内容正文:
2025-2026学年全市普通高中联盟高二上学期期中考试
化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修1第一章至第三章第二节。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 食品添加剂一般少量添加于食品中,以改善食品的外观、风味或延长贮存时间等。下列食品添加剂属于弱电解质的是
A. 酸味剂:磷酸 B. 抗氧化剂:还原铁粉
C. 防腐剂:二氧化硫 D. 膨松剂:碳酸氢钠
2. 实验室进行中和热的测定实验时,下列仪器不需要用到的是
A.量筒
B.温度计
C.圆底烧瓶
D.玻璃搅拌器
A. A B. B C. C D. D
3. 实验室用块状大理石和盐酸制备CO2。下列措施不能加快反应速率的是(每次仅改变一个条件)
A. 延长反应时间 B. 适当加热
C. 适当增大盐酸的浓度 D. 将大理石由块状换成粉末状
4. 下列不能证明HA是弱酸的是
A. HA溶液的导电能力比等浓度的盐酸的弱
B. 的HA溶液的pH=1
C. HA稀溶液中HA、A-、H+同时存在
D. HA在溶液中的电离方程式为
5. 在某恒容密闭容器中加入一定量的,发生反应(红棕色)(无色),下列说法不能判断该反应达到平衡状态的是
A. 混合气体的密度不再发生变化 B. 混合气体的颜色不再发生变化
C. 混合气体的压强不再发生变化 D. 各物质的浓度不再发生变化
6. 已知在298 K、101 kPa条件下,1 g乙烯气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出50.4 kJ热量。下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
7. 在一定条件下,反应达到平衡后,仅增大反应物浓度,下列反应速率随时间变化的图像正确的是
A. B.
C. D.
8. 已知:。若反应速率分别用表示,则下列关系式正确的是
A. B.
C. D.
9. 下列对碰撞理论的理解错误的是
A. 增大反应物浓度,活化分子百分数与反应速率均增大
B. 升高温度,活化分子百分数与反应速率会增大
C. 使用催化剂,可改变反应物分子间的有效碰撞次数
D. 只有活化分子在合适的取向上的碰撞才能发生反应
10. 下列有关说法正确的是
A. 常温下,某物质的水溶液的,则物质X一定是电解质
B. 常温下,将的溶液与的醋酸溶液等体积混合,则混合溶液
C. 测出的溶液的,则的溶液的
D. 常温下,的苹果汁中是的牛奶的1000倍
11. 下列实验操作规范或实验设计合理的是
A.测量稀盐酸的
B.测定的分解速率
C.探究温度对化学平衡的影响
D.探究压强对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
12. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1LpH=2的硫酸溶液中含有的H+数目为0.02
B. 常温下,1LH+浓度为的盐酸中,OH-数目为
C. 的 NaOH 溶液中含有的Na+数目为0.1
D. 2.8g N2与0.6g H2充分反应生成的NH3的分子数为0.2
13. 氧空位是指固体含氧化合物中氧原子脱离,导致氧缺失形成的空位。双金属氧化物GaZr2Oₓ具有氧空位,研究发现该氧化物对CO2 加氢制甲醇有良好的催化作用,反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A. 氧空位的存在有利于捕获CO2
B. 催化过程中生成三种中间体
C. 催化过程中,Ga元素的化合价发生了变化
D. 催化剂GaZr2Oₓ能提高甲醇的生产效率,同时增大CO2 的平衡转化率
14. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 含有,的溶液中:、
B. 能与 Al反应放出 H2 的溶液中:、
C. 含有、的溶液中:
D. 常温下, 的溶液中:、
15. 在3个体积均为2.0L 的恒容密闭容器中,发生反应: ,反应达到平衡时,相关数据如表所示。下列说法正确的是
容器
温度
物质的起始物质的量浓度/()
物质的平衡浓度/()
c(X)
c(Y)
c(Z)
c(Z)
I
T₁
0.20
0.10
0
0.04
Ⅱ
T2
0.20
0.10
0.20
C1
Ⅲ
T3
0
0
0.20
C2
A.
