向滤液中加入,将氧化为,便于后续沉淀分离铁元素;之后向溶液中加入和,能够消耗,促进水解平衡正向移动生成沉淀;接下来加入NaF将转化为沉淀除去;过滤后得到含有、和的溶液,向其中加入沉镍,最终得到。
【小问1详解】
硫酸钠是强酸强碱盐,溶液中性;氢氧化钡是强碱,溶液碱性;醋酸是弱酸,溶液酸性;一水合氨是弱碱,溶液碱性;次氯酸钠是强碱弱酸盐,次氯酸根水解显碱性;乙醇为非电解质,溶液中性,因此显碱性的是②④⑤。
【小问2详解】
氢氧化钡在水溶液中完全电离出,因此显碱性,电离方程式为;
一水合氨在水溶液中部分电离出,因此显碱性,电离方程式为;
次氯酸钠在水溶液中,次氯酸根部分水解生成,因此显碱性,水解方程式为。
【小问3详解】
① 次氯酸的电离平衡常数,稀溶液中电离的HClO极少,可近似且,因此;
② 根据“强酸制弱酸”规律,电离常数越大酸性越强,酸性顺序:;
A.醋酸酸性强于碳酸,反应可以发生;
B.醋酸酸性强于HCN,反应可以发生;
C.HCN酸性弱于碳酸,无法和反应生成;
故选AB。
【小问4详解】
加快固液反应速率的常见措施有加热升温、粉碎固体增大接触面积、适当提高酸浓度、搅拌等。
【小问5详解】
红土镍矿中不溶于硫酸,因此酸浸过滤后滤渣Ⅰ为。
【小问6详解】
氧化步骤中在酸性条件下将氧化为,自身被还原为,配平得到离子方程式为。
【小问7详解】
加入MgO能够消耗溶液中,使得降低,促进铁离子的水解平衡正向移动,最终析出氢氧化铁沉淀。
【小问8详解】
沉铁的要求是完全沉淀,且要防止后续需要保留的开始沉淀,因此pH范围为。
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肇庆鼎湖中学2024-2025学年第一学期12月质量检测
高二年级化学学科
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ca 40 Cu 64 Zn65
一、选择题:本题共包括10小题,每小题2分,共20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. 某化学反应的反应过程与能量变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 该反应为放热反应 B. 生成物比反应物稳定
C. 使用催化剂,该反应的反应热变小 D. 反应物的总能量高于生成物的总能量
2. 下列关于化学反应与热量的叙述正确的是
A. ,金刚石比石墨稳定
B. ,则的燃烧热为
C. 同温同压下,反应在光照和点燃条件下的相同
D. 已知稀溶液中,则稀醋酸与稀溶液反应生成水时放出的热量
3. 在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应:2X(g)+Y(g)3Z(g)。下列叙述中能说明反应一定达到化学平衡的是
A. 容器内总压强不再变化
B. 混合气体的密度不再变化
C. Z的生成速率等于Z的分解速率
D. X与Y的浓度之比为2:1
4. 工业上常利用和合成尿素,该可逆反应分两步进行,整个过程中的能量变化如图
所示。下列说法错误的是
A. 为合成尿素反应的中间产物
B. 反应Ⅰ逆反应的活化能>反应Ⅱ正反应的活化能
C. 反应Ⅱ在热力学上进行趋势很大
D. 的
5. 下列物质中,属于弱电解质的是
A. 氨水 B. 二氧化硫 C. 冰醋酸 D. 碳酸钙
6. 常温下,下列关于的氨水说法正确的是
A.
