精品解析:天津市蓟州区2026-2027学年高二上学期11月期中练习 化学试题
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内容正文:
2026-2027学年度蓟州第一学期期中练习
高二化学
温馨提示:本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。
相对原子质量:H-1 C-12 O-16
第Ⅰ卷
本卷共12题,每题3分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 下列过程中,化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 氨的合成 B. 塑料的老化 C. 食物的腐败 D. 金属的腐蚀
2. 25℃、101kPa下,1g甲醇()完全燃烧生成和液态水时,放出热量22.68kJ,下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
3. 下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
4. 常温下,pH = 6.5的牛奶中为
A. B.
C. D.
5. 某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂对该反应速率的影响。在常温下按如下方案完成实验。
实验编号
反应物
催化剂
①
10mL2%H2O2溶液
无。
②
无
③
10mL4%H2O2溶液
MnO2粉末
下列说法不正确的是
A. 实验①和②对比研究的是H2O2溶液的浓度对该反应速率的影响
B. 实验②和③对比研究的是催化剂对该反应速率的影响
C. 实验②的反应物应为5mL 2%H2O2溶液
D. 实验③的反应速率应比实验①的快
6. 常温下,下列事实能说明亚硝酸()是弱酸的是
A. 用溶液做导电性实验,灯泡很暗
B. 溶液的pH值大于1
C. 溶液中加入碳酸钙,有气泡产生
D. 中和溶液需溶液
7. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:,平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再次达平衡时,测得A的浓度为0.30 mol/L。下列有关判断正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. B的转化率升高 D. C的体积分数减小
8. 下列装置能达到实验目的的是
A. 探究温度对平衡的影响
B. 探究压强对平衡的影响
C. 测定稀硫酸与锌的反应速率
D. 用pH试纸测定溶液的pH
9. 化学反应常常伴随着热量的变化。下列说法正确的是
A. 吸热反应都需要在加热条件下才能顺利进行
B. 燃烧热的热化学方程式:
C. 已知: ,则红磷比白磷更稳定
D. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧生成,后者放出的热量多
10. 滴定在科研和工业生产中有着重要作用。下列有关操作正确的是
A. 润洗滴定管 B. 赶出碱式滴定管内的气泡
C. 调控滴定速度 D. 滴定终点读数为12.20 mL
11. 以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程如图所示。
相关反应的热化学方程式:
反应I:;
反应Ⅱ:;
反应Ⅲ:。
下列说法错误的是
A. 该过程实现了太阳能到化学能的转化
B. 该过程仅有对总反应起到了催化剂的作用
C. 总反应的热化学方程式为
D. 该过程降低了水分解制氢反应的活化能
12. 某温度下,将pH和体积均相同的HCl和溶液分别加水稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述错误的是
A. a点溶液的浓度:
B. 曲线Ⅱ表示的稀释过程
C. 水的电离程度:b点<c点
D. 溶液中:d点<e点
第Ⅱ卷
本卷共3题,共64分。
13. 合成氨的反应为
Ⅰ.一些共价键的键能如下表所示。
共价键
键能/()
946
436
391
(1)①根据上表数据计算,一定条件下氮气与氢气反应生成时_____(填“放出”或“吸收”)的热量______kJ。
②在与①相同条件下,将和放入容器中发生上述反应,热量变化为,则与大小关系为____(填“>”、“<”或“=”)。
