精品解析:四川成都七中万达学校等校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:
成都七中万达学校2026—2027学年上期高2025级半期考试
化学试卷
满分:100分 时间:75分钟
一、选择题:只有一个选项是符合题目要求的
1. 劳动创造未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
家务劳动:用醋酸清洗烧水壶中的水垢
醋酸是弱电解质
B
实践活动:用泡沫灭火器演示如何灭火
与在溶液中互促水解
C
帮厨活动:用碳酸钠溶液除油污
碳酸钠溶液呈碱性
D
自主探究:用碘酒检验淘米水中是否含有淀粉
淀粉遇碘单质变蓝
A. A B. B C. C D. D
2. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 中和等体积、等pH的盐酸和醋酸,醋酸所需NaOH的物质的量更多
B. 加热盛有2 mL 0.5 mol·L-1 CuCl2溶液的试管,溶液变为黄绿色
C. 常温下,压缩注射器中的NO2、N2O4混合气体,气体颜色立即变深
D. 向2 mL 0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中滴加5~10滴6 mol·L-1 NaOH溶液,溶液变为黄色
3. 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. pH = 2的溶液中的数目为
B. 常温下,pH = 11的氢氧化钠溶液与pH = 13的氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液pH = 10.7
C. 标准状况下,44.8 L NO与混合后气体中分子总数小于
D. 某温度下,1 L pH = 3的醋酸溶液稀释到10 L时,溶液中的数目大于
4. 下列实验操作或实验仪器使用正确的是
A. 用玻璃棒蘸取溶液点在用水湿润的广泛pH试纸上,测定该溶液的
B. 向2 mL 0.01 mol/L的溶液中加入5 mL 0.01 mol/L的KI溶液充分发生反应,取反应后溶液向其中加入KSCN溶液,若溶液颜色变成红色,则为可逆反应
C. 滴定管使用前需用蒸馏水洗净、烘干、检查是否漏水
D. 液面均在“0”刻度时,50 mL碱式滴定管和25 mL碱式滴定管所盛溶液的体积之比一定为
5. 臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是
A. 图1可知,升高温度,平衡常数增大
B. 图2可表示:温度T2>T1,且纵坐标为NO2的百分含量
C. 图3中t1时的改变可能是加入了催化剂或改变压强,平衡不移动
D. 图4表示NO2平衡转化率随x的浓度变化,则x可能为O3
6. 工业制硫酸的核心反应为 。下列关于该反应工业生产调控的说法错误的是
A. 增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B. 采用适当的温度(400~500℃),是为了兼顾催化剂的活性和反应速率
C. 生产中通入适当过量的空气,可促使平衡正向移动,提高的转化率
D. 工业上常采用热交换器,利用反应放出的热量预热反应物气体,节约能源
7. 下列实验中,能达到相应实验目的的是
实验
实验目的
A.探究温度对化学平衡的影响
B.探究浓度对反应速率的影响
实验
实验目的
C.测定中和反应的反应热
D.滴定未知浓度的盐酸
A. A B. B C. C D. D
8. 常温下,下列各组离子在所限定的条件下一定能大量共存的是
A. 水电离的浓度的溶液中:、、、
B. 在氯化铁溶液中:、、、
C. ,、、、
D. 与Al反应能产生氢气的澄清透明水溶液中,、、、
9. 已知:(蓝色),(黄色)。下列实验操作、现象及结论均正确的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
反应:⇌向试管中加入2mL0.5mol/L的溶液,先加热溶液,再置于冷水中
加热溶液由蓝色变为黄绿色;再置于冷水中,溶液恢复蓝色
该反应为吸热反应
B
取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉溶液
前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
C
常温下将晶体与晶体在小烧杯中混合
烧杯壁变凉
该反应是熵减反应
D
取5mL0.5mol/L溶液与5mL0.5mol/L溶液混合,再加5mL浓溶液
红色变浅
⇌,生成物浓度增大,平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
10. 水溶液中的离子反应与平衡在生产、生活中有广泛的用途。下列说法错误的是
A. 向氨水中逐滴滴加醋酸,溶液中逐渐增大
B. 常温下, NaOH溶液中,
C. 将少量氨气通入醋酸溶液,溶液的导电能力增强
