精品解析:新疆维吾尔自治区喀什第二中学2026-2027学年高二上学期11月期中考试 化学试题
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内容正文:
高二化学
满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂其他答案。非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内,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:H1 C12 N14 O16 Si28 K39 Mn55
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密切相关,生活中处处有化学。下列说法正确的是
A. 将食物放冰箱,通过降低温度从而减慢食物腐败的速率
B. “冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,冰的能量更高
C. 在25℃和101kPa下,溶液与稀反应生成时,会放出57.3kJ的热量
D. 汽车尾气催化转化器中,催化剂不仅能加快NO和CO转化为和的速率,也能提高平衡转化率
2. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列语句描述中主要涉及吸热反应的是
A. 李商隐《无题》中的“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”
B. 晁公武《鹧鸪天》“开窗尽见千山雪,雪未消时月正明”
C. 苏轼《石炭》中的“投泥(炭)泼水愈光明,烁玉流金见精悍”
D. 王安石的《元日》“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”
3. 在容积为10L的密闭容器中,反应在三种不同情况下的反应速率如下:①、②、③,其表示的反应速率由大到小的顺序正确的是
A. ②>①>③ B. ②>③>① C. ①>②>③ D. ③>①>②
4. 运动员运动过后需补充电解质水,某品牌运动饮料中含下列物质,其中属于弱电解质的是
A. 氯化钾 B. 乳酸钙 C. 蔗糖 D. 柠檬酸
5. 下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是
A. 升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大,反应速率加快
B. 对有气体参加的化学反应,减小容器容积使压强增大,单位体积内活化分子数增多
C. 加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大,反应速率加快
D. 增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,使有效碰撞频率增大,反应速率加快
6. 合理利用某些盐能水解的性质,能解决许多生产、生活中的问题。下列叙述的事实与盐类水解无关的是
A. 金属焊接时可用溶液作除锈剂
B. 制氢气时向其中滴入溶液加快速率
C. 草木灰与铵态氮肥混合使用肥效损失
D. 向溶液中加入粉末后有气泡产生
7. 燃烧生成液态水,放出142.9 kJ热量,表示该反应的热化学方程式为
A.
B.
C.
D.
8. 某大学科研团队设计纳米钯作催化剂,在70℃温和条件下实现了甲烷高效转化为甲醇:。由几种化学键的键能计算该反应的
化学键
C-H
H-H
H-O
C-O
A. B.
C. D.
9. 常温下,向醋酸中加入蒸馏水,将其稀释到1L。下列说法中错误的是
A. 溶液中的pH减小 B. 减小
C. 的电离程度增大 D. 增大
10. 下列装置正确且进行实验可以达到相应实验目的的是
A.测定锌与稀硫酸反应的速率
B.探究温度对化学平衡的影响
C.测定盐酸的浓度
D.探究、对分解的催化效果
A. A B. B C. C D. D
11. 下列现象不能用勒夏特列原理解释的是
A. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B. 打开可乐瓶盖,有大量气泡产生
C. 使用催化剂可加快转化为的速率
D. 向溶液中加入KSCN固体后颜色变深
12. 常温下,的稀硫酸与的NaOH溶液混合后溶液呈中性,忽略溶液混合时体积的变化。则
A. 10∶1 B. 1∶10 C. 1∶20 D. 20∶1
13. 在两种不同催化剂作用下,的反应历程如图所示,、为反应中间产物。下列叙述错误的是
A. 每一种历程都包含2个基元反应
B. 其他条件相同,浓度小于
C. 在两种催化剂作用下总反应的焓变相等
D. 反应②和反应③分别是两种历程的决速反应
