精品解析:云南省曲靖市师宗县第二中学2025-2026学年高二上学期期中考试 化学试题
2026-08-16
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内容正文:
云南省曲靖市师宗县第二中学2025-2026学年
高二年级上学期期中考试
高二化学试卷
本试卷共7页,18小题,满分100分。考试时间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、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
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,将本试卷和答题卡交回。
一、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,只有有一项是符合题目要求的。)
1. 下列说法不正确的是
A. 共价化合物和离子化合物中,一定都含有非金属元素
B. 一个化学反应的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程
C. 全部由非金属元素组成的化合物一定不存在离子键
D. 共价化合物一定含共价键,一定不含离子键
2. 合成氨工业中,在催化剂作用下发生反应。下列说法正确的是
A. 该反应的反应物键能总和大于生成物的键能总和
B. 实际生产中通常选择200℃、100Mpa条件下合成氨
C. 采取迅速冷却的方法,使气态氨变为液态氨后及时从平衡混合物中分离出去,可提高氨的产量
D. 增大催化剂的表面积,可有效加快反应速率和提高平衡转化率
3. 海水资源的利用具有非常广阔的前景。下列关于海水资源利用的说法中不正确的是( )
A. 电解法分解海水,制取洁净的热能资源氢气
B. 采用太阳光照射法晒制工业用食盐
C. 针对能量现状,大力开发潮汐能和波浪能
D. 铀是海水中的微量元素,但核工业的铀主要从海水中提取
4. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 中性溶液中,Fe3+、K+、Cl-、
B. 滴入甲基橙显红色的溶液:、Cu2+、
C. 0.1mol/L的KMnO4溶液中:Na+、K+、、
D. 水电离产生的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中:Na+、、、
5. 在T℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知T℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是
A. 在T℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13
B. 在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点
C. 图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D. 在T℃时,AgCl(s)+Br-(aq)⇌AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 氯化铜溶液与铁粉反应:Cu2++Fe=Fe2++Cu
B. 稀硫酸与铁粉反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C. 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++SO=BaSO4↓
D. 碳酸钙与盐酸反应:CO+2H+=H2O+CO2↑
7. 下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是( )
A. 抗氧化剂 B. 调味剂
C. 着色剂 D. 增稠剂
8. CaSO4有很多用途,例如制豆腐就用到石膏(主要成分是CaSO4)。CaSO4微溶于水,溶于水的部分可以形成CaSO4饱和溶液,其饱和溶液中存在平衡:CaSO4(s) Ca2+(aq)+SO42-(aq),分别采取下列措施,能使溶液中c(Ca2+)增大的是
A. 降温 B. 加入CaSO4 C. 加入BaCl2 D. 加水
9. 利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示:
则下列说法错误的是
A. 过程II应该是一个放热反应过程
B. 氢能资源丰富,属于可再生能源
C. 该变化过程总体的焓变值应小于0
D. 过程I、II的总反应为2H2O H2O2+H2↑
10. 物质间能够发生化学反应与活化分子、有效碰撞密切相关。下列说法错误的是
A. 化学反应的历程一般为普通反应物分子活化分子产物分子
B. 普通分子不能发生有效碰撞
C. 反应物用量增加,有效碰撞次数增多,反应速率增大
D. 使用催化剂能改变反应的途径
11. 化工原料异丁烯()可由异丁烷()直接催化脱氢制得,反应方程式为,一定条件下,温度、压强对异丁烷平衡转化率的影响如图所示(假设起始时异丁烯的物质的量为xmol且x>0),下列说法错误的是
