内容正文:
甘肃金昌第一中学2025-2026学年高二上学期1月月考
一、单选题
1. 由短周期前10号元素组成的物质和有如图所示的转化。不稳定,易分解。下列有关说法正确的是( )
A. 为使该转化成功进行,可以是酸性溶液
B. 等物质的量的、分子中含有键的数目均为
C. 分子中含有的键个数是分子中含有的键个数的2倍
D. 分子中只含有极性键,分子中既含有极性键又含有非极性键
2. 元素X、Y、Z、W是组成黑火药的主要成分的四种非金属元素,它们均为主族元素,且原子序数依次增大。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 分子的空间构型为三角锥形
C. 简单离子半径:
D. 和中中心原子的道杂化方式相同
3. 分解的能量变化曲线如图所示。下列有关判断不正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 过程Ⅰ使用了催化剂,加快了反应速率
C. 过程Ⅱ逆反应的活化能
D. 催化剂通过参与反应改变反应历程、改变反应的活化能来改变化学反应速率
4. 下列说法可以证明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是
A. 1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键形成
B. 1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂
C. N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
D. 1个N≡N键断裂的同时,有6个H—N键形成
5. 某研究性学习小组研究含一定浓度的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率,实验结果如图所示,判断下列说法不正确的是
A. 温度越高,氧化率越大
B. pH越小,氧化率越大
C. 的氧化率仅与溶液的pH和温度有关
D. 实验说明减小pH、升高温度,有利于提高的氧化率
6. 已知:
弱电解质
电离平衡常数(25℃)
碳酸
K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11
次氯酸
K=3.0×10-8
氢氧化铝
Ka =6.3×10-13
氢氰酸(HCN)
K=4.9×10-10
运用电离平衡常数判断不可以发生的反应是()
①HClO+Na2CO3=NaClO+NaHCO3
②2HClO+Na2CO3=2NaClO+H2O+CO2↑
③HClO+NaHCO3=NaClO+H2O+CO2↑
④ NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
⑤HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-
⑥NaCN+CO2+H2O=HCN+NaHCO3
A. ②③⑤ B. ②④⑥ C. ①④⑤⑥ D. ②③
7. 下列化合物中, 偶极矩为零的是
A. SF4 B. SnF4 C. PF3 D. OF2
8. 已知:氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷的燃烧热分别为、、、,下列热化学方程式的书写正确的是
A.
B.
C.
D.
9. 化合物M是一种高效消毒漂白剂,结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的某种单质可用于自来水消毒,Y、Z在不同周期。下列叙述错误的是
A. 电负性:W<X<Y B. W的杂化方式为sp2
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性: D. 分子的空间结构为三角锥形
10. 关于下列电化学装置的说法正确的是
A. 装置①的粗铜应与电源正极相连,精炼过程中两极质量的改变量相等
B. 装置②的待镀铁制品应与电源正极相连,电镀过程中溶液的浓度保持不变
C. 装置的钢闸门应与电源负极相连,属于“牺牲阳极的阴极保护法”
D. 装置④中靠近铜丝处出现红色,靠近裸露在外的铁钉处出现蓝色
11. 下列有关N、P及其化合物的说法错误的是
A. N的电负性比P的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B. N与N的π键比P与P的强,可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C. NH3的成键电子对间排斥力较大,可推断NH3的键角比PH3的大
D. HNO3的分子间作用力较小,可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
12. 某小组同学研究沉淀的转化,进行如下实验(操作如图所示):下列关于实验过程的分析不正确的是
A. c到e的现象表明转化为
B. 上述实验可证明:
C. 向滤液b中滴加溶液,滤液出现浑浊
D. 悬浊液a中存在沉淀溶解平衡:
13. 下列各组物质中都是强电解质的是
A. HF、HCl、BaSO4 B. NH4F、CH3COONa、Na2S
C. NaOH、Ca(OH)2、NH3·H2O D. HClO、NaF、Ba(OH)2
14. 具有以下结构的基态原子,一定属于主族元素原子的是
