精品解析:湖南省部分学校2026-2027学年高二上学期9月阶段检测 化学试题
2026-09-26
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内容正文:
高二化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,将答案写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Zn65
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。下列反应属于吸热反应的是
A. 二氧化碳与碳单质反应生成一氧化碳 B. 舞台上采用干冰创设烟雾缭绕的场景
C. 燃油汽车气缸中汽油的燃烧 D. 与焊接钢轨的铝热反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化碳与碳单质反应生成一氧化碳,化学方程式为,这是一个吸热反应,A正确;
B.舞台上采用干冰创设烟雾缭绕的场景,是利用干冰升华吸热,干冰升华是物理变化,不是化学反应,B错误;
C.燃油汽车气缸中汽油燃烧,燃烧反应是放热反应,C错误;
D.与焊接钢轨的铝热反应,是一个典型的放热反应,反应放出的热量可以使生成的铁熔化,用于焊接钢轨,D错误;
故选A。
2. 下列分析正确的是
A. 一个化学反应需加热才能发生,该反应的
B. 测定中和反应反应热的实验中,每次平行实验至少需要测量3次温度
C. 化学反应放出的热量越多,反应物本身具有的能量一定越低
D. 稀溶液中: ,若将含的稀溶液与含的稀溶液混合,放出的热量等于
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应吸放热与反应条件无必然联系,一个化学反应需加热才能发生,不能说明该反应是吸热反应,比如燃烧反应通常需要点燃(加热条件)但属于放热反应,A错误;
B.测定中和反应反应热的实验中,需要测量初始酸、碱溶液的温度以及混合溶液的最高温度,因此每次平行实验至少需要测量3次温度,B正确;
C.化学反应放出的热量多少,不仅和反应物本身总能量有关,还和生成物总能量有关,反应放热多少,应看反应物总能量与生成物总能量的差值,不是只看反应物能量,C错误;
D.两者混合时,除了发生生成水的中和反应外,还会发生和生成BaSO4沉淀的过程,该充电过程也会释放热量,所以放出的热量大于57.3 kJ,D错误
故选B。
3. 乙炔焰在工程上用于气焊、气割,应用极为广泛。已知: ,该反应中断裂气态分子中的化学键吸收的能量如表所示:
化学键
能量/kJ
839
413
498
799
467
则
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】反应焓变反应物总键能 - 生成物总键能。反应物总键能:含2 mol键、4 mol键,5 mol 含5 mol 键,计算得:。生成物总键能:含8 mol 键,2 mol含4 mol键,计算得:。因此。
故选B。
4. 下列物质的分类正确的是
选项
混合物
电解质
弱电解质
A
冰水混合物
HCl
B
液氮
碱石灰
C
氯水
NaOH
乙醇
D
水玻璃
碳酸钙
冰醋酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.冰水混合物由单一物质H2O组成,属于纯净物,HCl是电解质,NH3·H2O是弱碱,属于弱电解质,A错误;
B.液氮是纯净的N2,属于纯净物,碱石灰为混合物,是盐,属于强电解质,B错误;
C.氯水属于混合物,NaOH属于碱,是强电解质,乙醇是非电解质,C错误;
D.水玻璃是溶液,均属混合物,CaCO3属于盐,是电解质,冰醋酸是弱电解质,D正确;
故选D。
5. 工业合成氨的流程如图所示,下列说法错误的是
A. 步骤③中500℃时催化剂活性较高
B. 液化分离NH3,减小生成物浓度,提高原料的平衡转化率
C. 适当延长反应时间,可以提高合成氨的平衡产率
D. 升高温度会导致原料的平衡转化率降低
【答案】C
【解析】
【分析】合成氨的反应为放热反应,低温有利于平衡正向移动,但是低温下,催化剂活性低,反应速率也低,因此综合考虑将温度设定在500℃并使用含铁催化剂进行催化反应,及时将产生的NH3液化分离出来以提高N2和H2的转化率,剩余的N2和H2再循环利用,据此判断各项;
【详解】A.根据分析,时催化剂活性较高,A正确;
B.液化分离,减小生成物浓度,平衡正向移动,原料的平衡转化率提高,B正确;
C.当反应达到平衡时,延长反应时间,平衡不移动,平衡产率不变,C错误;
D.合成氨反应为放热反应,升高温度使平衡逆向移动,导致原料的平衡转化率降低,D正确;
故选C。
6. 根据下列实验操作及现象,能得出正确结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有NaOH固体的烧杯中加入适量水,搅拌后触摸烧杯外壁
烧杯外壁发烫
NaOH溶于水是放热反应
B
向一密闭容器中加入适量、,待反应平衡后,压缩容器容积
容器中颜色加深
平衡向生成的方向移动
C
