精品解析:四川泸州市泸县第二中学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:
泸县二中学校2026年秋期高2025级期中考试
化学试题
温馨提示:
1.考试时间:75分钟,满分:100分;考试范围:高中化学必修1,必修2,选择性必修1第1章、第2章、第3章第1、2节全部内容。
2.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前考生务必将自己的姓名、班级填写在答题卡上,务必将自己的条形码贴在正确的位置。
3.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
4.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
5.考试结束后,试卷由考生自己保存,答题卡由监考教师统一收回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56
第I卷 选择题(共42分)
一、选择题:本题包括1~14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学在生产、生活中有着广泛的应用,下列物质性质与实际应用对应关系错误的是
物质性质
实际应用
A
Na2O2与H2O或CO2反应放出O2
Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作供氧剂
B
乙醇可使蛋白质变性
医疗上常用75%的酒精溶液作消毒剂
C
SO2具有漂白性
葡萄酒中添加少量SO2作抗氧化剂
D
氢氟酸可与SiO2反应
利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
A. A B. B C. C D. D
2. 下列有关物质的分类组合有错误的是
A. 酸性氧化物:CO、NO2、SO3
B. 混合物:氨水、漂白粉、Fe(OH)3胶体
C. 强电解质:HNO3、Ca(OH)2、BaSO4
D. 弱电解质:H2SO3、Cu(OH)2、H2O
3. 代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L苯中含碳原子数为0.6
B. 10L pH=1的硫酸溶液中含有的H+数目为2
C. 46g NO2和N2O4的混合气体中所含氧原子数目为2
D. 密闭容器中,1 mol H2和1 mol I2充分反应后生成HI分子数为2
4. 下列解释事实的方程式不正确的是
A. 向NaClO溶液中加适量白醋可增强漂白性:H+ + ClO-=HClO
B. Fe(OH)2暴露在空气中出现红褐色:4Fe(OH)2+O2 +2H2O=4Fe(OH)3
C. 向Na2S2O3溶液中滴入稀硫酸有沉淀生成:+2H+=S↓ +SO2↑+H2O
D. 乙炔的燃烧热为1300 kJ/mol:C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300 kJ/mol
5. 下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是
A.实验室制取乙酸乙酯
B.制备并检验SO2气体
C.制备并收集少量NH3
D.比较元素非金属性:Cl>C>Si
A. A B. B C. C D. D
6. 第16届海南国际车展上展出了中国研制的新型燃料电池汽车,该车装有“绿色心脏”——质子交换膜燃料电池。某种质子交换膜燃料电池如图所示。下列说法正确的是
A. 该电池的a极发生还原反应
B. 正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-
C. 该燃料电池的能量转化率可达到100%
D. 质子(H+)通过质子交换膜移动到b极
7. 催化生成的过程由以下三步基元反应构成:
第1步: ;
第2步: ;
第3步: 。
下列说法正确的是
A. 三步基元反应都是放热反应
B. 第1步是总反应的决速步
C. 该过程共有三种中间产物
D. 总反应的焓变为
8. 下列有关合成氨工业的叙述,可用勒夏特列原理来解释的是
A. 500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应
B. 高压条件比常压条件更有利于合成氨的反应
C. 使用铁触媒,使N2和H2混合气体有利于合成氨
D. 原料气必须经过净化处理,防止混有的杂质使催化剂“中毒”
9. 下列说法正确的是
A. pH=11的氨水溶液,加水稀释后,溶液中不变
B. 0.1mol/L H3PO4溶液中加入少量Na3PO4固体,溶液的酸性增强
C. 常温下,pH=4的H2SO4溶液中水电离出的氢离子的浓度为1×10-4mol/L
D. 常温下,pH=2的HA溶液与pH=12的BOH溶液等体积混合后溶液的pH一定等于7
10. 下列说法正确的是
A. 同种物质气态时熵值最小,固态时熵值最大
B. 放热反应都能自发进行,吸热反应都不能自发进行
C. W(s)+xG(g)=2Q(g) ΔH<0,能自发进行,x可能等于1
D. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH>0
11. 氮及其化合物的转化过程如下图所示,其中如图为反应①过程中能量变化的曲线图。
下列分析合理的是
A. 如图中c曲线是加入催化剂a时的能量变化曲线
B. 反应①的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol
C. 在反应②中,若有1.25 mol电子发生转移,则参加反应的NH3的体积为5.6 L
D. 催化剂a、b能提高化学反应①、②的化学反应速率和平衡转化率
12. 常温下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.10mol·L-1HCl溶液和20.00mL0.10mol·L-1CH3COOH溶液,得到两条滴定曲线,如图所示,则下列说法正确的是
