精品解析:广东花都区八区2025-2026学年高二上学期期末化学试题
2026-09-25
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内容正文:
高二年级化学试题(一)
本试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Co 59 Zn 65 Sb 122
一、单项选择题:本题共16小题,共44分。第1-10小题,每小题2分;第11-16小题,每小题4分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 能量与科学、技术、社会发展关系密切。下列过程或装置能实现化学能转化为电能的是
A. 氧炔焰切割金属 B. 普通锌锰电池
C. 电解饱和食盐水 D. 太阳能电池
2. 下列说法或表示方法中正确的是
A. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
B. 相同条件下,等质量的两份与足量充分反应,分别生成液态水和水蒸气,两者放出的热量相等
C. ,该反应属于吸热反应
D. 乙炔()的燃烧热为,则乙炔燃烧的热化学方程式为
3. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破, 。在合成氨的实际生产中,以下措施不能用平衡移动原理解释的是
A. 选定的温度为500℃高温
B. 采用的压强为30 MPa高压
C. 及时补充和
D. 采用迅速冷却的方法,使气态氨变成液氨
4. 常温下,要使水的电离平衡正向移动,并使浓度增大,可加入的物质是
A. B. NaCl C. D. 盐酸
5. 劳动创造美好生活。下列劳动项目中,没有运用相应化学知识的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用84消毒液对衣物消毒
次氯酸钠溶液呈碱性
B
用硫酸铝处理污水
胶体具有吸附性
C
用碳酸钠溶液除油污
碳酸钠溶液呈碱性
D
用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴
使用时铁粉被氧化,反应放热
A. A B. B C. C D. D
6. 下列关于金属腐蚀与防护的说法正确的是
A. 纯银器表面在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗
B. 镀锡铁皮的镀层部分破损后,铁板也不会被腐蚀
C. 酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应:
D. 海水中钢闸门用外加电流法对其进行保护,钢闸门连接电源负极
7. 电池可用于驱动无人驾驶的潜航器,该电池以镁片、石墨为电极,石墨电极一侧加入,海水为电解质溶液。该电池工作时,下列说法正确的是
A. 镁片是电池的正极 B. 在石墨电极上发生氧化反应
C. 电子由镁电极流出 D. 溶液中的阳离子向镁电极移动
8. 下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A. 氯化铝与氨水反应:
B. 电解饱和溶液:
C. 氯气通入水中:
D. 用溶液处理水垢中的:
9. 以CuO为催化剂将工业副产物HCl通过放热反应制成,可实现氯资源的再利用。下图是该法的一种催化机理。下列说法不正确的是
A. 反应的化学方程式:
B. 是中间产物
C. 反应物的总能量高于生成物的总能量
D. CuO降低反应的,从而加快反应速率
10. 根据实验操作和现象,所得结论不正确的是
选项
操作和现象
结论
A
将溶液加入悬浊液中,振荡,可观察到沉淀由白色变为红褐色
溶解度:
B
往溶液中滴加KSCN溶液,溶液变成血红色,再加入少量KCl固体后无明显变化
与的反应不可逆
C
将缠有铜丝的铁钉置于饱和食盐水中,一段时间后,取上述溶液滴入溶液,产生蓝色沉淀
Fe被腐蚀生成
D
向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热
发生水解,制得胶体
A. A B. B C. C D. D
11. 利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A. 铁制镀件上镀铜 B. 测定中和反应的反应热
C. 测定锌与硫酸反应的速率 D. 探究温度对化学平衡的影响
12. CuCl微溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含和的溶液,下列叙述正确的是
A. 加水稀释,浓度一定下降
B. 向溶液中加入少量NaCl固体,浓度一定上升
C. 的电离方程式为:
D. 体系中,
13. 一定条件下,将和按物质的量之比充入反应容器,发生反应: 。其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.
B.
