湖北武汉市华中师范大学第一附属中学2026-2027学年高二化学上学期期中模拟卷
2026-10-03
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内容正文:
2026-2027学年高二化学上学期期中模拟卷
(测试范围:选择性必修第一册1.1~3.3)
1、 选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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。下列事实与平衡无关的是( )
A.工业合成氨中分离出氨气
B.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C.热的纯碱溶液除油污
D.节日燃放五彩缤纷的烟花
【分析】依据生产生活中化学原理判断是否与平衡有关。
【解答】解:A.工业合成氨中分离氨气,有利于平衡正向移动,提高原料利用率,与平衡有关,故A正确;
B.草木灰主要成分为碳酸钾,碳酸钾水解显碱性,铵态氮肥水解显酸性,二者混合使用,互相促进水解,造成氮肥损失,与平衡有关,故B正确;
C.纯碱水解显碱性可用来除油污,升高温度,促进水解,与平衡有关,故C正确;
D.烟花和焰色反应有关,与平衡无关,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。
2.下列有关说法正确的是( )
A.已知,由此可知1mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5kJ的热量
B.,该热化学方程式能正确表示CH4的燃烧热
C.一定条件下2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH1(ΔH1<0),2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(l)ΔH2(ΔH2<0),则ΔH1>ΔH2
D.含20gNaOH稀溶液与稀盐酸完全中和放热28.7kJ,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=﹣57.4kJ•mol﹣1
【分析】A.根据可逆反应的反应热是指反应进行到底的反应热,进行分析;
B.燃烧热是指生成稳定的氧化物;
C.根据两个反应均为放热反应,放出的热量越多,反应热越小,进行分析;
D.根据n(NaOH)═0.5mol,与稀盐酸完全反应放热28.7kJ,进行分析。
【解答】解:A.2mol HI完全分解放出热量53.0 kJ,1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后达到平衡,HI并不能分解完全,故放出的热量少于26.5 kJ,故A错误;
B.燃烧热是指生成稳定的氧化物,H元素的稳定氧化物为液态水,故B错误;
C.两式相减可得,SO3(1)⇌SO3(g),由液态到气态需要吸热,则ΔH1﹣ΔH2>0,即ΔH1>ΔH2,故C正确;
D.醋酸为弱电解质,电离时吸热,导致释放的热量小于57.4kJ,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查反应中的能量变化,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
3.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.工业上生产硫酸时,充入过量的空气以提高SO2的转化率
B.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
C.浓氨水中加入氢氧化钠固体产生刺激性气味的气体
D.合成氨时,选定温度为400﹣500℃,而不是常温
【分析】A.生产硫酸流程中存在:2SO2+O2⇌2SO3,过量的空气可以提高O2的浓度,平衡正向移动;
B.Cl2溶于水后会产生氯离子,使得饱和食盐水中氯离子浓度较大,因此Cl2+H2O⇌HCl+HClO平衡逆向移动;
C.浓氨水中有,加入氢氧化钠固体,溶液中的氢氧根离子浓度增大,使电离平衡逆向移动;
D.之所以选定温度为400﹣500℃,而不是在常温下进行反应,主要是从速率角度考虑,此时催化剂活性最佳,而与平衡移动无关。
【解答】解:A.生产硫酸流程中存在:2SO2+O2⇌2SO3,过量的空气可以提高O2的浓度,平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,故A错误;
B.Cl2溶于水后会产生氯离子,使得饱和食盐水中氯离子浓度较大,因此Cl2+H2O⇌HCl+HClO平衡逆向移动,因此实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2,可用勒夏特列原理解释,故B错误;
C.浓氨水中有,加入氢氧化钠固体,溶液中的氢氧根离子浓度增大,使电离平衡逆向移动,产生刺激性气味的气体NH3,可用勒夏特列原理解释,故C错误;
D.合成氨所以选定温度为400﹣500℃,而不是在常温下进行反应,主要是从速率角度考虑,此时催化剂活性最佳,而与平衡移动无关,因此不能用勒夏特列原理解释,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查实验安全,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题比较简单。
4.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)⇌zC(g),达到平衡时,测得A的浓度为0.5mol•L﹣1,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到两倍,再达到平衡,测得A的浓度降低为0.3mol•L﹣1。下列有关判断正确的是( )
A.x+y<z
B.平衡向正反应方向移动
C.C的体积分数降低
D.B的浓度增大
【分析】xA(g)+yB(g)⇌zC(g),达到平衡时,测得A的浓度为0.5 mol•L﹣1,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到两倍,各物质的浓度均减小,若平衡不移动,A的浓度用变为0.25 mol•L﹣1,再达到平衡,A的浓度降低为0.35 mol•L﹣1,说明平衡逆向移动,则x+y>z,C的体积分数减小。
【解答】解:A.扩大容器的体积,减小压强,平衡逆向移动,则x+y>z,故A错误;
B.若平衡不移动,A的浓度用变为0.25 mol•L﹣1,再达到平衡,A的浓度降低为0.35 mol•L﹣1,说明平衡逆向移动,故B错误;
C.扩大容器的体积,减小压强,平衡逆向移动,C的体积分数减小,故C正确;
D.扩大容器的体积,A、B、C的浓度均减小,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查化学平衡,侧重考查学生压强改变平衡移动的掌握情况,试题难度中等。
5.下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是( )
A.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大
C.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多
D.加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大
【分析】A.温度升高,反应物获得能量,活化分子的百分数增大;
B.加入相同浓度的反应物,活化分子百分数不变;
C.有气体参加的反应,减小容器的容积,单位体积内活化分子数目增多,活化分子百分数未变;
D.加入催化剂,降低反应的活化能。
【解答】解:A.升高温度,反应物获得能量,活化分子的百分数增大,从而使有效碰撞次数增大,反应速率增大,故A正确;
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,反应速率不变,活化分子百分数百分数不变,故B错误;
C.对有气体参加的反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数目增多,反应速率增大,活化分子百分数不变,故C正确;
D.加入催化剂,降低反应的活化能,增大活化分子的百分数,有效碰撞次数增加,反应速率加快,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查化学反应速率的影响,为高频考点,明确温度、压强、催化剂、浓度等外界条件对反应速率的影响为解答关键,试题侧重考查学生灵活应用基础知识的能力,题目难度不大。
6.在一次绝热的容积固定的密闭容器中,发生可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)(m、n、p、q为任意正整数)。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是( )
①混合气体的密度不再发生变化
②体系的温度不再发生变化
③A的转化率不再改变
④各组分的百分含量不再改变
⑤反应速率v(A):v(B):v(C):vD)=m:n:p:q
A.②③④ B.①③⑤ C.②④⑤ D.①②③④⑤
【分析】反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
【解答】解:①反应前后气体总质量不变、容器体积不变,则混合气体的密度始终不变,不能据此判断平衡状态,故错误;
②该容器加热,随着反应进行,容器内温度发生变化,当体系的温度不再发生变化时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
③随着反应进行,A的转化率增大,当A的转化率不再改变时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
④各组分的百分含量不再改变时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
⑤无论反应是否达到平衡状态都存在“反应速率v(A):v(B):v(C):vD)=m:n:p:q”,不能据此判断平衡状态,故错误;
故选:A。
【点评】本题考查化学平衡状态判断,侧重考查对基础知识的掌握和灵活应用能力,明确化学平衡状态判断方法是解本题关键,只有反应前后改变的物理量才能作为平衡状态判断标准,注意题干中限制性条件“绝热、恒容”,题目难度不大。
7.某兴趣小组为研究物质的导电性设计了如图装置,现向试剂瓶X中分别加入20mL下列试剂,常温下灯泡最亮的是( )
A.0.01mol⋅L﹣1KAl(SO4)2溶液
B.pH=12的氨水
C.pH=2的NaHSO4溶液
D.0.01mol⋅L﹣1CH3COOH溶液
【分析】溶液导电性随着离子浓度的增大而增强,向试剂瓶X中分别加入20mL试剂,常温下灯泡最亮,说明该溶液中离子浓度最大。
【解答】解:A.0.01mol⋅L﹣1KAl(SO4)2溶液中c()=2c[KAl(SO4)2]=0.02mol/L;
B.常温下,pH=12的氨水中c(OH﹣)=0.01mol/L;
C.常温下pH=2的NaHSO4溶液中c()=c(NaHSO4)=0.01mol/L;
D.醋酸为弱电解质,部分电离,0.01mol/L的CH3COOH溶液中c(CH3COO﹣)<0.01mol/L;
溶液导电性随着离子浓度的增大而增强,所以灯泡最亮的是A,
故选:A。
【点评】本题考查溶液导电性的判断,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确溶液导电性影响因素是解本题关键,题目难度不大。
8.常温下,下列各组微粒在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.由水电离出的c(H+)=1×10﹣13mol•L﹣1的溶液中:Na+、、Cl﹣、K+
B.无色透明的溶液中:Al3+、ClO﹣、I﹣、K+
C.和Mg反应放出H2的溶液中:Al3+、Cu2+、、
D.0.1的溶液中:K+、NH3•H2O、、Cl﹣
【分析】A.由水电离出的c(H+)=1×10﹣13mol•L﹣1的溶液可能为酸性或碱性;
B.次氯酸根离子会和碘离子发生氧化还原反应;
C.和Mg反应放出H2的溶液为酸性;
D.的溶液为碱性。
【解答】解:A.由水电离出的c(H+)=1×10﹣13mol•L﹣1的溶液可能为酸性或碱性,若为酸性则氢离子会和碳酸根离子反应,不共存,故A错误;
B.次氯酸根离子会和碘离子发生氧化还原反应不共存,故B错误;
C.和Mg反应放出H2的溶液为酸性,含有氢离子,氢离子、硝酸根离子和镁发生反应不生成氢气,故C错误;
D.的溶液为碱性,氢氧根离子、相互不反应能共存,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查离子反应,侧重考查学生离子共存的掌握情况,试题难度中等。
9.25℃时有三瓶溶液:pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液,下列说法正确的是( )
A.中和等体积的pH=11的氢氧化钠溶液,所需pH=3的醋酸溶液的体积大于pH=3的盐酸的体积
B.往上述盐酸、醋酸溶液中分别加入少量相同的锌粒,盐酸中的锌粒先反应完全
C.将上述盐酸溶液和醋酸溶液等体积混合,混合后溶液的pH=3.3
D.25℃时,pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液中水电离出的c(H+)均为10﹣11mol⋅L﹣1
【分析】pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液中c(CH3COOH)>c(HCl)=c(NaOH)=0.001mol/L,
A.根据醋酸和盐酸的物质的量判断;
B.反应速率和氢离子浓度呈正比;
C.pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液等体积混合,因温度不变,Ka不变,pH不变;
D.根据氢离子浓度计算氢氧根离子浓度,酸溶液中水电离出的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度.
【解答】解:pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液中c(CH3COOH)>c(HCl)=c(NaOH)=0.001mol/L,
A.中和等体积pH=11的氢氧化钠溶液,因为c(CH3COOH)>c(HCl),所以所需pH=3醋酸溶液的体积小于pH=3盐酸的体积,故A错误;
B.等体积pH=3盐酸和pH=3醋酸溶液混合,醋酸中存在电离平衡,混合后醋酸溶液中氢离子浓度大于盐酸,所以醋酸中锌粒先反应完,故B错误;
C.将上述盐酸溶液和醋酸溶液等体积混合,因温度不变,Ka不变,醋酸根离子和醋酸分子同等程度稀释,所以氢离子浓度不变,pH不变,故C错误;
D.相同温度下,pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液中氢离子浓度相同,水的离子积常数相同,所以溶液中氢氧根离子浓度相同,所以水电离出的c(H+)均为10﹣11mol/L,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查酸碱混合溶液定性判断,明确弱电解质的特点是解本题关键,易错选项是D,注意酸或碱都抑制水电离,明确计算的是溶液中氢离子浓度还是水电离出的氢离子浓度,为易错点。
10.T℃时在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示;若保持其他条件不变,温度分别为T和T2时,Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论正确的是)( )
