精品解析:广西梧州市岑溪市第二中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题
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内容正文:
高二化学10月检测
(全卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必将学校、班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.考生请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试题上作答无效。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 S-32 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个正确答案)
1. 在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测得的结果判断,生成氨的化学反应速率最快的是
A. B.
C. D.
2. 反应过程中能量变化如图所示(图中表示正反应的活化能;表示逆反应的活化能),下列有关叙述正确的是
A. ,该反应为放热反应
B. 使用催化剂可降低反应的活化能,降低活化分子百分数
C. 升高温度,活化分子的百分数增大
D. 使用催化剂可以提高X的平衡转化率
3. 在密闭容器中有反应:。达到平衡时测得为,将容器容积扩大到原来的5倍,再次达到平衡时,测得为。则下列叙述正确的是
A. A为气体, B. 平衡向右移动
C. B的转化率提高 D. C的体积分数增加
4. Burns和Dainton研究发现与CO合成的反应机理如下:
① 快
② 快
③ 慢
其中反应②存在;。下列说法正确的是
A. 反应②的平衡常数
B. 反应①②的活化能均大于反应③
C. 增加浓度能增加活化分子百分数,加快反应速率
D. 是该反应的催化剂
5. 如图所示为接触法制硫酸的设备和工艺流程,其中关键步骤是的催化氧化: 。下列说法正确的是
A. 增大反应容器内压强一定有利于提高生产效益
B. 为提高转化率,工业生产中应选择在较低温度下反应
C. 工业生产要求高效,为加快反应速率,应使用催化剂并尽可能的提高体系温度
D. 沸腾炉中流出的气体必须经过净化,并补充适量空气,再进入接触室
6. 下列说法中正确的是
A. 已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,则密闭容器中,0.5molN2与1.5molH2完全反应放出热量46.2kJ
B. S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
C. 已知C2H5OH(l)燃烧热为1366.8kJ/mol,则反应C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO(g)+3H2O(g) ΔH=-1366.8kJ/mol
D. 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,则浓硫酸与氢氧化钠溶液反应生成1molH2O(l)的ΔH>-57.3kJ/mol
7. 如图为可逆反应:A(s)+2B(g)2C(g) ΔH>0的逆反应速率随时间变化情况。根据图中曲线判断下列说法中正确的是
A. t3时采取的措施可能是增大B的浓度
B. t3~t4时间段,平衡向正反应方向移动
C. t5时采取的措施可能是降温
D. t7时采取的措施可能是减小压强
8. 下列实验设计能达到实验目的的是
A.探究温度对化学平衡的影响
B.准确测量中和反应的反应热
C.测定生成的速率
D.探究、对分解速率的影响
A. A B. B C. C D. D
9. 某恒温恒容密闭容器中进行反应,下列状态能说明该反应已达到平衡状态的是
①混合气体的压强不再随时间变化
②混合气体的密度不再随时间变化
③混合气体的总质量不再改变
④
⑤单位时间内断裂H-H键数目与断裂C-H键数目相等
A. ①②③ B. ②③⑤ C. ②③ D. ③④⑤
10. 一定温度下,甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂作用下的反应分两步进行,(各物质均为气态),其反应过程如下。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ中只有极性键的断裂和非极性键的形成
B. 1molCO(g)与1molH2O(g)的键能之和小于1molH2(g)与1molCO2(g)的键能之和
C. 反应Ⅱ是总反应的决速步骤
D. 改变催化剂可以使反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能,从而减少反应的焓变
