云南省下关第一中学2024-2025学年高二上学期11月期中考试化学试题
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这是一份云南省下关第一中学2024-2025学年高二上学期11月期中考试化学试题,共20页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 S 32 K 39 Ca 40 Mn 55 Fe 56
Cu 64 Bi 209
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.“非遗”呈现了我国优秀传统文化的多样性。下列说法错误的是( )
A.“扎染技艺”所用靛蓝的主要成分是
B.“织锦技艺”所用棉线的主要成分是纤维素
C.“皮影制作技艺”所用牛皮的主要成分是蛋白质
D.“陶器烧制技艺”所用黏土的主要成分是硅酸盐
2.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.加入Al粉产生的溶液中:、、、
B.澄清透明溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.由水电离的的溶液中:、、、
3.若表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.2L 0.5ml/L HF溶液中含有的数目为
B.1ml中所含共价键的数目为
C.标准状况下22.4L与足量充分反应后,所得氨分子的数目为
D.的硫酸溶液中含有的数目为
4.下列实验操作正确的是( )
A.加热溶液B.灼烧固体
C.点燃酒精灯D.转移溶液
5.下列化学用语表示正确的是( )
A.含18个中子的氯离子为B.钠离子的结构示意图为
C.乙醇的球棍模型为D.的电子式为
6.下列离子方程式正确的是( )
A.氯化镁溶液与氨水反应:
B.FeO与稀硝酸反应:
C.向硫酸氢铵溶液中加入少量的氢氧化钠溶液并加热:
D.向溶液中加入过量NaOH溶液:
7.某化合物只含C、H、O三种元素,其球棍模型如图所示(单、双键未做区分)。下列有关该化合物的说法错误的是( )
A.结构简式为B.不能使酸性溶液褪色
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色D.能使紫色石蕊溶液变红
8.将如图所示的原电池分别进行如下变动,会导致电子向相反方向流动的是( )
A.将石墨更换为Zn片B.将稀硫酸更换为乙醇
C.向烧杯中加入溶液D.将稀硫酸更换为NaCl溶液
9.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质。已知Y元素最外层电子数是内层的3倍,Z与Y同主族,A中含有18个电子,B、E为单质,C为能使品红溶液褪色的气体,D为具有强氧化性的弱酸,五种物质间的转化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.简单气态氢化物的稳定性:W>Y>ZB.离子半径:W>Z>Y
C.A与C可以反应生成BD.X和Y组成的二元化合物中不含有非极性键
10.下列对有关事实或解释不正确的( )
二、选择题:本题共8个小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
11.下列说法中错误的是( )
A.25℃时,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,增大,不变
B.将纯水加热到95℃时,变大,pH不变,水仍呈中性
C.常温下,的醋酸溶液和的氢氧化钡溶液等体积混合后溶液的
D.常温下,pH为5的醋酸和pH为9的NaOH两种溶液中,由水电离的之比为1:1
12.可逆反应: ,同时符合下列两图中各曲线的规律的是( )
A. B.
C. D.
13.对于密闭容器中的可逆反应,探究单一条件改变情况下,可能引起平衡状态的改变,得到如图所示的曲线(图中T表示温度,n表示物质的量)。下列判断正确的是( )
A.加入催化剂可以使状态d变为状态b
B.若,则逆反应一定是放热反应
C.达到平衡时,的转化率大小为
D.在和不变时达到平衡,的物质的量的大小为
14.制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一如下图所示,下列说法不正确的是( )
A.M的分子式为B.N的结构简式为
C.④的反应类型属于取代反应D.淀粉与纤维素互为同分异构体
15.常温下,将的两种酸溶液HA、HB和的MOH溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH变化与溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.HA的酸性强于HB,且HA是强酸
B.若,则MOH是弱碱
C.若,则稀释后三种溶液中水的电离程度:MOH>HA>HB
D.若,稀释前MOH和HA混合,溶液显碱性
16.向稀氨水中分别加入①蒸馏水、②、③,并维持室温,相关判断正确的是( )
A.升高温度,的电离平衡得到促进,减小
B.加入①之后,的电离平衡得到促进,减小
C.加入②之后,的电离平衡正向移动,电离程度增大
D.加入③之后,增大,维持不变
17.在作用下,CO与发生如下两步基元反应,能量变化及反应历程如图所示。
①(慢);②(快)
下列说法正确的是( )
A.改变反应历程,降低总反应的活化能,也改变了反应的
B.是中间产物,也作催化剂
