精品解析:辽宁省鞍山市普通高中2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题
2026-10-22
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内容正文:
化学高二阶段测试题
本试卷满分100分,时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 C 12
一、选择题: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. 下列叙述正确的是
A. 在糕点包装内放置小包除氧剂与改变化学反应速率无关
B. 如果盐酸的浓度是醋酸浓度的2倍,前者的H⁺浓度也是后者的2倍
C. 在化学工业中,使用催化剂一定能提高反应物的平衡转化率
D. 蒸馒头时小苏打受热分解属于吸热熵增反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.除氧剂具有还原性,可以消耗氧气,减慢食品氧化变质的速率,所以在糕点包装内放置小包除氧剂与改变化学反应速率有关,A错误;
B.氯化氢是强电解质,在溶液中完全电离,醋酸是弱电解质,在溶液中部分电离,若盐酸浓度为醋酸的2倍,盐酸中氢离子浓度大于醋酸溶液中氢离子浓度的2倍,B错误;
C.催化剂能降低反应的活化能,加快化学反应速率,但平衡不移动,反应物的平衡转化率不变,C错误;
D.小苏打是碳酸氢钠的俗称,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,该反应是熵增的吸热反应,D正确;
故选D。
2. 下列电离方程式正确的是
A. 醋酸钠的电离:
B. 碳酸氢钠的电离:
C. Fe(OH)3的电离:
D. 的电离:
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸钠是盐,属于强电解质,在水中完全电离产生自由移动的离子,其电离方程式为CH3COONa=CH3COO-+Na+,A错误;
B.碳酸氢钠在溶液中会发生电离生成Na+和,其电离方程式为:NaHCO3=Na++,B错误;
C.Fe(OH)3是难溶性碱,属于弱电解质,在溶液中会部分电离,存在电离平衡,电离方程式为:Fe(OH)3Fe3++3OH-,C正确;
D.H2SO4是二元强酸,在水中完全电离产生H+、,电离方程式应该为:H2SO4=2H++,D错误;
故合理选项是C。
3. 下列关于合成氨反应:的说法正确的是:
A. 298 K时该反应,常温可自发,因此常温能快速大量合成氨气
B. 该反应、,一定不能自发进行
C. 恒温恒压下充入稀有气体,容器体积增大,提高氮气平衡转化率
D. 工业生产选择400~500℃,主要原因是该温度下铁触媒催化活性最高
【答案】D
【解析】
【详解】A.仅说明反应在常温下具备自发进行的趋势,但该反应常温下反应速率极慢,无法快速大量合成氨气,A错误;
B.反应自发进行的判据为,该反应、,低温条件下可满足,能够自发进行,B错误;
C.恒温恒压下充入稀有气体,容器体积增大,反应体系内各反应物、生成物的分压降低,平衡向气体分子数增多的逆反应方向移动,氮气平衡转化率降低,C错误;
D.工业合成氨选择400~500℃,核心原因是该温度范围内铁触媒的催化活性最高,可兼顾反应速率与生产效率,D正确;
故选D。
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业采用高压条件,提高氨气产率
B. 的密闭容器中增大压强,缩小体积气体颜色加深
C. 在溶液中通入HCl气体,溶液由蓝色变为黄绿色
D. 升高温度,醋酸的电离程度增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.合成氨反应为,正反应气体分子数减小,增大压强平衡正向移动,可提高氨气产率,该事实可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.反应前后气体分子总数相等,增大压强平衡不移动,气体颜色加深是因为体积缩小导致浓度增大,与平衡移动无关,该事实不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.溶液中存在平衡,为蓝色,为黄绿色,通入时浓度增大,平衡正向移动,溶液颜色变化可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.醋酸电离为吸热过程,电离方程式为,升高温度平衡正向移动,电离程度增大,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选B。
5. 用消除的反应为。下列说法正确的是
A. 反应物键能的总和大于生成物键能的总和
B. 反应中生成22.4 L N2,转移电子数目为8NA
C. 实际应用中,适当增加CH4的量有利于消除NO2,减轻空气污染程度
D. 反应平衡常数的表达式
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应,为放热反应,焓变反应物总键能生成物总键能,因此反应物键能的总和小于生成物键能的总和,A错误;
B.未指明气体处于标准状况,无法确定的物质的量,无法计算转移电子数目,B错误;
C.适当增加的量,反应物浓度增大,平衡正向移动,可促进的转化,有利于消除、减轻空气污染程度,C正确;
D.平衡常数表达式中各物质浓度的幂等于其化学计量数,的化学计量数为2,因此分母中应标注2次幂,正确的表达式为,D错误;
故答案选 C。
