精品解析:河南许昌高级中学2026-2027学年高二上学期期中考试 化学试题
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内容正文:
许昌高中2026-2027学年上学期2028届高二期中测试
化学试题
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列各项中主要涉及吸热反应的是
A. 野火烧不尽,春风吹又生 B. 千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
C. 春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干 D. 爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
2. 下列关于燃烧热的说法正确的是
A. 表示燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数可以为2
B. 、时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,叫该物质的燃烧热
C. 的燃烧热为,则可表示为
D. 的燃烧热数值等于在中燃烧生成时的反应热
3. 反应在2 L恒容密闭容器中进行0.5min,测得减少0.2mol。该时间段内用表示的平均反应速率为
A. B.
C. D.
4. 氯及其化合物的部分转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,含有的电子数为
B. 的盐酸中含有的分子数为
C. 反应②中每生成,转移电子数为
D. 的溶液中含有的的数目为
5. 用下列实验装置进行相应实验,不能达到实验目的的是
实验
目的
A.制备无水MgCl2固体
B.滴定未知浓度的NaOH溶液
C.测定中和反应的反应热
D.测定NH4Cl溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
6. 硫酸工业的接触室中发生的反应为。下列说法正确的是
A. 气体平均摩尔质量不变时说明反应达到平衡状态
B. 加入合适的催化剂可以降低该反应的焓变
C. 反应达平衡状态时
D. 平衡后升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
7. 合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量的CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需要经过铜氨液处理,其反应为:[Cu(NH3)2]++CO+NH3[ Cu(NH3)3CO]+ △H1<0,若原料气未净化,铁触媒催化剂将与微量CO结合并中毒:Fe+5COFe(CO)5 △H2<0。下列说法正确的是
A. 工业合成氨可通过不断增大压强,加快反应速率,所以生产中压强越大越好
B. 工业合成氨温度选择400℃-500℃条件,既符合催化剂最适活性温度,又能提高氨的平衡转化率
C. 用铜氨液吸收原料气适宜的生产条件是低温、低压
D. 若催化剂中毒,可在惰性气体氛围中适当加热,恢复铁触媒活性
8. 探究含铬化合物的转化,实验如下。已知:①;②是两性氢氧化物,溶于碱后溶液呈亮绿色。下列说法正确的是
A. ①溶液中铬元素主要以形式存在
B. ②溶液中产生气泡,说明该过程被还原
C. ③溶液中有生成
D. ④溶液呈黄色,说明该实验条件下的氧化性强于
9. 的水溶液几乎不导电,即使在很稀的溶液中,它的电离度也不超过0.5%,在熔融状态下也不导电。下列说法错误的是
A. 是弱电解质
B. 中含有金属元素,一定不是共价化合物
C. 在水中的电离方程式可能是
D. 的水溶液几乎不导电,主要是因为的电离程度小
10. 下列现象不能用勒夏特列原理解释的是
A. 新制氯水中加入少量后,溶液漂白性增强
B. 向含有的红色溶液中加适量铁粉,振荡后溶液红色变浅
C. 硫酸工业中用和合成,采用常压而非高压条件
D. 工业上选择高压条件(10–30MPa)合成氨以提高原料的平衡转化率
11. 我国科研人员设计了一种席夫碱[N(C2H5)3]修饰的纳米金催化剂,在该催化剂表面二氧化碳加氢合成甲酸的反应可在较低温度下进行,其转化过程如图所示。下列说法错误的是
A. H2(g)活化时要吸收热量
B. N(C2H5)3能够协助二氧化碳分子到达纳米金表面并实现活化
C. CO2催化加氢合成甲酸的总反应方程式为
D. N(C2H5)3修饰的纳米金催化剂,能降低反应的活化能,但不改变反应路径
12. 草酸钠(Na2C2O4)可作为基准物质测定KMnO4溶液的浓度。现用浓度为cmol•L-1的Na2C2O4标准液滴定酸性KMnO4溶液。下列说法正确的是
A. 滴定时,眼睛始终注视滴定管内液面变化
B. 当滴入最后半滴Na2C2O4标准液,锥形瓶内溶液浅红色恰好褪去即达到滴定终点
C. 应用图1所示装置及操作排出盛有KMnO4溶液的滴定管尖嘴内的气泡
D. 若滴定起始和终点时读取数据视线如图2所示,则所得KMnO4浓度偏低
13. 下列叙述与图像对应正确的是
甲
乙
丙
丁
A. 图甲为反应(I为中间产物)的能量变化图,升高温度,增大
B. 图乙时刻改变的条件只能是加入催化剂
C. 图丙中的反应升高温度,该反应平衡常数减小
D. 图丁表示向冰醋酸中加水,溶液导电能力的变化曲线,a、b、c三点中b点醋酸的电离程度最大
14. 图1表示等体积的两种酸溶液HA、HB分别加水稀释时pH变化,图2表示冰醋酸加水稀释过程中电导率的变化,下列关于溶液中的图象的描述正确的是
A. 图1中HA的酸性强于HB的酸性