A.反应进行的前3min内,用X表示的反应速率v(X)=0.3mol/(L•min)
B.保持其他条件不变,升高温度,反应的化学平衡常数K减小
C.保持温度和容器体积不变,4min时再向容器中充入2.0molX和1.6molY及0.4molZ,达到平衡时,X的转化率增大
D.若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件是增大压强
【分析】A.根据v计算反应速率;
B.由图2可知,因为T2时曲线的起始斜率大于T1时的,所以T2>T1,而此时Y的体积分数T2时小于T1时的,由图1可知,Y为反应物,所以可得升高温度平衡正向移动,平衡常数增大;
C.压强增大,平衡正移,达到平衡时,X的转化率增大;
D.根据图ⅠX物质的量减小了(2﹣1.4)mol=0.6mol,Y物质的量减小了(1.6﹣1.4)mol=0.2mol,所以X、Y为反应物,Z的物质的量增加了0.8mol﹣0.4mol=0.4mol,所以Z为生成物,它们的变化量之比为0.6:0.2:0.4=3:1:2,反应中各物质计量数之比等于物质的浓度的变化量之比,写出化学方程式为3X(g )+Y(g)⇌2Z(g),该反应为体积减小的反应,增加压强,平衡向正反应方向移动,而据图3与图1比较可知,平衡状态没有移动,反应达到平衡的时间变短,据此判断。
【解答】解:A.根据v可计算得反应速率v(X)mol/(L•min)=0.1mol/(L•min),故A错误;
B.由图2可知,因为T2时曲线的起始斜率大于T1时的,所以T2>T1,而此时Y的体积分数T2时小于T1时的,由图1可知,Y为反应物,所以可得升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,故B错误;
C.保持温度和容器体积不变,4min时再向容器中充入2.0molX和1.6molY及0.4molZ,压强增大,平衡正移,达到平衡时,X的转化率增大,故C正确;
D.根据图ⅠX物质的量减小了(2﹣1.4)mol=0.6mol,Y物质的量减小了(1.6﹣1.4)mol=0.2mol,所以X、Y为反应物,Z的物质的量增加了0.8mol﹣0.4mol=0.4mol,所以Z为生成物,它们的变化量之比为0.6:0.2:0.4=3:1:2,反应中各物质计量数之比等于物质的浓度的变化量之比,写出化学方程式为3X(g )+Y(g)⇌2Z(g),该反应为体积减小的反应,增加压强,平衡向正反应方向移动,而据图3与图1比较可知,平衡状态没有移动,反应达到平衡的时间变短,故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查了化学反应速率 的计算、阿伏加德罗定律、影响平衡常数及平衡移动的因素等知识点,有一定的难度,解题时要注意基础知识的综合运用。
11.顺﹣1,2﹣二甲基环丙烷和反﹣1,2﹣二甲基环丙烷可发生如图转化,该反应的速率方程可表示为:v(正)=k(正)•c(顺)和v(逆)=k(逆)•c(反),k(正)和k(逆)分别称作正,逆反应速率常数,它们受温度和催化剂影响。下列有关说法正确的是( )
A.某温度时,该反应的平衡常数可表示为K
B.正、逆反应速率常数改变,平衡常数也一定会随之改变
C.若升高温度,平衡逆向移动,则说明正反应的活化能高于逆反应的活化能
D.催化剂可以改变反应速率但不影响平衡,说明催化剂同等程度改变k(正)和k(逆)
【分析】A.平衡时正逆反应速率相等,K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比;
B.k(正)和k(逆)分受温度和催化剂影响,K只受温度的影响;
C.若升高温度,平衡逆向移动,正反应为放热反应,焓变等于正逆反应的活化能之差;
D.催化剂可以改变反应速率但不影响平衡。
【解答】解:A.平衡时正逆反应速率相等,K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,v(正)=k(正)•c(顺)和v(逆)=k(逆)•c(反),则K,故A错误;
B.k(正)和k(逆)分受温度和催化剂影响,K只受温度的影响,则正、逆反应速率常数改变,平衡常数不一定变化,故B错误;
C.若升高温度,平衡逆向移动,正反应为放热反应,则正反应的活化能小于逆反应的活化能,故C错误;
D.催化剂可以改变反应速率但不影响平衡,因催化剂同等程度改变k(正)和k(逆),故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学平衡,为高频考点,把握速率常数与平衡常数、平衡移动为解答关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项A为解答的难点,题目难度不大。
12.常温下,下列溶液中,有关微粒的物质的量浓度关系不正确的是( )
A.0.1mol•L﹣1(NH4)2Fe(SO4)2溶液:c(SO42﹣)>c(NH4+)>c(Fe2+)>c(H+)
B.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中1
C.0.01mol•L﹣1NaOH溶液与等体积pH=2的醋酸混合后的溶液中:c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣)
D.0.1mol•L﹣1NaHCO3溶液:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH﹣)+c(CO32﹣)
【分析】A.同一离子化合物中,在水溶液里,系数大且不水解的离子浓度越大,相同类型的离子相互抑制水解;
B.溶液呈中性,则c(H+)=c(OH﹣),溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(NH4+)=c(OH﹣)+c(Cl﹣);
C.0.01 mol•L﹣1NaOH溶液与等体积pH=2的醋酸溶液,c(CH3COOH)>c(NaOH),二者混合后,醋酸过量,溶液呈酸性,再结合电荷守恒判断;
D.溶液中存在电荷守恒和物料守恒分析。
【解答】解:A..该物质的水溶液里,硫酸根离子和铵根离子系数相同,但硫酸根离子不水解,铵根离子和亚铁离子都水解,且铵根离子和亚铁离子相互抑制水解,所以离子浓度大小顺序是c(SO42﹣)>c(NH4+)>c(Fe2+)>c(H+),故A正确;
B.溶液呈中性,则c(H+)=c(OH﹣),溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(NH4+)=c(OH﹣)+c(Cl﹣),则c(NH4+)=c(Cl﹣),所以溶液中1,故B错误;
C.0.01 mol•L﹣1NaOH溶液与等体积pH=2的醋酸溶液,c(CH3COOH)>c(NaOH),二者混合后,醋酸过量,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH﹣),根据电荷守恒得c(CH3COO﹣)>c(Na+),溶液中的溶质是醋酸钠和醋酸,醋酸的电离程度很小,所以c(Na+)>c(H+),则溶液中离子浓度大小顺序是c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣),故C正确;
D.电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2 c(CO32﹣)+c(HCO3﹣)+c(OH﹣),根据物料守恒得c(Na+)=c(H2CO3)+c(CO32﹣)+c(HCO3﹣),所以c(H+)+c(H2CO3)=c(OH﹣)+c(CO32﹣),故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查了离子浓度大小比较,离子浓度比较为高考高频点,明确溶质的特点是解本题关键,强酸弱碱盐、强碱弱酸盐水解程度都较小,根据守恒思想即可解答,题目难度中等.
