精品解析:广东广州市铁一中学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:
2026-2027学年上学期期中考试试题
高二化学
本试卷共9页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
一、选择题:共有16小题,1~10题每小题2分,11~16题每小题4分,共44分。
1. 化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是
A. 利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境
B. 明矾能够净水,是因为明矾水解生成的Al(OH)3胶体能杀死水中的细菌
C. 为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废电池的综合利用技术
D. 提倡人们购物时不用塑料袋,是为了节约资源,减少白色污染
2. 对于反应 A(g)+3B(g)⇌2C(g)+D(g),下列反应速率关系正确的是
A. v(A)=2v(C) B. v(B)=3v(D) C. 2v(B)=3v(D) D. v(A)=2v(D)
3. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 已知C(石墨,s)=C( 金刚石,s) △H>0,则金刚石比石墨稳定
B. 已知2H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-483.6k/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
C. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2则△H1<△H2
D. 已知常温常压下1 mol的H2和1 mol I2充分反应放出热量14.9 kJ,则该过程的热化学方程式为H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) △H= -14.9 kJ·mol-1
4. 某化学兴趣小组探究50 mL 1 mol⋅L-1H2SO4溶液与过量Zn片的反应,现对该反应采取了下列措施,其中可能既能加快产生氢气的速率又不影响生成氢气的总量的是
A. 滴入几滴CuCl2溶液 B. 滴入适量浓硫酸
C. 加入少量NaHCO3固体 D. 加入适量NaCl溶液
5. 化学用语是化学的独特语言,下列表示正确的是
A. 在水中的电离方程式:
B. 的水解离子方程式:
C. 泡沫灭火器中药品的主要成分为NaHCO3与Al,其工作原理为:
D. 的饱和水溶液中存在沉淀溶解平衡:
6. 工业合成氨推动了人工固氮的发展,下列有关合成氨工业生产的说法正确的是
A. 采用高温条件,是因为高温有利于反应平衡正移
B. 提高投料比,可同时提高和的转化率
C. 循环使用并及时补充原料气,有利于提高原料利用率
D. 采用高压条件,压强越大越好
7. 下列示意图表示正确的是
A. 甲图可表示反应的能量变化
B. 乙图装置用于测定中和反应的反应热
C. 丙图表示实验的环境温度22 ℃,将物质的量浓度相等、体积分别为的、NaOH溶液混合,测量混合液最高温度,结果如图(已知=60 mL)
D. 由丁图可知A、B、C的稳定性由弱到强的顺序为C<A<B
8. 下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向一密闭容器充入,保持温度不变,扩大容器体积
容器中气体颜色先变浅后变深
平衡先正向移动再逆向移动
B
向溶液中分别滴加5滴等浓度的和溶液
加入溶液的反应更剧烈
比催化效果好
C
取溶液于试管中,加热
加热后溶液变为黄绿色
反应的
D
溶液中滴加NaOH溶液
溶液由黄色变为橙色
减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
9. 在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是
A. 图I表示的是t1时刻升高温度对反应速率的影响
B. 图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响
C. 图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化剂效率比乙高
D. 图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高
10. 室温下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是
A. 溶液H+浓度比较:b>a>c
B. 醋酸电离度比较:b>a>c
C. b点到c点过程中:变小
D. b点到c点过程中:变大
11. 一定温度下,将8 mol A和4 mol B置于2 L的密闭容器中,发生如下反应 。经20 s后测得C的浓度为3.6 mol/L,下列说法正确的是
A. 用物质B表示的反应速率为
B. 20 s时物质A的转化率为45%
C. 平衡后,C的体积分数一定是75%
D. 当容器中气体密度不再改变时,说明反应达到了平衡状态
12. 已知:在标准压强(100 kPa)、298 K,由最稳定的单质合成1 mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用表示。有关物质的有如图所示关系。下列有关判断正确的是
A. H2O(l)的 B. NH3比N2H4稳定
C. 2 mol NO(g)的键能大于N2(g)与O2(g)的键能之和 D. N2H4(l)标准燃烧热为
13. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的R(g),发生反应R(g)T(g),该反应经历两步:①R(g)I(g),②I(g)T(g),催化剂M能催化第②步反应,反应历程如图所示。