B. 图1中与同浓度的NaOH溶液中和时,消耗NaOH溶液的体积:b点>a点
C. 图2中c、d两点醋酸电离程度比较:d>c
D. 图2中c、d两点c(H+)比较:d>c
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 汽车尾气的净化装置中发生反应: 。
(1)该反应正反应是气体分子数__________(填“增大”“减小”“或”不变”)的反应,__________0(填“>”或“<”)。
(2)下列措施能提高NO平衡转化率的是__________(填字母)。
a.升高温度 b.增大压强 c.使用高效催化剂 d.增大CO的浓度
(3)T°C下,向1 L恒容密闭容器中充入NO和CO各2mol,发生上述反应,平衡时测得。则在T°C下该反应的平衡常数K为__________,平衡时CO的物质的量为__________。
(4)工业上使用催化剂净化汽车尾气,目的是__________;催化剂对NO的平衡转化率__________(填“有影响”或“无影响”)。
16. I.已知有下列物质:
①氢氧化钡 ②CaSO4 ③KHSO4溶液 ④溴水 ⑤HF ⑥冰醋酸
(1)上述物质中,属于强电解质的是__________(填序号,下同),属于弱电解质的是__________。
Ⅱ.下表是25℃时某些弱酸的电离常数,多元弱酸分步电离。
弱酸
Ka
弱酸
Ka
弱酸
Ka
HClO
2.95×10-8
H2CO3
Ka1=4.4×10-7
H2C2O4
Ka1=5.4×10-2
CH3COOH
1.8×10-5
Ka2=4.7×10-11
Ka2=5.4×10-5
(2)H2C2O4的一级电离平衡常数表达式为Ka1=____________。
(3)同浓度的CH3COO-、、、ClO-结合H+的能力最强的是__________。HClO与Na2CO3溶液反应的离子方程式为____________。
(4)常温下,向100 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中缓缓通入CO2,使c()∶c()=4.7∶1时,溶液pH=_________。
(5)常温下,将0.1 mol·L-1氨水加水稀释,下列数值变大的是________(填字母)。
A. B. C. D.
(6)某温度下,KW=1.0×10-12,将Va L pH=4的H2SO4溶液和Vb L pH=9的NaOH溶液混合均匀(忽略溶液混合时体积变化),测得溶液的pH=6,则Va∶Vb=__________。
17. Ⅰ.某学习小组用 0.1000mol·L-1NaOH 标准溶液测定未知浓度盐酸的浓度。
(1)碱式滴定管装液前还应进行的操作是 _________。
(2)装液后、滴定前,还应进行的操作是 _________。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察 _________。
(4)若滴定前尖嘴内有气泡,滴定至终点时气泡消失,则测得盐酸浓度偏 _________(填“大”或“小”)。
(5)若锥形瓶用待测盐酸润洗后再注入待测液,则测得盐酸浓度偏 _________(填“大”或“小”)。
Ⅱ.双指示剂法测定烧碱样品(含)纯度:
[实验步骤]
a.迅速称取烧碱样品1.2 g,溶解后配制成250 mL溶液,备用:
b.将0.1000 mol/L HCl标准溶液装入酸式滴定管,调零,记录起始读数;
c.用碱式滴定管取20.00 mL样品溶液于锥形瓶中,滴加2滴酚酞;以HCl标准溶液滴定至第一终点(此时溶质为NaCl和),记录酸式滴定管的读数;
d.然后再向锥形瓶内滴加2滴甲基橙,继续用HCl标准溶液滴定至第二终点,记录酸式滴定管的读数。
Ⅲ.测定三草酸合铁酸钾中铁的含量:
第一步,称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀酸化,用 mol/L 溶液滴定至终点,消耗溶液 mL。
第二步,向上述溶液中加入过量锌粉将转化为,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀酸化,用 mol/L 溶液滴定至终点,消耗溶液 mL。
(6)滴定至第一终点的过程中,发生反应的离子方程式为________ 。
(7)判断滴定至第二终点的现象是溶液由________ 色变为橙色。
(8)样品中NaOH的质量分数________ %(计算结果保留小数点后1位)。
(9)下列操作会导致测得的NaOH质量分数偏高的是________ (填字母序号)。
a.滴定前有气泡,滴定至第一终点时气泡消失
b.达到第一终点前,锥形瓶中有气泡产生
c.第一终点后继续滴定时,锥形瓶中有少许液体溅出
d.记录酸式滴定管读数时,仰视标准液液面
18. 甲醛在医药方面有重要用途,工业上可利用甲醇脱氢来制备甲醛,我国科研团队开发出甲醇在催化下脱氢制甲醛,其反应原理如下:
①
②
(1)用甲醇脱氢来制备甲醛,基于化学平衡分析,应选择________温度和________压强(填“较高”或“较低”)。在实际工业生产中,常通入适量,其原因为________。
(2)在催化剂作用下,制氢历程如下图所示(TS代表过渡态,*代表物种吸附在催化剂表面)。________。反应历程中决速步骤反应的方程式为________。
(3)在一定温度下,向恒压密闭容器中充入一定量,下列事实能说明反应已达到化学平衡状态的是________(填序号)。
A. B. 和的体积分数相等
C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D. 和的分压之比不变