13.下列实验装置和操作能达到相应实验目的的是( )
A.验证锌粒与稀硫酸的反应为放热反应
B.验证增大生成物浓度,化学平衡逆向移动
C.探究温度对反应速率的影响
D.中和反应反应热的测定
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.Zn与稀硫酸反应放出的热量和生成的气体都可使注射器的活塞外移;
B.加KCl,对平衡移动无影响;
C.反应物浓度相同,控制温度不同;
D.铜制搅拌器导热,会对反应热的测定造成干扰。
【解答】解:A.锌与稀H2SO4反应放出的热量和生成的气体都可使注射器的活塞外移,所以不能证明反应为放热反应,故A错误;
B.加氯化钾,对平衡移动无影响,故B错误;
C.反应物浓度相同,控制温度不同,可以探究温度对反应速率的影响,故C正确;
D.铜制搅拌器导热,会对反应热的测定造成干扰,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查实验方案的设计,侧重考查学生无机实验的掌握情况,试题难度中等。
14.科学探究是化学学科核心素养之一,下列实验方案设计中,能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
证明浓度对平衡FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl的影响
向FeCl3和KSCN的混合溶液中,加入少量的KCl固体
B
氯气与水的反应存在限度
取两份新制氯水,分别滴加AgNO3溶液和KI溶液
C
KI3溶液中存在平衡:⇌I2+I﹣
向盛有KI3溶液(显黄色)的①、②两支试管中分别滴加淀粉溶液、AgNO3溶液
D
证明HClO的酸性比CH3COOH弱
室温下,用pH试纸分别测定0.1mol•L﹣1的NaClO溶液和0.1mol•L﹣1的CH3COONa溶液的pH
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.加入少量的KCl固体,对Fe3++3SCN﹣⇌Fe(SCN)3平衡无影响;
B.氯水中含氯离子、氯气,分别与AgNO3溶液和KI溶液反应;
C.分别滴加淀粉溶液、AgNO3溶液,溶液变蓝,生成黄色沉淀;
D.NaClO溶液可使pH试纸褪色。
【解答】解:A.加入少量的KCl固体,对Fe3++3SCN﹣⇌Fe(SCN)3平衡无影响,溶液的颜色不变,不能证明浓度对平衡移动的影响,故A错误;
B.氯水中含氯离子、氯气,分别与AgNO3溶液和KI溶液反应,由实验操作和颜色变化,不能证明反应存在限度,故B错误;
C.分别滴加淀粉溶液、AgNO3溶液,溶液变蓝,生成黄色沉淀,可知溶液中含碘单质和碘离子,则KI3溶液中存在平衡:⇌I2+I﹣,故C正确;
D.NaClO溶液可使pH试纸褪色,应选pH计测定盐溶液的pH,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、化学平衡、盐类水解、pH测定、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意化学反应原理的应用,题目难度不大。
15.如图,Ⅰ是恒压密闭容器,Ⅱ是恒容密闭容器。其它条件相同时,在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2molX和2molY,起始时容器体积均为VL,发生如下反应并达到平衡:2X(?)+Y(?)⇌aZ(g)(X、Y状态未知)。此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2,则下列说法一定正确的是( )
A.若X、Y均为气态,则平衡时的压强:Ⅱ>Ⅰ
B.若X为固态,Y为气态,则Ⅰ、Ⅱ中从起始到平衡所需时间相同
C.若X、Y不均为气态,则平衡时气体平均摩尔质量:Ⅰ>Ⅱ
D.平衡时Ⅰ容器的体积小于VL
【分析】Ⅰ是恒压密闭容器,2X(?)+Y(?)⇌aZ(g),结合三段式列式计算,设消耗X物质的量为xmol,
起始量(mol) 2 2 0
转化l量(mol) x 0.5x 0.5ax
平衡量(mol) 2﹣x 2﹣0.5x 0.5ax
此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2,,解得x=0.16,,解得a=1,Ⅱ是恒容密闭容器,2X(?)+Y(?)⇌Z(g),结合状态及平衡移动来分析解答。
【解答】解:A.若X、Y均为气态,该反应为气体体积缩小的反应,Ⅱ中压强减小,平衡时的压强:Ⅱ<Ⅰ,故A错误;
B.若X为固态,Y为气态,压强对平衡移动无影响,反应2X(s)+Y(g)⇌Z(g),压强相同,Ⅰ、Ⅱ中从起始到平衡所需时间相同,故B正确;
C.若X、Y不均为气态,若X为气体,反应为气体体积缩小的反应,Ⅱ中压强减小,向逆反应方向移动,n增大,m减小,Ⅱ中气体平均摩尔质量小,若Y为气体,压强对平衡移动无影响,则平衡时气体平均摩尔质量为Ⅰ=Ⅱ,故C错误;
D.Ⅰ是恒压密闭容器,若X、Y均为气态,该反应为气体体积缩小的反应,起始时容器体积为V L,则平衡时Ⅰ容器的体积小于VL,若Y为气体,该反应为反应前后体积不变的反应,则反应后容器的体积为VL,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查化学平衡的计算,明确物质的状态及压强对平衡移动的影响即可解答,注意两种状态可固定一种状态来分析另一种状态,题目难度较大。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(13分)25℃时,几种弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
X
Y
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.8×10﹣5
1.8×10﹣4
K1=4.3×10﹣7
K2=5.6×10﹣11
3.0×10﹣8
试回答下列问题:
(1)一般情况下,当温度升高时,Ka 增大 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)X和Y是甲酸(HCOOH)或乙酸(CH3COOH),常温下,测得同浓度的甲酸溶液和乙酸溶液的pH,甲酸pH更小,请写出Y的电离方程式: HCOOH⇌HCOO﹣+H+ 。
(3)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释的过程中,下列表达式的数值变大的是 A (填字母)。
A.
B.c(H+)
C.c(CH3COOH)
D.c(CH3COO﹣)
(4)向0.1mol/L HCOOH溶液中滴加相同浓度的NaOH溶液,当溶液中c(HCOOH):c(HCOO﹣)=5:9时,此时溶液的pH= 4 。
(5)25℃时,在体积为V1的pH=12的Ba(OH)2溶液中,加入体积为V2的pH=3的NaHSO4溶液。若反应后溶液的pH=11,(反应后溶液体积等于NaOH溶液与NaHSO4溶液的体积之和),则V1:V2= 2:9 。
【分析】(1)一般情况下,弱电解质的电离吸热,升高温度,促进弱电解质电离;
(2)相同温度下,相同物质的量浓度的不同一元弱酸,弱酸的pH越小,溶液中c(H+)越大,该酸电离程度越大,该酸的酸性越强,其电离平衡常数越大;X和Y是甲酸(HCOOH)或乙酸(CH3COOH),常温下,测得同浓度的甲酸溶液和乙酸溶液的pH,甲酸pH更小,则甲酸的酸性比乙酸强,甲酸的电离平衡常数大于乙酸,所以X为乙酸、Y为甲酸;
(3)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释的过程中,促进CH3COOH电离,但CH3COOH电离增大程度小于溶液体积增大程度,c(CH3COOH)、c(CH3COO﹣)、c(H+)都减小,温度不变,水的离子积常数不变,则c(OH﹣)增大;
(4)向0.1mol/L HCOOH溶液中滴加相同浓度的NaOH溶液,当溶液中c(HCOOH):c(HCOO﹣)=5:9时,c(H+)mol/L=10﹣4mol/L;
(5)25℃时,在体积为V1的pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH﹣)mol/L=0.01mol/L,体积为V2的pH=3的NaHSO4溶液中,c(H+)=0.001mol/L,若反应后溶液的pH=11,混合溶液中c(OH﹣)mol/L=0.001mol/Lmol/L。
【解答】解:(1)一般情况下,弱酸电离吸热,升高温度,促进弱酸电离,则Ka增大,
故答案为:增大;
