2021-2022学年四川省江油市第一中学高二上学期期中考试化学试题 解析版
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这是一份2021-2022学年四川省江油市第一中学高二上学期期中考试化学试题 解析版,共30页。试卷主要包含了选择题等内容,欢迎下载使用。
江油一中2020级高二(上)半期考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H1 Be9 N14 O16 Cu64
一、选择题(本题包括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. 下列化学用语表示正确的是
A. 基态Cu的价电子排布式3d94s2
B. NaHCO3电离:NaHCO3=Na++H++
C. Fe2+的外围电子轨道表达式:
D. 质子数17、中子数20的氯原子:
2. 世界瞩目的港珠澳大桥是世界上最长的斜拉桥,桥受力部件采用高强度拉力钢索。钢索表面的合金保护层含有锌、铝和少量钒,下列说法错误的是
A. 锌位于元素周期表的d区
B. 基态Al原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
C. 钒位于元素周期表中第四周期VB族
D. 钒的价层电子排布为3d34s2
3. 体积相同、pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,与NaOH溶液中和时,两者消耗NaOH的物质的量( )
A. 无法比较 B. 相同 C. 中和HCl的多 D. 中和CH3COOH的多
4. 某反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 正反应的ΔH=E1-E2
B. 反应的活化能E=E4-E3
C. 升高温度有利于提高该反应的产率
D. 使用催化剂能够降低该反应的反应热(ΔH)
5. 室温时,某溶液中由水电离生成的H+和OH-物质的量浓度的乘积为1×10-24,则在该溶液中一定不能大量共存的离子组是
A. Al3+、Na+、、Cl- B. K+、Na+、Cl-、
C. Mg2+、Na+、Cl-、 D. 、K+、、
6. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 若C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1,CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3,则反应热的关系:△H1=△H2+△H3
B. 若2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H4,H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H5,则反应热的关系:△H4=△H5
C. 若2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H<0,则物质的稳定性:SO2>SO3
D. 若一个化学反应中反应物总键能大于生成物总键能,则该反应的△H<0
7. 三种元素的基态原子的电子排布式如下:①②③,下列有关比较中正确的是
A. 最高正化合价:③>①>② B. 电负性:①>②>③
C. 原子半径:②>①>③ D. 第一电离能:③>②>①
8. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 压缩注射器里NO2,颜色先变深后变浅
B. 醋酸溶液升高温度时,醋酸的Ka增大
C. 新制氯水光照后颜色变浅
D. 合成氨工业使用催化剂
9. 在一定温度下、容积不变的密闭容器中,可逆反应达到平衡状态的标志是
①C的生成速率与A的生成速率之比为2:1
②单位时间内生成3amolB,同时消耗2amolC
③A、B、C的浓度不再改变
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的总压强不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
⑦A、B、C的浓度之比为1:3:2
A. ③④⑤⑥⑦ B. ①③④⑤⑥ C. ①②③④⑦ D. ②③④⑤⑥
10. NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 常温常压下,1.8gD2O含有的质子数、电子数、中子数均为NA
B. 室温下,pH=1的盐酸中含有0.1NA个H+
C. NO2和N2O4组成的4.6g混合气体所含氧原子数为0.2NA
D. 2molSO2和1molO2在一定条件下反应所得混合气体分子数小于2NA
11. T℃时在2L密闭容器中使与发生反应生成,反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图甲所示;若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,Y的转化率与时间的关系如图乙所示。则下列结论正确的是
A. 反应进行的前内,用X表示的反应速率
B. 保持其他条件不变,升高温度,反应的化学平衡常数K减小
C. 若改变反应条件,使反应进程如图丙所示,则改变的条件是增大压强
D. 容器中发生的反应可表示为
12. 下列实验能达到预期目的是
实验内容
实验目的
A
将的溶液和的溶液等体积混合,充分反应后,取少许混合液滴加溶液
验证与的反应有一定限度
B
装有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的装置,一球放入热水中,一球放入冰水混合物中
探究温度对化学反应速率的影响
C
相同条件下,向一支试管中加入和,向另一支试管中加入和溶液,观察并比较实验现象
探究对分解速率的影响
D
向2支盛有不同浓度溶液的试管中,同时加入溶液,观察并比较实验现象
探究浓度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
13. 已知W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大。W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素。下列说法一定正确的是( )
A. 原子半径:X>Y>Z>W
B. W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强
C. W的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性
D. 若W与X原子序数差为5,则形成化合物的化学式为X3W2
