2026-2027学年度高二化学第一学期期中练习试卷A (人教版 全国通用)
2026-09-19
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2份
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23页
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摘要:
**基本信息**
聚焦选择性必修1核心内容,以飞秒激光技术、钌基催化CO₂转化等科技前沿及空间站CO₂处理为情境,融合反应热、速率、平衡等基础概念与综合应用,考查化学观念、科学思维及探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|14/42|反应热、速率比较、平衡移动、实验装置分析|第1题结合高效光解水等科技成果,第5题原创实验装置判断,体现科学探究|
|非选择题|4/58|反应机理、平衡计算、中和滴定、综合应用|17题以空间站CO₂处理为载体,整合反应热计算、平衡标志及催化剂选择,凸显科学态度与责任|
内容正文:
2026-2027学年度上学期期中考试
高二化学试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:选择性必修1(第一二章,第三章第1,2节,不考盐类水解的应用、沉淀溶解平衡)。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
第I卷 选择题
一、单选题(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.下列科技成果中蕴含的化学知识叙述正确的是
A.高效光解水催化剂能降低化学反应的焓变
B.运载火箭所采用的“液氢液氧”推进剂可把化学能全部转化为热能
C.利用海洋真菌可降解聚乙烯等多种塑料,且温度越高降解速率越快
D.利用飞秒激光脉冲技术可观测到某些基元反应,极大推进了人类对化学反应微观过程的认识
2. 下列说法或表示正确的是
A. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B. 金刚石,s石墨,s,所以石墨比金刚石稳定
C. 已知:,则的燃烧热为
D. HCl和NaOH反应的中和热,则和反应的反应热
3. 在的反应中,下列选项表示的化学反应速率最快的是
A. B.
C. D.
4. 对于可逆反应:2SO2(g)+O2(g)≒ 2SO3(g),下列措施能使反应中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是
A. 增大压强 B. 升高温度 C. 使用催化剂 D. 多充入O2
5. (原创)下列装置能够达到实验目的是
A.中和热测定
B.测定锌与稀硫酸反应速率
C.时刻改变的反应条件为升高温度
D.验证非金属性强弱:
A. A B. B C. C D. D
6.(原创)下列事实中不能用勒夏特列该原理解释的是
A. 工业制金属钾:Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g),选取适宜的温度,使K从反应混合物中分离出来,有利于K的生成
B. 反应(正反应放热),平衡后,升高温度体系颜色变深
C. 对于,达到平衡后,缩小容器容积可使体系颜色变深
D. 光照新制氯水时,溶液的颜色逐渐变浅
7.在一定温度的密闭容器中发生反应,平衡时测得A的浓度为0.5 mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的5倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.2 mol/L。下列判断正确的是
A.平衡逆向移动 B.x+y<z
C.C的体积分数增大 D.B的转化率提高
8. (原创)对于可逆反应A(g)+2B(g)≒ 2C(g)(正反应吸热),下列图象正确的是
A. B.
C. D.
9.(原创) 室温下,下列实验研究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向某FeCl3溶液样品中加入硫酸酸化的KMnO4溶液,紫色褪去
判断某FeCl3溶液样品中是否含有Fe2+
B
向溶液逐滴加入同体积同浓度溶液,先出现红褐色沉淀,放置后沉淀消失,溶液变为绿色
与在水溶液中存在水解反应和氧化还原反应的竞争
C
向溶液中滴加浓NaOH溶液颜色由黄色变为橙色
减小浓度,转化为
D
向CO还原所得到的产物中加入稀盐酸,再滴加KSCN溶液,观察颜色变化
CO还原实验中,是否全部被还原
A. A B. B C. C D. D
10.工业上用与HF反应刻蚀玻璃: ,。下列说法正确的是
A.该反应常温下自发 B.升高温度,反应自发性增强
C.低温下反应非自发 D.该反应熵增、放热
11. (原创)钌(Ru)是极好的催化剂,常用于氢化、异构化、氧化等重要反应。用钌基催化剂催化CO2(g)和H2(g)的反应时,每生成92 g液态HCOOH时放出62.4 kJ的热量,反应机理如图所示,下列说法不正确的是
A. 该反应的热化学方程式为H2(g)+CO2(g)=HCOOH(l) ΔH=-31.2 kJ·mol-1
B. 图示中参与循环的物质有CO2、H2和H2O
C. 升高温度,可以加快反应速率。
D. 图示中物质Ⅰ为该反应的催化剂