(2)相同温度下,相同物质的量浓度的不同一元弱酸,弱酸的pH越小,溶液中c(H+)越大,该酸电离程度越大,该酸的酸性越强,其电离平衡常数越大;X和Y是甲酸(HCOOH)或乙酸(CH3COOH),常温下,测得同浓度的甲酸溶液和乙酸溶液的pH,甲酸pH更小,则甲酸的酸性比乙酸强,甲酸的电离平衡常数大于乙酸,所以X为乙酸、Y为甲酸,Y的电离方程式为HCOOH⇌HCOO﹣+H+,
故答案为:HCOOH⇌HCOO﹣+H+:;
(3)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释的过程中,促进CH3COOH电离,但CH3COOH电离增大程度小于溶液体积增大程度,c(CH3COOH)、c(CH3COO﹣)、c(H+)都减小,温度不变,水的离子积常数不变,则c(OH﹣)增大;
A.稀释过程中c(CH3COO﹣),温度不变,电离平衡常数不变,则变大,故A正确;
B.CH3COOH电离增大程度小于溶液体积增大程度,c(H+)变小,故B错误;
C.加水稀释促进醋酸电离,溶液体积增大,则c(CH3COOH)变小,故C错误;
D.CH3COOH电离增大程度小于溶液体积增大程度,则c(CH3COO﹣)变小,故D错误;
故答案为:A;
(4)向0.1mol/L HCOOH溶液中滴加相同浓度的NaOH溶液,当溶液中c(HCOOH):c(HCOO﹣)=5:9时,c(H+)mol/L=10﹣4mol/L,此时溶液的pH=4,
故答案为:4;
(5)25℃时,在体积为V1的pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH﹣)mol/L=0.01mol/L,体积为V2的pH=3的NaHSO4溶液中,c(H+)=0.001mol/L,若反应后溶液的pH=11,混合溶液中c(OH﹣)mol/L=0.001mol/Lmol/L,V1:V2=2:9,
故答案为:2:9。
【点评】本题考查弱电解质的电离和酸碱混合溶液定性判断,侧重考查分析、判断及计算能力,明确弱酸电离平衡常数与酸性强弱的关系、加水稀释醋酸过程中各微粒浓度变化特点等知识点是解本题关键,(4)题为解答难点。
17.(14分)(1)在容积2L的刚性容器中充入1molX和2molY,发生反应X(g)+2Y(g)⇌Z(g),ΔH<0,反应过程中测得容器内压强的变化如表所示。
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
压强/Mpa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4
①20min后,增大压强,v(逆) < v(正)(填写“>”“=”“<”);20min后Y转化率为 50% (只写结果),浓度平衡常数K= 4 (只写结果)。
②25min时,再向容器中通入X、Z各1mol,平衡 不 移动(填写“正向”“不”“逆向”)。
(2)某研究小组为探究催化剂对尾气中CO、NO转化的影响,将含NO和CO的尾气在不同温度下,以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)ΔH<O,测量相同时间内逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图所示。
①该反应自发进行的条件是 低温 (填“低温”“高温”或“任意温度”),同时提高该反应速率和脱氮率的一种方法是 使用Ⅱ催化剂、在450℃左右 。
②若低于200℃,图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是 温度较低时,催化剂的活性偏低 。
【分析】(1)①20min后,增大压强,平衡正移,v(逆)<v(正);在恒容恒温条件下,容器内压强与气体总物质的量成正比,起始压强为12.6Mpa,气体总物质的量为3mol,20min后,压强变为8.4Mpa,则气体总物质的量为3mol=2mol,设Y的转化量为2x mol,列三段式
X(g)+2Y(g)⇌Z(g)
起始/mol:1 2 0
变化/mol:x 2x x
平衡/mol:1﹣x 2﹣2x x
1﹣x+2﹣2x+x=2;
②25min时,充入X、Z各1mol,Q4=K;
(2)①根据△G=ΔH﹣T△S,△G<0能自发进行,温度升高,速率加快;
②催化剂的活性与反应温度有关。
【解答】解:(1)①20min后,增大压强,平衡正移,v(逆)<v(正);在恒容恒温条件下,容器内压强与气体总物质的量成正比,起始压强为12.6Mpa,气体总物质的量为3mol,20min后,压强变为8.4Mpa,则气体总物质的量为3mol=2mol,设Y的转化量为2x mol,列三段式
X(g)+2Y(g)⇌Z(g)
起始/mol:1 2 0
变化/mol:x 2x x
平衡/mol:1﹣x 2﹣2x x
1﹣x+2﹣2x+x=2,解得x=0.5mol,Y的转化率为100%=50%;20min后已是平衡状态,c(X)mol/L=0.25mol/L,c(Y)mol/L=0.5mol/L,c(Z)=0.25mol/L,K4,
故答案为:=;50%;4;
②25min时,充入X、Z各1mol,Q4=K,平衡不移动,
故答案为:不;
(2)①根据△G=ΔH﹣T△S,△G<0能自发进行,该反应放热、熵减,故在低温下能自发进行;温度升高,速率加快,由图可知,使用Ⅱ催化剂、在450℃左右,反应速率和脱氮率都较高,
故答案为:低温;使用Ⅱ催化剂、在450℃左右;
②催化剂的活性与反应温度有关,由图可知,温度低于200℃时,曲线Ⅰ脱氮率随温度升高变化不大说明温度较低时,催化剂的活性偏低,
故答案为:温度较低时,催化剂的活性偏低。
【点评】本题考查化学平衡,侧重考查学生平衡移动的掌握情况,试题难度中等。
18.(14分)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过测量反应前后体系温度变化计算测得。
(1)盐酸浓度的测定:移取20.00mL待测液,向其中滴加两滴酚酞溶液,用0.5000mol•L﹣1的NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液22.00mL。
①上述滴定操作用到的仪器有 BD (填标号,下同)。
②该盐酸浓度为 0.5500 mol•L﹣1。
③该实验到达滴定终点时的现象是 滴入最后半滴NaOH溶液,锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 。
④下列关于滴定的操作及分析,正确的是 AD 。
A.碱式滴定管量取NaOH溶液时,未进行润洗,测量结果将偏高
B.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化
C.终点读数时如果俯视测量结果将偏高
D.平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度
(2)热量的测定:取上述NaOH溶液和盐酸各50mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1,则该过程放出的热量为 418(T1﹣T0) J(为了计算方便,可近似认为实验所用的稀溶液的密度为1.0g•mL﹣1,比热容为4.18J•g﹣1•℃﹣1,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应Fe(s)+CuSO4(aq)=FeSO(aq)+Cu(s)的焓变ΔH(忽略温度对焓变的影响)。实验结果见下表。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
i
0.2mol•L﹣1CuSO4溶液100mL
1.20g铁粉
a
b
ii
0.56g铁粉
a
c
①温度:b > c(填“>”“<”或“=”)。
②ΔH= ﹣20.9(b﹣a)或﹣41.8(c﹣a) kJ•mol﹣1(选择表中一组数据计算)。
【分析】(1)①滴定操作时需要用的仪器有锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴管、铁架台等;
②滴定时发生的反应为HCl+NaOH=NaCl+H2O,故c(HCl)mol/L;
③用物质的量浓度为0.5000mol•L﹣1的标准NaOH溶液去滴定未知浓度的盐酸,用酚酞作指示剂,当滴入最后半滴后,溶液由无色变为浅红色;
④A.碱式滴定管量取NaOH溶液时,未进行润洗,使溶液浓度偏低,滴定时消耗标准液的体积偏大;
B.滴定时应注视溶液颜色的变化;
C.终点读数时如果俯视,则读数偏小;
