精品解析:江苏省无锡市新吴区第三高级中学2025-2026学年高二下学期期中考试化学试题
2026-10-26
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内容正文:
2025-2026学年第二学期高二化学期中试卷
考试时间:75分钟 总分:100分
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意
1. 将一定物质的量的气体A、B置于2 L的密闭容器中,发生如下反应:。4 s末时,测得A为0.5 mol,B为0.4 mol,C为0.2 mol,下列说法正确的是
A. 第4 s时,B的速率为 B. 前4 s,C的速率为
C. A的起始物质的量为0.7 mol D. B的转化率为20%
2. 合成氨的热化学方程式为,下列有关叙述错误的是
A. 该反应属于氮的固定
B. 将与置于密闭容器中充分反应后放出热量为
C. 升温可以加快该反应速率但不利于反应正向进行
D. 实验室可用湿润的红色石蕊试纸检验
3. 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。下列有关判断不正确的是
A. 反应的平衡常数不变 B. 平衡向正反应方向移动
C. D. C的体积分数减小
4. 下列实验操作正确的是
A. 润洗滴定管 B. 定容后摇匀
C. 读数为12.20 mL D. 中和滴定
5. 常温下,下列指定溶液中的离子能大量共存的是
A. pH = 2的溶液:、、、
B. 无色溶液:、、、
C. 的溶液:、、、
D. 水电离的的溶液:、、、
6. 1884年勒夏特列提出了平衡移动原理,下列现象或操作不能用该原理解释的是
A. 反应,工业上将钾蒸气从反应体系中分离出来,以制备金属钾
B. 恒温条件下,,缩小容积,气体颜色变深
C. 实验室可用排饱和食盐水溶液的方法收集气体
D. 工业上选择高压条件()合成氨以提高原料的平衡转化率
7. 用尿素水解生成的催化还原,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为,下列说法正确的是
A. 上述反应
B. 上述反应平衡常数
C. 上述反应中消耗,转移电子的数目为
D. 实际应用中,加入尿素的量越多,柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
8. 下列说法正确的是
A. 将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH变小
B. 中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量相同
C. 可逆反应,体系加压后因为平衡移动导致体系颜色变深
D. 向恒容平衡体系中通入少量,转化率不变
9. 醋酸溶液中存在电离平衡,下列叙述不正确的是
A. 升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数增大
B. 溶液加少量的固体,平衡逆向移动
C. 的溶液加水稀释,溶液中减小
D. 加水稀释,溶液中所有离子浓度都会减少
10. 对于反应: ,下列有关化学反应速率和平衡的图像正确的是
A. B. C. D.
11. 根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中结论正确的是
选项
方案设计
现象
结论
A
等体积的HX和HY两种酸分别与足量的锌反应,用排水法收集气体
HX放出的氢气多且反应速率快
证明酸性HX比HY弱
B
向溶液中加入少量的同浓度KI溶液充分反应后,取反应液分别加入KSCN溶液和淀粉溶液
前者变红,后者变蓝
证明溶液和KI溶液的反应是可逆反应
C
在容积不变的密闭容器中发生反应:向其中通入氩气
反应速率不变
说明化学反应速率不受压强影响
D
加热盛有溶液的试管
溶液由蓝色变为黄色
(蓝色)(黄色),说明上述反应的
A. A B. B C. C D. D
12. 已知,不同温度下水溶液中和的浓度变化关系曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 下,的溶液呈酸性
B. 向点溶液中加入适量的后得到B点溶液
C. A、B、C三点对应的的大小关系:A<C<B
D. A、E两点对应溶液中由水电离出的的浓度的大小关系:E>A
13. 二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
Ⅰ
Ⅱ
向容积为10 L的密闭容器中投入和,不同温度下,测得5 min时(反应均未达平衡)的乙烷转化率和乙烯选择性随温度的变化如图所示:
已知:乙烯选择性。下列说法正确的是
A. 反应的活化能Ⅰ大于Ⅱ
B. 400℃时,0~5 min内反应速率:
C. 乙烯的产量600℃比500℃高
D. 其他条件不变,增大投料比投料,可提高乙烷平衡转化率