B. 在容器Ⅰ中,达到平衡时充入氦气,则平衡向正反应方向移动
C. 若达到平衡时,容器Ⅲ中 Z的转化率大于80%,则
D. 若温度为T1,起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20mol X、0.20mol Y 和0.20mol Z,则该反应向逆反应方向进行
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 根据所学知识回答下列问题:
(1)已知反应: 。相关化学键键能如表所示。
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能
x
y
z
q
①该反应属于_________(填“放热”或“吸热”)反应。
②该反应的生成物的总能量_________(填“大于”或“小于”)反应物的总能量。
③该反应中,每转移0.4mol电子,此时_________(填“断裂”或“形成”)F—F键涉及的能量变化为_________(用含q的代数式表示)kJ,消耗CH4的质量为_________g。
(2)某同学将 的稀盐酸和V2mL未知浓度的NaOH稀溶液混合均匀后,测量并记录溶液的最高温度,实验结果如图所示(实验中始终保持
①图中_________(填“a”或“b”)点对应溶液中,酸和碱恰好完全反应。
②该反应的离子方程式为_______________。
17. 已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示。
化学式
电离常数
(1)写出的第一步电离的电离方程式___________。
(2)常温下,上述四种酸的溶液浓度均为时,其中最大的是___________(填化学式),若某浓度的溶液,则___________。
(3)向溶液中通入,反应的离子方程式为___________。
(4)向等体积、等的溶液和溶液中加入等浓度的溶液,消耗溶液体积最大的是___________(填化学式)。
(5)若下,的溶液中,则该温度下,溶液的为___________。
(6)常温下,将体积均为、初始均为2的溶液与一元酸溶液分别加水稀释至,稀释过程中两溶液的变化如图所示,则可能为___________(填“”或“”)。当时,溶液中由水电离出的为___________。
18. 小苏打广泛应用于化工、医药、食品、轻工、纺织等工业领域以及人们的日常生活,在国民经济中占有重要的地位。某小苏打样品中含有少量易溶性杂质(不与盐酸反应),现用滴定法测定该小苏打样品(其溶液的pH在8.2~8.4之间)的纯度,操作为准确称量1.0 g样品,配成250 mL待测液,每次取待测液25.00 mL,滴入几滴___________作指示剂,用的盐酸标准液进行滴定。
(1)配制待测液所需的玻璃仪器主要有玻璃棒、量筒、烧杯、___________、___________。
(2)可用___________(填“a”或“b”)量取待测液。滴定管洗涤后,盛装待测液之前应进行___________操作。
(3)横线上应填入的指示剂名称为___________;达到滴定终点的标志是___________。
(4)实验记录的数据如下表:
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗盐酸标准液的体积/mL
11.00
10.98
11.02
该小苏打样品的纯度为___________%。
(5)下列实验操作会使测得的样品纯度偏大的是___________(填标号)。
a.滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失
b.注入待测液前锥形瓶未干燥
c.滴定前平视读数,滴定后仰视读数
19. 利用CO2和H2制取CH3OH,不仅可以回收利用CO2,减少碳的排放量,还可以生产重要的化工原料。已知在一定温度和压强下,发生如下反应:
①
②
③
(1)已知部分化学键的键能(断开或形成1 mol化学键需要吸收或放出的能量,键能越大化学键越稳定)数据如下:
化学键
C=O(CO2)
C-O
C-H
H-H
O-H
键能/(kJ/mol)
803
351
a
b
462
随着温度升高,反应③的平衡常数_____(填“增大”或“减小”);试判断a_____(填“<”或“>”)b,则CH3OH(g)中C-H键比H2(g)中H-H键的稳定性_____(填“弱”或“强”)。
(2)时,向恒容密闭容器中充入CO2(g)、H2(g)仅发生反应③,反应到时刻测得各组分的浓度如表所示:
物质
H2
CO2
CH3OH
H2O
浓度/(mol/L)
0.4
0.2
0.8
0.8
