内容正文:
成都石室中学2025-2026学年度上期高2027届期中考试
化学试题
试题说明:
1.考试时间75分钟,满分100分。
2.所有答案都要填写到答题卡上,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:Be-9 Cl-35.5
第Ⅰ卷(选择题,45分)
一、选择题:本小题共15题,每题3分,共45分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意。
1. 水是重要的溶剂,也是物质发生化学反应的主要介质。在水中,各种各样的化学物质体现诸多奇妙变化。下列过程与水解反应无关的是
A. 热的纯碱溶液清洗油污效果更好 B. 用和溶液除铁锈
C. 明矾做净水剂 D. 使用含氟牙膏预防龋齿
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态原子的价电子轨道表示式:
B. 的电子式:
C. 基态溴原子的简化电子排布式:
D. HCl中σ键的形成:
3. 下列离子反应方程式书写不正确的是
A. 磷酸二氢钠水解:
B. 用溶液检验:
C. 重铬酸钾溶液中存在:
D. 用饱和碳酸钠转化水垢:
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列关于常温溶液说法正确的是
A. 含少量、的溶液中数为
B. 水溶液中含有的氧原子数为
C. 固体中含有的阳离子数为
D. 的溶液中,的个数为
5. 利用水煤气可合成甲醇:。某些常见化学键的键能数据如下表:
化学键
C—O
H—O
键能
351
463
436
413
则中键的键能为
A. B. C. D.
6. 常温下,下列各组离子一定能在指定条件的溶液中大量共存的是
A. 使紫色石蕊溶液变红的溶液:、、、
B. 水电离的的溶液:、、、
C. 含的溶液:、、、
D. 的溶液中:、、、
7. 下列实验的相关现象和解释或结论都正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
向溶液中逐滴加入溶液,再滴加溶液
现有白色沉淀生成,后有蓝色沉淀生成
B
用pH计测量等浓度和NaClO溶液的pH
NaClO溶液的pH值比溶液大
酸性比HClO强
C
将固体溶于水配成的溶液,进行导电性实验
不导电
是共价化合物
D
将用浓盐盐酸酸化的溶液加水稀释
溶液由绿色变为蓝色
溶液中减小,增大
A. A B. B C. C D. D
8. 用下列电化学实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.利用牺牲阳极法防止钢闸门生锈
B.判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
C.制备金属镁单质
D.制备且较长时间观察其颜色
A. A B. B C. C D. D
9. 五种前四周期元素:、、、、,原子序数依次增大,基态X原子价层电子排布式为,基态Z原子的能级上所有电子自旋方向平行且不存在空轨道,M是地壳中含量最多的金属元素,基态Q原子的内层全满,最外层只有一个电子。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 同周期元素中,第一电离能介于和之间的元素有2种
C. 基态原子核外电子的空间运动状态为7种
D. 元素位于元素周期表区
10. 已知在热力学上焓(H)、自由能(G)、熵(S)均是与能量相关的函数,其大小只与反应体系的始态和终态有关,与反应路径无关。相同条件下有如下反应:①;②;③。则有关于三个反应的平衡常数(K)、焓变()、自由能变()、熵变()关系正确的是
A. B.
C. D.
11. 室温下,通过下列实验探究、溶液的性质
实验1:向溶液中滴加几滴酚酞,加水稀释,溶液红色变浅
实验2:向溶液中逐滴滴加等体积同浓度的盐酸,充分反应后,测pH为5
下列说法不正确的是
A. 溶液中存在:
B. 实验1随着水的不断加入,溶液中的值逐渐变大
C. 由实验2可得出:
D. 实验2所得的溶液中存在:
12. 在室温下存在平衡,利用现代手持技术传感器可以探究压强对该平衡的影响。在恒定温度和标准压强条件下,往针筒中充入一定体积的气体后密封并保持活塞位置不变。分别在、时迅速移动活塞后保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是
A. 反应速率:C点,F点
B. 反应的平衡常数:
C. 体系颜色的深浅:
D. 时是向外拉注射器活塞,时是向内推活塞
13. 我国科研团队成功开发出一种室温可充电的全固态氢负离子电池(简化装置如图),取得重大科技突破。已知放电时转化为,电极有和Al生成。下列说法正确的是
A. 放电时,向电极迁移
B. 充电时,电极连接电源正极
C. 放电时,正极反应为
D. 为提高传导离子能力,可用电解质水溶液代替固态
14. 在、100 kPa恒定条件下,向密闭容器中充入和,发生反应:①;②。测得含硫原子占比[如的含硫元素占比]与时间的变化关系如图所示。已知反应①为快反应,可以快速达到平衡。下列说法正确的是
A. 反应①的活化能高于反应②
B. 曲线b表示硫原子占比与时间的关系
C. 选择对①催化效果更好的催化剂,则M点将移向P点
D. 40 min开始反应达到平衡,G点时
15. 利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同pH的体系中的可能产物。已知:图1中曲线表示恒温向溶液中加入适量HCl或NaOH,各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。图2中不同pH下与图1完全对应。
下列分析不正确的是
A. 当溶液,
B. 在,的体系中,不会析出沉淀
C. 在,的体系中,平衡后溶液中存在:
D. 在,的体系中,可发生反应:
第II卷(选择题,55分)
16. 研究物质的电离和水解,有重要的实际意义。请回答下列问题:
(1)现有不同状态下的8种物质:①水②石墨③氯气④硫酸钡晶体⑤二氧化碳⑥HF⑦熔化的氯化钠⑧的硫酸镁溶液。则在该状态下具有良好的导电性的有________(填序号,下同),属于弱电解质的是________。
(2)常温下,部分酸的电离常数如表所示:
弱酸
HClO
HCN
①下列各离子中,结合能力最强的是________。
A.B.C.D.E.
