精品解析:天津市双菱中学2026-2027学年高二上学期期中阶段质量监测 化学试题
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内容正文:
2026-2027学年度上学期高二年级化学学科期中检测
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分。考试时间60分钟。答题时,请将第Ⅰ卷每小题答案选出后,用2B铅笔涂在答题卡的相应位置上,若仅答在卷子上则不给分。将第Ⅱ卷各题的答案直接答在答题卡相应位置上。
第Ⅰ卷(选择题共36分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题3分,共36分)
1. 2026年国内多项传统工艺升级改造,利用化学反应原理实现工艺优化。下列叙述正确的是
A. 古法冶炼生铁,高温下,增大高炉高度,可以提高的平衡转化率
B. 传统琉璃烧制,窑炉升温过程,加快了反应速率,该烧制反应的焓变随之增大
C. 某工厂采用催化技术处理工业烟气,加入高效催化剂,只加快正反应速率,对逆反应速率无影响
D. 古代锌冶炼工艺:,若该反应,升高温度,该反应化学平衡常数增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为可逆反应,增大高炉高度并未改变温度、浓度、压强等平衡移动的影响因素,平衡不发生移动,无法提高的平衡转化率,A错误;
B.焓变是由反应物和生成物总能量的差值决定的反应固有属性,与反应速率、温度无关,窑炉升温仅加快反应速率,不变,B错误;
C.催化剂能同等程度改变正、逆反应速率,不会只加快正反应速率,C错误;
D.该反应,为吸热反应,升高温度平衡正向移动,化学平衡常数增大,D正确;
故选D。
2. CO用于处理大气污染物N2O,反应历程中能量变化如图所示(IM表示中间产物,TS表示过渡态)。下列说法不正确的是
A. 可加快反应速率,但不改变反应的焓变
B. 稳定性:
C. 反应①为吸热反应,反应②为放热反应
D. 该反应决速步骤需要吸收的能量为149.6 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【详解】A.是反应过程中生成、后续被消耗的中间产物,不是催化剂,不具备加快反应速率且不改变反应焓变的作用,A错误;
B.物质的相对能量越低稳定性越强,四种中间产物的相对能量大小为,对应数值分别为、、、,因此稳定性顺序为,B正确;
C.反应①的反应物总相对能量为,生成物总相对能量为,,为吸热反应;反应②的反应物总相对能量为,生成物总相对能量为,,为放热反应,C正确;
D.各步骤的能垒分别为:从到的能垒为,从到反应①终点过渡态的能垒为,从到的能垒为,最大能垒为,即决速步骤需要吸收的能量为,D正确;
故选A。
3. 常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A. 在溶液中
B. 在溶液中
C. 在溶液中
D. 氨水和溶液混合,形成的溶液中
【答案】B
【解析】
【详解】A.在溶液中,根据碳守恒,,则,A错误;
B.逐级电离,并且电离程度越来越小,则在溶液中,B正确;
C.在溶液中,根据电荷守恒:,C错误;
D.氨水和溶液混合,形成的溶液,说明的电离程度大于的水解程度,即的消耗程度小于其生成程度,因此溶液中,D错误;
故选B。
4. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和结论正确的是
A.该图表示反应
的速率时间图像,含量最高
B.该图表示温度和压强对反应影响的示意图,则该反应的,、、均为气态
C.该图表示在一定温度下,反应
中随时间的变化,正反应的,点正反应速率点逆反应速率
D.该图表示用捕碳的反应:
,其中、、三点对应温度下的平衡常数从大到小的顺序为
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是气体分子数减小的放热反应。时刻速率同步突变且都高于原平衡速率,对应加入催化剂,平衡不移动;;时刻,平衡逆向移动,时刻,平衡逆向移动,含量降低,因此阶段的含量才是最高的,A错误;
B.随温度升高,Z的体积分数增大,说明升温平衡正向移动,正反应;但压强从升高到时,Z的体积分数减小,说明加压平衡逆向移动,若X、Y、Z均为气态,该反应前后气体分子数不变,加压平衡不移动,与图像矛盾,因此X、Y不能全为气态,B错误;