14. 羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将10molCO和一定量的H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g) K=0.1,平衡后CO物质的量为8mol。下列说法正确的是
A. CO、H2S的转化率之比为1:1
B. 达平衡后H2S的体积分数为29.4%
C. 降低温度,COS浓度减小,表明该反应是放热反应
D. 恒温下向平衡体系中再加入CO、H2S、COS、H2各1mol,平衡不移动
第II卷(非选择题,共58分)
二、(本题包括2小题,共15分)
15. 水在25℃和95℃的电离平衡曲线如图所示:
(1)95℃时,水的电离平衡曲线应为___________(填“A”或“B”),此时Kw=___________。
(2)95℃时水的离子积与25℃时水的离子积数值不同,原因是_______。25℃时,将pH=a、体积为Va的某一元强酸与pH=b、体积Vb的某一元强碱混合,若a+b=13,混合溶液pH=7,则Va∶Vb=________。
16. 弱酸HA的电离常数Ka=。25 ℃时,几种弱酸的电离常数如下:
弱酸化学式
HNO2
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离常数
5.1×10-4
1.8×10-5
62×10-10
K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11
(1)根据上表数据填空:
①物质的量浓度相同的四种酸,其pH由大到小的顺序是_______________。
②分别向等体积、相同pH的HCl溶液和CH3COOH溶液中加入足量的Zn粉,反应刚开始时产生H2的速率:v(HCl)_____v(CH3COOH)(填“=”、“>”或“<”下同),反应完全后,所得氢气的质量:m(H2)盐酸________m(H2)醋酸。
③将0.2 mol/L HCN溶液与0.1 mol/L Na2CO3溶液等体积混合,发生反应的化学方程式为__________________。
(2)体积均为10 mL、pH均为2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000 mL,稀释过程中溶液pH变化如图所示。稀释后,HX溶液中水电离的c(H+)比醋酸溶液中水电离的c(H+)_________;电离常数Ka(HX)_____Ka(CH3COOH)(填“>”、“=”或“<”),理由是______________。
三、(本题包括1小题,共14分)
17. 某学生用溶液滴定某未知浓度的盐酸溶液,其操作可分解为如下几步:
A.检查滴定管是否漏水
B.用蒸馏水洗净滴定管
C.取下碱式滴定管用标准溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
D.___________
E.用酸式滴定管取稀盐酸,注入锥形瓶中,加入酚酞
F.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
G.另取锥形瓶,再重复操作次
完成以下填空:
(1)操作D的具体内容是___________。
(2)操作C中应该选择图中滴定管___________(填“甲”或“乙”)。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察___________。
(4)滴定结果如表所示:
滴定次数
待测液体积/mL
标准溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
0.30
20.30
3
25.00
0.20
20.19
计算该盐酸物质的量浓度为___________(精确至0.0001)。
(5)下列操作会导致测定结果偏高是___________
A.锥形瓶洗净后用待测液润洗
B.碱式滴定管在装液前未用标准溶液润洗
C.滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出
D.达到滴定终点时,仰视读数
E.碱式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定终点时发现气泡
F.锥形瓶洗净后残留有一部分蒸馏水
(6)氧化还原滴定与酸碱中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。测血钙的含量时,进行如下实验:
①将血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵晶体,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸处理得溶液。
②将①得到的溶液,再用酸性溶液滴定,氧化产物为,还原产物为。
③终点时用去的,溶液。
I:写出酸性高锰酸钾与草酸反应的离子方程式___________。
II:判断滴定终点的现象是___________。
III:计算血液中钙离子浓度为___________。
四、(本题包括1小题,共14分)
18. 二氧化碳是用途非常广泛的化工基础原料,回答下列问题:
(1)工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。
已知:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131.0kJ·mol-1;
H2(g)+O2(g)==H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1。
则CH3OH的燃烧热的热化学方程式是___________。
(2)在催化剂作用下,CO2和CH4可以直接转化为乙酸:CO2(g)+CH4(g)⇌CH3COOH(g) ΔH=+36.0kJ·mol-1。在不同温度下乙酸的生成速率变化如下图所示。
①当温度在250℃~300℃范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是___________,当温度在300℃~400℃范围时,影响乙酸生成速率的主要因素是___________。
②欲使乙酸的平衡产率提高,应采取的措施是___________(填标号)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.降低压强
(3)高温下,CO2与足量的碳在密闭容器中实现反应:C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)。
