2026-2027学年高二上学期期中考试化学模拟试卷(二)
2026-10-21
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内容正文:
高二上学期期中考试化学模拟试卷(二)
考试范围:人教版化学选择性必修一 第一、二、三章
考试时长:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.化工企业践行绿色低碳生产理念,下列说法正确的是
A.工业利用余热进行化学反应,可降低反应的焓变,从而节约能源
B.恒温下向密闭容器中充入稀有气体,一定能加快合成氨反应的化学反应速率
C.氯化铵溶液可用于金属焊接前除锈,利用了水解使溶液显酸性
D.为加快盐酸与锌制取氢气的速率,可选用浓盐酸替代稀盐酸,不影响氢气总量
2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.夏天,打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气泡
B.用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体
C.合成氨工业中,加铁触媒增大反应速率
D.溶液中加入铁粉后溶液红色变浅
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.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.水电离出的的溶液:、、、
B.澄清透明的溶液:、、、
C.使甲基橙变红的溶液:、、、
D. 的溶液:、、、
5.在下,气体在氧气中完全燃烧生成和液态水,放出热量,下列说法正确的是
A.该反应中作氧化剂
B.参与反应,转移电子数为
C.平均每转移电子,该反应放热
D.该反应的热化学方程式为
6.化学反应常常伴随着热量的释放或吸收。下列说法正确的是
A.吸热反应都需要加热才能顺利进行
B.,则石墨比金刚石稳定
C.稀与稀溶液发生中和反应,生成时放出的热量等于57.3 kJ
D.甲烷的燃烧热为890 kJ/mol,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为
7.多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图。下列说法正确的是
A.该反应过程中涉及到极性键和非极性键的断裂和形成
B.反应Ⅱ的热化学方程式为:
C.选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能,减少过程中的能耗和反应的焓变
D.1 mol 和1 mol 的总键能大于1 mol 和3 mol 的总键能
8.对于可逆反应 ,下列图象正确的是
A. B.C. D.
9.下列示意图表示正确的是
A.甲图可表示反应的能量变化
B.乙图装置用于测定中和反应的反应热
C.丙图表示实验的环境温度22 ℃,将物质的量浓度相等、体积分别为的、NaOH溶液混合,测量混合液最高温度,结果如图(已知=60 mL)
D.由丁图可知A、B、C的稳定性由弱到强的顺序为C<A<B
10.室温下,下列实验研究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向某FeCl3溶液样品中加入硫酸酸化的KMnO4溶液,紫色褪去
判断某FeCl3溶液样品中是否含有Fe2+
B
向溶液中逐滴加入同体积同浓度溶液,先出现红褐色沉淀,放置后沉淀消失,溶液变为绿色
与在水溶液中存在水解反应和氧化还原反应的竞争
C
向溶液中滴加浓NaOH溶液颜色由黄色变为橙色
减小浓度,转化为
D
向CO还原所得到的产物中加入稀盐酸,再滴加KSCN溶液,观察颜色变化
CO还原实验中,是否全部被还原
11.在一固定容积的密闭容器中发生如下反应: 。在温度为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化的曲线如下图所示。下列说法正确的有
①、两点的反应速率: ②、两点的转化率:
③、两点气体的颜色:深,浅 ④由点到点,可以用加热的方法
⑤、两点平均相对分子质量: ⑥、两点的:
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
12.已知常温时HClO的,HF的。现将pH和体积都相同的HClO溶液和HF溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示,下列叙述正确的是
A.曲线I为HClO溶液稀释时的pH变化曲线
B.取a点对应的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗HF溶液的体积较小
C.b点对应溶液中水的电离程度比c点对应溶液中水的电离程度小
D.从b点到d点,溶液中保持不变(HR代表HClO或HF)
13.下列叙述与图像对应不正确的有
①由图1可知,、满足反应:
②图2是温度和压强对反应影响的示意图,则、、均为气态
③图3表示反应起始时投入的物质的量与平衡时百分含量的关系示意图,、、三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是点
④图4表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入和进行反应,由图可知
⑤图5表示放热反应的正、逆反应速率随温度的变化关系
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
14. t℃时,在两个容积都为1 L的恒温密闭容器中发生反应,受温度影响。下列说法正确的是
容器
物质的起始浓度/()
物质的平衡浓度/()
c(H2)
c(I2)
c(HI)
c(I2)
Ⅰ
0.1
0.1
0
0.07
Ⅱ
0
0
0.8
A.平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中各物质转化率相同
B.平衡时,容器Ⅱ中
C.平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为
D.平衡时,向容器Ⅰ中再通入0.1 mol H2、0.1 mol I2和0.2 mol HI,此时
15.常温下维持pH=3,向NaCl和混合溶液中滴入NaF溶液。各含硼微粒分布分数(如)与游离浓度对数[]之间的关系曲线如图。已知:①总反应;②曲线ⅰ代表与之间的关系,曲线j代表与之间的关系。下列说法正确的是
A.曲线s代表与之间的关系
B.已知反应,该反应
C.溶液中存在
D.将溶液pH调至2,曲线i向右平移
第II卷 非选择题(共55分)
16.(共14分)研究化学反应中的能量变化有利于更好地开发和利用化学能源。
(1)历史上曾用“地康法”制氯气,反应为,已知相关化学键的键能(E)如表所示。
化学键
Cl-Cl
中的化学键
O-H
H-Cl
247
497
463
431
①该反应的为_________。
②该反应转移2 mol电子时,放出_________kJ热量;消耗1 mol氧化剂时,放出_________kJ热量。
③对于反应,测得生成时,反应放出183 kJ的热量,则和反应生成气态水的热化学方程式为_________。
(2)用NiO作载氧体的化学链燃烧示意图如图所示,
主要热化学方程式如下:
①写出甲烷燃烧热的_________。
②的“化学链燃烧”有利于二氧化碳的分离与回收,所放出的热量在相同条件下与直接燃烧相比_________(填“前者大”“后者大”或“相同”),原因是_________。
③已知的燃烧热、CO的燃烧热,25℃时,和28 g CO的混合气体充分燃烧,恢复至原温度,放出的热量为_________kJ。
17.(共13分)含硫物质在化工生产、日常生活中扮演了重要的角色,请回答以下问题:
(1)二氧化硫制备三氧化硫是硫酸工业中的重要一步,已知
。
①以下四种情况反应速率最快的是______。
A. B.
C. D.
②恒温恒容条件下,不能说明该反应已经达到平衡状态的是______。
A.氧气含量不再变化 B.混合气体密度不发生变化
C.容器内压强不再变化 D.混合气体总物质的量不再变化
(2)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①沸腾炉中,黄铁矿进行粉碎处理的目的是___________________________________________。
②下列说法正确的是______。
A.须采用高温高压的反应条件使 SO2氧化为 SO3
B.进入转化器之前的气流无须净化处理
C.通入过量的空气可以提高黄铁矿和 SO2的转化率
D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收 SO3以提高吸收速率
(3)在压强分别为50kPa和100kPa的恒压密闭容器中以不同组成进料发生反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),达到平衡时 SO3的体积分数与温度的变化关系如下图所示。三种进料组成分别为第一种 2molSO2和 1molO2,第二种 1molSO2和 1molO2,第三种1mol SO2、1molO2和 1mol Ne。
①压强为50kPa对应的图为_____(填“甲”或“乙”)。
②曲线a对应的进料组成为第_____种(填“一”、“二”或“三”)。
③硫酸工业生产中 SO3吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如图,由图可知吸收 SO3所用硫酸的适宜浓度为98.3%,适宜温度为_____,而工业生产中一般采用 60℃的可能原因是_________________。
18.(共12分)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.(共16分)合理的利用吸收工业产生的CO2、CO等废气可以变废为宝,减少污染。利用CO2催化加氢可以合成二甲醚,主要发生的反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
