高二年级化学期中模拟卷（全解全析）(1)_1多考区联考_1014高二期中模拟卷（新高考通用）黄金卷：2024-2025学年高二上学期期中模拟考试

2024-2025 学年高二年级化学上学期期中模拟卷 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写 在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡 皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：第一、二、三章(人教版选择性必修1)。 5．难度系数：0.70 6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 一、选择题(本题共15个小题，每小题3分，共45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) 1．二氧化硫催化氧化反应为：2SO (g)＋O(g) 2SO (g) ΔH＜0，下列措施既能加快反应速率又能提 2 2 3 高平衡转化率的是( ) A．升高温度 B．增大压强 C．分离出SO D．使用催化剂 3 【答案】B 【解析】A项，升高温度，反应速率加快，但该反应是放热反应，升温平衡逆向移动，平衡转化率降 低，故A不符合题意； B项，增大压强，反应速率加快，该反应正反应方向是气体分子总数减少的反 应，加压平衡正向移动，平衡转化率增大，故B符合题意；C项，分离出SO ，平衡尽管正向移动，平 3 衡转化率增大，但c(SO )减小，反应速率减慢，故C不符合题意；D项，使用催化剂只能加快反应速 3 率，不会使平衡移动，平衡转化率不变，故D不符合题意；故选B。 2．常温下0．1mol/L醋酸溶液中存在电离平衡：CHCOOH H++CH COO-，下列叙述不正确的是( 3 3 ) A．溶液加水稀释或加热均可使CHCOO-的物质的量增多 3 B．溶液中加入少量纯醋酸，平衡向右移动，电离程度减小 C．溶液加水稀释， 不变 D．溶液加水稀释后，溶液中 的比值将减小 【答案】D 【解析】A项，加水稀释或加热均可使CHCOOH的电离平衡正向移动，促进CHCOOH电离，则0.1 3 3 1 学科网（北京）股份有限公司mol/L CH COOH 溶液加水稀释或加热均可使CHCOO-的物质的量增多，A正确；B项，醋酸溶液浓度 3 3 越大其电离程度越小，向0.1mol/LCH COOH溶液中加入少量纯醋酸，电离平衡向右移动，但 3 c(CHCOOH)增大程度更大，导致电离程度减小，B正确；C项，温度不变，电离平衡常数不变，则加 3 水稀释过程中 =K 不变，C正确；D项，溶液加水稀释后，溶液中醋酸根浓度减 a 小，因 不变，则 的比值将增大，D错误；故选D。 3．已知反应4X+2Y Z+4W (X、Y、Z、W均为气体)在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示 反应速率最快的是( ) A．v(X)=0.02 mol·L-1·s-1 B．v(Y)=0.6 mol·L-1·min-1 C．v(Z)=0.4 mol·L-1·min－1 D．v(W)=0.08 mol·L-1·s-1 【答案】D 【解析】A、D项统一单位后， 、 ，化学反应速率之比等于化学计量数之比，利用反 应速率除以相应的化学计量数所得值越大则反应速率越大， ， ， ， ；故选D。 4．下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是( ) A．对于反应H(g)＋I(g) 2HI(g)，增大压强使容器容积减小，单位体积内活化分子数增多 2 2 B．合成氨反应中加入适宜的催化剂，使反应物分子中活化分子百分数增大 C．高炉炼铁发生反应3CO+Fe O 2Fe+3CO ，升高温度，使反应物活化分子百分数增大 2 3 2 D．向反应体系中加入相同浓度的反应物，使活化分子百分数增大 【答案】D 【解析】A项，对有气体参加的反应，增大压强使容器容积减小，单位体积内分子总数增大，活化分子 数增大，活化分子百分数不变，故A正确；B项，加入适宜的催化剂，降低反应所需活化能，原来不 是活化分子变为活化分子，分子总数不变，活化分子数增大，活化分子百分数增大，故B正确；C项， 升高温度，吸收能量，原来不是活化分子变为活化分子，活化分子数增大，分子总数不变，活化分子 百分数增大，故C正确；D项，向反应体系中加入相同浓度的反应物，单位体积内分子总数增大，活 化分子数增大，活化分子百分数不变，故D错误；故选D。 2 学科网（北京）股份有限公司5．下列说法正确的是( ) A．C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH=+1.9kJ·mol-1，则：由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石 墨稳定 B．已知C HOH(1)的燃烧热是1366.8kJ·mol-1，则C HOH(1)+3O (g)=2CO (g)+3HO(g)反应的 2 5 2 5 2 2 2 ΔH=-1366.8kJ·mol-1 C．