精品解析:四川省德阳第五中学2026-2027学年高二上学期第一次自主检测 化学试题
2026-10-21
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内容正文:
德阳五中高2025级2026年秋期第一次自主检测化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第I卷时,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。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Al-27 Cl-35.5
一、选择题:本题共14个小题,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。下列有关说法正确的是
A. 向煤中加入适量石灰石,在燃烧时最终生成,可减少酸雨
B. “酒是陈的香”是因为酒在长期存放过程中生成了少量酯类物质
C. 饱和溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,其化学原理相同
D. 石油的分馏和煤的干馏、气化及液化都是化学变化
2. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 灼热的碳与反应 B. 碳酸钙受热分解
C. 铁与稀硫酸反应 D. 甲烷在氧气中燃烧
3. 辨析化学概念是化学学习的重要组成部分,下列有关概念辨析正确的是
A. 均为酸性氧化物,在一定条件下均能与NaOH溶液反应
B. 在下,水分解的热化学方程式为,则的燃烧热为
C. 一定互为同系物,都能与发生取代反应,都能与发生加成反应
D. 下,热化学方程式为:,则将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 新制氯水在光照下颜色变浅
B. 对于,及时分离出钾蒸气
C. 由组成的平衡体系加压后颜色变深
D. 合成氨工业采用高压条件提高氨的产率
5. 下列说法不正确的是(设为阿伏加德罗常数的值)
A. 空间填充模型为
B. 含有的电子数为
C. 常温常压下,一定量的与发生氯代反应生成,则反应过程中断裂的共价键数为
D. 标准状况下,含有的Cl原子数为
6. 1913年,德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法,从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。如图所示为哈伯法的流程图,下列说法错误的是
A. 为保持足够高的原料转化率,应在反应达到一定时间时将氨从混合气中分离出去
B. 操作①中“净化”可以防止催化剂中毒
C. 操作③中“500℃”是催化剂催化活性的最佳温度
D. 操作②④⑤均既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
7. “价-类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。下图是部分含氮、硫元素的“价-类二维图”。下列说法不正确的是
A. 纵坐标轴左侧区域代表的是氮及其化合物
B. g和e的浓溶液相遇会产生白烟
C. e、k、g的浓溶液敞口放置于空气中,浓度均会降低
D. a与c、g与i或j均能发生归中反应生成单质
8. 某温度下,对可逆反应: ,下列叙述正确的是
A. 加入少量,逆反应速率增大
B. 平衡后加入,上述反应的平衡常数增大
C. 升高温度时,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 压强不变,充入Ar,反应速率减小;体积不变,充入Ar,反应速率不变
9. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的的是
实验目的
A.验证铜与浓硫酸反应并检验气态产物
B.实验室制取乙酸乙酯
实验装置
实验目的
C.探究对分解速率的影响
D.测定中和反应的反应热
实验装置
A. A B. B C. C D. D
10. 下列关于各图像的解释或得出的结论不正确的是
A. 由甲图可知,反应在m点可能达到了平衡状态
B. 由乙图可知,反应在时刻可能改变了压强或使用了催化剂
C. 由丙图可知,交点A表示反应一定处于平衡状态,此时
D. 由丁图可知,反应过程中的点是C点
11. 某小组利用溶液与稀反应探究反应条件对速率的影响,下列有关说法不正确的是
选项
反应温度
溶液
稀
①
25
10
0.1
10
0.1
0
②
25
5
0.1
10
0.1
x
③
50
10
0.1
5
0.2
5
④
50
10
0.1
10
0.1
0
A. 该反应的化学方程式为:
B. 可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
C. ①③两组实验可探究温度对反应速率的影响
D. 若,①②两组实验可探究溶液浓度对反应速率的影响
12. 向一系列恒容但体积各不相同的恒温且温度相同的密闭容器中分别加入足量活性炭和,容器中发生反应:,在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A. ab曲线上的点均已经达到平衡状态,c点未达到平衡状态
B. 容器内的压强:
C. b点后相同时间内转化率减小,是因为减小,反应速率变慢
D. b点的平衡常数等于a、c两点
13. 一定温度下,以和为原料,在CO存在和催化剂的作用下,合成丁烷和丁烯的反应历程如图。下列说法错误的是
A. 反应
B. 使用催化剂能增大活化分子百分数,同时降低焓变
C. 生成反应的决速步为
D. 若反应历程不变,升高温度的选择性可能下降
14. 在3个体积均为2.0L 的恒容密闭容器中,发生反应: ,反应达到平衡时,相关数据如表所示。下列说法正确的是
容器
温度
物质的起始物质的量浓度/()
物质的平衡浓度/()
c(X)
c(Y)
c(Z)
c(Z)
I
T₁
0.20
0.10
0
0.04
Ⅱ
T2
0.20
0.10
0.20
C1
Ⅲ
T3
0
0
0.20
C2
A.