C.温度为时反应先达到平衡,说明;温度越高平衡时越大,说明升温平衡逆向移动,正反应,M点是温度下的平衡点,对应的温度高,且M点反应物浓度大;N点反应还未达到平衡,反应正向进行,对应的温度低,N点对应的生成物浓度小,此时M点正反应速率大于N点逆反应速率,C错误;
D.c点是该反应的平衡点,温度超过后,随温度升高平衡时浓度增大,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应。平衡常数仅与温度有关,放热反应温度越高平衡常数越小,c、d、e三点温度依次升高,因此平衡常数,D正确;
故选D。
5. 下列实验方案,能达到相应目的的是
目的
A.用标准溶液滴定溶液
B.测定NaClO溶液的pH
实验方案
目的
C.验证Ksp:AgCl>AgI
D.研究浓度对化学反应速率的影响
实验方案
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.用标准溶液滴定溶液时,为酸性溶液,需使用酸式滴定管盛装,滴定过程中眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化以判断滴定终点,图中操作符合实验规范,A正确;
B.溶液中的水解生成具有强氧化性的,会漂白试纸,无法通过试纸的显色变化测定溶液,B错误;
C.实验中溶液中的物质的量远大于后续加入的的物质的量,过量,加入溶液时,过量的会直接与反应生成沉淀,并非沉淀转化为沉淀,无法验证,C错误;
D.研究浓度对化学反应速率的影响时,需控制单一变量,保证其他条件一致,仅改变一种反应物的浓度,且需保证的量不足、可完全褪色,通过褪色时间比较反应速率。该实验中两组的浓度、物质的量均不同,本身颜色深浅就不同,并且加入的量不足以使两组完全褪色,无法通过褪色时间比较反应速率,不能达到实验目的,D错误;
故答案为A。
6. 某含锶(,第五周期第元素)废渣主要含有、、等,一种提取该废渣中锶的流程如图所示。已知常温时,,。下列说法正确的是
A. 由溶液制备的过程中需加入稀盐酸,抑制水解
B. “浸出渣1”中主要成分为
C. “酸浸”时,发生反应的离子方程式为
D. “盐浸”中发生的转化反应的平衡常数
【答案】B
【解析】
【分析】废渣主要含有、、,加入稀盐酸进行酸浸,、会转化为、,难溶于稀盐酸,因此“浸出渣1”中主要成分为;向浸出渣1中加入溶液,将转化为更难溶的,发生反应,从而得到溶液,结晶后得到,由此解答。
【详解】A.Sr为第IIA族元素,金属性强于Ca,对应的为强碱,不发生水解,无需加入稀盐酸抑制水解,A错误;
B.由分析知“浸出渣1”中主要成分为SrSO4,B正确;
C.是难溶电解质,离子方程式中不能拆分,正确的离子方程式为,C错误;
D.盐浸过程中SrSO4发生的沉淀转化反应为,其平衡常数,D错误;
故答案为B。
7. 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。
8. 一定温度下,与发生反应:。在2 L恒容密闭容器中充入一定量的与发生上述反应,实验测得数据如下():
实验
温度/℃
起始时
平衡时
1
0.200
0.200
0
0
0.0200
2
0.200
0.200
0
0
0.0400
3
0.400
0.400
0
0
下列判断错误的是
A. 该反应的
B. 时,该反应的平衡常数为
C. 时,达到平衡时所用时间为5 min,则
D. 实验3与实验2相比,的平衡转化率更大
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验1、2起始投料量相同,,下平衡时的物质的量更大,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,,A正确;
B.时,平衡时,,平衡常数,B正确;
C.时,平衡时消耗的物质的量为0.0200 mol,,C正确;
D.该反应前后气体总计量数相等,压强改变平衡不移动,实验3投料为实验2的2倍、温度相同,平衡转化率相同,不是更大,D错误;
故答案选D。
9. 25℃、101 kPa时,向溶液中滴加NaOH溶液,溶液中、、的分布系数(δ)[如]随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线a表示的分布系数
B. 随着pH增大,减小
C. 0.01 mol/L的NaHS溶液中含硫微粒浓度的大小关系:
D. N点溶液中微粒的浓度关系为
