精品解析:陕西省韩城市象山中学培优部2025-2026学年高二化学第三次月考试题
2026-08-26
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内容正文:
培优部高二化学第三次月考试题
化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡和答题纸交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Zn-65 Ag-108
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 乙醇燃烧时,热能转化为化学能
B. 报废的铅酸蓄电池,可进行露天焚烧处理
C. 工业上处理废水中的和,可加入适量的溶液处理
D. 工业燃烧煤时,将煤粉碎的目的是减少二氧化碳的排放量
2. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的X(g),发生反应:①;② 。已知:反应①的反应速率大于反应②。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B.
C. D.
3. 2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体需要采取有效的防腐蚀措施,下列措施不合理的是
A. 舰体采用耐腐蚀的特种钢材 B. 舰体表面喷涂油漆
C. 舰体底部四周镶嵌锌块 D. 舰体与外接电源正极相连
4. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的合成催化反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 催化剂参与了反应过程
B. ①→②过程吸收能量,且为该过程正向的活化能
C. 总反应过程中,有键和键的断裂
D. 该反应总反应的原子利用率为100%
5. 氯碱工业中,离子交换膜法电解饱和食盐水的原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电子从电极A经溶液流向电极B
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 饱和溶液从处进,溶液从处出
D. 电极A为阳极,发生还原反应生成氯气
6. 《自然》上发表的关于乳酸的研究认为,乳酸是经血液循环转换能量的基本成员。常温下,乳酸(用表示)的,碳酸的。下列说法正确的是
A. 乳酸的酸性比碳酸弱
B. 乳酸溶液的
C. 乳酸溶液中:
D. 加热乳酸溶液,乳酸的电离平衡常数减小
7. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 在的溶液中:、、、
B. 使甲基橙变红的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 常温下,水电离出的的溶液中:、、、
8. 一定条件下,向恒容密闭容器中加入,发生反应,的物质的量浓度变化如图所示,反应到时达到平衡,在时改变体系的温度,时建立新平衡。下列有关说法正确的是
A. 内
B. 时达到平衡,该反应的平衡常数
C. 时,改变的反应条件是降低了温度
D. 时的正反应速率比时的正反应速率大
9. 工业上可由水煤气(主要成分为和)合成甲醇: 。在某一可变的密闭容器中投入和,发生上述反应。实验测得平衡时的物质的量随温度、压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 压强:
C. 对应点的平衡常数:
D. 对应点的混合气体中氧元素的质量:
10. 下图所示的实验中,不能达到实验目的的是
A.制备无水
B.测定生成氧气的反应速率
C.比较的大小
D.探究温度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
11. “侯氏制碱法”与“氨碱法”是世界上生产的两种主要方法,其流程示意图如下:
下列关于这两种方法的说法中错误的是
A. 氨碱法循环Ⅱ的物质主要是,排出液中主要溶质是和
B. 氨碱法与联合制碱法的沉淀池中均是先通入再通入
C. 联合制碱法中的“联合”体现了合成氨与制纯碱的“联合”
D. 与氨碱法相比,联合制碱法提高了食盐的利用率
12. 已知时的。时在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 时,的为
B. 向饱和溶液中加入可使溶液由点移动到点
C. 图中点有沉淀析出
D. 时,以溶液滴定和的混合溶液,先沉淀
13. 水系锌锰二次电池放电时存在电极剥落的现象,造成电池容量衰减。研究发现,加入少量固体能很大程度恢复损失的容量,工作原理如图,PBS膜只允许通过。下列说法错误的是
A. 放电时,参加反应,理论上负极减少
B. 放电时的总反应为
C. 放电时,做正极
D. 充电时,由右侧移向左侧
14. 以溶液滴定溶液的曲线如图。下列说法错误的是
A. 溶液显酸性
B. 段溶液的主要溶质为和
C. 点溶液:
D. 点溶液:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. SO2的含量是空气质量报告中的一项重要指标,也是形成酸雨的主要原因之一,加大SO2的处理力度,是治理环境污染的当务之急。回答下列问题:
(1)工业上常用饱和Na2SO3溶液吸收尾气中的SO2,吸收时用气液逆流的方式在吸收塔中接触,采用气液逆流的目的是___________,该吸收反应的化学方程式为___________。
(2)可用电解法处理(1)中所得吸收废液,达到变废为宝的目的,其原理装置如图1所示:
①图中a极连接电源的___________(填“正”或“负”)极,C处流出的物质是___________。a极的电极反应为___________。
②膜N为___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。若a极收集到标准状况下2.24 L气体,则通过膜M的Na+的物质的量为___________mol。
(3)利用SO2制硫酸,原理如图2所示,电极b的电极反应为___________。若用此装置电解足量的AgNO3溶液,欲使电解后的溶液恢复原状,可向电解后的溶液中加入___________(填化学式)。
16. 转化利用是碳治理的重要方法,有利于实现碳资源的有效循环。
利用、为原料合成的主要反应如下。
反应i.
