精品解析:江西省南康中学2026-2027学年高二上学期教学质量检测(一)化学试题
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内容正文:
高二化学学科第一次测试题
本卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 O :16 Cl:35.5
一、选择题(每小题3分,共14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. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 在溴水中存在如下平衡:Br2(g)+H2O(l)HBr(aq)+HBrO(aq),当加入NaOH溶液后颜色变浅
B. 反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) ΔH<0,升高温度,平衡向逆反应方向移动
C. 合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,为使氨的产率提高,理论上应采取低温高压的措施
D. 对2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系,扩大体积减压,颜色变浅
2. 二氧化氯可用于自来水消毒。实验室用草酸和制取的反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有的中子数为1.2
B. 每生成,转移电子数为2
C. 溶液中含有的数目为0.2
D. 标准状况下,中含极性共价键的数目为4NA
3. 下列事实一定能说明亚硝酸(HNO2)是弱电解质的是
①常温下HNO2溶液中存在的微粒有:H+、、HNO2、OH-、H2O
②用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗
③10 mL 1 mol/L HNO2溶液恰好与10 mL 1 mol/L NaOH溶液完全反应
④等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时,中和碱的能力HNO2强
⑤的HNO2溶液加水稀释100倍后溶液
A. ①④⑤ B. ①②③ C. ①②⑤ D. ①②③④⑤
4. 对反应(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,增大,减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,------为有催化剂)为
A. B. C. D.
5. 在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A. 总反应是放热反应
B. 两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C. 和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D. ①转化为②的进程中,决速步骤为
6. 下列反应方程式正确的是
A. H3PO4在水中的电离方程式:H3PO43H+ +
B. HF与NaOH溶液反应:
C. 表示甲烷燃烧热的热化学方程式:
D. 在熔融态的电离方程式:
7. 下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
向的平衡体系中加入少量KCl固体
溶液红色变浅
增加生成物浓度,平衡逆向移动
B
在溶液中存在如下平衡:
,加热该溶液
溶液颜色由蓝色变为黄绿色
对于该反应,升高温度,平衡正向移动
C
等体积的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应,排水法收集气体
HA放出的氢气多且反应速率快
酸性:HA>HB
D
向A、B两支试管中先加入酸性溶液,再分别加入溶液和溶液
B试管中溶液先褪色
反应物浓度越大,化学反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
8. 苹果酸是二元弱酸,以H2A表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中H2A、HA-和A2-的分布系数随溶液pH变化如图。
例如:A2-的分布系数
该温度下,下列说法错误的是
A. 曲线①是H2A的分布系数曲线
B. H2A的
C. 反应的平衡常数
D. pH=6时,溶液中粒子浓度的大小关系为
9. 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
10. 室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号
水样体积/
纳米铁质量/
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率
B. 实验③中,反应的离子方程式为:
C. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D. 其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好
