精品解析:四川省华蓥中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题
2026-10-13
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内容正文:
华蓥中学高2028届高二上期质量检测二
化学试题
分值:100分 时间:75分钟
一、选择题:本题共15个小题,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. 在生产、生活中为减小反应速率而采取的措施合理的是
A. 使用加酶洗衣粉洗涤衣物
B. 将食物置于冰箱中
C. 煅烧前将矿石粉碎成细小颗粒
D. 用稀硫酸溶浸回收的废渣时加热到80℃
【答案】B
【解析】
【详解】A.使用加酶洗衣粉相当于加入生物催化剂,可加快去污速率,A不符合题意;
B.将食物置于冰箱中,温度降低,可以减小食物变质的速率,B符合题意;
C.煅烧前将矿石粉碎成细小颗粒,可增大反应物的接触面积,加快反应速率,C不符合题意;
D.升高温度,反应速率加快,加速溶浸,D不符合题意;
故选B。
2. 下列所述变化为放热反应的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硫酸稀释放热,但该过程属于物理溶解过程,无新物质生成,不属于化学反应,因此不属于放热反应,A错误;
B.与的反应为典型的吸热反应,反应吸收热量会使木片上的水滴结冰,B错误;
C.由能量变化图可知,反应物总能量低于生成物总能量,反应的,属于吸热反应,C错误;
D.由能量变化图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应的,属于放热反应,D正确;
故选D。
3. 在一定温度下,反应在容积固定的密闭容器中进行,反应达到平衡状态的标志是
A. 混合气体的密度不再改变
B. 单位时间内生成,同时生成
C. 用、NO、的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:2:1
D. 单位时间内生成,同时生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应过程中气体质量不变、容器体积不变,所以混合气体的密度始终是一个定值,不能判断该反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.单位时间内生成,同时生成,描述的都是正反应,没有涉及逆反应,不能判断该反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.用、NO、的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:2:1,无法确定正逆反应速率是否相等,则不能判断该反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.单位时间内生成描述的是正反应,同时生成描述的是逆反应,且数量关系正确,能判断该反应达到平衡状态,D符合题意;
故答案选D。
4. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)能达到对应实验目的的是
A.探究温度对化学平衡移动的影响
B.蒸发结晶获得晶体
C.配制溶液
D.准确测量中和反应反应热
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应,两组实验只有温度为单一变量,可通过气体颜色变化判断平衡移动方向,能探究温度对化学平衡移动的影响,A正确;
B.易被空气中的氧气氧化,且直接蒸发加热会使失去结晶水,B错误;
C.配制一定物质的量浓度溶液时,液面距离刻度线1~2就需要改用胶头滴管定容,C错误;
D.银质搅拌器、纯铜杯盖都属于热的良导体,易导致热量散失,实验误差大,无法准确测量中和反应反应热,D错误;
故选A。
5. 已知反应:① △H=-221 kJ/mol,
②△H=-57.3 kJ/mol。下列结论正确的是( )
A. 碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol
B. ①的反应热为221 kJ/mol
C. 稀硫酸与稀溶液反应的中和热为-57.3 kJ/mol
D. 稀醋酸与稀溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
【答案】A
【解析】
【详解】A.由反应①可知,1 mol碳燃烧生成放出的热量为110.5 kJ,燃烧生成也会放出热量,故1 mol碳完全燃烧产生二氧化碳放出的热量大于110.5 kJ,所以碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol,A正确;
B.①为放热反应,反应热为-221 kJ/mol,B错误;
C.中和反应为放热反应,则叙述中和热时不用“-”号,即稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3 kJ/mol,C错误;
D.弱电解质电离时需要吸收热量,稀醋酸与稀溶液反应时,醋酸电离出氢离子吸热,故生成1 mol水时,放出的热量小于57.3 kJ,D错误;
故答案为A。
6. T℃时气体A与气体B在某容器中反应生成气体C,反应过程中A、B、C浓度变化如图①所示。若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B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. 该反应的化学方程式是A+3B⇌2C