C. 400℃、条件下,的平衡转化率为40%
D. 400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为
14. 溶液中某光学活性卤化物的消旋反应为:。一定温度下,X和Y的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 内,Y的化学反应速率为
B. 时,X的消耗速率大于生成速率
C. 加入合适的催化剂,可同时提高X的消耗速率及平衡转化率
D. 反应到达平衡状态后,增大X的浓度,平衡正向移动,平衡常数不变
15. 常温下取50.00 mL苯甲酸(一元弱酸,用HA表示)饱和溶液,用溶液滴定。测得体系的pH随滴入溶液体积变化的曲线如图。下列说法不正确的是
A. 点①时,
B. 点②时,
C. ①②过程中,水的电离程度逐渐增大
D. 苯甲酸饱和溶液的浓度是
16. 钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注,钠离子电池与锂离子电池工作原理相似,遵循脱嵌式的工作模式,主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。一种钠离子电池的工作原理为,装置如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时,电极a为阳极
B. 放电时,钴元素的化合价升高,钠离子在正极上嵌入
C. 充电时,阴极反应式为
D. 放电时,外电路中转移,负极池质量理论上减少23 g
二、填空题。共4题,共56分。
17. 食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(HAc)。醋酸及其盐应用广泛。
(1)测定醋酸溶液浓度。
①移取20.00 mL待测液,加入2滴________作指示剂(填“甲基橙”或“酚酞”),用溶液滴定至终点,根据消耗NaOH溶液的体积计算得到该醋酸溶液浓度。
②上述滴定操作用到的仪器有________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)探究浓度、温度对HAc电离程度的影响。
提出假设稀释HAc溶液或升高温度,HAc电离平衡会发生移动。
设计方案并完成实验用浓度为的HAc溶液和蒸馏水,按下表配制溶液(忽略溶液体积变化的影响);测定pH,记录数据。
序号
温度/℃
V(HAc溶液)/mL
/mL
pH
1
25
100
0
2.88
2
25
1
99
3.88
3
35
100
a
A
①根据表中信息,补充数据:________。
②由实验1、2可知,稀释HAc溶液,电离平衡________(填“正”或“逆”)向移动,结合表中数据,给出判断理由________。
③由A________2.88(填“>”或“<”)可知,随着温度的升高,HAc的电离平衡正向移动。
实验结论假设成立。
(3)探究温度对醋酸钠(NaAc)水解程度的影响。
查阅资料 水解平衡常数,为溶液中溶质的起始浓度。
设计方案 通过测定不同温度下NaAc的水解平衡常数,确定温度对NaAc水解程度的影响。试剂有溶液、盐酸、蒸馏水和pH计。
实验操作 测定40℃下NaAc水解平衡常数,完成表中实验。
序号
目的
实验内容
记录实验数据
4
标定NaAc浓度
取20.00 mL NaAc溶液,用盐酸滴定至终点
消耗盐酸体积为V mL
5
测定40℃下
________
b
6
测定40℃下该浓度NaAc溶液中
用pH计测40℃下该浓度NaAc溶液的pH
c
分别在50℃、60℃下重复上述实验。
数据处理 40℃,________(用含V、b、c的代数式表示)。
实验结论 ,温度升高,促进NaAc水解。
18. 氢气是一种重要的清洁能源,利用电化学原理生产和储存氢气具有重要意义。
(1)以稀为电解质溶液光解水制(如图)的总反应为。
①电极a上发生反应生成________(填化学式),溶液中的移动方向为________(填“左室→右室”或“右室→左室”)。
②光解一段时间后,左室浓度增加,原因是______________________。
(2)甲酸()是一种储氢物质,可用水介质电池(如图)制取。电极为金属锌和选择性催化材料。放电时,被转化为。
①放电时,负极反应式为_______________;当溶解0.1 mol锌时,有________g 转化为。
②充电时,选择性催化材料连接外接电源的________极,总反应为______________________。
(3)燃料电池具有广阔的发展前景。某氢氧燃料电池采用铂作电极材料,电解质溶液为溶液,两个电极上分别通入和,电池的极性如图所示。在答题卡虚线框中,请补充完整该电池示意图并做相应标注________________。
19. 锑(Sb)可用作阻燃剂、电极材料、催化剂等物质的原材料。一种以辉锑矿(主要成分为,还含有、、MgO、等)为原料提取锑的工艺如下:
该工艺条件下,金属离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH()
2.2
3.7
7.5
9.6
完全沉淀时的pH()
3.2
4.7
9.0
11.1
请回答下列问题。
(1)为加快“溶浸”过程浸出速率,可采用的措施有________(任写一种)。
(2)①配制时需加入盐酸,加盐酸的目的是_______________。
②“溶浸”时加入把氧化,氧化产物是S,还原产物是,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
③“浸出渣”的成分除S外,还有________。
(3)“还原”时加入Sb的目的是________,提高产物的纯度。
(4)“水解”时需控制溶液。
①发生水解的化学方程式为______________________。
②为避免水解产物中混入,浓度应小于________(列出算式,无须化简)。
(5)单质锑(Sb)可由电解制得,阴极的电极反应式为______________________。
20. 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。的综合利用是当前环境和能源领域的研究热点。
(1)298 K下,反应的、,则298 K下该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)催化加氢制的总反应可表示为: 。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
ⅰ.
ⅱ.