A. 图2是滴定盐酸的曲线
B. a与b的关系是a<b
C. E点对应离子浓度由大到小的顺序可能为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D. 这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂
13. 在恒容密闭容器中置入一定量的和足量,发生反应:,平衡状态时的物质的量浓度与温度的关系如图所示。下列说法中正确的是
A. 该反应的
B. 在时,若反应体系处于状态D,则此时一定有
C. 时,若混合气体的密度不再变化,则说明反应达到平衡状态
D. 若该反应在、时的平衡常数分别为、,则
14. 在某温度下,反应X(g)+4Y(g)5Z(g) ΔH<0,X的浓度随时间变化曲线如下图,下列有关描述正确的是
A. 前2 min Y的平均反应速率为0.25mol·L-1·min-1
B. 8 min时若升高体系温度,则v正减小,v逆增大
C. 若Z是有色气体,其他条件不变,压缩容器的体积,平衡不移动,则气体颜色不变
D. 若起始时Y的物质的量浓度为4.0mol·L-1,则平衡时Y的转化率为85%
第II卷 非选择题(共58分)
二、非选择题:本题包括15~19题,共5个题,共58分。
15. A、B、C、D、E是元素周期表中前20号的主族元素,它们的原子序数依次增大。A原子的L层电子数是其K层电子数的3倍,C是短周期金属性最强的元素,D是地壳中含量最多的金属元素,E与C同主族。回答下列问题:
(1)A在元素周期表中的位置为______________________;A、B的简单氢化物稳定性较强的是______________(填化学式)。
(2)A、C的简单离子半径较小的是____________(填离子符号)。
(3)E的最高价氧化物对应水化物所含的化学键为____________________。
(4)D、E两种元素的最高价氧化物对应水化物之间反应的化学方程式为________________。
16. 回答下列问题。
(1)写出CH3COOH在水溶液中的电离方程式____________________________。
(2)常温下,有物质的量浓度相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,采取以下措施:
①加适量醋酸钠晶体后,醋酸溶液中c(H+)__________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
②适当升高温度(不考虑挥发损失),醋酸的电离程度将__________。
③加等浓度的NaOH溶液至恰好中和,所需NaOH溶液的体积:醋酸______盐酸(填“>”、“=”或“<”)。
④分别与足量的锌粉发生反应,下列关于产生氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是__________(填字母)。(①表示醋酸,②表示盐酸)
(3)将0.1 mol·L-1的CH3COOH加水稀释,有关稀释后醋酸溶液的说法中,正确的是_________(填字母)。
a.溶液导电性增强 b.电离程度增大 c.溶液中离子总数减少 d.增大
17. 现甲、乙两化学小组安装两套如图所示的相同装置,用以探究影响分解速率的因素。
(1)仪器a的名称为________________。
(2)催化下分解的化学方程式为______________________________________。
(3)甲小组有如下实验设计方案,请帮助他们完成表格中未填部分。
实验编号
实验目的
T/K
催化剂
浓度
甲组实验Ⅰ
作实验参照
298
3滴溶液
10 mL 2%
甲组实验Ⅱ
①探究反应物浓度对反应速率的影响
298
②_______________
10 mL 5%
(4)甲、乙两小组得出如图数据。
①由甲组实验数据可得出的结论是_________________________________________。
②乙组研究酸、碱对分解的影响因素后,提出可以用固体与溶液反应制,其化学方程式为____________________________________;支持这一方案的理由是______________________________________________。
18. 氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法,甲烷和水蒸气总反应的热化学方程式是:
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ΔH= +165.0kJ·mol-1
已知反应器中存在如下两步反应过程:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1= +206.4kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2
根据上述信息计算:ΔH2 =____________kJ·mol-1。
(2)若在体积为2L的恒容密闭容器中充入2mol CO2和6 mol H2模拟工业合成甲醇的反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),二氧化碳平衡转化率和温度的关系如下图A曲线所示。
①能判断上述可逆反应已达平衡状态的是_______。
A.v正(CO2)=3v逆(H2)
B.容器内气体压强不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.CO2与H2O的质量之比不再改变
②计算a点该反应的化学平衡常数K=___________(计算结果保留一位小数)。其他条件不变,向a点平衡体系中再充入0.8molCO2和0.8molH2O,则平衡_____________(填“正向”、“逆向”、或“不”)移动。