A. 压强:
B. 反应速率:
C. 平衡常数:
D. 异丁烯()的质量分数:a>b>c
12. 恒容容器甲、乙与恒压容器丙开始时的体积相同,容器甲和容器丙均充入2molSO2和1molO2气体,容器乙中充入4mol SO3,经过一段时间,在相同温度下达到平衡。有关平衡时的叙述正确的是
A. 甲中SO2的转化率和乙中SO3的转化率之和为1
B. 达平衡时,甲用时间比丙长
C. 丙中SO3的体积分数比甲中小
D. 若乙、丙中皆再加入同量的氮气,平衡不移动
13. 卤素单质X2(X表示Cl、Br)与H2反应能量转化关系如下图所示,下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ吸收能量,过程Ⅲ放出能量
B. HX能量越高,越稳定
C. 途径Ⅰ生成HCl时放出的热量比生成HBr时多,说明生成HCl比生成HBr热力学上趋势更大
D. 生成HX的反应热与途径无关,ΔH1=ΔH2+ΔH3
14. 已知亚硒酸()是二元弱酸。室温下,向1.0mo/L亚硒酸溶液中逐滴加入一定浓度NaOH溶液,所得溶液中、、三种微粒的分布系数(纵坐标)与溶液pH值(横坐标)的关系如图所示。如的分布系数。下列说法错误的是
A. 室温下,亚硒酸的电离平衡常数
B. pH=4.2时的溶液存在:
C. 0.1mol/L 溶液呈碱性
D. 0.1mol/L 溶液中存在:
二、填空题
15. 柠檬酸亚铁是一种易被人体吸收的高效铁制剂,医疗上可以用来治疗缺铁性贫血。某课题组以硫铁矿烧渣(含、、少量等)为原料,先制备碳酸亚铁,再与柠檬酸反应可以制得柠檬酸亚铁。其工艺流程如图:
已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算):
金属离子
沉淀开始pH
沉淀完全pH
3.1
5.1
5.9
6.9
1.2
3.2
(1)“浸泡”时加入过量硫酸的目的:_______。
(2)“除杂”时有同学提出下列两种途经,请选择较合理的途径并说明理由_______。
途径一:
途径二:
(3)“制备”时,溶液的浓度对沉淀中铁元素的质量分数以及产率的影响如图,溶液的浓度大于4mol/L时,产率下降但沉淀中铁元素质量分数上升的原因是_______。
(4)已知柠檬酸亚铁易被氧化,能溶于水,不溶于乙醇。设计试验方案,从“除杂”后的溶液制备柠檬酸亚铁晶体:_______,静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。(必须用到的试剂有:粉、4mol/L溶液,柠檬酸溶液,无水乙醇)
(5)产品纯度的测定。产品中铁的含量用EDTA配位滴定法测定;称取0.4000g产品中加入足量溶液和适量的稀,充分反应后再用溶液滴定至终点(其他离子对滴定过程无干扰),消耗EDTA溶液的体积为20.00mL(已知:EDTA与的滴定比例为1:1,柠檬酸亚铁的摩尔质量为246g/mol)。计算产品的纯度为_______。
16. 如图是某实验小组改进的中和反应反应热的测定实验装置。先在塑料瓶中加入50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,然后通过注射器注入50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液,通过测定反应过程中所放出的热量可计算反应热。回答下列问题。
(1)塑料瓶外的泡沫板的作用是__________________。
(2)该实验小组测得的实验数据如下:
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差(t2-t1)/℃
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
19.2
21.2
20.2
23.6
3.4
2
19.2
20.8
20.0
23.5
3.5
3
19.2
21.0
20.1
23.4
3.3
表中记录的终止温度是指________;根据实验数据计算该中和反应生成1 mol液态水时的ΔH=________(保留两位小数,近似认为盐酸和NaOH溶液的密度都是1 g·cm-3,生成的溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1)。
(3)有同学考虑注射器针筒中会有NaOH溶液残留(不超过0.5 mL),认为上述实验会导致所测得的反应热偏大,请判断该观点是否正确并说明理由:___________________。
(4)如果用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与60 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量____(填“相等”或“不相等”,下同),所求ΔH________。
17. 25℃时,在体积为2L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n随时间t的变化如图1所示。
(1)根据图1数据,该反应的化学方程式为___________;平衡常数表达式为___________。
(2)计算5~7min的平均反应速率___________。