下列说法不正确的是
A. 升高温度,减小,且减小
B. 不使用催化剂M,反应过程中c(I)先增大后减小
C. 使用催化剂M,反应①的ΔH不变,反应②的ΔH减小
D. 使用催化剂M,反应①速率不变,反应②速率加快
14. 为了探究钠与水和盐酸的反应;某同学各取200 mg形状类似的钠,分别投入足量的水和不同浓度的盐酸中反应,并计时,实验结果如下表所示。
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
盐酸浓度/(mol/L)
0
0.1
0.5
1
3
6
反应时间/s
20
13
11
21
65
114
溶液中有无沉淀析出
无
无
无
无
少量
大量
下列说法正确的是
A. 钠与盐酸反应比钠与水反应速率更快
B. 第5、6组出现的沉淀的主要成分是NaOH
C. 盐酸浓度越高,沉积在钠表面的沉淀可以阻碍反应的进行
D. 该实验可以证明钠与盐酸反应时优先与反应
15. 某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠()与稀硫酸的反应(化学方程式为 ),探究化学反应速率的影响因素,设计了如下实验。下列说法正确的是
实验序号
反应温度/
稀硫酸
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
0.10
0.50
③
20
10.0
0.10
4.0
0.50
A. 可在③中加入2滴溶液,用实验①和③探究催化剂对反应速率的影响
B. 若将水更换为稀溶液,对实验结果会产生影响
C. 若用实验①和③探究稀硫酸浓度对反应速率的影响,则需=0
D. 若用实验②和③探究温度对反应速率的影响,则需=
16. 25℃时,向浓度均为的和的混合溶液中滴加的标准溶液,测得混合溶液的随加入标准溶液的体积的变化如图。下列说法正确的是
A. 、、三点对应的电离平衡常数:
B. 滴定过程中点对应溶液中,水的电离程度最大
C. 点对应溶液中存在:
D. 点对应溶液中存在:
二、非选择题:共有4大题,每道大题14分,共56分。
17. 回答下列问题:
I.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡
常数(25℃)
Ka1=1.8×10-5
Ka2=6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
(1)在相同条件下,三种弱酸的酸性强弱顺序为_______。
(2)向NaCN溶液中通入少量CO2气体,反应的离子方程式为_______。
Ⅱ.某实验小组想定量探究反应速率与反应物浓度的关系。
查阅资料:该反应速率与c(KMnO4)、c(H2C2O4)的关系为v=kcm(KMnO4)cn(H2C2O4),k为常数。设计实验方案如下:(在室温下完成以下实验)
实验编号
1
2
3
4
水
10
5
0
5
5
10
10
5
酸性
5
5
10
10
溶液褪色时间
40
20
10
(3)该反应的离子方程式为_______。
(4)4号实验中始终没有观察到溶液褪色,你认为可能的原因是_______ 。
(5)2号反应中,的平均反应速率为_______。
(6)根据实验数据可确定n的值为_______。
(7)上述实验过程中,开始溶液颜色均无明显变化,一段时间后溶液突然褪色。某同学设计了如下实验进行探究(已知:对该反应无影响)。
结合实验现象,该同学认为_______(填离子符号)能够加快反应速率,实验1中加入的溶液,其目的是_______。
18. 醋酸钠在生活、生产和科研中应用广泛。
(1)醋酸钠晶体()易溶于水,其水溶液显弱碱性。醋酸钠的溶解度随温度升高显著增大。现以醋酸废水为原料制备醋酸钠晶体的流程简图如下:
其中“操作X”为________。
(2)用醋酸钠晶体配制溶液并用盐酸滴定以测定其浓度,该过程用到的下列仪器有________(填编号)。
(3)常温下,测定溶液的浓度及水解常数:移取溶液,用盐酸滴定,用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得:
①________。
②的________(列出算式)。
(4)某小组同学研究温度和浓度对水解平衡的影响。取的溶液,按下表配制系列溶液,用pH计测定pH,记录数据。
实验序号
温度/℃
pH
1
50.0
0
25
9.37
2
a
45.0
25
8.87
3
5.0
45.0
40
8.56
①实验2中的________mL。
②对比实验1和2中的数据可判断出稀释时水解平衡正向移动,写出其水解的离子方程式:________。
③对比实验2和3的数据发现,升高温度,溶液pH减小,甲同学认为据此可判断出升温时水解平衡逆向移动,但是乙同学考虑到水的离子积________(填“”或“”),认为其观点不成立。
④乙同学提出通过测定并比较不同温度下水解平衡常数的大小,可说明温度对水解平衡的影响。
小组讨论后,结合实验3进行补充实验,以获得40℃下的水解平衡常数。简述该实验方案:________(包括所用仪器、试剂及需要测得的数据),再使用(3)②中的方法进行计算。
测定结果:
19. 湿法炼锌净化钴渣中含有Zn、Co、Cu和Fe的单质及,可利用过硫酸钠氧化水解法实现钴的富集,同时分别回收锌、铜和铁元素,工艺流程如下:
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表:
金属离子
开始沉淀的pH
1.9
7.5
7.7
沉淀完全的pH
3.2
9.0
9.2
已知:①一种离子的浓度时已沉淀完全;②的还原产物为。
回答下列问题:
(1)将净化钴渣研细的目的是________。
(2)浸渣的主要成分为_____(填化学式)。
(3)钴属于铁系元素,性质与铁相似。根据流程可知:Co2+的还原性_____(填“强于”或“弱于”)。
(4)常温下,利用上述表格数据,计算的_____;如果滤液I中Co2+浓度为,则“除铁”应控制的pH范围是_____。
(5)除铁时发生的主要反应的离子方程式为___________。
