精品解析:河南信阳高级中学新校(贤岭校区)、老校(文化街校区)2026-2027学年高二上学期10月自主检测(二)化学试题
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内容正文:
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)、老校(文化街校区)
2026-2027学年高二上期10月自主检测(二)
化学试题
可能用到的相对原子质量C12 N14 O16 Na23 S32 CI35.5
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 化学与科学、技术、社会、环境息息相关。下列说法正确的是
A. 我国“人造太阳”利用核聚变实现了化学能到光能和热能的转化
B. 苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
C. 纳米铁粉具有高饱和磁化强度,高矫顽力及抗氧化性,属于胶体
D. 利用合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变
2. 下列实验装置或操作方法正确且能达到实验目的的是
图1
图2
图3
图4
A. 图1表示滴定实验中用高锰酸钾溶液滴定草酸接近终点的操作
B. 图2表示借助秒表,用该装置可完成稀硫酸与锌反应速率的测定实验
C. 图3为验证平衡移动原理
D. 图4操作为测溶液的
3. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
①无色溶液中:
②的溶液中:
③水电离出的的溶液中:
④加入能放出的溶液中:
⑤的溶液中:
A. ①③④ B. ①④⑤ C. ② D. ③⑤
4. 下列分析结论正确的是
A. 反应① 、② ,则
B. 向恒温恒容密闭容器中充入草酸镁,发生反应:平衡时充入氩气,正反应速率大于逆反应速率
C. 向的溶液中加入溶液的离子方程式:
D. t℃,测得的溶液的约为5则t℃
5. 下列实验操作可实现对应实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
比较、酸性
分别将、气体通入蒸馏水中制成饱和溶液,测溶液的pH
B
探究反应温度对化学反应速率的影响
在两支大小相同的试管中均加入溶液,分别浸泡在盛有冷水和热水的烧杯中,同时放入等质量的粉末
C
探究可逆反应的热效应
已知溶液中存在下列平衡:,取一定浓度的溶液,升高温度,溶液由蓝色变为绿色
D
证明醋酸是弱电解质
常温下,测定等体积醋酸的pH大于盐酸
A. A B. B C. C D. D
6. 用如图所示的新型电池可以处理含CN-的碱性废水,同时还可以淡化海水(主要成分为NaCl,还含有Na2SO4等杂质)。下列说法错误的是
A. 电池工作一段时间后,右室溶液的pH增大
B. 若将含有的废水处理,可除去NaCl的质量小于292.5 g
C. a极电极反应式:
D. 交换膜I为阳离子交换膜
7. 常温下,向浓度均为0.1 mol∙L-1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中,分别加入NaOH固体,lg随加入NaOH的物质的量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是
A. HX的酸性弱于HY的
B. a点由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol∙L-1
C. c点溶液中:c(Y-)>c(HY)
D. b点时酸碱恰好完全中和
8. 常温常压下,向饱和食盐水中缓慢通入NH3至饱和,然后向所得溶液中缓慢通入CO2,整个实验进程中溶液的pH随通入气体总体积的变化曲线如图所示(实验中不考虑氨水的挥发和溶液体积变化)。下列叙述不正确的是
A. 由a点到b点的过程中,NH3•H2O的电离程度减小
B. 由c点到d点的过程中,溶液中增大
C. 由图可知,(NH4)2CO3溶液显碱性、NH4Cl溶液显酸性
D. d点所示溶液中:c(Na+)=c(Cl-)>c(HCO)=c(NH)
9. 常温下,向溶液中缓慢滴加的盐酸,溶液中各离子(除和)的物质的量浓度随加入盐酸的体积的变化如图所示。已知:常温下,的电离平衡常数,。下列说法正确的是
A. 曲线、分别为和的物质的量浓度变化曲线
B. 滴加至A点时,溶液中:
C. 滴加至C点时,溶液的
D. 滴加至D点时,溶液中存在
10. 用的溶液分别滴定浓度为的醋酸、的草酸溶液,滴定曲线如图所示,其中c、d为两种酸恰好完全中和时的化学计量点。下列说法正确的是
A. 由滴定曲线可判断:酸性顺序为
B. 若a点,则a点有
C. 若b点时溶液中,则点消耗的溶液小于
D. 滴定过程中始终有
11. 人体血液内的血红蛋白易与结合生成,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:,37℃时,该反应的平衡常数,的浓度达到浓度的0.02倍,会使人智力受损,据此,下列结论错误的是
A. CO与反应的平衡常数
B. 人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的越少
C. 当吸入的CO与浓度之比大于或等于11000时,人的智力才会受损
D. 把CO中毒的病人放入高压氧舱中解毒,其原理是使上述平衡向逆反应方向移动
12. 在Ni作用下,可将转化为,转化历程如下(为固体)所示:
下列说法中错误的是
A. 该历程中最大能垒(活化能)为
B. Ni是该反应的催化剂,可增大活化分子百分数
C. Ni-H键的形成对氢原子的迁移是有利的
D. 转化过程中,存在中间体2的浓度大于另外两种中间体的浓度
13. 在恒容密闭容器中发生反应:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。下列有关叙述正确的是
容积/L
投料
200 ℃时HCl平衡转化率
400 ℃时HCl平衡转化率
容器Ⅰ
1
4 mol HCl(g)、1 mol O2(g)
90%
75%
容器Ⅱ
2
x mol HCl(g)、2 mol O2(g)
α1
α2
A. 该反应的ΔH > 0
B. 400 ℃时,该反应的平衡常数为
C. 400 ℃时,若x > 8,则α2 > 75%
D. 400 ℃时,向容器Ⅰ平衡体系中再加入1 mol O2(g)和1 mol Cl2(g),此时υ正< υ逆
14. 乙炔氢化是工业上制备乙烯的方法之一,相关制备反应如下:
反应
反应ii.