反应ii.
(1)已知反应iii的平衡常数,写出反应iii的热化学方程式____________________________。
(2)恒温恒容条件下,若起始按投料,只发生反应i,能作为反应达到平衡的标志是____(填标号)。
A. 浓度不再发生变化
B. 百分含量不再发生变化
C. 气体平均相对分子质量不再发生变化
D.
(3)T℃时,在容积为1L的密闭容器中,充入一定量的及起始及达平衡时,容器内各气体物质的量如下表:(初始压强为)
CO
起始/mol
5
9
0
0
0
平衡/mol
2
3
T℃时,的平衡转化率为____________;反应i的平衡常数____(用分数表示)。保持反应条件不变,再向平衡体系中加入和各1mol,此时反应出i的______(填“>”、“<”或“=”)。为了提高的平衡产率,在初始投料量不变的情况下,可以______(填“升温加压”“降温减压”“降温加压”)。
(4)研究分析用及制取,在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态。
该反应历程中决速步骤的化学方程式为__________________________,催化剂使该步骤的活化能降低______eV。
17. 填空
(1)25℃时,浓度为的6种溶液:①;②;③;④;⑤;⑥。溶液由小到大的顺序为_____(填编号)。
(2)某温度时,醋酸的电离常数,则该温度下醋酸溶液中氢离子浓度_____(水的电离忽略不计)。
(3)25℃时,的醋酸和的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液呈_____(填“酸性”“中性”或“碱性”),请写出溶液中离子浓度间的一个等式:_____。
(4)25℃时,将的醋酸和的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液的,则①溶液中_____,②m与n的大小关系是m_____n(填“>”“=”或“<”)。
(5)25℃时,醋酸的电离常数,将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后,溶液的,则的电离常数_____。
18. Ⅰ.常温下,如果取0.2 mol/LCH3COOH溶液与0.2 mol/L NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=9,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=9的原因是:(用离子方程式表示)___________。
(2)该混合溶液中由水电离出的c(H+)和pH=9的NaOH溶液中由水电离出c(H+)的比值为___________。
(3)求该混合溶液中下列算式的计算结果:
c(Na+)-c(CH3COO-)=___________mol/L(代入数据,列出算式即可)
c(OH-)-c(CH3COOH)=___________moL/L。
Ⅱ.(4)25℃下,向20 mL 0.1 mol•L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol•L-1 HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴),随溶液pH变化的部分情况如图所示。回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、HCO、CO___________(填“能”或“不能”)大量共存;
②当pH=7时,溶液中Na+、Cl-、HCO三种离子的浓度大小关系为___________;
③已知在25℃时,CO的第一步水解常数Kh1=2.0×10-4,当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,溶液的pH=___________。
(5)下列固体物质溶于水,再将其溶液加热,蒸发结晶、再灼烧,能得到化学组成与原固体物质相同的是___________(填字母序号)。
①胆矾 ②氯化铝 ③硫酸铝 ④Na2CO3⑤NaHCO3⑥高锰酸钾
A.③④ B.①③④ C.①②③④⑤ D.全部
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培优部高二化学第三次月考试题
