精品解析:广东深圳市南山实验教育集团华侨城高级中学2023-2024学年高二上学期期中考试 化学试卷
2026-08-19
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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 | 2023-2024 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 深圳市 |
| 地区(区县) | 南山区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.64 MB |
| 发布时间 | 2026-08-19 |
| 更新时间 | 2026-08-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59272047.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
华侨城高级中学2023—2024学年度第一学期期中考试
高二年级化学试卷
注意事项:
1.全卷分试卷I、II,共8页,共100分,考试时间75min。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23
第I卷(选择题,共44分)
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1. 下列诗词中,包含ΔH>0、ΔS>0的化学变化的是
A. 日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川
B. 千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
C. 春蚕到死丝方,蜡炬成灰泪始干
D. 美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来
【答案】B
【解析】
【详解】A.日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川,香炉峰在阳光的照射下生起紫色烟霞,远远望见瀑布似白色绢绸悬挂在山前,由此可见没有发生化学变化,故不选A;
B.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲,发生反应CaCO3,该反应吸热,气体物质的量增大,ΔH>0、ΔS>0,故选B;
C.春蚕到死丝方,蜡炬成灰泪始干,石蜡燃烧生成二氧化碳和水,石蜡燃烧为放热反应,ΔH<0,故不选C;
D.美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来,黄金是从沙中淘来的,没有发生化学反应,故不选D;
选B。
2. 在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】同一化学反应,用不同物质表示的速率比等于系数比;B物质是固体,不能用浓度变化表示反应速率,因此选项B的表述本身无意义,选项B排除;对A:对C:对D:;对比可知C对应的数值最大,反应速率最快。
故答案选C。
3. 下列关于热化学反应的描述中正确的是
A. 的燃烧热为,则电解的热化学方程式为
B. 完全燃烧生成和时放出的热量,其热化学方程式为
C. 已知,则的燃烧热
D. 已知,则含的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热是1 mol 完全燃烧生成液态水放出热量,电解2 mol液态水的应为,A错误;
B.3.2 g的物质的量为,1 mol 完全燃烧放出热量为,B正确;
C.在101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,单位是kJ/mol,完全燃烧生成指定产物为,而该反应生成,因此的燃烧热不为,C错误;
D.醋酸为弱酸,电离过程吸热,的物质的量为1 mol,因此1 mol 稀溶液与稀醋酸完全中和放出的热量小于,D错误;
故答案为B。
4. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 开启啤酒后,瓶中马上泛起大量泡沫 B. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
C. 装有气体的瓶子,加压后颜色先变深后变浅 D. 工业合成氨过程中采用高温
【答案】D
【解析】
【详解】A.开启啤酒瓶后体系压强减小,的溶解平衡向生成气体的方向移动,产生大量泡沫,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.氯气与水存在可逆反应,饱和食盐水中浓度较高,使平衡逆向移动,降低了氯气的溶解度,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.体系存在平衡,加压时容器体积缩小,浓度瞬时增大颜色先变深,随后平衡向气体分子数减少的正向移动,浓度降低颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.合成氨反应为放热反应,根据勒夏特列原理低温更有利于氨生成,工业采用高温是为了提高反应速率、保证催化剂活性,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,D符合题意;
故答案选D。
5. 下列示意图与化学用语表述内容不相符的是
A. 图甲表示NaCl溶于水:
B. 图乙表示C燃烧:
C. 图丙表示在水中电离:
D. 图丁表示与反应能量变化:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化钠是强电解质,在水中完全电离形成水合钠离子和水合氯离子,A项正确;
B.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的物质时放出的热量,表示C燃烧的热化学方程式中焓变小于0: ,B项错误;
C.乙酸为弱电解质,在水中不能完全电离,图中乙酸在水中的部分电离,C项正确;
D.化学键断裂吸收能量,化学键形成释放能量,根据反应热(△H)=反应物总键能-生成物总键能,反应△H=(436 kJ·mol-1+243 kJ·mol-1)-2×431 kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1,D项正确;
答案选B。
6. 下列实验不能达到目的的是
A.测量与硫酸的反应速率
B.测定中和反应的反应热
C.比较的和的大小
D.探究温度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.通过注射器测量一定时间内生成的体积,结合秒表记录的时间,可计算得到反应速率,能达到实验目的,A不符合题意;
B.装置带有隔热层可减少热量散失,温度计可测定反应前后的温度差,环形玻璃搅拌器可使溶液混合均匀、反应充分,可用于测定中和反应的反应热,B不符合题意;
C.,二者按物质的量比反应仅生成和,无气泡产生,无法证明酸性强于,不能比较和的大小,C符合题意;
D.反应的,热水中温度升高平衡逆向移动,浓度增大颜色加深,冰水中温度降低平衡正向移动,浓度减小颜色变浅,可通过颜色变化探究温度对化学平衡的影响,D不符合题意;
故选C。
7. 根据以下热化学方程式,△H1和△H2的大小比较不正确的是
