内容正文:
2026-2027学年度上学期(10月)高二化学试题
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、单项选择题(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要求)
1. 化学与生产、生活密切相关,生活中处处有化学。下列说法正确的是
A. 化石燃料燃烧,化学能全部转化为热能
B. 将食品放入冰箱中,食品能够保存较长时间
C. 夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D. 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
【答案】B
【解析】
【详解】A.化石燃料燃烧时,化学能主要转化为热能,也有一部分转化为光能,因此化学能并非全部转化为热能,A错误;
B.冰箱内温度较低,降低温度能减慢食品腐败变质所涉及的化学反应速率,从而延长食品保存时间,B正确;
C.夏天气温通常高于冬天,在其他条件相同时,温度升高使发酵反应速率加快,因此夏天面粉的发酵速率通常明显大于冬天,C错误;
D.催化剂能同等程度地加快正、逆反应速率,缩短达到平衡所需的时间,但不能使化学平衡移动,因此不能提高反应物的平衡转化率,D错误;
故选B。
2. 下列根据反应原理设计的应用,不正确的是
A. CO+H2O⇌HCO+OH- 热的纯碱溶液清洗油污
B. Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+ 明矾净水
C. TiCl4+(x+2)H2O(过量)=TiO2·xH2O↓+4HCl 用TiCl4制备TiO2
D. SnCl2+H2O⇌Sn(OH)Cl↓+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入NaOH固体
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳酸钠水解使溶液呈碱性,油脂在碱性条件下能发生水解,所以纯碱溶液可用来清洗油污,故A正确;
B.Al3+水解生成Al(OH)3胶体,胶体具有吸附性,所以明矾可做净水剂,故B正确;
C.TiCl4水解生成TiO2·xH2O沉淀,所以TiCl4可以制备TiO2,故C正确;
D.SnCl2水解生成盐酸,所以配制氯化亚锡溶液时应加入盐酸,阻止SnCl2的水解,故D错误;
故答案选D。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃时,的溶液中,水电离出的总数为
B. 2 mol NO与在密闭容器中充分反应后的原子数小于
C. 的溶液中,所含的总数为
D. 80℃时,的醋酸溶液中,数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2CO3溶液中,水解促进水的电离。pH=9时,溶液中的c(OH-)=10-5 mol/L(因Kw=10-14),水电离出的H+数目等于OH-数目,即1 L×10-5 mol/L=10-5 NA,而非10-9 NA,A错误;
B.反应2NO + O2 = 2NO2,反应前后原子总数守恒。初始原子数为2 mol NO(含4 mol原子)+1 mol O2(含2 mol原子)=6 mol,反应后原子数仍为6 NA,B错误;
C.Fe3+在FeCl3溶液中会水解,导致实际Fe3+浓度小于0.1 mol/L。500 mL溶液中Fe3+数目应小于0.05 NA,C错误;
D.80℃时,醋酸溶液pH=3,c(H+)=10-3 mol/L。100 mL溶液中H+数目为0.1 L×10-3 mol/L=10-4 NA,D正确;
故答案选D。
4. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B. 氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C. 含有酚酞的氨水中加入少量醋酸铵固体,氨水的颜色变浅
D. 草木灰(含有K2CO3)和铵态氮肥不能混合施用
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cl2+H2OHCl+HClO,饱和食盐水中氯离子浓度大,使氯气与水反应的平衡逆向移动,氯气在水中溶解度减小,实验室常用饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释,A正确;
B.H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)反应前后气体体积相等,加压后平衡不移动,颜色变深是因体积减小导致浓度增大,与平衡无关,B错误;
C.醋酸铵增加铵根离子浓度,使NH3·H2O电离平衡左移,OH-减少,颜色变浅,符合平衡移动原理,C正确;
D.铵根离子和草木灰中的碳酸根离子发生双水解,肥效损耗,则草木灰与铵态氮肥不能混合施用,与勒夏特列原理有关,D正确;
故选B。
5. 在常温下①pH=3的醋酸;②pH=3的盐酸;③0.001 mol·L-1的NaOH溶液;④0.001 mol·L-1的Na2CO3溶液四种溶液,下列说法错误的是
A. 向溶液①中加入等体积的溶液②,CH3COOH的电离程度减小
B. 用溶液③分别中和等体积的溶液①和②,溶液①消耗的多
C. 将aL溶液②和bL溶液③混合后,若所得溶液的pH=4,则a:b=11:9
D. 将溶液②、④等体积混合,所得溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c()>c(H2CO3)>c()
【答案】A
【解析】