11. 在三个10L恒容密闭容器中分别加入和,发生反应,不同温度下,反应t分钟后CO2物质的量n如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 容器甲中平均反应速率
C. 容器乙当前状态下反应速率
D. t分钟时容器丙中甲醇的体积分数为10%
12. 密闭容器中,X和Y在有、无物质M的条件下,发生两个竞争反应:①,②,反应过程如图所示。下列叙述错误的是
A. 恒温、有物质M的条件下,控制好反应时间可以使产物中W的含量最高
B. 恒温条件下,平衡后增大压强,再次平衡后W的体积百分含量会减小
C. 升高温度,反应①平衡常数会增大而反应②平衡常数会减小
D. 恒容条件下,分离出W,反应①的正反应速率会减小而反应②的正反应速率会增大
13. —定条件下,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),往2 L恒容密闭容器中充入1 molCO2和3 molH2,在不同催化剂①②③的作用下发生该反应,相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示(计算时按66.7%=处理),下列说法错误的是
A. a点v(正)>v(逆)
B. 催化剂效果最佳的反应是①
C. c点时该反应的平衡常数
D. T5温度下,充入2 molCO2和6 molH2,平衡时,CO2转化率大于66.7%
14. 亚硝酰氯(NOCl)是有机合成的氯化剂,合成原理:。在密闭反应器中投入和合成,在、温度下,测得的平衡转化率与压强关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 点a、b、c对应的平衡常数:
B. 时,
C. p点时同时加压和升温,NO的平衡转化率由p点向b点迁移
D. 时,维持M点压强不变,再向容器中充入NO和,使二者物质的量均增大为M点的2倍,再次达到平衡时NO的转化率不变
二、填空题(共58分)
15. 回答下列问题。
(1)以下是生产、生活中常见的物质:①冰醋酸;②;③;④盐酸;⑤;⑥熔融;⑦石墨:⑧酒精;⑨;⑩。属于强电解质的有__________,属于弱电解质的有__________(用序号填空)。
(2)化学中,酸的电离平衡常数()是评估酸性强弱的重要依据。几种酸的电离常数()如下表所示。回答下列问题:
酸
①下,的电离平衡常数值为,则__________(填“>”、“<”或“=”)。
②保持温度不变,将该溶液加水稀释至,在稀释过程中,__________(填“增大”、“减小”或“不变”)
③一定条件下,冰醋酸加水稀释过程中溶液导电能力随加水体积变化曲线如图所示,则a、b、c三点溶液中,由大到小为__________。
④根据以上数据,写出将少量通入溶液发生反应的离子方程式:______________。
⑤常温下,向一定浓度的溶液中加入足量溶液,写出离子反应方程式:__________。
(3)常温下,的溶液其。则的电离度__________。
16. 回答下列问题。
(1)在标准状况下的11.2 L甲烷完全燃烧生成和液态水放出444.8 kJ热量,能表示甲烷燃烧热的热化学方程式是________。
(2)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-241.8 kJ/mol
③CO(g)+O2(g)= CO2 (g)△H=-283.0 kJ/mol
反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g)△H=________。
(3)化学反应所放出的热量,可以用实验的方法进行测定。可用如图所示装置来测定中和反应的反应热。
将50 mL 0.5 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似认为反应前后溶液密度、比热容均与水的相等,实验所测的温度差数据如表所示。
①仪器a的名称为:________。
②倒入NaOH溶液的正确操作是________(填字母)。
a.沿玻璃棒缓慢倒入 b.分三次倒入 c.一次迅速倒入
③若没有隔热层,则计算所得的反应热与上述实验相比_______(填“偏大”“偏小”或“不变”,下同)。若用醋酸溶液代替盐酸,与氢氧化钠溶液混合进行实验,放出的热量Q与上述实验相比________。
④关于中和反应反应热的测定实验,下列说法正确的是_______(填标号)。
a.实验中,应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度
b.实验中,测量酸液的初始温度后,可以使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度
c.酸碱中和反应的反应热与所取酸碱的量无关
17. 碳达峰和碳中和是我国应对气候变化的重要战略目标。资源利用具有重要的研究价值。以和为原料合成甲醇主要涉及以下反应:
主反应:
副反应:
(1)已知反应,则主反应的________,主反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)恒温恒容下,若只发生反应,下列能说明该反应达到平衡状态的是_______。