A. 2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ΔH1;2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) △H2,则△H1<△H2
B. 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H1;2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H2,则则△H1<△H2
C. CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s) ΔH1;CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g) ΔH2,则ΔH1<△H2
D. I2(g)+H2(g)═2HI(g) ΔH1;I2(s)+H2(g)═2HI(g) ΔH2,,则△H1<△H2
【答案】A
【解析】
【详解】A.将热化学方程式依次编号为①、②,②放出的热量为①放出的热量再加上S(s)燃烧所放出的热量,由于反应放热,带负号,则,A错误;
B.液态水比气态水稳定,生成液态水放出的热量多,则△H1<△H2,B正确;
C.将热化学方程式依次编号为①、②,①为放热反应,△H1<0,②为吸热反应,ΔH2>0,ΔH1<△H2,C正确;
D.固态I2比气态I2稳定,气态碘反应放出的热量多,则△H1<△H2,D正确;
故选A。
8. 下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是
A. 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1
B. CH3COONa和H3PO4反应,生成CH3COOH
C. 用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗
D. 等c(H+)、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的H2较多
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中c(H+)<c(CH3COOH),说明CH3COOH部分电离,存在电离平衡,证明CH3COOH是弱电解质,A不符合题意;
B.H3PO4为中强酸,属于弱电解质,H3PO4能与CH3COONa反应生成CH3COOH,则酸性:H3PO4>CH3COOH,证明CH3COOH为弱电解质,B不符合题意;
C.用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗,原因可能是溶液中离子浓度较小,不能证明CH3COOH是弱电解质,C符合题意;
D.等c(H+)、等体积的盐酸、CH3COOH溶液中H+物质的量相同,和足量锌反应,CH3COOH放出的H2较多,说明醋酸是部分电离,存在电离平衡,属于弱电解质,D不符合题意;
故选C。
9. 下列叙述正确的是
A. 纯水的,说明加热可导致水呈酸性
B. 的盐酸与的氨水等体积混合后
C. 的番茄汁中是的牛奶中的100倍
D. 的溶液稀释100倍,其
【答案】C
【解析】
【详解】A.水的电离过程吸热,升温到95℃时电离程度增大,使c(H+)>10-7mol/L,溶液的pH<7,但水电离出的c(H+)=c(OH-),则水仍呈中性,A错误;
B.的盐酸中,的氨水中,故等体积混合时,HCl与已经电离的恰好反应,但大部分未电离,反应后大量剩余,溶液显碱性,即,B错误;
C.pH=4的番茄汁中c(H+)=10-4 mol·L-1,pH=6的牛奶中c(H+)=10-6 mol·L-1,则pH=4的番茄汁中c(H+)是pH=6的牛奶中c(H+)的100倍,C正确;
D.NaOH溶液是碱溶液,无论怎么稀释,pH在常温下不可能成为6,只能无限接近于7,D错误;
故选C。
10. 某实验小组利用0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液与0.2 mol·L-1H2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如下:(已知Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O)
实验编号
温度/℃
V(Na2S2O3)/mL
V(H2SO4)/mL
V(H2O)/mL
出现浑浊时间/s
①
20
5.0
10.0
0
t1
②
20
5.0
5.0
5.0
t2
③
50
5.0
10.0
0
t3
下列说法正确的是
A. t1>t2>t3
B. 实验①②③均应将Na2S2O3溶液逐滴滴入H2SO4溶液中
C. 实验②中加入5.0mLH2O的作用是控制变量,保持c(Na2S2O3)与实验①一致
D. 实验②③可探究温度对化学反应速率的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度越高、浓度越大,反应速率越快,则t2>t1>t3,故A错误;
B.应保证Na2S2O3溶液完全反应,则实验①、②、③均应将H2SO4溶液迅速滴入Na2S2O3溶液中,B错误;
C.由控制变量法可知,溶液总体积相同,则实验②中加入5.0mol H2O的作用是控制变量,保持c(Na2S2O3)与实验①一致,C正确;
D.实验②、③中温度及硫酸浓度均不同,不能探究温度对化学反应速率的影响,D错误;
故答案为:C。
11. 已知反应3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH <0, 图中,a、b曲线分别表示在不同条件下,A与B反应时,D的体积分数随时间t的变化情况。若想使曲线b(实线)变为曲线a(虚线),可采用的措施是
①增大A的浓度 ②加入催化剂 ③升高温度
④恒温下,缩小反应容器体积 ⑤保持容器内体积不变,加入稀有气体
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ④⑤
【答案】B
【解析】
【分析】由题干图像所示信息可知,由曲线b变为曲线a为反应速率增大,但D%不变,说明平衡没有移动,据此分析解题。
【详解】①增大A的浓度即增大反应物浓度,反应速率加快,平衡正向移动,D%增大,不合题意;
②加入催化剂加快反应速率,平衡不移动,符合题意;
③升高温度,反应速率加快,正反应是放热反应,平衡逆向移动,D%减小,不合题意;
④该反应是一个气体体积不变的反应,故恒温下,缩小反应容器体积,反应速率加快,平衡不移动,D%不变,符合题意;
⑤保持容器内体积不变,加入稀有气体,反应物浓度并不改变,反应速率不变,平衡不移动,D%不变,不合题意;
综上所述只有②④符合题意,故答案为:B。
12. 常温下,下列各组离子能大量共存的是
A. 的溶液:、、、
B. 在的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 由水电离出的的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.,则=1×10-6,溶液pH为10,显碱性,各离子相互不反应,能大量存在,故A选;
B.在的溶液中,c(H+)=0.1mol/L,溶液显酸性,、、H+发生氧化还原反应不能大量共存,故B不选;
C.Fe3+和SCN-发生络合反应不能大量共存,故C不选;
D.由水电离出的的溶液,溶液可能显酸性或碱性,在碱性溶液不能大量共存,在酸性溶液不能大量共存,故D不选;
答案选A。
13. 从下列实验事实所引出的相应结论正确的是
选项
实验事实
解释
A