B. 在容器Ⅰ中,达到平衡时充入氦气,则平衡向正反应方向移动
C. 若达到平衡时,容器Ⅲ中 Z的转化率大于80%,则
D. 若温度为T1,起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20mol X、0.20mol Y 和0.20mol Z,则该反应向逆反应方向进行
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15. 工业上以铝土矿(主要成分为,含少量等杂质)为原料制备氧化铝,流程如下:
已知:常温条件下,饱和溶液的pH约为。
(1)酸浸:①为提高铝土矿的酸浸速率,通常可采用的方法有____________。(任写出一点即可)
②浸渣的主要成分为____________(填化学式)。
(2)氧化:“氧化”过程发生的离子方程式:____________,为证明已完全被氧化为,所需的试剂可为______(填标号)。
A.KSCN溶液 B.KSCN溶液、新制氯水 C.酸性溶液
(3)沉淀:用溶液调节pH,将转化为氢氧化物沉淀,溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
为获得较高的铝、铁沉淀率,应控制溶液pH最佳为______左右(填标号)。
A. B. C.
用溶液沉淀,反应过程中还生成了一种无色无味、密度比空气大的气体,写出溶液沉淀的离子方程式:________________________。
(4)碱溶:写出碱溶中反应的离子方程式:________________________。
(5)碳分:向碱溶后的溶液中通入过量气体,生成沉淀为______(填化学式)。
(6)用含铝的高品位铝土矿,经上述流程制得的产率为______%(结果保留1位小数)。
16. I.按要求答题。
(1)已知:①
②
③
a.写出表示燃烧热的热化学方程式:________________________。
b.完全燃烧生成水蒸气,放出的热量为____________。
(2)已知拆开键、键、分别需要的能量是与反应生成的热化学方程式为,那拆开键所需能量为____________。
Ⅱ.中和反应反应热是化学研究的重要课题。某实验小组利用教材中的简易量热计测定中和热,加入的试剂为盐酸和溶液。(已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应生成的焓变为:。)
(3)下列说法不正确的是______(填标号)。
A. 为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
B. 测量盐酸的温度后要用水把温度计上的酸冲洗干净再去测NaOH溶液的温度
C. 实验中可以分多次把NaOH溶液倒入简易量热计内筒的盐酸中
D. 实验中将最高温度记为反应后体系的温度
(4)醋酸是一种常见弱酸,醋酸与氢氧化钠稀溶液反应生成的焓变为:,则和的大小关系为______(填“>”“=”或“<”)。
(5)假设稀盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后溶液的比热容。为了计算反应热,某学生实验记录数据如下:
实验序号
起始温度
终止温度
稀盐酸
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
请依据上表实验数据,计算中和反应生成的______(结果保留一位小数)。若计算结果与理论数据有误差,下列选项中可能导致该误差的原因是____________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.用导热更好的金属搅拌器代替玻璃搅拌器
17. 油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并利用。已知下列反应的热化学方程式:
① (平衡常数)
② (平衡常数)
③ (平衡常数)
(1)______________(用含和的代数式表示)。
(2)下列叙述一定能说明反应②达到平衡状态的是________(填标号)。
A. 断裂4 mol键的同时生成4 mol键
B. 恒温恒容,和浓度之比不再变化
C. 恒温恒压,混合气体的密度不再变化
D. 恒容绝热,不再变化
(3)列举两种可提高反应②中转化率的措施____________________。
(4)在恒压密闭容器内,充入0.2mol(g)与0.4mol(g)只发生反应③。(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①请回答:比较压强:______(填“>”“<”或“=”),维持温度不变,向A点状态的容器中充入氩气,的转化率______(填“升高”“降低”或“不变”)。
②B点处,容器体积为2 L,则℃时该反应的平衡常数K=___________L/mol。
③比较A、B、C三点的平衡常数大小___________(用KA、KB、KC表示)。
18. 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。
①分子内存在的化学键类型为____________。
②仪器D的名称为____________。
③装置连接顺序:_____________。
。
④装置D中的试剂是______,其作用是____________________________________。