14. 向容积为2L的密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间的变化如图所示[阶段的变化未画出]。下列说法正确的是
A. 时反应物A的转化率为30%
B. 若s,则用A的浓度变化表示阶段的平均反应速率为
C. B的起始物质的量为0.02mol
D. 阶段,此过程中容器向外界放出的热量为,该反应的热化学方程式为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 研究化学反应过程与能量变化的关系具有重要意义。回答下列问题:
(1)太阳能电池是一种将________能主要转化为电能的装置。反应:的能量转化方式是将________能转化为光能和________能。
(2)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
则反应的________(用、表示)。
(3)室温下,将溶于水会使溶液温度升高,测得热效应为;将溶于水,测得溶液温度降低,则反应 ,________(填“>”或“<”,下同)0;结合反应 ,判断________。
(4) 。25℃、101kPa时,气态分子断开1mol化学键吸收的能量称为键能。已知、的键能分别为、,则分子中碳氧键的键能为________。
(5)和合成尿素和的能量变化如图所示,写出该反应的热化学方程式:________。
(6)是一种无色气体,在空气中能发生爆炸性自燃生成固态和液态。室温下自燃放出热量710kJ。写出该过程的热化学方程式:________。
16. I.可在Ni/Rh催化剂作用下实现资源化利用,在生产中有重要的作用。相关反应如下:
反应:
反应:
反应:
(1)反应c的________。
(2)向某容器中充入一定量和,仅发生反应c,下列说法正确的是________(填标号)。
A. 恒温恒容条件下,当时,反应达到平衡状态
B. 恒温恒压条件下,当混合气体的密度恒定时,反应达到平衡状态
C. 恒温恒容条件下,达到平衡后,向体系中充入Ar,平衡不移动
D. 单位时间内,断开H-H键的数目和断开C-H键的数目相同,反应达到平衡状态
(3)向恒容密闭容器中充入和,仅发生反应c,不同催化剂条件下,反应相同时间,测得的转化率与温度的关系如图所示。
①相同温度下(图示温度范围内)活化分子总数:催化剂甲________(填“>”“<”或“=”)催化剂乙。
②催化剂乙条件下,N点时反应________(填“已”或“未”)达到平衡状态。
③若M点为平衡点,总压为100kPa,的体积分数为30%,反应的平衡常数________。(列出计算式即可,以分压代替平衡浓度,分压总压物质的量分数)
Ⅱ.研究大气中含硫化合物(主要是SO2和)的转化具有重要意义。
(4)用双氧水吸收工业尾气中的,既能减少污染,又能得到硫酸。某实验小组探究温度对分解速率的影响,体积已经换算为标准状况下的体积,实验方案如表所示。
编号
温度/℃
反应物
催化剂
4min内收集体积/mL
Ⅰ
20
溶液
112
Ⅱ
30
溶液
160
①________。
②实验Ⅰ中,内________。
③由此方案可得出影响分解速率的规律是________。
17. Ⅰ.用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解,发生反应:。
(1)该反应的________(填“>”或“<”,下同),________0.在低温下,该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
Ⅱ.已知的催化氧化反应是硫酸工业中十分重要的反应。
(2)当达到平衡时,保持恒温,扩大容器容积,平衡将逆向移动,化学平衡常数________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)在没有改变各物质初始加入量的前提条件下,反应的速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示。、、时刻改变某一外界条件,则时刻改变的外界条件为________,时刻改变的外界条件为________。
Ⅲ.研究弱电解质的电离,有重要的实际意义。
(4)醋酸的电离方程式为________。
(5)下列事实能说明是弱电解质的是________(填标号)。
A.相同温度下,浓度均为的盐酸和醋酸的导电性对比:盐酸>醋酸
B.25℃时,溶液中的约为
C.的溶液恰好与溶液完全反应
18. 用软锰矿(主要成分为)作原料生产高锰酸钾,为测定生产的高锰酸钾样品的纯度,进行如下实验:称取1.0800g样品,溶解后定容于100mL容量瓶中,摇匀;取浓度为的标准溶液于锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为。已知:。回答下列问题:
(1)配制高锰酸钾溶液的过程中,下列仪器中需要用到的有________(填标号)。
