精品解析:云南省玉溪市江川区第一中学2025-2026学年高二上学期期中考试 化学试卷
2026-08-16
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 玉溪市 |
| 地区(区县) | 江川区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.74 MB |
| 发布时间 | 2026-08-16 |
| 更新时间 | 2026-08-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59230182.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
云南省玉溪市江川区一中2025-2026学年高二年级期中考试
化学试卷
本试卷共7页,共18题,全卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚,并将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,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,写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 下列热化学方程式中ΔH的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
2. 氯气、溴蒸气分别与氢气反应的热量变化如下:
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),生成2molHCl放热Q1kJ
H2(g)+Br2(g)=2HBr(g),生成2molHBr放热Q2kJ
下列说法不正确的是
A. 上述两个反应中反应物的总能量均大于生成物的总能量
B. 上述两个反应中反应物的总键能均小于生成物的总键能
C. H2(g)和Cl2(g)反应生成1molHCl(g)时放出Q1kJ的热量
D. 1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量
3. 已知某化学反应2B2A(g)A2(g)+2B2(g)(B2A、A2、B2的分子结构分别为B─A─B、A=A、B—B)的能量变化如图所示,下列有关叙述不正确的是
A. 该反应的进行一定需要加热
B. 该反应的ΔH=(E1-E2) kJ·mol-1
C. 由2 mol A(g)和4 mol B(g)形成1 mol A=A键和2 mol B—B键,放出E2 kJ能量
D. 该反应中,反应物的键能总和大于生成物的键能总和
4. 已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH1=-Q1,H2(g)+O2(g)=H2O(g);ΔH2=-Q2,H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH3=-Q3,常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折合成标准状况)经完全燃烧恢复到常温,放出的热量为
A. 0.4Q1+0.05Q2 B. 0.4Q1+0.1Q2
C. 0.4Q1+0.05Q3 D. 0.4Q1+0.1Q3
5. 已知:H2O(g)=H2O(l) ΔH1=Q1 kJ·mol-1;
C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH2=Q2 kJ·mol-1;
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=Q3 kJ·mol-1。
若使23 g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为
A. Q1+Q2+Q3 B. 0.5(Q1+Q2+Q3)
C. 0.5Q1-0.5Q2+0.5Q3 D. -(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3)
6. NO催化O3分解的反应机理与总反应为:
第一步:O3(g)+NO(g)→O2(g)+NO2(g) ∆H1
第二步:NO2(g)→NO(g)+O(g) ∆H2
第三步:O(g)+O3(g)→2O2(g) ∆H3
总反应:2O3(g) →3O2(g) ∆H4
其能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述不正确的是
A. ∆H1>0,∆H2>0 B. ∆H2=∆H3−∆H1
C. ∆H2>∆H1,∆H1>∆H3 D. ∆H3=∆H4−∆H2−∆H1
7. 已知反应(aq)+2I-(aq) 2(aq)+I2(aq),若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液,反应机理如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是
①2Fe3+(aq)+2I-(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)
②2Fe2+(aq)+(aq)2Fe3+(aq)+2(aq)
A. 反应①比反应②所需活化能大
B. 该反应可设计成原电池
C. 向该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝
D. 若不加Fe3+,正反应的活化能比逆反应的活化能大
8. 炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法正确的是
A. 每活化一个氧分子吸收0.29eV能量
B. 水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV
C. 氧分子的活化是C-O的断裂与O-O键的生成过程
D. 炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂
9. 工业上用Na2CO3固体作固硫剂,氢气还原辉钼矿(MoS2)获得钼(Mo)的反应原理为MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ΔH。在恒容密闭容器中进行该反应,平衡时气体浓度和正逆反应平衡常数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应正向为放热反应,ΔH<0
B. 粉碎矿物和增大压强都能提高辉钼矿的平衡转化率
C. 结合图甲分析推测图乙中T1温度为130 ℃
D. 若图甲中A点对应温度下体系总压强为10 MPa,则H2O(g)的分压为5MPa
10. 在工业生产中,对能够发生的化学反应,研究和选择合适的反应条件才有实际意义。恒温恒压下,下列过程一定不能自发进行的是
A. 4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H<0
B. CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)△H<0
C. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H>0
D. 2H2O(1)+O2(g)=2H2O2(aq)△H>0
11. 合成氨的热化学方程式为 。最近,吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究,提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在较温和的条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示),利用这种方案所得氨的体积分数平衡时可高达。下列说法正确的是
A. 该方案所得氨的含量高,主要是因为使用了铁做催化剂
B. 采用该方案生产氨气,活化能和均减小
C. 该方案氨的含量高,与反应温度较低有关
D. 为了提高氨气的产率,应尽量采取较高温度提高化学反应速率
12. 一定温度下,反应 ,达到平衡时,下列说法错误的是
A. 将容器体积压缩为原来一半,当体系再次达到平衡时,的浓度增大
B. 继续加入,平衡不移动
C. 减小氯气浓度,平衡正向移动,平衡常数不变
D. 升高温度该反应的化学平衡常数K增大
13. 某温度下,水溶液中与的关系如图所示。。下列说法不正确的是
A. b点温度高于25℃
B. 仅升高温度,可从b点变为a点
C. 向a点通入氨气,由水电离出的减小
D. b点所处温度下,0.1 KOH溶液的pH=13
14. 人体血液存在和等缓冲对。常温下,水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值[x表示或]与pH的关系如图所示。已知,。下列说法正确的是
A. 曲线I表示与pH的变化关系
B. a点→b点的过程中,水的电离程度逐渐减小
C. 当pH增大时,逐渐减小
D. 当时,
二、非选择题
15. 已知几种含碳物质间的转化及能量变化关系如图所示。
(1)写出表示CO燃烧热的热化学方程式:___________。
(2)反应 ___________,该反应中反应物的总键能___________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总键能。若18gC(s)与反应,完全转化成,需要___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。
(3)在25℃、101kPa下,30g由和CO组成的混合气体完全燃烧生成和液态水,放出热量1031.8kJ。则混合气体中和CO的物质的量分别为___________mol、___________mol。
三、实验题
16. 对和CO等气体进行回收利用是节能减排的重要课题。
(1)已知:
则反应:的_______。
(2)工业上可用与来生产甲醇.在2L的恒容密闭容器中,充入和在一定条件下发生反应:,测得,和的物质的量(n)随时间变化如图所示:
①从反应开始到平衡,的平均反应速率_______。
②下列措施不能使的平衡转化率增大的是_______(填标号)。
A.在原容器中再充入 B.在原容器中再充入
C.在原容器中再充入1mol氮气 D.使用更高效的催化剂
E.缩小容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离
(3)工业上也可用CO生产甲醇.在一体积可变的密闭容器中充入10molCO与,在催化剂作用下发生反应:。CO的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①压强为_______(填“>”“<”或“=”,下同);该反应的焓变_______0。
②该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数和的大小关系为_______。
③若达到平衡状态A时,容器的体积为2L,则时反应的平衡常数_______。
17. 工业上以菱锰矿(主要成分为,还含少量的、、、、、等杂质)为原料制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下。
金属离子
开始沉淀的pH[]
3.4
1.9
7.0
8.1
9.1
沉淀完全的pH[]
4.7
3.2
9.0
10.1
11.1
②常温下,,。
回答下列问题:
(1)对菱锰矿预处理时需要粉碎,从反应速率角度分析其原因_______。
(2)在“浸出液”中加入“”的作用是_______。
(3)加入氨水调节溶液pH的范围_______。
(4)“滤渣1”“滤渣2”的主要成分_______,_______。
(5)加入的目的是将、沉淀除去,常温下,当溶液中、完全除去时,则_______。
(6)“沉锰”:在30~35℃下,将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终pH在6.5~7.0,得到沉淀,该反应的离子方程式为_______;实验室可利用溶液来检验是否反应完全:,如何确定已完全反应_______。
18. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体:
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是________、________。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式__________________。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是___________。
(3)写出“转化”中H2O2参加反应的方程式_____________________。
(4)若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即,“滤液③”中可能含有的杂质离子为___________。
(5)加入NaOH溶液“调pH”,除去杂质离子,应控制的pH范围是____________。
(6)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式____________。
(7)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是____________。
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云南省玉溪市江川区一中2025-2026学年高二年级期中考试
化学试卷
本试卷共7页,共18题,全卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚,并将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,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,写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 下列热化学方程式中ΔH的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】燃烧热的定义核心是:25℃、101 kPa时,1 mol纯可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,其中C的稳定氧化物为,H的稳定氧化物为。
【详解】A.反应是在中的燃烧,燃烧热要求可燃物在中燃烧,不符合燃烧热定义,A不符合题意;
B.气体在中完全燃烧生成稳定氧化物,的绝对值就是CO的燃烧热,B符合题意;
C.方程式中可燃物的物质的量是2 mol,不是1 mol,该是燃烧的反应热,不能表示的燃烧热,C不符合题意;
D.产物中的是气态,不是H元素对应的稳定氧化物(应为液态水),因此该的绝对值不能表示的燃烧热,D不符合题意;
故选B。
2. 氯气、溴蒸气分别与氢气反应的热量变化如下:
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),生成2molHCl放热Q1kJ
H2(g)+Br2(g)=2HBr(g),生成2molHBr放热Q2kJ
下列说法不正确的是
A. 上述两个反应中反应物的总能量均大于生成物的总能量
B. 上述两个反应中反应物的总键能均小于生成物的总键能
C. H2(g)和Cl2(g)反应生成1molHCl(g)时放出Q1kJ的热量
D. 1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.两个反应均为放热反应,放热反应中反应物总能量大于生成物总能量,A正确;
B.反应焓变=反应物总键能-生成物总键能,放热反应,故反应物总键能小于生成物总键能,B正确;
C.生成2 mol 放热 kJ,根据化学计量,生成1 mol 时放出 kJ的热量,C错误;
D.同种物质气态时的总能量高于液态时的总能量,故1 mol 具有的能量大于1 mol 具有的能量,D正确;
故选C。
3. 已知某化学反应2B2A(g)A2(g)+2B2(g)(B2A、A2、B2的分子结构分别为B─A─B、A=A、B—B)的能量变化如图所示,下列有关叙述不正确的是
A. 该反应的进行一定需要加热
B. 该反应的ΔH=(E1-E2) kJ·mol-1
C. 由2 mol A(g)和4 mol B(g)形成1 mol A=A键和2 mol B—B键,放出E2 kJ能量
D. 该反应中,反应物的键能总和大于生成物的键能总和
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,该反应为吸热反应,吸热反应也可在常温下发生(不需要加热),如氢氧化钡晶体与氯化铵混合反应,A项错误;
B. 该反应的ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=(E1-E2) kJ·mol-1,故B正确;
C.根据图示可知,由2 mol A(g)和4 mol B(g)形成1 mol A=A键和2 mol B—B键,放出E2 kJ能量,故C正确;
D. 该反应为吸热反应,反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量,故D正确;
故选A。
4. 已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH1=-Q1,H2(g)+O2(g)=H2O(g);ΔH2=-Q2,H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH3=-Q3,常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折合成标准状况)经完全燃烧恢复到常温,放出的热量为
A. 0.4Q1+0.05Q2 B. 0.4Q1+0.1Q2
C. 0.4Q1+0.05Q3 D. 0.4Q1+0.1Q3
【答案】D
【解析】
【详解】混合气体中n(CH4)=,n(H2)=,由于是常温,故反应后水为液态,则该混合气体燃烧放出的热量=0.4Q1+0.1Q3,故答案选D。