B. 该反应的正反应为放热反应
C. 定容条件下,混合气体的质量不再变化,则证明该反应达到平衡
D. 压强增大,则该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应中A、B、C的浓度变化量之比为,化学计量数之比为3:1:2,反应的化学方程式为,A错误;
B.由图②可知,温度下反应先达到平衡,故,高温下B的体积分数更大,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,B正确;
C.反应物和生成物均为气体,根据质量守恒,定容条件下混合气体的质量始终不变,不能作为反应达到平衡的判断依据,C错误;
D.压强增大,反应物和生成物的浓度均增大,正反应速率和逆反应速率均增大,D错误;
故选 B。
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气
B. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
C. 由NO2、N2O4组成的平衡体系加压后颜色变深
D. 向氯水中加CaCO3后,溶液漂白性增强
【答案】C
【解析】
【详解】A.合成氨反应为:,不断从反应混合物中液化分离出氨气,可以使生成物浓度减小,有利于平衡向正反应方向移动,提高氨气的产率,则合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.氯气与水的反应为:,饱和食盐水中氯离子浓度大,有利于平衡向逆反应方向移动,降低氯气的溶解度,达到收集氯气的实验目的,则实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为:,该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,气体的颜色先变深后变浅,因此由二氧化氮、四氧化二氮组成的平衡体系加压后颜色变深不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.氯水中存在如下平衡:,向氯水中加入碳酸钙,碳酸钙与溶液中的氢离子反应使氢离子浓度浓度减小,平衡向正反应方向移动,使得溶液中次氯酸的浓度增大,漂白性增强,所以向氯水中加碳酸钙后,溶液漂白性增强能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
8. 下列各组热化学方程式中,化学反应的前者大于后者的是
① ;
② ;
③ ;
④ ;
A. 仅①② B. 仅①④ C. 仅②③④ D. 仅②③
【答案】C
【解析】
【详解】A.仅①②,①中碳完全燃烧放出的热量多于不完全燃烧,放热反应为负值,故,不满足前者大于后者的要求,A错误;
B.仅①④,①不符合前者大于后者的要求,B错误;
C.仅②③④,②中固态硫的能量低于气态硫,等物质的量固态硫燃烧放出的热量更少,故;③中2mol氢气燃烧放出的热量多于1mol氢气,故;④中碳酸钙分解为吸热反应,,氧化钙与水反应为放热反应,,故,三者均满足要求,C正确;
D.仅②③,④也满足前者大于后者的要求,D错误;
故选C。
9. 如图是CH4与Cl2生成CH3Cl的部分反应过程中各物质物质的能量变化关系图(Ea表示活化能),下列说法正确的是
A. 增大Cl2的浓度,可提高反应速率,但不影响ΔH的大小
B. 升高温度,Ea1、Ea2均减小,反应速率加快
C. 反应为吸热反应
D. 第一步反应的速率大于第二步反应
【答案】A
【解析】
【详解】A. 为反应物,增大的浓度,可提高反应速率,焓变大小仅与反应物的状态、物质的量有关,浓度不影响焓变大小,A正确;
B. 对于同一分子活化能是定值,升高温度不改变活化能,但升高温度会使反应速率加快,B错误;
C. 根据图像可知,生成物的总能量低于反应物的总能量,因此该反应为放热反应,C错误;
D. 由图像可以看出,第一步反应的活化能大于第二步反应,因此第一步反应的速率大于第二步,D错误。
答案为:A。
10. 下列对有关事实或解释不正确的是
事实
解释
A
锌与稀盐酸反应,加入氯化钠固体,速率加快
增大了氯离子浓度,反应速率加快
B
锌与稀硫酸反应,滴入较多硫酸铜溶液,生成氢气的速率减慢
增大了溶液的体积,减小了氢离子浓度,反应速率减慢
C
5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快
降低了反应的活化能,活化分子百分数增大,有效碰撞增多,速率加快
D
面粉生产车间容易发生爆炸
固体表面积越大,反应速率加快
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.锌与稀盐酸反应的离子方程式为,氯离子不参与该反应,加入氯化钠固体,氢离子浓度不变,反应速率不变,该选项事实与解释均错误,A错误;
B.锌与稀硫酸反应时滴入较多硫酸铜溶液,硫酸铜溶液的加入会增大溶液总体积,降低氢离子浓度;同时锌会优先与氧化性强的铜离子发生置换反应,反应生成的铜单质可能将锌覆盖、包裹而影响锌与稀硫酸的反应,共同导致生成氢气的速率减慢,解释合理,B正确;
C.二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂,可降低反应的活化能,使体系中活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,反应速率迅速加快,解释合理,C正确;