保持压强恒定,按起始投料比,匀速通过装有催化剂的反应器中发生反应i和ii,测得不同温度下反应相同时间后,和的转化率如图所示的选择性。下列叙述错误的是
A. 催化剂能提高活化分子百分数 B. 表示的转化率随温度变化的曲线为
C. 在区间内升高温度,生成的选择性减小 D. 时,的选择性为
二、非选择题(共58分)
15. I.已知:下表是25℃时某些弱酸的电离平衡常数。
化学式
CH3COOH
NH3·H2O
HClO
H2CO3
H2SO3
Ka
Ka=1.8×10−5
Kb=1.8×10−5
Ka=3.0×10−8
Ka1=4.1×10−7
Ka2=5.6×10−11
Ka1=1.54×10−2
Ka2=1.02×10−7
(1)25℃时,体积相等的浓度均为0.1 mol∙L−1的NaClO溶液和CH3COONa溶液,两溶液中c(ClO-)________c(CH3COO-)(填“>”“<”或“=”)。若要使两溶液的pH相等,应______(填序号)
a.向NaClO溶液中加适量水
b.向NaClO溶液中加适量的NaOH固体
c.向CH3COONa溶液中加适量水
d.向CH3COONa溶液中加适量CH3COONa固体
(2)由表格中的数据判断下列离子方程式正确的是___________。
A. 2+SO2=+2CO2+H2O
B. ClO-+CO2+H2O=HClO+
C. ClO-+SO2+H2O=HClO+
D. CH3COO-+SO2+H2O=CH3COOH+
(3)在25℃时,浓度相等的NH4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4三种溶液,其对应溶液中溶质的物质的量浓度分别为a、b、c(单位为mol∙L−1),三者由大到小的顺序是___________。
(4)在25℃下,将a mol∙L−1的氨水与0.01 mol∙L−1的盐酸等体积混合,充分反应后溶液中c()=c(Cl-),用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=___________。
II.常温时,分别改变相同物质的量浓度的H2CO3和氨水的pH,H2CO3、、的物质的量分数(δ)及NH3·H2O、的物质的量分数(δ)如图所示(不考虑溶液中的CO2和NH3分子),已知:δ=、δ=,根据图象回答下列问题:
(5)NH4HCO3溶液显___________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(6)计算反应+NH3·H2O=++H2O的lgK=___________。
16. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,一氧化碳、二氧化碳及甲烷等气体资源化利用备受关注。
(1)在一定条件下、与可发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则__________;__________(用、表示)。
(2)在密闭容器中起始时按投料,分别在压强为1 MPa和5 MPa的恒压下进行反应(均只发生反应Ⅱ和反应Ⅲ)。恒压条件下反应温度对平衡体积分数(含碳元素)[X为CO或,]的影响如图所示。
①在5 MPa时,表示和CO的平衡体积分数随温度变化关系的曲线依次是_________(填“a”、“b”、“c”或“d”,下同)和_________。
②在T℃,反应在M点达到化学平衡,平衡时的物质的量分数_________,反应Ⅲ的平衡常数_________[对于反应,,x为物质的量分数,即某气态物质的物质的量占所有气态物质物质的量总和的百分比]。
(3)在另一温度下按反应Ⅰ合成甲烷,如图关闭K,向A容器中充入1 mol CO和3 mol ,向B容器中充入1.5 mol CO和4.5 mol ,两容器均只发生反应Ⅰ。已知起始时容器A和B的体积均为a L,反应达到平衡时容器B的体积为0.9a L,维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为_________L(不考虑温度的变化,P为可自由滑动活塞,不考虑活塞的摩擦力)。
17. 我国是世界上最早冶炼锌的国家之一,有独立的炼锌发展史。在现代工业中,锌在电池制造、合金生产等领域有着广泛的用途。
已知:锌的熔点420℃,沸点907℃。
Ⅰ.下图是古代以炉甘石()为原料热还原法冶炼锌的示意图:
反应过程如下(反应条件略):
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.……
总反应为:
(1)写出反应ⅲ的化学方程式:______________________________(不必写反应条件)。
(2)c处收集到__________(填“固”“液”或“气”)态金属锌。
Ⅱ.现代炼锌主要采取湿法工艺。以闪锌矿(主要成分为ZnS,还含铁等元素)、软锰矿(主要成分为)为原料联合生产锌和高纯度二氧化锰的一种流程如下:
(3)浸出:加入能促进的溶解,提高锌的浸出率,同时生成硫单质。的作用类似催化剂,“催化”过程可表示为:
ⅰ.
