精品解析:山东省新泰市第一中学北校2025-2026学年高二上学期1月月考 化学试题
2026-08-24
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内容正文:
新泰一中北校高二上学期第二次大单元考试
化 学 试题
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Li 7 Na 23 Cl 35.5 Ca 40
第I卷(选择题共40分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生产生活密切相关,下列叙述错误的是
A. 可以用加热法降低暂时硬水中Ca2+、Mg2+浓度
B. 可将CO中毒病人放入高压氧舱中解毒,解毒原理符合平衡移动原理
C. 人们利用Na2CO3浓溶液和浓溶液水解原理设计了泡沫灭火器
D. 海水中因含有和等离子呈弱碱性,有利于珊瑚虫利用碳酸钙形成外壳
2. 化学事实能够体现哲学思想,下列化学事实与对应的哲学观点不相符合的是
选项
化学事实
哲学观点
A
人类对原子结构的认识过程
否定之否定规律
B
同主族元素所表现的性质
矛盾只有普遍性而无特殊性
C
热的纯碱溶液洗涤油污效果好
内外因辩证原理
D
原电池和电解池的工作原理
对立统一规律
A. A B. B C. C D. D
3. 下列滴定实验操作错误的是
A. 润洗时,待装液润湿内壁后从上口倒出
B. 滴定时,滴定管尖嘴应伸入锥形瓶内
C. 滴定读数时,可单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D. 用酸式滴定管盛装酸性溶液,读数时可读液面两侧最高点
4. 下列对溶液平衡体系的说法不正确的是
A. 常温下,NaCN溶液呈碱性,说明HCN是弱电解质
B. 将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH变小但仍保持中性
C. 醋酸溶液在加水稀释过程中,溶液中所有离子的浓度均减小
D. 可用pH试纸鉴别浓度均为的、溶液
5. 下列有关说法正确的是
A. 恒容绝热容器中,发生反应,当压强不变时反应达到平衡状态
B. ,,则
C. 室温下,反应不能自发进行,说明该反应的
D. 一定温度下,压缩容器体积,再次达到新平衡后,浓度增大
6. 某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。下列解释不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)
A. 消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:
B. 消毒液的pH约为12,说明溶液中存在:
C. 消毒液加几滴硫酸可增强漂白作用:
D. 消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用:
7. 下图四种电池装置是依据原电池原理设计的,下列有关叙述错误的是
A. 图①中锌发生氧化反应
B. 图②中a电极的反应式为:
C. 图③中外电路中电流由B电极流向A电极
D. 用图④电池做电源为铅酸蓄电池充电,当消耗0.7g锂时,铅酸蓄电池消耗3.6g水
8. 常温下,下列各组离子在指定条件下可能大量共存的是
A. 含有Fe3+的溶液中:K+、Na+、、
B. 含有的溶液中:K+、Na+、、
C. 使甲基橙变黄的溶液中:、、、
D. 与Al反应能放出H2的溶液中:、、、
9. 利用下列装置(夹持装置省略)进行实验,不能达到实验目的的是
A.制备小苏打
B.观察铁的吸氧腐蚀
C.制备Fe(OH)3胶体
D.体积为10.60 mL
A. A B. B C. C D. D
10. 常温下,将KOH溶液滴加到二元弱酸()溶液中,混合溶液的pH与pX的关系如图所示。已知pX代表或,下列说法错误的是
A. M代表pH随,的变化曲线
B. 水的电离程度:a<b
C. 滴定到b点时,溶液中
D. 当刚好被中和时,溶液中
二、选择题(共5题,每小题4分,共20分,每小题只有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. 与的干法重整(DRM)反应为。向体积为的恒容密闭容器中通入和各,在不同温度、下测得随时间变化的曲线如图。下列说法错误的是
A. 该反应是吸热反应
B. a、b点平衡常数:
C. 时,的平衡转化率是30%
D. 化学反应速率:
12. 在一定体积下,分解时相关物质的相对能量与反应历程关系如图所示[已知:和的相对能量为0]。下列说法错误的是
A. O3的平衡转化率:历程Ⅰ>历程Ⅱ
B. 形成1molCl-Cl键时释放的能量为
C. 根据图像可知:
D. 该历程中速率最快步骤的热化学方程式为
13. 下列实验设计可以达到目的是
实验目的
实验设计
A
证明升温可以加快化学反应速率
两支试管(编号1、2)各盛酸性溶液,分别滴加溶液,将1试管升温至,根据溶液褪色时间比较反应速率
B
证明和之间的反应是可逆的
向溶液中加入溶液,充分反应后,滴加溶液,溶液变红色
C
证明比更难溶
向浓度均为的与混合溶液中滴加2滴的溶液,只有黑色沉淀生成
D
证明
用计分别测饱和和溶液的,前者大
A. A B. B C. C D. D
14. 常温下,将一定浓度的溶液分别滴加到浓度均为的溶液中,生成沉淀的溶解平衡曲线如图所示表示Cl-或)。下列叙述正确的是
A. ①、②分别代表
B.
