内容正文:
2026~2027学年高二10月测评
化学
试卷满分:100分,考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,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2B铅笔把答题卡上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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
4.本卷主要命题范围:选择性必修1第一章~第三章第一节。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56
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,生活中处处有化学。下列说法正确的是
A. 化石燃料燃烧,化学能全部转化为热能
B. 将食品放入冰箱中,食品能够保存较长时间
C. 合成氨工业中采用循环操作,主要是为了提高平衡混合物中氨的含量
D. 在化学工业中,使用催化剂一定能提高反应物的平衡转化率
2. 常温常压下,断裂气体分子中1mol化学键所吸收的能量或形成气体分子中1mol化学键所放出的能量称为键能,下表是一些键能数据:
化学键
键能
414
a
896
436
反应的反应热,则的数值为
A. 389 B. 395 C. 295 D. 436
3. 甲酸(HCOOH)是一元弱酸,在水溶液中存在如下平衡:,若使溶液中增大且平衡正向移动,可采取的操作是
A. 升高温度 B. 加入 C. 加稀释 D. 加入NaOH固体
4. 下列选项中根据测量依据不能求得化学反应速率的是
选项
化学反应
测量依据(单位时间内)
A
溶液中H+的浓度变化
B
沉淀质量变化
C
温度、体积一定时,体系压强变化
D
测量O2的体积
A. A B. B C. C D. D
5. 下列关于电解质和电离平衡常数的叙述中正确的是
A. 和均为弱电解质
B. 电离平衡常数(或)和化学平衡常数(K)均与温度、压强和浓度等因素有关
C. 碳酸的电离方程式为
D. 同一温度和浓度下,一元弱碱的电离平衡常数越大,碱性越强
6. 将固体置于恒容密闭容器中,在一定温度下只发生反应:,下列叙述能表示反应已达到平衡状态的是
A. 容器内混合气体的密度保持不变
B. 容器内物质的总质量保持不变
C. 单位时间内产生的和HI的物质的量相等
D. HI的体积分数保持不变
7. 下列各组化学反应中,的是
A. ;
B. ;
C. ;
D. ;
8. 自然界中有一些过程是自发进行的,而且是有方向性的。下列说法中正确的是
A. 、时是熵减反应
B. 的反应在任何温度下都能自发进行
C. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的反应
D. 可逆反应正向进行时。正反应具有自发性,一定小于零
9. 已知CO中毒原理:为血红蛋白。下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 将CO中毒的病人放入高压氧舱中接受治疗 B. 新制氯水久置,会变为无色透明
C. 工业制硫酸中常采用和在常压下合成 D. 制备乙酸乙酯时,加入稍过量的乙醇
10. 对于可逆反应:,下列叙述正确的是
A. 反应物的每一次碰撞发生的都是有效碰撞,但有效碰撞不一定发生化学反应
B. 升高温度可增大反应物分子中活化分子的百分数,加快化学反应速率
C. 增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子百分数,有效碰撞次数增加
D. 增大压强,反应速率增大,反应的活化能减小
11. 下列由实验操作及现象能够得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
密闭容器中发生反应,压缩容器体积,气体颜色变深
增大压强,平衡向逆反应方向移动
B
向等体积浓度均为的溶液中分别滴入溶液和的溶液,的溶液褪色较快
其他条件相同,浓度越大化学速率不一定越快
C
在两组相同的合成氨反应中,其他条件相同,一组加入催化剂,另一组不加催化剂,加入催化剂的一组较快达到平衡状态
催化剂可以增大化学反应速率,降低反应的反应热
D
取溶液,加入几滴溶液,充分反应后,取上层清液滴入KSCN溶液,溶液变成红色
与发生的反应为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
12. 下列图像及有关叙述正确的是
A. 图甲为合成氨反应中,其他条件不变时,起始时用量对反应影响的曲线,则图中温度,、、三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是点
B. 图乙表示足量锌分别与盐酸、硫酸反应产生氢气的体积随时间变化的曲线
C. 图丙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
D. 图丁是反应 中的平衡转化率随温度、压强的变化曲线,说明代表温度,代表压强,且
13. 三甲胺是重要的化工原料。我国科学家利用(简称DMF)在铜催化作用下发生可逆反应得到,计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上),下列说法正确的是
A. 该反应为放热反应,且减小压强可增大DMF的平衡转化率
B. 若1 mol DMF完全转化为三甲胺,则会释放1.02 eV的能量
C. 该历程的最大能垒(活化能)为1.19 eV
D. 该反应中涉及极性键、非极性键的断裂与生成
14. 可作大型船舶的绿色燃料。工业上用制备的原理如下:
反应1:;
反应2:。
分别在下,将1:3的混合气体置于密闭容器中,若仅考虑上述反应,不同温度下反应体系达到平衡时,转化率、产物选择性(S)的变化如图所示。已知:或。下列说法正确的是
A. 反应
B. 后,不同压强下接近相等的原因为制备过程以反应1为主
C. 、时,反应2的平衡常数
D. 、时,的混合气体在催化剂条件下反应一段时间达到点对应的值,延长反应时间可能达到
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 常温下,叠氮酸()是一元弱酸,高锰酸()是一元强酸,0.1的高铼酸()、0.1的高锰酸()溶液分别与0.1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液均呈中性。请回答下列问题:
(1)高铼酸属于______(填“强”或“弱”)酸,中Re的化合价为______。
(2)的电离方程式为______,常温下,已知,则0.1的溶液中______。
(3)体积相同的高锰酸和醋酸溶液的pH均为2,若将两溶液稀释100倍,则pH变化较大的是_____________,向稀释后的溶液中分别加入0.1mol·L-1的NaOH溶液,则消耗NaOH体积较多的是_____________。
(4)已知25℃时,三种酸的电离常数如下:
化学式
HClO
—
—
写出下列在溶液中发生反应的离子方程式:
(少量):______;
(少量):______。
16. 利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取盐酸倒入量热计的内筒,测出盐酸温度,用水将温度计上的酸冲洗干净,擦干备用;
②用另一量筒量取溶液,用温度计测出其温度;
③将溶液分次缓慢倒入量热计的内筒中,搅拌使之混合均匀,测得混合液的平均温度;
④重复测量2~3次,准确记录数据。
回答下列问题:
(1)上述步骤中有两点错误,分别是____________________、____________________。
(2)__________(填“能”或“不能”)用相同形状的细铁丝代替玻璃搅拌器,理由是______________________________。隔热层的作用是____________________。
(3)现将一定量的稀氢氧化钾溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、的大小关系为__________。
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
实验序号
起始温度
终止温度
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热__________(结果保留1位小数)。
(5)上述实验结果与中和热数值有偏差,产生偏差的原因不可能为__________(填序号)。
①实验装置保温、隔热效果差
②用量筒量取盐酸溶液体积时仰视读数
③分多次把溶液倒入内筒中
④测量稀盐酸的温度计未洗净直接测定溶液的温度
17. 用、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫),某同学依据文献资料对该实验进行探究。回答下列问题:
(1)资料1:,总反应的化学方程式为_____,KI在该反应中的作用是_____。
(2)资料2:分解反应过程中能量变化如图所示,其中①有KI加入,②无KI加入,下列判断错误的是_______(填字母)。
A.加入KI后降低了反应所需的活化能
B.加入KI后该反应的活化分子百分数减小
C.是放热反应
(3)实验中发现,与KI溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。再加入,振荡、静置,气泡明显减少。
资料3:也可催化的分解反应。碘易溶于,碘的溶液(密度大于水)显紫红色。
①加并振荡、静置后还可观察到溶液分层,且下层溶液显_______色,说明有生成。
②气泡明显减少的原因可能是:i.浓度降低;ii.水溶液中_______的浓度降低。
③以下对照实验说明i不是主要原因:向溶液中加入KI溶液,待溶液变黄后,分成两等份于两试管中,A试管中加入适量,B试管中不加,分别振荡、静置,则两试管中观察到的现象是_______。
(4)资料。为了探究体系中含碘微粒的存在形式,进行实验:向20mL一定浓度的溶液中加入溶液(溶液混合时体积变化忽略不计),达平衡后,相关微粒浓度如下:
微粒
浓度
则_______,进而推出该平衡体系中除了含有外,一定还含有其他含碘微粒,理由是_______。
18. 以和合成尿素和氨基甲酸铵有利于实现“碳达峰、碳中和”。某密闭容器中同时存在反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以分压表示的平衡常数的对数与温度的倒数的变化关系如图1所示。
①_____(填“>”或“<”),理由是________________________________________。反应Ⅲ在_________(填“低温”或“高温”)下能自发进行。
②一定温度下,向密闭容器中以物质的量之比为,充入和仅发生反应Ⅰ,达到平衡后,的平衡浓度为,其他条件不变;缩小容器容积,重新达到平衡后,的平衡浓度为,则________(填“>”“<”或“=”),理由是____________________________________。
(2)为研究上述反应体系的平衡关系,向恒容密闭容器中充入和共的混合气体,的平衡分压随温度,起始充入与的物质的量之比的变化关系如图2所示。
①_____(填“>”或“<”)。
②M点的平衡分压大于点的平衡分压的原因为__________________________________。
③时,反应前容器内气体压强为。达到点对应平衡状态的时间为,则时,的分压变化了________(用含、的代数式表示)。当起始和时,水蒸气的平衡分压是。该温度下反应Ⅱ用分压表示的平衡常数_____(用含、的代数式表示)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2026~2027学年高二10月测评
化学
试卷满分:100分,考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,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2B铅笔把答题卡上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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
4.本卷主要命题范围:选择性必修1第一章~第三章第一节。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56
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,生活中处处有化学。下列说法正确的是
A. 化石燃料燃烧,化学能全部转化为热能
B. 将食品放入冰箱中,食品能够保存较长时间
C. 合成氨工业中采用循环操作,主要是为了提高平衡混合物中氨的含量
D. 在化学工业中,使用催化剂一定能提高反应物的平衡转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.化石燃料燃烧时,化学能转化为光能和热能,不能全部转化为热能,故A错误;
B.将食品放入冰箱中,可以降低温度,减缓食物的腐败速率,延长食品的保存时间,故B正确;
C.合成氨工业中采用循环操作,主要是为了提高原料的利用率,故C错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变平衡的移动方向,反应物的转化率不变,故D错误;
故选B。
2. 常温常压下,断裂气体分子中1mol化学键所吸收的能量或形成气体分子中1mol化学键所放出的能量称为键能,下表是一些键能数据:
化学键
键能
414
a
896
436
反应的反应热,则的数值为
A. 389 B. 395 C. 295 D. 436
【答案】A
【解析】
【详解】化学反应的焓变=反应物总键能−生成物总键能,故 ,解a=389;
故选A。
3. 甲酸(HCOOH)是一元弱酸,在水溶液中存在如下平衡:,若使溶液中增大且平衡正向移动,可采取的操作是
A. 升高温度 B. 加入 C. 加稀释 D. 加入NaOH固体
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲酸电离为吸热过程,升高温度电离平衡正向移动,溶液中增大,A符合题意;
B.在甲酸溶液中加入溶液会使溶液中增大,但平衡逆向移动,B不符合题意;
C.加水稀释,平衡正向移动,但溶液中减小,C不符合题意;
D.加入NaOH固体会使减小,平衡正向移动,D不符合题意;
故选A。
4. 下列选项中根据测量依据不能求得化学反应速率的是
选项
化学反应
测量依据(单位时间内)
A
溶液中H+的浓度变化
B
沉淀质量变化
C
温度、体积一定时,体系压强变化
D
测量O2的体积
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.通过测量溶液中H+的浓度变化,可计算参加反应H2SO4的浓度变化,从而求出用H2SO4表示的化学反应速率,A不符合题意;
B.通过测量沉淀的质量变化,可求出生成AgCl的物质的量,从而求出用NaCl或AgNO3表示的化学反应速率,B不符合题意;
C.对于反应,反应前后气体的分子数相等,温度、体积一定时,反应过程中压强不发生改变,所以不能通过测量体系压强变化求得反应速率,C符合题意;
D.对于反应,通过测量O2的体积,可求出参加反应H2O2的物质的量,从而求出用H2O2表示的化学反应速率,D不符合题意;
故选C。
5. 下列关于电解质和电离平衡常数的叙述中正确的是
A. 和均为弱电解质
B. 电离平衡常数(或)和化学平衡常数(K)均与温度、压强和浓度等因素有关
C. 碳酸的电离方程式为
D. 同一温度和浓度下,一元弱碱的电离平衡常数越大,碱性越强
【答案】D
【解析】
【详解】A.为强电解质,A错误;
B.通常情况下,化学平衡常数(K)只受温度影响,电离平衡常数(或)首先由弱电解质的性质决定,也与温度有关,与压强、浓度无关,B错误;
C.多元弱酸是分步电离的,碳酸的电离方程式为、,C错误;
D.同一温度和浓度下,一元弱碱的电离平衡常数越大,说明电离程度越大,其碱性越强,D正确;
答案选D。
6. 将固体置于恒容密闭容器中,在一定温度下只发生反应:,下列叙述能表示反应已达到平衡状态的是
A. 容器内混合气体的密度保持不变
B. 容器内物质的总质量保持不变
C. 单位时间内产生的和HI的物质的量相等
D. HI的体积分数保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.容器容积固定,平衡后混合气体的质量将不再发生改变,则密度也不再发生改变,A正确;
B.由质量守恒可知,反应从开始时到平衡时容器内物质的总质量不变,故不能判断反应是否达到平衡状态,B错误;
C.氨气和HI化学计量数相等,任意单位时间内产生和HI物质的量均相等,则不能作为判断反应是否达到平衡的标志,C错误;
D.该反应中无论是否达到平衡,和HI的体积分数均保持不变,均为50%,D错误;
答案选A。
7. 下列各组化学反应中,的是
A. ;
B. ;
C. ;
D. ;
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学反应的焓变与反应条件无关,而是取决于反应的始末状态,根据化学方程式的物质的量的关系,可以得出结论:,故A不符合题意;
B.钠与氧气的反应为放热反应,反应的焓变小于零,反应的焓变与化学计量数成正比,对于放热反应,化学计量数越大,放热越多,∆H越小,故,故B不符合题意;
C.氧化钙和水反应为放热反应,∆H1<0,碳酸钙分解反应是吸热反应,∆H2>0,所以,故C不符合题意;
D.硫单质燃烧都为放热反应,∆H<0,气态二氧化硫转化为液态二氧化硫时会放出热量,因此生成液态二氧化硫放出的热量多,则,故D符合题意;
故选D。
8. 自然界中有一些过程是自发进行的,而且是有方向性的。下列说法中正确的是
A. 、时是熵减反应
B. 的反应在任何温度下都能自发进行
C. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的反应
D. 可逆反应正向进行时。正反应具有自发性,一定小于零
【答案】B
【解析】
【详解】A.是熵增反应,A错误;
B.,则,反应在任何温度下都能自发进行,B正确;
C.同种物质的熵值,液体大于固体,故冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程,但不是反应,C错误;
D.可逆反应正向进行时,正反应具有自发性,可能大于零,D错误;
故选B。
9. 已知CO中毒原理:为血红蛋白。下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 将CO中毒的病人放入高压氧舱中接受治疗 B. 新制氯水久置,会变为无色透明
C. 工业制硫酸中常采用和在常压下合成 D. 制备乙酸乙酯时,加入稍过量的乙醇
【答案】C
【解析】
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动;平衡移动原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程无关,则不能用平衡移动原理解释,平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,据此进行判断;
【详解】A.CO中毒,存在平衡,CO中毒的病人置于高压氧舱,增加氧气的浓度,平衡逆向进行,释放血红蛋白,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.氯水中存在如下平衡:,久置次氯酸分解,平衡正向移动,氯气浓度减小直至反应完全,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.工业上和生成,正反应是气体分子数减少的反应,常压不利于转化成三氧化硫,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.制备乙酸乙酯时,加入稍过量的乙醇,增大反应物的浓度,平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
10. 对于可逆反应:,下列叙述正确的是
A. 反应物的每一次碰撞发生的都是有效碰撞,但有效碰撞不一定发生化学反应
B. 升高温度可增大反应物分子中活化分子的百分数,加快化学反应速率
C. 增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子百分数,有效碰撞次数增加
D. 增大压强,反应速率增大,反应的活化能减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.只有活化分子有合适取向时的碰撞才是有效碰撞,所以反应物发生的碰撞不一定是有效碰撞,故A错误;
B.升高温度,反应物能量升高,活化分子的数目和百分数增大,单位时间有效碰撞的次数增多,化学反应速率增大,故B正确;
C.增大反应物浓度,单位体积内活化分子的数目增大,但百分数不变,故C错误;
D.增大压强,单位体积内活化分子的数目增大,单位时间有效碰撞的次数增多,化学反应速率增大,但反应的活化能不变,故D错误;
故选B。
11. 下列由实验操作及现象能够得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
密闭容器中发生反应,压缩容器体积,气体颜色变深
增大压强,平衡向逆反应方向移动
B
向等体积浓度均为的溶液中分别滴入溶液和的溶液,的溶液褪色较快
其他条件相同,浓度越大化学速率不一定越快
C
在两组相同的合成氨反应中,其他条件相同,一组加入催化剂,另一组不加催化剂,加入催化剂的一组较快达到平衡状态
催化剂可以增大化学反应速率,降低反应的反应热
D
取溶液,加入几滴溶液,充分反应后,取上层清液滴入KSCN溶液,溶液变成红色
与发生的反应为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢气与碘蒸气反应生成碘化氢的反应是气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,故A错误;
B.反应物的浓度越大,反应速率越快,则向等体积浓度均为0.2mol/L的草酸溶液中分别滴入5ml0.2mol/L高锰酸钾溶液和1ml0.1mol/L高锰酸钾溶液时,若草酸不足量,5ml0.2mol/L高锰酸钾溶液褪色应较快,若1ml0.1mol/L高锰酸钾溶液褪色较快,说明5ml0.2mol/L高锰酸钾溶液过量,不能完全反应,与反应速率快慢无关,故B错误;
C.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变反应的反应热,故C错误;
D.碘化钾溶液与不足量氯化铁溶液充分反应后,滴加硫氰化钾溶液,溶液变红色说明溶液中存在铁离子,证明溶液中铁离子与碘离子的反应为可逆反应,故D正确;
故选D。
12. 下列图像及有关叙述正确的是
A. 图甲为合成氨反应中,其他条件不变时,起始时用量对反应影响的曲线,则图中温度,、、三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是点
B. 图乙表示足量锌分别与盐酸、硫酸反应产生氢气的体积随时间变化的曲线
C. 图丙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
D. 图丁是反应 中的平衡转化率随温度、压强的变化曲线,说明代表温度,代表压强,且
【答案】C
【解析】
【详解】A.合成氨反应N2+3H2⇌2NH3为放热反应,温度升高平衡逆向移动,平衡时NH3的体积分数减小,图甲中上方的曲线对应的温度较低,温度高低的判断正确;但固定N2的起始量、不断增大H2用量时平衡正向移动,N2的转化率单调升高,a、b、c三点中c点H2用量最大、N2的转化率最高,题中“转化率最高的是b点”错误,A错误;
B.足量锌与酸反应时,放出H2的量由酸的n(H+)决定:500 mL 0.1 mol/L盐酸中n(H+)=0.5 L×0.1 mol/L=0.05 mol,200 mL 0.1 mol/L硫酸中n(H+)=0.2 L×0.1 mol/L×2=0.04 mol,故盐酸最终放出的H2更多、曲线平台更高;而硫酸中c(H+)=0.2 mol/L,大于盐酸的0.1 mol/L,硫酸反应更快、曲线更陡。图中曲线a既更陡又更高,与“反应更快者放出H2更少”矛盾,B错误;
C.CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)的平衡常数K=c(CO2),恒温下c(CO2)只由温度决定;t1时刻缩小容器体积,c(CO2)瞬时增大,此时Q>K,平衡逆向移动消耗CO2,c(CO2)又回落到原来的K值,与图中t1处先跃升再回落至同一水平相符,C正确;
D.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0,正反应放热且气体物质的量减小,温度升高平衡逆向移动、SO2的平衡转化率减小,与图中曲线随X增大而下降相符,故X代表温度;同一温度下增大压强平衡正向移动、平衡转化率升高,则上方的曲线Y1对应较大的压强,应有Y1>Y2,与题中“Y1<Y2”不符,D错误;
故答案为C。
13. 三甲胺是重要的化工原料。我国科学家利用(简称DMF)在铜催化作用下发生可逆反应得到,计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上),下列说法正确的是
A. 该反应为放热反应,且减小压强可增大DMF的平衡转化率
B. 若1 mol DMF完全转化为三甲胺,则会释放1.02 eV的能量
C. 该历程的最大能垒(活化能)为1.19 eV
D. 该反应中涉及极性键、非极性键的断裂与生成
【答案】C
【解析】
【分析】图中初态物质为气态DMF和氢气,终态物质为气态三甲胺和水,由各物质的组成可写出总反应:。图中相对能量对应单个DMF分子参与的反应历程,总能量变化由终态与初态的能量差确定,正向各步能垒由相应上升过程的终点与起点的能量差确定。
【详解】A.图中反应物的相对能量为0.0 eV,生成物的相对能量为−1.02 eV,生成物的总能量低于反应物,故该反应为放热反应。总反应中气体的化学计量数之和由3减小为2,减小压强时各气体分压减小,平衡向气体物质的量增大的逆反应方向移动,DMF的平衡转化率减小,A错误;
B.题图表示单个DMF分子的反应历程,每转化1个DMF分子释放的能量为。1 mol DMF含约个分子,完全转化时释放的能量约为,B错误;
C.图中正向历程有三段能量升高的过程,对应的能垒依次为、、。比较可知,最大能垒为1.19 eV,C正确;
D.按图示由DMF生成三甲胺的方向,氢气分子中的氢氢非极性键断裂,DMF中的碳氧极性键断裂,同时形成碳氢、氢氧极性键。生成物和中的共价键均为极性键,没有非极性键生成,D错误;
故选C。
14. 可作大型船舶的绿色燃料。工业上用制备的原理如下:
反应1:;
反应2:。
分别在下,将1:3的混合气体置于密闭容器中,若仅考虑上述反应,不同温度下反应体系达到平衡时,转化率、产物选择性(S)的变化如图所示。已知:或。下列说法正确的是
A. 反应
B. 后,不同压强下接近相等的原因为制备过程以反应1为主
C. 、时,反应2的平衡常数
D. 、时,的混合气体在催化剂条件下反应一段时间达到点对应的值,延长反应时间可能达到
【答案】D
【解析】
【详解】A.由盖斯定律可知反应,A不符合题意;
B.反应1是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,减小,反应2是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,增大,后,不同压强下接近相等的原因为制备过程以反应2为主,B不符合题意;
C.由图可知,250℃、3MPa时下生成CH3OH、CO的选择性(S)均为50%,平衡时CO2的转化率为20%,设n起始(CO2)=1mol,n起始(H2)=3mol,则平衡时CO2的转化量为0.2mol,生成n(CH3OH)=n(CO)=0.2mol,建立三段式:
设体积为V,则此时反应2的平衡常数,C不符合题意;
D.、时,的混合气体在催化剂条件下反应一段时间达到点对应的值,由于反应未达到平衡,平衡正向移动,故延长反应时间可能达到,D符合题意;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 常温下,叠氮酸()是一元弱酸,高锰酸()是一元强酸,0.1的高铼酸()、0.1的高锰酸()溶液分别与0.1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液均呈中性。请回答下列问题:
(1)高铼酸属于______(填“强”或“弱”)酸,中Re的化合价为______。
(2)的电离方程式为______,常温下,已知,则0.1的溶液中______。
(3)体积相同的高锰酸和醋酸溶液的pH均为2,若将两溶液稀释100倍,则pH变化较大的是_____________,向稀释后的溶液中分别加入0.1mol·L-1的NaOH溶液,则消耗NaOH体积较多的是_____________。
(4)已知25℃时,三种酸的电离常数如下:
化学式
HClO
—
—
写出下列在溶液中发生反应的离子方程式:
(少量):______;
(少量):______。
【答案】(1) ①. 强 ②. +7
(2) ①. ②.
(3) ①. 高锰酸(或) ②. 醋酸(或)
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
0.1的高铼酸()与0.1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液呈中性,说明高铼酸属于一元强酸;中H为+1价,O为-2价,根据正负化合价代数和为零可知, Re的化合价为+7价;
【小问2详解】
为一元弱酸,则其电离方程式为,常温下,,则0.1的溶液中;
【小问3详解】
等体积、等pH的高锰酸和醋酸溶液均稀释100倍,由于醋酸为弱酸,在稀释过程中醋酸又电离出新的氢离子,稀释后醋酸溶液中的大于高锰酸中的,故pH变化较大的是高锰酸(或);稀释后醋酸溶液中的大于高锰酸中的,则分别加入0.1mol·L-1的NaOH溶液,消耗NaOH体积较多的是醋酸(或);
【小问4详解】
电离平衡常数越大,对应的酸的酸性越强,根据表格中的数据可得酸性强弱关系:,根据强酸制取弱酸原理,的酸性强于碳酸,当醋酸过量时,、会反应生成二氧化碳和水,离子方程式为: ;同样道理,HClO的酸性弱于碳酸但强于碳酸氢根,故反应无论HClO是否过量产物只有碳酸氢根和次氯酸根,故离子方程式为:。
16. 利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取盐酸倒入量热计的内筒,测出盐酸温度,用水将温度计上的酸冲洗干净,擦干备用;
②用另一量筒量取溶液,用温度计测出其温度;
③将溶液分次缓慢倒入量热计的内筒中,搅拌使之混合均匀,测得混合液的平均温度;
④重复测量2~3次,准确记录数据。
回答下列问题:
(1)上述步骤中有两点错误,分别是____________________、____________________。