(3)在5~7min内,若K不变,则此处曲线变化的原因是___________,若K变化且温度降低,则该反应的正反应___________0(填“<”或“>”)。
(4)已知达平衡后,降低温度,A的转化率将增大。图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图,结合图1判断,下列哪些时刻是因增大了反应物活化分子百分数而影响反应速率的___________;A的平衡转化率最大的一段时间是___________。
18. 常温下,几种酸或碱的电离常数如表所示。
酸或碱
HCN
H2CO3
H3PO2(次磷酸)
HF
CH3NH2(甲胺)
Ka或Kb
6.2×10-10
4.5×10-7
4.7×10-11
5.9×10-2
6.3×10-4
4.2×10-4
回答下列问题:
(1)下列酸的酸性最强的是_________(填字母)。
A. HCN B. H2CO3 C. H3PO2 D. HF
(2)甲胺是一元弱碱,在水中电离方程式为CH3NH2+H2O⇌CH3NH+OH-,乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的第二步电离方程式为________________________。
(3)已知:HF(aq) ⇌H+(aq)+F-(aq) ΔH<0。对0.1 mol·L-1的HF溶液适当加热,HF的电离程度_________(填“增大”“减小”或“不变”)。向HF溶液中滴加烧碱溶液,当c(HF)=10c(F-)时,溶液中c(H+)=________mol·L-1。
(4)在KCN溶液中通入少量CO2气体,离子方程式为__________________________。
(5)次磷酸是一元酸,30 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液和_____mL 0.1 mol·L-1H3PO2溶液恰好完全反应。
(6)H2CO3的大于,其原因是_________________(从平衡移动角度分析)。
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云南省曲靖市师宗县第二中学2025-2026学年
高二年级上学期期中考试
高二化学试卷
本试卷共7页,18小题,满分100分。考试时间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、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
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,将本试卷和答题卡交回。
一、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,只有有一项是符合题目要求的。)
1. 下列说法不正确的是
A. 共价化合物和离子化合物中,一定都含有非金属元素
B. 一个化学反应的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程
C. 全部由非金属元素组成的化合物一定不存在离子键
D. 共价化合物一定含共价键,一定不含离子键
【答案】C
【解析】
【详解】A.共价化合物由非金属元素或金属性较弱的金属与非金属性较强的非金属组成,离子化合物的阴离子一定含有非金属元素,因此两类化合物均一定含有非金属元素,A正确;
B.化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成,仅有化学键断裂无新化学键形成的过程不属于化学反应,B正确;
C.全部由非金属元素组成的化合物可能存在离子键,例如属于离子化合物,含有离子键,C错误;
D.只含共价键的化合物称为共价化合物,含有离子键的化合物归类为离子化合物,因此共价化合物一定含共价键、一定不含离子键,D正确;
故选C。
2. 合成氨工业中,在催化剂作用下发生反应。下列说法正确的是
A. 该反应的反应物键能总和大于生成物的键能总和
B. 实际生产中通常选择200℃、100Mpa条件下合成氨
C. 采取迅速冷却的方法,使气态氨变为液态氨后及时从平衡混合物中分离出去,可提高氨的产量
D. 增大催化剂的表面积,可有效加快反应速率和提高平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.合成氨的反应为放热反应,根据反应的焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和可知,该反应的反应物键能总和小于生成物的键能总和,A错误;
B.工业生产中宜选择200℃条件,此时催化剂活性较大,但不宜选用100MPa,因为氨的含量在此条件下升高并不明显,且成本较高,B错误;
C.氨气易液化,实际生产中,采取迅速冷却的方法,使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,从平衡角度考虑,平衡向正反应方向移动,从而可提高转化率与产率,C正确;
D.增大催化剂的比表面积(单位质量的物质所具有的总表面积),可有效加快反应速率,但不会影响平衡,即不能提高平衡转化率,D错误;