C. 的
D. ,说明的溶解度更小
15. 新型Zn-PbO2电池工作原理如图所示,下列说法错误的是
A. 负极电极反应式为
B. M膜为阳离子交换膜,N膜为阴离子交换膜
C. 电池工作一段时间后,K2SO4浓度将减小
D. 外电路每转移1mol电子,理论上PbO2增重16g
第II卷(非选择题,共60分)
16. 已知元素X、Y、Z、W为前四周期原子序数依次增大的元素,其原子结构相关信息如下:
①X的基态原子核外有3个未成对电子,且电子占据的最高能级为2p。
②Y与X位于不同周期,且Y的基态原子中,s能级电子数等于p能级电子数。
③Z的基态原子失去3个电子后3d轨道半充满。
④W的基态原子最外层只有1个电子,且内层轨道全部充满。
根据以上信息回答下列问题:
(1)X的基态原子核外电子排布式为___________,其轨道表示式中,运动状态不同的电子有___________种。
(2)Y的基态原子核外电子占据的最高能级的原子轨道的形状为___________。
(3)Z的基态原子中,未成对电子数为___________,该元素的符号为___________。
(4)W的基态原子核外有___________种不同能量的电子,其价层电子轨道表示式为___________。
17. 氯系消毒剂是目前使用最广泛的一类消毒剂,在生产生活中有着重要的应用,主要有氯气、次氯酸、次氯酸盐、亚氯酸钠、二氧化氯等。
(1)同温同压下,研究分别在不同浓度的盐酸和溶液中的溶解度(用溶解的物质的量浓度表示)变化如图所示。已知氯气在溶解时存在以下平衡:
①
②
③
随着浓度的增大,溶解度减小,溶液中___________(填“变大”“变小”或“不变”);a点时,、、、四种离子浓度由大到小的顺序为___________。
(2)是一种高效漂白剂。经测定,25℃时溶液中各组分分布系数随变化情况如图所示(未画出)。
①25℃时,___________。
②25℃时,浓度均为的和的混合溶液中,___________(填“>”“<”或“=”)。
(3)为测定某消毒剂样品中含氯量,用溶液滴定该样品溶液,操作如下:
a.取样:取样品溶液置于锥形瓶,加入稀硫酸酸化,发生反应:(极易溶于水);
b.氧化:加入足量碘化钾溶液,振荡充分反应;
c.滴定:加入淀粉作指示剂,在锥形瓶下垫一张白纸,用标准溶液滴定碘单质();
d.重复上述操作三次。
滴定时,左手控制滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注视___________,直到加入半滴溶液后,溶液___________,即到终点。
测得的实验数据如下表:
实验序号
待测液体积()
标准溶液
滴定前刻度/
滴定后刻度/
1
20.00
0.60
20.60
2
20.00
6.00
25.95
3
20.00
1.40
23.20
4
20.00
1.00
21.05
由以上数据计算该样品溶液的含氯量(以计)___________(保留三位有效数字)。滴定时,有一组数据出现了明显异常,所测含氯量偏大,原因可能有___________(填字母序号)。
A.取样时用的滴定管液面在处放出所有溶液
B.滴定终点读数时仰视刻度线
C.达终点时滴定管尖嘴有标准液悬挂
D.盛装待测液的锥形瓶未润洗
E.摇动锥形瓶时有液体溅出
18. 是新能源汽车的动力电池之一,一种以锂磷矿石[(或),含、、、、等杂质]来制备的工艺流程如下:
已知:一些难溶物质的溶度积常数如下表:
物质
回答下列问题:
(1)“酸性废气”为___________(填化学式),“滤渣1”的主要成分为、磷酸盐及___________(填化学式)。
(2)“碱化”时,当时,调节为11,此时___________。
(3)“碱化”时,逐滴加入溶液,若、、浓度相近,则析出的顺序依次为___________(填元素符号)。
(4)“沉锂”时,所得“滤液”的成分为___________(填化学式)。
(5)在高温条件下,由制备时同时生成和,该反应的化学方程式为:___________。
(6)一种新型的可充电电池的工作示意图如图所示,其中锂离子导体膜只允许通过。放电时正极的电极反应式为:___________;充电时,每转移电子,左室中电解质的质量减轻___________。
19. 电解质在溶液中的行为是化学研究的重要内容之一。
已知25℃时,某些电解质的电离常数如表,回答下列问题:
(1)用蒸馏水稀释的氢氟酸,数值随加水量的增加而增大的是________。
A. B. C. D.
(2)将过量通入溶液中,反应的离子方程式为________________;等体积等浓度的溶液和溶液中,离子总数前者________后者(填“>”“<”或“=”,下同);25℃时,溶液的pH________7。
(3)常温下,用盐酸标准溶液滴定溶液的曲线如图所示(忽略溶液混合时体积和温度的变化):
a点混合溶液中主要的溶质有Na2CO3、NaCl和________(填化学式);此时,=________;b点混合溶液中,=________。
20. 合成甲醇的绿色新途径是利用含有的工业废气为碳源,涉及的主要反应如下:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.___________
(1)已知,写出反应Ⅲ的热化学方程式:___________;、与分别为反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数,其关系为___________。
(2)在恒温恒容下反应物投料比对平衡转化率的影响如图A所示,相同时间内甲醇产率随反应温度的变化如图B所示。
图A中随着投料比的增大,增大的原因是___________。根据图B分析甲醇产率呈如图所示变化的原因是___________。
(3)研发低温下优良的催化剂是目前二氧化碳加氢合成甲醇研究对象之一,通过相关实验获得两种催化剂X、Y对反应I的催化效能曲线如图所示,已知Arrhenius经验公式为(为速率常数,为活化能,R和C为常数)。
其中催化效能较高的是___________(填“X”或“Y”)。
(4)将与按投料比充入密闭容器中,在温度为、压强为时只发生反应Ⅲ,测得平衡时混合气体中的物质的量分数为50%,则的转化率为___________;压强平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数,用含的代数式表示)。
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新泰一中北校高二上学期第二次大单元考试
化 学 试题
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Li 7 Na 23 Cl 35.5 Ca 40
第I卷(选择题共40分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生产生活密切相关,下列叙述错误的是
A. 可以用加热法降低暂时硬水中Ca2+、Mg2+浓度
B. 可将CO中毒病人放入高压氧舱中解毒,解毒原理符合平衡移动原理
C. 人们利用Na2CO3浓溶液和浓溶液水解原理设计了泡沫灭火器
D. 海水中因含有和等离子呈弱碱性,有利于珊瑚虫利用碳酸钙形成外壳
【答案】C
【解析】
【详解】A.加热煮沸可以使用硬水中Ca2+、Mg2+转化为碳酸钙、碳酸镁沉淀,故可以用加热法降低暂时硬水中Ca2+、Mg2+浓度,故A正确;
B.CO中毒反应:,将中毒的病人放入高压氧舱中,使氧气浓度增大,化学平衡逆向移动,使从血红蛋白中脱离出来,故B正确;
C.人们利用NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液水解原理设计了泡沫灭火器,离子方程式为:,故C错误;
D.和水解会生成OH-,故海水中因含有和等离子呈弱碱性,有利于珊瑚虫利用碳酸钙形成外壳,故D正确;
故答案选C。
2. 化学事实能够体现哲学思想,下列化学事实与对应的哲学观点不相符合的是
选项
化学事实
哲学观点
A
人类对原子结构的认识过程
否定之否定规律
B
同主族元素所表现的性质
矛盾只有普遍性而无特殊性
C
热的纯碱溶液洗涤油污效果好
内外因辩证原理
D
原电池和电解池的工作原理
对立统一规律
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.人类对原子结构的认识过程是在不断发展和前进的,后续新的发现不断推翻之前的原子结构模型,满足否定之否定规律,A正确;
B.同主族元素所表现的性质体现了矛盾既有普遍性也有特殊性,例如同主族元素的最高正化合价相同,但是氧和氟没有正价,B错误;
C.热的纯碱溶液中碳酸根水解程度更大,对油脂的去除效果更好,满足内外因辩证原理,C正确;
D.原电池工作时负极失电子,发生氧化反应,电解池阴极得电子,发生还原反应,原电池和电解池的工作原理,满足对立统一规律,D正确;
故选B。
3. 下列滴定实验操作错误的是
A. 润洗时,待装液润湿内壁后从上口倒出
B. 滴定时,滴定管尖嘴应伸入锥形瓶内
C. 滴定读数时,可单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D. 用酸式滴定管盛装酸性溶液,读数时可读液面两侧最高点
【答案】A
【解析】
【详解】A.滴定管润洗:从滴定管上口加入少量待盛液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿内壁,然后从滴定管下部放出,重复操作2~3次,故A错误;
B.滴定时,滴定管尖嘴应伸入锥形瓶内,防止标准液滴落在锥形瓶外,造成误差,故B正确;
C.滴定读数时,应单手持滴定管上端无刻度处,并保持其自然垂直,视线与凹液面最低处平视,故C正确;
D.高锰酸钾溶液为紫色,影响观察凹液面的最低处,则可读液面两侧最高点,故D正确;
答案为A。
4. 下列对溶液平衡体系的说法不正确的是
A. 常温下,NaCN溶液呈碱性,说明HCN是弱电解质