若T℃时该反应的平衡常数K=100,则t时刻该反应的正、逆反应速率:_______(填“>”“<”或“=”)。
(3)若按投料,将CO(g)和H2(g)充入2 L。恒容密闭容器中,在一定条件下仅发生反应②,测得CO(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①p1、p2、p3由大到小的顺序为_______。
②若温度为T1℃、压强为p3,起始时CO(g)的物质的量为2 mol,则平衡时CO的体积分数为_______,T1℃时该反应的平衡常数约为_______(保留到小数点后一位) L2·mol-2。
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2025-2026学年全市普通高中联盟高二上学期期中考试
化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修1第一章至第三章第二节。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 食品添加剂一般少量添加于食品中,以改善食品的外观、风味或延长贮存时间等。下列食品添加剂属于弱电解质的是
A. 酸味剂:磷酸 B. 抗氧化剂:还原铁粉
C. 防腐剂:二氧化硫 D. 膨松剂:碳酸氢钠
【答案】A
【解析】
【详解】A.磷酸是弱酸,在水中部分电离,属于弱电解质,A符合题意;
B.还原铁粉是金属单质,不属于化合物,因此不是电解质,B不符合题意;
C.二氧化硫不能电离,溶于水生成的亚硫酸是弱电解质,SO2属于非电解质,C不符合题意;
D.碳酸氢钠是盐类,在水中完全解离为,属于强电解质,D不符合题意;
故选A。
2. 实验室进行中和热的测定实验时,下列仪器不需要用到的是
A.量筒
B.温度计
C.圆底烧瓶
D.玻璃搅拌器
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】中和热测定实验需要的仪器有:量筒用于量取酸、碱溶液体积、温度计用于测量反应前后溶液温度、玻璃搅拌器用于搅拌使反应迅速充分,而圆底烧瓶主要用于加热或蒸馏操作,该实验中不需要,C符合题意;
故选C。
3. 实验室用块状大理石和盐酸制备CO2。下列措施不能加快反应速率的是(每次仅改变一个条件)
A. 延长反应时间 B. 适当加热
C. 适当增大盐酸的浓度 D. 将大理石由块状换成粉末状
【答案】A
【解析】
【详解】A.延长反应时间仅会增加反应的总时长,不会改变温度、浓度、接触面积等影响反应速率的因素,不能加快反应速率,A符合题意;
B.适当加热会升高反应体系温度,活化分子百分数增大,有效碰撞频率升高,反应速率加快,B不符合题意;
C.适当增大盐酸的浓度,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞次数增加,反应速率加快,C不符合题意;
D.将大理石由块状换成粉末状,增大了大理石与盐酸的接触面积,有效碰撞频率升高,反应速率加快,D不符合题意;
故选A。
4. 下列不能证明HA是弱酸的是
A. HA溶液的导电能力比等浓度的盐酸的弱
B. 的HA溶液的pH=1
C. HA稀溶液中HA、A-、H+同时存在
D. HA在溶液中的电离方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.等浓度的盐酸为强电解质,完全电离,HA溶液导电能力更弱,说明其电离产生的离子浓度更小,即HA部分电离,可证明HA是弱酸,A不符合题意;
B.的HA溶液,计算得溶液中,说明HA完全电离,属于强酸,不能证明HA是弱酸,B符合题意;
C.HA稀溶液中同时存在HA分子、、,说明HA未完全电离,可证明HA是弱酸,C不符合题意;
D.电离方程式使用可逆符号,说明HA存在电离平衡,仅发生部分电离,可证明HA是弱酸,D不符合题意;
故选B。
5. 在某恒容密闭容器中加入一定量的,发生反应(红棕色)(无色),下列说法不能判断该反应达到平衡状态的是
A. 混合气体的密度不再发生变化 B. 混合气体的颜色不再发生变化
C. 混合气体的压强不再发生变化 D. 各物质的浓度不再发生变化
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应中反应物均为气体,因此混合气体总质量不变,容器为恒容,根据可知,混合气体密度始终不变,不能作为反应达平衡的标志,A符合题意;
B.混合气体的颜色与c(NO2)相关,颜色不再改变说明c(NO2)不再改变,说明反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.该反应在反应前后的气体分子数减少,随着反应的进行容器内压强会减小,达到平衡时压强不再变化,所以容器内的压强不再变化可以作为平衡的标志,C不符合题意;