①向容积为1L的恒容容器中加入0.2molCO2,在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如下图所示。则该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应,某温度下,若向该平衡体系中再通入0.2molCO2,平衡___________(填“正向”“逆向”“不”)移动,达到新平衡后,体系中CO的百分含量___________(填“变大”“变小”“不变”)。
②向压强为p体积可变的恒压容器中充入一定量CO2,650℃时反应达平衡,CO的体积分数为40.0%,则CO2的转化率为___________。气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=___________(用含p的代数式表示),若向平衡体系中再充入V(CO2):V(CO)=5:4的混合气体,平衡___________(填“正向”“逆向”“不”)移动。
五、(本题包括1小题,共15分)
19. 镀作为一种新兴材料日益被重视,有“超级金属尖端金属空间金属”之称。工业上常用绿柱石主要成分,还含有铁等杂质冶炼铍,一种简化的工艺流程如下:
按元素周期表的对角线规则,Be和Al性质相似;几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如表。回答下列问题:
开始沉淀时
沉淀完全时
步骤中将熔块粉碎的目的是______;滤渣1的主要成分是_____。
步骤③加入时发生反应的离子方程式为______,从滤液1中得到沉淀的合理pH为______填序号。
A 8 C
步骤不宜使用NaOH溶液来沉淀的原因是______。从溶液中得到的实验操作是______、过滤、洗涤、干燥。
步骤⑥的反应类型是______,步骤需要隔绝空气的环境,其原因是______。
若绿柱石中BeO的含量为,上述过程生产Be的产率为b%,则1t该绿柱石理论上能生产含镀铍量的镀铜合金______t。
江油一中2020级高二(上)半期考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H1 Be9 N14 O16 Cu64
一、选择题(本题包括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. 下列化学用语表示正确的是
A. 基态Cu的价电子排布式3d94s2
B. NaHCO3电离:NaHCO3=Na++H++
C. Fe2+的外围电子轨道表达式:
D. 质子数17、中子数20的氯原子:
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜为29号元素,基态Cu的价电子排布式3d104s1,A错误;
B.NaHCO3电离出钠离子合碳酸氢根离子,电离方程式为:NaHCO3=Na++H,B错误;
C.铁:3d64s2,二价铁:3d6,三价铁:3d5 ;Fe2+的外围电子轨道表达式: ,C正确;
D.质子数17、中子数20的氯原子:,D错误;
答案选C。
2. 世界瞩目的港珠澳大桥是世界上最长的斜拉桥,桥受力部件采用高强度拉力钢索。钢索表面的合金保护层含有锌、铝和少量钒,下列说法错误的是
A. 锌位于元素周期表的d区
B. 基态Al原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
C. 钒位于元素周期表中第四周期VB族
D. 钒的价层电子排布为3d34s2
【答案】A
【解析】
【详解】A.锌位于ⅡB元素周期表的ds区,A错误;
B.基态Al原子电子占据最高能级为3p能级,电子云轮廓图为哑铃形,B正确;
C.钒原子序数为23,位于元素周期表中第四周期VB族,C正确;
D.钒的核外电子排布为[Ar]3d34s2,价层电子排布为3d34s2,D正确;
故选A。
3. 体积相同、pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,与NaOH溶液中和时,两者消耗NaOH的物质的量( )
A. 无法比较 B. 相同 C. 中和HCl的多 D. 中和CH3COOH的多
【答案】D
【解析】
【详解】醋酸为弱酸,盐酸为强酸,则pH值相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,醋酸的浓度大,所以体积相同,pH值相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,与NaOH溶液中和时,醋酸消耗的NaOH多,故选D。
4. 某反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 正反应的ΔH=E1-E2
B. 反应的活化能E=E4-E3
C. 升高温度有利于提高该反应的产率
D. 使用催化剂能够降低该反应的反应热(ΔH)
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,该反应的反应物的总能量低于生成物的总能量,表现为吸热反应,所以ΔH= E2-E1,故A错误;
B.活化分子比普通分子能量高出的部分叫活化能,E4-E3不是活化能,且无催化剂与有催化剂时,反应的活化能不同,故B错误;
C.该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,有利于产物的生成,所以可提高该反应的产率,故C正确;
D.催化剂只能改变反应的活化能,改变反应速率,但不改变反应的反应热,故D错误;
故选C。
5. 室温时,某溶液中由水电离生成的H+和OH-物质的量浓度的乘积为1×10-24,则在该溶液中一定不能大量共存的离子组是
A. Al3+、Na+、、Cl- B. K+、Na+、Cl-、
C. Mg2+、Na+、Cl-、 D. 、K+、、
【答案】D
【解析】
【分析】水电离出的H+和OH-物质的量浓度相等,其乘积为为10-24,c(H+)=c(OH-)= 10-12mol/L,抑制了水的电离,溶液呈酸性或碱性。
【详解】A.在碱性溶液中,Al3+、OH-反应生成沉淀,不能大量共存,而在酸性溶液中可以大量共存,A错误;
B.在碱性溶液中,能大量共存,而在酸性溶液中CO与H+反应生成二氧化碳,不能大量共存,B错误;
C.在碱性溶液中,Mg2+、OH-反应生成沉淀,不能大量共存,而在酸性溶液中可以大量共存,A错误;
D.在碱性溶液中,NH、OH-反应生成氨气,不能大量共存,在酸性溶液中,SiO、与H+反应,不能大量共存,D正确;
答案为D。
6. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 若C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1,CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3,则反应热关系:△H1=△H2+△H3