溴水中有平衡:,当加入固体后,溶液颜色变浅
生成物浓度降低,平衡逆向移动
B
将CO中毒者移到新鲜空气处
使平衡正向移动(Hb代表血红蛋白)
C
工业制备的原理是:
金属活泼性:
D
酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
测定中和反应的反应热
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加入固体后,与反应生成沉淀,生成物浓度降低,平衡正向移动,浓度减小导致溶液颜色变浅,结论中平衡逆向移动的说法错误,A错误;
B.将中毒者移到新鲜空气处,反应物浓度增大,使平衡正向移动,降低的浓度缓解中毒,B正确;
C.金属活泼性实际为,工业制备的原理是的沸点低于,变为气体逸出促使反应正向进行,结论错误,C错误;
D.中和反应反应热的测定需要良好的保温装置减少热量散失,且需快速混合酸碱,酸碱中和滴定装置为敞口体系,热量散失严重,无法准确测定反应热,结论错误,D错误;
故答案选B。
14. 对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响,下列判断正确的是
A. 由图a可知,该反应的正反应为吸热反应
B. 由图b可知,该反应m+n>p
C. 若图c是绝热条件下速率和时间的图像,说明该反应的正反应为吸热反应
D. 图d中的a曲线一定是加入了催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图a可知,T1先达到平衡,且T1对应C%含量低,则T1>T2,升高温度平衡逆向移动,则该反应的正反应为放热反应,故A错误;
B.由图b可知,增大压强,C%含量增大,说明平衡正向移动,说明该反应m+n>p,故B正确;
C.图c是绝热条件下速率和时间的图像,可知最初随着反应进行,温度升高,速率加快,则说明此反应的正反应为放热反应,故C错误;
D.图d中,若m+n=p,该反应为气体体积不变的反应,图中a、b平衡状态相同,则a曲线可能使用了催化剂或增大压强,故D错误;
故选B。
15. 标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g)
O
H
HO
HOO
能量/
249
218
39
10
0
0
可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法不正确的是
A. 的键能为
B. 的键能大于中氧氧单键的键能的两倍
C. 解离氧氧单键所需能量:
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据表格中的数据可知,的键能为218×2=436,A正确;
B.由表格中的数据可知的键能为:249×2=498,由题中信息可知中氧氧单键的键能为,则的键能大于中氧氧单键的键能的两倍,B正确;
C.由表格中的数据可知HOO=HO+O,解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278,中氧氧单键的键能为,C错误;
D.由表中的数据可知的,D正确;
故选C。
16. 常温下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L-1的一元酸HX溶液和HY溶液(两溶液水的电离程度:HX>HY,当Ka≤10-5时可以认为电解质达到电离平衡时的浓度近似等于起始浓度),其滴定曲线如图所示
已知:弱电解质在溶液里达到电离平衡时,已电离的电解质分子数占起始时总分子数的百分数称为电离度,下列说法正确的是
A. 曲线I和II对应的酸分别为HY和HX
B. 相比曲线I,曲线II选用酚酞作终点指示剂误差更小
C. 把曲线上加入40mLNaOH溶液的点称为E点,则B1、C1和E三点溶液中由水电离出的c(H+)大小关系为C1>E>B1
D. 0.10mol/L弱酸HX和HY电离度之比为1:10
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸溶液中酸性越强,水的电离程度越小,则酸性HX<HY,再根据同浓度弱酸在曲线上坐标点Al(0,5)和A2(0,3)可知,HX和HY均为一元弱酸,且曲线I和II对应的酸分别为HX和HY,A项错误;
B.C1和C2点分别为向HX溶液和HY溶液中加入20.00mLNaOH溶液后的滴定终点,此时酸碱恰好完全反应得到盐溶液,其c盐=mol/L=0.05mol/L,Kh(X-)==10-5,Kh(Y-)==10-9,我们可以认为当Ka≤10-5时,水解平衡时酸根离子溶液约等于C盐,根据Kh=,得出c(OH-)=,pOH=(pc(盐)+pKh)/2代入相关数据得:pOH(C1)=3.15,pOH(C2)=5.15,则pH(C1)=10.85,pH(C2)=8.85.由于酚作指示剂的pH变色范围为8.2-10,而曲线II终点的pH为8.85,恰好在此范围内,所以曲线II更适合选用酚酞作终点指示剂,B项正确;
C.B1、C1和E三点溶液中物质成分分别为等浓度的HX和NaX、NaX、等浓度的NaX和NaOH,其溶液溶质溶度分别为0.033mol/L、0.05mol/L和0.025mol/L,由于Ka(HX)=10-9,所以E点溶液中(OH-)远大于Bi点溶液中(H+),对水的电离抑制作用更强,C1只有盐溶液且盐溶液浓度最大,所以B1、C1和E三点溶液中由水电离出的c(H+)大小关系为C1>B1>E,C项错误;
D.根据点A2(0,3)可知,c(H+)=c(Y-)=10-3mol/L,c(HY)≈0.10mol/L,则Ks(HY)=c(H+)/c(Y-)/c(HY)=10-6/0.10=10-5,根据电离度公式a=c(H+)/c(酸)×100%和A1、A2两点坐标数据,a(HX)=×100%=×100%=0.01%,a(HY)=×100%=×100%=1%,则a(HX):a(HY)=l:100,D项错误。
故选B。
第II卷 (填空题,共56分)
17. 化学反应中的能量变化通常表现为热量变化,研究热量变化具有重要的意义。化学反应的反应热可通过实验测定,也可通过计算间接获得。
(1)下列变化属于吸热反应的是_____________(填序号)。
①液态水汽化 ②食物腐败 ③浓硫酸稀释 ④碳酸钙分解 ⑤氢氧化钾和稀硫酸反应 ⑥灼热的木炭与的反应晶体与晶体的反应
(2)在、101 kPa下,23 g乙醇(1)完全燃烧生成和液态水时放热,则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为______________________。
I.中和反应反应热的实验测定
设计实验测定反应的
(3)实验室中盐酸和NaOH溶液已耗尽,为完成实验请你为该兴趣小组推荐一种酸_____和一种碱_____。
(4)某次实验测得中和热,与理论值出现较大偏差,产生偏差的原因不可能是_________(填字母序号)
A. 实验装置保温、隔热效果差
B. 为保证充分反应,分多次把碱溶液倒入盛有酸的小烧杯中
C. 用温度计测定碱溶液起始温度后直接测定酸溶液的温度
D. 用量筒量取酸和碱溶液的体积时均仰视读数
Ⅱ.通过计算间接获得反应热
(5)以、为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如下。
①从图象分析决定生产尿素的决速步骤是第_____步反应
②合成尿素的反应的_____(用表示)
(6)用催化还原,还可以消除氮氧化物的污染。已知:
则的反应热_____。
【答案】(1)④⑥⑦ (2)
(3) ①. 稀硫酸或稀硝酸 ②. 氢氧化钾 (4)D
(5) ①. 二 ②.