故选C。
3. 海水资源的利用具有非常广阔的前景。下列关于海水资源利用的说法中不正确的是( )
A. 电解法分解海水,制取洁净的热能资源氢气
B. 采用太阳光照射法晒制工业用食盐
C. 针对能量现状,大力开发潮汐能和波浪能
D. 铀是海水中的微量元素,但核工业的铀主要从海水中提取
【答案】A
【解析】
【详解】A、电解法分解海水制取氢气,消耗大量的电能,经济效益差,故A错误;
B、利用海水晒制食盐,故B正确;
C、大力开发潮汐能和波浪能,可以节约化石燃料,故C正确;
D、海水中含有铀元素,核工业的铀主要从海水中提取,故D正确。
答案选A。
4. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 中性溶液中,Fe3+、K+、Cl-、
B. 滴入甲基橙显红色的溶液:、Cu2+、
C. 0.1mol/L的KMnO4溶液中:Na+、K+、、
D. 水电离产生的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中:Na+、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe3+在溶液中发生水解,从而使溶液显酸性,在中性溶液中Fe3+不能大量存在,A不符合题意;
B.滴入甲基橙显红色的溶液显酸性,、Cu2+、能稳定存在,B符合题意;
C.KMnO4溶液具有强氧化性,能将氧化为等,C不符合题意;
D.、在溶液中都能发生水解,从而促进水电离,则水电离产生的c(H+)>1×10-7mol/L,D不符合题意;
故选B。
5. 在T℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知T℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是
A. 在T℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13
B. 在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点
C. 图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D. 在T℃时,AgCl(s)+Br-(aq)⇌AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图中c点可知AgBr的Ksp=7.0×10-7×7.0×10-7=4.9×10-13,故A正确;
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,仍为饱和溶液,所以不可以使溶液由b点到c点,c点为过饱和溶液,故B错误;
C.图中a点对应的Qc<Ksp,则为AgBr的不饱和溶液,故C正确;
D. 反应AgCl(s)+Br-(aq)⇌AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数为:K=≈816,故D正确。
答案选B。
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 氯化铜溶液与铁粉反应:Cu2++Fe=Fe2++Cu
B. 稀硫酸与铁粉反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C. 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++SO=BaSO4↓
D. 碳酸钙与盐酸反应:CO+2H+=H2O+CO2↑
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.氯化铜溶液与铁粉反应生成单质铜和氯化亚铁,离子方程式为Cu2++Fe=Fe2++Cu,A正确;
B.稀H2SO4与铁粉反应生硫酸亚铁和氢气,离子方程式为Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑,B错误;
C.氢氧化钡溶液与稀H2SO4反应生成硫酸钡沉淀和水,离子方程式为Ba2++SO+2H+ +2OH-= BaSO4↓+2H2O,C错误;
D.碳酸钙与盐酸反应,碳酸钙为固体写化学式:CaCO3 + 2H+ = Ca2++H2O + CO2↑,D错误;
答案为A。
7. 下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是( )
A. 抗氧化剂 B. 调味剂
C. 着色剂 D. 增稠剂
【答案】A
【解析】
【详解】A. 抗氧化剂减少食品与氧气的接触,延缓氧化的反应速率,故A正确;
B. 调味剂是为了增加食品的味道,与速率无关,故B错误;
C. 着色剂是为了给食品添加某种颜色,与速率无关,故C错误;
D. 增稠剂是改变物质的浓度,与速率无关,故D错误。
故选:A。
8. CaSO4有很多用途,例如制豆腐就用到石膏(主要成分是CaSO4)。CaSO4微溶于水,溶于水的部分可以形成CaSO4饱和溶液,其饱和溶液中存在平衡:CaSO4(s) Ca2+(aq)+SO42-(aq),分别采取下列措施,能使溶液中c(Ca2+)增大的是