6. 已知的反应机理为①;②,其中各物质均为气态。其反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 是反应①的活化能 B. 的焓变ΔH=(E5-E1)kJ/mol
C. 反应①是该反应的决速步 D. 气体可能会大量累积
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①的活化能是反应物的能量与过渡态的能量差,即,不是,A错误;
B.焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,反应物总能量为,生成物总能量为,故,B错误;
C.决速步由活化能最大的基元反应决定,反应①活化能为,反应②活化能为,由图可知,故反应①是决速步,C正确;
D.反应①活化能大,反应速率慢,生成的速率慢,反应②活化能小,反应速率快,消耗的速率快,因此不可能大量累积,D错误;
故选C。
7. 在密闭容器中,通入a mol N2和b mol H2,在一定条件下反应达到平衡时,容器中剩余c mol N2。下列说法正确的是
A. 若把容器的容积减小到原来的,则正向移动,逆反应速率减小
B. 达到平衡时,N2的转化率为
C. 达到平衡时,生成NH3的物质的量为2(a-c) mol
D. 恒温恒容时,混合气体的密度不再变化,则反应达到平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.容积减小到原来的时体系压强增大,所有物质浓度均升高,正、逆反应速率均增大,仅平衡正向移动,A错误;
B.的转化率为,选项给出的表达式相当于将正确值缩小为1%,B错误;
C.反应消耗的物质的量为,根据氮原子守恒,生成的物质的量为,C正确;
D.恒温恒容时,反应体系全为气体,混合气体总质量守恒、容器体积固定,因此密度始终不发生变化,无法作为平衡判断依据,D错误;
故选C。
8. 由下列实验事实得出的结论不正确的是
实验事实
结论
A
NH3和空气的混合气体通过热的Cr2O3,Cr2O3持续红热
该反应ΔH<0
B
平衡:溶液中增大
平衡逆向移动
C
完全中和25 mL 0.1 mol/L HF溶液需25 mL0.1 mol/L NaOH溶液
不可证明HF是弱酸
D
某浓度的氨水中加入少量氯化铵固体
增大
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.的催化氧化反应中,持续红热说明反应放出的热量可维持反应进行,该反应为放热反应,,A正确;
B.对于平衡,增大,根据勒夏特列原理,平衡向消耗的方向即逆向移动,B正确;
C.等体积等浓度的与物质的量相等,无论是强酸还是弱酸都恰好完全中和,因此不能证明是弱酸,C正确;
D.氨水中存在电离平衡,电离常数,温度不变不变,加入少量固体,增大,故减小,D错误;
故选D。
9. 在恒容密闭容器中反应: 达到平衡状态,以下说法不正确的是
A. 降低温度,使Q减小,Q<K,因此平衡正向移动
B. 及时分离出CO2,使Q减小,Q<K,因此平衡正向移动
C. 扩大容器体积,使Q增大,Q>K,因此平衡逆向移动
D. 反应中加入催化剂可增大反应速率,能增大一段时间内的反应物转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.降低温度瞬间,反应物和生成物浓度均不变,浓度商不变;该反应,降低温度时平衡常数增大,使,平衡正向移动,选项认为降低温度使减小,描述错误,A错误;
B.及时分离出,生成物浓度减小,浓度商的分子项减小,减小,,平衡正向移动,B正确;
C.扩大容器体积,各物质浓度同等倍数减小,该反应反应物气体系数之和大于生成物,代入浓度商表达式可知增大,,平衡逆向移动,C正确;
D.加入催化剂可增大反应速率,反应达到平衡前,相同时间内反应物转化量更多,可增大一段时间内的反应物转化率,催化剂不改变平衡转化率,D正确;
故选A。
10. 工业上合成三氧化硫:,下列有关说法正确的是
A. 工业上采用高温,目的是提高平衡产率
B. 增大压强,平衡正向移动,工业上压强越高越好
C. 使用催化剂,可加快反应速率,不改变平衡产率
D. 恒温恒容条件下,充入一定量的He,容器总压强增大,平衡发生移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡产率降低,工业采用高温是为了加快反应速率、使催化剂达到活性温度,A错误;
B.该反应正反应为气体分子数减少的反应,增大压强平衡正向移动,但压强过高会大幅提升设备成本和能耗,并非越高越好,B错误;
C.催化剂可同等程度加快正、逆反应速率,不改变平衡状态,因此不改变平衡产率,C正确;
D.恒温恒容条件下充入,容器总压强增大,但反应体系中各组分的浓度、分压均不变,平衡不移动,D错误;
故答案为:C。
11. 下列叙述与图示相符的是(夹持装置已省略)
A.等体积、等pH的盐酸和醋酸中,分别投入0.12 g镁粉(少量)
B.探究催化剂对分解反应速率的影响
C.稳定性:石墨<金刚石
D.两个试管上方的气球同时鼓起。
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.醋酸的酸性弱于HCl,等体积、等pH的盐酸和醋酸中,醋酸浓度远大于盐酸,镁粉少量时镁完全反应,最终生成的体积相等;反应过程中醋酸可不断电离补充,反应速率更快,曲线斜率更大,与图示相符,A正确;
B.该实验存在温度、浓度、是否添加催化剂三个变量,变量不唯一,无法探究催化剂对分解速率的影响,B错误;
C.物质能量越低越稳定,由图可知石墨的焓低于金刚石,故稳定性石墨金刚石,选项表述相反,C错误;