D. 室温下,pH为4的醋酸溶液中,由水电离出的
11. 汽车尾气和CO反应的可能机理如下图所示。下列有关反应描述不正确的是
A. 反应发生在催化剂表面
B. 步骤Ⅰ中形成中间产物较不稳定
C. 反应过程中有极性共价键的断裂和形成
D. 具有足够能量的和CO即能发生有效碰撞
12. 对等体积等浓度的HX溶液和HCl溶液进行如下实验操作。
注:实验过程中温度基本不变
下列说法不正确的是
A. HX的电离方程式:
B. :①>②
C. 用NaOH溶液滴定至,消耗的NaOH溶液体积:②<⑤
D. 从5 mL溶液稀释至50 mL,pH的增加量:HX溶液溶液
13. 恒容密闭容器中反应物(X)转化为产物(Y)时的能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 加入催化剂后反应按路径②进行,正反应的活化能降低,反应放出的热量减少
B. 增加M的量,X的平衡转化率增大
C. 使用催化剂后,反应历程中的决速步为X·M=Y·M
D. 达到平衡后充入He,体系压强增大,反应速率增大,增大
14. 时,向恒容密闭容器中充入,反应经过一段时间后达到平衡,反应过程中测定的部分数据如图所示,下列说法正确的是
A. 反应在前的平均速率
B. 相同条件下,起始时向容器中充入,达到平衡时,的产量大于
C. 时,该反应的化学平衡常数
D. 相同温度下,起始时向容器中充入、和,反应达到平衡前
15. 工业上利用催化氧化HCl废气实现氯资源循环,反应为。不同温度下将HCl和分别以不同起始流速通入一定长度装有催化剂的反应管中,出口处测算HCl的转化率(α)随HCl流速的变化曲线如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法正确的是
A. 图中,该反应的平衡常数随温度升高而增大
B. 增大氧气流速,一定可以提高HCl的平衡转化率
C. 较高流速下,的原因是温度高,反应速率快,平衡正向移动程度更大
D. 若反应管体积为1 L,HCl流速为、HCl和O2的起始浓度都是4mol/L,HCl的平衡转化率=80%,则该温度下反应的平衡常数
二、填空题:
16. 类别万千的酸碱溶液共同构筑了化学世界的丰富多彩。
(1)现有常温下pH=2的盐酸(甲)、pH=2的醋酸溶液(乙)和0.1mol/L(丙),请根据下列操作回答:
①常温下,将丙溶液加水稀释,下列数值一定变小的是_____(填字母)。
A. B. C. D.
②常温下,取甲、乙各1 mL分别稀释至100 mL,稀释后,水的电离程度:乙_____甲(填“>”“<”或“=”)。
(2)①某温度时,测得0.01mol/L NaOH溶液pH为11,则该温度_____25℃。(填“>”“<”或“=”)
②25℃时,pH=5的盐酸和pH=9的溶液中由水电离出的之比为__________。
③某温度下,测得0.001mol/L的HCl溶液中水电离出的,将L pH=4 HCl溶液和 L pH=9的溶液混合均匀,测得溶液的pH=7,则=_____。
(3)已知:在25℃,有关弱电解质的电离平衡常数如下表:
弱电解质
HClO
电离平衡常数
①将通入氨水中,当降至时,溶液中的=_____。
②下列方程式书写正确的是_____。
A. 少量通入溶液中:
B. 足量通入溶液中:
C. 少量通入溶液中:
D. 足量通入溶液中:
17. 硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组制备并检验其纯度,制备装置如图所示(夹持装置已略)。
(1)单向阀的作用是___________。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(3)反应开始后,装置C中先有浑浊产生,后又变澄清,此浑浊物是___________(写化学式)。C中的反应混合溶液pH过高或过低将导致产率降低,pH不能过低原因是___________。(用离子反应方程式表示)
(4)测定粗产品中()的含量,一般采用在酸性条件下用标准液滴定的方法(假定粗产品中杂质与酸性溶液不反应)。称取四份2.00 g的粗产品溶于水,用0.5000 mol/L的酸性溶液滴定(滴定反应的离子方程式为)。四次滴定消耗酸性溶液的体积如下表所示:
实验序号
1
2
3
4
消耗酸性溶液的体积(mL)
20.05
22.50
20.00
19.95
①判断滴定达到终点的现象为___________。
②下列操作可能导致测定结果偏低的是___________(填字母)。
A.滴定过程中待测液溅出锥形瓶
B.滴定前盛放溶液的锥形瓶洗净后没有干燥
C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
D.酸式滴定管滴至终点时,俯视读数
③产品中的质量分数为___________。
18. 工业上以铝土矿(主要成分为,含少量等杂质)为原料制备氧化铝,流程如下:
已知:常温条件下,饱和溶液的pH约为。
(1)酸浸:①为提高铝土矿的酸浸速率,通常可采用的方法有___________。(任写出一点即可)