在烧杯中加入10 mL 0.1 溶液和10 mL 0.1 KI溶液,充分反应后,分成两份,其中一份滴加3滴淀粉溶液,另一份滴加3滴KSCN溶液
滴加KSCN的溶液变红色,滴加淀粉的溶液显蓝色
存在可逆反应:
D
在纯锌和稀硫酸中滴加几滴溶液
产生气泡速率加快
作锌和硫酸反应的催化剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaOH溶于水放热,但这是物理过程,不是放热反应(反应需要有新物质生成),A项错误;
B.反应H2 (g) + I2 (g)2HI(g)是气体分子数不变的反应,压缩容器容积,平衡不移动。颜色加深是因为c(I2)浓度增大,B项错误;
C.c(FeCl3)和c(KI)的物质的量相等,按反应2Fe3++ 2I-= 2Fe2++ I2,理论上会完全反应。但滴加KSCN溶液变红(有Fe3+剩余)、滴加淀粉变蓝(有I2生成),说明反应没有完全进行,存在可逆反应,C项正确;
D.CuSO4和Zn发生置换反应生成Cu,Zn与Cu形成原电池,加快反应速率, CuSO4不是催化剂,D项错误;
正确结论的是 C。
7. 常温下,在浓溶液中存在平衡:。关于该溶液,下列说法正确的是
A. 加入固体,无明显现象 B. 加水稀释,比值不变
C. 加入铁粉,对无影响 D. 加入适量固体,可使溶液蓝色加深
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入NaOH固体会与反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,有明显现象,A错误;
B.加水稀释时,平衡向右(生成方向)移动,导致减小而相对增大,比值减小,B错误;
C. 加入铁粉会还原为Cu,减少量,使平衡右移,减小,C错误;
D.加入固体后,与结合成AgCl沉淀,降低浓度,使平衡右移,增大,蓝色加深,D正确;
故答案选D。
8. 保持其他条件不变,对反应体系缩小容器体积后,反应建立新平衡的过程示意图为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】缩小容器体积的瞬间,逆反应速率突增,正反应速率保持不变;随后平衡向逆反应方向移动,逆反应速率逐渐减小,最终再次等于正反应速率,图像为 ,故选D。
9. 下列实验装置或操作能达到相应实验目的的是
A. 图Ⅰ装置可比较和的酸性强弱
B. 图Ⅱ装置可用来探究酶、硫酸的催化效率
C. 图Ⅲ装置可结合秒表测量锌与硫酸的反应速率
D. 图Ⅳ装置可用于测定中和反应的反应热
【答案】C
【解析】
【详解】A.具有漂白性,可漂白pH试纸,无法用pH试纸测定其pH,不能比较和的酸性强弱,A错误;
B.探究酶和硫酸的催化效率需控制温度等无关变量相同,该实验两组反应温度不同,且高温会使唾液淀粉酶变性失活,无法比较催化效率,B错误;
C.锌与硫酸反应生成,装置气密性良好,可通过秒表记录反应时间,结合注射器测定生成氢气的体积,计算反应速率,C正确;
D.测定中和反应的反应热需要隔热装置减少热量散失,该装置无保温隔热措施,热量损失大,无法准确测定反应热,D错误;
故选C。
10. 费托反应是指、在催化剂作用下合成直链烃类化合物的过程,是煤炭间接液化制备液体燃料的核心技术;2025年清华大学团队开发了钠改性核壳催化剂,耦合水煤气变换与制烯烃功能,提高了氢原子经济性,显著降低了物耗与排放。利用费托反应制备丙烯的主要反应如下:
反应①:
反应②:
反应③:
反应④:
下列说法错误的是
A. 反应①采用液态水时,能放出更多的能量
B.
C.
D. 钠改性核壳催化剂不能改变反应②的焓变
【答案】A
【解析】
【分析】将反应①逆向进行并将各物质的化学计量数乘以3,得到,其焓变为。将其与反应②相加,约去两边相同的物质,可得,正好是反应③。根据盖斯定律,。
【详解】A.液态水汽化需要吸热,将反应①中的气态水换成等物质的量的液态水,相当于先使液态水汽化,再进行反应①,故对应反应的焓变增大,不能放出更多的能量,A错误;
B.由反应③可通过反应②减去3倍反应①得到,根据盖斯定律,,B正确;
C.根据盖斯定律,,又题给,两个负值相加仍小于0,因此,C正确;
D.反应焓变由反应物和生成物的种类、物质的量及状态决定,催化剂改变反应历程,不改变反应物和生成物的总焓,因此钠改性核壳催化剂不能改变反应②的焓变,D正确;
故选A。
11. 一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示(只考虑醋酸的电离)。下列说法正确的是
A. pH大小:
B. 醋酸的电离程度:
C. 若用湿润的pH试纸测c点溶液的pH,结果偏大
D. 向冰醋酸加水的过程中,醋酸的电离平衡常数增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,a、b、c三点溶液的导电能力c<a<b,越大导电能力越强,所以:c<a<b,即pH:c>a>b,A错误;
B.溶液越稀,电离程度越大,a、b、c三点醋酸的电离程度:a<b<c,B错误;
C.由图可知,用湿润的pH试纸测c点溶液的pH,相当于对溶液进行稀释,导电能力下降,说明此时溶液中减小,pH偏大,C正确;
D.电离平衡常数只与温度有关,加水稀释的过程中醋酸的电离平衡常数不变,D错误;