D.醋酸的酸性弱于HCl,0.1mol/L的稀盐酸中c(H+)远大于同浓度的醋酸溶液,因此盐酸和锌粒的反应速率更快,盛放盐酸的试管上方气球先鼓起,不会同时鼓起,D错误;
故选A。
12. 一定温度下,在容积恒为1 L的容器中通入一定量,发生反应 ,体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。
t/s
0
20
40
60
80
c(N2O4)/(mol/L)
0.100
0.062
0.048
0.040
0.040
c(NO2)/(mol/L)
0
0.076
0.104
0.120
0.120
下列说法不正确的是
A. 0~60 s,的平均反应速率为v=0.06 mol/(L·min)
B. 降低温度,反应的化学平衡常数值增大
C. 80 s时,保持温度不变再充入、各0.12 mol,平衡不移动
D. 若压缩容器使压强增大,达新平衡后混合气颜色比原平衡时深
【答案】B
【解析】
【详解】A.0~60 s,的浓度变化量为,时间,根据,得,A正确;
B.该反应正反应为吸热反应,降低温度平衡逆向移动,生成物浓度减小、反应物浓度增大,平衡常数数值减小,B错误;
C.该温度下平衡常数,再充入、各后,,,浓度商,平衡不移动,C正确;
D.压缩容器使压强增大,虽然平衡向气体分子数减小的逆向移动,但勒夏特列原理只能减弱浓度增大的趋势,不能抵消,最终浓度仍大于原平衡,混合气颜色比原平衡时深,D正确;
故选B。
13. 下列叙述与图像对应正确的是
A. 对达到平衡的,图①是在充入了一定量的,平衡逆向移动
B. 由图②表示的反应方程式为:
C. 图③可知,、,满足反应:
D. 对于反应,图④中y轴可以表示Y的百分含量
【答案】C
【解析】
【详解】A.若充入一定量,时刻应保持原有水平不变,仅突然增大,与图①不符,A错误;
B.由浓度变化量可知,A为反应物,B、C为生成物,且反应达到平衡后浓度不变,为可逆反应,方程式应为,选项中用等号不符合可逆反应特征,B错误;
C.由“先拐先平数值大”,同温度下更先达到平衡,故,增大压强时升高,说明平衡正向移动,符合反应气体分子数减小的特征;同压强下更先达到平衡,故,升高温度时降低,说明平衡逆向移动,正反应放热,与给定反应相符,C正确;
D.该反应,升高温度平衡逆向移动,的百分含量应升高,与图④中随温度升高而降低的特征不符,D错误;
故选C。
14. 一定条件下,在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入4 mol 和1 mol 合成乙烯:。温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法不正确的是
A. M点的正反应速率(正)可能低于N点的逆反应速率(逆)
B. 图中M点的转化率小于50%
C. 不再改变时不可证明化学反应已达到平衡
D. 升高温度,平衡逆向移动,而催化效率降低可能是催化剂中毒
【答案】C
【解析】
【详解】A.、均为平衡点,故、,点温度高于点,尽管点催化效率更高,但温度对反应速率的影响可能超过催化效率的影响,故可能低于,A正确;
B.点平衡转化率为,转化的,结合反应计量数,转化的,转化率为,B正确;
C.初始时,反应中与按物质的量比消耗,设转化,则剩余、,,该比值随变化而改变,故比值不变时可证明反应达平衡,C错误;
D.随温度升高平衡转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,该反应为放热反应;催化效率降低存在催化剂中毒的可能性,D正确;
故选C。
15. 在T ℃时,和制备的相关反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
在密闭体系中达到平衡时,含硫粒子的物质的量分数随的变化关系如图示。
下列说法错误的是
A. a点对应容器中无
B. 升温达新平衡后,曲线与的交点b可能移至c处
C. 在T ℃时,反应Ⅱ的平衡常数
D. 在T ℃时,d点的转化率为90%
【答案】B
【解析】
【分析】当时,以反应Ⅰ为主,SO2Cl2物质的量增加,即物质的量分数最大的为SO2Cl2,故L3曲线代表SO2Cl2;随着的增加,过量的SCl2与SO2Cl2反应,反应Ⅱ正向进行,SOCl2物质的量分数先增加后降低,故L2曲线代表SOCl2;随着的增加,SCl2物质的量分数一直增加,故L1曲线代表SCl2。
【详解】A. 由已知得,反应Ⅰ为与完全反应生成,当时,无剩余,A正确;
B. 曲线、、分别代表、、的物质的量分数随的变化,升温使反应Ⅱ平衡逆移,增大,减小,曲线与的交点b应向左移动,而不是移至c点,B错误;
C. 在T ℃时,由题图中d点坐标知,此时、的物质的量分数相等;设起始状态的物质的量为,的物质的量为,由反应Ⅰ完全反应知生成的物质的量为1 ,剩余的物质的量为1 ;设反应体系的容积为,反应Ⅱ中反应的物质的量为,列“三段式”:
平衡时气体的总物质的量为,的物质的量分数为,解得,反应Ⅱ的平衡常数,C正确;
D. 在T ℃时,d点的转化率(注意:反应Ⅰ中也消耗)为,D正确。
故答案选B。
二、非选择题:
16. 化学反应中浓度、压强、温度及催化剂等因素会影响反应速率,除了定性观察,也可通过实验进行定量测定,回答下列问题:
(1)反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如图所示:
①进程I的ΔH___________0(填“<”、“=”或“>”)。
②进程I~IV起催化作用的是___________(填X,Y,Z)。
③生成P的速率:III___________II(填“<”、“=”或“>”)。