B. 若2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H4,H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H5,则反应热的关系:△H4=△H5
C. 若2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H<0,则物质的稳定性:SO2>SO3
D. 若一个化学反应中反应物总键能大于生成物总键能,则该反应的△H<0
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1,②CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2,③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3,根据盖斯定律,将②+③,整理可得:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1,则反应热的关系:△H1=△H2+△H3,A正确;
B.已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H4,②H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H5,根据盖斯定律,将2×②可得2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H4,所以反应热的关系:△H4=2△H5,B错误;
C.S单质燃烧产生SO2,2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H<0,SO2、SO3生成条件不同,不能比较二者稳定性强弱关系,C错误;
D.若一个化学反应中反应物总键能大于生成物总键能,则发生该反应时会吸收热量,因此该反应的△H>0,D错误;
故合理选项是A。
7. 三种元素的基态原子的电子排布式如下:①②③,下列有关比较中正确的是
A. 最高正化合价:③>①>② B. 电负性:①>②>③
C. 原子半径:②>①>③ D. 第一电离能:③>②>①
【答案】D
【解析】
【分析】由核外电子排布式可知,①为S元素,②为P元素,③为F元素,据此分析解答。
【详解】A.S、P的最高正化合价分别为+6、+5,F元素没有正价,在化合物中氟元素化合价为-1;所以最高正化合价:①>②>③,A错误;
B.同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,则电负性:③>①>②,B错误;
C.同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,所以原子半径:P>S>F,即②>①>③,C错误;
D.同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但P原子轨道为半充满稳定状态,其元素第一电离能大于同周期相邻元素,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,所以第一电离能:F>P>S,即③>②>①,D正确;
故选D。
8. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 压缩注射器里的NO2,颜色先变深后变浅
B. 醋酸溶液升高温度时,醋酸的Ka增大
C. 新制氯水光照后颜色变浅
D. 合成氨工业使用催化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.压缩注射器里的NO2,体积减小浓度变大,颜色加深,压强变大二氧化氮会向生成四氧化二氮的方向移动,颜色变浅,故颜色先变深后变浅,能用勒夏特列原理解释,A正确;
B.醋酸电离为吸热过程,溶液升高温度时,平衡正向移动,醋酸的Ka增大,B正确;
C.新制氯水光照后次氯酸分解浓度减小,促进氯气和水反应正向进行,颜色变浅,C正确;
D.催化剂不影响平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,D错误;
故选D。
9. 在一定温度下、容积不变的密闭容器中,可逆反应达到平衡状态的标志是
①C的生成速率与A的生成速率之比为2:1
②单位时间内生成3amolB,同时消耗2amolC
③A、B、C的浓度不再改变
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体总压强不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
⑦A、B、C的浓度之比为1:3:2
A. ③④⑤⑥⑦ B. ①③④⑤⑥ C. ①②③④⑦ D. ②③④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①C的生成速率与A的生成速率之比为2:1,说明反应正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,①符合题意;
②无论平衡是否达到平衡,单位时间内生成3amolB,同时一定消耗2amolC,不能说明该反应达到平衡状态,②不符题意;
③反应达到平衡状态时,各物质的物质的量保持不变,浓度也不变,所以A、B、C的浓度不再变化,说明该反应达到平衡状态,③符合题意;
④反应后生成固体,反应前后气体的总质量发生改变,容器容积一定,当混合气体的密度不再发生改变时,说明反应达到平衡状态,④符合题意;
⑤该反应是反应前后气体分子数减小的反应,容器容积、温度均不变,当混合气体的总压强不再变化时,说明反应达到平衡状态,⑤符合题意;
⑥该反应是反应前后气体的物质的量减小的反应,当混合气体的总物质的量不再变化时,说明反应达到平衡状态,⑥符合题意;
⑦达到平衡状态时,A、B、C三种物质的浓度之比可能是1:3:2,也可能不是1:3:2,⑦不符题意;
综上分析,B项正确;
故选B。
10. NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 常温常压下,1.8gD2O含有的质子数、电子数、中子数均为NA
B. 室温下,pH=1的盐酸中含有0.1NA个H+
C. NO2和N2O4组成的4.6g混合气体所含氧原子数为0.2NA
D. 2molSO2和1molO2在一定条件下反应所得混合气体分子数小于2NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温常压下,1.8gD2O的物质的量为0.9mol,含有的质子数、电子数、中子数均为0.9NA,A错误;