(6)+256.8kJ/mol
【解析】
【小问1详解】
①液态水气化没有新物质生成,属于物理变化;②食物腐败属于缓慢氧化,是放热反应;③浓硫酸稀释属于物理变化,放出热量;④碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,属于吸热反应;⑤氢氧化钾和稀硫酸发生中和反应,属于放热反应;⑥灼热的木炭与反应生成一氧化碳,属于吸热反应;⑦晶体与晶体的反应属于吸热反应。因此属于吸热反应的是④⑥⑦。
【小问2详解】
乙醇的摩尔质量为,乙醇的物质的量为。乙醇完全燃烧放热,则乙醇完全燃烧放热。燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必须为1,且生成稳定的氧化物(液态水和二氧化碳气体),故热化学方程式为:。
【小问3详解】
测定中和热需要使用强酸和强碱,且反应过程中不能生成沉淀(生成沉淀会伴随热量变化,影响测定结果)。在盐酸和溶液耗尽的情况下,可选用稀硫酸(或稀硝酸)作为酸,选用氢氧化钾溶液作为碱。
【小问4详解】
实验测得中和热数值偏小(),说明实验过程中测得的放热量偏少。
A.实验装置保温、隔热效果差会导致热量散失,测得放热偏少,中和热数值偏小;
B.分多次把碱溶液倒入酸中会导致热量散失,测得放热偏少,中和热数值偏小;
C.用温度计测定碱溶液起始温度后直接测定酸溶液的温度,温度计上沾有的碱会与酸提前反应放热,导致记录的酸溶液起始温度偏高,最终温差偏小,测得中和热数值偏小;
D.用量筒量取溶液时仰视读数,会导致实际量取的酸和碱体积偏大,反应生成的物质的量偏大,放出的总热量偏大,测得的温差偏大,计算出的中和热数值偏大,不可能导致偏小。
故答案选D。
【小问5详解】
① 多步反应中,活化能越大的步骤反应速率越慢,决定了总反应的速率。由图可知,第一步反应的活化能明显小于第二步反应的活化能,故决速步骤是第二步反应。
② 反应热等于正反应活化能减去逆反应活化能。由图可知,第一步反应的,第二步反应的。根据盖斯定律,总反应的。
【小问6详解】
已知:
①
②
根据盖斯定律,将反应①减去反应②的3倍(即① - ②),可消去,得到目标反应:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g),则该反应的反应热 。
18. 常温下,部分酸的电离常数如表所示。
化学式
HF
HCN
电离常数
(1)pH相同的四种酸,物质的量浓度从大到小的顺序为_____________。
(2)若的起始浓度为,平衡时约为_____,使此溶液中的电离程度增大且也增大的方法是_____。
(3)常温下,pH=3的和溶液稀释过程如图,曲线I代表的酸是_____,a、b、c三点导电能力由大到小的顺序是____________。
(4)已知不同pH条件下,水溶液中碳元素的存在形态如图所示。下列说法不正确的是_________。
a.时,溶液中含碳元素的微粒主要是
b.A点,溶液中和浓度相同
c.当时,
d.该温度下,的第二步电离常数约为
【答案】(1)c(HCN)>c(H2CO3)>c(CH3COOH)>c(HF)
(2) ①. ②. 适当升高温度
(3) ①. CH3COOH ②. a>b>c
(4)c
【解析】
【小问1详解】
相同温度下,酸的电离常数越小,酸性越弱。根据表格数据可知,电离常数大小顺序为:,故酸性强弱顺序为:。对于pH相同的弱酸,酸性越弱,其物质的量浓度越大,故物质的量浓度从大到小的顺序为 :。
【小问2详解】
在溶液中存在电离平衡:,平衡时,。由电离常数表达式,解得;
弱酸的电离过程是吸热过程,升高温度可以促进电离,使的电离程度增大,同时溶液中也增大。
【小问3详解】
的酸性强于,将pH相同的这两种弱酸溶液稀释相同倍数时,酸性较强的溶液的pH变化更大,故曲线I代表;
溶液的导电能力与溶液中自由移动离子的浓度成正比,pH越小,溶液中越大,离子总浓度也越大,导电能力越强。图中三点的pH大小为c > b > a,故导电能力由大到小的顺序为a > b > c。
【小问4详解】
a.由图可知,pH=8时,的物质的量分数接近100%,故溶液中含碳元素的微粒主要是,a正确;
b.A点为和曲线的交点,两者的物质的量分数均为50%,即溶液中和浓度相同,b正确;
c.当时,对应图中的B点,此时溶液的pH为之间,溶液呈碱性,则,c错误;
d.B点时 ,此时的第二步电离常数 ,由图可知B点pH为之间,则为之间,因此数量级为,d正确;
故答案选c。
19. 草酸()是一种常见的酸,在生活生产实际中具有非常重要的作用。
I.NaOH标准溶液滴定未知浓度的草酸溶液
(1)滴定前,装有标准液的滴定管排气泡时,应选择下图中的_____(填标号)。滴定后,装有NaOH溶液滴定管中的液面如图所示,则滴定结束时的读数为_____
(2)用标准的溶液滴定上述稀释后的草酸溶液,滴定结果如下表所示:
滴定次数
待测溶液的体积/mL
标准溶液的体积
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
1
25.00
0.02
25.01
2
25.00
0.70
25.71
3
25.00
0.50
24.50
①根据上述表格数据,计算出草酸的浓度为_____mol/L(保留4位有效数字)
②下列操作中,可能使所测草酸浓度数值偏低的是_____(填编号)。
A.NaOH标准溶液未润洗就直接滴定
B.滴定前锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.滴定结束时,指示剂变色,三十秒后又恢复原来的颜色
D.读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
E.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
II.酸性溶液和溶液反应来探究影响反应速率的因素:
某小组利用酸性溶液和溶液的反应情况研究不同条件对化学反应速率的影响,实验过程如下:
组别
温度/°C
所加试剂及其用量/mL
其他物质
溶液颜色褪至无色时间/min
0.6mol/LH2C2O4溶液
3.0mol/L稀硫酸
0.2mol/LKMnO4溶液
I
20
3.0
2.0
3.0
无
4.0
II
20
1.0
2.0
3.0
6.4
III
30
3.0
2.0
3.0
无
IV
20
3.0
2.0
3.0
m
(3)I~IV实验组中研究物质的浓度对反应速率的影响因素是_____________;第II组实验中需要加入水的体积是_____;_____4.0(填写“大于”、“小于”、“等于”)。
(4)该小组同学根据经验绘制了随时间变化趋势的示意图,如图甲所示。但乙同学查阅已有的资料发现,该实验过程中随时间变化的趋势应如图乙所示。
该小组同学根据如图所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究:
①该小组同学提出的假设是______________。
②为验证该猜想,再向实验方案IV中加入的物质m为_____。
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是_____________________。
【答案】(1) ①. C ②. 26.10
(2) ①. 0.04000 ②. CD
(3) ①. 草酸的浓度 ②. 2mL ③. 小于
(4) ①. 生成物中的MnSO4为该反应的催化剂或Mn2+对该反应有催化作用 ②. MnSO4固体或MnSO4 ③. 与实验1比较,溶液褪色所需要时间更短或t2小于4min
【解析】
【小问1详解】
NaOH装在碱式滴定管,排气泡操作:挤压橡胶管玻璃珠,故选c。由图可知滴定结束时的读数为26.10 mL。
【小问2详解】
①先算每次消耗NaOH体积:第1次:25.01-0.02=24.99 mL;第2次:25.71-0.70=25.01 mL;第3次:24.50-0.50=24.00 mL,误差大舍弃,平均,
②误差分析,看V标
A.未润洗滴定管,NaOH被稀释,消耗V标偏大,结果偏高,A错误;
B.锥形瓶有水,待测溶质物质的量不变,无影响,B错误;
C.30s 褪色复原,NaOH加少了,V标偏小,结果偏低,C正确;
D.开始仰视(初读数偏大),终点俯视(终读数偏小),V标=终‑初,V标偏小,结果偏低,D正确;
E.前有气泡后消失,气泡算进体积,V标偏大,结果偏高,E错误
故选CD。
【小问3详解】
对比Ⅰ、Ⅱ组:温度、硫酸、KMnO4体积不变,只改变H2C2O4的用量,控制总体积相等,探究草酸H2C2O4的浓度对反应速率的影响。Ⅰ组溶液总体积:3.0+2.0+3.0=8.0 mL,Ⅱ组:草酸1.0 mL、稀硫酸 2.0 mL、KMnO4 3.0 mL,加水体积:8.0-1.0-2.0-3.0=2.0 mL,Ⅰ温度20°C,Ⅲ温度30°C,温度升高,化学反应速率加快,褪色耗时变短,所以t1小于4.0。
【小问4详解】
①甲图:n(Mn2+)随时间均匀上升,反应速率基本不变。图乙:反应开始慢,后期变快(生成的Mn2+催化反应,自催化)。所以该小组同学提出的假设是生成物中的MnSO4为该反应的催化剂或Mn2+对该反应有催化作用
②要验证猜想,就要一开始就加入Mn2+,其他条件和Ⅰ完全一致做对照。 必须选MnSO4固体。
③如果Mn2+确实有催化作用,IV组一开始就有催化剂,反应速率会比Ⅰ组快,Ⅰ组褪色时间 4.0 min;所以现象:溶液紫色褪去的时间小于4.0 min,反应速率明显比Ⅰ组快。
20. 的催化转化和利用是实现碳中和的有效途径。其中二氧化碳加氢合成被认为是最可能利用的路径,该路径涉及反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
请回答下列问题:
(1)有利于提高甲醇平衡产率的条件是________(填“高温”或“低温”)和________(填“高压”或“低压”)。
(2)若已知和的燃烧热,计算反应Ⅱ的,还需要的一个只与水有关的物理关系式为_____________________。
(3)在催化剂条件下,反应Ⅰ的反应机理和相对能量变化如图(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注,TS为过渡态)。下列说法正确的是_____。
A. 催化剂可以降低反应活化能和反应热,但对反应物的平衡转化率无影响
B. 该反应的,能低温自发
C. 该历程中最大能垒(活化能)步骤的化学方程式为:
D. 最后一步是、从催化剂表面的解吸过程,
(4)关于反应Ⅱ,若该反应在的刚性容器中发生,初始投料下列说法正确的是__________。
A. 恒容条件下平衡后,再通入,正逆反应速率均逐渐增大
B. 升高温度,可以提高反应体系中活化分子百分数
C. 温度不变,若初始投料改为,新平衡时
D. 若混合气体密度不变,则反应已达平衡状态若平衡时和的体积分数之和为,则有40%的发生了转化
(5)在刚性容器中和的投料比为,在不同的催化剂(Cat.1:;Cat.2:)条件下反应相同的时间,选择性和选择性(已知的选择性,的选择性)随着转化率的变化如图所示:
①由图可知,催化效果Cat.2_____Cat.1(填“大于”或“小于”)。
②若温度升高,的转化率增大,则选择性降低的可能原因是_____。
③达到平衡时的转化率为20%,甲醇的选择性为85%,则的转化率为_____
(6)若反应Ⅱ的正、逆反应速率分别表示为、分别为正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度。,如下图中表示反应Ⅱ的正、逆反应速率常数随温度变化的图像,若点的纵坐标分别为、,则温度时,反应Ⅱ的化学平衡常数____________。
【答案】(1) ①. 低温 ②. 高压
(2)的焓变 (3)B (4)B