(2)某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下:(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)
实验
序号
实验温
度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
溶液(含硫酸)
溶液
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
A
293
2
0.02
4
0.1
0
6
B
T1
2
0.02
3
0.1
V1
8
C
313
2
0.02
V2
0.1
1
t
①通过实验A、B,可探究出___________的改变对反应速率的影响,通过实验B、C可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
②B组实验中溶液褪色时间___________(填“<”、“=”或“>”)C组实验中溶液褪色时间,C组实验的反应速率v()___________。(用含有t的式子表示)
③同学们在实验中发现反应速率总是如图所示,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:①产物(Mn2+或MnSO4)是反应的催化剂;②___________。
【答案】(1) ①. < ②. 、 ③. <
(2) ①. 浓度 ②. > ③. ④. 该反应为放热反应
【解析】
【小问1详解】
① 由图可知,进程I中反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,因此 ;
②催化剂在反应前后质量和化学性质保持不变,根据图示,物质和在反应开始时参与反应,反应结束后又重新生成,属于该反应的催化剂;而物质参与反应后最终生成了产物 ,并未重新生成,因此不是催化剂;
③活化能越小,化学反应速率越快。由图可知,进程III的最大活化能(最高能垒)明显大于进程II的最大活化能,因此生成的速率:III II;
【小问2详解】
① 实验A、B中,为了控制变量,总体积应保持一致(均为),两组实验仅有 溶液的体积不同(即 的浓度不同),其他条件均相同,因此探究的是浓度改变对反应速率的影响;
②实验A、B中,为了利用控制变量法研究浓度改变对反应速率的影响,需要保证温度已知,因此,实验B与实验C探究的是温度对反应速率的影响,B组温度为,C组温度为,其他条件相同时,温度越高,反应速率越快,溶液褪色所需时间越短,故B组褪色时间 C组褪色时间;
C组实验中,混合溶液的总体积为 ,反应消耗的 的浓度变化量 ,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,可知 ;
反应速率随时间先增大后减小, 时间内速率变快的原因,一方面是生成的 对该反应起催化作用,另一方面是因为该反应为放热反应,随着反应的进行,体系温度逐渐升高,从而使反应速率加快,而后续反应物浓度降低的影响大于温度升高的影响,反应速率开始下降。
17. 用50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液和50 mL 0.50 mol/L盐酸溶液利用下图装置进行中和反应反应热的测定。
(1)所用NaOH溶液稍过量的原因是___________。
(2)图中仪器X的名称是___________。
(3)下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 用温度计测完酸的温度后立即测量碱的温度
B. 向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
C. 将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸对实验结果没有影响
D. 用量筒量取稀酸或碱时,视线必须与液体凹面最低处相平
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氨水、稀氢氧化钙溶液分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为___________。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容4.18 kJ·kg-1·℃-1。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.3
2
20.2
20.4
23.5
3
20.5
20.6
23.7
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=___________(结果保留一位小数)。
(6)若计算生成1 mol H2O时的放出的热量小于57.3 kJ,产生偏差的原因可能是___________(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.一次迅速把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
c.用温度计测定盐酸起始温度后直接测定NaOH溶液的温度
d.酸碱混合后,立即盖上量热计杯盖,插入温度计,并匀速搅拌混合液
【答案】(1)为了保证盐酸被完全中和
(2)玻璃搅拌器 (3)D
(4)
(5)
(6)ac
【解析】
【小问1详解】
在测定中和热时,为了使一种酸或碱完全反应,通常使另一种反应物稍微过量(例如本题中用 反应),以保证反应完全,从而减小实验误差。