化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡和答题纸交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Zn-65 Ag-108
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 乙醇燃烧时,热能转化为化学能
B. 报废的铅酸蓄电池,可进行露天焚烧处理
C. 工业上处理废水中的和,可加入适量的溶液处理
D. 工业燃烧煤时,将煤粉碎的目的是减少二氧化碳的排放量
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇燃烧时,主要能量转换形式为化学能转化为热能,A错误;
B.报废的铅酸蓄电池,含有硫酸等废酸,还含有铅等重金属,会污染环境,不可进行露天焚烧处理,B错误;
C.工业废水中的和等重金属离子可以通过加适量溶液将其转化为CuS、Ag2S沉淀除去,C正确;
D.工业燃烧煤时,将煤粉碎的目的是使煤充分燃烧,节约能源,并不能减少二氧化碳的排放量,D错误;
故选C。
2. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的X(g),发生反应:①;② 。已知:反应①的反应速率大于反应②。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由方程式可知,反应①、②均为吸热反应,则X、Y、Z的能量依次增大,因此排除B、C选项;由反应①的反应速率大于反应②可知,反应②的速率更小,活化能更大,排除D选项,则A符合题意;
故答案选A。
3. 2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体需要采取有效的防腐蚀措施,下列措施不合理的是
A. 舰体采用耐腐蚀的特种钢材 B. 舰体表面喷涂油漆
C. 舰体底部四周镶嵌锌块 D. 舰体与外接电源正极相连
【答案】D
【解析】
【详解】A.海水中盐的浓度较大,钢铁易发生吸氧腐蚀,所以舰体采用耐腐蚀的特种钢材,可防止舰体腐蚀,A合理;
B.舰体表面喷涂油漆,将隔绝舰体与海水的接触,从而防止舰体腐蚀,B合理;
C.舰体外壳安装锌,锌比铁活泼,在海水中锌会优先被腐蚀,从而保护舰体,属于牺牲阳极的阴极保护法,C合理;
D.舰体与外接电源正极相连,则舰体作阳极,从而加速舰体腐蚀,D不合理;
故选D。
4. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的合成催化反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 催化剂参与了反应过程
B. ①→②过程吸收能量,且为该过程正向的活化能
C. 总反应过程中,有键和键的断裂
D. 该反应总反应的原子利用率为100%
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂通过参与化学反应,改变反应历程加快反应速率,故A正确;
B.①的能量大于②的能量,①→②过程放出能量,且为该过程正向的活化能,故B错误;
C.总反应过程中,甲烷中键断裂,二氧化碳中键断裂,故C正确;
D.该反应总反应方程式为CO2+CH4→CH3COOH,原子利用率为100%,故D正确;
选B。
5. 氯碱工业中,离子交换膜法电解饱和食盐水的原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电子从电极A经溶液流向电极B
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 饱和溶液从处进,溶液从处出
D. 电极A为阳极,发生还原反应生成氯气
【答案】C
【解析】
【分析】氯碱工业中的总反应为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;电解池中阳极失电子发生氧化反应,氯碱工业中Cl2为氧化产物,所以电极A为阳极,电极B为阴极,据此作答。
【详解】A.电子不会经过溶液,只会在外电路,故A错误;
B.阳极发生的反应式为,阴极:;为了防止生成的氯气与氢氧化钠发生反应,氢氧化钠要从口流出,所以要防止流向阳极即电极,该离子交换膜为阳离子交换膜,故B错误;