②某溶液,其pH约为_____________。
③实验室常用溶液除去,其反应原理为____________(用离子方程式表示)。
④向NaCN溶液中通入少量的,写出NaCN的电子式____________,发生反应的离子方程式为________________________。
(3)常温下用水稀释的醋酸溶液,稀释的过程中下列各量随水量的增加而增大的是______(填序号)。
A. B. C. D.
(4)Arrhenius提出,类似称为自耦电离。在液氨中也存在类似的自耦电离,试写出液氨中与反应的离子方程式____________。
17. 通过碳热氯化法制备高纯度已经成为目前的主流工业工艺。
I.工业上的能量循环:
该工业所需热能可以联合尿素生产得到部分补偿,以、为原料生产尿素[]的反应历程与能量变化示意图如下:
(1)根据图象写出以、为原料生产尿素[]的热化学方程式为______(反应热用、、或表示)。
(2)能量的综合利用在生活中已经得到广泛推广,下列反应热用于加热食物合理的是______(填字母)。
A. 生石灰和水 B. 浓硫酸和水
C. 氯化铵和水 D. 稀盐酸和稀NaOH溶液
(3)实验室用下图所示的装置测定稀盐酸和稀NaOH溶液反应的中和反应热:
①从实验装置上看,还缺少________________。
②分次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的内筒中,实验测得中和热数值_________(填“”、“”或“”)57.3 kJ/mol。
II.的纯度测定:
i)取m g样品溶于盐酸配成250 mL溶液(杂质不参与反应);
ii)取25.00 mL溶液,经一系列处理得到固体;
iii)加入KF溶液至固体恰好完全溶解,滴加酚酞作指示剂,用盐酸标准液滴定其中的KOH,消耗标准液b mL。(已知:;滴定过程中不与盐酸反应)
(4)水溶液配制时加入盐酸的目的是______________________(请结合适当的化学语言和文字说明)。
(5)接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为_________(填标号)。
A. B. C. D.
(6)的纯度为______________(用含m、a、b的式子表示)。
(7)下列情况会导致测得的纯度偏小的是_________(填标号)。
A. 滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失
B. 滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出少许
C. 滴定结束后尖嘴处挂有一滴液滴
D. 滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
18. 铝、钛、铁等金属在航空航天、舰船制造、冶金、医疗等方面有广泛的应用。下图为以某含有、和的溶液制备四氯化钛及相关副产品的流程图。
回答下列问题:
(1)写出水解反应生成的离子方程式________________,水解过程中需加水稀释并加热,其目的是________________。
(2)“氯化”中发生反应 ,该反应在200℃达到平衡时,几乎完全转化为,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是______________。
(3)“滤液”中第i步加双氧水反应的离子方程式为_________。若“滤液”中恰好沉淀完全[]时溶液,此时溶液中_________。
[已知:;、、]
(4)在煅烧工序中,为减少燃煤产生污染,利用电解法对尾气进行吸收和无害化处理,其中无害化处理原理如图所示:
①以串联锌锰碱性干电池为电源,电池的正极生成MnOOH的电极反应式为_________;石墨Ⅰ电极连接干电池的_________(填“正极”或“负极”)。
②电解过程中,石墨Ⅱ的电极附近的溶液pH将_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③每转移,理论上电解池中产生的物质的量为_________。
19. 碳氢化合物在工业中应用非常广泛。请回答下列问题:
I.科学家用计算机模拟钼基催化下被氧化的部分反应历程,如图所示。
(1)上述历程包括_________个基元反应,决定氧化速率的反应是____________(用方程式表达)。
(2)包括_________键,该历程生成时放出热量为_________。
II.工业上可用甲烷裂解法制乙炔。有关反应原理如下:
反应1:
反应2:
(3)反应1的速率方程为,(、为正、逆反应速率常数)。其他条件相同,若反应体系温度升高,速率常数将_______(填“增大”、“减小”或“不变”);实验测得达到平衡时,,达到平衡时。由此推知,______(填“”、“”或“”)。