【小问2详解】
仪器X的名称是玻璃搅拌器。
【小问3详解】
A.测完酸的温度后,温度计应用水冲洗干净并用滤纸擦干,才能测量碱的温度,否则残留酸与碱反应会造成测定温度偏高、误差增大,A错误;
B.向内筒中加入稀碱时,应当一次性快速倒入,缓慢加入会导致热量大量散失,使测得的放热量偏小,B错误;
C.醋酸是弱酸,电离过程吸热,换成醋酸会导致测得的放热量偏小,对实验结果有影响,C错误;
D.用量筒读数,视线必须与液体凹液面最低处相平,操作正确,D正确;
故答案选D。
【小问4详解】
、是强碱,在水中完全电离,与等量反应时放出的热量相等;而是弱碱,在电离过程中需要吸收热量,导致总放热量更少。由于反应热 为负值,放热越少,则越大,因此三者反应热的大小关系为。
【小问5详解】
首先计算出三组实验各自的平均起始温度及温差分别为:第1组,;第2组,;第3组,,三组数据的平均温差 。接着计算混合后溶液的总质量,反应放出的热量。反应生成的的物质的量,由此可得生成水放出的热量为,因此该实验测得的中和热。
【小问6详解】
a.隔热差会导致热量散失,使测得的放热偏少,a正确;
b.一次迅速倒入是规范的正确操作,能够减少散热,不会导致放热偏小,b错误;
c.用测定过盐酸的温度计直接去测溶液的温度,会使酸碱提前发生反应,导致测得的初始温度偏高、计算出的温差偏小,从而使放热量偏少,c正确;
d.迅速盖上杯盖并搅拌是正确的实验操作,不会导致放热偏小,d错误;
故答案选ac。
18. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,一氧化碳、二氧化碳及甲烷等气体资源化利用倍受关注
(1)在一定条件下、与可发生如下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则=___________;=___________(用、表示)。
(2)在密闭容器中起始时按投料,分别在压强为1 MPa和5 MPa的恒压下进行反应(均只发生反应Ⅱ和反应Ⅲ)。恒压条件下反应温度对平衡体积分数(含碳元素)[X为CO或CH4,]的影响如图所示。
①在5 MPa时,表示CO和CH4的平衡体积分数随温度变化关系的曲线依次是___________和___________(填“a”、“b”、“c”或“d”)
②在T℃,反应在M点达到化学平衡,平衡时CH4的物质的量分数x(CH4)=___________。
③反应Ⅲ的平衡常数Kx3=___________[对于反应,]。
(x为物质的量分数,即某气态物质的物质的量占所有气态物质物质的量总和的百分比)
(3)在另一温度下按反应I合成甲烷,如图关闭K,向A容器中充入1 mol CO和3 mol H2,向B容器中充入1.5 mol CO和4.5 mol H2,两容器均只发生反应I。已知起始时容器A和B的体积均为a L,反应达到平衡时容器B的体积为0.9a L,维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,容器A、B的总体积为___________L(不考虑温度的变化,P为可自由滑动活塞,不考虑活塞的摩擦力)。
【答案】(1) ①. -206.4 ②.
(2) ①. d ②. a ③. 12.5%(或0.125) ④. 2.4
(3)1.5a
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ=反应Ⅱ-反应Ⅲ,故,反应Ⅱ=反应Ⅰ+反应Ⅲ,故;
【小问2详解】
① 反应Ⅱ是放热、气体分子数减少的反应,温度升高平衡逆向移动,的平衡占比降低,压强增大时反应Ⅱ正向移动,占比更高,因此5 MPa下代表的是曲线a,反应Ⅲ是吸热反应,温度升高平衡正向移动,CO的平衡占比升高,且5MPa下反应Ⅱ正向程度大,CO的占比会比1 MPa下更低,因此5 MPa下代表CO的是曲线d;
② M点处,含碳物种中,因此剩余的占比为20%,设初始投料、,根据碳元素守恒,平衡时,,结合氧元素守恒,可知,结合氢元素守恒,可知,可得总气态物质的物质的量为0.2 mol+0.4 mol+0.4 mol+1.2 mol+1 mol=3.2 mol,因此的物质的量分数为;
③由②中数据可知, CO2的物质的量分数为,H2的物质的量分数为,CO的物质的量分数为,H2O的物质的量分数为,则;
【小问3详解】
反应I是气体分子数减少的反应,B容器为恒压体系,起始投料1.5mol 和4.5mol ,打开K后总投料为2.5mol 和7.5mol ,同温同压条件下与B容器为等效平衡,投料是B容器的倍,则等效平衡下总容积为B容器平衡体积的倍,故体积为。
19. I、按要求回答下列问题:
(1)现有以下物质:①氨水 ②KOH固体 ③熔融NaHSO4 ④Al2O3固体 ⑤石墨 ⑥CO2 ⑦乙醇 ⑧盐酸;其中能导电的有___________(填序号,下同),属于强电解质的有___________。
(2)甲、乙两瓶氨水的浓度分别为0.1 mol·L-1和1 mol·L-1,则甲、乙两瓶氨水中之比___________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ、25℃时,醋酸、次氯酸和碳酸的电离平衡常数如下所示:
化学式
CH3COOH
HClO
H2CO3
电离平衡常数
K=1.8×10-5
K=9.0×10-8
Ka1=4.0×10-7
Ka2=4.0×10-11
(3)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸溶液,下列各式表示的数值随水量的增加而减小的是___________(填字母)。
a. b. c.