5. 已知:H2O(g)=H2O(l) ΔH1=Q1 kJ·mol-1;
C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH2=Q2 kJ·mol-1;
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=Q3 kJ·mol-1。
若使23 g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为
A. Q1+Q2+Q3 B. 0.5(Q1+Q2+Q3)
C. 0.5Q1-0.5Q2+0.5Q3 D. -(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3)
【答案】D
【解析】
【详解】A.该选项未考虑反应叠加的系数关系及酒精的物质的量,推导结果不符合,A错误;
B.该选项直接对三个焓变取半加和,未匹配目标反应的计量数关系,B错误;
C.目标反应生成3mol气态水需全部变为液态水,因此的系数应为1.5而非0.5,C错误;
D.根据盖斯定律,1mol液态乙醇完全燃烧生成液态水的焓变,23g乙醇物质的量为0.5mol,总焓变为,燃烧为放热反应,放出的热量为焓变的相反数,即,D正确;
故答案选D。
6. NO催化O3分解的反应机理与总反应为:
第一步:O3(g)+NO(g)→O2(g)+NO2(g) ∆H1
第二步:NO2(g)→NO(g)+O(g) ∆H2
第三步:O(g)+O3(g)→2O2(g) ∆H3
总反应:2O3(g) →3O2(g) ∆H4
其能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述不正确的是
A. ∆H1>0,∆H2>0 B. ∆H2=∆H3−∆H1
C. ∆H2>∆H1,∆H1>∆H3 D. ∆H3=∆H4−∆H2−∆H1
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图中信息,第一步、第二步都是吸热反应即∆H1>0,∆H2>0,故A正确;
B.第二步不等于第三步减去第一步,因此不能得到∆H2=∆H3−∆H1,故B错误;
C.根据图象,第二步吸收的热量大于第一步吸收的热量即∆H2>∆H1,第三步是放热反应,焓变小于零,所以有∆H1>∆H3,故C正确;
D.第三步反应等于总反应减去第一步反应,再减去第二步反应,得到∆H3=∆H4−∆H2−∆H1,故D正确。
综上所述,答案为B。
7. 已知反应(aq)+2I-(aq) 2(aq)+I2(aq),若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液,反应机理如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是
①2Fe3+(aq)+2I-(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)
②2Fe2+(aq)+(aq)2Fe3+(aq)+2(aq)
A. 反应①比反应②所需活化能大
B. 该反应可设计成原电池
C. 向该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝
D. 若不加Fe3+,正反应的活化能比逆反应的活化能大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,反应①的活化分子平均能量与反应物分子平均能量之差大于反应②,则反应①比反应②所需活化能大,A正确;
B.该反应是氧化还原反应,涉及电子的转移,可设计成原电池,B正确;
C.溶液中有I2生成,滴加淀粉溶液,溶液变蓝,C正确;
D.催化剂不能改变反应的ΔH,该反应为放热反应,不加Fe3+,逆反应活化能仍大于正反应活化能,D错误;
故选D。
8. 炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法正确的是
A. 每活化一个氧分子吸收0.29eV能量
B. 水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV
C. 氧分子的活化是C-O的断裂与O-O键的生成过程
D. 炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此是放出能量,故A不符合题意;
B.由图可知,水可使第一步反应的活化能降低0.18eV,使第二步反应的活化能降低0.42eV,故B不符合题意;
C.由图可知,氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程,故C不符合题意;
D.活化氧可以快速氧化SO2,而炭黑颗粒可以活化氧分子,因此炭黑颗粒可以看作大气中SO2转化为SO3的催化剂,故D符合题意;
故答案为D。
【点睛】对于基元反应,活化能是活化分子的平均能量与所有分子平均能量的差值。对于复杂反应,如果得到有明确级数的总反应速率方程,总速率常数(又叫表观速率常数)是各基元步骤的速率常数因次之积,则总反应的活化能是各基元反应活化能的代数和(仅作了解)。
9. 工业上用Na2CO3固体作固硫剂,氢气还原辉钼矿(MoS2)获得钼(Mo)的反应原理为MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ΔH。在恒容密闭容器中进行该反应,平衡时气体浓度和正逆反应平衡常数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应正向为放热反应,ΔH<0
B. 粉碎矿物和增大压强都能提高辉钼矿的平衡转化率
C. 结合图甲分析推测图乙中T1温度为130 ℃
D. 若图甲中A点对应温度下体系总压强为10 MPa,则H2O(g)的分压为5MPa
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图甲可知温度升高,平衡时H2的浓度减小,CO、H2O浓度增大;温度升高平衡正向移动,则正反应是吸热反应,ΔH>0,A错误;
