精品解析:吉林长春市十一高中2026-2027学年高二上学期第一次月考 化学试卷
2026-10-20
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内容正文:
长春市十一高中2026-2027学年度高二上学期第一学程考试
化学试题
第Ⅰ卷(共45分)
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分.
1. 分类是学习化学的一种重要方法,下列有关物质的分类正确的是
选项
弱电解质
强电解质
非电解质
电解质
A
氨水
乙醇
B
水
金刚石
C
生铁
碳酸钠溶液
D
A. A B. B C. C D. D
2. 对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. v(A)=0.3 mol/(L·s) B. v(B)=1.8mol/(L·s)
C. v(D)=0.7mol/(L·s) D. v(D)=9mol/(L·min)
3. ,下列事实中能说明HA为弱电解质的是
①用HA溶液做导电实验时灯泡很暗
②0.1 mol/L的HA溶液,pH约为3
③HA溶液能与溶液反应生成
④pH=2的HA溶液稀释至100倍,pH约为3.5
⑤往0.1 mol/L的HA溶液中滴入紫色石蕊试液呈红色
⑥等体积、等pH的HA和醋酸与足量锌粒反应,HA产生多
A. ②④⑥ B. ①③⑤ C. ③⑤⑥ D. ①②④
4. 一定温度下,在体积可变的反应器中充入足量的黄钠铁矾[],发生反应:,达到平衡时压强为,保持温度不变,将体积变为原来的一半,平衡时测得压强为p。下列推断正确的是
A. p0≤p<2p0 B. p0≤p≤2p0
C. D.
5. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 由水电离出的的溶液:、、、
B. 使甲基橙变红的溶液:、、、
C. 的溶液:、、、
D. 和Al反应放出的溶液:、、、
6. 时,真空密闭容器中加入足量,发生反应,的分压随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线II较曲线I先达到平衡,可能是升高温度或加入催化剂
B. 时,该反应的分压平衡常数
C. S的体积分数不变,能说明该反应达到平衡状态
D. 时,点压缩容器体积,平衡逆向移动,新平衡时不变
7. 下列说法正确的是
A. 常温下,向0.01 mol/L的醋酸溶液中加水稀释,溶液中的物质的量浓度将增大
B. 常温下,向0.01 mol/L的氨水中通入氨气,溶液中的电离度不变
C. 向pH = 2的醋酸溶液中加入pH = 2的HCl溶液后,醋酸的电离平衡不移动
D. 加热2 mol/L的氨水溶液,溶液中的浓度一定会增大
8. 下列说法正确的是
A. 在电解法精炼铜的过程中,若转移1 mol电子,则阳极溶解32 g粗铜
B. CO、与人体血液中的血红蛋白(Hb)建立平衡:,当CO中毒时,应将中毒患者转移至高压氧舱吸氧
C. 反应常温下能自发进行,则该反应的
D. 根据勒夏特列原理,左右比室温更有利于合成氨的反应
9. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:平衡时测得A的浓度为。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为。下列有关判断错误的是
A. B. 平衡向逆反应方向移动
C. B的转化率降低 D. C的体积分数减小
10. 工业合成氨使用铁触媒作催化剂时,反应的速率方程为,下列说法错误的是
A. 投料时,适当过量可提高的转化率,但的转化率减小
B. 考虑综合经济效益,合成氨一般选择400~500℃进行,主要因为铁触媒的活性最大
C. 及时分离出,能提高反应物转化率但会降低反应速率,影响日产量
D. 原料气进入合成塔前必须经过净化处理,以防催化剂中毒和安全事故发生
11. 根据酸碱质子理论,凡是能给出质子(即)的分子或离子都是酸,凡是能结合质子的分子或离子都是碱,若既可给出质子又可结合质子,则为两性物质,给出质子的能力越强,酸性越强。按照这个理论,下列说法错误的是
A. 属于碱
B. 是酸,是碱
C. 属于两性物质
D. 能发生,可知酸性:
12. 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
13. 向绝热恒容密闭容器中通入和,在一定条件下发生反应,正反应速率随时间变化的示意图如下图,下列结论中正确的个数为
①反应在c点到达平衡
②浓度:a点小于c点
③反应物的总能量高于生成物的总能量
④逆反应速率图像在此时间段内和上图趋势相同
⑤混合物颜色不再变化,说明反应达到平衡
⑥达到平衡后,改变容器体积增大压强,逆反应速率可能先增大后减小
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
14. 一定温度下,向体积相同的甲、乙两容器中分别充入等物质的量的,发生反应:。甲装置保持压强不变,乙装置保持容积不变,一段时间后甲乙装置相继达到平衡状态。下列说法中错误的是
A. 达到平衡所需的时间甲乙
B. 甲、乙装置达平衡时,氨气的体积分数甲乙
C. 甲装置达到平衡后,再向甲装置通入一定量的NH3,再次达平衡后NH3的体积分数将不变
D. 乙装置达到平衡后,再向乙装置通入一定量的NH3,再次达到平衡后NH3的体积分数不变