C.总反应的化学反应速率由反应②决定
D.总反应中每转移2ml,在标准状况下生成22.4L
18.类比pH的定义,对于稀溶液可以定义,。常温下,某浓度溶液在不同pH下,测得、、变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.时,
B.常温下,
C.b点时,
D.时,先增大后减小
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
三、非选择题:本题共4个小题,共56分。
19.(12分)工业生产过程中产生的二氧化硫会造成环境问题,可用多种方法脱除。回答下列问题:
Ⅰ.由次氯酸钠碱性废水(含有杂质)处理硫酸工业尾气的流程如下:
(1)控制合适的条件有利于提高的吸收率(脱硫率)。
①脱硫时需保持溶液呈碱性,此过程的主要反应之一为;另一个为二氧化硫与次氯酸钠发生的氧化还原反应,请写出该反应的离子方程式:______。
②提高脱硫率的可行措施有______(填序号)。
a.加快通入尾气的速率b.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触c.提高碱液pH
③温度控制在40~60℃之间,脱硫率较高,原因是______。
(2)滤渣的主要成分为______(填化学式)。
Ⅱ.为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状,使燃烧产生的转化为稳定的。
(3)写出该反应的化学方程式:______。
Ⅲ.双碱法脱除烟气中的过程如图所示。
(4)脱除的过程中,可以循环利用的物质______(填化学式)。
(5)过程Ⅱ中,1ml可氧化______ml。
20.(14分)铋酸钠()是一种新型高效的光催化剂,也被广泛应用于制药业。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。
Ⅰ.制取铋酸钠()
利用白色且难溶于水的在NaOH溶液中,在充分搅拌的情况下与反应制备,实验装置如下图(加热和夹持仪器已略去)。
已知:粉末呈浅黄色,不溶于冷水,遇沸水或酸溶液迅速分解。
请按要求回答下列问题:
(1)仪器C的名称是______。
(2)C中发生的反应化学方程式为:______。
(3)当观察到C中白色固体消失时,应关闭和,并停止对A加热,原因是______。
(4)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品,需要的操作是______、过滤、洗涤、干燥。
(5)实验完毕后,打开,向A中加入NaOH溶液的主要作用是______。
Ⅱ.产品纯度的测定
(6)取Ⅰ中制取的产品xg,加入足量稀硫酸和稀溶液使其完全反应,再用的标准溶液滴定生成的(已知:,),当达到滴定终点时,消耗ymL。滴定终点的现象为:______,该产品的纯度为______。
(7)下列操作会导致测得的的浓度偏大的是______(填字母)。
A.部分标准液滴出锥形瓶外
B.用待测溶液(含)润洗锥形瓶
C.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
D.放出待测溶液(含)的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
E.装标准液的酸式滴定管没有用标准液润洗
F.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
21.(15分)党的二十大报告中强调“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。的转化和利用是实现碳中和的有效途径。回答下列问题。
Ⅰ.利用合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在Nature杂志上。其涉及的关键反应如下:
①
②
②
(1)反应③中______,该反应的自发条件是______(填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”),该反应中活化能______(填“>”或“<”)。
(2)在催化剂作用下,按的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①②两个反应。维持压强为3.2MPa,测得不同温度下,反应经过相同时间时的转化率、甲醇的选择性如图所示:
已知:甲醇的选择性。
从图中曲线的变化趋势也可以判断出反应①是放热的,判断的依据是______,在实际工业生产中压强不能过高也不能过低的原因是______。
(3)时,若反应从开始到达到a点所用时间为10min,则______,反应②的______(指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数,A的平衡分压=A的物质的量分数,最终结果用分数表示)。
Ⅱ.已知与的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图所示。
(4)图中从______(填A或B)通入,a极的电极反应式是______。
22.(15分)Ⅰ.根据表中数据,完成下列填空。
(1)常温下,0.1ml/L的HCN溶液中,约为______。
(2)常温下,在相同浓度的HCOOH和HCN溶液中,溶液导电能力更强的是______溶液(填化学式)。根据电离平衡常数判断,以下反应不能进行的是______(填标号)。
A.B.
C.D.