12. (原创)自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点,HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 提高反应温度,可同时提高产物P1和P2的平衡产率
B. 相同时间内两种产物的物质的量:
C. 使用催化剂,增加了单位体积内反应物的活化分子百分数,提高反应转化率。
D. 该历程中正反应最大的活化能为
13. 在的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的气体,一定条件下发生反应:,已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃
20
60
210
平衡常数
2
下列说法正确的是
A. 上述生成的反应为吸热反应
B. 20℃时反应的平衡常数为
C. 在60℃时,测得某时刻的物质的量均为,则此时
D. 60℃达到平衡时,测得,则的平衡浓度为
14. 一定温度下,将一定质量的冰醋酸加蒸馏水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是
A. a、b、c三点溶液的H+浓度:a>b>c
B. a、b、c三点的电离程度:c<a<b
C. 向c点溶液加水,变小,不变
D. a、b、c三点溶液用溶液中和,消耗NaOH溶液体积:c<a<b
Ⅱ(非选择题)
二、非选择题:(共四小题,总共58分)
15.(15分) 已知反应过程的能量变化如图所示:
(1)由图可知为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)图中C点表示___________。E1表示反应的___________;E2表示___________。
(3)请求出反应 ___________。
(4)又知 ,请根据题给条件求出反应的焓变___________。
(5)25℃、101 kPa时,11 g丙烷(C3H8)完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量是555.0 kJ,则表示丙烷燃烧热的热化学方程式是___________。
16.(14分)(25-26高二上·海南·期末)甲醇是重要的化工原料,应用前景广阔。研究表明,二氧化碳和氢气可以合成甲醇,反应为。
(1)已知某催化剂存在时,反应机理如图所示。
①反应I的热化学方程式为_______。
②总反应的反应速率主要由反应_______(填“I”或“Ⅱ”)决定。
(2)一定温度下,在1 L恒容密闭容器中加入和只发生反应:,测得容器中部分物质的物质的量随时间的变化关系如图所示:
①下列叙述中不能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.容器内压强不再变化
B.单位时间内消耗,同时生成
C.容器中和的物质的量之比不变
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②0~10 min内,用表示的平均反应速率_______。
③该温度下,反应达到平衡状态时,氢气的转化率为_______,若此时总压强为1 atm,则_______(结果用分数表示,已知:分压=总压×气体物质的量分数,为用气体分压代替浓度计算的平衡常数)。
17. (15分)空间站处理CO2的一种重要方法是对CO2进行收集和再生处理,重新生成可供人体呼吸的氧气。其技术路线可分为以下三步:
Ⅰ.固态胺吸收与浓缩CO2:在水蒸气存在下固态胺吸收CO2反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应),再解吸出CO2的简单方法是加热。
Ⅱ.CO2的加氢甲烷化H2还原CO2制CH4的部分反应如下:
ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H1=+41 kJ∙mol−1
ⅱ.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ∆H2=−246 kJ∙mol−1
(1)反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)的∆H=___________kJ∙mol−1.
(2)向恒容绝热的密闭容器中充入a molCO、2amolH2,进行反应ⅱ。该反应达到平衡状态的标志是___________(填字母)。
a.容器中混合气体密度不变 b.混合气体中c(CH4)与c(H2O)之比不变
c.v正(H2)=3v逆(H2O) d.容器内温度不变
Ⅲ.CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。对于上述(1)的反应,催化剂的选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下,相同时间内,CO2转化率和CH4选择性随温度变化的关系如图1、图2:
(3)对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是___________,使用的合适温度为___________。
(4)控制起始时投料比,p=1 atm。恒容容器中若只发生反应ⅰ、ⅱ,平衡时各组分的物质的量分数随温度的变化关系如图3.