②浸渣的主要成分为___________(填化学式)。
(2)氧化:“氧化”过程发生的离子方程式:___________,为证明已完全被氧化为,所需的试剂可为___________(填标号)。
A.KSCN溶液 B.KSCN溶液、新制氯水 C.酸性溶液
(3)沉淀:用溶液调节pH,将转化为氢氧化物沉淀,溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
为获得较高的铝、铁沉淀率,应控制溶液pH最佳为___________左右(填标号)。
A. B. C.
用溶液沉淀,反应过程中还生成了一种无色无味、密度比空气大的气体,写出溶液沉淀的离子方程式:___________。
(4)碱溶:写出碱溶中反应的离子方程式:___________。
(5)碳分:向碱溶后的溶液中通入过量气体,生成沉淀为___________(填化学式)。
19. 利用、为原料合成的主要反应如下。
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)已知反应Ⅲ的平衡常数,写出反应Ⅲ的热化学方程式__________。
(2)一定条件下,向恒压密闭容器中以一定流速通入和混合气体,平衡转化率和选择性[]随温度、投料比的变化曲线如图所示。
①表示选择性的曲线是_______(填“”或“”),平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是_______________________________________。
②生成的最佳条件是_____(填标号)。
a.220°C, b.220°C,
c.320°C, d.320°C,
(3)一定温度下,向压强恒为p MPa的密闭容器中通入和,充分反应后,测得平衡转化率为a,选择性为b,该温度下反应Ⅱ的平衡常数_____(用含有a、b的式子表示)。
(4)向压强恒为3.0 MPa的密闭容器中通入反应混合气,在催化作用下只发生反应Ⅰ,测得时空收率(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。
①时空收率随温度升高先增大后减小的原因是__________。
②223°C时,的平均反应速率_______。
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成都七中万达学校2026—2027学年上期高2025级半期考试
化学试卷
满分:100分 时间:75分钟
一、选择题:只有一个选项是符合题目要求的
1. 劳动创造未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
家务劳动:用醋酸清洗烧水壶中的水垢
醋酸是弱电解质
B
实践活动:用泡沫灭火器演示如何灭火
与在溶液中互促水解
C
帮厨活动:用碳酸钠溶液除油污
碳酸钠溶液呈碱性
D
自主探究:用碘酒检验淘米水中是否含有淀粉
淀粉遇碘单质变蓝
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.用醋酸清洗烧水壶中的水垢是因为醋酸的酸性强于碳酸,能与水垢的主要成分碳酸钙反应生成溶于水的醋酸钙,从而达到清除水垢的目的,用醋酸清洗烧水壶中的水垢与醋酸是弱电解质无关,故选A;
B.泡沫灭火器所用灭火剂中的铝离子与碳酸氢根离子在溶液中互促水解,生成氢氧化铝、二氧化碳和水,二者有关联,故不选B;
C.碳酸根离子在水中发生水解,使溶液呈碱性。碱性条件有利于油脂水解,从而除去油污,二者有关联,故不选C;
D.淀粉遇碘单质会变蓝,可以用碘酒检验淘米水中是否含有淀粉,二者有关联,故不选D;
答案选A。
2. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 中和等体积、等pH的盐酸和醋酸,醋酸所需NaOH的物质的量更多
B. 加热盛有2 mL 0.5 mol·L-1 CuCl2溶液的试管,溶液变为黄绿色
C. 常温下,压缩注射器中的NO2、N2O4混合气体,气体颜色立即变深
D. 向2 mL 0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中滴加5~10滴6 mol·L-1 NaOH溶液,溶液变为黄色
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸为弱电解质,存在电离平衡,等pH时醋酸浓度远大于盐酸,中和过程中被消耗,平衡右移继续电离出,故消耗NaOH的量更多,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.CuCl2溶液中存在配位平衡 ,正反应吸热,加热使平衡正向移动,蓝色与黄色混合呈现黄绿色,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.压缩注射器时容器体积瞬间减小,浓度瞬间升高导致颜色立即变深,该现象是物理变化导致,与的平衡移动无关,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NaOH消耗,浓度降低平衡正向移动,溶液变为黄色,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故答案选C。
3. 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. pH = 2的溶液中的数目为
