精品解析:河南许昌市禹州市第三高级中学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:
集萃校区高二上学期第一次校内学情检测
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. ,把球浸泡在冰水中,气体颜色变浅
B. 用饱和除去中的HCl,可减少的损失
C. 对,平衡体系增大压强可使颜色变深
D. 向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅或褪去
2. 在的溶液中存在如下电离平衡:。下列叙述错误的是
A. 升高温度,平衡正向移动,增大
B. 加水稀释,平衡正向移动,增大
C. 加入少量固体,平衡逆向移动,增大
D. 通入少量,平衡正向移动,减小
3. 下列事实不能证明是弱电解质的有几个
①常温滴入石蕊溶液,溶液显红色
②相同条件下,用等浓度的和溶液做导电实验,后者灯泡暗
③等浓度、等体积的盐酸和溶液中和碱时,中和碱的能力相同
④的溶液
⑤能与反应放出
⑥的溶液稀释至1000倍,
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
4. 已知:在标准压强()下,由最稳定的单质合成物质的反应焓变,叫做物质的标准摩尔生成焓,用表示,规定稳定单质的标准摩尔生成焓为0,部分物质的标准摩尔生成焓数据如下表所示,下列说法正确的是
物质
A. 的
B. 比稳定
C. 的键能小于与的键能之和
D. 利用以上数据可以计算的标准燃烧热
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色透明的溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 能使甲基橙变红的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
6. 如图所示,关闭K,向甲中充入2molX(g)和2molY(g),向乙中充入1molX(g)和1molY(g),起始,在相同温度下,两容器中均发生反应 。打开K,反应达到平衡时,。下列说法正确的是
A. 若不打开K,则平衡后,
B. 若不打开K,反应达到平衡时,
C. 打开K,反应达到平衡后,W的物质的量分数为12.5%
D. 打开K,反应达到平衡后,n(反应物)=4n(生成物)
7. 已知某温度下,两种一元弱酸HX和HY的电离常数分别为和,且。下列说法正确的是
A. 同物质的量浓度的HX和HY溶液,HX溶液中水的电离程度大于HY溶液
B. 相同的HX和HY溶液,HX物质的量浓度较小
C. 中和等体积、等物质的量浓度的HX和HY,消耗的物质的量:
D. HX溶液的导电能力一定比HY的导电能力强
8. 在两个体积分别为和的恒容密闭容器中,均充入和,在不同温度下发生反应:,测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应低温下可以自发进行
B. 容器体积:
C. 时,若,则平衡常数
D. 其他条件不变,增大投料比,可提高N的平衡转化率
9. 下列实验操作、现象和结论(或目的)都正确的是
选项
实验操作
现象
结论(或目的)
A
为基元反应,将盛有的密闭烧瓶浸入冷水
红棕色变浅
正反应活化能小于逆反应活化能
B
向溶液中滴加溶液,已知存在平衡:(橙色)(黄色)
溶液由黄色变为橙色
降低生成物浓度,平衡向正反应方向移动
C
向溶液中滴加溶液,再滴加几滴溶液
溶液颜色变红
和反应为可逆反应
D
分别向等体积溶液和溶液中加入足量的锌粉
溶液产生氢气多
验证酸性:
A. A B. B C. C D. D
10. 下图表示A2+3B22AB3在催化剂表面的反应历程和能量变化,其中*表示吸附在催化剂表面的微粒。下列说法错误的是
A. 反应过程主要包含了两个基元反应
B. 催化剂表面吸附AB3时会吸收能量
C. 热化学方程式为A2(g)+3B2(g)2AB3(g) ΔH=-92.2 kJ·mol-1
D. 整个反应的决速步骤是2*A+6*B=2*AB3
11. 已知反应:时该反应的化学平衡常数。一定条件下,分别在甲、乙、丙3个恒容密闭容器中加入X和Y,各物质的物质的量浓度的相关数据如表:
容
器
温度
起始时物质的
浓度/()
10分钟时物质的
浓度/(mol)
c(X)
c(Y)
c(Z)
甲
400
1
1
0.5
乙
1
1
0.4
丙
400
1
2
a
下列说法中,不正确的是
A. 甲中,10分钟内X的化学反应速率:
B. 甲中,10分钟时反应没有达到化学平衡状态
C. 乙中,反应可能达到化学平衡状态
D. 丙中,a一定大于0.5
12. 利用CO2与H2合成重要化工原料甲醇,主要发生如下反应(忽略其他副反应):
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-58 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41 kJ·mol-1
在一刚性密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2在催化剂作用下反应,测得CO2平衡转化率、CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。CH3OH的选择性可表示为×100%。
下列说法正确的是
A. 反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的焓变ΔH=+99kJ·mol-1
B. 一定温度下,加入CaO(s)或选用高效催化剂,均能提高平衡时CH3OH产率
C. 240℃时,反应Ⅱ的化学平衡常数约为1.6×10-4
D. 向原料气中掺入适量的CO有利于提高CH3OH的物质的量
13. 一定条件下,合成氨反应:。图1为该反应的能量变化图;图2表示在2L的恒容密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线;图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物的物质的量对该反应平衡的影响。下列说法正确的是
A. 工业合成氨采用400~500℃是为了加快反应速率和提高反应物的转化率
B. 由图1可知,活化分子变成2 mol生成物分子放出的能量为92 kJ
C. 由图2信息,从11min起其他条件不变,增加的量,则的变化曲线为c
D. 图3中温度:,e、f、g三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是g点
14. 已知常温下4种溶液:①HCl溶液②溶液③NaOH溶液④氨水,均满足水。下列比较中正确的是
A. ①、④溶液等体积混合后,溶液显酸性
B. ①溶液中加入等体积的溶液,混合液的
C. ①、②、③溶液分别与相同质量的铝粉充分反应,消耗溶液体积最大的是③
D. 向等体积溶液中分别加水稀释100倍后,溶液的pH:④>③>①>②
第II卷 非选择题
二、非选择题(每空2分,共58分)
15. 甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上将水煤气(CO与的混合气体)转化成甲醇,发生的反应为。
(1)已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
则的________,该反应能自发进行的条件为________(填“高温”或“低温”)。
(2)一定条件下,在恒容密闭容器中充入和合成,下列说法能判断反应达到平衡状态的是________(填标号)。
A. CO和的浓度相等
B. 混合气体的密度不再发生变化
C. 混合气体的压强不再发生变化
D.