D.平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度;
(2)由Q=cρV总•△T可得;
(3)①100mL0.2mol•L﹣1CuSO4溶液含有溶质的物质的量为0.02mol,1.20gFe粉和0.56gFe粉的物质的量为0.021mol、0.01mol,实验ⅰ中有0.02molCuSO4发生反应,实验ⅱ中有0.01molCuSO4发生反应,实验ⅰ放出的热量多,体系温度升高幅度较大;
②若按实验ⅰ进行计算,ΔHkJ/mol=﹣20.9(b﹣a)kJ/mol;若按实验ⅱ进行计算,ΔHkJ/mol=﹣41.8(c﹣a)kJ/mol。
【解答】解:(1)①滴定操作时需要用的仪器有锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴管、铁架台等,
故答案为:BD;
②滴定时发生的反应为HCl+NaOH=NaCl+H2O,故c(HCl)mol/L=0.55mol/L,
故答案为:0.5500;
③用物质的量浓度为0.5000mol•L﹣1的标准NaOH溶液去滴定未知浓度的盐酸,用酚酞作指示剂,当滴入最后半滴后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,即可判断到达了滴定终点,
故答案为:滴入最后半滴NaOH溶液,锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
④A.碱式滴定管量取NaOH溶液时,未进行润洗,使溶液浓度偏低,滴定时消耗标准液的体积偏大,致测量结果将偏高,故A正确;
B.滴定时应注视溶液颜色的变化,故B错误;
C.终点读数时如果俯视,则读数偏小,测量结果将偏低,故C错误;
D.平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度,重新滴定,故D正确;
故答案为:AD;
(2)由Q=cρV总•△T可得Q=4.18 J•g﹣1•℃﹣1×1.0g•mL﹣1×(50mL+50mL)×(T1﹣T0)=418(T1﹣T0),
故答案为:418(T1﹣T0);
(3)①100mL0.2mol•L﹣1CuSO4溶液含有溶质的物质的量为0.02mol,1.20gFe粉和0.56gFe粉的物质的量为0.021mol、0.01mol,实验ⅰ中有0.02molCuSO4发生反应,实验ⅱ中有0.01molCuSO4发生反应,实验ⅰ放出的热量多,体系温度升高幅度较大,则b>c,
故答案为:>;
②若按实验ⅰ进行计算,ΔHkJ/mol=﹣20.9(b﹣a)kJ/mol;若按实验ⅱ进行计算,ΔHkJ/mol=﹣41.8(c﹣a)kJ/mol,
故答案为:﹣20.9(b﹣a)或﹣41.8(c﹣a)。
【点评】本题考查中和滴定,侧重考查学生滴定操作和中和热测定的掌握情况,试题难度中等。
19.(14分)二氧化碳加氢制甲烷和甲烷重整对碳资源利用具有重要的战略意义。回答下列问题:
Ⅰ.CO2加氢选择合成甲烷的主要反应如下:
①CO2(g)+4H2⇌CH4(g)+2H2O(g)ΔH1(298K)
②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2(298K)
③2CO(g)+2H2(g)⇌CO2(g)+CH4(g)ΔH3(298K)
在一定温度下,由最稳定单质生成1mol某物质的焓变叫做该物质的标准摩尔生成焓,如表为298K时几种物质的标准摩尔生成焓。
物质
H2(g)
O2(g)
CO(g)
CO2(g)
H2O(g)
CH4(g)
标准摩尔生成焓(kJ•mol﹣1)
0
0
﹣110.5
﹣393.5
﹣241.8
﹣74.81
(1)有利于反应①自发进行的条件是 低温 (填“高温”或“低温”);根据表中数据计算反应②的焓变ΔH2(298K)= +41.2 kJ•mol﹣1。
(2)在一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和4molH2发生上述反应,反应20min容器内反应达到平衡时,容器中CH4为amol,CO为bmol,以H2表示的0~20min内平均反应速率v(H2)= mol•L﹣1•min﹣1(用含 a、b、V的代数式表示,下同),此时H2O(g) 的浓度为 mol•L﹣1,反应Ⅱ的平衡常数为 (列出计算式)。Ⅰ.甲烷重整工艺主要包括甲烷水蒸气重整制氢、甲烷部分氧化重整制氢、甲烷二氧化碳重整制氢、甲烷三重整制氢等。
(3)甲烷三重整制氢的逆反应CO(g)+3H2⇌CH4(g)+H2O(g)。合成总反应在起始物3时,在不同条件下达到平衡,设体系中CH4的物质的量分数为x(CH4),在t=250℃下的x(CH4)﹣p、在p=5×105Pa下的x(CH4)﹣t如图所示。
①当CO的平衡转化率为时,反应条件可能是 250℃、3×105Pa或280℃、5×105Pa 。
②甲烷三重整制氢工业一般将反应温度设置为750℃~920℃,将反应压力设置为2~3MPa并向转化炉内通入空气或氧气,通入空气或氧气的目的是 通入的空气或氧气能与部分原料气发生氧化反应,为甲烷进一步反应提供能量 。
【分析】(1)根据ΔH﹣T△S<0判断温度;ΔH2=水蒸气标准摩尔生成焓+CO的标准摩尔生成焓﹣CO2的标准摩尔生成;根据外界条件对平衡的影响判断;
(2)设反应Ⅰ消耗CO2xmol,反应Ⅱ消耗CO2ymol,反应Ⅲ生成CO2zmol,列化学平衡三段式,
CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)
转化(mol) x 4x x 2x
CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)
转化(mol) y y y y
2CO(g)+2H2(g)⇌CO2(g)+CH4(g)
转化(mol) 2z 2z z z
则有x+z=a①,y﹣2z=b②,联立①②得:2x+y=2a+b,Δn(H2)=(4x+y+2z)mol=(2x+y)mol+(2x+2z)mol=(4a+b)mol,v;n(H2O)=(2x+y)mol=(2a+b)mol,平衡时n(CO2)=(1﹣x﹣y+z)mol=(1﹣a﹣b)mol,n(H2)=(4﹣4a﹣b)mol,KⅡ;
(3)①设开始时加入n(CO)=amol,则加入n(H2)=3amol,当CO的平衡转化率为时,消耗c(CO)amol;
CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)
初始(mol) a 3a 0 0
转化(mol) a a a
平衡(mol) a a a a
平衡时,x(CH4)0.03,据此分析计算;
②通入的空气或氧气能与部分原料气发生氧化反应,为甲烷进一步反应提供能量
【解答】解:(1)ΔH1=水蒸气标准摩尔生成焓+CH3OH的标准摩尔生成焓﹣CO2的标准摩尔生成焓=(﹣241.8﹣201.2)kJ•mol﹣1﹣(﹣393.5)kJ•mol﹣1=﹣49.5kJ•mol﹣1,由方程式可知,反应①的△S小于0,反应①能自发进行,即ΔH﹣T△S<0,则在低温下能自发进行;ΔH2=水蒸气标准摩尔生成焓+CO的标准摩尔生成焓﹣CO2的标准摩尔生成焓=(﹣241.8﹣110.5)kJ•mol﹣1﹣(﹣393.5)kJ•mol﹣1=+41.2kJ•mol﹣1;ΔH3=CH3OH的标准摩尔生成焓=﹣201.2kJ•mol﹣1,要提高甲醇平衡产率,可降低温度、增大压强或及时分离出产物水,
故答案为:低温;+41.2;
(2)设反应Ⅰ消耗CO2xmol,反应Ⅱ消耗CO2ymol,反应Ⅲ生成CO2zmol,列化学平衡三段式,
CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)
转化(mol) x 4x x 2x
CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)
转化(mol) y y y y
2CO(g)+2H2(g)⇌CO2(g)+CH4(g)
转化(mol) 2z 2z z z
则有x+z=a①,y﹣2z=b②,联立①②得:2x+y=2a+b,Δn(H2)=(4x+y+2z)mol=(2x+y)mol+(2x+2z)mol=(4a+b)mol,v(H2)mol/(L•min);n(H2O)=(2x+y)mol=(2a+b)mol,此时H2O(g)的浓度为mol/L;平衡时n(CO2)=(1﹣x﹣y+z)mol=(1﹣a﹣b)mol,n(H2)=(4﹣4a﹣b)mol,反应Ⅱ的反应物和生成物的化学计量数均为1,且前后气体的化学计量数相等,故平衡常数K为生成物与反应物的物质的量乘积之比,KⅡ,
故答案为:;;;