①________。
②若反应ⅰ为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________(填字母)。
③在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应:。下列叙述中,能说明反应达到平衡状态的有________(填字母)。
A.和的物质的量之比保持不变
B.单位时间内消耗,同时消耗
C.混合气体的密度不再变化
D.容器内的压强不再变化
(3)可催化加氢合成: 。理论计算表明,和在一定压强下反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
①当反应达到平衡后,为使增大,应________压强(填“增大”或“减小”)。
②图中,曲线d对应的物质是________。
③图中点A的坐标为(440,0.39)。该温度下,________ mol,的平衡转化率α = ________。若此时容器体积为V L,该反应的平衡常数K = ________(列出算式,无须化简)。
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高二年级化学试题(一)
本试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Co 59 Zn 65 Sb 122
一、单项选择题:本题共16小题,共44分。第1-10小题,每小题2分;第11-16小题,每小题4分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 能量与科学、技术、社会发展关系密切。下列过程或装置能实现化学能转化为电能的是
A. 氧炔焰切割金属 B. 普通锌锰电池
C. 电解饱和食盐水 D. 太阳能电池
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧炔焰切割金属过程中乙炔燃烧放热,是化学能转化为热能,A不符合题意;
B.普通锌锰电池属于原电池装置,利用自发氧化还原反应实现化学能向电能的转化,B符合题意;
C.电解饱和食盐水属于电解过程,是电能转化为化学能,C不符合题意;
D.太阳能电池的能量转化为太阳能转化为电能,不涉及化学能到电能的转化,D不符合题意;
故选B。
2. 下列说法或表示方法中正确的是
A. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
B. 相同条件下,等质量的两份与足量充分反应,分别生成液态水和水蒸气,两者放出的热量相等
C. ,该反应属于吸热反应
D. 乙炔()的燃烧热为,则乙炔燃烧的热化学方程式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.固态冰的混乱度低于液态水,冰在室温下熔化的过程体系混乱度增大,属于熵增过程,A正确;
B.等质量的完全反应,由于液态水的能量和水蒸气的能量不同,生成液态水时放出的热量比生成水蒸气时多(水蒸气液化过程会放出热量),两者放出的热量不相等,B错误;
C.该反应的,属于放热反应,C错误;
D.燃烧热是1mol纯可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量,题给热化学方程式中的物质的量为2mol,对应应为,D错误;
故选A。
3. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破, 。在合成氨的实际生产中,以下措施不能用平衡移动原理解释的是
A. 选定的温度为500℃高温
B. 采用的压强为30 MPa高压
C. 及时补充和
D. 采用迅速冷却的方法,使气态氨变成液氨
【答案】A
【解析】
【详解】A.合成氨反应的,升高温度平衡逆向移动,不利于生成,选定500℃是为了使催化剂活性达到最佳、加快反应速率,不能用平衡移动原理解释,A符合题意;
B.该反应正反应为气体总物质的量减小的反应,增大压强平衡正向移动,有利于生成,30 高压可以用平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.及时补充和,反应物浓度增大,平衡正向移动,有利于生成,可以用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.迅速冷却使气态氨变为液氨,生成物浓度降低,平衡正向移动,有利于生成,可以用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选A。
4. 常温下,要使水的电离平衡正向移动,并使浓度增大,可加入的物质是
A. B. NaCl C. D. 盐酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入,与水电离产生的结合,促进水的电离,水解反应为。溶液呈碱性,浓度减小,不符合题意,A错误;
B.NaCl是强酸强碱盐,和均不发生水解,加入NaCl不使水的电离平衡移动,也不使浓度增大,B错误;
C.加入,与水电离产生的结合生成,使水的电离平衡正向移动,水解反应为。溶液呈酸性,浓度增大,符合题意,C正确;
D.盐酸中的HCl完全电离,使溶液中浓度增大,水的电离平衡逆向移动,水的电离受到抑制,不符合题意,D错误;
故选C。
5. 劳动创造美好生活。下列劳动项目中,没有运用相应化学知识的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用84消毒液对衣物消毒
次氯酸钠溶液呈碱性
B
用硫酸铝处理污水
胶体具有吸附性
C