(1)反应II能自发进行的条件为_______。
A.高温 B.低温 C.任意温度
(2)由反应I和II判断:_______。
(3)在一定温度下恒容容器中,初始充入和发生反应I和II,经到达平衡,容器内气体的压强比初始时减少40%。则内CH3OCH3的平均反应速率为_______。(用字母表示)
(4)、X分别代表压强或温度,下图表示一定时,反应Ⅱ中二甲醚的平衡产率随X变化的关系。
①其中X代表的物理量是_______。
A.压强 B.温度
②判断的大小;_______。
A.> B.<
(5)向恒压密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。
已知:CH3OCH3的选择性=。
①温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而增大的原因是_______。
②220℃时,在催化剂作用下 CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为60%。若不改变反应温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有_______。(任写一条)
③A点时,容器中_______mol。
(6)一种捕集混合气体中CO2的过程如图所示,混合气体中其他气体不被吸收。
已知:常温下,;。常温下,KOH溶液吸收CO2所得溶液中,溶液的pH为_______。
A.8.0 B.8.5 C.9.0 D.9.5
(7)工业上对CO再利用的一种方法是用 CO 还原某些含氮尾气,发生的反应如下:。某研究小组探究催化剂1、II对CO、NO转化的影响。将CO和NO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中 N2的含量,从而确定脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示:
①由图可知:要达到最大脱氮率,该反应应采取的最佳实验条件:_______。
②温度低于200℃时,图中曲线I脱氮率随温度升高变化不大的主要原因是_______。
详解答案
1【答案】C
【详解】A.焓变ΔH只由反应物、生成物总能量差决定,与反应条件无关,余热只能改变反应温度,不能改变焓变,A错误;
B.恒温恒容充入稀有气体,各反应物浓度不变,反应速率不变;恒温恒压体系充入稀有气体,组分浓度减小、速率下降,“一定加快”表述错误,B错误;
C.会发生水解反应:,使溶液显酸性,可以和金属表面的锈迹(金属氧化物)反应,起到除锈作用,C正确;
D.浓盐酸易挥发,反应过程中会大量逸出HCl气体,参与和Zn反应的HCl的物质的量会发生改变,最终生成氢气的总量会受影响,D错误;
答案选C。
2【答案】C
【详解】A.打开啤酒瓶时压强减小,平衡向生成气体的方向移动,逸出气泡,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.饱和食盐水中浓度较高,使平衡逆向移动,降低氯气溶解度,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.铁触媒是合成氨反应的催化剂,催化剂只改变反应速率,不影响化学平衡状态,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.溶液中存在平衡,加入铁粉消耗使平衡正向移动,浓度降低,红色变浅,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
3【答案】A
【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【答案】B
【详解】A.水电离出的的溶液,水的电离被抑制,溶液可能为酸性或碱性,酸性条件下会与反应,无法大量共存,A错误;
B.澄清透明的溶液中,、、、之间互不反应,可以大量共存,B正确;
C.使甲基橙变红的溶液呈酸性,酸性条件下与发生氧化还原反应,且会与生成沉淀,无法大量共存,C错误;
D.的溶液中,溶液呈碱性,会与反应生成,无法大量共存,D错误;
故选B。
5【答案】C
【详解】A.在燃烧反应中被氧气氧化,作为还原剂,氧气是氧化剂,A错误;
B.不是标准状况,此时的物质的量不是1mol,转移电子数不是,B错误;
C.1 mol气体在氧气中完全燃烧生成和液态水,共转移8mol电子,总放热量为1520kJ,因此平均每转移1mol电子放热为,C正确;
D.书写热化学方程式必须标注所有物质的聚集状态,该反应的热化学方程式为,D错误;
故选C。
6【答案】B
【详解】A.吸热反应不一定需要加热,例如氯化铵晶体与八水合氢氧化钡晶体的反应在常温下即可进行,且吸收热量,A错误;