故答案选C。
12. 山西某煤化工企业采用“亚硫酸钠循环吸收法”处理燃煤烟气中的。该工艺不仅可脱除,还能将最终产物转化为高附加值的单质硫,其核心反应流程如图所示:
已知:还原发生器中发生的反应为,下列分析错误的是
A. 吸收池中可采用气液逆流接触吸收,目的是增大接触面积,提高吸收效率
B. 再生池中发生的反应是
C. 在还原发生器中,工业上采用高温条件是为了提高的平衡转化率
D. 整个工艺流程体现了“变废为宝”的绿色化学思想,最终将低浓度含的烟气转化为高附加值的单质硫
【答案】C
【解析】
【分析】含的烟气进入吸收池,与饱和溶液反应生成,反应为。吸收液进入再生池后,通入高温水蒸气使受热分解,释放出的进入还原发生器,生成的随溶液返回吸收池循环使用。还原发生器中,天然气中的在催化剂、高温条件下将还原为单质硫,同时生成和水。
【详解】A.吸收池中,烟气中的需要与溶液充分接触才能被吸收。采用气液逆流接触吸收,可增大气液接触面积,使接触更充分,提高吸收效率,A正确;
B.吸收池中生成的进入再生池后,在高温水蒸气的加热作用下分解,生成可循环使用的并释放,反应为,B正确;
C.题给还原反应的,正反应为放热反应。升高温度,平衡向逆反应方向移动,的平衡转化率降低。工业上采用高温条件主要是为了加快反应速率,C错误;
D.该工艺利用循环吸收烟气中的,并通过再生、还原过程将其中的硫元素转化为单质硫,既减少了污染物排放,又回收了有价值的物质,体现了“变废为宝”的绿色化学思想,D正确;
故选C。
13. CO2催化加氢制甲醇在不同路径下的反应历程如图所示,其中带“*”的物种表示吸附在催化剂表面,图中数据表示基元反应活化能的数值。
下列说法正确的是
A. 升高温度,CO2的平衡转化率增大
B. 两种不同路径下的总反应的焓变不同
C. 生成的基元反应活化能的数值为1.01
D. 甲酸盐路径的决速步骤为
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应物总能量高于生成物总能量,总反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,的平衡转化率减小,A错误;
B.焓变只与反应的始态和终态有关,与反应路径无关,两种路径的始态和终态完全相同,总反应的焓变相同,B错误;
C.生成的基元反应对应的活化能不是1.01,图中数值1.01为羧酸路径中生成步骤的活化能,C错误;
D.甲酸盐路径中,基元反应的活化能为该路径最大值,为决速步骤,D正确;
故选D。
14. 的催化氧化可实现氯资源的循环利用,发生的反应为 。不同温度下,将的混合气体通过含有催化剂的反应器,测得的转化率随气体初始流速的变化如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法正确的是
A. 反应在任何温度下均可自发进行
B. 增大的比值,可提高点转化率
C. 点为平衡状态,用物质的量分数代替平衡浓度计算,该温度下反应的平衡常数
D. 气体初始流速大于后,的转化率快速下降的原因是平衡向逆反应方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应正反应为气体分子数减小的放热反应,、,根据时反应自发,可知反应仅在低温下自发,A错误;
B.增大的比值,相当于提高的相对投料,的转化率会降低,的转化率升高,B错误;
C.设初始,点转化率为80%,则平衡时,,,总物质的量为,各物质的物质的量分数分别是:x(Cl2)=x(H2O)=,x(HCl)=,x(O2)=,代入计算得,C正确;
D.流速过大时,反应物与催化剂接触时间过短,未达到平衡就流出反应器,导致转化率下降,反应条件不变,平衡不移动,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 近日,我国科学家在光催化下实现了常温氢气异裂,并在光催化剂上利用太阳光实现二氧化碳加氢制乙烷,选择性达90%。
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)“氢气异裂”如图所示。
在表面断裂氢气键需要___________(填“放出”或“吸收”)能量,形成的粒子是___________(填离子符号),的作用是___________(从能量角度分析)。
(2)标准摩尔生成焓指在标准状态(通常为298.15 K,100 kPa)下,由最稳定单质化合生成1摩尔该化合物时的焓变(能量变化),符号为,单位为,最稳定单质的标准摩尔生成焓为。、的分别为 、 。
①根据上述反应焓变以及标准摩尔生成焓计算的___________。
② ___________。
(3)在催化剂作用下,向恒容密闭容器中投入适当和,测得乙烷的选择性[乙烷的选择性]随温度变化关系如图所示。解释温度为K时乙烷的选择性达到“峰值”的原因:___________。
(4)某温度下,向反应器中充入2 mol 和7 mol ,只发生上述主反应、副反应。达到平衡时,的转化率为50%,乙烯为0.1 mol,则放出的热量为___________kJ。
【答案】(1) ①. 吸收 ②. H+ ③. 降低活化能(或降低能垒)(合理即可)