(6)上述流程中_____(填标号)可返回湿法炼锌系统,提高锌的利用率。
A. 浸渣 B. 滤渣I C. 滤液II D. 滤渣II
20. 低碳烯烃是重要的化学品或有机反应中间体,探索多种合成方法极具意义。
Ⅰ.碘甲烷在一定条件下可在催化剂的作用下制取低碳烯烃,其反应机理如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)计算反应的ΔH =__________。
(2)反应ⅰ在__________(填“高温”或“低温”)条件下自发进行。
(3)向容积为1L的密闭容器中投入1molCH3I,发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ,温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯占所有气体的物质的量分数的影响如图所示。
①其中曲线X表示的物质为__________(填分子式)。
②根据上述图像,下列对碘甲烷裂解反应体系的说法正确的有__________。
A.由曲线Y可知温度越高,催化剂的活性越强
B.体系中始终存在关系:
C.~之间,温度对反应ⅱ的影响小于对反应ⅱ的影响
D.达平衡时
③时,反应ⅱ的平衡常数Kx=__________。
(已知反应的,物质ⅰ的物质的量分数)
Ⅱ.丙烯可以通过氨氧化法制备重要工业原料丙烯腈(),其反应原理如下(反应ⅴ为副反应):
反应ⅳ:
反应ⅴ:
(4)时,向起始压强为的恒容密闭容器中,通入、和发生反应ⅳ、ⅴ,达到平衡时,容器内有,。计算:
①反应ⅳ的选择性__________ (写出计算过程,反应ⅳ的选择性。用含a、b的代数式表示);
②H2O(g)的分压__________。(用含a、b的代数式表示)
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2026-2027学年上学期期中考试试题
高二化学
本试卷共9页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
一、选择题:共有16小题,1~10题每小题2分,11~16题每小题4分,共44分。
1. 化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是
A. 利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境
B. 明矾能够净水,是因为明矾水解生成的Al(OH)3胶体能杀死水中的细菌
C. 为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废电池的综合利用技术
D. 提倡人们购物时不用塑料袋,是为了节约资源,减少白色污染
【答案】B
【解析】
【详解】A.使用清洁能源可减少大气污染物的排放,还可以节约化石能源,故A正确;
B.明矾净水的原理是水解生成的Al(OH)3胶体具有强吸附性,可以吸附水中悬浮的杂质实现沉降,它没有强氧化性,不能杀死水中的细菌,B错误;
C.废电池中的重金属会渗透污染土壤和地下水,对废电池做综合利用可以避免这类污染,同时回收有用资源,C正确;
D.白色污染是指废旧塑料制品带来的污染,提倡人们购物时不用塑料袋,能防止白色污染的产生,D正确;
故选B。
2. 对于反应 A(g)+3B(g)⇌2C(g)+D(g),下列反应速率关系正确的是
A. v(A)=2v(C) B. v(B)=3v(D) C. 2v(B)=3v(D) D. v(A)=2v(D)
【答案】B
【解析】
【分析】同一化学反应中,用不同物质表示的反应速率之比,等于对应物质的化学计量数之比,速率比等于化学计量数比即,逐一分析选项:
【详解】A.由计量数比得,即,A错误;
B.由计量数比得,即,B正确;
C.由计量数比得,即,而非,C错误;
D.由计量数比得,即,D错误;
故选B。
3. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 已知C(石墨,s)=C( 金刚石,s) △H>0,则金刚石比石墨稳定
B. 已知2H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-483.6k/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
C. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2则△H1<△H2
D. 已知常温常压下1 mol的H2和1 mol I2充分反应放出热量14.9 kJ,则该过程的热化学方程式为H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) △H= -14.9 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】A .能量越低越稳定,石墨的能量比金刚石的能量低,所以石墨稳定,A错误;
B.氢气的燃烧热是完全燃烧1mol氢气生成液态水所放出的能量,气态水变为液态水释放热,所以氢气的燃烧热大于241.8kJ/mol,B错误;
C.单质碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量,焓变是负值,所以△H1<△H2,C正确;
D.该反应是可逆反应,不知道进行的程度如何,因此无法确定反应完全放出的热量,D错误;
故选C。
4. 某化学兴趣小组探究50 mL 1 mol⋅L-1H2SO4溶液与过量Zn片的反应,现对该反应采取了下列措施,其中可能既能加快产生氢气的速率又不影响生成氢气的总量的是
A. 滴入几滴CuCl2溶液 B. 滴入适量浓硫酸
C. 加入少量NaHCO3固体 D. 加入适量NaCl溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.滴入几滴CuCl2溶液,发生反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu,生成的Cu附着在Zn表面,形成Zn、Cu、稀硫酸原电池,从而加快产生氢气的反应速率,但由于Zn过量,所以消耗少量Zn并不影响生成氢气的总量,A符合题意;