①最外层有3个电子的原子
②最外层电子排布为ns2的原子
③最外层有3个未成对电子的原子
④次外层无未成对电子的原子
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④
15. 25℃时,下列四种溶液:①的溶液,②盐酸,③溶液,④的氨水。则四种溶液中由水电离出的浓度之比为( )
A. 1∶10∶100∶1000 B. 1∶1∶12∶11 C. 14∶13∶12∶11 D. 14∶13∶2∶3
16. 1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离子();第二步Br -进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃和40℃时,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70:30和15:85。下列说法正确的是
A. 1,2-加成产物比1,4-加成产物稳定
B. 与0℃相比,40℃时1,3-丁二烯的转化率增大
C. 从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率增大,1,4-加成正反应速率减小
D. 从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
二、填空题
17. (1)在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察图示,然后回答问题:
①图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应,,该反应的ΔH=________ (用含E1、E2的代数式表示)。
②已知热化学方程式:H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol。该反应的活化能为167.2 kJ/mol,则其逆反应的活化能为_____________。
(2)已知反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的ΔH=+11 kJ·mol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。
18. 氨气是重要的化工原料,在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为 。回答下列问题:
(1)图甲表示合成氨反应在某段时间中反应速率与时间的曲线图,、、时刻分别改变某一外界条件,则在下列达到化学平衡的时间段中,的体积分数最小的一段时间是_______ (填字母)。
A. B. C. D.
时刻改变的条件是_______。
(2)在773K时,分别将2mol和6mol充入一个固定容积为1L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中、与反应时间t的关系如表所示:
t/min
0
5
10
15
20
25
30
/mol
6.00
4.50
3.60
3.30
3.03
3.00
3.00
/mol
0
1.00
1.60
1.80
1.98
2.00
2.00
①该温度下,此反应的平衡常数K=_______
②该温度下,若向同容积的另一容器中投入的、、的浓度分别为、、,则此时_______(填“>”、“<”或“=”)。
③由表中的实验数据计算得到“浓度一时间”的关系可用图乙中的曲线表示,表示的曲线是_______。在此温度下,若起始充入4mol和12mol,则反应刚达到平衡时,表示的曲线上相应的点为_______。
19. 下列物质中:①CH3COOH②NH3③NH4Cl④盐酸⑤NaOH⑥NaHCO3溶液。
(1)属于弱电解质的是____(填序号,下同),属于强电解质且其水溶液呈碱性的是____。
(2)在氨水中存在电离平衡:NH3•H2ONH+OH-。将上述六种物质分别配成0.1mol/L的溶液,向稀氨水中分别滴加少量六种溶液,能使氨水的电离平衡逆向移动且c(NH)增大的是____(填序号),此时c(OH-)____(填“增大”“减小”或“不变”,下同),=____。
(3)等体积c(H+)相同的盐酸和醋酸分别与0.1mol•L-1的NaOH溶液恰好完全反应,消耗NaOH体积较大的是____(填化学式),反应过程中醋酸的电离程度____(填“增大”“减小”或“不变”,下同),n(CH3COO-)____,水的电离程度逐渐____,水电离的c(H+)=____。
(4)已知次氯酸(HClO)的电离平衡常数为Ka=4.0×10-8,向20mL0.1mol•L-1的HClO溶液中滴加少量硫酸,再加水稀释至40mL,此时测得c(H+)=0.05mol•L-1,则溶液中c(ClO-)=____mol•L-1。
(5)已知亚硫酸(H2SO3)的电离平衡常数为Ka1=1.6×10-2,Ka2=1.0×10-7;碳酸(H2CO3)的电离平衡常数为Ka1=4.0×10-7,Ka2=4.0×10-11。足量的H2SO3溶液和NaHCO3溶液发生反应的主要离子方程式为____。
20. 硫酸生产中,催化氧化生成: 。某温度下,的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题:
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式______,升高温度,K值______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)①将2.0 mol 和1.0 mol 置于10 L密闭容器中,反应达到平衡后,体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数为______。
②平衡状态由A变到B时,平衡常数______(填“>”“<”或“=”)。
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甘肃金昌第一中学2025-2026学年高二上学期1月月考
一、单选题
1. 由短周期前10号元素组成的物质和有如图所示的转化。不稳定,易分解。下列有关说法正确的是( )
A. 为使该转化成功进行,可以是酸性溶液
B. 等物质的量的、分子中含有键的数目均为
C. 分子中含有的键个数是分子中含有的键个数的2倍
D. 分子中只含有极性键,分子中既含有极性键又含有非极性键
【答案】A
【解析】
【分析】由球棍模型可知,T为,X不稳定,易分解,则X为,Y为氧化剂。
【详解】A.由醛变成酸,可以选择氧化性较强的酸性溶液,A项正确;
B.的、分子中含有键的数目为,等物质的量并不一定是,故B错误;
C.X分子中含有的键个数为5,T分子中含有的键个数为3,C项错误;
D.T、X分子均只含有极性键,无非极性键,D项错误;
答案选A。
【点睛】化合物中,单键是键,双键:一个键,一个键;三键:一个键,两个键。
2. 元素X、Y、Z、W是组成黑火药的主要成分的四种非金属元素,它们均为主族元素,且原子序数依次增大。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 分子的空间构型为三角锥形
C. 简单离子半径:
D. 和中中心原子的道杂化方式相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.黑火药的主要成分是、C、S,元素X、Y、Z、W是组成黑火药的主要成分的四种非金属元素,它们均为主族元素,且原子序数依次增大,则元素X、Y、Z、W依次为C、N、O、S,电负性:,A项正确;
B.分子中,硫原子的价层电子对数为3 ,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,B项错误;
C.电子层结构相同,原子序数越大,离子半径越小,简单离子半径:,而电子层数多一层,故半径最大,,C项错误;
D.中碳原子的价层电子对数为3,采取杂化;中硫原子的价层电子对数为4,采取杂化,D项错误;
答案选A。
3. 分解的能量变化曲线如图所示。下列有关判断不正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 过程Ⅰ使用了催化剂,加快了反应速率
C. 过程Ⅱ逆反应的活化能
D. 催化剂通过参与反应改变反应历程、改变反应的活化能来改变化学反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,改反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,A正确;
B.由图可知,过程Ⅰ的活化能低于过程Ⅱ,说明过程Ⅰ使用了催化剂,加快了反应速率,B正确;
C.由图可知,过程Ⅱ逆反应的活化能-12.5=172.5,C错误;
D.催化剂通过参与反应改变反应历程、改变反应的活化能来改变化学反应速率,D正确;
故选C。
4. 下列说法可以证明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是
A. 1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键形成
B. 1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂
C. N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
D. 1个N≡N键断裂的同时,有6个H—N键形成
【答案】A
【解析】
【详解】A.1个 N≡N键断裂的同时,有3个 H—H键生成,正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故A正确;
B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂,都表示正反应速率,不能判断反应是否达到平衡状态,故B错误;
C.平衡时各物质的分子数之比取决于物质的起始浓度和转化率,故各物质的分子数之比不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故C错误;
D.一个N≡N键断裂的同时,有6个H—N键形成,都表示正反应速率,不能判断反应是否达到平衡状态,故D错误;
故选A。
5. 某研究性学习小组研究含一定浓度的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率,实验结果如图所示,判断下列说法不正确的是
A. 温度越高,氧化率越大
B. pH越小,氧化率越大
C. 的氧化率仅与溶液的pH和温度有关