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH较小时浓度高,电离被抑制,浓度最高,随pH升高其分布系数逐渐降低,故曲线a表示的分布系数,曲线b表示的分布系数,曲线c表示的分布系数,A正确;
B.,电离平衡常数仅与温度有关,25℃时该值恒定,不随pH变化,B错误;
C.M点处,可得;N点处,可得;的水解常数,说明的水解程度大于电离程度,因此NaHS溶液中,C正确;
D.N点和的分布系数相等,即,结合电荷守恒,代入可得,D正确;
故选B。
10. 常温下,用溶液分别滴定浓度均为的溶液和溶液所得滴定曲线如图,下列说法正确的是
A. 溶液中水的电离程度②③④
B. 滴定过程可使用甲基橙做指示剂
C. 点①和点②所示溶液中:
D. 曲线滴定溶液的变化曲线
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题意知,HX溶液的Ka大于HY溶液的Ka,则酸性:HX>HY,同浓度时,HX溶液中c(H+)大,pH小,因此曲线b是滴定HX溶液的pH变化曲线,由图可知,②点溶液呈酸性,抑制水的电离;③点pH=7,对水的电离既不促进也不抑制;④全为NaX溶液,水解促进水的电离,故水的电离程度②<③<④,故A正确;
B.用NaOH分别滴定HX、HY,完全反应生成的NaX、NaY,水解均呈碱性,应用酚酞作指示剂,不能用甲基橙,故B错误;
C.①和②点分别为等浓度的HY、NaY混合溶液和等浓度的HX、NaX混合溶液,①与②点c(Na+)相等,①点物料守恒c(Y−)+c(HY)=2c(Na+),②点物料守恒c(X−)+c(HX)=2c(Na+),则c(X−)+c(HX)=c(Y−)+c(HY),即c(X−)−c(Y−)=c(HY)−c(HX),故C错误;
D.由题意知,HX溶液的Ka大于HY溶液的Ka,则酸性:HX>HY,同浓度时,HX溶液中c(H+)大,pH小,因此曲线b是滴定HX溶液的pH变化曲线,故D错误;
故答案选A。
11. 溶于一定量水中,溶液呈浅棕黄色(a)。加入少量浓,黄色加深(b)。
已知:(黄色);浓度较小时(用表示)几乎无色
取溶液进行如下实验,对现象的分析不正确的是
A. 测溶液a的,证明发生了水解
B. 将溶液a滴入沸水中并加热,有丁达尔效应,说明加热能促进水解
C. 加入浓,与对溶液颜色变化、浓度大小的影响是一致的
D. 向b中加入后,黄色褪至几乎无色,说明能抑制水解
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe2(SO4)3溶液的pH≈1.3,证明Fe3+发生了水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,使溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,A项正确;
B.将溶液a滴入沸水中并加热,有丁达尔效应,说明生成了胶体,说明加热促进Fe3+水解生成了Fe(OH)3胶体,B项正确;
C.加入浓HCl,H+的浓度增大,抑制Fe3+的水解,使Fe3+的浓度增大,Cl-浓度增大,促进Fe3++4Cl-[FeCl4]-(黄色)正向移动,使Fe3+的浓度减小,H+与Cl-对溶液颜色变化、Fe3+浓度大小的影响不一致,C项错误;
D.向b中加入AgNO3后,发生反应Ag++Cl-=AgCl↓,Cl-的浓度减小,平衡Fe3++4Cl-[FeCl4]-逆向移动,溶液的黄色应变浅,而b中加入AgNO3后黄色褪至几乎无色,结合题给粒子的颜色,说明与此同时溶液中H+浓度大,H+能抑制Fe3+水解使溶液几乎无色,D项正确;
答案选C。
12. 乙二酸()俗称草酸,是一种二元弱酸。常温下,向乙二酸溶液中滴加同浓度的溶液,该过程中的、溶液与pH的变化关系如图所示。
下列说法错误的是
A. 直线Ⅰ中的X为
B. a点溶液中:
C. c点溶液中,与之比为
D. 由a点到c点,水的电离程度先增大后减小
【答案】D
【解析】
【分析】由,即,同理,,分别代入、两点坐标,可得直线Ⅰ对应的,直线Ⅱ对应的,因为,则直线Ⅰ对应的X为,,直线Ⅱ对应的X为,,以此进行分析;
【详解】A.由分析可知,直线Ⅰ中的X为,A正确;
B.a点加入溶液,恰好完全反应生成。根据质子守恒,可得,B正确;
C.c点溶液中,,依据,可得,C正确;
