浙江省杭州市“六县九校”联盟2022-2023学年高二化学上学期期中联考试题(Word版附解析)
展开杭州“六县九校”联盟2022学年第一学期期中联考
高二年级化学学科试题
考生须知:
1.本卷共10页满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题纸。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 K:39 Mn:55 Ag:108 Ba:137
选择题部分
一、选择题(本大题共25小题,每小题只有一个正确答案,每小题2分,共50分)
1. 下列物质中,属于强电解质的是
A. CH3COOH B. NH3 C. CH3CH2OH D. BaSO4
【答案】D
【解析】
【详解】电解质的强弱要看是否能完全电离,能完全电离的有强酸、强碱、大多数盐为强电解质,部分电离的有弱酸、弱碱、水等是弱电解质,BaSO4是强电解质,故选:D。
2. 酸碱中和滴定实验中,需使用到且必须用待装液润洗的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.容量瓶水洗后即可使用,若润洗导致配制溶液的浓度偏大,故A不符合题意;
B.锥形瓶水洗即可,若润洗,消耗标准液偏多,导致测定结果偏大,故B不符合题意;
C.量筒不需要润洗,故C不符合题意;
D.滴定管水洗后,需用待装液润洗,保证浓度不变,故D符合题意;
故答案选D。
3. 下列物质中能抑制水的电离且溶液呈酸性的是
A. NaHSO4 B. KNO3 C. NaOH D. Na2CO3
【答案】A
【解析】
【详解】A.在水溶液中完全电离NaHSO4=Na++H++,使溶液显酸性,且抑制水的电离,故A正确;
B.KNO3是强酸强碱盐,在水溶液中不发生水解,对水的电离无影响,故B错误;
C.NaOH是强碱,其水溶液显碱性,且抑制水的电离,故C错误;
D.Na2CO3是强碱弱酸盐,水溶液中发生水解使溶液显碱性,促进水的电离,故D错误;
故选:A。
4. 下列电离方程式正确的是
A. 醋酸钠的电离:CH3COONaCH3COO-+ Na+
B. 碳酸氢钠的电离:NaHCO3=Na++H++
C. Fe(OH)3的电离:Fe(OH)3Fe3++3OH-
D. H2S的电离:H2S2H++S2-
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸钠属于强电解质,完全电离,其电离方程式为:CH3COONa=CH3COO-+Na+,故A错误;
B.碳酸氢钠属于强电解质,完全电离产生钠离子和碳酸氢根离子,其电离方程式为:NaHCO3═Na++,故B错误;
C.Fe(OH)3属于弱电解质,部分电离产生铁离子和氢氧根离子,其电离方程式为:Fe(OH)3⇌Fe3++3OH-,故C正确;
D.H2S属于弱电解质,分步电离,以第一步为主,其电离方程式为:H2S⇌H++HS-,故D错误;
故选:C。
5. 下列反应属于氧化还原反应,并且△H<0的是
A. CaO与水反应 B. 浓硫酸稀释
C. 锌粉与稀硫酸反应制取氢气 D. 灼热的炭与CO2反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.CaO与水反应生成氢氧化钙,没有价态变化不属于氧化还原反应,故A不选;
B.浓硫酸稀释过程不存在化学反应,故B不选;
C.锌粉与稀硫酸发生置换反应生成氢气,存在价态变化属于氧化还原反应,且反应过程放出热量,△H<0,故C选;
D.炭与CO2反应生成CO,属于氧化还原反应,但该反应为吸热反应,△H>0,故D不选;
故选:C。
6. 稀盐酸与过量锌粉的反应中加入适量下列物质,能加快反过速率但又不影响氢气生成量的是
A. Na2CO3固体 B. NaNO3溶液 C. CH3COONa 固体 D. 少量Cu粉
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,影响生成氢气的量,故A错误;
B.酸性条件下硝酸根离子氧化Zn不生成氢气,故B错误;
C.盐酸与醋酸钠反应生成醋酸,氢离子浓度减小,生成氢气的速率减小,故C错误;
D.Zn过量,加入少量Cu构成原电池可加快反应速率,且不影响生成氢气的量,故D正确;
故选:D。
7. 对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是
A. υ(A)=0.3mol•L-1•s-1 B. υ(B)=1.8mol•L-1•s-1
C. υ(D)=0.7mol•L-1•s-1 D. υ(C)=1.5mol•L-1•min -1
【答案】C
【解析】
【详解】由于B是固体,不能用浓度的改变量来描述反应速率,再根据速率与计量系数之比分析,比值越大,则反应速率越快,,则υ(D)=0.7mol•L-1•s-1的速率最快,故C符合题意。
综上所述,答案为C。
8. 下列说法不正确的是
A. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H=+178.5kJ/mol,该反应高温才能自发
B. 增大压强(体积减小)或升高温度,均能增大活化分子百分数,从而加快化学反应速率
C. c(H+)=的溶液一定为中性
D. 发生化学反应的碰撞都是有效碰撞
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应△S>0,△H>0,属于高温自发反应,故A正确;
B.增大压强(体积减小)可以增大单位体积内活化分子数目,但不能增大活化分子百分数,故B错误;
C.c(H+)==,可得:,溶液一定显中性,故C正确;
D.发生化学反应的碰撞一定是有效碰撞,故D正确;
故选:B。
9. 25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH- ΔH>0,下列叙述正确的
A. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)减小, c(H+)减小
B. 将水加热,Kw增大,pH变小
C. 向水中加入少量HCl气体平衡逆向移动,c(H+)减小,c(OH-)减小
D. 向水中分别加入0.1mol/L盐酸与0.1mol/LNaOH溶液,两溶液中水的电离程度不相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.向水中加入稀氨水,氨水是弱碱,会抑制水的电离,使平衡逆向移动,c( OH-)增大,c(H+)减小,故A错误;
B.水的电离是吸热的,将水加热,水的电离平衡正向移动,Kw增大pH变小,故B正确;
C.向水中加入少量HCl气体,会抑制水的电离,平衡逆向移动,c(H+)增大,c(OH-)减小,故C错误;
D.加酸加碱均能抑制水的电离,向水中分别加入0.1mol•L-1盐酸与0.1mol•L-1NaOH溶液,对水的电离抑制程度相同,两溶液中水的电离程度相同,故D错误;
故选:B。
10. 在25℃时,用蒸馏水稀释1mol/L氨水至0.01 mol/L,随溶液的稀释,下列各项中始终保持增大趋势的是
A. B. c(OH-)
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.,稀释过程促进一水合氨的电离,则增大,的物质的量减小,比值增大,A正确;
B.氨水呈碱性,稀释过程中c(OH-)始终减小,故B错误;
C.,稀释过程促进一水合氨的电离,增大,的物质的量减小,比值减小,故C错误;
D.,和Kb均只受温度影响,稀释过程中温度不变,则和Kb不变,不变,故D错误;
故选:A。
11. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业合成氨,反应条件选择高温
B. 在密闭容器中发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),压缩容器,体系颜色加深
C. 使用催化剂可增大SO2的转化率
D. 其它条件不变时,升高温度可增强醋酸溶液的导电能力(忽略挥发情况)
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成氨反应为N2+3H2⇌2NH3 ΔH<0,该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,不利于氨气的合成,合成氨时选择高温的目的是考虑催化剂的催化活性,与可逆反应无关,不能用勒夏特列原理解释,故A错误;
B.H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)为气体体积不变的反应,压缩容器体积后压强增大,平衡不移动,但容器体积缩小I2(g)的浓度增大,导致混合气体颜色加深,与可逆反应无关,不能用平衡移动原理解释,故B错误;
C.催化剂可加快反应速率,但催化剂不能使该平衡发生移动,无法增大SO2的转化率,不能用勒夏特列原理解释,故C错误;
D.醋酸的电离过程吸热,其它条件不变时,升高温度醋酸的电离平衡正向移动,醋酸根离子、氢离子浓度增大,增强了醋酸溶液的导电能力,能用勒夏特列原理解释,故D正确;
故选:D。
12. 在温度和容积不变的密闭容器中:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)能说明该反时达到平衡的是
A. 各物质的物质的量之比为n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=l∶3∶2
B. 断开3molH-H的同时断开2molN-H
C. 容器内气体的密度保持不变
D. 在该条件下,N2的转化率已经达到了最大值
【答案】D
【解析】
【详解】A.各物质的物质的量之比为n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2,无法判断正逆反应速率相等,不能判断反应是否达到平衡状态,故A错误;
B.断开3molH-H的同时断开2molN-H,正逆反应速率不相等,反应未达平衡平衡状态,故B错误;
C.反应前后气体总质量不变,容器容积不变,故容器内气体的密度始终不变,不能判断反应是否达到平衡状态,故C错误;
D.在该条件下,N2的转化率已经达到了最大值,则反应达到了最大限度,故反应达到了平衡状态,故D正确;
故选:D。
13. 下列事实中可以证明HClO是弱电解质的是
A. HClO能使紫色石蕊试液先变红后褪色
B. 常温下,0.1 mol/LHClO溶液pH=3
C. 相同体积的HClO导电能力比盐酸的弱
D. 100mL 0. lmol/L的HClO恰好与100mL 0. lmol/L的NaOH溶液完全反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.1mol/L的HClO溶液可以使石蕊试液变红,说明HClO电离出氢离子而使溶液呈酸性,但是不能证明HClO部分电离,则不能说明HClO是弱电解质,故A错误;
B.1mol/L的HClO溶液中c(H+)=10-3mol/L<1mol/L,说明HClO部分电离,为弱电解质,故B正确;
C.相同体积的HClO导电能力比盐酸的弱,说明HClO中离子浓度小于HCl,不能说明HClO部分电离,但没有HClO和HCl的浓度,所以不能证明HClO是弱电解质,故C错误;
D.100mL0.1mol•L-1的HClO恰好与10mL0.1mol•L-1的NaOH溶液完全反应,说明HClO是一元酸,但是不能说明HClO部分电离,则不能证明HClO是弱电解质,故D错误;
故选:B。
14. 下列有关反应热的说法正确的是
A. 稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热△H= - 57.3kJ/mol,澄清石灰水与盐酸反应的中和热也为△H= - 57.3kJ/mol
B. H2(g)的燃烧热为285.8kJ/mol,则反应2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)的△H=+571.6kJ/mol
C. 已知在一定条件下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol,则将3mol H2和足量的N2在此条件下充分反应,放出热量为92.4kJ
D. 已知S(s) +O2(g) =SO2(g) △H1,S(g) +O2(g) =SO2(g) △H2则△H1<△H2
【答案】A
【解析】
【详解】A.稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热△H=-57.3kJ•mol-1,澄清石灰水与盐酸反应生成可溶性氯化钙和水,其中和热也为ΔH=-57.3kJ•mol-1,故A正确;
B.H2(g)的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量,则反应2H2O (l)═2H2(g)+O2(g)的ΔH=+571.6kJ•mol-1,故B错误;
C.已知在一定条件下,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ•mol-1;则生成2mol氨气放出的热量为92.4kJ,3molH2和足量的N2此条件下充分反应不能生成2mol氨气,放出热量小于92.4kJ,故C错误;
D.固态硫转化为气态硫需要吸收能量,已知S(s)+O2(g)═SO2(g) ΔH1,S(g)+O2(g)═SO2(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2,故D错误;
故选:A。
15. 常温下,下列各组离子在相应条件下能大量存在的是
A. =106的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、
B. 由水电离产生的c(H+)=10-12mol/L的溶液中:Fe2+、Na+、、
C. 能使酚酞变红色的溶液中:、K+、 ClO-、Cl-
D. pH=1的溶液中:CH3COO-、Na+、 Mg2+、
【答案】A
【解析】
【详解】A.=106的溶液显酸性,所给离子在指定溶液中能够大量共存,故A符合题意;
B.水电离出c(H+)=10-12mol/L的溶液可能为酸,也可能为碱,若为酸,NO(H+)具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,若为碱,Fe2+与OH-反应生成氢氧化亚铁沉淀,因此所给离子在指定溶液中不能大量共存,故B不符合题意;
C.能使酚酞变红,说明溶液显碱性,NH与OH-反应NH3·H2O,所给离子在指定溶液中不能大量共存,故C不符合题意;
D.pH=1的溶液为酸,CH3COO-与H+生成弱电解质CH3COOH,所给离子在指定溶液中不能大量共存,故D不符合题意;
答案为A。
16. 下列装置或操作能达到实验目的的是
A. 图1装置用于盐酸和NaOH溶液反应的中和热测定
B. 图2装置用于盐酸滴定氢氧化钠溶液(部分装置未画出)
C. 图3装置用于测定锌与硫酸反应速率(单位mL/s)
D. 图4装置用于研究不同催化剂对反应速率的影响
【答案】B
【解析】
【详解】A.盐酸和NaOH溶液反应的中和热测定时需要环形玻璃搅拌棒,A不符合题意;
B.盐酸滴定氢氧化钠溶液,盐酸应盛放在酸式滴定管中,用图2装置,可进行盐酸滴定氢氧化钠溶液,B符合题意;
C.图3装置中,长颈漏斗的下端管口没有液封,气体会从漏斗中逸出,所以不能用于准确测定锌与硫酸的反应速率,C不符合题意;
D.研究不同催化剂对反应速率的影响时,变量是催化剂:除去催化剂不同外,其余条件都应相同,图4装置中,反应物的浓度不同,所以不能用于研究不同催化剂对反应速率的影响,D不符合题意;
故选B。
17. 已知H2(g)+ Br2(1)= 2HBr(g) △H =-72kJ/mol, Br2(1)= Br2(g) △H= +30kJ/mol。其他相关数据如下表,则表中a为
物质 | H2(g) | Br2(g) | HBr(g) |
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ | 436 | 200 | a |
A. 354 B. 369 C. 282 D. 267
【答案】B
【解析】
【详解】由盖斯定律可知反应H2(g)+ Br2(g)= 2HBr(g) △H3可由反应H2(g)+ Br2(1)= 2HBr(g) △H1=-72kJ/mol,减去Br2(1)= Br2(g) △H2=+30kJ/mol得到,则△H3=△H1-△H2=-72kJ/mol-30kJ/mol=-102 kJ/mol;
△H=反应物键能和-生成物键能和=(436+200-2a) kJ/mol =-102 kJ/mol,a=369 kJ/mol,故B正确;
故选:B。
18. 下列关于图像的描述不正确的是
A. 由图1可知HB是一种弱酸
B. 若图2发生的反应为:2SO2+O22SO3,由图可知该反应的正反应是放热反应
C. 图3可以表示2NH33H2+N2使用催化剂的能量变化情况
D. 由4图可知,反应过程中v正<v逆的点是C点
【答案】D
【解析】
【详解】A.相同pH时,加水稀释相同倍数,酸性强的pH变化大,因此HB为弱酸,故A说法正确;
B.根据图像可知,温度越高,反应速率越快,先达到平衡,因此T2>T1,温度越高,SO3的体积分数越小,根据勒夏特里原理,该反应为放热反应,故B说法正确;
C.氨气分解为氮气和氢气,该反应为吸热反应,即反应物总能量小于生成物总能量,使用催化剂,降低活化能,但反应热不变,故C说法正确;
D.曲线上的点在对应温度下为平衡状态,在相同温度下,C点未达到平衡,需向正反应方向进行,转化率增大,即v正>v逆,故D说法错误;
答案为D。
19. 下列说法正确的是
A. 可用pH试纸测定NaClO溶液的pH值
B. 能用广泛pH试纸测出稀盐酸的pH值为4.3
C. 中和浓度体积均相同的盐酸与醋酸时,消耗的氢氧化钠的量一样多
D. 常温下,用盐酸中和体积、pH相同的氢氧化钠与氨水,氢氧化钠消耗的盐酸多
【答案】C
【解析】
【详解】A.次氯酸钠水解生成次氯酸具有漂白性,不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH值,故A错误;
B.广泛pH试纸的精确度是整数,则不能用广泛pH试测出稀盐酸的pH值为4.3,故B错误;
C.盐酸和醋酸均为一元酸,则中和浓度体积均相同的盐酸与醋酸时,消耗的氢氧化钠的量一样多,故C正确;
D.氨水为弱碱,氢氧化钠为强碱,体积、pH相同的氢氧化钠与氨水,氢氧化钠,氨水的浓度大,则常温下,用盐酸中和体积、pH相同的氢氧化钠与氨水,氨水消耗的盐酸多,故D错误;
故选:C。
20. 如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法不正确的是
A. 途径②增大O2浓度可提高SO2的反应速率
B. 含1molH2SO4的浓溶液与足量NaOH反应,放出的热量即为中和热
C. 途径②中SO2和SO3均属于酸性氧化物
D. 若△H1<△H2+△H3,则2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)为放热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.途径②增大O2浓度即增大反应物浓度,则SO2的反应速率增大,故A正确;
B.含1mol H2SO4的浓溶液与足量NaOH反应,生成了2mol液态水,而中和热是指生成1mol液态水放出的热量,故B错误;
C.酸性氧化物是指和碱反应生成盐和水的氧化物,则途径②中SO2和SO3均属于酸性氧化物,故C正确;
D.根据该定律H2O2(aq)=H2O(l)+O2(g) △H=△H1−△H2−△H3,若△H1<△H2+△H3,则△H<0即为放热反应,因此2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)为放热反应,故D正确。
综上所述,答案为B。
21. 一定温度下,向某容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体发生的反应:Fe(s)+CO2(g) =FeO(s)+CO (g)。反应过程中CO2气体和CO气体的物质的量与时间的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 点a的正反应速率比点e的大,b点时达到平衡
B. 0--4min内,CO的反应速率v(CO)=0.125 mol/(L·s)
C. 达到平衡时,CO2的转化率为71.4%
D. 若保持容容器压强不变,充入He,化学反应速率不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.点a的反应物浓度浓度比b点大,故a点正反应速率比点e的大,b点时各组分的量仍在发生变化,故b点未达到平衡,故A错误;
B.题目未给容器体积,无法计算化学反应速率,故B错误;
C.达到平衡时,CO2的转化率为≈71.4%,故C正确;
D.若保持容器压强不变,充入He,容器体积增大,反应物和生成物浓度减小,化学反应速率减慢,故D错误;
故选:C。
22. 自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示。下面说法正确的是
A. 产物P1比P2稳定
B. 中间产物Y转化为中间产物Z过程,正反应的活化能大于逆反应的活化能
C. 该历程中生成产物P2的过程中活化能最大值为301.48kJ/mol
D. 其它条件不变的前提下,升高温度可加快中间产物Z转化为P2的速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.物质的能量越低越稳定,两种产物中P2的能量更低,更稳定,A错误;
B.Y的能量高于Z的能量,Y转化为中间产物Z过程,正反应的活化能小于逆反应的活化能,B错误;
C.最大的正反应的活化能出现在由中间产物Z到过渡态Ⅳ时,即最大正反应的活化能 E正=-18.92kJ/mol-(-205.11kJ/mol)=186.19kJ·mol-1,C错误;
D.温度升高,反应速率加快,可加快中间产物Z转化为P2的速率,D正确;
故选D。
23. 图示中是用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定10.00 mL未知浓度硫酸溶液(酚酞作指示剂)的滴定曲线,下列说法正确的是
A. 水电离出的氢离子浓度:a>b
B. 硫酸溶液的物质的量浓度为0.1000 mol·L-1
C. 指示剂变色时,说明硫酸与NaOH恰好完全反应
D. 当滴加NaOH溶液为10.00 mL时,该混合液的pH=1.0
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.a点加入的NaOH溶液较少,溶液中c(H+)较大,溶液中酸电离产生的c(H+)越大,水电离程度就越小,所以水电离出的氢离子浓度:a<b,A错误;
B.硫酸与氢氧化钠恰好反应时,c(H+)=c(OH-),溶液pH=7,则有c(H2SO4)×V(酸)×2=c(NaOH) ×V(碱),c(H2SO4)×10.00 mL×2=0.1000 mol·L-1 ×20.00 mL,解得c(H2SO4)=0.1000 mol·L-1,B正确;
C.以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定未知浓度的硫酸,当指示剂变色时,溶液pH=8.0,而二者恰好反应时溶液pH=7,故此时二者未恰好反应,但在实验要求的范围内,故通常以指示剂变色点当作滴定终点,C错误;
D.当滴加NaOH溶液为10.00 mL时,该溶液中有一半硫酸未被中和,溶液中c(H+)=mol/L,则该混合液的pH=-lgc(H+)=-lg0.05=1.3,D错误;
故合理选项是B。
24. 一定温度下,在三个容积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(g) △H< 0。下列说法不正确的是
容器编号 | 温度(K) | 起始物质的量(mol) | 平衡时CH3COOH的物质的量(mol) | 平衡常数 | ||
n(CH3OH) | n (CO) | n (CH3COOH) | ||||
Ⅰ | 530 | 0.05 | 0.05 | 0 | 0.025 | K1 |
Ⅱ | 530 | 0.03 | 0.03 | 0006 |
| K2 |
Ⅲ | 510 | 0 | 0 | 0.05 |
| K3 |
A. 达平衡时,容器Ⅰ中平衡常数K1 =40
B. 达平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的小
C. 达平街时,容器Ⅰ中CH3OH转化率与容器Ⅲ中CH3COOH转化率之和小于1
D K1>K2>K3
【答案】D
【解析】
【详解】A.达平衡时,列出三段式:
则容器Ⅰ中平衡常数K1 ==40,A正确;
B.容器Ⅲ与容器Ⅰ刚好为互为逆反应过程,但容器Ⅰ温度高于容器Ⅲ,温度越高,化学反应速率越大,所以达到化学平衡时容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的小,B正确;
C.容器Ⅲ与容器Ⅰ互为逆反应过程,若两容器温度相同,则容器Ⅰ中CH3OH 转化率和容器Ⅲ中CH3COOH 转化率之和为1,容器Ⅲ温度低于容器Ⅰ,正反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,CH3COOH转化率减小,所以达平衡时,容器Ⅰ中CH3OH 转化率与容器Ⅲ中CH3COOH 转化率之和小于1,C正确;
D.容器Ⅰ和Ⅱ的温度相同则平衡常数相等,由ΔH<0可知该反应为放热反应,温度升高平衡逆向移动,平衡常数减小,则K1 = K2<K3,D错误;
故选D。
25. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
| 实验目的 | 方案设计 | 现象和结论 |
A | 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 | 分别取10mL 0.lmol/LNa2S2O3溶液和5mL 0. lmol/L Na2S2O3溶液、5mL蒸馏水于两支试管中,然后同时加入10mL 0.1mol/LH2SO4溶液 | 前者出现浑浊的时间更短,说明增大Na2S2O3浓度,可以加快反应速率 |
B | 探究压强对化学反应速率的影响 | 在容积不变的密闭容器中发生反应:N2(g) +3H2(g)2NH3(g) 向其中通入氩气,反应速率不变 | 化学反应速率不受压强影响 |
C | 探究温度对化学反应速率的影响 | 将装有NO2和N2O4混合气体的连同球分别浸泡在冰水和热水中2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色),△H< 0 | 热水中气体颜色浅,冰水中颜色深 |
D | 探究KI与FeCl3反应的限度 | 取1mL.0.1mol/LKI溶液于试管中,加入5mL0.1mol/L FeCl3溶液,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 | 若溶液变血红色,则KI与FeCl3的反应有一定限度 |
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.只有Na2S2O3浓度不同,前者出现浑浊的时间更短,说明增大Na2S2O3浓度,可以加快反应速率,故A正确;
B.容积不变,通入氩气,各物质的浓度不变,反应速率不变,不能证明化学反应速率不受压强影响,故B错误;
C.焓变为负,为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则分别浸泡在冰水和热水中,热水中颜色深,故C错误;
D.FeCl3溶液过量,反应后有剩余,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液,溶液变为血红色,不能证明反应的限度,故D错误;
故选:A。
非选择题(本题包括5小题,共50分)
二、填空题(共50分)。
26. 按要求完成下列问题。
(1)汽油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知反应的△H>0,判断该设想能否实现________ (填“能”或“不能”),并简述原因________________。
(2)甲烷的烧热△H = - 890.3kJ/mol,写出甲烷的燃烧热的热化学方程式:__________________。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 因为该反应的△H>0,△S<0,所以△G>0,为非自发反应
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1
【解析】
【小问1详解】
2CO(g)=2C(s)+O2(g),该反应是焓增、熵减的反应,根据G=△H-T•△S,G>0,不能自发进行,故答案为:不能;因为该反应的△H>0,△S<0,所以△G>0,为非自发反应;
【小问2详解】
1mol可燃物燃烧生成稳定的化合物放出的热量即燃烧热,所以1mol甲烷燃烧时,生成液态水和二氧化碳的燃烧热热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1。
27. 按要求回答下列问题:
(1)用50mL 0. 500mol/L CH3COOH溶液与50mL 0.55mol/LNaOH溶液进行中和热测定,测得中和热为△H = -52.1 kJ/mol。
①写出CH3COOH与NaOH反应的离子方程式__________________。
②若改用50mL、0.500mol/LHCl溶液与50mL、0.55mol/L NaOH溶液进行,所求中和热为△H1,比较△H1________△H (填“大于”、“小于”或“相等”)。
(2)在25℃时,将pH=11的Ba(OH)2溶液Va L与pH=2的HCl溶液Vb L混合,若所得溶液为中性,则Va:Vb=_________。
【答案】(1) ①. ②. 小于
(2)10:1
【解析】
【小问1详解】
①CH3COOH与NaOH反应生成醋酸钠和水,醋酸和水均为弱电解质写化学式,反应离子方程式为:,故答案为:;
②醋酸为弱酸,在反应过程中逐步电离出氢离子,电离过程吸热,使反应放出的热量偏低,导致△H偏大,而盐酸是强酸,完全电离,不存在电离吸热过程,因此放热量多于醋酸,放热越多,反应热越小,△H1小于△H,故答案为:小于;
【小问2详解】
pH=11的Ba(OH)2溶液Va L与pH=2的HCl溶液Vb L混合,若所得溶液为中性,则氢氧化钡中氢氧根离子物质的量等于盐酸中氢离子的物质的量,即: ,Va∶Vb=10:1,故答案为:10:1。
28. I.在常温下,0. lmol/L一元酸HB溶液的pH=3,回答下列问题:
(1)HB在水溶液中的电离平衡常数Ka≈____________。
(2)常温下,有c(H+)相同、体积相同的上述酸HB和盐酸两种溶液,分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是_______(填字母)。
(①表示盐酸,②表示HB)
II.常温下,几种弱酸的电离平衡常数如下表所示,回答下列问题:
化学式 | HCOOH | H2CO3 | HCN | HClO |
电离平衡常数 | K=1.8×10-4 | K1=4.3×10-7 K2= 5.6×10-11 | K=4.9×10-10 | K=3.0×10-8 |
(3)酸性由强到弱的顺序为_________________。
(4)将少量的CO2通入NaC1O溶液中,反应的离子方程式:______________。
【答案】(1)1.0×10-5
(2)c (3)HCOOH>H2CO3>HClO>HCN>
(4)ClO-+CO2+H2O=HClO+
【解析】
【小问1详解】
在常温下,0.1mol/L一元酸HB溶液的pH=3,则c(H+)=1.0×10-3mol/L,则c(B-)=1.0×10-3mol/L,溶液中c(HB)≈0.1mol/L,,故答案为:1.0×10-5;
【小问2详解】
HB溶液中H+被消耗会促进HB的电离,反应过程中HB溶液中c(H+)大于盐酸中,HB与Zn反应的速率比盐酸与Zn反应的速率快;等pH、等体积的HB溶液和盐酸中,HB提供的H+总物质的量大于盐酸,HB与足量Zn反应放出的H2大于盐酸与足量Zn反应放出的,故答案为:c;
【小问3详解】
Ka值由大到小的顺序:Ka(HCOOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3),酸性由强到弱的顺序:HCOOH>H2CO3>HClO>HCN>,故答案为:HCOOH>H2CO3>HClO>HCN>;
【小问4详解】
由Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),向NaClO溶液中通入少量二氧化碳,生成HClO和,离子方程式为ClO-+CO2+H2O═HClO+,故答案为:ClO-+CO2+H2O═HClO+。
29. 乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4·xH2O)进行的探究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。
该同学的研究课题是:探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的值。通过查阅资料和网络查寻得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值
①称取1.260 g纯草酸晶体,将其制成100.0 mL水溶液为待测液
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4
③用浓度为0.1000mol/L的KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点记录消耗体积。
(1)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的_______(填“甲"或“乙”)滴定管中。
(2)滴定时, 左手操作滴定管,右手轻轻摇动惟形瓶,眼睛注视________。
(3)判断滴定终点的现象是:_____________。
(4)如图是某同学滴定时的滴定管中的液面,其读数为_______mL。
(5)为了提高实验的准确性,学习小组共进行3次实验,记录数据如下表:
待测液/mL | V0(KMnO4)/mL | V1(KMnO4)/mL |
25.00 | 0.00 | 9.98 |
25.00 | 1.08 | 11.10 |
25.00 | 0.50 | 15.50 |
通过上述数据, 可知消耗的KMnO4溶液体积为_____mL,求得x=_______。
(6)误差分析:
①若滴定终点时俯视滴定管刻度读数,则由此测得的x值会______(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后再用待测液润洗,则由此测得的x值会______。
【答案】(1)甲 (2)锥形瓶内溶液颜色变化
(3)当最后一滴酸性高锰酸钾溶液滴入时,溶液由无色变成浅紫红色,且半分钟内不褪色
(4)22.40
(5) ①. 10.00 ②. 2
(6) ①. 偏大 ②. 偏小
【解析】
【分析】高锰酸钾和还原剂草酸反应,草酸使高锰酸钾溶液褪色,草酸消耗完,再一滴酸性高锰酸钾溶液,溶液由无色变成浅紫红色;
【小问1详解】
酸性溶液盛放在酸式滴定管中,且酸性高锰酸钾溶液能腐蚀橡胶,所以酸性高锰酸钾溶液盛放在酸式滴定管中,所以选择甲,故答案:甲;
【小问2详解】
滴定时,左手操作滴定管,右手轻轻摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化,故答案为:锥形瓶内溶液颜色变化;
【小问3详解】
高锰酸钾和还原剂草酸反应,草酸使高锰酸钾溶液褪色,草酸消耗完,再一滴酸性高锰酸钾溶液,溶液由无色变成浅紫红色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点,故答案为:当最后一滴酸性高锰酸钾溶液滴入时,溶液由无色变成浅紫红色,且半分钟内不褪色;
【小问4详解】
分析图片可知,读数为22.40mL,故答案为:22.40;
【小问5详解】
第一组V(KMnO4)=9.98mL,第二组V(KMnO4)=(11.10-1.08)mL=10.02mL,第三组V(KMnO4)=(15.50-0.50)mL=15.00mL,第三组溶液体积与其它两组溶液体积偏差较大,舍去,消耗KMnO4溶液平均体积==10.00mL,n(H2C2O4)=n(KMnO4)=×0.1000mol/L×0.01L=0.0025mol,25mLH2C2O4溶液中n(H2C2O4)为0.0025mol,100mLH2C2O4溶液中n(H2C2O4)=0.0025mol×4=0.01mol,m(H2C2O4)=0.01mol×90g/mol=0.9g,x==0.02mol,物质的量之比等于其个数之比,1:x=0.01mol:0.02mol,x=2,故答案为:10.00;2;
【小问6详解】
①若滴定终点时俯视滴定管刻度,导致使用的V(KMnO4)偏小,草酸的物质的量偏小,则水的物质的量偏大,x值偏大,故答案为:偏大;
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后再用待测液润洗,导致待测物质含量偏多,x偏小,故答案为:偏小。
30. 二氧化碳催化加氢制甲醇,不仅有利于减少温室气体二氧化碳,而且还可以获得大量的重要有机化工原料甲醇。回答下列问题:
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 平衡常数K
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
i.CO2(g)+3H2(g)CO(g) +H2O(g) △H= +41 kJ/mol 平衡常数K1
ii.CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H =-90 kJ/mol 平衡常数K2
①则总反应的△H=____kJ/mol;平衡常数K=_______(用K1、K2表示)。
②上述总反应在容积不变的密闭容器进行,在t0时达到平衡,当其他条件不变时,改变某一条件,下列图像的描述,说法正确的是__________。
A.图甲表示t0时升高温度对反应速率的影响
B.图乙表示t0时加压或催化剂对反应速率的影响
C.图丙表示t0时分离出甲醇对反应速率的影响, 同时可以提高甲醇的产率
D.图丁表示t0时增加CO2的物质的量对反应速率的影响,同时可以提高CO2的转化率
(2)若T1时时将6 mo1CO2和8mo1H2充入容积为2 L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),H2的物质的量变化如下表所示。
物质的量/mol | T1/℃ | T2/℃ | |||||
0 | 5 min | 10 min | 15 min | 20 min | 25 min | 30 min | |
H2 | 8.0 | 3.5 | 2.0 | 2.0 | 15 | 1.0 | 1.0 |
①在T℃条件下0- 5min内, 以CO2表示的该反应速率v(CO2)=_____,该条件 下的平面常数K=_______。
②第15 min后,温度调整到T1℃, 数据变化如上表所示,则T1______T2(填“>”、“<” 或“=”)。
③若15 min时,保持T1不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各1 mol,则此时反应_____移动(填*正向”、“逆向" 或“不");
④T1℃达到平衡后,保持其他条件不变,在t1时刻迅速将容器体积压缩至1 L,t2时重新达到平衡,请在图中画出t1时刻后c(H+)变化趋势_____。
。
【答案】(1) ①. -49 ②. K1×K2 ③. A
(2) ①. 0.15mol/(L•min) ②. 0.5 ③. > ④. 正向 ⑤. 。
【解析】
【小问1详解】
①已知i.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O (g)ΔH=+41kJ/mol,ii.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH=-90kJ/mol,由盖斯定律i+ii可得CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O (g)△H=+41kJ/mol+(-90kJ/mol)=-49kJ/mol,,,平衡常数=K1×K2,故答案为:-49;K1×K2;
②A.t0时升高温度正逆反应速率均加快,反应正向放热,平衡逆向移动,图像相符,故A正确;
B.t0时加催化剂,正逆反应速率加快,平衡不移动,与图像符合,加压,正逆反应速率加快,平衡正向移动,与图像不符,故B错误;
C.t0时分离出甲醇,正反应速率不变,逆反应速率减小,平衡正向移动,可以提高甲醇的产率,与图像不符,故C错误;
D.t0时增加CO2的物质的量,正反应速率加快,逆反应速率不变,平衡正向移动,图像符合,但CO2的转化率减小,故D错误;
故答案为:A;
【小问2详解】
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