ⅱ.……
①写出ⅱ的离子方程式:_________________。
②下列实验方案可证实上述“催化”过程。将实验方案补充完整。
a.向酸化溶液中加入溶液,溶液几乎无色,再加入少量,溶液变红。
b._____________。
(4)除铁:已知①进入除铁工艺的溶液的约为3;②控制溶液为,使铁主要以沉淀的形式除去。
结合离子方程式说明,通入空气需同时补充适量的理由是_________________。
(5)上述流程中在电解前需对电解液中的含量进行测定。方法是:取出一定体积的电解液,加入一定质量的(不溶于水),使二者发生反应,反应的氧化产物和还原产物分别是、。该反应的离子方程式是______________。
18. 某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验如下:
①三颈烧瓶中加入10.00g香菇样品和400mL水;锥形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并预加0.30mL0.01000mol/L的碘标准溶液,搅拌。
②以0.2L/min流速通氮气,再加入过量磷酸,加热并保持微沸,同时用碘标准溶液滴定,至终点时滴定消耗了1.00mL碘标准溶液。
③做空白实验,消耗了0.10mL碘标准溶液。
④用适量Na2SO3替代香菇样品,重复上述步骤,测得SO2的平均回收率为95%。
已知:H3PO4+SOHPO+H2SO3
回答下列问题:
(1)装置图中仪器a、b的名称分别为___________、___________。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为___________(填标号)。
A.250mL B.500mL C.1000mL
(3)解释加入H3PO4,能够生成SO2的原因:___________。
(4)滴定管在使用前需要___________、洗涤、润洗;滴定终点时溶液的颜色为___________;滴定反应的离子方程式为___________。
(5)若先加磷酸再通氮气,会使测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)该样品中亚硫酸盐含量为___________mg/kg(以SO2计,结果保留三位有效数字)。
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河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)、老校(文化街校区)
2026-2027学年高二上期10月自主检测(二)
化学试题
可能用到的相对原子质量C12 N14 O16 Na23 S32 CI35.5
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 化学与科学、技术、社会、环境息息相关。下列说法正确的是
A. 我国“人造太阳”利用核聚变实现了化学能到光能和热能的转化
B. 苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
C. 纳米铁粉具有高饱和磁化强度,高矫顽力及抗氧化性,属于胶体
D. 利用合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变
【答案】B
【解析】
【详解】A.“人造太阳” 利用的是核聚变反应,这属于核变化,而非化学变化,不存在化学能的参与,因此不是化学能到光能和热能的转化,A错误;
B.苯甲酸及其钠盐(苯甲酸钠)是常用的酸性食品防腐剂,在 pH 较低的环境下能有效抑制霉菌、酵母菌和细菌的生长,广泛用于食品工业,B正确;
C.胶体是分散质粒子直径为1~100 nm的分散系,属于混合物,纳米铁粉是纯净的铁单质,不属于胶体,C错误;
D.脂肪酸相对分子质量较小,属于有机小分子,该反应实现了这种无机小分子向有机小分子的转变,D错误;
故选B。
2. 下列实验装置或操作方法正确且能达到实验目的的是
图1
图2
图3
图4
A. 图1表示滴定实验中用高锰酸钾溶液滴定草酸接近终点的操作
B. 图2表示借助秒表,用该装置可完成稀硫酸与锌反应速率的测定实验
C. 图3为验证平衡移动原理
D. 图4操作为测溶液的
【答案】B
【解析】
【详解】A.高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化腐蚀橡胶管,故滴定时应装在酸式滴定管中,实验装置错误,A不符合题意;
B.图中秒表测定时间,针筒测定气体体积,通过单位时间内生成的气体体积来测定化学反应速率,能达到实验目的,B符合题意;
C.推拉针管活塞能改变体系压强,但反应前后气体分子数相等,平衡不受压强影响,无法验证平衡移动原理,C不符合题意;
D.测定NaOH溶液的pH时,使用湿润的pH试纸会稀释溶液,造成测得的pH偏小,不能得到准确的pH值,D不符合题意;
故答案选B。
3. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
①无色溶液中:
②的溶液中:
③水电离出的的溶液中:
④加入能放出的溶液中:
⑤的溶液中:
A. ①③④ B. ①④⑤ C. ② D. ③⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①Cu2+是蓝色的,故①错误;②的溶液是碱性溶液,氢氧根离子可以和共存,故②正确;③水电离出的的溶液,说明水的电离受到抑制,可能是酸性也可能是碱性溶液,其中在酸性和碱性条件下都不共存,在酸性条件下不共存,在碱性条件下不共存,故③错误;④加入能放出的溶液,可能是酸性也可能是碱性溶液,酸性条件下不共存,碱性条件下不共存,故④错误;⑤的溶液是强酸性溶液,酸性条件下不共存,也不共存,故⑤错误;因此本题选C。
4. 下列分析结论正确的是
A. 反应① 、② ,则
B. 向恒温恒容密闭容器中充入草酸镁,发生反应:平衡时充入氩气,正反应速率大于逆反应速率
C. 向的溶液中加入溶液的离子方程式:
D. t℃,测得的溶液的约为5则t℃