(3)一定条件下,往一恒容密闭容器中两次通入等量CO和H2的混合气合成甲醇[其中n(CO):n(H2)=1:2],其反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),测得容器内总压强(p)、温度(T)与反应时间(t)的关系如下图所示。
①T1______T2(填“>”、“ <”或“=”)。
②C点的正反应速率vC(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系:vC(正)______vA(逆) (填“>”、“<”或“=”)。
19. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的污水处理剂。
(1)K2FeO4的制备:具体工艺流程如下:
①i中H2O2的作用是_______________________________。
②配平ii中反应的离子方程式:__________________。
__Fe3+ +___ClO-+___=___+___Cl-+___H2O
③iii中反应说明溶解度:Na2FeO4_______K2FeO4(填“>”或“<”)。
(2)K2FeO4的性质:
①将K2FeO4固体溶于蒸馏水中,有少量无色气泡产生,经检验为O2,液体有丁达尔效应。
②将K2FeO4固体溶于浓KOH溶液中,放置2小时无明显变化。
③将K2FeO4固体溶于硫酸中,产生无色气泡的速率明显比①快。
K2FeO4的氧化性与溶液pH的关系是_______________________________,写出将K2FeO4固体溶于硫酸中反应的离子方程式:_______________________________。
(3)K2FeO4的应用:K2FeO4可用于生活垃圾渗透液的脱氮(将含氮物质转化为N2)处理。K2FeO4对生活垃圾渗透液的脱氮效果随水体pH的变化结果如图:
已知酸性条件下生活垃圾渗透液中含氮物质主要以形式存在,由上图可知K2FeO4脱氮的最佳pH约为8,试分析可能原因____________________________________________________。
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泸县二中学校2026年秋期高2025级期中考试
化学试题
温馨提示:
1.考试时间:75分钟,满分:100分;考试范围:高中化学必修1,必修2,选择性必修1第1章、第2章、第3章第1、2节全部内容。
2.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前考生务必将自己的姓名、班级填写在答题卡上,务必将自己的条形码贴在正确的位置。
3.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
4.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
5.考试结束后,试卷由考生自己保存,答题卡由监考教师统一收回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56
第I卷 选择题(共42分)
一、选择题:本题包括1~14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学在生产、生活中有着广泛的应用,下列物质性质与实际应用对应关系错误的是
物质性质
实际应用
A
Na2O2与H2O或CO2反应放出O2
Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作供氧剂
B
乙醇可使蛋白质变性
医疗上常用75%的酒精溶液作消毒剂
C
SO2具有漂白性
葡萄酒中添加少量SO2作抗氧化剂
D
氢氟酸可与SiO2反应
利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.可与人体呼出的、反应释放,能够为呼吸提供氧气,因此可在呼吸面具或潜水艇中作供氧剂,性质与应用对应关系正确,A正确;
B.乙醇可使蛋白质变性,75%的酒精溶液能够渗透进入微生物内部使其蛋白质变性失活,因此可作医疗消毒剂,性质与应用对应关系正确,B正确;
C.葡萄酒中添加少量作抗氧化剂,利用的是的还原性,可优先与氧化性物质反应避免葡萄酒被氧化,与的漂白性无对应关系,性质与应用对应关系错误,C错误;
D.石英的主要成分为,氢氟酸可与发生反应,因此可利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,性质与应用对应关系正确,D正确;
故选C。
2. 下列有关物质的分类组合有错误的是
A. 酸性氧化物:CO、NO2、SO3
B. 混合物:氨水、漂白粉、Fe(OH)3胶体
C. 强电解质:HNO3、Ca(OH)2、BaSO4
D. 弱电解质:H2SO3、Cu(OH)2、H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A.酸性氧化物的定义为可与碱反应生成对应价态盐和水、且反应为非氧化还原反应的氧化物,其中CO属于不成盐氧化物,不与碱反应生成对应盐;与碱反应时发生氧化还原反应,生成硝酸盐、亚硝酸盐和水,不符合酸性氧化物定义,仅属于酸性氧化物,该分类组合存在错误,A符合题意;
B.混合物是由两种及以上物质组成的体系,氨水是氨气的水溶液,含多种组分;漂白粉是和的固体混合物;胶体属于分散系,包含分散质与分散剂,三者均为混合物,该分类组合无错误,B不符合题意;
C.强电解质是在水溶液中能完全电离的电解质,是强酸,是强碱,是难溶盐,三者溶于水的部分均能完全电离,均属于强电解质,该分类组合无错误,C不符合题意;
D.弱电解质是在水溶液中只能部分电离的电解质,是中强酸,是弱碱,是极弱电解质,三者在水溶液中均仅部分电离,均属于弱电解质,该分类组合无错误,D不符合题意;
故选A。
3. 代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L苯中含碳原子数为0.6
B. 10L pH=1的硫酸溶液中含有的H+数目为2