B.滴入适量浓硫酸,将增大H2SO4的物质的量,使生成氢气的总量增大,B不符合题意;
C.加入少量NaHCO3固体,发生反应H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2↑,使与Zn反应的硫酸的物质的量减小,从而减少氢气的总量,C不符合题意;
D.加入适量NaCl溶液,NaCl不影响生成氢气的速率和总量,但水使硫酸的浓度减小,生成氢气的速率减慢,D不符合题意;
故选A。
5. 化学用语是化学的独特语言,下列表示正确的是
A. 在水中的电离方程式:
B. 的水解离子方程式:
C. 泡沫灭火器中药品的主要成分为NaHCO3与Al,其工作原理为:
D. 的饱和水溶液中存在沉淀溶解平衡:
【答案】C
【解析】
【详解】A.是弱酸的酸式盐,为弱酸酸式酸根,电离时不能拆分为和,正确电离方程式为,A错误;
B.给出的方程式为的电离方程式,的水解是结合水电离的生成,正确水解离子方程式为,B错误;
C.泡沫灭火器中与发生完全双水解反应,生成沉淀和气体,方程式书写规范,C正确;
D.沉淀溶解平衡为可逆过程,应使用可逆符号,正确表达式为,D错误;
故选C。
6. 工业合成氨推动了人工固氮的发展,下列有关合成氨工业生产的说法正确的是
A. 采用高温条件,是因为高温有利于反应平衡正移
B. 提高投料比,可同时提高和的转化率
C. 循环使用并及时补充原料气,有利于提高原料利用率
D. 采用高压条件,压强越大越好
【答案】C
【解析】
【分析】合成氨反应为,,正反应为气体分子数减小的放热反应,工业生产条件选择需兼顾反应速率、平衡转化率、设备成本与能耗的多重因素。
【详解】A.合成氨正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,工业采用高温是为了提高催化剂活性、加快反应速率,并非有利于平衡正移,A错误;
B.提高投料比,转化率升高,自身转化率降低,无法同时提高二者转化率,B错误;
C.循环使用未反应的原料气并及时补充原料气,可充分利用反应物,有利于提高原料利用率,C正确;
D.高压有利于合成氨反应平衡正向移动,但压强过高会大幅提升设备要求、生产成本和能耗,并非压强越大越好,D错误;
故选C。
7. 下列示意图表示正确的是
A. 甲图可表示反应的能量变化
B. 乙图装置用于测定中和反应的反应热
C. 丙图表示实验的环境温度22 ℃,将物质的量浓度相等、体积分别为的、NaOH溶液混合,测量混合液最高温度,结果如图(已知=60 mL)
D. 由丁图可知A、B、C的稳定性由弱到强的顺序为C<A<B
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中反应物的总能量比生成物高,反应为放热反应,而为吸热反应,A错误;
B.测定中和反应的反应热时,烧杯与杯盖之间无空隙,装置密封,隔热保温,使用温度计测量温度,需要使用环形玻璃搅拌器搅拌,B正确;
C.V2=5mL时,对应温度为22°C,酸碱中和反应为放热反应,说明环境温度低于22°C,物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合,+=60 mL,则=20 mL,=40 mL时与NaOH恰好完全反应,放出的热量最多,温度最高,C错误;
D.“能量越低越稳定”,由图丁知,三种物质的稳定性顺序为B<A<C,D错误;
故选B。
8. 下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向一密闭容器充入,保持温度不变,扩大容器体积
容器中气体颜色先变浅后变深
平衡先正向移动再逆向移动
B
向溶液中分别滴加5滴等浓度的和溶液
加入溶液的反应更剧烈
比催化效果好
C
取溶液于试管中,加热
加热后溶液变为黄绿色
反应的
D
溶液中滴加NaOH溶液
溶液由黄色变为橙色
减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.保持温度不变扩大容器体积,浓度瞬间减小,气体颜色先变浅,平衡向气体分子数增大的方向移动,浓度有所回升颜色变深,平衡仅发生逆向移动,A错误;
B.具有强氧化性,和发生氧化还原反应,作氧化剂不是催化剂,无法比较催化效果,B错误;
C.为蓝色,为黄色,加热后溶液变为黄绿色,说明平衡正向移动,升温向吸热方向移动,故反应,C正确;
D.溶液中存在平衡,为橙色,为黄色,滴加溶液消耗,平衡正向移动,溶液应由橙色变为黄色,现象描述错误,D错误;
故选C。
9. 在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是
A. 图I表示的是t1时刻升高温度对反应速率的影响
B. 图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响
C. 图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化剂效率比乙高
D. 图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高
【答案】B
【解析】
【详解】A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,V′(逆)>V′(正),图I表示的不是t1时刻升高温度对反应速率的影响,故A错误;
B.催化剂能同等程度增大正逆反应速率,所以图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响,故B正确;
C.催化剂不能使平衡移动,由于图Ⅲ平衡发生了移动,所以改变的条件不是加入催化剂,故C错误;
D.乙先达到平衡,乙压强大;增大压强2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)平衡正向移动,SO2转化率应增大,与图像不符,故D错误;