D.a点对应加入溶液,溶质为,溶液呈酸性,的电离程度大于水解程度,水的电离被抑制;c点对应加入溶液,溶质为,水解会促进水的电离。因此从a点到c点,含量减少,对水的电离抑制作用逐渐减弱,含量增多,对水的电离促进作用逐渐增强,因此水的电离程度一直增大,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题共64分)
注意事项:第Ⅱ卷共4页,用蓝、黑色墨水的钢笔或圆珠笔直接答在答题纸上。
13. 物质A~E的水溶液中的主要离子均来自下表,常温下将各物质的溶液从1mL稀释到1000mL,pH的变化关系如图所示,其中B与C反应得到E,且只有E属于盐。回答下列问题:
阳离子
、、
阴离子
、、
(1)根据pH的变化关系,写出物质的化学式:B_______,C_______。
(2)写出水溶液中B与D反应的离子方程式:_______。
(3)某研究性学习小组用0.2000 C标准溶液滴定20.00mL A溶液的浓度,实验数据记录如下:
实验序号
1
2
3
4
消耗C溶液的体积/mL
20.07
20.02
18.80
19.97
①计算A溶液的浓度为_______(保留四位有效数字)。
②某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是_______(夹持部分略去,填字母),达到滴定终点的现象是_______。
③若滴定前平视滴定管,滴定后俯视滴定管,则A溶液的浓度将_______(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) ①. HCl ②. NaOH
(2)
(3) ①. 0.2002 ②. c ③. 滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液由无色变成浅红色,且半分钟内不褪色 ④. 偏小
【解析】
【分析】E溶液显中性,应为NaCl溶液;C、D均显碱性,稀释时C的pH变化更明显,所以C的碱性更强,则C为NaOH、D为NH3·H2O;A、B均显酸性,稀释时B的pH变化更明显,则B的酸性更强,所以B为HCl,A为CH3COOH,B与C反应得到E, 则E为NaCl;
【小问1详解】
由分析可知,B为HCl,C为NaOH;
【小问2详解】
由分析可知,B为HCl,D为NH3·H2O,则两者反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
①由于第3次实验的数据差别太大,舍去,则消耗NaOH溶液的体积为:,根据,则,得;
②根据题干信息,锥形瓶中应该盛放醋酸,滴定管中盛放氢氧化钠溶液,二者恰好反应时溶液显示碱性,应该使用酚酞作为指示剂,所以答案选c;酚酞遇碱变红色,故滴定终点的现象是:滴入最后半滴溶液时,溶液由无色变成浅红色,且半分钟内不褪色。
③若滴定前平视滴定管,滴定后俯视滴定管,则标准液体积读数偏小,则A溶液的浓度将偏小;
14. 已知常见的酸的电离平衡常数如下(均为常温下的数据):
化学式
HSCN
HCOOH
电离平衡常数
Ka =0.13
(1)下列事实能证明草酸是弱电解质的是______(填标号)。
A. 草酸能使酸性溶液褪色
B. 常温下,的溶液的
C. 溶液的导电能力比硫酸的导电能力弱
D. 溶液中存在分子,呈酸性
(2)同浓度的、、SCN-中结合的能力最弱的是SCN-,原因是__________。
(3)为探究Mg(OH)2在酸中的溶解性,利用以上数据可以计算出反应:Mg(OH)2(s)+2CH3COOH(aq)Mg2+(aq)+2CH3COO-(aq)+2H2O(l)在25℃时的平衡常数K=_____,并据此推断Mg(OH)2_____(填“能”或“不能”)溶解于醋酸(已知1.83≈5.8)。Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11
(4)物质的浓度相同的① ② ③NH4SCN ④ 四种稀溶液中,浓度由大到小的顺序是______(填序号)。
(5)向溶液中加入少量溶液,反应的离子方程式为____________。
(6)常温下,向溶液中滴加NaOH溶液至,溶液中______。
(7)25℃时,将的HCOOH与的溶液等体积混合(忽略溶液体积变化),充分反应后,溶液中存在,则该混合溶液中HCOOH的电离常数_______________(用含a和b的代数式表示)。
(8)用作重金属离子的沉淀剂。25℃时,向浓度均为和的混合溶液中通入,当开始沉淀时,溶液中_______。(已知:25℃时,,)。
(9)用SnCl4制备SnO2,反应的化学方程式为___________,所得SnO2·xH2O经焙烧得到SnO2.