(3)在密闭容器中充入和合成,实验测得CO的平衡转化率与温度、压强(单位为kPa)的关系如图所示。
①________(填“>”“<”或“=”),判断的理由是________。
②若在、下发生反应,平衡时CH3OH的体积分数是________(保留3位有效数字)%,平衡常数________kPa-2(为用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算的平衡常数,分压=总压×气体的物质的量分数;整理出含的最简表达式)。
16. T℃时,在1L恒容密闭容器中发生水煤气反应: 。
(1)若开始时充入1 molCO、2 molH2O(g),达到平衡时放出20.6 kJ热量。该温度下反应的平衡常数=__________。(填分数)
(2)若保持温度不变,开始时充入2 molCO、2 molH2O(g)、1 molCO2、1 molH2,开始时化学反应速率__________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在恒温恒容密闭容器中发生反应:,物质的浓度随时间的变化如图所示:
t2时改变的条件是__________(填字母)
A.加压 B.增大反应物浓度 C.升高温度 D.减小产物浓度
该反应的ΔH__________0(填“>”、“<”或“=”)。
(4)恒温恒容条件下,以投料,起始压强是24 MPa,10分钟达到平衡时CO2的体积分数为,则此时CO的分压是__________;__________。
(5)恒温恒容的密闭容器中加入一定量的A(s),发生反应:达到平衡时,维持温度不变将体积压缩为原来的一半,平衡__________移动,(填“正向”、“逆向”或“不移动”)再次平衡c(B)__________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
17. 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0.1000mol/L的NaOH溶液来测定未知浓度醋酸溶液的浓度。
(1)配制250mL0.1000mol/LNaOH标准溶液,下列仪器不需要的是________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)准备与滴定:
a.用蒸馏水洗涤碱式滴定管,直接注入0.1000mol/L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20.00mL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盛NaOH标准液的滴定管尖嘴部分留有气泡,排除气泡的方法应采用如图中的操作________(填字母)。
A.B.C.D.
(3)步骤e中滴定时眼睛应注视________,边滴边摇动锥形瓶(接近终点时,改为滴加半滴碱),直到因加入半滴碱后,溶液颜色从无色变为浅红色,且半分钟内不变色,即为滴定终点。
(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20.00mL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278g/mol]样品的纯度(被还原为)。学生乙称取6.0g绿矾样品,溶解,配成250mL溶液。
(5)取25.00mL该溶液于锥形瓶中,将0.01mol/LKMnO4溶液置于________式滴定管中进行滴定,滴定终点的标志是________________。
(6)三次实验所消耗的标准液体积依次为39.96mL、40.04mL、39.60mL,绿矾样品的纯度为________%(保留三位有效数字)
(7)在接近终点时,使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是:________________。
18. 回答下列问题。
(1)常温下,部分酸的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离常数
①相同的四种酸,其酸的浓度由大到小的顺序为________。
②中和等量的NaOH,消耗等的氢氟酸和硫酸的体积分别为aL、bL,则a________(填“大于”“小于”或“等于”,下同)b。中和等物质的量浓度、等体积的氢氟酸和硫酸需要NaOH的物质的量为、,则________。
③向NaCN溶液中通入少量的,发生反应的离子方程式为________________。
(2)常温下,HCN溶液,则该HCN溶液的物质的量浓度为________(保留两位有效数字)。
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化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. ,把球浸泡在冰水中,气体颜色变浅
B. 用饱和除去中的HCl,可减少的损失
C. 对,平衡体系增大压强可使颜色变深
D. 向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅或褪去
【答案】C
【解析】