①随投料比增大,CO2的转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②图3中代表CH4的曲线是___________(填“a”、“b”或“c”);温度低于500℃时,CO的物质的量分数约为0,说明此条件下,反应___________(填“ⅰ”或“ⅱ”)化学平衡常数大,反应完全。
18.(14分) 酸碱中和滴定是重要的定量实验,用标准溶液滴定某一元酸HA的浓度,回答下列问题:
(1)标准溶液的配制:用托盘天平称量固体,配成标准溶液,则标准溶液的物质的量浓度为_______,滴定时溶液应装入_______(填仪器名称)
(2)滴定过程:用标定后的标准溶液滴定一元酸HA。(用基准物质邻苯二甲酸氢钾标定标准溶液的浓度,结果为)滴定时,最好选用_______作为滴定的指示剂,使用该指示剂滴定时,滴定终点的现象是_______
(3)根据表中数据,该一元酸HA溶液的物质的量浓度是_______(保留四位有效数字)
滴定次数
待测溶液体积
标准溶液体积
滴定前的刻度
滴定后的刻度
第1次
20.00
0.40
20.50
第2次
20.00
2.10
22.25
第3次
20.00
1.05
21.10
(4)下列操作会造成的测定结果偏高的是_______
A. 锥形瓶用待测液润洗
B. 滴定过程中摇瓶幅度太大,将锥形瓶中溶液撒到瓶外
C. 滴定过程中向锥形瓶中加入少量蒸馏水
D. 滴定结束时,仰视读数
(5)用溶液滴定酸的浓度时,对酸的电离常数和起始浓度是有一定条件的,当起始浓度与电离常数满足时可以比较准确的滴定。现有的四种酸它们的值如表,则根据数据判断,能用溶液滴定浓度的酸是_______(填化学式)
酸
4.2
5.1
2.8
2.4
学科网(北京)股份有限公司
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2026-2027学年度上学期期中考试
高二化学试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:选择性必修1(第一二章,第三章第1,2节,不考盐类水解的应用、沉淀溶解平衡)。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
第I卷 选择题
一、单选题(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.下列科技成果中蕴含的化学知识叙述正确的是
A.高效光解水催化剂能降低化学反应的焓变
B.运载火箭所采用的“液氢液氧”推进剂可把化学能全部转化为热能
C.利用海洋真菌可降解聚乙烯等多种塑料,且温度越高降解速率越快
D.利用飞秒激光脉冲技术可观测到某些基元反应,极大推进了人类对化学反应微观过程的认识
1.D
【详解】A.催化剂能降低反应的活化能、改变反应速率,但不能改变反应物和生成物的能量,也不能改变反应的焓变,A错误;
B.液氢与液氧反应释放的化学能除转化为热能外,还会转化为火箭及喷出气体的动能等,不能全部转化为热能,B错误;
C.海洋真菌降解塑料的过程受酶活性等因素影响,只有在适宜温度范围内升温才可能加快速率;温度过高会使酶活性降低甚至使酶失活,因此降解速率并非随温度升高一直增大,C错误;
D.飞秒激光脉冲具有极高的时间分辨率,可用于观测某些基元反应的超快过程,有助于认识化学反应的微观过程,D正确;
故选D。
2. 下列说法或表示正确的是
A. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B. 金刚石,s石墨,s,所以石墨比金刚石稳定
C. 已知:,则的燃烧热为
D. HCl和NaOH反应的中和热,则和反应的反应热
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫固体转化为硫蒸气需要吸热,故硫蒸气的能量高于硫固体,等质量时硫蒸气燃烧释放更多热量,A错误;
B.金刚石转化为石墨的过程放热,石墨能量更低更稳定,B正确;
C.表示氢气的燃烧热的热化学方程式中应生成液态水,故数值不正确,C错误;
D.和反应还生成CaSO4沉淀,还会伴随能量变化,反应热不等于中和热的2倍,D错误;
故选B。
3. 在的反应中,下列选项表示的化学反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】比较反应速率时,需将所有速率换算为同一物质、同一单位,并结合化学计量数进行比较。以为基准,并统一单位为,则:
A.,化学计量数为,则;
B.为固体,固体的浓度视为定值,不能用来表示反应速率;
C.;
D.,化学计量数为,则;
因此D项反应速率最快,故答案选D。