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应②-反应①得到铝热反应,铝热反应为放热反应,即b-a<0,则b小于a,又a、b均小于零,则,A错误;
B.恒温恒容下充入氩气,总压增大但各气体浓度不变,正逆反应速率均不变,平衡不移动,B错误;
C.0.1 mol/LNaHA溶液pH=1说明HA-完全电离为H+和A2-,即加入NaOH后,离子方程式为,C错误;
D.0.1 mol/L的NaHSO3溶液的pH约为5,则的电离大于水解,即,D正确;
故答案选D。
5. 下列实验操作可实现对应实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
比较、酸性
分别将、气体通入蒸馏水中制成饱和溶液,测溶液的pH
B
探究反应温度对化学反应速率的影响
在两支大小相同的试管中均加入溶液,分别浸泡在盛有冷水和热水的烧杯中,同时放入等质量的粉末
C
探究可逆反应的热效应
已知溶液中存在下列平衡:,取一定浓度的溶液,升高温度,溶液由蓝色变为绿色
D
证明醋酸是弱电解质
常温下,测定等体积醋酸的pH大于盐酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.和在水中溶解度不同,所得饱和酸溶液浓度不相等,变量不唯一,无法通过pH比较酸性强弱,A错误;
B.除温度外,不同温度下的催化活性不同,存在两个变量,无法探究温度对反应速率的影响,B错误;
C.升高温度溶液由蓝色变为绿色,说明平衡 正向移动,可证明正反应为吸热反应,能探究可逆反应热效应,C正确;
D.未说明醋酸和盐酸的物质的量浓度相等,变量不唯一,无法证明醋酸是弱电解质,D错误;
故选C。
6. 用如图所示的新型电池可以处理含CN-的碱性废水,同时还可以淡化海水(主要成分为NaCl,还含有Na2SO4等杂质)。下列说法错误的是
A. 电池工作一段时间后,右室溶液的pH增大
B. 若将含有的废水处理,可除去NaCl的质量小于292.5 g
C. a极电极反应式:
D. 交换膜I为阳离子交换膜
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,a电极上CN-在碱性条件下失去电子生成碳酸根、氮气,电极反应为,发生氧化反应,则a为负极,b为正极,海水中阴离子通过交换膜I向a极移动,阳离子通过交换膜Ⅱ向b极移动。
【详解】A.b为电池正极,电极反应式为,该反应消耗氢离子,所以右室溶液的pH增大,A正确;
B.26 g CN-的物质的量为1 mol,由a极电极反应式可知,消耗1 mol CN-时转移5 mol电子,根据电荷守恒可知,可同时处理5 mol NaCl,其质量为,但由于海水中还含有等杂质离子,所以除去NaCl的质量小于292.5 g,B正确;
C.处理含CN-的碱性废水时,在a极CN-失去电子,被氧化为N2和,a极为负极,其电极反应式为,C正确;
D.a电极失去电子,附近负电荷减少,为了淡化海水,阴离子通过交换膜I向左移动,所以交换膜I为阴离子交换膜,D错误;
故答案选D。
7. 常温下,向浓度均为0.1 mol∙L-1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中,分别加入NaOH固体,lg随加入NaOH的物质的量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是
A. HX的酸性弱于HY的
B. a点由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol∙L-1
C. c点溶液中:c(Y-)>c(HY)
D. b点时酸碱恰好完全中和
【答案】C
【解析】
【详解】A.未加氢氧化钠时,相同浓度溶液中,HX的=12,而HY的<9,由于c(H+)×c(OH-)=Kw,则HX溶液中氢离子浓度更大,故HX的酸性强于HY,A错误;
B.a点溶液=12,结合c(H+)×c(OH-)=10-14可知c(OH-)=10-13 mol/L,水电离出的c(H+)等于溶液中c(OH-),即a点由水电离出的c(H+)=10-13 mol/L,B错误;
C.HY为0.01mol,c点加入NaOH为0.005mol,HY反应后剩余0.005mol,生成0.005molNaY,此时c点溶液为等浓度的HY、NaY混合溶液,c点溶液中=6,结合c(H+)×c(OH-)=10-14可知c(H+)=10-4mol/L,溶液呈酸性,说明HY的电离程度大于Y-的水解程度,则溶液中c点溶液中:c(Y-)>c(HY),C正确;
D.HY为0.01mol,b点加入NaOH为0.008mol,二者按物质的量1:1反应,故HY有剩余,D错误。
答案选C。
8. 常温常压下,向饱和食盐水中缓慢通入NH3至饱和,然后向所得溶液中缓慢通入CO2,整个实验进程中溶液的pH随通入气体总体积的变化曲线如图所示(实验中不考虑氨水的挥发和溶液体积变化)。下列叙述不正确的是
A. 由a点到b点的过程中,NH3•H2O的电离程度减小
B. 由c点到d点的过程中,溶液中增大
C. 由图可知,(NH4)2CO3溶液显碱性、NH4Cl溶液显酸性
D. d点所示溶液中:c(Na+)=c(Cl-)>c(HCO)=c(NH)
【答案】D
【解析】
【分析】氨气溶于水显碱性,温常压下,向饱和食盐水中缓慢通入NH3至饱和到达b点,此时溶液碱性最强;然后向所得溶液中缓慢通入CO2,氨气、二氧化碳、氯化钠、水反应生成碳酸氢钠、氯化铵,溶液碱性减弱酸性增强,pH减小;
【详解】A.由a点到b点的过程中,氨气溶解,生成乙酸合氨浓度变大,导致NH3•H2O的电离程度减小,A正确;
B.溶液中,由c点到d点的过程中,氢离子浓度变大、氢氧离子浓度变小,则比值变大,B正确;
C.,二氧化碳和氨气体积比为1:2时生成碳酸铵,,当二氧化碳和氨气体积比为1:1时生成氯化铵,结合图像中cd点可知,(NH4)2CO3溶液显碱性、NH4Cl溶液显酸性,C正确;
D.d点所示溶液中溶质为NH4Cl、碳酸氢钠,由于部分碳酸氢钠饱和析出,根据钠、氯元素守恒可知:c(Na+)<c(Cl-),D错误;