【详解】A.放在冰水中,温度降低, ,平衡向生成无色气体的方向移动,所以颜色变浅,可以用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.二氧化碳在水中存在化学平衡:,使用饱和时,由于HCl在水中溶解度很大,可以除去杂质,同时由于溶液中碳酸氢根浓度增大,化学平衡逆向移动,减少二氧化碳溶解度,可减少二氧化碳的损失,可以用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.该反应气体分子数不变,,而加压平衡并未移动,体系颜色加深是因为压缩体积使有色气体的浓度增大,不可以用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.铁离子与铁粉反应而浓度降低,使平衡逆向移动,溶液颜色变浅或褪去,可以用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
2. 在的溶液中存在如下电离平衡:。下列叙述错误的是
A. 升高温度,平衡正向移动,增大
B. 加水稀释,平衡正向移动,增大
C. 加入少量固体,平衡逆向移动,增大
D. 通入少量,平衡正向移动,减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.弱电解质的电离为吸热过程,温度升高,平衡正向移动,增大,A正确;
B.越稀越电离,加水稀释,平衡正向移动,但减小,B错误;
C.加入,增大,平衡逆向移动,增大,C正确;
D.通入少量,平衡正向移动,不变,增大,则减小,D正确;
故选B。
3. 下列事实不能证明是弱电解质的有几个
①常温滴入石蕊溶液,溶液显红色
②相同条件下,用等浓度的和溶液做导电实验,后者灯泡暗
③等浓度、等体积的盐酸和溶液中和碱时,中和碱的能力相同
④的溶液
⑤能与反应放出
⑥的溶液稀释至1000倍,
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【详解】①滴入石蕊溶液显红色仅能证明具有酸性,无法说明其电离程度,不能证明是弱电解质;
②等浓度下溶液导电性弱于强电解质,说明其电离出的离子浓度更小,部分电离,可证明是弱电解质;
③中和碱的能力由一元酸的总物质的量决定,与电解质强弱无关,不能证明是弱电解质;
④的溶液,说明,部分电离,可证明是弱电解质;
⑤与反应放出仅能证明具有酸性,无法说明其电离程度,不能证明是弱电解质;
⑥若为强电解质,稀释1000倍后,实际说明稀释促进其电离,存在电离平衡,可证明是弱电解质。
综上,不能证明的共3个,故选B。
4. 已知:在标准压强()下,由最稳定的单质合成物质的反应焓变,叫做物质的标准摩尔生成焓,用表示,规定稳定单质的标准摩尔生成焓为0,部分物质的标准摩尔生成焓数据如下表所示,下列说法正确的是
物质
A. 的
B. 比稳定
C. 的键能小于与的键能之和
D. 利用以上数据可以计算的标准燃烧热
【答案】B
【解析】
【分析】由表中数据可知,C2H6(g)、C2H4(g)、C2H2(g) 的标准摩尔生成焓依次为 −84.7 kJ⋅mol−1、+52.3 kJ⋅mol−1、+226.7 kJ⋅mol−1。标准摩尔生成焓越小的物质,相对于稳定单质的能量越低、越稳定;反应焓变可由生成物的生成焓之和减去反应物的生成焓之和求得,键能与焓变的关系为 ΔH=反应物总键能−生成物总键能,据此逐项判断。
【详解】A.标准摩尔生成焓是由最稳定单质生成 1 mol 物质时的反应焓变,其值可正可负;由表格数据,C2H2(g) 的标准摩尔生成焓为 +226.7 kJ⋅mol−1,大于 0 而不是小于 0;A错误;
B.标准摩尔生成焓越小,物质相对于稳定单质的能量越低、越稳定;C2H4(g) 的 +52.3 kJ⋅mol−1 小于 C2H2(g) 的 +226.7 kJ⋅mol−1,故 C2H4(g) 能量更低、更稳定;B正确;
C.由表中数据,C2H4(g) 与 H2(g) 反应生成 C2H6(g) 的 ΔH=(−84.7−52.3−0 )kJ⋅mol−1=−137.0 kJ⋅mol−1,即该反应放热;由 ΔH=反应物总键能−生成物总键能 可知,C2H6(g) 的总键能大于 C2H4(g) 与 H2(g) 的总键能之和;C错误;
D.标准燃烧热是 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时的反应焓变,计算 C2H2(g) 的标准燃烧热还需 CO2(g) 和 H2O(l) 的标准摩尔生成焓,题给数据不足,无法计算;D错误;
故答案为B。
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色透明的溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 能使甲基橙变红的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.无色透明的溶液中不存在离子,A错误;
B.的溶液具有强氧化性,具有还原性,所以的溶液中离子不能共存,B错误;
C.能使甲基橙变红的溶液呈酸性,在酸性条件下、、、离子能共存,C正确;
D.的溶液为酸性,在酸性溶液中不能存在,D错误;
故答案为:C。
