精品解析：江苏省锡山高级中学2024-2025学年高二上学期1月期末考试化学试题

江苏省锡山高级中学2024-2025学年度第一学期期末考试 高二化学(选修)试卷 (本试卷满分100分，考试时间75分钟) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Ga-70 第Ⅰ卷(选择题，共45分) 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，每小题只有1个选项符合题意，共计45分) 1. 人们常用热的纯碱溶液除去金属铁表面的油污，下列平衡与其反应过程无关的是 A. 金属铁的溶解平衡 B. 碳酸根离子的水解平衡 C. 水的电离平衡 D. 油污的水解平衡 【答案】A 【解析】 【详解】A．热纯碱溶液呈碱性，铁与碱性溶液不发生反应，不存在铁的溶解平衡，该平衡与除油污过程无关，A符合题意； B．纯碱中碳酸根离子发生水解使溶液呈碱性，加热促进水解，碱性增强有利于油污去除，与过程有关，B不符合题意； C．碳酸根水解时会结合水电离出的，促进水的电离平衡正向移动，与过程有关，C不符合题意； D．油污属于酯类物质，在碱性条件下存在水解平衡，会消耗水解生成的有机酸，促进平衡正向移动使油污被除去，与过程有关，D不符合题意； 故答案选A。 2. 下列实验事实不能用勒夏特列原理（化学平衡移动原理）解释的是 A. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集 B. 打开啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 C. 将氯化铝溶液加热蒸干并灼烧，最终得氧化铝固体 D. 反应，相同时间内采用纳米CaO（催化剂）比微米CaO的制氢选择性更高 【答案】D 【解析】 【详解】A．饱和食盐水中氯离子浓度较大，使氯气与水的反应平衡向左移动，降低氯气在水中的溶解度，能用勒夏特列原理解释，A错误； B．打开瓶盖后，瓶内二氧化碳分压减小，二氧化碳的溶解平衡向气体逸出的方向移动，能用勒夏特列原理解释，B错误； C．加热时氯化氢挥发，促进氯化铝水解平衡向生成氢氧化铝的方向移动，氢氧化铝灼烧后生成氧化铝，能用勒夏特列原理解释，C错误； D．纳米氧化钙与微米氧化钙的催化活性不同，会造成相同时间内的动力学差异；催化剂能改变反应速率，但不改变平衡常数，不能使平衡移动，D正确； 故选D。 3. 下列实验操作或装置能达到目的的是 A. 图甲：直接测定Zn粒的反应速率 B. 图乙：对比与对双氧水分解的催化效率 C. 图丙：探究温度对化学平衡的影响 D. 图丁：测定NaOH溶液的pH值 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中的量气装置直接测量的是单位时间内生成氢气的体积，锌粒的消耗速率需根据产氢量及反应计量关系间接求得，不能直接测定，A错误； B．图乙向两支过氧化氢溶液中加入的盐分别为氯化铁和硫酸铜，除待比较的铁离子、铜离子外，阴离子也不同，未控制单一变量，不能比较两种离子的催化效率，B错误； C．图丙先使两容器内气体组成相同，再夹闭导管并分别置于热水和冷水中。二氧化氮转化为四氧化二氮是放热过程，热水中气体颜色加深，冷水中气体颜色变浅，可根据颜色变化探究温度对化学平衡的影响，C正确； D．图丁将pH试纸直接浸入氢氧化钠溶液，会污染待测液。应把试纸放在洁净、干燥的玻璃片或白瓷板上，用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液并点在试纸上，再与标准比色卡比较，D错误； 故选C。 阅读下列材料，完成下面小题。 中国是世界上最大的合成氨生产国之一，工业合成氨的反应：在298K时此反应的，。自由能(单位kJ/mol)可用于判断一定温度下反应的自发性，<0表示该反应能自发进行，。 4. 在2L恒温恒容的密闭容器中进行合成氨反应，1min后，NH3增加了1.2mol/L，下列说法正确的是 A. 该反应在1min内N2的平均反应速率为0.3mol/(L·min) B. 其他条件不变，充入少量氖气，对合成氨的反应速率与平衡转化率均无影响 C. 在刚开始反应的1min内，平衡向右移动，平衡常数K变大 D. 温度升高，有利于该反应向正反应方向进行 5. 下列说法不正确的是 A. 在298K时，该反应<0，能自发进行 B. 控制原料气，是因为N2相对易得，适度过量可提高H2平衡转化率 C. 升高温度或使用铁触媒，反应物活化分子百分数均会增大，反应速率均会加快 D. 合成氨一般选择400-500℃进行，催化剂的活性最大，原料气平衡转化率最高 6. 合成氨生产流程如下图所示，下列说法不正确的是 A. 步骤中“干燥净化”可以防止催化剂中毒而失活 B. 反应平衡后通过“冷却”液化分离出NH3，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡正向移动 C. “热交换”的目的是预热原料气，同时对合成的气体进行降温，有利于氨的液化分离 D. 步骤中“压缩机加压”既可以提高原料的平衡转化率，又可以加快反应速率 7. 在密闭容器中通入a mol N2和3a mol H2，在一定条件下进行反应，达到平衡时容器中NH3刚好为2mol。则下列说法正确的是 A. 达到平衡时，N2的物质的量为(a-1)mol B. 