精品解析:黑龙江牡丹江市第一高级中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题
2026-10-12
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内容正文:
2025级高二学年上学期10月份月考
化 学 试 题
考试时间:75分钟 分值:100分
一、选择题(每题3分,共45分)
1. 化学与生产生活密切相关,下列有关说法正确的是
A. 在糕点包装内放置小包除氧剂,可减缓食物氧化速率
B. 工业合成氨时,升高温度或增大压强都是为了提高氨的平衡产量
C. 汽车尾气净化器通常使用贵金属为催化剂,提高有害气体的平衡转化率
D. 使用加酶洗衣粉时,温度越高效果越好
2. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
①向内推动盛有气体的针筒,气体红棕色加深
②实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气
③使用催化剂可加快转化为的速率
④硫酸工业中,增大的浓度有利于提高的转化率
A. ②③ B. ②④ C. ①③ D. ①④
3. 常温下,在指定溶液中下列各组离子一定能大量共存的是
A. 滴入甲基橙显红色的溶液:
B. 的溶液中:、、、
C. 的溶液:、、、
D. 由水电离出的的溶液:
4. 下列说法正确的是
A. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
B. 完全中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量相同
C. 将NaOH溶液和氨水分别加水稀释到原浓度的,二者的均减小到原来的
D. 如果盐酸的浓度是醋酸浓度的2倍,前者的浓度也是后者的2倍
5. 根据相应的图像,下列相关说法正确的是
A. 图甲所示,t0时改变的条件一定是加入了催化剂
B. 图乙所示,若,则a+b<c
C. 图丙所示,该反应ΔH<0
D. 图丁所示,t2-t3平衡逆向移动,平衡时C的体积分数一定小于平衡时
6. 某温度下,将pH和体积均相同的HCl和溶液分别加水稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是
A. 溶液中水的电离程度:b点点
B. 曲线Ⅱ表示的是稀释的过程
C. 稀释前溶液的浓度:
D. 从b点到d点,溶液中逐渐增大
7. 一定温度下,向体积不等的恒容密闭容器中均充入1 mol气体X,发生反应,反应10 min时,测得X的转化率与容器体积的关系如图所示。已知:是以物质的量分数表示的平衡常数。下列说法正确的是
A. a点再充入一定量的X,X的转化率增大
B. c、d两点一定平衡
C. c点对应容器中Y的平均速率为
D. b点时,该反应的平衡常数
8. 下列实验操作能达到实验目的的是
A.用pH试纸测定溶液pH
B.蒸干溶液获得晶体
C.探究改变压强对化学平衡的影响
D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸
A. A B. B C. C D. D
9. 25℃时,部分弱酸的电离平衡常数如表所示:
化学式
HClO
电离平衡常数(25℃)
根据上述电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式错误的是
A. 次氯酸与溶液的反应:
B. 少量通入NaClO溶液中:
C. 硫化氢气体通入NaClO溶液中:
D. 碳酸钠滴入足量醋酸溶液中:
10. 一定温度下,在两个容积均为2 L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应: ,相关数据见表。下列说法错误的是
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
I
0.4
0.4
0.2
II
0.4
0.4
0.24
A. 温度
B. 容器II中达平衡时,CO的转化率为60%
C. 若容器I中反应10 min达平衡,则0~10 min内
D. 容器I平衡后,向容器中再充入0.4 mol CO和,平衡向逆反应方向移动
11. 工业上通过熔融状态下的反应来制取金属钾,反应温度通常为850℃,有关数据如下表所示,下列说法错误的是
Na
K
NaCl
KCl
熔点/
97.8
63.7
801.0
770
沸点/
883
774
1413
1500
A. 钾比钠活泼
B. 该反应的
C. 该反应的温度可低于774℃
D. 850℃条件下该反应
12. 一种燃煤脱硫技术的原理是 。保持其他条件不变,不同温度下起始时的物质的量与平衡时体系中的体积分数的关系如图所示(T表示温度)。下列有关说法不正确的是
A.
B. b点的转化率最高
C. 增大压强可提高的转化率
D. 点后曲线下降是因为体积分数升高
13. 常温常压下,有关下列各溶液的描述中正确的是
A. 等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液,的水解程度一样
B. 等浓度的醋酸钠和醋酸溶液混合后溶液显酸性,溶液中微粒的浓度关系为:
C. 浓度均为0.1 mol/L的Na2CO3、NaHCO3混合溶液
D. 一定浓度的氨水加水稀释,的比值减小
14. 硼砂水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的(硼酸)和(硼酸钠)。
已知:①时,硼酸显酸性的原理
②。
下列说法正确的是
A. 硼砂稀溶液中
B. 硼酸水溶液中的主要来自水的电离
C. 25℃时,硼酸水溶液的
D. 等浓度等体积的和溶液混合后,溶液显酸性
15. 常温下用0.01mol·L-1NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1弱酸H2R溶液,所得溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线L1表示pH与lg的变化关系
B. 常温下H2R的第二步电离平衡常数Ka2的数量级为10-8
C. 水的电离程度:M>N
D. 常温下0.01mol·L-1Na2R溶液的pH大于9
二、填空题(共55分)
16. 已知常见的酸的电离平衡常数如下(均为常温下的数据):