C.根据B选项的分析可知饱和从处进,溶液从处出,故C正确;
D.根据分析可知电极为阳极,发生氧化反应生成氯气,故D错误;
故选:C。
6. 《自然》上发表的关于乳酸的研究认为,乳酸是经血液循环转换能量的基本成员。常温下,乳酸(用表示)的,碳酸的。下列说法正确的是
A. 乳酸的酸性比碳酸弱
B. 乳酸溶液的
C. 乳酸溶液中:
D. 加热乳酸溶液,乳酸的电离平衡常数减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同温度下,弱酸的电离常数越大,酸性越强;乳酸碳酸,因此乳酸酸性比碳酸强,A错误;
B.乳酸是弱酸,不能完全电离,设乳酸电离出的,由,计算得,则,B错误;
C.乳酸溶液中阳离子只有,阴离子为和,根据电荷守恒,存在关系,C正确;
D.弱电解质电离是吸热过程,加热促进乳酸电离,电离平衡常数增大,D错误;
故答案选C。
7. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 在的溶液中:、、、
B. 使甲基橙变红的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 常温下,水电离出的的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.的溶液为酸性,酸性条件下,、、、相互不反应,能大量共存,故A符合题意;
B.甲基橙变红的溶液为酸性,酸性条件下亚铁离子会被硝酸根离子氧化,不能大量共存,故B不符合题意;
C.的溶液中,碳酸氢根离子和铁离子会发生双水解生成氢氧化铁沉淀,不能大量共存,故C不符合题意;
D.常温下,水电离出的的溶液可能为酸性或碱性[说明溶液中c(H+)=0.1 mol/L或c(OH-)=0.1 mol/L],酸性条件下,氢离子和次氯酸根离子生成弱酸次氯酸分子,不能大量共存,故D不符合题意;
故选A。
8. 一定条件下,向恒容密闭容器中加入,发生反应,的物质的量浓度变化如图所示,反应到时达到平衡,在时改变体系的温度,时建立新平衡。下列有关说法正确的是
A. 内
B. 时达到平衡,该反应的平衡常数
C. 时,改变的反应条件是降低了温度
D. 时的正反应速率比时的正反应速率大
【答案】D
【解析】
【详解】A.速率比等于系数比,根据图像0~8min,,A错误;
B.据图像,时达到平衡,X的浓度变化量为0.8mol/L,则生成Y、Z均为0.4mol/L,所以平衡常数,B错误;
C.据图可知,后X浓度增大,即平衡逆向移动,该反应焓变小于0,所以应为升高温度,C错误;
D.16min时体系温度高于8min,X的浓度也大,则正反应速率也大,D正确;
故选D。
9. 工业上可由水煤气(主要成分为和)合成甲醇: 。在某一可变的密闭容器中投入和,发生上述反应。实验测得平衡时的物质的量随温度、压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 压强:
C. 对应点的平衡常数:
D. 对应点的混合气体中氧元素的质量:
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度,甲醇的物质的量减少,说明平衡逆向移动,正反应放热,,故A正确;
B.增大压强,平衡正向移动,甲醇的物质的量增多,可知压强:,故B正确;
C.正反应放热,温度越高,平衡常数越小,对应点的平衡常数:,故C正确;
D.根据元素守恒,对应点的混合气体中氧元素的质量:,故D错误;
选D。
10. 下图所示的实验中,不能达到实验目的的是
A.制备无水
B.测定生成氧气的反应速率
C.比较的大小
D.探究温度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加热时,干燥气流可抑制水解,能制得无水,A不符合题意;
B.装置使用长颈漏斗,反应生成的氧气会从长颈漏斗上口逸出,无法准确测定一定时间内生成氧气的体积,不能测定氧气的反应速率,B符合题意;
C.和为同类型难溶电解质,向等浓度的和混合溶液中滴加溶液,优先生成的沉淀溶度积更小,可比较、的大小,C不符合题意;
D.存在平衡,为红棕色,为无色,不同温度下平衡移动方向不同,可通过气体颜色变化探究温度对化学平衡的影响,D不符合题意;
故选B。