(2)__________(填“能”或“不能”)用相同形状的细铁丝代替玻璃搅拌器,理由是______________________________。隔热层的作用是____________________。
(3)现将一定量的稀氢氧化钾溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、的大小关系为__________。
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
实验序号
起始温度
终止温度
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热__________(结果保留1位小数)。
(5)上述实验结果与中和热数值有偏差,产生偏差的原因不可能为__________(填序号)。
①实验装置保温、隔热效果差
②用量筒量取盐酸溶液体积时仰视读数
③分多次把溶液倒入内筒中
④测量稀盐酸的温度计未洗净直接测定溶液的温度
【答案】(1) ①. NaOH溶液分次缓慢倒入量热计的内筒中 ②. 测量混合液的平均温度
(2) ①. 不能 ②. 铁与盐酸反应且铁丝导热,影响测量结果 ③. 保温、隔热、减少热量损失
(3)
(4)
(5)②
【解析】
【小问1详解】
步骤③中“将溶液分次缓慢倒入量热计的内筒中”为错误操作,该操作会导致热量在倒入过程中散失,正确的操作应为将溶液一次性迅速倒入内筒中;
步骤③中“测得混合液的平均温度”为错误操作,中和热测定需要测量反应后体系的最高温度,才能得到酸碱中和反应放出热量所能达到的最大温度差,其余步骤操作均正确;
【小问2详解】
不能用相同形状的细铁丝代替玻璃搅拌器,主要原因为铁的导热性较好,会造成热量的损失,并且铁和盐酸会发生反应放热,干扰中和反应的热量测定;
隔热层的作用是保温、隔热、减少热量损失,使测量结果更加准确;
【小问3详解】
稀氢氧化钾溶液、稀氢氧化钙溶液都是强碱,和稀盐酸恰好完全反应时,均生成水,反应放出的热量相等,;稀氨水是弱碱,在水溶液中电离过程需要吸收热量,和盐酸发生中和反应,放出的热量会小于强酸强碱中和时放出的热量,对应的数值更大,因此三者的大小关系为;
【小问4详解】
实验1:起始平均温度为,温度差;实验2:起始平均温度为,温度差;实验3:起始平均温度为,温度差;取三次温度差的平均值为,溶液的质量为,反应放出的热量为 ;反应中溶液过量,为限定反应物,生成水的物质的量等于盐酸的物质的量为 ,生成水放出的热量为,因此中和热;
【小问5详解】
①实验装置保温、隔热效果差,会导致热量损失,测得温度差偏小,可能是产生偏差的原因,①不符合题意;
②用量筒量取盐酸溶液体积时仰视读数,会导致量取盐酸体积偏大,参与反应的酸偏多,放出的热量偏大,测得温度差偏大,与实验结果不符,不可能是产生偏差的原因,②符合题意;
③分多次把溶液倒入内筒中,会导致热量损失,测得温度差偏小,可能是产生偏差的原因,③不符合题意;
④测量稀盐酸的温度计未洗净直接测定溶液的温度,盐酸和氢氧化钠提前在温度计上发生中和反应放热,会导致测量的溶液起始温度偏高,最终计算得到的温度差偏小,可能是产生偏差的原因,④不符合题意;
故选②。
17. 用、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫),某同学依据文献资料对该实验进行探究。回答下列问题:
(1)资料1:,总反应的化学方程式为_____,KI在该反应中的作用是_____。
(2)资料2:分解反应过程中能量变化如图所示,其中①有KI加入,②无KI加入,下列判断错误的是_______(填字母)。
A.加入KI后降低了反应所需的活化能
B.加入KI后该反应的活化分子百分数减小
C.是放热反应
(3)实验中发现,与KI溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。再加入,振荡、静置,气泡明显减少。
资料3:也可催化的分解反应。碘易溶于,碘的溶液(密度大于水)显紫红色。
①加并振荡、静置后还可观察到溶液分层,且下层溶液显_______色,说明有生成。
②气泡明显减少的原因可能是:i.浓度降低;ii.水溶液中_______的浓度降低。
③以下对照实验说明i不是主要原因:向溶液中加入KI溶液,待溶液变黄后,分成两等份于两试管中,A试管中加入适量,B试管中不加,分别振荡、静置,则两试管中观察到的现象是_______。
(4)资料。为了探究体系中含碘微粒的存在形式,进行实验:向20mL一定浓度的溶液中加入溶液(溶液混合时体积变化忽略不计),达平衡后,相关微粒浓度如下:
微粒
浓度
则_______,进而推出该平衡体系中除了含有外,一定还含有其他含碘微粒,理由是_______。
【答案】(1) ①. 2H2O22H2O+O2↑ ②. 催化剂
(2)AC (3) ①. 紫红 ②. I2 ③. A试管中产生气泡速率明显变慢,B试管中产生气泡速率没有明显变慢
(4) ①. 2.5×10—3 ②. 2c(I2)+c(I-)+3c(I)<0.033mol/L
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,总反应为碘化钾做催化剂条件下过氧化氢分解生成氧气和水,反应的方程式为2H2O22H2O+O2↑,故答案为:2H2O22H2O+O2↑;催化剂;