⑤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;同时有淡黄色沉淀生成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________________________。
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德阳五中高2025级2026年秋期第一次自主检测化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第I卷时,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。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Al-27 Cl-35.5
一、选择题:本题共14个小题,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。下列有关说法正确的是
A. 向煤中加入适量石灰石,在燃烧时最终生成,可减少酸雨
B. “酒是陈的香”是因为酒在长期存放过程中生成了少量酯类物质
C. 饱和溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,其化学原理相同
D. 石油的分馏和煤的干馏、气化及液化都是化学变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.石灰石高温分解生成,与在氧气存在下最终生成,A错误;
B.酒存放时,醇与有机酸缓慢酯化生成具有特殊香味的酯类物质,使酒更香,B正确;
C.饱和溶液通过盐析(物理变化)使蛋白质溶液产生沉淀,浓硝酸通过变性(化学变化)使蛋白质溶液产生沉淀,原理不同,C错误;
D.石油分馏是物理变化,煤的干馏、气化及液化是化学变化,D错误;
故答案选B。
2. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 灼热的碳与反应 B. 碳酸钙受热分解
C. 铁与稀硫酸反应 D. 甲烷在氧气中燃烧
【答案】A
【解析】
【详解】A.灼热的碳与CO2反应生成CO,反应前后碳元素的化合价发生了变化,属于氧化还原反应,且该反应为吸热反应,A符合题意;
B.碳酸钙受热分解为CaO和CO2,该反应属于吸热反应,但反应前后各元素化合价未变化,不属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应前后铁元素和氢元素的化合价均发生了变化,属于氧化还原反应,但该反应为放热反应,C不符合题意;
D.甲烷在氧气中燃烧生成CO2和H2O,反应前后碳元素、氧元素的化合价均发生了变化,属于氧化还原反应,但燃烧均为放热反应,D不符合题意;
故选A。
3. 辨析化学概念是化学学习的重要组成部分,下列有关概念辨析正确的是
A. 均为酸性氧化物,在一定条件下均能与NaOH溶液反应
B. 在下,水分解的热化学方程式为,则的燃烧热为
C. 一定互为同系物,都能与发生取代反应,都能与发生加成反应
D. 下,热化学方程式为:,则将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热
【答案】B
【解析】
【详解】A.属于酸性氧化物,与反应只生成盐和水,但与发生氧化还原反应生成和水,不符合酸性氧化物定义,不属于酸性氧化物,A错误;
B.燃烧热指101 kPa时,1 mol纯可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。已知2 mol液态水分解吸热,则逆反应2 mol 完全燃烧生成液态水放热,故1 mol 燃烧放热,即的燃烧热为,B正确;
C.均为饱和烷烃,结构相似、分子组成相差1个,互为同系物,可与发生取代反应,但烷烃不含不饱和键,不能与发生加成反应,C错误;
D.合成氨反应为可逆反应,反应物不能完全转化,指1 mol 完全反应放出92kJ热量,故和充分反应生成的少于1 mol,放热小于46 kJ,D错误;
故选B。
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 新制氯水在光照下颜色变浅
B. 对于,及时分离出钾蒸气
C. 由组成的平衡体系加压后颜色变深
D. 合成氨工业采用高压条件提高氨的产率
【答案】C
【解析】
【详解】A.新制氯水中存在平衡。光照时,次氯酸发生分解:。次氯酸不断被消耗,使上述平衡向右移动,溶液中的浓度减小,颜色变浅,能够用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.在平衡中,及时分离出钾蒸气,使生成物钾蒸气的分压降低,平衡向生成钾的方向移动,有利于钾的制取,能够用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.该体系中存在平衡。压缩体积增大压强时,各气体的浓度均增大,其中有色的蒸气浓度增大,因而颜色变深。由于反应前后气体分子数相等,加压不使该平衡发生移动,所以颜色变深不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.合成氨反应为,正反应是气体分子数减少的反应。增大压强,平衡向气体分子数减少的方向移动,即向生成氨的方向移动,从而提高氨的产率,能够用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
5. 下列说法不正确的是(设为阿伏加德罗常数的值)
A. 空间填充模型为
B. 含有的电子数为
C. 常温常压下,一定量的与发生氯代反应生成,则反应过程中断裂的共价键数为
