精品解析:湖北省襄阳市鄂北六校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:
2026-2027学年上学期11月份高二学科素养
化学检测题
时间:75分钟 分数:100分
注意事项:
1.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、准考证号填写在答题卡上。
2.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。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的原子量:H-1 C-12 O-16 S-32 Mg-24 Ca-40
第Ⅰ卷 (选择题 共45分)
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45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. 下列说法正确的是
A. 与 二者互为可逆反应
B. 催化剂之所以能改变化学反应速率是因为它能改变反应历程,改变反应的焓变
C. 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞
D. 用氢氧化钡和氯化铵晶体作为自热食品加热包的原料
2. 下列反应方程式正确的是
A. 氯水呈酸性:
B. HF与NaOH溶液反应:
C. 表示甲烷燃烧热的热化学方程式:
D. 向K2Cr2O7溶液中滴加少量浓H2SO4,溶液橙色加深:
3. 25℃时,有关弱酸的电离平衡常数如下表:
化学式
HCN
H2CO3
CH3COOH
电离平衡常数
,
下列有关说法正确的是
A. 结合H+的能力:CN-弱于CH3COO-
B. 25℃时,等浓度的CH3COOH溶液和HCN溶液中,水的电离程度前者小
C. 在pH=6的CH3COOH和 CH3COONa混合溶液中,存在
D. 中和等体积、等浓度的CH3COOH和HCN,消耗NaOH的量前者小于后者
4. 下列事实一定能说明亚硝酸(HNO2)是弱电解质的是
①常温下HNO2溶液中存在的微粒有:、、、、
②常温下pH=2的HNO2溶液稀释至100倍,pH约为3.2
③常温下NaNO2溶液的pH>7
④等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时,中和碱的能力 强
⑤0.1mol/L HNO2溶液中c()<0.1mol· L-1
⑥0.1mol/L的HNO2溶液的pH为2.1
A. ③④⑤⑥ B. ①②③⑤ C. ①②⑤ D. ①②③④⑤⑥
5. 硫酰氯()常用作氯化剂和氯磺化剂,其工业制备原理为 ,达到平衡后,下列措施既能减小化学反应速率,又能增大的平衡转化率的是
A. 降低温度 B. 增大压强 C. 使用高效催化剂 D. 增加的量
6. 证据推理与模型认知是化学学科核心素养之一。下列基于反应事实的推理正确的是
酸的电离常数
(常温)
Ka=a
H2CO3+H+ Ka1=b
+H+ Ka2=c
CH3COOHCH3COO-+H+ Ka=d
反应事实
(常温)
①C6H5OH+Na2CO3=C6H5ONa+NaHCO3
②C6H5ONa+CO2+H2O=C6H5OH+NaHCO3
③CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+H2O+CO2↑
A. a>b>c>d B. d>b>c>a C. b>c>d>a D. d>b>a>c
7. 常温下,下列各组微粒在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 透明溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 由水电离出的的溶液中:、、、
D. 使紫色石蕊试液变红的溶液中:K+、、Cl-、Fe2+
8. 《礼记 · 内则》记载:冠带垢,和灰清漱;衣裳垢,和灰清浣。古人洗涤衣裳冠带,所用的就是草木灰浸泡液。下列说法错误的是
A. 洗涤去污利用了草木灰溶液的碱性
B. 草木灰溶液中存在:
C. 洗涤时用热水浸泡碱性增强,去油污能力好
D. 从草木灰中提取有效成分实验操作为溶解、过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
9. 下列关于化学反应速率、化学平衡及化学反应自发性的说法中,正确的是
A. 改变化学反应速率的方法很多,除改变浓度、温度、压强及选用催化剂外,还有通过光辐照、放射线辐照、高速研磨等方法。总之,向反应体系输入能量,都有可能改变化学反应速率。
B. 铁生锈是一个放热且熵减的反应,因此在高温下才能自发进行
C. 锌与稀硫酸的反应在任何温度下都能自发进行,因此该反应的ΔS<0
D. Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应是在室温下不能自发进行的吸热反应,因为该温度下其熵增效应不足以克服焓增效应的不利影响
10. 下列实验能达到目的的是
A.通过注射器活塞右移,验证钠和水反应放热
B.探究浓度对化学反应速率(溶液褪色快慢)的影响
C.探究浓度对
的影响
D.探究压强对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
11. 下列事实不能用平衡移动原理来解释的是
A. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
B. 工业合成氨控制在500℃左右的温度而不用室温
C. 工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高 SO2的转化率