(4)一定温度下,在总压强保持恒定为121 kPa时,向某密闭容器中充入和组成的混合气体发生反应1、反应2,测得的平衡转化率与通入气体中的物质的量分数的关系如图所示。
①请分析随物质的量分数增大其平衡转化率下降的原因_________________________。
②已知M点乙炔的选择性为75%[乙炔的选择性]。则该温度下反应2的平衡常数______kPa(结果保留两位有效数字,是以分压表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)。
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成都石室中学2025-2026学年度上期高2027届期中考试
化学试题
试题说明:
1.考试时间75分钟,满分100分。
2.所有答案都要填写到答题卡上,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:Be-9 Cl-35.5
第Ⅰ卷(选择题,45分)
一、选择题:本小题共15题,每题3分,共45分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意。
1. 水是重要的溶剂,也是物质发生化学反应的主要介质。在水中,各种各样的化学物质体现诸多奇妙变化。下列过程与水解反应无关的是
A. 热的纯碱溶液清洗油污效果更好 B. 用和溶液除铁锈
C. 明矾做净水剂 D. 使用含氟牙膏预防龋齿
【答案】D
【解析】
【详解】A.纯碱的主要成分为,水解使溶液显碱性,加热可促进水解、增强溶液碱性,更利于油污的水解去除,过程与水解反应有关,A不符合题意;
B.和均为强酸弱碱盐,、水解使溶液显酸性,可与铁锈反应达到除锈目的,过程与水解反应有关,B不符合题意;
C.明矾中的水解生成胶体,胶体具有吸附性可吸附水中悬浮杂质实现净水,过程与水解反应有关,C不符合题意;
D.含氟牙膏防龋齿的原理是牙膏中的与牙齿表面的羟基磷灰石发生沉淀转化,生成更难溶、更耐酸腐蚀的氟磷灰石,过程与水解反应无关,D符合题意;
故选D。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态原子的价电子轨道表示式:
B. 的电子式:
C. 基态溴原子的简化电子排布式:
D. HCl中σ键的形成:
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态价电子排布为,根据洪特规则,轨道的5个电子应分占不同轨道且自旋平行,即,A错误;
B.由和过氧根离子构成,电子式中两个应通过共价键结合、整体带2个单位负电荷,选项给出的电子式为两个单独的,不符合结构事实,正确的电子式为,B错误;
C.溴为35号元素,基态溴原子简化电子排布式为,C正确;
D.中的键是的球形轨道与的轨道头碰头重叠形成,即,D错误;
故选C。
3. 下列离子反应方程式书写不正确的是
A. 磷酸二氢钠水解:
B. 用溶液检验:
C. 重铬酸钾溶液中存在:
D. 用饱和碳酸钠转化水垢:
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应为的电离方程式,磷酸二氢根的水解反应应为,A错误;
B.与反应生成蓝色特征沉淀,离子方程式书写符合反应事实,B正确;
C.重铬酸根在水溶液中存在与铬酸根的转化平衡,离子方程式符合原子守恒、电荷守恒,C正确;
D.溶解度小于,可发生沉淀转化,离子方程式书写符合沉淀转化规律,D正确;
故选A。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列关于常温溶液说法正确的是
A. 含少量、的溶液中数为
B. 水溶液中含有的氧原子数为
C. 固体中含有的阳离子数为
D. 的溶液中,的个数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据电荷守恒,溶液中,常温下时,因此,1L溶液中的物质的量为0.1mol,数目为,A正确;
B.溶质中含有的氧原子为4mol,但溶剂中也含有大量氧原子,因此溶液中氧原子总数大于,B错误;
C.固体由和构成,1mol固体中仅含有1mol ,阳离子数为,C错误;
D.的溶液中,1L该溶液中的物质的量为0.1mol,个数为,D错误;
故选A。
5. 利用水煤气可合成甲醇:。某些常见化学键的键能数据如下表:
化学键
C—O
H—O
键能
351
463
436
413
则中键的键能为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】反应的焓变ΔH等于断裂旧键吸收的总能量减去形成新键释放的总能量。
断裂的键:1 mol C≡O(键能设为x)和2 mol H-H键(2×436=872 kJ),总吸收能量为x + 872。