A. B.
C. 容器内混合气体的压强保持不变 D. 容器内混合气体的密度保持不变
(3)增大和的投料比,达平衡时的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)对于反应,下列措施中能加快反应速率的是______________(填字母)。
A. 恒温恒压条件下,充入He使容积增大
B. 其他条件保持不变,升高温度
C. 恒温恒容条件下,充入一定量的CO2
D. 恒温恒容条件下,充入He使压强增大
(5)在一定条件下,温度对CO2的转化率或甲醇的选择性影响如图所示。
()。
①曲线______(填“I”或“II”)代表甲醇的选择性。曲线I随温度升高而降低的原因是_______________________________________。
②240°C时,向密闭容器中充入1 mol CO2和1.16 mol H2,达到平衡时总压为p kPa,则主反应的Kp=________kPa-2(列出计算式,Kp为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
18. 利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。
已知:
物质
、
(1)制
已知:
由制的热化学方程式为_______。
(2)制
I.在多级串联反应釜中,悬浊液与持续通入的进行如下反应:
第一步:
第二步:
Ⅱ.当反应釜中溶液达到3.8~4.1时,形成的悬浊液转化为固体。
①Ⅱ中生成的化学方程式是_______。
②配碱槽中,母液和过量配制反应液,发生反应的化学方程式是_______。
③多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是_______,需除去。
④尾气吸收器中,吸收的气体有_______。
(3)理论研究、与的反应。一定温度时,在浓度均为的和的混合溶液中,随的增加,和平衡转化率的变化如图。
①,与优先反应的离子是_______。
②,平衡转化率上升而平衡转化率下降,结合方程式解释原因:_______。
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高二化学学科第一次测试题
本卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 O :16 Cl:35.5
一、选择题(每小题3分,共14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. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 在溴水中存在如下平衡:Br2(g)+H2O(l)HBr(aq)+HBrO(aq),当加入NaOH溶液后颜色变浅
B. 反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) ΔH<0,升高温度,平衡向逆反应方向移动
C. 合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,为使氨的产率提高,理论上应采取低温高压的措施
D. 对2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系,扩大体积减压,颜色变浅
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入溶液后,与、发生中和反应,生成物浓度减小,平衡向正反应方向移动,被消耗导致颜色变浅,是平衡移动的结果,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.该反应正反应为放热反应,升高温度,平衡向减弱温度升高的方向(吸热的逆反应方向)移动,符合勒夏特列原理,B不符合题意;
C.合成氨正反应是气体分子数减小的放热反应,低温使平衡向放热的正反应方向移动,高压使平衡向气体分子数减小的正反应方向移动,可提高产率,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.该反应为反应前后气体分子数不变的平衡体系,扩大体积减压时化学平衡不移动,颜色变浅是因为容器体积增大导致浓度减小,并非平衡移动的结果,不能用勒夏特列原理解释,D符合题意;
故选D。
2. 二氧化氯可用于自来水消毒。实验室用草酸和制取的反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有的中子数为1.2
B. 每生成,转移电子数为2
C. 溶液中含有的数目为0.2
D. 标准状况下,中含极性共价键的数目为4NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.中无中子,的中子数为,1个含10个中子,含中子数为,A错误;
B.的摩尔质量为,的物质的量为,反应中从价降低到价,每生成1 mol转移电子,即转移电子数为,B错误;
C.未给出溶液体积,无法计算的物质的量,且草酸为弱酸,部分电离,数目小于,C错误;
D.标准状况下的物质的量为,的结构式为,每个含4个极性共价键(每个双键含、共2个共价键,均为极性键),故含极性共价键数目为,D正确;
故选D。
3. 下列事实一定能说明亚硝酸(HNO2)是弱电解质的是
