浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟2023-2024学年高二上学期11月期中联考化学试题(Word版附解析)
展开考生须知:
1.本卷共8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 Na-23
选择题部分
一、选择题(本大题共25小题每小题2分,共50分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质属于弱电解质的是
A. B. C. HFD.
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铵在水溶液中能完全电离,属于强电解质,A错误;
B.乙醇在水溶液和熔融状态下都不能导电,属于非电解质,B错误;
C.HF在水溶液中部分电离,属于弱电解质,C正确;
D.SO2本身无法在熔融状态和水溶液中导电,属于非电解质,D错误;
故答案选C。
2. 酸碱中和滴定实验中不需要的仪器是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】酸碱发生中和滴定,需使用的仪器有铁架台、碱式滴定管、酸式滴定管、滴定管夹、锥形瓶、不使用使用蒸发皿,图示的仪器中A是蒸发皿,B是碱式滴定管,C是锥形瓶,D是滴定管夹,可见不需要使用的仪器的选项是A。
3. 下列溶液一定呈中性的是
A. 的溶液
B. ml⋅L的纯水
C. 滴加酚酞试液呈无色的溶液
D. 水电离出的氢离子的物质的量浓度为ml/L
【答案】B
【解析】
【分析】溶液中性即c(H+)=c(OH-),以此分析;
【详解】A.蒸馏水是中性的,常温下pH=7,升高到一定温度,pH=6,依然是中性溶液,A不符合题意;
B.纯水中,c(H+)=c(OH-),升高到一定温度,c(H+)=1×10−6ml⋅L−1,B符合题意;
C.酚酞试液遇到酸溶液或中性溶液均不变色,C不符合题意;
D.水电离出的氢离子物质的量浓度为10−7ml/L,未说明温度,不知道水的离子积常数故不能求算氢氧根的浓度,该溶液不一定是中性,D不符合题意;
故选B。
4. 下列属于放热反应的有
①氢气与氯气反应②碳酸氢钠固体和盐酸反应③灼热的炭和二氧化碳反应④酸碱中和反应⑤铝热反应⑥八水合氢氧化钡与氯化铵的反应
A. ①④⑤B. ①②④⑤C. ①③④⑤D. ①②③④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①氢气与氯气反应是放热反应,故选;
②碳酸氢钠固体和盐酸反应是吸热反应,故不选;
③灼热的炭和二氧化碳反应是吸热反应,故不选;
④酸碱中和反应是放热反应,故选;
⑤铝热反应是放热反应,故选;
⑥八水合氢氧化钡与氯化铵的反应是吸热反应,故不选;
属于放热反应的是①④⑤;
答案选A。
5. 在,反应中,表示的反应速率最慢的是
A. ml/(L·min) B. ml/(L·min)
C. ml/(L·min) D. ml/(L·s)
【答案】C
【解析】
【详解】A是浓度为定值的固体,不能用于表示反应的反应速率;由反应速率之比等于化学计量数之比可知,B、C、D的反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,由题给数据可得:==0.4 ml/(L·min)、==0.3 ml/(L·min) 、==1.5 ml/(L·min),则 ml/(L·min) 表示的反应速率最慢,故选C。
6. 下列电离方程式正确的是
A. 醋酸钠的电离:
B. 碳酸氢钠的电离:
C. 的电离:
D. 的电离:
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸钠是强电解质,完全电离:,故A错误;
B.碳酸氢钠在水溶液中电离为钠离子和碳酸氢根:,故B错误;
C.部分电离:,故C正确;
D.是二元弱酸,分步电离:、,故D错误;
答案选C。
7. 已知反应:,则此反应
A. 任何条件下都可自发进行B. 任何条件下都不可自发进行
C. 高温下可自发进行D. 低温下可自发进行
【答案】C
【解析】
【详解】ΔH-TΔS<0的反应可自发进行,该反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)为气体体积增大的吸热反应,ΔH>0、△S>0,则高温时,ΔH-TΔS<0,反应可自发进行,C正确;
故选:C。
8. 二氧化碳催化加氢制甲醇的反应为 。下列说法正确的是
A. 增大压强,平衡正向进行,该反应的平衡常数K增大
B. 若容器体积不变,再加入适量氢气,可增大活化分子百分数,加快反应速率
C. 温度越低越有利于该反应的进行,从而提高甲醇的生产效率
D. 使用高效催化剂,可降低反应的活化能,增大活化分子百分数
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向进行,但温度没变,则该反应的平衡常数K不变,故A错误;