用碳酸钠溶液除油污
碳酸钠溶液呈碱性
D
用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴
使用时铁粉被氧化,反应放热
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.84消毒液的有效成分是次氯酸钠,次氯酸根离子在水中发生水解:。生成的次氯酸具有强氧化性,能够杀菌消毒,因此消毒运用的是次氯酸的强氧化性,所列溶液的碱性不能解释消毒作用,A错误;
B.硫酸铝溶于水后,铝离子发生水解:。生成的胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮杂质,使其聚集沉降,因此运用了所列化学知识,B正确;
C.碳酸根离子在水中发生水解:,使溶液呈碱性。碱性条件有利于油脂水解,从而除去油污,因此运用了所列化学知识,C正确;
D.暖贴中的铁粉在潮湿条件下与空气中的氧气发生氧化还原反应,铁粉被氧化,反应放出的热量使暖贴升温,因此运用了所列化学知识,D正确;
故选A。
6. 下列关于金属腐蚀与防护的说法正确的是
A. 纯银器表面在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗
B. 镀锡铁皮的镀层部分破损后,铁板也不会被腐蚀
C. 酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应:
D. 海水中钢闸门用外加电流法对其进行保护,钢闸门连接电源负极
【答案】D
【解析】
【详解】A.纯银器表面的银与空气中的含硫物质直接发生化学反应,生成黑色的而渐渐变暗,属于化学腐蚀,A错误;
B.镀锡铁皮的镀层部分破损后,在潮湿环境中,铁、锡与表面的电解质溶液构成原电池。铁比锡活泼,铁作负极,发生反应,铁的腐蚀加快,B错误;
C.酸性环境中铁发生析氢腐蚀时,铁作负极,铁原子失去电子生成,原式将产物写成且电子转移数不正确,正确的负极反应为,C错误;
D.外加电流法利用电解原理保护金属,钢闸门连接电源负极,作电解池的阴极,电源向钢闸门提供电子,抑制铁失去电子而被腐蚀,D正确;
故选D。
7. 电池可用于驱动无人驾驶的潜航器,该电池以镁片、石墨为电极,石墨电极一侧加入,海水为电解质溶液。该电池工作时,下列说法正确的是
A. 镁片是电池的正极 B. 在石墨电极上发生氧化反应
C. 电子由镁电极流出 D. 溶液中的阳离子向镁电极移动
【答案】C
【解析】
【分析】该电池工作时,Mg金属活泼性较强,易失去电子,作负极,发生氧化反应,石墨作正极,发生还原反应。基于此分析选项。
【详解】A.根据分析,Mg在原电池中作负极,因此镁片是正极的表述错误,A错误;
B.根据分析,石墨为电池正极,在正极得到电子,发生还原反应,并非氧化反应,B错误;
C.原电池工作时,电子由负极(镁电极)流出,经外电路流向正极,C正确;
D.原电池中电解质溶液的阳离子向正极(石墨电极)移动,不会向镁电极移动,D错误;
故选C。
8. 下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A. 氯化铝与氨水反应:
B. 电解饱和溶液:
C. 氯气通入水中:
D. 用溶液处理水垢中的:
【答案】D
【解析】
【详解】A.水是弱电解质,离子方程式中不能拆写为,且生成的不会溶于过量氨水,正确离子方程式为,A错误;
B.电解饱和溶液时,生成的会与结合生成沉淀,正确离子方程式为,B错误;
C.氯气与水的反应为可逆反应,且生成的是弱电解质不能拆写为离子形式,正确离子方程式为,C错误;
D.为微溶物,可发生沉淀转化生成溶解度更小的难溶物,离子方程式书写符合规则,D正确;
故选D。
9. 以CuO为催化剂将工业副产物HCl通过放热反应制成,可实现氯资源的再利用。下图是该法的一种催化机理。下列说法不正确的是
A. 反应的化学方程式:
B. 是中间产物
C. 反应物的总能量高于生成物的总能量
D. CuO降低反应的,从而加快反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据催化循环,总反应为与在催化下生成和,化学方程式为,A正确;
B.是反应过程中生成、后续又被消耗的物质,属于反应的中间产物,B正确;
C.题干明确该反应为放热反应,放热反应的反应物总能量高于生成物总能量,C正确;
D.作为催化剂,仅能降低反应的活化能加快反应速率,由反应物和生成物的总能量差决定,催化剂不改变反应的,D错误;
故选D。
10. 根据实验操作和现象,所得结论不正确的是
选项
操作和现象
结论
A
将溶液加入悬浊液中,振荡,可观察到沉淀由白色变为红褐色
溶解度:
B
往溶液中滴加KSCN溶液,溶液变成血红色,再加入少量KCl固体后无明显变化
与的反应不可逆
C
将缠有铜丝的铁钉置于饱和食盐水中,一段时间后,取上述溶液滴入溶液,产生蓝色沉淀
Fe被腐蚀生成
D
向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热
发生水解,制得胶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.沉淀由白色转化为红褐色,说明溶解度更小的难溶物更易生成,溶解度,A正确;
B.与的反应为,加入的电离出的、不参与平衡,无明显变化不能说明反应不可逆,B错误;
C.、在饱和食盐水中形成原电池,作负极失电子生成,遇产生蓝色沉淀,可证明被腐蚀生成,C正确;
D.沸水中发生水解反应,可制得胶体,D正确;
故选B。
11. 利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A. 铁制镀件上镀铜 B. 测定中和反应的反应热