(10)电镀铜工业废水含,生产中采用水解中和法处理。常温下,水溶液中含铜微粒、、、、的分布系数随的变化关系如图所示。
已知:,。
①曲线5代表的含铜微粒是_________。
②曲线3和5的交叉点对应溶液的pH=____________。
【答案】(1)BD (2)相同条件下酸的电离平衡常数越大,对应酸的酸性越强,其酸根离子结合的能力就越弱;HSCN的电离平衡常数是三者中最大的,酸性最强,因此结合的能力最弱
(3) ①. ②. 能
(4)①>③>②>④ (5)
(6)840 (7)
(8)
(9)
(10) ①. ②. 11.6
【解析】
【小问1详解】
A.草酸使酸性高锰酸钾褪色体现草酸的还原性,与电离程度无关,不能证明是弱电解质,A不符合题意;
B.若0.1mol/L草酸完全电离,至少为0.2mol/L,pH应小于1,实际pH=2说明草酸仅部分电离,属于弱电解质,B符合题意;
C.未限定草酸和硫酸浓度相等,无法通过导电能力差异判断草酸是否为弱电解质,C不符合题意;
D.溶液中存在未电离的分子,说明草酸不能完全电离,属于弱电解质,D符合题意;
故选BD。
【小问2详解】
弱酸根的水解能力(结合的能力)与对应弱酸的酸性负相关,酸的越大酸性越强,对应酸根结合质子能力越弱。
【小问3详解】
反应Mg(OH)2(s)+2CH3COOH(aq)Mg2+(aq)+2CH3COO-(aq)+2H2O(l)在25℃时的平衡常数,代入数据:;该平衡常数远大于105,反应进行程度很大,因此Mg(OH)2能溶解于醋酸。
【小问4详解】
是弱碱,仅部分电离,因此④中浓度最小;其余三者均为铵盐,完全电离出:SCN−对应的酸HSCN酸性远强于醋酸,SCN−水解更弱,对的水解促进作用小于CH3COO−,因此③中浓度大于②中的;Cl−不水解,①中仅自身微弱水解;因此①中浓度最大;综上,浓度由大到小的顺序是①>③>②>④。
【小问5详解】
根据电离常数可知酸性:,溶液中加入少量时,仅能将质子化为,自身转化为,反应的离子方程式为。
【小问6详解】
根据草酸的两步电离常数:,变形得:,pH=4时,。
【小问7详解】
等体积混合后,,又,则;结合物料守恒,含碳物质总浓度为,因此;再由电荷守恒,可推得,即溶液呈中性,25℃下则,代入电离常数公式:。
【小问8详解】
当开始沉淀时,溶液中,则,由,得=。
【小问9详解】
SnCl4发生水解反应,生成水合二氧化锡和氯化氢,反应的化学方程式为。
【小问10详解】
①pH越高(碱性越强),含铜微粒结合的数目越多,则曲线1对应、2对应、3对应、4对应、曲线5是最后随pH增大分布系数上升的微粒,对应结合4个的;
②曲线3对应、曲线4对应、曲线5对应,反应的平衡常数,曲线3和曲线4的交叉点处,pH=10.7,则,;同理可求得反应的平衡常数;总反应的平衡常数,曲线3和曲线5交叉点满足,则,得,pOH=2.4,pH=14-2.4=11.6。
15. 十二氢-N-乙基咔唑()是一种理想的有机储氢材料(常温、常压下为稳定的液体),其脱氢反应如下。
回答下列问题:
(1)、NEC(l)和的燃烧热分别为、、,则理论上平均每释放需要至少吸收___________热量。
(2)已知在催化剂上脱氢反应路径如下,各阶段活化能依次为、和,则总反应的决速步骤是第______步(填序号)。
(3)在恒温恒容密闭容器中,加入、某灰氢(含、和,的物质的量分数为0.5)进行储氢反应。反应达到平衡,此时的物质的量分数为0.375,该过程中_____________。若其它条件不变,将容器改为恒温恒压容器,则平衡时会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)NEC在不同温度下催化加氢相同时间后的数据如下表(所给温度范围内催化剂催化效果相同)。选择性和NEC储氢率随着反应温度的升高呈现的趋势为____________,原因可能是_________________________。
温度/℃
选择性(%)
NEC储氢率(%)
压强/MPa
催化剂
110
68.50
31.50
89.98
6 MPa
Ru/S15-SU
120
71.59
28.41
90.84
130
97.86
2.14
99.31
140
95.31
4.69
98.45
(5)相比高压储氢(35~70 MPa下将氢气压缩储存在储氢罐中)、液相储氢(将氢气冷却至-253.15℃以下,使其液化后储存在低温绝热储氢罐中),储氢的优点为_____________________。
【答案】(1)
(2)③ (3) ①. ②. 不变
(4) ①. 先升高后略微下降 ②. 加氢反应是放热反应,温度较低时反应未达到平衡,升高温度反应速率加快,相同时间内储氢率和选择性升高;温度较高时反应已达到平衡,继续升高温度,平衡向脱氢方向移动,储氢率和选择性降低
(5)常温常压下为稳定且安全的液体,易于储存和运输
【解析】
【小问1详解】
根据燃烧热的定义,可写出如下热化学方程式:① ;② ;③ ;目标脱氢反应为;根据盖斯定律,目标反应=,则该反应的;这表示每释放吸收热量,故理论上平均每释放至少需要吸收的热量;