11. “侯氏制碱法”与“氨碱法”是世界上生产的两种主要方法,其流程示意图如下:
下列关于这两种方法的说法中错误的是
A. 氨碱法循环Ⅱ的物质主要是,排出液中主要溶质是和
B. 氨碱法与联合制碱法的沉淀池中均是先通入再通入
C. 联合制碱法中的“联合”体现了合成氨与制纯碱的“联合”
D. 与氨碱法相比,联合制碱法提高了食盐的利用率
【答案】B
【解析】
【详解】A.煅烧炉中碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、水和二氧化碳,氨碱法循环Ⅱ的物质主要是,母液中含有氯化铵和氯化钠,加入氧化钙,与氯化铵反应生成氯化钙、氨气,排出液中主要溶质是和,故A正确;
B.氨气易溶于水,二氧化碳易溶于碱性溶液,为增大二氧化碳的溶解度,氨碱法与联合制碱法的沉淀池中均是先通入再通入,故B错误;
C.联合制碱法利用合成氨厂生产的氨和二氧化碳作为副产品供给碱厂作为原料,提高了原料的利用率,减少了废物的排放,降低了能源消耗,从而降低了成本,体现了合成氨与制纯碱的“联合”,故C正确;
D.与氨碱法相比,联合制碱法得到的母液中通入NH3并加入氯化钠固体,NH4Cl结晶析出,母液中的NaCl可以循环使用,提高了食盐的利用率,故D正确;
选B。
12. 已知时的。时在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 时,的为
B. 向饱和溶液中加入可使溶液由点移动到点
C. 图中点有沉淀析出
D. 时,以溶液滴定和的混合溶液,先沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,铬酸根离子浓度为1×10-6mol/L时,银离子浓度为1×10-3mol/L,则铬酸银的溶度积为Ksp()=c()c2(Ag+)=1×10-6×(1×10-3)2=1×10-12,故A正确;
B.在饱和铬酸银溶液中加入铬酸钾固体,铬酸银的溶度积不变,铬酸根离子浓度增大,银离子浓度减小,可使溶液由Y点到Z点,故B正确;
C.X点在曲线上方,则Qsp()>Ksp(),有沉淀析出,故C正确;
D.根据题意,溶液中,,开始沉淀时所需的,开始沉淀时所需的,因为,所以先沉淀,故D错误;
故选D。
13. 水系锌锰二次电池放电时存在电极剥落的现象,造成电池容量衰减。研究发现,加入少量固体能很大程度恢复损失的容量,工作原理如图,PBS膜只允许通过。下列说法错误的是
A. 放电时,参加反应,理论上负极减少
B. 放电时的总反应为
C. 放电时,做正极
D. 充电时,由右侧移向左侧
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意可知,该装置为化学电源,锌作负极,其电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,MnO2作正极,正极区发生的反应有+2e-=3I-、MnO2+3I-+4H+=Mn2+++2H2O,作催化剂,据此分析;
【详解】A.放电时,0.3mol I-参加反应,转移0.2mol e-,则理论上负极Zn减少0.1mol,其质量为0.1mol×65g/mol=6.5g,故A说法错误;
B.根据上述分析,正极区总反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,则放电时总反应为Zn+MnO2+4H+=Mn2++2H2O+Zn2+,故B说法正确;
C.根据上述分析,MnO2作正极,故C说法正确;
D.充电时,锌作阴极,MnO2作阳极,根据电解原理,Zn2+从右侧移向左侧,故D说法正确;
答案为A。
14. 以溶液滴定溶液的曲线如图。下列说法错误的是
A. 溶液显酸性
B. 段溶液的主要溶质为和
C. 点溶液:
D. 点溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.M点溶质为,由图可知点,溶液显酸性,A正确;
B.段体积在之间,反应为,因此溶液主要溶质为和,B正确;
C.N点溶质为,由图可知点,溶液显碱性,说明的水解程度大于电离程度: 水解:,电离:,因此水解产生的多于电离产生的,正确浓度顺序为:,C错误;
