精品解析:山东省济宁市微山县第二中学2025-2026学年高二上学期1月测试化学试题
2026-08-24
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内容正文:
2025-2026学年度第一学期第三学段教学质量检测
高二化学试题
(时间:90分钟 分值:100分)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
可能用到的原子量:H-1 C-12 N-14 O-16 Li-7 Na-23 Fe-56 Cl-35.5 S-32
第I卷 (选择题,共40分)
一、单选题(每题2分,只有一个正确选项,共20分)
1. 在汽车排气管上安装催化转化器可有效治理汽车尾气,其反应原理为,在常温常压下,、。下列说法错误的是
A. 由于反应需要借助催化转化器,因此可推断该反应在常温下不是自发反应
B. 催化剂通过提高单位体积内和的活化分子百分数,加快反应速率
C. 该条件下当有被消耗时,反应放出的热量。
D. 该反应生成物的键能总和大于反应物的键能总和
2. 已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是
A. 化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞
B. 该历程中的最大能垒(活化能)
C. 使用高效催化剂可以降低反应所需的活化能和反应热
D. 在总反应中,逆反应的活化能比正反应的活化能大
3. 若溶液中由水电离产生的mol⋅L,该溶液中一定能大量共存的离子组是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
4. 下列说法错误的是
A. 在任何温度下,纯水都呈中性
B. 熵增加的反应都能正向自发进行
C. 医用药品通常在低温、干燥的环境中密封保存
D. 平衡常数数值越大,说明该反应可以进行得越完全
5. 大气中的氯氟烃光解产生的氯自由基能够催化分解,加速臭氧层的破坏。反应进程及其能量变化如图。下列说法正确的是
A. 催化反应①和②均为放热过程
B. 增大了臭氧分解反应的活化能
C. 使臭氧分解的速率和限度均增大
D. 催化分解的反应速率主要由决定
6. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 用饱和溶液除去中的HCl杂质
B. 向含有的红色溶液中加适量铁粉,振荡,溶液红色变浅
C. 合成氨生产选择铁做催化剂,反应温度控制在700K左右
D. CO中毒的病人放入高压氧舱进行解毒
7. 关于下列各装置图的说法正确的是
A. 装置①中铁电极发生还原反应
B. 装置②中钢闸门应与外接电源的正极相连
C. 用装置③精炼铜,则b极为粗铜,电解质溶液为溶液
D. 用装置④在铁钥匙上镀铜,则铜片接电源正极,电解质溶液中不变
8. 下列实验设计能达到预期目的的是
A制取
B.测定中和反应的反应热
C.恒压滴液漏斗可减小测定体积的实验误差
D.其他条件一定,反应物浓度越大,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
9. 以羰基化合物为载体运用化学平衡分离、提纯某纳米级活性铁粉,反应原理为 装置如下:
下列说法错误的是
A. 根据实验装置和原理推测T1<T2
B. 高温不利于反应自发进行
C. 工作时,T1区域和T2区域发生反应的平衡常数互为倒数关系
D. ,反应已达到化学平衡
10. 下列图象能说明醋酸钠的水解反应达到平衡的是
A.溶液中与反应时间t的关系
B.的水解速率与反应时间t的关系
C.溶液的pH与反应时间t的关系
D.与反应时间t的关系
A. A B. B C. C D. D
二、不定项选择题(每题4分,有一到两个正确选项,少选2分,选错不得分,共20分)
11. 电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下,将相同体积的盐酸和氨水分别加水稀释,溶液的电导率随加入水的体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线II表示氨水加水稀释过程中电导率的变化 B. a、b、c三点溶液的pH:
C. a、c两点溶液比较,水的电离程度相同 D. 氨水稀释过程中,不断减小
12. 电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的,相关装置如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时电极A为负极,该电池可选用含水电解液
B. 放电时,电极B上发生的反应是:
C. 充电时的移动方向是从电极B移向电极A
D. 放电时,电路中每通过电子,正极区质量增加80 g
13. 已知:CO的燃烧热ΔH= -283.0 kJ/mol,CH3OH(l)的燃烧热ΔH=-726.5kJ/mol。下列说法正确的是
A. 表示CO燃烧热的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol
B. 32gCH3OH(l)燃烧生成1molCO(g)和2mol H2O(l)时放出726.5 kJ的热量
C. 石墨和CO的燃烧热:ΔH(石墨)>ΔH(CO)
D. CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=-443.5kJ/mol
14. 以“全氢电池”为电源直接电解氯化钠溶液制备H2和HClO的装置如图所示(工作时,H2O在双极膜界面处被催化解离成H+和OH-)。下列说法正确的是
A. “全氢电池”的总反应为H++OH-=H2O
B. 电解池中Na+向左移动
C. 阳极区发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑
D. 理论上负极消耗1mol H2,电解池阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离)
15. 一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是
A. 升高温度,可能引起c向d的变化
B. 该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C. 该温度下,a点时的溶液一定是酸性溶液
D. 该温度下,a、b两点对应的Kw的值相等
第II卷 (非选择题,共60分)
三、填空题(共60分)
16. I.已知在2L的密闭容器中进行如下可逆反应,各物质的有关数据如下:。
A
B
C
起始物质的量浓度/
1.5
1
0
2s末物质的量浓度/
0.9
0.8
0.4
请回答下列问题。
(1)该可逆反应的化学方程式可表示为___________。
(2)用物质B来表示0~2s的平均反应速率为___________。
(3)从反应开始到2s末,A的转化率为___________。
(4)下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是___________(填序号)。
A.(消耗)=(生成)
B.容器内气体的总压强保持不变
C.容器内气体的密度不变
D.