6. 如图所示,关闭K,向甲中充入2molX(g)和2molY(g),向乙中充入1molX(g)和1molY(g),起始,在相同温度下,两容器中均发生反应 。打开K,反应达到平衡时,。下列说法正确的是
A. 若不打开K,则平衡后,
B. 若不打开K,反应达到平衡时,
C. 打开K,反应达到平衡后,W的物质的量分数为12.5%
D. 打开K,反应达到平衡后,n(反应物)=4n(生成物)
【答案】C
【解析】
【详解】A.若不打开K,甲容器为恒压体系,随着反应进行,气体体积在不断减小,因总质量保持不变,则平衡后,甲容器的密度变大,故,A项错误;
B.若不打开K,甲中的反应体系和打开K时的甲乙反应体系互为等效平衡,甲中总物质的量为4mol,甲乙连通时的总物质的量为6mol,同温同压下,体积之比等于物质的量之比,故其平衡时的体积变化量应是连通时体积变化量的,即变化量为,故不打开K,反应达到平衡时,,B项错误;
C.一开始整个体系的体积为3aL,甲容器平衡后体积为1.4aL,则说明平衡时整个体系的体积为1.4aL+aL(乙容器)=2.4aL,根据三段式设平衡时W的物质的量的变化量为x,X、Y、Z的物质的量的变化量分别为、、x,故,解得,平衡时X、Y、Z、W的物质的量分别为1.8mol、1.8mol、0.6mol、0.6mol,W的物质的量分数为%=12.5%,C项正确;
D.根据C项分析可知,甲乙连通达到平衡以后,反应物的总物质的量为1.8+1.8=3.6mol,生成物总物质的量为0.6+0.6=1.2mol,所以n(反应物)=3n(生成物),D项错误。
故选C。
7. 已知某温度下,两种一元弱酸HX和HY的电离常数分别为和,且。下列说法正确的是
A. 同物质的量浓度的HX和HY溶液,HX溶液中水的电离程度大于HY溶液
B. 相同的HX和HY溶液,HX物质的量浓度较小
C. 中和等体积、等物质的量浓度的HX和HY,消耗的物质的量:
D. HX溶液的导电能力一定比HY的导电能力强
【答案】B
【解析】
【详解】A.HX的Ka较大,酸性更强,同物质的量浓度解离出的H+多,抑制水的电离更明显,因此HX溶液中水的电离程度小于HY溶液,A错误;
B.pH相同时,酸性更强的HX需要较低的浓度即可达到相同pH,因此HX的物质的量浓度较小,B正确;
C.等物质的量浓度和体积的HX与HY溶液,中和所需NaOH的物质的量相等,与酸性强弱无关,C错误;
D.导电能力取决于离子浓度,若HX溶液浓度极低,其导电能力可能弱于HY溶液,由于溶液浓度未知,因此无法比较,D错误;
故选B。
8. 在两个体积分别为和的恒容密闭容器中,均充入和,在不同温度下发生反应:,测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应低温下可以自发进行
B. 容器体积:
C. 时,若,则平衡常数
D. 其他条件不变,增大投料比,可提高N的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,升高温度,M的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,,反应正向是气体减少的方向,,反应自发需要,故在低温下可自发,A正确;
B.该反应正反应气体分子数减少,增大压强,平衡正向移动,M的平衡转化率增大,图像中相同温度下V1对应的转化率高于V2,说明V1压强更大,即V1体积更小,故V1<V2,B正确;
C.时V2中M转化率为60%,V2=1 L,初始c(M)=1 mol/L、c(N)=2 mol/L。转化的c(M)=1×60%=0.6 mol/L,根据反应2M+2N⇌2P+Q,转化的c(N)=0.6 mol/L,生成c(P)=0.6 mol/L、c(Q)=0.3 mol/L;平衡时c(M)=0.4 mol/L、c(N)=(2-0.6)mol/L=1.4 mol/L、c(P)=0.6 mol/L、c(Q)=0.3 mol/L;平衡常数,C错误;
D.增大投料比即增加M的量,根据平衡移动原理,增加一种反应物浓度,平衡正向移动,另一种反应物转化率增大,D正确;
故选C。
9. 下列实验操作、现象和结论(或目的)都正确的是
选项
实验操作
现象
结论(或目的)
A
为基元反应,将盛有的密闭烧瓶浸入冷水
红棕色变浅
正反应活化能小于逆反应活化能
B
向溶液中滴加溶液,已知存在平衡:(橙色)(黄色)
溶液由黄色变为橙色
降低生成物浓度,平衡向正反应方向移动
C
向溶液中滴加溶液,再滴加几滴溶液
溶液颜色变红
和反应为可逆反应
D
分别向等体积溶液和溶液中加入足量的锌粉
溶液产生氢气多
验证酸性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.冷却后红棕色变浅,说明平衡向生成四氧化二氮的方向移动,正反应为放热反应;对于同一基元反应,正反应放热说明正反应活化能小于逆反应活化能,A正确;
B.加入氢氧化钠后,氢氧根离子消耗平衡体系中的氢离子,使平衡向生成铬酸根离子的方向移动,黄色铬酸根离子增多,溶液应由橙色变为黄色,题给现象错误,B错误;
C.氯化铁的物质的量为,碘化钾的物质的量为,铁(Ⅲ)离子明显过量;加入硫氰化钾后显红可由剩余铁(Ⅲ)离子造成,不能据此证明氯化铁与碘化钾的反应可逆,C错误;
D.等体积、等浓度的草酸和乙酸所含酸的物质的量相同,但草酸为二元酸、乙酸为一元酸;加入足量锌粉时生成氢气的总量受可电离氢的总量影响,不能用氢气总量验证二者酸性强弱,D错误;