①常温下HNO2溶液中存在的微粒有:H+、、HNO2、OH-、H2O
②用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗
③10 mL 1 mol/L HNO2溶液恰好与10 mL 1 mol/L NaOH溶液完全反应
④等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时,中和碱的能力HNO2强
⑤的HNO2溶液加水稀释100倍后溶液
A. ①④⑤ B. ①②③ C. ①②⑤ D. ①②③④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①溶液中存在未电离的分子,证明其部分电离,符合题意;
②溶液导电性与离子浓度有关,未说明溶液的浓度,无法判断电离程度,不符合题意;
③酸碱中和反应仅与反应物的物质的量、反应计量比有关,和电解质强弱无关,不符合题意;
④等pH的中和碱能力更强,说明其总浓度大于等pH的强酸,仅部分电离出,符合题意,;
⑤稀释时的电离平衡正向移动,继续电离出,pH升高幅度小于强酸,存在电离平衡,符合题意;
①④⑤均能证明是弱电解质;
故选A。
4. 对反应(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,增大,减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,------为有催化剂)为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】提高反应温度,增大,说明反应的平衡逆向移动,即该反应为放热反应,减小,说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动,属于吸热反应,由此可排除C、D选项,加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短,即反应的决速步骤的活化能下降,使得反应速率大幅加快,活化能大的步骤为决速步骤,符合条件的反应历程示意图为A,故A正确,
故选A。
5. 在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A. 总反应是放热反应
B. 两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C. 和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D. ①转化为②的进程中,决速步骤为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,生成物能量高,总反应为吸热反应,A错误;
B.平衡常数只和温度有关,与催化剂无关,B错误;
C.由图可知,丙烷被催化剂a吸附后能量更低,则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定, C正确;
D.活化能高的反应速率慢,是反应的决速步骤,故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H,D错误;
故选C。
6. 下列反应方程式正确的是
A. H3PO4在水中的电离方程式:H3PO43H+ +
B. HF与NaOH溶液反应:
C. 表示甲烷燃烧热的热化学方程式:
D. 在熔融态的电离方程式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.H3PO4是多元弱酸,分步电离,电离方程式为:、、,A错误;
B.是弱酸,书写离子方程式时不能拆分为和,且弱酸电离吸热,该中和反应的大于,正确的热化学方程式为: ,B错误;
C.燃烧热是指1 mol 可燃物完全燃烧,生成稳定氧化物时放出的能量,氢元素对应的稳定氧化物为液态,1 mol 完全燃烧生成气态水时放热,生成液态水时放热,故燃烧热的热化学方程式为: ,C错误;
D.在熔融状态下仅断裂离子键,共价键不发生断裂,电离生成和,故电离方程式为:,D正确;
故选D。
7. 下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
向的平衡体系中加入少量KCl固体
溶液红色变浅
增加生成物浓度,平衡逆向移动
B
在溶液中存在如下平衡:
,加热该溶液
溶液颜色由蓝色变为黄绿色
对于该反应,升高温度,平衡正向移动
C
等体积的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应,排水法收集气体
HA放出的氢气多且反应速率快
酸性:HA>HB
D
向A、B两支试管中先加入酸性溶液,再分别加入溶液和溶液
B试管中溶液先褪色
反应物浓度越大,化学反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应的实质为,和不参与平衡反应,加入固体平衡不移动,溶液红色不变,A错误;
B.该反应正向为吸热反应(),升高温度平衡正向移动,蓝色的浓度降低,黄色的浓度升高,混合后溶液呈黄绿色,实验操作、现象和结论均正确,B正确;
C.等的两种酸,放出氢气更多,说明的浓度更大,电离程度更小,酸性:,C错误;
D.根据反应计算可知初始加入的物质的量为,完全反应仅需要草酸,A、B试管的草酸均不足,两支试管的溶液均不会褪色,无法得出对应结论,D错误;