(4)800K时,刚性密闭容器中,通入甲醇发生反应①和反应②,与的分压随时间变化如图。该温度下,反应①的为。平衡时甲醇的转化率为________(保留两位有效数字)。为提高甲醛的产率,可采用的方法有________。
(5)已知反应的平衡常数与温度之间符合:(为摩尔气体常数,为常数)。一定条件下测得温度对甲醇的平衡转化率(X)、甲醛的选择性(Y)的影响下表所示[]。
(℃)
550
600
650
700
750
800
X(%)
42
53
64
70
85
87
Y(%)
39
60
58
40
23
20
①,甲醛的选择性降低,其原因是________。
②根据表中数据,计算、时每生成实际吸收的热量(即总吸热量与生成量之比),分别为________kJ、________kJ(保留三位有效数字)。结合计算结果,解释工业上选择左右而非更高温度的原因:________。
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许昌高中2026-2027学年上学期2028届高二期中测试
化学试题
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列各项中主要涉及吸热反应的是
A. 野火烧不尽,春风吹又生 B. 千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
C. 春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干 D. 爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
【答案】B
【解析】
【详解】A.诗句描述的是草木燃烧的过程,所有燃烧反应均为放热反应,A不符合题意;
B.诗句描述的是在高温条件下分解生成和的过程,该反应是典型的吸热反应,B符合题意;
C.诗句描述的是石蜡燃烧的过程,燃烧反应属于放热反应,C不符合题意;
D.诗句描述的是火药爆炸的过程,爆炸是剧烈的氧化放热反应,D不符合题意;
故选B。
2. 下列关于燃烧热的说法正确的是
A. 表示燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数可以为2
B. 、时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,叫该物质的燃烧热
C. 的燃烧热为,则可表示为
D. 的燃烧热数值等于在中燃烧生成时的反应热
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热的定义是以1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物所放出的热量为基准,因此表示燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数必须为1,不能为2,A错误;
B.燃烧热的定义为、时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定稳定产物时放出的热量,该描述与定义完全一致,B正确;
C.碳完全燃烧对应的指定稳定产物为,该选项中热化学方程式的产物为,不属于完全燃烧的稳定氧化物,对应的焓变不是碳的燃烧热,C错误;
D.燃烧热的反应范畴是可燃物与反应生成稳定氧化物的过程,在中燃烧生成的反应不属于燃烧热定义的反应,二者反应热数值不相等,D错误;
故选B。
3. 反应在2 L恒容密闭容器中进行0.5min,测得减少0.2mol。该时间段内用表示的平均反应速率为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】首先计算的浓度变化:,的平均反应速率;根据同一反应中反应速率之比等于化学计量数之比,,因此,故选C。
4. 氯及其化合物的部分转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,含有的电子数为
B. 的盐酸中含有的分子数为
C. 反应②中每生成,转移电子数为
D. 的溶液中含有的的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.1个分子含34个电子,标准状况下的物质的量为,含有的电子数为,A错误;
B.为强电解质,在水溶液中完全电离为和,因此盐酸中不存在分子,分子数为0,B错误;
C.反应②中每生成转移电子,的物质的量为,故转移电子数为,C正确;
D.题目未指明溶液温度,无法确定水的离子积的数值,不能计算的溶液中的浓度,无法计算含有的数目,D错误;
故选C。
5. 用下列实验装置进行相应实验,不能达到实验目的的是
实验
目的
A.制备无水MgCl2固体
B.滴定未知浓度的NaOH溶液
C.测定中和反应的反应热
D.测定NH4Cl溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.受热时易发生水解反应,通入气流可以抑制的水解,同时带走水蒸气,能够制备无水固体,A不符合题意;
B.标准液为酸性溶液,需盛装在酸式滴定管中,图中滴定操作规范,可通过酚酞作指示剂滴定未知浓度的溶液,B不符合题意;
C.该装置具备隔热保温、减少热量损失的结构,配有温度计和玻璃搅拌器,能够准确测定中和反应的反应热,C不符合题意;
D.测定溶液的时,若使用湿润的试纸,相当于稀释待测的溶液,会导致测得的出现偏差,不能达到实验目的,D符合题意;
故选D。
6. 硫酸工业的接触室中发生的反应为。下列说法正确的是
A. 气体平均摩尔质量不变时说明反应达到平衡状态
B. 加入合适的催化剂可以降低该反应的焓变
C. 反应达平衡状态时