选B。
10. 室温下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是
A. 溶液H+浓度比较:b>a>c
B. 醋酸电离度比较:b>a>c
C. b点到c点过程中:变小
D. b点到c点过程中:变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.醋酸溶液导电能力越强,氢离子浓度越大,导电能力,故浓度,A正确;
B.弱电解质“越稀越电离”,加水量,故电离度,B错误;
C.b到c过程温度不变,电离常数不变,因此,b到c过程减小,故该比值变大,C错误;
D.该表达式为醋酸的电离平衡常数,仅与温度有关,室温下温度不变,故不变,D错误;
故答案选A。
11. 一定温度下,将8 mol A和4 mol B置于2 L的密闭容器中,发生如下反应 。经20 s后测得C的浓度为3.6 mol/L,下列说法正确的是
A. 用物质B表示的反应速率为
B. 20 s时物质A的转化率为45%
C. 平衡后,C的体积分数一定是75%
D. 当容器中气体密度不再改变时,说明反应达到了平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.B为固体,固体浓度视为常数,不能用单位时间内浓度变化表示反应速率,A错误;
B.20 s时生成C的物质的量为,根据反应计量关系,消耗A的物质的量为7.2 mol,A的转化率为,不是45%,B错误;
C.题干未说明20 s时反应达到平衡状态,无法确定平衡时C的物质的量,且若20 s为平衡态,C的体积分数为,也不是75%,C错误;
D.容器体积固定,气体密度,由于B为固体,反应过程中气体总质量随反应进行不断变化,因此密度为变量,当密度不再改变时,说明反应达到平衡状态,D正确;
故选D。
12. 已知:在标准压强(100 kPa)、298 K,由最稳定的单质合成1 mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用表示。有关物质的有如图所示关系。下列有关判断正确的是
A. H2O(l)的 B. NH3比N2H4稳定
C. 2 mol NO(g)的键能大于N2(g)与O2(g)的键能之和 D. N2H4(l)标准燃烧热为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,气态水的标准摩尔生成焓为。气态水液化为液态水的过程会放出热量,因此生成1 mol液态水的反应放热更多,即液态水的标准摩尔生成焓,A错误;
B.物质的能量越低越稳定,由图可知的生成焓为,的生成焓为,所以比更稳定,B正确;
C.的反应焓变,焓变=反应物总键能-生成物总键能,说明与的键能之和大于2 mol NO(g)的键能,C错误;
D.根据标准摩尔生成焓可写出燃烧的反应:,计算得该反应焓变。但标准燃烧热的定义要求生成的指定产物为稳定氧化物,此处水的稳定状态是液态而非气态,因此的标准燃烧热大于,D错误;
故选B。
13. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的R(g),发生反应R(g)T(g),该反应经历两步:①R(g)I(g),②I(g)T(g),催化剂M能催化第②步反应,反应历程如图所示。
下列说法不正确的是
A. 升高温度,减小,且减小
B. 不使用催化剂M,反应过程中c(I)先增大后减小
C. 使用催化剂M,反应①的ΔH不变,反应②的ΔH减小
D. 使用催化剂M,反应①速率不变,反应②速率加快
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,反应①为吸热反应,反应②为放热反应,R(g)T(g)为放热反应,结合外界条件改变对反应速率和化学平衡的影响分析。
【详解】A.由图可知,反应①为吸热反应,反应②为放热反应,升高温度,①平衡正向移动、②平衡逆向移动,c(T)减小,c(I)增大,故减小,R(g)T(g)为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,减小,A正确;
B.反应①的活化能小于反应②,则反应①的速率大于反应②,开始时 I的生成速率大于消耗速率,浓度增大,随着反应进行,I的消耗速率大于生成速率,浓度减小,所以不使用催化剂M,反应过程中c(I)先增大后减小,B正确;
C.反应焓变取决于反应物和生成物的总能量,加入催化剂不能改变反应焓变,C错误;
D.催化剂M能催化第②步反应,反应②速率加快,反应①速率不变,D正确;
故选C。
14. 为了探究钠与水和盐酸的反应;某同学各取200 mg形状类似的钠,分别投入足量的水和不同浓度的盐酸中反应,并计时,实验结果如下表所示。
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
盐酸浓度/(mol/L)
0
0.1
0.5
1
3
6
反应时间/s
20
13
11
21
65
114
溶液中有无沉淀析出
无
无
无
无
少量
大量
下列说法正确的是
A. 钠与盐酸反应比钠与水反应速率更快
B. 第5、6组出现的沉淀的主要成分是NaOH
C. 盐酸浓度越高,沉积在钠表面的沉淀可以阻碍反应的进行
D. 该实验可以证明钠与盐酸反应时优先与反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据实验数据,当盐酸浓度为0.1 mol/L和0.5 mol/L时,反应时间(13 s、11 s)确实比水(20 s)更短,说明此时反应更快;但当盐酸浓度达到1 mol/L及以上时,反应时间反而更长(21 s、65 s、114 s),故不能得出钠与盐酸反应比钠与水反应速率更快的结论,A错误;
B.钠与盐酸反应生成NaCl,高浓度Cl-可能导致NaCl溶解度降低而析出沉淀,题中盐酸足量,该固体不可能为NaOH,B错误;