A.胶头滴管
B.坩埚钳
C.分析天平
D.分液漏斗
(2)所配制的高锰酸钾溶液盛装在________(填“酸”或“碱”)式滴定管中,滴定过程中,眼睛应注视________内溶液的变化情况。
(3)该实验达到滴定终点的标志是________。
(4)该样品的纯度为________(用含、、的代数式表示)。
(5)常温下,向草酸中滴加相同浓度的烧碱溶液,所得混合溶液中、、三种微粒的分布系数[例:]与溶液pH的关系如图所示。
①为________(填“一”或“二”)元弱酸。
②________(用含、的代数式表示)。
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高二化学
满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂其他答案。非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内,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:H1 C12 N14 O16 Si28 K39 Mn55
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密切相关,生活中处处有化学。下列说法正确的是
A. 将食物放冰箱,通过降低温度从而减慢食物腐败的速率
B. “冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,冰的能量更高
C. 在25℃和101kPa下,溶液与稀反应生成时,会放出57.3kJ的热量
D. 汽车尾气催化转化器中,催化剂不仅能加快NO和CO转化为和的速率,也能提高平衡转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.降低温度可减小食物腐败反应体系的活化分子百分数,减慢反应速率,因此冰箱低温环境可减慢食物腐败的速率,A正确;
B.水凝固形成冰的过程为放热过程,等质量的水的能量高于冰,冰的能量更低,B错误;
C.溶液与稀反应时,除与结合生成外,还存在与结合生成沉淀的过程,该过程也会释放热量,因此生成1mol液态时放出的热量大于57.3kJ,C错误;
D.催化剂可加快和转化为和的反应速率,但不能改变化学平衡状态,无法提高平衡转化率,D错误;
故选A。
2. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列语句描述中主要涉及吸热反应的是
A. 李商隐《无题》中的“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”
B. 晁公武《鹧鸪天》“开窗尽见千山雪,雪未消时月正明”
C. 苏轼《石炭》中的“投泥(炭)泼水愈光明,烁玉流金见精悍”
D. 王安石的《元日》“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”
【答案】C
【解析】
【详解】A.该选项描述的是蜡烛燃烧的过程,燃烧属于放热反应,A不符合题意;
B.该选项描述的是雪未消融的雪景或雪的物理状态,不涉及化学反应,B不符合题意;
C.该选项主要描述的是高温下碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的水煤气制备过程,该反应的,属于典型的吸热反应,且生成的可燃性气体燃烧会使火焰更明亮,与诗句描述匹配,C符合题意;
D.该选项描述的是爆竹内火药爆炸的过程,爆炸属于剧烈的放热反应,D不符合题意;
答案选C。
3. 在容积为10L的密闭容器中,反应在三种不同情况下的反应速率如下:①、②、③,其表示的反应速率由大到小的顺序正确的是
A. ②>①>③ B. ②>③>① C. ①>②>③ D. ③>①>②
【答案】B
【解析】
【详解】要比较同一反应不同条件下的反应速率,需先统一单位,再根据“反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快”的规律判断:首先统一单位:②中,再计算各速率与对应计量数的比值:计算得:①,②,③,可得速率顺序为②>③>①,故选B。
4. 运动员运动过后需补充电解质水,某品牌运动饮料中含下列物质,其中属于弱电解质的是
A. 氯化钾 B. 乳酸钙 C. 蔗糖 D. 柠檬酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化钾属于盐类,在水溶液中能够完全电离为和,属于强电解质,不符合题意,A错误;
B.乳酸钙属于盐类,在水溶液中能够完全电离为和乳酸根离子,属于强电解质,不符合题意,B错误;
C.蔗糖在水溶液和熔融状态下均不能发生电离,属于非电解质,不属于电解质范畴,不符合题意,C错误;