B.若容器体积不变,再加入适量氢气,可增大单位体积内反应物分子总数,活化分子百分数不变,单位体积内活化分子数增大,加快反应速率,故B错误;
C.该反应是放热反应,在一定范围内,降低温度,利于平衡正向移动,从而提高甲醇的生产效率,但温度过低,反应速率慢,不利于反应进行,故C错误;
D.使用高效催化剂,可降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增大反应速率,故D正确;
答案选D。
9. 氨对发展农业有着重要意义,也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意如下。
下列说法不正确的是
A. 原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生
B. 合成氨一般选择400~500℃进行,主要是让铁触媒的活性最大,平衡转化率高
C. 热交换的目的是预热原料气,同时对合成的氨气进行降温利于液化分离
D. 新型锰系催化剂将合成氨的温度、压强分别降到了350℃、1MPa,显著降低合成氨的能耗
【答案】B
【解析】
【分析】氮气和氢气混合气体净化干燥后经过压缩机加压,进入热交换加热后在催化剂作用下发生反应生成氨气,再经过热交换后冷却分离出液态氨,未反应完的氮气和氢气可循环利用。
【详解】A.原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生,A正确;
B.合成氨一般选择400~500℃进行,主要是让铁触媒的活性最大,反应速率增大,温度升高,该反应的平衡转化率降低,B错误;
C.热交换将氨气的热量转给N2和H2,目的是预热原料气,同时对合成的氨气进行降温利于液化分离,C正确;
D.新型锰系催化剂将合成氨的温度、压强分别从400~500℃、10-30MPa降到了350℃、1MPa,显著降低合成氨的能耗,D正确;
故选B。
10. 已知下列反应: ; ,则反应的平衡常数为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设①O2(g)+C(s)⇌CO2(g) K=K1 ,②2C(s)+O2(g)⇌2CO(g) K=,用①×2-②可得2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g),则平衡常数为,故选A。
11. 25℃时,下列事实中能说明HA为弱电解质的是
①等浓度的NaOH溶液分别中和等PH、等体积的HA与盐酸,HA消耗的NaOH溶液的体积多
②用HA溶液做导电实验时灯泡很暗
③的HA溶液稀释至100倍,pH约为3.1
④往0.1 ml/L的HA溶液中滴入紫色石蕊试液呈红色
A. ①②③B. ①③C. ③D. ①③④
【答案】B
【解析】
【详解】①等浓度的NaOH溶液分别中和等pH、等体积的HA与盐酸,HA消耗的NaOH溶液的体积多,说明HA中存在电离平衡,为弱电解质,故①正确;
②用HA溶液做导电实验,灯泡很暗,说明该溶液中离子浓度很小,但不能说明HA部分电离,所以不能证明HA是弱电解质,故②错误;
③的HA溶液稀释至100倍,pH约为3.1,说明HA中存在电离平衡,为弱电解质,故③正确;
④0.1ml/LHA溶液中滴入石蕊试液呈红色,说明该溶液呈酸性,但是不能说明HA部分电离,则不能证明HA是弱电解质,故④错误;
综上,正确的是①③;
答案选B。
12. 一定条件下的密闭容器中:,平衡时测得A的浓度为0.50 ml/L。保持温度不变,将容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30 ml/L。下列说法正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. B的浓度增大D. C的体积分数减小
【答案】D
【解析】
【分析】将容器的容积扩大到原来的两倍,若平衡不移动,A的浓度应为0.25ml/L,现A的浓度从0.25ml/L增加到0.30ml/L,说明平衡逆向移动,据此分析解题。
【详解】A.根据分析,减压平衡逆向移动,则,故A错误;
B.根据分析,平衡逆向移动,故B错误;
C.将容器的容积扩大,体积扩大使B的浓度减小的影响大于平衡逆向移动使B的浓度增大的影响,因此总的结果是B的浓度减小,故C错误;
D.根据分析,减压平衡逆向移动,则C的体积分数减小,故D正确;
故选D。
13. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 甲基橙滴加到的溶液中呈红色,滴加到的溶液中呈黄色
B. 已知平衡体系:,恒温缩小容积,平衡后气体颜色比原平衡深
C. 打开冰镇啤酒瓶,把啤酒倒入玻璃杯中,杯中立即泛起大量泡沫
