精品解析:北京市第九中学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:
北京九中2026-2027学年第一学期高二化学选考期中统练试卷
(考试时间90分钟 满分100分)
第一部分选择题(共42分)
本部分共21题,每小题2分,共42分。选出最符合题目要求的一项。
1. 下列物质属于弱电解质的是
A. HClO B. C. NaOH D.
2. 下列溶液一定显酸性的是
A. B. 含有 C. D. 能与铝反应的溶液
3. 下列事实或做法与化学反应速率无关的是
A. 食物低温保存
B. 用浓硫酸和铜反应制备气体
C. 生产中使用催化剂
D. 将固体试剂溶于水配成溶液后再进行化学实验
4. 下列电离方程式中,正确的是
A. B.
C. D.
5. 下列不能表明HF是弱电解质的是
A. 的HF溶液
B. HF溶液能与纯碱反应
C. 的HF溶液稀释100倍后
D. 常温下,同浓度HF溶液的导电性比盐酸弱
6. 25℃时,水中存在电离平衡:。下列说法正确的是
A. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,降低
B. 将水加热,增大,pH不变
C. 通入少量HCl气体,减小,促进水的电离
D. 向水中加入少量固体,增大,不变
7. 1g冰受热转化为1g水蒸气,下列分析不正确的是
A. 该过程是熵增的过程
B. 该过程发生的是物理变化
C. 与反应生成与生成放出的热量相同
D. 1g冰与1g水蒸气所具有的内能不同
8. 对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示应速率最快的是
A. B.
C. D.
9. 室温时,关于1 mL 1.0×10−2 mol·L−1 NaOH 溶液的说法不正确的是
A. 此溶液的pH=12
B. 此溶液中,由水电离出的 c(OH-)=1.0×10−12 mol·L−1
C. 将此溶液加水稀释至 100 mL,所得溶液pH=10
D. 将此溶液与9 mL 1.0×10−3 mol·L−1 盐酸混合,所得溶液 pH=11
10. 下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
反应装置或图像
实验现象或图像信息
A.温度计的水银柱不断上升
B.反应物总能量大于生成物总能量
反应装置或图像
实验现象或图像信息
C.反应开始后,甲处液面低于乙处液面
D.反应开始后,针筒活塞向右移动
A. A B. B C. C D. D
11. 一定温度下,在密闭容器中,、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 时反应停止
B. 反应的化学方程式为:
C. 点时,
D. 反应开始到,
12. 反应 达到平衡后,只改变一个反应条件,下列所画示意图不正确的是
A. B.
C. D.
13. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
已知:(橙)(黄)
A.
温度/℃
25
50
100
水的离子积常数
1.01
5.31
54.5
B.
C.
c(氨水)
0.1
0.01
pH
11.1
10.6
D.
14. 室温下,对于1 L0.1 mol•L-1醋酸溶液,下列判断正确的是
A. 该溶液中CH3COO- 的粒子数为6.02 × 1022
B. 加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
C. 与Na2CO3溶液反应的离子方程式为 + 2H+ =H2O+ CO2↑
D. 滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO- )与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
15. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 固体溶解是吸热过程
B. 根据盖斯定律可知:
C. 根据各微粒的状态,可判断,
D. 溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
16. 下列各离子组在指定溶液中能够大量共存的是
A. 无色溶液中:、、、
B. 由水电离出的的溶液中:、、、
C. 的NaOH溶液中:、、、
D. 含有的溶液中:、、、
17. 某温度下,恒容密闭容器内发生反应:H2(g)+I2 (g) 2HI(g) △H<0, 该温度下,K=43,某时刻,测得容器内 H2、I2、HI的浓度依次为0.01 mol/L、0.01 mol/L、0.02 mol/L。一段时间后,下列情况与事实相符的是
A. 混合气体颜色变深 B. 混合气体密度变大
C. 容器内压强变小 D. 氢气的体积分数变小
18. 工业上合成甲醇的反应为:,在恒温、恒容密闭容器中充入等物质的量的气体和气体,下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是
A. B. 混合气体中体积分数不变时
C. 比值不变时 D. 容器内气体的平均摩尔质量不变时
19. 一定温度下,在2个容积均为1L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应:,相关数据见下表。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
NO(g)
CO(g)
CO2(g)
I
T1
0.2
0.2
0.1
Ⅱ
T2
0.2
0.2
0.12
下列说法不正确的是
A. T1>T2
B. I中反应达到平衡时,CO的转化率为50%
C. 达到平衡所需要的时间:Ⅱ>I
D. 对于I,平衡后向容器中再充入0.2molCO和0.2molCO2,平衡正向移动
20. 如图所示为25℃时H2CO3、、三种微粒随pH变化的分布系数[如]。下列说法错误的是
A. 曲线①代表H2CO3的分布分数随pH的变化曲线
B.