D.柠檬酸属于弱酸,在水溶液中仅能部分电离出和对应的酸根离子,属于弱电解质,符合题意,D正确;
故选D。
5. 下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是
A. 升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大,反应速率加快
B. 对有气体参加的化学反应,减小容器容积使压强增大,单位体积内活化分子数增多
C. 加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大,反应速率加快
D. 增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,使有效碰撞频率增大,反应速率加快
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度会使反应物分子获得能量,更多普通分子转化为活化分子,活化分子百分数增大,有效碰撞频率提升,反应速率加快,A正确;
B.对有气体参加的化学反应,减小容器容积使压强增大,反应物浓度升高,在活化分子百分数不变的前提下,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞频率提升,反应速率加快,B正确;
C.加入适宜的催化剂可以降低反应的活化能,使更多普通分子成为活化分子,活化分子百分数增大,反应速率加快,C正确;
D.增大反应物浓度时,单位体积内反应物分子总数增多,活化分子百分数不变,仅单位体积内活化分子数增多,使有效碰撞频率增大、反应速率加快,选项中“增大活化分子的百分数”的表述错误,D错误;
故选D。
6. 合理利用某些盐能水解的性质,能解决许多生产、生活中的问题。下列叙述的事实与盐类水解无关的是
A. 金属焊接时可用溶液作除锈剂
B. 制氢气时向其中滴入溶液加快速率
C. 草木灰与铵态氮肥混合使用肥效损失
D. 向溶液中加入粉末后有气泡产生
【答案】B
【解析】
【详解】A.为强酸弱碱盐,溶液中水解使溶液呈酸性,可与金属表面的锈迹(金属氧化物)反应实现除锈,与盐类水解性质有关,A不符合题意;
B.制氢气时滴入溶液,活泼金属先与发生置换反应生成Cu单质覆盖在活泼金属表面,二者与电解质溶液构成原电池,加快生成氢气的反应速率,该过程与盐类水解性质无关,B符合题意;
C.草木灰中的水解使溶液呈碱性,铵态氮肥中的水解使溶液呈酸性,二者混合时水解相互促进,导致氮元素以形式逸出,肥效损失,与盐类水解性质有关,C不符合题意;
D.为强酸弱碱盐,溶液中水解使溶液呈酸性,加入粉末后,与水解产生的反应生成气体,因此有气泡产生,与盐类水解性质有关,D不符合题意;
故选B。
7. 燃烧生成液态水,放出142.9 kJ热量,表示该反应的热化学方程式为
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,氢气燃烧生成液态水放出的反应热为:ΔH=-=-285.8 kJ/mol,则表示该反应的热化学方程式为:或 ,故选C。
8. 某大学科研团队设计纳米钯作催化剂,在70℃温和条件下实现了甲烷高效转化为甲醇:。由几种化学键的键能计算该反应的
化学键
C-H
H-H
H-O
C-O
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据反应焓变与键能的关系反应物总键能生成物总键能,反应物中含4个键、含2个键,总键能为;生成物中含3个键、1个键、1个键,含1个键,总键能为,代入计算得,与D选项表达式一致;
故选D。
9. 常温下,向醋酸中加入蒸馏水,将其稀释到1L。下列说法中错误的是
A. 溶液中的pH减小 B. 减小
C. 的电离程度增大 D. 增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.醋酸为弱电解质,稀释过程中电离平衡正向移动,增加,但溶液体积增大的影响占主导,最终减小,溶液pH增大,并非减小,A错误;
B.稀释时电离平衡正向移动,增加,但溶液体积从10 mL增大到1 L,体积增大的幅度远大于离子物质的量增加的幅度,因此减小,B正确;
C.弱电解质的电离遵循“越稀越电离”的规律,稀释后的电离平衡正向移动,其电离程度增大,C正确;
D.同一溶液中浓度比值等于对应物质的量的比值,稀释时的物质的量增加、未电离的的物质的量减少,因此增大;也可通过电离平衡常数推导,温度不变时,变形得,稀释时减小、不变,故该比值增大,D正确;
故答案选A。
10. 下列装置正确且进行实验可以达到相应实验目的的是
A.测定锌与稀硫酸反应的速率
B.探究温度对化学平衡的影响
C.测定盐酸的浓度
D.探究、对分解的催化效果
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.锌与稀硫酸发生反应,可通过测定一定时间内产生的氢气体积比较反应速率。图中长颈漏斗下端未伸入稀硫酸液面以下,产生的气体会从长颈漏斗逸出,注射器不能准确测量产生的氢气体积。应使长颈漏斗下端伸入液面以下,形成液封,A不符合题意;