C.实验数据显示,当盐酸浓度≥3 mol/L时,反应时间显著增加且出现沉淀,说明高Cl-浓度导致NaCl析出并覆盖钠表面,阻碍反应的进行,C正确;
D.虽然低浓度盐酸中反应速率比水中快,表明钠与H+反应更快,但由于高浓度时存在沉淀生成的干扰因素,本实验不足以严谨地证明钠优先与H+反应,D错误;
故选C。
15. 某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠()与稀硫酸的反应(化学方程式为 ),探究化学反应速率的影响因素,设计了如下实验。下列说法正确的是
实验序号
反应温度/
稀硫酸
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
0.10
0.50
③
20
10.0
0.10
4.0
0.50
A. 可在③中加入2滴溶液,用实验①和③探究催化剂对反应速率的影响
B. 若将水更换为稀溶液,对实验结果会产生影响
C. 若用实验①和③探究稀硫酸浓度对反应速率的影响,则需=0
D. 若用实验②和③探究温度对反应速率的影响,则需=
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验①和③初始稀硫酸体积不同,浓度本身存在差异,加入后同时存在催化剂和稀硫酸浓度两个变量,无法探究催化剂对反应速率的影响,A错误;
B.反应的实质为,不参与反应,更换为稀溶液不会改变反应物浓度,对实验结果无影响,B错误;
C.探究稀硫酸浓度对反应速率的影响需控制其他变量相同,混合溶液总体积应与实验①一致为,故,C错误;
D.探究温度对反应速率的影响需控制、稀硫酸的浓度均相同,故、,且混合后总体积需相同,因此需,D正确;
故选D。
16. 25℃时,向浓度均为的和的混合溶液中滴加的标准溶液,测得混合溶液的随加入标准溶液的体积的变化如图。下列说法正确的是
A. 、、三点对应的电离平衡常数:
B. 滴定过程中点对应溶液中,水的电离程度最大
C. 点对应溶液中存在:
D. 点对应溶液中存在:
【答案】D
【解析】
【分析】NaOH溶液和HCl、混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线可知,a点时,NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,未发生反应,溶质成分为NaCl和;b点时,NaOH溶液反应掉一半的,溶质成分为NaCl、和;c点时NaOH溶液与恰好完全反应,溶质成分为NaCl、;d点时NaOH过量,溶质成分为NaCl、和NaOH,
【详解】A.弱酸的电离平衡常数只与温度有关,a、b、c三点温度不变,对应的电离平衡常数相等即:,A错误;
B.开始时是酸溶液,水的电离受到抑制,滴加NaOH溶液过程中,与酸发生中和反应,开始生成NaCl和水,水电离的抑制程度减小,之后生成c点时恰好中和,溶质成分为NaCl、,水解促进水的电离,此时水的电离程度最大即c点,d点加入过量NaOH溶液抑制水的电离,B错误;
C.b点时,NaOH溶液反应掉的的一半,溶质成分为NaCl、和,消耗15ml,,根据物料守恒:,C错误;
D.c点时NaOH溶液与恰好完全反应,溶质成分为NaCl、,溶液中存在电荷守恒:,25℃时c点pH大于7溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),则存在,D正确;
故选D。
二、非选择题:共有4大题,每道大题14分,共56分。
17. 回答下列问题:
I.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡
常数(25℃)
Ka1=1.8×10-5
Ka2=6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
(1)在相同条件下,三种弱酸的酸性强弱顺序为_______。
(2)向NaCN溶液中通入少量CO2气体,反应的离子方程式为_______。
Ⅱ.某实验小组想定量探究反应速率与反应物浓度的关系。
查阅资料:该反应速率与c(KMnO4)、c(H2C2O4)的关系为v=kcm(KMnO4)cn(H2C2O4),k为常数。设计实验方案如下:(在室温下完成以下实验)
实验编号
1
2
3
4
水
10
5
0
5
5
10
10
5
酸性
5
5
10
10
溶液褪色时间
40
20
10
(3)该反应的离子方程式为_______。
(4)4号实验中始终没有观察到溶液褪色,你认为可能的原因是_______ 。
(5)2号反应中,的平均反应速率为_______。
(6)根据实验数据可确定n的值为_______。
(7)上述实验过程中,开始溶液颜色均无明显变化,一段时间后溶液突然褪色。某同学设计了如下实验进行探究(已知:对该反应无影响)。
结合实验现象,该同学认为_______(填离子符号)能够加快反应速率,实验1中加入的溶液,其目的是_______。
【答案】(1)CH3COOH>H2CO3>HCN
(2)CN-+CO2+H2O=HCN+
(3)
(4)KMnO4过量 (5)
(6)1 (7) ①. ②. 保证实验1和实验2混合后溶液中的初始浓度相等
【解析】
【分析】某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4(弱酸)溶液的反应来探究“浓度对化学反应速率的影响”,实验①②其它条件相同,只有草酸浓度不同,所以是探究草酸浓度对化学反应速率的影响,实验②③其它条件相同,高锰酸钾的浓度不同,是探究高锰酸钾的浓度对化学反应速率的影响,以此解答。
【小问1详解】
几种弱酸CH3COOH、HCN、H2CO3的一级电离平衡常数分别为:Ka1=1.8×10-5、Ka2=6.2×10-10、Ka1=4.5×10-7,所以酸性强弱顺序为:CH3COOH>H2CO3>HCN,故答案为:CH3COOH>H2CO3>HCN;
【小问2详解】
向NaCN溶液中通入少量CO2气体,酸性:H2CO3>HCN,反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O=HCN+,故答案为:CN-+CO2+H2O=HCN+;