(2)该反应____0(填“>”或“<”)。该反应_____(填“高温”、“低温”或“不”)可自发进行。
Ⅱ.t℃、2 L恒容密闭容器内发生反应,N2的物质的量随时间的变化如表所示:
时间/min
0
1
2
3
4
5
N2的物质的量/mol
0.20
0.10
0.08
0.06
0.06
0.06
(3)上述反应在第2 min时,N2的转化率为__________。
(4)用H2表示0~3 min内该反应的平均速率_______。
(5)下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是__________(填序号)。
a.断裂键的同时断裂键
b.N2、H2的物质的量之比为1∶3
c.容器中混合气体的密度不随时间变化
d.容器中的压强不随时间变化
Ⅲ.根据合成氨生产流程示意图(下图),回答下列问题。
(6)工业生产中常加入稍过量的,则的转化率会________(填“增大”、“减小”或“无影响”)。原料气必须经过净化,是为了防止_______________________。如用亚铜氨溶液净化,原理为 ,则适宜的条件为________(填序号)。
a.低温低压 b.低温高压 c.高温低压 d.高温高压
(7)与常压相比,工业采用10~30MPa,会使正反应速率________(填“增大”、“减小”,下同)、逆反应速率________、平衡________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)、化学平衡常数K________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(8)400℃时,合成氨反应的化学平衡常数为0.5。
①合成氨反应化学平衡常数的表达式为K=________。
②若某时刻、和的物质的量浓度分别为2 mol/L、1 mol/L和3 mol/L时,则此时该反应________(填“>”“<”或“=”)。
(9)在固体催化剂表面合成氨的过程如图所示,吸附后,能量状态最高的是______(填“A”、“B”或“C”)。
14. 白醋是厨房中常用调味品。某化学研究小组选用下图的3套实验装置,探究化学反应的热效应和测定白醋中醋酸的含量。
(1)用装置1进行实验,实验前U形管中液面左右相平,在试管中加入适量的白醋与氢氧化钠溶液,可观察到的现象是U形管中液面____________,说明反应物的总能量_______(填“高于”或“低于”)生成物的总能量。
(2)用装置2测定醋酸与氢氧化钠溶液反应的反应热。将溶液与溶液混合,测得放出热量2.43 kJ。
①计算与NaOH溶液反应生成1 mol水时放出的热量为_______kJ,该数值小于57.3 kJ的原因是_____________________________。
②装置2分别用注射器从杯盖注入溶液和NaOH溶液进行混合,使用注射器的优点是_________。
(3)该小组通过装置3,用标准NaOH溶液测定某白醋中醋酸的浓度,以检测白醋是否符合国家标准。实验步骤如下:
ⅰ.用酸式滴定管量取白醋50.00 mL并加水稀释至500 mL。
ⅱ.量取稀释后的溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴加几滴指示剂。用标准NaOH溶液进行滴定。
ⅲ.重复步骤ⅱ三次,所用NaOH溶液体积分别为15.00 mL、14.98 mL、15.02 mL。
已知:国家标准规定酿造白醋中醋酸含量不得低于
①滴定过程中选用的指示剂为________溶液。
②NaOH标准液的浓度为,则白醋中醋酸的含量为_________。
③下列操作中,可能使所测白醋中醋酸的浓度偏低的是_________(填序号)。
a.锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥即进行实验
b.滴定过程中摇动锥形瓶时有液滴溅出
c.读取NaOH溶液体积时,滴定结束时仰视读数
15. 某实验小组探究镁与醋酸溶液反应。
【实验】在其他条件相同的情况下,进行实验Ⅰ~Ⅲ。
Ⅰ.取0.1 g光亮的镁屑(过量)放入溶液中;
Ⅱ.取0.1 g光亮的镁屑放入溶液(pH = 2.9)中;
Ⅲ.取0.1 g光亮的镁屑放入10 mL pH = 2.9的HCl溶液中。
【数据如图】
【分析】
(1)醋酸溶液中存在的微粒有、、、和________(填化学式)。用电离方程式表示的主要来源_______________________。