C. 测定锌与硫酸反应的速率 D. 探究温度对化学平衡的影响
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁制镀件上镀铜需要外接直流电源,需将铜接电源正极作阳极、铁制镀件接电源负极作阴极,该装置无外接电源,为原电池装置,铁作负极被氧化,无法在铁镀件上析出铜,不能达到实验目的,A错误;
B.该装置有隔热层减少热量损失,配有温度计测定反应前后温度变化、玻璃搅拌器使反应物混合均匀反应充分,可用于测定中和反应的反应热,B正确;
C.可通过秒表记录反应时间,注射器测定生成氢气的体积,根据计算锌与硫酸的反应速率,能达到实验目的,C正确;
D.反应,该实验只有温度不同为单一变量,可通过观察两烧瓶中气体颜色差异探究温度对化学平衡的影响,能达到实验目的,D正确;
故选A。
12. CuCl微溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含和的溶液,下列叙述正确的是
A. 加水稀释,浓度一定下降
B. 向溶液中加入少量NaCl固体,浓度一定上升
C. 的电离方程式为:
D. 体系中,
【答案】A
【解析】
【详解】A.加水稀释,溶液体积变大,浓度一定下降,A正确;
B.加入NaCl会增加Cl⁻浓度,可能促使转化为,浓度不一定上升,B错误;
C.H[CuCl2]应电离为H+和,而非分解为Cu+和Cl-,电离方程式错误,C错误;
D.电荷守恒未考虑的电荷数,电荷守恒应为,D错误;
故选A。
13. 一定条件下,将和按物质的量之比充入反应容器,发生反应: 。其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.
B.
C. 400℃、条件下,的平衡转化率为40%
D. 400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为气体分子数减小的反应,相同温度下压强越大,平衡转化率越高,同温度下对应的转化率更高,故,A错误;
B.压强相同时,温度升高平衡转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,,B错误;
C.初始时与物质的量之比为,反应中二者消耗的物质的量之比也为,故二者平衡转化率相等,、条件下平衡转化率为,故平衡转化率也为,C正确;
D.平衡常数计算需要各物质的平衡浓度,题目未给出容器体积或初始浓度数据,无法计算平衡常数的具体数值,D错误;
故选C。
14. 溶液中某光学活性卤化物的消旋反应为:。一定温度下,X和Y的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 内,Y的化学反应速率为
B. 时,X的消耗速率大于生成速率
C. 加入合适的催化剂,可同时提高X的消耗速率及平衡转化率
D. 反应到达平衡状态后,增大X的浓度,平衡正向移动,平衡常数不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中横坐标每小格表示,纵坐标每小格表示。在内,Y的浓度由0增大到,该时间段内Y的平均反应速率为,A正确;
B.在时,X的浓度仍随时间减小,说明单位时间内X的消耗量大于生成量,即X的消耗速率大于生成速率,B正确;
C.加入合适的催化剂,能同等程度地加快正、逆反应速率,使X的消耗速率增大,但不能使化学平衡移动,X的平衡转化率不变,C错误;
D.反应到达平衡状态后,增大反应物X的浓度,平衡向消耗X的方向移动,即正向移动;化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,D正确;
故选C。
15. 常温下取50.00 mL苯甲酸(一元弱酸,用HA表示)饱和溶液,用溶液滴定。测得体系的pH随滴入溶液体积变化的曲线如图。下列说法不正确的是
A. 点①时,
B. 点②时,
C. ①②过程中,水的电离程度逐渐增大
D. 苯甲酸饱和溶液的浓度是
【答案】B
【解析】
【详解】A.点①时加入NaOH溶液体积为7.00 mL,恰好为中和总消耗量的一半,此时溶质为等物质的量的HA和NaA,根据物料守恒可得,A正确;
B.点②时加入14.00 mL NaOH溶液,酸碱恰好完全反应生成强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,因此,B错误;
C.①→②过程中,抑制水电离的HA逐渐转化为促进水电离的,因此水的电离程度逐渐增大,C正确;
D.恰好中和时,则,D正确;
故答案选B。
16. 钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注,钠离子电池与锂离子电池工作原理相似,遵循脱嵌式的工作模式,主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。一种钠离子电池的工作原理为,装置如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时,电极a为阳极
B. 放电时,钴元素的化合价升高,钠离子在正极上嵌入
C. 充电时,阴极反应式为
D. 放电时,外电路中转移,负极池质量理论上减少23 g
【答案】D
【解析】
【分析】由图,放电时为原电池,阳离子(Na+)向正极移动,根据装置图中“放电”时Na+箭头指向右边(电极b),可知电极b为正极,电极a为负极;负极发生氧化反应,放电过程中发生的电极反应为:NaxCn-xe-=Cn+xNa+,充电时,a与电源负极相连为阴极,电极反应为:Cn+xNa++xe-=NaxCn;正极发生还原反应,电极反应为:Na1-xCoO2+xe-+xNa+=NaCoO2,充电时,b与电源正极相连作阳极,电极反应为:NaCoO2-xe-=Na1-xCoO2+xNa+;