B. 稀释10倍,变为9
C. 和的盐酸等体积混合后,溶液呈酸性
D. 加入固体,溶液减小
7. 25℃时,在含有大量的饱和溶液中存在着平衡:,加入KI固体,下列说法正确的是
A. 沉淀溶解平衡向左移动 B. 溶度积常数增大
C. 溶液中浓度增大 D. 溶液中和浓度都减小
8. 下列各组离子能大量共存的是
A. B.
C. D.
9. 化学改善人类生活,创造美好世界。下列应用与所述化学原理没有关联的是
选项
应用
化学原理
A
明矾用作净水剂
Al3+水解生成 Al(OH)3 胶体
B
用小苏打和硫酸铝混合制作泡沫灭火器
NaHCO3受热容易分解
C
使用含氟牙膏预防龋齿
氟磷灰石的溶解度比羟基磷灰石的小,且更能抵抗酸的侵蚀
D
锌、铜和柠檬为原料制作水果电池
锌能与柠檬中酸性物质发生氧化还原反应
A. A B. B C. C D. D
10. 下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A. 煅烧硫铁矿时先将矿石粉碎 B. 鼓入过量空气有利于SO2转化为SO3
C. 开启啤酒瓶后,瓶中立刻泛起大量泡沫 D. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
二、选择题:本题共包括6小题,每小题4分,24分。每小题只有一个选项符合题意。
11. 侯氏制碱法以NaCl、CO2、NH3和H2O为原料,制取纯碱并获得副产物NH4Cl,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 11.2 L CO2所含的分子数目为0.5 NA
B. 0.1 mol NH3和0.1 mol H2O含有的电子数均为NA
C. 1 L 1.0 mol/L Na2CO3溶液中的数目为NA
D. 混合溶液中含1 mol NH4Cl和1 mol NaCl,则与Na+的数目均为NA
12. 向绝热恒容密闭容器中通入和,在一定条件下发生反应:,该反应的正反应速率随着时间变化的示意图如图所示。
下列说法正确的是
A. d点:v(正)>v(逆) B. 该反应的
C. c点时的转化率最大 D. a、b、c、d四点对应的压强:
13. 化学中常用图象直观地描述化学反应的进程或结果。下列图象描述正确的是
A. 图①表示压强对可逆反应的影响,乙的压强大
B. 图②可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化
C. 图③是在的溶液中加水稀释,随着加入水的体积的增大,溶液中的变化曲线,的水解程度:A点小于B点
D. 图④是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线,时刻溶液的温度最高
14. 在25℃时,下列说法正确的是
A. 的醋酸溶液稀释100倍,
B. 向氨水中加入稀硫酸至,此时
C. 溶液中,离子浓度大小关系为:
D. 同浓度的①②溶液,
15. 下列实验对应的现象和结论均正确的是
选项
实验
现象
结论
A
向1.0mol/L的溶液中滴加2滴甲基橙
溶液呈红色
水解导致溶液呈碱性
B
将稀与足量纯锌反应,加入适量溶液
气泡产生速率加快
增大了浓度,反应速率加快
C
向含有酚酞的2溶液中逐滴滴加溶液
溶液由红色变为无色
水解是可逆反应
D
将过量分别通入相同浓度的和溶液中
前者无明显现象,后者有黑色沉淀生成
A. A B. B C. C D. D
16. 常温下,用的溶液滴定的溶液,溶液的pH与NaOH溶液体积关系如图所示。下列说法错误的是
A. 水的电离程度:
B. 的第一步电离常数
C. C点:
D. D点:
三、非选择题:本题包括4小题,共56分。
17. 某学习小组用Na2S2O3和H2SO4溶液的反应探究外界条件对化学反应速率的影响。
Ⅰ.硫酸浓度的测定:移取20.00 mL待测液,加入2滴酚酞溶液,用0.1000 mol/LNaOH溶液滴定至终点。
(1)上述滴定操作用到的仪器有_______(填写序号)。
A. B. C. D.
(2)上述操作的实验数据如表:
实验编号
待测液体积/mL
NaOH标准溶液体积
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
1
20.00
0.00
20.02
2
20.00
0.04
20.04
3
20.00
0.10
20.08
4
20.00
0.00
20.98
①判断滴定终点现象是_______。
②该硫酸的浓度为_______mol/L。
③若以酚酞溶液为指示剂,用上述浓度的硫酸滴定10 mL 0.1000 mol/LNaOH溶液,请在答题卡虚线框中绘出溶液pH随V(H2SO4)变化的滴定曲线图,注意标注滴定起点和滴定终点:_______。
Ⅱ.探究外界条件对化学反应速率的影响。
【反应原理】将一定体积0.10 mol/LNa2S2O3溶液与过量的稀硫酸(浓度为上述标定浓度)反应。相关反应方程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
【实验方案】:
实验序号
实验温度/K
Na2S2O3溶液
H2SO4
H2O
S全部沉淀所需时间/s
V/mL
c/mol/L
V/mL
c/mol/L
V/mL
①
293
2.0
0.10
8.0
c
10.0
t1
②
293
2.0
0.10
10.0
c
V1
t2
③
313
2.0
0.10
V2
c
V3
t3