B.气体球中存在平衡,正反应放热,呈红棕色,无色。将两个气体球分别浸泡在冷水和热水中,冷水中的气体球内平衡向正反应方向移动,浓度减小,颜色变浅;热水中的气体球内平衡向逆反应方向移动,浓度增大,颜色变深。通过比较颜色变化,可以探究温度对化学平衡的影响,B符合题意;
C.图中滴定管下端装有玻璃活塞,属于酸式滴定管。NaOH溶液能腐蚀玻璃,使玻璃活塞黏结,因此不能用该滴定管盛装NaOH标准溶液,应改用碱式滴定管,C不符合题意;
D.两支试管中溶液的体积和浓度相同,分别加入5滴的溶液和溶液。两种盐的电离方程式分别为、,因此所加溶液中,。两种催化剂离子的浓度不同,不能据此比较它们对分解的催化效果。应控制催化剂离子的浓度、加入溶液的体积及其他实验条件相同,D不符合题意;
故选B。
11. 下列现象不能用勒夏特列原理解释的是
A. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B. 打开可乐瓶盖,有大量气泡产生
C. 使用催化剂可加快转化为的速率
D. 向溶液中加入KSCN固体后颜色变深
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯气水溶液中存在溶解平衡,饱和食盐水中高浓度的使生成物浓度升高,平衡逆向移动,降低的溶解度,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.打开可乐饮料瓶盖,减小压强,碳酸饮料中的平衡逆向移动,会产生大量气泡,可以用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.催化剂可同等程度加快正、逆反应速率,不改变化学平衡状态,无平衡移动过程,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.溶液中存在平衡,加入固体后浓度升高,平衡正向移动,浓度增大,溶液颜色变深,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
12. 常温下,的稀硫酸与的NaOH溶液混合后溶液呈中性,忽略溶液混合时体积的变化。则
A. 10∶1 B. 1∶10 C. 1∶20 D. 20∶1
【答案】C
【解析】
【详解】常温下的溶液中;的为二元强酸,。混合后溶液呈中性则,即,代入数据 ,整理得;故选C。
13. 在两种不同催化剂作用下,的反应历程如图所示,、为反应中间产物。下列叙述错误的是
A. 每一种历程都包含2个基元反应
B. 其他条件相同,浓度小于
C. 在两种催化剂作用下总反应的焓变相等
D. 反应②和反应③分别是两种历程的决速反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂1作用下的反应历程包含基元反应①、③,催化剂2作用下的反应历程包含基元反应②、④,每种历程均由2个基元反应构成,A正确;
B.是催化剂1路径的中间产物,生成的反应①活化能低、反应速率快,消耗的反应③活化能高、反应速率慢,易积累;是催化剂2路径的中间产物,生成的反应②活化能高、反应速率慢,消耗的反应④活化能低、反应速率快,难以积累,因此其他条件相同时浓度大于,B错误;
C.反应的焓变只与反应物和生成物的总能量差有关,催化剂不改变反应的始态和终态,因此两种催化剂作用下总反应的焓变相等,C正确;
D.决速反应是反应历程中活化能最高的基元反应,催化剂1的历程中反应③的活化能高于反应①,为该历程的决速反应;催化剂2的历程中反应②的活化能高于反应④,为该历程的决速反应,即反应②和反应③分别对应两种历程的决速反应,D正确;
故答案选B。
14. 向容积为2L的密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间的变化如图所示[阶段的变化未画出]。下列说法正确的是
A. 时反应物A的转化率为30%
B. 若s,则用A的浓度变化表示阶段的平均反应速率为
C. B的起始物质的量为0.02mol
D. 阶段,此过程中容器向外界放出的热量为,该反应的热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.t1时A的浓度变化量为0.15 mol/L-0.06 mol/L = 0.09 mol/L,A的转化率为, A错误;
B.t0~t1阶段,A的浓度变化为,t0~t1阶段的平均反应速率为v(A)=,B错误;
C.根据反应可知,反应达平衡后,则。由图象可知反应达平衡后,c(B)=0.05 mol/L,所以B的起始的浓度为0.02 mol/L,B的起始的物质的量为0.02mol/L×2L=0.04 mol,C错误;