形成的键:3 mol C-H键(3×413=1239 kJ)、1 mol C-O键(351 kJ)、1 mol O-H键(463 kJ),总释放能量为1239+351+463=2053 kJ。
代入ΔH = -110 kJ·mol-1
-110 = (x + 872) - 2053 → x = 1071 kJ·mol-1
因此,CO中键能为1071 kJ·mol-1
【详解】根据分析答案选C。
6. 常温下,下列各组离子一定能在指定条件的溶液中大量共存的是
A. 使紫色石蕊溶液变红的溶液:、、、
B. 水电离的的溶液:、、、
C. 含的溶液:、、、
D. 的溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.使紫色石蕊溶液变红的溶液为酸性溶液,酸性条件下与发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;
B.水电离的的溶液可能为强酸或强碱,、在强碱性溶液中会生成氢氧化物沉淀,无法确定一定共存,B错误;
C.含的溶液呈酸性,、均能与反应,且与、发生双水解反应,不能大量共存,C错误;
D.常温下,溶液呈强碱性,、、、之间不发生反应,可大量共存,D正确;
故选D。
7. 下列实验的相关现象和解释或结论都正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
向溶液中逐滴加入溶液,再滴加溶液
现有白色沉淀生成,后有蓝色沉淀生成
B
用pH计测量等浓度和NaClO溶液的pH
NaClO溶液的pH值比溶液大
酸性比HClO强
C
将固体溶于水配成的溶液,进行导电性实验
不导电
是共价化合物
D
将用浓盐盐酸酸化的溶液加水稀释
溶液由绿色变为蓝色
溶液中减小,增大
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加入的过量,滴加时,直接与过量的反应生成蓝色沉淀,并非沉淀转化而来,无法比较二者大小,A错误;
B.等浓度的强碱弱酸盐溶液越大,对应酸根离子水解程度越大,弱酸酸性越弱,同温下溶液更大,说明酸性强于,B正确;
C.是强电解质,溶于水电离出自由移动的和,溶液可以导电,现象描述错误,C错误;
D.浓盐酸酸化的溶液中存在平衡,加水稀释时,所有离子浓度均减小,但平衡正向移动,绿色的浓度减小,蓝色的浓度在减小的基础上有所增大,最终是减小的,溶液由绿色变为蓝色,D错误;
故选B。
8. 用下列电化学实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.利用牺牲阳极法防止钢闸门生锈
B.判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
C.制备金属镁单质
D.制备且较长时间观察其颜色
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.牺牲阳极法需要将被保护的钢闸门连接比铁活泼的金属,石墨活泼性弱于铁,形成原电池时钢闸门作负极,会加快腐蚀,A错误;
B.析氢腐蚀生成会使装置内压强增大,吸氧腐蚀消耗会使装置内压强减小,可通过压强传感器的压强变化判断腐蚀类型,B正确;
C.电解溶液时,阴极优先放电生成,无法得到金属,制备需电解熔融,C错误;
D.制备需要作阳极失电子生成,该装置中连接电源负极作阴极,无法产生,不能得到,D错误;
故选B。
9. 五种前四周期元素:、、、、,原子序数依次增大,基态X原子价层电子排布式为,基态Z原子的能级上所有电子自旋方向平行且不存在空轨道,M是地壳中含量最多的金属元素,基态Q原子的内层全满,最外层只有一个电子。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 同周期元素中,第一电离能介于和之间的元素有2种
C. 基态原子核外电子的空间运动状态为7种
D. 元素位于元素周期表区
【答案】C
【解析】
【分析】五种前四周期元素:、、、、,原子序数依次增大,基态X原子价层电子排布式为,n=2,故X为B;基态Z原子的2p能级上所有电子自旋方向平行且不存在空轨道,则Z为N、Y为C;M是地壳中含量最多的金属元素,M为Al,基态Q原子的内层全满,最外层只有一个电子,则Q为Cu,据此分析;
【详解】A.原子半径Al>B>C>N,A错误;
B.第一电离能介于B、N之间的元素包括Be、C、O,有3种,B错误;
C.基态Al原子核外电子式为,电子填充的轨道数为7, 空间运动状态为7种,C正确;
D.Cu是第29号元素,价电子排布式,位于元素周期表ds区,D错误;
故选C;