C. 46g NO2和N2O4的混合气体中所含氧原子数目为2
D. 密闭容器中,1 mol H2和1 mol I2充分反应后生成HI分子数为2
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下苯为非气态,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,2.24L苯的物质的量远大于0.1mol,所含碳原子数远大于,A错误;
B.的硫酸溶液中,10L该溶液中,含有的数目为,B错误;
C.和的最简式均为,46g混合气体中结构单元的物质的量为,每个结构单元含2个氧原子,所含氧原子数目为,C正确;
D.与的反应为可逆反应,反应物不能完全转化,1mol和1mol充分反应后生成的分子数小于,D错误;
故选C。
4. 下列解释事实的方程式不正确的是
A. 向NaClO溶液中加适量白醋可增强漂白性:H+ + ClO-=HClO
B. Fe(OH)2暴露在空气中出现红褐色:4Fe(OH)2+O2 +2H2O=4Fe(OH)3
C. 向Na2S2O3溶液中滴入稀硫酸有沉淀生成:+2H+=S↓ +SO2↑+H2O
D. 乙炔的燃烧热为1300 kJ/mol:C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300 kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.白醋主要成分为弱电解质,书写离子方程式时不能拆分为,正确离子方程式为,所给方程式不符合离子方程式书写规则,A错误;
B.具有还原性,在空气中被氧化为红褐色,反应方程式符合反应事实与守恒规则,B正确;
C.在酸性条件下发生歧化反应,生成单质硫沉淀、气体和水,所给离子方程式符合反应事实与守恒规则,C正确;
D.燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,所给热化学方程式中为1mol,产物为对应稳定氧化物,焓变数值与符号均符合燃烧热定义,D正确;
故选A。
5. 下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是
A.实验室制取乙酸乙酯
B.制备并检验SO2气体
C.制备并收集少量NH3
D.比较元素非金属性:Cl>C>Si
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室制取乙酸乙酯时,烧碱溶液为强碱性溶液,乙酸乙酯会在强碱性溶液中彻底水解,且装置中导管直接插入烧碱溶液液面下,易发生倒吸,无法达到实验目的,A错误;
B.加热条件下铜与浓硫酸反应生成,能使品红溶液褪色可用于检验,后续用溶液吸收尾气,搭配球形干燥管可防止倒吸,装置正确且能达到实验目的,B正确;
C.加热固体时,分解生成的和在温度较低的试管口位置会重新化合生成固体,无法制得,不能达到实验目的,C错误;
D.比较元素非金属性强弱,需通过元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断,不是氯元素的最高价含氧酸,且稀盐酸具有挥发性,挥发出的也能与溶液反应生成硅酸沉淀,无法证明酸性强于,不能达到比较非金属性的实验目的,D错误;
故选B。
6. 第16届海南国际车展上展出了中国研制的新型燃料电池汽车,该车装有“绿色心脏”——质子交换膜燃料电池。某种质子交换膜燃料电池如图所示。下列说法正确的是
A. 该电池的a极发生还原反应
B. 正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-
C. 该燃料电池的能量转化率可达到100%
D. 质子(H+)通过质子交换膜移动到b极
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为酸性质子交换膜氢氧燃料电池,通入的a极为负极,通入空气的b极为正极。
【详解】A.极为负极,发生氧化反应,A错误;
B.该电池为酸性质子交换膜体系,不存在大量游离的,正极上得电子,与迁移过来的结合生成水,对应反应为,选项所给反应为碱性环境下的正极反应,与该电池环境不符,B错误;
C.燃料电池工作时,部分化学能会转化为热能等其他形式的能量,无法实现能量的完全转化,能量转化率达不到100%,C错误;
D.原电池内部的电解质中,阳离子会向正极定向移动,极为通入空气的正极,因此质子()会通过质子交换膜移动到极,D正确。
7. 催化生成的过程由以下三步基元反应构成:
第1步: ;
第2步: ;
第3步: 。
下列说法正确的是
A. 三步基元反应都是放热反应
B. 第1步是总反应的决速步
C. 该过程共有三种中间产物
D. 总反应的焓变为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,第1步反应中反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,A错误;
B.正反应活化能越大,反应速率越慢,由图可知第1步是总反应的决速步,B正确;
C.由三步基元反应可知,NO为O3生成O2反应的催化剂,催化剂不改变总反应的焓变,由三步基元反应可知,反应的中间体只有NO2和O两种,C错误;
D.由盖斯定律可知,三步基元反应相加得总反应2 O3(g)=3 O2(g),则,D错误;
故选B。
8. 下列有关合成氨工业的叙述,可用勒夏特列原理来解释的是
A. 500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应
B. 高压条件比常压条件更有利于合成氨的反应
C. 使用铁触媒,使N2和H2混合气体有利于合成氨
D. 原料气必须经过净化处理,防止混有的杂质使催化剂“中毒”
【答案】B
【解析】
【详解】A.合成氨正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,500 ℃左右的条件选择是兼顾反应速率与催化剂活性,并非平衡移动的结果,不能用勒夏特列原理解释,A错误;