此反应共放出的热量为92.3a kJ/mol C. 平衡常数K为 D. 若将容器的容积缩小一半，则H2转化率增大，逆反应速率减小 8. 若向密闭容器中充入1mol NH3发生反应，达平衡后，保持温度不变，作如下三种改变：①容器体积扩大一倍；②恒压下再充1mol NH3；③恒容下再充1mol NH3达到新平衡后，以下判断正确的是 A. ①、②、③中H2的物质的量浓度都比原平衡的大 B. ②中N2的反应速率比原平衡的大 C. ③中N2的物质的量分数与原平衡时相等 D. ①中NH3转化率大于③中NH3转化率 【答案】4. B 5. D 6. B 7. A 8. D 【解析】 【4题详解】 A．反应速率之比等于化学计量数之比，，A错误； B．恒温恒容充入氖气，反应物、生成物浓度均不变，反应速率不变，平衡不移动，平衡转化率无影响，B正确； C．平衡常数仅与温度有关，温度不变，不变，C错误； D．该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，不利于正反应进行，D错误； 故选B。 【5题详解】 A．代入公式，反应能自发进行，A正确； B．来自空气相对易得，适当过量可提高价格更高的的平衡转化率，B正确； C．升高温度使分子平均能量升高，催化剂降低反应活化能，均能增大活化分子百分数，加快反应速率，C正确； D．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，原料气平衡转化率降低，选择400~500℃仅因为催化剂活性最大，D错误； 故选D。 【6题详解】 A．原料气中的杂质会使催化剂失活（中毒），干燥净化可避免该情况，A正确； B．分离出瞬间，反应物浓度不变，正反应速率瞬间不变，逆反应速率减小，平衡正向移动，正反应速率随后逐渐减小，B错误； C．热交换可利用反应放出的热量预热原料气，同时降低产物温度，有利于液化分离，C正确； D．加压可增大反应物浓度加快反应速率，同时使合成氨反应平衡正向移动，提高原料平衡转化率，D正确； 故选B。 【7题详解】 A．生成时，消耗的物质的量为，故平衡时为，A正确； B．生成对应反应，放出热量为，与无关，且热量单位为不是，B错误； C．平衡常数需要用各物质的浓度计算，题目未给出容器体积，无法计算，C错误； D．容器容积缩小一半，压强增大，正、逆反应速率均增大，平衡正向移动，转化率增大，D错误； 故选A。 【8题详解】 A．①容器体积扩大一倍，各物质浓度瞬间变为原来的，虽平衡正向移动，但仅能减弱浓度降低的趋势，浓度仍小于原平衡，A错误； B．②恒压下充入，新平衡与原平衡等效，各物质浓度不变，反应速率与原平衡相等，B错误； C．③恒容下充入，相当于增大压强，平衡逆向移动，的物质的量分数减小，C错误； D．①减压平衡正向移动，转化率增大；③加压平衡逆向移动，转化率减小，故①中转化率大于③，D正确； 故选D。 9. 常温下向1 mL 0.1 mol/L氨水中加入蒸馏水，将其稀释至1 L后，下列变化中正确的是 A. 的电离程度不变 B. 溶液中所有离子浓度均减小 C. 的数目增多 D. 增大 【答案】C 【解析】 【分析】氨水中存在电离平衡。加水稀释，平衡向电离方向移动，氨水的电离程度增大，同时溶液碱性减弱。 【详解】A．加水稀释促进氨水电离，其电离程度增大，并非不变，A错误； B．稀释后溶液碱性减弱，减小；常温下水的离子积常数不变，增大，故并非所有离子浓度均减小，B错误； C．稀释不改变溶液中氨元素的总物质的量，而氨水的电离程度增大，所以的物质的量增加，其数目增多，C正确； D．常温下氨水的电离常数不变，由可知，稀释后该比值减小，并非增大，D错误； 故选C。 10. 常温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是 A. 滴入酚酞变红的溶液中： B. 0.1mol/L的NaHCO3溶液中： C. 由水电离出的的溶液中： D. 的溶液中： 【答案】B 【解析】 【详解】A．滴入酚酞变红的溶液显碱性，含大量，会与反应生成沉淀，无法大量共存，故不选A； B．的溶液中，、、、之间互不反应，也不与发生反应，可以大量共存，故选B； C．由水电离出的的溶液中水的电离被抑制，溶液为酸性或碱性；酸性条件下、均可氧化，碱性条件下会与生成沉淀，均无法大量共存，故不选C； D．常温下的溶液显酸性，酸性条件下具有强氧化性，可氧化、，无法大量共存，故不选D； 选B。 11. 用0.1mol/L FeCl3溶液分别进行下列实验，操作及现象见下表，其中解释或结论不正确的是 实验 现象 解释或结论 A 加入FeCl3固体 溶液颜色变深 FeCl3的水解程度变大 B 加入几滴稀硫酸 溶液颜色变浅 Fe3+水解被抑制 C 加入足量Fe粉 溶液颜色变浅绿色 2Fe3++Fe=3Fe2+ D 将FeCl3溶液微热 溶液变成红褐色 水解反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．加入固体后，浓度增大，水解平衡正向移动，浓度升高使溶液颜色变深，但水解程度指已水解的占总的比例，反应物浓度增大其转化率降低，故的水解程度变小，A错误； B．加入几滴稀硫酸，溶液中浓度增大，水解平衡逆向移动，水解被抑制，浓度降低，溶液颜色变浅，B正确； C．具有强氧化性，可与发生氧化还原反应：，在溶液中呈浅绿色，C正确； D．