15. 已知某温度下,反应①: ,反应②: 。若将1mol碳酸钙固体装入1L恒容真空容器中,于该温度下充分反应,平衡后的体积分数为0.16.下列说法正确的是
A. 气体中恒定,则体系处于平衡状态
B. 平衡后移除CaO,的浓度会增加
C. 平衡时容器中CaO的物质的量为0.84mol
D. 该温度下化学反应的平衡常数:
第Ⅱ卷(共55分)
二、解答题
16. 25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离平衡常数
请回答下列问题:
(1)、、、的酸性由强到弱的顺序_____。
(2)向中通入少量的,发生反应的离子方程式为_____。
(3)体积相同、相同的①;②;③三种溶液分别与同浓度的溶液完全中和时,消耗溶液的体积由大到小的排列顺序是_____(填序号);若是体积相同,物质的量浓度相同的以上三种酸分别和足量的反应,生成氢气的量由大到小的排列顺序是_____(填序号)。
(4)相同等体积的两份溶液(盐酸)和分别与不同质量的锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同,则下列说法正确的_____(填字母序号)。
a.反应所需要的时间: b.开始反应时的速率:
c.参加反应的锌物质的量: d.中有锌剩余
(5)25℃时常压下,在的稀醋酸溶液中,_____(写出精确值的表示式)。下列方法中,可以使的电离程度增大的是_____(填字母序号)。
a.加入少量的稀盐酸 b.加热该溶液
c.加入少量冰醋酸 d.加水稀释至
e.加入少量氯化钠晶体 f.加入少量的溶液
17. 回答下列问题:
(1)水能发生自耦电离:,液氨中能发生类似的电离过程,液氨自耦电离的平衡常数表达式为________________________。
(2)写出重铬酸钾溶液中存在的平衡的离子方程式________________________。
(3)已知为n元弱酸。写出与足量反应的离子方程式:________________________。写出最后一步的电离方程式________________________。
(4)联氨为二元弱碱,常温下联氨的水溶液中有下列平衡:,;联氨第一步电离反应的平衡常数值为________(已知:的)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为________________。
18. 乙酸乙酯是一种有机化学品,可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。回答下列问题:
(1)乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为、和,乙酸和乙醇发生酯化反应的化学方程式为________________,该反应的________。
(2)在常压和353.15 K时,初始组成,用作催化剂的条件下进行反应,得到乙醇浓度随反应时间的变化如下图所示。
平衡时乙酸的转化率________%,平衡常数________(保留2位有效数字)。
已知制乙酸乙酯反应的速率方程为:
(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)
其中,则________(保留2位有效数字)。
(3)研究发现,难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率,若要提高乙酸乙酯的产率,可以采用的方法是________________________(任写一种方法)。
19. 达成“双碳”目标的重要途径是实现碳的固定。利用CO、和可以合成生物质能源中间体:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)反应2的焓变为________。时,向一恒容密闭容器中仅充入和,仅发生反应2,下列叙述错误的是________(填标号)。
A. 加入催化剂,反应速率增大
B. 体积分数不变时,反应达到平衡状态
C. 平衡后,充入氩气,平衡正向移动
D. 平衡后,充入,CO平衡转化率增大
(2)在某催化剂作用下,反应2的历程如图所示(图中数据表示微粒的相对能量,*表示吸附在催化剂表面上)。
控速反应的方程式为_________________。
(3)时,在密闭容器甲、乙中,分别充入和,它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过,可去除水)和无水分子筛条件下仅发生反应1,测得平衡转化率与总压强关系如图所示。
①使用了水分子筛的容器是_________(填“甲”或“乙”)。
②点________。
(4)时,向一体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO、和,在一定条件下发生上述3个反应,达到平衡时得到和,此时平衡转化率为50%。该温度下,反应1的平衡常数________。(列出计算式)
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长春市十一高中2026-2027学年度高二上学期第一学程考试
化学试题
第Ⅰ卷(共45分)
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分.
