精品解析:山东省临沂第一中学2026-2027学年高二上学期期中考试模拟考 化学试题
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内容正文:
临沂一中南校区2025级(化学)期中考试模拟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 Mg-24 Al-27 K-39 Mn-55
一、单选题:本大题共10小题,共20分
1. 化学与科技、生产、生活息息相关。下列说法错误的是
A. 长期过量使用NH4Cl等铵态化肥易导致土壤酸化
B. 采用催化转换技术能提高汽车尾气中有害气体的平衡转化率
C. “奋斗者”号载人潜水器使用的锂离子电池是二次电池
D. 煤气中毒与血红蛋白跟、CO结合过程中的平衡移动有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.铵态化肥中的铵根离子会发生水解反应,其水解方程式为,水解产生氢离子,使得土壤溶液中氢离子浓度增大,长期过量使用铵态化肥,会导致土壤酸化,A正确;
B.催化剂只能加快反应速率,不影响平衡转化率,B错误;
C.锂离子电池可充电,属于二次电池,C正确;
D.血红蛋白与氧气结合形成氧合血红蛋白,存在平衡,当煤气中毒时,一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧气强,一氧化碳与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白,使上述平衡向左移动,导致血红蛋白不能正常携带氧气,从而引起中毒,D正确;
故答案选B。
2. 下列说法错误的是
A. 在任何温度下,纯水都呈中性
B. 熵增加的反应都能正向自发进行
C. 医用药品通常在低温、干燥的环境中密封保存
D. 平衡常数数值越大,说明该反应可以进行得越完全
【答案】B
【解析】
【详解】A.任何温度下,纯水中存在c(H+)=c(OH-),呈中性,故A说法正确;
B.仅从焓变或熵变不能准确判断反应进行的方向,需要根据复合判据:ΔG=ΔH-TΔS,如某些吸热且属于熵增的反应,在低温下不能自发进行,故B说法错误;
C.药品密闭保存可避免吸潮而变质,在低温下药品分解和变质速度减慢,对药品保管有利,因此医用药品通常在低温、干燥的环境中密封保存,故C说法正确;
D.平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值,K越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正反应进行程度越大,即该反应进行得越完全,故D说法正确;
答案为B。
3. 若溶液中由水电离产生的mol⋅L,该溶液中一定能大量共存的离子组是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】A
【解析】
【分析】溶液中由水电离产生的,溶液可能呈强酸性或强碱性。
【详解】A.、、、在强酸性条件下或强碱性条件下均能大量共存,A项符合题意;
B.和均不能在强酸性条件下大量共存,B项不符合题意;
C.既不能在强酸性条件下大量共存,也不能在强碱性条件下大量共存,C项不符合题意;
D.不能在强碱性条件下大量共存,不能在强酸性条件下大量共存,D项不符合题意;
故选A。
4. 以羰基化合物为载体运用化学平衡分离、提纯某纳米级活性铁粉,反应原理为 装置如下:
下列说法错误的是
A. 根据实验装置和原理推测T1<T2
B. 高温不利于反应自发进行
C. 工作时,T1区域和T2区域发生反应的平衡常数互为倒数关系
D. ,反应已达到化学平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A.ΔH<0,为放热反应,当羰基合铁挥发到较高温度区域,五羰基合铁分解,纯铁粉残留在右端,一氧化碳循环利用,铁粉和一氧化碳化合成五羰基合铁时放出热量,反应Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g) ΔH<0,因此T1<T2,A正确;
B.该反应为放热反应,ΔH<0,熵变小于0,根据反应△G=ΔH-T△S,,高温不利于反应自发进行,反应△G增大,B正确;
C.T1区域Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g) K1,T2区域发生反应Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g) K2,两者温度不同,则平衡常数不是互为倒数关系,C错误;
D.根据Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g),根据计量数之间的关系,5生成[Fe(CO)5]=生成(CO),反应已达到化学平衡,D正确;
故答案为:C。
5. 过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如下图所示。下列说法错误的是
A. 反应速率:步骤Ⅰ<步骤Ⅱ
B. 涉及氢原子成键变化的是步骤Ⅰ
C. 若与反应,生成的氘代甲醇有3种
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应速率取决于活化能,活化能越大速率越慢;步骤Ⅰ的活化能为E1(反应物到过渡态1的能量差),步骤Ⅱ的活化能为E3(中间产物到过渡态2的能量差),由图可知E1>E3,故步骤Ⅰ速率<步骤Ⅱ,A正确;
B.步骤Ⅰ中CH4的C-H键断裂,H转移到MO+的O上形成O-H键,涉及氢原子成键变化;步骤Ⅱ仅形成C-O键,H成键无变化,B正确;
C.CH2D2中C连接2个H和2个D,反应时断裂1个C-H或C-D键:断H形成HO-CHD2(CHD2OH),断D形成DO-CH2D(CH2DOD),共2种氘代甲醇,C错误;
D.ΔH=产物总能量-反应物总能量;反应物能量为E始,产物能量=E始+E1-E2+E3-E4,故ΔH=E1+E3-E2-E4,D正确;
答案选C。
6. 乙烯气相直接水合制备乙醇的反应为C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,a点平衡时容器体积为1L]。下列分析错误的是
A. 乙烯气相直接水合反应的∆H<0
B. 图中压强的大小关系为p1<p2<p3
C. a、b达到平衡状态所需要的时间:a>b
D. 图中a点对应的压强平衡常数KP=
【答案】D
【解析】
【详解】A.压强不变时,升高温度乙烯转化率降低,平衡逆向移动,正反应为放热反应,则,A正确;
B.相同温度下,增大压强平衡正向移动,乙烯转化率增大,根据图知,压强:,B正确;
C.温度越高、压强越大,化学反应速率越快,反应达到平衡时间越短;已知温度、压强,则反应速率,所需要的时间,C正确;
D.a点乙烯转化率为20%,则消耗的,列出三段式:,则,D错误;
故选D。
7. 时,用计测定溶液以探究某酸HR的强弱。下列说法错误的是
A. 测得溶液,则是强酸
B. 测得溶液,则是弱酸
C. 测得溶液,将该溶液升温至,测得,则是强酸
D. 将的溶液加水稀释至,测得、则是弱酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.时溶液,说明不水解,是强酸,A正确;
B.溶液,说明未完全电离,是弱酸,B正确;
C.若是强酸,溶液呈中性,升温时水的离子积增大,中性溶液减小,即,与题给矛盾,故不是强酸,C错误;
D.溶液稀释10倍,若为强酸则增大1即,现,说明稀释时继续电离出,存在电离平衡,是弱酸,D正确;
故答案为C。
8. 下列设计方案、现象和结论都正确,且能达到实验目的的是
实验目的
方案设计
现象
结论
A
比较酸性强弱
向饱和Na2CO3溶液中加入过量酸HB
无明显气泡
相同温度下,Ka(HB)<Ka1(H2CO3)
B
探究压强对化学平衡移动的影响
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mLHI气体,分解达到平衡后再充入100mLAr
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
C
探究浓度对化学平衡移动的影响
向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液发生反应FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq),再加入少量KCl固体
加KCl后溶液红色变浅
增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
D
检验FeCl3中是否含有FeCl2杂质
取FeCl3样品溶于水配成溶液,将该溶液加入酸性高锰酸钾溶液中
溶液紫红色褪去
FeCl3中含有FeCl2杂质
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.饱和Na2CO3溶液中加入过量酸HB,无气泡产生,可知碳酸的酸性强,则Ka(HB)<Ka1(H2CO3),A符合题意;
B.向恒容容器中充入不参与反应的氩气,任意可逆反应的平衡体系中各物质的浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,则向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mL碘化氢气体,分解达到平衡后再充入100mL氩气,气体颜色不变不能说明对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动,B不合题意;
C.存在的化学平衡为:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入少量KCl固体,溶液中Fe3+、SCN-浓度不变,平衡不移动,C不合题意;
D.亚铁离子、氯离子均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,则紫色褪去,不能证明FeCl3中含有FeCl2杂质,D不合题意;
故答案为:A。
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中原子总数为
B. 溶液中O原子数目为
C. 将溶于水,转移电子的数目为
D. 溶液中阳离子的数目大于
【答案】D
【解析】
【详解】A.因溶液体积未知,无法计算溶液中原子总数,A错误;
B.溶液中,0.5 mol 中含有O原子数2NA,但该溶液的溶剂水中也含有O原子,则该溶液中O原子数目远大于2NA,B错误;
C.Cl2与水的反应()为可逆反应,则将溶于水,转移电子的数目小于NA,C错误;
D.溶液中所含的阳离子为,由电荷守恒得:,即,溶液中氯离子的物质的量为0.001 mol(即),则溶液中阳离子的数目为,即大于,D正确;
故选D。
10. ,恒温密闭容器中,充入物质的量均为的和,发生反应:,测得三种气体的物质的量浓度随时间变化如图。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ表示的浓度随时间的变化曲线
B.
C. 平衡时,和的转化率相等
D. 平衡后,充入和,此时
【答案】D
【解析】
【分析】曲线Ⅰ:初始浓度最高,消耗速率较慢,对应,曲线Ⅱ:消耗速率较快,对应,曲线Ⅲ:初始浓度为 0,对应,反应开始时有,,平衡有,,,,据此分析。
【详解】A.曲线Ⅱ表示的浓度随时间的变化曲线,A不符合题意;
B.曲线Ⅰ的起点可知此时,,B不符合题意;
C.平衡时,的转化率为和的转化率为,C不符合题意;
D.平衡后,充入和 ,平衡不移动,D符合题意;
故选D。
二、不定项选择题:每题有1个或2个正确选项,每题4分,共20分
11. 实验室模拟工业固氮,一定压强下,与按体积比投料时,反应混合物中的摩尔分数随温度的变化曲线。其中一条是经过一定时间反应后的曲线,另一条是平衡时的曲线。下列说法正确的是
A. 图中点,容器内气体
B. 图中点转化率:
C. 图中点
D. 550℃后曲线Ⅱ下降的原因可能是平衡逆向移动
【答案】A
【解析】
【分析】工业固氮反应为:,曲线Ⅰ中的摩尔分数较大,是平衡曲线,曲线Ⅱ经过一定时间反应后的曲线,据此分析。
【详解】A.m 点摩尔分数为0.5,设起始投料为1 mol,为3 mol,,平衡时消耗 x mol,则有平衡时:,由的摩尔分数为0.5,得,解得。故平衡时, mol, mol。则,A符合题意;
B.与 投料比为 1:3,反应中消耗比也为 1:3,故转化率,B不符合题意;
C.P点未达平衡,反应正向进行,故,C不符合题意;
D.曲线Ⅱ整个过程都是未达平衡状态,不涉及平衡移动过程,550℃以后曲线Ⅱ下降,可能的原因高温导致催化剂活性降低,使得反应速率减小,氨气的体积分数减小,D不符合题意;
故选A。
12. 催化剂和均能催化反应。反应历程如图所示,“·”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。其他条件相同时,下列说法错误的是
A. 两个反应的反应历程都为3步
B. 达到平衡所用时间:Ⅰ>Ⅱ
C. 反应过程中,Q·Y能达到的最大浓度小于Q·X
D. 反应达到平衡后,升温,平衡常数减小
【答案】C
【解析】
【分析】该图展示了催化剂X、Y分别催化反应的能量变化历程,反应遵循“吸附-转化-脱附”的气固催化机理,对于反应Ⅰ(催化剂X):P吸附→P·X→Q·X→Q脱附,对于反应Ⅱ(催化剂Y):P吸附→P·Y→Q·Y→Q脱附,两个反应的历程均为3步;反应物P的总能量高于产物Q,说明正反应为放热反应,逆反应为吸热反应。据此分析。
【详解】A.据分析可知,两个反应的历程均为3步,A正确;
B.催化剂Y对应的反应Ⅱ活化能低于催化剂X对应的反应Ⅰ,故反应Ⅱ速率更快,达到平衡的时间更短,即达到平衡的时间Ⅰ>Ⅱ,B正确;
C.反应Ⅱ(催化剂Y)的活化能更低,反应速率更快,中间体Q·Y的生成速率远高于Q·X,因此Q·Y能达到的最大浓度应大于Q·X,C错误;
D.据分析可知,正反应为放热反应,升温,平衡逆向移动,Q浓度降低而P浓度升高,故平衡常数减小,D正确;
故答案选C。
13. 室温下,某溶液初始时仅溶有A和B且浓度相等,同时发生以下两个反应:①,②;反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(为速率常数)。反应体系中组分A、Z的浓度随时间变化情况如图,下列说法正确的是
A. 0~300S时间段内,Y的平均反应速率为
B. 反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比不断变化
C. 如果反应能进行到底,反应结束时60%的A转化为Z
D. 反应②的活化能比反应①的活化能大
【答案】AC
【解析】
【分析】根据图像,300s时A的浓度为0.3mol/L、Z的浓度为0.12mol/L;可知300s内A的浓度降低0.2mol/L、Z的浓度增加0.12mol/L。根据,可知通过反应②A的浓度降低0.12mol/L、通过反应①A的浓度降低0.08mol/L。
【详解】A.0~300S时间段内,通过反应①A的浓度降低0.08mol/L ,则Y的浓度增大0.08mol/L,Y的平均反应速率为 ,故A正确;
B.为速率常数,反应①②的速率比为为常数,反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比不变,故B错误;
C.0~300S时间段内,通过反应②A的浓度降低0.12mol/L、通过反应①A的浓度降低0.08mol/L,反应①②的速率比为常数,如果反应能进行到底,反应结束时的A转化为Z,故C正确;
D.0~300S时间段内,通过反应②A的浓度降低0.12mol/L、通过反应①A的浓度降低0.08mol/L,可知反应②的速率大于反应①,则活化能反应②比反应①的小,故D错误;
选AC。
14. 下列对实验的解释或操作对应的结果正确的是
实验
解释
A
溶液显酸性
电离平衡常数:
B
溶液加水稀释后
溶液中的值减小
C
Zn与稀反应过程中开始的一段时间内,反应速率逐渐增大
该反应是放热反应
D
反应,密闭容器中达到平衡后,压缩体积达到新平衡,容器内压强不变
平衡未发生移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】BC
【解析】
【详解】A.溶液中,水解产生,水解产生,溶液显酸性说明水解程度大于的水解程度,结合水解常数关系、,可推导出,与选项中给出的电离平衡常数关系不符,A错误;
B.溶液中存在电离平衡,电离平衡常数,变形可得。加水稀释时,醋酸电离平衡正向移动,减小、增大,且稀释后溶液酸性减弱,减小,温度不变不变,因此该比值减小,B正确;
C.与稀的反应为放热反应,反应开始的一段时间内,反应放热使体系温度升高,温度对反应速率的促进作用大于浓度下降对反应速率的抑制作用,因此反应速率逐渐增大,C正确;
D.反应的平衡常数,温度不变时不变,压缩体积达到新平衡时与原平衡相等,容器内压强不变;但压缩体积瞬间浓度增大,平衡逆向移动,直至浓度恢复至原平衡值,并非平衡未发生移动,D错误;
故选BC。
15. 常温下,向溶液(此时为点)中不断加入固体,溶液中由水电离出来的的负对数与变化关系如图。下列说法错误的是
A. 的电离方程式为:,
B. 常温下,的电离常数
C. c点呈中性,e点呈碱性
D. 水的电离程度:
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据图像可知,常温下,0.1 mol/L的H2A溶液(a点)中=10-13mol/L,则溶液中c(H+)=0.1 mol/L,此时=2,=10-2,说明H2A第一步电完全离,第二步部分电离,则H2A的电离方程式为:,,故A错误;
B.根据a点坐标,时,,常温下,的电离常数,故B正确;
C.d点水电离程度最大,d点溶质只有Na2A,A2-水解呈碱性,c点氢氧化钠不足,呈中性,e点氢氧化钠过量,溶液呈碱性,故C正确;
D.根据图示,水的电离程度:,故D错误;
选AD。
三、非选择题
16. 甲酸()是一种有机化工原料,广泛用于农药、医药等工业。回答下列问题:
(1)已知室温时,在水中有1%发生电离,水电离出的浓度为________mol/L。
(2)部分弱酸、弱碱的电离平衡常数如下表:
弱酸、弱碱
H2CO3
CH3COOH
或
①常温下,0.1 mol/L CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是________(填标号)。
A. B. C. D.
②常温下用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放,还可得到重要化工产品纯碱。某次捕捉后得到pH=10的纯碱溶液,则溶液中________。
③时,向的氨水中滴加的HCOOH溶液,当滴加V mL HCOOH溶液时,混合溶液的pH=7,则V________20 mL(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)
(2) ①. B ②. 0.56 ③. <
【解析】
【小问1详解】
1 mol/L HCOOH有1%电离,则甲酸电离出的;甲酸溶液中全部来自水的电离,室温下,因此水电离出的。
【小问2详解】
①醋酸加水稀释时,电离平衡正向移动:
A.稀释后减小,A错误;
B.,稀释后物质的量增大、未电离的物质的量减小,比值变大,B正确;
C.,温度不变则不变,C错误;
D.该式等于醋酸的电离平衡常数,温度不变不变,D错误;
故选B。
②由的第二步电离,,pH=10时,代入,得。
③若加入20 mL HCOOH,二者恰好完全反应生成,由表中数据可知,,的水解程度小于的水解程度,此时溶液呈酸性(pH<7)。要使溶液pH=7,需要减少HCOOH的加入量,因此。
17. 利用和合成对节能减排、降低碳排放具有重大意义。
催化加氢制甲醇是极具前景的资源化研究领域,主要反应有:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ;
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ;
回答下列问题:
(1)在该反应体系中,下列有关说法错误的是___________。
A. 增大的浓度有利于提高的转化率
B. 升高温度,反应Ⅱ的速率加快,反应Ⅰ的速率减慢
C. 选用合适的催化剂可以提高甲醇在单位时间内的产量
D. 达到平衡后,若压缩体积,反应Ⅰ平衡正向移动
(2)反应Ⅱ的反应速率,其中分别为正、逆反应速率常数。该反应的平衡常数K=___________(写出含的表达式),升高温度时,___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在恒压密闭容器中,按照投料进行反应,反应以物质的分压表示的平衡常数随温度T的变化关系如图所示(体系总压为3kPa)。反应Ⅱ对应图中___________(填“m”或“n”线);A点对应温度下体系达到平衡时的转化率为80%,则平衡时CH3OH与CO的物质的量之比为___________,反应Ⅰ的___________(保留三位有效数字)。
【答案】(1)B (2) ①. ②. 增大
(3) ①. n ②. 5:3 ③. 1.16
【解析】
【小问1详解】
A.增大的浓度,根据勒夏特列原理,平衡会正向移动,有利于提高的转化率,说法正确,A不可选;
B.升高温度,反应Ⅰ和反应Ⅱ的速率都会加快,选项说法错误,B可选;
C.选用合适的催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,从而提高甲醇在单位时间内的产量,说法正确,C不可选;
D.反应Ⅰ的正反应是气体分子数减小的反应,达到平衡后,若压缩体积,压强增大,平衡往气体分子数减小的方向移动,即正向移动,说法正确,D不可选;
故选B。
【小问2详解】
对于反应Ⅱ:,当达到平衡时,,即,则平衡常数;由于该反应的正反应是为吸热反应,升温时正反应更有利,故增加通常大于增加量,则随温度升高而增大。
【小问3详解】
由图判断,吸热反应(Ⅱ)的随温度升高而增大,对应 图线斜率为负,故反应Ⅱ对应图中“n”线;
在 A点对应的温度下,已知 的总转化率为 80%,即转化的物质的量为,平衡量即剩余量为,设反应I生成的为x,反应Ⅱ生成的为y,且,又由图示可知此时反应Ⅱ的,故有,联立物料守恒与分压表达式可解得x=0.50,y=0.30,因此平衡时;A点对应温度下体系达到平衡时的转化率为80%,列三段式,,图中A点反应Ⅱ的平衡常数,即,则有,解得,气体总的物质的量为:,故有反应Ⅰ的。
18. 常用作有机合成与生物化学中间体,可由脱氢制得,体系中同时发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)在T℃,恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ.初始通入0.2mol 和1mol H2,达平衡时,体系向环境放热a kJ;若初始加入0.2mol (g),达平衡时,体系向环境吸热b kJ。则___________(用含“a” “b”的代数式表示)。
(2)一定温度下,向恒压密闭容器中通入1mol (g),发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得的平衡转化率为,平衡时=8。
①平衡体系中的物质的量为___________mol(用含的代数式表示,下同),反应Ⅱ的平衡常数___________(为用各物质物质的量分数代替浓度表示的平衡常数,写出表达式即可)。
②平衡后,保持其他条件不变,再向该容器中通入1mol He,再次达到平衡,的值将(填“增大”“减小”或“不变”)___________。
(3)恒容密闭容器中通入(g),不同压强和温度下的平衡转化率如图所示。
①压强大小:p(Q)___________p(M)(填“>”“<”或“=”)。
②N点的平衡转化率比M点高,原因可能是___________。
【答案】(1)5(a+b)
(2) ①. 0.5 ②. ③. 不变
(3) ①. > ②. 升高温度时平衡正向移动的程度大于加压时平衡逆向移动的程度
【解析】
【小问1详解】
通入0.2mol和1mol H2,达平衡时,体系向环境放热akJ,则当通入1mol和5mol H2,体系向环境放热5akJ;当加入0.2mol(g),达平衡时,体系向环境吸热bkJ,则若通入1mol,达平衡时,体系向环境吸热5bkJ,所以该反应的反应热ΔH1= 5(a+b)kJ•mol-1;
【小问2详解】
①一定温度下,向恒压密闭容器中通入1mol(g),发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,设生成的为xmol,生成的为ymol,则生成的H2的物质的量为(5x+3y)mol,=8,解得x=y;的平衡转化率为α,则x+y=α,从而求得x=0.5α,即为0.5αmol;反应Ⅱ的平衡常数Kx===;
②反应I的平衡常数为K1,反应I的平衡常数为K2,则。
平衡后,保持压强不变,再向该容器中通入1 mol He,温度不变,平衡常数不变,则再次达到平衡时,的值不变;
【小问3详解】
①反应Ⅰ、Ⅱ均是气体分子数增大的反应,恒容密闭容器中通入(g),当通入量越大,压强增加,平衡往逆向移动,的平衡转化率下降,所以p(M)<p(Q);
②N点的平衡转化率比M点高,原因可能是升高温度时平衡正向移动的程度大于加压时平衡逆向移动的程度,导致平衡往正向移动,N点的平衡转化率更高。
19. 环氧乙烷是一种高效灭菌剂。工业上使用作催化剂,采用乙烯催化氧化法合成环氧乙烷,相关反应如下。
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)上述反应历程如图:
结合机理,三个反应中活化能最大的是___________(填编号),下列操作一定能够显著提高主反应反应速率的措施有___________(填标号)。
A.降低温度 B.通入氮气 C.增大浓度 D.增大浓度
(2)主反应的正、逆反应速率分别表示为、(、分别为正、逆反应速率常数,为物质的分压,分压=总压×物质的量分数)。时,向恒容密闭容器中充入和,起始时压强为,发生上述反应,达平衡时测得的转化率为,的选择性为[的选择性]。
①若仅降温,主反应将___________(填“增大”“减小”或“不变”),其原因为___________(填标号)。
A.、均增大,且增大程度更大 B.、均减小,且减小程度更大
C.、均增大,且增大程度更大 D.、均减小,且减小程度更大
②下列情况能表明体系达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.混合气体密度不随时间变化 B.气体平均摩尔质量不随时间变化
C. D.气体压强不随时间变化
③时,达平衡时主反应的___________。
(3)在温度分别为、和下发生上述反应,的平衡转化率与压强的关系如图所示。反应温度最低的是___________(填“”“”或“”),其他条件相同,增大压强,的平衡转化率增大的原因是___________。
【答案】(1) ①. Ⅰ ②. D
(2) ①. 增大 ②. B ③. BD ④.
(3) ①. ②. 主反应是气体分子数减少的反应,副反应是气体分子数不变的反应,其他条件不变,增大压强,主反应平衡正向移动,故的平衡转化率增大
【解析】
【小问1详解】
活化能越大,反应速率越慢。反应Ⅰ是慢反应,因此其活化能最大;
A. 降低温度会减小反应速率;B. 恒容通入惰性气体,反应物分压不变,速率不变;C. 增大浓度会抑制副反应,但对主反应速率无显著提升;D. 速率与分压相关,增大浓度,主反应速率加快,故选D;
【小问2详解】
主反应是放热反应,降温平衡正向移动,故Kp增大,降温时,、均减小,但放热反应的平衡正向移动,说明减小程度更大,选B;
A. 恒容容器中,混合气体总质量、体积均不变,密度始终不变,不能判定平衡;
B. 反应前后气体物质的量变化,总质量不变,根据,平均摩尔质量不变时,说明n不变,达到平衡;
C. 碳元素守恒始终满足,不能判定平衡;
D. 反应前后气体物质的量变化,恒容时压强不变,说明n不变,达到平衡;
故选BD;
、,平衡时,有,有,根据题意:起始有,达平衡时测得的转化率为,消耗, 的选择性为,故主反应消耗,生成,副反应消耗,生成,平衡时,,平衡时总的混合气体的物质的量为:,,故;
【小问3详解】
主反应和副反应均为放热反应,降低温度,平衡转化率增大,图中相同压强下, T1时转化率最大, T1温度最低; 主反应是气体分子数减少的反应,副反应是气体分子数不变的反应,其他条件不变,增大压强,主反应平衡正向移动,故的平衡转化率增大。
20. 纳米在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。制备纳米的方法之一是水解生成,经过滤、水洗、烘干、焙烧得到粉体。
(1)水解生成的化学方程式为______。
(2)用氧化还原滴定法测定的质量分数:取在一定条件下溶解并还原为,再以溶液作指示剂,用标准溶液滴定至全部生成,消耗标准溶液。
①配制标准溶液时,加入一定量的原因是______。
②在规格为的滴定管中,若标准溶液起始读数为,此时滴定管中标准溶液的实际体积______(“>”“<”或“=”);排出此滴定管中的气泡应采用下图所示操作中的______(填标号)。
a. b. c. d.
③临近滴定终点时,需改为半滴滴加,其具体操作是______;达到滴定终点的标志是______。
④质量分数为______;若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)
(2) ①. 抑制与的水解 ②. > ③. b ④. 微微转动滴定管的活塞,使溶液悬在滴定管口,形成半滴,用锥形瓶内壁将其沾落,再用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁 ⑤. 当滴入最后半滴标准溶液,溶液变为红色且内不恢复原色 ⑥. ⑦. 偏低
【解析】
【小问1详解】
设TiCl4的系数为1,根据元素守恒,TiO2⋅xH2O的系数为1,HCl的系数为4;再根据O元素守恒,可知H2O的系数为(2+x),反应的化学方程式为:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl ,故答案为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl;
【小问2详解】
①NH4Fe(SO4)2易水解,故需加入一定量的稀硫酸抑制水解;
②因尖嘴部分也有溶液而没有刻度,故此时滴定管中NH4Fe(SO4)2溶液的实际体积应大于50.00ml;酸式滴定管尖嘴与玻璃管连接,故在图示操作中,b为排酸式滴定管的气泡操作;
③滴加半滴的操作为微微转动滴定管的活塞,使溶液悬在滴定管口,形成半滴,用锥形瓶内壁将其沾落,再用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁;当达到滴定终点时,再加入NH4Fe(SO4)2,溶液中Fe3+过量,会变成红色且内不恢复原色;
④根据得失电子守恒,有:1Ti3+~1Fe3+,故n(Fe3+)=n(Ti3+)=n(TiO2)=cV×10-3mol,其质量分数为: ×100%;若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则读取的体积比实际消耗的体积偏小,故质量分数偏低。
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临沂一中南校区2025级(化学)期中考试模拟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 Mg-24 Al-27 K-39 Mn-55
一、单选题:本大题共10小题,共20分
1. 化学与科技、生产、生活息息相关。下列说法错误的是
A. 长期过量使用NH4Cl等铵态化肥易导致土壤酸化
B. 采用催化转换技术能提高汽车尾气中有害气体的平衡转化率
C. “奋斗者”号载人潜水器使用的锂离子电池是二次电池
D. 煤气中毒与血红蛋白跟、CO结合过程中的平衡移动有关
2. 下列说法错误的是
A. 在任何温度下,纯水都呈中性
B. 熵增加的反应都能正向自发进行
C. 医用药品通常在低温、干燥的环境中密封保存
D. 平衡常数数值越大,说明该反应可以进行得越完全
3. 若溶液中由水电离产生的mol⋅L,该溶液中一定能大量共存的离子组是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
4. 以羰基化合物为载体运用化学平衡分离、提纯某纳米级活性铁粉,反应原理为 装置如下:
下列说法错误的是
A. 根据实验装置和原理推测T1<T2
B. 高温不利于反应自发进行
C. 工作时,T1区域和T2区域发生反应的平衡常数互为倒数关系
D. ,反应已达到化学平衡
5. 过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如下图所示。下列说法错误的是
A. 反应速率:步骤Ⅰ<步骤Ⅱ
B. 涉及氢原子成键变化的是步骤Ⅰ
C. 若与反应,生成的氘代甲醇有3种
D.
6. 乙烯气相直接水合制备乙醇的反应为C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,a点平衡时容器体积为1L]。下列分析错误的是
A. 乙烯气相直接水合反应的∆H<0
B. 图中压强的大小关系为p1<p2<p3
C. a、b达到平衡状态所需要的时间:a>b
D. 图中a点对应的压强平衡常数KP=
7. 时,用计测定溶液以探究某酸HR的强弱。下列说法错误的是
A. 测得溶液,则是强酸
B. 测得溶液,则是弱酸
C. 测得溶液,将该溶液升温至,测得,则是强酸
D. 将的溶液加水稀释至,测得、则是弱酸
8. 下列设计方案、现象和结论都正确,且能达到实验目的的是
实验目的
方案设计
现象
结论
A
比较酸性强弱
向饱和Na2CO3溶液中加入过量酸HB
无明显气泡
相同温度下,Ka(HB)<Ka1(H2CO3)
B
探究压强对化学平衡移动的影响
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mLHI气体,分解达到平衡后再充入100mLAr
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
C
探究浓度对化学平衡移动的影响
向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液发生反应FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq),再加入少量KCl固体
加KCl后溶液红色变浅
增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
D
检验FeCl3中是否含有FeCl2杂质
取FeCl3样品溶于水配成溶液,将该溶液加入酸性高锰酸钾溶液中
溶液紫红色褪去
FeCl3中含有FeCl2杂质
A. A B. B C. C D. D
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中原子总数为
B. 溶液中O原子数目为
C. 将溶于水,转移电子的数目为
D. 溶液中阳离子的数目大于
10. ,恒温密闭容器中,充入物质的量均为的和,发生反应:,测得三种气体的物质的量浓度随时间变化如图。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ表示的浓度随时间的变化曲线
B.
C. 平衡时,和的转化率相等
D. 平衡后,充入和,此时
二、不定项选择题:每题有1个或2个正确选项,每题4分,共20分
11. 实验室模拟工业固氮,一定压强下,与按体积比投料时,反应混合物中的摩尔分数随温度的变化曲线。其中一条是经过一定时间反应后的曲线,另一条是平衡时的曲线。下列说法正确的是
A. 图中点,容器内气体
B. 图中点转化率:
C. 图中点
D. 550℃后曲线Ⅱ下降的原因可能是平衡逆向移动
12. 催化剂和均能催化反应。反应历程如图所示,“·”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。其他条件相同时,下列说法错误的是
A. 两个反应的反应历程都为3步
B. 达到平衡所用时间:Ⅰ>Ⅱ
C. 反应过程中,Q·Y能达到的最大浓度小于Q·X
D. 反应达到平衡后,升温,平衡常数减小
13. 室温下,某溶液初始时仅溶有A和B且浓度相等,同时发生以下两个反应:①,②;反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(为速率常数)。反应体系中组分A、Z的浓度随时间变化情况如图,下列说法正确的是
A. 0~300S时间段内,Y的平均反应速率为
B. 反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比不断变化
C. 如果反应能进行到底,反应结束时60%的A转化为Z
D. 反应②的活化能比反应①的活化能大
14. 下列对实验的解释或操作对应的结果正确的是
实验
解释
A
溶液显酸性
电离平衡常数:
B
溶液加水稀释后
溶液中的值减小
C
Zn与稀反应过程中开始的一段时间内,反应速率逐渐增大
该反应是放热反应
D
反应,密闭容器中达到平衡后,压缩体积达到新平衡,容器内压强不变
平衡未发生移动
A. A B. B C. C D. D
15. 常温下,向溶液(此时为点)中不断加入固体,溶液中由水电离出来的的负对数与变化关系如图。下列说法错误的是
A. 的电离方程式为:,
B. 常温下,的电离常数
C. c点呈中性,e点呈碱性
D. 水的电离程度:
三、非选择题
16. 甲酸()是一种有机化工原料,广泛用于农药、医药等工业。回答下列问题:
(1)已知室温时,在水中有1%发生电离,水电离出的浓度为________mol/L。
(2)部分弱酸、弱碱的电离平衡常数如下表:
弱酸、弱碱
H2CO3
CH3COOH
或
①常温下,0.1 mol/L CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是________(填标号)。
A. B. C. D.
②常温下用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放,还可得到重要化工产品纯碱。某次捕捉后得到pH=10的纯碱溶液,则溶液中________。
③时,向的氨水中滴加的HCOOH溶液,当滴加V mL HCOOH溶液时,混合溶液的pH=7,则V________20 mL(填“>”“<”或“=”)。
17. 利用和合成对节能减排、降低碳排放具有重大意义。
催化加氢制甲醇是极具前景的资源化研究领域,主要反应有:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ;
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ;
回答下列问题:
(1)在该反应体系中,下列有关说法错误的是___________。
A. 增大的浓度有利于提高的转化率
B. 升高温度,反应Ⅱ的速率加快,反应Ⅰ的速率减慢
C. 选用合适的催化剂可以提高甲醇在单位时间内的产量
D. 达到平衡后,若压缩体积,反应Ⅰ平衡正向移动
(2)反应Ⅱ的反应速率,其中分别为正、逆反应速率常数。该反应的平衡常数K=___________(写出含的表达式),升高温度时,___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在恒压密闭容器中,按照投料进行反应,反应以物质的分压表示的平衡常数随温度T的变化关系如图所示(体系总压为3kPa)。反应Ⅱ对应图中___________(填“m”或“n”线);A点对应温度下体系达到平衡时的转化率为80%,则平衡时CH3OH与CO的物质的量之比为___________,反应Ⅰ的___________(保留三位有效数字)。
18. 常用作有机合成与生物化学中间体,可由脱氢制得,体系中同时发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)在T℃,恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ.初始通入0.2mol 和1mol H2,达平衡时,体系向环境放热a kJ;若初始加入0.2mol (g),达平衡时,体系向环境吸热b kJ。则___________(用含“a” “b”的代数式表示)。
(2)一定温度下,向恒压密闭容器中通入1mol (g),发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得的平衡转化率为,平衡时=8。
①平衡体系中的物质的量为___________mol(用含的代数式表示,下同),反应Ⅱ的平衡常数___________(为用各物质物质的量分数代替浓度表示的平衡常数,写出表达式即可)。
②平衡后,保持其他条件不变,再向该容器中通入1mol He,再次达到平衡,的值将(填“增大”“减小”或“不变”)___________。
(3)恒容密闭容器中通入(g),不同压强和温度下的平衡转化率如图所示。
①压强大小:p(Q)___________p(M)(填“>”“<”或“=”)。
②N点的平衡转化率比M点高,原因可能是___________。
19. 环氧乙烷是一种高效灭菌剂。工业上使用作催化剂,采用乙烯催化氧化法合成环氧乙烷,相关反应如下。
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)上述反应历程如图:
结合机理,三个反应中活化能最大的是___________(填编号),下列操作一定能够显著提高主反应反应速率的措施有___________(填标号)。
A.降低温度 B.通入氮气 C.增大浓度 D.增大浓度
(2)主反应的正、逆反应速率分别表示为、(、分别为正、逆反应速率常数,为物质的分压,分压=总压×物质的量分数)。时,向恒容密闭容器中充入和,起始时压强为,发生上述反应,达平衡时测得的转化率为,的选择性为[的选择性]。
①若仅降温,主反应将___________(填“增大”“减小”或“不变”),其原因为___________(填标号)。
A.、均增大,且增大程度更大 B.、均减小,且减小程度更大
C.、均增大,且增大程度更大 D.、均减小,且减小程度更大
②下列情况能表明体系达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.混合气体密度不随时间变化 B.气体平均摩尔质量不随时间变化
C. D.气体压强不随时间变化
③时,达平衡时主反应的___________。
(3)在温度分别为、和下发生上述反应,的平衡转化率与压强的关系如图所示。反应温度最低的是___________(填“”“”或“”),其他条件相同,增大压强,的平衡转化率增大的原因是___________。
20. 纳米在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。制备纳米的方法之一是水解生成,经过滤、水洗、烘干、焙烧得到粉体。
(1)水解生成的化学方程式为______。
(2)用氧化还原滴定法测定的质量分数:取在一定条件下溶解并还原为,再以溶液作指示剂,用标准溶液滴定至全部生成,消耗标准溶液。
①配制标准溶液时,加入一定量的原因是______。
②在规格为的滴定管中,若标准溶液起始读数为,此时滴定管中标准溶液的实际体积______(“>”“<”或“=”);排出此滴定管中的气泡应采用下图所示操作中的______(填标号)。
a. b. c. d.
③临近滴定终点时,需改为半滴滴加,其具体操作是______;达到滴定终点的标志是______。
④质量分数为______;若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
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