A. 降温 B. 加入CaSO4 C. 加入BaCl2 D. 加水
【答案】C
【解析】
【详解】A、降温CaSO4溶解平衡逆向移动,c(Ca2+)减小,错误;
B、加入CaSO4,溶液仍饱和,浓度不变,错误;
C、钡离子与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,平衡右移,c(Ca2+)增大,正确;
D、加水CaSO4继续溶解,若溶液仍饱和c(Ca2+)不变,若CaSO4溶解完,溶液不再饱和c(Ca2+)减小,错误。
9. 利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示:
则下列说法错误的是
A. 过程II应该是一个放热反应过程
B. 氢能资源丰富,属于可再生能源
C. 该变化过程总体的焓变值应小于0
D. 过程I、II的总反应为2H2O H2O2+H2↑
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程Ⅱ可看成是氢原子之间成键形成H2,原子团HO之间成键形成H2O2,成键放出能量,A正确;
B.水分解产生H2和O2,H2燃烧又能生成H2O,故氢能属于可再生能源,B正确;
C.该过程总反应为水分解反应,水分解为吸热反应,焓变数值大于0,C错误;
D.过程I、Ⅱ为H2O转化为H2O2和H2,总反应为:2H2O H2O2+H2↑,D正确;
故答案选C。
10. 物质间能够发生化学反应与活化分子、有效碰撞密切相关。下列说法错误的是
A. 化学反应的历程一般为普通反应物分子活化分子产物分子
B. 普通分子不能发生有效碰撞
C. 反应物用量增加,有效碰撞次数增多,反应速率增大
D. 使用催化剂能改变反应的途径
【答案】C
【解析】
【详解】A.化学反应的微观过程为普通反应物分子获得能量转化为活化分子,活化分子以合适取向发生有效碰撞、释放能量生成产物分子,A正确;
B.有效碰撞的前提是反应物分子为能量达到活化能的活化分子,普通分子能量不足,不能发生有效碰撞,B正确;
C.若反应物为固体或纯液体,增加反应物用量时其浓度不变,单位体积内活化分子数不变,有效碰撞次数不变,反应速率不变,C错误;
D.催化剂可通过降低反应的活化能,改变反应的途径,D正确;
故选C。
11. 化工原料异丁烯()可由异丁烷()直接催化脱氢制得,反应方程式为,一定条件下,温度、压强对异丁烷平衡转化率的影响如图所示(假设起始时异丁烯的物质的量为xmol且x>0),下列说法错误的是
A. 压强:
B. 反应速率:
C. 平衡常数:
D. 异丁烯()的质量分数:a>b>c
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,压强不变时,升高温度,异丁烷的平衡转化率增大,说明平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应;该反应是气体体积增大的反应,温度不变时,增大压强,平衡向逆反应方向移动,异丁烷的平衡转化率减小,则压强p1大于p2。
【详解】A.由分析可知,压强p1大于p2,A正确;
B.升高温度,化学反应速率加快,由图可知,b点反应温度高于a点,则反应速率快于a点,B正确;
C.由分析可知,该反应为放热反应,升高温度,说明平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,平衡常数是温度函数,温度不变,平衡常数不变,由图可知,反应温度的关系为a<b=c,则平衡常数的关系为,C正确;
D.异丁烷转化率越大,异丁烯质量分数越大,则异丁烯的质量分数关系为c>b>a,D错误;
故选D。
12. 恒容容器甲、乙与恒压容器丙开始时的体积相同,容器甲和容器丙均充入2molSO2和1molO2气体,容器乙中充入4mol SO3,经过一段时间,在相同温度下达到平衡。有关平衡时的叙述正确的是
A. 甲中SO2的转化率和乙中SO3的转化率之和为1
B. 达平衡时,甲用时间比丙长
C. 丙中SO3的体积分数比甲中小
D. 若乙、丙中皆再加入同量的氮气,平衡不移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.若容器甲恒温恒容,容器乙中充入4mol SO3,平衡逆向进行,二氧化硫转化率减小,因此甲中SO2的转化率和乙中SO3的转化率之和小于1,故A错误;
B.由于丙中压强大于甲,压强越大,反应速率越快,先达到平衡状态,则达平衡时,甲用时间比丙长,故B正确;
C.在恒压条件下发生反应,相当于增大压强,平衡正向进行,则甲中SO3的体积分数小于丙,故C错误;
D.甲为恒容容器,加入同量氮气,各物质的浓度不变,则平衡不移动,丙为恒压容器,加入同量的氮气,容器体积增大,各物质的浓度减小,平衡逆向移动,故D错误;
故选:B。
13. 卤素单质X2(X表示Cl、Br)与H2反应能量转化关系如下图所示,下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ吸收能量,过程Ⅲ放出能量
B. HX能量越高,越稳定
C. 途径Ⅰ生成HCl时放出的热量比生成HBr时多,说明生成HCl比生成HBr热力学上趋势更大