Ⅱ.将等pH、等体积的溶液和溶液分别加水稀释,溶液pH随加水稀释倍数的变化如图所示。
(3)电离平衡常数:______(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)常温下,a点由水电离的浓度为______ml/L。
(5)a、b、c三点水的电离程度由大到小的顺序为______,c、d两点的溶液分别与NaOH恰好中和,消耗NaOH物质的量更多的是______点。
(6)25℃时,的盐酸和的NaOH溶液混合后溶液的,则______。
2024-2025学年高二上学期期中考试化学试卷答案及解析
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20分。
1.【答案】A
【解析】扎染的染料靛蓝来源于板蓝根,属于有机物。所以选A。
2.【答案】B
【解析】A.加入Al粉产生的溶液为酸性或者碱性溶液,若为碱性溶液,能够与氢氧根离子发生反应;若为酸性溶液,与氢离子反应,在溶液中一定不能大量共存,故A不选;
B.澄清透明溶液中,、、、四种离子之间不发生反应,一定能大量共存,故B选;
C.的溶液中,溶液呈碱性,在碱性溶液中不能大量共存,故C不选;
D.由水电离的的溶液中水的电离被抑制,该溶液可能呈酸性也可能呈碱性,、在酸性溶液中会发生氧化还原反应,不能大量共存,故D不选;
故选B。
3.【答案】B
【解析】A.2L 0.5ml/L HF溶液中HF的物质的量为1ml,HF为弱电解质存在电解平衡,含有的数目小于,A错误;B.1ml中有三条N-H共价键,1条配位键,共4条共价键,故所含共价键的数目为,B正确;C.标准状况下22.4L与足量充分反应是可逆反应,所得氨分子的数目小于,C错误;D.未标注体积无法计算,D错误;故选B。
4.【答案】A
【解析】A.实验室给试管中的液体进行加热时,试管内液体不超过试管的三分之一,用试管夹夹住试管上端的三分之一处,先对试管进行预热,再用酒精灯的外焰进行持续加热,A正确;
B.实验室灼烧固体应该用坩埚,图示为蒸发皿,B错误;
C.实验操作中严禁用一盏酒精灯点燃另一盏酒精灯,以免失火,C错误;
D.向容量瓶中转移液体时,用玻璃棒引流,玻璃棒的下端应放在容量瓶刻度线以下,D错误;
答案选A。
5.【答案】D
【详解】A.含18个中子的氯离子为,A错误;
B.钠离子的结构示意图为,B错误;
C.选项给出的是乙酸的填充模型,C错误;
D.电子式为,D正确;
故选D。
6.【答案】D
【详解】A.氨水中一水合氨不能拆,正确的离子方程式为:,故A错误;
B.硝酸为强氧化性酸,会被继续氧化,正确的离子方程式为:,故B错误;
C.硫酸氢铵溶液中加入少量的氢氧化钠溶液,应是氢离子与氢氧根反应生成水,离子方程式为,故C错误;
D.反应生成四羟基和铝酸钠和水;离子方程式为,故D正确。
答案选D。
7.【答案】B
【详解】A.根据球棍模型,将C、H、O三种元素代入,可得到结构简式为,故A正确;
B.根据选项A可知,该化合物含有碳碳双键,能使酸性溶液褪色,故B错误;
C.根据选项A可知,该化合物含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C正确;
D.根据选项A可知,该化合物含有羧基,能使紫色石蕊溶液变红,故D正确;
答案选B。
8.【答案】A
【详解】A.将石墨更换为锌片,锌片为负极,Fe为正极,电子向相反方向流动,A正确;
B.将稀硫酸更换为乙醇,Fe为负极,石墨为正极,电子方向不变,B错误;
C.向烧杯中加入溶液,与硫酸反应生成硫酸钡沉淀,Fe为负极,石墨为正极,电子方向不变C错误;
D.将稀硫酸更换为NaCl溶液,铁会发生吸氧腐蚀,Fe为负极,石墨为正极,电子方向不变,D错误;
故选A。
9.【答案】C
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质,已知Y元素最外层电子数是内层的3倍,则Y为O元素;Z与Y同主族,则Z为S元素、W为Cl元素;E、B分别为Y、Z元素对应的单质,A中含有18个电子,D有漂白性,结合图中转化可知,A为、D为HClO、B为S、E为、C为,则X为H元素。
【详解】A.元素的非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,元素的非金属性强弱顺序为O>Cl>S,则简单气态氢化物的稳定性强弱顺序为O>Cl>S,故A错误;