B. 常温下,pH = 11的氢氧化钠溶液与pH = 13的氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液pH = 10.7
C. 标准状况下,44.8 L NO与混合后气体中分子总数小于
D. 某温度下,1 L pH = 3的醋酸溶液稀释到10 L时,溶液中的数目大于
【答案】C
【解析】
【详解】A.由pH = 2可知,溶液中。计算氢离子的物质的量还需要溶液体积,题目未给出溶液体积,不能确定氢离子的数目,A错误;
B.常温下,pH与pOH之和为14,因此两份氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度分别为和。等体积混合后,,故混合后溶液的pOH约为1.3,pH约为12.7,B错误;
C.标准状况下,,。两者按反应恰好完全反应,若只考虑该反应,可生成2 mol ;由于还存在,部分转化为,气体分子数进一步减少,故混合后气体中分子总数小于,C正确;
D.原醋酸溶液的pH = 3,因此。醋酸存在电离平衡,加水稀释使电离平衡正向移动,氢离子的物质的量增大,但氢离子浓度降低。因此稀释到10 L后,,氢离子的物质的量,故氢离子的数目小于,D错误;
故选C。
4. 下列实验操作或实验仪器使用正确的是
A. 用玻璃棒蘸取溶液点在用水湿润的广泛pH试纸上,测定该溶液的
B. 向2 mL 0.01 mol/L的溶液中加入5 mL 0.01 mol/L的KI溶液充分发生反应,取反应后溶液向其中加入KSCN溶液,若溶液颜色变成红色,则为可逆反应
C. 滴定管使用前需用蒸馏水洗净、烘干、检查是否漏水
D. 液面均在“0”刻度时,50 mL碱式滴定管和25 mL碱式滴定管所盛溶液的体积之比一定为
【答案】B
【解析】
【详解】A.广泛pH试纸测定溶液pH时不能预先用水湿润,否则会稀释待测的溶液,导致测得的pH偏大,操作错误,A错误;
B.体系中,,根据反应的计量关系,过量,若反应不可逆则应被完全消耗,加入溶液不会出现红色;实验中溶液变红说明仍有剩余,可证明该反应为可逆反应,B正确;
C.滴定管使用前应先检查是否漏水,经蒸馏水洗净后,只需用待装溶液润洗内壁2~3次即可,无需烘干,操作流程错误,C错误;
D.碱式滴定管的最大刻度线下方存在一段无刻度区域,该区域也会盛装溶液,因此液面均在“0”刻度时,50 mL和25 mL碱式滴定管所盛溶液的总体积之比不等于,D错误;
故选B。
5. 臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是
A. 图1可知,升高温度,平衡常数增大
B. 图2可表示:温度T2>T1,且纵坐标为NO2的百分含量
C. 图3中t1时的改变可能是加入了催化剂或改变压强,平衡不移动
D. 图4表示NO2平衡转化率随x的浓度变化,则x可能为O3
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,A错误;
B.由图可知T2对应曲线先达平衡状态,所以温度T2>T1,而正反应是放热反应,温度升高平衡逆向移动,的平衡百分含量越大,与图像不符,B错误;
C.若时加入催化剂,正反应速率加快,平衡不移动,与图像符合,若是增大压强,正反应速率突然增大,但是随后会随着浓度减小而减小,与图像不符,C错误;
D.增大,平衡向正反应方向移动,二氧化氮平衡转化率应升高,与图相符,D正确;
故选D。
6. 工业制硫酸的核心反应为 。下列关于该反应工业生产调控的说法错误的是
A. 增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B. 采用适当的温度(400~500℃),是为了兼顾催化剂的活性和反应速率
C. 生产中通入适当过量的空气,可促使平衡正向移动,提高的转化率
D. 工业上常采用热交换器,利用反应放出的热量预热反应物气体,节约能源
【答案】A
【解析】
【详解】A.增大反应物浓度仅能增加单位体积内活化分子的数目,活化分子百分数(仅受温度、催化剂影响)不变,A错误;
B.该反应,温度过低反应速率过慢,温度过高平衡逆向移动且催化剂活性下降,400~500℃是催化剂的活性最佳温度,同时可保证较快的反应速率,故采用该温度是为了兼顾催化剂的活性和反应速率,B正确;
C.通入适当过量的空气即增大反应物的浓度,会促使平衡正向移动,可提高的转化率,C正确;
D.该反应为放热反应,热交换器可利用反应放出的热量预热反应物气体,减少外界能量输入,节约能源,D正确;
故选A。
7. 下列实验中,能达到相应实验目的的是
实验
实验目的
A.探究温度对化学平衡的影响
B.探究浓度对反应速率的影响
实验
实验目的
C.测定中和反应的反应热
D.滴定未知浓度的盐酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应的,两个烧瓶初始气体组成相同,仅温度为单一变量,可通过气体颜色变化判断平衡移动方向,能探究温度对化学平衡的影响,A正确;
B.两组实验混合后和的浓度以及溶液的总体积均不相同,存在多个变量,无法探究浓度对反应速率的影响,B错误;
C.金属搅拌器是热的良导体,会导致反应热量散失,测定中和热误差较大,中和热测定应使用环形玻璃搅拌棒,C错误;
D.标准溶液呈碱性,会与酸式滴定管的玻璃活塞中的反应粘连活塞,应使用碱式滴定管盛装,操作错误,D错误;
故选A。
8. 常温下,下列各组离子在所限定的条件下一定能大量共存的是
A. 水电离的浓度的溶液中:、、、
B. 在氯化铁溶液中:、、、
C. ,、、、