D. 向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲基橙在中性或碱性溶液中是以磺酸钠盐的形式存在,在酸性溶液中转化为磺酸,甲基橙滴加到pH=2的溶液中呈红色,滴加到pH=6的溶液中呈黄色,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.2NO2(红棕色)⇌N2O4(无色),该反应为分子数减小的反应,增大压强,浓度增大,颜色加深,平衡右移,颜色变浅,故颜色加深不属于勒夏特列原理,B符合题意;
C.啤酒中溶解有大量二氧化碳,低温、高压时,二氧化碳溶解度增大,倒入杯中时,温度升高、压强降低,二氧化碳溶解度降低,产生大量气泡,属于勒夏特列原理,C不符合题意;
D.,,铁离子浓度降低,平衡逆向进行,Fe(SCN)3浓度减小,颜色变浅,属于勒夏特列原理,D不符合题意;
故答案为:B。
14. 下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是
A. 用50 mL 0.55 ml·L的NaOH溶液与50 mL 0.50 ml·L的盐酸反应,测得的反应热数值偏大
B. 强酸与强碱反应生成1 ml 释放的热量都约为57.3 kJ
C. 测定中和反应的反应热实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
D. 使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀,减小实验误差
【答案】D
【解析】
【详解】A.用50 mL 0.55 ml·L的NaOH溶液与50 mL 0.50 ml·L的盐酸反应可以使不足量的盐酸完全反应,对测得的反应热数值无影响,故A错误;
B.强酸与强碱发生中和反应生成1mlH2O(l)时释放的热量不一定为57.3kJ,如浓硫酸与氢氧化钠溶液反应或稀硫酸与氢氧化钡溶液反应生成1mlH2O(l)时释放的热量大于57.3kJ,故B错误;
C.酸碱中和反应是放热反应,恰好反应完全时溶液温度最高,所以应该读取混合溶液的最高温度为终止温度,故C错误;
D.测定中和热的实验中使用玻璃搅拌器可以使反应物混合均匀完全反应,目的是减小实验误差,故D正确;
故选D。
15. 下列关于水的电离平衡的相关说法正确的是
A. 将水加热,增大,但pH不变
B. ml/L的稀溶液一定呈中性
C. 向水中加入少量醋酸钠固体,水电离的增大,增大
D. 向0.1 ml·L醋酸溶液中加水,醋酸溶液中水电离产生的将减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.水的电离是吸热过程,将水加热,电离平衡右移,氢离子浓度和水的离子积常数增大,pH会减小,故A错误;
B.溶液中ml/L说明溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,溶液呈中性,故B正确;
C.水的离子积常数是温度函数,温度不变,水的离子积常数不变,则向水中加入少量醋酸钠固体,水的离子积常数不变,故C错误;
D.向0.1ml·L-1醋酸溶液中加水,溶液中氢离子浓度减小,抑制水的电离程度减弱,溶液中水电离产生的氢离子浓度将增大,故D错误;
故选B。
16. 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. 的溶液中:、、、
B. 由水电离产生的 ml⋅L的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 0.1 ml⋅L的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.的溶液显碱性,四种离子相互之间不反应,也不与氢氧根反应,可以大量共存,A正确;
B.水电离的c(H+)=1×10-13ml•L-1溶液中水的电离受到抑制,可能是酸性或碱性溶液,碱性溶液中镁离子、铁离子均为转化为氢氧化镁、氢氧化铁沉淀,不共存,B错误;
C.的溶液为酸性,酸性溶液中硝酸根离子会把亚铁离子氧化为铁离子,不共存,C错误;
D.Fe3+与SCN-会生成红色络合物,不能大量共存,D错误;
答案选A。
17. 某密闭容器中投入分别为,只发生反应:,在不同温度下、相同时间内的转化率如下表所示。则下列说法正确的是
A. 该反应是吸热反应
B. 若温度为的转化率
C. 温度下,时的生成速率相等
D. 温度下,该反应的平衡常数为160
【答案】B
【解析】
【分析】根据表格数据可知,随着温度升高,速率加快,5℃,30℃t min未达平衡,70℃,80℃温度下t min时,反应已达到平衡,为平衡转化率;
【详解】A.根据表格数据可知,随着温度升高,速率加快,50℃,30℃t min未达平衡,70℃,80℃温度下t min时,反应已达到平衡,为平衡转化率,平衡转化率随温度升高而减小,根据勒夏特列原理可知该反应为放热反应,A项错误;
B.分析和表格数据可知,50℃时NO的转化率大于80%,B项正确;