故选D。
9. 常温下,向溶液中缓慢滴加的盐酸,溶液中各离子(除和)的物质的量浓度随加入盐酸的体积的变化如图所示。已知:常温下,的电离平衡常数,。下列说法正确的是
A. 曲线、分别为和的物质的量浓度变化曲线
B. 滴加至A点时,溶液中:
C. 滴加至C点时,溶液的
D. 滴加至D点时,溶液中存在
【答案】D
【解析】
【分析】向20 mL0.1 mol·L-1Na2SO3溶液中缓慢滴加0.2 mol·L-1的盐酸,初始钠离子、亚硫酸根离子浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L,反应首先生成亚硫酸氢钠和氯化钠,然后亚硫酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠和亚硫酸,故随着盐酸的加入亚硫酸根离子浓度逐渐减小,亚硫酸氢根离子浓度先增大后减小,氯离子浓度增大,钠离子浓度减小,故曲线L1、L2、L3、L4分别为、、、的物质的量浓度变化曲线;
【详解】A.根据分析曲线、分别为和的物质的量浓度变化曲线,A项错误;
B.滴加至A点时,和的物质的量浓度相等,,,溶液的,显碱性,结合电荷守恒,溶液中:,B项错误;
C.滴加至C点时,溶液中溶质为NaCl和,亚硫酸氢根离子水解常数,的电离程度大于水解程度,溶液显酸性,C项错误;
D.滴加至D点时,溶质为NaCl、和,根据溶液呈电中性,溶液中存在,且D点时,D项正确;
故选D。
10. 用的溶液分别滴定浓度为的醋酸、的草酸溶液,滴定曲线如图所示,其中c、d为两种酸恰好完全中和时的化学计量点。下列说法正确的是
A. 由滴定曲线可判断:酸性顺序为
B. 若a点,则a点有
C. 若b点时溶液中,则点消耗的溶液小于
D. 滴定过程中始终有
【答案】C
【解析】
【分析】醋酸(一元酸)完全中和,含有一个突变点,故为曲线Y:由 d 点(v=17.20 mL)知,,;草酸(二元酸)完全中和NaOH,含有两个突变点,故为曲线X:由 c 点(v=10.60 mL)知, ,,据此分析。
【详解】A.醋酸和草酸的初始浓度不同,初始pH也不知,无法根据图像判断其酸性强弱,但依据事实判断酸性为:,A不符合题意;
B.完全生成的第一个突变点使溶液显酸性,完全生成的第二个突变点时使溶液显碱性,a 点时草酸反应先发生:,后发生部分,a点溶质为和,此时溶液显酸性,以电离为主,故a点有, B不符合题意;
C.d点醋酸和完全中和,当加入时,此时为反应一半的点,溶质为等浓度,溶液呈酸性,的电离大于的水解,故此时有,若b点时溶液中,则点消耗的溶液小于,C符合题意;
D.根据物料守恒:,结合电荷守恒;,推导得,D不符合题意;
故选C。
11. 人体血液内的血红蛋白易与结合生成,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:,37℃时,该反应的平衡常数,的浓度达到浓度的0.02倍,会使人智力受损,据此,下列结论错误的是
A. CO与反应的平衡常数
B. 人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的越少
C. 当吸入的CO与浓度之比大于或等于11000时,人的智力才会受损
D. 把CO中毒的病人放入高压氧舱中解毒,其原理是使上述平衡向逆反应方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.由方程式可知,一氧化碳与血红蛋白反应的平衡常数,故A正确;
B.人体吸入的一氧化碳越多,一氧化碳的浓度增大,平衡向正反应方向移动,与血红蛋白结合的氧气越少,故B正确;
C.由平衡常数可知,的浓度达到浓度的0.02倍时,==,故C错误;
D.一氧化碳中毒的病人放入高压氧仓中,氧气的浓度增大,平衡向逆反应方向移动,有利于解毒,故D正确;
故选C。
12. 在Ni作用下,可将转化为,转化历程如下(为固体)所示:
下列说法中错误的是
A. 该历程中最大能垒(活化能)为
B. Ni是该反应的催化剂,可增大活化分子百分数
C. Ni-H键的形成对氢原子的迁移是有利的
D. 转化过程中,存在中间体2的浓度大于另外两种中间体的浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A.第一步能垒为,第二步能垒为,第三步能垒为,故该历程中最大能垒为,A正确;
B.该反应总反应为:,作为反应物被消耗,不符合催化剂反应前后质量不变的特征,不是催化剂,B错误;
C.键形成过程中体系能量降低,反应更易进行,对氢原子迁移有利,C正确;
D.中间体2的能量最低,稳定性最强,且其转化为中间体3的能垒最大,反应速率最慢,会发生积累,故其浓度大于另外两种中间体,D正确;
故选B。
13. 在恒容密闭容器中发生反应:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。下列有关叙述正确的是
容积/L
投料
200 ℃时HCl平衡转化率
400 ℃时HCl平衡转化率
容器Ⅰ
1
4 mol HCl(g)、1 mol O2(g)
90%
75%
容器Ⅱ
2
x mol HCl(g)、2 mol O2(g)
α1
α2
A. 该反应的ΔH > 0
B. 400 ℃时,该反应的平衡常数为
C. 400 ℃时,若x > 8,则α2 > 75%
D. 400 ℃时,向容器Ⅰ平衡体系中再加入1 mol O2(g)和1 mol Cl2(g),此时υ正< υ逆
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意可知,升高温度HCl平衡转化率减小,逆向移动,正反应放热,ΔH< 0,故A错误;
B.根据反应列出三段式 ,因为体积是1L,所以平衡常数为K=,故B正确;
C.若X=8,则容器Ⅱ中反应和容器I为等效平衡,若X >8时,HCl本身浓度增加,但本身转换率降低,故C错误;
D.当向容器I平衡体系中再加入1molO2(g)和1molCl2(g)时,Q=,平衡向正反应方向移动,v (正)> v (逆),故D错误;
故选B。
14. 乙炔氢化是工业上制备乙烯的方法之一,相关制备反应如下:
反应
反应ii.