D. 与Al反应能产生氢气的澄清透明水溶液中,、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下,水电离产生的浓度为,小于纯水中水电离产生的浓度,说明水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。若呈酸性,与发生反应:;若呈碱性,与发生反应:。两种情况下均不能大量共存,A不符合题意;
B.氯化铁溶液中含有大量,与发生相互促进的水解反应,生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳:,不能大量共存,B不符合题意;
C.由可得,即,溶液呈碱性。、、、之间以及它们与之间均不发生导致离子大量减少的反应,能大量共存,C符合题意;
D.与Al反应能产生氢气的水溶液可能呈酸性,也可能呈强碱性,相应反应为、。若呈酸性,与发生反应:,不能大量共存;同时,酸性条件下具有强氧化性,与Al反应不产生氢气,也不符合限定条件。若呈强碱性,与发生反应:,不能大量共存,D不符合题意;
故选C。
9. 已知:(蓝色),(黄色)。下列实验操作、现象及结论均正确的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
反应:⇌向试管中加入2mL0.5mol/L的溶液,先加热溶液,再置于冷水中
加热溶液由蓝色变为黄绿色;再置于冷水中,溶液恢复蓝色
该反应为吸热反应
B
取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉溶液
前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
C
常温下将晶体与晶体在小烧杯中混合
烧杯壁变凉
该反应是熵减反应
D
取5mL0.5mol/L溶液与5mL0.5mol/L溶液混合,再加5mL浓溶液
红色变浅
⇌,生成物浓度增大,平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.加热溶液由蓝色变为黄绿色,说明反应平衡正向移动,再置于冷水中,溶液恢复蓝色,说明反应平衡逆向移动,升温平衡向吸热方向移动,所以该反应为吸热反应,A正确;
B.新制氯水中滴加溶液产生白色沉淀(),说明含,滴加淀粉溶液变蓝,说明被氧化为,但淀粉溶液变蓝不能说明是未反应的还是氧化,无法证明氯气与水的反应存在限度,B错误;
C.烧杯壁变凉说明该反应是吸热反应,又因为该反应自发进行,根据反应自发,且该反应生成氨气,故该反应正向为熵增的反应,C错误;
D.反应的离子方程式为,加入浓溶液,平衡不移动,红色变浅是因为溶液被稀释,浓度降低,D错误;
故答案选A。
10. 水溶液中的离子反应与平衡在生产、生活中有广泛的用途。下列说法错误的是
A. 向氨水中逐滴滴加醋酸,溶液中逐渐增大
B. 常温下, NaOH溶液中,
C. 将少量氨气通入醋酸溶液,溶液的导电能力增强
D. 室温下,pH为4的醋酸溶液中,由水电离出的
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨水中存在电离平衡,其电离平衡常数为。加入醋酸,发生反应,使减小;温度不变时,不变,故逐渐增大,A正确;
B.NaOH是强电解质,NaOH溶液中,,其中的全部由水电离产生,即。常温下,根据水的离子积,,故,B正确;
C.醋酸是弱电解质,在水中仅部分电离。通入少量氨气后,发生反应,生成的醋酸铵在水中完全电离,使溶液中离子浓度增大,导电能力增强,C正确;
D.pH为4的醋酸溶液中,表示溶液中氢离子的总浓度。醋酸电离产生的抑制水的电离,溶液中的全部由水电离产生,且水电离产生的与的浓度相等。室温下,,故由水电离出的,D错误;
故选D。
11. 汽车尾气和CO反应的可能机理如下图所示。下列有关反应描述不正确的是
A. 反应发生在催化剂表面
B. 步骤Ⅰ中形成中间产物较不稳定
C. 反应过程中有极性共价键的断裂和形成
D. 具有足够能量的和CO即能发生有效碰撞
【答案】D
【解析】
【详解】A.从反应机理示意图可知,反应物的吸附、反应全过程均在催化剂载体表面进行,A正确;
B.步骤I形成的中间产物是反应过程中短暂存在的高能量活性物种,性质较不稳定,会快速发生后续反应转化为最终产物,B正确;
C.反应过程中,中的极性共价键发生断裂,生成时形成新的极性共价键,存在极性共价键的断裂和形成,C正确;
D.有效碰撞的发生需要同时满足两个条件:反应物分子具有足够能量、碰撞取向合适,选项仅提及分子具有足够能量,缺少合适取向的必要条件,无法发生有效碰撞,D错误;
故选D。
12. 对等体积等浓度的HX溶液和HCl溶液进行如下实验操作。
注:实验过程中温度基本不变
下列说法不正确的是
A. HX的电离方程式:
B. :①>②
C. 用NaOH溶液滴定至,消耗的NaOH溶液体积:②<⑤
D. 从5 mL溶液稀释至50 mL,pH的增加量:HX溶液溶液
【答案】B
【解析】
【分析】溶液pH=2.9,说明HX为弱酸,加水稀释平衡正向移动,减小。
【详解】A.溶液pH=2.9,说明HX为弱酸,部分电离,电离方程式为 ,A正确;
B.HX溶液中存在电离平衡,加水稀释平衡正向移动,加水导致溶液体积增大程度大于正向移动电离出增加的程度,减小,温度不变,该酸的电离常数不变, 增大,即:①<②,B错误;
C.①中5mL溶液加水稀释至50mL得到②中50mL溶液,用NaOH溶液滴定至,消耗小于5mL,此时得到③中含有HX、NaX混合溶液,溶液呈中性;④中5mL溶液,加水稀释至50mL得到⑤中50mL溶液,用NaOH溶液滴定至,消耗等于5mL,所以用NaOH溶液滴定至,消耗的NaOH溶液体积:②<⑤,C正确;