【详解】A.向pH=3的醋酸中加入等体积pH=3的盐酸,混合后H+浓度不变,但溶液总体积增大,总体积增大,CH3COOH、CH3COO-的浓度均变为原来的一半,由可知,CH3COOH的电离程度不变,A错误;
B.pH=3的醋酸浓度远高于pH=3的盐酸,中和等体积溶液时,醋酸消耗更多NaOH,B正确;
C.混合后pH=4说明H+过量即盐酸过量,由解得a:b=11:9,C正确;
D.等体积混合后生成NaCl和NaHCO3,其中NaHCO3会电离生成、H+和Na+,同时会水解生成和OH-,但的水解程度大于电离程度,因此c()>c(H2CO3)>c(),D正确;
故答案选A。
6. 下列装置或操作能达到相应实验目的的是
A.测定中和反应反应热
B.排出碱式滴定管尖嘴内的气泡
C.制备无水AlCl3固体
D.测定生成H2的反应速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.为了准确测定中和反应反应热,需要使用环形玻璃搅拌器,使溶液混合均匀,从而加快反应速度,确保测量结果的准确性,而不能使用导热性好的铜质搅拌器,导致热量散失出现误差,故A错误;
B.如图所示为碱式滴定管,碱式滴定管中排气泡的方法:将胶管弯曲使玻璃尖嘴斜向上,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴流出,从而使溶液充满尖嘴,排出气泡,故B正确;
C.铝离子会发生水解,因此制备无水AlCl3应该在HCl气流中加热,抑制铝离子的水解,故C错误;
D.装置长颈漏斗处漏气,导致氢气逸出,不能正确测量生成氢气体积,故D错误;
故选B。
7. 下列说法正确的有几个:
①活化分子间的碰撞一定会发生化学反应
②的醋酸溶液与的醋酸溶液中的数目,前者多
③恒温压缩反应体系体积,活化分子百分数增大
④在恒压、绝热容器中:,当反应容器内气体密度不随时间变化时,说明反应一定达到平衡
⑤纯水在和时,前者大
⑥热化学方程式中各物质前的化学计量数必须是整数,不能是分数
⑦在时,硫粉在中完全燃烧生成气体,放出的热量,则硫的燃烧热
A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个
【答案】B
【解析】
【详解】①活化分子间的碰撞需要合适的方向和足够的能量才能引发反应,仅活化分子碰撞不一定有效,①错误;
②100 mL 0.1 mol·L-1的醋酸和10 mL 1.0 mol·L-1的醋酸中含醋酸的物质的量相等,醋酸浓度越小其电离程度越大,所以100 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液与10 mL 1.0 mol/L的醋酸溶液中H+的数目相比,前者多,②正确;
③恒温压缩体积,单位体积活化分子数增多,但活化分子百分数不变,③错误;
④反应条件为在恒压、绝热,反应过程中能量变化会导致体积的变化,当反应达到平衡状态时,温度不变则体积不再变化,根据可知,气体密度不随时间变化时反应一定平衡状态,④正确;
⑤纯水电离吸热,温度升高H⁺浓度增大,⑤正确;
⑥热化学方程式系数表示物质的物质的量,既可以是整数,也可以是分数,⑥错误;
⑦4 g硫(0.125 mol)燃烧放37 kJ,则1 mol S 在 O2中完全燃烧生成SO2气体,放出296 kJ,ΔH=-296 kJ/mol,符合燃烧热定义,⑦正确;
综上,正确说法有4个,故选B。
8. 常温下,下列有关说法正确的是
A. 常温下,的氨水与的等体积混合,所得溶液显碱性
B. 溶液中:
C. pH均为5的溶液和溶液中水的电离程度相同
D. 常温下,的某酸式盐NaHA的水溶液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温下的氨水为弱碱溶液,溶质浓度远大于,的为强酸溶液,,二者等体积混合后氨水过量,所得溶液显碱性,A正确;
B.溶液中存在物料守恒,钠元素总物质的量是碳元素总物质的量的2倍,即,题给等式不符合物料守恒关系,B错误;
C.是酸,会抑制水的电离,是强酸弱碱盐,水解会促进水的电离,均为5的两溶液中水的电离程度后者更大,二者不相同,C错误;
D.常温下的水溶液显酸性,说明的电离程度大于水解程度,电离产生、水解产生,因此,题给离子浓度顺序错误,D错误;
故选A。
9. 一定温度下,在恒容密闭容器中充入1 mol草酸镁,发生反应:。下列叙述正确的是
A. 当混合气体中CO体积分数不变时不一定达到平衡状态
B. 平衡时充入0.1 molCO和达到新平衡时浓度大于原平衡
C. 平衡时充入氩气,正反应速率大于逆反应速率
D. 如果分离平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据反应可知,CO、CO2体积比始终为1∶1,CO体积分数始终不变,混合气体中CO体积分数不变时不一定达到平衡状态,A正确;
B.平衡时充入的CO和CO2物质的量相同,则达到新平衡时这两种气体的浓度也相同,只有产物有气体,温度不变,平衡常数不变,平衡时CO、CO2浓度等于原平衡,B错误;
C.体积不变,充入氩气,CO、CO2浓度不变,平衡不移动,正、逆反应速率相等,C错误;
D.平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,D错误;
故选A。
10. 氨对发展农业有着重要意义,也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意如下。
下列说法不正确的是
A. “干燥净化”的目的是防止混有的杂质使催化剂中毒
B. 合成氨一般选择400~500℃进行,主要是让铁触媒的活性最大,平衡转化率高
C. 热交换的目的是预热原料气,同时对合成的氨气进行降温利于液化分离
D. 合成氨采用循环操作,主要是为了提高和的利用率