保持压强恒定,按起始投料比,匀速通过装有催化剂的反应器中发生反应i和ii,测得不同温度下反应相同时间后,和的转化率如图所示的选择性。下列叙述错误的是
A. 催化剂能提高活化分子百分数 B. 表示的转化率随温度变化的曲线为
C. 在区间内升高温度,生成的选择性减小 D. 时,的选择性为
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数,A项正确;
B.起始投料比,若只发生反应和的消耗量相同,则的转化率小于的转化率,若只发生反应和的消耗量为1:2,则的转化率等于的转化率,当两个反应同时发生时,的转化率大于的转化率,故曲线表示的转化率,B项正确;
C.由图可知,温度后二者的转化率几乎相等,可见主要发生反应ii,故生成乙烷的选择性增大,的选择性减小,C项正确;
D.令为为2mol,,,,解得:,故的选择性,D错误;
故选D。
二、非选择题(共58分)
15. I.已知:下表是25℃时某些弱酸的电离平衡常数。
化学式
CH3COOH
NH3·H2O
HClO
H2CO3
H2SO3
Ka
Ka=1.8×10−5
Kb=1.8×10−5
Ka=3.0×10−8
Ka1=4.1×10−7
Ka2=5.6×10−11
Ka1=1.54×10−2
Ka2=1.02×10−7
(1)25℃时,体积相等的浓度均为0.1 mol∙L−1的NaClO溶液和CH3COONa溶液,两溶液中c(ClO-)________c(CH3COO-)(填“>”“<”或“=”)。若要使两溶液的pH相等,应______(填序号)
a.向NaClO溶液中加适量水
b.向NaClO溶液中加适量的NaOH固体
c.向CH3COONa溶液中加适量水
d.向CH3COONa溶液中加适量CH3COONa固体
(2)由表格中的数据判断下列离子方程式正确的是___________。
A. 2+SO2=+2CO2+H2O
B. ClO-+CO2+H2O=HClO+
C. ClO-+SO2+H2O=HClO+
D. CH3COO-+SO2+H2O=CH3COOH+
(3)在25℃时,浓度相等的NH4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4三种溶液,其对应溶液中溶质的物质的量浓度分别为a、b、c(单位为mol∙L−1),三者由大到小的顺序是___________。
(4)在25℃下,将a mol∙L−1的氨水与0.01 mol∙L−1的盐酸等体积混合,充分反应后溶液中c()=c(Cl-),用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=___________。
II.常温时,分别改变相同物质的量浓度的H2CO3和氨水的pH,H2CO3、、的物质的量分数(δ)及NH3·H2O、的物质的量分数(δ)如图所示(不考虑溶液中的CO2和NH3分子),已知:δ=、δ=,根据图象回答下列问题:
(5)NH4HCO3溶液显___________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(6)计算反应+NH3·H2O=++H2O的lgK=___________。
【答案】(1) ①. < ②. ad (2)BD
(3)b>a>c (4)
(5)碱 (6)−0.95
【解析】
【小问1详解】
25℃时,根据电离平衡常数得到酸强弱顺序为CH3COOH>HClO,体积相等的浓度均为0.1 mol∙L−1的NaClO溶液和CH3COONa溶液,ClO-水解程度大于CH3COO-水解程度,因此两溶液中c(ClO-)<c(CH3COO-)。ClO-水解程度大于CH3COO-水解程度,则NaClO碱性比CH3COONa碱性强;a.向NaClO溶液中加适量水,溶液碱性减弱,两溶液的pH能相等,故a符合题意;b.向NaClO溶液中加适量的NaOH固体,碱性增强,两溶液的pH不能相等,故b不符合题意;c.向CH3COONa溶液中加适量水,碱性减弱,pH更小,两溶液的pH不能相等,故c不符合题意;d.向CH3COONa溶液中加适量CH3COONa固体,水解平衡正向移动,碱性增强,两溶液的pH能相等,故d符合题意;综上所述,ad符合题意;故答案为:<;ad。
【小问2详解】
根据表格得到酸强弱顺序为H2SO3>CH3COOH>H2CO3>>HClO>,
A.由于H2CO3>,因此发生+SO2=+CO2,故A错误;B.由于H2CO3>HClO>,因此ClO-+CO2+H2O=HClO+能发生,故B正确;C.由于ClO-具有强氧化性,因此ClO-氧化SO2变为,故C错误;D.由于H2SO3>CH3COOH>,因此CH3COO-+SO2+H2O=CH3COOH+能发生,故D正确;综上所述,答案为:BD。
【小问3详解】
在25℃时,浓度相等的NH4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4三种溶液,其对应溶液中溶质的物质的量浓度分别为a、b、c(单位为mol∙L−1),NH4Cl中铵根单一水解,CH3COONH4中醋酸根、铵根发生相互促进双水解,NH4HSO4中电离出的氢离子抑制铵根离子水解,三者溶液中铵根离子浓度相等,则水解程度越大,则物质得物质的量浓度越大,因此三者由大到小的顺序是b>a>c;故答案为:b>a>c。
【小问4详解】
在25℃下,将a mol∙L−1的氨水与0.01 mol∙L−1的盐酸等体积混合,充分反应后溶液中c()=c(Cl-),说明溶液呈中性,c(OH-)= 1.0×10−7mol∙L−1,用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数;故答案为:。
【小问5详解】
NH3·H2O 的,H2CO3的,根据“谁强显谁性”得到NH4HCO3溶液中显碱性;故答案为:碱。
【小问6详解】
根据图中信息:pH=9.26时,pH=10.21时,H2O的Kw=c(H+)∙c(OH-)=1.0×10−14,则反应+NH3·H2O=++H2O的即lgK=−0.95;故答案为−0.95。
16. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,一氧化碳、二氧化碳及甲烷等气体资源化利用备受关注。
(1)在一定条件下、与可发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则__________;__________(用、表示)。
(2)在密闭容器中起始时按投料,分别在压强为1 MPa和5 MPa的恒压下进行反应(均只发生反应Ⅱ和反应Ⅲ)。恒压条件下反应温度对平衡体积分数(含碳元素)[X为CO或,]的影响如图所示。
①在5 MPa时,表示和CO的平衡体积分数随温度变化关系的曲线依次是_________(填“a”、“b”、“c”或“d”,下同)和_________。
②在T℃,反应在M点达到化学平衡,平衡时的物质的量分数_________,反应Ⅲ的平衡常数_________[对于反应,,x为物质的量分数,即某气态物质的物质的量占所有气态物质物质的量总和的百分比]。
(3)在另一温度下按反应Ⅰ合成甲烷,如图关闭K,向A容器中充入1 mol CO和3 mol ,向B容器中充入1.5 mol CO和4.5 mol ,两容器均只发生反应Ⅰ。已知起始时容器A和B的体积均为a L,反应达到平衡时容器B的体积为0.9a L,维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为_________L(不考虑温度的变化,P为可自由滑动活塞,不考虑活塞的摩擦力)。
【答案】(1) ①. -165.2 ②.