(2) ①. -393.5 ②. -137.0
(3)温度低于时,随着温度升高,催化剂活性增强,乙烷的选择性增强;温度高于,催化剂失去活性,乙烷的选择性降低(合理即可)
(4)118.75
【解析】
【小问1详解】
断裂氢气中的化学键需要吸收热量,由转化关系可知,氢气断键后形成的粒子是H+,是催化剂,从能量角度分析,的作用是降低活化能,提高反应速率;
【小问2详解】
已知、、的分别为0、 、 ,由副反应 可知,,代入数据:,则的
由① ;
② ,①-②得,;
【小问3详解】
由图像可知乙烷的选择性随温度的变化为先增大后减小,该反应用到做催化剂,催化剂的活性受温度影响,故温度低于时,随着温度升高,催化剂活性增强,乙烷的选择性增强;温度高于,催化剂失去活性,乙烷的选择性降低;
【小问4详解】
向反应器中充入2 mol 和7 mol ,只发生上述主反应、副反应。达到平衡时,的转化率为50%,可知反应的为1 mol,乙烯为0.1 mol,可知发生副反应: 的为0.2 mol,放出的热量为,发生主反应: 的为0.8 mol,放出的热量为,放出的总热量为
16. 已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示,。
化学式
HF
电离平衡常数
、
回答下列问题:
(1)常温下,用等浓度的NaOH溶液中和等pH、等体积的、、HF溶液,则恰好中和时消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序为______________________________。
(2)用蒸馏水稀释的醋酸溶液时,的值将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)常温下,与的混合溶液中时,pH=__________。
(4)某小组研究常温下HF溶液电离平衡的影响因素,设计实验如下:
用浓度均为的HF和NaF溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,测定pH,记录数据。
序号
V(HF溶液)/mL
V(NaF溶液)/mL
n(NaF):n(HF)
pH
Ⅰ
40.00
0
0
0
2.06
Ⅱ
4.00
0
36.00
0
2.55
Ⅲ
4.00
a
b
3∶2
3.38
Ⅳ
4.00
4.00
32.00
1∶1
3.20
①实验Ⅰ和Ⅱ的目的是______________________________________________________________________。
②根据表中信息,补充数据:a=__________,b=__________。
③由实验Ⅱ和Ⅲ可知,增大的浓度,HF溶液的电离平衡__________(填“正”或“逆”)向移动,判断理由是____________________________________________________________。
④实验Ⅳ的pH与理论计算一致,理论计算方法是______________________________________________________________________(写出计算过程;已知lg6.3=0.8)。
【答案】(1)
(2)增大 (3)4
(4) ①. 探究HF溶液浓度对HF电离平衡的影响 ②. 6.00 ③. 30.00 ④. 逆 ⑤. HF的初始浓度相同,加入NaF后,增大,pH由2.55增大到3.38,说明减小,HF的电离平衡逆向移动 ⑥. 实验Ⅳ中,按配制量计算,HF与NaF的浓度均为。HF的电离平衡为。忽略少量电离引起的浓度变化,取,由,得,故
【解析】
【小问1详解】
碳酸的电离主要由第一步决定,对应的电离平衡常数为。根据题给数据,HF、、的酸性依次减弱。等pH时,三种溶液的相同,酸性越弱,达到相同所需的酸的浓度越大,因此碳酸溶液的浓度最大,醋酸溶液次之,HF溶液的浓度最小。三种溶液体积相等,所含酸的物质的量也按上述顺序依次减小。三种酸与NaOH完全中和的离子方程式分别为、、。每1 mol碳酸消耗2 mol NaOH,每1 mol醋酸或HF消耗1 mol NaOH,故用等浓度的NaOH溶液中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序为;
【小问2详解】
醋酸溶液中存在电离平衡,其电离平衡常数为,因此。加水稀释时,醋酸的电离程度增大,但溶液中的减小;温度不变,不变,故增大;
【小问3详解】
混合溶液中存在电离平衡,有。题给,即,代入可得,因此;
【小问4详解】
①实验Ⅰ和Ⅱ的温度相同,均未加入NaF,溶液总体积均为40.00 mL。实验Ⅰ中HF的配制浓度为,实验Ⅱ中HF的配制浓度为,两组实验改变的是HF溶液的浓度,因此实验目的是探究HF溶液浓度对HF电离平衡的影响。
②用于配制溶液的HF和NaF溶液浓度相同,根据,两者的物质的量之比等于所取溶液的体积之比。实验Ⅲ中,所取NaF溶液的体积为。各组溶液总体积均为40.00 mL,故实验Ⅲ中加入水的体积为,因此,。
③实验Ⅱ和Ⅲ所取HF溶液的浓度、体积以及配制后的溶液总体积均相同,因此HF的初始浓度相同。实验Ⅲ加入NaF,NaF完全电离:,使增大。HF溶液中存在电离平衡。实验Ⅲ的pH为3.38,大于实验Ⅱ的2.55,说明加入NaF后减小,HF的电离受到抑制,电离平衡逆向移动。