D.各物质浓度不变表明反应达到平衡,D不符合题意;
故答案为A。
6. 已知在298 K、101 kPa条件下,1 g乙烯气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出50.4 kJ热量。下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】1 g乙烯完全燃烧生成CO2和液态水时,放出50.4 kJ的热量,则28 g乙烯完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为:,放热反应焓变值为负,据此书写热化学方程式,据此分析;
【详解】A.ΔH为正值表示吸热,但乙烯燃烧是放热反应,A错误;
B.ΔH计算错误,1 g乙烯放热50.4 kJ,1 mol(28 g)放热应为,B错误;
C.ΔH=-1411.2 kJ·mol⁻¹,正确反映1 mol乙烯完全燃烧的放热量,C正确;
D.ΔH为正值,与放热反应矛盾,D错误;
故选C。
7. 在一定条件下,反应达到平衡后,仅增大反应物浓度,下列反应速率随时间变化的图像正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在平衡状态下,,增大反应物浓度瞬间,突然增大,因产物浓度未变而保持原平衡速率;随后,随反应物浓度减小而逐渐降低,随产物浓度增大而逐渐升高,直至新平衡时,且新平衡速率大于原平衡速率,图像A符合变化规律,故答案选A。
8. 已知:。若反应速率分别用表示,则下列关系式正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】同一个反应在同一段时间内,用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,以此作答。
【详解】A.根据方程式,,即,比例错误,A错误;
B.根据方程式,,即,比例错误,B错误;
C.根据方程式,,即,比例错误,C错误;
D.根据方程式,,即,D正确;
故答案选D。
9. 下列对碰撞理论的理解错误的是
A. 增大反应物浓度,活化分子百分数与反应速率均增大
B. 升高温度,活化分子百分数与反应速率会增大
C. 使用催化剂,可改变反应物分子间的有效碰撞次数
D. 只有活化分子在合适的取向上的碰撞才能发生反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.增大反应物浓度时,单位体积内分子总数增加,反应速率增大,但活化分子百分数不变,A错误;
B.升高温度会提高分子平均动能,使更多分子成为活化分子,活化分子百分数和反应速率均增大,B正确;
C.催化剂通过降低活化能,增加活化分子百分数,活化分子数也随之增加,从而增加有效碰撞次数,C正确;
D.根据碰撞理论,只有活化分子在合适取向上碰撞才能发生反应,D正确;
故答案选A。
10. 下列有关说法正确的是
A. 常温下,某物质的水溶液的,则物质X一定是电解质
B. 常温下,将的溶液与的醋酸溶液等体积混合,则混合溶液
C. 测出的溶液的,则的溶液的
D. 常温下,的苹果汁中是的牛奶的1000倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下,某物质的水溶液的,说明溶液为酸性,可能是二氧化碳、二氧化硫溶于水后的溶液,二氧化硫或是二氧化碳均是非电解质,因此物质X不一定是电解质,故A错误;
B.醋酸为弱电解质,电离程度很小,常温下,将的氢氧化钠溶液和的醋酸溶液等体积混合后,溶质是醋酸和醋酸钠,且醋酸的浓度远大于醋酸钠的浓度,因此溶液,故B错误;
C.相当于HF溶液被稀释100倍,加水稀释溶液,会促进其电离,电离出更多的氢离子,因此变化不到2个单位,则的溶液的,故C错误;
D.根据可知,pH=3.5的苹果汁中,的牛奶中,则常温下,pH=3.5的苹果汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的倍,故D正确;
故答案选D。
11. 下列实验操作规范或实验设计合理的是
A.测量稀盐酸的
B.测定的分解速率
C.探究温度对化学平衡的影响
D.探究压强对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.测量溶液的值,不能将试纸伸入待测试剂中,该实验不合理,A项不符合题意;
B.测定双氧水分解速率时,不能用长颈漏斗,否则气体会从漏斗中逸出,该实验不合理,B项不符合题意;