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 弱电解质的研究是重要课题。回答下列问题:
(1)水溶液中碳元素的存在形态随pH变化如图所示。
①下列说法正确的是____(填序号)。
a.A点,溶液中和浓度相同
b.时,溶液中主要微粒为
c.当时,
d.时,
②向上述的水溶液中加入NaOH溶液时,发生反应的离子方程式是_______________________。
(2)碳酸及部分弱酸的电离平衡常数如下表。
弱酸
HClO
电离平衡常数(25℃)
①、、HClO的酸性由强到弱的顺序为_________________。
②将少量气体通入NaClO溶液中,写出该反应的离子方程式:____。
(3)乙二酸俗称草酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。25℃时,向溶液中逐滴加入溶液,溶液中、和的物质的量分数随溶液pH变化如图所示:
①可以证明草酸是弱酸的事实是____(不定项)。
A.等pH的草酸溶液和稀硫酸与足量锌粒反应时,草酸产生的总量多
B.温度、物质的量浓度相同时,草酸溶液的导电性比稀硫酸的导电性弱
C.草酸与溶液反应放出气体
D.在草酸水溶液中还含有未电离的草酸分子
②时,草酸的电离平衡常数分别是、,则_______________。
(4)某温度下,某水溶液中,,x和y的关系如图所示。
该温度下,将的溶液与的溶液混合(忽略体积变化)。若所得混合溶液呈中性,则_______________。
15. 滴定法是测定溶液浓度的一种重要方法,常见的有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定法等。请回答下列问题:
Ⅰ.学生甲用的NaOH溶液来测定未知浓度醋酸溶液。
(1)配制标准溶液,所需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、____________________。
(2)准备与滴定:
A.用蒸馏水洗涤碱式滴定管后,注入标准NaOH溶液至“0”刻度线以上;
B.固定好碱式滴定管并使碱式滴定管尖嘴充满液体;
C.调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数;
D.量取20.00 mL待测液注入润洗过的锥形瓶中,并加入2滴酚酞溶液;
E.用标准碱液滴定至终点,记下碱式滴定管液面读数;
F.重复以上滴定操作2次,记录实验数据。
①以上步骤有错误的是_______________(填字母)。
②排除盛NaOH标准液的滴定管尖嘴气泡的方法是图中的_________(填字母)操作。
A. B. C. D.
(3)步骤E中滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化,边滴边摇动锥形瓶。滴定终点的现象为:_________________________________________________。某次实验滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,则消耗NaOH溶液的体积为_______________mL。
(4)下列操作中可能使所测醋酸溶液的浓度数值偏高的是____(填字母)。
A. 水洗涤后的酸式滴定管未用醋酸溶液润洗就直接注入醋酸溶液,并移取20.00 mL的醋酸溶液于锥形瓶中
B. 滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
C. 读取NaOH溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
D. 滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
Ⅱ.实验室常用标准酸性溶液测定绿矾 [摩尔质量为278 g/mol]样品的纯度(被还原为)。学生乙称取6.0 g绿矾样品,溶解,配成250 mL溶液。
(5)①取25.00 mL该溶液于锥形瓶中,将溶液置于___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②三次实验所消耗的标准体积平均值为40.00 mL,绿矾样品的纯度为_________(保留三位有效数字)。
16. 氮氧化物是导致酸雨、光化学烟雾的主要污染物,其主要来源有汽车尾气和硝酸工厂等。研究氮氧化物废气处理是国际环保主要方向之一,某科研团队利用催化还原技术处理工业废气,反应原理如下:
反应①:
反应②:
(1)已知反应①能量曲线如图,则___________。
(2)一定温度下,向体积为2 L的恒容密闭容器中投入一定量的和发生反应①,能说明该反应已经达到平衡状态的是__________(填字母)。
A. 混合气体的密度保持不变
B. 单位时间内每断裂4 mol C-H键,同时断裂4 mol O-H键
C. 和的浓度比保持不变