C. 当溶液中时,pH=10.25
D. pH=8时,
21. 将0.2mol·L-1的KI溶液和0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液等体积混合后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3++2I-=2Fe2++I2”的是
资料:K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe2+有蓝色沉淀生成
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN溶液
溶液变红色
②
滴入AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④
第二部分 非选择题(共58分)
本部分共5道大题。
22. 合成氨反应 在工业生产中的大量运用,满足了人口急剧增长对粮食的需求,也为化工合成提供了足够的原料。工业合成氨的部分流程如下:
(1)有关温度对该反应自发性的影响,下列说法正确的是______(填字母序号)。
A. 低温自发 B. 高温自发 C. 任何温度下均自发 D. 任何温度下均不自发
(2)合成氨反应中部分共价键的键能如下表所示:
共价键
键能
436
946
的键能为______(填字母序号)。
A. 1173 B. 782 C. 391 D. 360
(3)工业合成氨采用铁基催化剂,需将反应温度控制在500℃左右的主要原因是____________。
(4)实验室模拟工业合成氨,在催化剂作用下,500℃时,将amol和3amol充入某恒容密闭容器中发生反应。测得体系中相关组分的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
①图中表示的物质的量随时间变化的曲线是______(填“”、””或“”)。
②b点的物质的量分数为______。
(5)请用平衡移动原理解释在流程中及时将氨液化并分离出去的原因是____________。
(6)合成氨工业中采用循环操作,主要是为了______(填字母序号)。
a.增大化学反应速率 b.提高平衡混合物中氨的含量
c.降低氨的沸点 d.提高氮气和氢气的利用率
23. 回答下列问题。
Ⅰ.已知25℃和101kPa时,相关物质的相对焓如下表所示:
物质
相对焓
0
0
-242
-286
(1)表示燃烧热的热化学方程式为____________。
(2)转化为会______(填“吸收”或“放出”)______kJ的热量。
Ⅱ.某同学设计如下图所示实验,探究反应中的能量变化。
(3)下列判断正确的是______(填字母序号)。
A. (a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C. 实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
D. 在实验(c)中若用NaOH固体代替稀NaOH溶液,测得的中和反应的反应热偏小
Ⅲ.现有①溶液、②熔融KOH、③液氨、④液态、⑤石墨、⑥无水乙醇、⑦、⑧硫酸钡晶体、⑨氨水。
(4)属于电解质的是______(填序号,下同);属于强电解质的是:______。
Ⅳ.常温下,将各10mL、相等的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中随加入水的体积变化的曲线如图所示。
(5)
曲线Ⅱ表示的是______(填“盐酸”或“醋酸”)的变化曲线。
(6)取等体积的a点、b点、c点对应的溶液,分别与溶液恰好完全反应,消耗NaOH溶液的体积最大的是______(填“a”、“b”或“c”)。
Ⅴ.可催化丙烷脱氢生成丙炔,该过程中会发生副反应形成积炭。
(7)脱氢反应的两种可能的反应过程a、b如图所示。
①相同条件下,反应速率更快的是______(填“a”或“b”)。
②该脱氢反应的焓变的计算式为______。
(8)温度升高到一定程度时,相同时间内,丙炔的产量降低,原因是____________(答1个)。
24. 电解质在水溶液中的行为影响了电解质溶液的性质(除特别说明外,以下讨论均在25℃下进行)。
(1)溶液的。
①的电离方程式是______。
②该溶液中由水电离出的约为______。
③计算的电离平衡常数______。
④下列方法中,可以使的溶液电离程度增大的是______(填字母序号)。
a.滴入几滴的稀盐酸 b.加热该溶液
c.加入少量冰醋酸 d.加水稀释至
e.加入少量醋酸钠晶体 f.加入少量的溶液
(2)常温下,将氨水加水稀释,下列数值变大的是______(填字母序号)。
A. B. C. D.
(3)查阅资料可知,部分弱酸的电离平衡常数如下表:
化学式
HClO
电离平衡
常数()
①二级电离平衡常数的表达式为______。
②一般情况下,温度升高时,______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③下列四种离子结合的能力由大到小的顺序是______(用字母表达)。
A. B. C. D.
④少量与NaClO溶液反应的离子方程式是____________。
25. 甲烷是重要的化工原料,常用于制备,现研究以下两种甲烷制氢方法。
方法一:甲烷裂解制氢
ⅰ.
方法二:甲烷与水蒸气重整制氢
ⅱ.
ⅲ.