④实验Ⅳ取浓度均为的HF溶液和NaF溶液各4.00 mL,配制成40.00 mL混合溶液,按配制量计算,HF与NaF的浓度均为。NaF完全电离,提供;忽略HF少量电离引起的浓度变化,可近似取。根据HF的电离平衡,有,代入上述浓度关系可得,因此。
17. 从实验角度研究化学反应的能量变化和快慢,对工农业生产和人们生活有重要的意义。
(1)某化学兴趣小组用盐酸与溶液进行中和反应的反应热测定实验。某学生记录的实验数据如下表所示。
①请填写表格中的空白:
实验编号
起始温度/℃
最高温度
温度差平均值
HCl溶液
NaOH溶液
平均值
1
26.3
26.1
26.2
29.4
________
2
27.0
27.4
27.2
32.5
3
25.9
25.9
25.9
29.0
4
26.4
26.2
26.3
29.6
②若测得生成时反应的ΔH偏大,则原因可能是__________(填字母)。
a.实验时忘记盖杯盖
b.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的量热计内筒中
(2)查阅文献,对分解具有催化作用,反应机理如下(已知CuCl为白色沉淀):
第i步:(反应速率相对较慢)
第ii步:__________________________________________________(反应速率相对较快)为探究“对分解具有催化作用”,设计如下实验。向5支均盛有溶液的试管中滴加不同试剂,实验记录如下表(忽略溶液体积的微小变化):
实验
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
滴加试剂
2滴NaCl溶液和2滴蒸馏水
2滴溶液和2滴蒸馏水
______
2滴溶液和2滴NaCl溶液
2滴溶液和2滴NaCl溶液
现象
无气泡产生
无气泡产生
均产生气泡,且气泡产生速率从Ⅲ到Ⅴ依次增大,其中实验Ⅲ中无白色沉淀出现,实验Ⅳ中能观察到有短暂的白色沉淀生成
①写出第ii步反应的离子方程式:__________________________________________________。
②结合表格和实验目的,实验Ⅲ中滴加的试剂应是__________。
③实验Ⅰ和Ⅱ的目的是____________________________________________________________。
④实验Ⅴ比实验Ⅳ气泡产生速率快的原因可能为____________________________________。
⑤由实验Ⅲ~Ⅴ能得出的结论是________________________________________(填一条)。
【答案】(1) ①. 3.2 ②. ac
(2) ①. ②. 2滴溶液和2滴蒸馏水 ③. 证明NaCl、对分解没有催化作用(或证明、、对分解没有催化作用) ④. 实验Ⅴ中浓度相对较大,加快了第i步反应速率,也是决速步反应的反应速率 ⑤. 增强了对分解的催化效果,浓度越大,催化效果越强
【解析】
【小问1详解】
①实验1~4的温差分别为29.4℃ − 26.2℃ = 3.2℃、32.5℃ − 27.2℃ = 5.3℃、29.0℃ − 25.9℃ = 3.1℃、29.6℃ − 26.3℃ = 3.3℃。其中实验2的温差明显偏离其余三组数据,应舍去。其余三组的温度差平均值为。
②盐酸和NaOH发生中和反应,离子方程式为。该反应放热,,因此测得的放热量偏小时,的数值偏大。按题给用量,,,NaOH略过量。
a.实验时忘记盖杯盖,会使热量散失增多,测得的温升偏小,计算得到的放热量偏小,使负值偏大,a符合题意;
b.量取盐酸时仰视读数,实际量取的盐酸体积偏大,在NaOH略过量的条件下,实际参加反应的盐酸增多,测得的温升偏大,仍按规定的盐酸用量计算会使偏小,b不符合题意;
c.分多次加入NaOH溶液会延长操作时间,增加热量散失,使测得的温升和放热量偏小,导致偏大,c符合题意;
故选ac;
【小问2详解】
①第i步中,与参与反应生成CuCl。催化剂在反应过程中参与反应,反应后得到再生,因此第ii步应使CuCl转化为并释放。Cu元素由+1价升高到+2价,每摩尔CuCl失去1 mol电子;中O元素由−1价降低到−2价,每摩尔得到2 mol电子,故CuCl与的化学计量数之比为2∶1。再根据原子守恒和电荷守恒配平,第ii步的离子方程式为。CuCl在第i步生成,又在较快的第ii步被消耗,因此实验Ⅳ中能观察到短暂的白色沉淀。
②实验Ⅳ、Ⅴ均加入2滴溶液,另加入不同浓度的NaCl溶液。要比较加入前后的催化效果,实验Ⅲ应保持的加入量相同,并用等滴数蒸馏水代替NaCl溶液。因此实验Ⅲ应加入2滴溶液和2滴蒸馏水。
③实验Ⅰ加入NaCl溶液,实验Ⅱ加入溶液,两者均无气泡产生,说明在本实验条件下,这两种盐对分解没有催化作用。设置这两组对照实验,是为了排除、和单独对分解的催化作用,为判断的催化作用及加入后的影响提供依据。
④实验Ⅳ、Ⅴ中和的浓度相同,加入NaCl溶液的滴数相同,而实验Ⅴ所用NaCl溶液的浓度较大,因此实验Ⅴ中浓度较大。题给第i步反应消耗,增大其浓度可加快第i步反应;第i步反应相对较慢,对总反应速率起决定作用,所以实验Ⅴ中气泡产生速率较快。