D.点溶质为,根据质子守恒:得: ,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. SO2的含量是空气质量报告中的一项重要指标,也是形成酸雨的主要原因之一,加大SO2的处理力度,是治理环境污染的当务之急。回答下列问题:
(1)工业上常用饱和Na2SO3溶液吸收尾气中的SO2,吸收时用气液逆流的方式在吸收塔中接触,采用气液逆流的目的是___________,该吸收反应的化学方程式为___________。
(2)可用电解法处理(1)中所得吸收废液,达到变废为宝的目的,其原理装置如图1所示:
①图中a极连接电源的___________(填“正”或“负”)极,C处流出的物质是___________。a极的电极反应为___________。
②膜N为___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。若a极收集到标准状况下2.24 L气体,则通过膜M的Na+的物质的量为___________mol。
(3)利用SO2制硫酸,原理如图2所示,电极b的电极反应为___________。若用此装置电解足量的AgNO3溶液,欲使电解后的溶液恢复原状,可向电解后的溶液中加入___________(填化学式)。
【答案】(1) ①. 增大接触面积,加快反应速率,提高SO2的吸收率 ②. Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3
(2) ①. 负 ②. (浓度较大的)硫酸 ③. 2H2O+2e-=H2↑+2OH- ④. 阴 ⑤. 0.2
(3) ①. H2O2+2H++2e-=2H2O ②. Ag2O(或Ag2CO3)
【解析】
【分析】(2)根据电解池中离子的移动方向,钠离子向a极移动,a极为阴极;故b极为阳极。a极得到电子,电极反应式为:;b极失去电子,电极反应式为:。
【小问1详解】
因为气液逆流时,气体和液体的接触面积增大,接触时间延长,能让SO2更充分地被吸收液吸收。吸收的总反应为:。
【小问2详解】
①根据电解池中离子的移动方向,阳离子向阴极移动,a极为阴极,与电池的负极相连,a极得到电子,电极反应式为:;b极为阳极,生成硫酸根离子和氢离子,阳极区硫酸的浓度增大,C处流出的物质为浓度较大的硫酸。
②由于b极生成氢离子,为确保电荷守恒,则阴离子通过膜N,进入b极。a极生成H2,H2的物质的量为0.1 mol,根据电荷守恒,则反应转移电子的物质的量为0.2 mol,有0.2 mol Na+通过膜M移向a极。
【小问3详解】
如图2所示,H2O2发生还原反应,电极b的电极反应为H2O2+2H++2e-=2H2O,电极a的电极反应为SO2-2e-+2H2O=+4H+。电解足量的AgNO3溶液时,电解总反应为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3,所以电解结束后可加入Ag2O或Ag2CO3使溶液恢复原状。
16. 转化利用是碳治理的重要方法,有利于实现碳资源的有效循环。
利用、为原料合成的主要反应如下。
反应i.
反应ii.
(1)已知反应iii的平衡常数,写出反应iii的热化学方程式____________________________。
(2)恒温恒容条件下,若起始按投料,只发生反应i,能作为反应达到平衡的标志是____(填标号)。
A. 浓度不再发生变化
B. 百分含量不再发生变化
C. 气体平均相对分子质量不再发生变化
D.
(3)T℃时,在容积为1L的密闭容器中,充入一定量的及起始及达平衡时,容器内各气体物质的量如下表:(初始压强为)
CO
起始/mol
5
9
0
0
0
平衡/mol
2
3
T℃时,的平衡转化率为____________;反应i的平衡常数____(用分数表示)。保持反应条件不变,再向平衡体系中加入和各1mol,此时反应出i的______(填“>”、“<”或“=”)。为了提高的平衡产率,在初始投料量不变的情况下,可以______(填“升温加压”“降温减压”“降温加压”)。
(4)研究分析用及制取,在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态。
该反应历程中决速步骤的化学方程式为__________________________,催化剂使该步骤的活化能降低______eV。
【答案】(1)
(2)AC
(3) ①.
②.
③.
④.
降温加压 (4) ①.
或 ②.