已知:①
②反应ⅳ:
(1)反应ⅳ对应图中的曲线为______(填“a”、“b”或“c”)。
(2)甲烷裂解制氢的反应热______;将与混合均匀进行甲烷裂解制氢反应,在恒温、恒压容器中反应相同时间,转化率随的变化关系如图所示,越大,转化率越低的原因为____________。
(3)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入和,利用甲烷与水蒸气重整制氢,5min后容器内压强变为初始压强的1.4倍后不再变化,此时CO的选择性为30%。
已知:CO的选择性为
①的平衡转化率为______。
②0~5min内,的平均消耗速率为______。
③能影响CO的平衡选择性的条件为______(任写两种)。
26. 某小组实验验证“”为可逆反应并测定其平衡常数。
(1)实验验证
实验Ⅰ.将0.0100 溶液和0.0400 溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。
实验Ⅱ.向少量Ag粉中加入0.0100 溶液(pH=1),固体完全溶解。
①取Ⅰ中沉淀,加入浓硝酸,证实沉淀为Ag。现象是_______。
②Ⅱ中溶液选用,不选用的原因是_______。
综合上述实验,证实“”为可逆反应。
(2)测定平衡常数
实验Ⅲ.一定温度下,待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时,取V mL上层清液,用 KSCN标准溶液滴定,至出现稳定的浅红色时,消耗KSCN标准溶液 mL。
资料:
(白色)
(红色)
①滴定过程中的作用:_______。
②测得平衡常数K=_______。
(3)思考问题
①取实验Ⅰ的浊液测定,会使所测K值_______(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②不用实验Ⅱ中清液测定K的原因是_______。
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北京九中2026-2027学年第一学期高二化学选考期中统练试卷
(考试时间90分钟 满分100分)
第一部分选择题(共42分)
本部分共21题,每小题2分,共42分。选出最符合题目要求的一项。
1. 下列物质属于弱电解质的是
A. HClO B. C. NaOH D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.属于弱酸,在水溶液中仅能部分电离,符合弱电解质的定义,A符合题意;
B.属于二元强酸,在水溶液中可完全电离,属于强电解质,B不符合题意;
C.属于强碱,在水溶液中可完全电离,属于强电解质,C不符合题意;
D.属于钠盐,溶于水的部分可完全电离为和,属于强电解质,D不符合题意;
故选A。
2. 下列溶液一定显酸性的是
A. B. 含有 C. D. 能与铝反应的溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液酸碱性的本质判断依据是溶液中氢离子与氢氧根离子的浓度相对大小,当时,溶液一定显酸性,A正确;
B.水溶液中始终存在水的电离平衡,无论酸性、中性、碱性溶液均含有,仅存在无法说明溶液显酸性,B错误;
C.的数值受温度影响,常温(25℃)下的溶液显酸性,但温度升高时水的电离程度增大,中性溶液的会小于7,未指明温度时不能证明溶液一定显酸性,C错误;
D.铝单质既可与酸性溶液反应生成氢气,也可与强碱溶液反应生成氢气,能与铝反应的溶液可能显酸性也可能显强碱性,D错误;
故选A。
3. 下列事实或做法与化学反应速率无关的是
A. 食物低温保存
B. 用浓硫酸和铜反应制备气体
C. 生产中使用催化剂
D. 将固体试剂溶于水配成溶液后再进行化学实验
【答案】B
【解析】
【详解】A.低温保存通过降低温度减缓反应速率,与速率相关,A不符合题意;
B.铜与稀硫酸不反应,与浓硫酸在加热条件下才能反应生成SO2,这与反应物的性质有关,与化学反应速率无关,B符合题意;
C.催化剂直接改变反应速率,C不符合题意;
D.将固体试剂溶于水配成溶液,增大了反应物的接触面积,从而增大了化学反应速率,故该做法与化学反应速率有关,D不符合题意;
故答案选B。
4. 下列电离方程式中,正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.为多元弱酸跟,分步电离,电离方程式为,故A正确;
B.最多能电离出两个氢离子,为二元弱酸,分步电离,电离方程式为、,故B错误;
C.为强电解质,在水中完全电离,,故C错误;
D.为弱电解质,部分电离,,故D错误;
故选A。
5. 下列不能表明HF是弱电解质的是
A. 的HF溶液
B. HF溶液能与纯碱反应
C. 的HF溶液稀释100倍后
D. 常温下,同浓度HF溶液的导电性比盐酸弱
【答案】B
【解析】
【详解】A.的HF溶液,H+浓度为0.01,说明HF部分电离,可表明HF是弱电解质,A不符合题意;
B.HF溶液能与纯碱反应仅说明HF的酸性强于碳酸,无论HF是强酸还是弱酸,只要酸性强于碳酸即可发生该反应,无法证明HF在水溶液中存在部分电离的电离平衡,不能表明HF是弱电解质,B符合题意;
C.若HF为强电解质,的HF溶液稀释100倍后,浓度变为原来的1/100,对应,实际稀释后,说明稀释过程中HF持续电离出,存在电离平衡,可表明HF是弱电解质,C不符合题意;
D.常温下同浓度的HF溶液导电性比盐酸弱,说明HF溶液中自由移动离子浓度更小,即HF未完全电离,可表明HF是弱电解质,D不符合题意;
故答案选B。
6. 25℃时,水中存在电离平衡:。下列说法正确的是
A. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,降低
B. 将水加热,增大,pH不变
C. 通入少量HCl气体,减小,促进水的电离
D. 向水中加入少量固体,增大,不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.向水中加入稀氨水,电离产生,使体系中升高,水的电离平衡逆向移动,并非降低,A错误;
B.水的电离为吸热过程,将水加热,平衡正向移动,增大,升高,减小,并非不变,B错误;
C.通入少量HCl气体,HCl电离产生,使体系中升高,水的电离平衡逆向移动,抑制水的电离,并非促进水的电离,C错误;
D.向水中加入少量固体,在水溶液中完全电离出,使增大,仅与温度有关,25℃下温度不变,不变,D正确;
故选D。
7. 1g冰受热转化为1g水蒸气,下列分析不正确的是
A. 该过程是熵增的过程
B. 该过程发生的是物理变化
C. 与反应生成与生成放出的热量相同