D. 容器内气体的平均相对分子质量不变
(3)不同温度下发生反应②,的浓度随时间变化如图。回答以下问题:
①图中、的关系为:_______________(填“>”、“<”或“=”),b点与c点相比,_______________点(填“b”或“c”)反应速率更快,理由是__________________________。
②温度下,10~20 min内的平均反应速率_______________,的平衡转化率为_______________。
(4)利用某分子筛作催化剂,也可脱除废气中的NO和,生成两种无毒物质。其反应历程如下图所示:该历程的总反应为____________________________。
17. 我国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,因此研发利用技术,以降低空气中二氧化碳含量为研究重点。以、为原料合成,主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)反应Ⅰ在________(填高温、低温或任意温度)下能自发进行,一定条件下,反应Ⅰ历程如图所示。该反应的反应速率由第___________(填“1”或“2”)步决定。
(2)不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
其中纵坐标表示平衡转化率的是图____(填“甲”或“乙”);图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是_______________________________。
(3)以合成的为原料,在催化剂作用下可以制取丙烯,反应的化学方程式为。该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式(为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。则该反应的活化能_______________。当改变外界条件时,实验数据如图中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是________________________________。
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2025-2026学年第二学期高二化学期中试卷
考试时间:75分钟 总分:100分
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意
1. 将一定物质的量的气体A、B置于2 L的密闭容器中,发生如下反应:。4 s末时,测得A为0.5 mol,B为0.4 mol,C为0.2 mol,下列说法正确的是
A. 第4 s时,B的速率为 B. 前4 s,C的速率为
C. A的起始物质的量为0.7 mol D. B的转化率为20%
【答案】D
【解析】
【详解】A.第4秒时的速率通常指瞬时速率,但题目中给出的是4秒内的平均速率B的浓度变化为0.1mol/2L=0.05mol/L,平均速率为,但选项描述为“第4s时”的速率,表述不严谨,A错误;
B.C为固体,其物质的量变化不用于计算反应速率,B错误;
C.根据反应式,生成0.2mol C需消耗0.1mol A,A的起始物质的量为0.5 mol +0.1 mol =0.6 mol,而非0.7 mol,C错误;
D.B的起始物质的量为0.4 mol +0.1 mol =0.5 mol,转化率为,D正确;
故选D。
2. 合成氨的热化学方程式为,下列有关叙述错误的是
A. 该反应属于氮的固定
B. 将与置于密闭容器中充分反应后放出热量为
C. 升温可以加快该反应速率但不利于反应正向进行
D. 实验室可用湿润的红色石蕊试纸检验
【答案】B
【解析】
【详解】A.将游离态的氮转化为氮的化合物为氮的固定,该反应属于氮的固定,故A正确;
B.由可知生成2mol氨气放热,这是一个可逆反应,与置于密闭容器中反应不可能完全,放出热量小于,故B错误;
C.升温,反应速率加快,平衡逆向移动,故C正确;
D.为碱性气体,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D正确;
选B。
3. 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。下列有关判断不正确的是
A. 反应的平衡常数不变 B. 平衡向正反应方向移动
C. D. C的体积分数减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.平衡常数仅与温度有关,反应温度保持不变,故平衡常数不变,A正确;
B.容器容积扩大到原来的两倍时,若平衡不移动,A的浓度应为,实际测得A浓度为,说明平衡向逆反应方向移动,而非正反应方向,B错误;