10. 已知在热力学上焓(H)、自由能(G)、熵(S)均是与能量相关的函数,其大小只与反应体系的始态和终态有关,与反应路径无关。相同条件下有如下反应:①;②;③。则有关于三个反应的平衡常数(K)、焓变()、自由能变()、熵变()关系正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据反应关系①+③=2×②,平衡常数满足,即,与选项不符,A错误;
B.焓变为广度性质,反应相加时焓变直接相加,由①+③=2×②得,即,与选项不符,B错误;
C.自由能变为广度性质,反应相加时自由能变直接相加,由①+③=2×②得,即,与选项不符,C错误;
D.熵变为广度性质,反应相加时熵变直接相加,由①+③=2×②得,与选项一致,D正确;
故选D。
11. 室温下,通过下列实验探究、溶液的性质
实验1:向溶液中滴加几滴酚酞,加水稀释,溶液红色变浅
实验2:向溶液中逐滴滴加等体积同浓度的盐酸,充分反应后,测pH为5
下列说法不正确的是
A. 溶液中存在:
B. 实验1随着水的不断加入,溶液中的值逐渐变大
C. 由实验2可得出:
D. 实验2所得的溶液中存在:
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中元素物质的量是元素的2倍,根据物料守恒可得,A正确;
B.,加水稀释时水解常数不变,减小,故该比值逐渐变大,B正确;
C.实验2反应后得到等浓度和的混合溶液,说明的电离程度大于水解程度,即,整理得,C错误;
D.实验2所得溶液中不影响电离平衡,根据的质子守恒可得,D正确;
故选C。
12. 在室温下存在平衡,利用现代手持技术传感器可以探究压强对该平衡的影响。在恒定温度和标准压强条件下,往针筒中充入一定体积的气体后密封并保持活塞位置不变。分别在、时迅速移动活塞后保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是
A. 反应速率:C点,F点
B. 反应的平衡常数:
C. 体系颜色的深浅:
D. 时是向外拉注射器活塞,时是向内推活塞
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,C点到D点过程中,针筒内气体压强增大,即气体分子数增加,平衡逆向移动,则C点;F点之后一段时间内,针筒内气体压强减小,即气体分子数减少,平衡正向移动,则F点,A错误;
B.平衡常数K只与温度有关,温度恒定,则K不变,即,B错误;
C.E点到F点,针筒内气体压强迅速增大,即针筒内气体体积迅速减小,NO2浓度也迅速增大,F点之后一段时间内平衡正向移动,NO2浓度减小建立新平衡,H点(平衡点)NO2浓度较小,且E点NO2浓度最小,则体系颜色的深浅:F>H>E,C错误;
D.B点至C点,针筒内气体压强迅速减小,即针筒内气体体积迅速增大,则B点时进行的操作是拉注射器活塞;E点到F点,针筒内气体压强迅速增大,即针筒内气体体积迅速减小,则E点时进行的操作是推注射器活塞,D正确;
故答案选D。
13. 我国科研团队成功开发出一种室温可充电的全固态氢负离子电池(简化装置如图),取得重大科技突破。已知放电时转化为,电极有和Al生成。下列说法正确的是
A. 放电时,向电极迁移
B. 充电时,电极连接电源正极
C. 放电时,正极反应为
D. 为提高传导离子能力,可用电解质水溶液代替固态
【答案】C
【解析】
【分析】根据放电时转化为,电极有和Al生成,说明放电时,二氢化铈电极为电池负极,氢化铝钠电极则为正极,由此作答。
【详解】A.放电时,阴离子向负极迁移,即H-向电极迁移,A错误;
B.充电时,电极(放电后转化为),需将还原为,应连接电源负极,B错误;
C.放电时,正极反应为,C正确;
D.二氢化铈电极和氢化铝钠电极中的负价氢遇水会发生归中反应生成氢气,故不能用水溶液代替固态,D错误;
故答案选C。
14. 在、100 kPa恒定条件下,向密闭容器中充入和,发生反应:①;②。测得含硫原子占比[如的含硫元素占比]与时间的变化关系如图所示。已知反应①为快反应,可以快速达到平衡。下列说法正确的是
A. 反应①的活化能高于反应②
B. 曲线b表示硫原子占比与时间的关系
C. 选择对①催化效果更好的催化剂,则M点将移向P点
D. 40 min开始反应达到平衡,G点时
【答案】D
【解析】
【分析】反应①②的总反应可以写作,SO2作为反应的最终产物,含硫元素占比随时间上升,所以曲线c表示SO2硫原子占比与时间的关系;H2S是总反应的反应物,占比随时间下降,曲线a表示H2S硫原子占比与时间的关系;S2是总反应的中间产物,占比先上升后下降,曲线b表示S2硫原子占比与时间的关系。反应平衡时,H2S的硫原子占比为4%,即容器内剩余的H2S的量为,参与反应的H2S的量为,由反应①可知,消耗的H2S量与产生的H2O的量相等,且H2O不参与反应②,因此最终平衡时容器内H2O的量为1.92 mol。
【详解】A.活化能低的反应,其反应速率往往大于活化能高的反应,反应①为快反应,活化能低于反应②,A错误;