E.容器内气体C的物质的量分数保持不变
(5)若平衡后改变温度,使得容器中气体的平均摩尔质量变大,则反应向___________(填“反应物”或“生成物”)的方向移动。
II.潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示:
(6)电极a是___________。(填“正极”或“负极”)
(7)电解质溶液中离子向___________移动(填“电极a”或“电极b”)。
(8)电极b的电极反应式为___________。
17. 减少汽车尾气的排放是环境保护的重要内容之一,已知生成尾气的相关热化学方程式为:
请回答下列问题:
(1)若反应Ⅲ的平衡常数表达式为,则其热化学方程式为_______。
(2)若在恒温恒压容器中只发生反应Ⅲ,下列能说明达到平衡状态的是_______(填字母代号)。
A.
B. 混合气体的密度不变
C.
D. 混合气体的平均摩尔质量不变
(3)在三个容器均为1L的恒容密闭容器中,分别充入0.4molNO和0.4molCO,在三种不同实验条件下只发生反应Ⅲ(体系各自保持温度不变),反应体系总压强随时间变化如图所示:
①温度:______T2(填“>”“<”或“=”)。
②CO的平衡转化率:I______Ⅱ(填“>”“<”或“=”)。
③反应速率: a点的_______b点的( 填“>”“<”或“=”) 。
④时的平衡常数_______是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化率的影响。将NO和CO按物质的量之比1:1以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如下图所示:
a点_______(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明其理由:_______。
18. 硫酰氯(SO2Cl2) 和亚硫酰氯(SOCl2) 均是重要的化工试剂,遇水发生剧烈反应,常用作脱水剂。
已知:①SO2Cl2(g)SO2(g)+Cl2(g) △H= +471.7kJ/mol; 平衡常数K1
②SO2(g) +Cl2(g) +SCl2(g)2SOCl2(g) △H=-477.3kJ/mol; 平衡常数 K2
(1)反应2SOCl2(g)SO2Cl2(g)+SCl2(g)的平衡常数K=_______(用K1、K2表示) 该反应△H=_______。
(2)若在恒温、恒容的密闭容器中,投入一定量的SO2Cl2(g)和SCl2(g),发生反应SO2Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g),下列示意图能说明t1时刻反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
a. b. c.d.
(3)为研究不同条件对反应①的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol SO2Cl2,10min后反应①达到平衡。测得10min内v(SO2)= 8.0×10-3mol·L-1·min-1,则平衡时SO2Cl2的转化率α1=_______,平衡常数为_______;若其它条件保持不变,反应①在恒压条件下进行,平衡时SO2Cl2的转化率α2_______α1(填“>”、“<”或“=”)。若要增大SO2Cl2的转化率,可以采取的措施有_______(列举一种)。
19. 工业生产过程中产生的SO2会造成环境问题,可用多种方法脱除。
I.由次氯酸钠碱性废水[含有杂质]处理硫酸工业尾气的流程如下图。控制合适的条件有利于提高的吸收率(脱硫率)。已知:次氯酸钠不稳定,受热易分解。
(1)脱硫时需保持溶液呈碱性,此过程的主要反应有两个,离子方程式分别为:、_______。
(2)提高脱硫率的可行措施有_______(填序号)。
A.加快通入尾气的速率
B.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触
C.提高碱液 pH
(3)温度控制在 40~60℃之间,脱硫率较高,原因是_______。
(4)脱硫完成后过滤,滤渣的主要成分为_______(填化学式)。
II.工业上用氨水吸收废气中的SO2。已知25℃时,五种弱电解质的电离平衡常数如表:
化学式
NH3·H2O
H2SO3
CH3COOH
H2CO3
HCN
电离平衡常数
(5)25℃时, 将SO2通入氨水中, 当为 时,溶液中的 =_______。
(6)在溶液中加入少量NaOH溶液,反应的离子方程式为_______。
(7)下列四种离子结合质子(H+)的能力由大到小的顺序是_______(填编号)。
① ② ③ ④
20. 某学习小组为了探究一定温度下CH3COOH(简写为HAc)电离平衡的影响因素,进行了如下实验。
【实验一】测定HAc的浓度(已知醋酸钠溶液为碱性)。
(1)用_______(填仪器名称)准确移取20.00 mL HAc溶液,转移至锥形瓶,加入2滴_______(填“酚酞”, “石蕊”或“甲基橙”)作指示剂, 用0.1000mol/LNaOH溶液滴定, 平行测定4次,消耗NaOH溶液的体积分别为20.05mL、20.00mL、18.40mL、19.95mL,则_______。