B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子的离子半径越小,则硫离子的离子半径大于氯离子,故B错误;
C.硫化氢与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫和水,故C正确;
D.过氧化氢分子是含有极性键和非极性键的共价化合物,故D错误;
故选C。
10.【答案】B
【解析】A.铝粉与稀盐酸反应比铝片与稀盐酸反应的反应速率快,是因为表面积增大,应速率加快,故A正确;
B.5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快是因为二氧化锰催化了双氧水的分解,但不会降低了反应的焓变,故B错误;
C.Zn和硫酸铜发生置换反应生成Cu,Zn、Cu和稀硫酸构成原电池加快化学反应速率,导致生成氢气的速率加快,故C正确;
D.密闭容器中反应,充入惰性气体,当温度、压强不变时,容器体积增大,反应物浓度减小,所以反应速率减慢,故D正确;故答案选B。
二、选择题:本题共8个小题,每小题3分,共24分。
11.【答案】B
【详解】A.向水中加入稀氨水,氨水是弱电解质,电离的氢氧根使溶液中氢氧根浓度增大,平衡逆向移动,增大,但Kw不变,故A正确;
B.水的电离是吸热反应,温度升高,平衡正向移动,Kw增大,水仍呈中性,溶液中氢离子浓度增大,pH降低,故B错误;
C.常温下,pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合后醋酸有剩余,溶液呈酸性,pH<7,故C正确;
D.常温下,pH为5的醋酸和pH为9的NaOH两种溶液中谁的电离都受到抑制,由水电离的,故D正确;
答案选B。
12.【答案】D
【解析】对于左图,先拐先平衡,说明,随温度的升高,生成物的浓度减小,平衡向吸热反应方向移动,即正反应是放热反应,即Q<0;对于右图,和相交后,随压强的增大,平衡向正反应方向移动,,反应为气体分子数减小的反应,熵变小于0;
故选D。
13.【答案】C
【解析】A.催化剂只改变反应速率不改变平衡移动,所以加入催化剂不可能使状态d变为状态b,故A错误;
B.若,由图象可知,温度升高,的平衡体积分数减小,说明平衡向逆反应方向移动,则逆反应为吸热反应,故B错误;
C.由图可知,横坐标为的物质的量,增大一种反应物的量会促进另一种反应物的转化率增大,则的物质的量越大,达到平衡时的转化率越大,即转化率大小为,故C正确;
D.由图可知,横坐标为的物质的量,增大一种反应物的量必然会促进另一种反应物的转化,则的物质的量越大,达到平衡时的转化率越大,生成物的物质的量越大,则平衡时的物质的量大小为,故D错误;
答案选C。
14.【答案】D
【解析】淀粉或纤维素水解的最终产物都是葡萄糖,即M的分子式为,A项正确;根据反应④的产物可知该反应是取代反应,N的结构简式为,B、C项正确;淀粉与纤维素分子结构中的n值不同,即二者的分子式不同,不互为同分异构体,D项错误。
15.【答案】C
【解析】A.由图可知,pH=2的两种酸溶液HA,HB各1mL,分别加水稀释到1000mL后溶液HA的,增大3个单位,所以HA为强酸,溶液HB的pH值增大小于3个单位,HB所以为弱酸,HA的酸性强于
HB,故A正确;
B.若,则,在的MOH溶液中,已知,将的MOH稀释倍后,所以MOH是弱碱,故B正确;
C.的HA溶液中,所以水电离的氢离子浓度,的HB溶液中,,所以,的MOH溶液中,,所以稀释后溶液中水电离的氢离子浓度顺序为:,故C错误;
D.若,则MOH是弱碱,将的HA溶液和的MOH溶液各1mL混合,则MOH溶液过量,溶液呈碱性,故D正确;答案选C。
16.【答案】D
【解析】A.电离吸热,升高温度,的电离平衡得到促进,增大,A错误;
B.加入蒸馏水之后,氨水的电离平衡得到促进,减小,电离常数不变,,增大,B错误;
C.通入氨气之后,氨水的电离平衡正移,的电离程度减小,C错误;
D.加入固体氯化铵之后,铵根离子浓度增大,氨水的电离平衡逆移,增大,,温度不变,比值维持不变,D正确;故选D。
17.【答案】D
【解析】A.作催化剂,使反应的活化能减小,但是不改变,故A错误;
B.作催化剂,是反应过程中产生的物质,因此是中间产物,故B错误;
C.已知两步反应分别为①(慢);②(快),总反应的化学反应速率由速率慢的反应①决定,故C错误;