(4)同浓度的CH3COO-、ClO-、、在溶液中结合H⁺的能力最强的是___________。
(5)下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是___________(填字母)。
A. 升高温度 B. 加入浓硫酸
C. 加少量的CH3COONa固体 D. 加水稀释
(6)判断CO2通入次氯酸钠溶液中是否发生反应,如果不能反应请说出理由,如果能请写出相应的化学方程式:___________。
(7)25℃时,若初始时次氯酸溶液中HClO的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,达到电离平衡时溶液中=___________mol·L-1。
(8)在pH=8即=10-8 mol/L的碳酸氢钠溶液中,求___________。
【答案】(1) ①. ①③⑤⑧ ②. ②③④
(2)> (3)a
(4) (5)D
(6)
(7)
(8)0.16
【解析】
【小问1详解】
①氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质,氨水中含有铵根离子和氢氧根离子,可以导电;
②氢氧化钾固体中的离子不能自由移动,不能导电,但它在水溶液或熔融状态下可以完全电离,属于强电解质;
③熔融硫酸氢钠电离出自由移动的钠离子和硫酸氢根离子,可以导电,它在水溶液中能完全电离,属于强电解质;
④氧化铝固体里的离子被束缚,不能自由移动,不能导电,熔融时可以完全电离,属于强电解质;
⑤石墨中存在自由移动的电子,可以导电,石墨是单质,既不是电解质也不是非电解质;
⑥二氧化碳由分子构成,自身不能电离,不能导电,属于非电解质;
⑦乙醇属于非电解质,以分子形式存在,不能导电;
⑧盐酸是混合物,含有自由移动的氢离子和氯离子,可以导电,盐酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
因此能导电的是①③⑤⑧,强电解质是②③④。
【小问2详解】
是弱碱,溶液浓度越小,其电离程度越大。甲的浓度小于乙,故甲的电离度大于乙。根据可知,甲、乙两瓶氨水中之比为,该比值大于。
【小问3详解】
a.,由于稀释时减小且不变,故该比值减小,a正确;
b.稀释过程中减小,电离平衡常数不变,由可知,,该比值增大,b错误;
c.醋酸溶液加水稀释,电离平衡正向移动,溶液中增大,c错误;
故答案选a。
【小问4详解】
酸根离子结合的能力越强,说明其对应的酸越弱,即酸的电离平衡常数越小。根据表格数据可知,酸的电离常数大小顺序为:,故酸性最弱的是,其对应的酸根离子结合的能力最强。
【小问5详解】
A.电离平衡常数只与温度有关,要求常数不变,则温度不能改变,A错误;
B.加入浓硫酸会增大,会抑制醋酸的电离,使电离程度减小,B错误;
C.加入固体会增大,会抑制醋酸的电离,使电离程度减小,C错误;
D.加水稀释能促进醋酸的电离,使电离程度增大,且温度不变电离常数不变,D正确;
故答案选D。
【小问6详解】
根据电离平衡常数可知,酸性强弱顺序为:。根据强酸制取弱酸的原理,通入溶液中能发生反应,生成和,化学方程式为:。
【小问7详解】
的电离方程式为,设达到电离平衡时,则,。代入电离平衡常数表达式:,解得,即。
【小问8详解】
碳酸的第一步和第二步电离平衡常数分别为,。将两式相乘可得:。变形得到 。
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化学高二阶段测试题
本试卷满分100分,时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 C 12
一、选择题: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. 下列叙述正确的是
A. 在糕点包装内放置小包除氧剂与改变化学反应速率无关
B. 如果盐酸的浓度是醋酸浓度的2倍,前者的H⁺浓度也是后者的2倍
C. 在化学工业中,使用催化剂一定能提高反应物的平衡转化率
D. 蒸馒头时小苏打受热分解属于吸热熵增反应
2. 下列电离方程式正确的是
A. 醋酸钠的电离:
B. 碳酸氢钠的电离:
C. Fe(OH)3的电离:
D. 的电离:
3. 下列关于合成氨反应:的说法正确的是:
A. 298 K时该反应,常温可自发,因此常温能快速大量合成氨气
B. 该反应、,一定不能自发进行
C. 恒温恒压下充入稀有气体,容器体积增大,提高氮气平衡转化率
D. 工业生产选择400~500℃,主要原因是该温度下铁触媒催化活性最高
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业采用高压条件,提高氨气产率
B. 的密闭容器中增大压强,缩小体积气体颜色加深
C. 在溶液中通入HCl气体,溶液由蓝色变为黄绿色
D. 升高温度,醋酸的电离程度增大
5. 用消除的反应为。下列说法正确的是
A. 反应物键能的总和大于生成物键能的总和
B. 反应中生成22.4 L N2,转移电子数目为8NA
C. 实际应用中,适当增加CH4的量有利于消除NO2,减轻空气污染程度
D. 反应平衡常数的表达式
6. 已知的反应机理为①;②,其中各物质均为气态。其反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 是反应①的活化能 B. 的焓变ΔH=(E5-E1)kJ/mol
C. 反应①是该反应的决速步 D. 气体可能会大量累积
7. 在密闭容器中,通入a mol N2和b mol H2,在一定条件下反应达到平衡时,容器中剩余c mol N2。下列说法正确的是
A. 若把容器的容积减小到原来的,则正向移动,逆反应速率减小
B. 达到平衡时,N2的转化率为