C.30℃,70℃转化率相同,但温度不同,t min时的二氧化氮生成速率不一定相等,C项错误;
D.30℃未达到平衡,无法计算平衡常数,D项错误;
答案选B。
18. 已知298K时,浓度为0.180 ml/L的羟基丁酸水溶液,发生如下反应生成丁内酯:,不同时刻测得丁内酯的浓度如下表:
注:该条件下副反应、溶液体积变化忽略不计。下列分析正确的是
A. 为了加快反应速率,可及时移出产物丁内酯
B. 反应至120 min时,羟基丁酸的转化率<50%
C. 298 K时,该反应平衡常数为2.75
D. 80~120 min的平均反应速率:v(丁内酯) ml⋅L⋅min
【答案】C
【解析】
【详解】A.减小生成物浓度会使逆反应速率降低,而使平衡正移,A错误;
B.反应至120 min时,丁内酯的浓度为0.090ml∙L-1,反应了的γ-羟基丁酸的浓度为0.090ml∙L-1,转化率为,B错误;
C.该反应的平衡常数,C正确;
D.80~120 min,∆c(γ-丁内酯)=(0.09-0.071) ml∙L-1,平均反应速率:v(γ-丁内酯)=,D错误;
答案选C。
19. 若在绝热、恒容的密闭容器中充入一定量的SO2Cl2(g)和SCl2(g),发生反应: SO2Cl2(g)+SCl2(g) 2SOCl2(g),下列示意图能说明t1时刻反应达到平衡状态的是
A. a和cB. b和dC. c和dD. b和c
【答案】B
【解析】
【详解】由图像可知正反应是放热反应,a中t1时刻正反应速率在减小,说明反应没有达到平衡;b中反应放热,温度升高压强增大,当压强不变时说明反应达到平衡;c中两种物质的浓度保持不变时说明达到平衡,所以此时并没有达到平衡;d中所示反应物的转化率不再变化说明达到平衡,B正确;
故选B。
20. 乙烯在硫酸催化下制取乙醇的反应机理,能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 第②步反应过渡态物质比第③步反应过渡态物质稳定
B. 总反应在任何条件下都能自发进行
C. 总反应速率由第①步反应决定
D. 第①、②、③步反应都是放热反应
【答案】C
【解析】
【分析】根据能量与反应进程图,第①步是吸热反应,且活化能最大,第②步是放热反应,第③步是放热反应,总反应的化学方程式为,为放热反应,据此答题。
【详解】A.能量与反应进程图中,第②步反应过渡态物质能量比第③步反应过渡态物质能量高,因此第③步反应过渡态物质更稳定,A错误;
B.总反应的,,在低温下能自发进行,高温下不能自发进行,B错误;
C.第①步反应的活化能最大,反应速率最慢,总反应的速率由其决定,C正确;
D.第①步反应是吸热反应,D错误;
故选C。
21. 已知的速率方程(k为速率常数),该反应可认为经过以下反应历程:
第一步:快速平衡
第二步:快速平衡
第三步:慢反应
下列说法正确的是
A. 第三步反应的活化能较低
B. Cl是该总反应的中间产物,COCl是该总反应的催化剂
C. 第三步反应的有效碰撞频率较大
D. 、分别增大相同的倍数,对总反应速率的影响程度前者小
【答案】D
【解析】
【详解】A.第三步反应为慢反应,故活化能较高,A错误;
B.Cl和COCl都是该总反应的中间产物,但没有出现在第一步反应的反应物中,不是该总反应的催化剂,B错误;
C.第三步反应为慢反应,反应的活化能较大,有效碰撞频率较小,C错误;
D.从速率方程中可以看出,c(Cl2)、c(CO)分别增大相同的倍数,对总反应速率的影响程度c(Cl2)小,即前者小,D正确;
故选D。
22. 下列实验装置或操作正确且能达到实验目的
A. 图1装置用于盐酸和NaOH溶液反应的中和热测定
B. 图2装置用于氢氧化钠溶液滴定盐酸(部分装置未画出)
C. 图3装置用于测定锌与硫酸的反应速率(单位mL/s)
D. 图4装置用于研究镁片与稀盐酸反应的热效应
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置1缺少环形玻璃搅拌棒,无法达到实验目的,A错误;
B.NaOH溶液必须用碱式滴定管盛装,装置2使用了酸式滴定管,B错误;
C.装置3中反应生成的气体会从长颈漏斗外逸,针筒处无法收集到气体,无法测定反应速率,C错误;
D.氢氧化钙在水中的溶解度随温度升高而降低,镁与盐酸反应时,若使饱和石灰水变浑浊,则说明该反应为放热反应,可达到实验目的,D正确;
故选D。
23. 在一定的温度和压强下,将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知:
催化剂选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间,测转化率和生成选择性[选择性=×100%]随温度变化的影响如图所示。下列有关说法正确的是
A. 在260℃-320℃间,以为催化剂,升高温度相同时间内的产率不变
B. 延长W点的反应时间,一定能提高的转化率
C.