D. 标准状况下,含有的Cl原子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.为正四面体结构,C原子半径大于H原子,图示空间填充模型符合其结构特点,A正确;
B.1个(甲基)含有的电子数为,故含有的电子数为,B正确;
C.的物质的量为,甲烷与氯气的取代反应中,每生成,断裂键和键,共共价键,故生成时断裂的共价键数为,C正确;
D.标准状况下为液体,不能用标准状况下气体摩尔体积计算其物质的量,含有的Cl原子数不是,D错误;
故选D。
6. 1913年,德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法,从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。如图所示为哈伯法的流程图,下列说法错误的是
A. 为保持足够高的原料转化率,应在反应达到一定时间时将氨从混合气中分离出去
B. 操作①中“净化”可以防止催化剂中毒
C. 操作③中“500℃”是催化剂催化活性的最佳温度
D. 操作②④⑤均既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
【答案】D
【解析】
【分析】N2和H2净化后,通过压缩机加压、在催化剂作用下在合成塔中发生可逆反应生成氨气,将反应后气体经过液化分离得到液氨将其分离出去,还有大量未反应的N2和H2,将其回流到压缩机中,通过氮气和氢气的循环使用,可以提高原料的利用率,据此解答。
【详解】A.在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去,使平衡正向移动,故可保持足够高的原料转化率,故A正确;
B.步骤①中“净化”是除去杂质,以防止催化剂中毒,故B正确;
C.合成氨的反应是放热感应,高温不利于反应正向进行,操作③中选择“500℃”是催化剂催化活性的最佳温度,催化效率较高,故C正确;
D.操作④液化分离中,将氨从混合气中分离出去,使平衡正向移动,可以提高原料的转化率,但反应速率变慢,故D错误;
故选D。
7. “价-类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。下图是部分含氮、硫元素的“价-类二维图”。下列说法不正确的是
A. 纵坐标轴左侧区域代表的是氮及其化合物
B. g和e的浓溶液相遇会产生白烟
C. e、k、g的浓溶液敞口放置于空气中,浓度均会降低
D. a与c、g与i或j均能发生归中反应生成单质
【答案】B
【解析】
【分析】根据元素的价类图可知:左边为N元素的“价-类二维图”。右边为硫元素的“价-类二维图”。结合元素的化合价可知:a是H2S,b是S单质,c是SO2,d是SO3,e是H2SO4,f是硫酸盐;g是NH3,h是N2,i是NO,j是NO2或N2O4,k是HNO3,然后根据问题进行分析解答。
【详解】A.硫元素的最低价是-2价,氮元素的最低价是-3价,根据图示可知坐标轴右侧区域代表的是硫及其化合物,左侧区域代表的是氮及其化合物,A正确;
B.g是NH3,e是H2SO4,硫酸是非挥发性酸,二者相遇不会产生白烟,B错误;
C.e是H2SO4,具有吸水性,吸水导致其浓度降低;k是HNO3,具有挥发性,挥发导致溶质减少,浓度降低;g的浓溶液是浓氨水,具有挥发性,挥发导致溶质减少,浓度降低,C正确;
D.a是H2S,c是SO2,能发生归中反应:;g是NH3,i是NO,j是NO2或N2O4,可以发生归中反应:或,D正确;
故选B。
8. 某温度下,对可逆反应: ,下列叙述正确的是
A. 加入少量,逆反应速率增大
B. 平衡后加入,上述反应的平衡常数增大
C. 升高温度时,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 压强不变,充入Ar,反应速率减小;体积不变,充入Ar,反应速率不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.W是固体,固体浓度视为常数,增加固体用量不影响反应速率,加入少量W逆反应速率不变,A错误;
B.平衡常数仅与温度有关,加入X不改变温度,平衡常数不变,B错误;
C.升高温度会增大活化分子百分数,正、逆反应速率均增大,C错误;
D.压强不变时充入Ar,容器体积增大,参与反应的气体浓度降低,反应速率减小;体积不变时充入Ar,参与反应的气体浓度不变,反应速率不变,D正确;
故选D。
9. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的的是
实验目的
A.验证铜与浓硫酸反应并检验气态产物
B.实验室制取乙酸乙酯
实验装置
实验目的
C.探究对分解速率的影响
D.测定中和反应的反应热
实验装置
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.装置中用铜丝与浓硫酸共热产生 SO2,用品红溶液检验 SO2,并用浸NaOH溶液的棉团去除尾气,能验证铜与浓硫酸反应及检验气体产物,A可以达到目的;
B.为避免发生倒吸,制取乙酸乙酯不能将导管伸入饱和碳酸钠溶液,B不能达到目的;
C.装置在两支盛有不同浓度H2O2的试管中分别滴加 FeCl3 和 CuSO4 溶液,条件有两处不相同,不可比较不同催化剂对H2O2分解速率的影响,C不能达到目的;
D.该装置缺少环形玻璃搅拌棒,不能让酸碱充分反应,导致测量结果不准确,D不能达到目的;
故选A。
10. 下列关于各图像的解释或得出的结论不正确的是