(2)实验操作中,滴定管盛装NaOH溶液后排气泡动作正确的是_______(填字母,下同)。
A. B. C. D.
(3)下列有关实验操作的说法错误的是_______。
A. 锥形瓶盛装HAc溶液前未干燥,对测定结果无影响
B. 滴定时,左手控制滴定管,右手握持锥形瓶,眼睛注视滴定管中的液面变化
C. 滴定前仰视读数,滴定后读数正确,测得醋酸浓度偏低
D. 接近滴定终点时,改为滴加半滴NaOH 溶液,溶液出现颜色变化,即达到滴定终点
【实验二】探究25℃下HAc电离平衡的影响因素。
将实验一中的HAc 溶液和与其等浓度的 CH3COONa(简写为 NaAc)溶液按一定体积比混合,测pH。
序号
pH
I
40.00
/
0
2.86
II
4.00
a
b
0
3.36
Ⅶ
4.00
c
d
4.53
Ⅷ
4.00
4.00
32.00
4.65
(4)根据表中信息,补充数据:a=_______,d=_______。
(5)对比实验Ⅰ和Ⅱ可得结论:稀释HAc溶液,电离平衡正向移动;结合表中数据,给出判断理由:_______;由实验Ⅱ~Ⅷ可知, 增大Ac⁻浓度,HAc电离平衡_______向移动(填“正”、“逆”)。
(6)由实验Ⅰ,计算25℃醋酸的电离平衡常数_______。
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2025-2026学年度第一学期第三学段教学质量检测
高二化学试题
(时间:90分钟 分值:100分)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
可能用到的原子量:H-1 C-12 N-14 O-16 Li-7 Na-23 Fe-56 Cl-35.5 S-32
第I卷 (选择题,共40分)
一、单选题(每题2分,只有一个正确选项,共20分)
1. 在汽车排气管上安装催化转化器可有效治理汽车尾气,其反应原理为,在常温常压下,、。下列说法错误的是
A. 由于反应需要借助催化转化器,因此可推断该反应在常温下不是自发反应
B. 催化剂通过提高单位体积内和的活化分子百分数,加快反应速率
C. 该条件下当有被消耗时,反应放出的热量。
D. 该反应生成物的键能总和大于反应物的键能总和
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据ΔG=ΔH-TΔS计算,ΔG=-113kJ/mol -298K×(-0.145kJ/(mol·K))≈-69.79kJ/mol<0,反应在常温下自发,催化转化器仅影响速率,与自发性无关,A错误;
B.催化剂通过降低活化能,提高活化分子百分数,加快反应速率,B正确;
C.由可知,消耗2mol NO放出113kJ热量,C正确;
D.该反应的ΔH<0,说明反应放热,生成物键能总和大于反应物键能总和,D正确;
故选A。
2. 已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是
A. 化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞
B. 该历程中的最大能垒(活化能)
C. 使用高效催化剂可以降低反应所需的活化能和反应热
D. 在总反应中,逆反应的活化能比正反应的活化能大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据有效碰撞理论可知,化合物A与H2O之间的碰撞不均为有效碰撞,A错误;
B.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,图中峰值越小则活化能越小;由图,该历程中的最大能垒(活化能)E正=16.87 kJ/mol-(-1.99kJ/mol)=18.86 kJ/mol,B错误;
C.催化剂可降低反应所需的活化能,改变反应速率,但不能改变反应的始态和终态,不能改变反应始态和终态的总能量,即不能改变反应热,C错误;
D.由图,生成物能量低于反应物,反应为放热反应,则在总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大,D正确;
故选D。
3. 若溶液中由水电离产生的mol⋅L,该溶液中一定能大量共存的离子组是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】A
【解析】
【分析】溶液中由水电离产生的,溶液可能呈强酸性或强碱性。
【详解】A.、、、在强酸性条件下或强碱性条件下均能大量共存,A项符合题意;
B.和均不能在强酸性条件下大量共存,B项不符合题意;
C.既不能在强酸性条件下大量共存,也不能在强碱性条件下大量共存,C项不符合题意;
D.不能在强碱性条件下大量共存,不能在强酸性条件下大量共存,D项不符合题意;
故选A。
4. 下列说法错误的是
A. 在任何温度下,纯水都呈中性
B. 熵增加的反应都能正向自发进行
C. 医用药品通常在低温、干燥的环境中密封保存
D. 平衡常数数值越大,说明该反应可以进行得越完全
【答案】B
【解析】
【详解】A.任何温度下,纯水中存在c(H+)=c(OH-),呈中性,故A说法正确;
B.仅从焓变或熵变不能准确判断反应进行的方向,需要根据复合判据:ΔG=ΔH-TΔS,如某些吸热且属于熵增的反应,在低温下不能自发进行,故B说法错误;
C.药品密闭保存可避免吸潮而变质,在低温下药品分解和变质速度减慢,对药品保管有利,因此医用药品通常在低温、干燥的环境中密封保存,故C说法正确;
D.平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值,K越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正反应进行程度越大,即该反应进行得越完全,故D说法正确;
答案为B。
5. 大气中的氯氟烃光解产生的氯自由基能够催化分解,加速臭氧层的破坏。反应进程及其能量变化如图。下列说法正确的是
A. 催化反应①和②均为放热过程
B. 增大了臭氧分解反应的活化能
C. 使臭氧分解的速率和限度均增大
D. 催化分解的反应速率主要由决定
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,催化反应①中反应物总能量低于生成物总能量,是吸热过程;催化反应②中反应物总能量高于生成物总能量 ,是放热过程,A错误;
B.Cl⋅是催化剂,催化剂的作用是降低反应的活化能,而不是增大臭氧分解反应的活化能,B错误;
C.Cl⋅作为催化剂,能降低反应的活化能,加快臭氧分解的反应速率,但催化剂不能改变反应的限度(化学平衡状态 ),C错误;