D. 实验说明减小pH、升高温度,有利于提高的氧化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.对比曲线①和②,二者pH相同,温度更高的①相同时间下氧化率更高,说明其他条件相同时温度越高氧化率越大,A正确;
B.对比曲线②和③,二者温度相同,pH更小的②相同时间下氧化率更高,说明其他条件相同时pH越小氧化率越大,B正确;
C.的氧化率除与温度、pH有关外,还与浓度、氧气浓度等其他因素有关,“仅”的表述错误,C错误;
D.根据图像可知,降低pH、升高温度时的氧化率更高,说明该操作有利于提高的氧化率,D正确;
故答案选C。
6. 已知:
弱电解质
电离平衡常数(25℃)
碳酸
K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11
次氯酸
K=3.0×10-8
氢氧化铝
Ka =6.3×10-13
氢氰酸(HCN)
K=4.9×10-10
运用电离平衡常数判断不可以发生的反应是()
①HClO+Na2CO3=NaClO+NaHCO3
②2HClO+Na2CO3=2NaClO+H2O+CO2↑
③HClO+NaHCO3=NaClO+H2O+CO2↑
④ NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
⑤HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-
⑥NaCN+CO2+H2O=HCN+NaHCO3
A. ②③⑤ B. ②④⑥ C. ①④⑤⑥ D. ②③
【答案】D
【解析】
【详解】根据电离平衡常数可知,酸性:碳酸>次氯酸>氢氰酸>碳酸氢根离子>氢氧化铝。
①HClO+Na2CO3=NaClO+NaHCO3表示酸性:次氯酸>碳酸氢根离子,与题意吻合,能够发生;
②2HClO+Na2CO3=2NaClO+H2O+CO2↑表示酸性:次氯酸>碳酸,与题意不符,不能发生;③HClO+NaHCO3=NaClO+H2O+CO2↑表示酸性:次氯酸>碳酸,与题意不符,不能发生;④ NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO表示酸性:碳酸>次氯酸,与题意吻合,能够发生;
⑤HCO3-+AlO2-+H2O==Al(OH)3↓+CO32-表示酸性:碳酸氢根离子>氢氧化铝,与题意吻合,能够发生;
⑥NaCN+CO2+H2O=HCN+NaHCO3表示酸性:碳酸>氢氰酸,与题意吻合,能够发生;
不能发生的反应是②③,故选D。
【点睛】根据电离平衡常数判断酸性的强弱是解题的关键。本题的解题思路为酸性强的酸可以反应生成酸性弱的酸。
7. 下列化合物中, 偶极矩为零的是
A. SF4 B. SnF4 C. PF3 D. OF2
【答案】B
【解析】
【分析】非极性分子的正电荷中心和负电荷中心重合,偶极矩为零,极性分子的正电荷中心和负电荷中心不重合,偶极矩不为零。
【详解】A.四氟化硫分子中硫原子的价层电子对数为5,孤对电子对数为1,分子的空间构型是结构不对称的变形四边形,属于极性分子,偶极矩不为零,故A错误;
B.四氟化锡分子中锡原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为0,分子的空间构型是结构对称的正四面体形,属于非极性分子,偶极矩为零,故B正确;
C.三氟化磷分子中磷原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为1,分子的空间构型是结构不对称的三角锥形,属于极性分子,偶极矩不为零,故C错误;
D.二氟化氧分子中氧原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为2,分子的空间构型是结构不对称的V形,属于极性分子,偶极矩不为零,故D错误;
故选B。
8. 已知:氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷的燃烧热分别为、、、,下列热化学方程式的书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃烧热要求可燃物完全燃烧生成指定产物,氢元素的指定产物为液态,该反应生成气态水,数值不符合,A错误;
B.的燃烧热是1mol 完全燃烧放热,2mol 反应的应为,数值错误,B错误;
C.焓变的单位是,而不是,C错误;
D.1mol 完全燃烧生成和液态,对应燃烧热为,该热化学方程式的物质状态、配平、的数值和单位均符合要求,D正确;
故选D。
9. 化合物M是一种高效消毒漂白剂,结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的某种单质可用于自来水消毒,Y、Z在不同周期。下列叙述错误的是
A. 电负性:W<X<Y B. W的杂化方式为sp2
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性: D. 分子的空间结构为三角锥形
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的某种单质可用于自来水消毒,结合图示结构式可知,Y形成2个共用电子对,则说明Y最外层有6个 ,推知Y为O元素,臭氧可用于自来水消毒; W形成4个共用电子对,则推知W为C,X形成三个共用电子对达到稳定结构,则X为N元素,Z形成1个共用电子对,且与Y不同周期,则说明Z为Cl元素,根据上述分析可知,W、X、Y、Z分别是C、N、O和Cl,据此分析。