B.曲线b先上升后下降,表示S2硫原子占比与时间的关系,B错误;
C.反应①为快反应,若加入催化效果更好的催化剂进一步加快反应①的速率,而反应②的速率保持不变,则S2硫原子占比的峰值应该上升,即M点移向N点,C错误;
D.40 min开始三种含硫物质的占比不再变化,反应平衡,最终消耗1.92 mol H2S,产生了1.92 mol H2O,D正确;
故本题答案选D。
15. 利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同pH的体系中的可能产物。已知:图1中曲线表示恒温向溶液中加入适量HCl或NaOH,各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。图2中不同pH下与图1完全对应。
下列分析不正确的是
A. 当溶液,
B. 在,的体系中,不会析出沉淀
C. 在,的体系中,平衡后溶液中存在:
D. 在,的体系中,可发生反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A. 图1是含碳粒子的物质的量分数随pH的变化曲线,pH=10.25时,和的曲线相交,说明二者物质的量分数相等,同一体系中体积相同,因此,A正确;
B.图2中曲线I是的沉淀溶解平衡对应的曲线:线上的点代表达到沉淀溶解平衡(离子积等于)。根据图2,pH=11时,对应曲线上,而体系中,此时,因此不会析出沉淀,B正确;
C.,时,根据图2,会和体系中的结合生成沉淀,导致部分碳元素进入固相,因此溶液中含碳粒子的总浓度会小于初始的,C错误;
D.pH=8时,从图1可知体系中含碳粒子主要为;结合图2,pH=8,时,该条件下更易生成沉淀:与反应,电离出的与结合为沉淀,促进的电离,最终生成和,反应可以发生,D正确;
故选C。
第II卷(选择题,55分)
16. 研究物质的电离和水解,有重要的实际意义。请回答下列问题:
(1)现有不同状态下的8种物质:①水②石墨③氯气④硫酸钡晶体⑤二氧化碳⑥HF⑦熔化的氯化钠⑧的硫酸镁溶液。则在该状态下具有良好的导电性的有________(填序号,下同),属于弱电解质的是________。
(2)常温下,部分酸的电离常数如表所示:
弱酸
HClO
HCN
①下列各离子中,结合能力最强的是________。
A.B.C.D.E.
②某溶液,其pH约为_____________。
③实验室常用溶液除去,其反应原理为____________(用离子方程式表示)。
④向NaCN溶液中通入少量的,写出NaCN的电子式____________,发生反应的离子方程式为________________________。
(3)常温下用水稀释的醋酸溶液,稀释的过程中下列各量随水量的增加而增大的是______(填序号)。
A. B. C. D.
(4)Arrhenius提出,类似称为自耦电离。在液氨中也存在类似的自耦电离,试写出液氨中与反应的离子方程式____________。
【答案】(1) ①. ②⑦⑧ ②. ①⑥
(2) ①. D ②. 4.5 ③. ④. ⑤. (3)AD
(4)
【解析】
【小问1详解】
导电的前提是存在自由移动的离子或电子。②石墨中有自由移动的电子;⑦熔化的氯化钠和⑧硫酸镁溶液中有自由移动的离子,故导电的为②⑦⑧。
弱电解质是指在水溶液中部分电离的化合物。①水和⑥HF均为部分电离的共价化合物,属于弱电解质(②③为单质,④⑦为强电解质,⑤为非电解质,⑧为混合物)。
【小问2详解】
①结合的能力越强,说明其对应的酸越弱(即电离常数越小)。根据表格数据,酸性强弱顺序为:。其中的电离常数最小,酸性最弱,故其共轭碱结合的能力最强,选D。
②根据一元弱酸氢离子浓度近似计算公式:c(H+)=mol/L=10-4.5mol/L,故。
③与反应生成极难溶的沉淀和硫酸,反应的离子方程式为:。
④是离子化合物,由和构成,中碳氮三键,电子式为。根据电离常数,可知碳酸能制取氢氰酸,但只能生成,离子方程式为:。
【小问3详解】
加水稀释醋酸溶液,电离平衡正向移动。A.稀释促进电离,的物质的量增大,正确;B.溶液体积增大的程度大于物质的量增大的程度,故减小,错误;C.,温度不变不变,由于减小,该比值减小,错误;D.温度不变,水的离子积常数不变,由于减小,故增大,正确。故选AD。
【小问4详解】
液氨的自耦电离方程式为。在液氨中,电离出(相当于水溶液中的),电离出(相当于水溶液中的),两者发生类似酸碱中和的反应生成溶剂,离子方程式为:。
17. 通过碳热氯化法制备高纯度已经成为目前的主流工业工艺。
I.工业上的能量循环:
该工业所需热能可以联合尿素生产得到部分补偿,以、为原料生产尿素[]的反应历程与能量变化示意图如下:
(1)根据图象写出以、为原料生产尿素[]的热化学方程式为______(反应热用、、或表示)。
(2)能量的综合利用在生活中已经得到广泛推广,下列反应热用于加热食物合理的是______(填字母)。