故选A。
10. 下图表示A2+3B22AB3在催化剂表面的反应历程和能量变化,其中*表示吸附在催化剂表面的微粒。下列说法错误的是
A. 反应过程主要包含了两个基元反应
B. 催化剂表面吸附AB3时会吸收能量
C. 热化学方程式为A2(g)+3B2(g)2AB3(g) ΔH=-92.2 kJ·mol-1
D. 整个反应的决速步骤是2*A+6*B=2*AB3
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应主要分为两个基元步骤:第一步是吸附后的断键生成,第二步是成键生成,因此反应过程主要包含两个基元反应,A正确;
B.由图可知,吸附态的能量比气态的能量低,因此被催化剂表面吸附()的过程能量降低,为放热过程,B错误;
C.由图可知,,两式加和得,热化学方程式正确,C正确;
D.总反应的决速步骤是活化能最大的一步,第一步()活化能为,第二步()活化能为,第二步活化能更大,反应速率更慢,是整个反应的决速步骤,D正确;
故选B。
11. 已知反应:时该反应的化学平衡常数。一定条件下,分别在甲、乙、丙3个恒容密闭容器中加入X和Y,各物质的物质的量浓度的相关数据如表:
容
器
温度
起始时物质的
浓度/()
10分钟时物质的
浓度/(mol)
c(X)
c(Y)
c(Z)
甲
400
1
1
0.5
乙
1
1
0.4
丙
400
1
2
a
下列说法中,不正确的是
A. 甲中,10分钟内X的化学反应速率:
B. 甲中,10分钟时反应没有达到化学平衡状态
C. 乙中,反应可能达到化学平衡状态
D. 丙中,a一定大于0.5
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲中,10分钟时生成了0.5mol/L的Z,根据方程式可知,反应掉的X的浓度为0.25mol/L,则10分钟内X的化学反应速率:v(X)=0.025mol•L-1•min-1,A正确;
B.在10分钟的时,由表格知生成的Z的浓度为0.5mol/L,则X、Y都反应掉了0.25mol/L,还剩余0.75mol/L,由此算出此时的浓度商为,即反应正向进行,没有达到平衡,B正确;
C.乙中,X、Y的起始浓度相同,但10分钟后生成物Z的浓度却比甲要小,说明乙容器中反应速率比甲容器小,可以为降温温度导致,结合该反应为放热反应,降低温度会导致平衡常数K增大,K>1,此时的浓度熵为,反应一定没有达到平衡,C错误;
D.对比甲和丙,丙中增加了Y的浓度,则反应速率加快,相同时间之内生成的Z更多,故丙中a一定大于0.5,D正确;
故选C。
12. 利用CO2与H2合成重要化工原料甲醇,主要发生如下反应(忽略其他副反应):
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-58 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41 kJ·mol-1
在一刚性密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2在催化剂作用下反应,测得CO2平衡转化率、CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。CH3OH的选择性可表示为×100%。
下列说法正确的是
A. 反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的焓变ΔH=+99kJ·mol-1
B. 一定温度下,加入CaO(s)或选用高效催化剂,均能提高平衡时CH3OH产率
C. 240℃时,反应Ⅱ的化学平衡常数约为1.6×10-4
D. 向原料气中掺入适量的CO有利于提高CH3OH的物质的量
【答案】D
【解析】
【分析】反应I为放热反应,反应II为吸热反应,所以升高温度,反应I逆向进行,反应II正向进行,则CH3OH的选择性降低,故曲线b对应的是CH3OH的选择性随温度的变化曲线,曲线a是CO2平衡转化随温度的变化曲线。
【详解】A.依据盖斯定律:反应Ⅰ-反应Ⅱ得CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g)的ΔH=ΔH1 -ΔH2=(-58 kJ·mol-1)-(+41kJ·mol-1)=-99 kJ·mol-1,A错误;
B.CaO(s)可与产物H2O(g)反应,使平衡向正反应方向移动,能提高CH3OH产率,但高效催化剂只能提高反应速率,不能提高平衡时CH3OH产率,B错误;
C.240℃反应达到平衡时二氧化碳的转化率为10%、甲醇的选择性为80%,则反应Ⅰ消耗的CO2的物质的量为1 mol×10%×80%=0.08 mol,反应Ⅱ消耗的CO2的物质的量为1 mol×10%-0.08 mol=0.02 mol,可列式:
反应I:
反应Ⅱ:
则反应平衡时,,,,,设反应容器的容积为VL,反应Ⅱ的;平衡常数K===,C错误;
D.在原料气中掺入适量的CO会抑制副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 的正向进行,从而减少了原料CO2和H2在副反应中的消耗,使得更多原料参与主反应CO2(g)+3H2CH3OH(g)+H2O(g),因此有利于提高CH3OH的物质的量,D正确;