C.二氧化氮发生反应,,二氧化氮为红棕色气体,四氧化二氮为无色气体,热水相当于升高温度,平衡逆向移动,热水中的烧瓶内红棕色更深,故可探究温度对化学平衡的影响,该实验合理,C符合题意;
D.该反应前后气体分子数不变,,压强对反应的平衡不产生影响,该实验不合理,D项不符合题意;
故选C。
12. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1LpH=2的硫酸溶液中含有的H+数目为0.02
B. 常温下,1LH+浓度为的盐酸中,OH-数目为
C. 的 NaOH 溶液中含有的Na+数目为0.1
D. 2.8g N2与0.6g H2充分反应生成的NH3的分子数为0.2
【答案】B
【解析】
【详解】A.的硫酸溶液中,1L溶液中的物质的量为,数目为,不是,A错误;
B.常温下,盐酸中,则,1L溶液中的物质的量为,数目为,B正确;
C.题目未给出溶液的体积,无法计算的具体数目,C错误;
D.与生成的反应为可逆反应,不能进行完全,故生成的分子数小于,D错误;
故选B。
13. 氧空位是指固体含氧化合物中氧原子脱离,导致氧缺失形成的空位。双金属氧化物GaZr2Oₓ具有氧空位,研究发现该氧化物对CO2 加氢制甲醇有良好的催化作用,反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A. 氧空位的存在有利于捕获CO2
B. 催化过程中生成三种中间体
C. 催化过程中,Ga元素的化合价发生了变化
D. 催化剂GaZr2Oₓ能提高甲醇的生产效率,同时增大CO2 的平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧空位可与中的O结合,有利于捕获,A正确;
B.催化过程中除反应物、、催化剂和产物、外,共生成三种中间体,B正确;
C.加氢制甲醇为氧化还原反应,反应过程存在电子转移,作为催化剂参与反应,化合价发生了变化,C正确;
D.催化剂能加快反应速率提高甲醇生产效率,但不影响化学平衡,不能增大的平衡转化率,D错误;
故选D。
14. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 含有,的溶液中:、
B. 能与 Al反应放出 H2 的溶液中:、
C. 含有、的溶液中:
D. 常温下, 的溶液中:、
【答案】D
【解析】
【详解】A.与反应生成沉淀,不能大量共存,A错误;
B.与反应放出的溶液可能为强酸性或强碱性,强碱性条件下、均与反应,不能大量共存,B错误;
C.存在时,具有强氧化性,可氧化、,不能大量共存,C错误;
D.常温下,的溶液中,,溶液呈酸性,、、、之间及与均不反应,能大量共存,D正确;
故选D。
15. 在3个体积均为2.0L 的恒容密闭容器中,发生反应: ,反应达到平衡时,相关数据如表所示。下列说法正确的是
容器
温度
物质的起始物质的量浓度/()
物质的平衡浓度/()
c(X)
c(Y)
c(Z)
c(Z)
I
T₁
0.20
0.10
0
0.04
Ⅱ
T2
0.20
0.10
0.20
C1
Ⅲ
T3
0
0
0.20
C2
A.
B. 在容器Ⅰ中,达到平衡时充入氦气,则平衡向正反应方向移动
C. 若达到平衡时,容器Ⅲ中 Z的转化率大于80%,则
D. 若温度为T1,起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20mol X、0.20mol Y 和0.20mol Z,则该反应向逆反应方向进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.容器Ⅱ起始投料等效于和,若温度与相同,加压平衡正向移动,,且,温度未知无法确定数值,A错误;
B.恒容容器中充入氦气,平衡体系各组分浓度不变,正逆反应速率不变,平衡不移动,B错误;
C.容器Ⅲ等效于起始加入和,与容器Ⅰ起始投料相同,若温度为,平衡时的转化率为,转化率大于说明平衡逆向移动,反应,升高温度平衡逆向移动,故,C错误;
D.下平衡常数,起始时浓度商,反应向逆反应方向进行,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 根据所学知识回答下列问题:
(1)已知反应: 。相关化学键键能如表所示。
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能
x
y
z
q
①该反应属于_________(填“放热”或“吸热”)反应。
②该反应的生成物的总能量_________(填“大于”或“小于”)反应物的总能量。