D. 高于320℃后,以Ni为催化剂,随温度的升高转化率上升的原因是催化剂活性增大,反应速率加快
【答案】D
【解析】
【详解】A.在260℃~320℃间,以Ni-CeO2为催化剂,由图可知,升高温度甲烷的选择性基本不变,但二氧化碳的转化率升高,故甲烷的的产率上升,故A错误;
B.W点可能为平衡点,延长时间二氧化碳转化率不变,故B错误;
C.已知①CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-165kJ•ml-1,②CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ•ml-1,由盖斯定律①-②可得CO(g)+3H2(g)═CH4(g)+H2O(g)ΔH=-165kJ•ml-1-41kJ•ml-1=-206kJ•ml-1,故C错误;
D.由图可知,对应时间内以Ni为催化剂,二氧化碳转化率明显低于相同温度下Ni-CeO2为催化剂的转化率,320℃时,以Ni-CeO2为催化剂,二氧化碳甲烷化反应已达到平衡状态,升高温度,平衡左移,以Ni为催化剂,二氧化碳甲烷化反应速率较慢,升高温度反应速率加快,因此高于320℃后,以Ni为催化剂,随温度的升高CO2转化率上升的原因是催化剂活性增大,反应速率加快,故D正确;
故选:D。
24. 常温时,向10 mL 0.1 ml/L的HX溶液中逐滴加入0.1 ml/L的氨水,其导电能力、pH与的关系变化如右图所示(假设反应过程中温度不变)下列说法不正确的是
A. 水的电离程度:b>d,a>cB.
C. d点所得溶液的D. 由图可知HX为弱酸
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,0.1 m/LHX溶液中pH为2.8,说明HX是部分电离的弱酸;10mL等浓度的HX溶液与氨水恰好反应时,消耗氨水的体积为10mL,则b点为溶液呈中性的NH4X溶液,溶液呈中性说明铵根离子和X—在溶液中的水解程度相当,HX和一水合氨的电离常数相当。
【详解】A.酸电离出的氢离子和碱电离出的氢氧根离子都会抑制水的电离,由分析可知,b点为NH4X溶液,溶液中阴、阳离子在溶液中均水解,水的电离程度最大,所以水的电离程度b>d;由图可知,c点溶液pH小于a点,抑制水的电离程度大于大于a点,所以水的电离程度a>c,故A正确;
B.由图可知,0.1 m/LHX溶液中pH为2.8,则HX的电离常数约为=10—4.6,故B正确;
C.由图可知,d点为NH4X和一水合氨的混合溶液,由分析可知,NH4X溶液呈中性,所以混合溶液呈碱性,溶液pH大于7,故C错误;
D.由图可知,0.1 m/LHX溶液中pH为2.8,说明HX是部分电离的弱酸,故D正确;
故选C。
25. 室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是
A. ①③B. ④C. ③④D. ①③④
【答案】D
【解析】
【详解】①亚硫酸钠与NaClO反应无现象,无法观察,不能探究浓度对化学反应速率的影响,故①错误;
②只有温度不同,可探究温度对化学反应速率的影响,故②正确;
③溶液和溶液的种类和浓度都不一样,不符合控制变量的思想,故不能探究催化剂对化学反应速率的影响,故③错误;
④将2.5体积SO2与1体积O2混合并通过灼热的催化剂充分反应,SO2与O2按照2:1发生反应,则SO2过量,无法判断SO2与O2的反应为可逆反应,故④错误;
综上,符合题意的有①③④;
答案选D。
非选择题部分
26. 回答下列问题。
(1)肼()是一种可燃性液体,可用作火箭燃料。在常温常压下,已知16g肼在氧气中完全燃烧放出312KJ热量,则肼的燃烧热化学方程式可表示为_______。
(2) kJ·ml; kJ·ml,则a_______b(填>或<)
(3)工业上制取氢气的方法之一: kJ·ml
则键的键能为_______kJ⋅ml⁻¹。
(4)二氧化碳的转化和利用成为实现“碳达峰”、“碳中和”的重要研究课题。
二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为:
①
② kJ·ml
③ kJ·ml
根据上述反应求:④ _______。
【答案】(1) kJ⋅ml
(2)< (3)436
(4)-41 kJ⋅ml
【解析】
【小问1详解】
16g肼物质的量为0.5ml,则1ml在氧气中完全燃烧放出624KJ热量,则肼的燃烧热化学方程式可表示为 kJ⋅ml;
【小问2详解】