(2) ①. a ②. d ③. 37.5% ④. 2.4
(3)0.5a
【解析】
【分析】反应Ⅰ与反应Ⅲ相加即得反应Ⅱ,故可由盖斯定律由两反应的热效应求出反应Ⅱ的焓变,并由平衡常数相乘关系得到反应Ⅲ的平衡常数。反应Ⅱ放热且正反应气体分子数减小,反应Ⅲ吸热且气体分子数不变:升温时CH4减少、CO增多,加压时CH4增多、CO减少,据此可确定四条曲线所代表的物质与压强。M点给出5 MPa下CH4的体积分数,由其定义可算出平衡组成与以物质的量分数表示的平衡常数;打开K后体系仍为同温同压,平衡时各物质的物质的量分数与B中相同。
【小问1详解】
将反应Ⅰ与反应Ⅲ相加即得反应Ⅱ:。
反应Ⅱ由反应Ⅰ、Ⅲ相加得到,平衡常数相乘,即反应Ⅲ的平衡常数等于反应Ⅱ与反应Ⅰ的平衡常数之比:。
【小问2详解】
①反应Ⅱ放热且正反应气体分子数减小,升高温度平衡逆向移动、增大压强平衡正向移动,故5 MPa时CH4的体积分数较大,曲线a表示5 MPa下CH4的变化、曲线b表示1 MPa下CH4的变化;反应Ⅲ吸热,升温时CO增多,而加压时反应Ⅱ正向移动消耗CO2和H2、反应Ⅲ逆向移动,CO减少,故5 MPa时CO的体积分数较小,曲线d表示5 MPa下CO的变化、曲线c表示1 MPa下CO的变化。
②起始时CO2为1 mol、H2为3 mol,含碳气体共1 mol。M点在5 MPa的曲线上,此时CH4的体积分数为40%,即生成CH4 0.40 mol;反应Ⅱ每生成1 mol CH4气体总物质的量减少2 mol,反应Ⅲ气体总物质的量不变,故平衡时气体共4 mol−2×0.40 mol=3.20 mol。H2O为3.20 mol×37.5%=1.20 mol,其中反应Ⅱ生成0.80 mol,其余0.40 mol由反应Ⅲ生成,故CO也为0.40 mol。平衡时CO2、H2、CH4、H2O依次为0.20 mol、1.00 mol、0.40 mol、1.20 mol,物质的量分数依次为0.0625、0.3125、0.125、0.375,故。
【小问3详解】
打开K后两容器连通,A、B总投料为2.5 mol CO和7.5 mol H2,共10 mol,与B中原投料比相同,同温、同压下平衡时各物质的物质的量分数相同;B中6 mol气体平衡时为5.4 mol,故10 mol气体平衡时为10 mol×0.9=9 mol。由碳守恒,CO与CH4共2.5 mol,且二者物质的量之比为4∶1,故CH4为0.5 mol、CO为2.0 mol。恒压、同温下体积与气体总物质的量成正比,B中6 mol气体对应a L,故平衡后总气体体积为1.5a L,容器A恒容为a L,设平衡时容器B的体积为V,则a L+V=1.5a L,解得V=0.5a L。
17. 我国是世界上最早冶炼锌的国家之一,有独立的炼锌发展史。在现代工业中,锌在电池制造、合金生产等领域有着广泛的用途。
已知:锌的熔点420℃,沸点907℃。
Ⅰ.下图是古代以炉甘石()为原料热还原法冶炼锌的示意图:
反应过程如下(反应条件略):
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.……
总反应为:
(1)写出反应ⅲ的化学方程式:______________________________(不必写反应条件)。
(2)c处收集到__________(填“固”“液”或“气”)态金属锌。
Ⅱ.现代炼锌主要采取湿法工艺。以闪锌矿(主要成分为ZnS,还含铁等元素)、软锰矿(主要成分为)为原料联合生产锌和高纯度二氧化锰的一种流程如下:
(3)浸出:加入能促进的溶解,提高锌的浸出率,同时生成硫单质。的作用类似催化剂,“催化”过程可表示为:
ⅰ.