D.面粉为细小固体颗粒,生产车间中面粉分散在空气中,固体总表面积大,与氧气接触充分,反应速率极快,易发生爆炸,解释合理,D正确;
故选A。
11. 以为新型硝化剂的硝化反应具有反应条件温和、选择性高、无副反应发生、过程无污染等优点。可通过臭氧氧化法制备。已知:在、时发生以下反应:
①
②
③
则反应的为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】①
②
③
根据盖斯定律①+②-③得的,故选C。
12. 某温度下,在一恒容密闭容器中进行可逆反应: ,下列叙述正确的是
A. 平衡后加入B,增大
B. 平衡后降低温度,平衡正向移动
C. 平衡后移走部分C,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 当容器中混合气体的压强不再变化时,反应达到平衡
【答案】D
【解析】
【详解】A.焓变仅与反应方程式的计量数对应,与反应物投入量无关,平衡后加入B,不变,A错误;
B.该反应,为吸热反应,降低温度平衡向放热的逆向移动,B错误;
C.平衡后移走部分C的瞬间,反应物浓度未发生变化,生成物浓度减小,因此正反应速率瞬间不变,逆反应速率减小,C错误;
D.该反应为反应前后气体分子数减小的反应,恒容条件下混合气体压强与气体总物质的量成正比,当压强不再变化时,说明气体总物质的量不变,反应达到平衡,D正确;
故选D。
13. 自由基与反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 产物的反应历程分4步进行
C. 相同条件下,由中间产物转化为产物的速率:
D. 产物的反应历程中最大能垒(活化能)
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,该反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,A错误;
B.由图可知,产物P1的反应历程中过渡态有3种,说明反应分3步进行,B错误;
C.由图示可知,由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能,则由中间产物Z转化为产物的速率:v(P1)>v(P2),C正确;
D.由图可知,中间产物Z到过渡态Ⅳ所需的活化能最大,则产物P1的反应历程中最大能垒为(—153.58kJ·mol—1)-(-201.34 kJ·mol—1)=47.76kJ·mol−1,D错误;
故选C。
14. 在4个初始温度均为T℃的容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0.下列说法不正确的是
容器编号
容器类型
初始体积
反应物起始物质的量(mol)
平衡时
n(SO3)/mol
SO2
O2
SO3
I
恒温恒容
1.0L
2
1
0
1.6
II
绝热恒容
1.0L
2
1
0
a
III
恒温恒压
0.5L
1
0.5
0
b
Ⅳ
恒温恒容
1.0L
4
2
0
c
A. a<1.6 B. b<0.8
C. c>3.2 D. 平衡时,以SO2表示的正反应速率:v(I)<v(II)
【答案】B
【解析】
【详解】A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)正反应放热,II与I相比,相当于升温,升高温度平衡逆向移动,n(SO3)减小,所以a<1.6,故A正确;
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)正反应气体物质的量减小,III与I相比,相当于加压,加压平衡正向移动,n(SO3)增大,所以b>0.8,故B错误;
C.Ⅳ的投料是I的2倍,Ⅳ与I的相比,相当于加压,加压平衡正向移动,n(SO3)增大,c>3.2,故C正确;
D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)正反应放热,II比I温度高,所以SO2表示的正反应速率:v(I)<v(II),故D正确;
选B。
15. 下列叙述与图像不相对应的是
A. 图1表示反应 速率时间图像,时改变的条件可能是降低压强
B. 图2是温度和压强对反应影响的示意图,则Z为气态,X、Y只有一种为气体
C. 图3恒温恒容条件下,可逆反应 的逆反应速率对应时间的坐标图,时向该平衡体系中充入一定量的,再次平衡对应的速率曲线为Y
D. 图4表示用捕碳的反应:,其中b点为非平衡点,c、d点为平衡点,三点的平衡常数从大到小的顺序为
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成氨反应是气体分子数减小的反应,降低压强时,正、逆反应速率均减小,且平衡向逆反应方向移动,表现为,与图1中时刻的速率变化一致,该叙述与图像对应,A不符合题意;
B.图2中,同一温度下,压强增大,Z的体积分数减小,说明反应平衡向逆反应方向移动,反应前后计量系数之和相等,若X、Y、Z均为气体,则压强变化对反应平衡无影响,根据图示变化可知,Z为气体,X、Y中有1种是气体,叙述与图示对应,B不符合题意;
C.该反应中只有是气体,恒温恒容下,向平衡体系中充入一定量,使得浓度骤增,逆反应速率变大,随着反应平衡向逆反应方向移动,浓度逐渐降低,逆反应速率逐渐减小,在温度不变的条件下,平衡常数不变,浓度和反应速率最终变为与原平衡一致,叙述与图示对应,C不符合题意;
D.平衡常数只与温度有关,c、d点为平衡点,温度,温度升高,d点浓度大于c点,说明反应平衡向逆反应方向移动,温度升高,反应平衡常数减小,即平衡常数c>d,叙述与图示不对应,D符合题意;