1. 分类是学习化学的一种重要方法,下列有关物质的分类正确的是
选项
弱电解质
强电解质
非电解质
电解质
A
氨水
乙醇
B
水
金刚石
C
生铁
碳酸钠溶液
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨水是混合物,不是电解质,乙醇是非电解质,A错误;
B.金刚石是单质,不是电解质,B错误;
C.生铁是合金,属于混合物,不是非电解质,碳酸钠溶液是混合物,不是电解质,,C错误;
D.醋酸()在水溶液中部分电离,属于弱电解质;在水溶液中完全电离,属于强电解质;自身不能电离,属于非电解质;是在熔融状态下能完全电离的盐,属于电解质,D正确;
故选D。
2. 对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. v(A)=0.3 mol/(L·s) B. v(B)=1.8mol/(L·s)
C. v(D)=0.7mol/(L·s) D. v(D)=9mol/(L·min)
【答案】C
【解析】
【分析】比较同一可逆反应的反应速率快慢时,需要统一单位、将不同物质的反应速率换算为用同一物质表示的速率,再结合化学计量数比对大小,同时注意固体的浓度视为常数,不能用固体表示化学反应速率:
【详解】A.v(A)=0.3 mol/(L·s),A不符合题意;
B.B物质是固体,固体的浓度始终为定值,不能用来表示化学反应速率,B不符合题意;
C.v(A)=v(D)= ×=0.35 mol·L-1·s-1,C符合题意;
D.v(A)=v(D)=×mol·L-1·s-1=0.075 mol·L-1·s-1,D不符合题意;
故选C。
3. ,下列事实中能说明HA为弱电解质的是
①用HA溶液做导电实验时灯泡很暗
②0.1 mol/L的HA溶液,pH约为3
③HA溶液能与溶液反应生成
④pH=2的HA溶液稀释至100倍,pH约为3.5
⑤往0.1 mol/L的HA溶液中滴入紫色石蕊试液呈红色
⑥等体积、等pH的HA和醋酸与足量锌粒反应,HA产生多
A. ②④⑥ B. ①③⑤ C. ③⑤⑥ D. ①②④
【答案】A
【解析】
【详解】①中导电实验灯泡暗仅能说明溶液中离子浓度小,可能是浓度过低导致,无法证明部分电离;
②中0.1 mol/L的溶液约为3,若为一元强酸,应为1,说明未完全电离,属于弱电解质;
③中与反应生成仅能说明酸性强于碳酸,无法证明为弱电解质;
④中的溶液稀释100倍约为3.5,若为强酸应为4,说明稀释过程中继续电离,存在电离平衡,属于弱电解质;
⑤中石蕊试液变红仅能说明溶液呈酸性,无法证明未完全电离,无法证明部分电离;
⑥等体积、等的和醋酸与足量锌反应,产生更多,说明浓度大于醋酸,酸性比弱酸醋酸更弱,属于弱电解质;
故选A。
4. 一定温度下,在体积可变的反应器中充入足量的黄钠铁矾[],发生反应:,达到平衡时压强为,保持温度不变,将体积变为原来的一半,平衡时测得压强为p。下列推断正确的是
A. p0≤p<2p0 B. p0≤p≤2p0
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该反应的特点是只有一种气体,,温度不变,平衡常数不变,即水蒸气压强不变,C项符合题意,故选C。
5. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 由水电离出的的溶液:、、、
B. 使甲基橙变红的溶液:、、、
C. 的溶液:、、、
D. 和Al反应放出的溶液:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.由水电离出的的溶液水的电离被抑制,溶液可能呈酸性或碱性,碱性条件下、会与反应生成沉淀,不能大量共存,A错误;
B.使甲基橙变红的溶液呈酸性,酸性条件下具有强氧化性,会氧化、,不能大量共存,B错误;
C.常温下的溶液中,呈酸性,、、、之间不发生反应,也不与反应,能大量共存,C正确;
D.和反应放出的溶液可能呈酸性或碱性,酸性条件下与反应不能大量存在,碱性条件下、与反应生成沉淀不能大量存在,且、本身与也会生成沉淀,不能大量共存,D错误;
故答案选C。
6. 时,真空密闭容器中加入足量,发生反应,的分压随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线II较曲线I先达到平衡,可能是升高温度或加入催化剂