【小问2详解】
在多步反应中,活化能最大的步骤反应速率最慢,是决定总反应速率的决速步骤;已知三个阶段的活化能分别为、和,第③步活化能最大,因此总反应的决速步骤是第③步;
【小问3详解】
储氢反应为;初始时灰氢总物质的量为,其中为,其他气体(、)为;设反应消耗了,则平衡时的物质的量为,其他气体不参与反应,仍为;平衡时 的物质的量分数为 ,解得;则 ;由题干知脱氢反应的平衡常数 ,则储氢反应的平衡常数;由于温度不变,平衡常数不变,因此平衡时保持不变;
【小问4详解】
由表格数据可知,从到,选择性和储氢率均上升; 到 时则出现下降,因此变化趋势为先升高后略微下降;根据已知脱氢反应,可知加氢反应是放热反应;温度低于 时,反应在既定时间内未达到平衡,升高温度可以加快反应速率,相同时间内生成的产物增多,选择性和储氢率升高;高于后,反应已达到平衡,继续升高温度,平衡向吸热的逆反应(脱氢)方向移动,导致选择性和储氢率降低;
【小问5详解】
对比题干中高压储氢(需)和液相储氢(需冷却至 以下),在常温常压下即为稳定的液体,克服了极端高压和极端低温的苛刻条件,大大提高了安全性,并降低了对储运设备的要求和能耗。
16. 氨基甲酸铵()是制尿素过程中的中间产物,某研究小组对相关反应进行研究。
已知:反应I
反应Ⅱ
回答下列问题:
(1)反应III ________;已知:,,反应自发进行。设、不随温度变化,下列关系图中,正确的是________(填字母标号)。
A
B
C
D
(2)将一定质量的氨基甲酸铵置于密闭恒容真空容器中(固体试样体积忽略不计),仅发生反应Ⅲ,测得不同温度下的平衡压强数据列于下表:
T/K
298
348
398
448
498
p/kPa
8.60
11.40
15.00
20.86
30.66
①下列能说明该反应达到化学平衡状态的是________(填字母标号)。
a.不再改变 b.
c.NH3的体积分数不再改变 d.混合气体的密度不再改变
②温度一定时,向反应容器中通入少量惰性气体,平衡________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
③根据表中数据,398 K时该反应的压强平衡常数________(用平衡分压代替平衡浓度,分压总压物质的量分数)。
(3)研究反应Ⅲ对提高尿素产率有重要意义。某研究学习小组把一定量的氨基甲酸铵固体放入容积为2 L的密闭容器中,在T℃下分解:,时达到化学平衡。随时间t变化曲线如图所示。
若其他条件不变,时将容器体积压缩到1 L,时达到新的平衡。请在图中画出~时间内随时间t变化的曲线________。
【答案】(1) ①.
②. B
(2) ①. ad ②.
不移动 ③.
500 (3)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应III =反应II反应I,因此,反应III是固体分解产生气体的反应,气体分子数增加,熵变,由可知,图像的纵截距为,斜率为,即图像为一条截距为正、斜率为负的直线,故选B;
【小问2详解】
① a.该反应在恒容容器中进行,反应前后气体分子数不同,压强不变说明达到平衡,a正确;
b.达到平衡时正逆反应速率相等,根据化学计量数关系应有,b错误;
c.反应生成的和的物质的量之比始终为,体积分数始终不变,不能说明达到平衡,c错误;
d.容器体积不变,反应过程中固体不断分解,气体总质量不断增加,混合气体密度不变说明达到平衡,d正确;
故选ad;
② 恒容条件下通入惰性气体,反应体系中各参与反应的气体的分压(或浓度)不变,平衡不移动。
③398 K时,平衡总压为,根据反应方程式,平衡时,,则压强平衡常数;
【小问3详解】
时刻将容器体积由2L压缩到1L,瞬间 变为原来的2倍,即突变至,由于温度不变,该反应的平衡常数保持不变,加压导致平衡逆向移动,直到各气体浓度恢复到原来的平衡浓度,因此,在时间内逐渐减小,到时刻恢复至,并在保持不变,因此表示为。
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2026-2027学年度上学期高二年级化学学科期中检测
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分。考试时间60分钟。答题时,请将第Ⅰ卷每小题答案选出后,用2B铅笔涂在答题卡的相应位置上,若仅答在卷子上则不给分。将第Ⅱ卷各题的答案直接答在答题卡相应位置上。
第Ⅰ卷(选择题共36分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题3分,共36分)
1. 2026年国内多项传统工艺升级改造,利用化学反应原理实现工艺优化。下列叙述正确的是
A. 古法冶炼生铁,高温下,增大高炉高度,可以提高的平衡转化率
B. 传统琉璃烧制,窑炉升温过程,加快了反应速率,该烧制反应的焓变随之增大
C. 某工厂采用催化技术处理工业烟气,加入高效催化剂,只加快正反应速率,对逆反应速率无影响