化学式
HClO
电离平衡常数
回答下列问题。
(1)下列事实能证明草酸是弱电解质的是______(填标号)。
A. 草酸能使酸性溶液褪色
B. 常温下,的溶液的
C. 相同条件下,浓度均为的溶液的导电能力比硫酸的导电能力弱
D. 溶液中存在分子,呈酸性
(2)同浓度的、、、中结合的能力最强的是______。
(3)常温下的溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是______(填标号)。
A. B. C. D.
(4)物质的浓度相同的① ② ③ ④四种稀溶液中,浓度由大到小的顺序是______(填序号)。
(5)向溶液中加入少量溶液,反应的离子方程式为____________。
(6)常温下,向溶液中滴加NaOH溶液至,溶液中______。
(7)的溶液和的溶液等体积混合,写出混合后溶液中离子浓度由大到小的排序:____________。
(8)溶液中存在的自偶电离平衡:;时,自偶电离的平衡常数为_____(保留小数点两位)。
17. 还原重整既能减少二氧化碳排放,又能生产增值化学品。该方法的主要反应为: 。
(1)如图表示初始投料比为或时,理论上的平衡转化率在不同温度下与压强的关系。(注:投料比用,表示)
①________。
②判断与的大小关系,并说明理由:________。
(2)一种“超干重整”的催化转化原理如下图所示。向恒压、750℃的反应器A中持续通入、混合气[投料比],充分反应;一段时间后,保持温度压强,改为持续通气,吹出反应器A内气体;如此往复切换通入的气体,实现高效转化。过程中涉及的反应均可认为很快达到平衡。
①表面发生反应的化学方程式为________。
②该方法实现了含氢物种与含碳物种的分离,避免发生副反应:。过程Ⅰ中的作用是________(写出两点)。
③该压强下,的分解温度约为870℃。过程Ⅱ中,促进分解的因素有________(写出两点)。
④若投料比改为,会导致催化剂无法复原而失效,原因是________。
18. 滴定实验是化学学科中最重要的定量实验之一,常见的滴定实验有酸碱中和滴定、氧化还原反应滴定、沉淀滴定等等。
Ⅰ.用0.100 mol/L的NaOH标准溶液分别滴定0.100 mol/L的盐酸和醋酸溶液各20.00 mL。滴定过程中溶液pH随NaOH溶液体积变化的两条滴定曲线如图所示。
(1)滴定盐酸的曲线是_______________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)V1和V2的关系:V1_______________ V2 (填“>”、“=”或“<”)。
(3)用0.100 mol/L的NaOH标准溶液滴定20.00 mL 0.100 mol/L醋酸溶液。
①滴定过程中加入的指示剂为_______________。
②在上述实验过程中,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,会造成测定结果(待测液浓度值)_______________(“偏高”“偏低”或“无影响”)。
Ⅱ.乙二酸(HOOCCOOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。为测定草酸溶液样品中草酸的含量,可以用酸性标准溶液滴定至草酸恰好全部氧化成二氧化碳。
(4)酸性KMnO4标准液装入的仪器名称为_______________(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)。
(5)滴定终点的现象为________________________________。
19. 二甲醚()被称为21世纪的“清洁能源”,研究二甲醚的合成与制备具有重要意义。回答下列问题:
(1)将燃煤废气中的转化为的反应原理为。已知在压强为a MPa下,该反应在不同温度、不同投料比时,的转化率如图所示。
①此反应________(填“放热”或“吸热”);若温度不变,提高投料比,则平衡常数K将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②对于反应一定可以提高平衡体系中二甲醚的百分含量,又能加快反应速率的措施是__________(填字母)。
a.升高温度 b.增大浓度 c.加入催化剂 d.增大压强
(2)采用一种新型催化剂(主要成分是Cu/Zn合金),利用CO和制备。
主反应:
副反应:、
平衡转化率或平衡产率与温度的关系如图所示。
①主反应自发进行的程度很大,可以得出该反应的__________(填“>”或“<”)0,工业上选择的较适宜温度范围为__________。
②对于处于化学平衡状态的副反应:,K正代表正反应的平衡常数,K逆代表逆反应的平衡常数,则K正·K逆=__________。
(3)若 在恒温恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是__________(填序号)。
A.CO和的物质的量浓度之比是
B.CO的消耗速率等于的生成速率的2倍
C.容器中混合气体的体积保持不变