⑤实验Ⅲ只加入溶液即可产生气泡,说明能催化分解。实验Ⅳ在保持浓度相同的条件下加入,气泡产生速率增大;实验Ⅴ进一步增大浓度,气泡产生速率继续增大。因此,在本实验条件下,增强了对分解的催化效果,且浓度越大,催化效果越强。
18. 已知几种物质的燃烧热数据如下表:
物质
1-己烯
正庚醛
燃烧热()/()
我国科学家开发催化剂高效合成正庚醛,热化学方程式如下:
回答下列问题:
(1)热值指单位质量的物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量。下列物质中热值最大的是___________(填字母)。
A.1-己烯(l) B.氢气 C.一氧化碳气体
(2)表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为___________。
(3)上述合成正庚醛反应自发进行的条件是___________(填字母)。
A.较低温度 B.较高温度 C.任何温度
(4)在起始210℃条件下,向体积相等且恒容的甲、乙密闭容器中分别投入1 mol 1-己烯气体、1 mol CO和1 mol ,发生上述反应只生成正庚醛,它们分别在“恒温”、“绝热”条件下反应,测得气体总压强随时间的变化如图所示。
①“绝热”条件下反应的容器是___________(填“甲”或“乙”)。
②a点CO的转化率为___________%;b点CO的转化率___________(填“>”“<”或“=”)a点1-己烯的转化率。
(5)某温度下,向恒容密闭容器中加入某催化剂和 、 和1 mol 1-己烯气体发生反应:(g,1-己烯)(g,正庚醛)、(g,1-己烯)(g,2-甲基己醛),初始压强为120 kPa,达到平衡时1-己烯的转化率为,正庚醛的选择性为[正庚醛的选择性],生成的2-甲基己醛的物质的量为___________mol,则该温度下,合成正庚醛反应的___________(已知:为用分压替代浓度计算的平衡常数,分压总压×物质的量分数)。
【答案】(1)B (2)
(3)A (4) ①. 甲 ②. 30 ③. >
(5) ①. 0.1 ②.
【解析】
【小问1详解】
结合题给信息可知,1 - 己烯 (l):摩尔质量84 g/mol,热值;氢气:摩尔质量2 g/mol,热值;一氧化碳:摩尔质量28 g/mol,热值,氢气的热值最大,故选B;
【小问2详解】
燃烧热是 1mol 物质完全燃烧生成稳定化合物的反应热,CO 燃烧生成CO2(g),故热化学方程式为 ;
【小问3详解】
反应自发进行的判断依据是Δ G = Δ H-TΔ S<0,该反应Δ H<0,Δ S<0,则自发进行的条件是较低温度,故选A;
【小问4详解】
①该反应是气体体积减小的放热反应,恒温条件下反应时,气体压强减小,绝热条件下反应时,反应温度升高,气体压强先增大后减小,则在绝热条件下发生反应的是容器甲,故答案为:甲;
②根据三段式法可得: ,恒温恒容下,气体压强与气体总物质的量成正比。 ,则a点CO的转化率为;该反应是气体体积减小的放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,绝热条件下反应时,反应温度升高,则b点温度高于a点,所以体积和压强相等时,a点气体总物质的量大于b点,b点CO的转化率> a点1-己烯的转化率;
【小问5详解】
结合题给信息可知,平衡时生成的2-甲基己醛的物质的量=1mol×50%×(1-80%)=0.1mol;1-己烯(g)、CO(g)、H2(g)的物质的量分别为1mol-1mol×50%=0.5mol、0.5mol、0.5mol,生成正庚醛的物质的量为1mol×50%×80%=0.4mol,则平衡时气体总物质的量=0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.1 mol+0.4 mol=2 mol,平衡时的总压强,合成正庚醛反应的。
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高二化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,将答案写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Zn65
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。下列反应属于吸热反应的是
A. 二氧化碳与碳单质反应生成一氧化碳 B. 舞台上采用干冰创设烟雾缭绕的场景
C. 燃油汽车气缸中汽油的燃烧 D. 与焊接钢轨的铝热反应
2. 下列分析正确的是
A. 一个化学反应需加热才能发生,该反应的
B. 测定中和反应反应热的实验中,每次平行实验至少需要测量3次温度
C. 化学反应放出的热量越多,反应物本身具有的能量一定越低
D. 稀溶液中: ,若将含的稀溶液与含的稀溶液混合,放出的热量等于
3. 乙炔焰在工程上用于气焊、气割,应用极为广泛。已知: ,该反应中断裂气态分子中的化学键吸收的能量如表所示:
化学键
能量/kJ
839
413
498
799
467
则
A. B.
C. D.
4. 下列物质的分类正确的是
选项
混合物
电解质
弱电解质
A
冰水混合物
HCl
B
液氮
碱石灰
C
氯水
NaOH
乙醇
D
水玻璃
碳酸钙
冰醋酸
A. A B. B C. C D. D
5. 工业合成氨的流程如图所示,下列说法错误的是
A. 步骤③中500℃时催化剂活性较高
B. 液化分离NH3,减小生成物浓度,提高原料的平衡转化率
C. 适当延长反应时间,可以提高合成氨的平衡产率
D. 升高温度会导致原料的平衡转化率降低
6. 根据下列实验操作及现象,能得出正确结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有NaOH固体的烧杯中加入适量水,搅拌后触摸烧杯外壁
烧杯外壁发烫
NaOH溶于水是放热反应
B
向一密闭容器中加入适量、,待反应平衡后,压缩容器容积
容器中颜色加深
平衡向生成的方向移动
C
在烧杯中加入10 mL 0.1 溶液和10 mL 0.1 KI溶液,充分反应后,分成两份,其中一份滴加3滴淀粉溶液,另一份滴加3滴KSCN溶液
滴加KSCN的溶液变红色,滴加淀粉的溶液显蓝色
存在可逆反应:
D
在纯锌和稀硫酸中滴加几滴溶液
产生气泡速率加快
作锌和硫酸反应的催化剂
A. A B. B C. C D. D
7. 常温下,在浓溶液中存在平衡:。关于该溶液,下列说法正确的是
A. 加入固体,无明显现象 B. 加水稀释,比值不变
C. 加入铁粉,对无影响 D. 加入适量固体,可使溶液蓝色加深
8. 保持其他条件不变,对反应体系缩小容器体积后,反应建立新平衡的过程示意图为
A. B.
C. D.
9. 下列实验装置或操作能达到相应实验目的的是
A. 图Ⅰ装置可比较和的酸性强弱
B. 图Ⅱ装置可用来探究酶、硫酸的催化效率
C. 图Ⅲ装置可结合秒表测量锌与硫酸的反应速率
D. 图Ⅳ装置可用于测定中和反应的反应热
10. 费托反应是指、在催化剂作用下合成直链烃类化合物的过程,是煤炭间接液化制备液体燃料的核心技术;2025年清华大学团队开发了钠改性核壳催化剂,耦合水煤气变换与制烯烃功能,提高了氢原子经济性,显著降低了物耗与排放。利用费托反应制备丙烯的主要反应如下:
反应①:
反应②:
反应③:
反应④:
下列说法错误的是
A. 反应①采用液态水时,能放出更多的能量
B.
C.
D. 钠改性核壳催化剂不能改变反应②的焓变
11. 一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示(只考虑醋酸的电离)。下列说法正确的是
A. pH大小:
B. 醋酸的电离程度:
C. 若用湿润的pH试纸测c点溶液的pH,结果偏大
D. 向冰醋酸加水的过程中,醋酸的电离平衡常数增大
12. 山西某煤化工企业采用“亚硫酸钠循环吸收法”处理燃煤烟气中的。该工艺不仅可脱除,还能将最终产物转化为高附加值的单质硫,其核心反应流程如图所示:
已知:还原发生器中发生的反应为,下列分析错误的是
A. 吸收池中可采用气液逆流接触吸收,目的是增大接触面积,提高吸收效率
B. 再生池中发生的反应是
C. 在还原发生器中,工业上采用高温条件是为了提高的平衡转化率
D. 整个工艺流程体现了“变废为宝”的绿色化学思想,最终将低浓度含的烟气转化为高附加值的单质硫
13. CO2催化加氢制甲醇在不同路径下的反应历程如图所示,其中带“*”的物种表示吸附在催化剂表面,图中数据表示基元反应活化能的数值。
下列说法正确的是
A. 升高温度,CO2的平衡转化率增大
B. 两种不同路径下的总反应的焓变不同
C. 生成的基元反应活化能的数值为1.01
D. 甲酸盐路径的决速步骤为
14. 的催化氧化可实现氯资源的循环利用,发生的反应为 。不同温度下,将的混合气体通过含有催化剂的反应器,测得的转化率随气体初始流速的变化如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法正确的是
A. 反应在任何温度下均可自发进行
B. 增大的比值,可提高点转化率
C. 点为平衡状态,用物质的量分数代替平衡浓度计算,该温度下反应的平衡常数
D. 气体初始流速大于后,的转化率快速下降的原因是平衡向逆反应方向移动
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 近日,我国科学家在光催化下实现了常温氢气异裂,并在光催化剂上利用太阳光实现二氧化碳加氢制乙烷,选择性达90%。
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)“氢气异裂”如图所示。
在表面断裂氢气键需要___________(填“放出”或“吸收”)能量,形成的粒子是___________(填离子符号),的作用是___________(从能量角度分析)。
(2)标准摩尔生成焓指在标准状态(通常为298.15 K,100 kPa)下,由最稳定单质化合生成1摩尔该化合物时的焓变(能量变化),符号为,单位为,最稳定单质的标准摩尔生成焓为。、的分别为 、 。
①根据上述反应焓变以及标准摩尔生成焓计算的___________。
② ___________。
(3)在催化剂作用下,向恒容密闭容器中投入适当和,测得乙烷的选择性[乙烷的选择性]随温度变化关系如图所示。解释温度为K时乙烷的选择性达到“峰值”的原因:___________。
(4)某温度下,向反应器中充入2 mol 和7 mol ,只发生上述主反应、副反应。达到平衡时,的转化率为50%,乙烯为0.1 mol,则放出的热量为___________kJ。
16. 已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示,。
化学式
HF
电离平衡常数
、
回答下列问题:
(1)常温下,用等浓度的NaOH溶液中和等pH、等体积的、、HF溶液,则恰好中和时消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序为______________________________。