B.该反应是气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向进行,不利于反应正向进行,不能提高辉钼矿的平衡转化率,粉碎矿物也不能提高辉钼矿的平衡转化率,B错误;
C.图甲A点(130℃):,,, ,对应 ,所以T1温度为130 ℃,C正确;
D.A点各组分的浓度之和为5 mol·L-1,在同一容器中,压强之比等于物质的量之比,也等于浓度之比,所以若A点对应温度下体系压强为10 MPa时,H2O(g)的浓度为2 mol·L-1,则H2O(g)的分压为10 MPa×=4 MPa,D错误;
故选C。
10. 在工业生产中,对能够发生的化学反应,研究和选择合适的反应条件才有实际意义。恒温恒压下,下列过程一定不能自发进行的是
A. 4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H<0
B. CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)△H<0
C. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H>0
D. 2H2O(1)+O2(g)=2H2O2(aq)△H>0
【答案】D
【解析】
【分析】根据△G=△H-T△S,若△H<0且△S>0,则反应自发进行;若△H>0且△S<0,则反应不能自发进行;若△H>0且△S>0,则反应在高温下自发进行;若△H<0且△S<0,则反应在低温下自发进行。
【详解】A.随着反应的进行,气体的物质的量减少,△S<0,又△H<0,故低温可自发进行,A不符合题意;
B.随着反应的进行,气体的物质的量减少,△S<0,又△H<0,故低温可自发进行,B不符合题意;
C.随着反应的进行,气体的物质的量增多,△S>0,又△H<0,故可自发进行,C不符合题意;
D.随着反应的进行,气体的物质的量减少,△S<0,又△H>0,故不能自发进行,D符合题意;
故选D。
11. 合成氨的热化学方程式为 。最近,吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究,提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在较温和的条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示),利用这种方案所得氨的体积分数平衡时可高达。下列说法正确的是
A. 该方案所得氨的含量高,主要是因为使用了铁做催化剂
B. 采用该方案生产氨气,活化能和均减小
C. 该方案氨的含量高,与反应温度较低有关
D. 为了提高氨气的产率,应尽量采取较高温度提高化学反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.由循环图看出,铁是合成氨的催化剂,但催化剂不影响平衡移动,A错误;
B.使用催化剂能降低活化能,但不改变反应的,B错误;
C.合成氨是放热反应,较低的反应温度有利于提高氮气的转化率及氨气的产率,C正确;
D.合成氨是放热反应,温度过高会影响氨气的产率,D错误;
故选C。
12. 一定温度下,反应 ,达到平衡时,下列说法错误的是
A. 将容器体积压缩为原来一半,当体系再次达到平衡时,的浓度增大
B. 继续加入,平衡不移动
C. 减小氯气浓度,平衡正向移动,平衡常数不变
D. 升高温度该反应的化学平衡常数K增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.将容器体积压缩为原来一半,当体系再次达到平衡时,平衡常数不变,则的浓度不变,故A错误;
B.继续加入,由于氯化镁是液态,因此平衡不移动,故B正确;
C.减小氯气浓度,平衡正向移动,由于温度不变,因此平衡常数不变,故C正确;
D.该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,因此该反应的化学平衡常数K增大,故D正确。
综上所述,答案为A。
13. 某温度下,水溶液中与的关系如图所示。。下列说法不正确的是
A. b点温度高于25℃
B. 仅升高温度,可从b点变为a点
C. 向a点通入氨气,由水电离出的减小
D. b点所处温度下,0.1 KOH溶液的pH=13
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,b点对应的pOH=pH=6.5,则有c(H+)=c(OH-)=10-6.5mol/L,Kw=c(H+)c(OH-)=10-13>Kw(25℃),故b点温度高于25℃,A正确;
B.升高温度,水的电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)均增大,则pH、pOH均减小,且二者相等,故升高温度,可从b点变为a点,B正确;
C.在水中通入氨气,c(OH-)增大,抑制水的电离,则水电离的c(H+)减小,C正确;
D.b点对应的Kw=10-13,0.1mol/LKOH溶液中c(H+)=10-12mol/L,则pH=12,D错误;
故答案为:D。
14. 人体血液存在和等缓冲对。常温下,水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值[x表示或]与pH的关系如图所示。已知,。下列说法正确的是
A. 曲线I表示与pH的变化关系
B. a点→b点的过程中,水的电离程度逐渐减小
C. 当pH增大时,逐渐减小
D. 当时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电离平衡和可知,随pH增大,溶液中增大,电离平衡向右移动,减小,增大,即减小,增大,所以曲线I表示与pH的变化关系,曲线II表示与pH的变化关系,故A错误;
B.a点→b点的过程中,逐渐增大,对水的电离的促进作用增大,所以水的电离程度逐渐增大,故B错误;
C.根据和,可得,当pH增大时,的电离被促进,浓度逐渐增大,所以逐渐增大,故C错误;
D.由题给信息可知,当时,,此时的pH约为6.4,由图可推断,时,,说明,故D正确;
故选D。
二、非选择题
15. 已知几种含碳物质间的转化及能量变化关系如图所示。