D. 古代锌冶炼工艺:,若该反应,升高温度,该反应化学平衡常数增大
2. CO用于处理大气污染物N2O,反应历程中能量变化如图所示(IM表示中间产物,TS表示过渡态)。下列说法不正确的是
A. 可加快反应速率,但不改变反应的焓变
B. 稳定性:
C. 反应①为吸热反应,反应②为放热反应
D. 该反应决速步骤需要吸收的能量为149.6 kJ·mol-1
3. 常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A. 在溶液中
B. 在溶液中
C. 在溶液中
D. 氨水和溶液混合,形成的溶液中
4. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和结论正确的是
A.该图表示反应
的速率时间图像,含量最高
B.该图表示温度和压强对反应影响的示意图,则该反应的,、、均为气态
C.该图表示在一定温度下,反应
中随时间的变化,正反应的,点正反应速率点逆反应速率
D.该图表示用捕碳的反应:
,其中、、三点对应温度下的平衡常数从大到小的顺序为
A. A B. B C. C D. D
5. 下列实验方案,能达到相应目的的是
目的
A.用标准溶液滴定溶液
B.测定NaClO溶液的pH
实验方案
目的
C.验证Ksp:AgCl>AgI
D.研究浓度对化学反应速率的影响
实验方案
A. A B. B C. C D. D
6. 某含锶(,第五周期第元素)废渣主要含有、、等,一种提取该废渣中锶的流程如图所示。已知常温时,,。下列说法正确的是
A. 由溶液制备的过程中需加入稀盐酸,抑制水解
B. “浸出渣1”中主要成分为
C. “酸浸”时,发生反应的离子方程式为
D. “盐浸”中发生的转化反应的平衡常数
7. 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
8. 一定温度下,与发生反应:。在2 L恒容密闭容器中充入一定量的与发生上述反应,实验测得数据如下():
实验
温度/℃
起始时
平衡时
1
0.200
0.200
0
0
0.0200
2
0.200
0.200
0
0
0.0400
3
0.400
0.400
0
0
下列判断错误的是
A. 该反应的
B. 时,该反应的平衡常数为
C. 时,达到平衡时所用时间为5 min,则
D. 实验3与实验2相比,的平衡转化率更大
9. 25℃、101 kPa时,向溶液中滴加NaOH溶液,溶液中、、的分布系数(δ)[如]随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线a表示的分布系数
B. 随着pH增大,减小
C. 0.01 mol/L的NaHS溶液中含硫微粒浓度的大小关系:
D. N点溶液中微粒的浓度关系为
10. 常温下,用溶液分别滴定浓度均为的溶液和溶液所得滴定曲线如图,下列说法正确的是
A. 溶液中水的电离程度②③④
B. 滴定过程可使用甲基橙做指示剂
C. 点①和点②所示溶液中:
D. 曲线滴定溶液的变化曲线
11. 溶于一定量水中,溶液呈浅棕黄色(a)。加入少量浓,黄色加深(b)。
已知:(黄色);浓度较小时(用表示)几乎无色
取溶液进行如下实验,对现象的分析不正确的是
A. 测溶液a的,证明发生了水解
B. 将溶液a滴入沸水中并加热,有丁达尔效应,说明加热能促进水解
C. 加入浓,与对溶液颜色变化、浓度大小的影响是一致的
D. 向b中加入后,黄色褪至几乎无色,说明能抑制水解
12. 乙二酸()俗称草酸,是一种二元弱酸。常温下,向乙二酸溶液中滴加同浓度的溶液,该过程中的、溶液与pH的变化关系如图所示。
下列说法错误的是
A. 直线Ⅰ中的X为
B. a点溶液中:
C. c点溶液中,与之比为
D. 由a点到c点,水的电离程度先增大后减小
第Ⅱ卷(非选择题共64分)
注意事项:第Ⅱ卷共4页,用蓝、黑色墨水的钢笔或圆珠笔直接答在答题纸上。
13. 物质A~E的水溶液中的主要离子均来自下表,常温下将各物质的溶液从1mL稀释到1000mL,pH的变化关系如图所示,其中B与C反应得到E,且只有E属于盐。回答下列问题:
阳离子
、、
阴离子
、、
(1)根据pH的变化关系,写出物质的化学式:B_______,C_______。
(2)写出水溶液中B与D反应的离子方程式:_______。
(3)某研究性学习小组用0.2000 C标准溶液滴定20.00mL A溶液的浓度,实验数据记录如下:
实验序号
1
2
3
4
消耗C溶液的体积/mL
20.07
20.02
18.80
19.97
①计算A溶液的浓度为_______(保留四位有效数字)。
②某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是_______(夹持部分略去,填字母),达到滴定终点的现象是_______。
③若滴定前平视滴定管,滴定后俯视滴定管,则A溶液的浓度将_______(填“偏大”或“偏小”)。
14. 已知常见的酸的电离平衡常数如下(均为常温下的数据):
化学式
HSCN
HCOOH
电离平衡常数