B.合成氨正反应是气体分子总数减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,氨的产率提升,高压比常压更有利于合成氨的反应,可以用勒夏特列原理解释,B正确;
C.铁触媒是合成氨反应的催化剂,仅能加快反应速率,不影响化学平衡的移动,不能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.原料气净化是为了防止混有的杂质使催化剂失去活性,该操作不涉及化学平衡的移动,不能用勒夏特列原理解释,D错误;
故选 B。
9. 下列说法正确的是
A. pH=11的氨水溶液,加水稀释后,溶液中不变
B. 0.1mol/L H3PO4溶液中加入少量Na3PO4固体,溶液的酸性增强
C. 常温下,pH=4的H2SO4溶液中水电离出的氢离子的浓度为1×10-4mol/L
D. 常温下,pH=2的HA溶液与pH=12的BOH溶液等体积混合后溶液的pH一定等于7
【答案】A
【解析】
【详解】A.氨水中存在电离平衡,其电离平衡常数,常温下水的离子积,联立两式变形可得,、仅与温度有关,加水稀释时溶液温度不变,因此该比值保持不变,A正确;
B.溶液中加入少量固体,会与溶液中的结合,使溶液中降低,溶液酸性减弱,B错误;
C.常温下,的溶液中,酸的电离会抑制水的电离,溶液中的全部来自水的电离,根据,可得,由于水电离出的氢离子浓度与水电离出的氢氧根离子浓度相等,因此水电离出的,C错误;
D.常温下,的溶液与的溶液等体积混合,由于、的电离程度未知(若为弱酸或弱碱,其物质的量浓度远大于同pH的强电解质溶液浓度),混合后溶液可能呈酸性、碱性或中性,不一定等于7,D错误。
10. 下列说法正确的是
A. 同种物质气态时熵值最小,固态时熵值最大
B. 放热反应都能自发进行,吸热反应都不能自发进行
C. W(s)+xG(g)=2Q(g) ΔH<0,能自发进行,x可能等于1
D. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH>0
【答案】C
【解析】
【详解】A.同种物质的混乱度随聚集状态变化为气态>液态>固态,对应熵值气态最大,固态最小,A错误;
B.反应自发进行的判据为吉布斯自由能变,反应能否自发由焓变、熵变与温度共同决定,并非仅由焓变决定,部分吸热反应因熵增显著可自发进行,部分放热反应在高温下也可能因熵减导致无法自发,B错误;
C.对于反应,,反应的熵变主要由气体物质的量变化决定,当时,气体物质的量从变为,,此时,因、,任意温度下均小于0,反应可自发进行,符合题设“能自发进行”的条件,因此可能等于1,C正确;
D.反应中,反应物为气态物质,生成物为固态物质,反应的熵变,室温下反应自发即,由于,为正值,因此必须满足才能使,D错误;
故选D。
11. 氮及其化合物的转化过程如下图所示,其中如图为反应①过程中能量变化的曲线图。
下列分析合理的是
A. 如图中c曲线是加入催化剂a时的能量变化曲线
B. 反应①的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol
C. 在反应②中,若有1.25 mol电子发生转移,则参加反应的NH3的体积为5.6 L
D. 催化剂a、b能提高化学反应①、②的化学反应速率和平衡转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A. 使用催化剂能够降低反应的活化能,加快反应速率,所以曲线d是加入催化剂a时的能量变化曲线,A错误;
B. 根据图示可知反应物比生成物的能量高出600 kJ-508 kJ=92 kJ,故反应①的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol,B正确;
C. 未指明气体所处条件,因此不能根据电子转移的物质的量确定气体的体积,C错误;
D. 催化剂能加快化学反应的反应速率,但不能使化学平衡发生移动,因此不能改变物质的平衡转化率,D错误;
故合理选项是B。
12. 常温下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.10mol·L-1HCl溶液和20.00mL0.10mol·L-1CH3COOH溶液,得到两条滴定曲线,如图所示,则下列说法正确的是
A. 图2是滴定盐酸的曲线
B. a与b的关系是a<b
C. E点对应离子浓度由大到小的顺序可能为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D. 这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.如果酸为强酸,则0.10mol·L-1酸的pH为1,根据酸的初始pH知,图1为盐酸的滴定曲线,故A错误;
B.根据图1知,a点氢氧化钠溶液的体积是20.00mL,酸和碱的物质的量相等,二者恰好反应生成强酸强碱盐,其溶液呈中性;醋酸溶液中滴入氢氧化钠溶液,醋酸钠溶液呈碱性,所以氢氧化钠溶液的体积小于20.00mL,a>b,故B错误;
C.E点溶液的成分为醋酸钠和醋酸,溶液呈酸性,说明醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,盐类水解程度较小,则溶液中离子浓度可能为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故C正确;
D.氢氧化钠和盐酸恰好反应呈中性,可以选择甲基橙或酚酞;氢氧化钠和醋酸恰好反应生成醋酸钠溶液,溶液呈碱性,只能选择酚酞,故D错误;
答案选C。
13. 在恒容密闭容器中置入一定量的和足量,发生反应:,平衡状态时的物质的量浓度与温度的关系如图所示。下列说法中正确的是
A. 该反应的
B. 在时,若反应体系处于状态D,则此时一定有
C. 时,若混合气体的密度不再变化,则说明反应达到平衡状态
D. 若该反应在、时的平衡常数分别为、,则
【答案】C
【解析】