11. 某化学研究小组在探究外界条件对的速率和平衡的影响时,画出了如图所示图像。下列判断不正确的是
A. 由图甲可知,,化学平衡常数
B. 由图乙可知,相同压强下,温度时的反应速率一定大于温度时的反应速率
C. 图丙中,表示反应向正反应方向进行的是点3
D. 图丁中,a曲线一定使用了催化剂
12. NO在催化剂表面催化分解反应历程如图所示(TS表示反应中的过渡态),下列有关说法中正确的是
A. 分解反应的热化学方程式为
B. 中间产物3中的键能大于中间产物4的,中间产物3更稳定
C. 历程中“5→TS4→6”的活化能最大,该历程决定整个反应的快慢
D. 使用高效催化剂,降低NO的相对能量,从而影响反应热的大小
13. 反应,在295K时,其反应物浓度与反应速率关系的数据如下:
①
②
③
已知:①反应物浓度与反应速率关系式为(k为速率常数,与活化能和温度等有关);②反应级数是反应速率方程式中各反应物浓度的指数之和。下列说法错误的是
A. 该反应的反应级数为3级
B. 该条件下速率常数
C. 加入催化剂可降低反应的活化能,增大速率常数k,从而加快反应速率
D. 相同条件下,NO浓度对反应速率的影响小于浓度对反应速率的影响
14. 1,2-丙二醇(CH2OHCHOHCH3)单分子解离反应相对能量如图所示。路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说法正确的是
A. 解离过程中,断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量高
B. 1,2-丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应
C. 从能量的角度分析,TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最慢
D. 脱水生成的四种产物中,丙烯醇[CH3C(OH)=CH2]最稳定
二、非选择题:本大题共4小题,除特殊说明外,每空2分,共58分。
15. 硫酸铁在化学实验中应用广泛。某小组利用硫酸铁进行如下实验:
Ⅰ.测定Fe和发生归中反应的反应热。
(1)配制溶液。
称取一定量固体溶于适量稀硫酸溶液中,加水稀释至250 mL。下列仪器中,完成本实验一定不需要选择的是________(填仪器名称,下同):还缺少的玻璃仪器是________。
(2)为测定的焓变,甲同学设计了如下实验方案ⅰ.
方案
操作
ⅰ
在如图所示的简易量热器中加入2.8 g铁粉(过量),再加入100 mL(1)中配制好的溶液,测定放出热量;计算反应热为
①若把玻璃搅拌器误用为铜质搅拌器,则计算结果,会________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
②乙同学认为甲同学设计的实验方案测得的结果误差较大,判断依据是________。
基于相关原理,乙同学重新设计了优化的实验方案ⅱ.
方案
操作
ⅱ
第1步,在如图所示的简易量热器中加入2.8 g铁粉,再加入溶液,测定放出热量,计算反应热为,
第2步,在如图所示的简易量热器中加入3.2 g铜粉,再加入100 mL(1)中配制好的溶液,测定放出热量计算反应热为。
③根据方案ii测定结果计算: ________(用含、的代数式表示)。
Ⅱ.探究影响Cu和反应速率的外界因素。
实
验
纯铜粉
质量(g)
溶液体积(mL)
水的体积
(mL)
水浴温
度(℃)
测定铜粉完全溶解
所用时间(min)
Ⅰ
0.3
60
0
35℃
Ⅱ
0.3
50
V
35℃
Ⅲ
0.3
60
0
45℃
(3)实验Ⅱ中,________。
(4)设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究其它条件相同时,________对反应速率的影响。
(5)实验结果:,由此可推出的实验结论是________。
16. 某研究小组设计的一种利用废旧磷酸铁锂电池正极材料(含、导电炭黑、铝箔)回收金属化合物的流程如图:
已知:①难溶于水和碱性溶液,可溶于酸性溶液。
②碳酸锂的溶解度曲线如图所示。
回答下列问题:
(1)P元素在周期表中的位置:________。
(2)为加快“碱浸”浸出速率,可采取措施:________。(填两种即可)
(3)向滤液1中通入过量时,反应的离子方程式:________。
(4)①“酸浸”时控制温度50~60℃,其原因是________;②“酸浸”得到的滤渣主要为________。
(5)向滤液3中加入饱和溶液时,溶液变浑浊并伴有气泡冒出,主要反应的化学方程式:________。
(6)“一系列操作”具体包括蒸发浓缩、________、洗涤、干燥。