A. 由甲图可知,反应在m点可能达到了平衡状态
B. 由乙图可知,反应在时刻可能改变了压强或使用了催化剂
C. 由丙图可知,交点A表示反应一定处于平衡状态,此时
D. 由丁图可知,反应过程中的点是C点
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中生成物百分含量随温度升高先增大后减小,m点为生成物百分含量的最大值,对应温度下反应达到平衡,升温后平衡逆向移动,因此m点可能达到平衡状态,A正确;
B.乙图时刻后正、逆反应速率同等程度增大且相等,使用催化剂可同等程度增大正逆反应速率,若反应前后气体分子数相等时增大压强也可同等程度增大正逆反应速率,因此时刻可能改变了压强或使用了催化剂,B正确;
C.丙图交点A仅表示,平衡状态的标志是各组分浓度保持不变、,浓度相等不能说明反应达到平衡,C错误;
D.丁图曲线为对应温度下的平衡转化率,曲线上的点为平衡状态,C点转化率低于该温度下的平衡转化率,反应正向进行,因此,D正确;
故本题选C。
11. 某小组利用溶液与稀反应探究反应条件对速率的影响,下列有关说法不正确的是
选项
反应温度
溶液
稀
①
25
10
0.1
10
0.1
0
②
25
5
0.1
10
0.1
x
③
50
10
0.1
5
0.2
5
④
50
10
0.1
10
0.1
0
A. 该反应的化学方程式为:
B. 可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
C. ①③两组实验可探究温度对反应速率的影响
D. 若,①②两组实验可探究溶液浓度对反应速率的影响
【答案】B
【解析】
【分析】探究反应条件对速率的影响需控制单一变量。
【详解】A.在酸性条件下分解生成,该反应的化学方程式正确,各元素原子守恒,符合反应事实,A正确;
B.在水中溶解度较大,受温度和酸度影响显著,无法准确通过气体体积判断反应快慢,但产生浑浊的时间可以反映速率,因此“单位时间内产生气体体积判断反应的快慢”的说法不准确,B错误;
C.①(25℃)和③(50℃)温度不同,其他条件(浓度、浓度)相同,可探究温度对反应速率的影响,C正确;
D.若,①②两组温度(25℃)相同,浓度不同(①为,②为),其他条件(浓度)相同,可探究浓度对反应速率的影响,D正确;
故选B。
12. 向一系列恒容但体积各不相同的恒温且温度相同的密闭容器中分别加入足量活性炭和,容器中发生反应:,在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A. ab曲线上的点均已经达到平衡状态,c点未达到平衡状态
B. 容器内的压强:
C. b点后相同时间内转化率减小,是因为减小,反应速率变慢
D. b点的平衡常数等于a、c两点
【答案】B
【解析】
【分析】向一系列密闭容器中分别加入足量活性炭和2 mol,由图可知b点的转化率最高,则b点恰好达到平衡状态,由于ab曲线上对应容器的体积逐渐增大,的起始浓度逐渐减小,的浓度越大,反应速率越大,达到平衡的时间越短,所以ab曲线上的反应均达到平衡状态;反应正向是气体体积增大的反应,随着容器体积的增大,的转化率逐渐增大,b点达到最大;b点之后,随着容器体积的增大,的起始浓度减小,反应速率减慢,达到平衡的时间延长,所以bc曲线上(不包括b点)反应均未达到平衡状态。
【详解】A.由分析可知,ab曲线上的点均已经达到平衡状态,c点未达到平衡状态,A正确;
B.a点时反应达到平衡,的转化率为40%,则列三段式得,b点时反应达到平衡,的转化率为80%,则列三段式得,综上,a点容器内气体的物质的量为2.4 mol,b点时容器内气体的物质的量为2.8 mol,因为,则,B错误;
C.b点后容器体积增大,反应物的浓度减小,反应速率减慢,达到平衡的时间延长,C正确;
D.a、b、c三点温度相同,所以对应的平衡常数也相同,D正确;
故选B。
13. 一定温度下,以和为原料,在CO存在和催化剂的作用下,合成丁烷和丁烯的反应历程如图。下列说法错误的是
A. 反应
B. 使用催化剂能增大活化分子百分数,同时降低焓变
C. 生成反应的决速步为
D. 若反应历程不变,升高温度的选择性可能下降
【答案】B
【解析】
【分析】该历程中 C2H4* 先与 H* 生成 C2H5*,C2H5* 再与 C2H4* 结合生成 C4H9*;C4H9* 有两条去向,脱氢生成 C4H8*+H*,或与 H* 结合生成 C4H10。比较各基元反应过渡态与反应物的能量差可判断活化能大小,活化能最大的一步为决速步;催化剂只改变反应途径的活化能,不改变反应物与生成物的总能量差。
【详解】A.C4H9*→C4H8*+H* 的生成物能量高于反应物能量,反应吸热,ΔH>0,A正确。
B.使用催化剂能降低反应活化能、增大活化分子百分数,但反应物和生成物的总能量不变,焓变不变,B错误。
C.生成 C4H10 的历程中,C2H4*+C2H5*→C4H9* 一步的能垒最大(过渡态与反应物的能量差最大),为决速步,C正确。
D.由能垒图可知,C4H9* 脱氢生成 C4H8*+H* 的活化能大于 C4H9*+H* 生成 C4H10 的活化能;升高温度时活化能较大的反应速率提升幅度更大,故 C4H10 的选择性可能下降,D正确。
故答案为B。
14. 在3个体积均为2.0L 的恒容密闭容器中,发生反应: ,反应达到平衡时,相关数据如表所示。下列说法正确的是
容器
温度
物质的起始物质的量浓度/()
物质的平衡浓度/()
c(X)
c(Y)
c(Z)
c(Z)
I
T₁
0.20
0.10
0
0.04
Ⅱ
T2
0.20
0.10
0.20
C1
Ⅲ
T3
0
0
0.20
C2
A.