D. 向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅
12. 下列图示与对应的叙述不相符合的是
甲
乙
丙
丁
A. 由图甲可知,、
B. 图乙表示反应在恒温下起始物质的量相同时,平衡时的体积分数随起始物质的量变化的曲线,则达到平衡时的转化率大小为c>b>a
C. 图丙表示恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是增大压强
D. 图丁表示反应 在不同温度时,K随压强的变化关系,则
13. P4S3可用于制造安全火柴,相关物质的结构及键能如表所示:
物质
共价键
S—S
P—P
P—S
键能(kJ·mol-1)
a
b
c
则反应S8(s)+P4(s)=P4S3(s)的ΔH为
A. (a+b-c)kJ·mol-1 B. (c-a-b)kJ·mol-1
C. (3a+3b-6c)kJ·mol-1 D. 3(a+2b-3c)kJ·mol-1
14. 科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(III)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(III)表面的物种用“*”标注。下列说法正确的是
A. 该历程中反应速率最快的是路径①
B. Pd(Ⅲ)为固体催化剂,其表面积大小对催化效果无影响
C. 由此历程可知:
D. 第②步反应过渡态2物质比第①步反应过渡态1物质稳定
15. 某恒容密闭容器中发生反应,当温度低于时,其速率方程为,当温度高于时,,以上两式中,为反应速率,为速率常数(值的大小与温度、催化剂有关),下列叙述正确的是
A. 增大的浓度为原来的倍,速率一定变为原来的倍
B. 与温度、催化剂有关,因此增大压强,值不变,速率一定不变
C. 无论升温还是降温,只要和的浓度相等,反应速率不变
D. 当温度为时,改变的浓度,反应速率基本不变
第II卷 (非选择题)
16. 在化学研究和工业生产中,人们需要选择合适的化学反应实现期待的物质转化或能量转化,同时也需关注化学反应进行的快慢和程度。能量、速率和限度是认识和研究化学反应的重要视角。
某温度时,在一个2 L的密闭容器中,A、B、C三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为___________________。
(2)从开始至2 min,用C表示的平均反应速率为__________;平衡时,A的转化率为 _______________。
(3)在恒温恒容条件下,判断上述反应达到化学平衡状态的标志是_____________(填序号)。
①B、C的浓度之比保持不变
②B的体积分数不再发生变化
③容器内的压强不再变化
④混合气体的密度不再变化
⑤v(A)=v(C)
(4)为提高该反应的速率,下列措施可行的是_______________(填字母)。
A.压缩容器体积
B.降低温度
C.使用合适催化剂
D.恒温恒容充入He使压强增大
E.恒容条件下充入A
(5)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:
已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②1100℃时测得高炉中,,,则在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态?___________(填“是”或“否”),其判断依据是_____________________________________________。
17. 研究弱电解质的电离和水溶液酸碱性有重要意义。
Ⅰ.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)写出HClO的电离方程式_____________________。
(2)写出少量CO2通入NaClO溶液中发生反应的离子方程式为_____________________。
(3)下列微粒在溶液中不能大量共存的是________________________。
A. 、 B. 、 C. 、 D. HClO、
(4)Na2CO3溶液中:c(Na+) _________ (填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.按要求解答下列问题。
(5)Na2SO3溶液呈碱性的原因是___________________(用离子反应方程式表示)。
(6)常温下,将 pH=9的 NaOH溶液与 pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=6,(忽略溶液体积变化),则消耗 NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为__________________。
(7)常温下,用0.10 mol/L NaOH溶液分别滴定等体积,等物质的量浓度的HCl溶液和CH3COOH溶液(酸中均滴加2滴酚酞)、得到2条滴定曲线Ⅰ、Ⅱ,如下图所示。滴定HCl溶液的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),滴定终点的现象为________________________。
18. (ⅰ)化学反应过程中,不仅有物质的变化,同时伴随有能量的变化。化学反应的反应热是研究的重点内容之一,回答下列问题:
(1)下列变化属于吸热反应的是________________________(填序号)。
①液态水汽化;②盐酸和碳酸氢钠反应;③浓硫酸稀释;④氢氧化钾和稀硫酸反应;⑤灼热的木炭与的反应;