D.容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
E.容器中混合气体的密度保持不变
(4)已知一定条件下,水煤气转化成甲醇的化学方程式为。在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol ,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如下图所示。
①________(填“<”或“>”)。
②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233℃时,该反应的平衡常数__________,的转化率为__________(保留1位小数)。
(5)工业上利用和制甲醇: 。借助高分子选择性吸水膜可有效提高平衡利用率。其原因是__________。
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2025级高二学年上学期10月份月考
化 学 试 题
考试时间:75分钟 分值:100分
一、选择题(每题3分,共45分)
1. 化学与生产生活密切相关,下列有关说法正确的是
A. 在糕点包装内放置小包除氧剂,可减缓食物氧化速率
B. 工业合成氨时,升高温度或增大压强都是为了提高氨的平衡产量
C. 汽车尾气净化器通常使用贵金属为催化剂,提高有害气体的平衡转化率
D. 使用加酶洗衣粉时,温度越高效果越好
【答案】A
【解析】
【详解】A.除氧剂的主要成分通常是铁粉,它能与包装内的氧气反应,从而减少氧气含量,防止食物因氧化而变质,A正确;
B.工业合成氨的反应为:,该反应为放热反应,升高温度会使平衡向逆反应方向移动,降低氨的平衡产量,因此,升高温度是为了加快反应速率,而不是提高平衡产量,B错误;
C.催化剂的作用是加快反应速率,不改变平衡位置,因此不会提高有害气体的平衡转化率,而是加快其达到平衡的速度,C错误;
D.酶是一种蛋白质,具有最适温度,温度过高会导致酶变性失活,从而降低去污效果,D错误;
综上所述,答案选A。
2. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
①向内推动盛有气体的针筒,气体红棕色加深
②实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气
③使用催化剂可加快转化为的速率
④硫酸工业中,增大的浓度有利于提高的转化率
A. ②③ B. ②④ C. ①③ D. ①④
【答案】C
【解析】
【详解】①向内推针筒时,体积压缩使浓度升高导致红棕色加深,平衡正向移动仅减弱浓度升高的幅度,该颜色加深的事实不能用勒夏特列原理解释,①符合题意;
②排饱和食盐水收集利用平衡逆向移动减少溶解,可用勒夏特列原理解释,②不符合题意;
③催化剂只改变反应速率,不影响化学平衡,不能用勒夏特列原理解释,③符合题意;
④增大浓度使平衡正向移动提高转化率,可用勒夏特列原理解释,④不符合题意;
故答案选C。
3. 常温下,在指定溶液中下列各组离子一定能大量共存的是
A. 滴入甲基橙显红色的溶液:
B. 的溶液中:、、、
C. 的溶液:、、、
D. 由水电离出的的溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.滴入甲基橙显红色的溶液是酸性溶液,存在大量,会与结合生成弱电解质,且、、还能发生归中反应生成,离子不能大量共存,A不符合题意;
B.的常温溶液中,,溶液呈酸性,存在大量,、、、之间均不发生反应,和也不反应,离子一定能大量共存,B符合题意;
C.具有强氧化性,、都具有较强还原性,会和发生氧化还原反应,离子不能大量共存,C不符合题意;
D.由水电离出的的溶液,水的电离被抑制,既可能是强酸性溶液,也可能是强碱性溶液。若为强碱性溶液,、都会和发生反应,无法大量共存,因此该组离子不一定能共存,D不符合题意;
故选B。
4. 下列说法正确的是
A. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
B. 完全中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量相同
C. 将NaOH溶液和氨水分别加水稀释到原浓度的,二者的均减小到原来的
D. 如果盐酸的浓度是醋酸浓度的2倍,前者的浓度也是后者的2倍
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液导电能力由自由移动离子浓度、离子所带电荷数共同决定,浓度极低的强电解质溶液导电能力可能弱于浓度较高的弱电解质溶液,A错误;
B.等体积等物质的量浓度的盐酸和醋酸中,酸的总物质的量相等,二者均为一元酸,中和时反应计量比均为1:1,故消耗的物质的量相同,B正确;
C.是强电解质完全电离,稀释到原浓度的时变为原来的;氨水是弱电解质,稀释会促进电离,大于原来的,C错误;
D.盐酸是强酸完全电离,醋酸是弱酸仅部分电离,若盐酸浓度为醋酸的2倍,前者远大于后者的2倍,D错误;
故选B。
5. 根据相应的图像,下列相关说法正确的是
A. 图甲所示,t0时改变的条件一定是加入了催化剂
B. 图乙所示,若,则a+b<c