(2)由图中数据可知:镁与醋酸溶液反应时,参与生成气体。证据为__________________。
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ,发现该实验产生氢气速率差异的主要因素不是_______________________。
【探究1】
(4)探究该反应体系中镁与醋酸溶液的反应速率大于盐酸的原因。
假设:分子能直接与Mg反应。
实验Ⅳ:室温下,将光亮的镁屑投入________中,立即产生气体。
假设成立。
【探究2】
(5)探究Mg与醋酸溶液反应的主要微粒。
实验Ⅴ:与Ⅱ相同的条件和试剂用量,将溶液换成含的与的混合溶液(pH = 4.8),气体产生速率与Ⅱ对比如下。
a.实验Ⅴ起始速率
b.实验Ⅱ起始速率
c.实验ⅡpH = 4.8时速率
a与c对比,_________(填化学式,下同)浓度相同,但a中_________浓度约为c的2倍,速率a大于c。同样的方法对比a与b。
【结论】
(6)镁与醋酸溶液反应时,、、均能与镁反应产生氢气,_________是与Mg反应产生气体的主要微粒。
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2026-2027学年度蓟州第一学期期中练习
高二化学
温馨提示:本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。
相对原子质量:H-1 C-12 O-16
第Ⅰ卷
本卷共12题,每题3分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 下列过程中,化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 氨的合成 B. 塑料的老化 C. 食物的腐败 D. 金属的腐蚀
【答案】A
【解析】
【详解】A.氨的合成是工业生产氨的目标过程,反应速率增大可提高单位时间产率,对人类有益,A正确;
B.塑料老化会缩短塑料制品使用寿命,反应速率增大对人类有害,B错误;
C.食物腐败会导致食物变质无法食用,反应速率增大对人类有害,C错误;
D.金属腐蚀会造成金属材料损耗、设备损坏,反应速率增大对人类有害,D错误;
故选A。
2. 25℃、101kPa下,1g甲醇()完全燃烧生成和液态水时,放出热量22.68kJ,下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】热化学方程式必须标注各物质的聚集状态,1g甲醇()是,完全燃烧生成和液态水时,放出热量22.68kJ,则甲醇完全燃烧生成和液态水时,放出热量;则热化学方程式为。
故选D。
3. 下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.是二元弱酸,在水中部分电离,电离过程需使用可逆符号,,A错误;
B.是一元弱碱,属于弱电解质,在水中部分电离生成和,电离方程式书写符合规范,B正确;
C.是强酸的酸式盐,在水中完全电离,正确为,C错误;
D.是二元弱酸,在水中分步部分电离,,D错误;
故选B。
4. 常温下,pH = 6.5的牛奶中为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由pH = 6.5可得,牛奶中。根据水的离子积,常温下,因此。
故选A。
5. 某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂对该反应速率的影响。在常温下按如下方案完成实验。
实验编号
反应物
催化剂
①
10mL2%H2O2溶液
无。
②
无
③
10mL4%H2O2溶液
MnO2粉末
下列说法不正确的是
A. 实验①和②对比研究的是H2O2溶液的浓度对该反应速率的影响
B. 实验②和③对比研究的是催化剂对该反应速率的影响
C. 实验②的反应物应为5mL 2%H2O2溶液
D. 实验③的反应速率应比实验①的快
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题干要求,研究浓度、催化剂对该反应速率的影响,②和③应该是探究催化剂的影响,①和②则是探究H2O2溶液的浓度对该反应速率的影响,结合控制变量的要求,②的反应物应是10mL4%H2O2溶液;故A正确;