B. 将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH变小但仍保持中性
C. 醋酸溶液在加水稀释过程中,溶液中所有离子的浓度均减小
D. 可用pH试纸鉴别浓度均为的、溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下,NaCN溶液呈碱性,说明CN-发生了水解,则HCN是弱电解质,A正确;
B.将KCl溶液从常温加热至80℃,KCl没有发生水解,溶液的pH变小是水的电离随温度升高而增大,c(H+)增大导致,但溶液中c(H+)与c(OH-)仍然相等,仍保持中性,B正确;
C.醋酸溶液在加水稀释过程中,溶液酸性减弱,pH增大,溶液中c(OH-)增大,C错误;
D.的呈碱性,溶液水解呈酸性,可用pH试纸鉴别,D正确;
故选C。
5. 下列有关说法正确的是
A. 恒容绝热容器中,发生反应,当压强不变时反应达到平衡状态
B. ,,则
C. 室温下,反应不能自发进行,说明该反应的
D. 一定温度下,压缩容器体积,再次达到新平衡后,浓度增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应为气体体积不变的放热反应,恒容绝热容器中,反应放出的热量,使容器内反应温度升高,气体压强增大,则压强不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡状态,故A正确;
B.硫在氧气中的燃烧反应为放热反应,气态硫的能量高于固态硫,则反应的焓变ΔH1小于ΔH2,故B错误;
C.该反应为熵增的反应,室温下,反应不能自发进行说明反应ΔH—TΔS>0,则反应的焓变ΔH大于0,故C错误;
D.由方程式可知,反应的平衡常数K= c(CO2),平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,则压缩容器体积,再次达到新平衡后,二氧化碳的浓度不变,故D错误;
故选A。
6. 某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。下列解释不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)
A. 消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:
B. 消毒液的pH约为12,说明溶液中存在:
C. 消毒液加几滴硫酸可增强漂白作用:
D. 消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用:
【答案】B
【解析】
【详解】A.消毒液的主要成分为NaClO,可用NaOH溶液吸收Cl2制备:,A正确;
B.消毒液的pH约为12>11,说明主要是因为该消毒液中含有一定量的NaOH,B错误;
C.消毒液加几滴硫酸,生成了次氯酸,可增强漂白作用:,C正确;
D.消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,次氯酸根与氯离子发生氧化还原反应,离子方程式为:,D正确;
故选B。
7. 下图四种电池装置是依据原电池原理设计的,下列有关叙述错误的是
A. 图①中锌发生氧化反应
B. 图②中a电极的反应式为:
C. 图③中外电路中电流由B电极流向A电极
D. 用图④电池做电源为铅酸蓄电池充电,当消耗0.7g锂时,铅酸蓄电池消耗3.6g水
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图①可以看出,通入O2的一极为正极,则Zn为负极,负极发生氧化反应,A正确;
B.装置②是NH3燃料电池,NH3发生氧化反应变成N2,且OH-向a极移动参与反应,a电极的反应式为,B正确;
C.由图③可以看出阴离子向A极移动,原电池中阴离子移向负极,所以A是负极,B是正极,原电池中电流由正极流向负极,即由B电极流向A电极,C正确;
D.装置④电池的负极反应为Li-e-=Li+,铅酸蓄电池充电时的总反应为2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4,0.7g锂的物质的量为0.1mol,根据电子守恒,当消耗0.7g锂时,铅酸蓄电池消耗0.1mol水,质量为1.8g,D错误;
故选D。
8. 常温下,下列各组离子在指定条件下可能大量共存的是
A. 含有Fe3+的溶液中:K+、Na+、、
B. 含有的溶液中:K+、Na+、、
C. 使甲基橙变黄的溶液中:、、、
D. 与Al反应能放出H2的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.含有铁离子的溶液中,铁离子能与碳酸氢根离子发生双水解反应,不能大量共存,A不符合题意;
B.的溶液为酸性溶液,酸性溶液中高锰酸根离子与氯离子反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.甲基橙变色范围为3.1-4.4,变黄的溶液可能为酸性或碱性,酸性溶液中选项中的离子可能大量存在,C符合题意;
D.与铝反应能放出氢气的溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,酸溶液中硫离子与氢离子反应,碱溶液中铵根离子与氢氧根离子反应,一定不能大量共存,D不符合题意;
答案选C。
9. 利用下列装置(夹持装置省略)进行实验,不能达到实验目的的是
A.制备小苏打
B.观察铁的吸氧腐蚀
C.制备Fe(OH)3胶体
D.体积为10.60 mL