A. 生石灰和水 B. 浓硫酸和水
C. 氯化铵和水 D. 稀盐酸和稀NaOH溶液
(3)实验室用下图所示的装置测定稀盐酸和稀NaOH溶液反应的中和反应热:
①从实验装置上看,还缺少________________。
②分次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的内筒中,实验测得中和热数值_________(填“”、“”或“”)57.3 kJ/mol。
II.的纯度测定:
i)取m g样品溶于盐酸配成250 mL溶液(杂质不参与反应);
ii)取25.00 mL溶液,经一系列处理得到固体;
iii)加入KF溶液至固体恰好完全溶解,滴加酚酞作指示剂,用盐酸标准液滴定其中的KOH,消耗标准液b mL。(已知:;滴定过程中不与盐酸反应)
(4)水溶液配制时加入盐酸的目的是______________________(请结合适当的化学语言和文字说明)。
(5)接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为_________(填标号)。
A. B. C. D.
(6)的纯度为______________(用含m、a、b的式子表示)。
(7)下列情况会导致测得的纯度偏小的是_________(填标号)。
A. 滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失
B. 滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出少许
C. 滴定结束后尖嘴处挂有一滴液滴
D. 滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
【答案】(1) (2)A
(3) ①. 环形玻璃搅拌棒 ②.
(4),增大氢离子浓度,抑制的水解 (5)B
(6) (7)BD
【解析】
【小问1详解】
如图所示,热化学方程式为;
【小问2详解】
A.生石灰与水反应放热,原料安全、操作简便,适合加热食物,A符合题意;
B.浓硫酸遇水放热但腐蚀性极强,存在安全隐患,B不符合题意;
C.氯化铵溶解吸热,无法加热,C不符合题意;
D.稀盐酸和稀NaOH的中和放热量小,且试剂具有腐蚀性,不适合用于加热食物,D不符合题意;
故选A。
【小问3详解】
①由图可知,装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒;
②分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的内筒中,热量散失多,计算结果数值偏小,答案为<;
【小问4详解】
BeCl2水溶液配制时加入盐酸的目的是,增大氢离子浓度,抑制 Be2+的水解;
【小问5详解】
接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为将滴定管尖端接触锥形瓶内壁,缓慢控制活塞使液滴悬挂未落下,正确的图为B;
【小问6详解】
,由,得25mL中,250mL中,,因此,纯度为。
【小问7详解】
A.滴定前尖嘴部分有一气泡,滴定终点时消失,则读取消耗盐酸的体积偏大,测定结果偏大,A不符合题意;
B.滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出少许,则KOH的物质的量减小,消耗盐酸的体积减小,测定结果偏小,B符合题意;
C.滴定结束后尖嘴处挂有一滴液滴,则读取消耗盐酸的体积偏大,测定结果偏大,C不符合题意;
D.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,则读取消耗盐酸的体积偏小,测定结果偏小,D符合题意;
故选BD。
18. 铝、钛、铁等金属在航空航天、舰船制造、冶金、医疗等方面有广泛的应用。下图为以某含有、和的溶液制备四氯化钛及相关副产品的流程图。
回答下列问题:
(1)写出水解反应生成的离子方程式________________,水解过程中需加水稀释并加热,其目的是________________。
(2)“氯化”中发生反应 ,该反应在200℃达到平衡时,几乎完全转化为,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是______________。
(3)“滤液”中第i步加双氧水反应的离子方程式为_________。若“滤液”中恰好沉淀完全[]时溶液,此时溶液中_________。
[已知:;、、]
(4)在煅烧工序中,为减少燃煤产生污染,利用电解法对尾气进行吸收和无害化处理,其中无害化处理原理如图所示:
①以串联锌锰碱性干电池为电源,电池的正极生成MnOOH的电极反应式为_________;石墨Ⅰ电极连接干电池的_________(填“正极”或“负极”)。