【详解】A.充电时,放电时作负极的电极a连接电源负极,作阴极,A错误;
B.放电时,正极上转化为,钴元素得电子,化合价降低,B错误;
C.充电时阴极发生得电子的还原反应,给出的反应为失电子的氧化反应,属于阳极反应式,C错误;
D.放电时,负极每转移,就有从负极脱嵌移向正极,负极减少的质量为,D正确;
答案选D。
二、填空题。共4题,共56分。
17. 食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(HAc)。醋酸及其盐应用广泛。
(1)测定醋酸溶液浓度。
①移取20.00 mL待测液,加入2滴________作指示剂(填“甲基橙”或“酚酞”),用溶液滴定至终点,根据消耗NaOH溶液的体积计算得到该醋酸溶液浓度。
②上述滴定操作用到的仪器有________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)探究浓度、温度对HAc电离程度的影响。
提出假设稀释HAc溶液或升高温度,HAc电离平衡会发生移动。
设计方案并完成实验用浓度为的HAc溶液和蒸馏水,按下表配制溶液(忽略溶液体积变化的影响);测定pH,记录数据。
序号
温度/℃
V(HAc溶液)/mL
/mL
pH
1
25
100
0
2.88
2
25
1
99
3.88
3
35
100
a
A
①根据表中信息,补充数据:________。
②由实验1、2可知,稀释HAc溶液,电离平衡________(填“正”或“逆”)向移动,结合表中数据,给出判断理由________。
③由A________2.88(填“>”或“<”)可知,随着温度的升高,HAc的电离平衡正向移动。
实验结论假设成立。
(3)探究温度对醋酸钠(NaAc)水解程度的影响。
查阅资料 水解平衡常数,为溶液中溶质的起始浓度。
设计方案 通过测定不同温度下NaAc的水解平衡常数,确定温度对NaAc水解程度的影响。试剂有溶液、盐酸、蒸馏水和pH计。
实验操作 测定40℃下NaAc水解平衡常数,完成表中实验。
序号
目的
实验内容
记录实验数据
4
标定NaAc浓度
取20.00 mL NaAc溶液,用盐酸滴定至终点
消耗盐酸体积为V mL
5
测定40℃下
________
b
6
测定40℃下该浓度NaAc溶液中
用pH计测40℃下该浓度NaAc溶液的pH
c
分别在50℃、60℃下重复上述实验。
数据处理 40℃,________(用含V、b、c的代数式表示)。
实验结论 ,温度升高,促进NaAc水解。
【答案】(1) ①. 酚酞 ②. AD
(2) ①. 0 ②. 正 ③. 实验2较实验1稀释了100倍(或实验2的溶液浓度变为溶液1的1/100),而pH变化值小于2 ④. <
(3) ①. 用pH计测40℃纯水的pH ②. 或
【解析】
【小问1详解】
①醋酸钠溶液呈碱性,甲基橙变色范围为,酚酞变色范围为,则氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液时应选择酚酞溶液作指示剂;
②氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液时所需玻璃仪器有酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯等,不需要漏斗、分液漏斗;
故答案为AD;
【小问2详解】
①实验1、3是探究温度对HAc电离程度的影响,则V(HAc)、V(H2O)及溶液总体积必须相等,即a=0;
②由实验1、2可知,实验2较实验1稀释了100倍(或实验2的溶液浓度变为溶液1的1/100),而pH变化值小于2,说明醋酸是弱酸,稀释醋酸能促进其电离,使电离平衡正向移动;
③HAc是弱酸,升高温度能促进其电离,导致增大,pH减小,即A<2.88;
【小问3详解】
根据水解平衡常数公式,需要测定NaAc溶液的起始浓度,和测定该温度下NaAc溶液中的。实验4用于测定NaAc溶液的起始浓度,反应的化学方程式为:NaAc+HCl=NaCl+HAc,,可得溶液的起始浓度。实验5用于测定该温度下水的离子积,操作为:用pH计测40℃纯水的pH,由于纯水中,可得该温度下水的离子积;实验6测定40℃下该浓度NaAc溶液中,则该溶液中,所以40℃时,NaAc的。
18. 氢气是一种重要的清洁能源,利用电化学原理生产和储存氢气具有重要意义。
(1)以稀为电解质溶液光解水制(如图)的总反应为。
①电极a上发生反应生成________(填化学式),溶液中的移动方向为________(填“左室→右室”或“右室→左室”)。
②光解一段时间后,左室浓度增加,原因是______________________。
(2)甲酸()是一种储氢物质,可用水介质电池(如图)制取。电极为金属锌和选择性催化材料。放电时,被转化为。
①放电时,负极反应式为_______________;当溶解0.1 mol锌时,有________g 转化为。
②充电时,选择性催化材料连接外接电源的________极,总反应为______________________。
(3)燃料电池具有广阔的发展前景。某氢氧燃料电池采用铂作电极材料,电解质溶液为溶液,两个电极上分别通入和,电池的极性如图所示。在答题卡虚线框中,请补充完整该电池示意图并做相应标注________________。
【答案】(1) ①. ②. 左室→右室 ③. 光解时消耗水,硫酸的物质的量几乎不变
(2) ①. ②. 4.4 ③. 正极 ④.