B. 时,该反应的分压平衡常数
C. S的体积分数不变,能说明该反应达到平衡状态
D. 时,点压缩容器体积,平衡逆向移动,新平衡时不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.曲线Ⅰ和曲线Ⅱ平衡时S分压相等,曲线Ⅱ压强变化比较快,可知曲线Ⅱ可能是使用了催化剂,但是升高温度会使平衡时Q的分压变化,最后不会达到相等,故A错误;
B.T℃,该反应平衡时Q的平衡分压为5kPa,则S的分压为10kPa ,Kp=(10kPa)2×5kPa=500(kPa)3,故B错误;
C.反应,R为固体,S与Q的分压比恒为2:1,Q的体积分数始终不变,故C错误;
D.T℃时,M点压缩容器体积,平衡逆向移动,平衡常数K只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,新平衡时c(S)与原平衡浓度相等,故D正确;
答案选D。
7. 下列说法正确的是
A. 常温下,向0.01 mol/L的醋酸溶液中加水稀释,溶液中的物质的量浓度将增大
B. 常温下,向0.01 mol/L的氨水中通入氨气,溶液中的电离度不变
C. 向pH = 2的醋酸溶液中加入pH = 2的HCl溶液后,醋酸的电离平衡不移动
D. 加热2 mol/L的氨水溶液,溶液中的浓度一定会增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸溶液中存在电离平衡。常温下加水稀释,电离平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,但溶液体积增大,的物质的量浓度仍减小,A错误;
B.氨水中存在电离平衡。一定温度下,弱电解质的浓度越大,其电离度越小。向氨水中通入氨气,氨水浓度增大,虽然电离平衡正向移动,但的电离度减小,B错误;
C.醋酸溶液中存在电离平衡,其电离平衡常数为。两种溶液的pH均为2,的浓度均为。混合瞬间,不变,与按相同倍数减小,二者的比值不变。因此,混合后的浓度商,醋酸的电离平衡不移动,C正确;
D.氨水中存在电离平衡,一水合氨的电离是吸热过程,升温有利于其电离;但加热也会使氨气逸出,减少溶液中的一水合氨,使上述电离平衡有逆向移动的趋势。因此,不能断定溶液中的浓度一定增大,D错误;
故选C。
8. 下列说法正确的是
A. 在电解法精炼铜的过程中,若转移1 mol电子,则阳极溶解32 g粗铜
B. CO、与人体血液中的血红蛋白(Hb)建立平衡:,当CO中毒时,应将中毒患者转移至高压氧舱吸氧
C. 反应常温下能自发进行,则该反应的
D. 根据勒夏特列原理,左右比室温更有利于合成氨的反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解精炼铜时,阳极为粗铜,比活泼的杂质(如、)会优先于失电子,因此转移电子时,阳极溶解的质量小于,A错误;
B.中毒时,增大浓度,平衡逆向移动,可减少的生成,缓解中毒症状,将患者转移至高压氧舱吸氧的做法正确,B正确;
C.反应的气体分子数减少,,常温下能自发进行,根据,可推知,C错误;
D.合成氨反应为放热反应,从勒夏特列原理角度,室温比更有利于平衡正向移动,选择是为了保证催化剂活性、加快反应速率,与勒夏特列原理无关,D错误;
故选B。
9. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:平衡时测得A的浓度为。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为。下列有关判断错误的是
A. B. 平衡向逆反应方向移动
C. B的转化率降低 D. C的体积分数减小
【答案】A
【解析】
【分析】保持温度不变,将容器的体积扩大两倍,如平衡不移动,A的浓度为0.25mol/L,实际A的浓度变为0.3mol/L,说明平衡向生成A的方向移动,即向逆反应移动。
【详解】A.平衡向逆反应移动,减小压强平衡向气体物质的量增大的方向移动,即x+y>z,A错误;
B.由上述分析可知,平衡向逆反应移动,B正确;
C.平衡向生成A的方向移动,即逆反应移动,B的转化率降低,C正确;
D.平衡向逆反应移动,C的体积分数减小,D正确。
故选A。