(5) ①. 大于 ②. 温度升高,催化剂对反应Ⅰ的催化活性降低。或温度升高,催化剂对反应Ⅱ的催化活性升高 ③. 18%
(6)100
【解析】
【小问1详解】
对于反应Ⅰ:,该反应是放热反应,根据勒夏特列原理,降低温度,平衡向放热的正反应方向移动,有利于提高甲醇的平衡产率;同时,该反应是气体分子数减少的反应,增大压强,平衡向气体分子数减少的正反应方向移动,也有利于提高甲醇的平衡产率。所以有利于提高甲醇平衡产率的条件是低温和高压。
【小问2详解】
已知和的燃烧热,根据燃烧热的定义可写出两个燃烧反应的热化学方程式:①②;用反应式①减去反应式②得:,该反应式与
反应Ⅱ相比较可知:反应Ⅱ产物为气态水,而上述反应式中水为液态水,因此要得到反应Ⅱ的焓变,还需要补充的只与水有关的物理关系式为:的焓变。
【小问3详解】
A.催化剂能降低反应的活化能,但不能改变反应热,反应热由反应物和生成物的总能量差决定,催化剂不影响平衡移动,对反应物的平衡转化率无影响,A错误;
B.反应自发进行的判断依据是,该反应,反应后气体物质的量减少,;如果温度很低,很小时,可使得;所以低温时,反应能自发反应,B正确;
C.能垒(活化能)为过渡态与前一状态的能量差,由此计算各步能垒:TS1能垒为:-0.25 - (-0.40)=0.15eV,TS2能垒为:-0.10 - (-1.40)=1.30 eV,TS3能垒为:0.40 - (-1.00)=1.40 eV,TS4能垒为:-0.20 - (-0.58)=0.38 eV,TS5能垒为:-0.55 - (-1.45)=0.90 eV,即最大能垒对应TS3步骤,该步骤的反应物是H2COO*+ 2H2(g),生成物是H2CO* + HO*+ ,化学方程式为:H2COO*+ 2H2(g)= H2CO* + HO*+ ,C错误;
D.最后一步是CH3OH(g)、H2O(g)从催化剂表面的解吸过程,体系中气体粒子的运动自由度大幅提升,混乱度增大,,D错误;
故选B。
【小问4详解】
A.恒容条件下平衡后,再通入CO,生成物CO的浓度瞬间增大,逆反应速率瞬间增大,反应物浓度在通入CO的瞬间没有变化,正反应速率瞬间不变,之后随着反应逆向进行,反应物浓度逐渐增大,正反应速率才逐渐增大,并非正逆反应速率均逐渐增大,故A错误;
B.升高温度,体系中普通分子吸收能量可以变为活化分子,能够提高反应体系中活化分子百分数,有效碰撞概率提升,反应速率加快,故B正确;
C.温度不变,若初始投料改为,根据反应的元素守恒,反应前后C元素的总物质的量始终为1 mol(初始CO中含1 mol C),因此新平衡时,并非2 mol,故C错误;
D.该反应中所有物质均为气体,刚性容器体积恒定,混合气体的总质量始终不变,因此混合气体密度从反应开始到结束始终不变,故无法通过密度不变判断反应已达平衡,D错误;
故选B。
【小问5详解】
①观察图像,对比两种催化剂下的甲醇选择性数据:Cat.1(Cu/TiO₂)对应的CH3OH选择性始终低于20%,而Cat.2(Cu/ZrO₂)对应的CH3OH选择性始终高于20%,说明Cat.2更有利于生成目标产物甲醇,对甲醇的催化选择性更优,因此催化效果Cat.2大于Cat.1。
②已知温度升高时CO2的转化率增大,说明温度升高促进了CO2的转化,但CH3OH选择性降低,说明升温后更多的CO2转化为了副产物CO;可能原因为:温度升高,催化剂对反应I的催化活性降低;或温度升高,催化剂对反应II的催化活性升高。
③已知和的投料比为,设初始n(CO2)=1 mol、n(H2)=3 mol;达到平衡时CO2的转化率为20%,则转化的CO2的物质的量为:;则生成的CO、CH3OH的总物质的量为0.2 mol;甲醇的选择性为85%,根据甲醇选择性公式:的选择性,可知生成的,则生成的。反应Ⅰ:中,生成0.17 molCH3OH,消耗H2的物质的量为:,反应Ⅱ:生成0.03 molCO消耗H2的物质的量为:,所以共消耗H2的物质的量为:。转化率计算公式为:,则H2转化率为:。
【小问6详解】
反应Ⅱ的,升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡正向移动,则且正反应速率增大的程度更大。由于,k越大,则值越小,因此随温度升高,随温度升高下降的幅度更大;故曲线D表示随温度变化曲线,曲线D表示随温度变化曲线,由题可知,T1时,即;,即,可得。到达平衡时,则。
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华侨城高级中学2023—2024学年度第一学期期中考试
高二年级化学试卷
注意事项:
1.全卷分试卷I、II,共8页,共100分,考试时间75min。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23
第I卷(选择题,共44分)
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1. 下列诗词中,包含ΔH>0、ΔS>0的化学变化的是
A. 日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川
B. 千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
C. 春蚕到死丝方,蜡炬成灰泪始干
D. 美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来
2. 在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
3. 下列关于热化学反应的描述中正确的是
A. 的燃烧热为,则电解的热化学方程式为
B. 完全燃烧生成和时放出的热量,其热化学方程式为
C. 已知,则的燃烧热
D. 已知,则含的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量
4. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 开启啤酒后,瓶中马上泛起大量泡沫 B. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
C. 装有气体的瓶子,加压后颜色先变深后变浅 D. 工业合成氨过程中采用高温
5. 下列示意图与化学用语表述内容不相符的是
A. 图甲表示NaCl溶于水:
B. 图乙表示C燃烧:
C. 图丙表示在水中电离:
D. 图丁表示与反应能量变化:
6. 下列实验不能达到目的的是
A.测量与硫酸的反应速率
B.测定中和反应的反应热
C.比较的和的大小
D.探究温度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
7. 根据以下热化学方程式,△H1和△H2的大小比较不正确的是
A. 2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ΔH1;2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) △H2,则△H1<△H2
B. 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H1;2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H2,则则△H1<△H2
C. CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s) ΔH1;CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g) ΔH2,则ΔH1<△H2
D. I2(g)+H2(g)═2HI(g) ΔH1;I2(s)+H2(g)═2HI(g) ΔH2,,则△H1<△H2
8. 下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是
A. 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1
B. CH3COONa和H3PO4反应,生成CH3COOH
C. 用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗
D. 等c(H+)、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的H2较多
9. 下列叙述正确的是
A. 纯水的,说明加热可导致水呈酸性
B. 的盐酸与的氨水等体积混合后
C. 的番茄汁中是的牛奶中的100倍
D. 的溶液稀释100倍,其
10. 某实验小组利用0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液与0.2 mol·L-1H2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如下:(已知Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O)
实验编号
温度/℃
V(Na2S2O3)/mL
V(H2SO4)/mL
V(H2O)/mL
出现浑浊时间/s
①
20
5.0
10.0
0
t1
②
20
5.0
5.0
5.0
t2
③
50
5.0
10.0
0
t3
下列说法正确的是
A. t1>t2>t3
B. 实验①②③均应将Na2S2O3溶液逐滴滴入H2SO4溶液中
C. 实验②中加入5.0mLH2O的作用是控制变量,保持c(Na2S2O3)与实验①一致
D. 实验②③可探究温度对化学反应速率的影响
11. 已知反应3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH <0, 图中,a、b曲线分别表示在不同条件下,A与B反应时,D的体积分数随时间t的变化情况。若想使曲线b(实线)变为曲线a(虚线),可采用的措施是
①增大A的浓度 ②加入催化剂 ③升高温度
④恒温下,缩小反应容器体积 ⑤保持容器内体积不变,加入稀有气体
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ④⑤
12. 常温下,下列各组离子能大量共存的是
A. 的溶液:、、、
B. 在的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 由水电离出的的溶液中:、、、
13. 从下列实验事实所引出的相应结论正确的是
选项
实验事实
解释
A
溴水中有平衡:,当加入固体后,溶液颜色变浅
生成物浓度降低,平衡逆向移动
B
将CO中毒者移到新鲜空气处
使平衡正向移动(Hb代表血红蛋白)
C
工业制备的原理是:
金属活泼性:
D
酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
测定中和反应的反应热
A. A B. B C. C D. D
14. 对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响,下列判断正确的是
A. 由图a可知,该反应的正反应为吸热反应
B. 由图b可知,该反应m+n>p
C. 若图c是绝热条件下速率和时间的图像,说明该反应的正反应为吸热反应
D. 图d中的a曲线一定是加入了催化剂
15. 标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g)
O
H
HO
HOO
能量/
249
218
39
10
0
0
可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法不正确的是
A. 的键能为
B. 的键能大于中氧氧单键的键能的两倍
C. 解离氧氧单键所需能量:
D.