(2)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1176kJ/mol,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为_______________kJ。
(3)已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6kJ/mol。在该条件下,将 与 放入一密闭容器中充分反应,生成,则放出的热量____________(填字母)。
A. 等于196.6 kJ B. 98.3 kJ~196.6 kJ C. 等于98.3 kJ D. 小于98.3 kJ
(ii)测定化学反应的热效应是研究反应热的路径之一,在25℃、101 kPa下,某实验兴趣小组利用如图所示装置进行中和反应反应热的测定。
(4)所用NaOH溶液稍过量的原因是 ___________________。
(5)图中仪器a的名称是 ___________________。
(6)该装置有一处明显的错误,该错误为 ____________________。
(7)若计算生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ,产生偏差的原因可能是 _____(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.一次迅速把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
c.用温度计测定盐酸起始温度后直接测定NaOH溶液的温度
d.酸碱混合后,立即盖上量热计杯盖,插入温度计,并匀速搅拌混合液
(8)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氨水、稀氢氧化钙溶液分别和1 L 1 mol·L-1 的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、的大小关系为 __________。
19. 开发CO2利用技术有利于实现碳减排,改善生态环境。利用氢气和碳氧化物反应生成甲烷,可实现碳循环利用。主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
请回答下列问题:
(1)a=__________;K1=__________(用K2、K3表示)。反应Ⅱ在 ________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)自发进行。
(2)下列措施中,既有利于提高CH4 的平衡产率,又有利于提高反应速率的是 _______(填标号)
A. 升高温度 B. 加入催化剂 C. 增大压强 D. 增大氢气浓度
(3)若将1molCO2、4molH2 和1molAr充入密闭容器中只发生反应Ⅰ:下图表示压强为1.0MPa和5.0MPa下CO2 的平衡转化率随温度的变化关系。
①a、b两点正反应速率分别用 、 表示,则 ______。(填“大于”、“小于”或“等于”)
②200℃时,b点的压强平衡常数 Kp=__________ 。(用分数表示)
(4)实验发现,反应Ⅲ在其它条件不变时,一定反应时间内,向反应体系中投入一定量的CaO可以增大H2的物质的量分数,实验结果如图所示。相比使用微米CaO,使用纳米CaO时H2的物质的量分数更大的可能原因是_____________。(已知:1微米=米,1纳米=米)
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2026-2027学年上学期11月份高二学科素养
化学检测题
时间:75分钟 分数:100分
注意事项:
1.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、准考证号填写在答题卡上。
2.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。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的原子量:H-1 C-12 O-16 S-32 Mg-24 Ca-40
第Ⅰ卷 (选择题 共45分)
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45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. 下列说法正确的是
A. 与 二者互为可逆反应
B. 催化剂之所以能改变化学反应速率是因为它能改变反应历程,改变反应的焓变
C. 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞
D. 用氢氧化钡和氯化铵晶体作为自热食品加热包的原料
【答案】C
【解析】
【详解】A.可逆反应要求正、逆反应在相同条件下同时进行,反应的反应条件为浓硫酸强氧化环境,反应的反应条件为稀水溶液环境,二者反应条件不同,不互为可逆反应,A错误;
B.催化剂通过改变反应历程、降低反应活化能改变化学反应速率,但催化剂不改变反应的始态与终态,无法改变反应的焓变,B错误;
C.基元反应是反应物分子经有效碰撞直接转化为产物的反应,反应物分子发生碰撞是基元反应发生的先决条件,只有满足能量、取向要求的有效碰撞才能引发反应,C正确;
D.八水合氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是典型的吸热反应,反应过程会吸收环境热量,无法为自热食品提供热源,不能作为自热食品加热包的原料,D错误;
故选C。
2. 下列反应方程式正确的是
A. 氯水呈酸性:
B. HF与NaOH溶液反应:
C. 表示甲烷燃烧热的热化学方程式:
D. 向K2Cr2O7溶液中滴加少量浓H2SO4,溶液橙色加深:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯气与水反应生成的次氯酸为弱酸,在离子方程式中不能拆分为离子形式,正确的离子方程式应为,A错误;
B.HF为弱酸,在离子方程式中不能拆写为,且HF电离过程吸热,其与NaOH溶液反应生成1mol液态水时放出的热量小于57.3kJ,即该反应的,不符合中和热的表示要求,B错误;
C.燃烧热的定义为1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量,其中H元素对应的指定产物为液态水,该方程式中生成的是气态水,不符合燃烧热的定义,C错误;
D.重铬酸钾溶液中存在铬酸根与重铬酸根的转化平衡,滴加少量浓硫酸时,溶液中浓度增大,平衡正向移动,橙色的浓度升高,溶液橙色加深,反应方程式书写符合平衡事实,D正确;
故选D。
3. 25℃时,有关弱酸的电离平衡常数如下表:
化学式
HCN
H2CO3
CH3COOH
电离平衡常数
,
下列有关说法正确的是
A. 结合H+的能力:CN-弱于CH3COO-
B. 25℃时,等浓度的CH3COOH溶液和HCN溶液中,水的电离程度前者小
C. 在pH=6的CH3COOH和 CH3COONa混合溶液中,存在
D. 中和等体积、等浓度的CH3COOH和HCN,消耗NaOH的量前者小于后者
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸的酸性越弱,其对应的共轭碱结合的能力越强,由电离常数可知酸性,因此结合的能力强于,A错误;
B.酸会电离出抑制水的电离,同浓度下酸的酸性越强,电离产生的浓度越大,对水的电离的抑制作用越强,水的电离程度越小。由于酸性,等浓度时溶液中浓度更大,水的电离程度更小,即前者(溶液)的水的电离程度小于后者(溶液),B正确;
C.根据醋酸的电离平衡常数表达式,变形可得。当时,,代入,计算得比值为,并非1.8,C错误;
D.和均为一元酸,等体积、等浓度的两种酸溶液中溶质的物质的量相等,与反应的计量比均为1:1,因此中和时消耗的量相等,D错误;
故B正确。
4. 下列事实一定能说明亚硝酸(HNO2)是弱电解质的是
①常温下HNO2溶液中存在的微粒有:、、、、
②常温下pH=2的HNO2溶液稀释至100倍,pH约为3.2
③常温下NaNO2溶液的pH>7
④等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时,中和碱的能力 强
⑤0.1mol/L HNO2溶液中c()<0.1mol· L-1
⑥0.1mol/L的HNO2溶液的pH为2.1
A. ③④⑤⑥ B. ①②③⑤ C. ①②⑤ D. ①②③④⑤⑥
【答案】D
【解析】
【详解】①常温下溶液中存在分子,说明没有完全电离,存在电离平衡,属于弱电解质,正确;
②常温下pH=2的溶液稀释至100倍,pH约为3.2,说明稀释过程中促进了的电离,pH变化小于2,证明是弱电解质,正确;
③常温下溶液的pH>7,说明是强碱弱酸盐,发生了水解,证明是弱电解质,正确;
④等pH、等体积的盐酸和溶液分别与碱中和时,中和碱的能力强,说明等pH时的物质的量浓度大于盐酸,即部分电离,证明是弱电解质,正确;
⑤0.1mol/L溶液中,说明不能完全电离,证明是弱电解质,正确;
⑥0.1mol/L的溶液的pH为2.1,即,说明未完全电离,证明是弱电解质,正确;
符合题意的为①②③④⑤⑥,故答案选D。
5. 硫酰氯()常用作氯化剂和氯磺化剂,其工业制备原理为 ,达到平衡后,下列措施既能减小化学反应速率,又能增大的平衡转化率的是
A. 降低温度 B. 增大压强 C. 使用高效催化剂 D. 增加的量
【答案】A
【解析】
【详解】A.因,降低温度平衡正向移动,平衡转化率增大,反应速率减小,A正确;
B.该反应正向为气体分子数减小的反应,增大压强,能加快反应速率,使平衡正向移动,提高的平衡转化率,B错误;
C.使用高效催化剂平衡不移动,不能提高的平衡转化率,C错误;
D.增加二氧化硫的量,会加快反应速率,D错误;
故选A。
6. 证据推理与模型认知是化学学科核心素养之一。下列基于反应事实的推理正确的是
酸的电离常数
(常温)
Ka=a
H2CO3+H+ Ka1=b
+H+ Ka2=c
CH3COOHCH3COO-+H+ Ka=d
反应事实
(常温)
①C6H5OH+Na2CO3=C6H5ONa+NaHCO3
②C6H5ONa+CO2+H2O=C6H5OH+NaHCO3
③CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+H2O+CO2↑
A. a>b>c>d B. d>b>c>a C. b>c>d>a D. d>b>a>c
【答案】D
【解析】
【详解】根据(较)强酸制弱酸的规律,可通过三个反应事实推导酸性强弱,且酸性越强,其电离常数越大。根据反应①可推导出酸性,即;根据反应②可推导出酸性,得;根据反应③可推导出酸性,即。综上,,故选D。
7. 常温下,下列各组微粒在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 透明溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 由水电离出的的溶液中:、、、
D. 使紫色石蕊试液变红的溶液中:K+、、Cl-、Fe2+
【答案】C
【解析】
【详解】A.透明溶液中硫离子会与铁离子、过氧化氢发生氧化还原反应,与铝离子发生双水解反应,且铁离子会催化过氧化氢分解,不能大量共存,A错误;
B.的溶液为酸性溶液,酸性溶液中硫代硫酸根离子能与氢离子反应生成二氧化硫、硫沉淀和水,且溶液中的钙离子与硫酸根离子反应生成微溶的硫酸钙,不能大量共存,B错误;