【详解】A.同一周期从左到右元素电负性逐渐增大。W、X、Y、Z分别是C、N、O,电负性:,即W<X<Y ,A正确;
B.W为C,化合物M中C原子形成碳氧双键,杂化方式为sp2,B正确;
C.非金属越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因非金属性:Cl>N>C,所以其最高价氧化物对应水化物的酸性:,C错误;
D. (NCl3)分子的价层电子对数为,分子空间结构为三角锥形,D正确;
故选C。
10. 关于下列电化学装置的说法正确的是
A. 装置①的粗铜应与电源正极相连,精炼过程中两极质量的改变量相等
B. 装置②的待镀铁制品应与电源正极相连,电镀过程中溶液的浓度保持不变
C. 装置的钢闸门应与电源负极相连,属于“牺牲阳极的阴极保护法”
D. 装置④中靠近铜丝处出现红色,靠近裸露在外的铁钉处出现蓝色
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置①的粗铜应与电源正极相连,阳极除了铜失去电子外,比铜活泼的锌铁等金属也失去电子,而阴极是铜离子得到电子变为铜单质,因此精炼过程中两极质量的改变量不一定相等,故A错误;
B.装置②的待镀铁制品应与电源负极相连,铜连接电源正极,阳极是铜失去电子变为铜离子,阴极是铜离子得到电子变为铜单质,则电镀过程中溶液的浓度保持不变,故B错误;
C.装置的钢闸门应与电源负极相连,属于“外加电流的阴极保护法”,故C错误;
D.装置④铁是负极,铜是正极,铜电极上是水中氢离子得到电子变为氢气,剩余氢氧根,因此靠近铜丝处出现红色,铁失去电子变为亚铁离子,亚铁离子和铁氰化钾反应生成蓝色沉淀,因此看见靠近裸露在外的铁钉处出现蓝色,故D正确;
综上所述,答案为D。
11. 下列有关N、P及其化合物的说法错误的是
A. N的电负性比P的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B. N与N的π键比P与P的强,可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C. NH3的成键电子对间排斥力较大,可推断NH3的键角比PH3的大
D. HNO3的分子间作用力较小,可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
【答案】A
【解析】
【详解】A.P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大,因此PCl3分子的极性比NCl3分子极性大,A项错误;
B.N与N的键比P与P的强,故的稳定性比的高,B项正确;
C.N的电负性比P大,NH3中成键电子对距离N比PH3中成键电子对距离P近,NH3中成键电子对间的斥力大,因此NH3的键角比PH3的大,C项正确;
D.相对分子质量:HNO3<H3PO4,因此HNO3的分子间作用力比磷酸的分子间作用力小,从而导致HNO3的熔点比H3PO4的低,D项正确;
故选A。
12. 某小组同学研究沉淀的转化,进行如下实验(操作如图所示):下列关于实验过程的分析不正确的是
A. c到e的现象表明转化为
B. 上述实验可证明:
C. 向滤液b中滴加溶液,滤液出现浑浊
D. 悬浊液a中存在沉淀溶解平衡:
【答案】B
【解析】
【分析】将0.1mol/L溶液和0.1mol/LNaCl溶液等体积混合,两者刚好完全反应:得到悬浊液a;将悬浊液a过滤,得到滤液b中含溶液,白色沉淀c为;向滤液b中滴加0.1mol/LKI溶液,若滤液出现浑浊,说明滤液b中含有Ag+;向沉淀c中滴加0.2mol/LKI溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀,据此回答。
【详解】A.由分析可知向沉淀c中滴加0.2mol/LKI溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀,A正确;
B.因0.1mol/L溶液和0.1mol/LNaCl溶液等体积混合两者刚好完全反应,结合沉淀转化一种沉淀更易转化为比它更难溶的沉淀,所以上述实验可证明:,B错误;
C.滤液b为氯化银的饱和溶液,其中滴加0.1mol/LKI溶液,由于,则会生成碘化银沉淀,滤液出现浑浊,C正确;
D.由分析可知,向滤液b中滴加0.1mol/LKI溶液,滤液出现浑浊,说明滤液b中含有Ag+,可知悬浊液中存在沉淀溶解平衡,D正确;
故选:B。
13. 下列各组物质中都是强电解质的是
A. HF、HCl、BaSO4 B. NH4F、CH3COONa、Na2S
C. NaOH、Ca(OH)2、NH3·H2O D. HClO、NaF、Ba(OH)2
【答案】B
【解析】
【详解】A.氟化氢是弱酸,属于弱电解质,A错误;
B.NH4F、CH3COONa、Na2S都是盐,属于强电解质,B正确;
C.一水合氨是弱碱,属于弱电解质,C错误;
D.次氯酸是弱酸,属于弱电解质,D错误;
故选B。
14. 具有以下结构的基态原子,一定属于主族元素原子的是
①最外层有3个电子的原子
②最外层电子排布为ns2的原子
③最外层有3个未成对电子的原子
④次外层无未成对电子的原子
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④