答案选D。
二、非选择题:本题包括4个小题,共55分。
16. (一)氢气是工业合成氨的原料之一,工业上制取氢气用煤和水作原料经多步反应制得,其主要反应原理为:。
(1)该反应在不同温度下CO转化率变化曲线如图。该反应正方向为___________反应(选填“吸热”或“放热”)。
(2)该反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是___________。(不定项)
A. 增大压强 B. 降低温度 C. 增大的浓度 D. 使用催化剂
(3)已知800℃时,该反应的,某时刻时,反应容器中CO浓度为0.3 mol/L,浓度为0.5 mol/L,和的浓度均为0.4 mol/L,则该时刻反应___________。
A. 正向进行 B. 逆向进行 C. 达到平衡 D. 无法判断
(二)合成氨是目前转化空气中氮最有效的工业方法,其反应历程和能量变化的简图如下。(图中ad表示物质吸附在催化剂表面时的状态)
(4)由图可知合成氨反应 _______,对总反应速率影响较大的是步骤_______。
A.步骤① B.步骤② C.步骤③ D.步骤④
(5)为了提高氨气的产率,合成过程中不断液化分离出液氨。重新达到平衡前,合成氨正、逆反应速率变化的描述正确的是___________。
A. 正速率增大,逆速率减小 B. 正、逆速率都增大
C. 正逆速率都减小,逆速率>正速率 D. 逆速率先减小后增大
(6)在一定温度下,向容积为1 L的容器中通入2 mol氮气和8 mol氢气及固体催化剂,使之反应。已知平衡时氮气的转化率为50%。平衡时容器内气体的压强与反应前的压强之比___________。
【答案】(1)放热 (2)BC (3)B
(4) ①. -92.2 ②. C (5)D
(6)4:5
【解析】
【分析】本题涉及水煤气变换制氢与合成氨两个反应体系。水煤气变换反应前后气体分子数不变且正反应放热,其转化率随温度变化的曲线在低温段受反应速率限制、在高温段受化学平衡限制;合成氨为气体分子数减小的放热反应,其反应历程—能量图中各峰的相对高度反映各基元步骤的活化能,活化能最大的基元步骤对总反应速率影响最大。
【小问1详解】
由曲线可知,温度低于b点对应温度时反应尚未达到平衡,升高温度反应速率加快,CO转化率逐渐增大;温度高于b点后反应已达到平衡,继续升高温度时CO转化率降低,说明升高温度使平衡向逆反应方向移动,即逆反应吸热、正反应放热。故该反应正方向为放热反应。
【小问2详解】
该反应前后气体化学计量数之和均为2,是气体分子数不变的反应,且正反应为放热反应。
A.增大压强平衡不移动,CO的转化率不变,A错误。
B.降低温度平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,B正确。
C.增大H2O(g)的浓度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,C正确。
D.催化剂只加快反应速率,不能使平衡发生移动,D错误。
故答案为BC。
【小问3详解】
该时刻的浓度商 ,与800℃时的平衡常数K=1比较,Q>K,说明此时刻反应向逆反应方向进行。故答案为B。
【小问4详解】
由能量图可知,以N2(g)+3H2(g)为能量零点,N、H原子吸附解离形成的中间态比初始态低500.0 kJ;由该中间态生成吸附态NH3需吸收307.8 kJ,吸附态NH3脱附为气态NH3需吸收100.0 kJ。故2NH3(g)的相对能量为−500.0+307.8+100.0=−92.2,即反应 的ΔH=−92.2 kJ⋅mol-1。步骤①是吸附,不是基元反应,步骤②的活化能为,步骤③的活化能为,步骤④是脱附,不是基元反应,综上,步骤③所需活化能最多,因此,步骤③是该反应决速步骤。
【小问5详解】
A错误:液化分离出液氨的瞬间,c(NH3)减小,逆反应速率立即减小而正反应速率不变,此时正反应速率大于逆反应速率。
B错误:正、逆反应速率并非同时增大。
C错误:随后正反应速率随反应物浓度减小而逐渐减小,逆反应速率随NH3不断生成而逐渐增大,不会出现逆反应速率大于正反应速率的情形。
D正确:逆反应速率先因氨被分离出而减小,随后因NH3不断生成而逐渐增大,最终与新条件下的正反应速率重新相等而达到新平衡。
故答案为D。
【小问6详解】
反应前容器内气体总物质的量为2 mol+8 mol=10 mol。N2的转化率为50%,则转化的N2为2 mol×50%=1 mol;由化学计量关系可知,转化的H2为3 mol、生成的NH3为2 mol,故平衡时N2为1 mol、H2为5 mol、NH3为2 mol,气体总物质的量为1 mol+5 mol+2 mol=8 mol。恒温恒容下气体的压强之比等于其物质的量之比,故平衡时与反应前的压强之比为8∶10,即4∶5。
17. 二氯化二硫是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发粘、遇冷变硬的性质。查阅资料可知具有下列性质:
物理性质
毒性
色态
挥发性
熔点
沸点
剧毒
金黄色液体
易挥发
化学性质
①以上完全分解;
②;
③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险;
④受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气;
(1)制取少量,实验室利用硫与少量氯气在反应制得粗品。
①A中装浓盐酸的仪器名称为______________。
②按照实验要求上述装置的连接顺序为:A→_______→D。(每个装置仅用一次)