ⅱ.……
①写出ⅱ的离子方程式:_________________。
②下列实验方案可证实上述“催化”过程。将实验方案补充完整。
a.向酸化溶液中加入溶液,溶液几乎无色,再加入少量,溶液变红。
b._____________。
(4)除铁:已知①进入除铁工艺的溶液的约为3;②控制溶液为,使铁主要以沉淀的形式除去。
结合离子方程式说明,通入空气需同时补充适量的理由是_________________。
(5)上述流程中在电解前需对电解液中的含量进行测定。方法是:取出一定体积的电解液,加入一定质量的(不溶于水),使二者发生反应,反应的氧化产物和还原产物分别是、。该反应的离子方程式是______________。
【答案】(1)
(2)液 (3) ①. ②. 取a中红色溶液,向其中加入ZnS,振荡,红色褪去
(4)通入空气时,发生反应,加入的发生反应,可控制溶液的
(5)
【解析】
【分析】闪锌矿(主要成分为ZnS,还含铁等元素)与软锰矿混合后加入稀硫酸浸出,产生的滤渣1为硫;滤液中通入空气,将Fe2+氧化为Fe3+,再加入氧化锌,调节溶液的pH,使Fe3+转化为FeOOH溶液,其为滤渣2;再将滤液进行电解,便可得到金属锌和MnO2。
【小问1详解】
总反应-ⅰ-ⅱ得,反应ⅲ的化学方程式:。
【小问2详解】
锌的熔点420℃,沸点907℃,泥罐中温度由1100~1300℃变成500~700℃,金属锌的状态由气态变为液态,则c处收集到液态金属锌。
【小问3详解】
① Fe2+的作用类似催化剂,ⅱ中应将Fe3+还原成Fe2+,ⅱ的离子方程式:ZnS+2Fe3+ = Zn2++2Fe2++S;
② 证实上述“催化”过程的实验方案:
a.检验Fe2+被氧化成Fe3+:向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量MnO2,溶液变红。
b.检验Fe3+被还原成Fe2+:取a中红色溶液,向其中加入ZnS,振荡,红色褪去。
【小问4详解】
除铁:通入空气需同时补充适量ZnO的理由是:通入空气时,发生反应,加入的发生反应,可控制溶液的;
【小问5详解】
和在酸性条件下发生反应,反应的氧化产物和还原产物分别是、,Mn由+2价升高为+7价,Bi由+5价降低为+3价,由得失电子守恒和最小公倍法,该反应的离子方程式是。
18. 某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验如下:
①三颈烧瓶中加入10.00g香菇样品和400mL水;锥形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并预加0.30mL0.01000mol/L的碘标准溶液,搅拌。
②以0.2L/min流速通氮气,再加入过量磷酸,加热并保持微沸,同时用碘标准溶液滴定,至终点时滴定消耗了1.00mL碘标准溶液。
③做空白实验,消耗了0.10mL碘标准溶液。
④用适量Na2SO3替代香菇样品,重复上述步骤,测得SO2的平均回收率为95%。
已知:H3PO4+SOHPO+H2SO3
回答下列问题:
(1)装置图中仪器a、b的名称分别为___________、___________。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为___________(填标号)。
A.250mL B.500mL C.1000mL
(3)解释加入H3PO4,能够生成SO2的原因:___________。
(4)滴定管在使用前需要___________、洗涤、润洗;滴定终点时溶液的颜色为___________;滴定反应的离子方程式为___________。
(5)若先加磷酸再通氮气,会使测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)该样品中亚硫酸盐含量为___________mg/kg(以SO2计,结果保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. (球形)冷凝管 ②. 酸式滴定管
(2)C (3)加入H3PO4后,溶液中存在化学平衡H3PO4+SOHPO+H2SO3,H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度随着温度升高而减小,SO2逸出后,促进了化学平衡H2SO3SO2+H2O向右移动
(4) ①. 检验其是否漏水 ②. 蓝色 ③. SO2+I2+2H2O=4H++2I-+SO
(5)偏低 (6)80.8
【解析】
【分析】由题中信息可知,检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量的原理是:用过量的磷酸与其中的亚硫酸盐反应生成SO2,用氮气将SO2排入到锥形瓶中被水吸收,最后用碘标准溶液滴定,测出样品中亚硫酸盐含量。据此解答。
【小问1详解】
根据仪器a、b的结构可知,装置图中仪器a、b的名称分别为球形冷凝管和酸式滴定管;
【小问2详解】
三颈烧瓶中加入10.00g香菇样品和400 mL水,向其中加入H3PO4的体积不超过10 mL。在加热时,三颈烧瓶中的液体不能超过其容积的,因此,三颈烧瓶适宜的规格为1000 mL,答案选C。
【小问3详解】
由于加入H3PO4后,溶液中存在化学平衡H3PO4+SOHPO+H2SO3,H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度随着温度升高而减小,SO2逸出后,促进了化学平衡H2SO3SO2+H2O向右移动,所以能够产生二氧化硫。
【小问4详解】
滴定管在使用前需要检验其是否漏水、洗涤、润洗;滴定前,溶液中的碘被SO2还原为碘离子,溶液的颜色为无色,滴加终点时,过量的半滴标准碘液使淀粉溶液变为蓝色且半分钟点之内不变色,因此,滴定终点时溶液为蓝色;滴定反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O=4H++2I-+SO;
【小问5详解】
若先加磷酸再通氮气,则不能将装置中的空气及时排出,有部分亚硫酸盐被装置中的氧气氧化,碘的标准液的消耗量将减少,因此会使测定结果偏低。
【小问6详解】
实验中SO2消耗的标准碘液的体积为0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL,减去空白实验消耗的0.10 mL,则实际消耗标准碘液的体积为1.20mL,根据反应SO2+I2+2H2O=4H++2I-+SO可以计算出n(SO2)=n(I2)=1.20mL×10-3L·mL-1×0.010 00 mol·L-1=1.20×10-5 mol,由于SO2的平均回收率为95%,则实际生成的n(SO2)=,则根据S元素守恒可知,该样品中亚硫酸盐含量为mg•kg-1。
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