【分析】曲线上的A、B、C点分别表示温度为、、时的平衡状态。由图可知,,随温度升高,平衡时增大。容器体积不变,说明升温后平衡混合物中的物质的量增大,即升温使平衡向逆反应方向移动。
【详解】A.由图可知,升温使平衡时增大,平衡向逆反应方向移动。升温有利于吸热反应,因此逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,该反应的,A错误;
B.温度为时,B点表示平衡状态,D点的大于B点。起始气体只有,正向反应消耗并生成和,因此D点相对于同温度的平衡状态,较多,两种生成物均较少,反应将向正反应方向进行,使减小至平衡值,此时,B错误;
C.正向反应消耗固体碳,使混合气体的质量增大;逆向反应生成固体碳,使混合气体的质量减小。容器体积不变,混合气体的密度随反应进行而变化。因此,在时混合气体的密度不再变化,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C正确;
D.由升温使平衡向逆反应方向移动可知,正反应为放热反应,其平衡常数随温度升高而减小。由于,所以,D错误;
故选C。
14. 在某温度下,反应X(g)+4Y(g)5Z(g) ΔH<0,X的浓度随时间变化曲线如下图,下列有关描述正确的是
A. 前2 min Y的平均反应速率为0.25mol·L-1·min-1
B. 8 min时若升高体系温度,则v正减小,v逆增大
C. 若Z是有色气体,其他条件不变,压缩容器的体积,平衡不移动,则气体颜色不变
D. 若起始时Y的物质的量浓度为4.0mol·L-1,则平衡时Y的转化率为85%
【答案】D
【解析】
【详解】A.前2 min内,,则,根据反应速率与化学计量数的关系,,A错误;
B.升高体系温度,活化分子百分数提升,正、逆反应速率均增大,B错误;
C.该反应前后气体总物质的量相等,压缩容器体积时平衡不移动,但容器体积减小会使有色气体的浓度增大,气体颜色会加深,C错误;
D.由图可知,平衡时,则反应消耗的的浓度,若起始时的浓度为,则的转化率为,D正确;
故选D。
第II卷 非选择题(共58分)
二、非选择题:本题包括15~19题,共5个题,共58分。
15. A、B、C、D、E是元素周期表中前20号的主族元素,它们的原子序数依次增大。A原子的L层电子数是其K层电子数的3倍,C是短周期金属性最强的元素,D是地壳中含量最多的金属元素,E与C同主族。回答下列问题:
(1)A在元素周期表中的位置为______________________;A、B的简单氢化物稳定性较强的是______________(填化学式)。
(2)A、C的简单离子半径较小的是____________(填离子符号)。
(3)E的最高价氧化物对应水化物所含的化学键为____________________。
(4)D、E两种元素的最高价氧化物对应水化物之间反应的化学方程式为________________。
【答案】(1) ①. 第2周期第ⅥA族 ②. HF
(2)
(3)离子键、(极性)共价键
(4)
【解析】
【分析】A原子的L层电子数是其K层电子数的3倍,K层最多容纳2个电子,则L层有6个电子,A为O(氧)元素;C是短周期金属性最强的元素,则C为Na(钠)元素;D是地壳中含量最多的金属元素,则D为Al(铝)元素;E与C同主族,且原子序数依次增大,E为前20号元素,则E为K(钾)元素;B的原子序数介于O和Na之间,且为主族元素,则B为F(氟)元素。
【小问1详解】
A为O元素,原子核外有2个电子层,最外层有6个电子,位于元素周期表第2周期ⅥA族;A、B分别为O、F,同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,F的非金属性强于O,非金属性越强,其简单氢化物越稳定,故稳定性较强的是。
【小问2详解】
A、C的简单离子分别为、,两者核外电子排布相同(均为10电子结构),核电荷数越大,原子核对核外电子的吸引力越强,离子半径越小。Na的核电荷数大于O,故离子半径较小的是。
【小问3详解】
E的最高价氧化物对应水化物为,属于离子化合物,由和构成,两者之间存在离子键;内部的O原子和H原子之间存在共价键(极性共价键)。
【小问4详解】
D、E的最高价氧化物对应水化物分别为两性氢氧化物和强碱,两者发生反应生成四羟基合铝酸钾,化学方程式为 。
16. 回答下列问题。
(1)写出CH3COOH在水溶液中的电离方程式____________________________。
(2)常温下,有物质的量浓度相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,采取以下措施:
①加适量醋酸钠晶体后,醋酸溶液中c(H+)__________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
②适当升高温度(不考虑挥发损失),醋酸的电离程度将__________。
③加等浓度的NaOH溶液至恰好中和,所需NaOH溶液的体积:醋酸______盐酸(填“>”、“=”或“<”)。
④分别与足量的锌粉发生反应,下列关于产生氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是__________(填字母)。(①表示醋酸,②表示盐酸)
(3)将0.1 mol·L-1的CH3COOH加水稀释,有关稀释后醋酸溶液的说法中,正确的是_________(填字母)。
a.溶液导电性增强 b.电离程度增大 c.溶液中离子总数减少 d.增大
【答案】(1)CH3COOHCH3COO-+H+
(2) ①. 减小 ②. 增大 ③. = ④. a
(3)bd
【解析】
【小问1详解】
醋酸在水溶液中部分电离,电离过程可逆,对应电离方程式为
【小问2详解】
①加入醋酸钠晶体后,溶液中醋酸根浓度升高,同离子效应使醋酸电离平衡逆向移动,溶液中氢离子浓度减小。
②弱电解质电离为吸热过程,升高温度电离平衡正向移动,醋酸电离程度增大。
③物质的量浓度相同体积相同的醋酸和盐酸,溶质总物质的量相等,二者均为一元酸,恰好中和时消耗氢氧化钠的物质的量相等,同浓度下所需氢氧化钠溶液体积相等,即醋酸等于盐酸。