C.容器容积扩大即减小压强,平衡向气体总物质的量增大的方向移动,该反应平衡逆向移动,说明反应物气体总化学计量数大于生成物,即,C正确;
D.平衡逆向移动,C的物质的量减少,且反应逆向进行时气体总物质的量增大,故C的体积分数减小,D正确;
故选B。
4. 下列实验操作正确的是
A. 润洗滴定管 B. 定容后摇匀
C. 读数为12.20 mL D. 中和滴定
【答案】A
【解析】
【详解】A.润洗滴定管时,需横持滴定管并缓慢转动,使润洗液接触全部内壁,A正确;
B.定容后摇匀容量瓶的标准操作是:食指顶住瓶塞,另一只手托住容量瓶瓶底,反复上下颠倒摇匀,B错误;
C.滴定管的刻度上小下大,由图可知,滴定管的读数为11.80 mL,C错误;
D.盐酸为酸性溶液,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,所以盐酸应选用酸式滴定管盛装,操作错误,D错误;
故选A。
5. 常温下,下列指定溶液中的离子能大量共存的是
A. pH = 2的溶液:、、、
B. 无色溶液:、、、
C. 的溶液:、、、
D. 水电离的的溶液:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.pH = 2的溶液显酸性,、、、之间不发生反应,且均能在该酸性溶液中大量存在,能大量共存,A正确;
B.在水溶液中显紫红色,与无色溶液的条件不符,B错误;
C.由可知,,溶液显碱性。与反应生成沉淀,离子方程式为;与反应生成弱电解质,离子方程式为,故这些离子不能在该溶液中大量共存,C错误;
D.水存在电离平衡。常温下,水电离产生的,小于纯水中的,说明水的电离受到抑制,溶液可能显酸性,也可能显碱性。若显酸性,能氧化,发生反应;若显碱性,与发生反应,与发生反应。两种情况下所列离子均不能大量共存,D错误;
故选A。
6. 1884年勒夏特列提出了平衡移动原理,下列现象或操作不能用该原理解释的是
A. 反应,工业上将钾蒸气从反应体系中分离出来,以制备金属钾
B. 恒温条件下,,缩小容积,气体颜色变深
C. 实验室可用排饱和食盐水溶液的方法收集气体
D. 工业上选择高压条件()合成氨以提高原料的平衡转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应,工业上将钾蒸气从反应体系中分离出来,以减小K蒸气的浓度,使得上述平衡正向移动,以制备金属钾,能用勒夏特列原理解释,A不合题意;
B.恒温条件下,,缩小容积,即增大压强,上述平衡不移动,气体颜色变深,是由于体积减小,I2(g)浓度增大,即不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.已知Cl2溶于水存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,饱和食盐水溶液中Cl-浓度增大,上述平衡逆向移动,导致Cl2的消耗量和溶解度减小,故实验室可用排饱和食盐水溶液的方法收集Cl2气体,能用勒夏特列原理解释,C不合题意;
D.已知合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)正反应是一个气体体积减小的方向,增大压强上述平衡正向移动,故工业上选择高压条件()合成氨以提高原料的平衡转化率符合勒夏特列原理,D不合题意;
故答案为:B。
7. 用尿素水解生成的催化还原,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为,下列说法正确的是
A. 上述反应
B. 上述反应平衡常数
C. 上述反应中消耗,转移电子的数目为
D. 实际应用中,加入尿素的量越多,柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由方程式可知,该反应是一个气体分子数增大的反应,即熵增的反应,反应△S>0,故A错误;
B.由方程式可知,反应平衡常数,故B正确;
C.由方程式可知,反应每消耗4mol氨气,反应转移12mol电子,则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023,故C错误;
D.实际应用中,加入尿素的量越多,尿素水解生成的氨气过量,柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大,故D错误;
故选B。
8. 下列说法正确的是
A. 将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH变小
B. 中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量相同
C. 可逆反应,体系加压后因为平衡移动导致体系颜色变深
D. 向恒容平衡体系中通入少量,转化率不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.为强酸强碱盐,溶液呈中性,温度升高促进水的电离,增大,溶液中升高,pH变小,A正确;