B.结合上述分析,实验②和③对比研究的是催化剂对该反应速率的影响,故B正确;
C.根据A项分析,②的反应物应是10mL4%H2O2溶液;故C错误;
D.实验③与实验①比较,使用了催化剂,反应物浓度也增大了,故反应速率肯定比①的快,故D正确。
答案选C。
6. 常温下,下列事实能说明亚硝酸()是弱酸的是
A. 用溶液做导电性实验,灯泡很暗
B. 溶液的pH值大于1
C. 溶液中加入碳酸钙,有气泡产生
D. 中和溶液需溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液导电性与溶液中自由移动离子的浓度有关,实验未指明溶液的浓度,即使是强酸,若溶液浓度极低,离子浓度小也会出现灯泡很暗的现象,无法证明未完全电离,A不符合题意;
B.若为一元强酸,的该溶液中,对应;现该浓度下溶液大于1,说明,即未完全电离,存在电离平衡,可证明其为弱酸,B符合题意;
C.溶液中加入碳酸钙有气泡产生,仅能证明的酸性强于碳酸,无论是强酸还是弱酸,只要酸性强于碳酸均可发生反应产生气泡,无法证明其为弱酸,C不符合题意;
D.中和反应的本质是与结合生成,一元酸无论强弱,只要总物质的量相同,中和时消耗同浓度溶液的体积就相同,该现象仅能说明是一元酸,与酸的电离程度无关,无法证明其为弱酸,D不符合题意;
故选B。
7. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:,平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再次达平衡时,测得A的浓度为0.30 mol/L。下列有关判断正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. B的转化率升高 D. C的体积分数减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.容器容积扩大到原来的两倍相当于减压,若平衡不移动,A的浓度应为0.25 mol/L,实际达平衡时A浓度为0.30 mol/L,说明平衡逆向移动,减压平衡向气体总物质的量增大的方向移动,故,A错误;
B.由上述分析可知,平衡逆向移动,并非向正反应方向移动,B错误;
C.平衡逆向移动,反应物B的消耗量减少,故B的转化率降低,C错误;
D.平衡逆向移动,生成物C的物质的量减小,混合气体总物质的量增大,故C的体积分数减小,D正确;
故选D。
8. 下列装置能达到实验目的的是
A. 探究温度对平衡的影响
B. 探究压强对平衡的影响
C. 测定稀硫酸与锌的反应速率
D. 用pH试纸测定溶液的pH
【答案】A
【解析】
【详解】A.两支试管中盛装等浓度的0.5 溶液,仅所处水浴温度不同,溶液中存在平衡 ,该平衡存在热效应,温度改变时平衡发生移动,可通过溶液颜色的差异探究温度对平衡的影响,A正确;
B.反应 是反应前后气体分子数相等的反应,改变压强平衡不发生移动,压缩注射器体积时仅因 浓度增大使气体颜色加深,无法观察到平衡移动的现象,不能探究压强对平衡的影响,B错误;
C.装置中使用敞口的长颈漏斗,且长颈漏斗下端未浸入液面以下,锌与稀硫酸反应生成的氢气会从长颈漏斗逸出,无法准确测量单位时间内生成氢气的体积,不能达到测定稀硫酸与锌反应速率的目的,C错误;
D.测定溶液时,将湿润的试纸直接浸入待测溶液中,既会污染待测试剂,又会因试纸湿润稀释待测液导致测定结果出现偏差,操作不符合规范,D错误;
故选A。
9. 化学反应常常伴随着热量的变化。下列说法正确的是
A. 吸热反应都需要在加热条件下才能顺利进行
B. 燃烧热的热化学方程式:
C. 已知: ,则红磷比白磷更稳定
D. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧生成,后者放出的热量多
【答案】C
【解析】
【详解】A.吸热反应的发生条件与反应的吸放热属性无必然联系,例如与的反应为吸热反应,常温下即可自发进行,无需加热条件,A错误;
B.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,其中元素对应的指定产物为液态水,该热化学方程式中生成的是,不符合燃烧热的定义要求,B错误;
C.已知反应,说明等质量的白磷具有的能量高于红磷,物质的能量越低稳定性越强,因此红磷比白磷更稳定,C正确;
D.等质量的硫固体转变为硫蒸气的过程需要吸收热量,因此硫蒸气的能量高于同质量硫固体的能量,二者完全燃烧生成等量时,反应物总能量越高,燃烧放出的热量越多,故硫蒸气燃烧放出的热量更多,即硫固体燃烧(后者)放出的热量更少,D错误;