C. 达到平衡时,生成NH3的物质的量为2(a-c) mol
D. 恒温恒容时,混合气体的密度不再变化,则反应达到平衡状态
8. 由下列实验事实得出的结论不正确的是
实验事实
结论
A
NH3和空气的混合气体通过热的Cr2O3,Cr2O3持续红热
该反应ΔH<0
B
平衡:溶液中增大
平衡逆向移动
C
完全中和25 mL 0.1 mol/L HF溶液需25 mL0.1 mol/L NaOH溶液
不可证明HF是弱酸
D
某浓度的氨水中加入少量氯化铵固体
增大
A. A B. B C. C D. D
9. 在恒容密闭容器中反应: 达到平衡状态,以下说法不正确的是
A. 降低温度,使Q减小,Q<K,因此平衡正向移动
B. 及时分离出CO2,使Q减小,Q<K,因此平衡正向移动
C. 扩大容器体积,使Q增大,Q>K,因此平衡逆向移动
D. 反应中加入催化剂可增大反应速率,能增大一段时间内的反应物转化率
10. 工业上合成三氧化硫:,下列有关说法正确的是
A. 工业上采用高温,目的是提高平衡产率
B. 增大压强,平衡正向移动,工业上压强越高越好
C. 使用催化剂,可加快反应速率,不改变平衡产率
D. 恒温恒容条件下,充入一定量的He,容器总压强增大,平衡发生移动
11. 下列叙述与图示相符的是(夹持装置已省略)
A.等体积、等pH的盐酸和醋酸中,分别投入0.12 g镁粉(少量)
B.探究催化剂对分解反应速率的影响
C.稳定性:石墨<金刚石
D.两个试管上方的气球同时鼓起。
A. A B. B C. C D. D
12. 一定温度下,在容积恒为1 L的容器中通入一定量,发生反应 ,体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。
t/s
0
20
40
60
80
c(N2O4)/(mol/L)
0.100
0.062
0.048
0.040
0.040
c(NO2)/(mol/L)
0
0.076
0.104
0.120
0.120
下列说法不正确的是
A. 0~60 s,的平均反应速率为v=0.06 mol/(L·min)
B. 降低温度,反应的化学平衡常数值增大
C. 80 s时,保持温度不变再充入、各0.12 mol,平衡不移动
D. 若压缩容器使压强增大,达新平衡后混合气颜色比原平衡时深
13. 下列叙述与图像对应正确的是
A. 对达到平衡的,图①是在充入了一定量的,平衡逆向移动
B. 由图②表示的反应方程式为:
C. 图③可知,、,满足反应:
D. 对于反应,图④中y轴可以表示Y的百分含量
14. 一定条件下,在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入4 mol 和1 mol 合成乙烯:。温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法不正确的是
A. M点的正反应速率(正)可能低于N点的逆反应速率(逆)
B. 图中M点的转化率小于50%
C. 不再改变时不可证明化学反应已达到平衡
D. 升高温度,平衡逆向移动,而催化效率降低可能是催化剂中毒
15. 在T ℃时,和制备的相关反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
在密闭体系中达到平衡时,含硫粒子的物质的量分数随的变化关系如图示。
下列说法错误的是
A. a点对应容器中无
B. 升温达新平衡后,曲线与的交点b可能移至c处
C. 在T ℃时,反应Ⅱ的平衡常数
D. 在T ℃时,d点的转化率为90%
二、非选择题:
16. 化学反应中浓度、压强、温度及催化剂等因素会影响反应速率,除了定性观察,也可通过实验进行定量测定,回答下列问题:
(1)反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如图所示:
①进程I的ΔH___________0(填“<”、“=”或“>”)。
②进程I~IV起催化作用的是___________(填X,Y,Z)。
③生成P的速率:III___________II(填“<”、“=”或“>”)。
(2)某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下:(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)
实验
序号
实验温
度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
溶液(含硫酸)
溶液
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
A
293
2
0.02
4
0.1
0
6
B
T1
2
0.02
3
0.1
V1
8
C
313
2
0.02
V2
0.1
1
t
①通过实验A、B,可探究出___________的改变对反应速率的影响,通过实验B、C可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
②B组实验中溶液褪色时间___________(填“<”、“=”或“>”)C组实验中溶液褪色时间,C组实验的反应速率v()___________。(用含有t的式子表示)
③同学们在实验中发现反应速率总是如图所示,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:①产物(Mn2+或MnSO4)是反应的催化剂;②___________。
17. 用50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液和50 mL 0.50 mol/L盐酸溶液利用下图装置进行中和反应反应热的测定。