(1)写出表示CO燃烧热的热化学方程式:___________。
(2)反应 ___________,该反应中反应物的总键能___________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总键能。若18gC(s)与反应,完全转化成,需要___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。
(3)在25℃、101kPa下,30g由和CO组成的混合气体完全燃烧生成和液态水,放出热量1031.8kJ。则混合气体中和CO的物质的量分别为___________mol、___________mol。
【答案】(1)
(2) ①. -247.2 ②. 小于 ③. 放出 ④. 370.8
(3) ①. 1 ②. 0.5
【解析】
【分析】由图可知,碳和氢气在氧气中燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为C(s) +2H2(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH =—1137.5kJ/mol①,碳和氢气在氧气中燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为C(s)+2H2(g)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH =—854.5kJ/mol②,甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH =—890.3kJ/mol③;
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应①—②可得一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳的热化学方程式CO(g)+ O2(g)=CO2(g),则反应ΔH =(—1137.5kJ/mol)—(—854.5kJ/mol)= —283kJ/mol,则表示一氧化碳燃烧热的热化学方程式为CO(g)+ O2(g)=CO2(g)ΔH =—283kJ/mol;
【小问2详解】
由盖斯定律可知,反应①—③可得反应C(s)+2H2(g)=CH4(g),则反应ΔH =(—1137.5kJ/mol)—(—890.3kJ/mol)= —247.2kJ/mol,所以该反应为反应物的总键能小于生成物的总键能,18g碳与氢气反应生成甲烷放出的热量为×247.2kJ/mol=370.8kJ,故答案为:—247.2;小于;放出;370.8;
【小问3详解】
设混合气体中甲烷和一氧化碳的物质的量分别为amol和bmol,由混合气体的质量可得:16a+28b=30,由燃烧放出的热量可得:890.3a+283b=1031.8,解联立方程可得a=1、b=0.5,故答案为:1;0.5。
三、实验题
16. 对和CO等气体进行回收利用是节能减排的重要课题。
(1)已知:
则反应:的_______。
(2)工业上可用与来生产甲醇.在2L的恒容密闭容器中,充入和在一定条件下发生反应:,测得,和的物质的量(n)随时间变化如图所示:
①从反应开始到平衡,的平均反应速率_______。
②下列措施不能使的平衡转化率增大的是_______(填标号)。
A.在原容器中再充入 B.在原容器中再充入
C.在原容器中再充入1mol氮气 D.使用更高效的催化剂
E.缩小容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离
(3)工业上也可用CO生产甲醇.在一体积可变的密闭容器中充入10molCO与,在催化剂作用下发生反应:。CO的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①压强为_______(填“>”“<”或“=”,下同);该反应的焓变_______0。
②该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数和的大小关系为_______。
③若达到平衡状态A时,容器的体积为2L,则时反应的平衡常数_______。
【答案】(1)-41.8
(2) ①. 0.0375 mol∙L-1∙min-1 ②. ACD
(3) ①. < ②. < ③. KA=KB>KC ④. 0.04
【解析】
【小问1详解】
分别给各反应编号,① ;② .根据盖斯定律,反应③可以由得到,故。
【小问2详解】
①由图像可知,;
②A.与发生反应:,再充入会使转化率升高、二氧化碳转化率降低,A符合题意;
B.再充入可以使二氧化碳转化率升高,转化率降低,B不符合题意;
C.恒容充入He气,反应物浓度不变,平衡不移动,转化率不变,C符合题意;
D.使用催化剂平衡不移动,转化率不变,D符合题意;
E.缩小体积,增大压强,平衡向正向移动,转化率增大,E不符合题意;
F.将水蒸气分离出来使生成物减少,平衡正向移动,转化率增大,F不符合题意;
不能使二氧化碳转化率增大的是ACD。
【小问3详解】
①反应是气体体积减小的反应,在同一温度下,压强越大,平衡正向进行的程度越大,CO转化率越大,时曲线对应的CO转化率更大,因此;温度升高,平衡逆向移动,因此;
②只与温度有关,对应的温度相同,值相同,C点温度比B点高,CO转化率比B点小,平衡逆向移动,值变小,因此;
③根据已知条件列出“三段式”
平衡常数。
17. 工业上以菱锰矿(主要成分为,还含少量的、、、、、等杂质)为原料制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下。
金属离子
开始沉淀的pH[]
3.4
1.9
7.0
8.1
9.1
沉淀完全的pH[]
4.7
3.2
9.0
10.1
11.1
②常温下,,。
回答下列问题:
(1)对菱锰矿预处理时需要粉碎,从反应速率角度分析其原因_______。
(2)在“浸出液”中加入“”的作用是_______。
(3)加入氨水调节溶液pH的范围_______。
(4)“滤渣1”“滤渣2”的主要成分_______,_______。