一定条件下2SO 2 (g)+O 2 (g) 2SO 3 (g) ΔH 1 ，2SO 2 (g)+O 2 (g)⇌2SO 3 (l) ΔH 2 ，则ΔH 1 >ΔH 2 D．在一定温度和压强下，将0.5molN 和1.5molH 充分反应生成NH (g)，放出热量19.3kJ，则其热化学 2 2 3 方程式为N 2 (g)+3H 2 (g)⇌2NH 3 (g) ΔH=-38.6kJ·mol-1 【答案】C 【解析】A项，C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH=+1.9kJ·mol-1，则：由石墨制取金刚石的反应是吸热反应， 能量越低越稳定，石墨比稳定金刚石，A错误；B项，燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物放 出的热量，水应该为液态，B错误；C项，因为同种物质由气态变为液态会放热，所以生成2molSO (g) 3 比生成2molSO (l)放出的热量少，即0>△H＞△H，C正确；D项，合成氨的反应为可逆反应，不能进 3 1 2 行完全，D错误；故选C。 6．下列现象或操作与盐类的水解无关的是( ) A．NaHCO 与Al (SO ) 两种溶液混合产生大量白色沉淀 3 2 4 3 B．用柠檬酸除去热水壶中的水垢(主要成分为碳酸钙) C．实验室盛放NaCO 溶液的试剂瓶不用磨口玻璃塞 2 3 D．亚硫酰氯(SOCl )与AlCl ·6H O混合并加热可得到无水AlCl 2 3 2 3 【答案】B 【解析】A项，Al3+和HCO -能相互促进水解生成Al(OH) 沉淀和CO，所以Al (SO ) 与NaHCO 两种溶 3 3 2 2 4 3 3 液混合产生大量白色沉淀，与水解有关，A项不符合题意；B项，用柠檬酸除去热水壶中的水垢(含碳 酸钙和氢氧化镁)原理是(较)强酸制取弱酸，与水解无关，B项符合题意；C项，NaCO 溶液水解生成 2 3 NaOH而使溶液呈碱性，玻璃中SiO 能和NaOH溶液反应生成黏性的NaSiO，造成玻璃塞与瓶口粘 2 2 3 连，所以实验室盛放NaCO 溶液的试剂瓶不用磨口玻璃塞，与水解有关，C项不符合题意；D项， 2 3 AlCl 水解生成一点量的Al(OH) 和HCl，SOCl 与AlCl ·6H O中的结晶水反应生成的HCl，抑制AlCl 3 3 2 3 2 3 水解，从而可以制得无水AlCl ，与水解有关，D项不符合题意；故选B。 3 7．在2L密闭容器中充入气体A和B，发生反应A(g)+B(g) C(g)+2D(g) ΔH，所得实验数据如下表。 下列说法正确的是( ) 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol 实验编号 n(A) n(B) n(C) ① 300 0.40 0.10 0.09 ② 500 0.40 0.10 0.08 3 学科网（北京）股份有限公司③ 500 0.20 0.05 a A．升高温度，平衡向正反应方向移动 B．500℃该反应的平衡常数 C．③中达到平衡时，A的转化率小于20% D．②中平衡后继续充入A和C各0.1mol，平衡正移 【答案】B 【解析】A项，实验①②比较，可知升高温度，C的平衡物质的量减少，则平衡向逆向移动，故A错 误；B项，根据实验②， 500℃该反应的平衡常数 ，故B正确；C项，实验②中A的转化率为20%。实验 ②③比较，③中投料为②的一半，相当于减压，减压平衡正向移动，达到平衡时，A的转化率大于 20%，故C错误；D项，②中平衡后继续充入A和C各0.1mol，Q= ,平衡逆向移 动，故D错误；故选B。 8．在相同条件下研究催化剂1、催化剂2对反应 的影响，加入一定物质的 量浓度的NO(g)进行反应，c NO、c NO 、cO随时间变化曲线如图所示。下列叙述正确的是( 2 5 2 5 2 2 ) A．M代表NO，N代表O 2 5 2 B．催化剂1的催化效能低于催化剂2 4 学科网（北京）股份有限公司C．0~4 min内无催化剂条件下O 速率为0.5 mol·L-1·min-1 2 D．在催化剂作用下，所有分子碰撞都是有效碰撞 【答案】B 【解析】A项，M、N曲线相同时间段浓度变化量之比等于1：2，所以N曲线代表NO ，故A错误；B 2 项，由图像可知，在相同条件下，催化剂2速率较大，催化效率较高，故B正确；C项，0~4 min内， NO 的浓度降低1mol/L，则O 的浓度增加0.5mol/L，v(O )=0.125 mol·L-1·min-1，故C错误；D项，在 2 5 2 2 催化剂作用下，活化能降低，活化分子百分率较高，但是，反应物分子不可能都是活化分子，分子碰 撞不可能都是有效碰撞，故D错误；故选B。 9．稀土被称为新材料的宝库。稀土中的镧系离子可用离子交换法分离，其反应可表示为：Ln3+(aq) +3RSOH(s) (RSO ) Ln(s)+3H+(aq)。某温度时，c(H＋)随时间变化关系如图所示。下列说法正确 3 3 3 的是( ) A．t 时的正反应速率小于t 时的逆反应速率 1 2 B．t~ t 时间段的平均反应速率为： 1 2 C．t 时增大c(H＋)，该平衡左移，平衡常数不变 3 D．