Ka =0.13
(1)下列事实能证明草酸是弱电解质的是______(填标号)。
A. 草酸能使酸性溶液褪色
B. 常温下,的溶液的
C. 溶液的导电能力比硫酸的导电能力弱
D. 溶液中存在分子,呈酸性
(2)同浓度的、、SCN-中结合的能力最弱的是SCN-,原因是__________。
(3)为探究Mg(OH)2在酸中的溶解性,利用以上数据可以计算出反应:Mg(OH)2(s)+2CH3COOH(aq)Mg2+(aq)+2CH3COO-(aq)+2H2O(l)在25℃时的平衡常数K=_____,并据此推断Mg(OH)2_____(填“能”或“不能”)溶解于醋酸(已知1.83≈5.8)。Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11
(4)物质的浓度相同的① ② ③NH4SCN ④ 四种稀溶液中,浓度由大到小的顺序是______(填序号)。
(5)向溶液中加入少量溶液,反应的离子方程式为____________。
(6)常温下,向溶液中滴加NaOH溶液至,溶液中______。
(7)25℃时,将的HCOOH与的溶液等体积混合(忽略溶液体积变化),充分反应后,溶液中存在,则该混合溶液中HCOOH的电离常数_______________(用含a和b的代数式表示)。
(8)用作重金属离子的沉淀剂。25℃时,向浓度均为和的混合溶液中通入,当开始沉淀时,溶液中_______。(已知:25℃时,,)。
(9)用SnCl4制备SnO2,反应的化学方程式为___________,所得SnO2·xH2O经焙烧得到SnO2.
(10)电镀铜工业废水含,生产中采用水解中和法处理。常温下,水溶液中含铜微粒、、、、的分布系数随的变化关系如图所示。
已知:,。
①曲线5代表的含铜微粒是_________。
②曲线3和5的交叉点对应溶液的pH=____________。
15. 十二氢-N-乙基咔唑()是一种理想的有机储氢材料(常温、常压下为稳定的液体),其脱氢反应如下。
回答下列问题:
(1)、NEC(l)和的燃烧热分别为、、,则理论上平均每释放需要至少吸收___________热量。
(2)已知在催化剂上脱氢反应路径如下,各阶段活化能依次为、和,则总反应的决速步骤是第______步(填序号)。
(3)在恒温恒容密闭容器中,加入、某灰氢(含、和,的物质的量分数为0.5)进行储氢反应。反应达到平衡,此时的物质的量分数为0.375,该过程中_____________。若其它条件不变,将容器改为恒温恒压容器,则平衡时会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)NEC在不同温度下催化加氢相同时间后的数据如下表(所给温度范围内催化剂催化效果相同)。选择性和NEC储氢率随着反应温度的升高呈现的趋势为____________,原因可能是_________________________。
温度/℃
选择性(%)
NEC储氢率(%)
压强/MPa
催化剂
110
68.50
31.50
89.98
6 MPa
Ru/S15-SU
120
71.59
28.41
90.84
130
97.86
2.14
99.31
140
95.31
4.69
98.45
(5)相比高压储氢(35~70 MPa下将氢气压缩储存在储氢罐中)、液相储氢(将氢气冷却至-253.15℃以下,使其液化后储存在低温绝热储氢罐中),储氢的优点为_____________________。
16. 氨基甲酸铵()是制尿素过程中的中间产物,某研究小组对相关反应进行研究。
已知:反应I
反应Ⅱ
回答下列问题:
(1)反应III ________;已知:,,反应自发进行。设、不随温度变化,下列关系图中,正确的是________(填字母标号)。
A
B
C
D
(2)将一定质量的氨基甲酸铵置于密闭恒容真空容器中(固体试样体积忽略不计),仅发生反应Ⅲ,测得不同温度下的平衡压强数据列于下表:
T/K
298
348
398
448
498
p/kPa
8.60
11.40
15.00
20.86
30.66
①下列能说明该反应达到化学平衡状态的是________(填字母标号)。
a.不再改变 b.
c.NH3的体积分数不再改变 d.混合气体的密度不再改变
②温度一定时,向反应容器中通入少量惰性气体,平衡________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
③根据表中数据,398 K时该反应的压强平衡常数________(用平衡分压代替平衡浓度,分压总压物质的量分数)。
(3)研究反应Ⅲ对提高尿素产率有重要意义。某研究学习小组把一定量的氨基甲酸铵固体放入容积为2 L的密闭容器中,在T℃下分解:,时达到化学平衡。随时间t变化曲线如图所示。
若其他条件不变,时将容器体积压缩到1 L,时达到新的平衡。请在图中画出~时间内随时间t变化的曲线________。
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