B.室温下,pH=1的盐酸没有给出明确体积,不能计算H+个数,B错误;
C.由于N2O4的简式可表示为NO2,NO2和N2O4组成的4.6g混合气体的物质的量为0.1mol,所含氧原子数为0.2NA,C正确;
D.2molSO2和1molO2在一定条件下为可逆反应,混合气体物质的量大于2mol,反应所得混合气体分子数>2NA,D错误;
答案选C。
11. T℃时在2L密闭容器中使与发生反应生成,反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图甲所示;若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,Y的转化率与时间的关系如图乙所示。则下列结论正确的是
A. 反应进行的前内,用X表示的反应速率
B. 保持其他条件不变,升高温度,反应的化学平衡常数K减小
C. 若改变反应条件,使反应进程如图丙所示,则改变的条件是增大压强
D. 容器中发生的反应可表示为
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.题图甲中,反应进行到时,已经达到平衡,平衡时,的物质的量为,,故A错误;
B.由图乙知,“先拐先平数值大”,,升高温度,的平衡转化率减小,平衡向逆反应方向移动,所以平衡常数减小,故B正确;
C.图丙与图甲比较,图丙达到平衡所用的时间较短,说明反应速率增大,但平衡状态没有发生改变,应是加入催化剂所致,故C错误;
D.由图甲知,前内的物质的量减少量为,的物质的量减少量为,、为反应物,的物质的量增加量为,为生成物,同一化学反应同一时间段内,反应物减少的物质的量和生成物增加的物质的量之比等于化学计量数之比,所以、、的化学计量数之比为,所以该反应可表示为,故D错误;
答案选B。
12. 下列实验能达到预期目的是
实验内容
实验目的
A
将的溶液和的溶液等体积混合,充分反应后,取少许混合液滴加溶液
验证与的反应有一定限度
B
装有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的装置,一球放入热水中,一球放入冰水混合物中
探究温度对化学反应速率的影响
C
相同条件下,向一支试管中加入和,向另一支试管中加入和溶液,观察并比较实验现象
探究对分解速率的影响
D
向2支盛有不同浓度溶液的试管中,同时加入溶液,观察并比较实验现象
探究浓度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.无论是否存在反应限度,反应前后均有氯离子,且KI过量,反应前后有碘离子,滴加AgNO3溶液,都有黄色沉淀、白色沉淀生成,不能证明反应的限度,故A错误;
B.二氧化氮和四氧化二氮存在转化平衡,该实验是探究温度对平衡移动的影响,故B错误;
C.浓度相同,只有催化剂一个变量,可探究FeCl3对H2O2分解速率的影响,故C正确;
D.该实验没有明显现象,不能探究浓度对速率的影响,故D错误;
故选:C。
13. 已知W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大。W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素。下列说法一定正确的是( )
A. 原子半径:X>Y>Z>W
B. W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强
C. W的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性
D. 若W与X原子序数差为5,则形成化合物的化学式为X3W2
【答案】A
【解析】
【分析】由于原子序数按W、X、Y、Z依次增大,W与Z是同一主族的元素,而X、Y、Z是同一周期的元素,且只有X是金属元素,则同主族元素W与Z都是非金属,可能分别为N、P或O、S或F、Cl,Y可能为Si或S,金属元素X可为Na、Mg、Al中的一种。
【详解】A.同一周期的元素原子序数越大,原子半径越小;同一主族的元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大.所以原子半径:X>Y>Z>W,故A正确;
B.W的含氧酸可能是HNO2、HNO3,Z的含氧酸是H3PO4,酸性HNO2<H3PO4,故B错误;
C.元素的非金属性W>Y,所以气态氢化物的稳定性W>Y,故C错误;
D.若W、X原子序数相差5,如分别为O、Al,则二者形成的化合物的化学式是X2W3,故D错误。
故选A。
14. 羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将10molCO和一定量的H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g) K=0.1,平衡后CO物质的量为8mol。下列说法正确的是
A. CO、H2S的转化率之比为1:1
B. 达平衡后H2S的体积分数为29.4%
C. 降低温度,COS浓度减小,表明该反应是放热反应
D. 恒温下向平衡体系中再加入CO、H2S、COS、H2各1mol,平衡不移动
【答案】B
【解析】
【分析】反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,设反应前H2S的物质的量为nmol,则:
该温度下该反应的K=0.1,设容器的容积为V,则平衡常数K==0.1,解得n=7,即反应前H2S的物质的量为7mol。
【详解】A.由于反应前CO、H2S的物质的量分别为10mol、7mol,而二者的化学计量数相等,反应消耗的物质的量相等,所以二者的转化率一定不相等,故A错误;
B.该反应前后气体的体积相等,则反应后气体的总物质的量不变,仍然为10mol+7mol=17mol,平衡后H2S的物质的量为(7-2)mol=5mol,相同条件下气体的体积分数=物质的量分数=100%29.4%,故B正确;
C.降低温度,COS浓度减小,说明平衡向着逆向移动,则该反应的正反应是吸热反应,故C错误;
D.恒温下向平衡体系中再加入CO、H2S、COS、H2各1mol,则此时该反应的浓度商Qc==>K=0.1,说明平衡会向着逆向移动,故D错误;
答案选B。
第II卷(非选择题,共58分)
二、(本题包括2小题,共15分)
15. 水在25℃和95℃的电离平衡曲线如图所示:
(1)95℃时,水的电离平衡曲线应为___________(填“A”或“B”),此时Kw=___________。
(2)95℃时水的离子积与25℃时水的离子积数值不同,原因是_______。25℃时,将pH=a、体积为Va的某一元强酸与pH=b、体积Vb的某一元强碱混合,若a+b=13,混合溶液pH=7,则Va∶Vb=________。