(3)实验①、②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②、③是探究温度对化学反应速率的影响。
则V1=_______mL,V2=_______mL。
(4)实验②在0~t2内用Na2S2O3表示的速率为_______mol·L-1·s-1 (用含t2的代数式表示)。
(5)甲同学依据实验①、③试剂浓度及用量将实验试剂混合后分别置于20℃水浴和40℃水浴中,观察实验现象并记录S全部沉淀的时间,发现t1>t3。乙同学认为甲同学的操作有误,重新进行了优化,该操作为_______。
18. 草酸(H2C2O4)是植物中普遍含有的成分,具有广泛的用途。常温下其电离常数为Ka1 = 5.6×10-2,Ka2 = 1.5×10-4 。请回答下列问题:
(1)H2C2O4的电离方程式为:H2C2O4 + H+、___________。
(2)使H2C2O4的电离平衡向右移动且电离程度增大的措施有___________(写一个)。
(3)设计实验证明H2C2O4为弱酸的方案及其现象均正确的是___________(单选,填字母)。
A. 室温下,取0.005 mol/L的H2C2O4溶液,测其pH = 2
B. 室温下,取0.01 mol/L的NaHC2O4溶液,测其pH > 7
C. 室温下,取pH= a (a<3)的H2C2O4溶液稀释至原体积的100倍后,测其pH< a+2
D. 标准状况下,取0.10 mol/L的H2C2O4溶液100 mL与足量锌粉反应,收集到H2的体积为224 mL
(4)医学上常用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来测血液中血钙的含量。测定方法是取2mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4溶液滴定,滴定过程中发生的反应为:2+ 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ +10CO2↑ + 8H2O。
①溶解沉淀时不能用稀HCl代替稀H2SO4,原因是___________。
②终点现象为:当最后半滴KMnO4标准液滴入时,___________。
③若上述滴定中消耗了1.0×10-4 mol/L KMnO4溶液20 mL,则200 mL该血液中含钙___________g。
④下列操作会引起测定结果偏高的是___________(双选,填字母)。
A.滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗
B.滴定过程中,部分液体溅出锥形瓶外
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数
D.装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗涤后,用待测液润洗
19. 利用二氧化碳可合成低碳烯烃的新技术,实现碳中和成为研究热点。
已知:①
②
③
(1)则_______(用表示)。
(2)在密闭容器中发生上述反应①,若,下列说法不正确的是_______。
A. 当气体平均摩尔质量保持不变时,反应已达平衡
B. 加入催化剂,可提高的平衡转化率
C. 平衡后缩小体积增大体系压强,有利于提高产率
D. 平衡后升高温度,正反应速率增大、逆反应速率减小,平衡逆移
(3)反应③的反应温度、投料比对平衡转化率的影响如图所示。
①300℃下,向恒温恒容的密闭容器中加入,反应达到平衡。计算内的平均反应速率为_______,M点乙烯体积分数为_______(保留2位有效数字)。
②a_______3(填“>”“<”或“=”,下同)。
③推断M、N两点反应的平衡常数_______,推断的理由是_______。
(4)某研究所用催化加氢合成低碳烯烃反应,所得产物含等副产物,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得转化率和各产物的选择性如表。
助剂
转化率%
各产物的选择性/%
其他
42.5
35.9
39.6
24.5
K
27.2
75.6
22.8
1.6
9.8
80.7
12.5
6.8
欲提高单位时间内乙烯的产量,在催化剂添加上表中_______助剂的效果最好。
20. Ⅰ.有以下多种物质,请回答相关问题:
①硫酸钠 ②氢氧化钡 ③醋酸 ④一水合氨 ⑤次氯酸钠 ⑥乙醇
(1)上述物质的水溶液显碱性的是_______。(填序号)
(2)从显碱性的溶液中任选一种,用化学用语说明其显碱性的原因_______。(写表达式,1分)
(3)资料:某些弱酸在25℃时的电离常数如下:
化学式
电离常数
①25℃时,若次氯酸中初始HClO的物质的量浓度为,达到电离平衡时溶液中。_______。
②下列反应可以发生的是_______(填字母)。
A.
B.
C.
Ⅱ.以红土镍矿(主要成分为和等)为原料制备的工艺流程如图:
(4)“酸浸”时,可以加快化学反应速率的措施_______(写一条即可,1分)。
(5)滤渣Ⅰ的成分为_______(填化学式)。
(6)“氧化”时,发生反应的离子方程式为_______。
(7)结合方程式为,说明加入可以达到沉铁目的的原因_______。
(8)要使沉淀完全,根据表中的数据,用调节溶液pH的范围是_______。
金属离子
开始沉淀的pH
6.3
1.5
8.9
6.9
沉淀完全的pH
8.3
2.8
10.9
8.9
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