【答案】C
【解析】
【详解】①原子最外层有3个电子,对应的元素位于ⅢA族,①符合题意;
②原子最外层电子排布为ns2,对应的元素可能是稀有气体元素、副族元素或Ⅷ族元素,如He、Zn、Fe,②不符合题意;
③原子最外层有3个未成对电子,对应的元素处于ⅤA族,③符合题意;
④原子次外层无未成对电子,可能为主族元素,如O,可能为0族元素,如Ar,也可能是副族元素,例如Zn等,④不符合题意;
综上所述,①③符合题意,答案为C。
15. 25℃时,下列四种溶液:①的溶液,②盐酸,③溶液,④的氨水。则四种溶液中由水电离出的浓度之比为( )
A. 1∶10∶100∶1000 B. 1∶1∶12∶11 C. 14∶13∶12∶11 D. 14∶13∶2∶3
【答案】A
【解析】
【详解】25℃时,①的溶液,根据得,;②盐酸,,根据,;③溶液,,根据,;④的氨水,;四种溶液中,由水电离出的浓度之比为。故选A。
16. 1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离子();第二步Br -进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃和40℃时,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70:30和15:85。下列说法正确的是
A. 1,2-加成产物比1,4-加成产物稳定
B. 与0℃相比,40℃时1,3-丁二烯的转化率增大
C. 从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率增大,1,4-加成正反应速率减小
D. 从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由图示可知1,2-加成产物的能量比1,4-加成产物的能量高,所以1,4-加成产物稳定,故A错误;
B.由在0℃和40℃时,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70:30和15:85可知,与0℃相比,40℃时1,3-丁二烯的转化率减小,故B错误;
C.升高温度均增大化学反应速,所以从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率增大,1,4-加成正反应速率也增大,故C错误;
D.升高温度,反应的正、逆反应速率均增大,根据题干的信息可以看出,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度,故D正确;
答案选D。
二、填空题
17. (1)在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察图示,然后回答问题:
①图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应,,该反应的ΔH=________ (用含E1、E2的代数式表示)。
②已知热化学方程式:H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol。该反应的活化能为167.2 kJ/mol,则其逆反应的活化能为_____________。
(2)已知反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的ΔH=+11 kJ·mol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。
【答案】 ①. 放热 ②. -(E1-E2) ③. 409kJ/mol ④. 299
【解析】
【分析】(1)依据图象分析反应物的能量大于生成物的能量,反应放热;在化学反应中,只有能量比平均能量高得多的反应物的活化分子发生碰撞时才能发生化学反应,反应需要能量;反应的焓变=生成物的能量-反应物的能量;
(3)反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量,依据图象能量关系可知,逆反应的活化能=正反应的活化能+反应的焓变;
正反应为吸热反应,化学键断裂时需吸收的能量-化学键生成时需放出的能量=反应吸收的热量,以此解答该题.
【详解】(1) ①依据图象分析反应物的能量大于生成物的能量,反应放热;在化学反应中,只有能量比平均能量高得多的反应物的活化分子发生碰撞时才能发生化学反应,反应需要能量;反应的焓变=生成物的能量−反应物的能量;△H=(E2−E1)KJ/mol;
故答案为放热;(E2−E1)KJ/mol;
②反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量,依据图象能量关系可知,逆反应的活化能=正反应的活化能-反应的焓变; H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol,该反应的活化能为167.2kJ⋅mol−1,则其逆反应的活化能=167.2KJ/mol+241.8KJ/mol=409.0KJ/mol;
故答案为409.0KJ/mol;
(2)设1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ,则:2xkJ−436kJ−151kJ=11kJ,解得x=299,
故答案为299.