故选B。
8. 苹果酸是二元弱酸,以H2A表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中H2A、HA-和A2-的分布系数随溶液pH变化如图。
例如:A2-的分布系数
该温度下,下列说法错误的是
A. 曲线①是H2A的分布系数曲线
B. H2A的
C. 反应的平衡常数
D. pH=6时,溶液中粒子浓度的大小关系为
【答案】C
【解析】
【分析】存在电离平衡:,,随升高,的分布系数减小,为曲线①,的分布系数先增大后减小,为曲线②,的分布系数增大,为曲线③;根据图示,时,时,,同理:。
【详解】A.由分析可知,随着pH升高,的分布系数逐渐减小,故①为的分布系数曲线,A正确;
B.由分析可知,时,,即,,B正确;
C.反应的平衡常数,C错误;
D.pH=6时,由图像可知,分布系数大于,分布系数极小,故,D正确;
故选C。
9. 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。
10. 室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号
水样体积/
纳米铁质量/
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率
B. 实验③中,反应的离子方程式为:
C. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D. 其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好
【答案】C
【解析】
【详解】A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率,A不正确;
B. 实验③中水样初始=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒,B不正确;
C. 综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;
D. 综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始,的去除效果越好,但是当初始太小时,浓度太大,纳米铁与反应速率加快,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始越小时的去除效果不一定越好,D不正确;
综上所述,本题选C。
11. 在三个10L恒容密闭容器中分别加入和,发生反应,不同温度下,反应t分钟后CO2物质的量n如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 容器甲中平均反应速率
C. 容器乙当前状态下反应速率
D. t分钟时容器丙中甲醇的体积分数为10%
【答案】D
【解析】
【详解】A.随温度升高CO2含量先减小后增大,即由甲到乙CO2的量减小是由于温度升高反应速率增大,相同时间内消耗的CO2增多,而乙到丙增大,是由于反应达到化学平衡后升高温度化学平衡逆向移动,因此该反应的ΔH<0,A错误;
B.由题干图示信息可知,容器甲中tmin内CO2消耗(1-0.6)mol=0.4mol,结合方程式可知,H2消耗量为:3×0.4mol=1.2mol,反应速率===mol/(L·min),B错误;
C.容器乙当前状态下无法判断是否已经达到平衡,因此相对大小无法判断,C错误:
D.容器丙中反应过程中物质的量变化如下 ,故甲醇的体积分数为×100%=10%,D正确;
故答案为:D。
12. 密闭容器中,X和Y在有、无物质M的条件下,发生两个竞争反应:①,②,反应过程如图所示。下列叙述错误的是
A. 恒温、有物质M的条件下,控制好反应时间可以使产物中W的含量最高
B. 恒温条件下,平衡后增大压强,再次平衡后W的体积百分含量会减小
C. 升高温度,反应①平衡常数会增大而反应②平衡常数会减小
D. 恒容条件下,分离出W,反应①的正反应速率会减小而反应②的正反应速率会增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.恒温、使用催化剂后,反应①的活化能增大,反应②的活化能降低,控制最佳的时间,可以使产物中W的含量最高,A正确;
B.增大压强,反应①向正反应方向进行,反应物浓度降低,则反应②向逆反应方向移动,W的百分含量减小,B正确;
C.由图可知,反应①是吸热反应,反应②是放热反应,温度升高,反应①平衡常数增大,反应②平衡常数减小,C正确;
D.分离出W,反应②向正反应方向移动,反应物浓度减小,则反应①的正反应速率减小,反应②的正反应速率也减小,D错误;
故选D。
13. —定条件下,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),往2 L恒容密闭容器中充入1 molCO2和3 molH2,在不同催化剂①②③的作用下发生该反应,相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示(计算时按66.7%=处理),下列说法错误的是
A. a点v(正)>v(逆)
B. 催化剂效果最佳的反应是①
C. c点时该反应的平衡常数
D. T5温度下,充入2 molCO2和6 molH2,平衡时,CO2转化率大于66.7%