故答案选C。
10. 滴定在科研和工业生产中有着重要作用。下列有关操作正确的是
A. 润洗滴定管 B. 赶出碱式滴定管内的气泡
C. 调控滴定速度 D. 滴定终点读数为12.20 mL
【答案】B
【解析】
【详解】A.润洗滴定管时,需从滴定管上口加入待润洗溶液,将滴定管倾斜并转动,使溶液充分润湿全部内壁后从下口放出,图中滴定管竖直放置,无法使溶液接触并润湿整个管壁,操作错误,A错误;
B.赶出碱式滴定管内气泡时,应将橡胶管向上弯曲、尖嘴斜向上,挤压玻璃珠外侧的橡胶管,使溶液从尖嘴快速喷出以带走管内气泡,图中操作符合规范,B正确;
C.滴定操作时,应左手控制酸式滴定管的活塞,右手握持锥形瓶颈部并不断振荡使反应充分,图中用右手控制活塞、左手托住锥形瓶底部,操作姿势错误,无法正常完成滴定振荡,C错误;
D.滴定管刻度从上到下数值逐渐增大,图中凹液面最低处位于12.00 mL刻度线上方(更靠近0刻度方向),对应读数约为11.80 mL,D错误;
故选B。
11. 以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程如图所示。
相关反应的热化学方程式:
反应I:;
反应Ⅱ:;
反应Ⅲ:。
下列说法错误的是
A. 该过程实现了太阳能到化学能的转化
B. 该过程仅有对总反应起到了催化剂的作用
C. 总反应的热化学方程式为
D. 该过程降低了水分解制氢反应的活化能
【答案】B
【解析】
【详解】A.据图可知,该过程利用太阳能将水分解为氢气和氧气,实现了太阳能到化学能的转化,A正确;
B.SO2和均起催化作用,B错误;
C.根据盖斯定律,目标反应=2×(反应Ⅰ+反应Ⅱ+反应Ⅲ),则ΔH=2×(ΔH1+ΔH2+ΔH3)=2×(-213+327+172)=+572 kJ・mol-1,总反应的热化学方程式符合事实,C正确;
D.该流程通过分步反应实现水的分解,催化剂的作用就是降低反应的活化能,使原本难以直接发生的反应在太阳能驱动下顺利进行,D正确;
答案选B。
12. 某温度下,将pH和体积均相同的HCl和溶液分别加水稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述错误的是
A. a点溶液的浓度:
B. 曲线Ⅱ表示的稀释过程
C. 水的电离程度:b点<c点
D. 溶液中:d点<e点
【答案】D
【解析】
【详解】A.a点两溶液pH相同,即相等,HCl为强酸完全电离,为弱酸仅部分电离,因此达到相同时,的初始浓度更大,即,A正确;
B.稀释过程中,的电离平衡随稀释正向移动,会持续补充,因此相同加水体积下,溶液的pH上升幅度更小,对应曲线Ⅱ,B正确;
C.酸溶液中,酸电离的会抑制水的电离,溶液pH越小,越大,对水的电离抑制作用越强,水的电离程度越小;b点pH小于c点,因此水的电离程度b点 < c点,C正确;
D.为水的离子积,仅与温度有关,整个稀释过程温度恒定,因此d点与e点的相等,即两点的数值相等,D错误;
故答案选D。
第Ⅱ卷
本卷共3题,共64分。
13. 合成氨的反应为
Ⅰ.一些共价键的键能如下表所示。
共价键
键能/()
946
436
391
(1)①根据上表数据计算,一定条件下氮气与氢气反应生成时_____(填“放出”或“吸收”)的热量______kJ。
②在与①相同条件下,将和放入容器中发生上述反应,热量变化为,则与大小关系为____(填“>”、“<”或“=”)。
(2)该反应____0(填“>”或“<”)。该反应_____(填“高温”、“低温”或“不”)可自发进行。
Ⅱ.t℃、2 L恒容密闭容器内发生反应,N2的物质的量随时间的变化如表所示:
时间/min
0
1
2
3
4
5
N2的物质的量/mol
0.20
0.10
0.08
0.06
0.06
0.06
(3)上述反应在第2 min时,N2的转化率为__________。
(4)用H2表示0~3 min内该反应的平均速率_______。
(5)下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是__________(填序号)。
a.断裂键的同时断裂键
b.N2、H2的物质的量之比为1∶3
c.容器中混合气体的密度不随时间变化
d.容器中的压强不随时间变化
Ⅲ.根据合成氨生产流程示意图(下图),回答下列问题。