D.t0~t1阶段,,,此时放热a kJ,如果有3 mol A完全反应,放热为,热化学方程式为 ,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 研究化学反应过程与能量变化的关系具有重要意义。回答下列问题:
(1)太阳能电池是一种将________能主要转化为电能的装置。反应:的能量转化方式是将________能转化为光能和________能。
(2)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
则反应的________(用、表示)。
(3)室温下,将溶于水会使溶液温度升高,测得热效应为;将溶于水,测得溶液温度降低,则反应 ,________(填“>”或“<”,下同)0;结合反应 ,判断________。
(4) 。25℃、101kPa时,气态分子断开1mol化学键吸收的能量称为键能。已知、的键能分别为、,则分子中碳氧键的键能为________。
(5)和合成尿素和的能量变化如图所示,写出该反应的热化学方程式:________。
(6)是一种无色气体,在空气中能发生爆炸性自燃生成固态和液态。室温下自燃放出热量710kJ。写出该过程的热化学方程式:________。
【答案】(1) ①. 太阳或光 ②. 化学 ③. 热
(2)
(3) ①. > ②. <
(4)804 (5)
(6)
【解析】
【小问1详解】
太阳能电池是一种将太阳能或光能主要转化为电能的装置。反应:属于氢气在氯气中的燃烧,其能量转化方式是将化学能转化为光能和热能。
【小问2详解】
Ⅰ.2NO2(g)+NaCl(s)=NaNO3(s)+ClNO(g) ΔH1<0
Ⅱ.2NO(g) +Cl2(g)=2ClNO(g) ΔH2<0
根据盖斯定律Ⅰ×2-Ⅱ得反应4NO2(g)+2NaCl(s)=2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的ΔH=2ΔH1-ΔH2。
【小问3详解】
1 molCuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,则有CuSO4 (s)=Cu2+(aq)+SO(aq)ΔH1<0,将1 molCuSO4·5H2O(s)溶于水,测得溶液温度降低,则反应CuSO4·5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO(aq)+5H2O(l) 的 ΔH2>0,结合反应CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3,由盖斯定律可知ΔH2=ΔH1+ΔH3>0,因ΔH1<0,则ΔH2<ΔH3;
【小问4详解】
反应热的焓变=反应物的键能之和—生成物的键能之和,则反应的焓变,即,解得。
【小问5详解】
由能量图可知,反应物总能量比中间产物高159.47 kJ/mol,生成物总能量比中间产物高72.49 kJ/mol,因此反应物总能量比生成物总能量高,反应放热,故热化学方程式;
【小问6详解】
的摩尔质量为,则的物质的量为。自燃放出热量,则完全燃烧生成固态和液态放出的热量为。故该过程的热化学方程式为:。
16. I.可在Ni/Rh催化剂作用下实现资源化利用,在生产中有重要的作用。相关反应如下:
反应:
反应:
反应:
(1)反应c的________。
(2)向某容器中充入一定量和,仅发生反应c,下列说法正确的是________(填标号)。
A. 恒温恒容条件下,当时,反应达到平衡状态
B. 恒温恒压条件下,当混合气体的密度恒定时,反应达到平衡状态
C. 恒温恒容条件下,达到平衡后,向体系中充入Ar,平衡不移动
D. 单位时间内,断开H-H键的数目和断开C-H键的数目相同,反应达到平衡状态
(3)向恒容密闭容器中充入和,仅发生反应c,不同催化剂条件下,反应相同时间,测得的转化率与温度的关系如图所示。
①相同温度下(图示温度范围内)活化分子总数:催化剂甲________(填“>”“<”或“=”)催化剂乙。
②催化剂乙条件下,N点时反应________(填“已”或“未”)达到平衡状态。
③若M点为平衡点,总压为100kPa,的体积分数为30%,反应的平衡常数________。(列出计算式即可,以分压代替平衡浓度,分压总压物质的量分数)
Ⅱ.研究大气中含硫化合物(主要是SO2和)的转化具有重要意义。
(4)用双氧水吸收工业尾气中的,既能减少污染,又能得到硫酸。某实验小组探究温度对分解速率的影响,体积已经换算为标准状况下的体积,实验方案如表所示。
编号
温度/℃
反应物
催化剂
4min内收集体积/mL
Ⅰ
20
溶液
112
Ⅱ
30
溶液
160
①________。
②实验Ⅰ中,内________。
③由此方案可得出影响分解速率的规律是________。
【答案】(1) (2)BC
(3) ①. > ②. 未 ③.