③装置D中的试剂是_______,其作用是______________。
④实验前打开,通入一段时间的氮气是为了______________。实验结束,停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是把残留的排入E中收集。
(2)遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式_____________________。为了提高的纯度,实验的关键是______________。(任写出一点即可)
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. FCBE ③. 碱石灰 ④. 吸收多余氯气,同时防止空气中的水进入装置与S2Cl2反应 ⑤. 排除装置内的空气
(2) ①. ②. 合理控制温度、确保体系处于无水环境、控制滴入盐酸的速率等
【解析】
【分析】本次实验核心目的为制备,实验全流程为氯气制备、氯气净化干燥、核心反应制备、产物冷凝收集、尾气处理与防水汽侵入。装置A为氯气发生装置,利用高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,制得的氯气混有氯化氢、水蒸气杂质,需先通过饱和食盐水除去氯化氢,再通过浓硫酸干燥,干燥纯净的氯气进入装置B与硫黄在指定温度下反应生成,产物经冰水冷凝后在E中收集,末端连接D装置隔绝空气中的水汽并吸收多余氯气。实验前通入氮气可排尽装置内空气,避免氧气、水汽与反应物或产物反应。遇水发生歧化反应,只有硫元素化合价发生变化,生成二氧化硫、硫单质与氯化氢。
【小问1详解】
① A中盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗。
② 装置A生成的氯气中混有氯化氢、水蒸气杂质,需先通过F中饱和食盐水除去氯化氢,再通过C中浓硫酸干燥,干燥后的氯气通入B中与硫黄反应生成,生成的经E中冰水混合物冷凝收集,最后连接D装置,因此装置连接顺序为FCBE。
③ 装置D中的试剂为碱石灰,可同时吸收多余氯气、防止空气中的水蒸气进入装置。
④ 碱石灰的作用为吸收多余氯气,同时防止空气中的水进入装置与反应,避免产物分解。
⑤ 实验前打开通入一段时间的氮气,目的是排除装置内的空气,防止空气中的氧气、水蒸气与反应物或产物反应,干扰实验。
【小问2详解】
遇水强烈反应产生烟雾,产物中气体X能使品红溶液褪色,加热后恢复原状,说明X为,反应过程中只有一种元素化合价发生变化,即中+1价的硫元素发生歧化反应,部分硫元素化合价升高为中+4价,部分硫元素化合价降低为硫单质中0价,结合元素守恒可知产物还有,配平后反应的化学方程式为。由于遇水易分解,温度过高会分解或与过量氯气反应生成,因此提高纯度的实验关键为合理控制温度或确保体系处于无水环境或控制滴入盐酸的速率等。
18. 某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量和Fe2O3,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体()和胆矾晶体()。
请回答:
(1)步骤Ⅰ中,发生的氧化还原反应的离子方程式为_____________________。
(2)试剂X是_______;溶液D是_______。
(3)溶液E在空气中易被氧化,可用_______(填化学式)试剂观察溶液是否变红检验溶液E是否被氧化。
(4)在步骤Ⅱ时,若用大理石与浓盐酸制取并直接通入溶液A中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体减少,可采取的改进措施是 ______________。
(5)从溶液中获得胆矾的操作是__________、__________、过滤、洗涤、干燥。
(6)工业上常用溶液E制取净水剂,流程如图:
写出由制取的离子方程式_____________________。
【答案】(1)2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
(2) ①. 稀硫酸 ②. NaHCO3
(3)KSCN (4)在通入CO2之前增加一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶。除去HCl气体
(5) ①. 蒸发浓缩 ②. 降温结晶
(6)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O
【解析】
【分析】起始原料为含Cu、Fe、Al、少量、的废金属屑,目标产物为氯化铝、绿矾、胆矾。步骤I加入过量溶液,Al、与反应生成四羟基合铝酸钠进入溶液A,Fe、Cu、不反应,得到固体B。步骤II向溶液A中通入过量,四羟基合铝酸根与反应生成沉淀即固体C,溶液D为溶液,经盐酸溶解、后续处理得到氯化铝。步骤III向固体B中加入过量稀硫酸,Fe、与稀硫酸反应,Fe将生成的还原为,得到溶液即溶液E,经结晶得到绿矾,不反应的Cu为固体F,经处理得到溶液,再结晶得到胆矾。溶液E为溶液,加入、调pH生成,再与、反应得到。
【小问1详解】
步骤I中,Al与溶液发生氧化还原反应,生成四羟基合铝酸钠和氢气,离子方程式为,与的反应为非氧化还原反应,不符合设问要求。
【小问2详解】
步骤III需要得到溶液,为避免引入杂质离子,试剂X为稀硫酸。步骤II中过量与溶液A中的、四羟基合铝酸钠反应,生成,故溶液D为溶液。
【小问3详解】
溶液E为溶液,若被氧化则生成,与反应使溶液变红,故用检验是否被氧化。