碳完全燃烧比不完全燃烧放出的热量多,则a、b均为负值,则a<b;
【小问3详解】
反应物的总键能-生成物的总键能,设H−H键的键能为x,则414kJ/ml×4+463×2kJ/ml-1068kJ/ml-3x=+206kJ/ml,解得x=436 kJ/ml;
【小问4详解】
根据盖斯定律,反应④=反应②-反应③,则kJ/ml- kJ/ml =﹣41 kJ⋅ml。
27. 回答下列问题。
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为 kJ⋅ml,能使化学反应速率加快的措施有_______(填序号)。
①增加C的物质的量②升高温度③保持容器体积不变充入He气④缩小容器体积
(2)T℃时,在恒温恒容的密闭条件下发生反应:,反应过程中各物质浓度的变化曲线如右图所示:
①在0~25min内的平均反应速率为_______。
②下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______
A. B.气体的平均摩尔质量不变
C.混合气体的密度不变 D.K保持不变
(3)用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染:
① kJ⋅ml某温度下,密闭容器中与NO的起始浓度分别为1ml⋅L、2ml⋅L,其中随时间变化如下图所示,时达到平衡,保持温度不变在时将容器容积压缩到一半,请画出区间随时间变化的曲线_______。
②为提高反应中的转化率,可以采取在恒压条件下充入稀有气体,解释其原因_______。
【答案】(1)②④ (2) ①. 0.002 ml⋅L⋅min ②. B
(3) ①. ②. 恒压充入稀有气体,相当于减小压强,平衡向气体系数和变大的方向移动,即正反应方向移动,从而提高了的转化率
【解析】
【小问1详解】
①C为固体,增加C的物质的量反应速率不变,①错误;
②升高温度,反应速率增大,②正确;
③保持容器体积不变充入He气体,反应物和产物的浓度不变,反应速率不变,③错误;
④缩小容器体积,反应物和产物浓度增大,反应速率增大,④正确;
故答案选②④。
【小问2详解】
①根据三种物质的反应速率和化学方程式可知,表示N2的曲线为B,0-25min内,N2的平均反应速率为0.05ml/L÷25min=0.002ml·L-1·min-1。
②
A.3v正(H2)=4.5v正(NH3)=2v逆(NH3),正逆反应速率不同,反应未达到平衡状态,A错误;
B.反应不是等体积反应且反应物和产物都是气体,随着反应进行,气体的平均摩尔质量不断变化,气体的平均摩尔质量不变说明反应达到平衡,B正确;
C.反应在恒容密闭容器中,且反应物和产物都是气体,无论是否达到平衡,混合气体的密度始终不变,C错误;
D.K值只与温度有关,温度不变,K值就不变,无法说明反应达到平衡,D错误;
故答案选B。
【小问3详解】
①初始时CH4浓度为1ml/L,NO浓度为2ml/L,随着反应进行NO浓度减小1.5ml/L,则CH4浓度减小0.375ml/L,t2时反应达到平衡,此时CH4浓度为0.625ml/L,保持温度不变,将容器容积压缩到一半,则CH4的浓度瞬间变为原来的两倍,达到1.25ml/L,压缩体积压强增大,因为该反应为等体积反应化学平衡不移动,因此后续CH4的浓度维持在1.25ml/L,图像为。
②恒压条件下充入稀有气体,相当于减小压强,平衡向着气体体积增大的方向移动,即平衡正向移动,从而提高了NO2的转化率。
28. 乙烯是石油化工最基本的原料之一、
Ⅰ.乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯: 。
(1)提高乙烷平衡转化率的措施有_______。(任写一种)
(2)①T℃时,向体积为1 L的密闭容器中加入0.8 ml 和0.2 ml ,发生上述反应,平衡时的体积分数为20%,若平衡后再加入1.45 ml 和0.15 ml ,则平衡_______(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
②一定温度下,向恒容密闭容器中通入1 ml 和1 ml,初始压强为100kPa,发生上述反应,乙烷的平衡转化率为20%。平衡时体系的压强为_______kPa,该反应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.在乙烷中引入可以降低反应温度,减少积碳。涉及如下反应:
a.
b.
c.