【答案】B
【解析】
【详解】A.干燥净化的目的是去除原料气中的杂质(如硫化物等),防止杂质使铁触媒中毒,A正确;
B.合成氨选择400~500℃主要是因为铁触媒在此温度下活性最大,可加快反应速率,但该反应为放热反应,升高温度会降低平衡转化率,B错误;
C.热交换可利用反应后的高温气体预热原料气(节约能源),同时冷却含氨气的混合气体,利于氨气液化分离,C正确;
D.循环操作能将未反应的和重新送入反应器,提高原料利用率,D正确;
故答案选B。
11. 乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品,可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。下列说法正确的是
A. 酯化反应平衡常数表达式为K=
B. 实验过程中通过加热显著增大K值,促进平衡正向移动
C. 及时移出生成物水,可以提高反应物的转化率
D. 相比NaHSO4,浓硫酸作为催化剂可以减少副反应的发生
【答案】C
【解析】
【详解】A.酯化反应的平衡常数表达式应包含水的浓度,而选项A未包含,A错误;
B.酯化反应为放热反应,加热会使平衡逆向移动,K值减小,B错误;
C.移出水可减少生成物浓度,促使平衡正向移动,提高反应物转化率,C正确;
D.浓硫酸的强氧化性和脱水性可能导致副反应(如碳化),而作为催化剂,其酸性和脱水性比浓硫酸弱,发生的副反应更少,D错误;
故选C。
12. 化学中的色彩变化是化学学科回馈世界的浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
光照时,氯水的黄绿色褪去
光照时,分解,减小,平衡正向移动
B
压缩封装有和混合气体的注射器,混合气体的颜色先变深又逐渐变浅
增大压强(减小容器的容积),气体浓度增大,会使化学平衡向气体减少的方向移动
C
向溶液中加入溶液,充分振荡后滴加溶液,溶液颜色变红
与的反应为可逆反应
D
适当加热滴有紫色石蕊的磷酸溶液,溶液红色加深
磷酸电离为吸热过程,温度升高,溶液酸性增强
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.HClO分解导致Cl2不断转化为HCl和HClO,Cl2浓度降低,颜色褪去,正确;
B.压缩后NO2浓度增大颜色变深,随后平衡向生成(气体体积减小)方向移动,颜色变浅,正确;
C.Fe3+与I-反应为2Fe3+ + 2I-→ 2Fe2+ + I2,向溶液中加入溶液,实验中KI不足,Fe3+过量,充分振荡后滴加溶液,溶液颜色一定变红,无法证明此反应为可逆反应,错误;
D.磷酸电离吸热,升温促进电离,H+浓度增大,酸性增强,正确;
综上所述,答案为C。
13. 有关下列图像的分析正确的是
A. 图①表示加水稀释盐酸和醋酸溶液,Ⅰ表示醋酸溶液、Ⅱ表示盐酸
B. 图②表示和合成时,b点的转化率最高
C. 图③表示可逆反应的正反应活化能大于逆反应活化能
D. 图④表示镁条与盐酸反应的随t变化的曲线,时刻不是溶液的温度最高点
【答案】D
【解析】
【详解】A.盐酸为强酸完全电离,醋酸为弱酸存在电离平衡,稀释时会继续电离出,稀释相同倍数时醋酸中下降更慢,故Ⅱ为醋酸溶液、Ⅰ为盐酸,A错误;
B.反应中,增大的物质的量,平衡正向移动,转化率持续升高,c点转化率高于b点,B错误;
C.升高温度时增长速率大于,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,放热反应中正反应活化能小于逆反应活化能,C错误;
D.镁与盐酸反应为放热反应,时刻反应速率最大,是温度升高和浓度降低共同作用的结果,此时反应仍在进行、继续放热,温度会继续升高,故时刻不是溶液温度最高点,D正确;
故选D。
14. 氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:
下列说法错误的是
A. 反应ⅰ是吸热过程
B. 反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV
C. 反应ⅲ包含2个基元反应
D. 总反应的速控步包含在反应ⅱ中
【答案】D
【解析】
【详解】A.观察历程图可知,反应ⅰ中的相对能量为0,经TS1、TS2、TS3完成反应,生成和,此时的相对能量为0.05eV,因此体系能量在反应中增加,则该反应为吸热过程,A正确;
B.反应ⅱ中因脱去步骤需要经过TS5,则活化能为0.70eV与TS5的相对能量差,即3.39eV-0.70eV=2.69eV,B正确;
C.反应ⅲ从生成经历过渡态TS6、TS7,说明该反应分两步进行,包含2个基元反应,C正确;
D.整反应历程中,活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应得反应步骤(活化能为3.07eV),所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中,D错误;
故选D。
15. 异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A. 时,反应②正、逆反应速率相等
B. 该温度下的平衡常数:①>②
C. 平均速率(异山梨醇)
D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,后异山梨醇浓度才不再变化,所以时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;
B.图像显示该温度下,后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;