【解析】
【小问1详解】
已知反应iii的平衡常数 ,根据平衡常数与化学方程式的关系可知,反应iii = 反应i - 反应ii。根据盖斯定律,反应iii的焓变 。将反应i和反应ii的方程式相减并整理,可得反应iii的热化学方程式为:。
【小问2详解】
A.可逆反应达到平衡的根本标志是各组分的浓度不再发生变化,故A正确;
B.设起始投料n(CO2)=n(H2)=a mol,转化的n(CO2)=x mol,列三段式计算
反应前CO2百分含量为,反应后CO2百分含量为,百分含量一直保持不变,不能作为反应达到平衡标志,故B错误;
C.该反应前后气体总质量不变,但正反应是气体分子数减少的反应,气体总物质的量在反应过程中不断减小。因此气体的平均相对分子质量 在反应过程中不断增大,当其不再变化时,说明反应达到平衡,故C正确;
D项,根据反应速率之比等于化学计量数之比,任何时刻均有 。当反应达到平衡时,,此时应满足 ,故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
根据已知信息列出三段式:
的平衡转化率为;
平衡时各物质的量分别为: , mol, mol, mol, mol。平衡时气体总物质的量为 mol。恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,平衡压强 。各气体的分压为:,,,。反应i的平衡常数 。
保持条件不变,再加入 和 各 mol,此时 mol, mol。此时的浓度商 ,而平衡常数 。因为 ,反应向正反应方向进行,故 。反应i为放热且气体分子数减少的反应,为了提高 的平衡产率,应使平衡正向移动,根据勒夏特列原理,可以采取降温加压的措施。
【小问4详解】
多步反应中,活化能最大的步骤为决速步骤。由图可知,无论有无催化剂,活化能最大的步骤均为 TS3 对应的反应。该步骤的反应物为 ,产物为 ,化学方程式为或;无催化剂时,该步骤的活化能 ;有催化剂时,该步骤的活化能 。因此,催化剂使该步骤的活化能降低了 。
17. 填空
(1)25℃时,浓度为的6种溶液:①;②;③;④;⑤;⑥。溶液由小到大的顺序为_____(填编号)。
(2)某温度时,醋酸的电离常数,则该温度下醋酸溶液中氢离子浓度_____(水的电离忽略不计)。
(3)25℃时,的醋酸和的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液呈_____(填“酸性”“中性”或“碱性”),请写出溶液中离子浓度间的一个等式:_____。
(4)25℃时,将的醋酸和的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液的,则①溶液中_____,②m与n的大小关系是m_____n(填“>”“=”或“<”)。
(5)25℃时,醋酸的电离常数,将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后,溶液的,则的电离常数_____。
【答案】(1)①②⑥⑤④③
(2)
(3) ①. 酸性 ②.
(4) ①. ②. >
(5)
【解析】
【小问1详解】
盐酸和醋酸为酸,氢氧化钡为碱,碳酸钠、氯化钾和氯化铵为盐,碳酸钠为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,氯化钾为强酸强碱盐,为中性,氯化铵为强酸弱碱盐,其溶液为酸性,相同浓度的盐酸和醋酸,醋酸中氢离子浓度小于盐酸,所以pH盐酸小于醋酸,则这几种溶液的pH由小到大的顺序是①②⑥⑤④③。
【小问2详解】
某温度时,醋酸的电离常数K =1.6×10-5,根据醋酸的电离方程式:CH3COOHCH3COO-+H+可知,则该温度下0.01 mol/L的醋酸溶液的c(H+)约为=mol/L。
【小问3详解】
25℃时,pH=3的醋酸,c(H+)=10-3mol/L,pH=11的氢氧化钠溶液,c(H+)=10-11mol/L,则c(OH-)=Kw÷c(H+)=10-14÷10-11=10-3mol/L,两种溶液中的离子浓度相等,当等体积混合后,电离的部分恰好完全中和,但由于醋酸为弱酸,还有大量未电离的醋酸分子存在,会继续电离产生H+和CH3COO-,所以溶液呈酸性;在溶液中存在电荷守恒:c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH-)。
【小问4详解】
①由于溶液为等体积混合,所以溶液中c(CH3COO-) + c(CH3COOH)=mol/L;②因为酸是弱酸,碱是强碱,若等物质的量混合,恰好生成CH3COONa,溶液由于CH3COO-的水解显碱性,为了使溶液显中性,酸必须稍微过量一些,来抵消醋酸根离子水解的碱性,所以m与n的大小关系是m>n。
【小问5详解】
25℃时,将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后,溶液的pH=7,说明醋酸根离子和铵根离子水解程度相等,则醋酸和一水合氨电离程度相等,其电离平衡常数相等,即NH3•H2O的电离常数Ka=1.7×10-5mol/L。
18. Ⅰ.常温下,如果取0.2 mol/LCH3COOH溶液与0.2 mol/L NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=9,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=9的原因是:(用离子方程式表示)___________。