C. 图丙所示,该反应ΔH<0
D. 图丁所示,t2-t3平衡逆向移动,平衡时C的体积分数一定小于平衡时
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲反应为,反应前后气体分子数不变,t0时改变条件,同时增大且相等,则平衡不移动,改变的条件可能是加入催化剂或增大压强(对气体分子数不变的反应,加压,同等程度增大,平衡不移动),并非“一定是催化剂”,A错误;
B.图乙反应中Y为固体,气体反应物仅X(系数a),气体产物为Z(系数c),若时,相同温度下对应X体积分数更大,说明加压平衡逆向移动,即逆向气体分子数减少,即a < c,b为固体系数不影响气体体积变化,故“a+b < c”错误,B错误;
C.图丙反应,图中温度升高,A平衡时物质的量增大、C平衡时物质的量减小,说明升温平衡逆向移动,逆向为吸热方向,则正向为放热反应,,C正确;
D.图丁反应,正向气体分子数增大(1+2=3 < 2+3=5),图中时刻与相同(不变),然后逐渐增大,说明在时刻突增,则时刻改变的条件可能是增大生成物或的浓度,则平衡逆移,平衡时C体积分数可能增大(若增大的是C的浓度)也可能减小(若增大的是D的浓度),故“一定小于”错误,D错误;
故选C。
6. 某温度下,将pH和体积均相同的HCl和溶液分别加水稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是
A. 溶液中水的电离程度:b点点
B. 曲线Ⅱ表示的是稀释的过程
C. 稀释前溶液的浓度:
D. 从b点到d点,溶液中逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.b点pH小于c点,说明b点更大,对水的电离抑制作用更强,因此溶液中水的电离程度:b点点,A正确;
B.是弱酸,稀释过程中会继续电离出,pH上升速率比强酸慢,因此曲线Ⅱ表示的是稀释的过程,B正确;
C.稀释前两溶液pH相同,是强酸完全电离,是弱酸部分电离,因此要达到相同的,的浓度更大,即,C正确;
D.溶液中,为水的离子积常数,仅与温度有关,该过程温度不变,因此保持不变,D错误;
故选D。
7. 一定温度下,向体积不等的恒容密闭容器中均充入1 mol气体X,发生反应,反应10 min时,测得X的转化率与容器体积的关系如图所示。已知:是以物质的量分数表示的平衡常数。下列说法正确的是
A. a点再充入一定量的X,X的转化率增大
B. c、d两点一定平衡
C. c点对应容器中Y的平均速率为
D. b点时,该反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【分析】容器体积越小反应物浓度越大,反应速率越快,所以a、b点容器中反应已达到平衡,d未达到平衡。
【详解】A.a点反应已达到平衡,再充入一定量的X,容器体积不变,相当于增大压强平衡逆向移动, X的转化率减小,故A错误;
B.由分析可知,容器越小反应速率越快,a、b点容器中反应已达到平衡,d未达到平衡,故B错误;
C.c点X的转化率为60%,即X的变化量为0.6mol,所以Y物质的变化量为0.6mol,由于体积无数据,无法求算速率,故C错误;
D.b点时,X的转化率为50%,则平衡时X、Y、Z的物质的量均为0.5mol,所以该反应的平衡常数 ,故D正确;
故选D。
8. 下列实验操作能达到实验目的的是
A.用pH试纸测定溶液pH
B.蒸干溶液获得晶体
C.探究改变压强对化学平衡的影响
D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用pH试纸测定溶液pH时,不能将pH试纸直接浸入待测溶液中,该操作会污染待测液,正确操作是将pH试纸放在洁净干燥的表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸中央,待变色稳定后,再与标准比色卡对比读数,A不符合题意;
B.溶液中存在水解平衡,加热蒸干过程中HCl会挥发,促进水解平衡正向移动,最终得到的是,继续加热还会分解为,无法获得无水晶体,B不符合题意;
C.体系中存在反应,该反应是反应前后气体分子总数相等的反应,改变压强时平衡不会发生移动,因此无法用该体系探究压强对化学平衡的影响,C不符合题意;
D.NaOH标准溶液滴定未知浓度盐酸时,NaOH为强碱,可使用碱式滴定管盛装,向含酚酞指示剂的盐酸中滴加NaOH,达到滴定终点时溶液由无色变为浅红色,该操作符合酸碱中和滴定的要求,可以达到实验目的,D符合题意;
故选D。
9. 25℃时,部分弱酸的电离平衡常数如表所示:
化学式
HClO
电离平衡常数(25℃)
根据上述电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式错误的是
A. 次氯酸与溶液的反应:
B. 少量通入NaClO溶液中:
C. 硫化氢气体通入NaClO溶液中:
D. 碳酸钠滴入足量醋酸溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.HClO电离常数比碳酸的二级电离常数大,比一级电离常数小,所以次氯酸与碳酸钠溶液的反应:,A正确;