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图象可知,温度为时a点反应未达到限度,此时a点,A正确;
B.由图像可知,温度相同条件下,反应①CO2的转化率较高,说明催化剂效果最佳的反应是反应①,B正确;
C.c点时,二氧化碳的转化率为,以物质的量浓度列三段式:
则c点时该反应的平衡常数K=,C错误;
D.温度下,充入2 molCO2和6 molH2,相当于在原来的基础上增大压强。根据化学平衡移动原理,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动。该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以平衡正向移动,CO2的转化率增大,即平衡时CO2转化率大于66.7%,D正确;
故答案选C。
14. 亚硝酰氯(NOCl)是有机合成的氯化剂,合成原理:。在密闭反应器中投入和合成,在、温度下,测得的平衡转化率与压强关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 点a、b、c对应的平衡常数:
B. 时,
C. p点时同时加压和升温,NO的平衡转化率由p点向b点迁移
D. 时,维持M点压强不变,再向容器中充入NO和,使二者物质的量均增大为M点的2倍,再次达到平衡时NO的转化率不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,升高温度,化学平衡向左移动,NO的转化率减小,由图像可知,压强相同时,T1时一氧化氮的平衡转化率大于T2时一氧化氮的平衡转化率,说明T1<T2,由于化学平衡常数只与温度有关,温度相同,化学平衡常数相同,则Ka=Kb,已知该反应为放热反应,升高温度,化学平衡常数减小,由于c点的温度高于a点和b点的温度,则有Ka=Kb>Kc,A正确;
B.相同温度时,压强越大,化学反应速率越大,T2时,由于d点压强大于c点压强,则d点反应速率大于c点反应速率,即vd(逆)>vc(逆),B正确;
C.该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,NO转化率增大,该反应为放热反应,升高温度,NO的平衡转化率由p点向下方迁移,不会向b点迁移,C错误;
D.T1时,维持M点压强不变,再向容器中充入NO和Cl2,使二者物质的量均增大为M点的2倍,则体积增大为原来2倍,浓度不变,平衡不发生移动,即再次达平衡时NO的转化率不变,D正确;
故选C。
二、填空题(共58分)
15. 回答下列问题。
(1)以下是生产、生活中常见的物质:①冰醋酸;②;③;④盐酸;⑤;⑥熔融;⑦石墨:⑧酒精;⑨;⑩。属于强电解质的有__________,属于弱电解质的有__________(用序号填空)。
(2)化学中,酸的电离平衡常数()是评估酸性强弱的重要依据。几种酸的电离常数()如下表所示。回答下列问题:
酸
①下,的电离平衡常数值为,则__________(填“>”、“<”或“=”)。
②保持温度不变,将该溶液加水稀释至,在稀释过程中,__________(填“增大”、“减小”或“不变”)
③一定条件下,冰醋酸加水稀释过程中溶液导电能力随加水体积变化曲线如图所示,则a、b、c三点溶液中,由大到小为__________。
④根据以上数据,写出将少量通入溶液发生反应的离子方程式:______________。
⑤常温下,向一定浓度的溶液中加入足量溶液,写出离子反应方程式:__________。
(3)常温下,的溶液其。则的电离度__________。
【答案】(1) ①.
②③⑥⑩ ②.
①⑤ (2) ①.
②.
增大 ③.
④.
⑤.
(3)
(或)
【解析】
【小问1详解】
强电解质是在水溶液中完全电离的电解质,电解质属于化合物,包括强碱、强酸、大部分盐:②为盐、③为强碱、⑥熔融为盐、⑩为盐,均属于强电解质;
弱电解质是在水溶液中部分电离的电解质,包括弱酸、弱碱等:①冰醋酸()为弱酸、⑤为弱酸,均属于弱电解质;
注:④盐酸为混合物、⑦石墨为单质,既不是电解质也不是非电解质;⑧酒精、⑨为非电解质。
【小问2详解】
① 的电离为吸热过程,温度越高电离平衡常数越大,℃时(25℃的),故T<25∘C。
② 温度不变时为定值,由变形得,稀释过程中减小,故该比值增大。
③ 溶液导电能力与自由移动离子浓度正相关,导电能力越强,越大,由图像可知导电能力,故由大到小的顺序为。
④ 由表格中数据可知酸性强弱:,根据强酸制弱酸规律,少量通入溶液只能生成,不能生成,故离子方程式为。
⑤ 由表格中数据可知酸性:,且为一元酸,故反应时得到1个生成,失去1个生成,离子方程式为。
【小问3详解】
电离度,电离出的,即已电离的浓度为,初始浓度为,故。
16. 回答下列问题。
(1)在标准状况下的11.2 L甲烷完全燃烧生成和液态水放出444.8 kJ热量,能表示甲烷燃烧热的热化学方程式是________。
(2)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-241.8 kJ/mol
③CO(g)+O2(g)= CO2 (g)△H=-283.0 kJ/mol
反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g)△H=________。