C.由水电离出的的溶液可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液,四种离子在酸性溶液中和碱性溶液中都不发生反应,一定能大量共存,C正确;
D.使紫色石蕊试液变红的溶液为酸性溶液,亚铁离子能与铁氰酸根离子反应生成蓝色沉淀,不能大量共存,D错误;
故选C。
8. 《礼记 · 内则》记载:冠带垢,和灰清漱;衣裳垢,和灰清浣。古人洗涤衣裳冠带,所用的就是草木灰浸泡液。下列说法错误的是
A. 洗涤去污利用了草木灰溶液的碱性
B. 草木灰溶液中存在:
C. 洗涤时用热水浸泡碱性增强,去油污能力好
D. 从草木灰中提取有效成分实验操作为溶解、过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
【答案】B
【解析】
【详解】A.草木灰的有效成分为,属于强碱弱酸盐,溶液呈碱性,可促进油脂水解实现去污,A正确;
B.的水解为分步进行的微弱可逆过程,以第一步水解为主,不能直接一步书写生成和2个的总反应式,正确的第一步水解方程式为、第二步水解方程式:,B错误;
C.的水解反应为吸热反应,热水浸泡会使水解平衡正向移动,溶液中浓度增大,碱性增强,去油污能力提升,C正确;
D.草木灰中的有效成分为可溶性的,提取时先溶解使进入溶液,过滤除去不溶性杂质,再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到晶体,D正确;
故选B。
9. 下列关于化学反应速率、化学平衡及化学反应自发性的说法中,正确的是
A. 改变化学反应速率的方法很多,除改变浓度、温度、压强及选用催化剂外,还有通过光辐照、放射线辐照、高速研磨等方法。总之,向反应体系输入能量,都有可能改变化学反应速率。
B. 铁生锈是一个放热且熵减的反应,因此在高温下才能自发进行
C. 锌与稀硫酸的反应在任何温度下都能自发进行,因此该反应的ΔS<0
D. Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应是在室温下不能自发进行的吸热反应,因为该温度下其熵增效应不足以克服焓增效应的不利影响
【答案】A
【解析】
【详解】A.改变化学反应速率的常见调控方式包括调整反应物浓度、反应温度、体系压强、选用合适催化剂,光辐照、放射线辐照、高速研磨等手段也可通过向体系输入能量,提高活化分子占比、增大有效碰撞概率,进而改变化学反应速率,输入能量的操作均存在改变化学反应速率的可能性,A正确;
B.铁生锈的反应为放热过程(),反应消耗气态氧气生成固态铁锈,属于熵减过程(),根据吉布斯自由能判据,该反应在低温下即可满足而自发进行,高温下因项为正值且随温度升高而增大,会导致,反应无法自发进行,B错误;
C.锌与稀硫酸反应生成气态氢气,属于熵增过程(),同时反应放热(),因此任意温度下均满足,可自发进行,选项中认为该反应的描述与事实不符,C错误;
D.和的反应为吸热过程(),反应过程中生成气态氨气,熵增效应显著,室温下的数值大于,可满足,能够自发进行,选项中认为该反应室温下不能自发进行的描述与事实不符,D错误;
故选A。
10. 下列实验能达到目的的是
A.通过注射器活塞右移,验证钠和水反应放热
B.探究浓度对化学反应速率(溶液褪色快慢)的影响
C.探究浓度对
的影响
D.探究压强对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.与反应有生成,从而使注射器活塞向右移动,A错误;
B.该实验中,溶液的浓度是变量,但其本身是带色物质,浓度不同会导致溶液初始颜色深浅不同,无法确定统一的褪色终点进行时间比较,故无法通过该实验探究浓度对反应速率的影响,所以应改变另一反应物(如草酸)的浓度,用不同浓度的草酸滴定相同体积、相同浓度的高锰酸钾溶液,B错误;
C.向平衡体系中加入溶液,可以看到溶液颜色变浅,说明溶液消耗了,使浓度减小,平衡逆向移动,则可以探究浓度对的影响,C正确;
D.氢气与碘蒸气反应前后气体分子数不变,压强对化学平衡无影响,故不能探究压强对化学平衡移动的影响,D错误;
故答案为C。
11. 下列事实不能用平衡移动原理来解释的是
A. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
B. 工业合成氨控制在500℃左右的温度而不用室温
C. 工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高 SO2的转化率
D. 向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯气溶于水存在可逆过程,饱和食盐水中高浓度的使平衡逆向移动,降低的溶解度,因此可用排饱和食盐水法收集,该事实可用平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.工业合成氨的正反应为放热反应,从平衡移动角度分析,低温更有利于平衡正向移动、提高氨的平衡产率,实际生产选择左右的温度,是因为该温度下催化剂的活性最高,可大幅加快反应速率,该选择与平衡移动原理无关,B符合题意;
C.硫酸生产中存在可逆反应,使用过量空气即增大反应物的浓度,平衡正向移动,可提高的转化率,该事实可用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.硫氰化铁红色溶液中存在配位平衡,加入铁粉后,与发生反应,降低了的浓度,使平衡逆向移动,浓度减小,溶液颜色变浅,该事实可用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选B。
12. 下列图示与对应的叙述不相符合的是
甲
乙
丙
丁
A. 由图甲可知,、