B. 在容器Ⅰ中,达到平衡时充入氦气,则平衡向正反应方向移动
C. 若达到平衡时,容器Ⅲ中 Z的转化率大于80%,则
D. 若温度为T1,起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20mol X、0.20mol Y 和0.20mol Z,则该反应向逆反应方向进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.容器Ⅱ起始投料等效于和,若温度与相同,加压平衡正向移动,,且,温度未知无法确定数值,A错误;
B.恒容容器中充入氦气,平衡体系各组分浓度不变,正逆反应速率不变,平衡不移动,B错误;
C.容器Ⅲ等效于起始加入和,与容器Ⅰ起始投料相同,若温度为,平衡时的转化率为,转化率大于说明平衡逆向移动,反应,升高温度平衡逆向移动,故,C错误;
D.下平衡常数,起始时浓度商,反应向逆反应方向进行,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15. 工业上以铝土矿(主要成分为,含少量等杂质)为原料制备氧化铝,流程如下:
已知:常温条件下,饱和溶液的pH约为。
(1)酸浸:①为提高铝土矿的酸浸速率,通常可采用的方法有____________。(任写出一点即可)
②浸渣的主要成分为____________(填化学式)。
(2)氧化:“氧化”过程发生的离子方程式:____________,为证明已完全被氧化为,所需的试剂可为______(填标号)。
A.KSCN溶液 B.KSCN溶液、新制氯水 C.酸性溶液
(3)沉淀:用溶液调节pH,将转化为氢氧化物沉淀,溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
为获得较高的铝、铁沉淀率,应控制溶液pH最佳为______左右(填标号)。
A. B. C.
用溶液沉淀,反应过程中还生成了一种无色无味、密度比空气大的气体,写出溶液沉淀的离子方程式:________________________。
(4)碱溶:写出碱溶中反应的离子方程式:________________________。
(5)碳分:向碱溶后的溶液中通入过量气体,生成沉淀为______(填化学式)。
(6)用含铝的高品位铝土矿,经上述流程制得的产率为______%(结果保留1位小数)。
【答案】(1) ①. 将铝土矿粉碎、加热、适当提高溶液的浓度 ②.
(2) ①. ②. C
(3) ①. B ②.