(4) ①. 25 ②. ③. 其他条件相同时,升高温度,分解速率加快
【解析】
【小问1详解】
已知反应a:;
反应b:;
根据盖斯定律,将即可得到反应c:;
因此,;
【小问2详解】
A.根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,平衡时应有 ,当 时,正逆反应速率不相等,未达到平衡状态,A错误;
B.该反应前后气体总质量不变,但在恒温恒压下,随着反应正向进行,气体总物质的量增加,容器体积增大,气体密度减小。当混合气体的密度恒定时,说明体积不再变化,反应达到平衡状态,B正确;
C.恒温恒容条件下,向体系中充入Ar,各反应物和生成物的浓度(或分压)均不发生改变,正逆反应速率不变,平衡不移动,C正确;
D.断开C-H键代表正反应,断开H-H键代表逆反应。每消耗1 mol CH4 断开4 mol C-H键,同时生成2 mol H2;平衡时消耗 2 mol H2 断开 2 mol H-H键。因此平衡时断开C-H键的数目应是断开H-H键数目的2倍,二者相同时未达到平衡,D错误;
故选BC;
【小问3详解】
①相同温度下,催化剂甲对应的转化率更高,说明催化剂甲的催化效率更高,能更大程度地降低反应的活化能,从而使体系中活化分子总数更多,故填“>”;
②若M点为平衡点,N点与M点温度相同,但N点的转化率低于平衡转化率,说明在催化剂乙的作用下,反应在相同时间内还未达到平衡状态,故填“未”;
③初始充入和的物质的量之比为 ,反应消耗的比例也为 ,故平衡时和的体积分数相等,均为。剩余为生成的和,根据方程式可知两者物质的量相等,故体积分数各占;
已知总压为 100kPa,则各组分的分压分别为:反应的平衡常数 ;
【小问4详解】
①探究温度对反应速率的影响时,必须控制其他条件完全相同,因此溶液的体积应保持一致,即;
②实验Ⅰ中,标准状况下 112 mLO2 的物质的量为 ;
根据反应 ,消耗的 物质的量为 0.01 mol;
浓度的变化量 ;
则 ;
③对比实验Ⅰ和Ⅱ可知,在其他条件相同时,温度越高(),相同时间内收集到的体积越大,说明分解速率越快。
17. Ⅰ.用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解,发生反应:。
(1)该反应的________(填“>”或“<”,下同),________0.在低温下,该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
Ⅱ.已知的催化氧化反应是硫酸工业中十分重要的反应。
(2)当达到平衡时,保持恒温,扩大容器容积,平衡将逆向移动,化学平衡常数________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)在没有改变各物质初始加入量的前提条件下,反应的速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示。、、时刻改变某一外界条件,则时刻改变的外界条件为________,时刻改变的外界条件为________。
Ⅲ.研究弱电解质的电离,有重要的实际意义。
(4)醋酸的电离方程式为________。
(5)下列事实能说明是弱电解质的是________(填标号)。
A.相同温度下,浓度均为的盐酸和醋酸的导电性对比:盐酸>醋酸
B.25℃时,溶液中的约为
C.的溶液恰好与溶液完全反应
【答案】(1) ①. > ②. > ③. 不能
(2)不变 (3) ①. 加催化剂(表达合理即可) ②. 升高温度(表达合理即可)
(4)
(5)AB
【解析】
【小问1详解】
反应 中,二氧化碳分解需要吸收热量,故 ;
该反应正向气体分子数增加,体系混乱度增大,故 。
根据吉布斯自由能变判据 ,在低温下 较小,,因此反应在低温下不能自发进行。