D. 1g冰与1g水蒸气所具有的内能不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰为固态,水分子排列有序,受热转化为气态水蒸气后分子运动的混乱度显著提升,熵值随体系混乱度增大而升高,该过程是熵增的过程,A正确;
B.该过程仅改变水的聚集状态,没有新物质生成,水分子本身结构未发生变化,属于物理变化,B正确;
C.反应物与的总能量固定,相同物质的量的与所具有的能量不同,的能量低于,因此两个反应的能量差不同,生成放出的热量更多,二者放出的热量不相同,C错误;
D.1g冰受热转化为1g水蒸气的过程需要吸收热量,根据能量守恒,同质量的水蒸气所具有的内能高于冰,二者内能不同,D正确;
故选C。
8. 对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】同一反应化学反应速率(同一单位)与化学计量数比值越大、反应速率越快。由题中数据可知
,B是固体不可以用于表示化学反应速率,,,反应速率最快的选:C。
9. 室温时,关于1 mL 1.0×10−2 mol·L−1 NaOH 溶液的说法不正确的是
A. 此溶液的pH=12
B. 此溶液中,由水电离出的 c(OH-)=1.0×10−12 mol·L−1
C. 将此溶液加水稀释至 100 mL,所得溶液pH=10
D. 将此溶液与9 mL 1.0×10−3 mol·L−1 盐酸混合,所得溶液 pH=11
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH溶液完全电离,溶液中c(OH−)=1.0×10−2mol/L,故c(H+)=1.0×10−12mol/L,故pH=−lgc(H+)=12,故A正确;
B.碱溶液中水电离出的c(OH−)等于溶液中c(H+)=1.0×10−12mol/L,故B正确;
C.1mL1.0×10−2mol/L氢氧化钠加水稀释到100mL时溶液中c(OH−)=10−4mol/L,c(H+)=1.0×10−10mol/L,pH=−lg10−10=10,故C正确;
D.应为HCl+NaOH=NaCl+H2O,二者混合后氢氧化钠过量,混合溶液中c(OH−)==10−4mol/L,c(H+)=1.0×10−10mol/L,pH=−lg10−10=10,故D错误;
故答案选D。
10. 下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
反应装置或图像
实验现象或图像信息
A.温度计的水银柱不断上升
B.反应物总能量大于生成物总能量
反应装置或图像
实验现象或图像信息
C.反应开始后,甲处液面低于乙处液面
D.反应开始后,针筒活塞向右移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度计水银柱不断上升,说明反应过程中温度升高,可证明反应放热,A不符合题意;
B.反应物总能量大于生成物总能量,根据能量守恒,反应过程释放能量,属于放热反应,B不符合题意;
C.反应开始后甲处液面低于乙处液面,说明瓶内空气受热膨胀、压强增大,可推断反应放热,C不符合题意;
D.锌和稀硫酸反应本身会生成,气体物质的量增加也会使针筒活塞向右移动,无法确定是放热导致的气体膨胀,不能充分说明是放热反应,D符合题意;
故选D。
11. 一定温度下,在密闭容器中,、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 时反应停止
B. 反应的化学方程式为:
C. 点时,
D. 反应开始到,
【答案】B
【解析】
【详解】A.5min时,反应达到动态平衡,不是反应停止,A错误;
B.由图可知, ,,,参加反应的各物质的化学计量数之比等于其变化的量之比,则反应的化学方程式为,B正确;
C.a点时,A和B的物质的量相等,物质的量的变化量不相等,则 C错误;
D.反应开始到5min,, ,D错误;
故选B。
12. 反应 达到平衡后,只改变一个反应条件,下列所画示意图不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,的产率降低,图示正确,A正确;
B.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,的转化率降低,图示错误,B错误;
C.该反应正向气体分子数减少,增大压强,平衡向正反应方向移动,的转化率增大,图示正确,C正确;
D.化学平衡常数只受温度影响,与压强无关,图示正确,D正确;
故选B。
13. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
已知:(橙)(黄)
A.
温度/℃
25
50
100
水的离子积常数
1.01
5.31
54.5
B.
C.
c(氨水)
0.1
0.01
pH
11.1
10.6
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.水的电离为可逆过程,该电离过程为吸热过程,温度升高时平衡正向移动,水的离子积常数随温度升高而增大,可用平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.向溶液中加入,是分解反应的催化剂,催化剂仅通过降低反应活化能加快反应速率,不影响化学平衡的移动,该现象不能用平衡移动原理解释,B符合题意;
C.氨水中存在电离平衡,将浓度为的氨水稀释10倍至时,稀释使电离平衡正向移动,浓度降低的幅度小于10倍,因此溶液pH从11.1变为10.6,可用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.溶液中存在平衡,加入较浓溶液时,与反应使浓度降低,平衡正向移动,橙色的转化为黄色的,溶液颜色由橙色变为黄色,可用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选B。
14. 室温下,对于1 L0.1 mol•L-1醋酸溶液,下列判断正确的是
A. 该溶液中CH3COO- 的粒子数为6.02 × 1022
B. 加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
C. 与Na2CO3溶液反应的离子方程式为 + 2H+ =H2O+ CO2↑
D. 滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO- )与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.1L 0.1mol•L-1醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1mol,醋酸属于弱酸,是弱电解质,在溶液中部分电离,则CH3COO-的粒子数小于6.02×1022,故A错误;