D.在多步反应中,反应速率由活化能最大的步骤决定,催化反应①的活化能大于催化反应②的活化能,所以Cl⋅催化O3分解的反应速率主要由决定,D正确;
故选D。
6. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 用饱和溶液除去中的HCl杂质
B. 向含有的红色溶液中加适量铁粉,振荡,溶液红色变浅
C. 合成氨生产选择铁做催化剂,反应温度控制在700K左右
D. CO中毒的病人放入高压氧舱进行解毒
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2溶于水存在反应,饱和NaHCO3溶液中浓度很大,能够促进平衡逆向移动,从而减少CO2的溶解损失,可用平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.Fe粉还原Fe3+,降低Fe3+浓度,使平衡:左移,红色变浅,B不符合题意;
C.催化剂仅加快反应速率,不影响平衡;700K高温虽不利于合成氨平衡正向移动(放热反应),但选择700K左右温度是由于此时催化剂催化效率高,主要为了速率而非平衡移动,不能用平衡移动原理解释,C符合题意;
D.CO中毒者放入高压氧舱中治疗,增大氧气浓度,促使血红蛋白和CO的反应平衡逆向移动,释放出CO,能用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故答案选C。
7. 关于下列各装置图的说法正确的是
A. 装置①中铁电极发生还原反应
B. 装置②中钢闸门应与外接电源的正极相连
C. 用装置③精炼铜,则b极为粗铜,电解质溶液为溶液
D. 用装置④在铁钥匙上镀铜,则铜片接电源正极,电解质溶液中不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置①中铁电极为阳极,发生氧化反应,故A错误;
B.装置②为外加电源的阴极保护法,钢闸门与外接电源的负极相连,电源提供电子而防止铁被氧化,故B错误;
C.根据电流的方向可知a为电解池的阳极,则用来精炼铜时,a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液,故C错误;
D.在铁钥匙上镀铜,铜为阳极,接电源正极,阴极上Cu2++2e-=Cu,阳极上Cu-2e-=Cu2+,故电解质溶液中不变,故D正确;
答案选D;
8. 下列实验设计能达到预期目的的是
A制取
B.测定中和反应的反应热
C.恒压滴液漏斗可减小测定体积的实验误差
D.其他条件一定,反应物浓度越大,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化碳在饱和食盐水中溶解度较小,向饱和食盐水中先通氨气使溶液呈碱性,再通入二氧化碳,二氧化碳应该从长管进,氨气要防止倒 吸,从短管进,A错误;
B.测定中和反应的反应热需用玻璃搅拌器使反应充分进行,装置中缺少该仪器,会导致温度测量不准确,B错误;
C.恒压滴液漏斗可使漏斗内液体顺利滴下,且保持反应体系压强恒定,避免因滴液导致锥形瓶内压强变化,从而减小测定H2体积的实验误差,C正确;
D.实验中H2C2O4量不足,KMnO4过量,反应后溶液仍呈紫红色,无法通过褪色时间判断速率,D错误;
故选C。
9. 以羰基化合物为载体运用化学平衡分离、提纯某纳米级活性铁粉,反应原理为 装置如下:
下列说法错误的是
A. 根据实验装置和原理推测T1<T2
B. 高温不利于反应自发进行
C. 工作时,T1区域和T2区域发生反应的平衡常数互为倒数关系
D. ,反应已达到化学平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A.ΔH<0,为放热反应,当羰基合铁挥发到较高温度区域,五羰基合铁分解,纯铁粉残留在右端,一氧化碳循环利用,铁粉和一氧化碳化合成五羰基合铁时放出热量,反应Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g) ΔH<0,因此T1<T2,A正确;
B.该反应为放热反应,ΔH<0,熵变小于0,根据反应△G=ΔH-T△S,,高温不利于反应自发进行,反应△G增大,B正确;
C.T1区域Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g) K1,T2区域发生反应Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g) K2,两者温度不同,则平衡常数不是互为倒数关系,C错误;
D.根据Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g),根据计量数之间的关系,5生成[Fe(CO)5]=生成(CO),反应已达到化学平衡,D正确;
故答案为:C。
10. 下列图象能说明醋酸钠的水解反应达到平衡的是
A.溶液中与反应时间t的关系
B.的水解速率与反应时间t的关系
C.溶液的pH与反应时间t的关系
D.与反应时间t的关系
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸钠溶液中钠离子不水解,所以始终不变,图象不符合,不能据此判断平衡状态,A不合题意;
B.醋酸钠溶液中醋酸根离子水解生成醋酸,当达到平衡状态时,醋酸根离子浓度不变,水解反应速率保持不变,图中达到平衡状态,B符合题意;
C.醋酸钠水解生成醋酸分子和,增大,水的离子积常数不变,则溶液中减小,pH应该增大,图象不符合,C不合题意;
D.温度不变,水的离子积常数不变,不能据此判断平衡状态,D不合题意;
故答案选B。
二、不定项选择题(每题4分,有一到两个正确选项,少选2分,选错不得分,共20分)
11. 电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下,将相同体积的盐酸和氨水分别加水稀释,溶液的电导率随加入水的体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线II表示氨水加水稀释过程中电导率的变化 B. a、b、c三点溶液的pH:
C. a、c两点溶液比较,水的电离程度相同 D. 氨水稀释过程中,不断减小
【答案】C
【解析】
【分析】HCl为强电解质,在溶液中完全电离,NH3·H2O为弱电解质,在溶液中部分电离,存在电离平衡。由题图可知,曲线Ⅰ的电导率变化幅度比曲线Ⅱ小,氨水在稀释时电离平衡正向移动,离子浓度在稀释时变化慢,则曲线Ⅰ为氨水对应的曲线,曲线Ⅱ是盐酸所对应的曲线。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅱ是盐酸加水稀释过程中电导率的变化,A错误;