(6)工业生产中常加入稍过量的,则的转化率会________(填“增大”、“减小”或“无影响”)。原料气必须经过净化,是为了防止_______________________。如用亚铜氨溶液净化,原理为 ,则适宜的条件为________(填序号)。
a.低温低压 b.低温高压 c.高温低压 d.高温高压
(7)与常压相比,工业采用10~30MPa,会使正反应速率________(填“增大”、“减小”,下同)、逆反应速率________、平衡________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)、化学平衡常数K________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(8)400℃时,合成氨反应的化学平衡常数为0.5。
①合成氨反应化学平衡常数的表达式为K=________。
②若某时刻、和的物质的量浓度分别为2 mol/L、1 mol/L和3 mol/L时,则此时该反应________(填“>”“<”或“=”)。
(9)在固体催化剂表面合成氨的过程如图所示,吸附后,能量状态最高的是______(填“A”、“B”或“C”)。
【答案】(1) ①. 放出 ②. 92 ③. >
(2) ①. < ②. 低温
(3)60% (4)0.07
(5)ad (6) ①. 减小 ②. 混有的杂质使催化剂“中毒” ③. b
(7) ①. 增大 ②. 增大 ③. 向正反应方向 ④. 不变
(8) ①. ②. <
(9)B
【解析】
【小问1详解】
① 反应热=,故生成时放出的热量;
② 该反应为可逆反应,和反应不能完全转化为,实际放出的热量 ,故;
【小问2详解】
该反应正向是气体分子数减少的反应,故;反应自发进行的条件是,由于且,故在低温下可自发进行;
【小问3详解】
内,的转化量为,转化率为 ;
【小问4详解】
内,的平均反应速率,根据速率之比等于化学计量数之比,;
【小问5详解】
a.断裂键代表正反应消耗了,断裂键代表逆反应消耗了,和两者速率之比等于化学计量数之比,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,a符合题意;
b.若反应的投料比等于化学计量数之比时,反应过程中任意时刻物质的量之比都不变,不能作为判断平衡的标志,b不符合题意;
c.恒容密闭容器中气体总质量不变,体积不变,则密度始终不变,不能说明达到平衡,c不符合题意;
d.该反应前后气体分子数改变,恒容下压强不变说明各组分含量不再变化,达到平衡状态,d符合题意;
故选ad;
【小问6详解】
增加一种反应物的浓度,能提高另一种反应物的转化率,但自身的转化率会减小,因此氮气的转化率会减小;
工业合成氨中原料气必须净化,以防止混有的杂质使催化剂中毒;
吸收的反应是放热且气体分子数减少的反应,低温高压有利于平衡正向移动,提高净化效果,故选b;
【小问7详解】
增大压强,正、逆反应速率均增大;
加压使平衡向气体分子数减少的方向(即正反应方向)移动;
化学平衡常数只受温度影响,温度不变,则不变;
【小问8详解】
① 合成氨反应的化学平衡常数表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,即 ;
② 此时的浓度商,说明反应向逆反应方向进行,故 ;
【小问9详解】
化学键断裂需要吸收能量,形成化学键释放能量;图中A为反应物分子吸附在催化剂表面,B为分子解离成原子,C为原子结合成氨分子;
从A到B断键吸热,从B到C成键放热,故解离成原子的B状态能量最高;
故选B。
14. 白醋是厨房中常用调味品。某化学研究小组选用下图的3套实验装置,探究化学反应的热效应和测定白醋中醋酸的含量。
(1)用装置1进行实验,实验前U形管中液面左右相平,在试管中加入适量的白醋与氢氧化钠溶液,可观察到的现象是U形管中液面____________,说明反应物的总能量_______(填“高于”或“低于”)生成物的总能量。
(2)用装置2测定醋酸与氢氧化钠溶液反应的反应热。将溶液与溶液混合,测得放出热量2.43 kJ。
①计算与NaOH溶液反应生成1 mol水时放出的热量为_______kJ,该数值小于57.3 kJ的原因是_____________________________。
②装置2分别用注射器从杯盖注入溶液和NaOH溶液进行混合,使用注射器的优点是_________。
(3)该小组通过装置3,用标准NaOH溶液测定某白醋中醋酸的浓度,以检测白醋是否符合国家标准。实验步骤如下:
ⅰ.用酸式滴定管量取白醋50.00 mL并加水稀释至500 mL。
ⅱ.量取稀释后的溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴加几滴指示剂。用标准NaOH溶液进行滴定。
ⅲ.重复步骤ⅱ三次,所用NaOH溶液体积分别为15.00 mL、14.98 mL、15.02 mL。
已知:国家标准规定酿造白醋中醋酸含量不得低于
①滴定过程中选用的指示剂为________溶液。
②NaOH标准液的浓度为,则白醋中醋酸的含量为_________。
③下列操作中,可能使所测白醋中醋酸的浓度偏低的是_________(填序号)。
a.锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥即进行实验
b.滴定过程中摇动锥形瓶时有液滴溅出
c.读取NaOH溶液体积时,滴定结束时仰视读数
【答案】(1) ①. 左低右高 ②. 高于
(2) ①. 48.6 ②. CH3COOH是弱酸,电离过程会吸热 ③. 避免开盖加入CH3COOH与NaOH溶液时的热量散失
(3) ①. 酚酞 ②. 0.6000 ③. b
【解析】
【分析】装置1中,小试管中发生反应,若反应放热会使锥形瓶内气体受热膨胀,压强增大,则U形管中液面左低右高,从而可证明反应放热;装置2中通过测定反应过程中温度变化,可测定中和反应的反应热;装置3为碱式滴定管盛装碱溶液,滴定待测液,可测定待测液的浓度,据此分析;
【小问1详解】
白醋和NaOH的中和反应为放热反应,使锥形瓶内空气受热膨胀,压强增大,将U形管红墨水向右侧压,因此液面左低右高;放热反应的本质就是反应物总能量高于生成物总能量;
【小问2详解】
①反应中生成水的物质的量按不足量的醋酸计算:,则生成1 mol水放热为。强酸强碱的中和热57.3 kJ/mol是基于强酸完全电离的前提,而醋酸为弱电解质,反应过程中醋酸的电离需要吸收部分热量,因此总放热量小于57.3 kJ;
②使用注射器从杯盖注入CH3COOH溶液时,可避开开盖加入CH3COOH与NaOH溶液时的热量散失,减少实验误差;
【小问3详解】
①醋酸与NaOH完全中和生成醋酸钠,溶液呈弱碱性,选择在碱性范围内变色的酚酞作指示剂,滴定终点现象更明显,误差更小;
②三次滴定消耗NaOH的平均体积为,根据,25 mL稀释液中,则500 mL稀释液中醋酸总物质的量为,因此原白醋浓度为;
③a.锥形瓶内残留蒸馏水不影响待测醋酸的总物质的量,n(CH3COOH)不变,消耗V(NaOH)不变,对测定结果无影响,a不符合题意;
b.摇动锥形瓶时液滴溅出,损失了部分待测醋酸,导致消耗的标准NaOH体积偏小,计算出的醋酸浓度偏低,b符合题意;
c.滴定结束仰视读数,读取的NaOH体积偏大,最终测定的醋酸浓度偏高,c不符合题意;
故选b。
15. 某实验小组探究镁与醋酸溶液反应。
【实验】在其他条件相同的情况下,进行实验Ⅰ~Ⅲ。
Ⅰ.取0.1 g光亮的镁屑(过量)放入溶液中;
Ⅱ.取0.1 g光亮的镁屑放入溶液(pH = 2.9)中;
Ⅲ.取0.1 g光亮的镁屑放入10 mL pH = 2.9的HCl溶液中。
【数据如图】
【分析】
(1)醋酸溶液中存在的微粒有、、、和________(填化学式)。用电离方程式表示的主要来源_______________________。
(2)由图中数据可知:镁与醋酸溶液反应时,参与生成气体。证据为__________________。
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ,发现该实验产生氢气速率差异的主要因素不是_______________________。
【探究1】
(4)探究该反应体系中镁与醋酸溶液的反应速率大于盐酸的原因。
假设:分子能直接与Mg反应。
实验Ⅳ:室温下,将光亮的镁屑投入________中,立即产生气体。
假设成立。
【探究2】
(5)探究Mg与醋酸溶液反应的主要微粒。
实验Ⅴ:与Ⅱ相同的条件和试剂用量,将溶液换成含的与的混合溶液(pH = 4.8),气体产生速率与Ⅱ对比如下。
a.实验Ⅴ起始速率
b.实验Ⅱ起始速率
c.实验ⅡpH = 4.8时速率
a与c对比,_________(填化学式,下同)浓度相同,但a中_________浓度约为c的2倍,速率a大于c。同样的方法对比a与b。
【结论】
(6)镁与醋酸溶液反应时,、、均能与镁反应产生氢气,_________是与Mg反应产生气体的主要微粒。
【答案】(1) ①. ②.