【小问2详解】
化学平衡常数 仅是温度的函数。保持恒温扩大容器容积,虽然压强减小导致平衡逆向移动,但由于温度未发生改变,因此化学平衡常数 不变。
【小问3详解】
时刻,正、逆反应速率同等程度地突然增大,平衡不发生移动。由于该反应前后气体分子数不相等,改变压强必然会导致平衡移动,故改变的条件只能是加入催化剂;
时刻,正、逆反应速率均突然增大,且逆反应速率大于正反应速率,说明平衡逆向移动。该反应正向为放热反应,升高温度会使正、逆反应速率均增大,且平衡向吸热方向(逆向)移动,符合图像特征,故改变的条件为升高温度。而增大压强,平衡向正反应方向移动,所以改变的条件不是增大压强。
【小问4详解】
醋酸为弱电解质,在水溶液中只能部分电离出醋酸根离子和氢离子,电离方程式中需使用可逆符号,其电离方程式为:。
【小问5详解】
A.相同温度和浓度下,醋酸的导电性弱于盐酸,说明醋酸溶液中自由移动的离子浓度较小,即醋酸未完全电离,能说明其为弱电解质,A符合题意;
B. 的醋酸溶液中 约为 ,氢离子浓度远小于酸的浓度,说明醋酸只有部分电离,能说明其为弱电解质,B符合题意;
C.等物质的量的醋酸与氢氧化钠恰好完全反应,只能说明醋酸是一元酸,不能证明其是否完全电离,无法说明其为弱电解质,C不符合题意;
故选AB。
18. 用软锰矿(主要成分为)作原料生产高锰酸钾,为测定生产的高锰酸钾样品的纯度,进行如下实验:称取1.0800g样品,溶解后定容于100mL容量瓶中,摇匀;取浓度为的标准溶液于锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为。已知:。回答下列问题:
(1)配制高锰酸钾溶液的过程中,下列仪器中需要用到的有________(填标号)。
A.胶头滴管
B.坩埚钳
C.分析天平
D.分液漏斗
(2)所配制的高锰酸钾溶液盛装在________(填“酸”或“碱”)式滴定管中,滴定过程中,眼睛应注视________内溶液的变化情况。
(3)该实验达到滴定终点的标志是________。
(4)该样品的纯度为________(用含、、的代数式表示)。
(5)常温下,向草酸中滴加相同浓度的烧碱溶液,所得混合溶液中、、三种微粒的分布系数[例:]与溶液pH的关系如图所示。
①为________(填“一”或“二”)元弱酸。
②________(用含、的代数式表示)。
【答案】(1)AC (2) ①. 酸 ②. 锥形瓶
(3)当滴入最后半滴溶液时,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不变色
(4)
(5) ①. 二 ②.
【解析】
【小问1详解】
配制一定物质的量浓度的高锰酸钾溶液:需要用分析天平(C)称量固体;定容时用到胶头滴管(A);坩埚钳、分液漏斗不需要。故选。
【小问2详解】
具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此盛放在酸式滴定管;滴定时眼睛必须注视锥形瓶内溶液颜色变化,判断滴定终点。
【小问3详解】
无色,为紫红色。终点描述:滴入最后半滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟()内不褪色。
【小问4详解】
根据反应:,得到计量关系:。草酸的物质的量:,溶液中(滴定消耗)高锰酸根的物质的量:,样品配制成溶液,则样品中 的总物质的量:,的摩尔质量,样品质量为,则质量分数。
【小问5详解】
① 由分布系数图像可知,溶液中存在、、三种含碳微粒,草酸分两步电离:、,因此草酸属于二元弱酸。
② 时,,,则;时,,,则。当时,,代入可得,,此时溶液的。
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