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)则___________;___________(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 C-H的同时生成4 mol H-H
B. 在恒温恒容下,和浓度之比不再变化
C. 在恒温恒压下,混合气体的密度不再变化
D. 在恒容绝热下,不再变化
(3)反应③在___________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下可自发进行。能同时提高反应③的反应速率和转化率的一种措施是___________。
(4)在恒压密闭容器内,充入0.2 mol 与0.4 mol 只发生反应③,的平衡转化率与温度、压强的关系如图:
①比较压强:___________(填“>”“<”或“=”)。
②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”)。
③B点处,容器体积为2L,则 ℃时该反应的平衡常数___________。
(5)若其他条件相同的情况下,反应③在不同温度下反应相同时间后,测得的转化率a随温度的变化曲线如图,试解释AB段的转化率变化的原因:___________。
18. 以乙烯为原料制备一种工业增塑剂的合成路线如图:
(1)有机物A的官能团的名称为________。
(2)有机物B的结构简式为________,1 mol B物质与足量钠反应能生成________L (标况下)。
(3)合成增塑剂的化学方程式为________,反应类型为________。
(4)被氧化成物质A的过程中,可能产生中间产物,下列物质可用于鉴别、和物质A的是________。
a.NaOH溶液 b.pH试纸 c.银氨溶液 d.新制氢氧化铜悬浊液
(5)有机物C是A的同系物,相对分子质量比A多42,则有机物C的结构有________种。其中,烃基的一元取代物只有一种的分子结构简式为________。
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高二化学10月检测
(全卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必将学校、班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.考生请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试题上作答无效。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 S-32 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个正确答案)
1. 在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测得的结果判断,生成氨的化学反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】化学反应速率之比是相应的化学计量数之比,根据合成氨的化学方程式可知如果A、B、C、D四个选项都用氨气来表示化学反应速率,分别为、、、,则反应速率最快的是,故A符合题意。
综上所述,答案为A。
2. 反应过程中能量变化如图所示(图中表示正反应的活化能;表示逆反应的活化能),下列有关叙述正确的是
A. ,该反应为放热反应
B. 使用催化剂可降低反应的活化能,降低活化分子百分数
C. 升高温度,活化分子的百分数增大
D. 使用催化剂可以提高X的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,E1表示正反应活化能,E2表示逆反应活化能,,故A错误;
B.使用催化剂可降低反应的活化能,提高活化分子百分数,故B错误;
C.升高温度,分子的能量升高,活化分子的百分数增大,故C正确;
D.使用催化剂,不影响化学平衡,不能提高X的平衡转化率,故D错误。
答案选C。
3. 在密闭容器中有反应:。达到平衡时测得为,将容器容积扩大到原来的5倍,再次达到平衡时,测得为。则下列叙述正确的是
A. A为气体, B. 平衡向右移动
C. B的转化率提高 D. C的体积分数增加
【答案】A
【解析】
【分析】若A为非气态物质,其浓度为常数不会随容器体积变化而改变,因此A为气体;容器容积扩大为原来5倍时,若平衡不移动,应为,实际测得,说明平衡逆向移动,减压平衡向气体分子数增大的方向移动,因此气态物质系数满足,即;
【详解】A.由分析可知,A为气体,,A正确;
B.由分析可知,平衡逆向移动,B错误;
C.平衡逆向移动,参与反应的B的量减少,B的转化率降低,C错误;
D.平衡逆向移动,产物C的量减少,C的体积分数减小,D错误;
故选A。
4. Burns和Dainton研究发现与CO合成的反应机理如下:
① 快
② 快
③ 慢