②电解过程中,石墨Ⅱ的电极附近的溶液pH将_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③每转移,理论上电解池中产生的物质的量为_________。
【答案】(1) ①. ②. 水解反应吸热,加水稀释和加热均能促进水解,使水解趋于完全
(2)为了提高反应速率,在相同时间内得到更多的产品,提高生产效率
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 负极 ③. 减小 ④. 2mol
【解析】
【分析】原料溶液先经加水稀释、加热水解,过滤得到沉淀和含的滤液;经煅烧脱水得到,再与焦炭、氯气在高温下发生氯化反应,最终制得产品;含的滤液中先加入双氧水将氧化为,再加入磷酸,反应后过滤得到副产品沉淀。额外配套了电解装置处理燃煤产生的尾气,将转化为后进一步电解得到,实现尾气无害化处理。
【小问1详解】
水解生成水合二氧化钛,同时释放和;该水解为吸热的可逆反应,稀释降低离子浓度、加热提升反应温度,都能推动水解完全进行。
【小问2详解】
该反应虽然在200℃平衡转化率很高,但低温下反应速率很小,工业生产需要更快的反应速率来提升产能。
【小问3详解】
双氧水在酸性条件下将氧化为,离子方程式为。 计算过程:
由,代入,得;由,代入即,得。
【小问4详解】
①电池的正极得电子生成MnOOH的电极反应式为:。石墨Ⅰ侧转化为,S元素从+4价降低为+3价,发生还原反应,为电解池的阴极,阴极需连接外接电源的负极。
②石墨Ⅱ为电解池阳极,发生反应,每转移4mol,有4mol从阳极跨膜移向阴极,阳极区的不变,但是一直在消耗水,所以升高,pH减小。
③生成1个需要2个共得到2个电子(每个S从+4→+3,1个S得1e⁻,2个S共得2e⁻),因此转移时,理论生成。
19. 碳氢化合物在工业中应用非常广泛。请回答下列问题:
I.科学家用计算机模拟钼基催化下被氧化的部分反应历程,如图所示。
(1)上述历程包括_________个基元反应,决定氧化速率的反应是____________(用方程式表达)。
(2)包括_________键,该历程生成时放出热量为_________。
II.工业上可用甲烷裂解法制乙炔。有关反应原理如下:
反应1:
反应2:
(3)反应1的速率方程为,(、为正、逆反应速率常数)。其他条件相同,若反应体系温度升高,速率常数将_______(填“增大”、“减小”或“不变”);实验测得达到平衡时,,达到平衡时。由此推知,______(填“”、“”或“”)。
(4)一定温度下,在总压强保持恒定为121 kPa时,向某密闭容器中充入和组成的混合气体发生反应1、反应2,测得的平衡转化率与通入气体中的物质的量分数的关系如图所示。
①请分析随物质的量分数增大其平衡转化率下降的原因_________________________。
②已知M点乙炔的选择性为75%[乙炔的选择性]。则该温度下反应2的平衡常数______kPa(结果保留两位有效数字,是以分压表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)。
【答案】(1) ①. 2 ②.
(2) ①. 5 ②. 193kJ
(3) ①. 增大 ②.
(4) ①. 当总压恒定时物质的量分数越大,反应体系的压强越大,反应1和2均是气体总物质的量增大的反应,平衡均向逆反应方向移动 ②. 2.5kPa
【解析】
【小问1详解】
基元反应对应反应历程中跨过1个过渡态的分步反应,图中存在TS1、TS2两个过渡态,因此共2个基元反应。总反应的决速步是活化能(过渡态与前一反应物的能量差)最大的步骤:第一步反应活化能为,第二步活化能仅为,第一步活化能更高,反应速率更慢,决定总反应速率。
【小问2详解】
单键均为σ键,1个分子含3个C-H σ键、1个C-O σ键、1个O-H σ键,共5个σ键,因此含键。由历程可知,生成时体系相对能量从0降至,放热,因此生成放热。
【小问3详解】
速率常数仅与温度、催化剂有关,升高温度,活化分子占比提升,正、逆反应速率常数均增大。平衡时,因此平衡常数:时,时。反应1的为吸热反应,温度升高平衡正向移动,增大,因此T1<T2。
【小问4详解】
①总压恒定时,物质的量分数越大,反应气体的分压总和越大,反应1、2均为气体分子数增大的反应,平衡均向逆反应方向移动,平衡转化率下降。
②M点通入物质的量分数为0.6,设初始总物质的量为,则,;转化率40%,即反应的为。 乙炔选择性75%,根据定义:生成的占所有产物的75%,反应2生成占25%。根据C原子守恒:,解得,。 对应反应2:,生成时,生成;剩余。 平衡总物质的量,总压121kPa,因此分压: ,,。 反应2的。
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