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.此装置为侯氏制碱法第一步,制取小苏打,将氨气、二氧化碳先后通入饱和食盐水中,发生反应为:,A项正确;
B.铁发生吸氧腐蚀,会消耗左侧试管中的氧气,导致左侧试管压强减小,右侧试管中导管的红墨水会上升,B项正确;
C.制备氢氧化铁胶体应用饱和氯化铁溶液,反应生成挥发性酸HCl,有利于氢氧化铁胶体的生成,而如果用饱和硫酸铁溶液和沸水反应,生成的是难挥发性酸硫酸,导致此反应不会发生,C项错误;
D.滴定管0刻度在最上方,从上到下刻度逐渐增大,读数可精确到0.01ml,可以达到实验目的,D项正确;
故选C。
10. 常温下,将KOH溶液滴加到二元弱酸()溶液中,混合溶液的pH与pX的关系如图所示。已知pX代表或,下列说法错误的是
A. M代表pH随,的变化曲线
B. 水的电离程度:a<b
C. 滴定到b点时,溶液中
D. 当刚好被中和时,溶液中
【答案】D
【解析】
【详解】A.,,当pX=0时,Ka=c(H+),Ka1Ka2,故M代表pH随的变化曲线,故A正确;
B.溶液的pH:a<b,溶液的酸性越强对水的电离抑制程度越大,所以水的电离程度:a<b,故B正确;
C.b点时,,溶液显酸性,即。结合电荷守恒得,即,故C正确;
D.当刚好被中和时,溶质为,由质子守恒可知,溶液中,故D错误;
故答案为D。
二、选择题(共5题,每小题4分,共20分,每小题只有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. 与的干法重整(DRM)反应为。向体积为的恒容密闭容器中通入和各,在不同温度、下测得随时间变化的曲线如图。下列说法错误的是
A. 该反应是吸热反应
B. a、b点平衡常数:
C. 时,的平衡转化率是30%
D. 化学反应速率:
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度越高反应速率越快,其他条件相同时先达到化学平衡,装置中氢气的物质的量不再发生变化,所以温度T1>T2,由于平衡时高温产生产生的氢气更多,则该反应是吸热反应,故A正确;
B.平衡常数平衡常数只与稳定有关,升温平衡正向移动,平衡常数增大,a、b点平衡常数:,故B正确;
C.时,
的平衡转化率是,故C正确;
D.c点反应正向进行正反应速率大于逆反应速率,随着反应进行正反应速率减小,逆反应速率增大直到正逆反应速率相等,所以化学反应速率:,故D错误;
故选:D。
12. 在一定体积下,分解时相关物质的相对能量与反应历程关系如图所示[已知:和的相对能量为0]。下列说法错误的是
A. O3的平衡转化率:历程Ⅰ>历程Ⅱ
B. 形成1molCl-Cl键时释放的能量为
C. 根据图像可知:
D. 该历程中速率最快步骤的热化学方程式为
【答案】AB
【解析】
【分析】由图可知,历程I为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,反应的热化学方程式为O3(g)+O(g)=2O2(g) H=-(E3-E6)kJ/mol;历程II中第一步反应为O3(g)+ Cl(g)=2O2(g) +ClO(g) H=-(E2-E4)kJ/mol,第二步反应为O(g) +ClO(g) =O2(g) +Cl(g) H=-(E4-E5)kJ/mol,总反应为O3(g)+O(g)2O2(g) H=-(E2-E5)kJ/mol,催化剂改变反应的历程,但不改变反应热,则总反应的H=-(E3-E6)kJ/mol=-(E2-E5)kJ/mol。
【详解】A.由分析可知,气态氯原子是历程II的催化剂,催化剂改变反应的历程,但不改变平衡的移动方向,所以历程I和历程II中臭氧的转化率相等,A错误;
B.由图可知,气态氯原子的相对能量为(E2-E3) kJ/mol =( E5-E6) kJ/mol,由氯气的相对能量为0可知,形成1molCl-Cl键时释放的能量为2(E2-E3) kJ/mol =2(E5-E6) kJ/mol,B错误;
C.由分析可知,总反应的H=-(E3-E6)kJ/mol=-(E2-E5)kJ/mol,整理可得E2-E3= E5-E6,C正确;
D.由图可知,历程Ⅱ中第二步反应的活化能小于第一步反应的活化能,反应的活化能越小,反应速率越快,则在该历程中速率最快步骤的热化学方程式为O(g) +ClO(g) =O2(g) +Cl(g) H=-(E4-E5)kJ/mol,D正确;
故选AB。
13. 下列实验设计可以达到目的是
实验目的
实验设计
A
证明升温可以加快化学反应速率
两支试管(编号1、2)各盛酸性溶液,分别滴加溶液,将1试管升温至,根据溶液褪色时间比较反应速率
B
证明和之间的反应是可逆的
向溶液中加入溶液,充分反应后,滴加溶液,溶液变红色
C
证明比更难溶
向浓度均为的与混合溶液中滴加2滴的溶液,只有黑色沉淀生成
D
证明
用计分别测饱和和溶液的,前者大
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.KMnO4与H2C2O4反应离子方程式为:5H2C2O4+2+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,根据题意可知,酸性高锰酸钾溶液过量,因此无法观察到明显的褪色现象,A错误;
B.溶液过量,反应后滴入KSCN溶液,溶液变为红色,不能证明溶液中存在,B错误;
C.只有黑色沉淀生成说明银离子和硫离子反应生成硫化银沉淀,则硫化银更难溶,C正确;
D.溶液浓度不同,无法比较两者Ka值大小,D错误;
故合理选项是C。
14. 常温下,将一定浓度的溶液分别滴加到浓度均为的溶液中,生成沉淀的溶解平衡曲线如图所示表示Cl-或)。下列叙述正确的是
A. ①、②分别代表
B.