将溶液微热，溶液变成红褐色，说明升高温度水解平衡正向移动，故水解反应为吸热反应，，D正确； 故选A。 12. 下列方程式与所给事实不相符的是 A. 常温下CuSO4溶液pH<7： B. 在CuCl2绿色溶液中存在平衡： C. 人体血浆中缓冲体系存在平衡： D. 用TiCl4制备TiO2水合物的反应： 【答案】A 【解析】 【详解】A．常温下水解为微弱的可逆过程，生成的浓度极低，不会形成沉淀，不能标注沉淀符号，方程式与事实不相符，正确的水解方程式为，A错误； B．为蓝色，为黄色，绿色溶液是二者的混合体系，题给方程式符合事实，B正确； C．人体血浆的缓冲体系，通过该平衡消耗额外的或生成的分解为和水，维持血浆pH稳定，符合生理事实，C正确； D．加热时水解趋于完全，生成沉淀和，方程式标注沉淀符号和加热条件符合反应事实，D正确； 故选A。 13. 常温下，下列设计的有关实验方案的结论或推测正确的是 实验方案 结论或推测 A 向某无色溶液中滴加甲基橙，溶液变为黄色 该溶液呈碱性 B 向含有少量FeCl3的CuCl2溶液中加入足量Cu(OH)2固体，充分反应后过滤，可除去Fe3+ 同等条件下，Fe3+受水解影响程度比Cu2+大 C 在硫酸铜稀溶液中通入硫化氢气体，出现黑色沉淀 H2S的酸性比H2SO4大 D 向2mL 0.1mol/L AgNO3溶液中逐滴加入几滴0.1mol/L NaCl溶液，再逐滴加入几滴0.1mol/L NaI溶液 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲基橙的变色范围为时显红色，时显橙色，时显黄色，溶液变黄仅能说明，可能为酸性、中性或碱性，故A错误； B．水解产生，加入的消耗，可促进水解为沉淀除去，该过程中未沉淀，说明同等条件下水解程度更大，受水解影响程度比大，故B正确； C．该反应能发生是因为难溶于强酸，属于弱酸制强酸的特例，实际是弱酸，是强酸，酸性弱于，故C错误； D．实验中溶液过量，加入时，直接与过量的反应生成沉淀，不存在向的转化，无法比较二者的大小，故D错误； 选B。 14. 在容积均固定为1 L的密闭容器M（起始500℃，恒温）、N（起始500℃，绝热）中分别加入1 mol 、4 mol CO，发生反应。M、N容器中的平衡转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 A. 该反应的 B. M容器中的转化率随时间的变化关系是图中的曲线b C. 500℃该反应的平衡常数K为 D. 平衡后，向N容器中再加入1 mol 和4 mol CO，则最终的平衡转化率与原平衡时的相等 【答案】D 【解析】 【分析】图中曲线a比曲线b更快达到平衡，但平衡转化率较低。绝热容器中反应引起的温度变化会同时影响反应速率和平衡移动；恒温容器的平衡转化率可用于计算500℃时的平衡常数。 【详解】A．曲线a比曲线b先达到平衡，但平衡转化率较低，说明绝热容器N中反应放热使温度升高。升温会加快反应速率，并使放热反应的平衡逆向移动，因此，A正确； B．绝热容器N中反应放热使温度升高，反应速率增大而平衡转化率降低，对应曲线a；恒温容器M对应曲线b，B正确； C．M容器恒温在500℃，对应曲线b，平衡转化率为25%。容积为1 L，按反应式的化学计量关系，平衡浓度为，。代入平衡常数表达式，得到，C正确； D．平衡后再次按原始投料比加入反应物，反应商减小，平衡正向移动。N容器绝热，正向反应放热使温度改变，平衡常数K随温度改变，不能按恒温体系比例放大推得转化率不变，D错误； 故选D。 15. 已知含氮或含碳各微粒的分布分数(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示，常温下0.1mol/L NH4HCO3溶液的pH为7.8，下列说法正确的是 A. 常温下， B. 向pH=7.8的上述溶液中逐滴滴加NaOH溶液时，和都逐渐减小 C. 当pH=9时的溶液中： D. 此溶液中； 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可得：时，9＜pH＜11，即10-11＜c(H+)＜10-9，10-5＜c(OH-)＜10-3，由可得10-5＜Kb＜10-3； pH=6.5时，因此，故，A错误； B．向pH为7.8的碳酸氢铵溶液中加入氢氧化钠溶液时，pH增大，由图可知溶液中的铵根离子浓度减小，碳酸氢根离子浓度先增大后减小，B错误； C．结合图像可知，时，溶液中离子浓度大小为：，C正确； D．由电荷守恒：和物料守恒：联立可得，D错误； 故选C。 第Ⅱ卷(非选择题，共55分) 二、非选择题(本题共4小题，共计55分) 16. 金属镓被称为"电子工业脊梁”，GaN作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性。某工厂利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓、铁酸锌ZnFe2O4、SiO2]为原料，经过一系列流程可得到两种盐溶液并制得氮化镓(GaN)，部分工艺流程如下： 已知常温下：①； ②离子浓度≤10-5mol/L时，认为沉淀完全； ③各离子形成氢氧化物沉淀的pH和金属离子的萃取率(金属离子进入有机层中的百分数)见下表： 金属离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+ Ga3+ 开始沉淀的pH 8.0 1.7 5.5 3.0 沉淀完全的pH 9.6 3.2 8.0 4.9 萃取率(%) ≈0 ≈99 ≈0 ≈98.5 （1）Ga2(Fe2O4)3与稀硫酸反应的化学方程式为__________________； （2）为了提高浸出速率，可采用的操作是__________________(任写一条)。