④二者所含酸的总物质的量相等,与足量锌反应最终生成氢气体积相等,盐酸完全电离初始氢离子浓度更大,反应速率更快,曲线斜率更大,先到达反应平台,醋酸初始氢离子浓度更小,反应速率更慢,后到达平台,对应曲线①为醋酸,曲线②为盐酸,图像a符合要求。
【小问3详解】
a.加水稀释促进醋酸电离,但溶液体积增大的影响占主导,自由移动离子浓度降低,溶液导电性减弱,a错误;
b.稀释使醋酸电离平衡正向移动,醋酸电离程度增大,b正确;
c.平衡正向移动,电离出的氢离子和醋酸根离子物质的量均增大,溶液中离子总数增多,c错误;
d.同一溶液中浓度比值等于物质的量比值,,稀释后氢离子物质的量增大,醋酸分子物质的量减小,故该比值增大,d正确;
故选bd。
17. 现甲、乙两化学小组安装两套如图所示的相同装置,用以探究影响分解速率的因素。
(1)仪器a的名称为________________。
(2)催化下分解的化学方程式为______________________________________。
(3)甲小组有如下实验设计方案,请帮助他们完成表格中未填部分。
实验编号
实验目的
T/K
催化剂
浓度
甲组实验Ⅰ
作实验参照
298
3滴溶液
10 mL 2%
甲组实验Ⅱ
①探究反应物浓度对反应速率的影响
298
②_______________
10 mL 5%
(4)甲、乙两小组得出如图数据。
①由甲组实验数据可得出的结论是_________________________________________。
②乙组研究酸、碱对分解的影响因素后,提出可以用固体与溶液反应制,其化学方程式为____________________________________;支持这一方案的理由是______________________________________________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)3滴溶液
(4) ①. 在其他条件不变时,反应物浓度越大,反应速率越快 ②. ③. 制备的环境为酸性环境,的分解速率较慢
【解析】
【分析】实验在锥形瓶中进行,分解生成水和氧气,氧气经导管进入注射器并推动活塞移动。记录不同时间收集的氧气体积,也可以用一定时间内氧气体积的增加量比较反应快慢。探究某一因素对反应速率的影响时,应保持其他影响反应速率的条件相同,再根据氧气体积随时间的变化判断该因素的作用。
【小问1详解】
仪器a为分液漏斗;
【小问2详解】
在催化下分解生成水和氧气,化学方程式为;
【小问3详解】
实验Ⅱ用于探究反应物浓度对反应速率的影响,应只改变溶液的浓度,保持温度、溶液体积以及催化剂的种类和用量等条件相同。两组实验的温度均为298 K,溶液的体积均为10 mL,因此实验Ⅱ应与实验Ⅰ使用相同浓度、相同滴数的溶液,②填3滴溶液;
【小问4详解】
①甲组实验Ⅰ、Ⅱ的温度、催化剂及溶液体积相同,的浓度分别为2%和5%。图中反应初期,实验Ⅱ的曲线比实验Ⅰ更陡,说明相同时间内实验Ⅱ生成的氧气更多,分解得更快。因此,在其他条件不变时,反应物浓度越大,反应速率越快;
②与反应生成难溶于水的和,各物质的化学计量数均为1时,反应前后各元素的原子数相等,故化学方程式为。乙组曲线表明,酸性条件下氧气体积随时间增加得较慢,即的分解速率较慢;用溶液与反应制备时,制备环境为酸性环境,有利于减少生成的分解,因此该方案合理。
18. 氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法,甲烷和水蒸气总反应的热化学方程式是:
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ΔH= +165.0kJ·mol-1
已知反应器中存在如下两步反应过程:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1= +206.4kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2
根据上述信息计算:ΔH2 =____________kJ·mol-1。
(2)若在体积为2L的恒容密闭容器中充入2mol CO2和6 mol H2模拟工业合成甲醇的反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),二氧化碳平衡转化率和温度的关系如下图A曲线所示。
①能判断上述可逆反应已达平衡状态的是_______。
A.v正(CO2)=3v逆(H2)
B.容器内气体压强不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.CO2与H2O的质量之比不再改变
②计算a点该反应的化学平衡常数K=___________(计算结果保留一位小数)。其他条件不变,向a点平衡体系中再充入0.8molCO2和0.8molH2O,则平衡_____________(填“正向”、“逆向”、或“不”)移动。
(3)一定条件下,往一恒容密闭容器中两次通入等量CO和H2的混合气合成甲醇[其中n(CO):n(H2)=1:2],其反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),测得容器内总压强(p)、温度(T)与反应时间(t)的关系如下图所示。
①T1______T2(填“>”、“ <”或“=”)。
②C点的正反应速率vC(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系:vC(正)______vA(逆) (填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)-41.4
(2) ①. BD ②. 14.8 ③. 正向
(3) ①. > ②. >
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,总反应 = 反应I + 反应II,因此 ,代入已知焓变数值可得。