D. 平衡后升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
【答案】A
【解析】
【详解】A. 该反应前后气体总质量始终不变,气体总物质的量随反应进行发生变化,根据平均摩尔质量公式,当气体平均摩尔质量不变时,说明气体总物质的量不再改变,反应达到平衡状态 ,A正确;
B. 催化剂只能改变反应的活化能,不会改变反应的焓变 ,B错误;
C. 反应达平衡时正逆反应速率满足化学计量数比例关系,正确关系应为,题给不满足平衡速率关系 ,C错误;
D. 升高温度时,活化分子占比提升,正、逆反应速率均会增大 ,D错误;
故选A。
7. 合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量的CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需要经过铜氨液处理,其反应为:[Cu(NH3)2]++CO+NH3[ Cu(NH3)3CO]+ △H1<0,若原料气未净化,铁触媒催化剂将与微量CO结合并中毒:Fe+5COFe(CO)5 △H2<0。下列说法正确的是
A. 工业合成氨可通过不断增大压强,加快反应速率,所以生产中压强越大越好
B. 工业合成氨温度选择400℃-500℃条件,既符合催化剂最适活性温度,又能提高氨的平衡转化率
C. 用铜氨液吸收原料气适宜的生产条件是低温、低压
D. 若催化剂中毒,可在惰性气体氛围中适当加热,恢复铁触媒活性
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业合成氨增大压强可加快反应速率、使平衡正向移动提高氨产率,但压强过高会大幅提升设备耐压要求与生产成本,并非压强越大越好,A错误;
B.工业合成氨正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,会降低氨的平衡产率,选择-是为了匹配铁触媒的最适活性温度,兼顾反应速率,无法提高平衡转化率,B错误;
C.铜氨液吸收的反应正反应为气体分子数减小的放热反应,低温、高压条件可使平衡正向移动,提升吸收效率,低压会使平衡逆向移动,不利于吸收,C错误;
D.铁触媒中毒的反应正反应为放热、气体分子数减小的反应,在惰性气体氛围中适当加热,升温使平衡逆向移动,同时惰性气体稀释降低分压,进一步促进平衡逆向移动,使分解释放出活性,恢复铁触媒活性,D正确;
故选D。
8. 探究含铬化合物的转化,实验如下。已知:①;②是两性氢氧化物,溶于碱后溶液呈亮绿色。下列说法正确的是
A. ①溶液中铬元素主要以形式存在
B. ②溶液中产生气泡,说明该过程被还原
C. ③溶液中有生成
D. ④溶液呈黄色,说明该实验条件下的氧化性强于
【答案】D
【解析】
【详解】A.向溶液中加入足量溶液,溶液中浓度显著增大,已知平衡正向移动,因此①溶液中铬元素主要以形式存在,A错误;
B.②中酸性条件下作为氧化剂,将氧化为产生气泡,反应中作还原剂,被氧化,B错误;
C.②中反应生成的在加入足量溶液时,会先与反应生成沉淀,因为两性氢氧化物,可溶于过量强碱生成亮绿色的,因此③溶液中铬元素主要以形式存在,不存在大量,C错误;
D.③中亮绿色的(其中为+3价)加入溶液后生成黄色的(其中为+6价),反应中元素化合价升高被氧化,作氧化剂,为氧化产物,根据氧化还原反应规律,氧化剂的氧化性强于氧化产物,因此该实验条件下的氧化性强于,D正确;
故选D。
9. 的水溶液几乎不导电,即使在很稀的溶液中,它的电离度也不超过0.5%,在熔融状态下也不导电。下列说法错误的是
A. 是弱电解质
B. 中含有金属元素,一定不是共价化合物
C. 在水中的电离方程式可能是
D. 的水溶液几乎不导电,主要是因为的电离程度小
【答案】B
【解析】
【详解】A.稀溶液中电离度不超过0.5%,说明其在水溶液中部分电离,属于弱电解质,A正确;
B.熔融状态下不导电,说明熔融时不存在自由移动的离子,故属于共价化合物,含有金属元素的化合物也可能为共价化合物,B错误;
C.是弱电解质,在水溶液中分步电离,第一步电离方程式可能为,C正确;
D.溶液导电性与自由移动离子浓度有关,电离程度小,溶液中离子浓度低,所以水溶液几乎不导电,D正确;
故答案选B。
10. 下列现象不能用勒夏特列原理解释的是
A. 新制氯水中加入少量后,溶液漂白性增强
B. 向含有的红色溶液中加适量铁粉,振荡后溶液红色变浅
C. 硫酸工业中用和合成,采用常压而非高压条件
D. 工业上选择高压条件(10–30MPa)合成氨以提高原料的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.新制氯水中存在平衡,加入时,可与反应(酸性弱于碳酸,不与反应),使平衡正向移动,浓度增大,溶液漂白性增强,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.含的红色溶液中存在平衡,加入铁粉时,与反应生成,使浓度降低,平衡逆向移动,溶液红色变浅,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.催化氧化生成的反应为,正反应为气体分子数减小的反应,根据勒夏特列原理,加压会使平衡正向移动,提高的平衡转化率;但工业上选择常压条件,是因为常压下的平衡转化率已经很高,高压会大幅提升设备成本、降低经济效益,该生产条件的选择不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.合成氨反应为,正反应为气体分子数减小的反应,根据勒夏特列原理,加压会使平衡正向移动,提高原料的平衡转化率,因此工业上选择高压条件生产,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