B. 图乙表示反应在恒温下起始物质的量相同时,平衡时的体积分数随起始物质的量变化的曲线,则达到平衡时的转化率大小为c>b>a
C. 图丙表示恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是增大压强
D. 图丁表示反应 在不同温度时,K随压强的变化关系,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.对比压强相同的、和、曲线,先达到平衡,反应速率更快,故;对比温度相同的、和、曲线,先达到平衡,反应速率更快,故,A正确;
B.起始物质的量相同,增大的起始物质的量,平衡正向移动,的转化率增大,故转化率大小为,B正确;
C.该反应平衡常数,恒温下不变,故平衡时为定值;时刻增大压强,瞬间容器体积减小,突然增大,随后平衡逆向移动,减小,最终回到原平衡浓度,与图像一致,C正确;
D.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小;只与温度有关,与压强无关,图中对应的更大,故,与选项中不符,D错误;
故选D。
13. P4S3可用于制造安全火柴,相关物质的结构及键能如表所示:
物质
共价键
S—S
P—P
P—S
键能(kJ·mol-1)
a
b
c
则反应S8(s)+P4(s)=P4S3(s)的ΔH为
A. (a+b-c)kJ·mol-1 B. (c-a-b)kJ·mol-1
C. (3a+3b-6c)kJ·mol-1 D. 3(a+2b-3c)kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】根据反应物总键能-生成物总键能,则该反应,答案选C。
14. 科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(III)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(III)表面的物种用“*”标注。下列说法正确的是
A. 该历程中反应速率最快的是路径①
B. Pd(Ⅲ)为固体催化剂,其表面积大小对催化效果无影响
C. 由此历程可知:
D. 第②步反应过渡态2物质比第①步反应过渡态1物质稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应的活化能越大,反应速率越慢,由图可知,该历程中路径③的活化能最小,反应速率最快,A错误;
B.固体催化剂的表面积越大,与反应物的接触越充分,催化效果越好,所以表面积大小对催化效果有影响,B错误;
C.由图可知,反应的生成物总能量低于反应物总能量,该反应为焓变小于0的放热反应,C正确;
D.物质能量越低越稳定,由图可知,过渡态2的相对能量高于过渡态1的相对能量,所以过渡态1物质比过渡态2物质稳定,D错误;
故选C。
15. 某恒容密闭容器中发生反应,当温度低于时,其速率方程为,当温度高于时,,以上两式中,为反应速率,为速率常数(值的大小与温度、催化剂有关),下列叙述正确的是
A. 增大的浓度为原来的倍,速率一定变为原来的倍
B. 与温度、催化剂有关,因此增大压强,值不变,速率一定不变
C. 无论升温还是降温,只要和的浓度相等,反应速率不变
D. 当温度为时,改变的浓度,反应速率基本不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度低于300∘C时,速率方程为,此时若仅将的浓度增大为原来的2倍、浓度不变,反应速率仅变为原来的2倍,并非一定为4倍,A错误;
B.增大压强时若反应物浓度增大,即使值不变,根据速率方程可知反应速率也会增大,B错误;
C.温度变化会改变速率常数,且300∘C上下速率方程形式不同,因此即使、浓度相等,温度改变时反应速率也会发生变化,C错误;
D.400∘C高于300∘C,此时速率方程为,反应速率与的浓度无关,因此改变的浓度,反应速率基本不变,D正确。
第II卷 (非选择题)
16. 在化学研究和工业生产中,人们需要选择合适的化学反应实现期待的物质转化或能量转化,同时也需关注化学反应进行的快慢和程度。能量、速率和限度是认识和研究化学反应的重要视角。
某温度时,在一个2 L的密闭容器中,A、B、C三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为___________________。
(2)从开始至2 min,用C表示的平均反应速率为__________;平衡时,A的转化率为 _______________。
(3)在恒温恒容条件下,判断上述反应达到化学平衡状态的标志是_____________(填序号)。
①B、C的浓度之比保持不变
②B的体积分数不再发生变化
③容器内的压强不再变化
④混合气体的密度不再变化
⑤v(A)=v(C)
(4)为提高该反应的速率,下列措施可行的是_______________(填字母)。
A.压缩容器体积
B.降低温度
C.使用合适催化剂
D.恒温恒容充入He使压强增大
E.恒容条件下充入A
(5)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:
已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②1100℃时测得高炉中,,,则在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态?___________(填“是”或“否”),其判断依据是_____________________________________________。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3)②③ (4)ACE
(5) ①. 增大 ②. 否 ③.