(3)①设开始时加入n(CO)=amol,则加入n(H2)=3amol,当CO的平衡转化率为时,消耗c(CO)amol;
CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)
初始(mol) a 3a 0 0
转化(mol) a a a
平衡(mol) a a a a
平衡时,x(CH4)0.03,x(CH4)=0.03时对应有两种情况,250℃、3×105Pa或280℃、5×105Pa,
故答案为:250℃、3×105Pa或280℃、5×105Pa;
②通入的空气或氧气能与部分原料气发生氧化反应,为甲烷进一步反应提供能量,
故答案为:通入的空气或氧气能与部分原料气发生氧化反应,为甲烷进一步反应提供能量。
【点评】本题考查反应热和平衡常数的计算,题目难度中等,关键是反应热的计算、外界条件对平衡移动的影响和平衡常数的意义,明确题干信息,提高学生的识图能力、分析能力和化学计算能力,题目难度较大。
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2026-2027学年高二化学上学期期中模拟卷
(测试范围:选择性必修第一册1.1~3.3)
1、 选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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。下列事实与平衡无关的是( )
A.工业合成氨中分离出氨气 B.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C.热的纯碱溶液除油污 D.节日燃放五彩缤纷的烟花
2.下列有关说法正确的是( )
A.已知,由此可知1mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5kJ的热量
B.,该热化学方程式能正确表示CH4的燃烧热
C.一定条件下2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH1(ΔH1<0),2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(l)ΔH2(ΔH2<0),则ΔH1>ΔH2
D.含20gNaOH稀溶液与稀盐酸完全中和放热28.7kJ,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=﹣57.4kJ•mol﹣1
3.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.工业上生产硫酸时,充入过量的空气以提高SO2的转化率
B.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
C.浓氨水中加入氢氧化钠固体产生刺激性气味的气体
D.合成氨时,选定温度为400﹣500℃,而不是常温
4.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)⇌zC(g),达到平衡时,测得A的浓度为0.5mol•L﹣1,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到两倍,再达到平衡,测得A的浓度降低为0.3mol•L﹣1。下列有关判断正确的是( )
A.x+y<z B.平衡向正反应方向移动
C.C的体积分数降低 D.B的浓度增大
5.下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是( )
A.升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大
C.对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多
D.加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大
6.在一次绝热的容积固定的密闭容器中,发生可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)(m、n、p、q为任意正整数)。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是( )
①混合气体的密度不再发生变化 ②体系的温度不再发生变化 ③A的转化率不再改变 ④各组分的百分含量不再改变 ⑤反应速率v(A):v(B):v(C):vD)=m:n:p:q
A.②③④ B.①③⑤ C.②④⑤ D.①②③④⑤
7.某兴趣小组为研究物质的导电性设计了如图装置,现向试剂瓶X中分别加入20mL下列试剂,常温下灯泡最亮的是( )
A.0.01mol⋅L﹣1KAl(SO4)2溶液 B.pH=12的氨水
C.pH=2的NaHSO4溶液 D.0.01mol⋅L﹣1CH3COOH溶液
8.常温下,下列各组微粒在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.由水电离出的c(H+)=1×10﹣13mol•L﹣1的溶液中:Na+、、Cl﹣、K+
B.无色透明的溶液中:Al3+、ClO﹣、I﹣、K+
C.和Mg反应放出H2的溶液中:Al3+、Cu2+、、
D.0.1的溶液中:K+、NH3•H2O、、Cl﹣
9.25℃时有三瓶溶液:pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液,下列说法正确的是( )
A. 中和等体积的pH=11的氢氧化钠溶液,所需pH=3的醋酸溶液的体积大于pH=3的盐酸的体积
B.往上述盐酸、醋酸溶液中分别加入少量相同的锌粒,盐酸中的锌粒先反应完全
C.将上述盐酸溶液和醋酸溶液等体积混合,混合后溶液的pH=3.3
D.25℃时,pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液中水电离出的c(H+)均为10﹣11mol⋅L﹣1
10.T℃时在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示;若保持其他条件不变,温度分别为T和T2时,Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论正确的是)( )
A.反应进行的前3min内,用X表示的反应速率v(X)=0.3mol/(L•min)
B.保持其他条件不变,升高温度,反应的化学平衡常数K减小
C.保持温度和容器体积不变,4min时再向容器中充入2.0molX和1.6molY及0.4molZ,达到平衡时,X的转化率增大
D.若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件是增大压强
11.顺﹣1,2﹣二甲基环丙烷和反﹣1,2﹣二甲基环丙烷可发生如图转化,该反应的速率方程可表示为:v(正)=k(正)•c(顺)和v(逆)=k(逆)•c(反),k(正)和k(逆)分别称作正,逆反应速率常数,它们受温度和催化剂影响。下列有关说法正确的是( )
A.某温度时,该反应的平衡常数可表示为K
B.正、逆反应速率常数改变,平衡常数也一定会随之改变
C.若升高温度,平衡逆向移动,则说明正反应的活化能高于逆反应的活化能
D.催化剂可以改变反应速率但不影响平衡,说明催化剂同等程度改变k(正)和k(逆)
12.常温下,下列溶液中,有关微粒的物质的量浓度关系不正确的是( )
A.0.1mol•L﹣1(NH4)2Fe(SO4)2溶液:c(SO42﹣)>c(NH4+)>c(Fe2+)>c(H+)
B.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中1
C.0.01mol•L﹣1NaOH溶液与等体积pH=2的醋酸混合后的溶液中:c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣)
D.0.1mol•L﹣1NaHCO3溶液:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH﹣)+c(CO32﹣)
13.下列实验装置和操作能达到相应实验目的的是( )
A.验证锌粒与稀硫酸的反应为放热反应
B.验证增大生成物浓度,化学平衡逆向移动
C.探究温度对反应速率的影响
D.中和反应反应热的测定
A.A B.B C.C D.D
14.科学探究是化学学科核心素养之一,下列实验方案设计中,能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