11. 我国科研人员设计了一种席夫碱[N(C2H5)3]修饰的纳米金催化剂,在该催化剂表面二氧化碳加氢合成甲酸的反应可在较低温度下进行,其转化过程如图所示。下列说法错误的是
A. H2(g)活化时要吸收热量
B. N(C2H5)3能够协助二氧化碳分子到达纳米金表面并实现活化
C. CO2催化加氢合成甲酸的总反应方程式为
D. N(C2H5)3修饰的纳米金催化剂,能降低反应的活化能,但不改变反应路径
【答案】D
【解析】
【详解】A.活化为气态原子时,需断开键,断裂化学键需吸收能量,A正确;
B.协助到达催化剂表面,使反应在较低温度下进行,从而实现低温活化,B正确;
C.由反应过程图中可知,进入的物质是和,出来的物质为,故催化加氢合成甲酸的总反应方程式为,C正确;
D.由图可知先与结合成中间体,然后到达催化剂纳米金的表面,进而转化成甲酸,纳米金是催化剂,能降低反应的活化能,并且改变反应路径,D错误;
故选D。
12. 草酸钠(Na2C2O4)可作为基准物质测定KMnO4溶液的浓度。现用浓度为cmol•L-1的Na2C2O4标准液滴定酸性KMnO4溶液。下列说法正确的是
A. 滴定时,眼睛始终注视滴定管内液面变化
B. 当滴入最后半滴Na2C2O4标准液,锥形瓶内溶液浅红色恰好褪去即达到滴定终点
C. 应用图1所示装置及操作排出盛有KMnO4溶液的滴定管尖嘴内的气泡
D. 若滴定起始和终点时读取数据视线如图2所示,则所得KMnO4浓度偏低
【答案】D
【解析】
【详解】A.滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化以判断滴定终点,而非注视滴定管内液面变化,A错误;
B.锥形瓶内盛放酸性溶液,呈紫红色,当滴入最后半滴标准液,锥形瓶内溶液紫红色恰好褪去且半分钟内不恢复原色时即达到滴定终点,而不是浅红色,B错误;
C.溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,需盛装在酸式滴定管中,图1为碱式滴定管排出尖嘴气泡的操作,不能用于盛有溶液的酸式滴定管排气泡,C错误;
D.酸性条件下,草酸钠与高锰酸钾发生氧化还原反应的离子方程式为: ,滴定起始时视线平视,读数准确;滴定终点时为俯视读数(视线从凹液面上方斜向下观察),由于滴定管刻度上小下大,俯视会使终点读数偏小,导致读取的消耗体积偏小,根据反应关系,计算所得浓度偏低,D正确;
故选D。
13. 下列叙述与图像对应正确的是
甲
乙
丙
丁
A. 图甲为反应(I为中间产物)的能量变化图,升高温度,增大
B. 图乙时刻改变的条件只能是加入催化剂
C. 图丙中的反应升高温度,该反应平衡常数减小
D. 图丁表示向冰醋酸中加水,溶液导电能力的变化曲线,a、b、c三点中b点醋酸的电离程度最大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图甲可知,的总能量高于,反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,增大、减小,故增大,故A正确;
B.若反应为反应前后气体分子数相等的反应,时刻增大压强也可使正、逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,故改变条件不一定为加入催化剂,故B错误;
C.由图丙可知,升高温度时,平衡正向移动,该反应正反应为吸热反应,平衡常数随温度升高而增大,故C错误;
D.弱电解质电离程度随浓度减小而增大,加水越多醋酸浓度越小,电离程度越大,故点醋酸电离程度最大,故D错误;
选A。
14. 图1表示等体积的两种酸溶液HA、HB分别加水稀释时pH变化,图2表示冰醋酸加水稀释过程中电导率的变化,下列关于溶液中的图象的描述正确的是
A. 图1中HA的酸性强于HB的酸性
B. 图1中与同浓度的NaOH溶液中和时,消耗NaOH溶液的体积:b点>a点
C. 图2中c、d两点醋酸电离程度比较:d>c
D. 图2中c、d两点c(H+)比较:d>c
【答案】C
【解析】
【详解】A.图1中稀释相同倍数时,HB的升高幅度大于HA,酸性越强稀释相同倍数时变化越大,说明HB酸性强于HA,HA酸性弱于HB,A错误;
B.初始时两种酸溶液相同,HB酸性更强,初始酸的总浓度,等体积的初始酸溶液中溶质总物质的量,稀释过程中溶质总物质的量不变,中和同浓度溶液时,a点对应的HA稀释液消耗的体积大于b点对应的HB稀释液,消耗溶液的体积b点小于a点,B错误;
C.弱电解质的电离程度随加水量增大而增大,点的加水量大于点,醋酸的电离程度,C正确;
D.溶液电导率与自由移动离子浓度正相关,图中点电导率等于点,为,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 汽车尾气的净化装置中发生反应: 。
(1)该反应正反应是气体分子数__________(填“增大”“减小”“或”不变”)的反应,__________0(填“>”或“<”)。
(2)下列措施能提高NO平衡转化率的是__________(填字母)。
a.升高温度 b.增大压强 c.使用高效催化剂 d.增大CO的浓度
(3)T°C下,向1 L恒容密闭容器中充入NO和CO各2mol,发生上述反应,平衡时测得。则在T°C下该反应的平衡常数K为__________,平衡时CO的物质的量为__________。
(4)工业上使用催化剂净化汽车尾气,目的是__________;催化剂对NO的平衡转化率__________(填“有影响”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 减小 ②. <
(2)bd (3) ①. 0.5 ②.