C.由图可知,在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)=,故C正确;
D.催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率,故D正确;
故答案为:A。
第Ⅱ卷(填空题,共55分)
二、填空题
16. 某实验小组用的盐酸与的NaOH溶液进行中和反应热的测定,装置如图所示,回答下列问题:
(1)如图所示装置中,仪器a的名称是____________,隔热层的作用是________________________,杯盖如果不用硬纸板而用铁质材料,则求得的中和热将____________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)实验中NaOH溶液相对盐酸溶液是过量的,可能的原因是:________________________________。
(3)若采取以下步骤进行实验,你认为有错误的步骤是_________________________________________。
A. 用量筒量取50 mL 0.50 mol/L的盐酸倒入量热计的内筒,测出盐酸温度,用水将温度计上的酸冲洗干净,擦干备用;
B. 用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液,用温度计测出其温度;
C. 将NaOH溶液分多次缓慢倒入量热计的内筒中,搅拌使之混合均匀,测得混合液的最高温度;
D. 重复测量2~3次,准确记录数据。
(4)如果用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与60 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液进行反应,与上述实验比,所放出的热量____________(填“相等”或“不相等”),所求中和热____________(填“相等”或“不相等”)。
(5)中和热测定实验中,下列操作不会影响实验准确性的是____________。
A. 用KOH溶液代替NaOH溶液
B. NaOH溶液在倒入小烧杯时,有少量溅出
C. 溶液混合后,密切关注温度变化,准确读取体系的最高温度
D. 测量HCl溶液的温度计未用水洗净就用来测NaOH溶液的温度
【答案】(1) ①. 玻璃搅拌器 ②. 减少热损失 ③. 偏小
(2)保证盐酸完全反应 (3)C
(4) ①. 不相等 ②. 相等 (5)AC
【解析】
【分析】中和热测定实验的关键是准确测量反应前后体系的温度变化:把一定量的酸与过量的碱在量热计中混合,测出反应前后的温度差,结合溶液的质量和比热容算出放出的热量,再换算成生成1 mol水时放出的热量。实验成功的关键是减少热量损失、保证酸完全反应并准确读取混合液的最高温度。
【小问1详解】
由图可知,仪器a是玻璃搅拌器,其作用是使酸碱充分混合、反应迅速进行;隔热层的作用是减少实验过程中热量向周围散失;杯盖若不用硬纸板而用铁质材料,铁的导热性好,会使热量散失更多,测得的温度差偏小,测得的中和热数值偏小。
【小问2详解】
实验中让NaOH溶液过量,是为了保证盐酸完全反应,使放出的热量完全由盐酸与NaOH的中和反应产生,从而减小实验误差、提高测定的准确性。
【小问3详解】
A.用量筒量取50 mL 0.50 mol/L的盐酸倒入量热计的内筒,测出盐酸温度,用水将温度计上的酸冲洗干净、擦干备用,操作正确;
B.用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液,用温度计测出其温度,操作正确;
C.将NaOH溶液分多次缓慢倒入量热计的内筒中,搅拌使之混合均匀,会使热量大量散失,测得的中和热不准确,应将NaOH溶液一次迅速倒入,操作错误;
D.重复测量2~3次,准确记录数据,操作正确。
故选C。
【小问4详解】
用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与60 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液反应,参加反应的盐酸和NaOH的物质的量都比原实验多,放出的热量更多,故所放出的热量不相等;中和热是指强酸与强碱的稀溶液反应生成1 mol水时放出的热量,与反应物的用量无关,故所求中和热相等。
【小问5详解】
A.KOH和NaOH都是强碱,与盐酸反应的本质都是,用KOH溶液代替NaOH溶液不影响中和热的测定,不影响实验准确性,A正确;
B.NaOH溶液在倒入小烧杯时有少量溅出,参与反应的NaOH的物质的量减少,放出的热量减少,影响实验准确性,B错误;
C.溶液混合后密切关注温度变化、准确读取体系的最高温度,是中和热测定实验的关键操作,能保证实验数据的准确性,不影响实验准确性,C正确;
D.测量盐酸温度的温度计未用水洗净就用来测NaOH溶液的温度,残留的盐酸会与NaOH反应放热,使测得的初始温度偏高,温度差偏小,中和热数值偏小,影响实验准确性,D错误。
故选AC。
17. 常温下,几种酸的电离常数如表所示。
弱酸
HCN
HCOOH
HF
电离常数
Ka=6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka=1.8×10-4
Ka=6.0×10-4
回答下列问题:
(1)相同浓度的下列酸溶液的酸性最强的是___________(填字母)。
A. HCN B. C. HCOOH D. HF
(2)向10 mL 0.1 mol/LHCOOH溶液中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列说法不正确的是___________。
A. HCOOH的电离程度增大 B. 增大