【答案】(1) ①. B ②. 1×10-12
(2) ①. 水的电离过程吸热,升高温度,水的电离平衡正向移动,Kw增大 ②. 1∶10
【解析】
小问1详解】
水的电离吸热,升高温度,电离平衡正向移动,、均增大,故95℃时,水的电离平衡曲线应为B,此时Kw=•=1×10-12。
【小问2详解】
95℃时水的离子积与25℃时水的离子积数值不同,原因是温度升高,水的电离程度变大。
25℃时,将pH=a、体积为Va的某一元强酸,氢离子浓度为1×10-a;pH=b、体积Vb的某一元强碱混合,氢氧根离子浓度为1×10-14+b;若a+b=13,混合溶液pH=7,则Va×1×10-a=Vb1×10-14+b;则Va∶Vb=1∶10。
16. 弱酸HA的电离常数Ka=。25 ℃时,几种弱酸的电离常数如下:
弱酸化学式
HNO2
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离常数
5.1×10-4
1.8×10-5
6.2×10-10
K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11
(1)根据上表数据填空:
①物质的量浓度相同的四种酸,其pH由大到小的顺序是_______________。
②分别向等体积、相同pH的HCl溶液和CH3COOH溶液中加入足量的Zn粉,反应刚开始时产生H2的速率:v(HCl)_____v(CH3COOH)(填“=”、“>”或“<”下同),反应完全后,所得氢气的质量:m(H2)盐酸________m(H2)醋酸。
③将0.2 mol/L HCN溶液与0.1 mol/L Na2CO3溶液等体积混合,发生反应的化学方程式为__________________。
(2)体积均为10 mL、pH均为2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000 mL,稀释过程中溶液pH变化如图所示。稀释后,HX溶液中水电离的c(H+)比醋酸溶液中水电离的c(H+)_________;电离常数Ka(HX)_____Ka(CH3COOH)(填“>”、“=”或“<”),理由是______________。
【答案】 ①. HCN>H2CO3>CH3COOH>HNO2 ②. = ③. < ④. HCN+Na2CO3=NaCN+NaHCO3 ⑤. 大 ⑥. > ⑦. 稀释相同倍数,较强的酸pH变化较大,较强的酸电离常数较大,从图中看出HX的pH变化较大
【解析】
【分析】
【详解】(1)①弱酸的电离常数越大,相同条件下弱酸的电离程度越大,物质的量浓度相同时氢离子浓度越大,pH越小,故物质的量浓度相同的四种酸,其pH由大到小的顺序是HCN>H2CO3>CH3COOH>HNO2;
②盐酸和醋酸与足量锌粉反应,产生氢气的速率由氢离子浓度决定,产生氢气的物质的量由HCl和醋酸的物质的量决定;相同pH的HCl溶液和CH3COOH溶液氢离子浓度相等,则反应刚开始时产生H2的速率:v(HCl)=v(CH3COOH);HCl为强电解质,全部电离,醋酸为弱电解质,部分电离,相同pH的HCl溶液和CH3COOH溶液,盐酸的浓度小于醋酸的浓度,则等体积、相同pH的HCl溶液和CH3COOH溶液,HCl的物质的量小于醋酸的物质的量,故反应完全后,所得氢气的质量:m(H2)盐酸<m(H2)醋酸;
③根据表中数据知酸性:H2CO3>HCN>HCO3-,根据强酸制弱酸原理分析将0.2 mol/L HCN溶液与0.1 mol/L Na2CO3溶液等体积混合,发生反应的化学方程式为HCN+Na2CO3==NaCN+NaHCO3;
(2)酸溶液分析水的电离,看溶液中氢氧根离子浓度大小。分析图像知稀释后,HX溶液的pH较大,氢氧根浓度较大,故HX溶液中水电离的c(H+)比醋酸溶液中水电离的c(H+)大;pH相同的酸稀释相同的倍数,较强的酸pH变化较大,较强的酸电离常数较大,从图中看出HX的pH变化较大,故电离常数Ka(HX)>Ka(CH3COOH)。
三、(本题包括1小题,共14分)
17. 某学生用溶液滴定某未知浓度的盐酸溶液,其操作可分解为如下几步:
A.检查滴定管是否漏水
B.用蒸馏水洗净滴定管
C.取下碱式滴定管用标准溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
D.___________
E.用酸式滴定管取稀盐酸,注入锥形瓶中,加入酚酞
F.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
G.另取锥形瓶,再重复操作次
完成以下填空:
(1)操作D的具体内容是___________。
(2)操作C中应该选择图中滴定管___________(填“甲”或“乙”)。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察___________。
(4)滴定结果如表所示:
滴定次数
待测液体积/mL
标准溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
030
20.30
3
25.00
0.20
20.19
计算该盐酸的物质的量浓度为___________(精确至0.0001)。
(5)下列操作会导致测定结果偏高的是___________
A.锥形瓶洗净后用待测液润洗
B.碱式滴定管在装液前未用标准溶液润洗
C.滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出
D.达到滴定终点时,仰视读数
E.碱式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定终点时发现气泡
F.锥形瓶洗净后残留有一部分蒸馏水
(6)氧化还原滴定与酸碱中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。测血钙的含量时,进行如下实验:
①将血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵晶体,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸处理得溶液
②将①得到的溶液,再用酸性溶液滴定,氧化产物为,还原产物为。
③终点时用去的,溶液。
I:写出酸性高锰酸钾与草酸反应的离子方程式___________。
II:判断滴定终点的现象是___________。
III:计算血液中钙离子的浓度为___________。
【答案】(1)用待测定的溶液润洗酸式滴定管
(2)乙 (3)锥形瓶内溶液颜色的变化
(4)
(5)ABD (6) ①. ②. 当滴入最后半滴酸性溶液后,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不变色 ③.