D.由可知,若转移2ml电子,则生成的为1ml,在标准状况下为22.4L,故D正确;故答案选D。
18.【答案】C
【解析】,,pH增大促进电离平衡正向移动,所以由图可知:下方曲线是的物质的量浓度的负对数,左侧曲线是的物质的量浓度的负对数,右侧曲线是的物质的量浓度的负对数,越大,浓度越小,时,,故A错误;交点a处,则,则,故B错误;b点时,,故C正确;根据元素质量守恒可知,始终不变,故D错误。
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
三、非选择题:本题共4个小题,共56分。(涉及到的方程式,条件不写扣1分,配平不正确但是物质都写对的扣1分)
19.(12分)
(1)①(或)(2分)
②bc(2分,每个1分,多选0分)
③温度过低,反应速率慢;温度过高,NaClO不稳定分解或温度过高溶解度减小(2分,温度过低和温度过高两个方面各给1分)
(2)(或)(2分)
(3)(2分)
(4)NaOH(1分)
(5)2(1分)
【分析】硫酸工业尾气通入次氯酸钠碱性废水中发生氧化还原反应,次氯酸钠能将氧化为,硫酸根离子和钙离子生成硫酸钙沉淀,过滤滤液处理得到硫酸钠晶体;
【解析】(1)①废水中含有次氯酸钠,能将氧化为,离子方程式为或;
②加快通入尾气的速率,气体与液体接触不充分,降低脱硫效率;吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触,可以增大气体和液体的接触面积,提高脱硫效率;提高碱液pH可以充分吸收,提高脱硫效率;选b、c。
③温度过低,反应速率慢;温度过高,NaClO不稳定分解且温度过高导致溶解度减小,所以温度控制在40~60℃之间,此时脱硫率较高。
(2)废水中含有,被氧化为,与结合成微溶物,滤渣的主要成分为或。
(3)将转化为,二氧化硫被氧化,则空气中氧气为氧化剂参与反应,发生反应为。
(4)由图可知,NaOH在过程Ⅰ中消耗,在过程Ⅱ中生成,可循环利用。
(5)过程Ⅱ中,1ml参与反应时转移4ml电子,可以氧化2ml。
20.(14分)
(1)三口(颈)烧瓶(1分)
(2)(2分)
(3)防止过量使溶液呈酸性,导致分解(2分,呈酸性给1分,分解给1分)
(4)在冰水(冷水)中冷却结晶(或冷却结晶)(1分,写了蒸发浓缩的不给分)
(5)除去A中残留(1分)
(6)加入最后一滴溶液时,溶液恰好由紫红色变成无色,且30秒内不恢复原色(2分,颜色变化写对给1分,30秒内不恢复原色写对给1分) (2分)
(7)ABE(3分,每个1分,多选0分)
【分析】在A中与浓盐酸反应制取氯气,浓盐酸具有挥发性导致生成的氯气中含有HCl,可在装置B中利用饱和食盐水除去,在C中盛放与NaOH混合物,与通入的反应生成,氯气有毒不能直接排放,但是能和NaOH反应而消除其污染,所以D装置是尾气处理。
【详解】(1)由图可知仪器C为三颈烧瓶;
(2)C中盛放的与NaOH混合物,与发生反应产生,化学方程式为:
;
(3)当观察到C中白色固体消失,即反应完全,若继续通,导致过量,会使溶液呈酸性,分解;
(4)想要获得纯净,首先要将让其结晶析出,然后将沉淀过滤出来,再进行洗涤、干燥才可以得到纯净的,由于不易溶于冷水,所以需要的操作有:在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(5)实验完毕后,A装置中残留着,打开,向A中加入NaOH溶液,可去除残留的;
(6)溶液为紫红色,滴定终点时,溶液紫红色完全褪去且30S内不变色;由题中方程式可得关系式
,即1ml完全反应消耗1ml由,反应消耗草酸的物质的量为,所以的质量为,所以该产品的纯度为。
(8)A.部分标准液滴出锥形瓶外,则偏大,偏大,A符合题意;
B.用待测溶液(含)润洗锥形瓶,则偏大,消耗偏大,偏大,B符合题意;
C.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水,对标准液的用量没有影响,不变,C不合题意;
D.放出待测溶液(含)的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失,则待测液所含的偏少,消耗的体积偏小,偏小,D不合题意;
E.装标准液的酸式滴定管没有用标准液润洗,导致消耗偏大,偏大,E符合题意;答案为:ABE。
21.(15分)