【解析】
【小问1详解】
由图可知,反应进行到2 min时,A减少了 ,B增加了 ,C增加了 。物质的量变化之比为 ,根据反应前后物质的量变化,化学方程式为 ;
【小问2详解】
;A的转化率为 ;
【小问3详解】
平衡的标志是各组分浓度不再改变。
① B、C浓度之比为常数为瞬时比值,不是状态量,不能说明反应是否达到平衡;
② B的体积分数不再变化,说明各组分浓度不再变化,标志着反应达到平衡;
③ 反应前后气体物质的量改变,压强为变量,则压强不再变化说明反应达到平衡;
④ 密度 ,恒容体系中,气体的质量和体积均不变,则气体的密度始终不变,不能作反应达到平衡的标志;
⑤ 未体现正逆反应速率相等,则不能作为平衡的标志;
综上所述,②③符合题意;
【小问4详解】
A.为压缩体积,所以体系压强增大,反应速率能提高,A符合题意;
B.降低温度会减慢反应速率,B不符合题意;
C.催化剂可提高反应速率,C符合题意;
D.恒容充入惰性气体,各组分浓度不变,速率不变,D不符合题意;
E.增加反应物浓度,能提高反应速率,E符合题意;
综上所述,ACE符合题意。
【小问5详解】
① 为吸热反应,升温平衡向吸热方向移动,平衡常数增大;
② 计算浓度商 。因 ,故未达到平衡。
17. 研究弱电解质的电离和水溶液酸碱性有重要意义。
Ⅰ.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)写出HClO的电离方程式_____________________。
(2)写出少量CO2通入NaClO溶液中发生反应的离子方程式为_____________________。
(3)下列微粒在溶液中不能大量共存的是________________________。
A. 、 B. 、 C. 、 D. HClO、
(4)Na2CO3溶液中:c(Na+) _________ (填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.按要求解答下列问题。
(5)Na2SO3溶液呈碱性的原因是___________________(用离子反应方程式表示)。
(6)常温下,将 pH=9的 NaOH溶液与 pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=6,(忽略溶液体积变化),则消耗 NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为__________________。
(7)常温下,用0.10 mol/L NaOH溶液分别滴定等体积,等物质的量浓度的HCl溶液和CH3COOH溶液(酸中均滴加2滴酚酞)、得到2条滴定曲线Ⅰ、Ⅱ,如下图所示。滴定HCl溶液的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),滴定终点的现象为________________________。
【答案】(1)
(2)
(3)C
(4)
> (5)
(6)
9:1 (7) ①.
Ⅰ ②.
当滴入最后半滴溶液时,溶液颜色由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色
【解析】
【小问1详解】
为弱酸,在水溶液中部分电离,存在电离平衡,其电离方程式为;
【小问2详解】
由表中数据可知,电离常数大小关系为,根据较强酸可制较弱酸原理,少量通入溶液中反应生成和,离子方程式为;
【小问3详解】
A.由于,酸性,故与不反应,可大量共存;
B.由于,酸性,故与不反应,可大量共存;
C.由于,酸性,故能与发生反应,不能大量共存;
D.由于,酸性,故与不反应,可大量共存;
故选C;
【小问4详解】
在溶液中,根据物料守恒有,变形可得,因此;
【小问5详解】
为强碱弱酸盐,在溶液中发生水解生成和,使溶液呈碱性,水解离子方程式为;
【小问6详解】
常温下,的溶液中,的溶液中,混合溶液,说明酸过量,混合后溶液中,设溶液体积为,溶液体积为,则,解得;
【小问7详解】
的溶液为强酸,完全电离,初始,等浓度的为弱酸,部分电离,初始,由图可知,曲线Ⅰ的初始,故曲线Ⅰ为滴定溶液的曲线,用溶液滴定酸溶液,以酚酞为指示剂,滴定终点的现象为:当滴入最后半滴溶液时,溶液颜色由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色。
18. (ⅰ)化学反应过程中,不仅有物质的变化,同时伴随有能量的变化。化学反应的反应热是研究的重点内容之一,回答下列问题:
(1)下列变化属于吸热反应的是________________________(填序号)。
①液态水汽化;②盐酸和碳酸氢钠反应;③浓硫酸稀释;④氢氧化钾和稀硫酸反应;⑤灼热的木炭与的反应;
(2)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1176kJ/mol,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为_______________kJ。
(3)已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6kJ/mol。在该条件下,将 与 放入一密闭容器中充分反应,生成,则放出的热量____________(填字母)。
A. 等于196.6 kJ B. 98.3 kJ~196.6 kJ C. 等于98.3 kJ D. 小于98.3 kJ
(ii)测定化学反应的热效应是研究反应热的路径之一,在25℃、101 kPa下,某实验兴趣小组利用如图所示装置进行中和反应反应热的测定。
(4)所用NaOH溶液稍过量的原因是 ___________________。
(5)图中仪器a的名称是 ___________________。
(6)该装置有一处明显的错误,该错误为 ____________________。