“浸出”时，溶液的pH应调节的范围为____________。 （3）“溶解还原”步骤中还需要加入一定量的铁粉，进行该操作的主要目的是__________________。 （4）Ga与Al均为ⅢA元素，“反萃取”后水溶液中镓元素主要以__________________(用离子符号表示)形式存在。 （5）常温下采用硫酸镓溶液与氨水反应“沉镓”，当0.1mol/L硫酸镓溶液中镓离子刚好沉淀完全，则此时溶液中为______。 【答案】（1） （2） ①. 粉碎矿渣（或适当升高温度、适当增加硫酸浓度、搅拌等） ②. （3） 将还原为，避免铁离子被萃取 （4） （5） （或） 【解析】 【分析】向炼锌矿渣中加入稀硫酸浸出，SiO2不参与反应，溶液中主要含金属阳离子为Fe3+、Zn2+、Ga3+，滤液调节pH后将Fe3+、Ga3+转化为Fe(OH)3、Ga(OH)3沉淀，过滤后得到Fe(OH)3、Ga(OH)3沉淀，再加入硫酸、Fe，将Fe3+转化为Fe2+，便于与Ga3+分离，加入萃取剂萃取Ga3+并分离，再加入NaOH溶液经过反萃取等一系列操作后，所得产物与NH3高温合成得到GaN，据此作答。 【小问1详解】 Ga2(Fe2O4)3与稀硫酸反应，反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 为了提高浸出速率，可采用的操作是：粉碎矿渣（或适当升高温度、适当增加硫酸浓度、搅拌等）。调节pH的目的是将Fe3+、Ga3+转化为Fe(OH)3、Ga(OH)3沉淀，又不能使锌离子沉淀，则结合表中数据可知，“浸出”时，溶液的pH应调节的范围为； 【小问3详解】 “溶解还原”步骤中还需要加入一定量的铁粉，将溶液中的还原为，避免后续萃取时被萃取剂大量萃取，从而防止与共萃取，提高镓的萃取纯度，即进行该操作的主要目的是：将还原为，避免铁离子被萃取； 【小问4详解】 Ga与Al同主族，性质相似，均属于两性金属，向含镓的有机相中加入过量NaOH溶液时，会和过量强碱反应生成可溶性的，因此“反萃取”后水溶液中镓元素主要以形式存在； 【小问5详解】  当刚好沉淀完全时，，由，代入，解得，根据，变形得： 。 17. 摩尔盐是一种重要的化工原料。 （1）摩尔盐的制备。称取一定质量的，加入适量水配成饱和溶液，并用硫酸酸化至混合液的pH在0.1~1.0；再加入适量的固体，经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤洗涤、干燥后得到淡绿色固体。 ①判断是否变质的操作方法是__________________。 ②控制反应混合液的pH在0.1~1.0之间的原因是__________________。 （2）摩尔盐溶液浓度的测定。称取制得的摩尔盐m g配制成100mL溶液，取出20.00mL该溶液，用0.0100mol/L的酸性KMnO4溶液滴定。 ①此滴定反应的离子方程式为__________________。 ②滴定时，左手控制酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛应注视______(填序号)。 a．酸式滴定管的活塞 b．滴定管中下降的凹液面 c．锥形瓶内晃动的溶液 ③判断达到终点的实验方法为__________________。 （3）计算与分析。滴定过程的实验数据如下(其中酸性KMnO4溶液体积的初始读数均为0.00mL)。 滴定次数 待测溶液的体积/mL 酸性KMnO4的体积/mL 滴定前刻度 滴定后刻度 第一次 20.00 0.19 20.18 第二次 20.00 3.22 23.22 第三次 20.00 4.22 28.22 第四次 20.00 2.22 22.23 ①配制的摩尔盐溶液物质的量浓度为______mol/L。 ②下述操作会导致摩尔盐溶液浓度测定结果偏大的有______(填序号)。 a．酸式滴定管未润洗就直接注入酸性KMnO4标准溶液 b．待测液移入锥形瓶后，又加入约10mL的蒸馏水 c．装酸性KMnO4溶液的滴定管尖嘴中有气泡未赶出便开始滴定，滴定结束后气泡消失 d．读取酸性KMnO4溶液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数 【答案】（1） ①. ① 取少量样品溶于水，滴加 溶液，若溶液变红，则说明已变质 ②. ② 抑制 的水解 （2） ①. ① ②. ② c ③. ③ 滴入最后半滴酸性 溶液时，锥形瓶中溶液变为浅紫色（或粉红色），且半分钟内不褪色。 （3） ①. ① ②. ② ac 【解析】 【小问1详解】 ①  若变质，是因为其中的  被空气中的氧气氧化为了 。检验  的特征试剂是  溶液， 与  反应会生成血红色的络合物； ②  是弱碱阳离子，在水溶液中易发生水解反应产生沉淀。加入硫酸酸化可以增大溶液中的  浓度，促使水解平衡逆向移动，从而有效抑制  的水解； 【小问2详解】 ① 在酸性条件下， 具有强氧化性，将  氧化为 ，自身被还原为 。