北京市西城外国语学校2024-2025学年高二上学期11月期中考试 化学试题(解析版)-A4
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这是一份北京市西城外国语学校2024-2025学年高二上学期11月期中考试 化学试题(解析版)-A4,共23页。试卷主要包含了 下列物质属于弱电解质的是, 下列溶液肯定显酸性的是, 已知450℃时,反应,02B等内容,欢迎下载使用。
高二年级化学
本试卷共8页,全卷共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题纸上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 P31 Cl35.5
第一部分选择题
本部分共21小题,每小题2分,共42分。以下每小题列出的四个选项中,只有一项符合题意。
1. 下列物质属于弱电解质的是
A. Cl2B. CO2C. NH3•H2OD. AgCl
【答案】C
【解析】
【分析】在水溶液里只能部分电离的电解质是弱电解质,弱电解质包括弱酸、弱碱、水与少数盐。
【详解】A.Cl2是单质,既不是电解质也不是非电解质,A错误;
B.二氧化碳的水溶液导电,但是导电的离子不是二氧化碳自身电离的,二氧化碳为非电解质,B错误;
C.NH3•H2O为弱碱,在水中部分电离生成铵根离子和氢氧根离子,NH3•H2O为弱电解质,C正确;
D.AgCl在水溶液中难溶,但溶于水的AgCl完全电离,AgCl为强电解质,D错误;
答案选C。
2. 下列溶液肯定显酸性的是
A. 含的溶液B. 的溶液
C. pH0D. 反应i比反应ii的速率大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像,反应物能量高于生成物能量,该反应为放热反应,A正确;
B.曲线b活化能低于曲线a,但反应前后能量不变,说明加入了催化剂,B正确;
C.反应i的生成物能量高于反应物能量,反应吸热,∆H>0,C正确;
D.反应i的活化能比反应ii的活化能高,则反应i比反应ii的速率小,D错误;
故选D。
15. 下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 使用铁触媒,加快合成氨反应速率
B. 氯水中因溶解有Cl2而显黄绿色,当加入几滴AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
C. 反应 ,升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D. 合成氨工业中,将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁触媒是合成氨反应的催化剂,使用铁触媒,可降低反应的活化能,从而加快合成氨反应速率,但不能使平衡发生移动,不能用勒夏特列原理解释,A符合题意;
B.氯水中因溶解有Cl2而显黄绿色,在氯水中存在如下平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,当加入几滴AgNO3溶液后,与Cl-反应生成AgCl沉淀,减小溶液中的c(Cl-),从而使平衡正向移动,c(Cl2)减小,溶液颜色变浅,B不符合题意;
C.反应 ,升高温度,正、逆反应速率都加快,但逆反应速率增大的更多,所以平衡向逆反应方向移动,C不符合题意;
D.合成氨工业中,将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,从而减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动,D不符合题意;
故选A。
16. 已知反应:2NO2(红棕色) N2O4(无色) △H<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是
A. b点的操作是压缩注射器
B. d 点:v正>v逆
C. c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小
D. 若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则Tb>Tc
【答案】A
【解析】
【分析】该反应是正反应气体体积减小的放热反应,压强增大平衡虽正向移动,但c(NO2)增大,混合气体颜色变深;压强减小平衡逆向移动,但c(NO2)减小,混合气体颜色变浅,据图分析,b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,c点后的拐点是拉伸注射器的过程,气体颜色变浅,透光率增大。
【详解】A.b点开始是压缩注射器的过程,c(NO2)增大,气体颜色变深,透光率变小,A正确;
B.d点后的拐点是拉伸注射器的过程,d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程,所以v正<v逆,B错误;
C.c点是压缩注射器后的情况,c(NO2)和c(N2O4)均增大,C错误;
D.b点开始是压缩注射器的过程,平衡正向移动,反应放热,导致Tb<Tc,D错误;
答案选A。
【点睛】对于反应2NO2(红棕色) N2O4(无色),通过压缩体积,增大压强,虽然平衡正向移动,NO2的物质的量减小,但是由于体积减小,各物质的浓度是增大的。
17. 将同浓度、同体积的盐酸与醋酸分别与足量的镁条反应,测得密闭容器中压强随时间的变化曲线如下图所示。下列说法不正确的是
A. 反应开始前c(H+):盐酸>醋酸
B. 反应过程中盐酸中c(H+)下降更快
C. 反应结束时两容器内n(H2)相等
D. 用同浓度NaOH溶液完全中和上述两种酸,盐酸消耗NaOH溶液的体积更大
【答案】D
【解析】
【分析】盐酸为强酸,醋酸为弱酸,则同浓度、同体积的盐酸与醋酸中,盐酸中c(H+)大,与镁条反应更剧烈,相同时间内生成的H2更多,压强更大,所以曲线①表示盐酸与镁条反应的曲线,曲线②表示醋酸与镁条反应的曲线。
【详解】A.反应开始前,由于盐酸完全电离,醋酸部分电离,所以相同浓度的溶液中c(H+):盐酸>醋酸,A正确;
B.盐酸和醋酸同浓度、同体积,即二者的物质的量相等,反应过程中盐酸比醋酸与镁条反应速率快,消耗的量多,所以盐酸中c(H+)下降更快,B正确;
C.盐酸和醋酸的物质的量相等,完全反应结束时,二者都发生完全电离,则两容器内n(H2)相等,C正确;
D.用同浓度NaOH溶液完全中和上述两种酸,由于盐酸和醋酸的物质的量相等,所以盐酸和醋酸消耗NaOH溶液的体积相等,D不正确;
故选D。
18. 常温下,下列描述或所列关系正确的是
A. 在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B. 常温下,将1mLml/L盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH约为9
C. 0.1ml/L溶液中:
D. 25℃时,相同物质的量浓度的NaCl、NaOH、,水的电离程度
【答案】D
【解析】
【详解】A.在100℃时,,且纯水中c(H+)=c(OH-)=,则pH约为6的纯水呈中性,A错误;
B.常温下,将1mLml/L盐酸稀释至1000mL,所得溶液接近呈中性,其pH约为7,B错误;
C.属于强碱弱酸盐,因水解导致溶液呈碱性,则0.1ml/L溶液中:,C错误;
D.电解质电离出的氢离子、氢氧根离子均能抑制水的电离,氢离子或氢氧根离子浓度越大,对水的电离的抑制作用越强,则25℃时,相同物质的量浓度的NaCl、NaOH、,水的电离程度,D正确;
故选D。
19. 医学研究证实:痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),其化学原理为: △H<0,下列说法不正确的是
A. 大量饮水会增大痛风病发作的可能性
B. 秋冬季节更易诱发关节疼痛
C. 饮食中摄入过多咸菜,会加重痛风病病情
D. 患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物
【答案】A
【解析】
【详解】A.大量饮水会减小溶液中HUr、Na+、H+的浓度,从而使平衡逆向移动,NaUr减少,则可减小痛风病发作的可能性,A不正确;
B.秋冬季节,气温降低,平衡正向移动,NaUr增多,更易诱发关节疼痛,B正确;
C.饮食中摄入过多咸菜,会增大溶液中的Na+浓度,促使平衡正向移动,从而加重痛风病病情,C正确;
D.患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物,否则会增大关节中HUr浓度,促使平衡正向移动,从而使NaUr增多,痛风病加重,D正确;
故选A。
20. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)不能达到对应实验目的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.由制取无水固体,应在HCl的气流中加热,不能达到实验目的,故选A;
B.根据单位时间内生成气体体积的大小测定锌与稀硫酸反应速率,能达到实验目的,故不选B。
C. ,在热水中即升高温度,平衡逆向移动,颜色加深,在冷水中即降低温度,平衡正向移动,颜色变浅,能证明温度对平衡的影响,能达到实验目的,故不选C;
D.在酸碱中和滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化,以便及时判断滴定终点,能达到实验目的,故不选D;
选A。
21. 一定温度下,在三个1L的恒容密闭容器中分别进行反应:2X(g)+Y(g)⇌Z(g),达到化学平衡状态时,相关数据如表。下列说法不正确的是
A. 达到化学平衡时,Ⅰ中X的转化率为80%
B. 化学平衡常数:K(Ⅱ)=K(Ⅰ)
C. 达到化学平衡所需要的时间:Ⅲ
【解析】
【小问1详解】
醋酸为弱酸,在水溶液中部分电离产生醋酸根离子和氢离子,电离方程式为。
【小问2详解】
NH4Cl为强酸弱碱盐,铵根离子水解使溶液③呈酸性,水解方程式为。溶液④呈碱性,因为碳酸氢根离子的水解程度大于其电离程度,结合化学用语可表示为电离使溶液显酸性,,水解使溶液显碱性,水解程度>电离程度,所以溶液显碱性。
【小问3详解】
0.1ml/L的NaOH溶液中c(OH-)=0.1ml/L,c(H+)=10-13ml/L,pH=13。浓度相同的三种溶液,NaOH为强碱,完全电离pH最大,NaHCO3水解程度大于电离程度,溶液呈弱碱性,pH小于NaOH,氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解使溶液呈酸性,pH最小,则pH由大到小的顺序为②④③。
【小问4详解】
醋酸是一元酸,NaOH为一元碱,且两者浓度相同,恰好中和20mL醋酸需要20mLNaOH溶液。此时溶液中溶质为CH3COONa,醋酸根离子水解导致溶液呈碱性,pH>7。
23. 磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
已知:磷精矿主要成分为,还含有和有机碳等。
溶解度:
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有_______。
(2)磷精矿粉酸浸时发生反应:。该反应体现出酸性关系:_______(填“>”或“ ②. 降温、增大压强或及时分离出
(4)AC
【解析】
【小问1详解】
在一定条件下,和反应生成0.2ml,放出9.24kJ的热量,则生成2mlNH3放出92.4kJ的热量,该可逆反应的热化学方程式为:,因为合成氨反应为放热反应,所以反应物的总焓大于生成物的总焓,合成氨反应过程中焓(H)的变化示意图为:;
【小问2详解】
将和通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,5min后达到化学平衡,测得的浓度为0.2ml/L,则这段时间内用的浓度变化表示的化学反应速率:;
【小问3详解】
①合成氨反应为放热反应,升高温度,K减小,所以K1>K2;
②为了增大平衡时的转化率,可采取的措施是降温、增大压强或者及时分离出NH3,均可以使得平衡正向移动;
【小问4详解】
A.假设通入的N2的物质的量是1 ml,通入H2为3 ml,平衡时N2转化量为x ml,则平衡时各种气体的物质的量n(N2)=(1-x)ml,n(H2)=3(1-x)ml,n(NH3)=2x ml,由于此时NH3的含量为50%,则,解得ml,故此时容器内,A正确;
B.由图可知b点时NH3含量低于平衡时的a点,说明反应正向进行,则此时v正>v逆,B错误;
C.Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线,此时反应未达到平衡状态,升高温度化学反应速率增大,使400~530℃时NH3的物质的量分数随温度升高而增大,C正确;
故选AC。
25. 研究电解质在水溶液中的离子反应与平衡有重要的意义。
(1)常温下,用0.1ml/LNaOH溶液滴定10mL0.1ml/L CH3COOH溶液滴定曲线如下图所示。
①a点溶液的pH_______1(填“>”、“<”或“=”,下同)。
②b点溶液中,c(Na+)_______c(CH3COO-)。
③c点溶液中,c(Na+)_______[c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)]。
④比较a、c两点水的电离程度:a_______c。
(2)已知:25℃时CH3COOH、H2CO3和HClO的电离平衡常数:
①CH3COOH的电离平衡常数表达式Ka=_______。
②25℃时,等物质的量浓度的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH关系为:pH(NaClO) _______pH(CH3COONa)(填“>”、“<”或“=”)。
③25℃时,若初始时醋酸中CH3COOH的物质的量浓度为0.01ml/L,达到电离平衡时溶液中c(H+)=_______ml/L。(已知:)
④下列化学反应能发生的是_______。
A.
B.
(3)向CH3COOH溶液中加水稀释至原体积的2倍,电离平衡将向正反应方向移动,请从Q与Ka关系的角度解释原因:_______。
【答案】(1) ①. > ②. = ③. = ④. <
(2) ①. ②. > ③. 4.2×10-4 ④. B
(3)加水稀释至原体积的2倍,Q=,即,电离平衡正向移动
【解析】
【小问1详解】
常温下,用0.1ml/LNaOH溶液滴定10mL0.1ml/L CH3COOH溶液,两者恰好完全反应时,溶液的pH>7,则表明CH3COONa呈碱性,CH3COOH为弱酸。
①a点为醋酸溶液,0.1ml/L CH3COOH 部分电离,则电离产生的c(H+)<0.1ml/L,pH>1。
②b点溶液为CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,此时溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),依据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)= c(CH3COO-)+ c(OH-),则c(Na+)=c(CH3COO-)。
③c点醋酸和NaOH溶液恰好完全反应为CH3COONa,依据物料守恒,c(Na+)=[c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)]。
④a点为CH3COOH溶液,CH3COOH电离产生的H+会抑制水电离,c点为CH3COONa溶液,CH3COO-水解会促进水电离,则a、c两点水的电离程度:a<c。
【小问2详解】
①CH3COOH的电离平衡为CH3COOHCH3COO-+H+,则电离平衡常数表达式Ka=。
②25℃时,等物质的量浓度的NaClO溶液和CH3COONa溶液,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5>Ka(HClO)=4.0×10-8,则CH3COONa的水解程度小于NaClO的水解程度,即CH3COONa溶液的碱性小于NaClO溶液的碱性,所以pH关系为:pH(NaClO)>pH(CH3COONa)。
③25℃时,若初始时醋酸中CH3COOH的物质的量浓度为0.01ml/L,达到电离平衡时溶液中c(H+)==ml/L==4.2×10-4ml/L。
④A.Ka(CH3COOH)=1.75×10-5>Ka(HClO)=4.0×10-8,则反应不能发生,A不符合题意;
B.Ka(CH3COOH)=1.75×10-5>Ka2(H2CO3)= 4.7×10-11,则反应能发生,B符合题意;
故选B。
【小问3详解】
设平衡时各微粒的浓度分别为c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+),则平衡常数Ka=,向CH3COOH溶液中加水稀释至原体积的2倍,Q=,则电离平衡将向正反应方向移动。所以从Q与Ka关系的角度解释原因:加水稀释至原体积的2倍,Q=,即,电离平衡正向移动。
【点睛】当同时改变反应物和生成物的浓度时,可通过比较浓度商与电离平衡常数,判断电离平衡移动的方向。
26. 烟气脱硫脱硝技术是环境科学研究的热点。某小组模拟氧化结合溶液吸收法同时脱除和NO的过程示意图如下。
气体反应器中的主要反应原理及相关数据如下表。
(1)已知: kJ/ml则_______。
(2)其他条件不变时,高于150℃,在相同时间内和NO的转化率均随温度升高而降低,原因是_______。
(3)其他条件不变,和NO初始的物质的量浓度相等时,经检测装置1分析,在相同时间内,和NO的转化率随的浓度的变化如下图。结合数据分析NO的转化率高于的原因_______。
【答案】(1)-241.6kJ/ml
(2)高于150℃,温度升高,反应a的速率增大,减小,反应b和c的速率减小,导致和NO的转化率均降低
(3)反应b的活化能小于反应c,反应b的速率大于反应c,因此NO的转化率高于
【解析】
【小问1详解】
① kJ/ml
② kJ/ml
根据盖斯定律(①+②)÷2得(-286.6 kJ/ml- 196.6kJ/ml) ÷2=-241.6kJ/ml。
【小问2详解】
高于150℃,温度升高,反应a的速率增大,减小,导致反应b和c的速率减小,使和NO的转化率均降低,所以其他条件不变时,高于150℃,在相同时间内和NO的转化率均随温度升高而降低。
【小问3详解】
活化能越小反应速率越快,反应b的活化能小于反应c,反应b的速率大于反应c,因此其他条件不变时,NO的转化率高于。
27. 近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
已知:反应Ⅰ: kJ/ml
反应Ⅱ: kJ/ml
反应Ⅲ: kJ/ml
(1)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如下图所示。_______(填“>”或“A,结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因:_______。
【答案】(1) ①. > ②. 反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强,使反应正向移动,的物质的量增大,体系总物质的量减小,的物质的量分数增大
(2) ①. ②. ③.
(3) ①. 0.4 ②. 是歧化反应的催化剂,单独存在时不具有催化作用,但可以加快歧化反应速率 ③. 反应ⅱ比ⅰ快,D中由反应ⅱ产生的使反应ⅰ加快
【解析】
【小问1详解】
反应II为气体体积减小的可逆反应,相同温度下,增大压强,平衡正向移动,导致硫酸在平衡体系中物质的量分数增大,根据图知,相同温度下,达到平衡状态时硫酸含量:P1<P2,说明压强P2>P1,故答案为:>;反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强,使反应正向移动,的物质的量增大,体系总物质的量减小,的物质的量分数增大;
【小问2详解】
化学反应中的催化剂在第一个反应中作反应物、第二个反应中作生成物,总方程式为得3SO2(g)+2H2O(g)= 2H2SO4(l)+S(s),催化过程中i:SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O,说明I-、H+在i中作反应物,在ii中作生成物,同时ii中还生成H2SO4,根据元素守恒知,反应物还有SO2,所以ii中方程式应该为:I2+2H2O+SO2=4H++SO+2I-,故答案分别为:,,;
【小问3详解】
①B是A的对比实验,所用c(KI)应该相等,否则无法得出正确结论,所以a=0.4,故答案为:0.4;②比较A、B、C,A中只含KI、B中含有KI和硫酸、C中只含硫酸,反应快慢顺序是B>A>C,且C中没有明显现象,说明不反应,B中含有酸导致其反应速率加快,所以得出的结论是:是歧化反应的催化剂,单独存在时不具有催化作用,但可以加快歧化反应速率;③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ⅱ反应速率解释原因为反应ⅱ比反应i快,D中由反应ii产生的氢离子使反应i加快,故答案为:反应ⅱ比ⅰ快,D中由反应ⅱ产生的使反应ⅰ加快。
A
B
实验目的
由制取无水固体
测定锌与稀硫酸反应速率
实验装置
C
D
实验目的
探究温度对化学平衡移动的影响
用盐酸标准溶液滴定NaOH溶液
实验装置
实验
温度/K
起始时各物质的浓度/(ml/L)
平衡时物质的浓度/(ml/L)
c(X)
c(Y)
c(Z)
c(Z)
Ⅰ
400
0.2
0.1
0
0.08
Ⅱ
400
0.4
0.2
0.2
a
Ⅲ
500
0.2
0.1
0
0.025
T/K
298
398
498
平衡常数K
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数(Ka)
1.75×10-5
Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11
4.0×10-8
反应
平衡常数(25℃)
活化能/(kJ/ml)
反应a: kJ/ml
24.6
反应b: kJ/ml
3.17
反应c:
58.17
序号
A
B
C
D
试剂
组成
0.4ml·L-1KI
aml·L-1KI0.2ml·L-1
0.2ml·L-1
0.2ml·L-1KI
0.0002ml
实验
现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较A快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快
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