C. 的数目增多 D. 增大
(3)向10 mL 0.1 mol/LHF溶液中逐滴加入NaOH溶液,HF的电离平衡向___________移动;当时,溶液的pH=___________(1g2=0.3,1g3=0.5)。
(4)向KCN溶液中通入少量,离子方程式为___________。
(5)物质的量浓度相同的①溶液②NaF溶液③NaCN溶液,溶液的碱性由强到弱顺序为___________(填序号);0.1 mol/L溶液中电荷守恒关系为___________。
【答案】(1)D (2)B
(3) ①. 电离方向(或正向) ②. 2.2
(4)
(5) ①. ①>③>② ②.
【解析】
【小问1详解】
弱酸的电离常数Ka越大,酸性越强。由表中数据可知:Ka(HF)> Ka(HCOOH)> Ka1()> Ka(HCN),故相同浓度时,HF酸性最强;
【小问2详解】
A.稀释促进弱酸电离,HCOOH的电离程度增大,A正确;
B.稀释后,电离平衡正向移动,c(HCOOH)减小,B错误;
C.电离程度增大,数目增多,C正确;
D.HCOOH的电离方程式为,稀释后减小,不变,故比值增大,D正确;
故答案选B;
【小问3详解】
加入NaOH,结合,减小,促进HF电离,平衡正向移动;HF的电离方程式为,当时,,,;
【小问4详解】
根据“强酸制弱酸”,酸性:>HCN>,故通入少量时,生成HCN和,离子方程式为;
【小问5详解】
酸越弱,对应酸根离子水解程度越大,溶液碱性越强;酸性:HF>HCN>,故水解程度>>,碱性:>NaCN>NaF,因此①>③>②;电荷守恒,即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,。
18. 乙二醇是一种重要化工原料,以合成气(、)为原料合成乙二醇具有重要意义。直接合成法:,不同温度下平衡常数如下表。
温度
298 K
355 K
400 K
平衡常数
6.5×104
1.0
1.3×10-3
(1)该反应的________(填“>”或“<”),在_________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)条件下能够自发进行。
(2)已知、、燃烧热()分别为、、,则上述合成反应的___________(用a、b和c表示)。
(3)合成乙二醇的反应 ,按化学计量比进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图:
①代表的曲线为___________(填“”“”或“”);原因是____________________________________________________。
②已知:反应,,x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系,___________(填“>”“<”或“=”),D点对应体系的的值为___________。
【答案】(1) ①. < ②. 低温
(2)-2a-3b+c(或c-2a-3b)
(3) ①. ②. 该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大 ③. = ④. 12
【解析】
【小问1详解】
由表格数据可知,温度升高,反应的平衡常数不断减小,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,因此ΔH<0;该反应的反应物是5mol气体、生成物是1mol气体,属于气体分子数减少的反应,因此正反应的熵变ΔS<0,根据反应自发进行的判据ΔG=ΔH−TΔS<0,放热、熵减的反应只有在低温条件下才能满足ΔG<0,自发进行。
【小问2详解】
根据燃烧热的定义写出三个燃烧反应的热化学方程式:① 、② 、③ ;根据盖斯定律,目标反应=2×①+3×②−③,代入计算可得:
【小问3详解】
①该反应正反应气体分子数减少,相同温度下,压强越大平衡越正向移动,平衡转化率越高;若固定平衡转化率,转化率越高,反应正向进行的程度越大,需要的压强越高,对应相同压强下的反应温度越低,因此最高转化率0.6对应的是最上方的曲线;
②由图可知M、N在曲线上,按化学计量比进料,平衡转化率相等(),平衡时各组分物质的量分数分别相等,则;D点对应的平衡转化率为0.5,根据题中信息,该反应按化学计量比进料,设起始加入2molCO和3molH2,列三段式:平衡时,总物质的量为1+1.5+0.5=3mol,CO、、的物质的量分数分别为、、,则。
19. 某校化学兴趣小组学习化学反应原理后,利用老师提供的酸性溶液和溶液设计了如下实验方案:
Ⅰ.查阅资料:为二元弱酸,酸性溶液具有强氧化性,可将溶液氧化成生活常见气体,被还原为。
(1)写出和溶液反应的离子方程式:_________________________________。
Ⅱ.研究小组利用溶液和酸性溶液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:
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
V/mL
V/mL
①
290
2
0.02
4
0.1
0
6
②
2
0.02
3
0.1
8
③
315
2
0.02
0.1
1
(2)通过实验①、②,可探究___________的改变对反应速率的影响,其中___________。
(3)通过实验___________(填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响,由实验②中数据可知___________。
Ⅲ.草酸纯度的测定。称取草酸()样品,配成溶液。准确量取25 mL所配溶液于锥形瓶中,加少量硫酸酸化,用0.1000 mol/L KMnO4标准溶液进行滴定。