B.碳酸酸性比HClO强,所以少量CO2通入NaClO溶液中:,B正确;
C.硫化氢气体通入NaClO溶液中,发生氧化还原反应,C错误;
D.碳酸钠滴入足量醋酸溶液中:,D正确;
答案选C。
10. 一定温度下,在两个容积均为2 L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应: ,相关数据见表。下列说法错误的是
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
I
0.4
0.4
0.2
II
0.4
0.4
0.24
A. 温度
B. 容器II中达平衡时,CO的转化率为60%
C. 若容器I中反应10 min达平衡,则0~10 min内
D. 容器I平衡后,向容器中再充入0.4 mol CO和,平衡向逆反应方向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二氧化碳的物质的量减小,由表格数据可知,T1条件下二氧化碳的物质的量小于T2,所以温度T1高于T2,A正确;
B.由表格数据可知,容器II中达平衡时,二氧化碳的物质的量为0.24 mol,由方程式可知,一氧化碳的转化率为:,B正确;
C.由表格数据可知,容器I中反应10 min达平衡时,二氧化碳的物质的量为0.2 mol,由方程式可知,0~10 min内氮气的反应速率为:,C正确;
D.由表格数据可知,容器I平衡后,二氧化碳的物质的量为0.2 mol,由方程式可知,一氧化氮、一氧化碳的物质的量都为:0.4mol -0.2 mol=0.2 mol,氮气的物质的量为:0.2 mol×=0.1 mol,反应的平衡常数为:K==5,则平衡后充入0.4 mol 一氧化碳和0.2 mol 二氧化碳时,反应的浓度商为:Qc=≈2.22<K,则平衡正向移动,D错误;
故选D。
11. 工业上通过熔融状态下的反应来制取金属钾,反应温度通常为850℃,有关数据如下表所示,下列说法错误的是
Na
K
NaCl
KCl
熔点/
97.8
63.7
801.0
770
沸点/
883
774
1413
1500
A. 钾比钠活泼
B. 该反应的
C. 该反应的温度可低于774℃
D. 850℃条件下该反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.金属性钾大于钠,故钾比钠活泼,A正确;
B.根据表格中数据,当温度高于钾的沸点时,K为气态,其他为液态,有利于钾转化为蒸汽从反应体系中分离,使得生成物浓度减小,有利于化学平衡正向移动,所以熵变大于0,B正确,
C.为更快、更有利于制取金属K,反应温度应该高于金属K的沸点774℃,C错误;
D.850℃时,钾为蒸汽,这时平衡正向移动,反应可自发进行,故,,D正确;
故合理选项是C。
12. 一种燃煤脱硫技术的原理是 。保持其他条件不变,不同温度下起始时的物质的量与平衡时体系中的体积分数的关系如图所示(T表示温度)。下列有关说法不正确的是
A.
B. b点的转化率最高
C. 增大压强可提高的转化率
D. 点后曲线下降是因为体积分数升高
【答案】B
【解析】
【详解】A.正反应放热,降低温度,平衡正向移动,CO2的体积分数增大,所以,故A正确;
B.起始CO物质的量越大,SO2转化率越高,所以c点SO2转化率最高,故B错误;
C.增大压强,平衡正向移动, CO、SO2转化率增大,故C正确;
D.投料比等于系数比时,生成物的体积分数最大,b点后曲线下降是因CO体积分数升高,故D正确;
故选B。
13. 常温常压下,有关下列各溶液的描述中正确的是
A. 等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液,的水解程度一样
B. 等浓度的醋酸钠和醋酸溶液混合后溶液显酸性,溶液中微粒的浓度关系为:
C. 浓度均为0.1 mol/L的Na2CO3、NaHCO3混合溶液
D. 一定浓度的氨水加水稀释,的比值减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.等浓度的溶液中浓度大于溶液,盐类水解规律为离子浓度越大水解程度越小,因此中水解程度更小,A错误;
B.等浓度的醋酸钠和醋酸混合溶液显酸性,说明的电离程度大于的水解程度,因此微粒浓度关系为,B错误;
C.浓度均为的、混合溶液中,元素总物质的量与元素总物质的量之比为,根据物料守恒可得,C正确;
D.氨水中存在电离平衡,温度不变时电离常数不变,,因此,加水稀释时减小,该比值增大,D错误;
故选C。
14. 硼砂水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的(硼酸)和(硼酸钠)。
已知:①时,硼酸显酸性的原理
②。
下列说法正确的是
A. 硼砂稀溶液中
B. 硼酸水溶液中的主要来自水的电离
C. 25℃时,硼酸水溶液的
D. 等浓度等体积的和溶液混合后,溶液显酸性
【答案】B
【解析】
【详解】A.硼砂水解生成等物质的量的(硼酸)和(硼酸钠),但硼砂稀溶液中存在平衡:,且溶液中还存在的水解,故,A错误;
B.根据已知,硼酸遇水转换,其中的H+是由水提供的,B正确;