B.相等时,弱碱氨水的物质的量浓度远大于强碱溶液,等体积下氨水溶质物质的量更大,中和所需的物质的量更多,B错误;
C.该反应正反应气体分子数减少,体系加压时,首先因体积缩小,的浓度瞬间大幅升高,体系颜色直接变深;平衡正向移动只会部分削弱浓度的升高,最终颜色变深的主要原因是体积压缩导致浓度增大,并非平衡移动直接导致,C错误;
D.通入后,会与产物反应生成,使平衡正向移动,转化率增大,D错误;
故选A。
9. 醋酸溶液中存在电离平衡,下列叙述不正确的是
A. 升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数增大
B. 溶液加少量的固体,平衡逆向移动
C. 的溶液加水稀释,溶液中减小
D. 加水稀释,溶液中所有离子浓度都会减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.醋酸的电离为吸热过程,升高温度平衡正向移动,电离常数仅与温度有关,温度升高增大,A正确;
B.加入固体,溶液中浓度增大,平衡逆向移动,B正确;
C.由电离常数表达式,变形可得,稀释时温度不变不变,减小,故该比值减小,C正确;
D.加水稀释时减小,温度不变时水的离子积为定值,故增大,并非所有离子浓度都减小,D错误;
故选D。
10. 对于反应: ,下列有关化学反应速率和平衡的图像正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.升高温度,速率加快,正方向是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,逆反应速率变化更大,A正确;
B.根据先拐先平数据大,则p2压强大,反应为气体分子数不变的反应,升高压强,平衡不移动,C的平衡质量分数不变,B错误;
C.相同条件下,温度升高,平衡逆向移动,B转化率降低,C错误;
D.A是固体,加入A,速率不变,平衡不移动,D错误;
故选A。
11. 根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中结论正确的是
选项
方案设计
现象
结论
A
等体积的HX和HY两种酸分别与足量的锌反应,用排水法收集气体
HX放出的氢气多且反应速率快
证明酸性HX比HY弱
B
向溶液中加入少量的同浓度KI溶液充分反应后,取反应液分别加入KSCN溶液和淀粉溶液
前者变红,后者变蓝
证明溶液和KI溶液的反应是可逆反应
C
在容积不变的密闭容器中发生反应:向其中通入氩气
反应速率不变
说明化学反应速率不受压强影响
D
加热盛有溶液的试管
溶液由蓝色变为黄色
(蓝色)(黄色),说明上述反应的
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.等的HX和HY初始浓度相同,HX放出氢气更多且反应速率更快,说明相同下HX的物质的量浓度更大、电离程度更小,故酸性HX弱于HY,A正确;
B.实验中KI少量,本身过量,即使反应完全进行仍有剩余,滴加溶液变红无法证明反应是可逆反应,B错误;
C.恒容条件下通入不参与反应的氩气,参与反应的各物质浓度不变,故反应速率不变,压强对反应速率的影响本质是通过改变反应物浓度实现的,不能说明化学反应速率不受压强影响,C错误;
D.加热溶液由蓝色变为黄色,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,因此,D错误;
故答案选A。
12. 已知,不同温度下水溶液中和的浓度变化关系曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 下,的溶液呈酸性
B. 向点溶液中加入适量的后得到B点溶液
C. A、B、C三点对应的的大小关系:A<C<B
D. A、E两点对应溶液中由水电离出的的浓度的大小关系:E>A
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,时,B 点的水溶液中,,pH=6.5,此时溶液呈中性,A错误;
B.D点时,,此时溶液显酸性,加NaOH会消耗氢离子,使溶液中氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大至溶液显中性,但B点处溶液是的中性溶液,D点处溶液是25℃的溶液,温度不同,Kw不同,无法仅通过加入NaOH溶液得到B点的溶液,B错误;
C.A 点对应的是25℃的中性溶液,Kw=10−7×10−7=10−14,B 点对应的是T℃ 中性溶液,Kw=10−6.5×10−6.5=10−13,C点的溶液,、 介于 10−7 和 10−6.5 之间,故 Kw 介于 10−14 和 10−13 之间,所以Kw 大小:A<C<B,C正确;
D.A点是中性溶液,,溶液显中性,对水电离不影响,E点的溶液,,溶液显碱性,抑制了水的电离,所以水电离的氢氧根离子浓度小于A点,D错误;
故答案选C。