D. 生成HX的反应热与途径无关,ΔH1=ΔH2+ΔH3
【答案】B
【解析】
【详解】A.化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量,过程Ⅱ为化学键断裂的过程,吸收能量,过程Ⅲ为化学键形成,放出能量,A项正确;
B.物质的能量越低越稳定,B项错误;
C.途径I生成HCl时放出的热量比生成HBr时的多,说明HCl比HBr更稳定,因此生成HCl比生成HBr热力学上趋势更大,C项正确;
D.依据盖斯定律进行分析,反应的焓变与始态和终态有关,与途径无关,ΔH1=ΔH2+ΔH3,D项正确;
答案选B。
14. 已知亚硒酸()是二元弱酸。室温下,向1.0mo/L亚硒酸溶液中逐滴加入一定浓度NaOH溶液,所得溶液中、、三种微粒的分布系数(纵坐标)与溶液pH值(横坐标)的关系如图所示。如的分布系数。下列说法错误的是
A. 室温下,亚硒酸的电离平衡常数
B. pH=4.2时的溶液存在:
C. 0.1mol/L 溶液呈碱性
D. 0.1mol/L 溶液中存在:
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电离方程式知,当pH=1.2时,,= ,因此,A正确;
B.由图知,pH=4.2时,c(H+)>c(OH-),溶液中=,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)++2,故溶液存在:,B正确;
C. =时,溶液pH=4.2,,,水解常数,故在NaHSeO3溶液中,的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,C错误;
D.0.1mol/L 溶液中存在电荷守恒:,存在质量守恒:,两式相减得:,D正确;
故选C。
二、填空题
15. 柠檬酸亚铁是一种易被人体吸收的高效铁制剂,医疗上可以用来治疗缺铁性贫血。某课题组以硫铁矿烧渣(含、、少量等)为原料,先制备碳酸亚铁,再与柠檬酸反应可以制得柠檬酸亚铁。其工艺流程如图:
已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算):
金属离子
沉淀开始pH
沉淀完全pH
3.1
5.1
5.9
6.9
1.2
3.2
(1)“浸泡”时加入过量硫酸的目的:_______。
(2)“除杂”时有同学提出下列两种途经,请选择较合理的途径并说明理由_______。
途径一:
途径二:
(3)“制备”时,溶液的浓度对沉淀中铁元素的质量分数以及产率的影响如图,溶液的浓度大于4mol/L时,产率下降但沉淀中铁元素质量分数上升的原因是_______。
(4)已知柠檬酸亚铁易被氧化,能溶于水,不溶于乙醇。设计试验方案,从“除杂”后的溶液制备柠檬酸亚铁晶体:_______,静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。(必须用到的试剂有:粉、4mol/L溶液,柠檬酸溶液,无水乙醇)
(5)产品纯度的测定。产品中铁的含量用EDTA配位滴定法测定;称取0.4000g产品中加入足量溶液和适量的稀,充分反应后再用溶液滴定至终点(其他离子对滴定过程无干扰),消耗EDTA溶液的体积为20.00mL(已知:EDTA与的滴定比例为1:1,柠檬酸亚铁的摩尔质量为246g/mol)。计算产品的纯度为_______。
【答案】(1)使烧渣充分溶解,提高铁元素的浸出率,抑制铁离子的水解
(2)选择途径一更好,途径一产品的纯度高,途径二产品中混有硫酸铝杂质。
(3)当碳酸钠浓度大于4mol/L时,Fe2+与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化亚铁沉淀,导致碳酸亚铁产率降低,氢氧化亚铁中铁的百分含量高于FeCO3中铁的百分含量,所以沉淀中铁元素的质量分数上升
(4)向硫酸亚铁溶液中逐滴加入4mol/L碳酸钠溶液,待沉淀不再增加后过滤,将滤渣溶于足量的柠檬酸溶液中,同时加入适量铁粉,充分反应后将滤液浓缩、加入适量的无水乙醇
(5)73.8%
【解析】
【分析】硫铁矿烧渣中加入硫酸浸泡,氧化铁转化为铁离子、氧化铝转化为铝离子,SiO2不溶于酸形成沉淀,随后在滤液中加入还原剂,将铁离子转化为亚铁离子,随后调节pH在5.1-5.9之间,除去铝离子,过滤后滤液中加入碳酸钠溶液,生成碳酸亚铁沉淀,过滤得到碳酸亚铁,最后碳酸亚铁与柠檬酸反应生成柠檬酸亚铁。
【小问1详解】
浸泡时加入过量的硫酸,一是使烧渣充分溶解,提高铁元素的浸出率,二是因为铁离子会水解,硫酸过量可抑制铁离子的水解。
【小问2详解】
途径一中先加铁粉,铁离子与铁粉反应生成亚铁离子,随后调节pH在5.1-5.9之间,使铝离子完全沉淀,过滤除去得到硫酸亚铁;途径二中先调节pH,铁离子完全沉淀pH为3.2,此时铝离子已经开始沉淀,因此过滤得到的氢氧化铁中含有部分氢氧化铝,使得最终产物中含有硫酸铝,因此选择途径一更好。
【小问3详解】
当碳酸钠浓度大于4mol/L时,Fe2+与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化亚铁沉淀,导致碳酸亚铁产率降低,Fe(OH)2中铁的质量分数为=62.2%,FeCO3中铁质量分数为=48%,氢氧化亚铁中铁的百分含量高于FeCO3中铁的百分含量,所以铁元素的质量分数上升。