4. 对于可逆反应:2SO2(g)+O2(g)≒ 2SO3(g),下列措施能使反应中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是
A. 增大压强 B. 升高温度 C. 使用催化剂 D. 多充入O2
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.增大压强,反应中活化分子百分数不变、化学反应速率增大,化学平衡常数不变,A不符合题意;
B.升高温度,反应中活化分子百分数增大、化学反应速率增大,化学平衡常数减小,B符合题意;
C.使用催化剂,能改变反应物的活化能,所以反应中活化分子百分数改变、化学反应速率改变,化学平衡常数不变,C不符合题意;
D.多充入氧气,平衡向正向移动,反应中活化分子百分数不变、化学反应速率增大,化学平衡常数不变,D不符合题意;
故选B。
5. (原创)下列装置能够达到实验目的是
A.中和热测定
B.测定锌与稀硫酸反应速率
C.时刻改变的反应条件为升高温度
D.验证非金属性强弱:
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.中和热测定需要环形玻璃搅拌棒使反应充分、温度均匀,且温度计应测量溶液最高温度;该装置缺少环形搅拌棒,无法准确测定中和热,A错误;
B.锌与稀硫酸反应生成氢气,通过注射器收集气体,记录时间和气体体积可计算反应速率,装置气密性良好时能达到目的,B正确;
C.若时刻升高温度,则正逆反应速率均会突变,与图像不符,且升温后,平衡逆向移动,V逆>V正,C错误;
D.验证非金属性需比较最高价氧化物对应水化物酸性,稀盐酸不是Cl的最高价含氧酸(应为HClO4),且盐酸易挥发干扰CO2与Na2SiO3的反应,无法证明非金属性强弱Cl>C>Si,D错误;
故选B。
6.(原创)下列事实中不能用勒夏特列该原理解释的是
A. 工业制金属钾:Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g),选取适宜的温度,使K从反应混合物中分离出来,有利于K的生成
B. 反应(正反应放热),平衡后,升高温度体系颜色变深
C. 对于,达到平衡后,缩小容器容积可使体系颜色变深
D. 光照新制氯水时,溶液的颜色逐渐变浅
【答案】C
【解析】
【详解】A.工业制取金属钾时,选取适宜的温度使钾变成蒸汽从混合物中分离出来,钾的浓度变小,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,利于钾的继续生成,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.升温使平衡逆向移动,NO2浓度增大导致颜色加深,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.缩小容器体积时,体系压强增大,但反应前后气体物质的量相等,平衡不移动,颜色变深是因I2浓度增大,而非平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.光照新制氯水,,,次氯酸分解,促进氯气和水反应的平衡正向进行,氯气浓度减小,黄绿色逐渐变浅,可以用勒夏特列原理解释,故D不符合题意。
故选C。
7.在一定温度的密闭容器中发生反应,平衡时测得A的浓度为0.5 mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的5倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.2 mol/L。下列判断正确的是
A.平衡逆向移动 B.x+y<z
C.C的体积分数增大 D.B的转化率提高
【答案】A
【解析】A.容积扩大后,若无平衡移动,A浓度应为0.1mol/L,实际A浓度为0.2 mol/L,表明平衡逆向移动,A正确;B.对于有气体参加的反应,在温度不变时扩大容器的容积,即减小了体系的压强,化学平衡向气体分子数增大的方向移动。根据选项A 的分析可知平衡逆向移动,说明逆反应气体分子数增加,即x+y>z,B错误;C.平衡逆向移动导致C的物质的量减少,体积分数减小,C错误;D.平衡逆向移动使B的转化率降低,D错误;故选A。
8. (原创)对于可逆反应A(g)+2B(g)≒ 2C(g)(正反应吸热),下列图象正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动;为吸热反应,升高温度平衡正向移动,以此来解答。
【详解】A.催化剂同等程度地改变正、逆反应速率,平衡不发生移动,所以达到平衡时C的浓度相同,故A错误;
B.增大压强平衡正向移动,正逆反应速率均增大,且正反应速率大于逆反应速率,与图象不符,故B错误;
C.该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,