故答案为:D。
13. 一定条件下,合成氨反应:。图1为该反应的能量变化图;图2表示在2L的恒容密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线;图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物的物质的量对该反应平衡的影响。下列说法正确的是
A. 工业合成氨采用400~500℃是为了加快反应速率和提高反应物的转化率
B. 由图1可知,活化分子变成2 mol生成物分子放出的能量为92 kJ
C. 由图2信息,从11min起其他条件不变,增加的量,则的变化曲线为c
D. 图3中温度:,e、f、g三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是g点
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业合成氨为放热反应,升高温度使平衡逆向移动,降低反应物转化率,400~500℃主要是为提高催化剂活性,加快反应速率, A错误;
B.图1中反应热ΔH=508 kJ/mol - 600 kJ/mol=-92 kJ/mol,即生成2 mol NH3放出92 kJ能量,此为反应物总能量与生成物总能量差,而非活化分子变成生成物的能量,B错误;
C.图2中11min前N2平衡量为0.3 mol,增加N2瞬间其物质的量瞬间增大,平衡被破坏,平衡正向移动使N2物质的量略减,新平衡中N2物质的量最终大于原平衡的物质的量量,则的变化曲线为b, C错误;
D.合成氨放热,温度升高平衡逆向移动,NH3体积分数降低,故T1<T2;T1温度下N2转化率随H2量增加而增大,e、f、g三点所处的平衡状态中g点对应H2的量最多,转化率最高,D正确;
故选D。
14. 已知常温下4种溶液:①HCl溶液②溶液③NaOH溶液④氨水,均满足水。下列比较中正确的是
A. ①、④溶液等体积混合后,溶液显酸性
B. ①溶液中加入等体积的溶液,混合液的
C. ①、②、③溶液分别与相同质量的铝粉充分反应,消耗溶液体积最大的是③
D. 向等体积溶液中分别加水稀释100倍后,溶液的pH:④>③>①>②
【答案】D
【解析】
【分析】常温下①HCl溶液②溶液③NaOH溶液④氨水,均满足水,HCl溶液和溶液中水电离的氢离子与溶液中的氢氧根浓度相同,则两种溶液的pH都为3,则HCl溶液浓度为0.001mol/L,溶液浓度远大于0.001mol/L,NaOH溶液和氨水中溶液中的氢离子全部由水电离,则两种溶液的pH都为11,则NaOH溶液浓度为0.001mol/L,氨水浓度远大于0.001mol/L。
【详解】A.①、④溶液等体积混合,HCl溶液浓度为0.001mol/L,氨水浓度远大于0.001mol/L,氨水有大量剩余,溶液会显碱性,A错误;
B.①HCl溶液浓度为0.001mol/L,加入等体积的溶液,混合液中有0.0005mol/L的氢氧根剩余,混合液的,B错误;
C.①HCl溶液②溶液③NaOH溶液分别与相同质量的铝粉充分反应,发生反应的方程式分别为、、,假设反应的Al为0.002mol,HCl溶液浓度为0.001mol/L,需要6L,溶液浓度远大于0.001mol/L ,需要溶液体积小于6L,NaOH溶液浓度为0.001mol/L,需要2L,则消耗溶液体积最大的是①,C错误;
D.向等体积溶液中分别加水稀释100倍后,HCl溶液浓度由0.001mol/L变为0.00001mol/L,pH为5,溶液在稀释过程中会继续电离,则pH<5,NaOH溶液浓度由0.001mol/L变为0.00001mol/L,pH为9,氨水在稀释过程中会继续电离,则pH>9,则稀释后溶液的pH为④>③>①>②,D正确;
故选D。
第II卷 非选择题
二、非选择题(每空2分,共58分)
15. 甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上将水煤气(CO与的混合气体)转化成甲醇,发生的反应为。
(1)已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
则的________,该反应能自发进行的条件为________(填“高温”或“低温”)。
(2)一定条件下,在恒容密闭容器中充入和合成,下列说法能判断反应达到平衡状态的是________(填标号)。
A. CO和的浓度相等
B. 混合气体的密度不再发生变化
C. 混合气体的压强不再发生变化
D.
(3)在密闭容器中充入和合成,实验测得CO的平衡转化率与温度、压强(单位为kPa)的关系如图所示。
①________(填“>”“<”或“=”),判断的理由是________。
②若在、下发生反应,平衡时CH3OH的体积分数是________(保留3位有效数字)%,平衡常数________kPa-2(为用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算的平衡常数,分压=总压×气体的物质的量分数;整理出含的最简表达式)。
【答案】(1) ①. –90.7 ②. 低温 (2)C
(3) ①. < ②. 该正反应是一个气体体积减小的方向,增大压强平衡正向移动,CO平衡转化率增大 ③. 57.1 ④.