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液中CH3COO-的浓度增大,根据同离子效应,会抑制醋酸的电离,溶液中的氢离子浓度减小,酸性减弱,则溶液的pH升高,故B错误;
C.醋酸的酸性强于碳酸,则根据强酸制取弱酸,且醋酸是弱电解质,离子反应中不能拆写,则离子方程式为+2CH3COOH=H2O+CO2↑+2CH3COO-,故C错误;
D.1L 0.1mol•L-1醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1mol,滴加NaOH溶液过程中,溶液中始终存在物料守恒,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1mol,故D正确;
故选D。
15. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 固体溶解是吸热过程
B. 根据盖斯定律可知:
C. 根据各微粒的状态,可判断,
D. 溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,固体溶于水的过程分两步实现,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程。
【详解】A.由图可知,固体溶解过程的焓变为,为吸热过程,A正确;
B.由图可知,固体溶于水的过程分两步实现,由盖斯定律可知,即,B正确;
C.由分析可知,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程,a>0;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程,b<0,C错误;
D.由分析可知,溶解过程的能量变化,取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关,即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关,D正确;
故选C。
16. 下列各离子组在指定溶液中能够大量共存的是
A. 无色溶液中:、、、
B. 由水电离出的的溶液中:、、、
C. 的NaOH溶液中:、、、
D. 含有的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.在水溶液中呈蓝色,不符合无色溶液的限定要求,无法大量共存,A错误;
B.由水电离出的的溶液中水的电离被显著抑制,溶液可能呈强酸性或强碱性;既可与反应生成和,也可与反应生成和,无法在该溶液中稳定存在,且强碱性条件下可与反应生成弱电解质,不能大量共存,B错误;
C.pH=11的NaOH溶液为强碱性环境,溶液中存在大量,、、、之间不发生反应,且与也均不反应,可以大量共存,C正确;
D.溶液中同时存在和时,相当于存在强氧化性的硝酸,可将还原性的、氧化,无法大量共存,D错误;
故选C。
17. 某温度下,恒容密闭容器内发生反应:H2(g)+I2 (g) 2HI(g) △H<0, 该温度下,K=43,某时刻,测得容器内 H2、I2、HI的浓度依次为0.01 mol/L、0.01 mol/L、0.02 mol/L。一段时间后,下列情况与事实相符的是
A. 混合气体颜色变深 B. 混合气体密度变大
C. 容器内压强变小 D. 氢气的体积分数变小
【答案】D
【解析】
【分析】某时刻,测定容器内的浓度依次为0.01 mol/L、0.01 mol/L、0.02 mol/L,此时,平衡正向移动;
【详解】A. 由上述分析可知,平衡正向移动,体积不变,碘单质的浓度减小,混合气体颜色变浅,A项错误;
B.反应前后都是气体,根据题意和质量守恒,气体的质量,体积始终不变,则密度不变,B项错误;
C.恒温恒容时,反应前后气体的物质的量不变,因此压强始终不变,C项错误;
D.由上述分析可知,平衡正向移动,氢气的物质的量减小,反应前后气体的物质的量不变,则氢气的体积分数变小,D项正确;
答案选D。
18. 工业上合成甲醇的反应为:,在恒温、恒容密闭容器中充入等物质的量的气体和气体,下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是
A. B. 混合气体中体积分数不变时
C. 比值不变时 D. 容器内气体的平均摩尔质量不变时
【答案】B
【解析】
【详解】A.,正逆反应速率比等于系数比,反应一定达到平衡状态,故不选A;
B.设CO、H2的投料都是amol,反应消耗xmolCO、2xmolH2,生成xmol甲醇,则反应体系中CO的物质的量为(a-x)mol、H2的物质的量为(a-2x)mol、甲醇的物质的量为xmol,混合气体中体积分数为,混合气体中体积分数是恒量,混合气体中体积分数不变时,反应不一定平衡,故选B;
C.设CO、H2的投料都是amol,反应消耗xmolCO、2xmolH2,生成xmol甲醇,则反应体系中CO的物质的量为(a-x)mol、H2的物质的量为(a-2x)mol,=,是变量,不变时,反应一定达到平衡状态,故不选C;
D.容器中气体总质量不变、气体物质的量是变量,平均摩尔质量是变量,容器内气体的平均摩尔质量不变时,反应一定达到平衡状态,故不选D;
选B。
19. 一定温度下,在2个容积均为1L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应:,相关数据见下表。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
NO(g)
CO(g)
CO2(g)
I
T1
0.2
0.2
0.1
Ⅱ
T2
0.2
0.2
0.12
下列说法不正确的是
A. T1>T2
B. I中反应达到平衡时,CO的转化率为50%
C. 达到平衡所需要的时间:Ⅱ>I
D. 对于I,平衡后向容器中再充入0.2molCO和0.2molCO2,平衡正向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.从平衡时二氧化碳的物质的量可知Ⅱ在Ⅰ的基础上向右移动了,反应正向放热,因此T1>T2,故A正确;
B.根据表格中的数据有,x=0.05,则CO的转化率为,故B正确;
C.由解析A可知T1>T2,温度越高反应速率越快,则达到平衡所需要的时间:Ⅱ>I,故C正确;
D.由解析B有,I的平衡常数,0.2molCO和0.2molCO2后CO和CO2的浓度变为0.3mol/L和0.3mol/L,浓度商为,平衡不移动,故D错误;
故选D。
20. 如图所示为25℃时H2CO3、、三种微粒随pH变化的分布系数[如]。下列说法错误的是
A. 曲线①代表H2CO3的分布分数随pH的变化曲线
B.