【解析】
【小问1详解】
滴定时正确操作是:检查滴定管是否漏水;用蒸馏水洗净滴定管;取下碱式滴定管用标准溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下;用待测定的溶液润洗酸式滴定管;用酸式滴定管取稀盐酸,注入锥形瓶中,加入酚酞;把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度;另取锥形瓶,再重复操作次;
故操作D的具体内容是用待测定的溶液润洗酸式滴定管,防止导致实验误差。
【小问2详解】
甲是酸式滴定管、乙是碱式滴定管,操作需用碱式滴定管,应该选择图中滴定管乙;
【小问3详解】
滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察锥形瓶内溶液颜色的变化;
【小问4详解】
根据表格数据,三次实验分别消耗氢氧化钠溶液的体积是20.01mL、20.00mL、19.99mL,平均消耗氢氧化钠溶液的体积是20.00 mL,所以该盐酸的物质的量浓度为;
【小问5详解】
A.锥形瓶洗净后用待测液润洗,盐酸物质的量偏多,消耗氢氧化钠溶液的体积偏大,测定结果偏高,故选A;
B.碱式滴定管在装液前未用标准溶液润洗,氢氧化钠浓度偏低,消耗氢氧化钠溶液的体积偏大,测定结果偏高,故选B;
C.滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出,盐酸物质的量偏低,消耗氢氧化钠溶液的体积偏小,测定结果偏低,故不选C;
D.达到滴定终点时,仰视读数,消耗氢氧化钠溶液的体积偏大,测定结果偏高,故选D;
E.碱式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定终点时发现气泡,消耗氢氧化钠溶液的体积偏小,测定结果偏低,故不选E;
F.锥形瓶洗净后残留有一部分蒸馏水,测定结果无影响,故不选F;
选ABD;
【小问6详解】
Ⅰ:酸性高锰酸钾与草酸反应,碳元素化合价由+3升高为+4,锰元素化合价由+7降低为+2,反应的离子方程式。
Ⅱ:草酸完全被氧化后,再滴入高锰酸钾,高锰酸钾不再褪色,所以滴定终点的现象是当滴入最后半滴酸性溶液后,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不变色。
Ⅲ:根据关系式 ,反应消耗的溶液,则血液中含钙离子的物质的量是,血液中钙离子的浓度为。
四、(本题包括1小题,共14分)
18. 二氧化碳是用途非常广泛的化工基础原料,回答下列问题:
(1)工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。
已知:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131.0kJ·mol-1;
H2(g)+O2(g)==H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1。
则CH3OH的燃烧热的热化学方程式是___________。
(2)在催化剂作用下,CO2和CH4可以直接转化为乙酸:CO2(g)+CH4(g)⇌CH3COOH(g) ΔH=+36.0kJ·mol-1。在不同温度下乙酸的生成速率变化如下图所示。
①当温度在250℃~300℃范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是___________,当温度在300℃~400℃范围时,影响乙酸生成速率的主要因素是___________。
②欲使乙酸的平衡产率提高,应采取的措施是___________(填标号)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.降低压强
(3)高温下,CO2与足量的碳在密闭容器中实现反应:C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)。
①向容积为1L的恒容容器中加入0.2molCO2,在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如下图所示。则该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应,某温度下,若向该平衡体系中再通入0.2molCO2,平衡___________(填“正向”“逆向”“不”)移动,达到新平衡后,体系中CO的百分含量___________(填“变大”“变小”“不变”)。
②向压强为p体积可变的恒压容器中充入一定量CO2,650℃时反应达平衡,CO的体积分数为40.0%,则CO2的转化率为___________。气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=___________(用含p的代数式表示),若向平衡体系中再充入V(CO2):V(CO)=5:4的混合气体,平衡___________(填“正向”“逆向”“不”)移动。
【答案】(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.4kJ/mol
(2) ①. 催化剂活性降低 ②. 温度 ③. AC
(3) ①. 吸热 ②. 正向 ③. 变小 ④. 25% ⑤. 或0.267p ⑥. 逆向
【解析】
【小问1详解】
已知:①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131.0kJ·mol-1;