故C错误;
D.升高温度平衡正向移动,A的含量减小,且温度高时反应速率快,与图象一致,故D正确;
故选D。
9.(原创) 室温下,下列实验研究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向某FeCl3溶液样品中加入硫酸酸化的KMnO4溶液,紫色褪去
判断某FeCl3溶液样品中是否含有Fe2+
B
向溶液逐滴加入同体积同浓度溶液,先出现红褐色沉淀,放置后沉淀消失,溶液变为绿色
与在水溶液中存在水解反应和氧化还原反应的竞争
C
向溶液中滴加浓NaOH溶液颜色由黄色变为橙色
减小浓度,转化为
D
向CO还原所得到的产物中加入稀盐酸,再滴加KSCN溶液,观察颜色变化
CO还原实验中,是否全部被还原
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.FeCl3溶液中的Cl-在酸性条件下也能被KMnO4氧化而使KMnO4溶液褪色,干扰对Fe2+的检验,A不符合题意;
B.氯化铁溶液中逐滴加入同体积同浓度的亚硫酸钠溶液,先出现红褐色沉淀,说明亚硫酸根离子先与Fe3+发生双水解反应,生成了氢氧化铁沉淀,放置1小时后沉淀消失,溶液变为绿色,此时铁离子被还原转化为亚铁离子,说明Fe3+与亚硫酸根离子发生了氧化还原反应,存在水解反应和氧化还原反应的竞争,B符合题意;
C.溶液中存在平衡:,滴加浓后,浓度减小,平衡右移,颜色应为橙色变为黄色,且铬酸根化学式为,现象和结论均错误,
C不符合题意;
D.CO还原所得到的产物中含Fe单质,会与Fe3+反应,无法通过KSCN检测是否残留Fe2O3,D不符合题意;
故选B。
10.工业上用与HF反应刻蚀玻璃: ,。下列说法正确的是
A.该反应常温下自发 B.升高温度,反应自发性增强
C.低温下反应非自发 D.该反应熵增、放热
【答案】A
【分析】要判断反应自发性,需依据吉布斯自由能公式,当时反应自发,据此分析:
【解析】A.常温为298K,统一单位代入公式:,常温下反应自发,A正确;B.该反应,升高温度时的正值增大,升高,反应自发性减弱,B错误;C.温度越低,的正值越小,更易小于0,低温下反应自发,C错误;D.该反应为放热反应,但是熵减反应,并非熵增,D错误;故答案选A。
11. (原创)钌(Ru)是极好的催化剂,常用于氢化、异构化、氧化等重要反应。用钌基催化剂催化CO2(g)和H2(g)的反应时,每生成92 g液态HCOOH时放出62.4 kJ的热量,反应机理如图所示,下列说法不正确的是
A. 该反应的热化学方程式为H2(g)+CO2(g)=HCOOH(l) ΔH=-31.2 kJ·mol-1
B. 图示中参与循环的物质有CO2、H2和H2O
C. 升高温度,可以加快反应速率。
D. 图示中物质Ⅰ为该反应的催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意,生成92 g(2 mol)液态HCOOH时放出62.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 ,A正确;
B.图示中参与循环的物质有催化剂和水,CO2和H2是反应物,B错误;
C.升高温度,可以加快反应速率。C正确;
D.图示中物质Ⅰ为该反应催化剂,D正确;
故答案选B。
12. (原创)自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点,HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 提高反应温度,可同时提高产物P1和P2的平衡产率
B. 相同时间内两种产物的物质的量:
C. 使用催化剂,增加了单位体积内反应物的活化分子百分数,提高反应转化率。
D. 该历程中正反应最大的活化能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示,该反应是放热反应,根据勒夏特列原理,升高温度会使平衡左移,平衡产率会降低,A错误;
B.相同条件下反应需要活化能越小,则反应速率更快,故相同时间内,B错误;;
C.催化剂的作用是降低反应的活化能,使更多分子成为活化分子,从而增加单位体积内的活化分子百分数,不能提高反应转化率,C错误;
D.根据反应历程图可知,中间产物Z变为过渡态IV,需要活化能最大,为186.19 kJ·mol−1,D正确
故选D。
13. 在的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的气体,一定条件下发生反应:,已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃
20
60
210
平衡常数
2