(3)
【解析】
【小问1详解】
① 根据图示可知,电子从电极a流出,经外电路流向电极b,说明电极a为负极,发生氧化反应。水失去电子生成氧气和氢离子,故电极a生成物为 ;在原电池中,阳离子向正极移动,故溶液中的 从左室移向右室;
② 左室电极反应为 ,该反应消耗了水。同时,生成的 穿过质子交换膜进入右室,移出的 与生成的 物质的量相等,使得左室中 的物质的量保持不变。由于溶剂水不断减少,因此 的浓度增加;
【小问2详解】
① 放电时,负极锌失去电子发生氧化反应,结合溶液中的 生成 ,电极反应式为 ;正极反应为 得到电子生成 。根据得失电子守恒,存在关系式 ,当溶解 0.1 mol 锌时,消耗 0.1 mol ,其质量为 ;
② 充电时,原电池的正极(选择性催化材料)应连接外接电源的正极作阳极。根据图中充电时的虚线箭头可知,阳极反应为水失去电子生成氧气:,阴极反应为 得到电子生成锌:,结合双极隔膜中 和 生成水,总反应方程式为 ;
【小问3详解】
在氢氧燃料电池中,通入可燃物(氢气)的一极为负极,发生氧化反应;通入氧化剂(氧气)的一极为正极,发生还原反应。图中左侧电极上方标有“-”代表负极,应通入 ;右侧电极上方标有“+”代表正极,应通入 ,电解质溶液为硫酸溶液。
19. 锑(Sb)可用作阻燃剂、电极材料、催化剂等物质的原材料。一种以辉锑矿(主要成分为,还含有、、MgO、等)为原料提取锑的工艺如下:
该工艺条件下,金属离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH()
2.2
3.7
7.5
9.6
完全沉淀时的pH()
3.2
4.7
9.0
11.1
请回答下列问题。
(1)为加快“溶浸”过程浸出速率,可采用的措施有________(任写一种)。
(2)①配制时需加入盐酸,加盐酸的目的是_______________。
②“溶浸”时加入把氧化,氧化产物是S,还原产物是,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
③“浸出渣”的成分除S外,还有________。
(3)“还原”时加入Sb的目的是________,提高产物的纯度。
(4)“水解”时需控制溶液。
①发生水解的化学方程式为______________________。
②为避免水解产物中混入,浓度应小于________(列出算式,无须化简)。
(5)单质锑(Sb)可由电解制得,阴极的电极反应式为______________________。
【答案】(1)搅拌、粉碎等
(2) ①. 抑制水解 ②. 6:1 ③.