其中反应②存在;。下列说法正确的是
A. 反应②的平衡常数
B. 反应①②的活化能均大于反应③
C. 增加浓度能增加活化分子百分数,加快反应速率
D. 是该反应的催化剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应达到平衡时,,即,则反应②的平衡常数,A正确;
B.反应所需活化能越大,反应速率越慢,已知反应①②是快反应,反应③是慢反应,故反应①②的活化能小于反应③的活化能,B错误;
C.增加浓度,活化分子百分数不变,但单位体积内活化分子数目增多,加快反应速率,C错误;
D.是反应过程中的中间产物,不是该反应的催化剂,D错误;
故答案为:A。
5. 如图所示为接触法制硫酸的设备和工艺流程,其中关键步骤是的催化氧化: 。下列说法正确的是
A. 增大反应容器内压强一定有利于提高生产效益
B. 为提高转化率,工业生产中应选择在较低温度下反应
C. 工业生产要求高效,为加快反应速率,应使用催化剂并尽可能的提高体系温度
D. 沸腾炉中流出的气体必须经过净化,并补充适量空气,再进入接触室
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应后气体分子数减少,增大反应容器内压强,有利于平衡正向移动,但由于增大压强对设备要求和动力要求很高,成本太高,效率不佳,故A错误;
B.反应放热,为提高SO2转化率,应尽可能在较低温度下反应,但反应速率太慢,经济效率低,故B错误;
C.工业生产要求高效,为加快反应速率,应使用催化剂,还需要考虑催化剂的最佳活性温度,不定温度越高反应速率越大,故C错误;
D.沸腾炉流出的气体含有许多粉尘和有害气体,会导致催化剂中毒,因此必须经过净化,第一阶段反应,氧气含量下降明显,因此净化后要补充适量空气,再进入接触室,故D正确;
故答案为D。
6. 下列说法中正确的是
A. 已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,则密闭容器中,0.5molN2与1.5molH2完全反应放出热量46.2kJ
B. S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
C. 已知C2H5OH(l)燃烧热为1366.8kJ/mol,则反应C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO(g)+3H2O(g) ΔH=-1366.8kJ/mol
D. 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,则浓硫酸与氢氧化钠溶液反应生成1molH2O(l)的ΔH>-57.3kJ/mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.合成氨反应为可逆反应,0.5 mol 和1.5 mol 不能完全反应,放出热量小于46.2 kJ,A错误;
B.固态硫变为气态硫需要吸收热量,等物质的量的气态硫燃烧放出的热量比固态硫多,放热反应为负值,放出热量越多越小,故,B正确;
C.燃烧热要求1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,C的稳定氧化物为,H的稳定氧化物为,该反应产物为和,不符合燃烧热定义,,C错误;
D.浓硫酸溶于水会额外放热,反应生成1 mol 时放出的热量大于57.3 kJ,放热越多越小,故,D错误;
故答案选B。
7. 如图为可逆反应:A(s)+2B(g)2C(g) ΔH>0的逆反应速率随时间变化情况。根据图中曲线判断下列说法中正确的是
A. t3时采取的措施可能是增大B的浓度
B. t3~t4时间段,平衡向正反应方向移动
C. t5时采取的措施可能是降温
D. t7时采取的措施可能是减小压强
【答案】D
【解析】
【详解】A.时刻若增大的浓度,逆反应速率瞬间不变,平衡正向移动,生成物浓度增大,应逐渐增大,与图中后减小的趋势不符,A错误;
B.时间段逐渐减小,说明生成物浓度不断降低,平衡向逆反应方向移动,B错误;
C.该反应,正反应吸热,降温时正逆反应速率均瞬间减小,平衡向放热的逆反应方向移动,浓度减小,应继续减小,与图中后增大的趋势不符,C错误;
D.该反应前后气体分子数相等,减小压强时正逆反应速率同等程度减小,平衡不移动,符合时刻突然降低且之后保持不变的特征,D正确;
故答案为D。
8. 下列实验设计能达到实验目的的是
A.探究温度对化学平衡的影响
B.准确测量中和反应的反应热
C.测定生成的速率
D.探究、对分解速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验中仅温度为唯一变量,溶液中存在配位平衡 ,温度改变平衡移动伴随溶液颜色变化,可探究温度对化学平衡的影响,A正确;
B.银质搅拌器、纯铜杯盖均为热的良导体,易造成体系热量散失,导致中和热测定结果误差较大,无法准确测量中和反应的反应热,B错误;