13. 二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
Ⅰ
Ⅱ
向容积为10 L的密闭容器中投入和,不同温度下,测得5 min时(反应均未达平衡)的乙烷转化率和乙烯选择性随温度的变化如图所示:
已知:乙烯选择性。下列说法正确的是
A. 反应的活化能Ⅰ大于Ⅱ
B. 400℃时,0~5 min内反应速率:
C. 乙烯的产量600℃比500℃高
D. 其他条件不变,增大投料比投料,可提高乙烷平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.随温度升高,乙烯选择性不断降低,说明温度升高后反应Ⅱ(生成非乙烯产物的副反应)的速率增长更快。根据阿伦尼乌斯规律,活化能越大的反应,速率随温度升高的增幅越显著,因此活化能,A错误;
B.时乙烯选择性为,说明总转化的乙烷中参与反应Ⅰ,仅参与反应Ⅱ,相同时间内反应Ⅰ消耗乙烷更多,故反应速率,B错误;
C.时生成乙烯的物质的量为,时生成乙烯的物质的量为,故乙烯产量更高,C正确;
D.增大投料比,相当于增大的浓度,根据勒夏特列原理,乙烷的平衡转化率会降低,D错误;
故选C。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 弱电解质的研究是重要课题。回答下列问题:
(1)水溶液中碳元素的存在形态随pH变化如图所示。
①下列说法正确的是____(填序号)。
a.A点,溶液中和浓度相同
b.时,溶液中主要微粒为
c.当时,
d.时,
②向上述的水溶液中加入NaOH溶液时,发生反应的离子方程式是_______________________。
(2)碳酸及部分弱酸的电离平衡常数如下表。
弱酸
HClO
电离平衡常数(25℃)
①、、HClO的酸性由强到弱的顺序为_________________。
②将少量气体通入NaClO溶液中,写出该反应的离子方程式:____。
(3)乙二酸俗称草酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。25℃时,向溶液中逐滴加入溶液,溶液中、和的物质的量分数随溶液pH变化如图所示:
①可以证明草酸是弱酸的事实是____(不定项)。
A.等pH的草酸溶液和稀硫酸与足量锌粒反应时,草酸产生的总量多
B.温度、物质的量浓度相同时,草酸溶液的导电性比稀硫酸的导电性弱
C.草酸与溶液反应放出气体
D.在草酸水溶液中还含有未电离的草酸分子
②时,草酸的电离平衡常数分别是、,则_______________。
(4)某温度下,某水溶液中,,x和y的关系如图所示。
该温度下,将的溶液与的溶液混合(忽略体积变化)。若所得混合溶液呈中性,则_______________。
【答案】(1) ①. b ②.
(2) ①.
②.
(3) ①. ABD ②.
(4)
【解析】
【小问1详解】
① a.A点是和的交点,两者浓度相同,a错误;
b.由图可知时,的物质的量分数接近100%,溶液中主要微粒为,b正确;
c.当时,对应图中B点,此时,溶液呈碱性,说明,c错误;
d.时,溶液主要为碳酸盐,水解产生和,且水电离也产生,故,d错误;
故选b;
② 时溶液中主要含碳微粒为,加入发生中和反应生成和水,离子方程式为。
【小问2详解】
①相同温度下,弱酸的电离平衡常数越大,酸性越强;根据表格数据,故酸性由强到弱的顺序为。
②碳酸的第一步电离常数大于次氯酸,第二步电离常数小于次氯酸,根据“强酸制弱酸”原理,少量通入溶液中生成和,离子方程式为。
【小问3详解】
① A.等的草酸和稀硫酸,草酸浓度远大于稀硫酸,与足量锌反应产生的氢气多,说明草酸部分电离,是弱酸,A正确;
B.同温同浓度下导电性弱,说明溶液中离子浓度小,草酸未完全电离,是弱酸,B正确;
C.只能证明草酸酸性强于碳酸,不能证明其为弱酸,C错误;
D.水溶液中存在未电离的分子是弱电解质的根本特征,D正确;
故选ABD。
②由图可知,时,此时;时,此时。则。
【小问4详解】
由图可知,当时,即时,可得该温度下水的离子积常数;的溶液中,则;的溶液中;混合溶液呈中性,则,即,解得。
15. 滴定法是测定溶液浓度的一种重要方法,常见的有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定法等。请回答下列问题:
Ⅰ.学生甲用的NaOH溶液来测定未知浓度醋酸溶液。
(1)配制标准溶液,所需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、____________________。
(2)准备与滴定:
A.用蒸馏水洗涤碱式滴定管后,注入标准NaOH溶液至“0”刻度线以上;
B.固定好碱式滴定管并使碱式滴定管尖嘴充满液体;
C.调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数;
D.量取20.00 mL待测液注入润洗过的锥形瓶中,并加入2滴酚酞溶液;
E.用标准碱液滴定至终点,记下碱式滴定管液面读数;