【小问4详解】
大理石与浓盐酸反应制得的中混有挥发的气体,会溶解生成的沉淀导致固体减少,因此改进措施为在通入之前增加一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,除去气体。
【小问5详解】
从硫酸铜溶液中获得带结晶水的胆矾晶体,需先进行蒸发浓缩,再进行降温结晶,后续经过滤、洗涤、干燥得到产物。
【小问6详解】
碱性条件下,被氧化为,被还原为,结合电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式为。
19. 甲醇()是一种可再生能源,由制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)反应Ⅱ的=_______。反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的化学平衡常数分别用、、表示,=________(用含,的式子表示)。
(2)对于反应Ⅰ,不同温度对的转化率及催化剂的效率影响如图所示。
①下列有关说法不正确的是________。
A.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时的平衡转化率仍位于M
B.温度低于250℃时,随温度升高甲醇的产率减小
C.使用催化剂时,M点的正反应速率小于N点的正反应速率
D.M点时平衡常数比N点时平衡常数大
②若在2 L密闭容器中充入3 mol 和1 mol 发生反应Ⅰ,则图中M点时,产物甲醇的体积分数为________(保留3位有效数字);该温度下,反应的平衡常数K=________(保留3位有效数字)
(3)甲醇制氢产生的CO在一定条件下与污染性气体的反应为:。某温度下,在1 L恒容密闭容器中充入0.1 mol 和0.2 mol CO,5 s时反应达到平衡,此时容器的压强变为原来的,请计算反应开始到平衡时CO的平均反应速率_______。如果要提高该反应的反应速率和反应物的转化率可以采取的措施有_________________。(仅答一点即可)
【答案】(1) ①. +41.19 kJ⋅mol−1 ②.
(2) ①. C ②. 16.7% ③. 0.593
(3) ①. 0.008 mol⋅L−1⋅s−1 ②. 增大压强
【解析】
【分析】由盖斯定律可由反应Ⅰ、反应Ⅲ的焓变求反应Ⅱ的焓变,并据多重平衡关系由K1、K3表示K2;反应Ⅰ放热,图中曲线给出各温度下二氧化碳的平衡转化率,其中250℃处的数值为50%;反应Ⅲ在恒容容器中进行,由压强变化可求反应引起的物质的量变化,进而求反应速率。
【小问1详解】
反应Ⅰ可由反应Ⅱ和反应Ⅲ相加得到:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) 与 CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) 相加即得 CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),即反应Ⅰ=反应Ⅱ+反应Ⅲ。由盖斯定律,反应Ⅰ的焓变等于反应Ⅱ、反应Ⅲ的焓变之和,故。由多重平衡规律,反应Ⅰ的平衡常数等于反应Ⅱ、反应Ⅲ的平衡常数之积,故。
【小问2详解】
①A.催化剂只改变反应速率、不能使平衡发生移动,故不使用催化剂时250℃时二氧化碳的平衡转化率仍为图中M处的50%,A正确;
B.反应Ⅰ为放热反应,温度低于250℃时,随温度升高平衡向逆反应方向移动,甲醇的产率减小,B正确;
C.M点位于催化效率最高处、N点催化效率明显降低,催化效率降低对反应速率的影响大于温度升高对反应速率的影响,故M点的正反应速率大于N点的正反应速率,选项说法错误,C错误;
D.反应Ⅰ为放热反应,温度升高平衡常数减小,M点温度低于N点,故M点时平衡常数比N点时大,D正确;
故答案为C。
②由图,250℃(M处)时二氧化碳的平衡转化率为50%。在2 L容器中充入3 mol H2和1 mol CO2,则反应消耗二氧化碳为1 mol×50%=0.5 mol、消耗氢气为3×0.5 mol=1.5 mol,生成甲醇和水各0.5 mol,平衡时二氧化碳为0.5 mol、氢气为1.5 mol,混合气体总物质的量为0.5+1.5+0.5+0.5=3.0 mol,故甲醇的体积分数。此时二氧化碳的浓度为0.25 mol/L、氢气的浓度为0.75 mol/L、甲醇和水蒸气的浓度均为0.25 mol/L,该温度下的平衡常数,代入数据得。
【小问3详解】
设平衡时反应掉的NO2为2x mol。对于2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g),平衡时NO2为(0.1−2x) mol、CO为(0.2−4x) mol、CO2为4x mol、N2为x mol,混合气体总物质的量为(0.3−x) mol。恒容恒温下压强之比等于物质的量之比,故,解得x=0.01 mol。则反应消耗CO为4x=0.04 mol,反应开始到平衡时CO的平均反应速率。该反应正反应方向气体分子总数减小,增大压强既能加快速率,又能使平衡正向移动而提高反应物的转化率,故措施为增大压强。
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华蓥中学高2028届高二上期质量检测二
化学试题
分值:100分 时间:75分钟
一、选择题:本题共15个小题,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. 在生产、生活中为减小反应速率而采取的措施合理的是