18. 氨气是重要的化工原料,在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为 。回答下列问题:
(1)图甲表示合成氨反应在某段时间中反应速率与时间的曲线图,、、时刻分别改变某一外界条件,则在下列达到化学平衡的时间段中,的体积分数最小的一段时间是_______ (填字母)。
A. B. C. D.
时刻改变的条件是_______。
(2)在773K时,分别将2mol和6mol充入一个固定容积为1L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中、与反应时间t的关系如表所示:
t/min
0
5
10
15
20
25
30
/mol
6.00
4.50
3.60
3.30
3.03
3.00
3.00
/mol
0
1.00
1.60
1.80
1.98
2.00
2.00
①该温度下,此反应的平衡常数K=_______
②该温度下,若向同容积的另一容器中投入的、、的浓度分别为、、,则此时_______(填“>”、“<”或“=”)。
③由表中的实验数据计算得到“浓度一时间”的关系可用图乙中的曲线表示,表示的曲线是_______。在此温度下,若起始充入4mol和12mol,则反应刚达到平衡时,表示的曲线上相应的点为_______。
【答案】(1) ①. D ②. 减小压强或增大体积
(2) ①. ②. > ③. Ⅱ ④. B
【解析】
【小问1详解】
根据图象,t1-t2时间反应向逆反应方向进行,消耗NH3,t3-t4时间段,化学平衡不移动,t4-t5时间段,反应向逆反应方向进行,消耗NH3,因此氨气的体积分数最小的时间段是t5-t6,故选D;t4时刻,正逆反应速率都降低,可能降低温度,也可能减小压强,如果是降低温度,该反应为放热反应,平衡影响正反应方向进行,v正>v逆,不符合图象,因此只能是减小压强或增大容器的体积;
【小问2详解】
①根据表中数据可知,反应进行到25min时,达到平衡状态;反应在容积为1L的密闭容器中进行,根据合成氨的反应列三段式:
该温度下,此反应的平衡常数;
②温度不变的情况下,平衡常数保持不变为;其他条件相同,投入、、,该反应的初始浓度商,反应正向进行,则此时v正>v逆;
③由题给信息可知,分别将2molN2和6molH2充入一个固定容积为的密闭容器中进行反应,起始浓度为2mol/L,曲线Ⅱ符合;2molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中进行反应,达到平衡后,氢气的浓度为3mol/L,现起始充入4 molN2和12 molH2,假设平衡不移动,达到平衡后,氢气的浓度应为6mol/L,但由于容器的容积不变,同比例增大反应物的量,相当于加压,平衡向正反应方向移动,氢气的转化率增大,故平衡时氢气浓度3mol/L<c(H2)<6mol/L,且加压会使反应速率增大,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)-t的曲线上相应的点为B。
19. 下列物质中:①CH3COOH②NH3③NH4Cl④盐酸⑤NaOH⑥NaHCO3溶液。
(1)属于弱电解质的是____(填序号,下同),属于强电解质且其水溶液呈碱性的是____。
(2)在氨水中存在电离平衡:NH3•H2ONH+OH-。将上述六种物质分别配成0.1mol/L的溶液,向稀氨水中分别滴加少量六种溶液,能使氨水的电离平衡逆向移动且c(NH)增大的是____(填序号),此时c(OH-)____(填“增大”“减小”或“不变”,下同),=____。
(3)等体积c(H+)相同的盐酸和醋酸分别与0.1mol•L-1的NaOH溶液恰好完全反应,消耗NaOH体积较大的是____(填化学式),反应过程中醋酸的电离程度____(填“增大”“减小”或“不变”,下同),n(CH3COO-)____,水的电离程度逐渐____,水电离的c(H+)=____。
(4)已知次氯酸(HClO)的电离平衡常数为Ka=4.0×10-8,向20mL0.1mol•L-1的HClO溶液中滴加少量硫酸,再加水稀释至40mL,此时测得c(H+)=0.05mol•L-1,则溶液中c(ClO-)=____mol•L-1。