C. 当溶液中时,pH=10.25
D. pH=8时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.随pH升高,电离程度增大,分布分数逐渐减小,因此曲线①代表的分布分数变化曲线,的第一步电离平衡为,第二步电离平衡为,故随着pH增大分布分数先增加后减小,曲线②代表的分布分数变化曲线,故随着pH增大分布分数始终越来越大,曲线③代表的分布分数变化曲线,A正确;
B.的第一步电离平衡为,,pH=6.37时,因此,B正确;
C.当时,对应曲线②和③的交点,由图可知此时pH=10.25,C正确;
D.由,可得,由C选项可知,Ka2=10-10.25,,pH=8时,代入得比值为,D错误;
故选D。
21. 将0.2mol·L-1的KI溶液和0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液等体积混合后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3++2I-=2Fe2++I2”的是
资料:K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe2+有蓝色沉淀生成
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN溶液
溶液变红色
②
滴入AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】C
【解析】
【详解】将0.2mol•L-1的KI溶液和0.05mol•L-1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后,若反应不发生,则无Fe2+或I2生成;若此反应不可逆,则Fe3+和I-完全反应后有I-剩余,故只需要证明混合液中有Fe2+或I2生成、且含有Fe3+剩余则即能证明此反应为可逆反应,能建立化学平衡。①向溶液中滴入KSCN溶液,溶液变红,则说明溶液中有Fe3+;②向溶液中滴入AgNO3溶液有黄色沉淀生成,说明溶液中含I-;③滴入K3[Fe(CN)6]溶液有蓝色沉淀生成,说明溶液中存在Fe2+;④滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色,说明溶液中有I2;综上,C满足;
答案选C。
第二部分 非选择题(共58分)
本部分共5道大题。
22. 合成氨反应 在工业生产中的大量运用,满足了人口急剧增长对粮食的需求,也为化工合成提供了足够的原料。工业合成氨的部分流程如下:
(1)有关温度对该反应自发性的影响,下列说法正确的是______(填字母序号)。
A. 低温自发 B. 高温自发 C. 任何温度下均自发 D. 任何温度下均不自发
(2)合成氨反应中部分共价键的键能如下表所示:
共价键
键能
436
946
的键能为______(填字母序号)。
A. 1173 B. 782 C. 391 D. 360
(3)工业合成氨采用铁基催化剂,需将反应温度控制在500℃左右的主要原因是____________。
(4)实验室模拟工业合成氨,在催化剂作用下,500℃时,将amol和3amol充入某恒容密闭容器中发生反应。测得体系中相关组分的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
①图中表示的物质的量随时间变化的曲线是______(填“”、””或“”)。
②b点的物质的量分数为______。
(5)请用平衡移动原理解释在流程中及时将氨液化并分离出去的原因是____________。
(6)合成氨工业中采用循环操作,主要是为了______(填字母序号)。
a.增大化学反应速率 b.提高平衡混合物中氨的含量
c.降低氨的沸点 d.提高氮气和氢气的利用率
【答案】(1)A (2)C
(3)该温度是铁基催化剂的活性最高的温度,可在较快反应速率下获得较高生产效率
(4) ①. ②. 20%
(5)分离出液氨后,体系中浓度降低,合成氨的平衡向正反应方向移动,可提高反应物的转化率和氨的产率 (6)d
【解析】
【小问1详解】
反应自发性判据为,时反应自发。合成氨反应,正反应是气体分子数减少的反应,因此。低温时的绝对值小于,可满足,反应自发;高温时的绝对值超过,,反应非自发,因此该反应仅低温自发,故选A。
【小问2详解】
反应热。设的键能为,则:,解得 ,故选C。
【小问3详解】
合成氨反应虽然低温利于平衡正向移动、提升转化率,但低温下反应速率极慢,且铁基催化剂在500℃左右催化活性最强,能大幅加快反应速率,兼顾生产效率。
【小问4详解】
① 初始投料为和,是生成物,初始物质的量为0,随反应进行物质的量逐渐增大,因此对应上升曲线。
②初始量最大对应,初始量较小对应,b点时和物质的量相等,设此时转化了,根据题意列三段式,,b点时,解得。此时 ,,,体系总物质的量为: , 的物质的量分数为。
【小问5详解】
工业合成氨为可逆反应,分离出生成物会降低体系中生成物的浓度,化学平衡会向生成的方向移动,从而提高和的转化率和的产率。
【小问6详解】
未完全反应的和循环送回反应体系,可让未反应的原料再次参与反应,大幅提高氮气和氢气的利用率;循环操作不会显著增大整体反应速率,也不能直接提升平衡体系中氨的含量,更不可能改变氨的沸点,故选d。
23. 回答下列问题。
Ⅰ.已知25℃和101kPa时,相关物质的相对焓如下表所示:
物质
相对焓
0
0
-242
-286
(1)表示燃烧热的热化学方程式为____________。
(2)转化为会______(填“吸收”或“放出”)______kJ的热量。
Ⅱ.某同学设计如下图所示实验,探究反应中的能量变化。
(3)下列判断正确的是______(填字母序号)。
A. (a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C. 实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
D. 在实验(c)中若用NaOH固体代替稀NaOH溶液,测得的中和反应的反应热偏小
Ⅲ.现有①溶液、②熔融KOH、③液氨、④液态、⑤石墨、⑥无水乙醇、⑦、⑧硫酸钡晶体、⑨氨水。
(4)属于电解质的是______(填序号,下同);属于强电解质的是:______。
Ⅳ.常温下,将各10mL、相等的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中随加入水的体积变化的曲线如图所示。
(5)
曲线Ⅱ表示的是______(填“盐酸”或“醋酸”)的变化曲线。
(6)取等体积的a点、b点、c点对应的溶液,分别与溶液恰好完全反应,消耗NaOH溶液的体积最大的是______(填“a”、“b”或“c”)。
Ⅴ.可催化丙烷脱氢生成丙炔,该过程中会发生副反应形成积炭。
(7)脱氢反应的两种可能的反应过程a、b如图所示。
①相同条件下,反应速率更快的是______(填“a”或“b”)。
②该脱氢反应的焓变的计算式为______。
(8)温度升高到一定程度时,相同时间内,丙炔的产量降低,原因是____________(答1个)。
【答案】(1)
(2) ①.