(2)该混合溶液中由水电离出的c(H+)和pH=9的NaOH溶液中由水电离出c(H+)的比值为___________。
(3)求该混合溶液中下列算式的计算结果:
c(Na+)-c(CH3COO-)=___________mol/L(代入数据,列出算式即可)
c(OH-)-c(CH3COOH)=___________moL/L。
Ⅱ.(4)25℃下,向20 mL 0.1 mol•L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol•L-1 HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴),随溶液pH变化的部分情况如图所示。回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、HCO、CO___________(填“能”或“不能”)大量共存;
②当pH=7时,溶液中Na+、Cl-、HCO三种离子的浓度大小关系为___________;
③已知在25℃时,CO的第一步水解常数Kh1=2.0×10-4,当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,溶液的pH=___________。
(5)下列固体物质溶于水,再将其溶液加热,蒸发结晶、再灼烧,能得到化学组成与原固体物质相同的是___________(填字母序号)。
①胆矾 ②氯化铝 ③硫酸铝 ④Na2CO3⑤NaHCO3⑥高锰酸钾
A.③④ B.①③④ C.①②③④⑤ D.全部
【答案】 ①. CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH- ②. 104:1 ③. 10-5-10-9 ④. 10-9 ⑤. 不能 ⑥. c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO) ⑦. 10 ⑧. A
【解析】
【详解】Ⅰ. (1)等体积等浓度混合,恰好生成CH3COONa,离子反应为CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O,混合后pH=9,则CH3COO-离子水解显碱性,离子反应为CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-,故答案为:CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-;
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)为10-5mol/L,pH=9的NaOH溶液中由水电离出c(H+)为10-9mol/L,则比值为10-5:10-9=104:1,故答案为:104:1;
(3)由电荷守恒可知c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)=10-5mol/L-10-9mol/L,物料守恒为 c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),则c(OH-)-c(CH3COOH)=c(H+)=10-9mol/L,故答案为:10-5-10-9;10-9;
Ⅱ.(4)①由图可知,在同一溶液中,三种H2CO3、HCO、CO不能大量共存,CO减少时HCO的浓度逐渐增大,HCO逐渐减少时H2CO3的浓度增大;故答案为:不能;
②由图可知,当pH=7时,部分碳酸氢根离子转化为碳酸,溶液中含碳元素的主要微粒为HCO、H2CO3,此时溶液中的溶质为碳酸氢钠、碳酸、氯化钠,且氯化钠的物质的量大于碳酸氢钠的物质的量,因为溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),所以溶液中各离子的浓度关系为c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(H+)=c(OH-);故答案为:c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO);
③当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,根据Kh1==2.0×10-4可得c(OH-)=1.0×10-4mol·L-1,则c(H+)=1.0×10-10mol·L-1,所以溶液pH=10,故答案为:10;
(5)①胆矾溶于水后,将溶液蒸发结晶再灼烧得到硫酸铜而不是胆矾,所以得不到原物质,故①错误;
②氯化铝溶于水后,将溶液蒸发结晶时促进氯化铝水解,氯化氢具有挥发性,所以蒸发结晶得到的固体是氢氧化铝,再灼烧氢氧化铝得到氧化铝,所以得不到原物质,故②错误;
③硫酸铝溶于水后,蒸发过程中硫酸铝水解得到硫酸和氢氧化铝,但硫酸没有挥发性,所以蒸发结晶得到的固体是硫酸铝,硫酸铝较稳定,在灼烧时不分解,所以最终得到的固体是原物质,故③正确;
④纯碱溶于水后,蒸发结晶过程中得到的固体是碳酸钠,碳酸钠较稳定,加热时不分解,所以最终得到原物质,故④正确;
⑤小苏打溶于水后,蒸发结晶过程中得到的固体是碳酸钠,所以得不到原物质,故⑤错误;
⑥高锰酸钾溶于水后,蒸发结晶,固体高锰酸钾不稳定,受热分解得到的固体是锰酸钾、二氧化锰、氧气,所以最终得到的固体不是原物质,故⑥错误;
综上③④正确,答案选A。
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