证明浓度对平衡FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl的影响
向FeCl3和KSCN的混合溶液中,加入少量的KCl固体
B
氯气与水的反应存在限度
取两份新制氯水,分别滴加AgNO3溶液和KI溶液
C
KI3溶液中存在平衡:⇌I2+I﹣
向盛有KI3溶液(显黄色)的①、②两支试管中分别滴加淀粉溶液、AgNO3溶液
D
证明HClO的酸性比CH3COOH弱
室温下,用pH试纸分别测定0.1mol•L﹣1的NaClO溶液和0.1mol•L﹣1的CH3COONa溶液的pH
A.A B.B C.C D.D
15.如图,Ⅰ是恒压密闭容器,Ⅱ是恒容密闭容器。其它条件相同时,在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2molX和2molY,起始时容器体积均为VL,发生如下反应并达到平衡:2X(?)+Y(?)⇌aZ(g)(X、Y状态未知)。此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2,则下列说法一定正确的是( )
A.若X、Y均为气态,则平衡时的压强:Ⅱ>Ⅰ
B.若X为固态,Y为气态,则Ⅰ、Ⅱ中从起始到平衡所需时间相同
C.若X、Y不均为气态,则平衡时气体平均摩尔质量:Ⅰ>Ⅱ
D.平衡时Ⅰ容器的体积小于VL
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(13分)25℃时,几种弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
X
Y
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.8×10﹣5
1.8×10﹣4
K1=4.3×10﹣7
K2=5.6×10﹣11
3.0×10﹣8
试回答下列问题:
(1)一般情况下,当温度升高时,Ka (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)X和Y是甲酸(HCOOH)或乙酸(CH3COOH),常温下,测得同浓度的甲酸溶液和乙酸溶液的pH,甲酸pH更小,请写出Y的电离方程式: 。
(3)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释的过程中,下列表达式的数值变大的是 (填字母)。
A. B.c(H+) C.c(CH3COOH) D.c(CH3COO﹣)
(4)向0.1mol/L HCOOH溶液中滴加相同浓度的NaOH溶液,当溶液中c(HCOOH):c(HCOO﹣)=5:9时,此时溶液的pH= 。
(5)25℃时,在体积为V1的pH=12的Ba(OH)2溶液中,加入体积为V2的pH=3的NaHSO4溶液。若反应后溶液的pH=11,(反应后溶液体积等于NaOH溶液与NaHSO4溶液的体积之和),则V1:V2= 。
17.(14分)(1)在容积2L的刚性容器中充入1molX和2molY,发生反应X(g)+2Y(g)⇌Z(g),ΔH<0,反应过程中测得容器内压强的变化如表所示。
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
压强/Mpa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4
①20min后,增大压强,v(逆) v(正)(填写“>”“=”“<”);20min后Y转化率为 (只写结果),浓度平衡常数K= (只写结果)。
②25min时,再向容器中通入X、Z各1mol,平衡 移动(填写“正向”“不”“逆向”)。
(2)某研究小组为探究催化剂对尾气中CO、NO转化的影响,将含NO和CO的尾气在不同温度下,以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)ΔH<O,测量相同时间内逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图所示。
①该反应自发进行的条件是 (填“低温”“高温”或“任意温度”),同时提高该反应速率和脱氮率的一种方法是 。
②若低于200℃,图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是 。
18.(14分)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过测量反应前后体系温度变化计算测得。
(1)盐酸浓度的测定:移取20.00mL待测液,向其中滴加两滴酚酞溶液,用0.5000mol•L﹣1的NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液22.00mL。
①上述滴定操作用到的仪器有 (填标号,下同)。
②该盐酸浓度为 mol•L﹣1。
③该实验到达滴定终点时的现象是 。
④下列关于滴定的操作及分析,正确的是 。
A.碱式滴定管量取NaOH溶液时,未进行润洗,测量结果将偏高
B.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化
C.终点读数时如果俯视测量结果将偏高
D.平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度
(2)热量的测定:取上述NaOH溶液和盐酸各50mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1,则该过程放出的热量为 J(为了计算方便,可近似认为实验所用的稀溶液的密度为1.0g•mL﹣1,比热容为4.18J•g﹣1•℃﹣1,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应Fe(s)+CuSO4(aq)=FeSO(aq)+Cu(s)的焓变ΔH(忽略温度对焓变的影响)。实验结果见下表。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
i
0.2mol•L﹣1CuSO4溶液100mL
1.20g铁粉
a
b
ii
0.56g铁粉
a
c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
②ΔH= kJ•mol﹣1(选择表中一组数据计算)。
19.(14分)二氧化碳加氢制甲烷和甲烷重整对碳资源利用具有重要的战略意义。回答下列问题:
Ⅰ.CO2加氢选择合成甲烷的主要反应如下:
①CO2(g)+4H2⇌CH4(g)+2H2O(g)ΔH1(298K)
②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2(298K)
③2CO(g)+2H2(g)⇌CO2(g)+CH4(g)ΔH3(298K)
在一定温度下,由最稳定单质生成1mol某物质的焓变叫做该物质的标准摩尔生成焓,如表为298K时几种物质的标准摩尔生成焓。
物质
H2(g)
O2(g)
CO(g)
CO2(g)
H2O(g)
CH4(g)
标准摩尔生成焓(kJ•mol﹣1)
0
0
﹣110.5
﹣393.5
﹣241.8
﹣74.81
(1)有利于反应①自发进行的条件是 (填“高温”或“低温”);根据表中数据计算反应②的焓变ΔH2(298K)= kJ•mol﹣1。
(2)在一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和4molH2发生上述反应,反应20min容器内反应达到平衡时,容器中CH4为amol,CO为bmol,以H2表示的0~20min内平均反应速率v(H2)= mol•L﹣1•min﹣1(用含 a、b、V的代数式表示,下同),此时H2O(g) 的浓度为 mol•L﹣1,反应Ⅱ的平衡常数为 (列出计算式)。Ⅰ.甲烷重整工艺主要包括甲烷水蒸气重整制氢、甲烷部分氧化重整制氢、甲烷二氧化碳重整制氢、甲烷三重整制氢等。
(3)甲烷三重整制氢的逆反应CO(g)+3H2⇌CH4(g)+H2O(g)。合成总反应在起始物3时,在不同条件下达到平衡,设体系中CH4的物质的量分数为x(CH4),在t=250℃下的x(CH4)﹣p、在p=5×105Pa下的x(CH4)﹣t如图所示。
①当CO的平衡转化率为时,反应条件可能是 。
②甲烷三重整制氢工业一般将反应温度设置为750℃~920℃,将反应压力设置为2~3MPa并向转化炉内通入空气或氧气,通入空气或氧气的目的是 。
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