(4) ①. 加快反应速率,使尾气在通过净化装置的短时间内充分转化 ②. 无影响
【解析】
【小问1详解】
反应物和生成物的气体化学计量数之和分别为4和3,正反应使气体分子数减少,按气体分子数变化判断该反应为熵减反应,;
【小问2详解】
a.正反应放热,升温使平衡逆向移动,的平衡转化率降低,a错误;
b.压缩体积增大压强,平衡向气体分子数较少的正反应方向移动,的平衡转化率升高,b正确;
c.高效催化剂能缩短达到平衡的时间,平衡不移动,的平衡转化率不变,c错误;
d.增大的浓度,浓度商减小,平衡正向移动,消耗更多,其平衡转化率升高,d正确;
故选bd;
【小问3详解】
平衡时,按化学计量关系列三段式如下,
,
平衡时,将各物质的平衡物质的量除以容器体积,所得浓度代入;
【小问4详解】
催化剂降低反应活化能,使尾气在短时间内充分转化,催化剂不改变平衡常数,平衡不移动,的平衡转化率不变。
16. I.已知有下列物质:
①氢氧化钡 ②CaSO4 ③KHSO4溶液 ④溴水 ⑤HF ⑥冰醋酸
(1)上述物质中,属于强电解质的是__________(填序号,下同),属于弱电解质的是__________。
Ⅱ.下表是25℃时某些弱酸的电离常数,多元弱酸分步电离。
弱酸
Ka
弱酸
Ka
弱酸
Ka
HClO
2.95×10-8
H2CO3
Ka1=4.4×10-7
H2C2O4
Ka1=5.4×10-2
CH3COOH
1.8×10-5
Ka2=4.7×10-11
Ka2=5.4×10-5
(2)H2C2O4的一级电离平衡常数表达式为Ka1=____________。
(3)同浓度的CH3COO-、、、ClO-结合H+的能力最强的是__________。HClO与Na2CO3溶液反应的离子方程式为____________。
(4)常温下,向100 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中缓缓通入CO2,使c()∶c()=4.7∶1时,溶液pH=_________。
(5)常温下,将0.1 mol·L-1氨水加水稀释,下列数值变大的是________(填字母)。
A. B. C. D.
(6)某温度下,KW=1.0×10-12,将Va L pH=4的H2SO4溶液和Vb L pH=9的NaOH溶液混合均匀(忽略溶液混合时体积变化),测得溶液的pH=6,则Va∶Vb=__________。
【答案】(1) ①. ①② ②. ⑤⑥
(2)
(3) ①. ②.
(4)11 (5)CD
(6)10∶1
【解析】
【小问1详解】
①氢氧化钡属于强碱,在水溶液中完全电离,属于强电解质;
②CaSO4属于盐,微溶于水,在水溶液中溶解的部分完全电离,属于强电解质;
③KHSO4溶液属于混合物,既不是电解质也不是非电解质;
④溴水属于混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑤HF是弱酸,在水溶液中部分电离,属于弱电解质;
⑥冰醋酸是弱酸,在水溶液中部分电离,属于弱电解质;
上述物质中,属于强电解质的是①②;属于弱电解质的是⑤⑥。
【小问2详解】
是二元弱酸,其第一步电离方程式为 ,故其一级电离平衡常数表达式为 。
【小问3详解】
根据表中电离常数可知,酸性强弱顺序为 。酸性越弱,其共轭碱结合 的能力越强,故结合 能力最强的是 。由于酸性 ,根据强酸制弱酸原理,次氯酸与碳酸钠反应只能生成碳酸氢钠和次氯酸钠,不能生成二氧化碳,离子方程式为 。
【小问4详解】
根据碳酸的二级电离常数表达式 ,当 时,代入可得 ,故溶液的 。
【小问5详解】
氨水加水稀释,促进一水合氨的电离,溶液中 和 增大,但溶液体积增大的程度更大,故 、、 均减小。
A.,温度不变 不变, 减小,该比值变小,A不符合题意;
B.,温度不变 不变, 减小,该比值变小,B不符合题意;
C.稀释促进电离, 变大,C符合题意;
D.,温度不变 不变, 减小,该比值变大,D符合题意;
故选CD。
【小问6详解】
该温度下 ,中性溶液的 。混合后溶液 ,说明强酸与强碱恰好完全中和。 的硫酸中 , 的氢氧化钠溶液中 。根据恰好中和时 ,即 ,解得 。
17. Ⅰ.某学习小组用 0.1000mol·L-1NaOH 标准溶液测定未知浓度盐酸的浓度。
(1)碱式滴定管装液前还应进行的操作是 _________。
(2)装液后、滴定前,还应进行的操作是 _________。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察 _________。
(4)若滴定前尖嘴内有气泡,滴定至终点时气泡消失,则测得盐酸浓度偏 _________(填“大”或“小”)。
(5)若锥形瓶用待测盐酸润洗后再注入待测液,则测得盐酸浓度偏 _________(填“大”或“小”)。
Ⅱ.双指示剂法测定烧碱样品(含)纯度:
[实验步骤]
a.迅速称取烧碱样品1.2 g,溶解后配制成250 mL溶液,备用:
b.将0.1000 mol/L HCl标准溶液装入酸式滴定管,调零,记录起始读数;