C.反应生成的会从长颈漏斗上口逸出,无法准确测定生成气体的体积,不能测定生成的速率,C错误;
D.两组实验中的浓度不同,且加入试剂的阴离子种类也不同,存在多个变量,无法探究、对分解速率的影响,D错误;
故选A。
9. 某恒温恒容密闭容器中进行反应,下列状态能说明该反应已达到平衡状态的是
①混合气体的压强不再随时间变化
②混合气体的密度不再随时间变化
③混合气体的总质量不再改变
④
⑤单位时间内断裂H-H键数目与断裂C-H键数目相等
A. ①②③ B. ②③⑤ C. ②③ D. ③④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①反应前后气体总物质的量不变,则恒温恒容条件下,混合气体的压强始终不变,则混合气体的压强不再随时间变化,无法确定是平衡状态,①不符合题意;
②混合气体的体积一定,混合气体的质量是不定值,则当混合气体的密度不再随时间变化时,说明气体总质量一定,此时反应达到平衡状态,②符合题意;
③由于有固体物质参加反应,当混合气体的总质量不再改变时,反应达到平衡,③符合题意;
④随着反应的进行,始终成立,则无法确定是平衡状态,④不符合题意;
⑤由化学计量数知,断裂C—H键数目是断裂H—H键数目的两倍时反应才达到平衡,⑤不符合题意;
答案选C。
10. 一定温度下,甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂作用下的反应分两步进行,(各物质均为气态),其反应过程如下。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ中只有极性键的断裂和非极性键的形成
B. 1molCO(g)与1molH2O(g)的键能之和小于1molH2(g)与1molCO2(g)的键能之和
C. 反应Ⅱ是总反应的决速步骤
D. 改变催化剂可以使反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能,从而减少反应的焓变
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ中CH3OH分解生成CO和H2,除了极性键的断裂和非极性键的生成,还有CO碳氧三键的生成,即极性键的生成,A错误;
B.由图得反应 Ⅱ 反应物总能量高于生成物总能量,属于放热反应,放热反应反应物总键能小于生成物总键能,B正确;
C.总反应的决速步骤是活化能更大(反应速率更慢)的步骤,能量图中反应 Ⅰ 的活化能(第一个峰的高度)大于反应 Ⅱ,所以反应 Ⅰ 是决速步骤,C错误;
D.催化剂只能改变活化能,不能改变反应的焓变,D错误;
故选B。
11. 某化学研究小组在探究外界条件对的速率和平衡的影响时,画出了如图所示图像。下列判断不正确的是
A. 由图甲可知,,化学平衡常数
B. 由图乙可知,相同压强下,温度时的反应速率一定大于温度时的反应速率
C. 图丙中,表示反应向正反应方向进行的是点3
D. 图丁中,a曲线一定使用了催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图甲信息可知,T2温度下先达到平衡即T2温度下反应速率更快,即T1<T2,且温度越高,C%的百分含量越小,说明升高温度平衡逆向移动,故平衡常数减小即K(T1)>K(T2),故A正确;
B.根据图甲分析得,为放热反应,且温度T1<T2,相同压强下,温度越高反应速率越大,则图乙中相同压强下温度时的反应速率小于温度时的反应速率,故B错误;
C.根据图丙知,曲线上任意一点都表示达到平衡状态,所以2、4点处于平衡状态,v(正)=v(逆);点1在曲线上方,要想达到平衡状态,B的转化率需要减小,则平衡逆向移动,故v(正)<v(逆),点3在曲线下方,要想达到平衡状态,B的转化率需要增大,则平衡正向移动,故v(正)>v(逆),故表示反应向正反应方向进行的是点3,故C正确;
D.根据图丁知,曲线a比曲线b达到平衡时间缩短,B的含量不变,说明改变条件只增大化学反应速率,不影响平衡移动,结合图乙可知,相同温度下,增大压强,C的体积分数增大,平衡正移,则n>p,则图丁中,a曲线不是增大压强,一定使用了催化剂,故D正确;
故选B。
12. NO在催化剂表面催化分解反应历程如图所示(TS表示反应中的过渡态),下列有关说法中正确的是
A. 分解反应的热化学方程式为
B. 中间产物3中的键能大于中间产物4的,中间产物3更稳定
C. 历程中“5→TS4→6”的活化能最大,该历程决定整个反应的快慢
D. 使用高效催化剂,降低NO的相对能量,从而影响反应热的大小
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应物总能量为,生成物总能量为,反应放热,,A错误;