10. 工业合成氨使用铁触媒作催化剂时,反应的速率方程为,下列说法错误的是
A. 投料时,适当过量可提高的转化率,但的转化率减小
B. 考虑综合经济效益,合成氨一般选择400~500℃进行,主要因为铁触媒的活性最大
C. 及时分离出,能提高反应物转化率但会降低反应速率,影响日产量
D. 原料气进入合成塔前必须经过净化处理,以防催化剂中毒和安全事故发生
【答案】C
【解析】
【详解】A.合成氨反应为,氮气与氢气按1∶3的物质的量之比反应。投料时,氮气相对过量。适当增加氮气的用量,平衡向生成氨的方向移动,可提高氢气的转化率,但过量氮气自身的转化率减小,A正确;
B.工业合成氨需要兼顾反应速率、平衡转化率和生产成本。采用铁触媒时,通常选择400~500℃,主要是因为铁触媒在这一温度范围内活性最大,有利于获得较大的反应速率,B正确;
C.及时分离出,使生成物浓度减小,平衡向生成氨的方向移动,能提高反应物的转化率。由题给速率方程可知,在温度及其他物质浓度不变时,反应速率与成反比,减小会增大反应速率,有利于提高日产量,C错误;
D.原料气中的某些杂质会使铁触媒中毒,降低其催化活性;若混有氧气,还可能与氢气形成爆炸性混合物。因此,原料气进入合成塔前必须经过净化处理,D正确;
故选C。
11. 根据酸碱质子理论,凡是能给出质子(即)的分子或离子都是酸,凡是能结合质子的分子或离子都是碱,若既可给出质子又可结合质子,则为两性物质,给出质子的能力越强,酸性越强。按照这个理论,下列说法错误的是
A. 属于碱
B. 是酸,是碱
C. 属于两性物质
D. 能发生,可知酸性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中的可以结合质子生成或,符合酸碱质子理论中碱的定义,A正确;
B.可以给出质子生成,属于酸;可以结合质子生成,属于碱,B正确;
C.既可以给出质子生成,又可以结合质子生成,属于两性物质,C正确;
D.反应中给出质子作反应物酸,是结合质子得到的产物酸,根据强酸制弱酸的规律,酸性:,D错误;
故选D。
12. 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。
13. 向绝热恒容密闭容器中通入和,在一定条件下发生反应,正反应速率随时间变化的示意图如下图,下列结论中正确的个数为
①反应在c点到达平衡
②浓度:a点小于c点
③反应物的总能量高于生成物的总能量
④逆反应速率图像在此时间段内和上图趋势相同
⑤混合物颜色不再变化,说明反应达到平衡
⑥达到平衡后,改变容器体积增大压强,逆反应速率可能先增大后减小
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】A
【解析】
【详解】①c点反应速率发生改变,c点没有到达平衡,故①错误;
②随反应进行,浓度逐渐减小, 所以浓度a点大于c点,故②错误;
③由正反应速率增大,而反应物浓度逐渐减小,所以速率增大是温度引起的,由此可知正反应放热,反应物的总能量高于生成物的总能量,故③正确;
④生成物浓度增大、容器内温度升高,逆反应速率持续增大,逆反应速率图像在此时间段内和上图趋势不相同,故④错误;
⑤混合物颜色不再变化,则浓度不变,说明反应达到平衡,故⑤正确;
⑥反应前后体积不变,达到平衡后,改变容器体积增大压强,正逆反应速率同等程度增大,故⑥错误;
正确的个数为2个,选A。
14. 一定温度下,向体积相同的甲、乙两容器中分别充入等物质的量的,发生反应:。甲装置保持压强不变,乙装置保持容积不变,一段时间后甲乙装置相继达到平衡状态。下列说法中错误的是
A. 达到平衡所需的时间甲乙
B. 甲、乙装置达平衡时,氨气的体积分数甲乙
C. 甲装置达到平衡后,再向甲装置通入一定量的NH3,再次达平衡后NH3的体积分数将不变
D. 乙装置达到平衡后,再向乙装置通入一定量的NH3,再次达到平衡后NH3的体积分数不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应正向气体总物质的量增大,甲保持压强不变则容器体积随反应进行逐渐增大,相同反应程度下甲中反应物浓度小于乙,乙反应速率更快、达到平衡时间更短,因此达到平衡所需的时间甲乙,A正确;
B.乙保持容积不变,平衡时压强比甲大,增大压强平衡向气体分子数减小的逆反应方向移动,的体积分数增大,因此氨气的体积分数甲乙,B正确;