(4)滴定过程中酸性标准溶液应置于___________(填仪器名称),滴定终点时的现象为_________________________________________________________________。
(5)记录的实验数据如表所示。则此草酸()样品的纯度为_________%。
序号
1
2
3
滴定前的刻度/mL
0.20
0.80
1.03
滴定后的刻度/mL
17.69
18.31
20.24
(6)下列操作会引起测定结果偏高的是___________(填序号)。
A. 滴定管在盛装酸性高锰酸钾溶液前未润洗
B. 锥形瓶先用草酸溶液润洗后再装草酸溶液
C. 滴定过程中,锥形瓶振荡的太剧烈,以致部分液体溅出
D. 滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数
【答案】(1)5H2C2O4+2+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2) ①. 反应物浓度 ②. 1
(3) ①. ②、③ ②.
(4) ①. 酸式滴定管 ②. 当最后半滴酸性高锰酸钾溶液滴入锥形瓶内,瓶内溶液颜色由无色变成浅紫红色,且半分钟内不褪色,达到滴定终点
(5)88.2 (6)AB
【解析】
【分析】通过对比实验①、②、③,分别探究浓度和温度对反应速率的影响。实验①和②需要保持温度相同,改变H2C2O4的浓度;实验②和③需要保持浓度相同,改变温度。此外,溶液总体积应保持一致,据此分析;
【小问1详解】
草酸为弱酸,在离子方程式中保留化学式。酸性条件下,被还原为,被氧化为气体。根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为;
【小问2详解】
实验①和②中,溶液的浓度和体积相同,溶液的体积不同,因此探究的是反应物浓度(或草酸浓度)对反应速率的影响。根据控制变量法,溶液的总体积必须保持一致,实验①的总体积为,则实验②的总体积也应为,故;
【小问3详解】
探究温度对反应速率的影响,需要改变温度而保持其他条件(如浓度)相同。实验②和③的温度不同,若要浓度相同,则草酸的体积必须相同,即,此时两组实验可用于探究温度的影响,故选②、③;在实验②中,的物质的量为,的物质的量为。根据反应方程式可知草酸过量,高锰酸钾完全反应。消耗草酸的物质的量为。溶液总体积为,反应时间为,则;
【小问4详解】
酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能腐蚀橡胶管,因此必须盛放在酸式滴定管中。滴定终点时,草酸完全反应,当最后半滴酸性高锰酸钾溶液滴入锥形瓶内,瓶内溶液颜色由无色变成浅紫红色,且半分钟内不褪色,达到滴定终点;
【小问5详解】
三次滴定消耗标准溶液的体积分别为、、。第三组数据偏差较大,应舍去。平均消耗体积为。待测液中消耗的。根据关系式,样品中总的。草酸晶体()的质量为。样品的纯度为;
【小问6详解】
A.滴定管未润洗会导致标准液被稀释,浓度偏低,消耗体积偏大,测定结果偏高,A符合题意;
B.锥形瓶用待测液润洗会导致待测液总量增加,消耗标准液体积偏大,测定结果偏高,B符合题意;
C.液体溅出会导致待测液损失,消耗标准液体积偏小,测定结果偏低,C不符合题意;
D.终点俯视读数会导致读取的体积偏小,测定结果偏低,D不符合题意;
故选AB。
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2026-2027学年度上学期(10月)高二化学试题
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、单项选择题(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要求)
1. 化学与生产、生活密切相关,生活中处处有化学。下列说法正确的是
A. 化石燃料燃烧,化学能全部转化为热能
B. 将食品放入冰箱中,食品能够保存较长时间
C. 夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D. 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
2. 下列根据反应原理设计的应用,不正确的是
A. CO+H2O⇌HCO+OH- 热的纯碱溶液清洗油污
B. Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+ 明矾净水
C. TiCl4+(x+2)H2O(过量)=TiO2·xH2O↓+4HCl 用TiCl4制备TiO2
D. SnCl2+H2O⇌Sn(OH)Cl↓+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入NaOH固体
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃时,的溶液中,水电离出的总数为
B. 2 mol NO与在密闭容器中充分反应后的原子数小于
C. 的溶液中,所含的总数为
D. 80℃时,的醋酸溶液中,数目为
4. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B. 氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C. 含有酚酞的氨水中加入少量醋酸铵固体,氨水的颜色变浅
D. 草木灰(含有K2CO3)和铵态氮肥不能混合施用
5. 在常温下①pH=3的醋酸;②pH=3的盐酸;③0.001 mol·L-1的NaOH溶液;④0.001 mol·L-1的Na2CO3溶液四种溶液,下列说法错误的是