C. 的
D. ,说明的溶解度更小
【答案】C
【解析】
【分析】氯离子、和银离子反应分别为Cl-+Ag+=AgCl↓,+2Ag+=Ag2CrO4↓,则、,K值只受温度影响,则结合图象可知,②上点(4.7,5)、(6.7,3)的符合的表达形式,则②代表AgCl、①代表;
【详解】A.由分析可知,①代表、②代表AgCl;A错误;
B.①代表,由点(5,2)可知,,B错误;
C.的K==107.4,C正确;
D.②代表AgCl,由点(4.7,5)可知,;设AgCl溶解的浓度为xmol/L,则溶液中的银离子浓度为xmol/L,氯离子也为xmol/L,则根据溶度积为10-9.7=x×x,解得x=10-4.85mol/L;同理设Ag2CrO4溶解的浓度为ymol/L,则溶液中的银离子浓度为2ymol/L,也为ymol/L,再根据溶度积为10-12=(2y)2×y,解得y≈1.59×10﹣4mol/L;由此可知AgCl的溶解度反而小,而Ag2CrO4的溶解度反而大,所以Ksp的大小与溶解能力没有一定的关系,如由Ksp的大小直接判断溶解能力的大小,则需两种难溶电解质类型应相同;故,不能说明Ag2CrO4的溶解度更小,D错误;
故选:C。
15. 新型Zn-PbO2电池工作原理如图所示,下列说法错误的是
A. 负极电极反应式为
B. M膜为阳离子交换膜,N膜为阴离子交换膜
C. 电池工作一段时间后,K2SO4浓度将减小
D. 外电路每转移1mol电子,理论上PbO2增重16g
【答案】CD
【解析】
【分析】由题图可知,Zn转化为[Zn(OH)4]2-,Zn失电子,化合价升高,所在电极为负极,PbO2为正极。
【详解】A.由题图可知,Zn转化为[Zn(OH)4]2-,Zn失电子,化合价升高,所在电极为负极,电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,A正确;
B.为了维持溶液电中性,阳离子朝正极移动,K+通过M膜进入到MN之间,因此M膜为阳离子交换膜,阴离子朝负极移动,通过N膜进入到MN之间,因此N膜为阴离子交换膜,B正确;
C.由B分析可知,电池工作一段时间后,K2SO4浓度将增大,C错误;
D.PbO2为正极,电极反应式为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O,当电路中转移2mol电子时,理论上PbO2电极质量增加64g,则电路中每转移1mol电子,理论上质量增加32g,D错误;
故选CD。
第II卷(非选择题,共60分)
16. 已知元素X、Y、Z、W为前四周期原子序数依次增大的元素,其原子结构相关信息如下:
①X的基态原子核外有3个未成对电子,且电子占据的最高能级为2p。
②Y与X位于不同周期,且Y的基态原子中,s能级电子数等于p能级电子数。
③Z的基态原子失去3个电子后3d轨道半充满。
④W的基态原子最外层只有1个电子,且内层轨道全部充满。
根据以上信息回答下列问题:
(1)X的基态原子核外电子排布式为___________,其轨道表示式中,运动状态不同的电子有___________种。
(2)Y的基态原子核外电子占据的最高能级的原子轨道的形状为___________。
(3)Z的基态原子中,未成对电子数为___________,该元素的符号为___________。
(4)W的基态原子核外有___________种不同能量的电子,其价层电子轨道表示式为___________。
【答案】(1) ①. 1s22s22p3 ②. 7 (2)球形
(3) ①. 4 ②. Fe
(4) ①. 7 ②.
【解析】
【分析】由条件①:X最高能级为2p,且2p轨道有3个未成对电子,可知X为N元素;由条件②:Y和X(第二周期)不同周期,Y的基态原子中s能级电子总数等于p能级电子总数,且Y原子序数大于X,可知Y的电子排布为,Y为Mg元素;由条件③:Z失去3个电子后半充满(即),则Z基态电子排布为,Z为Fe元素;由条件④:W内层轨道全充满、最外层1个电子,前四周期符合的是电子排布为,W为Cu元素。
【小问1详解】
X是N,N是7号元素,基态核外电子排布式为;原子核外每个电子的运动状态都互不相同,共7种运动状态不同的电子。
【小问2详解】
Y是Mg,Mg基态核外电子占据的最高能级是3s,s轨道的空间形状为球形。
【小问3详解】
Z是Fe,基态原子的电子排布为,未成对电子在3d能级上,3d能级上有4个未成对电子;元素符号是Fe。
【小问4详解】
W为Cu,核外电子占据的能级为,共7种不同能量的能级,对应7种不同能量的电子;Cu的价层电子排布式为,轨道表示式中3d的5个轨道全部填满成对电子,4s轨道有1个单电子,表示为:。
17. 氯系消毒剂是目前使用最广泛的一类消毒剂,在生产生活中有着重要的应用,主要有氯气、次氯酸、次氯酸盐、亚氯酸钠、二氧化氯等。
(1)同温同压下,研究分别在不同浓度的盐酸和溶液中的溶解度(用溶解的物质的量浓度表示)变化如图所示。已知氯气在溶解时存在以下平衡:
①
②
③
随着浓度的增大,溶解度减小,溶液中___________(填“变大”“变小”或“不变”);a点时,、、、四种离子浓度由大到小的顺序为___________。
(2)是一种高效漂白剂。经测定,25℃时溶液中各组分分布系数随变化情况如图所示(未画出)。
①25℃时,___________。
②25℃时,浓度均为的和的混合溶液中,___________(填“>”“<”或“=”)。
(3)为测定某消毒剂样品中含氯量,用溶液滴定该样品溶液,操作如下:
a.取样:取样品溶液置于锥形瓶,加入稀硫酸酸化,发生反应:(极易溶于水);
b.氧化:加入足量碘化钾溶液,振荡充分反应;
c.滴定:加入淀粉作指示剂,在锥形瓶下垫一张白纸,用标准溶液滴定碘单质();
d.重复上述操作三次。
滴定时,左手控制滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注视___________,直到加入半滴溶液后,溶液___________,即到终点。
测得的实验数据如下表:
实验序号
待测液体积()
标准溶液
滴定前刻度/
滴定后刻度/
1
20.00
0.60
20.60
2
20.00
6.00
25.95
3
20.00
1.40
23.20
4
20.00
1.00
21.05
由以上数据计算该样品溶液的含氯量(以计)___________(保留三位有效数字)。滴定时,有一组数据出现了明显异常,所测含氯量偏大,原因可能有___________(填字母序号)。
A.取样时用的滴定管液面在处放出所有溶液
B.滴定终点读数时仰视刻度线
C.达终点时滴定管尖嘴有标准液悬挂
D.盛装待测液的锥形瓶未润洗
E.摇动锥形瓶时有液体溅出
【答案】(1) ①. 变大 ②.