【小问3详解】
酸性溶液与溶液反应生成二氧化碳、硫酸锰和水,该反应的离子方程式为:;
故答案为:;
【小问4详解】
根据反应可知,实验4中高锰酸钾过量,导致溶液没有褪色,故答案为:KMnO4过量;
【小问5详解】
2号实验中草酸的物质的量为:0.5mol/L×0.01L=0.005mol,高锰酸钾的物质的量为:0.2mol/L×0.005L=0.001mol;根据反应可知,高锰酸钾不足,所以反应中消耗的草酸的物质的量为:0.001mol×=0.0025mol,2号反应中,的反应速率为:,故答案为:;
【小问6详解】
通过实验数据可以分析出不同实验中的速率关系。我们使用实验1和实验2的数据进行比较,实验1:,,同理实验2:c(KMnO4)=0.05mol/L,c(H2C2O4)=0.25mol/L,比较两次实验的反应速率:褪色时间与反应速率成反比,因此===2,由于c(KMnO4)不变,所以,即,解得n=1,故答案为:1;
【小问7详解】
对比实验1、2,实验2褪色较快,则Mn2+具有催化作用,能够加快反应速率,实验1中加入 溶液,其目的是:保证实验1和实验2混合后溶液中的初始浓度相等,故答案为:;保证实验1和实验2混合后溶液中的初始浓度相等。
18. 醋酸钠在生活、生产和科研中应用广泛。
(1)醋酸钠晶体()易溶于水,其水溶液显弱碱性。醋酸钠的溶解度随温度升高显著增大。现以醋酸废水为原料制备醋酸钠晶体的流程简图如下:
其中“操作X”为________。
(2)用醋酸钠晶体配制溶液并用盐酸滴定以测定其浓度,该过程用到的下列仪器有________(填编号)。
(3)常温下,测定溶液的浓度及水解常数:移取溶液,用盐酸滴定,用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得:
①________。
②的________(列出算式)。
(4)某小组同学研究温度和浓度对水解平衡的影响。取的溶液,按下表配制系列溶液,用pH计测定pH,记录数据。
实验序号
温度/℃
pH
1
50.0
0
25
9.37
2
a
45.0
25
8.87
3
5.0
45.0
40
8.56
①实验2中的________mL。
②对比实验1和2中的数据可判断出稀释时水解平衡正向移动,写出其水解的离子方程式:________。
③对比实验2和3的数据发现,升高温度,溶液pH减小,甲同学认为据此可判断出升温时水解平衡逆向移动,但是乙同学考虑到水的离子积________(填“”或“”),认为其观点不成立。
④乙同学提出通过测定并比较不同温度下水解平衡常数的大小,可说明温度对水解平衡的影响。
小组讨论后,结合实验3进行补充实验,以获得40℃下的水解平衡常数。简述该实验方案:________(包括所用仪器、试剂及需要测得的数据),再使用(3)②中的方法进行计算。
测定结果:
【答案】(1)蒸发浓缩、冷却结晶
(2)BD (3) ①. 1.050 ②.
(4) ①. 5.0 ②. ③. ④. 用pH计测定40℃下纯水的pH,计算该温度下的,再结合8.56(即实验3测得的40℃时溶液的pH)计算40℃的
【解析】
【分析】醋酸废水中加入进行中和生成,过滤后的滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶后得到晶体;并利用了控制变量法研究温度和浓度对水解平衡的影响,由此解答;
【小问1详解】
根据已知可知醋酸钠的溶解度随温度升高显著增大,目标产物为晶体,需要先蒸发浓缩得到热的过饱和溶液,再通过冷却结晶的方式得到晶体,因此操作X为蒸发浓缩、冷却结晶;
【小问2详解】
A.该仪器为蒸发皿,主要用于蒸发,该实验过程不需要蒸发,A错误;
B.该仪器为锥形瓶,滴定过程需要锥形瓶盛放待测的醋酸钠溶液,B正确;
C.该仪器为分液漏斗,主要用于分液,该实验过程不需要分液,C错误;
D.该仪器为酸式滴定管,滴定过程中需要酸式滴定管盛装盐酸,D正确;
E.该仪器为球形冷凝管,主要用于冷凝回流,该实验过程中不需要,E错误;
故选BD;
【小问3详解】
①该滴定反应为,滴定终点时二者恰好完全反应,消耗的盐酸的物质的量为 ,的物质的量为,其物质的量浓度为;
②的水解平衡为,水解常数为,未加入盐酸时,溶液为,pH=9.37,,水解程度很小,可以认为,,代入水解常数为。
【小问4详解】
①实验1中溶液总体积为50.0mL,实验2和实验1为同一温度下的稀释对比实验,需要保证溶液的体积一致,因此;
②水解生成和,因此其水解离子方程式为;
③水的电离是吸热反应,温度升高,平衡正向移动,水的离子积变大,因此;
④可以参考(3)中计算的方法,测量并计算40℃下的,再根据40℃下溶液的pH计算40℃的,因此实验方案为:用pH计测定40℃下纯水的pH,计算该温度下的,再结合8.56(即实验3测得的40℃时溶液的pH)计算40℃的。
19. 湿法炼锌净化钴渣中含有Zn、Co、Cu和Fe的单质及,可利用过硫酸钠氧化水解法实现钴的富集,同时分别回收锌、铜和铁元素,工艺流程如下:
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表:
金属离子
开始沉淀的pH
1.9
7.5
7.7
沉淀完全的pH
3.2
9.0
9.2
已知:①一种离子的浓度时已沉淀完全;②的还原产物为。
回答下列问题:
(1)将净化钴渣研细的目的是________。
(2)浸渣的主要成分为_____(填化学式)。
(3)钴属于铁系元素,性质与铁相似。根据流程可知:Co2+的还原性_____(填“强于”或“弱于”)。
(4)常温下,利用上述表格数据,计算的_____;如果滤液I中Co2+浓度为,则“除铁”应控制的pH范围是_____。
(5)除铁时发生的主要反应的离子方程式为___________。
(6)上述流程中_____(填标号)可返回湿法炼锌系统,提高锌的利用率。
A. 浸渣 B. 滤渣I C. 滤液II D. 滤渣II
【答案】(1)增大钴渣与酸的接触面积,从而加快酸浸速率,使酸浸更充分
(2)
(3)弱于 (4) ①. ②.