(5)加入的目的是将、沉淀除去,常温下,当溶液中、完全除去时,则_______。
(6)“沉锰”:在30~35℃下,将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终pH在6.5~7.0,得到沉淀,该反应的离子方程式为_______;实验室可利用溶液来检验是否反应完全:,如何确定已完全反应_______。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(2)将氧化为
(3)
(4) ①. ②. 、
(5)
(6) ①. ②. 滴入溶液,溶液不变为紫红色
【解析】
【分析】根据菱锰矿的成分先用盐酸溶解,在“浸出液”中加入二氧化锰将氧化为,用氨水调节溶液的pH来除去铁离子与铝离子,加入的目的是将、沉淀除去,最后利用锰离子和碳酸氢铵的反应来生成碳酸锰,最后得到产品高纯度碳酸锰。
【小问1详解】
对菱锰矿预处理时需要粉碎,可以增大反应物的接触面积,加快反应速率;
【小问2详解】
根据题目信息可得,Fe3+沉淀的pH比Fe2+小,在“浸出液”中加入“”可以将Fe2+氧化为Fe3+,可防止除铁元素时将Mn2+同时沉淀;
【小问3详解】
用氨水调节溶液的pH来除去铁离子与铝离子,但不能使锰离子沉淀,故加入氨水调节溶液pH的范围为;
【小问4详解】
菱锰矿(主要成分为,还含少量的、、、、、等杂质)加入足量盐酸后,只有与盐酸不反应,故滤渣1为;由表中数据可知加氨水调至pH=4.7,可将Al3+、Fe3+生成沉淀氢氧化铁和氢氧化铝除去,“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;
【小问5详解】
已知:CaF2、MgF2的溶度积分别为1.60×10-10、6.40×10-11,则Ca2+沉淀完全时,Mg2+一定沉淀完全,完全沉淀时,c(Ca2+)=1.0×10-5mol/L,c(Ca2+)·c2(F-)≥1.60×10-10,解得c(F-)≥4×10-3;
【小问6详解】
在30~35℃下,将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终pH在6.5~7.0,得到沉淀;说明Mn2+与反应产生MnCO3和CO2,该反应的离子方程式为;如果没有完全反应,加入溶液发生反应:,溶液会变为紫红色;滴入溶液,溶液不变为紫红色,则确定已完全反应。
18. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体:
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是________、________。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式__________________。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是___________。
(3)写出“转化”中H2O2参加反应的方程式_____________________。
(4)若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即,“滤液③”中可能含有的杂质离子为___________。
(5)加入NaOH溶液“调pH”,除去杂质离子,应控制的pH范围是____________。
(6)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式____________。
(7)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是____________。
【答案】(1) ①. 除去油脂 ②. 溶解铝及其氧化物 ③.
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)提高镍的回收率
【解析】
【分析】由工艺流程分析可得,向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸,可除去油脂,并发生反应、,将Al及其氧化物溶解,得到的滤液①含有,滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质,加稀酸浸后得到含有的滤液②,经氧化为后,加入NaOH调节pH使转化为沉淀除去,再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体,据此分析解答问题。
【小问1详解】
废镍催化剂表面附着油脂,NaOH可使油脂发生水解从而除去;同时Al及铝的氧化物可与强碱反应生成,实现Al与Ni、Fe组分的分离;滤液①的主要成分为加稀硫酸调至中性时,与、水反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式为:;
【小问2详解】
碱浸后Al元素进入滤液①,剩余的滤饼①为Ni、Fe及其氧化物,加稀硫酸酸浸后,Ni、Fe的单质和氧化物均转化为对应金属阳离子,因此滤液②含
三种金属离子;
【小问3详解】
转化步骤加入的目的是将还原性的氧化为,便于后续通过调pH除去,该反应在酸性环境下进行,生成和水,离子方程式为:;
【小问4详解】
若先调pH后加氧化:调pH时为除去,pH最高只能到4.7,此时还未开始沉淀,后续加入将氧化为后,没有后续调pH步骤除去新生成的,因此滤液③会残留杂质;
【小问5详解】
调pH的目的是让完全沉淀,同时保证不沉淀:由表格数据,完全沉淀的pH为3.2,开始沉淀的pH为7.2,因此需控制pH范围为;
【小问6详解】
强碱性环境下,被氧化为+3价的NiOOH,自身被还原为,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平得离子方程式为;
【小问7详解】
浓缩结晶后的母液中仍溶解有未析出的硫酸镍,循环使用母液可以回收这部分镍元素,减少镍的损失,提高镍的总回收率。
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