(2) ①. ②. <
(3) ①. 锥形瓶内溶液颜色变化 ②. 由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色 ③. 1.69 ④. ABC
【解析】
【小问1详解】
随着浓度的增大,溶解度减小,溶液pH增大,氢离子浓度减少,溶液中变大;>>,所以氯气在溶液中主要发生反应②,会被消耗,所以a点时氢离子浓度最大其次为,接着是,反应③进行程度很弱次氯酸根浓度很小,四种离子浓度由大到小的顺序为;
【小问2详解】
①25℃时,pH=6时,。
②25℃时,<,电离大于水解,浓度均为的和的混合溶液中,<;
【小问3详解】
滴定时,左手控制滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化,直到加入半滴溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色,所以即到终点。第三组数据偏差比较大舍去,消耗标准溶液的体积为,由题意得关系式:
,=,含氯量为,
A.取样时用的滴定管液面在处放出所有溶液,会造成待测液偏大,消耗标准液过多,数据偏大,符合题意;
B.滴定终点读数时仰视刻度线,读数偏小,消耗的标准液计算偏大,故B符合题意;
C.达终点时滴定管尖嘴有标准液悬挂,造成标准液体积偏大,故C符合题意;
D.盛装待测液的锥形瓶未润洗,对结果没有影响,故D不符合题意;
E.摇动锥形瓶时有液体溅出,消耗标准液偏小,故E不符合题意;
故选:ABC。
18. 是新能源汽车的动力电池之一,一种以锂磷矿石[(或),含、、、、等杂质]来制备的工艺流程如下:
已知:一些难溶物质的溶度积常数如下表:
物质
回答下列问题:
(1)“酸性废气”为___________(填化学式),“滤渣1”的主要成分为、磷酸盐及___________(填化学式)。
(2)“碱化”时,当时,调节为11,此时___________。
(3)“碱化”时,逐滴加入溶液,若、、浓度相近,则析出的顺序依次为___________(填元素符号)。
(4)“沉锂”时,所得“滤液”的成分为___________(填化学式)。
(5)在高温条件下,由制备时同时生成和,该反应的化学方程式为:___________。
(6)一种新型的可充电电池的工作示意图如图所示,其中锂离子导体膜只允许通过。放电时正极的电极反应式为:___________;充电时,每转移电子,左室中电解质的质量减轻___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3)、、
(4)
(5)
(6) ①. ②. 1.3
【解析】
【分析】锂磷矿石加浓硫酸焙烧,得到氟化氢、硫酸盐,二氧化硅不反应,水浸,不溶性物质主要有、磷酸盐及硫酸钙,过滤所得滤液加氢氧化钠碱化,沉淀除去镁、铝、铁的离子,所得滤液加饱和碳酸钠溶液沉锂得到碳酸锂沉淀,所得滤液主要溶质为硫酸钠,碳酸锂高温下与C6H12O6、FePO4反应制得,据此分析;
【小问1详解】
根据分析,“酸性废气”为HF;“滤渣1”的主要成分为、磷酸盐及;
【小问2详解】
根据的=,当时,调节为11,此时==mol/L;
【小问3详解】
根据表中难溶物质的溶度积常数,“碱化”时,逐滴加入溶液,若、、浓度相近,则析出的顺序依次为、、;
【小问4详解】
根据分析,“沉锂”时,所得“滤液”的成分为;
【小问5详解】
在高温条件下,由与C6H12O6、FePO4反应制备时同时生成和,该反应的化学方程式为:
【小问6详解】
新型的可充电电池,放电时钙为负极,右侧为正极,发生还原反应,放电时正极的电极反应式为:;充电时,左侧钙电极为阴极,电极反应式为,为维持电荷守恒,Li+通过锂离子导体膜进入左侧区域,故每转移电子,左室中电解质的质量减轻。
19. 电解质在溶液中的行为是化学研究的重要内容之一。
已知25℃时,某些电解质的电离常数如表,回答下列问题:
(1)用蒸馏水稀释的氢氟酸,数值随加水量的增加而增大的是________。
A. B. C. D.
(2)将过量通入溶液中,反应的离子方程式为________________;等体积等浓度的溶液和溶液中,离子总数前者________后者(填“>”“<”或“=”,下同);25℃时,溶液的pH________7。
(3)常温下,用盐酸标准溶液滴定溶液的曲线如图所示(忽略溶液混合时体积和温度的变化):
a点混合溶液中主要的溶质有Na2CO3、NaCl和________(填化学式);此时,=________;b点混合溶液中,=________。
【答案】(1)B (2) ①. H2S+=+HS- ②. > ③. <
(3) ①. NaHCO3 ②. 1.25 ③. 45
【解析】
【小问1详解】
氢氟酸溶液加水稀释时,电离平衡右移,溶液中氢氟酸、氟离子、氢离子浓度减小,氢氟酸的电离常数和水的离子积常数不变;
A.由电离常数可知,溶液中=,溶液稀释时,氢离子浓度减小、电离常数不变,则溶液中和的值减小,故错误;
B.由电离常数可知,溶液中=,溶液稀释时,氟离子浓度减小、电离常数不变,则溶液中和的值增大,故正确;
C.溶液稀释时,氢离子浓度减小、水的离子积不变,则溶液中的值减小,故错误;
D.溶液稀释时,氢离子浓度减小、水的离子积不变,溶液中氢氧根离子浓度增大,则溶液中的值减小,故错误;
故选B;
【小问2详解】
由电离常数可知,氢硫酸的酸性弱于碳酸,大于碳酸氢根离子,由强酸制弱酸可知,氢硫酸溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠和氢硫酸钠,反应的离子方程式为H2S+=+HS—;由电离常数可知,氟化钠在溶液中的水解程度小于醋酸钠,溶液的碱性弱于醋酸钠,由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(F—)+ c(OH—)、c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO—)+ c(OH—)可知,等浓度的氟化钠溶液中钠离子浓度与醋酸钠溶液相等,氢离子浓度大于醋酸钠溶液,则溶液中离子总数大于醋酸钠溶液;由电离常数可知,草酸氢根离子的水解常数Kh==<Ka2(H2C2O4),则草酸氢根离子在溶液中的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,溶液pH小于7,故答案为:H2S+=+HS—;>;<;
【小问3详解】
由图可知,a点加入20mL盐酸时,碳酸钠溶液与盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,所得溶液为碳酸钠、碳酸氢钠和氯化钠的混合溶液,溶液中的钠离子的物质的量为0.2000mol/L×0.025L×2=0.01mol、氯离子物质的量为0.2000mol/L×0.02L=0.004mol,由物料守恒可知,溶液中=n(Na+)×=0.01mol×=0.005mol,则溶液中==1.25;b点加入25mL盐酸时,碳酸钠溶液与盐酸恰好反应生成碳酸氢钠和氯化钠,溶液pH为8,由电离常数公式可知,溶液中===45,故答案为:1.25;45。
20. 合成甲醇的绿色新途径是利用含有的工业废气为碳源,涉及的主要反应如下:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.___________
(1)已知,写出反应Ⅲ的热化学方程式:___________;、与分别为反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数,其关系为___________。
(2)在恒温恒容下反应物投料比对平衡转化率的影响如图A所示,相同时间内甲醇产率随反应温度的变化如图B所示。
图A中随着投料比的增大,增大的原因是___________。根据图B分析甲醇产率呈如图所示变化的原因是___________。
(3)研发低温下优良的催化剂是目前二氧化碳加氢合成甲醇研究对象之一,通过相关实验获得两种催化剂X、Y对反应I的催化效能曲线如图所示,已知Arrhenius经验公式为(为速率常数,为活化能,R和C为常数)。
其中催化效能较高的是___________(填“X”或“Y”)。
(4)将与按投料比充入密闭容器中,在温度为、压强为时只发生反应Ⅲ,测得平衡时混合气体中的物质的量分数为50%,则的转化率为___________;压强平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数,用含的代数式表示)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 增大了氢气的浓度,上述平衡均正向移动,从而提高了二氧化碳的转化率 ②. 温度低于时,温度越高,反应速率逐渐加快,甲醇产率逐渐增大;温度高于,温度越高,反应I和Ⅲ正向进行程度小,或催化剂活性降低导致反应速率减慢,甲醇产率越小
(3)X (4) ①. 75% ②.
【解析】
【小问1详解】
已知,根据盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ,反应Ⅲ热化学方程式:;、与分别为反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数,根据,其关系为。
【小问2详解】
投料比越大,氢气的浓度越大,平衡正向移动,使二氧化碳的消耗量增加,转化率提高,故原因为:增大了氢气的浓度,使平衡正向移动,从而提高了二氧化碳的转化率;结合反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,根据图B,甲醇产率呈如图所示变化的原因是温度低于时,温度越高,反应速率逐渐加快,甲醇产率逐渐增大;温度高于,温度越高,反应I和Ⅲ正向进行程度小,或催化剂活性降低导致反应速率减慢,甲醇产率越小。
【小问3详解】
结合,由图可知,直线 X斜率小,Ea小,催化效能高(或活化能小,催化效能高),则催化效能较高的是X。
【小问4详解】
将与按投料比充入密闭容器中,在温度为、压强为时只发生反应Ⅲ,平衡时混合气体中的物质的量分数为50%,则列出三段式:
,解得x=0.75,则的转化率为;平衡时总物质的量为1.5mol,压强平衡常数 =。
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