B.a点溶液呈碱性,b点电导率较小,则酸性较弱,c点到b点加水稀释,pH增大,故溶液的pH为a>b>c,B错误;
C.a点电导率等于c点,说明氨水电离的离子浓度等于盐酸电离的离子浓度,氨水对水的电离抑制程度等于盐酸,所以水的电离程度相同,C正确;
D.稀释过程中,电离平衡正向移动,增大,D错误;
故答案选C。
12. 电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的,相关装置如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时电极A为负极,该电池可选用含水电解液
B. 放电时,电极B上发生的反应是:
C. 充电时的移动方向是从电极B移向电极A
D. 放电时,电路中每通过电子,正极区质量增加80 g
【答案】AD
【解析】
【分析】放电时,A为负极,电极反应为,B为正极,电极反应为,充电时,A为阴极,电极反应式为,B为阳极,电极反应为,据此分析。
【详解】A.放电时电极A为负极,电极材料为Li,会与水反应,因此该电池只可选用无水电解液,A错误;
B.放电时,B为正极,电极反应为,B正确;
C.充电时,阳离子移向阴极,则Li+的移动方向是从电极B移向电极A,C正确;
D.当有4 mol电子转移时,增加的质量为(3×44+4×7) g=160 g,则电路中每通过1 mol电子时,正极区质量增加40 g,D错误;
故选AD。
13. 已知:CO的燃烧热ΔH= -283.0 kJ/mol,CH3OH(l)的燃烧热ΔH=-726.5kJ/mol。下列说法正确的是
A. 表示CO燃烧热的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol
B. 32gCH3OH(l)燃烧生成1molCO(g)和2mol H2O(l)时放出726.5 kJ的热量
C. 石墨和CO的燃烧热:ΔH(石墨)>ΔH(CO)
D. CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=-443.5kJ/mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃烧热指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,该热化学方程式中CO的物质的量为2mol,对应应为,A错误;
B.的燃烧热对应完全燃烧的产物为而非,1mol(即32g)燃烧生成时放出的热量小于,B错误;
C.燃烧反应为放热反应,为负值,1mol石墨完全燃烧放出的热量大于1mol完全燃烧放出的热量,故,C错误;
D.根据盖斯定律,用的燃烧热热化学方程式减去的燃烧热热化学方程式,可得目标反应的,D正确;
故选D。
14. 以“全氢电池”为电源直接电解氯化钠溶液制备H2和HClO的装置如图所示(工作时,H2O在双极膜界面处被催化解离成H+和OH-)。下列说法正确的是
A. “全氢电池”的总反应为H++OH-=H2O
B. 电解池中Na+向左移动
C. 阳极区发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑
D. 理论上负极消耗1mol H2,电解池阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离)
【答案】AD
【解析】
【分析】由图可知,“全氢电池”左侧通入氢气,故左侧电极为负极,电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,双极膜中的OH-向左侧负极移动,H+向右侧正极移动,右侧电极为正极,正极上氢离子得电子生成氢气,电极反应为2H++2e-=H2↑,故Pt(Ⅰ)为阳极,氯离子失电子生成次氯酸,故阳极区发生的电极反应为Cl--2e-+H2O=HClO+H+,据此分析。
【详解】A.由分析可知,左侧电极为负极,电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,正极上氢离子得电子生成氢气,电极反应为2H++2e-=H2↑,故总反应为H++OH-=H2O,A正确;
B.由分析可知,电解池中Pt(Ⅰ)为阳极,Pt(Ⅱ)为阴极,Na+向右移动,B错误;
C.Pt(Ⅰ)为阳极,阳极区发生的电极反应为Cl--2e-+H2O=HClO+H+,C错误;
D.理论上负极消耗1molH2,转移2mol电子,则电解池阳极区生成1mol氢离子,同时有2mol阳离子通过阳离子交换膜移入阴极区,故电解池阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离),D正确;
故答案为:AD。
15. 一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是
A. 升高温度,可能引起c向d的变化
B. 该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C. 该温度下,a点时的溶液一定是酸性溶液
D. 该温度下,a、b两点对应的Kw的值相等
【答案】CD
【解析】
【分析】由图可知,该温度下。
【详解】A.水的电离为吸热过程,升高温度,和均增大,且水电离的氢离子与氢氧根离子浓度相等,即升温不可能引起c向d的变化,A错误;
B.经分析可知该温度下,水的离子积常数为,B错误;
C.该温度下,b点溶液的,即b点溶液呈中性,a点在b点基础上,增大、减小,即a点溶液呈酸性,C正确;
D.仅与温度有关,a、b两点温度相同,所以a、b两点对应的的值相等,D正确;
故答案选CD。
第II卷 (非选择题,共60分)
三、填空题(共60分)
16. I.已知在2L的密闭容器中进行如下可逆反应,各物质的有关数据如下:。
A
B
C
起始物质的量浓度/
1.5
1
0
2s末物质的量浓度/
0.9
0.8
0.4
请回答下列问题。
(1)该可逆反应的化学方程式可表示为___________。
(2)用物质B来表示0~2s的平均反应速率为___________。
(3)从反应开始到2s末,A的转化率为___________。
(4)下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是___________(填序号)。
A.(消耗)=(生成)
B.容器内气体的总压强保持不变
C.容器内气体的密度不变
D.
E.容器内气体C的物质的量分数保持不变
(5)若平衡后改变温度,使得容器中气体的平均摩尔质量变大,则反应向___________(填“反应物”或“生成物”)的方向移动。
II.潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示:
(6)电极a是___________。(填“正极”或“负极”)
(7)电解质溶液中离子向___________移动(填“电极a”或“电极b”)。
(8)电极b的电极反应式为___________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)BE (5)生成物
(6)负极 (7)电极a
(8)
【解析】
【小问1详解】
0~2s内A、B、C物质的量浓度变化量之比=(1.5-0.9)mol/L:(1-0.8)mol/L:(0.4-0)mol/L=3:1:2,相同时间内不同物质物质的量浓度变化量之比等于其计量数之比,则a:b:c=3:1:2,该反应方程式为;
【小问2详解】
用物质B来表示0~2s的平均反应速率==mol/(L•s)=0.1mol/(L•s);
【小问3详解】
从反应开始到2s末,A的转化率===40%;
【小问4详解】
A.无论反应是否达到平衡状态都不存在vB(消耗)=vC(生成),所以不能据此判断平衡状态,故A不选;
B.恒温恒容条件下气体压强与气体物质的量成正比,反应前后气体物质的量减小,则压强减小,当容器内气体的总压强保持不变时反应达到平衡状态,故B选;
C.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,则无论反应是否达到平衡状态容器内气体的密度始终不变,不能据此判断平衡状态,故C不选;
D.反应方向未知,且无论反应是否达到平衡状态都存在同一个方向上vA:vB:vC=3:1:2,不能据此判断平衡状态,故D不选;
E.容器内气体C的物质的量分数保持不变,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故E选;
故答案为:BE;
【小问5详解】
若平衡后改变温度,使得容器中气体的平均摩尔质量变大,则气体的物质的量变小,则反应向生成物的方向移动;
【小问6详解】
根据电池的装置示意图,通入O2的一极为正极,通入NH3的一极为负极,即电极a是负极;
【小问7详解】
电解质溶液中阴离子向负极移动,即离子向a电极移动;
【小问8详解】
电极b为正极,电极反应式为。
17. 减少汽车尾气的排放是环境保护的重要内容之一,已知生成尾气的相关热化学方程式为:
请回答下列问题:
(1)若反应Ⅲ的平衡常数表达式为,则其热化学方程式为_______。
(2)若在恒温恒压容器中只发生反应Ⅲ,下列能说明达到平衡状态的是_______(填字母代号)。
A.
B. 混合气体的密度不变
C.
D. 混合气体的平均摩尔质量不变
(3)在三个容器均为1L的恒容密闭容器中,分别充入0.4molNO和0.4molCO,在三种不同实验条件下只发生反应Ⅲ(体系各自保持温度不变),反应体系总压强随时间变化如图所示:
①温度:______T2(填“>”“<”或“=”)。
②CO的平衡转化率:I______Ⅱ(填“>”“<”或“=”)。
③反应速率: a点的_______b点的( 填“>”“<”或“=”) 。
④时的平衡常数_______是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化率的影响。将NO和CO按物质的量之比1:1以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如下图所示:
a点_______(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明其理由:_______。
【答案】(1) (2)BD
(3) ①. ②. ③. ④. 或
(4) ①. 不是 ②. 该反应为放热反应,平衡脱氮率应随温度升高而下降且与催化剂类型无关,根据曲线Ⅱ可知,脱氮率仍随温度升高而上升,a点对应温度的平衡脱氮率应该更高
【解析】
【小问1详解】
化学平衡常数,所以反应Ⅲ的化学方程式为:,根据盖斯定律:反应Ⅲ=2反应Ⅱ-反应Ⅰ,,反应Ⅲ得热化学方程式为: ;
【小问2详解】
可逆反应达到平衡状态的标志是:正、逆反应速率相等且各物质的浓度保持不变,与浓度相等,不能说明反应达平衡状态,A错误;反应Ⅲ在恒温恒压容器中(容器体积V可变)发生,混合气体的密度,反应前后均为气体,根据质量守恒定律,m不变,因为是恒温恒压条件,V在变, 是变量,反应达平衡时不变,所以混合气体的密度不变,能说明反应Ⅲ达到平衡状态,B正确;反应Ⅲ,由系数关系得,达平衡时应为,C错误;混合气体的平均摩尔质量,m不变,n(气体总物质的量)是变量,也是变量,反应达平衡时不变,因此混合气体的平均摩尔质量不变能说明反应Ⅲ达到平衡状态,D正确;故答案选BD;
【小问3详解】
①对比Ⅱ、I可知,I到达平衡时间短且起始压强增大,应是升高温度,;
②I与Ⅱ相比,I中温度较高,正反应为放热反应,平衡向逆反应方向移动,CO的转化率减小,转化率I<Ⅱ;
③对比Ⅱ、Ⅲ可知,平衡时压强不变,Ⅲ到达平衡时间缩短,改变条件反应速率加快且不影响平衡移动,Ⅲ应是使用了催化剂,催化剂能降低反应活化能,加快反应速率,所以a点的>b点的;
④设转化的CO的物质的量为x,则反应三段式为:
恒容条件压强之比等于物质的量之比,所以有 ,解得x=0.35mol,各物质的分压分别为:、、、,;
【小问4详解】
由图可知a点不是对应温度下的平衡脱氮率,对于曲线II而言,a点时反应没有达到平衡状态(460℃左右达到平衡),同时该反应正向为放热反应,平衡脱氮率应随温度升高而下降且与催化剂类型无关,根据曲线Ⅱ可知,脱氮率仍随温度升高而上升,a点对应温度的平衡脱氮率应该更高。
18. 硫酰氯(SO2Cl2) 和亚硫酰氯(SOCl2) 均是重要的化工试剂,遇水发生剧烈反应,常用作脱水剂。
已知:①SO2Cl2(g)SO2(g)+Cl2(g) △H= +471.7kJ/mol; 平衡常数K1
②SO2(g) +Cl2(g) +SCl2(g)2SOCl2(g) △H=-477.3kJ/mol; 平衡常数 K2
(1)反应2SOCl2(g)SO2Cl2(g)+SCl2(g)的平衡常数K=_______(用K1、K2表示) 该反应△H=_______。
(2)若在恒温、恒容的密闭容器中,投入一定量的SO2Cl2(g)和SCl2(g),发生反应SO2Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g),下列示意图能说明t1时刻反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
a. b. c.d.
(3)为研究不同条件对反应①的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol SO2Cl2,10min后反应①达到平衡。测得10min内v(SO2)= 8.0×10-3mol·L-1·min-1,则平衡时SO2Cl2的转化率α1=_______,平衡常数为_______;若其它条件保持不变,反应①在恒压条件下进行,平衡时SO2Cl2的转化率α2_______α1(填“>”、“<”或“=”)。若要增大SO2Cl2的转化率,可以采取的措施有_______(列举一种)。
【答案】(1) ①. ②. +5.6 kJ/mol
(2)bd (3) ①. 80% ②. 0.32 ③. > ④. 升高温度或增大容器体积或减小压强
【解析】
【小问1详解】
由①+②可得,SO2Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g),则该反应的平衡常数K= K1 K2,△H=+471.7kJ/mol+(- 477.3kJ/mol)= -5.6 kJ/mol。因此,反应2SOCl2(g)SO2Cl2(g)+SCl2的平衡常数K=, 该反应△H= +5.6 kJ/mol;
【小问2详解】
若在绝热、恒容的密闭容器中,投入一定量的SO2Cl2(g)和SCl2(g),发生反应SO2Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g),该反应前后气体的分子数不变,但是由于该反应是放热反应,故在绝热、恒容条件下,容器内的压强会变大。正反应速率受温度和反应物浓度两个因素影响,则
a. 后正反应速率变小,所以不平衡,故a错误;
b.该反应为物质的量不变的反应,绝热、恒容的密闭容器中进行,压强不变温度不变,说反应一定达到动态平衡,故b正确;
c.后反应物、生成物的物质的量改变,各组分的浓度在t1时刻后仍在变化,所以t1时刻没有达到平衡,故c错误;
d.后转化率不变,说明反应达到平衡,故d正确;
答案选bd;
【小问3详解】
反应①为SO2Cl2(g)SO2(g)+Cl2(g) △H= +471.7kJ/mol,该反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应。在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2 molSO2Cl2,10min后反应①达到平衡。测得10min内v(SO2)= 8.0×10-3 mol·L-1·min-1,则平衡时SO2Cl2的变化量等于n(SO2)=10min2L8.0×10-3 mol·L-1·min-1=0.16mol,所以SO2Cl2的转化率α1=80%;平衡时各物质的浓度分别为:0.02mol/L、0.08mol/L、0.08mol/L,则化学平衡常数K=;若其它条件保持不变,反应①在恒压条件下进行,由于该反应正反应是气体分子数增大的方向,所以平衡时容器体积变大,相当于对恒容的平衡状态减压(即增大容器体积),故SO2Cl2的转化率变大,α2>α1;若要增大SO2Cl2的转化率,可以采取的措施有升高温度或增大容器体积(即减小压强),故答案为:80%;0.32;>;升高温度或增大容器体积或减小压强。
19. 工业生产过程中产生的SO2会造成环境问题,可用多种方法脱除。
I.由次氯酸钠碱性废水[含有杂质]处理硫酸工业尾气的流程如下图。控制合适的条件有利于提高的吸收率(脱硫率)。已知:次氯酸钠不稳定,受热易分解。
(1)脱硫时需保持溶液呈碱性,此过程的主要反应有两个,离子方程式分别为:、_______。
(2)提高脱硫率的可行措施有_______(填序号)。
A.加快通入尾气的速率
B.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触
C.提高碱液 pH
(3)温度控制在 40~60℃之间,脱硫率较高,原因是_______。
(4)脱硫完成后过滤,滤渣的主要成分为_______(填化学式)。
II.工业上用氨水吸收废气中的SO2。已知25℃时,五种弱电解质的电离平衡常数如表:
化学式
NH3·H2O
H2SO3
CH3COOH
H2CO3
HCN
电离平衡常数
(5)25℃时, 将SO2通入氨水中, 当为 时,溶液中的 =_______。
(6)在溶液中加入少量NaOH溶液,反应的离子方程式为_______。
(7)下列四种离子结合质子(H+)的能力由大到小的顺序是_______(填编号)。
① ② ③ ④
【答案】(1)或
(2)BC (3)温度过低,反应速率慢;温度过高,NaClO不稳定分解或温度过高SO2溶解度减小
(4)CaSO4(或)
(5)12.4 (6)
(7)①④③②
【解析】
【分析】次氯酸钠的碱性废水中通入硫酸工业尾气进行脱硫,SO2被氧化并最终生成Na2SO4等,少量Ca2+与反应生成CaSO4沉淀,过滤后,所得滤渣为CaSO4(或);滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶,得到Na2SO4晶体。
【小问1详解】
脱硫时需保持溶液呈碱性,此过程的主要反应之一为:;生成的被ClO-氧化,生成和Cl-等,则另一个为氧化还原反应,该反应的离子方程式:或;
【小问2详解】
)A.加快通入尾气的速率,会导致SO2未反应就随气体逸出,吸收效果差,脱硫率降低,A不符合题意;