根据电子得失守恒（ 降5价， 升1价，故比例为1:5）和电荷守恒、质量守恒配平即可得到离子方程式； ② 滴定操作的标准规范是：左手控制滴定管活塞控制流速，右手摇动锥形瓶使溶液充分混合，眼睛必须时刻注视锥形瓶内溶液颜色的变化，以便准确捕捉滴定终点，防止滴定过量，故选c； ③  溶液本身呈紫色，滴定过程中被还原为无色的 ，当锥形瓶中的  完全反应后，微过量的  会使溶液呈现出其本身的浅紫色（或粉红色），以此作为终点指示； 【小问3详解】  ① 首先处理四次滴定数据，计算消耗  溶液的体积分别为： 第一次： 第二次： 第三次：（数据偏差过大，为异常值，应舍去） 第四次： 取数据的平均值：，根据反应方程式得出关系式：。 则配制的摩尔盐溶液浓度 ； ② 根据计算公式 ，测定结果偏大意味着操作导致  的读取值偏大： a．酸式滴定管未润洗，管壁残留的水会稀释标准液，导致滴定时消耗的标准液体积  偏大，结果偏大； b．锥形瓶中加蒸馏水不影响待测液中  的总物质的量，消耗的标准液体积不变，对结果无影响； c．滴定前有气泡、滴定后无气泡，导致读取的消耗体积包含了气泡的体积，使得  偏大，结果偏大； d．仰视初读数（读数偏大），俯视末读数（读数偏小），实际计算出的消耗体积  会偏小，导致结果偏小； 故选ac。 18. 已知25℃时的，H2CO3的，以下实验均在25℃条件下测定，且水溶液中不考虑NH3的存在。 （1）一水合氨是弱电解质的研究 ①下列实验事实不能证明一水合氨是弱碱的是______(填序号)。 a．氯化铵溶液呈酸性 b．和NH4Cl等物质的量浓度混合后，溶液pH>7 c．常温下0.01mol/L氨水的pH=10.6 d．0.01mol/L氨水可以使酚酞试液变红 ②若取pH均为10.0的NaOH溶液和氨水各1mL，分别用蒸馏水稀释m倍、n倍，稀释后pH均为8.0，则m______n(填>、<、=、无法确定)。 （2）铵盐溶液的研究 ①各物质的量浓度相同的a．NH4Cl、b．NH4HCO3、c．、d．四种稀溶液中，浓度由大到小的顺序是(按序号填写)__________________。 ②已知醋酸铵固体溶于水呈中性。现将醋酸铵加入氢氧化镁悬浊液中，可以使悬浊液变澄清，该过程用离子方程式表示为__________________。 ③反应的平衡常数K=______。 （3）酸碱中和滴定曲线的研究。用0.100mol/L的盐酸滴定20.00mL未知浓度的氨水，滴定曲线如下图所示，滴加20.00mL盐酸时所得溶液中，(忽略混合时的溶液体积微小变化)。 ①该氨水物质的量浓度为______mol/L。 ②c点所示的溶液中c(Cl-)______c()。 ③将w mol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中，用含w的代数式表示的电离平衡常数=______。 【答案】（1） ①. bd ②. < （2） ①. cabd ②. ③. 640 （3） ①. 0.100 ②. = ③. 【解析】 【小问1详解】 ①a．氯化铵溶液呈酸性，说明铵根离子发生水解，能证明一水合氨是弱碱； b．若一水合氨为强碱，与等浓度氯化铵溶液混合后溶液同样呈碱性（pH>7），故不能证明一水合氨为弱碱； c．0.01 mol/L氨水pH=10.6 < 12，说明一水合氨未完全电离，能证明其为弱碱； d．强碱和弱碱均能使酚酞变红，该事实不能证明一水合氨为弱碱； 故选bd； ②氢氧化钠为强碱，稀释m倍后pH从10.0降至8.0，氢氧根离子浓度变为原来的百分之一，故m=100；氨水为弱碱，稀释过程中会继续电离出氢氧根离子，要使pH同样下降2，所需稀释倍数必须大于100，故n>100，因此m < n； 【小问2详解】 ①a、b、c均为完全电离的盐，d为弱碱，电离程度极小，故d中浓度最小；a中发生水解；b中水解呈碱性，会促进进一步水解，使其浓度小于a；c中水解呈酸性，会抑制水解，使其浓度大于a。故浓度由大到小的顺序为cabd； ②醋酸铵溶液中存在大量，能结合 电离出的生成弱电解质，促使溶解平衡正向移动，该过程离子方程式为； ③该反应的平衡常数表达式为，分子分母同乘，可得； 【小问3详解】 ①滴加20.00 mL盐酸时，溶液中满足物料守恒，说明加入的与原溶液中的 物质的量相等，即，解得原氨水浓度为0.100 mol/L； ②c点溶液pH=7，即，根据电荷守恒，可得； ③等体积混合后，根据电荷守恒，已知，则 。混合后，故。根据物料守恒，混合后氨水总浓度为，则。一水合氨的电离平衡常数 。 19. 氨是氮的重要化合物，人们对合成氨技术的探究从未停止。 （1）恒容密闭容器中充入1mol N2和3mol H2进行合成氨反应，所得数据如图甲、图乙所示。 ①下列情况能说明该反应已达到平衡状态的是______(填序号)。 a．混合气体的密度不变 b．单位时间内断裂n mol N—H键的同时形成n mol H—H键 c．容器内的总压强不再变化 d．3v正(Y)=2v逆(X) ②图乙的平衡体系中两条曲线的压强关系：p1______p2(填>、<、=、无法确定)A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC间的大小关系是_______________。 （2）催化剂的催化效率与反应物在其表面的吸附有关。在Fe催化剂作用下，N2和H2生成NH3的反应历程如下图丙(“*”表示吸附态，如N*表示被吸附于催化剂表面的N)。 ①由与反应制备NH3(g)的热化学方程式为__________________ ②初始阶段生成可能的机理是(上述反应均为基元反应)。保持温度和N2的浓度不变，测得N2和H2在该催化剂作用下反应的初始速率与H2浓度的关系如图丁所示，图丁中曲线先升后降的变化原因可能是__________________。 ③我国科学家研究发现采用Fe-LiH复合催化剂能在较低的温度下合成NH3，文献报道了Fe-LiH可能的催化历程经如下三步完成，请补充第iii步方程式。 第i步：(在Fe表面解离)； 第ii步：； 第iii步：______。 【答案】（1） ①. c ②. ③. （2） ①. ②. 反应速率与氮气和氢气的吸附量有关，初始阶段，浓度增大，反应速率随反应物浓度升高而增大；催化剂活性位点一定，当浓度过高时，大量分子占据催化剂表面的活性吸附位点，阻碍了在催化剂表面的吸附解离，反而使总反应速率下降 ③. 【解析】 【分析】①由图甲可知，Y减少0.75mol，X增加0.5mol，根据合成氨反应，可知X是生成物、Y是反应物。 【小问1详解】 ① a：恒容容器中，混合气体总质量、体积均不变，密度始终为定值，密度不变不能说明达平衡，a错误； b：单位时间断裂n mol N—H键，同时形成n mol H—H键，仅表示逆反应方向的过程，不能体现正逆速率相等，不能说明达到平衡状态，b错误； c：合成氨反应是气体分子总数改变的反应，恒容下总压强不再变化，说明气体物质的量不再改变，反应达平衡，c正确； d：由图甲可知X是生成物、Y是反应物，根据系数比2v正(Y)=3v逆(X)，说明达平衡，d错误； 故答案选c。 ②合成氨是气体分子数减少的反应，其他条件相同时，压强越大，平衡正向移动，平衡时的体积分数越高。相同温度下对应的氨体积分数更大，因此。平衡常数仅与温度有关，合成氨为放热反应，温度升高平衡逆向移动，K减小：B、C两点温度相同，故​；C点温度高于A点，K减小，因此。 【小问2详解】 ①由图丙，生成1mol 时，从和​到产物的能量差为，因此2mol该过程的总反应焓变为，由与反应制备NH3(g)的热化学方程式为；②初始阶段，浓度增大，反应速率随反应物浓度升高而增大；当浓度过高时，大量分子占据催化剂表面的活性吸附位点，阻碍了在催化剂表面的吸附解离，反而使总反应速率下降。③三步总反应需满足，配平后合理形式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省锡山高级中学2024-2025学年度第一学期期末考试 高二化学(选修)试卷 (本试卷满分100分，考试时间75分钟) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Ga-70 第Ⅰ卷(选择题，共45分) 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，每小题只有1个选项符合题意，共计45分) 1. 人们常用热的纯碱溶液除去金属铁表面的油污，下列平衡与其反应过程无关的是 A. 金属铁的溶解平衡 B. 碳酸根离子的水解平衡 C. 水的电离平衡 D. 油污的水解平衡 2. 下列实验事实不能用勒夏特列原理（化学平衡移动原理）解释的是 A. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集 B. 打开啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 C. 将氯化铝溶液加热蒸干并灼烧，最终得氧化铝固体 D. 反应，相同时间内采用纳米CaO（催化剂）比微米CaO的制氢选择性更高 3. 下列实验操作或装置能达到目的的是 A. 图甲：直接测定Zn粒的反应速率 B. 图乙：对比与对双氧水分解的催化效率 C. 图丙：探究温度对化学平衡的影响 D. 图丁：测定NaOH溶液的pH值 阅读下列材料，完成下面小题。 中国是世界上最大的合成氨生产国之一，工业合成氨的反应：在298K时此反应的，。自由能(单位kJ/mol)可用于判断一定温度下反应的自发性，<0表示该反应能自发进行，。 4. 在2L恒温恒容的密闭容器中进行合成氨反应，1min后，NH3增加了1.2mol/L，下列说法正确的是 A. 该反应在1min内N2的平均反应速率为0.3mol/(L·min) B. 其他条件不变，充入少量氖气，对合成氨的反应速率与平衡转化率均无影响 C. 在刚开始反应的1min内，平衡向右移动，平衡常数K变大 D. 温度升高，有利于该反应向正反应方向进行 5. 下列说法不正确的是 A. 在298K时，该反应<0，能自发进行 B. 控制原料气，是因为N2相对易得，适度过量可提高H2平衡转化率 C. 升高温度或使用铁触媒，反应物活化分子百分数均会增大，反应速率均会加快 D. 合成氨一般选择400-500℃进行，催化剂的活性最大，原料气平衡转化率最高 6. 合成氨生产流程如下图所示，下列说法不正确的是 A. 步骤中“干燥净化”可以防止催化剂中毒而失活 B. 反应平衡后通过“冷却”液化分离出NH3，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡正向移动 C. “热交换”的目的是预热原料气，同时对合成的气体进行降温，有利于氨的液化分离 D. 步骤中“压缩机加压”既可以提高原料的平衡转化率，又可以加快反应速率 7. 