(2)实验Ⅱ最终生成的体积明显大于12.3 mL
(3)浓度
(4)冰醋酸 (5) ①. ②.
(6)
【解析】
【分析】本实验通过气体体积和体积随时间变化曲线的斜率,分别比较生成气体的量和反应速率。实验Ⅰ、Ⅱ所用一元酸的体积、物质的量浓度相同,镁均过量,因此可用实验Ⅰ中酸完全反应时理论生成的12.3 mL氢气作为比较基准。实验Ⅱ、Ⅲ的起始pH相同,但醋酸是弱酸,其溶液中还存在未电离的醋酸分子,需要进一步区分不同微粒对反应的作用。实验Ⅳ检验醋酸分子能否直接与镁反应;实验Ⅴ加入醋酸钠后,醋酸根离子浓度增大,醋酸的电离受到抑制,溶液pH升高。再选取表中不同状态进行比较,可分别考察氢离子浓度和醋酸分子浓度对产生气体速率的影响。
【小问1详解】
醋酸是弱电解质,在水溶液中只能部分电离,因此除题中列出的离子和水分子外,还存在未电离的分子。醋酸溶液中的主要来自醋酸的电离,水电离产生的很少,因此表示其主要来源的电离方程式为;
【小问2详解】
实验Ⅰ、Ⅱ所用盐酸和醋酸的物质的量均为。镁与盐酸反应的离子方程式为,镁与醋酸溶液反应的离子方程式为,因此在镁过量时,仅由上述酸反应生成的氢气均为,在题给实验条件下对应的体积均为12.3 mL。图中实验Ⅱ已测得的气体体积明显超过12.3 mL,说明产生的氢气不仅来自醋酸,水也参与了生成气体的反应,因此证据为实验Ⅱ最终生成的体积明显大于12.3 mL;
【小问3详解】
实验Ⅱ、Ⅲ的起始pH均为2.9,故起始氢离子浓度均为。气体体积随时间变化曲线的斜率表示气体产生速率,曲线Ⅱ明显比曲线Ⅲ陡,说明二者起始氢离子浓度相同,产生氢气的速率却有显著差异。因此,造成该差异的主要因素不是起始浓度;
【小问4详解】
要检验醋酸分子能否直接与镁反应,应选用无水醋酸,使反应物中的醋酸以分子形式存在,避免水以及醋酸在水中电离产生的氢离子影响判断。无水醋酸即冰醋酸,将光亮的镁屑投入其中立即产生气体,支持醋酸分子能直接与镁反应的假设,因此应填冰醋酸;
【小问5详解】
a、c两种状态的pH均为4.8,故两者的氢离子浓度均为,第一空填。醋酸的电离平衡为,其电离常数为。同温下,a、c的氢离子浓度相同,因此两者的相同。a中醋酸和醋酸钠的初始浓度均为,醋酸分子与醋酸根离子的浓度之和为;c来自实验Ⅱ,其醋酸分子与醋酸根离子的浓度之和约为。两者分配比例相同,而a的总浓度约为c的2倍,所以a中醋酸分子浓度约为c的2倍。表中a、c的气体产生速率分别为、,说明在氢离子浓度相同时,醋酸分子浓度较大的体系反应较快,第二空填;
【小问6详解】
实验Ⅳ表明醋酸分子能直接与镁反应。比较a、c,两者氢离子浓度相同,a中醋酸分子浓度约为c的2倍,气体产生速率由c的增大到a的,差异明显。再比较a、b,醋酸均仅少量电离,两者醋酸分子浓度均接近;但b的pH为2.9,a的pH为4.8,b中氢离子浓度约为a的倍,而二者气体产生速率分别为、,相差较小。这说明在题给实验条件下,反应速率主要受醋酸分子浓度影响,因此与Mg反应产生气体的主要微粒是。
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