44，上海市延安中学2023-2024学年高二下学期期中考试 化学试卷（等级）

这是一份44，上海市延安中学2023-2024学年高二下学期期中考试 化学试卷（等级），共17页。试卷主要包含了 下列过程一定不能自发进行的是， 下列方程式书写正确的是，1gkJ•ml-1， 羰基硫催化水解的反应为，200ml/L的HA溶液与0等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：60分钟 满分100分）
相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5
一、单选题
1. 下列过程一定不能自发进行的是
A. 2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0
B. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＜0
C. (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＞0
D. 2CO(g)=2C(s)＋O2(g) ΔH＞0
【答案】D
【解析】
【详解】依据吉布斯自由能方程ΔG=ΔH-TΔS，只要ΔG0，ΔH＞0，则高温时，ΔGc(A-)=9.92×10-2ml/L，则HA为弱酸；根据物料守恒可知：c(Na+)= c(A-)+c(HA)=0.100ml/L，则c(HA)=0.100ml/L-9.92×10-2ml/L=8.00×10-4ml/L，故X为HA；根据电荷守恒可知：c(OH-)>c(H+)，则Y表示H+，据此进行解答。
【详解】A．由以上分析可知，c(Na+)=0.100ml/L，c(A-)=9.92×10-2ml/L，c(H+)=2.50×10-10ml/L，溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)= c(A-)+c(OH-)，则c(OH-)=c(Na+)+c(H+)-c(A-)=0.100ml/L+2.50×10-10ml/L-9.92×10-2 ml/L=8.00×10-4ml/L+2.50×10-10 ml/L≈8.00×10-4ml/L，Kw= c(H+)c(OH-)=2.50×10-10×8.00×10-4=2.0×10-13，故A错误；
B．由于HA为弱酸，则0.1ml/L的HA溶液中氢离子浓度小于0.1ml/L，溶液的pH>1，故B正确；
C．根据分析可知，微粒Y表示H+，故C正确；
D．X为HA，则根据物料守恒可知，c(Na+)=c(A-)+c(X)，故D正确；
答案选A。
10. 常温下，一元酸的。在某体系中，与离子不能穿过隔膜，未电离的可自由穿过该膜(如图所示)。

设溶液中，当达到平衡时，下列叙述正确的是
A. 溶液Ⅰ中
B. 溶液Ⅱ中的HA的电离度为
C. 溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等
D. 溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A．常温下溶液I的pH=7.0，则溶液I中c(H+)=c(OH-)=1×10-7ml/L，c(H+)＜c(OH-)＋c(A-)，A错误；
B．常温下溶液II的pH=1.0，溶液中c(H+)=0.1ml/L，Ka==1.0×10-3，c总(HA)=c(HA)+c(A-)，则=1.0×10-3，解得=，B正确；
C．根据题意，未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液I和II中的c(HA)相等，C错误；
D．常温下溶液I的pH=7.0，溶液I中c(H+)=1×10-7ml/L，Ka==1.0×10-3，c总(HA)=c(HA)+c(A-)，=1.0×10-3，溶液I中c总(HA)=(104+1)c(HA)，溶液II的pH=1.0，溶液II中c(H+)=0.1ml/L，Ka==1.0×10-3，c总(HA)=c(HA)+c(A-)，=1.0×10-3，溶液II中c总(HA)=1.01c(HA)，未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液I和II中的c(HA)相等，溶液I和II中c总(HA)之比为[(104+1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]=(104+1)∶1.01≈104，D错误；
答案选B。
二、综合题
11. 工业上可利用或来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(、、)如下表所示：
请回答下列问题：
（1）根据反应①与②可推导出___________(用、表示)；___________0(用“>”或“”“=”或“ ②. 0.75 （5）A
【解析】
【小问1详解】
依据盖斯定律反应①+②可得反应③，则平衡常数K3=K1·K2，依据不同温度下K1和K2的平衡常数可知500℃时，K3=K1·K2=2.5×1.0=2.5，800℃时，K3=K1·K2=2.52×0.15=0.375，结合温度变化分析，随温度升高，平衡常数减小，平衡逆向进行，所以判断反应是放热反应，焓变ΔH＜0；
【小问2详解】
依据盖斯定律反应①+②可得反应③，则；
【小问3详解】
A. 反应①压强减小，当压强不再变化，说明达到平衡状态，A正确；
B. 反应前后气体质量和容器容积不变，所以气体密度始终不再变化，B错误；
C. 正反应体积减小，混合气体的质量不变，所以气体平均相对分子质量不再变化，可以说明反应达到平衡状态，C正确；
D. 没有指明反应方向，无法判断是否达到平衡状态，D错误；
答案选AC。
【小问4详解】
500℃时，反应②在某时刻，、、、的浓度分别为、、、，Qc==0.25＜K2=1，则此时v正＞v逆；设平衡时消耗氢气和二氧化碳均是xml/L，则，解得x＝0.25，所以达平衡时的浓度为0.75ml/L；
【小问5详解】
A．反应③是放热反应，升高温度平衡逆向进行，图象符合，故A正确；
B．反应③是放热反应，升高温度平衡逆向进行，氢气质量分数增加，图象不符合，故B错误；
C．催化剂改变反应速率不改变化学平衡，平衡状态不变，平衡时一氧化碳的物质的量不变，图象不符合，故C错误；
D．平衡常数只与温度有关系，与压强无关，图象不符合，故D错误；
故答案为：A。
12. I.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，反应为，。请回答下列问题：
（1）常温下，合成氨反应________（填“能”或“不能”）自发进行，其平衡常数表达式K=________。
（2）________温（填“高”或“低”）有利于提高反应速率，________温（填“高”或“低”）有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂活性等因素，工业常采用400∼500℃。
（3）针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了解决方案：双温—双控—双催化剂。使用Fe-TiO2·xHy双催化剂，通过光辐射产生温差（如体系温度为495℃时，Fe的温度为547℃，而TiO2·xHy的温度为415℃）。（纵坐标为反应达平衡时NH3的浓度）
该方案的优势：________________。
Ⅱ.合成氨工艺可以进一步优化，实现尿素的合成，简易流程图如下：
（4）步骤Ⅱ中制氢气原理如下：，，恒容容器中，对于以上反应，能加快反应速率的是________。
A.升高温度 B.充入He C.加入催化剂
（5）已知，整个合成尿素的流程中，甲烷的利用率为80%，100吨甲烷为原料能够合成________吨尿素。
Ⅲ.NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。室温时，向100mL0.1ml/LNH4HSO4溶液中滴加0.1ml/LNaOH溶液，得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：
（6）试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是________；
（7）在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________；
（8）在cd段发生反应的离子方程式为________。
【答案】（1） ①. 能 ②.