D.HCl为强酸,溶液稀释10倍,pH增加1。HX为弱酸,溶液中存在电离平衡,稀释10倍会促进电离,H⁺浓度减小的倍数小于10倍,pH增加量小于1,因此pH的增加量:,D正确;
故选B。
13. 恒容密闭容器中反应物(X)转化为产物(Y)时的能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 加入催化剂后反应按路径②进行,正反应的活化能降低,反应放出的热量减少
B. 增加M的量,X的平衡转化率增大
C. 使用催化剂后,反应历程中的决速步为X·M=Y·M
D. 达到平衡后充入He,体系压强增大,反应速率增大,增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入催化剂后,正反应的活化能降低,即反应按路径②进行,但反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的路径无关,即反应热不变,则反应放出的热量不变,A错误;
B.M是反应的催化剂,增加M的量,不能使其平衡发生移动,X的平衡转化率不变,B错误;
C.反应决速步是历程中活化能最大的步骤,由图可知,使用催化剂后,X·M转化为Y·M时的活化能最大,是反应的决速步,C正确;
D.该容器为恒容密闭容器,平衡后充入He,体系压强增大,但反应物和生成物的浓度均不变,反应速率不变,平衡不移动,且K只与温度有关,温度不变K不变,D错误;
故选C。
14. 时,向恒容密闭容器中充入,反应经过一段时间后达到平衡,反应过程中测定的部分数据如图所示,下列说法正确的是
A. 反应在前的平均速率
B. 相同条件下,起始时向容器中充入,达到平衡时,的产量大于
C. 时,该反应的化学平衡常数
D. 相同温度下,起始时向容器中充入、和,反应达到平衡前
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应在前50 s时,,则平均速率,A错误;
B.起始充入相当于增大体系压强,该反应正向为气体分子数增大的反应,增大压强平衡逆向移动,达到平衡时的物质的量小于,B错误;
C.平衡时,,则平衡常数,C错误;
D.该条件下浓度商,反应正向进行,故平衡前,D正确;
故选D。
15. 工业上利用催化氧化HCl废气实现氯资源循环,反应为。不同温度下将HCl和分别以不同起始流速通入一定长度装有催化剂的反应管中,出口处测算HCl的转化率(α)随HCl流速的变化曲线如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法正确的是
A. 图中,该反应的平衡常数随温度升高而增大
B. 增大氧气流速,一定可以提高HCl的平衡转化率
C. 较高流速下,的原因是温度高,反应速率快,平衡正向移动程度更大
D. 若反应管体积为1 L,HCl流速为、HCl和O2的起始浓度都是4mol/L,HCl的平衡转化率=80%,则该温度下反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【分析】流速增大后反应尚未达到平衡,转化率由反应速率与停留时间共同决定,在同一高流速处三条曲线的转化率为,升温化学反应速率增大,相同时间段HCl的转化率增大,可判断温度高低为;较低流速下转化率可近似为平衡转化率,依据图像得随温度升高HCl转化率降低,平衡逆向移动,该反应为放热反应,据此分析解题。
【详解】A.由分析知;较低流速下转化率可近似为平衡转化率,依据图像得随温度升高HCl转化率降低,平衡逆向移动,平衡常数减小,A错误;
B.增大氧气流速时,反应尚未达到平衡状态,反应物在反应管内停留时间过短,HCl转化率反而会降低,不存在平衡转化率的提升,B错误;
C.较高流速下反应尚未达到平衡,是因为温度高、反应速率快,相同时间内转化的HCl更多;该反应为放热反应,温度升高平衡逆向移动,并不是正向移动程度更大,C错误;
D.起始通入HCl和均为4 mol,HCl的平衡转化率为80%,则平衡时消耗HCl为,列三段式,反应管体积为1 L,平衡时浓度、,,代入平衡常数表达式:,D正确;
故选D。
二、填空题:
16. 类别万千的酸碱溶液共同构筑了化学世界的丰富多彩。
(1)现有常温下pH=2的盐酸(甲)、pH=2的醋酸溶液(乙)和0.1mol/L(丙),请根据下列操作回答:
①常温下,将丙溶液加水稀释,下列数值一定变小的是_____(填字母)。
A. B. C. D.
②常温下,取甲、乙各1 mL分别稀释至100 mL,稀释后,水的电离程度:乙_____甲(填“>”“<”或“=”)。
(2)①某温度时,测得0.01mol/L NaOH溶液pH为11,则该温度_____25℃。(填“>”“<”或“=”)
②25℃时,pH=5的盐酸和pH=9的溶液中由水电离出的之比为__________。
③某温度下,测得0.001mol/L的HCl溶液中水电离出的,将L pH=4 HCl溶液和 L pH=9的溶液混合均匀,测得溶液的pH=7,则=_____。
(3)已知:在25℃,有关弱电解质的电离平衡常数如下表:
弱电解质
HClO
电离平衡常数
①将通入氨水中,当降至时,溶液中的=_____。
②下列方程式书写正确的是_____。
A. 少量通入溶液中:
B. 足量通入溶液中:
C. 少量通入溶液中:
D. 足量通入溶液中:
【答案】(1) ①. AB ②. <
(2) ①. > ②. ③.