吸收 ②.
88 (3)D (4) ①.
②④⑧ ②.
②⑧ (5)
醋酸 (6)
a (7) ①.
a ②.
(8)
温度升高,副反应速率加快,导致催化剂表面积炭增多,催化剂活性降低(或温度升高使催化剂活性降低)
【解析】
【小问1详解】
燃烧热是指纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。由表格数据可知,完全燃烧生成的焓变为,故表示其燃烧热的热化学方程式为。
【小问2详解】
转化为的焓变为,故转化为会吸收的热量。
【小问3详解】
A.实验(b)为与的反应,属于吸热反应,A错误;
B.将铝片更换为等质量的铝粉,反应速率加快,但反应物总量不变,释放的总热量不变,B错误;
C.铁质搅拌器导热性好,会导致热量散失,带来测量误差,C错误;
D.固体溶于水会放出热量,导致测得放出的总热量增多,中和反应的反应热为负值,放热越多越小,D正确;
故选D。
【小问4详解】
电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,强电解质是在水溶液中能完全电离的电解质。
①溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
②熔融是强碱,在水溶液中能完全电离,是强电解质;
③液氨在水溶液中和熔融状态下均不能自身电离,是非电解质;
④液态是弱酸,在水中能部分电离出氢离子和醋酸根离子,是弱电解质;
⑤石墨是单质,既不是电解质也不是非电解质;
⑥无水乙醇在水溶液中和熔融状态下均不能自身电离,是非电解质;
⑦在水溶液中和熔融状态下均不能自身电离,是非电解质;
⑧硫酸钡晶体难溶于水,但在水中溶解部分能完全电离,是强电解质;
⑨氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
综上,属于电解质的是②④⑧,属于强电解质的是②⑧。
【小问5详解】
盐酸是强酸,完全电离;醋酸是弱酸,部分电离。常温下相等的盐酸和醋酸溶液,加水稀释相同倍数时,醋酸会继续电离出,故其下降较慢,则曲线Ⅱ表示的是醋酸的变化曲线。
【小问6详解】
初始相等时,醋酸的物质的量浓度远大于盐酸,总物质的量更多;a点对应醋酸溶液,等体积下醋酸总物质的量最大,中和时消耗NaOH体积最大。
【小问7详解】
①活化能越小,反应速率越快。图中曲线a的活化能(峰值)低于曲线b,故反应速率更快的是a。
②根据盖斯定律,总反应的焓变等于各步反应焓变之和,由图可知该脱氢反应分为四步,焓变分别为、、、,故总反应的焓变计算式为。
【小问8详解】
题干信息指出“该过程中会发生副反应形成积炭”,当温度升高到一定程度时,副反应速率加快,导致积炭附着在催化剂表面,使催化剂活性降低(或者催化剂需要一定的活性温度,温度升高到一定程度时,催化剂活性降低,导致相同时间内丙炔产率降低)。
24. 电解质在水溶液中的行为影响了电解质溶液的性质(除特别说明外,以下讨论均在25℃下进行)。
(1)溶液的。
①的电离方程式是______。
②该溶液中由水电离出的约为______。
③计算的电离平衡常数______。
④下列方法中,可以使的溶液电离程度增大的是______(填字母序号)。
a.滴入几滴的稀盐酸 b.加热该溶液
c.加入少量冰醋酸 d.加水稀释至
e.加入少量醋酸钠晶体 f.加入少量的溶液
(2)常温下,将氨水加水稀释,下列数值变大的是______(填字母序号)。
A. B. C. D.
(3)查阅资料可知,部分弱酸的电离平衡常数如下表:
化学式
HClO
电离平衡
常数()
①二级电离平衡常数的表达式为______。
②一般情况下,温度升高时,______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③下列四种离子结合的能力由大到小的顺序是______(用字母表达)。
A. B. C. D.
④少量与NaClO溶液反应的离子方程式是____________。
【答案】(1) ①.
②.
③.
④.
bdf (2)CD
(3) ①.
②.
增大 ③.
A > B > D > C ④.