(3)化学反应所放出的热量,可以用实验的方法进行测定。可用如图所示装置来测定中和反应的反应热。
将50 mL 0.5 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似认为反应前后溶液密度、比热容均与水的相等,实验所测的温度差数据如表所示。
①仪器a的名称为:________。
②倒入NaOH溶液的正确操作是________(填字母)。
a.沿玻璃棒缓慢倒入 b.分三次倒入 c.一次迅速倒入
③若没有隔热层,则计算所得的反应热与上述实验相比_______(填“偏大”“偏小”或“不变”,下同)。若用醋酸溶液代替盐酸,与氢氧化钠溶液混合进行实验,放出的热量Q与上述实验相比________。
④关于中和反应反应热的测定实验,下列说法正确的是_______(填标号)。
a.实验中,应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度
b.实验中,测量酸液的初始温度后,可以使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度
c.酸碱中和反应的反应热与所取酸碱的量无关
【答案】(1)
(2)+131.3 kJ/mol
(3) ①. 玻璃搅拌器 ②. c ③. 偏大 ④. 偏小 ⑤. ac
【解析】
【小问1详解】
甲烷燃烧的方程式为:,由题意可知,在标准状况下的11.2 L甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出444.8 kJ热量,则反应的燃烧热为:ΔH=-=-889.6 kJ/mol,表示甲烷燃烧热的热化学方程式为: ;
【小问2详解】
由盖斯定律可知,反应①-反应 ②-反应③=目标反应,则反应的 焓变为:;
【小问3详解】
① 由实验装置图可知,仪器a为环形玻璃搅拌器;
② 测定中和反应的反应热时,为了尽量减少实验过程中的热量散失,倒入氢氧化钠溶液时应当一次迅速倒入,故选c;
③ 测定中和反应的反应热时,若没有隔热层,实验过程中会有热量散失,会导致计算所得的反应热ΔH与上述实验相比偏大;醋酸是弱酸,在溶液中的电离过程为吸热过程,所以用醋酸代替盐酸进行实验时,放出的热量Q与上述实验相比偏小;
④ a.测定中和热时,需要记录反应前酸碱溶液的初始温度以及反应过程中的最高温度,目的是减少实验误差,a正确;
b.测量酸液后,温度计上沾有酸液,若直接测量碱液会发生中和反应放热,导致测得的碱液初始温度偏高,应洗净擦干后再测,b错误;
c.中和热指的是稀的强酸溶液和稀的强碱溶液发生中和反应生成1 mol水时放出的热量,所以中和热是一个定值,与所取酸碱的量无关,c正确;
故选ac。
17. 碳达峰和碳中和是我国应对气候变化的重要战略目标。资源利用具有重要的研究价值。以和为原料合成甲醇主要涉及以下反应:
主反应:
副反应:
(1)已知反应,则主反应的________,主反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)恒温恒容下,若只发生反应,下列能说明该反应达到平衡状态的是_______。
A. B.
C. 容器内混合气体的压强保持不变 D. 容器内混合气体的密度保持不变
(3)增大和的投料比,达平衡时的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)对于反应,下列措施中能加快反应速率的是______________(填字母)。
A. 恒温恒压条件下,充入He使容积增大
B. 其他条件保持不变,升高温度
C. 恒温恒容条件下,充入一定量的CO2
D. 恒温恒容条件下,充入He使压强增大
(5)在一定条件下,温度对CO2的转化率或甲醇的选择性影响如图所示。
()。
①曲线______(填“I”或“II”)代表甲醇的选择性。曲线I随温度升高而降低的原因是_______________________________________。
②240°C时,向密闭容器中充入1 mol CO2和1.16 mol H2,达到平衡时总压为p kPa,则主反应的Kp=________kPa-2(列出计算式,Kp为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1) ①. -47 ②. 低温 (2)C
(3)减小 (4)BC
(5) ①. I ②. 主反应是放热反应,副反应是吸热反应,升高温度,主反应平衡逆向移动,副反应平衡正向移动,甲醇选择性降低 ③.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将副反应与已知反应相加即可得到主反应。因此,主反应的焓变 。主反应是一个气体分子数减小的放热反应,即 且 ,根据 时反应自发进行,可知该反应在低温条件下能自发进行。
【小问2详解】
A.达到平衡时正逆反应速率相等,应满足 ,选项中等式不能说明平衡,A错误;
B.物质的量相等只是反应过程中的某一个特殊状态,不能作为平衡的标志,B错误;
C.该反应是气体分子数减小的反应,在恒温恒容条件下,压强不变说明气体总物质的量不再发生变化,即反应达到平衡状态,C正确;
D.恒容条件下气体总质量守恒,气体密度始终保持不变,不能说明达到平衡,D错误;
故选C。
【小问3详解】
增大 和 的投料比,相当于在原平衡基础上增加 的投入量。根据勒夏特列原理,增加一种反应物的浓度会促使平衡正向移动,从而提高另一种反应物()的转化率,但其自身()的转化率会减小。