F.重复以上滴定操作2次,记录实验数据。
①以上步骤有错误的是_______________(填字母)。
②排除盛NaOH标准液的滴定管尖嘴气泡的方法是图中的_________(填字母)操作。
A. B. C. D.
(3)步骤E中滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化,边滴边摇动锥形瓶。滴定终点的现象为:_________________________________________________。某次实验滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,则消耗NaOH溶液的体积为_______________mL。
(4)下列操作中可能使所测醋酸溶液的浓度数值偏高的是____(填字母)。
A. 水洗涤后的酸式滴定管未用醋酸溶液润洗就直接注入醋酸溶液,并移取20.00 mL的醋酸溶液于锥形瓶中
B. 滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
C. 读取NaOH溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
D. 滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
Ⅱ.实验室常用标准酸性溶液测定绿矾 [摩尔质量为278 g/mol]样品的纯度(被还原为)。学生乙称取6.0 g绿矾样品,溶解,配成250 mL溶液。
(5)①取25.00 mL该溶液于锥形瓶中,将溶液置于___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②三次实验所消耗的标准体积平均值为40.00 mL,绿矾样品的纯度为_________(保留三位有效数字)。
【答案】(1)玻璃棒、250 mL容量瓶
(2) ①. AD ②. C
(3) ①. 滴入最后半滴NaOH溶液,溶液由无色变为粉红色(或浅红色),且半分钟内不褪色 ②. 26.10 (4)CD
(5) ①. 酸式 ②. 92.7%
【解析】
【小问1详解】
配制一定物质的量浓度的250 mL溶液,除题给仪器外,转移溶液需要玻璃棒引流,定容的专用容器为250 mL容量瓶;
【小问2详解】
①步骤A错误:只用蒸馏水洗涤的碱式滴定管内壁残留水,会稀释NaOH标准液,注入标准液前必须先用NaOH标准液润洗2~3次;步骤D错误:锥形瓶不能用待测醋酸润洗,润洗后会残留额外的醋酸,导致消耗标准液体积偏大,测定结果偏高,故选AD;
②排出碱式滴定管尖嘴气泡的正确操作是将碱式滴定管的胶头部分稍微向上弯曲,挤压玻璃小球,快速放液排出气泡,故选C;
【小问3详解】
本实验用酚酞作指示剂,醋酸为无色酸性溶液,滴定终点时,最后半滴NaOH过量后溶液显弱碱性,酚酞由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;滴定管起始读数为0.00 mL,终点读数为26.10 mL,因此消耗NaOH体积为26.10 mL;
【小问4详解】
根据滴定公式,分析误差:
A.酸式滴定管未润洗,醋酸被稀释,移取的20 mL溶液内醋酸溶质偏少,消耗NaOH体积偏小,结果偏低,A不符合题意;
B.冲洗瓶壁没有改变锥形瓶内醋酸溶质的总物质的量,对结果无影响,B不符合题意;
C.开始俯视读数偏小,终点仰视读数偏大,读取的偏大,结果偏高,C符合题意;
D.滴定前尖嘴气泡占体积,滴定后气泡消失,这部分体积被计入消耗的NaOH体积,偏大,结果偏高,D符合题意;
故选CD。
【小问5详解】
①酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此必须用酸式滴定管盛放;
②反应离子方程式为,可得比例关系。25 mL待测液中,对应绿矾的物质的量为,250 mL溶液中绿矾总质量为,纯度为。
16. 氮氧化物是导致酸雨、光化学烟雾的主要污染物,其主要来源有汽车尾气和硝酸工厂等。研究氮氧化物废气处理是国际环保主要方向之一,某科研团队利用催化还原技术处理工业废气,反应原理如下:
反应①:
反应②:
(1)已知反应①能量曲线如图,则___________。
(2)一定温度下,向体积为2 L的恒容密闭容器中投入一定量的和发生反应①,能说明该反应已经达到平衡状态的是__________(填字母)。
A. 混合气体的密度保持不变
B. 单位时间内每断裂4 mol C-H键,同时断裂4 mol O-H键
C. 和的浓度比保持不变
D. 容器内气体的平均相对分子质量不变
(3)不同温度下发生反应②,的浓度随时间变化如图。回答以下问题:
①图中、的关系为:_______________(填“>”、“<”或“=”),b点与c点相比,_______________点(填“b”或“c”)反应速率更快,理由是__________________________。
②温度下,10~20 min内的平均反应速率_______________,的平衡转化率为_______________。
(4)利用某分子筛作催化剂,也可脱除废气中的NO和,生成两种无毒物质。其反应历程如下图所示:该历程的总反应为____________________________。
【答案】(1)
(2)BC
(3) ①.