【解析】
【小问1详解】
①醋酸是弱电解质,在水溶液中部分电离,电离方程式为:。
②溶液的,则溶液中。酸溶液中由水电离出的等于溶液中的,即。
③溶液中,平衡时,则电离平衡常数。
④a.滴入稀盐酸,溶液中增大,抑制醋酸电离,电离程度减小,a不符合题意;
b.弱电解质的电离是吸热过程,加热促进电离,电离程度增大,b符合题意;
c.加入少量冰醋酸,醋酸浓度增大,电离程度减小,c不符合题意;
d.加水稀释,醋酸浓度减小,电离程度增大,d符合题意;
e.加入醋酸钠晶体,溶液中增大,抑制醋酸电离,电离程度减小,e不符合题意;
f.加入溶液,消耗,促进醋酸电离,电离程度增大,f符合题意;
故选bdf。
【小问2详解】
氨水加水稀释,促进一水合氨的电离,但溶液中、、均减小。
A.,由于减小,不变,故该比值减小,A不符合题意;
B.,稀释时减小,不变,故该比值减小,B不符合题意;
C.稀释促进电离,增大,C符合题意;
D.,温度不变,不变,稀释时减小,故该比值变大,D符合题意;
故选CD。
【小问3详解】
①的二级电离方程式为,其平衡常数表达式为。
②弱电解质的电离过程是吸热的,升高温度,电离平衡正向移动,电离平衡常数增大。
③弱酸的电离平衡常数越小,其酸性越弱,对应的酸根离子结合的能力越强。由表格数据可知,酸性强弱顺序为:,因此酸根离子结合的能力由大到小的顺序为:,即 A > B > D > C。
④由于酸性:,少量通入溶液中反应生成和,离子方程式为:。
25. 甲烷是重要的化工原料,常用于制备,现研究以下两种甲烷制氢方法。
方法一:甲烷裂解制氢
ⅰ.
方法二:甲烷与水蒸气重整制氢
ⅱ.
ⅲ.
已知:①
②反应ⅳ:
(1)反应ⅳ对应图中的曲线为______(填“a”、“b”或“c”)。
(2)甲烷裂解制氢的反应热______;将与混合均匀进行甲烷裂解制氢反应,在恒温、恒压容器中反应相同时间,转化率随的变化关系如图所示,越大,转化率越低的原因为____________。
(3)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入和,利用甲烷与水蒸气重整制氢,5min后容器内压强变为初始压强的1.4倍后不再变化,此时CO的选择性为30%。
已知:CO的选择性为
①的平衡转化率为______。
②0~5min内,的平均消耗速率为______。
③能影响CO的平衡选择性的条件为______(任写两种)。
【答案】(1)c (2) ①. ②. 恒温恒压下充入,容器体积增大,的浓度(或分压)减小,反应速率减慢,相同时间内的转化率降低
(3) ①. 50% ②. ③. 温度、压强、投料比等
【解析】
【小问1详解】
反应iv为,该反应为吸热反应,且正向气体分子数增加,属于熵增反应()。根据已知公式可知,随着温度升高,的负值越来越大,所以随温度升高而降低,对应斜率为负的曲线,故选c。
【小问2详解】
根据盖斯定律,将已知反应进行组合:目标反应为 i. ,可知即可得到目标反应:。图像表示在恒温、恒压容器中反应相同时间后的转化率。由于充入的不参与反应,恒压条件下充入惰性气体,会导致容器体积扩大,的浓度随之降低,反应速率减慢;因为反应时间相同,的转化率随比例的增加而降低。
【小问3详解】
设反应ii消耗的为,反应iii消耗的为。初始总物质的量 。平衡时总物质的量。由反应方程式可知,每消耗1mol,气体总物质的量增加2mol。则总增加量 ,解得。
①的平衡转化率 。
② 已知的选择性为30%,则,解得,。消耗的总量 = 。内,的平均消耗速率 。
③CO的平衡选择性由反应ⅱ和ⅲ的平衡竞争关系决定,改变温度、压强、水碳比等条件可以改变两个反应的平衡程度,从而影响CO的平衡选择性。
26. 某小组实验验证“”为可逆反应并测定其平衡常数。
(1)实验验证
实验Ⅰ.将0.0100 溶液和0.0400 溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。
实验Ⅱ.向少量Ag粉中加入0.0100 溶液(pH=1),固体完全溶解。
①取Ⅰ中沉淀,加入浓硝酸,证实沉淀为Ag。现象是_______。
②Ⅱ中溶液选用,不选用的原因是_______。
综合上述实验,证实“”为可逆反应。
(2)测定平衡常数
实验Ⅲ.一定温度下,待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时,取V mL上层清液,用 KSCN标准溶液滴定,至出现稳定的浅红色时,消耗KSCN标准溶液 mL。
资料:
(白色)
(红色)
①滴定过程中的作用:_______。
②测得平衡常数K=_______。
(3)思考问题
①取实验Ⅰ的浊液测定,会使所测K值_______(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②不用实验Ⅱ中清液测定K的原因是_______。
【答案】(1) ①. 固体溶解,产生红棕色气体 ②. 酸性条件下,有氧化性
(2) ①. 指示剂 ②.
(3) ①. 偏低 ②. Ag完全反应,无法确定反应是否达到平衡状态
【解析】
【小问1详解】
①Ag和浓硝酸反应生成可溶性硝酸银和红棕色,因此现象为灰黑色沉淀溶解,产生红棕色气体。
②反应体系呈酸性,电离出的在酸性条件下会氧化Ag,无法证明是与Ag发生反应,干扰可逆反应验证。
【小问2详解】
①滴定过程中优先和生成沉淀,当完全反应后,过量和反应显红色,因此的作用是作指示剂,指示滴定终点。
②等体积混合后,,;反应建立平衡后溶液中,反应消耗的,则消耗的,残留的,生成,代入平衡常数表达式。
【小问3详解】
①取浊液测定时,加入溶液,随着消耗,平衡逆向移动,消耗溶液体积偏大,则偏大,K偏低。
②实验Ⅱ中Ag粉完全溶解,反应未达到平衡状态,无法得到准确的平衡浓度,因此不能用于计算平衡常数。
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