下列说法正确的是
A. 上述生成的反应为吸热反应
B. 20℃时反应的平衡常数为
C. 在60℃时,测得某时刻的物质的量均为,则此时
D. 60℃达到平衡时,测得,则的平衡浓度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度升高平衡常数减小,说明升温平衡逆向移动,可知生成Ni(CO)4的反应为放热反应,故A错误;
B.20℃时,平衡常数为5×104,正逆反应的平衡常数互为倒数,所以反应的平衡常数为,故B错误;
C.在60℃时,测得某时刻的物质的量均为,此时浓度商Q=,所以反应逆向进行,v(逆)>v(正),故C错误;
D.60℃达到平衡时,,K=,即的平衡浓度为,D正确;
选D。
14. 一定温度下,将一定质量的冰醋酸加蒸馏水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是
A. a、b、c三点溶液的H+浓度:a>b>c
B. a、b、c三点的电离程度:c<a<b
C. 向c点溶液加水,变小,不变
D. a、b、c三点溶液用溶液中和,消耗NaOH溶液体积:c<a<b
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,溶液中导电能力大小顺序为b>a>c,溶液中氢离子浓度大小顺序为b>a>c,故A错误;
B.醋酸溶液加水稀释时,溶液的浓度减小,电离程度增大,由图可知,a、b、c三点醋酸的浓度依次减小,则a、b、c三点醋酸的电离程度大小顺序为a<b<c,故B错误;
C.由电离常数可知,溶液中=,向c点溶液加水稀释时,醋酸的电离常数Ka不变,溶液中醋酸根离子浓度减小,则和的值减小;溶液中=,由分析可知醋酸溶液加水稀释时,醋酸的电离常数、水的离子积常数不变,则的值不变,故C正确;
D.由稀释定律可知,醋酸溶液加水稀释时,溶液中醋酸的物质的量不变,中和能力不变,所以a、b、c三点溶液用等浓度的氢氧化钠溶液中和时,消耗氢氧化钠溶液的体积相同,故D错误;
故选:C。
Ⅱ(非选择题)
二、非选择题:(共四小题,总共58分)
15. (15分)已知反应过程的能量变化如图所示:
(1)由图可知为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)图中C点表示___________。E1表示反应的___________;E2表示___________。
(3)请求出反应 ___________。
(4)又知 ,请根据题给条件求出反应的焓变___________。
(5)25℃、101 kPa时,11 g丙烷(C3H8)完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量是555.0 kJ,则表示丙烷燃烧热的热化学方程式是___________。
【答案】(15分)(除标注以外,每空2分)(1)吸热 (2) ①. 1 mol SO3(g)的总能量 ②. 活化能 ③. 活化分子变成生成物分子放出的能量(答案合理均可)
(3)-198 (4)-42.5
(5) (3分)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,正反应 中反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应。因此,其逆反应为吸热反应。
【小问2详解】
图中C点对应生成物的能量,表示 所具有的总能量; 是反应物分子转变为活化分子所吸收的能量,表示正反应的活化能; 是活化分子转变为生成物分子所放出的能量,表示逆反应的活化能。
【小问3详解】
由图可知,反应 的焓变 。当反应方程式的化学计量数扩大为原来的2倍时,反应热也随之扩大为原来的2倍,故反应 的 。
【小问4详解】
已知:
①
②
根据盖斯定律,将 ① - ② 即可得到目标反应 ,则其焓变 。
【小问5详解】
丙烷()的摩尔质量为 , 丙烷的物质的量为 。 丙烷完全燃烧放出 的热量,则 丙烷完全燃烧放出的热量为 。表示燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数必须为1,且生成稳定的氧化物(即 和 ),故表示丙烷燃烧热的热化学方程式为 。
16.(14分)(25-26高二上·海南·期末)甲醇是重要的化工原料,应用前景广阔。研究表明,二氧化碳和氢气可以合成甲醇,反应为。
(1)已知某催化剂存在时,反应机理如图所示。
①反应I的热化学方程式为_______。
②总反应的反应速率主要由反应_______(填“I”或“Ⅱ”)决定。
(2)一定温度下,在1 L恒容密闭容器中加入和只发生反应:,测得容器中部分物质的物质的量随时间的变化关系如图所示:
①下列叙述中不能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.容器内压强不再变化
B.单位时间内消耗,同时生成
C.容器中和的物质的量之比不变
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②0~10 min内,用表示的平均反应速率_______。
③该温度下,反应达到平衡状态时,氢气的转化率为_______,若此时总压强为1 atm,则_______(结果用分数表示,已知:分压=总压×气体物质的量分数,为用气体分压代替浓度计算的平衡常数)。
【答案】(除标注以外,每空2分)(1)或(3分) Ⅰ(2分)
(2)BC (2分) (2分) (2分) (3分)
【解析】(1)①根据反应机理图可知,反应Ⅰ的是吸热反应,热化学反应方程式为或;
②活化能最大的反应决定总反应速率,由图像可知,反应Ⅰ的活化能最大,因此总反应的速率主要由反应Ⅰ决定;
(2)①A.由于该反应在恒温恒容条件下进行,容器中压强与气体的物质的量成正比,是变量,当压强恒定,则反应达到平衡,A正确;
B.单位时间内消耗是正反应方向,生成也是正反应方向,无法说明是否达到平衡,B错误;
C.初始容器中和的物质的量之比为1:3,由于改变量也是1:3,因此任何时刻容器中和的物质的量之比均为1:3,C错误;
D.混合气体的平均相对分子质量等于,随着反应的进行气体质量不变,但是气体物质的量改变,即混合气体的平均相对分子质量随着反应的进行而改变,当其不变,即为平衡,D正确;
答案选BC;
②0~10 min内,;
③该温度下,反应达到平衡状态时,,已知平衡时,则,即平衡时气体总物质的量,若此时总压强为1 atm,则,,,,已知,代入数据求得。
17. (15分)空间站处理CO2的一种重要方法是对CO2进行收集和再生处理,重新生成可供人体呼吸的氧气。其技术路线可分为以下三步:
Ⅰ.固态胺吸收与浓缩CO2:在水蒸气存在下固态胺吸收CO2反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应),再解吸出CO2的简单方法是加热。
Ⅱ.CO2的加氢甲烷化H2还原CO2制CH4的部分反应如下:
ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H1=+41 kJ∙mol−1
ⅱ.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ∆H2=−246 kJ∙mol−1
(1)反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)的∆H=___________kJ∙mol−1.
(2)向恒容绝热的密闭容器中充入a molCO、2amolH2,进行反应ⅱ。该反应达到平衡状态的标志是___________(填字母)。
a.容器中混合气体密度不变 b.混合气体中c(CH4)与c(H2O)之比不变
c.v正(H2)=3v逆(H2O) d.容器内温度不变
Ⅲ.CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。对于上述(1)的反应,催化剂的选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下,相同时间内,CO2转化率和CH4选择性随温度变化的关系如图1、图2:
(3)对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是___________,使用的合适温度为___________。
(4)控制起始时投料比,p=1 atm。恒容容器中若只发生反应ⅰ、ⅱ,平衡时各组分的物质的量分数随温度的变化关系如图3.
①随投料比增大,CO2的转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②图3中代表CH4的曲线是___________(填“a”、“b”或“c”);温度低于500℃时,CO的物质的量分数约为0,说明此条件下,反应___________(填“ⅰ”或“ⅱ”)化学平衡常数大,反应完全。
【答案】(除标注以外,每空2分)(1)-205
(2)cd (3分) (3) ①. Ni−CeO2 ②. 320℃
(4) ①. 增大 ②. b ③. ⅱ
【解析】
【小问1详解】
目标反应可由得到,故=+41kJ/mol+(-246) kJ/mol= -205 kJ/mol;
【小问2详解】
a.容器中混合气体密度是定值,密度不变不能说明达到平衡状态,a错误;
b.混合气体中c(CH4)与c(H2O)之比是定值,始终是1:1,不能说明达到平衡状态,b错误;
c.v正(H2)=3v逆(H2O)符合正逆反应速率相等,能说明达到平衡状态,c正确;