(5)或、 (6)C
【解析】
【分析】由题给流程可知,向净化钴渣中加入稀硫酸酸浸时,锌、钴、铁和氢氧化锌溶于稀硫酸得到可溶性硫酸盐,铜不能与稀硫酸反应,过滤得到含有铜的滤渣和浸出液;向浸出液中加入过氧化氢溶液,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,向氧化后的溶液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和滤液;向滤液中加入过二硫酸钠溶液,将溶液中的亚钴离子氧化为钴离子,向氧化后的溶液中加入氢氧化钠溶液调节溶液的pH,将钴离子转化为氢氧化钴沉淀,过滤得到滤液和氢氧化钴滤渣;滤渣经洗涤得到氢氧化钴成品。
【小问1详解】
研细净化钴渣可以增大固体表面积,有利于增大净化钴渣与稀硫酸的接触面积,加快酸浸速率,使酸浸更充分,故答案为增大钴渣与酸的接触面积,加快酸浸速率,使酸浸更充分。
【小问2详解】
由分析可知,浸渣的主要成分为铜,故答案为Cu。
【小问3详解】
由分析可知,加入过氧化氢溶液的目的是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,亚铁离子被氧化为铁离子时,亚钴离子未被氧化,由氧化还原反应规律可知,亚铁离子的还原性强于亚钴离子,故答案为弱于。
【小问4详解】
由表格数据可知,亚钴离子完全沉淀时溶液pH为9.2,则氢氧化亚钴的溶度积为;亚钴离子浓度为的溶液开始沉淀时溶液中氢氧根离子浓度为,溶液pH为7.2,由表格数据可知,铁离子完全沉淀时,溶液pH为3.2,则“除铁”应控制的pH范围是,故答案为。
【小问5详解】
“除铁”步骤为向浸出液加入过氧化氢溶液,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,向氧化后的溶液加入氢氧化钠溶液调节pH,将铁离子转化为沉淀,故发生反应的离子方程式为或、。
【小问6详解】
由分析可知,沉钴得到的滤液Ⅱ中含有锌离子,可返回湿法炼锌系统,提高锌的利用率,故选C。
20. 低碳烯烃是重要的化学品或有机反应中间体,探索多种合成方法极具意义。
Ⅰ.碘甲烷在一定条件下可在催化剂的作用下制取低碳烯烃,其反应机理如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)计算反应的ΔH =__________。
(2)反应ⅰ在__________(填“高温”或“低温”)条件下自发进行。
(3)向容积为1L的密闭容器中投入1molCH3I,发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ,温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯占所有气体的物质的量分数的影响如图所示。
①其中曲线X表示的物质为__________(填分子式)。
②根据上述图像,下列对碘甲烷裂解反应体系的说法正确的有__________。
A.由曲线Y可知温度越高,催化剂的活性越强
B.体系中始终存在关系:
C.~之间,温度对反应ⅱ的影响小于对反应ⅱ的影响
D.达平衡时
③时,反应ⅱ的平衡常数Kx=__________。
(已知反应的,物质ⅰ的物质的量分数)
Ⅱ.丙烯可以通过氨氧化法制备重要工业原料丙烯腈(),其反应原理如下(反应ⅴ为副反应):
反应ⅳ:
反应ⅴ:
(4)时,向起始压强为的恒容密闭容器中,通入、和发生反应ⅳ、ⅴ,达到平衡时,容器内有,。计算:
①反应ⅳ的选择性__________ (写出计算过程,反应ⅳ的选择性。用含a、b的代数式表示);
②H2O(g)的分压__________。(用含a、b的代数式表示)
【答案】(1)-145.6
(2)高温 (3) ①. ②. BC ③. 100
(4) ①. ②. (180+60a-80b)
【解析】
【小问1详解】
已知反应ii:;反应iii:,根据盖斯定律,目标反应 = 反应iii 反应ii,则;
【小问2详解】
反应i:,正反应;反应后气体分子数目增多,。根据吉布斯自由能判据,低温时数值小,,反应不能自发;高温时足够大,可以满足,所以反应i在高温条件下自发进行;
【小问3详解】
①反应i:,升温平衡正向移动,物质的量分数随温度升高持续增大,因此曲线Y代表;反应ii:、反应iii:,升温两个平衡逆向移动;低温阶段,反应i生成,转化生成,的量先上升;温度更高,反应ii逆向移动,被消耗,物质的量分数下降,所以曲线X代表;
②A.催化剂只在一定温度范围内活性高,温度过高,催化剂活性下降,不是温度越高活性越强,A错误;
B.根据碳原子守恒,初始所有碳原子均来自,每生成同时生成,生成同时生成,生成同时生成,始终满足,B正确;
C.之间,温度升高,物质的量分数明显增大,说明升温促进反应i正向生成;虽然升温会使放热的反应ii逆向,但是浓度增大,浓度变化对反应ii速率的影响,超过温度对反应ii速率的影响,C正确;
D.平衡时同时参与反应ii、反应iii两个消耗反应,两个反应消耗的比例不固定,不能得出,D错误;
③反应ii:,,条件下,,,因此;
【小问4详解】
起始投料:,,。平衡时,剩余,剩余。设反应iv消耗为,反应v消耗为。列三段式为:反应ⅳ:;反应ⅴ:;总共消耗丙烯,总共消耗,得;
①反应iv选择性,代入,得;
②体系生成总物质的量,结合,代入得,代入,。恒温恒容,分压;起始总物质的量,起始压强,,则。
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