【解析】
【小问1详解】
(1)已知:Ⅰ.,Ⅱ.,Ⅲ.,根据盖斯定律,由Ⅱ+Ⅰ-Ⅲ可得目标反应:,则。该反应的且正向气体分子数减少(),根据时反应自发进行,可知该反应在低温下能自发进行;
【小问2详解】
A.CO和的初始物质的量之比为,反应消耗之比也为,故两者浓度之比始终为,不可能相等,不能作为平衡标志,错误;
B.反应在恒容密闭容器中进行,气体总质量不变,容器体积不变,故混合气体的密度始终不变,不能作为平衡标志,错误;
C.该反应前后气体分子数发生变化,恒温恒容下,压强随反应进行而改变,当压强不再变化时,说明达到平衡状态,正确;
D.达到平衡时,正逆反应速率之比等于化学计量数之比,即,错误;
故选C;
【小问3详解】
①由图可知,相同温度(如)下,压强为时CO的平衡转化率大于压强为时的转化率。由于该反应正向是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,故;②在、下,CO的平衡转化率为。列三段式:,平衡时混合气体总物质的量为。的体积分数为。平衡时各气体的分压分别为:,,。平衡常数。
16. T℃时,在1L恒容密闭容器中发生水煤气反应: 。
(1)若开始时充入1 molCO、2 molH2O(g),达到平衡时放出20.6 kJ热量。该温度下反应的平衡常数=__________。(填分数)
(2)若保持温度不变,开始时充入2 molCO、2 molH2O(g)、1 molCO2、1 molH2,开始时化学反应速率__________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在恒温恒容密闭容器中发生反应:,物质的浓度随时间的变化如图所示:
t2时改变的条件是__________(填字母)
A.加压 B.增大反应物浓度 C.升高温度 D.减小产物浓度
该反应的ΔH__________0(填“>”、“<”或“=”)。
(4)恒温恒容条件下,以投料,起始压强是24 MPa,10分钟达到平衡时CO2的体积分数为,则此时CO的分压是__________;__________。
(5)恒温恒容的密闭容器中加入一定量的A(s),发生反应:达到平衡时,维持温度不变将体积压缩为原来的一半,平衡__________移动,(填“正向”、“逆向”或“不移动”)再次平衡c(B)__________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】(1)
(2)大于 (3) ①. C ②. <
(4) ①. 14 MPa ②.
(5) ①. 逆向 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
反应 的 ,达到平衡时放出20.6 kJ热量,说明反应消耗了的 。
初始时 , ;平衡时 , ; 。容器体积为 1 L,浓度在数值上等于物质的量,该温度下反应的平衡常数 。
【小问2详解】
保持温度不变,平衡常数 。开始时充入2 molCO、2 molH2O(g)、1 molCO2、1 molH2,此时浓度商 。因为 ,所以反应向正反应方向进行,开始时化学反应速率 。
【小问3详解】
时刻,反应物和产物的浓度均没有发生突变,且反应物浓度逐渐增大,产物浓度逐渐减小,说明平衡逆向移动。
A.该反应前后气体分子数不变,加压平衡不移动,A不符合题意;
B.增大反应物浓度,反应物浓度会突变,B不符合题意;
C.该反应 ,为放热反应,升高温度平衡向吸热方向(逆向)移动,C符合题意;
D.减小产物浓度,产物浓度会突变,D不符合题意。
故选C。由题干可知,
该反应的 。
【小问4详解】
恒温恒容条件下,反应前后气体总分子数不变,因此体系总压强始终保持 24 MPa不变。
初始时 ,则初始分压,。平衡时 的体积分数为 ,则平衡时 的分压。根据反应方程式 ,消耗的 分压与生成的 分压相等,为4 MPa 。因此平衡时 的分压。生成的 分压也为 4 MPa,则 。
【小问5详解】
反应 的正反应是气体分子数增大的反应。将体积压缩为原来的一半,体系压强增大,平衡向气体分子数减小的方向移动,即逆向移动。
由于反应物 为固体,生成物 和C均由 分解产生,因此在同一容器中始终满足 。该温度下的平衡常数 。因为温度不变,平衡常数 不变,所以再次达到平衡时 保持不变。
17. 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0.1000mol/L的NaOH溶液来测定未知浓度醋酸溶液的浓度。
(1)配制250mL0.1000mol/LNaOH标准溶液,下列仪器不需要的是________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)准备与滴定:
a.用蒸馏水洗涤碱式滴定管,直接注入0.1000mol/L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20.00mL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盛NaOH标准液的滴定管尖嘴部分留有气泡,排除气泡的方法应采用如图中的操作________(填字母)。
A.B.C.D.