A. 向溶液①中加入等体积的溶液②,CH3COOH的电离程度减小
B. 用溶液③分别中和等体积的溶液①和②,溶液①消耗的多
C. 将aL溶液②和bL溶液③混合后,若所得溶液的pH=4,则a:b=11:9
D. 将溶液②、④等体积混合,所得溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c()>c(H2CO3)>c()
6. 下列装置或操作能达到相应实验目的的是
A.测定中和反应反应热
B.排出碱式滴定管尖嘴内的气泡
C.制备无水AlCl3固体
D.测定生成H2的反应速率
A. A B. B C. C D. D
7. 下列说法正确的有几个:
①活化分子间的碰撞一定会发生化学反应
②的醋酸溶液与的醋酸溶液中的数目,前者多
③恒温压缩反应体系体积,活化分子百分数增大
④在恒压、绝热容器中:,当反应容器内气体密度不随时间变化时,说明反应一定达到平衡
⑤纯水在和时,前者大
⑥热化学方程式中各物质前的化学计量数必须是整数,不能是分数
⑦在时,硫粉在中完全燃烧生成气体,放出的热量,则硫的燃烧热
A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个
8. 常温下,下列有关说法正确的是
A. 常温下,的氨水与的等体积混合,所得溶液显碱性
B. 溶液中:
C. pH均为5的溶液和溶液中水的电离程度相同
D. 常温下,的某酸式盐NaHA的水溶液中:
9. 一定温度下,在恒容密闭容器中充入1 mol草酸镁,发生反应:。下列叙述正确的是
A. 当混合气体中CO体积分数不变时不一定达到平衡状态
B. 平衡时充入0.1 molCO和达到新平衡时浓度大于原平衡
C. 平衡时充入氩气,正反应速率大于逆反应速率
D. 如果分离平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
10. 氨对发展农业有着重要意义,也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意如下。
下列说法不正确的是
A. “干燥净化”的目的是防止混有的杂质使催化剂中毒
B. 合成氨一般选择400~500℃进行,主要是让铁触媒的活性最大,平衡转化率高
C. 热交换的目的是预热原料气,同时对合成的氨气进行降温利于液化分离
D. 合成氨采用循环操作,主要是为了提高和的利用率
11. 乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品,可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。下列说法正确的是
A. 酯化反应平衡常数表达式为K=
B. 实验过程中通过加热显著增大K值,促进平衡正向移动
C. 及时移出生成物水,可以提高反应物的转化率
D. 相比NaHSO4,浓硫酸作为催化剂可以减少副反应的发生
12. 化学中的色彩变化是化学学科回馈世界的浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
光照时,氯水的黄绿色褪去
光照时,分解,减小,平衡正向移动
B
压缩封装有和混合气体的注射器,混合气体的颜色先变深又逐渐变浅
增大压强(减小容器的容积),气体浓度增大,会使化学平衡向气体减少的方向移动
C
向溶液中加入溶液,充分振荡后滴加溶液,溶液颜色变红
与的反应为可逆反应
D
适当加热滴有紫色石蕊的磷酸溶液,溶液红色加深
磷酸电离为吸热过程,温度升高,溶液酸性增强
A. A B. B C. C D. D
13. 有关下列图像的分析正确的是
A. 图①表示加水稀释盐酸和醋酸溶液,Ⅰ表示醋酸溶液、Ⅱ表示盐酸
B. 图②表示和合成时,b点的转化率最高
C. 图③表示可逆反应的正反应活化能大于逆反应活化能
D. 图④表示镁条与盐酸反应的随t变化的曲线,时刻不是溶液的温度最高点
14. 氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:
下列说法错误的是
A. 反应ⅰ是吸热过程
B. 反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV
C. 反应ⅲ包含2个基元反应
D. 总反应的速控步包含在反应ⅱ中
15. 异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A. 时,反应②正、逆反应速率相等
B. 该温度下的平衡常数:①>②
C. 平均速率(异山梨醇)
D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
第Ⅱ卷(填空题,共55分)
二、填空题
16. 某实验小组用的盐酸与的NaOH溶液进行中和反应热的测定,装置如图所示,回答下列问题:
(1)如图所示装置中,仪器a的名称是____________,隔热层的作用是________________________,杯盖如果不用硬纸板而用铁质材料,则求得的中和热将____________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)实验中NaOH溶液相对盐酸溶液是过量的,可能的原因是:________________________________。
(3)若采取以下步骤进行实验,你认为有错误的步骤是_________________________________________。
A. 用量筒量取50 mL 0.50 mol/L的盐酸倒入量热计的内筒,测出盐酸温度,用水将温度计上的酸冲洗干净,擦干备用;
B. 用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液,用温度计测出其温度;