C.恒温恒压下,再通入,容器体积同比例增大,新平衡与原平衡等效,因此再次达平衡后的体积分数不变,C正确;
D.乙保持容积不变,通入后气分压增大,的体积分数增大,D错误;
故选D。
15. 已知某温度下,反应①: ,反应②: 。若将1mol碳酸钙固体装入1L恒容真空容器中,于该温度下充分反应,平衡后的体积分数为0.16.下列说法正确的是
A. 气体中恒定,则体系处于平衡状态
B. 平衡后移除CaO,的浓度会增加
C. 平衡时容器中CaO的物质的量为0.84mol
D. 该温度下化学反应的平衡常数:
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,设反应①生成的物质的量为amol,反应②消耗的物质的量为2bmol,则有:
由,平衡后的体积分数为0.16;列方程组,解得,容器体积为1L,故平衡时:,,,可得,据此分析解答。
【详解】A.根据反应可知碳酸钙固体首先分解出,气体中,故始终恒定,不能作为平衡状态的判断依据,A错误;
B.温度不变,CaO为固体,改变CaO的量,平衡不变,的浓度不变,B错误;
C.根据分析,平衡时容器中CaO的物质的量为0.84mol,C正确;
D.根据分析的平衡常数数据,该温度下化学反应的平衡常数:,D错误;
故答案为:C。
第Ⅱ卷(共55分)
二、解答题
16. 25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离平衡常数
请回答下列问题:
(1)、、、的酸性由强到弱的顺序_____。
(2)向中通入少量的,发生反应的离子方程式为_____。
(3)体积相同、相同的①;②;③三种溶液分别与同浓度的溶液完全中和时,消耗溶液的体积由大到小的排列顺序是_____(填序号);若是体积相同,物质的量浓度相同的以上三种酸分别和足量的反应,生成氢气的量由大到小的排列顺序是_____(填序号)。
(4)相同等体积的两份溶液(盐酸)和分别与不同质量的锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同,则下列说法正确的_____(填字母序号)。
a.反应所需要的时间: b.开始反应时的速率:
c.参加反应的锌物质的量: d.中有锌剩余
(5)25℃时常压下,在的稀醋酸溶液中,_____(写出精确值的表示式)。下列方法中,可以使的电离程度增大的是_____(填字母序号)。
a.加入少量的稀盐酸 b.加热该溶液
c.加入少量冰醋酸 d.加水稀释至
e.加入少量氯化钠晶体 f.加入少量的溶液
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ①>②=③ ②. ③>②=①
(4)
(5) ①. ②. bdf
【解析】
【小问1详解】
相同条件下,电离常数越大,酸性越强,由CH3COOH、H2CO3、HClO、HCN的电离常数可知,酸性由强到弱的顺序为;
【小问2详解】
由电离常数可知,酸性H2CO3>HCN>,向NaCN溶液中通入少量的CO2反应生成HCN和NaHCO3,离子方程式为;
【小问3详解】
体积相同、pH相同的①CH3COOH;②HCl;③H2SO4三种酸溶液,电离产生的n(H+)相等,但CH3COOH有剩余,分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是①>②=③;若是体积相同,物质的量浓度相同的以上三种酸,则分别和足量的 Zn反应,最终电离产生的n(H+)的物质的量:硫酸最多,醋酸与盐酸相等,所以生成氢气的量由大到小的排列顺序是③>②=①;
【小问4详解】
pH相同、等体积的两份溶液A(盐酸)和B(CH3COOH)分别与不同质量的锌粉反应,放出氢气的质量相同,则参加反应的n(H+)相等,若最后仅有一份溶液中存在锌,则此溶液是盐酸;
a.随着反应的进行,醋酸中c(H+)比盐酸中大,所以反应所需要的时间:A>B,a不正确;
b.开始反应时,两份溶液中c(H+)相等,则反应速率:A=B,b不正确;
c.反应生成氢气的质量相等,则参加反应的锌物质的量:A=B,c正确;
d.因为醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量,与锌反应的醋酸和盐酸的物质的量相等,则A中有锌剩余,d正确;
故选cd;