(3) ①. 1.02 ②. BD
【解析】
【小问1详解】
① A.,温度不变,不变,但稀释时变小,因此该比值一定变小,A符合题意;
B.加水稀释促进一水合氨电离,但溶液体积增大的影响更大,溶液中减小,由不变可知,增大,因此 一定变小,B符合题意;
C.加水稀释促进弱电解质电离,增大,C不符合题意;
D.该比值等于,由于不变,减小,因此比值增大,D不符合题意;
故选AB。
② 甲(盐酸)是强酸,乙(醋酸)是弱酸。稀释100倍后,甲的 ,而乙在稀释过程中继续电离,其 介于2到4之间,即稀释后溶液中的 。酸电离出的 越大,对水电离的抑制程度越大,因此稀释后水的电离程度:乙 < 甲。
【小问2详解】
①的 溶液中,测得,则,此时水的离子积常数 。水的电离是吸热过程,温度升高 增大,故该温度 > 。
② 时,的盐酸抑制水的电离,水电离出的 ;的 溶液促进水的电离,水电离出的 。两者之比为 。
③ 的溶液中,水电离出的,可知该温度下 。混合后溶液,即,则,溶液呈碱性。的中;的中,则。根据混合后剩余列式:,解得 。
【小问3详解】
① 时 ,当 时,。根据亚硫酸的第二步电离常数 ,可得 。
②A.根据电离常数可知,酸性 ,根据强酸制弱酸原理,少量通入只能生成 而不能生成 ,正确的化学方程式为:,A错误;
B.根据电离常数可知,酸性 ,足量通入 溶液中,最终生成和,方程式正确,B正确;
C. 具有还原性, 具有强氧化性,两者会发生氧化还原反应生成 和 ,不会发生复分解反应生成 ,正确的化学方程式为:,C错误;
D.足量通入发生氧化还原反应,被氧化为,被还原为氯离子,方程式正确,D正确;
故选BD。
17. 硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组制备并检验其纯度,制备装置如图所示(夹持装置已略)。
(1)单向阀的作用是___________。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(3)反应开始后,装置C中先有浑浊产生,后又变澄清,此浑浊物是___________(写化学式)。C中的反应混合溶液pH过高或过低将导致产率降低,pH不能过低原因是___________。(用离子反应方程式表示)
(4)测定粗产品中()的含量,一般采用在酸性条件下用标准液滴定的方法(假定粗产品中杂质与酸性溶液不反应)。称取四份2.00 g的粗产品溶于水,用0.5000 mol/L的酸性溶液滴定(滴定反应的离子方程式为)。四次滴定消耗酸性溶液的体积如下表所示:
实验序号
1
2
3
4
消耗酸性溶液的体积(mL)
20.05
22.50
20.00
19.95
①判断滴定达到终点的现象为___________。
②下列操作可能导致测定结果偏低的是___________(填字母)。
A.滴定过程中待测液溅出锥形瓶
B.滴定前盛放溶液的锥形瓶洗净后没有干燥
C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
D.酸式滴定管滴至终点时,俯视读数
③产品中的质量分数为___________。
【答案】(1)防止倒吸
(2)(浓)
(3) ①. S ②.
(4) ①. 当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液时,锥形瓶中溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不变色 ②. AD ③. 77.5%
【解析】
【分析】A是二氧化硫的发生装置,产生二氧化硫进入装置C中,与硫化钠和碳酸钠反应转化为。
【小问1详解】
单向阀只能让气体固定从一侧流入,无法反向过来,在这个装置中能起到防倒吸的作用;
【小问2详解】
装置A产生的是二氧化硫气体,因此化学方程式为:(浓);
【小问3详解】
反应开始后装置C中二氧化硫会与硫化钠反应:,浑浊物为S;C中发生反应成为硫代硫酸钠,若pH过低,生成的硫代硫酸钠会与酸反应:,消耗了硫代硫酸钠,导致产率下降;
【小问4详解】
①根据实验方案设计,锥形瓶中溶液颜色原本为无色,随着滴定的进行,硫代硫酸根离子被完全转化为硫酸根离子,再滴加高锰酸根溶液,溶液将由无色转化为浅紫色,故滴定终点的现象是:当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液时,锥形瓶中溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不变色;
②A.滴定过程中待测液溅出锥形瓶,导致样品损失,消耗的标准液体积减小,样品物质的量测定值偏低,A符合题意;
B.锥形瓶没有干燥不影响实验测定,B不符合题意;
C.酸式滴定管未润洗,导致标准液消耗偏多,样品物质的量测定值偏高,C不符合题意;
D.酸式滴定管滴定至终点时,俯视读数,导致读数偏小,消耗标准液的体积偏低,样品物质的量测定值偏低,D符合题意;
故选AD;
③由于第2组实验数据偏差很大,故舍去,得出消耗高锰酸钾溶液的平均体积是20.00 mL,根据滴定反应的原理得到:,因此,故质量分数等于。
18. 工业上以铝土矿(主要成分为,含少量等杂质)为原料制备氧化铝,流程如下:
已知:常温条件下,饱和溶液的pH约为。
(1)酸浸:①为提高铝土矿的酸浸速率,通常可采用的方法有___________。(任写出一点即可)
②浸渣的主要成分为___________(填化学式)。
(2)氧化:“氧化”过程发生的离子方程式:___________,为证明已完全被氧化为,所需的试剂可为___________(填标号)。
A.KSCN溶液 B.KSCN溶液、新制氯水 C.酸性溶液
(3)沉淀:用溶液调节pH,将转化为氢氧化物沉淀,溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
为获得较高的铝、铁沉淀率,应控制溶液pH最佳为___________左右(填标号)。
A. B. C.
用溶液沉淀,反应过程中还生成了一种无色无味、密度比空气大的气体,写出溶液沉淀的离子方程式:___________。
(4)碱溶:写出碱溶中反应的离子方程式:___________。
(5)碳分:向碱溶后的溶液中通入过量气体,生成沉淀为___________(填化学式)。
【答案】(1) ①. 将铝土矿粉碎、加热、适当提高溶液的浓度 ②.