d.恒容绝热的密闭容器中温度是变量,温度不变说明达到平衡状态,d正确;
故答案选cd;
【小问3详解】
对比上述两种催化剂,Ni-CeO2作为催化剂时甲烷的选择性高,工业上应选择的催化剂是Ni-CeO2,320℃时转化率高选择性大,使用的合适温度为320℃;
【小问4详解】
①随投料比增大,氢气过量,CO2的转化率增大;②对于反应(1)来说,升高温度,反应逆向移动,H2的物质的量分数增大,CH4和H2O的物质的量分数减小,且CH4和H2O的物质的量分数之比为1:2,故图中a、b、c代表的物质分别为H2O、CH4、H2;温度低于500℃时,CO的物质的量分数约为0,说明CO几乎完全反应,化学平衡常数越大,反应越完全,则反应ii的化学平衡常数大。
18. (14分) 酸碱中和滴定是重要的定量实验,用标准溶液滴定某一元酸HA的浓度,回答下列问题:
(1)标准溶液的配制:用托盘天平称量固体,配成标准溶液,则标准溶液的物质的量浓度为_______,滴定时溶液应装入_______(填仪器名称)
(2)滴定过程:用标定后的标准溶液滴定一元酸HA。(用基准物质邻苯二甲酸氢钾标定标准溶液的浓度,结果为)滴定时,最好选用_______作为滴定的指示剂,使用该指示剂滴定时,滴定终点的现象是_______
(3)根据表中数据,该一元酸HA溶液的物质的量浓度是_______(保留四位有效数字)
滴定次数
待测溶液体积
标准溶液体积
滴定前的刻度
滴定后的刻度
第1次
20.00
0.40
20.50
第2次
20.00
2.10
22.25
第3次
20.00
1.05
21.10
(4)下列操作会造成的测定结果偏高的是_______
A. 锥形瓶用待测液润洗
B. 滴定过程中摇瓶幅度太大,将锥形瓶中溶液撒到瓶外
C. 滴定过程中向锥形瓶中加入少量蒸馏水
D. 滴定结束时,仰视读数
(5)用溶液滴定酸的浓度时,对酸的电离常数和起始浓度是有一定条件的,当起始浓度与电离常数满足时可以比较准确的滴定。现有的四种酸它们的值如表,则根据数据判断,能用溶液滴定浓度的酸是_______(填化学式)
酸
4.2
5.1
2.8
2.4
【答案】(每空2分)(1) ①. ②. 碱式滴定管
(2) ①. 酚酞 ②. 最后一滴(或半滴)溶液滴下后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
(3) (4)AD
(5)、
【解析】
【小问1详解】
用托盘天平称量固体,配成标准溶液,则标准溶液的物质的量浓度为=0.2mol/L,由于NaOH会腐蚀酸式滴定管下端的玻璃活塞,故滴定时溶液应装入碱式滴定管中,故答案为:0.2mol/L;碱式滴定管;
【小问2详解】
用标准NaOH溶液滴定一元酸HA,滴定终点时呈中性或碱性,酚酞的变色范围为8.0~10,所以指示剂最好用酚酞;判断滴定达终点的依据为:当加入最后一滴液体时,锥形瓶内溶液的颜色恰好由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,即为滴定终点,故答案为:酚酞;当加入最后一滴液体时,锥形瓶内溶液的颜色恰好由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,即为滴定终点;
【小问3详解】
三次滴定消耗标准液的体积分别为(20.50-0.40)mL=20.10mL、(22.25-2.10)mL=20.15mL、(21.10-1.05)mL=20.05mL,三次滴定数据均有效,消耗标准液的平均体积为:=20.10mL,根据NaOH~HA可知:n(HA)=n(NaOH),则c(HA)==0.1990mol•L-1,故答案为:0.1990mol•L-1。
【小问4详解】
A.锥形瓶用待测液润洗,导致待测液浓度的物质的量偏大,滴定过程中消耗标准液体积偏大,测定结果偏高,A符合题意;
B.滴定过程中摇瓶幅度太大,将溶液滴到瓶外,导致待测液部分损失,故消耗标准液体积偏小,测定结果偏低,B不合题意;
C.滴定过程中向锥形瓶中加入少量蒸馏水,不影响测定结果,C不合题意;
D.滴定结束时,俯视读数,读出的标准液体积偏大,测定结果偏高,D符合题意;
故答案为:AD;
【小问5详解】
已知HClOH++ClO-,Ka=,则c(HClO)Ka=c(H+)c(ClO-)=c(H+)2=(10-4.2)2=10-8.4<10-8,同理:c(HCN)Ka=(10-5.1)2=10-10.2<10-8,c(HAc)Ka=(10-2.8)2=10-5.6>10-8,c(HCOOH)Ka=(10-2.4)2=10-4.8>10-8,综上分析可知,只有HAc和HCOOH能用NaOH来滴定,故答案为:HAc、HCOOH。
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