③该反应中,每转移0.4mol电子,此时_________(填“断裂”或“形成”)F—F键涉及的能量变化为_________(用含q的代数式表示)kJ,消耗CH4的质量为_________g。
(2)某同学将 的稀盐酸和V2mL未知浓度的NaOH稀溶液混合均匀后,测量并记录溶液的最高温度,实验结果如图所示(实验中始终保持
①图中_________(填“a”或“b”)点对应溶液中,酸和碱恰好完全反应。
②该反应的离子方程式为_______________。
【答案】(1) ①. 放热 ②. 小于 ③. 断裂 ④. 0.2q ⑤. 1.6
(2) ①. b ②. H++OH-=H2O
【解析】
【小问1详解】
①由题干已知该反应的焓变 ,说明该反应为放热反应;②放热反应的本质是反应物的总能量大于生成物的总能量,因此生成物的总能量小于反应物的总能量;③在反应 中,C元素的化合价由 价升高到 价,F元素的化合价由 价降低到 价。每消耗 (同时消耗 ),转移 电子。当转移 电子时,消耗 ,消耗 。反应物发生反应时化学键断裂,故此时断裂F—F键,涉及的能量变化为 ;消耗 的质量为 ;
【小问2详解】
①酸碱中和反应是放热反应,随着反应的进行,放出热量增多,溶液温度升高;当酸和碱恰好完全反应时,放出的热量最多,溶液的温度达到最高,即图中温度最高的b点。②稀盐酸和氢氧化钠稀溶液发生中和反应生成可溶性的氯化钠和水,盐酸和氢氧化钠均完全电离,其反应的离子方程式为 。
17. 已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示。
化学式
电离常数
(1)写出的第一步电离的电离方程式___________。
(2)常温下,上述四种酸的溶液浓度均为时,其中最大的是___________(填化学式),若某浓度的溶液,则___________。
(3)向溶液中通入,反应的离子方程式为___________。
(4)向等体积、等的溶液和溶液中加入等浓度的溶液,消耗溶液体积最大的是___________(填化学式)。
(5)若下,的溶液中,则该温度下,溶液的为___________。
(6)常温下,将体积均为、初始均为2的溶液与一元酸溶液分别加水稀释至,稀释过程中两溶液的变化如图所示,则可能为___________(填“”或“”)。当时,溶液中由水电离出的为___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. (或“0.001”或“10-3”)
(3)
(4)
(5)3.15 (6) ①. ②. 10-11(或“”)
【解析】
【小问1详解】
多元弱酸的电离分步进行,故的电离方程式为、;的第一步电离的电离方程式;
【小问2详解】
酸的电离平衡常数越大,酸性越强,越小,根据表格数据可推知有酸性:,故等浓度的四种溶液中,酸性最弱的为,最大的是; pH的定义为,已知,则;
【小问3详解】
酸性,向溶液中通入,反应的离子方程式为:;
【小问4详解】
等体积等的两种酸,酸性越弱,浓度越大,消耗的溶液体积越大, 酸性故向等体积、等的溶液和溶液中加入等浓度的溶液,消耗溶液体积最大的是;
【小问5详解】
,,计算可得;
【小问6详解】
稀释相同的倍数,较强酸的变化大,较弱酸的变化小,酸性故为,3时,溶液中,根据,计算可得,是由水电离产生的,故水电离产生的。
18. 小苏打广泛应用于化工、医药、食品、轻工、纺织等工业领域以及人们的日常生活,在国民经济中占有重要的地位。某小苏打样品中含有少量易溶性杂质(不与盐酸反应),现用滴定法测定该小苏打样品(其溶液的pH在8.2~8.4之间)的纯度,操作为准确称量1.0 g样品,配成250 mL待测液,每次取待测液25.00 mL,滴入几滴___________作指示剂,用的盐酸标准液进行滴定。
(1)配制待测液所需的玻璃仪器主要有玻璃棒、量筒、烧杯、___________、___________。
(2)可用___________(填“a”或“b”)量取待测液。滴定管洗涤后,盛装待测液之前应进行___________操作。
(3)横线上应填入的指示剂名称为___________;达到滴定终点的标志是___________。
(4)实验记录的数据如下表:
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗盐酸标准液的体积/mL
11.00
10.98
11.02
该小苏打样品的纯度为___________%。
(5)下列实验操作会使测得的样品纯度偏大的是___________(填标号)。
a.滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失
b.注入待测液前锥形瓶未干燥