【小问2详解】
A.碘化钾是反应的催化剂,催化剂能降低反应的活化能,所以碘化钾能降低反应的活化能,故正确;
B.碘化钾是反应的催化剂,催化剂能降低反应的活化能,所以加入碘化钾能增大活化分子的百分数,故错误;
C.由图可知,反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,故正确;
故选AC;
【小问3详解】
①碘易溶于四氯化碳,且四氯化碳密度大于水,所以加四氯化碳并振荡、静置后,溶液分层,下层溶液显紫红色,说明有碘生成,故答案为:紫红;
②气泡明显减少的原因可能是过氧化氢的浓度降低,或水溶液中碘的浓度减小,故答案为:I2;
③若i不是气泡明显减少的原因,实验时加入四氯化碳的A试管中,水溶液中碘的浓度减小,产生气泡速率会明显变慢,未加入四氯化碳的B试管中,水溶液中碘的浓度没有变化,产生气泡速率不会明显变慢,故答案为:A试管中产生气泡速率明显变慢,B试管中产生气泡速率没有明显变慢;
【小问4详解】
由平衡常数可得:=640,解得b=2.5×10—3,由碘原子个数守恒可知,若不含有其他含碘微粒,溶液中碘原子的浓度为≈0.033mol/L,由表格数据可知,溶液中碘原子的浓度为2c(I2)+c(I-)+3c(I)=2.5×10—3 mol/L×2+2.5×10—3 mol/L +4.0×10—3 mol/L×3=0.0195 mol/L<0.033mol/L,所以溶液中一定存在其他含碘微粒,故答案为:2.5×10—3;2c(I2)+c(I-)+3c(I)<0.033mol/L。
18. 以和合成尿素和氨基甲酸铵有利于实现“碳达峰、碳中和”。某密闭容器中同时存在反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以分压表示的平衡常数的对数与温度的倒数的变化关系如图1所示。
①_____(填“>”或“<”),理由是________________________________________。反应Ⅲ在_________(填“低温”或“高温”)下能自发进行。
②一定温度下,向密闭容器中以物质的量之比为,充入和仅发生反应Ⅰ,达到平衡后,的平衡浓度为,其他条件不变;缩小容器容积,重新达到平衡后,的平衡浓度为,则________(填“>”“<”或“=”),理由是____________________________________。
(2)为研究上述反应体系的平衡关系,向恒容密闭容器中充入和共的混合气体,的平衡分压随温度,起始充入与的物质的量之比的变化关系如图2所示。
①_____(填“>”或“<”)。
②M点的平衡分压大于点的平衡分压的原因为__________________________________。
③时,反应前容器内气体压强为。达到点对应平衡状态的时间为,则时,的分压变化了________(用含、的代数式表示)。当起始和时,水蒸气的平衡分压是。该温度下反应Ⅱ用分压表示的平衡常数_____(用含、的代数式表示)。
【答案】(1) ①. < ②. 反应Ⅱ-反应Ⅰ=反应Ⅲ,则,反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应,反应Ⅲ为吸热反应,则反应Ⅰ的焓变绝对值大于反应Ⅱ焓变的绝对值,则 ③. 高温 ④. = ⑤. 参加反应的两种气体的物质的量之比和化学方程式中两种气体的化学计量数之比均为2∶1,反应Ⅰ的平衡常数,不受压强影响,温度不变,缩小容器容积,重新达到平衡后,两种气体的平衡浓度均不变,则
(2) ①. > ②. 越大,的平衡分压越大;反应Ⅰ、反应Ⅱ均为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,的平衡分压增大 ③. (或) ④.
【解析】
【小问1详解】
①由图1可知,随着增大(T减小),反应Ⅰ、Ⅱ的Kp均增大,反应Ⅲ的Kp减小,说明反应Ⅰ、Ⅱ都是放热反应,反应Ⅲ为吸热反应。根据盖斯定律可知,反应Ⅱ-反应Ⅰ=反应Ⅲ,则,<0、<0、>0,>0,则反应Ⅰ的焓变绝对值大于反应Ⅱ焓变的绝对值,则;反应Ⅲ的>0、>0,在高温下能自发进行;
②反应Ⅰ参加反应的两种气体的物质的量之比和化学方程式中两种气体的化学计量数之比均为2∶1,反应的平衡常数,不受压强影响,温度不变,缩小容器容积,重新达到平衡后,两种气体的平衡浓度均不变,则;
【小问2详解】
①越大,n(NH3)越大,由勒夏特列原理可知,NH3的平衡分压越大,则m>n;
②越大,NH3的平衡分压越大,另外反应Ⅰ和反应Ⅱ都是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,NH3的平衡分压越大;
③通入3mol的NH3、CO2混合气体至10L恒容密闭容器中,此时=2,则n(NH3)=2mol,n(CO2)=1mol,T1℃时,反应前容器内气体压强为 p0 kPa,则NH3的起始分压为kPa,平衡时NH3的平衡分压为p1 kPa,(kPa),因反应Ⅰ和反应Ⅱ中NH3和CO2的系数之比都是2:1,则;当起始和℃时,体系中各气体的平衡分压为kPa、kPa、kPa,反应Ⅱ的平衡常数(kPa)-2。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$