(4)
(5)
(6)75.0
【解析】
【分析】向铝土矿中加入硫酸,可将、、分别转化为、和,过滤后可分离出不溶于硫酸的,向滤液中通入氧气,氧气将转化为,加入溶液调节,、转化为、沉淀,过滤后得到沉淀,向沉淀中加入溶液,沉淀溶于溶液转化为,过滤得到,向溶液中通入过量的,生成沉淀和溶液,过滤洗涤沉淀,经灼烧得到。
【小问1详解】
①提高酸浸速率,可通过增大接触面积、升温、提高反应物浓度实现,方法有将铝土矿粉碎、加热、适当提高溶液浓度,任写一点即可;
②不和硫酸发生反应,酸浸过滤后留在浸渣中,浸渣主要成分为;
【小问2详解】
氧化工序在酸性环境下,氧化生成,离子方程式为;要证明完全被氧化,即检验溶液中不存在,酸性溶液可以和发生氧化还原反应使溶液褪色,若无褪色现象说明无,故选C;
【小问3详解】
结合图像,pH在5.0~5.5时铝、铁沉淀率都维持很高水平,因此最佳pH选B;与发生双水解反应,生成沉淀与气体,离子方程式为;
【小问4详解】
碱溶时,与反应生成四羟基合铝酸根,离子方程式为;
【小问5详解】
溶液通入过量,生成沉淀,同时得到;
【小问6详解】
1t铝土矿中铝元素质量,依据铝元素守恒,理论上质量,实际产品459.0kg,产率。
16. I.按要求答题。
(1)已知:①
②
③
a.写出表示燃烧热的热化学方程式:________________________。
b.完全燃烧生成水蒸气,放出的热量为____________。
(2)已知拆开键、键、分别需要的能量是与反应生成的热化学方程式为,那拆开键所需能量为____________。
Ⅱ.中和反应反应热是化学研究的重要课题。某实验小组利用教材中的简易量热计测定中和热,加入的试剂为盐酸和溶液。(已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应生成的焓变为:。)
(3)下列说法不正确的是______(填标号)。
A. 为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
B. 测量盐酸的温度后要用水把温度计上的酸冲洗干净再去测NaOH溶液的温度
C. 实验中可以分多次把NaOH溶液倒入简易量热计内筒的盐酸中
D. 实验中将最高温度记为反应后体系的温度
(4)醋酸是一种常见弱酸,醋酸与氢氧化钠稀溶液反应生成的焓变为:,则和的大小关系为______(填“>”“=”或“<”)。
(5)假设稀盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后溶液的比热容。为了计算反应热,某学生实验记录数据如下:
实验序号
起始温度
终止温度
稀盐酸
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
请依据上表实验数据,计算中和反应生成的______(结果保留一位小数)。若计算结果与理论数据有误差,下列选项中可能导致该误差的原因是____________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.用导热更好的金属搅拌器代替玻璃搅拌器
【答案】(1) ①. ②.
(2) (3)C
(4)< (5) ①. ②. abc
【解析】
【小问1详解】
a.根据盖斯定律,将已知反应②减去反应①即可得到燃烧的热化学方程式:,其焓变。
b.的物质的量为。根据反应③可知,完全燃烧生成水蒸气放出的热量,则放出的热量为。
【小问2详解】
反应热。设拆开键所需能量为,根据热化学方程式有,解得。即拆开键所需能量为。
【小问3详解】
测定中和热时,为了减少热量散失,必须将溶液一次性迅速倒入简易量热计内筒的盐酸中,若分多次倒入会导致热量散失严重,使测定结果偏小,故C项错误。
【小问4详解】
醋酸是弱酸,在水溶液中电离需要吸收热量。因此,醋酸与溶液发生中和反应生成 时,实际放出的热量小于强酸强碱反应放出的热量()。由于放热反应的,放热越少,的数值越大(即越靠近0),故。
【小问5详解】
三次实验的起始平均温度分别为、、,对应的温度差分别为、、。三组数据均有效,平均温度差。反应放出的热量。反应生成水的物质的量。则。
a.保温、隔热效果差会导致热量散失,使测得的温差偏小,结果偏小,a符合题意;
b.仰视读数会导致量取的溶液体积偏大,混合液总质量偏大,导致温度升高幅度偏小,代入计算会使求得的热量偏小,结果偏小,b符合题意;
c.金属搅拌器导热性好,会导致热量沿搅拌器散失,使测得的温差偏小,结果偏小,c符合题意;
故选abc。
17. 油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并利用。已知下列反应的热化学方程式:
① (平衡常数)
② (平衡常数)
③ (平衡常数)
(1)______________(用含和的代数式表示)。
(2)下列叙述一定能说明反应②达到平衡状态的是________(填标号)。
A. 断裂4 mol键的同时生成4 mol键
B. 恒温恒容,和浓度之比不再变化
C. 恒温恒压,混合气体的密度不再变化
D. 恒容绝热,不再变化
(3)列举两种可提高反应②中转化率的措施____________________。