(2) ①. ②. C
(3) ①. B ②.
(4)
(5)
【解析】
【分析】由题干工艺流程图可知,向铝土矿中加入硫酸,可将Al2O3、Fe2O3、FeO分别转化为Al3+、Fe3+和Fe2+,过滤后可分离出不溶于硫酸的SiO2,向滤液中通入氧气,氧气将Fe2+转化为Fe3+,加入溶液调节pH,Al3+、Fe3+转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,过滤后得到沉淀,向沉淀中加入NaOH溶液,Al(OH)3沉淀溶于NaOH溶液转化为Na[Al(OH)4],过滤得到Fe(OH)3,向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量的CO2,生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3溶液,过滤洗涤沉淀,Al(OH)3经灼烧得到Al2O3。
【小问1详解】
① 提高固液反应速率的常规方法有将铝土矿粉碎、加热、适当提高溶液的浓度等,任选其一即可。 ② 铝土矿中、、均可与硫酸反应溶解,只有酸性氧化物不溶于硫酸,因此浸渣为。
【小问2详解】
氧化步骤是鼓入空气,酸性条件下将氧化为,配平得到对应离子方程式。 检验是否完全存在:溶液中原本已有大量,A、B选项的KSCN无法检验;具有还原性,可使酸性溶液褪色,因此选C。
【小问3详解】
根据pH对铝、铁沉淀率图可知,pH在5.0∼5.5区间时,铝和铁的沉淀率都接近100%,因此选B。 题目说明生成无色无味密度比空气大的气体为,和在水溶液中发生双水解,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,配平得到对应离子方程式。
【小问4详解】
沉淀步骤得到的是和的混合物,加入NaOH溶液后,不反应被分离,两性氢氧化物和强碱反应生成偏铝酸盐和水,对应离子方程式为。
【小问5详解】
向偏铝酸盐溶液中通入过量,发生反应生成沉淀和,符合流程最终得到溶液的提示,因此沉淀为。
19. 利用、为原料合成的主要反应如下。
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)已知反应Ⅲ的平衡常数,写出反应Ⅲ的热化学方程式__________。
(2)一定条件下,向恒压密闭容器中以一定流速通入和混合气体,平衡转化率和选择性[]随温度、投料比的变化曲线如图所示。
①表示选择性的曲线是_______(填“”或“”),平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是_______________________________________。
②生成的最佳条件是_____(填标号)。
a.220°C, b.220°C,
c.320°C, d.320°C,
(3)一定温度下,向压强恒为p MPa的密闭容器中通入和,充分反应后,测得平衡转化率为a,选择性为b,该温度下反应Ⅱ的平衡常数_____(用含有a、b的式子表示)。
(4)向压强恒为3.0 MPa的密闭容器中通入反应混合气,在催化作用下只发生反应Ⅰ,测得时空收率(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。
①时空收率随温度升高先增大后减小的原因是__________。
②223°C时,的平均反应速率_______。
【答案】(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-92.4kJ/mol
(2) ①. L1 ②. 反应Ⅱ是吸热反应,升高温度,反应Ⅱ正向移动的程度大于反应Ⅰ逆向移动的程度,CO2平衡转化率随温度的升高而增大 ③. c
(3)
(4) ①. 温度较低时,反应速率较慢,反应未达到平衡,升高温度,反应速率加快,CH3OH时空收率增大,当温度较高,反应速率较快,反应达到平衡,升高温度,平衡逆向移动,CH3OH的转化率减小,CH3OH时空收率减小 ②. 0.6
【解析】
【小问1详解】
已知反应Ⅲ的平衡常数,由盖斯定律可知,反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应Ⅲ,则热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 。
【小问2详解】
①反应Ⅰ是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CH3OH的选择性减小,则表示CH3OH选择性的曲线是L1,L2代表CO2平衡转化率随温度变化的曲线,反应Ⅱ是吸热反应,升高温度,反应Ⅱ正向移动的程度大于反应Ⅰ逆向移动的程度,CO2平衡转化率随温度的升高而增大;
②由图可知,320°C、时,CH3OH选择性较大,同时CO2的转化率也较大,故选c。
【小问3详解】
根据已知条件列出“三段式”:、,充分反应后,测得平衡转化率为,CH3OH选择性为,解得x=ab mol、y=(a-ab) mol,则平衡时n(CO2)=(1-a) mol、n(H2)=(3-a-2ab) mol、n(CO)=(a-ab) mol、n(H2O)= a mol、n(CH3OH)=ab mol,气体物质总物质的量为(4-2ab) mol,则该温度下反应II的平衡常数为。
【小问4详解】
①温度较低时,反应速率较慢,反应未达到平衡,升高温度,反应速率加快,CH3OH时空收率增大,当温度较高,反应速率较快,反应达到平衡,升高温度,平衡逆向移动,CH3OH的产率减小,CH3OH时空收率减小,因此CH3OH时空收率随温度升高先增大后减小;
②223°C时,CH3OH时空收率为0.2 [(mol·h-1)/mol],则H2的平均反应速率为=0.2 [(mol·h-1)/mol]×1 mol×3=0.6mol·h-1 。
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