(1)所用NaOH溶液稍过量的原因是___________。
(2)图中仪器X的名称是___________。
(3)下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 用温度计测完酸的温度后立即测量碱的温度
B. 向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
C. 将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸对实验结果没有影响
D. 用量筒量取稀酸或碱时,视线必须与液体凹面最低处相平
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氨水、稀氢氧化钙溶液分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为___________。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容4.18 kJ·kg-1·℃-1。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.3
2
20.2
20.4
23.5
3
20.5
20.6
23.7
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=___________(结果保留一位小数)。
(6)若计算生成1 mol H2O时的放出的热量小于57.3 kJ,产生偏差的原因可能是___________(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.一次迅速把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
c.用温度计测定盐酸起始温度后直接测定NaOH溶液的温度
d.酸碱混合后,立即盖上量热计杯盖,插入温度计,并匀速搅拌混合液
18. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,一氧化碳、二氧化碳及甲烷等气体资源化利用倍受关注
(1)在一定条件下、与可发生如下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则=___________;=___________(用、表示)。
(2)在密闭容器中起始时按投料,分别在压强为1 MPa和5 MPa的恒压下进行反应(均只发生反应Ⅱ和反应Ⅲ)。恒压条件下反应温度对平衡体积分数(含碳元素)[X为CO或CH4,]的影响如图所示。
①在5 MPa时,表示CO和CH4的平衡体积分数随温度变化关系的曲线依次是___________和___________(填“a”、“b”、“c”或“d”)
②在T℃,反应在M点达到化学平衡,平衡时CH4的物质的量分数x(CH4)=___________。
③反应Ⅲ的平衡常数Kx3=___________[对于反应,]。
(x为物质的量分数,即某气态物质的物质的量占所有气态物质物质的量总和的百分比)
(3)在另一温度下按反应I合成甲烷,如图关闭K,向A容器中充入1 mol CO和3 mol H2,向B容器中充入1.5 mol CO和4.5 mol H2,两容器均只发生反应I。已知起始时容器A和B的体积均为a L,反应达到平衡时容器B的体积为0.9a L,维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,容器A、B的总体积为___________L(不考虑温度的变化,P为可自由滑动活塞,不考虑活塞的摩擦力)。
19. I、按要求回答下列问题:
(1)现有以下物质:①氨水 ②KOH固体 ③熔融NaHSO4 ④Al2O3固体 ⑤石墨 ⑥CO2 ⑦乙醇 ⑧盐酸;其中能导电的有___________(填序号,下同),属于强电解质的有___________。
(2)甲、乙两瓶氨水的浓度分别为0.1 mol·L-1和1 mol·L-1,则甲、乙两瓶氨水中之比___________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ、25℃时,醋酸、次氯酸和碳酸的电离平衡常数如下所示:
化学式
CH3COOH
HClO
H2CO3
电离平衡常数
K=1.8×10-5
K=9.0×10-8
Ka1=4.0×10-7
Ka2=4.0×10-11
(3)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸溶液,下列各式表示的数值随水量的增加而减小的是___________(填字母)。
a. b. c.
(4)同浓度的CH3COO-、ClO-、、在溶液中结合H⁺的能力最强的是___________。
(5)下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是___________(填字母)。
A. 升高温度 B. 加入浓硫酸
C. 加少量的CH3COONa固体 D. 加水稀释
(6)判断CO2通入次氯酸钠溶液中是否发生反应,如果不能反应请说出理由,如果能请写出相应的化学方程式:___________。
(7)25℃时,若初始时次氯酸溶液中HClO的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,达到电离平衡时溶液中=___________mol·L-1。
(8)在pH=8即=10-8 mol/L的碳酸氢钠溶液中,求___________。
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