A. 使用加酶洗衣粉洗涤衣物
B. 将食物置于冰箱中
C. 煅烧前将矿石粉碎成细小颗粒
D. 用稀硫酸溶浸回收的废渣时加热到80℃
2. 下列所述变化为放热反应的是
A. B. C. D.
3. 在一定温度下,反应在容积固定的密闭容器中进行,反应达到平衡状态的标志是
A. 混合气体的密度不再改变
B. 单位时间内生成,同时生成
C. 用、NO、的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:2:1
D. 单位时间内生成,同时生成
4. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)能达到对应实验目的的是
A.探究温度对化学平衡移动的影响
B.蒸发结晶获得晶体
C.配制溶液
D.准确测量中和反应反应热
A. A B. B C. C D. D
5. 已知反应:① △H=-221 kJ/mol,
②△H=-57.3 kJ/mol。下列结论正确的是( )
A. 碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol
B. ①的反应热为221 kJ/mol
C. 稀硫酸与稀溶液反应的中和热为-57.3 kJ/mol
D. 稀醋酸与稀溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
6. T℃时气体A与气体B在某容器中反应生成气体C,反应过程中A、B、C浓度变化如图①所示。若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B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. 该反应的化学方程式是A+3B⇌2C
B. 该反应的正反应为放热反应
C. 定容条件下,混合气体的质量不再变化,则证明该反应达到平衡
D. 压强增大,则该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气
B. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
C. 由NO2、N2O4组成的平衡体系加压后颜色变深
D. 向氯水中加CaCO3后,溶液漂白性增强
8. 下列各组热化学方程式中,化学反应的前者大于后者的是
① ;
② ;
③ ;
④ ;
A. 仅①② B. 仅①④ C. 仅②③④ D. 仅②③
9. 如图是CH4与Cl2生成CH3Cl的部分反应过程中各物质物质的能量变化关系图(Ea表示活化能),下列说法正确的是
A. 增大Cl2的浓度,可提高反应速率,但不影响ΔH的大小
B. 升高温度,Ea1、Ea2均减小,反应速率加快
C. 反应为吸热反应
D. 第一步反应的速率大于第二步反应
10. 下列对有关事实或解释不正确的是
事实
解释
A
锌与稀盐酸反应,加入氯化钠固体,速率加快
增大了氯离子浓度,反应速率加快
B
锌与稀硫酸反应,滴入较多硫酸铜溶液,生成氢气的速率减慢
增大了溶液的体积,减小了氢离子浓度,反应速率减慢
C
5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快
降低了反应的活化能,活化分子百分数增大,有效碰撞增多,速率加快
D
面粉生产车间容易发生爆炸
固体表面积越大,反应速率加快
A. A B. B C. C D. D
11. 以为新型硝化剂的硝化反应具有反应条件温和、选择性高、无副反应发生、过程无污染等优点。可通过臭氧氧化法制备。已知:在、时发生以下反应:
①
②
③
则反应的为
A. B.
C. D.
12. 某温度下,在一恒容密闭容器中进行可逆反应: ,下列叙述正确的是
A. 平衡后加入B,增大
B. 平衡后降低温度,平衡正向移动
C. 平衡后移走部分C,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 当容器中混合气体的压强不再变化时,反应达到平衡
13. 自由基与反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 产物的反应历程分4步进行
C. 相同条件下,由中间产物转化为产物的速率:
D. 产物的反应历程中最大能垒(活化能)
14. 在4个初始温度均为T℃的容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0.下列说法不正确的是
容器编号
容器类型
初始体积
反应物起始物质的量(mol)
平衡时
n(SO3)/mol
SO2
O2
SO3
I
恒温恒容
1.0L
2
1
0
1.6
II
绝热恒容
1.0L
2
1
0
a
III
恒温恒压
0.5L
1
0.5
0
b
Ⅳ
恒温恒容
1.0L
4
2
0
c
A. a<1.6 B. b<0.8
C. c>3.2 D. 平衡时,以SO2表示的正反应速率:v(I)<v(II)
15. 下列叙述与图像不相对应的是
A. 图1表示反应 速率时间图像,时改变的条件可能是降低压强
B. 图2是温度和压强对反应影响的示意图,则Z为气态,X、Y只有一种为气体
C. 图3恒温恒容条件下,可逆反应 的逆反应速率对应时间的坐标图,时向该平衡体系中充入一定量的,再次平衡对应的速率曲线为Y
D. 图4表示用捕碳的反应:,其中b点为非平衡点,c、d点为平衡点,三点的平衡常数从大到小的顺序为
二、非选择题:本题包括4个小题,共55分。
16. (一)氢气是工业合成氨的原料之一,工业上制取氢气用煤和水作原料经多步反应制得,其主要反应原理为:。
(1)该反应在不同温度下CO转化率变化曲线如图。该反应正方向为___________反应(选填“吸热”或“放热”)。
(2)该反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是___________。(不定项)
A. 增大压强 B. 降低温度 C. 增大的浓度 D. 使用催化剂
(3)已知800℃时,该反应的,某时刻时,反应容器中CO浓度为0.3 mol/L,浓度为0.5 mol/L,和的浓度均为0.4 mol/L,则该时刻反应___________。
A. 正向进行 B. 逆向进行 C. 达到平衡 D. 无法判断
(二)合成氨是目前转化空气中氮最有效的工业方法,其反应历程和能量变化的简图如下。(图中ad表示物质吸附在催化剂表面时的状态)
(4)由图可知合成氨反应 _______,对总反应速率影响较大的是步骤_______。
A.步骤① B.步骤② C.步骤③ D.步骤④
(5)为了提高氨气的产率,合成过程中不断液化分离出液氨。重新达到平衡前,合成氨正、逆反应速率变化的描述正确的是___________。
A. 正速率增大,逆速率减小 B. 正、逆速率都增大
C. 正逆速率都减小,逆速率>正速率 D. 逆速率先减小后增大
(6)在一定温度下,向容积为1 L的容器中通入2 mol氮气和8 mol氢气及固体催化剂,使之反应。已知平衡时氮气的转化率为50%。平衡时容器内气体的压强与反应前的压强之比___________。
17. 二氯化二硫是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发粘、遇冷变硬的性质。查阅资料可知具有下列性质:
物理性质
毒性
色态
挥发性
熔点
沸点
剧毒
金黄色液体
易挥发
化学性质
①以上完全分解;
②;
③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险;
④受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气;
(1)制取少量,实验室利用硫与少量氯气在反应制得粗品。
①A中装浓盐酸的仪器名称为______________。
②按照实验要求上述装置的连接顺序为:A→_______→D。(每个装置仅用一次)
③装置D中的试剂是_______,其作用是______________。
④实验前打开,通入一段时间的氮气是为了______________。实验结束,停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是把残留的排入E中收集。
(2)遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式_____________________。为了提高的纯度,实验的关键是______________。(任写出一点即可)
18. 某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量和Fe2O3,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体()和胆矾晶体()。
请回答:
(1)步骤Ⅰ中,发生的氧化还原反应的离子方程式为_____________________。
(2)试剂X是_______;溶液D是_______。
(3)溶液E在空气中易被氧化,可用_______(填化学式)试剂观察溶液是否变红检验溶液E是否被氧化。
(4)在步骤Ⅱ时,若用大理石与浓盐酸制取并直接通入溶液A中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体减少,可采取的改进措施是 ______________。
(5)从溶液中获得胆矾的操作是__________、__________、过滤、洗涤、干燥。
(6)工业上常用溶液E制取净水剂,流程如图:
写出由制取的离子方程式_____________________。
19. 甲醇()是一种可再生能源,由制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)反应Ⅱ的=_______。反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的化学平衡常数分别用、、表示,=________(用含,的式子表示)。
(2)对于反应Ⅰ,不同温度对的转化率及催化剂的效率影响如图所示。
①下列有关说法不正确的是________。
A.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时的平衡转化率仍位于M
B.温度低于250℃时,随温度升高甲醇的产率减小
C.使用催化剂时,M点的正反应速率小于N点的正反应速率
D.M点时平衡常数比N点时平衡常数大
②若在2 L密闭容器中充入3 mol 和1 mol 发生反应Ⅰ,则图中M点时,产物甲醇的体积分数为________(保留3位有效数字);该温度下,反应的平衡常数K=________(保留3位有效数字)
(3)甲醇制氢产生的CO在一定条件下与污染性气体的反应为:。某温度下,在1 L恒容密闭容器中充入0.1 mol 和0.2 mol CO,5 s时反应达到平衡,此时容器的压强变为原来的,请计算反应开始到平衡时CO的平均反应速率_______。如果要提高该反应的反应速率和反应物的转化率可以采取的措施有_________________。(仅答一点即可)
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