【小问5详解】
CH3COOH是弱酸,根据电荷守恒,=()mol/L;
a.加入少量0.10mol∙L-1的稀盐酸,溶液中c(H+)增大,醋酸的电离平衡逆向移动,电离程度减小,a不符合题意;
b.CH3COOH的电离是吸热过程,加热该 CH3COOH溶液,CH3COOH的电离平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,b符合题意;
c.加入少量冰醋酸,增大反应物浓度,虽然醋酸的电离平衡正向移动,但醋酸的电离程度减小,c不符合题意;
d.加水稀释至0.010mol∙L-1,溶液的浓度减小,平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,d符合题意;
e.加入少量氯化钠晶体,对醋酸的电离平衡没有影响,醋酸的电离程度不变,e不符合题意;
f.加入少量0.10mol∙L-1的NaOH溶液,中和醋酸电离产生的H+,促进醋酸的电离平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,f符合题意;
故选bdf。
17. 回答下列问题:
(1)水能发生自耦电离:,液氨中能发生类似的电离过程,液氨自耦电离的平衡常数表达式为________________________。
(2)写出重铬酸钾溶液中存在的平衡的离子方程式________________________。
(3)已知为n元弱酸。写出与足量反应的离子方程式:________________________。写出最后一步的电离方程式________________________。
(4)联氨为二元弱碱,常温下联氨的水溶液中有下列平衡:,;联氨第一步电离反应的平衡常数值为________(已知:的)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为________________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②.
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据水自耦电离的方程式 ,可类比写出液氨的自耦电离方程式为 ;由于液氨为纯液体,其浓度视为常数不列入平衡常数表达式中,故其自耦电离的平衡常数表达式为 ;
【小问2详解】
重铬酸钾溶液中存在橙色的重铬酸根()与黄色的铬酸根()之间的相互转化平衡,其离子方程式为;
【小问3详解】
为元弱酸,与足量反应时会发生完全中和,生成正盐和水,弱酸需保留化学式,离子方程式为;
多元弱酸分步电离,最后一步电离是失去最后一个氢离子,电离方程式为 ;
【小问4详解】
联氨第一步电离方程式为 ,其平衡常数 ;已知反应 的平衡常数 ;结合常温下水的离子积常数 ,可推导出 ;
联氨为二元弱碱,完全质子化可结合两个形成,硫酸为二元酸,形成的酸式盐中要保留一个可电离的,故二者完全反应形成的酸式盐化学式为。
18. 乙酸乙酯是一种有机化学品,可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。回答下列问题:
(1)乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为、和,乙酸和乙醇发生酯化反应的化学方程式为________________,该反应的________。
(2)在常压和353.15 K时,初始组成,用作催化剂的条件下进行反应,得到乙醇浓度随反应时间的变化如下图所示。
平衡时乙酸的转化率________%,平衡常数________(保留2位有效数字)。
已知制乙酸乙酯反应的速率方程为:
(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)
其中,则________(保留2位有效数字)。
(3)研究发现,难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率,若要提高乙酸乙酯的产率,可以采用的方法是________________________(任写一种方法)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 30 ②. 3.9 ③.