B.物质能量越低越稳定,中间产物3的能量()高于中间产物4的能量(),故中间产物4更稳定;且3转化为4为放热过程,说明中间产物4的键能总和大于中间产物3,B错误;
C.活化能为过渡态与前一中间产物的能量差,计算可知“”的活化能最大,活化能越大反应速率越慢,慢反应决定整个反应的快慢,C正确;
D.催化剂只降低反应的活化能,不改变反应物和生成物的总能量,反应热由反应物、生成物总能量差决定,因此催化剂不影响反应热的大小,D错误;
故答案选C。
13. 反应,在295K时,其反应物浓度与反应速率关系的数据如下:
①
②
③
已知:①反应物浓度与反应速率关系式为(k为速率常数,与活化能和温度等有关);②反应级数是反应速率方程式中各反应物浓度的指数之和。下列说法错误的是
A. 该反应的反应级数为3级
B. 该条件下速率常数
C. 加入催化剂可降低反应的活化能,增大速率常数k,从而加快反应速率
D. 相同条件下,NO浓度对反应速率的影响小于浓度对反应速率的影响
【答案】D
【解析】
【详解】A.由①②组数据,浓度不变时,浓度变为原来的5倍,速率变为原来的25倍,得;由①③组数据,浓度不变时,浓度变为原来的5倍,速率变为原来的5倍,得,反应级数为级,A正确;
B.代入①组数据计算,B正确;
C.催化剂可降低反应的活化能,温度不变时速率常数增大,反应速率加快,C正确;
D.速率方程中的级数为2,的级数为1,相同浓度变化下对反应速率的影响更大,即浓度对反应速率的影响大于,D错误;
14. 1,2-丙二醇(CH2OHCHOHCH3)单分子解离反应相对能量如图所示。路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说法正确的是
A. 解离过程中,断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量高
B. 1,2-丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应
C. 从能量的角度分析,TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最慢
D. 脱水生成的四种产物中,丙烯醇[CH3C(OH)=CH2]最稳定
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由图可知,断裂a出碳碳键所需能量为83.7kJ,断裂b处碳碳键所需能量为85.1kJ,A项错误;
B.1,2-丙二醇单分子解离脱水生成丙酮为放热反应,B项错误;
C.TS1路径比TS3、TS4路径活化能低,TS4活化能高,故从能量的角度分析,TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最慢,C项正确;
D.由图可以看出产物丙酮能量最低,D项错误;
答案选C。
二、非选择题:本大题共4小题,除特殊说明外,每空2分,共58分。
15. 硫酸铁在化学实验中应用广泛。某小组利用硫酸铁进行如下实验:
Ⅰ.测定Fe和发生归中反应的反应热。
(1)配制溶液。
称取一定量固体溶于适量稀硫酸溶液中,加水稀释至250 mL。下列仪器中,完成本实验一定不需要选择的是________(填仪器名称,下同):还缺少的玻璃仪器是________。
(2)为测定的焓变,甲同学设计了如下实验方案ⅰ.
方案
操作
ⅰ
在如图所示的简易量热器中加入2.8 g铁粉(过量),再加入100 mL(1)中配制好的溶液,测定放出热量;计算反应热为
①若把玻璃搅拌器误用为铜质搅拌器,则计算结果,会________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
②乙同学认为甲同学设计的实验方案测得的结果误差较大,判断依据是________。
基于相关原理,乙同学重新设计了优化的实验方案ⅱ.
方案
操作
ⅱ
第1步,在如图所示的简易量热器中加入2.8 g铁粉,再加入溶液,测定放出热量,计算反应热为,
第2步,在如图所示的简易量热器中加入3.2 g铜粉,再加入100 mL(1)中配制好的溶液,测定放出热量计算反应热为。
③根据方案ii测定结果计算: ________(用含、的代数式表示)。
Ⅱ.探究影响Cu和反应速率的外界因素。
实
验
纯铜粉
质量(g)
溶液体积(mL)
水的体积
(mL)
水浴温
度(℃)
测定铜粉完全溶解
所用时间(min)
Ⅰ
0.3
60
0
35℃
Ⅱ
0.3
50
V
35℃
Ⅲ
0.3
60
0
45℃
(3)实验Ⅱ中,________。
(4)设计实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究其它条件相同时,________对反应速率的影响。
(5)实验结果:,由此可推出的实验结论是________。
【答案】(1) ①.
分液漏斗 ②.
玻璃棒 (2) ①.
偏高 ②.
过量的铁粉与硫酸铁溶液中含有的硫酸反应,对实验造成干扰 ③.