c.用碱式滴定管取20.00 mL样品溶液于锥形瓶中,滴加2滴酚酞;以HCl标准溶液滴定至第一终点(此时溶质为NaCl和),记录酸式滴定管的读数;
d.然后再向锥形瓶内滴加2滴甲基橙,继续用HCl标准溶液滴定至第二终点,记录酸式滴定管的读数。
Ⅲ.测定三草酸合铁酸钾中铁的含量:
第一步,称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀酸化,用 mol/L 溶液滴定至终点,消耗溶液 mL。
第二步,向上述溶液中加入过量锌粉将转化为,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀酸化,用 mol/L 溶液滴定至终点,消耗溶液 mL。
(6)滴定至第一终点的过程中,发生反应的离子方程式为________ 。
(7)判断滴定至第二终点的现象是溶液由________ 色变为橙色。
(8)样品中NaOH的质量分数________ %(计算结果保留小数点后1位)。
(9)下列操作会导致测得的NaOH质量分数偏高的是________ (填字母序号)。
a.滴定前有气泡,滴定至第一终点时气泡消失
b.达到第一终点前,锥形瓶中有气泡产生
c.第一终点后继续滴定时,锥形瓶中有少许液体溅出
d.记录酸式滴定管读数时,仰视标准液液面
【答案】(1)检查是否漏水(或检查漏液)
(2)排尽气泡,调节液面至零刻度线或零刻度线以下
(3)锥形瓶内溶液颜色的变化
(4)大 (5)大
(6)、
(7)黄 (8)83.3
(9)abc
【解析】
【分析】中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等顺序操作;滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察锥形瓶中颜色变化,据此分析;
【小问1详解】
滴定管使用前必须进行的第一步操作是检漏。碱式滴定管需检查橡胶管与玻璃尖嘴连接处是否漏液
【小问2详解】
装液后尖嘴易残留气泡,若不排出会导致滴定体积读数误差,故装液后需排尽气泡,同时需要调整初始液面至零刻度线或零刻度线以下,以便于准确读数;
【小问3详解】
滴定时,左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛应注视锥形瓶内颜色的变化,以准确判断滴定终点;
【小问4详解】
若滴定前尖嘴内有气泡,滴定后气泡消失,这部分气泡的体积会被算作消耗的NaOH溶液体积。导致读取的标准液体积(V标准)偏大。根据,计算出的盐酸浓度会偏大;
【小问5详解】
锥形瓶洗净后不能用待测液润洗,瓶内壁会额外附着待测盐酸,会额外增加锥形瓶内待测盐酸的物质的量。这会导致滴定过程中需要消耗更多的NaOH标准溶液,即读取的标准液体积(V标准)偏大。代入公式后,测得盐酸浓度会偏大;
【小问6详解】
滴定至第一终点的过程中,盐酸先中和氢氧化钠,再与碳酸钠发生反应生成碳酸氢钠,反应的离子方程式是:、;
【小问7详解】
甲基橙的变色范围为:pH<3.1时红色,3.1<pH<4.4橙色,pH>4.4黄色,根据其变色范围可知,滴定至第二终点的现象是溶液由黄色变为橙色;
【小问8详解】
根据已知信息,第二阶段滴定NaHCO3消耗的HCl生成CO2的体积为23.50 mL-21.80 mL=1.70 mL,NaOH消耗盐酸的体积是21.80 mL-1.70 mL-0.10 mL=20.00 mL,故20.00 mL样品溶液中NaOH的物质的量是0.1000 mol/L×0.020 L=0.0020 mol,氢氧化钠的质量为0.0020 mol×40 g/mol=0.080 g,样品中氢氧化钠的质量分数;
【小问9详解】
a.滴定前有气泡,滴定至第一终点时气泡消失,说明达到第一终点消耗的盐酸多,测得的氢氧化钠质量分数偏高,a正确;
b.达到第一终点前,锥形瓶中有气泡产生,说明达到第一终点消耗的盐酸多,测得的氢氧化钠质量分数偏高,b正确;
c.第一终点后继续滴定时,锥形瓶中有少许液体溅出,导致第二次滴定消耗的盐酸少,测得的氢氧化钠质量分数偏高,c正确;
d.记录酸式滴定管读数V2时,仰视标准液液面,说明计算出的达到第二终点消耗的盐酸多,测得的氢氧化钠质量分数偏低,d错误;
故选abc。
18. 甲醛在医药方面有重要用途,工业上可利用甲醇脱氢来制备甲醛,我国科研团队开发出甲醇在催化下脱氢制甲醛,其反应原理如下:
①
②
(1)用甲醇脱氢来制备甲醛,基于化学平衡分析,应选择________温度和________压强(填“较高”或“较低”)。在实际工业生产中,常通入适量,其原因为________。
(2)在催化剂作用下,制氢历程如下图所示(TS代表过渡态,*代表物种吸附在催化剂表面)。________。反应历程中决速步骤反应的方程式为________。
(3)在一定温度下,向恒压密闭容器中充入一定量,下列事实能说明反应已达到化学平衡状态的是________(填序号)。
A. B. 和的体积分数相等