②H2(g)+O2(g)==H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1。
由盖斯定律可知,将②×3-①得:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.4kJ/mol;
【小问2详解】
①当温度在250℃~300℃范围时,乙酸的生成速率迅速减慢,主要原因是催化剂活性降低,乙酸的生成速率减慢;当温度在300℃~400℃范围时,乙酸的生成速率加快,说明影响乙酸生成速率的主要因素是温度。
②A.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,乙酸的平衡产率提高,故A正确;
B.降低温度,平衡逆向移动,乙酸的平衡产率降低,故B错误;
C.该反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,乙酸的平衡产率提高,故C正确;
D.降低压强,平衡逆向移动,乙酸的平衡产率降低,故D错误;
故选AC。
【小问3详解】
①根据图像,升高温度,c(CO2)减小,说明平衡正向移动,则正反应为吸热反应;
某温度下,若向该平衡体系中再通入0.2mol CO2,增大了二氧化碳的浓度,平衡正向移动,达到新平衡后,相当于原平衡增大了压强,平衡逆向移动,体系中CO的百分含量变小;
②设起始时二氧化碳为x mol,反应的二氧化碳为y mol,则:
则×100%=40.0%,解得==25%;
设y=1mol,则x=4mol,因此二氧化碳的平衡分压为p,CO的平衡分压为p,化学平衡常数Kp==p;平衡时V(CO2):V(CO)=3:2,若向平衡体系中再充入V(CO2):V(CO)=5:4<3:2,则平衡逆向移动。
五、(本题包括1小题,共15分)
19. 镀作为一种新兴材料日益被重视,有“超级金属尖端金属空间金属”之称。工业上常用绿柱石主要成分,还含有铁等杂质冶炼铍,一种简化的工艺流程如下:
按元素周期表的对角线规则,Be和Al性质相似;几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如表。回答下列问题:
开始沉淀时
沉淀完全时
步骤中将熔块粉碎的目的是______;滤渣1的主要成分是_____。
步骤③加入时发生反应的离子方程式为______,从滤液1中得到沉淀的合理pH为______填序号。
A 8 C
步骤不宜使用NaOH溶液来沉淀的原因是______。从溶液中得到的实验操作是______、过滤、洗涤、干燥。
步骤⑥的反应类型是______,步骤需要隔绝空气的环境,其原因是______。
若绿柱石中BeO的含量为,上述过程生产Be的产率为b%,则1t该绿柱石理论上能生产含镀铍量的镀铜合金______t。
【答案】 ①. 增大与硫酸的接触面积,提高反应速率 ②. ③. ④. C ⑤. 过量的NaOH溶液会溶解 ⑥. 蒸发浓缩、冷却结晶 ⑦. 分解反应 ⑧. 高温下空气中的氮气、氧气都可与镁或铍反应,从而降低产率 ⑨.
【解析】
【分析】(1)、增大接触面积能够加快反应速率;绿柱石(主要成分,还含有铁等杂质)经过①生成硅酸盐等,硅酸盐与硫酸反应生成硅酸沉淀;
(2)、依据流程可知滤液I成分为硫酸铍,硫酸铝,硫酸亚铁盐溶液混合物,加入过氧化氢可以将二价铁离子氧化生成三价铁离子,然后通过调节pH值使三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀,铝离子转化为氢氧化铝沉淀而分离;
(3)、依据对角线规则,Be和Al性质相似,结合铝的性质解答;从溶液中得到晶体的操作步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(4)、步骤⑥中(NH4)2BeF4通过分解反应生成BeF4;铍、镁性质活泼能够与空气中的氧气等反应;
(5)、依据已知条件1t该绿柱石理论,上能生产含镀量2%的镀铜台金。
【详解】步骤中将熔块粉碎增大与硫酸的接触面积,提高反应速率;绿柱石主要成分,还含有铁等杂质经过生成硅酸盐等,硅酸盐与硫酸反应生成硅酸沉淀,所以滤渣Ⅰ成分为硅酸,化学式:;
故答案为:增大与硫酸的接触面积,提高反应速率; ;
依据流程可知滤液Ⅰ成分为硫酸铍,硫酸铝,硫酸亚铁盐溶液混合物,加入过氧化氢可以将二价铁离子氧化生成三价铁离子,离子方程式:;依据表中数据可知:三价铁离子完全沉淀pH为,铝离子沉淀完全的pH为,而铍离子开始沉淀pH值为,为使三价铁离子、铝离子分离应控制溶液pH在之间,所以应选择:C;
故答案为:; C;
依据对角线规则,Be和Al性质相似,氢氧化铍与氢氧化铝性质类似,则氢氧化钠与氢氧化铍反应生成可溶性盐,所以不能用氢氧化钠沉淀铍离子;从溶液中得到晶体的操作步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,所以缺少的步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶;
故答案为:过量的NaOH溶液会溶解或不易确保沉淀完全;蒸发浓缩、冷却结晶;
步骤中通过分解反应生成;铍性质活泼能够与空气中的氧气反应,所以步骤需要隔绝空气的环境,其原因是高温下空气中的氮气、氧气都可与镁或铍反应,从而降低产率;
故答案为:分解反应;高温下空气中的氮气、氧气都可与镁或铍反应,从而降低产率;
依据已知条件1t该绿柱石理论上能生产含镀量的镀铜台金;
故答案为:。
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