(1)―90.17kJ/ml(2分,单位不写扣1分,符号不写或错写0分) 低温自发(1分) <(1分)
(2)①温度低于时,甲醇选择性随温度升高而增大,温度高于时,甲醇的选择性随温度的升高而减小,则说明温度时反应达到平衡,升高温度甲醇选择性降低,说明反应①逆向移动,正反应放热(2分,根据描述合理即可酌情给分,建议判断出温度时反应达到平衡给1分,判断出正反应放热再给1分)
在实际工业生产中压强过高,成本太高,但反应①为气体体积减小的反应,所以压强不能过低,否则影响甲醇的选择性(2分,根据描述酌情给分,写出压强过高,成本太高给1分,写出反应①为气体体积减小的反应,所以压强不能过低,再给1分)
(3)0.04(2分) (2分)
(4)B(1分) (2分)
【解析】(1)由盖斯定律可得,反应③可由反应①减去反应②得到,即。反应③焓变且熵减,即,又,所以低温自发。由于该反应是放热反应,所以正反应活化能小于逆反应活化能,即。
(2)温度低于时,甲醇选择性随温度升高而增大,高于时,甲醇的选择性随温度的升高而减小,则说明温度时反应达到平衡,升高温度甲醇选择性降低,说明反应①逆向移动,正反应放热。由于生成甲醇的反应是气体体积减小的反应,所以压强过低不利于生成甲醇且反应速率慢,虽压强过高有利于生成甲醇,但对设备抗压能力要求高,即在实际工业生产中压强过高,成本太高,但反应①为气体体积减小的反应,所以压强不能过低,否则影响甲醇的选择性。
(3)设起始加入二氧化碳和氢气的物质的量分别为1ml和3ml,又a点达到平衡且二氧化碳转化率为50%、甲醇的选择性80%,所以消耗的二氧化碳物质的量为0.5ml,即生成的甲醇和一氧化碳的物质的量之和为0.5ml,结合甲醇的选择性计算公式可算出生成的甲醇物质的量为0.5×0.8ml=0.4ml,则生成一氧化碳物质的量为0.1ml,即平衡时甲醇物质的量为0.4ml,水的物质的量为0.5ml,一氧化碳物质的量为0.1ml,氢气物质的量为1.7ml,二氧化碳物质的量为0.5ml,所以甲醇的分压为,则速率为。一氧化碳分压为,水的分压为,二氧化碳分压为,氢气分压为,所以反应②的平衡常数为。
(4)电子由a流向b,说明a为负极,b为正极,与的反应可将化学能转化为电能,甲醇失电子发生氧化反应,所以从A通入,B通入。由a极发生的电极反应。
22.(15分)
(1)(2分) (2)HCOOH(2分) B(2分) (3)小于(2分)
(4)(2分) (5)(2分) d(1分) (6)9:2(2分)
【解析】(1)已知,0.1ml/L的HCN溶液中,约;
(2)电离常数越大,电离程度越大,酸性越强,由表已知,则酸性:,相同浓度的HCOOH和HCN溶液中,溶液导电能力更强的是HCOOH;由表可知酸性:,
A.由酸性:,根据强酸制取弱酸原理,反应能发生,故A不符合题意;
B.酸性:,不能发生,故B符合题意;
C.酸性:,能发生,故C不符合题意;
D.酸性:,能发生,故D不符合题意;故选B;
(3)由图可知,加水稀释相同倍数时,溶液的pH较小,说明稀释促进电离程度大于,则酸性:,电离平衡常数:小于;
(4)常温下,a点,弱酸电离出,则溶液中,由水电离的浓度等于浓度,即;
(5)加入酸抑制水的电离,酸性越强水的电离程度越小,则a、b、c三点水的电离程度由大到小的顺序为,由于酸性:,等pH时,c、d两点的溶液分别与NaOH恰好中和,由可知,消耗NaOH物质的量更多的是d点;
(6)混合后溶液的,说明NaOH过量,溶液中,则有,则。
选项
事实
解释
A
用铝粉代替铝片与稀盐酸反应,反应速率加快
改用铝粉,固体表面积增大,故反应速率加快
B
5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快
降低了反应的焓变,活化分子数增多,有效碰撞增多,速率加快
C
锌与稀硫酸反应,滴入少量硫酸铜溶液,生成氢气的速率加快
锌置换出铜,形成原电池,反应速率加快
D
密闭容器中反应:,当温度、压强不变,充入惰性气体,反应速率减慢
容器体积增大,反应物浓度减小,反应速率减慢
物质
HCOOH
HCN
电离常数(常温下)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
B
A
D
D
B
A
C
B
11
12
13
14
15
16
17
18
B
D
C
D
C
D
D
C
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