(4)在恒压密闭容器内,充入0.2mol(g)与0.4mol(g)只发生反应③。(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①请回答:比较压强:______(填“>”“<”或“=”),维持温度不变,向A点状态的容器中充入氩气,的转化率______(填“升高”“降低”或“不变”)。
②B点处,容器体积为2 L,则℃时该反应的平衡常数K=___________L/mol。
③比较A、B、C三点的平衡常数大小___________(用KA、KB、KC表示)。
【答案】(1) (2)CD
(3)增大浓度、及时移出生成物(或适当升高温度、减小压强,任意回答2条,合理即可)
(4) ①. > ②. 降低 ③. 200 ④.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律可得,反应②=反应①-反应③,反应平衡常数,答案为;
【小问2详解】
A.断裂4 mol键表示反应消耗1 mol,生成4 mol键表示反应生成4 mol,由反应②化学方程式可知两者均表示正反应速率,不能判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.由反应②方程式可知反应中与物质的量变化量之比为1:4,恒温恒容条件下,两者浓度之比等于物质的量之比,始终为1:4,不能判断反应是否达到平衡状态,B不符合题意;
C.反应②气体总物质的量随着反应的进行而变化,反应物和生成物均为气体,容器内气体总质量不变,恒温恒压条件下,混合气体体积与气体总物质的量成正比,反应平衡时,混合气体总物质的量、气体体积保持恒定,混合气体密度保持不变,C符合题意;
D.由盖斯定律可得反应②焓变,恒容绝热条件下,随着反应的进行,容器内温度不断变化,反应平衡常数随之变化,当反应达到平衡状态时,容器内温度保持不变,不再改变,D符合题意;
答案选CD;
【小问3详解】
反应②,正反应为吸热反应、气体分子数增加,可通过增大浓度、及时移出生成物、适当升高温度、减小压强等操作使得反应平衡正向移动,增大反应②中的转化率,答案为增大浓度、及时移出生成物(或适当升高温度、减小压强,任意回答2条,合理即可);
【小问4详解】
①由已知信息反应③,正反应为气体分子总数减小的反应,相同温度下,增大压强,反应平衡向气体分子数减小的方向移动,即反应平衡正向移动,平衡转化率增大,因此可得压强大小关系为,答案为>;
温度不变、恒压密闭容器中充入氩气,容器体积增大,容器内各气体浓度减小,反应平衡逆向(向气体分子数增加的方向)移动,转化率降低,答案为降低;
②B点平衡转化率为80%,根据反应方程式,平衡时容器内、、、,反应平衡常数,答案为200;
③反应平衡常数只与温度有关,A、B点温度均为,反应平衡常数不变,即,由图像可知温度,反应③,正反应为放热反应、逆反应为吸热反应,温度升高,反应平衡逆向移动(向吸热反应方向移动),反应平衡常数减小,答案为。
18. 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。
①分子内存在的化学键类型为____________。
②仪器D的名称为____________。
③装置连接顺序:_____________。
。
④装置D中的试剂是______,其作用是____________________________________。
⑤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;同时有淡黄色沉淀生成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________________________。
【答案】(1) ①. 极性键与非极性键 ②. 球形干燥管 ③. CBE ④. 碱石灰 ⑤. 吸收尾气,同时防止空气中的水蒸气进入使变质 ⑥. 排净装置内空气,防止干扰实验
(2)
【解析】
【分析】该实验目的是制备少量,装置A利用和浓盐酸反应制取,生成的氯气混有和水蒸气,先经过F中饱和食盐水除去,再通过C中浓硫酸干燥氯气,干燥纯净的通入B中,在110~140℃条件下与硫单质反应生成,生成的蒸气进入E冰水混合物冷凝收集,装置D盛装碱石灰,用于吸收尾气氯气,同时隔绝外界水蒸气,防止遇水发生水解,实验前后通入氮气,实验前排尽装置内空气,实验结束将残留吹入E收集。
【小问1详解】
①的结构式为,与之间为极性共价键,与之间为非极性共价键,所以分子内存在极性键与非极性键;
②仪器D的名称为球形干燥管,常用于盛装固体干燥剂,完成气体干燥或者尾气吸收,同时阻挡空气中气体成分进入前端反应装置;
③装置A制备氯气,F饱和食盐水除,C浓硫酸干燥氯气,B为反应发生装置,E冷凝收集产物,D尾气处理与防水汽,连接顺序;
④装置D中试剂为碱石灰,碱石灰是与固体混合物,一方面可以吸收未反应的有毒氯气尾气,防止污染空气,另一方面能够吸收空气中水蒸气,避免水蒸气进入E装置,使遇水变质;
⑤实验前打开通入一段时间氮气,氮气性质稳定,可以排净装置内空气中的氧气、水蒸气,防止氧气、水干扰实验,避免硫被氧气氧化以及遇水分解;
【小问2详解】
气体X能使品红溶液褪色,加热后恢复原状,则X为,反应只有一种元素化合价改变,同时生成淡黄色S单质,中S为+1价,一部分升高至中+4价,一部分降低至单质S的0价,Cl元素化合价不变,配平得到化学方程式。
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