(3)氧气的引入可能导致过度氧化。为减少过度氧化,需要寻找催化剂降低_______反应(填“a”“b”或“c”)的活化能。
(4)常压下,在某催化剂作用下按照投料制备乙烯,体系中和CO在含碳产物中的物质的量分数及转化率随温度的变化关系如图所示。
在570~600℃温度范围内,下列说法正确的有_______(填序号)。
①在体系中的物质的量分数随温度升高而增大
②的含量随温度升高而增大
③的产率随温度升高而增大
【答案】(1)升高温度或减小压强或移走产物
(2) ①. 正向 ②. 110 ③. 15
(3)a (4)②③
【解析】
【小问1详解】
由题意知,C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g)ΔH1>0,该反应是气体分子数增大的吸热反应,减小压强,升高温度或及时移出生成物均可使平衡正向移动,提高乙烷平衡转化率,故答案为:升高温度或减小压强或移走产物;
【小问2详解】
①由题意知,C2H6和H2的起始量分别为0.8ml、0.2ml,设平衡时C2H4为yml,则C2H6转化了yml,平衡时C2H6和H2分别为(0.8-y)ml、(0.2+y)ml。平衡时C2H4的体积分数为20%,即,解得y=0.25,则平衡常数,达到平衡后再加入1.45mlC2H6和0.15mlH2,Qc==0.075<K,平衡正向移动;
②由题意知,C2H6和H2的起始量均为1ml,初始压强为100kPa,乙烷的平衡转化率为20%,列出三段式:,设平衡时体系的压强为xkPa,则,解得x=110,则平衡时体系的压强为110kPa,该反应的平衡常数;故答案为:正向;110;15;
【小问3详解】
反应的主要目的是制备乙烯,为减少过度氧化,应加快反应a的反应速率,故需要寻找催化剂降低反应a的活化能,故答案为:a;
【小问4详解】
①由题图知,C2H6转化率增大,则C2H6在体系中的物质的量分数随温度升高而减小,故错误;
②由于反应均未达到平衡,在反应a、b、c中,随温度升高,反应物的转化率都增大,生成水的量都增大,则H2O的含量随温度升高而增大,故正确;
③由题图知,C2H6的转化率随温度升高而不断增大,表明反应均未达到平衡,则C2H4的产率随温度升高而增大,故正确;
故选②③。
29. 回答下列问题。
(1)常温下,0.1 ml/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,回答下列问题:
①由HA电离出的约为水电离出的的_______倍。
②常温下,有相同、体积相同的上述酸HA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HA)
(2)部分弱酸的电离平衡常数如下表:
①HCOOH的电离方程式:_______。
②将少量气体通入NaClO溶液中,该反应离子方程式:_______。
(3)某浓度的氨水中,若想增大的浓度而不增大的浓度,可采取的措施有_______。
A. 适当升高温度B. 加入固体
C. 通入D. 加入少量浓盐酸
【答案】(1) ①. ②. c
(2) ①. ②. (3)BD
【解析】
【小问1详解】
①HA电离出的c(H+)=0.1ml/L×0.1%=1.0×10-4 ml/L、水电离出的c(H+)=ml/L=10-10 ml/L,则由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106 倍;
②HA溶液中H+被消耗会促进HA电离,反应过程中HA溶液中c(H+)大于盐酸中,HA与Zn反应的速率比盐酸与Zn反应的速率快;等、等体积的HA溶液和盐酸中,HA提供的H+总物质的量大于盐酸,HA与足量Zn反应放出的H2大于盐酸与足量Zn反应放出的,答案为c;
【小问2详解】
①甲酸是弱酸,电离方程式为;
②已知K1(H2CO3)>K(HClO)>K2(H2CO3),将少量CO2气体通入NaClO溶液中,生成次氯酸和碳酸氢钠,反应离子方程式;
【小问3详解】
在氨水中存在电解质NH3•H2O,NH3•H2O能够微弱电离产生NH、OH-,电离方程式为:NH3•H2O⇌NH+OH-;
A.弱电解质电离是吸热过程,升高温度,电离平衡正向移动,导致溶液中c(NH)、c(OH-)都增大,故A不选;
B.加入NH4Cl固体,导致c(NH)增大,平衡逆向移动,最终使溶液中c(OH-)减小,故B选;
C.通入NH3会使c(NH3•H2O)增大,平衡正向移动,最终导致溶液中c(NH)、c(OH-)都增大,故C不选;
D.加入浓盐酸,H+与OH-反应降低OH-的浓度,平衡正向移动,c(NH)增大,但c(OH-)减小,故D选;
答案为BD。
30. 高锰酸钾一种强氧化剂,见光、受热易分解。工业上常先配制高锰酸钾溶液,标定其浓度后,得到高锰酸钾标准液,再对某些试样进行滴定分析。
Ⅰ.用草酸钠()对溶液进行标定,准确称取6.700 g配制成250 mL水溶液。取25.00 mL该溶液于锥形瓶中,滴加适量硫酸,用待标定的溶液进行滴定,重复上述操作两次。(已知反应为)