在密闭容器中通入a mol N2和3a mol H2，在一定条件下进行反应，达到平衡时容器中NH3刚好为2mol。则下列说法正确的是 A. 达到平衡时，N2的物质的量为(a-1)mol B. 此反应共放出的热量为92.3a kJ/mol C. 平衡常数K为 D. 若将容器的容积缩小一半，则H2转化率增大，逆反应速率减小 8. 若向密闭容器中充入1mol NH3发生反应，达平衡后，保持温度不变，作如下三种改变：①容器体积扩大一倍；②恒压下再充1mol NH3；③恒容下再充1mol NH3达到新平衡后，以下判断正确的是 A. ①、②、③中H2的物质的量浓度都比原平衡的大 B. ②中N2的反应速率比原平衡的大 C. ③中N2的物质的量分数与原平衡时相等 D. ①中NH3转化率大于③中NH3转化率 9. 常温下向1 mL 0.1 mol/L氨水中加入蒸馏水，将其稀释至1 L后，下列变化中正确的是 A. 的电离程度不变 B. 溶液中所有离子浓度均减小 C. 的数目增多 D. 增大 10. 常温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是 A. 滴入酚酞变红的溶液中： B. 0.1mol/L的NaHCO3溶液中： C. 由水电离出的的溶液中： D. 的溶液中： 11. 用0.1mol/L FeCl3溶液分别进行下列实验，操作及现象见下表，其中解释或结论不正确的是 实验 现象 解释或结论 A 加入FeCl3固体 溶液颜色变深 FeCl3的水解程度变大 B 加入几滴稀硫酸 溶液颜色变浅 Fe3+水解被抑制 C 加入足量Fe粉 溶液颜色变浅绿色 2Fe3++Fe=3Fe2+ D 将FeCl3溶液微热 溶液变成红褐色 水解反应 A. A B. B C. C D. D 12. 下列方程式与所给事实不相符的是 A. 常温下CuSO4溶液pH<7： B. 在CuCl2绿色溶液中存在平衡： C. 人体血浆中缓冲体系存在平衡： D. 用TiCl4制备TiO2水合物的反应： 13. 常温下，下列设计的有关实验方案的结论或推测正确的是 实验方案 结论或推测 A 向某无色溶液中滴加甲基橙，溶液变为黄色 该溶液呈碱性 B 向含有少量FeCl3的CuCl2溶液中加入足量Cu(OH)2固体，充分反应后过滤，可除去Fe3+ 同等条件下，Fe3+受水解影响程度比Cu2+大 C 在硫酸铜稀溶液中通入硫化氢气体，出现黑色沉淀 H2S的酸性比H2SO4大 D 向2mL 0.1mol/L AgNO3溶液中逐滴加入几滴0.1mol/L NaCl溶液，再逐滴加入几滴0.1mol/L NaI溶液 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) A. A B. B C. C D. D 14. 在容积均固定为1 L的密闭容器M（起始500℃，恒温）、N（起始500℃，绝热）中分别加入1 mol 、4 mol CO，发生反应。M、N容器中的平衡转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 A. 该反应的 B. M容器中的转化率随时间的变化关系是图中的曲线b C. 500℃该反应的平衡常数K为 D. 平衡后，向N容器中再加入1 mol 和4 mol CO，则最终的平衡转化率与原平衡时的相等 15. 已知含氮或含碳各微粒的分布分数(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示，常温下0.1mol/L NH4HCO3溶液的pH为7.8，下列说法正确的是 A. 常温下， B. 向pH=7.8的上述溶液中逐滴滴加NaOH溶液时，和都逐渐减小 C. 当pH=9时的溶液中： D. 此溶液中； 第Ⅱ卷(非选择题，共55分) 二、非选择题(本题共4小题，共计55分) 16. 金属镓被称为"电子工业脊梁”，GaN作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性。某工厂利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓、铁酸锌ZnFe2O4、SiO2]为原料，经过一系列流程可得到两种盐溶液并制得氮化镓(GaN)，部分工艺流程如下： 已知常温下：①； ②离子浓度≤10-5mol/L时，认为沉淀完全； ③各离子形成氢氧化物沉淀的pH和金属离子的萃取率(金属离子进入有机层中的百分数)见下表： 金属离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+ Ga3+ 开始沉淀的pH 8.0 1.7 5.5 3.0 沉淀完全的pH 9.6 3.2 8.0 4.9 萃取率(%) ≈0 ≈99 ≈0 ≈98.5 （1）Ga2(Fe2O4)3与稀硫酸反应的化学方程式为__________________； （2）为了提高浸出速率，可采用的操作是__________________(任写一条)。“浸出”时，溶液的pH应调节的范围为____________。 （3）“溶解还原”步骤中还需要加入一定量的铁粉，进行该操作的主要目的是__________________。 （4）Ga与Al均为ⅢA元素，“反萃取”后水溶液中镓元素主要以__________________(用离子符号表示)形式存在。 （5）常温下采用硫酸镓溶液与氨水反应“沉镓”，当0.1mol/L硫酸镓溶液中镓离子刚好沉淀完全，则此时溶液中为______。 17. 摩尔盐是一种重要的化工原料。 （1）摩尔盐的制备。称取一定质量的，加入适量水配成饱和溶液，并用硫酸酸化至混合液的pH在0.1~1.0；再加入适量的固体，经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤洗涤、干燥后得到淡绿色固体。 ①判断是否变质的操作方法是__________________。 ②控制反应混合液的pH在0.1~1.0之间的原因是__________________。 （2）摩尔盐溶液浓度的测定。称取制得的摩尔盐m g配制成100mL溶液，取出20.00mL该溶液，用0.0100mol/L的酸性KMnO4溶液滴定。 ①此滴定反应的离子方程式为__________________。 ②滴定时，左手控制酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛应注视______(填序号)。 a．酸式滴定管的活塞 b．滴定管中下降的凹液面 c．锥形瓶内晃动的溶液 ③判断达到终点的实验方法为__________________。 （3）计算与分析。滴定过程的实验数据如下(其中酸性KMnO4溶液体积的初始读数均为0.00mL)。 滴定次数 待测溶液的体积/mL 酸性KMnO4的体积/mL 滴定前刻度 滴定后刻度 第一次 20.00 0.19 20.18 第二次 20.00 3.22 23.22 第三次 20.00 4.22 28.22 第四次 20.00 2.22 22.23 ①配制的摩尔盐溶液物质的量浓度为______mol/L。 ②下述操作会导致摩尔盐溶液浓度测定结果偏大的有______(填序号)。 a．酸式滴定管未润洗就直接注入酸性KMnO4标准溶液 b．待测液移入锥形瓶后，又加入约10mL的蒸馏水 c．装酸性KMnO4溶液的滴定管尖嘴中有气泡未赶出便开始滴定，滴定结束后气泡消失 d．读取酸性KMnO4溶液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数 18. 已知25℃时的，H2CO3的，以下实验均在25℃条件下测定，且水溶液中不考虑NH3的存在。 （1）一水合氨是弱电解质的研究 ①下列实验事实不能证明一水合氨是弱碱的是______(填序号)。 a．氯化铵溶液呈酸性 b．和NH4Cl等物质的量浓度混合后，溶液pH>7 c．常温下0.01mol/L氨水的pH=10.6 d．0.01mol/L氨水可以使酚酞试液变红 ②若取pH均为10.0的NaOH溶液和氨水各1mL，分别用蒸馏水稀释m倍、n倍，稀释后pH均为8.0，则m______n(填>、<、=、无法确定)。 （2）铵盐溶液的研究 ①各物质的量浓度相同的a．NH4Cl、b．NH4HCO3、c．、d．四种稀溶液中，浓度由大到小的顺序是(按序号填写)__________________。 ②已知醋酸铵固体溶于水呈中性。现将醋酸铵加入氢氧化镁悬浊液中，可以使悬浊液变澄清，该过程用离子方程式表示为__________________。 ③反应的平衡常数K=______。 （3）酸碱中和滴定曲线的研究。用0.100mol/L的盐酸滴定20.00mL未知浓度的氨水，滴定曲线如下图所示，滴加20.00mL盐酸时所得溶液中，(忽略混合时的溶液体积微小变化)。 ①该氨水物质的量浓度为______mol/L。 ②c点所示的溶液中c(Cl-)______c()。 ③将w mol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中，用含w的代数式表示的电离平衡常数=______。 19. 氨是氮的重要化合物，人们对合成氨技术的探究从未停止。 （1）恒容密闭容器中充入1mol N2和3mol H2进行合成氨反应，所得数据如图甲、图乙所示。 ①下列情况能说明该反应已达到平衡状态的是______(填序号)。 a．混合气体的密度不变 b．单位时间内断裂n mol N—H键的同时形成n mol H—H键 c．容器内的总压强不再变化 d．3v正(Y)=2v逆(X) ②图乙的平衡体系中两条曲线的压强关系：p1______p2(填>、<、=、无法确定)A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC间的大小关系是_______________。 （2）催化剂的催化效率与反应物在其表面的吸附有关。在Fe催化剂作用下，N2和H2生成NH3的反应历程如下图丙(“*”表示吸附态，如N*表示被吸附于催化剂表面的N)。 ①由与反应制备NH3(g)的热化学方程式为__________________ ②初始阶段生成可能的机理是(上述反应均为基元反应)。保持温度和N2的浓度不变，测得N2和H2在该催化剂作用下反应的初始速率与H2浓度的关系如图丁所示，图丁中曲线先升后降的变化原因可能是__________________。 ③我国科学家研究发现采用Fe-LiH复合催化剂能在较低的温度下合成NH3，文献报道了Fe-LiH可能的催化历程经如下三步完成，请补充第iii步方程式。 第i步：(在Fe表面解离)； 第ii步：； 第iii步：______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $