四川省广元市苍溪中学2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题(Word版附解析)
展开满分:100分 时间:75 min
考生注意:客观题请用2B铅笔填涂在答题卡上,主观题用黑色的水笔书写到答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Fe 56 Cu 64 Zn 65
一、选择题:共14小题,每小题3分,共42分。每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题意的。
1. 下列物质间的转化属于化学变化且能量变化符合图示变化的是
A. 2Cl→Cl2B. NaOH(s)溶解C. 水煤气燃烧D. 煅烧石灰石
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图示可知:该化学反应为放热反应,是化学键形成过程,不属于化学反应,故A错误;
B.溶解是物理变化过程,故B错误;
C.水煤气燃烧是放热的化学反应,故C正确;
D.煅烧石灰石是吸热的化学反应,故D错误;
故选C
2. 对于反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH<0,下列条件中能使活化分子百分数增加的是
A. 增加反应物浓度B. 增大气体的压强C. 缩小反应容器的体积D. 升高体系的温度
【答案】D
【解析】
【详解】A.增加反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变,A项不选;
B.增大气体的压强,单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变,B项不选;
C.缩小反应容器的体积相当于增大反应物浓度或压强,单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变,C项不选;
D.升高体系的温度,活化分子百分数增加,D项选;
答案选D。
3. 下列微粒对水的电离无影响的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.H2S是弱酸,能水解,促进水的电离,A项不符合题意;
B.氢氧根离子能抑制水的电离,B项不符合题意;
C.能水解,促进水的电离,C项不符合题意;
D.是钠离子,钠离子不水解,对水的电离平衡无影响,D项符合题意;
故选D。
4. 已知在密闭容器中发生反应,经,B的物质的量减少。下列有关反应速率的说法正确的是
A. 用A表示的反应速率是
B. 分别用B、C、D表示的反应速率其比值是
C. 在末的反应速率,用B表示是
D. 前,和表示的反应速率的值均逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.A是固体,反应过程浓度不变,不能作为表示反应速率的物质,故A错误;
B.反应速率之比等于化学计量数之比,故B正确;
C.反应速率是指某一时段内的平均速率,不是某时刻的瞬时速率,故C错误;
D.反应过程反应物逐渐减少,正反应速率逐渐减小,生成物逐渐增多,因此逆反应速率逐渐增大,故D错误。
综上所述,答案为B。
5. ,在V2O5存在时,该反应的机理为(快)、(慢)。下列说法正确的是
A. 反应速率主要取决于V2O5的质量
B. V2O5是反应的中间产物
C. 逆反应的活化能大于198
D. 升高温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应机理可得,V2O5是该反应的催化剂,反应速率与催化剂V2O5的质量有一定关系,但主要取决于催化剂V2O5的表面积,A错误;
B.由反应机理可得,V2O5是该反应的催化剂,B错误;
C.正反应的活化能—逆反应的活化能,所以逆反应的活化能大于,C正确;
D.升高温度,正、逆反应速率均增大,D错误;
故选C。
6. 锆(Zr)是一种适用于霰弹枪的金属燃烧剂,在一定温度下,锆能与氧气、氮气、水蒸气等发生反应。已知一些反应如下:
①Zr(s)+O2(g)=ZrO2(s) △H1;
②2Zr(s)+N2(g)=2ZrN(s) △H2;
③Zr(s)+2H2O(g)=ZrO2(s)+2H2(g) △H3
则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)分解的焓变为
A. △H1+△H2-△H3B. △H1-△H3C. △H1-△H2+△H3D. △H3-△H1
【答案】D
【解析】
【详解】①Zr(s)+O2(g)=ZrO2(s) △H1;②Zr(s)+N2(g)=2ZrN(s) △H2;③Zr(s)+2H2O(g)=ZrO2(s)+2H2(g) △H3;④2H2O(g)=2H2(g)+O2;根据盖斯定律:④=③-①得到的,所以,D项正确;
故答案选D。
7. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. Al3+、AlO、、
B. 滴加酚酞变红的溶液:、、、
C. 的溶液:、、、
D. 有存在的强酸性溶液:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝离子和偏铝酸根离子可以发生双水解,不能共存,A错误;
B.滴加酚酞变红的溶液显碱性,此时氢氧根离子和铵根离子反应,不能共存,B错误;
C.的溶液显碱性,此时、、、,相互之间不反应,且和氢氧根离子不反应,可以共存,C正确;
D.强酸性条件下,硝酸根离子可以氧化碘离子,不能共存,D错误;
故选C。
8. 已知25℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下:
:,
:,
:,,
则以下反应不能自发进行的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据电离常数的意义,对于弱酸而言,电离常数越大,酸性越强,根据已知,以上几种酸的酸性强弱为>>>;再根据强酸制弱酸原理判断反应是否发生;
【详解】A.酸性:>,所以反应,能发生,故A不选;
B.酸性:>,所以反应,不能发生,故B选;
C.酸性:>,所以反应,能发生,故C不选;
D.酸性:>>,在碳酸钠溶液中加入足量溶液,可以发生反应,故D不选;
故选B。
9. 在一定体积的密闭容器中,进行反应 ,K为化学平衡常数,其中K和温度的关系如下表所示:
根据以上信息推断下列说法错误的是
A. 该反应的
B. 压强保持不变时,反应达到平衡状态
C. 反应达到1000℃时的反应速率比700℃时大
D. K数值越大,反应物的转化率越高
【答案】B
【解析】
【详解】温度越高,K值越大,,说明正反应吸热,A项正确;
反应前后气体体积不变,且在恒容条件下压强始终不变,B项错误;
温度越高反应速率越快,C项正确;
化学平衡常数越大,说明反应进行得越彻底,反应物的转化率越高,D项正确;
故选B。
10. NA为阿伏加德罗常数的值。室温下,下列关于1L0.01ml•L-1NaF溶液的说法正确的是
A. 该溶液中F-的数目为0.01NAB. 该溶液中:c(H+)+c(HF)=c(OH-)
C. 通入HCl至溶液pH=7:c(Na+)=c(F-)D. 加入少量KF固体后,水电离出的c(OH-)减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.部分水解,该溶液中的数目小于,A项错误;
B.质子守恒式:,B项正确;
C.通入HCl至溶液:,由电荷守恒可知,C项错误;
D.加入少量KF固体后,溶液中c(F-)增大,F-的水解平衡正向移动,溶液中氢氧根浓度增大,水电离出的增加,D项错误;
故选B。
11. 在空气中直接蒸发下列盐的溶液:①Fe2(SO4)3②Na2CO3③KCl④CuCl2⑤NaHCO3可以得到相应盐的晶体(可以含有结晶水)的是
A. ①②③B. ①③⑤C. ②④D. ①③④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①Fe2(SO4)3加热时虽发生水解,但硫酸难挥发,加热溶液可生成Fe2(SO4)3,故正确;
②Na2CO3水解生成氢氧化钠,但氢氧化钠不稳定,在空气中仍生成碳酸钠,故正确;
③KCl性质稳定,加热溶液可生成KCl,故正确;
④CuCl2溶液水解生成氢氧化铜和盐酸,盐酸挥发,最后生成氢氧化铜,故错误;
⑤NaHCO3不稳定,加热分解生成碳酸钠,故错误;
故选A。
12. 某温度下,Ksp(MnS)=2×10-13,Ksp(PbS)=2×10-28,生产中用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Pb2+,其反应原理为Pb2+(aq)+MnS(s)PbS(s)+Mn2+(aq)。下列说法正确的是
A. 该反应平衡常数K=1015
B. PbS悬浊液中:c(Pb2+)=1×10-14ml•L-1
C. 该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Pb2+)
D. 其他条件不变,使平衡体系中c(Mn2+)增大,则c(Pb2+)减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应的平衡常数,A项正确;
B.PbS悬浊液中:,,B项错误;
C.根据A项分析,C项错误;
D.为常数,平衡体系中增大,则也增大,D项错误。
答案选A。
13. 常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是
A. 新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+) = c(Cl-) + c(ClO-) + c(OH)
B. pH = 8.3的NaHCO3溶液:c(Na+) > c(HCO3-) > c(CO32-) > c(H2CO3)
C. pH = 11的氨水与pH = 3的盐酸等体积混合:c(Cl-) = c(NH4+) > c(OH) = c(H+)
D. 0.2ml/LCH3COOH溶液与0.1ml/LNaOH溶液等体积混合:2c(H+) – 2c(OH-) = c(CH3COO-) – c(CH3COOH)
【答案】D
【解析】
【详解】A.新制氯水中加入足量固体NaOH存在电荷c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),故A错误;
B.pH = 8.3 的 NaHCO3溶液中HCO3-的水解大于其电离,则c(Na+)> c(HCO3-) > c(H2CO3) > c(CO32-) ,故B错误;
C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合后溶液显碱性,故C错误;
D.溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),物料守恒c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),代入计算得到:2c(OH-)+c(CH3COO-)=c(CH3COOH)+2c(H+),所以得到:c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH),故D正确;
答案为D。
14. 下表为25℃时某些弱酸的电离平衡常数。25℃时,稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH的变化如图所示。下列有关说法正确的是
A. 图像中,a点酸的总浓度>b点酸的总浓度
B. 浓度相等的CH3COONa溶液和NaClO溶液,
C. pH相同的CH3COONa溶液和NaClO溶液的浓度关系:
D. 图像中,的值:a点>c点(HR代表CH3COOH或HClO)
【答案】B
【解析】
【详解】A.稀释前,CH3COOH、HClO的pH相同,由于HClO的酸性弱,所以HClO的浓度大,故HClO的总浓度大于CH3COOH,则稀释相同的倍数,HClO的总浓度仍大于CH3COOH,即图中a点酸的总浓度小于b点酸的总浓度,A项错误;
B.浓度相等的CH3COONa溶液和NaClO溶液,前者水解程度小,pH小,较小,较大,而两溶液中钠离子浓度相等,存在电荷守恒、,故,B项正确;
C.电离常数越大,酸性越强,其盐溶液的水解程度越小,溶液的碱性越弱,即pH越小,所以pH相同时,酸性强的对应盐的浓度大,所以pH相同的CH3COONa溶液和NaClO溶液的浓度关系为,C项错误;
D.酸加水稀释时,酸根离子浓度减小,增大,所以图中的值为a点
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 甲烷是重要的气体燃料和化工原料,由制取合成气(、)的反应原理为 。回答下列问题:
(1)若生成,吸收热量akJ,相关化学键的键能(断裂1ml化学键所吸收的能量),如表所示。
①的键能为___________(用含a的式子表示)。
②当体系温度等于TK时,温度大于T时___________(填“>”“<”或“=”)0。
③在一定温度下,恒容密闭容器中发生上述反应,下列状态表示反应一定达到平衡状态的有___________(填标号)。
A.
B.气体压强不再变化
C.单位时间每消耗,同时产生
D.与的物质的量之比为
(2)在体积为的恒容密闭容器中通入和,在不同条件下发生反应,测得平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示。
①X表示___________(填“温度”或“压强”),m、n、q点的平衡常数由大到小的顺序为___________。
②若q点对应的纵坐标为30,此时甲烷的转化率为___________,该条件下平衡常数___________(保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. 1282-4a ②. < ③. AB
(2) ①. 压强 ②. q>n>m ③. 25% ④. 0.19
【解析】
【小问1详解】
①若生成,吸收热量,则生成1mlCO吸收热量4,设的键能为 x,=断键吸收的总能量-形成化学键放出的总能量=,解得x=1282-4a;
②该反应的>0,且是一个气体体积增大、熵增大的反应,即>0,当体系温度等于时,温度大于T时不变,>0,所以<0;
③A.,用不同物质表示的正逆反应速率之比等于其化学计量数之比,说明正逆反应速率相等,反应一定达到平衡状态,故A正确;
B.一定温度下,恒容密闭容器气体压强不再变化,说明气体分子数不变,对该反应而言,反应一定达到平衡状态,故B正确;
C.单位时间每消耗同时产生,因为任意时刻消耗1ml甲烷同时一定会产生,说明反应不一定达到平衡状态,故C错误;
D.与的物质的量之比为1:3,不能说明物质的物质的量或者浓度不变,所以反应不一定达到平衡状态,故D错误;
故答案为:AB;
【小问2详解】
①该反应正反应吸热,升高温度化学平衡正向移动,H2O(g)的体积分数减小,根据曲线可以判断出横坐标是温度,又该反应是一个气体体积增大的反应,增大压强化学平衡逆向移动,H2O(g)的体积分数增大,可以判断出X1大于X2 ,即X表示的是压强;
该反应正反应吸热,升高温度化学平衡常数增大,由图可知温度q> n>m,所以m、n 、q点的平衡常数由大到小的顺序为q>n>m;
②设甲烷的浓度变化量为x,由题意可知:,解得x=0.25,此时甲烷的转化率为;该条件下平衡常数。
16. 是危害最为严重的大气污染物之一,它主要来自化石燃料的燃烧。工业上常采用催化还原法或吸收法处理。回答下列问题:
(1)用还原生成S的反应分两步完成(部分产物略去),如图1所示,该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示。
分析可知X为___________(写化学式),时间段温度为___________,总反应的化学方程式为___________(可不写条件)。
(2)时用的溶液吸收,当溶液中的溶质为时,H2SO3___________SO (填“大于”、“小于”或“等于”)(已知:的电离平衡常数,)。
(3)SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少SO2的排放,回答下列方法中的问题。
方法1(双碱法):用NaOH溶液吸收SO2,并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液Na2SO3溶液
①写出过程ⅰ的离子方程式:___________;
②CaO在水中存在如下转化:CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),从平衡移动角度,简述过程ⅱ中NaOH再生的原理:___________。
方法2:用氨水除去SO2
③已知25 ℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8。若氨水的浓度为2.0 ml·L-1,溶液中的c(OH-)=___________ ml·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7 ml·L-1时,溶液中的=___________。
【答案】(1) ①. H2S ②. 300℃ ③.
(2)小于 (3) ①. 2OH-+SO2=+H2O ②. 与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡正向移动,有NaOH生成 ③. 6.0×10-3 ④. 0.60
【解析】
【小问1详解】
氢气与二氧化硫反应生成X,X与SO2反应生成S,反应中X是还原剂,则X为H2S;
0~t1时间段内主要是生成X,则反应的温度为300℃;
根据原子守恒可知反应中还有水生成,则总反应的化学方程式为;
小问2详解】
亚硫酸氢根离子的水解常数小于其二级电离常数,则亚硫酸氢根离子的电离程度大于其水解程度,故H2SO3小于SO;
【小问3详解】
①过程ⅰ中,NaOH与SO2反应生成Na2SO3和水,离子方程式:2OH-+SO2=+H2O;
②过程ⅰ中产生的与Ca2+反应生成CaSO3,促进平衡Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)正向移动,从而生成OH-,则过程ⅱ中NaOH再生的原理:与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡正向移动,有NaOH生成。
③若氨水的浓度为2.0ml·L-1,由Kb=,可得出溶液中的c(OH-)==ml·L-1=6.0×10-3ml·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7ml·L-1时,溶液中的===0.60。答案为:2OH-+SO2=+H2O;与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡正向移动,有NaOH生成;6.0×10-3;0.60。
17. 工业上常常使用过氧化氢,它是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究了过氧化氢的性质。请填写下列空白:
(1)移取10.00 mL密度为ρ g·mL-1的过氧化氢溶液至250 mL___________(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。_______
MnO+H2O2+H+=Mn2++H2O+___________
(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是___________。
(4)重复滴定三次,平均耗用c ml·L-1 KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为___________。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果___________(填“偏高”或“偏低”)。
【答案】(1)容量瓶 (2)
(3) ①. 酸式 ②. 滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色
(4)
(5)偏高
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,配制一定体积一定物质的量浓的溶液用的仪器为容量瓶;
【小问2详解】
方程式中,高锰酸钾有强氧化性,能将双氧水氧化为氧气,先确定缺的是O2,根据电子转移守恒和原子守恒配平化学方程式,即;
【小问3详解】
由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性,所以只能使用酸式滴定管,滴定到达终点的现象是:滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色;
【小问4详解】
根据化学方程式可得,关系式:,根据耗用c ml/L KMnO4标准溶液V mL,即消耗KMnO4标准溶液,则的消耗量为,根据取的体积为25 mL,则原的质量为,原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为;
【小问5详解】
若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则消耗的KMnO4标准溶液的体积偏大,所以计算的KMnO4的物质的量偏大,则的物质的量偏大,所以测得结果偏高。
18. 某实验小组以粗镍(含少量Fe和Cr)为原料制备Ni(NH3)6Cl2,并测定相关组分含量。制备流程示意图如下:
已知:①部分离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按离子浓度为0.1 ml·L-1计算)如表所示。
②Ni(OH)2为绿色难溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体,溶解度均随温度的升高而增大,水溶液均显碱性。
回答下列问题:
(1)实验需要配制3.0 ml·L-1的稀硝酸250 mL,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和___________。
(2)步骤(a)中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为___________。
(3)步骤(b)为首先加入试剂X调节溶液的pH约为6,过滤后再继续加入X调节pH以得到绿色沉淀。
①调节pH约为6的原因是___________。
②试剂X可以是___________(填字母),将pH调至___________。
A.H2SO4 B.NaOH C.NiO D.Fe2O3
(4)步骤(c)和(d)中的反应都需要在冰水浴环境下进行,其作用除了可以减少NH3·H2O的挥发,还有___________。步骤(d)中发生反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)250mL容量瓶
(2)Ni+4HNO3(浓)Ni(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(3) ①. pH约为6时,杂质Fe3+和Cr3+已沉淀完全,而Ni2+还未开始沉淀 ②. C ③. 8.9
(4) ①. 降低产品在水溶液中的溶解度,减少产物损失 ②. Ni(NH3)6(NO3)2+2HCl+2NH3∙H2O= Ni(NH3)6Cl2+2NH4NO3+2H2O
【解析】
【分析】粗镍(含少量Fe和Cr)加入浓硝酸、加热得到含Fe3+、Ni2+、Cr3+的溶液,加入试剂X,经系列操作得到绿色沉淀Ni(OH)2,Ni(OH)2中先加入3.0ml/L稀硝酸、再加入氨水经过滤得到蓝紫色晶体1:Ni(NH3)6(NO3)2;蓝紫色晶体1中先加入盐酸、再加入NH3∙H2O—NH4Cl经过滤得到蓝紫色晶体2:Ni(NH3)6Cl2。
【小问1详解】
实验室配制3.0ml/L的稀硝酸250mL的主要实验步骤为:计算、量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀;需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和250mL容量瓶。
【小问2详解】
Ni和浓硝酸加热反应生成Ni(NO3)2、NO2和H2O,反应的化学方程式为Ni+4HNO3(浓)Ni(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
【小问3详解】
①步骤(a)得到的溶液中含Ni2+、Fe3+、Cr3+,步骤(b)为首先加入试剂X调节溶液的pH约为6,根据已知①中各离子生成氢氧化物沉淀的pH可知,pH约为6时,杂质Fe3+和Cr3+已沉淀完全,而Ni2+还未开始沉淀。
②试剂X应能够消耗H+,同时不引入新杂质,试剂X选用C;为使Ni2+完全转化成Ni(OH)2绿色沉淀,需将pH调至8.9。
【小问4详解】T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
弱酸的电离平衡常数(25℃)
CH3COOH
HClO
化学键
键能
414
436
467
离子
Fe3+
Cr3+
Ni2+
开始沉淀pH
1.5
4.3
6.9
完全沉淀pH
2.8
5.6
8.9
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