【小问4详解】
A.恒温恒压条件下充入He,容器容积增大,反应物浓度减小,反应速率减慢,A不符合题意;
B.升高温度,活化分子百分数增加,反应速率加快,B符合题意;
C.恒温恒容条件下充入 ,反应物浓度增大,反应速率加快,C符合题意;
D.恒温恒容条件下充入He,虽然总压增大,但各反应物的分压和浓度不变,反应速率不变,D不符合题意;
故选BC。
【小问5详解】
① 主反应为放热反应(),副反应为吸热反应()。升高温度,主反应平衡逆向移动,副反应平衡正向移动,导致生成甲醇的量减少,生成一氧化碳的量增加,因此甲醇的选择性随温度升高而降低,故曲线I代表甲醇的选择性。
② 时,由图可知 的转化率为 ,甲醇的选择性为 。消耗的 总量为 。其中生成甲醇消耗的 为 ,生成 消耗的 为 。对于主反应:消耗 为 ,生成 为 ,生成 为 ;对于副反应:消耗 为 ,生成 为 ,生成 为 。达到平衡时各物质的量分别为:,,,,。平衡时气体总物质的量为 。各气体的分压分别为:,,,。主反应的平衡常数 。
18. 利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。
已知:
物质
、
(1)制
已知:
由制的热化学方程式为_______。
(2)制
I.在多级串联反应釜中,悬浊液与持续通入的进行如下反应:
第一步:
第二步:
Ⅱ.当反应釜中溶液达到3.8~4.1时,形成的悬浊液转化为固体。
①Ⅱ中生成的化学方程式是_______。
②配碱槽中,母液和过量配制反应液,发生反应的化学方程式是_______。
③多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是_______,需除去。
④尾气吸收器中,吸收的气体有_______。
(3)理论研究、与的反应。一定温度时,在浓度均为的和的混合溶液中,随的增加,和平衡转化率的变化如图。
①,与优先反应的离子是_______。
②,平衡转化率上升而平衡转化率下降,结合方程式解释原因:_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③. ④. 、SO2
(3) ①. ②. 溶液中发生的反应:ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+,H2CO3H2O+CO2;ⅱ.+SO2+H2O2。amol后,随着n(SO2)增加,因H2CO3分解,促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行,溶液中c()不断增加,促使反应ⅱ逆向进行,所以平衡转化率上升而平衡转化率下降
【解析】
【分析】硫化氢通入燃烧炉中燃烧,生成了二氧化硫,还有少量氮气,氧气等,二氧化硫与碳酸钠在反应釜中反应,产生的废气用氢氧化钠吸收,出料液离心分离得到产品,母液中含有亚硫酸氢钠,返回配碱槽中循环使用。
【小问1详解】
已知:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
将Ⅰ×2+Ⅱ×2得:,所以由制的热化学方程式为;
【小问2详解】
① 当反应釜中溶液达到3.8~4.1时,形成的悬浊液转化为固体,根据元素守恒,还有水生成,化学方程式:;
②根据多级串联反应釜中的化学方程式可知,除了生成的焦亚硫酸钠外,母液中有亚硫酸氢钠剩余,又因为>,亚硫酸氢钠与过量发生反应的化学方程式为:;
③在燃烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气,氧气能氧化亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,生成硫酸钠,所以多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是,需除去;
④碳酸氢钠与二氧化硫发生的化学方程式为,生成了二氧化碳,二氧化碳用氢氧化钠吸收,转化成碳酸钠,可到多级串联反应釜中循环使用,所以尾气吸收器中吸收的气体有,在多级串联反应釜中持续通入的,则尾气吸收器中吸收的气体还有;
故答案为:;;;、SO2;
【小问3详解】
① 由图可知,①,时,碳酸氢根平衡转化率较低,而亚硫酸根的平衡转化率较高,所以与优先反应;
②溶液中发生的反应:ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+,H2CO3H2O+CO2;ⅱ.+SO2+H2O2。amol后,随着n(SO2)增加,因H2CO3分解,促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行,溶液中c()不断增加,促使反应ⅱ逆向进行,所以平衡转化率上升而平衡转化率下降。
故答案为:;溶液中发生的反应:ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+,H2CO3H2O+CO2;ⅱ.+SO2+H2O2。amol后,随着n(SO2)增加,因H2CO3分解,促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行,溶液中c()不断增加,促使反应ⅱ逆向进行。
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