②.
c ③.
c点温度更高且反应物浓度更大 ④.
⑤.
(4)
【解析】
【小问1详解】
根据反应①的能量曲线图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应。反应的焓变 。
【小问2详解】
A.该反应在恒容密闭容器中进行,混合气体的总质量和总体积均保持不变,因此气体密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.单位时间内每断裂 键(即消耗 ,代表正反应速率),同时断裂 键(即消耗 ,代表逆反应速率),正逆反应速率之比等于化学计量数之比,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B正确;
C.随着反应的进行, 不断减小, 不断增大,当二者的浓度比保持不变时,说明各物质的浓度不再发生变化,反应达到平衡状态,C正确;
D.该反应前后气体的总物质的量不变,气体的总质量也不变,因此混合气体的平均相对分子质量始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故D错误;
故选BC。
【小问3详解】
① 由图可知,温度为 的曲线先达到平衡状态,说明 温度下反应速率更快,故温度 ;c点与b点相比,c点所处温度更高(),且c点的反应物 浓度更大(),因此c点的反应速率更快。
② 温度下, 内 的浓度变化量 ,则 。根据反应速率之比等于化学计量数之比,。
温度下, 的起始浓度为 ,平衡浓度为 ,则 的平衡转化率为 。
【小问4详解】
由反应历程图可知,该催化脱除过程的反应物为 、 和 ,最终生成物为无毒的 和 。根据原子守恒和得失电子守恒,可写出该历程的总反应方程式为 。
17. 我国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,因此研发利用技术,以降低空气中二氧化碳含量为研究重点。以、为原料合成,主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)反应Ⅰ在________(填高温、低温或任意温度)下能自发进行,一定条件下,反应Ⅰ历程如图所示。该反应的反应速率由第___________(填“1”或“2”)步决定。
(2)不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
其中纵坐标表示平衡转化率的是图____(填“甲”或“乙”);图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是_______________________________。
(3)以合成的为原料,在催化剂作用下可以制取丙烯,反应的化学方程式为。该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式(为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。则该反应的活化能_______________。当改变外界条件时,实验数据如图中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是________________________________。
【答案】(1) ①. 低温 ②. 1
(2) ①. 乙 ②. 温度时,反应以反应Ⅱ为主,反应Ⅱ是前后气体分子数相等的反应,改变压强平衡不移动
(3) ①. 64000 ②. 加入催化剂(或使用了更高效的催化剂)
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ的,且反应前后气体的化学计量数之和由4减小为2,熵减小,即。根据反应自发进行的判据,温度较低时,熵减小产生的不利影响较小,反应能自发进行,故填低温。反应历程图中,从反应物到过渡态1的能量差大于从中间产物到过渡态2的能量差,说明第1步的活化能较大、反应较慢。多步反应的总反应速率由慢步骤决定,故填1;
【小问2详解】
反应Ⅰ生成,其正反应放热,升温不利于的生成;反应Ⅱ的正反应吸热,升温有利于的生成。图甲中各条曲线均随温度升高而降低,对应的平衡产率。同时参与两反应:在较低温度范围内,反应Ⅰ为主,升温使的平衡转化率降低;在较高温度范围内,反应Ⅱ所占比例增大,升温使的平衡转化率增大。因此,的平衡转化率随温度变化呈先降低后升高的趋势,对应图乙,故填乙。在对应的较高温度下,反应以反应Ⅱ为主。反应Ⅱ前后气体的化学计量数之和均为2,改变压强不使该反应的平衡移动,而反应Ⅰ对总转化率的影响已很小,因此不同压强下的平衡转化率近似相同,三条曲线几乎交于一点;
【小问3详解】
由可知,以为纵坐标、为横坐标时,直线的斜率为。直线a经过图中标注的(3.2,8.0)和(3.3,1.6)两点,横坐标的单位尺度为,纵坐标的单位为,因此活化能为:。
图中直线b的斜率绝对值小于直线a,说明改变条件后反应的活化能降低。催化剂可以改变反应历程,降低反应的活化能,因此实验可能加入了催化剂,或使用了更高效的催化剂。
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