C.25℃时, ,,,因,,C错误;
D.的电离平衡常数为,的水解平衡常数,水解程度大于电离程度,显碱性,D错误;
故选B。
15. 常温下用0.01mol·L-1NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1弱酸H2R溶液,所得溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线L1表示pH与lg的变化关系
B. 常温下H2R的第二步电离平衡常数Ka2的数量级为10-8
C. 水的电离程度:M>N
D. 常温下0.01mol·L-1Na2R溶液的pH大于9
【答案】C
【解析】
【分析】二元弱酸的两步电离平衡为: 、,,变形得:; ,变形得:。 由于多元弱酸第一步电离程度远大于第二步,即,则,相同pH下的数值更小,则对应曲线,对应曲线。
【详解】A.由上述分析知,对应曲线,A正确;
B.取曲线上的N点,此时、,因此,在1~10之间,因此的数量级为,B正确;
C.M点和N点均在曲线上:M点更小,溶液中浓度更高,说明体系中更多的是未被中和的酸性物种(或),这些酸会电离出抑制水的电离;N点更大,溶液中浓度更高,水解会促进水的电离,因此水的电离程度应为,C错误;
D.的第一步水解常数,0.01mol/L 溶液中,水解生成的,则,,D正确;
故选C。
二、填空题(共55分)
16. 已知常见的酸的电离平衡常数如下(均为常温下的数据):
化学式
HClO
电离平衡常数
回答下列问题。
(1)下列事实能证明草酸是弱电解质的是______(填标号)。
A. 草酸能使酸性溶液褪色
B. 常温下,的溶液的
C. 相同条件下,浓度均为的溶液的导电能力比硫酸的导电能力弱
D. 溶液中存在分子,呈酸性
(2)同浓度的、、、中结合的能力最强的是______。
(3)常温下的溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是______(填标号)。
A. B. C. D.
(4)物质的浓度相同的① ② ③ ④四种稀溶液中,浓度由大到小的顺序是______(填序号)。
(5)向溶液中加入少量溶液,反应的离子方程式为____________。
(6)常温下,向溶液中滴加NaOH溶液至,溶液中______。
(7)的溶液和的溶液等体积混合,写出混合后溶液中离子浓度由大到小的排序:____________。
(8)溶液中存在的自偶电离平衡:;时,自偶电离的平衡常数为_____(保留小数点两位)。
【答案】(1)BCD (2) (3)AC
(4)③>①>②>④ (5)
(6)840 (7)
(8)1.07×10-4
【解析】
【小问1详解】
A.草酸使酸性高锰酸钾褪色是体现草酸的还原性,和电离程度无关,不能证明草酸是弱电解质,A错误;
B.若0.1mol/L草酸完全电离,应为0.2mol/L,pH<1,但实际pH=2,说明草酸仅部分电离,能证明草酸是弱电解质,B正确;
C.相同条件下,同浓度的草酸(二元酸)溶液的导电能力比硫酸(二元酸)的导电能力弱,说明草酸溶液中离子浓度小于硫酸溶液中离子浓度,故草酸部分电离,为弱电解质,C正确;
D.溶液中存在未电离的分子,且呈酸性,说明草酸部分电离,属于弱电解质,D正确;
故选BCD。
【小问2详解】
弱酸的电离平衡常数越小,对应酸根结合的能力越强。根据表格数据,电离平衡常数由大到小的顺序为,的电离常数最小,因此其对应酸根结合的能力最强。
【小问3详解】
A.溶液加水稀释过程,醋酸浓度减小,对水电离的抑制作用减弱,导致氢离子浓度减小程度小于醋酸根离子浓度减小程度,使得比值变小,A符合题意;
B.,稀释时减小,不变,因此该比值变大,B不符合题意;
C.温度不变时为定值,,稀释时,减小,则增大,因此一定变小,C符合题意;
D.稀释时,减小,增大,D不符合题意;
故选AC。
【小问4详解】
是弱碱,仅部分电离出,其余三种均为完全电离的铵盐,因此④中浓度最小;③中电离出的会抑制水解,水解程度最小,浓度最大;①中的正常水解,浓度比③小;②中的醋酸根离子会促进水解,浓度小于①,综上,浓度由大到小的顺序为③>①>②>④。
【小问5详解】
电离平衡常数越大,对应酸的酸性越强,由表格数据可知,酸由强到弱的顺序为:,向中加少量时,电离出的可与反应生成和,自身被转化为,反应的离子方程式为:。
【小问6详解】
草酸的两步电离常数,,两式相乘得,代入pH=4即,计算得: 。
【小问7详解】
等浓度等体积混合后,总浓度是含碳粒子总浓度的1.5倍,因此最大;由酸性知,的水解程度大于,因此;溶液整体显碱性,因此,综上溶液中离子浓度由大到小的顺序为:。
【小问8详解】
自偶电离平衡常数,将分子分母同乘,可得。
17. 还原重整既能减少二氧化碳排放,又能生产增值化学品。该方法的主要反应为: 。
(1)如图表示初始投料比为或时,理论上的平衡转化率在不同温度下与压强的关系。(注:投料比用,表示)
①________。
②判断与的大小关系,并说明理由:________。
(2)一种“超干重整”的催化转化原理如下图所示。向恒压、750℃的反应器A中持续通入、混合气[投料比],充分反应;一段时间后,保持温度压强,改为持续通气,吹出反应器A内气体;如此往复切换通入的气体,实现高效转化。过程中涉及的反应均可认为很快达到平衡。