【小问4详解】
从除杂后的FeSO4溶液制备柠檬酸亚铁晶体,具体实验方案为:向硫酸亚铁溶液中逐滴加入4mol/L碳酸钠溶液,待沉淀不再增加后过滤,将滤渣溶于足量的柠檬酸溶液中,同时加入适量铁粉,充分反应后将滤液浓缩、加入适量的无水乙醇,静置、过滤、洗涤、干燥,得到柠檬酸亚铁晶体。
【小问5详解】
EDTA与Fe3+的滴定比例为1∶1,现消耗EDTA物质的量为0.06mol/L×0.02L=1.2×10-3mol,则Fe3+物质的量为1.2×10-3mol,根据铁守恒可知,柠檬酸亚铁的物质的量为1.2×10-3mol,质量为0.2952g,故产品的纯度为=73.8%。
16. 如图是某实验小组改进的中和反应反应热的测定实验装置。先在塑料瓶中加入50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,然后通过注射器注入50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液,通过测定反应过程中所放出的热量可计算反应热。回答下列问题。
(1)塑料瓶外的泡沫板的作用是__________________。
(2)该实验小组测得的实验数据如下:
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差(t2-t1)/℃
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
19.2
21.2
20.2
23.6
3.4
2
19.2
20.8
20.0
23.5
3.5
3
19.2
21.0
20.1
23.4
3.3
表中记录的终止温度是指________;根据实验数据计算该中和反应生成1 mol液态水时的ΔH=________(保留两位小数,近似认为盐酸和NaOH溶液的密度都是1 g·cm-3,生成的溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1)。
(3)有同学考虑注射器针筒中会有NaOH溶液残留(不超过0.5 mL),认为上述实验会导致所测得的反应热偏大,请判断该观点是否正确并说明理由:___________________。
(4)如果用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与60 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量____(填“相等”或“不相等”,下同),所求ΔH________。
【答案】(1)减少实验过程中的热量损失
(2) ①. 温度计显示的最高温度 ②. -56.85 kJ∙mol-1
(3)不正确,实验中NaOH溶液过量,即使有少量残留,加入的NaOH溶液也能保证盐酸完全反应
(4) ①. 不相等 ②. 相等
【解析】
【小问1详解】
中和反应反应热测定的核心是尽可能避免反应放出的热量向环境流失,泡沫板是热的不良导体,作用就是阻断装置和外界的热交换,减少实验过程中的热量损失,降低实验误差。
【小问2详解】
终止温度是指反应过程中温度计显示的最高温度;根据表中数据,平均温度差=,50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应生成0.025 mol的水,m=ρV=1 g·cm-3×100 cm3=100 g,c=4.18 J·g-1·℃-1,将以上数据代入公式ΔH=。
【小问3详解】
由题干已知条件可知氢氧化钠过量,而且针筒中的残留量不超过0.5 mL,即使有少量残留,加入的NaOH溶液也能保证盐酸完全反应。
【小问4详解】
如果用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与60 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应,生成的水的物质的量增多,放出的热量也会增多,但是生成单位物质的量的水时所放出的热量不会变,所以中和反应的反应热不会变。
17. 25℃时,在体积为2L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n随时间t的变化如图1所示。
(1)根据图1数据,该反应的化学方程式为___________;平衡常数表达式为___________。
(2)计算5~7min的平均反应速率___________。
(3)在5~7min内,若K不变,则此处曲线变化的原因是___________,若K变化且温度降低,则该反应的正反应___________0(填“<”或“>”)。
(4)已知达平衡后,降低温度,A的转化率将增大。图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图,结合图1判断,下列哪些时刻是因增大了反应物活化分子百分数而影响反应速率的___________;A的平衡转化率最大的一段时间是___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3) ①. 增大压强 ②. <
(4) ①. 、 ②.