B.石墨转化为金刚石的焓变,说明该转化吸收热量,等物质的量的石墨的能量低于金刚石。物质的能量越低越稳定,因此石墨比金刚石稳定,B正确;
C.稀强酸与稀强碱发生中和反应,生成1 mol液态水时,中和反应本身放出57.3 kJ的热量。稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应时还生成硫酸钡沉淀,其离子方程式为。生成硫酸钡沉淀也放出热量,因此生成1 mol水时放出的总热量大于57.3 kJ,C错误;
D.燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,甲烷燃烧生成的指定产物为气态二氧化碳和液态水。原式将水的状态写成气态,与给定的燃烧热不符,正确的热化学方程式为,D错误;
故选B。
7【答案】D
【详解】A.反应过程中仅存在极性键的断裂和非极性键的形成,无非极性键的断裂,A错误;
B.由能量图可知反应Ⅱ反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,热化学方程式的,B错误;
C.催化剂可降低反应的活化能、减少过程能耗,但不能改变反应物和生成物的总能量差,即不改变反应的焓变,C错误;
D.总反应为吸热反应,,又反应物总键能生成物总键能,因此和的总键能大于和的总键能,D正确;
故选D。
8【答案】D
【详解】A.催化剂仅改变反应速率,不影响平衡状态,平衡时应相同,图中有催化剂时平衡更大,与规律不符,A错误;
B.增大压强的瞬间,正、逆反应速率均应突然增大,且该反应正反应气体分子数减小,增大压强时,但该图像中时刻增幅远大于,后续,平衡逆向移动,和反应特征不符,B错误;
C.可逆反应达到平衡后反应物转化率不再变化,图像应出现平台(保持不变),且温度越高反应速率越快,应先达到平衡,图中无平衡平台,与规律不符,C错误;
D.温度越高反应速率越快,比先达到平衡;该反应正反应吸热,升高温度平衡正向移动,的百分含量降低,平衡时更低,与图像一致,D正确;
故选D。
9【答案】B
【详解】A.图甲中反应物的总能量比生成物高,反应为放热反应,而为吸热反应,A错误;
B.测定中和反应的反应热时,烧杯与杯盖之间无空隙,装置密封,隔热保温,使用温度计测量温度,需要使用环形玻璃搅拌器搅拌,B正确;
C.V2=5mL时,对应温度为22°C,酸碱中和反应为放热反应,说明环境温度低于22°C,物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合,+=60 mL,则=20 mL,=40 mL时与NaOH恰好完全反应,放出的热量最多,温度最高,C错误;
D.“能量越低越稳定”,由图丁知,三种物质的稳定性顺序为B<A<C,D错误;
故选B。
10【答案】B
【详解】A.溶液中的在酸性条件下可被酸性氧化使溶液紫色褪去,会干扰的检验,A错误;
B.先出现红褐色沉淀,说明与先发生水解反应,放置后沉淀消失、溶液变为绿色(含),说明后续发生氧化还原反应,可证明两种反应存在竞争,B正确;
C.溶液中存在平衡:,加浓溶液,浓度减小,平衡正向移动,颜色应由橙色变为黄色,且产物为,C错误;
D.若未完全被还原,产物中剩余的单质会与盐酸溶解生成的反应生成,滴加溶液也不会变红,无法判断是否全部被还原,D错误;
故选B。
11【答案】C
【分析】 ,正反应吸热,升高温度平衡正向移动,NO2的体积分数增大,所以T4>T3。
【详解】①、两点的温度相同,A点压强低于C点,压强高,反应速率快,所以反应速率:,故①错误;
②A点NO2体积分数大于B点,所以、两点的转化率:,故②正确;
③点压强小于C点,则C点气体浓度大于A点,气体的颜色:C深,A浅,故③错误;
④A、B两点压强相同,A点温度大于B点,由A点到B点,可以用降温的方法,故④错误;
⑤A到C压强增大,逆向移动,气体物质的量减少,平均相对分子质量:,故⑤正确;
⑥B、两点NO2的体积分数相等,C点压强大于B点,则C点NO2浓度大,、两点的:,故⑥正确;
②⑤⑥正确,选C。
12【答案】D
【分析】由电离常数可知酸性,相同的弱酸稀释时,酸性越强升高幅度越大,因此曲线I为稀释时的变化曲线,曲线Ⅱ为稀释时的变化曲线,由此解答;
【详解】A.由分析可知,曲线I为稀释时的变化曲线,A错误;
B.a点两种酸相同,因酸性更强,则,中和相同物质的量的时需要相等,由可知消耗的体积更大,B错误;
C.酸电离出的抑制水的电离,b点pH大于c点,说明b点更小,对水的电离抑制程度更弱,故b点水的电离程度比c点大,C错误;
D.对该比值变形可得:,和均只与温度有关,稀释过程温度不变,故该比值保持不变,D正确;
故选D。
13【答案】B
【详解】①根据“先拐先平数值大”规律,温度相同时曲线先达到平衡,故,压强相同时曲线先达到平衡,故,温度越高平衡时越低,符合该放热反应升温平衡逆向移动的规律,反应的,正确;
②若均为气态,反应前后气体总物质的量相等,压强改变平衡不移动,温度相同时不同压强下的体积分数应相等,与图2变化规律不符,错误;
③反应中,增大起始的物质的量浓度,平衡正向移动,的平衡转化率升高,c点起始最大,转化率最高,正确;
④图4表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应,a点CO和H2转化率相同,当按照化学计量数之比投入时,两者转化率相同,即a=2,正确;
⑤放热反应的正反应活化能低于逆反应活化能,升高温度时,正、逆反应速率均增大,但逆反应速率的增幅更大;且平衡状态下升温的瞬间,都应该在原平衡速率的基础上突变,图中升温后初始值低于,且升温后增幅超过,不符合放热反应速率随温度的变化规律 ,错误;
综上,错误的有2个,故答案选B。
14【答案】C
【详解】A.容器Ⅰ从反应物开始反应,平衡时和I2的转化率为;容器Ⅱ从生成物的 开始反应,Ⅱ反应前后气体分子数不变,容器Ⅱ起始等效于和,与容器Ⅰ投料比相同,属于等效平衡,平衡时浓度为容器Ⅰ的4倍,即,平衡时容器Ⅱ中反应物HI的转化率为。两者的转化率并不相同,A错误;
B.由A选项分析可知,容器Ⅱ平衡时浓度是,B错误;
C.反应前后气体总物质的量不变,容器Ⅰ总物质的量恒为0.2mol,容器Ⅱ总物质的量恒为0.8mol,恒温恒容下压强之比等于物质的量之比,即,C正确;
D.容器Ⅰ 原平衡中 、、,通入气体后 、、,浓度商,反应逆向进行,,D错误;
故答案选C。
15【答案】B
【分析】向和混合溶液中滴入溶液,维持。总反应。随着浓度的增加,会逐步结合,生成中间产物,最终生成。当较小时,主要以形式存在,其分布分数最高。随着浓度增大,逐渐减少,逐渐增多,中间产物和先增后减。曲线ⅰ代表与之间的关系,曲线j代表与之间的关系,曲线从开始下降,代表反应物。曲线从开始上升,代表最终产物,据此解答;
【详解】A.随增大,曲线s的逐渐减小,代表的变化,应随增大单调增大,对应曲线k,A错误;
B.该反应平衡常数,曲线和交点处,对应,,代入得,B正确;
C.根据物料守恒,来自和,元素存在于游离和含氟硼微粒中,每个、、分别含2、3、4个,正确关系为,且选项式子不符合电荷守恒,C错误;
D.调至2,增大,生成的平衡正向移动,相同下更大,达到相同所需更小,曲线i向左平移,D错误;
故选B。
16.(共14分)
(1) 62.5 125
(2) 相同 一个化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的 854.6
【详解】(1)①反应物总键能-生成物总键能;
② 反应中,参加反应转移4 mol电子,放出125 kJ热量,该反应转移2 mol电子时,放出热量;为氧化剂,反应,放出热量为125 kJ;
③根据反应,测得生成时,反应放出183 kJ的热量可得到热化学方程式为:反应Ⅰ: ,反应Ⅱ: ,2×反应Ⅰ+反应Ⅱ得到:,根据盖斯定律,;答案是: ;
(2)①已知: ;,,结合盖斯定律,将第一个方程式乘以2加上第二个方程式得 ,则的燃烧热是;
②由盖斯定律知一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成,反应热是相等的,则的“化学链燃烧”所放出的热量在相同条件下与直接燃烧所放出的热量相同;
③燃烧热指1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,则完全燃烧放出285.8 kJ的热量,1 mol CO完全燃烧放出283.0 kJ的热量,为2 mol,28 g CO为1 mol,充分燃烧,恢复至原温,能放出的热量为;
17.(共13分)
(1) B B
(2) 增大固体与气体的接触面积,加快反应速率,使黄铁矿充分燃烧,提高原料的利用率 C
(3)甲 三 40℃ 若温度过低,吸收速率较慢,生产效率低;在 60℃时仍能保持较高的吸收率,且吸收速率较快,同时可以降低冷却所需的能耗,综合经济效益更好
【详解】(1)① 比较反应速率时,需转化为同一物质的反应速率并统一单位。根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,统一换算为 的单位 进行比较:
A.;
B.;
C.,则 ;
D.;
综上,B项反应速率最快,故选B。
②A.氧气含量不再变化,说明各组分浓度不再改变,能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.恒容条件下,混合气体的总质量不变,容器体积不变,混合气体的密度始终不变,则混合气体密度不发生变化,不能说明反应达到平衡状态,B符合题意;
C.该反应前后气体分子数不同,恒温恒容下,压强不再变化说明气体总物质的量不再变化,能说明反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.该反应前后气体分子数不同,混合气体总物质的量不再变化,能说明反应达到平衡状态,D不符合题意;
故选B。
(2)①沸腾炉中将黄铁矿粉碎,可以增大固体与气体的接触面积,加快反应速率,使黄铁矿充分燃烧,提高原料的利用率;
②A.该反应常压下转化率已经很高,采用高压会增加设备成本,故常压即可,A错误;
B.进入转化器之前的气流必须净化,以防止杂质使催化剂中毒,B错误;