B.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触,接触面积大,脱硫率提高,B符合题意;
C.提高碱液pH,有利于吸收SO2,并转化为,易被ClO-氧化,脱硫率提高,C符合题意;
故选BC;
【小问3详解】
脱硫时,若温度过低,则反应速率慢,若温度过高,不利于SO2气体的溶解,且易造成次氯酸的分解,则需温度控制在40-60℃之间,原因是:温度过低,反应速率慢;温度过高,NaClO不稳定分解或温度过高SO2溶解度减小;
【小问4详解】
结合分析可知,所得滤渣为CaSO4(或);
【小问5详解】
H2SO3的二级电离方程式为,电离平衡常数,当为时,代入Ka2的表达式:;
【小问6详解】
中的具有酸性(,比的酸性强),优先与OH⁻反应生成和,离子方程式:;
【小问7详解】
酸越弱,酸根离子越易水解,即结合质子的能力越强,结合题给信息可知,酸性由强到弱顺序为CH3COOH,,HCN,,故下列四种离子结合质子(H+)的能力由大到小的顺序是①④③②。
20. 某学习小组为了探究一定温度下CH3COOH(简写为HAc)电离平衡的影响因素,进行了如下实验。
【实验一】测定HAc的浓度(已知醋酸钠溶液为碱性)。
(1)用_______(填仪器名称)准确移取20.00 mL HAc溶液,转移至锥形瓶,加入2滴_______(填“酚酞”, “石蕊”或“甲基橙”)作指示剂, 用0.1000mol/LNaOH溶液滴定, 平行测定4次,消耗NaOH溶液的体积分别为20.05mL、20.00mL、18.40mL、19.95mL,则_______。
(2)实验操作中,滴定管盛装NaOH溶液后排气泡动作正确的是_______(填字母,下同)。
A. B. C. D.
(3)下列有关实验操作的说法错误的是_______。
A. 锥形瓶盛装HAc溶液前未干燥,对测定结果无影响
B. 滴定时,左手控制滴定管,右手握持锥形瓶,眼睛注视滴定管中的液面变化
C. 滴定前仰视读数,滴定后读数正确,测得醋酸浓度偏低
D. 接近滴定终点时,改为滴加半滴NaOH 溶液,溶液出现颜色变化,即达到滴定终点
【实验二】探究25℃下HAc电离平衡的影响因素。
将实验一中的HAc 溶液和与其等浓度的 CH3COONa(简写为 NaAc)溶液按一定体积比混合,测pH。
序号
pH
I
40.00
/
0
2.86
II
4.00
a
b
0
3.36
Ⅶ
4.00
c
d
4.53
Ⅷ
4.00
4.00
32.00
4.65
(4)根据表中信息,补充数据:a=_______,d=_______。
(5)对比实验Ⅰ和Ⅱ可得结论:稀释HAc溶液,电离平衡正向移动;结合表中数据,给出判断理由:_______;由实验Ⅱ~Ⅷ可知, 增大Ac⁻浓度,HAc电离平衡_______向移动(填“正”、“逆”)。
(6)由实验Ⅰ,计算25℃醋酸的电离平衡常数_______。
【答案】(1) ①. 酸式滴定管 ②. 酚酞 ③. 0.1000 (2)C (3)BD
(4) ①. 0.00 ②. 33.00
(5) ①. 当溶液稀释10倍,溶液的pH的变化值小于1,说明稀释溶液,平衡正向移动 ②. 逆
(6)
【解析】
【分析】实验一:中和滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录,锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算。
【小问1详解】
HAc为弱酸,要准确移取20.00 mL HAc溶液,需用酸式滴定管移取;醋酸和氢氧化钠恰好反应生成强碱弱酸盐醋酸钠,此时溶液显碱性,应选用酚酞作指示剂;4次滴定标准液用量分别为20.05 mL、20.00 mL、18.40 mL、19.95 mL,第3次实验误差较大,舍弃,平均用量为20.00 mL,根据HAc~NaOH,则HAc的物质的量浓度为;
【小问2详解】
滴定管在洗涤前应先检查是否漏液;A、B为酸式滴定管,不能盛装NaOH,碱式滴定管排气泡时尖嘴应向上倾斜,故C操作正确;
【小问3详解】
A.锥形瓶不用干燥,所以锥形瓶盛装HAc溶液前未干燥,对测定结果无影响,故A正确;
B.滴定时,左手控制滴定管的活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化,故B错误;
C.滴定前仰视读数,滴定后读数正确,导致所测标准液体积会偏小,最终测得醋酸浓度偏低,故C正确;
D.接近滴定终点时,改为滴加半滴NaOH溶液,直到最后半滴滴入时溶液由无色变粉红色且半分钟内不变色,表示已经到达滴定终点,D错误;
故选BD。
【小问4详解】
HAc和NaAc物质的量浓度相等,实验Ⅶ的溶液中=3:4,V(HAc)=4.00mL,因此V(NaAc)=3.00mL,即c=3.00,由实验Ⅰ和Ⅷ可知,需要保持总体积为40mL,因此d=40.00mL-3.00mL-4.00mL=33.00mL,第Ⅱ组实验中=0,则 a=0.00mL;
【小问5详解】
由I和II可知,当溶液稀释10倍,溶液的pH的变化值小于1,说明稀释溶液,平衡正向移动;由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大浓度,溶液的pH增大,则说明HAc电离平衡向逆向移动。
【小问6详解】
序号Ⅰ中,,浓度为,pH=2.86,则。
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