【小问2详解】
①反应为 ,恒容容器体积为2L。
A.平衡时正逆反应速率之比等于化学计量数之比,满足 ,题给速率关系不符合平衡速率要求,A错误;
B.反应前后气体总物质的量不相等,恒容条件下气体压强与总物质的量成正比,压强不再改变说明气体总物质的量恒定,各组分浓度不再变化,反应达到平衡,B正确;
C.容器体积恒定,反应前后所有物质均为气体,气体总质量始终恒定,混合气体密度全程保持不变,密度不变不能判断反应达到平衡,C错误;
D. 与 的质量之比不再改变,说明两组分物质的量不再变化,各组分浓度保持恒定,反应达到平衡,D正确;
故选BD。
②初始投料时 ,,a点 平衡转化率为0.80,转化的 浓度为 ,结合反应计量数可得平衡时各组分浓度,,,,平衡常数,充入 和 后,新的组分浓度为、、其余组分浓度保持不变,此时浓度商,因此平衡正向移动。
【小问3详解】
①温度越高反应速率越快,达到平衡所需时间越短,相同反应时间内体系压强下降幅度越大。图中 条件下反应30min即达到平衡,压强更早保持恒定, 条件下反应达到平衡耗时更长,反应速率更慢,因此 。
②从A点到B点,是从正反应开始建立平衡的过程,逆反应速率逐渐增大,C点和B点均处于平衡状态所以两点分别有,,因为 C 点温度和压强均大于B点,所以。
19. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的污水处理剂。
(1)K2FeO4的制备:具体工艺流程如下:
①i中H2O2的作用是_______________________________。
②配平ii中反应的离子方程式:__________________。
__Fe3+ +___ClO-+___=___+___Cl-+___H2O
③iii中反应说明溶解度:Na2FeO4_______K2FeO4(填“>”或“<”)。
(2)K2FeO4的性质:
①将K2FeO4固体溶于蒸馏水中,有少量无色气泡产生,经检验为O2,液体有丁达尔效应。
②将K2FeO4固体溶于浓KOH溶液中,放置2小时无明显变化。
③将K2FeO4固体溶于硫酸中,产生无色气泡的速率明显比①快。
K2FeO4的氧化性与溶液pH的关系是_______________________________,写出将K2FeO4固体溶于硫酸中反应的离子方程式:_______________________________。
(3)K2FeO4的应用:K2FeO4可用于生活垃圾渗透液的脱氮(将含氮物质转化为N2)处理。K2FeO4对生活垃圾渗透液的脱氮效果随水体pH的变化结果如图:
已知酸性条件下生活垃圾渗透液中含氮物质主要以形式存在,由上图可知K2FeO4脱氮的最佳pH约为8,试分析可能原因____________________________________________________。
【答案】(1) ①. 将Fe2+氧化为Fe3+(作氧化剂) ②. 2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O ③. >
(2) ①. pH越小,K2FeO4氧化性越强 ②. 4+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O
(3)pH<8时,随pH减小,K2FeO4的氧化性增强,有可能将氧化成含氮酸根离子,去除率降低(或随pH减小,K2FeO4的稳定性减弱,溶液中高铁酸根的浓度减小,含氮离子去除率降低);pH>8的溶液,随pH增大,K2FeO4氧化性减弱,不利于将含氮物质氧化
【解析】
【分析】步骤i中硫酸提供酸性环境,过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子得到硫酸铁溶液,步骤ii中碱性条件下次氯酸根将铁离子氧化为高铁酸根,得到高铁酸钠溶液。步骤iii中加入饱和氢氧化钾溶液,实现钠盐向钾盐的转化,析出高铁酸钾粗品,经洗涤干燥得到纯品。
【小问1详解】
①步骤i中硫酸亚铁转化为硫酸铁,铁元素化合价从+2升高到+3,发生氧化反应,过氧化氢中氧元素化合价降低,因此过氧化氢作氧化剂,作用为将亚铁离子氧化为铁离子。
②配平碱性条件下铁离子与次氯酸根反应的离子方程式,铁元素从+3价升高到+6价,每个铁离子失去3个电子,氯元素从+1价降低到-1价,每个次氯酸根得到2个电子,根据电子守恒,铁离子计量数为2,次氯酸根计量数为3,对应生成高铁酸根计量数为2,氯离子计量数为3,结合反应环境为碱性,根据电荷守恒计算得到氢氧根计量数为10,最后根据氢氧原子守恒配平水的计量数为5,反应的离子方程式为。
③步骤iii中加入饱和氢氧化钾溶液后,高铁酸钠转化为高铁酸钾固体析出,复分解反应倾向于生成溶解度更小的物质,因此溶解度高铁酸钠大于高铁酸钾。
【小问2详解】
对比三组实验现象,浓氢氧化钾溶液为强碱性环境,高铁酸钾放置2小时无明显变化,蒸馏水中为中性环境,高铁酸钾缓慢反应放出氧气,硫酸中为酸性环境,高铁酸钾反应放出氧气的速率明显更快,说明溶液pH越小,高铁酸钾的氧化性越强。配平酸性条件下高铁酸根反应的离子方程式,铁元素从+6价降低到+3价,每个高铁酸根得到3个电子,氧元素从-2价升高到0价,每生成1个氧气分子失去4个电子,根据电子守恒,高铁酸根计量数为4,氧气计量数为3,对应铁离子计量数为4,结合电荷守恒配平氢离子计量数为20,再根据氢氧原子守恒配平水的计量数为10,反应的离子方程式为。
【小问3详解】
由图像可知pH约为8时氮元素去除率达到峰值,为脱氮最佳pH。pH小于8的区间,随pH减小,氢离子浓度升高,高铁酸钾氧化性增强,可将酸性渗滤液中主要以铵根形态存在的含氮物质进一步氧化为含氮酸根离子,无法转化为氮气去除,同时酸性增强会导致高铁酸钾稳定性下降,高铁酸根提前发生分解,溶液中有效高铁酸根浓度降低,氮元素去除率下降。pH大于8的区间,随pH增大,氢离子浓度降低,高铁酸钾氧化性减弱,无法有效将含氮物质氧化为氮气,氮元素去除率逐渐下降,因此pH约为8时脱氮效果最佳。
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