（2） ①. 高 ②. 低
（3）① “热Fe”高于体系温度，N2在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率② “冷Ti”低于体系温度，氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率 （4）AC （5）400t （6）a
（7）c(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-)
（8）+OH-=NH3·H2O
【解析】
【小问1详解】
常温即298K，由吉布斯自由能判据△G=△H-T△S=(-92.4+0.2×298)kJ•ml-1=-32.8 kJ•ml-1＜0，所以合成氨反应在常温下能自发进行，平衡常数表达式K=；
【小问2详解】
温度升高，反应速率增大，因此高温有利于提高反应速率；反应的△H小于0，降低温度平衡向正反应方向移动，低温有利于提高平衡转化率。综合考虑催化剂活性等因素，工业常采用400~500℃。
【小问3详解】
该方案的优势：①“热Fe”高于体系温度，N2在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率 ；
② “冷Ti”低于体系温度，氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨平衡产率 ；
【小问4详解】
A．升高温度提高分子的能量，能加快反应速率，故A选；
B．恒容容器中，充入 He，反应混合物的浓度不变，不能加快反应速率，故B不选；
C．加入催化剂，能降低反应的活化能，能加快反应速率，故C选；
故答案为：AC；
【小问5详解】
根据元素守恒及化学方程式：CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) 和 CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)，CO2+2NH3⇌CO(NH2)2+H2O，及元素守恒可知，则x=；
【小问6详解】
向100mL0.1ml/LNH4HSO4溶液中滴加0.1ml/LNaOH溶液，OH-先和H+反应，a点滴加NaOH溶液刚好100ml，原溶质中含有的H+刚好反应完，后续氢氧根和铵根生成氨水，故a、b、c、d四点溶液中的溶质分别为(NH4)2SO4、Na2SO4；(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3·H2O；(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3·H2O；Na2SO4、NH3·H2O，a点对应溶液溶质不含氨水，只有铵根发生水解，促进水的电离，故水的电离程度最大的是a点；
【小问7详解】
b点，加入NaOH溶液大于100ml，其中含有的钠离子物质的量大于0.1ml，原溶液中硫酸根离子物质的量等于0.1ml，这两种粒子不电离不水解，故c(Na+)>c()，由于水解，略少于，且由于溶液pH=7说明c(H+)=c(OH-)=10-7ml/L，故b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c(Na+)>c()>c()>c(H+)=c(OH-)；
【小问8详解】
在cd段发生反应离子方程式为铵根和氢氧根生成氨水，离子方程式为+OH-=NH3·H2O。
13. 雪碧是常见的碳酸型饮料。其中所含酸性物质包括：碳酸、柠檬酸、苯甲酸。25℃时，上述三种酸的电离常数如表所示：
（1）上表中三种酸的酸性由强到弱的顺序为________。
（2）水存在电离平衡，下列能促进水的电离，且溶液显碱性的是________（填标号）。
A. 通入氯气B. 加入AlCl3固体
C. 加入苯甲酸钠（C6H5COONa）固体D. 加热至90℃
（3）25℃时，求的水解平衡常数）Kh=________（填数值，保留三位有效数字）（提示：的水解平衡常数）；该温度下，等物质的量浓度的苯甲酸（C6H5COOH）和苯甲酸钠（C6H5COONa）的混合溶液的pH________（填“>”“苯甲酸>碳酸 （2）C
（3） ①. ②. ＜ ③.
（4） ①. 羧基 ②. 羟基 ③.
（5）Na2CO3 （6）1:106
【解析】
【小问1详解】
相同温度下电离常数越大、电离能力越大，等物质的量浓度的酸提供的氢离子浓度越大、酸性越强，据表格知，上表中三种酸的酸性由强到弱的顺序为：柠檬酸>苯甲酸>碳酸。
【小问2详解】
A. 通入氯气，氯气和水反应生成HCl、HClO，溶液呈酸性，A不符合题意；
B. 加入AlCl3固体,铝离子水解，能促进水的电离，但溶液显酸性，B不符合题意；
C. 加入苯甲酸钠（C6H5COONa）固体，苯甲酸根离子水解呈碱性，能促进水的电离，且溶液显碱性，C符合题意；
D. 加热至90℃，水电离平衡右移，溶液呈中性，D不符合题意；
故答案选C；
【小问3详解】
25℃时，求的水解平衡常数；或者；该温度下，苯甲酸（C6H5COOH）的电离程度大于苯甲酸钠（C6H5COONa）的水解程度，则该温度下等物质的量浓度的苯甲酸（C6H5COOH）和苯甲酸钠（C6H5COONa）的混合溶液的pH