①表面发生反应的化学方程式为________。
②该方法实现了含氢物种与含碳物种的分离,避免发生副反应:。过程Ⅰ中的作用是________(写出两点)。
③该压强下,的分解温度约为870℃。过程Ⅱ中,促进分解的因素有________(写出两点)。
④若投料比改为,会导致催化剂无法复原而失效,原因是________。
【答案】(1) ①. ②. ,正反应为吸热反应,其他条件不变时,温度升高时甲烷的平衡转化率增大
(2) ①. ②. 吸收并储存;促进正向移动 ③. 通入He,Fe还原 ④. 过程Ⅰ中Ni催化反应后几乎无剩余,则被还原成的Fe在Ⅱ中无法被足量氧化成
【解析】
【小问1详解】
① 相同温度下,当投入的量一定时,投入越多,的平衡转化率就越高,结合图像可以判断,投料比中的占比应当更高,故应为,应为;
② 投料比相同的情况下,吸热反应的温度越高,平衡常数也就越大,反应向正向进行的趋势就越强,平衡转化率也就越高,结合图像可以判断有:;
【小问2详解】
① 结合过程Ⅰ图片可知,750℃条件下,通入的、经过表面催化后,生成与,据此写出方程式配平即可,得到:;
② 对比过程Ⅰ、Ⅱ可以发现,转化为了,转化为了,前者表示了与的结合,后者则说明可能经历了被还原的过程,因此既能吸收储存,有效实现含碳物种分离,又能促进正向移动,保证的完全转化,避免副反应发生;
③ 过程Ⅱ中,通入气后发生两个过程:分解逸出以及被还原为,对于分解反应,通入气后,分压减小,促进平衡正向移动,其次还原也使得不断被消耗,保证了分解反应的持续进行;
④ 如果投料比改为,过程Ⅰ中催化反应后几乎无剩余,则被还原成的在Ⅱ中无法被足量氧化成,导致催化剂无法复原。
18. 滴定实验是化学学科中最重要的定量实验之一,常见的滴定实验有酸碱中和滴定、氧化还原反应滴定、沉淀滴定等等。
Ⅰ.用0.100 mol/L的NaOH标准溶液分别滴定0.100 mol/L的盐酸和醋酸溶液各20.00 mL。滴定过程中溶液pH随NaOH溶液体积变化的两条滴定曲线如图所示。
(1)滴定盐酸的曲线是_______________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)V1和V2的关系:V1_______________ V2 (填“>”、“=”或“<”)。
(3)用0.100 mol/L的NaOH标准溶液滴定20.00 mL 0.100 mol/L醋酸溶液。
①滴定过程中加入的指示剂为_______________。
②在上述实验过程中,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,会造成测定结果(待测液浓度值)_______________(“偏高”“偏低”或“无影响”)。
Ⅱ.乙二酸(HOOCCOOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。为测定草酸溶液样品中草酸的含量,可以用酸性标准溶液滴定至草酸恰好全部氧化成二氧化碳。
(4)酸性KMnO4标准液装入的仪器名称为_______________(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)。
(5)滴定终点的现象为________________________________。
【答案】(1)Ⅱ (2)<
(3) ①. 酚酞 ②. 偏高
(4)酸式滴定管 (5)当滴入最后半滴酸性 标准液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色
【解析】
【小问1详解】
0.100 mol/L的盐酸是强酸溶液,HCl完全电离,初始pH为1;0.100 mol/L的醋酸是弱酸溶液,醋酸部分电离,初始pH大于1。观察两条曲线,曲线Ⅱ的初始pH更小,因此滴定盐酸的曲线是Ⅱ。
【小问2详解】
当溶液pH=7时,盐酸与NaOH恰好完全中和需要加入20.00 mL NaOH,即;而醋酸与NaOH恰好完全反应时生成醋酸钠,强碱弱酸盐水解使溶液呈碱性,要使醋酸体系pH=7,需要加入的NaOH体积小于20 mL,因此。
【小问3详解】
① 用NaOH滴定醋酸时,恰好完全反应生成醋酸钠,溶液呈弱碱性,酚酞的变色范围为8.2~10.0,恰好落在该滴定的突跃范围内,若选甲基橙作指示剂,酸性范围内发生变色,NaOH所加体积偏小,带来较大实验误差,因此选择酚酞作为指示剂。
② 滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,气泡的体积会被计入消耗的标准NaOH溶液体积中,导致读取的标准液体积偏大,根据滴定待测液浓度的计算公式,最终得到的待测醋酸浓度结果偏高。
【小问4详解】
酸性溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此需要装入酸式滴定管中。
【小问5详解】
滴定前草酸溶液为无色,自身带有紫红色作为指示剂,当草酸完全被氧化后,过量的少量会使溶液显浅紫红色,因此终点现象为滴入最后半滴酸性 标准液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不恢复原色。