(1)标定时,溶液应用下图_______(填字母)装置盛装。
A. B. C. D.
(2)本实验中,消耗溶液体积如下:
则测得标准液的物质的量浓度为_______ml·L(保留小数点后四位) 。
Ⅱ.用标准液对某医用双氧水消毒液进行浓度测定
(3)下列操作顺序是_______。
→ → →B→ → (用序号字母填写)
A.检查所用滴定管是否漏水,确保不漏水后用蒸馏水洗涤
B.分别排气泡,调节双氧水消毒液样品和标准液液面位于0刻度
C.准确放出10.00mL双氧水消毒液样品于锥形瓶中,滴加适量稀硫酸,把锥形瓶放在滴定管的下面,垫上白纸
D.向对应滴定管中分别加入双氧水消毒液样品和标准液,使液面位于刻度“0”以上2~3cm
E.用标准液进行滴定,记录相关数据,重复实验2次
F.分别用双氧水消毒液样品、标准液润洗对应滴定管2~3次
(4)到达滴定终点的现象是_______。
(5)下列说法不正确的是_______。
A.实验Ⅰ中,配制溶液时,俯视容量瓶刻度线,测得标准液浓度偏低
B.滴定时,滴定管下方尖嘴伸入锥形瓶瓶口内1~2cm,眼睛始终注视滴定管内液面变化
C.实验Ⅱ中,滴定时发现一段时间后溶液中产生气泡速率突然加快,可能是的催化作用
D.实验Ⅱ中,装高锰酸钾标准液的滴定管未润洗,测得双氧水消毒液样品浓度偏高
E.实验Ⅱ中,滴定时不慎将锥形瓶内溶液洒到外面,测得双氧水消毒液样品浓度偏高
【答案】(1)C (2)0.1000
(3)(A)→(F)→(D)→B→(C)→(E)
(4)滴入最后半滴高锰酸钾标准液滴入锥形瓶中,锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟不褪色,说明到达滴定终点
(5)BE
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,高锰酸钾具有强氧化性,见光、受热易分解,所以标定时,高锰酸钾溶液应用棕色酸式滴定管装置盛装,故选C;
【小问2详解】
6.700 g草酸钠的物质的量为=0.05ml,则25.00mL溶液中草酸钠的物质的量为0.005ml,由表格数据看着,第二次实验所得数据误差较大,应舍去,则滴定消耗高锰酸钾溶液的平均体积为=20.00mL,由方程式可知,高锰酸钾溶液的浓度为=0.1000ml/L,故答案为:0.1000;
【小问3详解】
滴定管使用及滴定步骤为检漏、洗涤、润洗、加液、排气泡、调液面、记录数据、放待测液于锥形瓶中、加指示剂、向待测液滴定标准液、重复实验2~3次,则操作顺序为(A)→(F)→(D)→B→(C)→(E),故答案为:(A)→(F)→(D)→B→(C)→(E);
【小问4详解】
过氧化氢溶液与高锰酸钾溶液完全反应后,再滴入半滴高锰酸钾溶液,溶液会由无色变为浅红色,则滴定终点的现象为滴入最后半滴高锰酸钾标准液滴入锥形瓶中,锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟不褪色,说明到达滴定终点,故答案为:滴入最后半滴高锰酸钾标准液滴入锥形瓶中,锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟不褪色,说明到达滴定终点;
【小问5详解】
A.实验Ⅰ中,配制草酸钠溶液时,俯视容量瓶刻度线会使草酸钠溶液浓度偏高,适当滴定消耗的高锰酸钾溶液体积增多,导致测得高锰酸钾标准液浓度偏低,故正确;
B.滴定时,滴定管下方尖嘴伸入锥形瓶瓶口内1~2cm,眼睛始终注视视锥形瓶内溶液颜色变化,便于及时判断滴定终点,故错误;
C.实验Ⅱ中,滴定时发现一段时间后溶液中产生气泡速率突然加快,说明反应生成的锰离子具有催化作用,故正确;
D.实验Ⅱ中,装高锰酸钾标准液的滴定管未润洗会使消耗高锰酸钾溶液的体积偏大,导致测得双氧水消毒液样品浓度偏高,故正确;
E.实验Ⅱ中,滴定时不慎将锥形瓶内溶液洒到外面会使消耗高锰酸钾溶液的体积偏小,导致测得双氧水消毒液样品浓度偏低,故错误;
故选BE。温度/℃
5
30
70
80
转化率
10
80
80
50
t/min
20
50
80
100
120
160
220
∞
c/(ml/L)
0024
0.050
0.071
0.081
0.090
0.104
0.116
0.132
选项
实验目的
实验方案
①
探究浓度对化学反应速率的影响
向2支盛有3mL不同浓度溶液的试管中同时加2 mL5% NaClO溶液,观察实验现象
②
探究温度对化学反应速率的影响
在两支试管中各加入3mL12%溶液,将其中一支用水浴加热,观察并比较实验现象
③
探究催化剂对化学反应速率的影响
向两支盛有少量溶液的试管中分别加入5滴0.1 ml·L溶液和5滴0.01 ml·L 溶液
④
探究与反应的限度
将2.5体积与1体积混合并通过灼热的催化剂充分反应,产物依次通过溶液和品红溶液,观察实验现象
化学键
键能/kJ·ml
414
1068
463
弱酸
HCOOH
HClO
电离平衡常数(25℃)
实验序号
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
1
0.10
20.08
2
0.20
23.30
3
0.30
20.32
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