(7)若计算生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ,产生偏差的原因可能是 _____(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.一次迅速把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
c.用温度计测定盐酸起始温度后直接测定NaOH溶液的温度
d.酸碱混合后,立即盖上量热计杯盖,插入温度计,并匀速搅拌混合液
(8)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氨水、稀氢氧化钙溶液分别和1 L 1 mol·L-1 的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、的大小关系为 __________。
【答案】(1)②⑤ (2)98 (3)C
(4)保证盐酸完全被中和 (5)玻璃搅拌器
(6)温度计未插入小烧杯的溶液中 (7)ac
(8)
【解析】
【小问1详解】
①液态水汽化为物理变化,不属于吸热反应;②盐酸和碳酸氢钠反应为吸热反应;③浓硫酸稀释为物理变化,且放热;④酸碱中和反应为放热反应;⑤灼热的木炭与的反应为吸热反应。故属于吸热反应的是②⑤。
【小问2详解】
该反应中元素化合价由价升高到价,完全反应时转移电子的物质的量为。根据热化学方程式可知,转移电子放出的热量为,则每转移电子放出的热量为。
【小问3详解】
的摩尔质量为,生成的物质的量为。根据热化学方程式可知,生成放出热量,则生成放出的热量为,故答案选C。
【小问4详解】
在中和反应热的测定实验中,为了确保酸完全被中和,从而准确计算反应放出的热量,通常需要使碱(溶液)稍过量。
【小问5详解】
根据实验装置图可知,仪器a用于搅拌混合液且减少热量散失,其名称为玻璃搅拌器。
【小问6详解】
温度计要测定溶液混合后的最高温度,该装置的明显错误是温度计未插入小烧杯中。
【小问7详解】
若计算生成时放出的热量小于,说明测定过程中存在热量散失或温差测量偏小的情况。
a.实验装置保温、隔热效果差,会导致热量散失,测定值偏小,符合题意;
b.一次迅速把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,是为了减少热量散失,属于正确操作,不符合题意;
c.用温度计测定盐酸起始温度后直接测定溶液的温度,温度计上残留的酸与碱反应放热,导致测得的碱初始温度偏高,计算的温差偏小,最终算得放出的热量偏小,符合题意;
d.酸碱混合后,立即盖上量热计杯盖,插入温度计,并匀速搅拌混合液,是为了减少热量散失和保证温度均匀,属于正确操作,不符合题意。
故答案选ac。
【小问8详解】
稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液均为强碱溶液,与稀盐酸恰好完全反应生成时,放出的热量相等,;稀氨水为弱碱,电离过程需要吸收热量,因此与稀盐酸完全反应生成时,放出的热量小于强酸强碱中和反应放出的热量,放热反应的为负值,故其相对较大。因此三者的大小关系为。
19. 开发CO2利用技术有利于实现碳减排,改善生态环境。利用氢气和碳氧化物反应生成甲烷,可实现碳循环利用。主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
请回答下列问题:
(1)a=__________;K1=__________(用K2、K3表示)。反应Ⅱ在 ________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)自发进行。
(2)下列措施中,既有利于提高CH4 的平衡产率,又有利于提高反应速率的是 _______(填标号)
A. 升高温度 B. 加入催化剂 C. 增大压强 D. 增大氢气浓度
(3)若将1molCO2、4molH2 和1molAr充入密闭容器中只发生反应Ⅰ:下图表示压强为1.0MPa和5.0MPa下CO2 的平衡转化率随温度的变化关系。
①a、b两点正反应速率分别用 、 表示,则 ______。(填“大于”、“小于”或“等于”)
②200℃时,b点的压强平衡常数 Kp=__________ 。(用分数表示)
(4)实验发现,反应Ⅲ在其它条件不变时,一定反应时间内,向反应体系中投入一定量的CaO可以增大H2的物质的量分数,实验结果如图所示。相比使用微米CaO,使用纳米CaO时H2的物质的量分数更大的可能原因是_____________。(已知:1微米=米,1纳米=米)
【答案】(1) ①.
②.
③.
低温 (2)CD
(3) ①.
大于 ②.
(4)
纳米CaO的表面积更大,能更高效地吸收消耗生成的,促使反应Ⅲ平衡向右移动,从而提高的含量。
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,由反应Ⅰ与反应Ⅲ的化学方程式关系可知:反应Ⅱ = 反应Ⅰ + 反应Ⅲ,因此 ,即 ;
由反应方程式及平衡常数定义,由反应Ⅰ = 反应Ⅱ - 反应Ⅲ可得 ;
反应Ⅱ的正反应为放热反应()且为气体分子数减小的反应(),根据 ,该反应仅在低温下能自发进行;
【小问2详解】
反应Ⅰ和Ⅱ均为气体分子数减小的放热反应。
A. 升高温度,平衡逆向移动,产率降低,A错误;
B. 催化剂不影响平衡产率,B错误;
C. 增大压强,反应速率加快,且平衡正向移动,产率提高,C正确;
D. 增大氢气浓度,反应速率加快,且平衡正向移动,产率提高,D正确;
故选 CD;
【小问3详解】
① 反应Ⅰ正向为气体分子数减小反应,增大压强平衡正向移动,转化率增大,故上方曲线为5.0MPa,a点压强大于b点,压强越大速率越快,故 ;
② 200℃时,b点转化率为0.5,压强为1.0MPa,设起始投料 ,消耗 为 ,则生成 为 , 为 ,剩余 为 ,平衡总物质的量 ,各组分分压 ,故,;
【小问4详解】
纳米材料具有极高的比表面积,能更充分地与体系接触,高效吸收生成的 ,根据平衡移动原理,移走生成物促使反应Ⅲ平衡正向移动,从而提高 的比例。
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