19. 二甲醚()被称为21世纪的“清洁能源”,研究二甲醚的合成与制备具有重要意义。回答下列问题:
(1)将燃煤废气中的转化为的反应原理为。已知在压强为a MPa下,该反应在不同温度、不同投料比时,的转化率如图所示。
①此反应________(填“放热”或“吸热”);若温度不变,提高投料比,则平衡常数K将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②对于反应一定可以提高平衡体系中二甲醚的百分含量,又能加快反应速率的措施是__________(填字母)。
a.升高温度 b.增大浓度 c.加入催化剂 d.增大压强
(2)采用一种新型催化剂(主要成分是Cu/Zn合金),利用CO和制备。
主反应:
副反应:、
平衡转化率或平衡产率与温度的关系如图所示。
①主反应自发进行的程度很大,可以得出该反应的__________(填“>”或“<”)0,工业上选择的较适宜温度范围为__________。
②对于处于化学平衡状态的副反应:,K正代表正反应的平衡常数,K逆代表逆反应的平衡常数,则K正·K逆=__________。
(3)若 在恒温恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是__________(填序号)。
A.CO和的物质的量浓度之比是
B.CO的消耗速率等于的生成速率的2倍
C.容器中混合气体的体积保持不变
D.容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
E.容器中混合气体的密度保持不变
(4)已知一定条件下,水煤气转化成甲醇的化学方程式为。在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol ,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如下图所示。
①________(填“<”或“>”)。
②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233℃时,该反应的平衡常数__________,的转化率为__________(保留1位小数)。
(5)工业上利用和制甲醇: 。借助高分子选择性吸水膜可有效提高平衡利用率。其原因是__________。
【答案】(1) ①. 放热 ②. 不变 ③. d
(2) ①. < ②. 280~290℃ ③. 1
(3)CDE (4) ①. > ②. 16 ③. 66.7%
(5)吸收膜的作用是吸收,使平衡右移,提高了的平衡利用率
【解析】
【小问1详解】
①投料比相同时,温度越高,转化率越低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应;平衡常数K只与温度有关,温度不变,仅改变投料比,K的数值不变。
② a.该反应为放热反应,升高温度反应速率加快,但平衡逆向移动,二甲醚的百分含量降低,a不符合题意;
b.增大浓度反应速率加快,同时平衡正向移动,但由于总量增大,二甲醚的百分含量不一定增大,b不符合题意;
c.加入催化剂只改变化学反应速率,不改变平衡状态,二甲醚的百分含量不变,c不符合题意;
d.该反应是气体分子数减少的反应,增大压强反应速率加快,平衡正向移动,可提高平衡体系中二甲醚的百分含量,d符合题意;
故选d。
【小问2详解】
①主反应的气体分子数随反应进行明显减少,即该反应的;反应自发进行的程度很大,说明可在较大温度范围内成立,因此。从图中可以看出,工业上选择的较适宜温度范围为,此时CO转化率较大且平衡产率很大。
②对于同一可逆反应,正反应的平衡常数和逆反应的平衡常数互为倒数,因此。
【小问3详解】
A.反应过程中CO和的物质的量浓度之比为1:2,不能说明正反应速率等于逆反应速率,该比例不能说明反应达到平衡,A错误;
B.CO的消耗速率、的生成速率均代表正反应方向,该关系在反应任意时刻都成立,无法判断平衡,B错误;
C.由知,恒温恒压条件下,气体体积与气体物质的量呈正比,该反应前后气体分子数不相等,故混合气体体积是变量,变量保持不变时,说明反应达到平衡,C正确;
D.反应前后气体总质量不变,气体总物质的量随反应进行发生变化,由知,平均摩尔质量是变量,变量保持不变时,说明反应达到平衡,D正确;
E.反应前后气体总质量不变,恒温恒压条件下,气体总物质的量的改变会导致体积改变,根据知,密度是变量,变量保持不变时,说明反应达到平衡,E正确;
故选CDE。
【小问4详解】
①该反应是气体分子数减少的反应,温度相同时,压强越大平衡正向移动程度越大,平衡时的物质的量越大,由图知相同温度下对应的物质的量更大,故。
②由图像知,M点平衡时,根据题意列三段式:,平衡时混合气体的体积为1 L,则平衡时各物质的浓度分别为:,,,故平衡常数;的转化率为。
【小问5详解】
该吸水膜可以选择性分离出生成的,降低生成物的浓度,使平衡正向移动,从而提高的平衡利用率。
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