C.通入过量的空气,增大反应物浓度,平衡正向移动,可以提高黄铁矿和SO2的转化率,C正确;
D.用水或稀硫酸吸收SO3易形成酸雾,阻碍吸收,工业上宜采用98.3%的浓硫酸吸收,D错误;
故选C。
(3)①该反应正向是气体分子数减小的反应。相同温度下,增大压强,平衡正向移动,SO3的体积分数增大。对比图甲和图乙,相同温度下,图甲中SO3的体积分数较小,故图甲对应较低的压强,即50 kPa;
②第一种进料按化学计量数之比投料,平衡时SO3的体积分数最大,对应曲线c;第二种进料中O2过量,平衡时SO3的体积分数比第一种小,对应曲线b;第三种进料中加入了惰性气体Ne,在恒压条件下,相当于增大容器体积,各反应组分的分压减小,平衡逆向移动,SO3 的体积分数最小,对应曲线a。故曲线a对应的进料组成为第三种;
③由图可知,当吸收硫酸浓度为98.3%时,40 ℃对应的SO3吸收率最高,故适宜温度为40 ℃,工业生产中一般采用60 ℃的可能原因是:若温度过低,吸收速率较慢,生产效率低;在60 ℃时仍能保持较高的吸收率,且吸收速率较快,同时可以降低冷却所需的能耗,综合经济效益更好。
18.(共12分)
(1)Ⅱ
(2)<
(3) 酚酞 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
【详解】(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)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.(共16分)
(1)B (1分)
(2) (2分)
(3) (2分)
(4) B(1分) A (1分)
(5) 反应I吸热,反应II放热,温度升高使反应I平衡正向移动,反应II平衡逆向移动,使得二氧化碳转化成一氧化碳的平衡转化率上升,使二氧化碳转化成二甲醚的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度 (2分) 增大压强,选择高效催化剂等 (1分) 0.03125 (2分)
(6)C (2分)
(7) 催化剂II、450℃ 1分) 催化剂I在低温下活性不高 (1分)
【详解】(1)反应Ⅱ为气体分子数减小的反应,又因为,根据,反应自发进行需要,因此需要温度较低时,反应才能自发进行,故选B;
(2)为反应II-3×反应Ⅰ,根据盖斯定律,;
(3)初始充入和发生反应I和II,假设达到平衡时发生反应I转化x mol,发生反应II转化2ymol,则根据反应式可知,平衡时,的物质的量为,的物质的量为、的物质的量为、的物质的量为、的物质的量为,平衡时总的物质的量为,初始的总的物质的量为,由于平衡时容器内气体的压强比初始时减少40%,并且恒容的条件下压强比等于物质的量之比,可得出,得出,因此内CH3OCH3的平均反应速率为;
(4)①反应Ⅱ为气体分子数减小、放热的反应;
A.X为压强时,由于反应Ⅱ为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,二甲醚的平均产率不断提高,与图示变化趋势不符,A不符合题意;
B.X为温度时,由于反应Ⅱ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二甲醚的平均产率不断降低,与图示变化趋势相符,B符合题意;
故选B;
②X为温度,因此L为压强,由于反应Ⅱ为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,二甲醚的平均产率不断提高,因此,故选A;
(5)①反应I 为吸热反应,温度升高,反应I平衡正向移动,使得二氧化碳转化成一氧化碳的平衡转化率上升;反应II为放热反应,温度升高,反应II平衡逆向移动,使二氧化碳转化成二甲醚的平衡转化率下降,温度高于300℃,反应I的进行程度大于反应II,因此的平衡转化率提高;
②温度一定的条件下,反应I 为气体分子数不变的反应,反应II 为气体分子数减小的反应,增加压强,反应I 平衡不移动,反应II 平衡正向移动,可以提高二甲醚的选择性;或者选择合适的催化剂提升反应II 反应速率而不提升反应I 的反应速率,因此提高二甲醚的选择性的措施为增大压强、选择合适的催化剂;
③初始充入和发生反应I和II,假设达到平衡时发生反应I转化x mol,发生反应II转化2ymol,则根据反应式可知,平衡时,的物质的量为,的物质的量为、的物质的量为、的物质的量为、的物质的量为,由图可知,A点的平衡转化率为25%,的选择性为25%,可以得到,,解出、,因此的物质的量为;
(6),,因此,常温下,KOH溶液吸收CO2所得溶液中(,代入可以求出,,因此选C;
(7)①由图可知,催化剂II、450℃条件下脱氮率最大,因此该反应应采取的最佳实验条件为催化剂II、450℃;
②温度低于200℃,图中曲线I 脱氮率随着温度升高变化不大的原因是温度较低,催化剂I在低温下活性不高,反应速率小,所以脱氮率随温度升高变化不大。
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