(5)已知亚硫酸(H2SO3)的电离平衡常数为Ka1=1.6×10-2,Ka2=1.0×10-7;碳酸(H2CO3)的电离平衡常数为Ka1=4.0×10-7,Ka2=4.0×10-11。足量的H2SO3溶液和NaHCO3溶液发生反应的主要离子方程式为____。
【答案】(1) ①. ① ②. ⑤
(2) ①. ③ ②. 减小 ③. 增大
(3) ①. CH3COOH ②. 增大 ③. 增大 ④. 增大 ⑤. 增大
(4)4.0×10-8
(5)H2SO3+HCO=HSO+H2O+CO2↑
【解析】
【小问1详解】
①CH3COOH为弱酸,属于弱电解质;⑤NaOH属于强碱,水溶液显碱性;
【小问2详解】
①CH3COOH加入稀氨水中,会消耗氢氧根离子,使平衡向正向移动,不符合题意;
②NH3溶于水显碱性,所以加入稀氨水中,会抑制一水合氨的电离,但不能使c(NH)增大,不符合题意;
③NH4Cl加入稀氨水中,增大铵根离子浓度,使平衡逆向移动,且c(NH)增大,符合题意;此时氢氧根离子浓度减小,因为=,所以会增大;
④盐酸会消耗氢氧根离子,使平衡向正向移动,不符合题意;
⑤NaOH溶于水显碱性,所以加入稀氨水中,会抑制一水合氨的电离,但不能使c(NH)增大,不符合题意;
⑥NaHCO3溶液溶于水显碱性,所以加入稀氨水中,会抑制一水合氨的电离,但不能使c(NH)增大,不符合题意;
综上所述,答案为③;减小;增大;
【小问3详解】
醋酸为一元弱酸,HCl为一元强酸,则等体积c(H+)相同的盐酸和醋酸,醋酸的浓度较大,分别与0.1mol•L-1的NaOH溶液恰好完全反应,消耗NaOH体积较大的是CH3COOH;反应过程中氢氧化钠不断消耗醋酸电离的氢离子,促进醋酸的电离,即醋酸的电离程度增大,电离生成的醋酸根离子的物质的量增大,即n(CH3COO-)增大,醋酸对水的抑制作用逐渐减弱,即水的电离程度逐渐增大,水电离的c(H+)增大,故答案为:CH3COOH;增大;增大;增大;增大;
【小问4详解】
次氯酸(HClO)的电离平衡常数为Ka= =4.0×10-8,向20mL0.1mol•L-1的HClO溶液中滴加少量硫酸,再加水稀释至40mL,则c(HClO)=0.05mol/L,此时测得c(H+)=0.05mol•L-1,依据电离平衡常数公式可知,=4.0×10-8mol/L;
【小问5详解】
根据电离平衡常数可知,1.6×10-2>4.0×10-7,H2SO3的酸性大于H2CO3的酸性,足量的H2SO3溶液和NaHCO3溶液发生反应的主要离子方程式为H2SO3+HCO=HSO+H2O+CO2↑。
20. 硫酸生产中,催化氧化生成: 。某温度下,的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题:
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式______,升高温度,K值______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)①将2.0 mol 和1.0 mol 置于10 L密闭容器中,反应达到平衡后,体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数为______。
②平衡状态由A变到B时,平衡常数______(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. ②. 减小
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据化学方程式 ,平衡常数表达式为生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值,即 ;由于该反应的正反应为放热反应(),升高温度,平衡向逆反应方向移动,因此平衡常数 值减小;
【小问2详解】
① 由图象可知,当体系总压强为 时,对应点 ,此时 的平衡转化率 ,列出反应的三段式:
容器体积为 ,则平衡时各物质的浓度分别为:,,,代入平衡常数表达式计算:;
② 化学平衡常数仅与温度有关。题干指出该图象是在“某温度下”得出的,即 、 两点处于同一温度,故平衡常数保持不变,即 。
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