(3)将还原为
(4) ①. ②. 或或
(5)
【解析】
【分析】溶浸步骤,各金属离子被溶解在溶液中,硫化锑中的硫离子被铁离子氧化为S单质,与不溶于盐酸的SiO2一同形成滤渣。向滤液加入Sb单质,将铁离子还原为亚铁离子。调pH使氯化锑水解为SbOCl沉淀,再次将其酸解后,电解得到Sb单质。
【小问1详解】
为加快固液反应的浸出速率,常用的物理方法有粉碎固体矿石以增大接触面积、适当升高温度、搅拌、适当增大浸取液浓度等;
【小问2详解】
① 是强酸弱碱盐,在溶液中易发生水解生成 ,加入盐酸可以增大溶液中的氢离子浓度,从而抑制 的水解;
② “溶浸”时 将 氧化, 被还原为 ,化合价降低 ; 中 元素化合价由 升高到 , 失去 电子。根据得失电子守恒,氧化剂 与还原剂 的物质的量之比为 ;
③ 辉锑矿中含有的 既不溶于盐酸,也不与 反应,因此浸出渣的成分除了生成的 外,还有未反应的 ;
【小问3详解】
由表格数据可知, 在 时开始沉淀,在 时完全沉淀。后续“水解”步骤需控制 ,若溶液中存在未反应的 ,则会水解生成 沉淀混入产物 中。加入 可将 还原为 ,而 在 时才开始沉淀,从而避免了杂质的生成,提高了产物纯度;
【小问4详解】
① “水解”时 与水反应生成 沉淀和 ,化学方程式为 ;
② 根据表格数据, 时 开始沉淀,此时 ,,,则 。当控制溶液 时,,为避免生成 沉淀,需满足 ,即 ;
【小问5详解】
电解时,阴极发生还原反应, 得到电子被还原为单质 ,根据电荷守恒和原子守恒,电极反应式为 。
20. 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。的综合利用是当前环境和能源领域的研究热点。
(1)298 K下,反应的、,则298 K下该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)催化加氢制的总反应可表示为: 。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
ⅰ.
ⅱ.
①________。
②若反应ⅰ为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________(填字母)。
③在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应:。下列叙述中,能说明反应达到平衡状态的有________(填字母)。
A.和的物质的量之比保持不变
B.单位时间内消耗,同时消耗
C.混合气体的密度不再变化
D.容器内的压强不再变化
(3)可催化加氢合成: 。理论计算表明,和在一定压强下反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
①当反应达到平衡后,为使增大,应________压强(填“增大”或“减小”)。
②图中,曲线d对应的物质是________。
③图中点A的坐标为(440,0.39)。该温度下,________ mol,的平衡转化率α = ________。若此时容器体积为V L,该反应的平衡常数K = ________(列出算式,无须化简)。
【答案】(1)不能 (2) ①. -90 ②. C ③. BD
(3) ①. 增大 ②. ③. 0.3 ④. ⑤. 或
【解析】
【小问1详解】
判断反应能否自发进行,可用。该反应的、,在298 K下,,故,该反应不能自发进行;
【小问2详解】
①将反应ⅰ与反应ⅱ相加,消去两侧的,得到总反应。根据盖斯定律,,所以,填-90。
②反应ⅰ的,故中间状态的能量高于初始反应物的能量;总反应的,故最终生成物的能量低于初始反应物的能量。反应ⅰ为慢反应,其活化能较大,因而第一个峰顶与初始反应物之间的能量差,应大于第二个峰顶与中间状态之间的能量差。符合这些条件的能量变化示意图为。
故选C;
③A.若初始仅加入和,设反应生成的为z mol,则同时生成的也为z mol,反应过程中始终有。这一比值保持不变不能说明反应已达到平衡,A错误;
B.消耗对应正反应,消耗对应逆反应,且二者的化学计量数均为1。单位时间内二者消耗的物质的量相等,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,B正确;
C.各反应物和生成物均为气体,密闭容器内气体总质量m保持不变,容器体积V也保持不变,因此混合气体的密度在反应过程中始终不变,不能据此判断反应达到平衡,C错误;
D.该反应正向进行时,气体的化学计量数之和由4减为2,气体总物质的量减少。在温度、容器体积不变时,压强与气体总物质的量成正比,压强不再变化说明气体总物质的量不再变化,反应达到平衡,D正确;
故选BD;
【小问3详解】
①该反应正向进行时,气体的化学计量数之和由8减为5。增大压强,平衡向气体分子数减少的方向移动,即向生成的方向移动,因此应增大压强。
②该反应的,升高温度,平衡逆向移动,生成物的物质的量减少,气体总物质的量增大,因此两种生成物的物质的量分数均减小。初始与的物质的量之比为1∶3,反应消耗二者的物质的量之比也为1∶3,所以平衡时始终有;随温度升高,两种反应物的物质的量分数均增大,且的物质的量分数较大。因此,递增的曲线a表示,曲线c表示。两种生成物从零开始按化学计量数之比生成,始终有,所以递减曲线中,较高的曲线b表示,较低的曲线d表示。
③设440 K时平衡生成的为y mol,各物质的物质的量变化如下。
点A是曲线a与曲线b的交点,二者分别表示同一平衡体系中和的物质的量分数,因此该温度下,从而。于是,解得,故。其余各物质的平衡物质的量分别为、。
的平衡转化率为。
容器体积为V L时,,,。将各平衡浓度以为单位代入平衡常数表达式,得。
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