c.滴定前平视读数,滴定后仰视读数
【答案】(1) ①. 250 mL容量瓶 ②. 胶头滴管
(2) ①. b ②. 润洗
(3) ①. 甲基橙 ②. 滴入最后半滴标准液时,混合溶液的颜色由黄色变为橙色,且30 s内不恢复原色
(4)92.4 (5)ac
【解析】
【小问1详解】
配制250 mL一定物质的量浓度溶液,需使用的玻璃仪器有玻璃棒、量筒、烧杯、250 mL容量瓶和胶头滴管;
【小问2详解】
图示两种滴定管中,a是酸式滴定管,b是碱式滴定管;小苏打溶液显碱性,因此应该使用碱式滴定管量取溶液,故合理选项是b;滴定管洗涤后,盛装待测液之前应进行润洗操作;
【小问3详解】
用盐酸滴定小苏打溶液,反应终点显弱酸性,可选用甲基橙作指示剂;达到滴定终点的标志是滴入最后半滴标准液时,混合溶液的颜色由黄色变为橙色,且30 s内不恢复原色;
【小问4详解】
根据表格中数据,三次实验消耗盐酸标准液的体积的平均值为11.00mL,由关系式,该小苏打样品的纯度为=92.4%;
【小问5详解】
a.滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失,则读取的盐酸体积偏大,使测得的样品纯度偏大,a符合题意;
b.注入待测液前锥形瓶未干燥,并不影响小苏打的物质的量,对测定结果无影响,b不符合题意;
c.滴定前平视读数,滴定后仰视读数,读取盐酸体积偏大,使测得的样品纯度偏大,c符合题意;
故选ac。
19. 利用CO2和H2制取CH3OH,不仅可以回收利用CO2,减少碳的排放量,还可以生产重要的化工原料。已知在一定温度和压强下,发生如下反应:
①
②
③
(1)已知部分化学键的键能(断开或形成1 mol化学键需要吸收或放出的能量,键能越大化学键越稳定)数据如下:
化学键
C=O(CO2)
C-O
C-H
H-H
O-H
键能/(kJ/mol)
803
351
a
b
462
随着温度升高,反应③的平衡常数_____(填“增大”或“减小”);试判断a_____(填“<”或“>”)b,则CH3OH(g)中C-H键比H2(g)中H-H键的稳定性_____(填“弱”或“强”)。
(2)时,向恒容密闭容器中充入CO2(g)、H2(g)仅发生反应③,反应到时刻测得各组分的浓度如表所示:
物质
H2
CO2
CH3OH
H2O
浓度/(mol/L)
0.4
0.2
0.8
0.8
若T℃时该反应的平衡常数K=100,则t时刻该反应的正、逆反应速率:_______(填“>”“<”或“=”)。
(3)若按投料,将CO(g)和H2(g)充入2 L。恒容密闭容器中,在一定条件下仅发生反应②,测得CO(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①p1、p2、p3由大到小的顺序为_______。
②若温度为T1℃、压强为p3,起始时CO(g)的物质的量为2 mol,则平衡时CO的体积分数为_______,T1℃时该反应的平衡常数约为_______(保留到小数点后一位) L2·mol-2。
【答案】(1) ①. 减小 ②. < ③. 弱
(2)> (3) ①. p1>p2>p3 ②. 50% ③. 16.7
【解析】
【小问1详解】
由题可知,反应③=①+②;根据盖斯定律,,即该反应为放热反应,当温度上升时,平衡逆向移动,平衡常数K减小;由反应焓变等于反应物键能总和减去生成物键能总和,即2E(C=O)+3E(H-H)-3E(C-H)-E(C-O)-3E(O-H)=2×803kJ/mol+3b-3a-351kJ/mol-3×462kJ/mol=-49kJ/mol,可求得3(b-a)=82kJ/mol,即a<b,键能越大,化学键越强,故CH3OH(g)中C-H键比H2(g)中H-H键的稳定性弱,故答案为:减小;<;弱;
【小问2详解】
根据表格中数据可知,此时该反应的浓度熵,此时平衡正方向移动即,故答案为:>;
【小问3详解】
①已知反应②正反应是一个气体体积减小的方向,同温下增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,结合题干图像可知,p1、p2、p3由大到小的顺序为p1>p2>p3,故答案为:p1>p2>p3;
②由题干图像可知,若温度为T1℃、压强为p3,CO的平衡转化率为40%,起始时CO(g)和H2(g)的物质的量均为2 mol,其浓度为1 mol/L,则三段式分析为:,平衡时CO的体积分数为×100%=50%,T1℃时该反应的平衡常数约为K==≈16.7L2·mol-2,故答案为:50%;16.7。
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