(3)
10 (4)
浓度(或反应物浓度) (5)
其他条件相同时,升高温度,反应速率增大
【解析】
【小问1详解】
配制溶液需要用到烧杯、容量瓶、量筒、胶头滴管和玻璃棒,不需要分液漏斗;图中给出的仪器中还缺少的玻璃仪器是玻璃棒。
【小问2详解】
①该反应为放热反应,若将玻璃搅拌器误用为铜质搅拌器,由于铜的导热性好,会导致热量散失,测得的温度差偏小,放出的热量偏小。由于放热反应的,放出的热量越小,越大(即负值偏小),故计算结果会偏高。
②配制溶液时加入了适量稀硫酸以抑制其水解,甲同学方案中铁粉过量,过量的铁粉会与稀硫酸反应放出热量,对实验造成干扰,导致误差较大。
③方案ⅱ中,第1步反应为;第2步反应为。根据盖斯定律,将两步反应相加即可得到目标反应 ,故。
【小问3详解】
实验Ⅰ和Ⅱ探究浓度对反应速率的影响,根据控制变量法,应保持溶液总体积相同,故,解得。
【小问4详解】
实验Ⅰ和Ⅱ中,除了溶液的浓度不同外,其他条件均相同,故目的是探究其他条件相同时,浓度(或反应物浓度)对反应速率的影响。
【小问5详解】
实验Ⅰ和Ⅲ中,只有温度不同,实验Ⅲ的温度高于实验Ⅰ。说明实验Ⅲ反应所用时间更短,反应速率更快,由此可得出结论:其他条件相同时,升高温度,反应速率增大。
16. 某研究小组设计的一种利用废旧磷酸铁锂电池正极材料(含、导电炭黑、铝箔)回收金属化合物的流程如图:
已知:①难溶于水和碱性溶液,可溶于酸性溶液。
②碳酸锂的溶解度曲线如图所示。
回答下列问题:
(1)P元素在周期表中的位置:________。
(2)为加快“碱浸”浸出速率,可采取措施:________。(填两种即可)
(3)向滤液1中通入过量时,反应的离子方程式:________。
(4)①“酸浸”时控制温度50~60℃,其原因是________;②“酸浸”得到的滤渣主要为________。
(5)向滤液3中加入饱和溶液时,溶液变浑浊并伴有气泡冒出,主要反应的化学方程式:________。
(6)“一系列操作”具体包括蒸发浓缩、________、洗涤、干燥。
【答案】(1)
第三周期第族
(2)
粉碎废料、适当升高温度(或搅拌、适当增大溶液浓度等任填两种)
(3)
(4) ①.
温度过低反应速率较慢,温度过高会导致分解 ②.
导电炭黑 (5)
(6)
趁热过滤
【解析】
【分析】废旧电池正极材料(含、导电炭黑、铝箔)用溶液碱浸,铝箔溶解生成 ,滤液1通入过量生成沉淀;滤渣1(、导电炭黑)加和酸浸,被氧化溶解生成、和,导电炭黑不溶,作为滤渣2除去;滤液2加氨水调节pH生成沉淀;滤液3主要含,加入饱和溶液生成沉淀,结合溶解度曲线进行分离提纯。
【小问1详解】
元素的原子序数为15,核外有3个电子层,最外层有5个电子,位于元素周期表第三周期第族。
【小问2详解】
根据影响化学反应速率的因素,为加快“碱浸”浸出速率,可采取的措施有粉碎废料(增大固液接触面积)、适当升高温度、搅拌、适当增大溶液浓度等。
【小问3详解】
碱浸时铝箔溶解,滤液1中含有 ,通入过量反应生成沉淀和,反应的离子方程式为。
【小问4详解】
①“酸浸”时加入了作氧化剂,温度过低会导致反应速率较慢,温度过高会导致受热分解降低利用率,因此需控制温度在;②导电炭黑既不溶于碱也不溶于酸,因此“酸浸”后未溶解的滤渣主要为导电炭黑。
【小问5详解】
滤液3中含有大量,加入饱和溶液时,溶液变浑浊并伴有气泡冒出,说明生成了沉淀和气体,化学方程式为。
【小问6详解】
由碳酸锂的溶解度曲线可知,的溶解度随温度升高而减小,为减少过滤时因溶解而造成的损失,蒸发浓缩后应趁热过滤。
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)则___________;___________(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 C-H的同时生成4 mol H-H
B. 在恒温恒容下,和浓度之比不再变化
C. 在恒温恒压下,混合气体的密度不再变化
D. 在恒容绝热下,不再变化
(3)反应③在___________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下可自发进行。能同时提高反应③的反应速率和转化率的一种措施是___________。
(4)在恒压密闭容器内,充入0.2 mol 与0.4 mol 只发生反应③,的平衡转化率与温度、压强的关系如图:
①比较压强:___________(填“>”“<”或“=”)。
②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”)。
③B点处,容器体积为2L,则 ℃时该反应的平衡常数___________。
(5)若其他条件相同的情况下,反应③在不同温度下反应相同时间后,测得的转化率a随温度的变化曲线如图,试解释AB段的转化率变化的原因:___________。
【答案】(1) ①. ②. (2)CD
(3) ①. 低温 ②. 增大压强