(3)步骤e中滴定时眼睛应注视________,边滴边摇动锥形瓶(接近终点时,改为滴加半滴碱),直到因加入半滴碱后,溶液颜色从无色变为浅红色,且半分钟内不变色,即为滴定终点。
(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20.00mL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278g/mol]样品的纯度(被还原为)。学生乙称取6.0g绿矾样品,溶解,配成250mL溶液。
(5)取25.00mL该溶液于锥形瓶中,将0.01mol/LKMnO4溶液置于________式滴定管中进行滴定,滴定终点的标志是________________。
(6)三次实验所消耗的标准液体积依次为39.96mL、40.04mL、39.60mL,绿矾样品的纯度为________%(保留三位有效数字)
(7)在接近终点时,使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是:________________。
【答案】(1)D (2) ①. ad ②. C
(3)锥形瓶内溶液颜色变化 (4)CD
(5) ①. 酸 ②. 当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液,锥形瓶中溶液变为浅红色,且半分钟内不褪色
(6)92.7 (7)滴加半滴溶液时,要慢慢转动酸式滴定管的活塞,使滴定管的尖嘴处悬挂一滴液体(不滴落),用锥形瓶内壁将其靠下来,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内
【解析】
【小问1详解】
由配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知,实验过程中需要用到的仪器为量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶,不需要用到锥形瓶,故选D;
【小问2详解】
a.用蒸馏水洗涤碱式滴定管后,还需要用氢氧化钠标准溶液润洗,否则会使滴定消耗氢氧化钠溶液体积偏大,导致滴定结果偏大,a错误;
b.固定好碱式滴定管并使碱式滴定管尖嘴充满液体,b正确;
c.调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数,c正确;
d.锥形瓶用待测液润洗会使待测液中溶质的物质的量增大,则消耗氢氧化钠溶液体积偏大,导致滴定结果偏大,d错误;
e.用标准碱液滴定至终点,记下碱式滴定管液面读数,e正确;
f.重复以上滴定操作2次,记录实验数据,f正确;
故选ad;
排除碱式滴定管中气泡的方法为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】
在滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化,边滴边摇动锥形瓶(接近终点时,改为滴加半滴碱),直到因加入半滴碱后,溶液颜色从无色变为浅红色,且半分钟内不变色,即为滴定终点;
【小问4详解】
A.酸式滴定管未用醋酸溶液润洗,待测液浓度会减小,滴定消耗氢氧化钠溶液体积偏小,导致滴定结果偏低,A错误;
B.滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,对溶液无影响,滴定结果无影响,B错误;
C.读取溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数,如图,消耗氢氧化钠溶液体积偏大,导致滴定结果偏高,C正确;
D.滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,则读数时消耗氢氧化钠溶液体积偏大,导致滴定结果偏高,D正确;
故选CD;
【小问5详解】
酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,应置于酸式滴定管中进行滴定;滴定终点的标志是:当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液,锥形瓶中溶液变为浅红色,且半分钟内不褪色;
【小问6详解】
三次实验所消耗的标准液体积依次为、、,第三次实验数据误差较大应舍弃,前两次消耗标准液的平均体积为,则的物质的量为 ,根据方程式可知,该溶液中含有 ,因此溶液中, ,故,绿矾样品的纯度为;
【小问7详解】
“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是:滴加半滴溶液时,要慢慢转动酸式滴定管的活塞,使滴定管的尖嘴处悬挂一滴液体(不滴落),用锥形瓶内壁将其靠下来,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内。
18. 回答下列问题。
(1)常温下,部分酸的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离常数
①相同的四种酸,其酸的浓度由大到小的顺序为________。
②中和等量的NaOH,消耗等的氢氟酸和硫酸的体积分别为aL、bL,则a________(填“大于”“小于”或“等于”,下同)b。中和等物质的量浓度、等体积的氢氟酸和硫酸需要NaOH的物质的量为、,则________。
③向NaCN溶液中通入少量的,发生反应的离子方程式为________________。
(2)常温下,HCN溶液,则该HCN溶液的物质的量浓度为________(保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. ②. 小于 ③. 小于 ④.
(2)2.0
【解析】
【小问1详解】
①相同温度下,酸的电离常数越大,酸性越强;由表中数据可知,酸性强弱顺序为;酸性越弱,其电离程度越小,当溶液中相同时,所需酸的浓度越大,故四种酸的浓度由大到小的顺序为;
②氢氟酸为弱酸,硫酸为强酸,当两溶液的 相同时,氢氟酸的浓度远大于硫酸;中和等量的NaOH,需要酸提供的物质的量相等,由于氢氟酸浓度极大,所需体积更小,故a小于b;等物质的量浓度、等体积的氢氟酸和硫酸,其溶质的物质的量相等,由于氢氟酸是一元酸,硫酸是二元酸,硫酸能中和的NaOH 是氢氟酸的两倍,故小于;
③由电离常数可知,酸性强弱顺序为。根据强酸制弱酸原理,向NaCN溶液中通入少量CO2 反应生成HCN和,反应的离子方程式为 ;
【小问2详解】
常温下,HCN溶液的,则溶液中;根据HCN的电离平衡常数表达式,代入数据可得该溶液的物质的量浓度。
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