C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D. 和的分压之比不变
(4)800K时,刚性密闭容器中,通入甲醇发生反应①和反应②,与的分压随时间变化如图。该温度下,反应①的为。平衡时甲醇的转化率为________(保留两位有效数字)。为提高甲醛的产率,可采用的方法有________。
(5)已知反应的平衡常数与温度之间符合:(为摩尔气体常数,为常数)。一定条件下测得温度对甲醇的平衡转化率(X)、甲醛的选择性(Y)的影响下表所示[]。
(℃)
550
600
650
700
750
800
X(%)
42
53
64
70
85
87
Y(%)
39
60
58
40
23
20
①,甲醛的选择性降低,其原因是________。
②根据表中数据,计算、时每生成实际吸收的热量(即总吸热量与生成量之比),分别为________kJ、________kJ(保留三位有效数字)。结合计算结果,解释工业上选择左右而非更高温度的原因:________。
【答案】(1) ①. 较高 ②. 较低 ③. 温度较高时,与会反应放出热量,可维持反应所需温度,同时消耗,降低生成物的浓度,使平衡向正反应方向移动,提高甲醇转化率和甲醛产率
(2) ①. +91.5 ②. [或] (3)CD
(4) ①. 90% ②. 适当缩短反应时间、及时分离出HCHO、使用高选择性催化剂等
(5) ①. 反应②的更大,升高温度使反应②平衡正向移动的程度大于反应①,副反应加剧,CO生成量增多,甲醛的选择性降低 ②. 150 ③. 221 ④. 时每生成1mol甲醛的能耗最低,且目标产物的产率最大;继续升温虽然甲醇的转化率增大,但甲醛的选择性急剧下降,副反应②显著加剧,导致单位甲醛产物的能耗大幅升高,经济效益降低
【解析】
【小问1详解】
用甲醇脱氢制备甲醛的反应①是吸热、气体分子数增多的反应,所以从化学平衡移动原理分析,较高温度利于吸热反应正向进行,较低压强利于气体分子数增多的反应正向进行,若使平衡向正反应方向移动,应选择高温、低压的外界条件,所以答案是“较高”温度和“较低”压强。
在实际生产中常通入适当O2,因为温度较高时, O 2 与 H 2 会反应放出热量,可维持反应所需温度,同时消耗 H 2 ,降低生成物的浓度,使平衡向正反应方向移动,提高甲醇转化率和甲醛产率
【小问2详解】
从制氢的历程图可知反应物1mol CH3OH的相对能量为 :,生成物1 mol CO和 2 mol H2的相对总能量为:。
生成物的总能量反应物的总能量,所以答案为“+91.5”。
复杂反应中的决速步骤是各基元反应中活化能最大的那个基元反应,从制氢的历程图可知活化能最大的基元反应是含“TS5”的反应:,它的活化能为:
【小问3详解】
在一定温度下,向恒压密闭容器中充入一定量,发生反应①和②,
A.只有当反应①和反应②选择性相等,且①、②速率相等时才会有出现,但此时也不一定反应①和反应②都处于平衡状态,所以A不能说明反应体系处于平衡状态。A不符合题意;
B.若只发生反应①,和的物质的量才能相等,它们的体积分数才能相等,而且只要只发生该反应,不管平衡与否,和的体积分数都相等,所以它不能够说明反应达到平衡状态。B不符合题意;
C.反应物和生成物都是气态,反应前后气体总质量不变,但总物质的量增大,平均相对分子质量为变量,当其不变时说明体系组成不再变化,达到平衡。C能说明反应达到平衡状态,符合题意;
D.主反应和副反应都生成氢气,而CO只是副反应的产物,的物质的量之比是个变量,它们的分压之比也是个变量,变量不变,是达到平衡的标志。D能说明反应达到了平衡状态,符合题意;
故选C、D。
【小问4详解】
800K,刚性容器,也就是等温等容条件下,气体压强比等于气体的物质的量之比。由分压变化图可以知道,平衡时,设初始时,则平衡时
对于反应①,平衡时,,平衡时,甲醇消耗减少的压强为:(80+60)kPa = 140kPa,
则平衡时甲醇的转化率:
要提高甲醛的产率,需促进反应①、抑制反应②,由图可知适当缩短反应时间可以提高甲醛的产率,另外减少生成物浓度即及时分离出HCHO或使用高选择性催化剂都可以提高甲醛的产率。
【小问5详解】
① 由上面第二问知道,反应②的更大,,升高温度使反应②平衡正向移动的程度大于反应①,副反应加剧,CO生成量增多,甲醛的选择性降低。
②由上面信息可知:,设投入的,由图表中数据可知,
:从初始到建立平衡共消耗甲醇0.64mol,其中生成甲醛:,吸热;生成CO:,吸热,则生成1 molHCHO实际吸收的热量:,所以答案为:150
:从初始到建立平衡共消耗甲醇0.70 mol,其中生成甲醛:,吸热;生成CO:,吸热,则生成1 molHCHO实际吸收的热量:,所以答案为:221
时每生成1mol甲醛的能耗最低,且目标产物的产率最大;继续升温虽然甲醇的转化率增大,但甲醛的选择性急剧下降,副反应②显著加剧,导致单位甲醛产物的能耗大幅升高,经济效益降低。
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