(4) ①. > ②. 降低 ③. 200
(5)AB段未达到平衡,升高温度,反应速率增大,单位时间内CS2的转化率增大
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律①-③得②,该反应,。
【小问2详解】
A.断裂4 mol C-H的同时生成4 mol H-H,均表示正反应速率,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故A不符合题意;
B.若反应②从反应物加料,初始时和浓度之比是定值,反应消耗的量等于计量数之比,因此浓度之比一直为定值,因此当和浓度之比不变化时不能说明反应达到平衡,当和浓度均不变才能说明反应达到平衡,故B不符合题意;
C.反应②是气体体积增大的反应,在恒温恒压下,反应过程中容器的体积增大,反应前后气体总质量不变,密度减小,当混合气体的密度不再变化时说明反应达到平衡,故C符合题意;
D.对于反应②,正反应为吸热反应,恒容绝热下发生该反应,随着反应的进行温度升高,逐渐增大,当不再变化时,反应一定达到平衡状态,故D符合题意;
故答案为CD。
【小问3详解】
反应③的正反应放热,即,反应③的正反应气体系数和减小,即,根据可知,该反应在低温下自发;反应③的正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,CS2转化率降低;反应③的正反应气体系数和减小,增大压强,平衡正向移动,CS2转化率升高,升高温度和增大压强均能加快反应速率,因此提高反应③的反应速率和转化率的一种措施是增大压强。
【小问4详解】
①是气体体积减小的反应,同一温度条件下,增大压强,平衡正向移动,CS2(g)的转化率增大,所以压强:P2>P1;
②维持温度不变,向A点状态的容器中充入氩气,容器体积增大,相当于减压,减小压强平衡朝气体分子数增大的方向移动,因此平衡逆向移动,CS2的转化率降低;
③B点处,CS2的平衡转化率为80%,列出三段式:
容器体积为2L,则T1℃时该反应的平衡常数K==200 L/mol。
【小问5详解】
B点为平衡点,AB段未达到平衡,升高温度,反应速率增大,单位时间内的转化率增大。
18. 以乙烯为原料制备一种工业增塑剂的合成路线如图:
(1)有机物A的官能团的名称为________。
(2)有机物B的结构简式为________,1 mol B物质与足量钠反应能生成________L (标况下)。
(3)合成增塑剂的化学方程式为________,反应类型为________。
(4)被氧化成物质A的过程中,可能产生中间产物,下列物质可用于鉴别、和物质A的是________。
a.NaOH溶液 b.pH试纸 c.银氨溶液 d.新制氢氧化铜悬浊液
(5)有机物C是A的同系物,相对分子质量比A多42,则有机物C的结构有________种。其中,烃基的一元取代物只有一种的分子结构简式为________。
【答案】(1)羧基 (2) ①. ②. 22.4
(3) ①. ②. 酯化反应(或取代反应)
(4)d (5) ①. 4 ②.
【解析】
【分析】乙烯()与水在催化剂作用下生成乙醇(),乙醇被酸性高锰酸钾氧化为乙酸();乙烯()在Ag催化下被氧气氧化生成环氧乙烷(),环氧乙烷与水发生开环加成反应生成乙二醇();乙酸与乙二醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成增塑剂二乙酸乙二醇酯()。
【小问1详解】
有机物A是乙酸(),官能团的名称为羧基。
【小问2详解】
有机物B是乙二醇,结构简式为;1 mol 乙二醇含有2 mol羟基,与足量钠反应能生成1 mol,在标况下的体积是22.4 L。
【小问3详解】
乙酸与乙二醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成增塑剂二乙酸乙二醇酯,合成增塑剂的化学方程式为:;反应类型为酯化反应(或取代反应)
【小问4详解】
a.NaOH与乙醇、乙醛不反应,与乙酸反应无明显现象,无法鉴别,a错误;
b.乙醇、乙醛呈中性,不能使pH试纸变色;乙酸呈酸性,能使pH试纸变红色,pH试纸只能鉴别乙酸不能鉴别乙醇和乙醛,b错误;
c.银氨溶液仅能检验出含醛基的乙醛,无法区分乙醇和乙酸,c错误;
d.乙醛与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下生成砖红色沉淀,乙酸与氢氧化铜反应生成蓝色溶液,乙醇与氢氧化铜不反应,新制氢氧化铜悬浊液可鉴别三种物质,d正确;
故答案选d。
【小问5详解】
A是乙酸(),有机物C是A的同系物,说明C是一元羧酸;相对分子质量比A多42,说明多3个原子团,C的分子式为,结构简式为:、、、,则有机物C的结构有4种。其中,烃基的一元取代物只有一种的分子结构简式为。
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