(3)蒸出乙酸乙酯和水、增大乙醇或乙酸的浓度等
【解析】
【小问1详解】
在浓硫酸催化剂,加热的条件下,乙酸和乙醇发生酯化反应,方程式为;
根据题意,可写出乙酸、乙醇和乙酸乙酯燃烧的热化学方程式:
① ;
② ;
③ ;
根据盖斯定律,由 ① + ② - ③ 即可得到乙酸和乙醇发生酯化反应的热化学方程式,则该反应的焓变 ;
【小问2详解】
由图可知,乙醇的初始浓度为,平衡浓度为,则反应消耗的乙醇浓度为;已知初始组成 ,故乙酸的初始浓度为 ;列出三段式:
平衡时乙酸的转化率 ;
平衡常数 ;
当反应达到平衡时,正逆反应速率相等,即 ,则有 ,变形可得 ,故 ;
【小问3详解】
由于改变温度或压强难以提高产率,根据勒夏特列原理,可以通过改变物质的浓度使平衡向正反应方向移动;具体方法包括:不断蒸出生成的乙酸乙酯和水(减小生成物浓度),或者增大乙酸或乙醇的浓度(增大反应物浓度)等。
19. 达成“双碳”目标的重要途径是实现碳的固定。利用CO、和可以合成生物质能源中间体:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)反应2的焓变为________。时,向一恒容密闭容器中仅充入和,仅发生反应2,下列叙述错误的是________(填标号)。
A. 加入催化剂,反应速率增大
B. 体积分数不变时,反应达到平衡状态
C. 平衡后,充入氩气,平衡正向移动
D. 平衡后,充入,CO平衡转化率增大
(2)在某催化剂作用下,反应2的历程如图所示(图中数据表示微粒的相对能量,*表示吸附在催化剂表面上)。
控速反应的方程式为_________________。
(3)时,在密闭容器甲、乙中,分别充入和,它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过,可去除水)和无水分子筛条件下仅发生反应1,测得平衡转化率与总压强关系如图所示。
①使用了水分子筛的容器是_________(填“甲”或“乙”)。
②点________。
(4)时,向一体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO、和,在一定条件下发生上述3个反应,达到平衡时得到和,此时平衡转化率为50%。该温度下,反应1的平衡常数________。(列出计算式)
【答案】(1) ①. −90.9 kJ/mol ②. C
(2)
(3) ①. 乙 ②. 75
(4)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应2 = 反应1 - 反应3,因此,选项分析:
A.催化剂可降低反应活化能,增大反应速率,A正确;
B.初始投料,反应中二者按消耗,体积分数是随反应进行不断变化的量,当其不变时说明反应达平衡,B正确;
C.恒容容器中充入氩气,各反应物、生成物的浓度不变,平衡不移动,C错误;
D.平衡后充入,平衡正向移动,的平衡转化率增大,D正确;
故选C;
【小问2详解】
反应的控速步骤是活化能最大的基元反应,从反应历程图可知,从过渡态到过渡态的能垒最高(能垒为),方程式为;
【小问3详解】
①水分子筛可移除产物,促进反应1正向移动,相同压强下平衡转化率更高,因此转化率更高的乙容器使用了水分子筛;
②M点对应甲容器,无分子筛,平衡转化率50%,列三段式: ,平衡总物质的量为,总压150 kPa,的分压为;
【小问4详解】
由题意可知,在一定条件下发生上述3个反应,和的物质的量分别为0.8 mol、0.5 mol,的转化率为50%,则平衡时的物质的量为:1 mol-1 mol×50%=0.5 mol,由碳原子个数守恒可知,CO的物质的量为:2 mol-0.8 mol-0.5 mol=0.7 mol,由氢原子个数守恒可知,的物质的量为:,则平衡常数为:。
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