【解析】
【小问1详解】
由图1可知,A、B为反应物,C为生产物,且最后A、B的物质的量不为0,为可逆反应,3min时△n(A):△n(B):△n(C)=(1-0.7)mol:(1-0.4)mol:0.6mol=1:2:2,物质的量之比等于化学计量数之比,所以反应方程式为;平衡常数为生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,所以;从反应开始到达第一次平衡时的平均速率;;
【小问2详解】
5~7min的平均反应速率
【小问3详解】
K值不变,温度不变,由图1可知,5min时各组分的物质的量不变,且平衡向正反应移动,只能改变压强,由反应为前后气体体积减小的反应,故应增大压强;由图知,A、B的浓度减小,C的浓度增加,故K值增大,平衡正向移动,温度降低,说明正反应为放热反应,<0;
【小问4详解】
已知达平衡后,降低温度,A的转化率将增大,说明降低温度,平衡正向移动,<0,结合图1得,时刻为升高温度,时刻为使用催化剂,时刻为减小压强,、时刻是因增大了反应物活化分子百分数而影响反应速率;A的平衡转化率最大的一段时间是。
18. 常温下,几种酸或碱的电离常数如表所示。
酸或碱
HCN
H2CO3
H3PO2(次磷酸)
HF
CH3NH2(甲胺)
Ka或Kb
6.2×10-10
4.5×10-7
4.7×10-11
5.9×10-2
6.3×10-4
4.2×10-4
回答下列问题:
(1)下列酸的酸性最强的是_________(填字母)。
A. HCN B. H2CO3 C. H3PO2 D. HF
(2)甲胺是一元弱碱,在水中电离方程式为CH3NH2+H2O⇌CH3NH+OH-,乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的第二步电离方程式为________________________。
(3)已知:HF(aq) ⇌H+(aq)+F-(aq) ΔH<0。对0.1 mol·L-1的HF溶液适当加热,HF的电离程度_________(填“增大”“减小”或“不变”)。向HF溶液中滴加烧碱溶液,当c(HF)=10c(F-)时,溶液中c(H+)=________mol·L-1。
(4)在KCN溶液中通入少量CO2气体,离子方程式为__________________________。
(5)次磷酸是一元酸,30 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液和_____mL 0.1 mol·L-1H3PO2溶液恰好完全反应。
(6)H2CO3的大于,其原因是_________________(从平衡移动角度分析)。
【答案】(1)C (2)
(3) ①. 减小 ②. 6.3×10-3
(4)
(5)30 (6)第一步电离出的H+使溶液中c(H+)增大,则第二步电离平衡逆向移动,抑制第二步电离
【解析】
【小问1详解】
对于弱酸,相同条件下电离常数越大,酸性越强。对比四种酸的:的是最大的,因此酸性最强,故选C。
【小问2详解】
乙二胺是二元弱碱,第一步电离生成,第二步是该阳离子结合水电离的,进一步电离出二元阳离子,第二步电离方程式为:。
【小问3详解】
HF的电离焓变,属于放热过程,加热时平衡向逆向移动,电离程度减小;根据HF的电离常数表达式,代入,可得。
【小问4详解】
根据电离常数判断酸性顺序,因此向KCN溶液通入少量时,只能生成,无法生成,反应的离子方程式为:。
【小问5详解】
次磷酸是一元酸,和一元强碱NaOH按物质的量1:1发生中和反应,二者浓度相同,因此体积也相等,即30 mL。
【小问6详解】
从平衡移动角度,第一步电离已经产生了,溶液中浓度增大,同离子效应会使第二步电离平衡逆向移动,抑制第二步的电离。
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