C. 将NaOH溶液分多次缓慢倒入量热计的内筒中,搅拌使之混合均匀,测得混合液的最高温度;
D. 重复测量2~3次,准确记录数据。
(4)如果用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与60 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液进行反应,与上述实验比,所放出的热量____________(填“相等”或“不相等”),所求中和热____________(填“相等”或“不相等”)。
(5)中和热测定实验中,下列操作不会影响实验准确性的是____________。
A. 用KOH溶液代替NaOH溶液
B. NaOH溶液在倒入小烧杯时,有少量溅出
C. 溶液混合后,密切关注温度变化,准确读取体系的最高温度
D. 测量HCl溶液的温度计未用水洗净就用来测NaOH溶液的温度
17. 常温下,几种酸的电离常数如表所示。
弱酸
HCN
HCOOH
HF
电离常数
Ka=6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka=1.8×10-4
Ka=6.0×10-4
回答下列问题:
(1)相同浓度的下列酸溶液的酸性最强的是___________(填字母)。
A. HCN B. C. HCOOH D. HF
(2)向10 mL 0.1 mol/LHCOOH溶液中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列说法不正确的是___________。
A. HCOOH的电离程度增大 B. 增大
C. 的数目增多 D. 增大
(3)向10 mL 0.1 mol/LHF溶液中逐滴加入NaOH溶液,HF的电离平衡向___________移动;当时,溶液的pH=___________(1g2=0.3,1g3=0.5)。
(4)向KCN溶液中通入少量,离子方程式为___________。
(5)物质的量浓度相同的①溶液②NaF溶液③NaCN溶液,溶液的碱性由强到弱顺序为___________(填序号);0.1 mol/L溶液中电荷守恒关系为___________。
18. 乙二醇是一种重要化工原料,以合成气(、)为原料合成乙二醇具有重要意义。直接合成法:,不同温度下平衡常数如下表。
温度
298 K
355 K
400 K
平衡常数
6.5×104
1.0
1.3×10-3
(1)该反应的________(填“>”或“<”),在_________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)条件下能够自发进行。
(2)已知、、燃烧热()分别为、、,则上述合成反应的___________(用a、b和c表示)。
(3)合成乙二醇的反应 ,按化学计量比进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图:
①代表的曲线为___________(填“”“”或“”);原因是____________________________________________________。
②已知:反应,,x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系,___________(填“>”“<”或“=”),D点对应体系的的值为___________。
19. 某校化学兴趣小组学习化学反应原理后,利用老师提供的酸性溶液和溶液设计了如下实验方案:
Ⅰ.查阅资料:为二元弱酸,酸性溶液具有强氧化性,可将溶液氧化成生活常见气体,被还原为。
(1)写出和溶液反应的离子方程式:_________________________________。
Ⅱ.研究小组利用溶液和酸性溶液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:
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
V/mL
V/mL
①
290
2
0.02
4
0.1
0
6
②
2
0.02
3
0.1
8
③
315
2
0.02
0.1
1
(2)通过实验①、②,可探究___________的改变对反应速率的影响,其中___________。
(3)通过实验___________(填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响,由实验②中数据可知___________。
Ⅲ.草酸纯度的测定。称取草酸()样品,配成溶液。准确量取25 mL所配溶液于锥形瓶中,加少量硫酸酸化,用0.1000 mol/L KMnO4标准溶液进行滴定。
(4)滴定过程中酸性标准溶液应置于___________(填仪器名称),滴定终点时的现象为_________________________________________________________________。
(5)记录的实验数据如表所示。则此草酸()样品的纯度为_________%。
序号
1
2
3
滴定前的刻度/mL
0.20
0.80
1.03
滴定后的刻度/mL
17.69
18.31
20.24
(6)下列操作会引起测定结果偏高的是___________(填序号)。
A. 滴定管在盛装酸性高锰酸钾溶液前未润洗
B. 锥形瓶先用草酸溶液润洗后再装草酸溶液
C. 滴定过程中,锥形瓶振荡的太剧烈,以致部分液体溅出
D. 滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数
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