16. 常温下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L-1的一元酸HX溶液和HY溶液(两溶液水的电离程度:HX>HY,当Ka≤10-5时可以认为电解质达到电离平衡时的浓度近似等于起始浓度),其滴定曲线如图所示
已知:弱电解质在溶液里达到电离平衡时,已电离的电解质分子数占起始时总分子数的百分数称为电离度,下列说法正确的是
A. 曲线I和II对应的酸分别为HY和HX
B. 相比曲线I,曲线II选用酚酞作终点指示剂误差更小
C. 把曲线上加入40mLNaOH溶液的点称为E点,则B1、C1和E三点溶液中由水电离出的c(H+)大小关系为C1>E>B1
D. 0.10mol/L弱酸HX和HY电离度之比为1:10
第II卷 (填空题,共56分)
17. 化学反应中的能量变化通常表现为热量变化,研究热量变化具有重要的意义。化学反应的反应热可通过实验测定,也可通过计算间接获得。
(1)下列变化属于吸热反应的是_____________(填序号)。
①液态水汽化 ②食物腐败 ③浓硫酸稀释 ④碳酸钙分解 ⑤氢氧化钾和稀硫酸反应 ⑥灼热的木炭与的反应晶体与晶体的反应
(2)在、101 kPa下,23 g乙醇(1)完全燃烧生成和液态水时放热,则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为______________________。
I.中和反应反应热的实验测定
设计实验测定反应的
(3)实验室中盐酸和NaOH溶液已耗尽,为完成实验请你为该兴趣小组推荐一种酸_____和一种碱_____。
(4)某次实验测得中和热,与理论值出现较大偏差,产生偏差的原因不可能是_________(填字母序号)
A. 实验装置保温、隔热效果差
B. 为保证充分反应,分多次把碱溶液倒入盛有酸的小烧杯中
C. 用温度计测定碱溶液起始温度后直接测定酸溶液的温度
D. 用量筒量取酸和碱溶液的体积时均仰视读数
Ⅱ.通过计算间接获得反应热
(5)以、为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如下。
①从图象分析决定生产尿素的决速步骤是第_____步反应
②合成尿素的反应的_____(用表示)
(6)用催化还原,还可以消除氮氧化物的污染。已知:
则的反应热_____。
18. 常温下,部分酸的电离常数如表所示。
化学式
HF
HCN
电离常数
(1)pH相同的四种酸,物质的量浓度从大到小的顺序为_____________。
(2)若的起始浓度为,平衡时约为_____,使此溶液中的电离程度增大且也增大的方法是_____。
(3)常温下,pH=3的和溶液稀释过程如图,曲线I代表的酸是_____,a、b、c三点导电能力由大到小的顺序是____________。
(4)已知不同pH条件下,水溶液中碳元素的存在形态如图所示。下列说法不正确的是_________。
a.时,溶液中含碳元素的微粒主要是
b.A点,溶液中和浓度相同
c.当时,
d.该温度下,的第二步电离常数约为
19. 草酸()是一种常见的酸,在生活生产实际中具有非常重要的作用。
I.NaOH标准溶液滴定未知浓度的草酸溶液
(1)滴定前,装有标准液的滴定管排气泡时,应选择下图中的_____(填标号)。滴定后,装有NaOH溶液滴定管中的液面如图所示,则滴定结束时的读数为_____
(2)用标准的溶液滴定上述稀释后的草酸溶液,滴定结果如下表所示:
滴定次数
待测溶液的体积/mL
标准溶液的体积
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
1
25.00
0.02
25.01
2
25.00
0.70
25.71
3
25.00
0.50
24.50
①根据上述表格数据,计算出草酸的浓度为_____mol/L(保留4位有效数字)
②下列操作中,可能使所测草酸浓度数值偏低的是_____(填编号)。
A.NaOH标准溶液未润洗就直接滴定
B.滴定前锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.滴定结束时,指示剂变色,三十秒后又恢复原来的颜色
D.读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
E.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
II.酸性溶液和溶液反应来探究影响反应速率的因素:
某小组利用酸性溶液和溶液的反应情况研究不同条件对化学反应速率的影响,实验过程如下:
组别
温度/°C
所加试剂及其用量/mL
其他物质
溶液颜色褪至无色时间/min
0.6mol/LH2C2O4溶液
3.0mol/L稀硫酸
0.2mol/LKMnO4溶液
I
20
3.0
2.0
3.0
无
4.0
II
20
1.0
2.0
3.0
6.4
III
30
3.0
2.0
3.0
无
IV
20
3.0
2.0
3.0
m
(3)I~IV实验组中研究物质的浓度对反应速率的影响因素是_____________;第II组实验中需要加入水的体积是_____;_____4.0(填写“大于”、“小于”、“等于”)。
(4)该小组同学根据经验绘制了随时间变化趋势的示意图,如图甲所示。但乙同学查阅已有的资料发现,该实验过程中随时间变化的趋势应如图乙所示。
该小组同学根据如图所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究:
①该小组同学提出的假设是______________。
②为验证该猜想,再向实验方案IV中加入的物质m为_____。
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是_____________________。
20. 的催化转化和利用是实现碳中和的有效途径。其中二氧化碳加氢合成被认为是最可能利用的路径,该路径涉及反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
请回答下列问题:
(1)有利于提高甲醇平衡产率的条件是________(填“高温”或“低温”)和________(填“高压”或“低压”)。
(2)若已知和的燃烧热,计算反应Ⅱ的,还需要的一个只与水有关的物理关系式为_____________________。
(3)在催化剂条件下,反应Ⅰ的反应机理和相对能量变化如图(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注,TS为过渡态)。下列说法正确的是_____。
A. 催化剂可以降低反应活化能和反应热,但对反应物的平衡转化率无影响
B. 该反应的,能低温自发
C. 该历程中最大能垒(活化能)步骤的化学方程式为:
D. 最后一步是、从催化剂表面的解吸过程,
(4)关于反应Ⅱ,若该反应在的刚性容器中发生,初始投料下列说法正确的是__________。
A. 恒容条件下平衡后,再通入,正逆反应速率均逐渐增大
B. 升高温度,可以提高反应体系中活化分子百分数
C. 温度不变,若初始投料改为,新平衡时
D. 若混合气体密度不变,则反应已达平衡状态若平衡时和的体积分数之和为,则有40%的发生了转化
(5)在刚性容器中和的投料比为,在不同的催化剂(Cat.1:;Cat.2:)条件下反应相同的时间,选择性和选择性(已知的选择性,的选择性)随着转化率的变化如图所示:
①由图可知,催化效果Cat.2_____Cat.1(填“大于”或“小于”)。
②若温度升高,的转化率增大,则选择性降低的可能原因是_____。
③达到平衡时的转化率为20%,甲醇的选择性为85%,则的转化率为_____
(6)若反应Ⅱ的正、逆反应速率分别表示为、分别为正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度。,如下图中表示反应Ⅱ的正、逆反应速率常数随温度变化的图像,若点的纵坐标分别为、,则温度时,反应Ⅱ的化学平衡常数____________。
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