(2)用蒸馏水稀释的醋酸溶液时,的值将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)常温下,与的混合溶液中时,pH=__________。
(4)某小组研究常温下HF溶液电离平衡的影响因素,设计实验如下:
用浓度均为的HF和NaF溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,测定pH,记录数据。
序号
V(HF溶液)/mL
V(NaF溶液)/mL
n(NaF):n(HF)
pH
Ⅰ
40.00
0
0
0
2.06
Ⅱ
4.00
0
36.00
0
2.55
Ⅲ
4.00
a
b
3∶2
3.38
Ⅳ
4.00
4.00
32.00
1∶1
3.20
①实验Ⅰ和Ⅱ的目的是______________________________________________________________________。
②根据表中信息,补充数据:a=__________,b=__________。
③由实验Ⅱ和Ⅲ可知,增大的浓度,HF溶液的电离平衡__________(填“正”或“逆”)向移动,判断理由是____________________________________________________________。
④实验Ⅳ的pH与理论计算一致,理论计算方法是______________________________________________________________________(写出计算过程;已知lg6.3=0.8)。
17. 从实验角度研究化学反应的能量变化和快慢,对工农业生产和人们生活有重要的意义。
(1)某化学兴趣小组用盐酸与溶液进行中和反应的反应热测定实验。某学生记录的实验数据如下表所示。
①请填写表格中的空白:
实验编号
起始温度/℃
最高温度
温度差平均值
HCl溶液
NaOH溶液
平均值
1
26.3
26.1
26.2
29.4
________
2
27.0
27.4
27.2
32.5
3
25.9
25.9
25.9
29.0
4
26.4
26.2
26.3
29.6
②若测得生成时反应的ΔH偏大,则原因可能是__________(填字母)。
a.实验时忘记盖杯盖
b.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的量热计内筒中
(2)查阅文献,对分解具有催化作用,反应机理如下(已知CuCl为白色沉淀):
第i步:(反应速率相对较慢)
第ii步:__________________________________________________(反应速率相对较快)为探究“对分解具有催化作用”,设计如下实验。向5支均盛有溶液的试管中滴加不同试剂,实验记录如下表(忽略溶液体积的微小变化):
实验
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
滴加试剂
2滴NaCl溶液和2滴蒸馏水
2滴溶液和2滴蒸馏水
______
2滴溶液和2滴NaCl溶液
2滴溶液和2滴NaCl溶液
现象
无气泡产生
无气泡产生
均产生气泡,且气泡产生速率从Ⅲ到Ⅴ依次增大,其中实验Ⅲ中无白色沉淀出现,实验Ⅳ中能观察到有短暂的白色沉淀生成
①写出第ii步反应的离子方程式:__________________________________________________。
②结合表格和实验目的,实验Ⅲ中滴加的试剂应是__________。
③实验Ⅰ和Ⅱ的目的是____________________________________________________________。
④实验Ⅴ比实验Ⅳ气泡产生速率快的原因可能为____________________________________。
⑤由实验Ⅲ~Ⅴ能得出的结论是________________________________________(填一条)。
18. 已知几种物质的燃烧热数据如下表:
物质
1-己烯
正庚醛
燃烧热()/()
我国科学家开发催化剂高效合成正庚醛,热化学方程式如下:
回答下列问题:
(1)热值指单位质量的物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量。下列物质中热值最大的是___________(填字母)。
A.1-己烯(l) B.氢气 C.一氧化碳气体
(2)表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为___________。
(3)上述合成正庚醛反应自发进行的条件是___________(填字母)。
A.较低温度 B.较高温度 C.任何温度
(4)在起始210℃条件下,向体积相等且恒容的甲、乙密闭容器中分别投入1 mol 1-己烯气体、1 mol CO和1 mol ,发生上述反应只生成正庚醛,它们分别在“恒温”、“绝热”条件下反应,测得气体总压强随时间的变化如图所示。
①“绝热”条件下反应的容器是___________(填“甲”或“乙”)。
②a点CO的转化率为___________%;b点CO的转化率___________(填“>”“<”或“=”)a点1-己烯的转化率。
(5)某温度下,向恒容密闭容器中加入某催化剂和 、 和1 mol 1-己烯气体发生反应:(g,1-己烯)(g,正庚醛)、(g,1-己烯)(g,2-甲基己醛),初始压强为120 kPa,达到平衡时1-己烯的转化率为,正庚醛的选择性为[正庚醛的选择性],生成的2-甲基己醛的物质的量为___________mol,则该温度下,合成正庚醛反应的___________(已知:为用分压替代浓度计算的平衡常数,分压总压×物质的量分数)。
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