t 时离子交换反应停止 3 【答案】C 【解析】A项，随着反应的进行，反应物浓度逐渐下降，生成物浓度逐渐上升，直到达到平衡，即正反 应逐渐下降，逆反应逐渐上升，直到相等，期间正反应速率始终大于逆反应速率，A错误；B项，化学 反应速率之比等于化学计量数之比，即 ，B错误；C项，t 时增大c(H＋)， 3 该平衡左移，温度不变，平衡常数不变，C正确；D项，t 时反应达到平衡，此时的平衡是一种动态平 3 衡，v =v ，反应并未停止，D错误；故选C。 正 逆 10．碳酸钠晶体(NaCO·10H O)失水可得到NaCO·H O(s)或NaCO(s)，两个化学反应的能量变化示意图 2 3 2 2 3 2 2 3 如图，下列说法错误的是( ) 5 学科网（北京）股份有限公司A．ΔH＞0 1 B．向NaCO(s)中滴加几滴水，温度升高 2 3 C．NaCO·H O(s)失水生成NaCO(s)：ΔH=ΔH-ΔH 2 3 2 2 3 1 2 D．碳酸钠晶体(NaCO·10H O)失水是化学变化 2 3 2 【答案】C 【解析】A项，1 mol NaCO·H O(s)和9 mol H O(g)的总能量大于1 mol NaCO·10H O(s)的能量，故 2 3 2 2 2 3 2 ΔH＞0，故A正确；B项，由图象可知，1 mol NaCO(s)和10 mol H O(g)的总能量大于1 mol 1 2 3 2 NaCO·H O(s)和9mol HO(g)总能量，则向NaCO(s)中滴加几滴水，放出能量，温度升高，故B正 2 3 2 2 2 3 确；C项，①NaCO·10H O(s)=NaCO·H O(s)+9HO(g) ΔH ； ②NaCO·10H O(s)=NaCO (s) 2 3 2 2 3 2 2 1 2 3 2 2 3 +10H O(g) ΔH ；根据盖斯定律②-①得NaCO·H O(s)=NaCO (s)+H O(g) ΔH=ΔH -ΔH ，C错误； 2 2 2 3 2 2 3 2 2 1 D项，碳酸钠晶体(NaCO·10H O)失水生成新物质NaCO(s)和HO(g)，是化学变化，D正确；故选 2 3 2 2 3 2 C。 11．“中国芯”的主要原料是单晶硅，“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。下列有关描述正确 的是( ) A．历程Ⅰ是吸热反应 B．历程Ⅱ发生了化学变化 C．历程Ⅲ 的热化学方程式是：SiHCl (l) + H (g) = Si(s)+3HCl(g) ΔH=+238 kJ/mol 3 2 D．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程无需外界能量供给 【答案】C 6 学科网（北京）股份有限公司【解析】A项，历程Ⅰ中反应物能量高于生成物能量，则历程Ⅰ是放热反应，A错误；B项，历程Ⅱ 中，SiHCl (g)转变为SiHCl (l)，同一物质三态之间的变化，为物理变化，B错误；C项，历程Ⅲ 中， 3 3 反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，则热化学方程式为SiHCl (l) + H (g) = Si(s) 3 2 +3HCl(g) ΔH=+238 kJ/mol，C正确；D项，粗硅和纯硅的组成物质不同能量，粗硅变为精硅的过程中 能量会损耗，D错误； 故选C。 12．氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是( ) A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH＞0 1 B．相同条件下，HBr的∆H 比HI的小 2 C．相同条件下，HCl的(ΔH +ΔH)比 的大 3 4 D．ΔH-ΔH -ΔH -ΔH-ΔH -ΔH ≤0 1 3 4 5 6 【答案】A 【解析】A项，已知HF气体溶于水放热，HX(g) →HX(aq)的小于0，则HF的HX(aq) →HX(g) ΔH ＞ 1 0，故A正确；B项，由题干图示信息可知，过程HX(g)→ H(g)+X(g)代表化学键断裂过程，为吸热过 程，∆H>0，HBr的热稳定性强于HI，则相同条件下，HBr的ΔH 比HI的大，故B错误；C项，相同 2 2 条件下，(ΔH +ΔH)都表示气态氢原子到溶液中氢离子的形成，则二者的(ΔH +ΔH)相同，故C错误； 3 4 3 4 D项，由题干图示信息可知，过程HX(g)→H(g)+X(g)代表化学键断裂过程，为吸热过程，ΔH-ΔH - 1 ΔH-ΔH-ΔH -ΔH =ΔH ，∆H>0，故D错误；故选A。 3 4 5 6 2 2 13．常温下测得0.1 mol·L-1NaA溶液的pH约为13。下列说法正确的是( ) 2 已知：K (H A)=1.1×10-7，K (H A)=1.1×10-14，K (CuA)=6.3×10－36。 a1 2 a2 2 sp A．NaA溶液显碱性的原因： A2−+H O HA+2OH- 2 2 2 B．NaA溶液中离子浓度的大小关系：c(Na＋)＞c(HA-)＞c(A2-)＞c(OH―)＞c(H＋) 2 C．若继续向该溶液中滴加等体积0.1 mol·L-1的HCl溶液，反应后的溶液存在关系：cNa＋＝2[cA2- ＋cHA-＋cHA] 2 D．由计算可知：HA+Cu2+ CuA↓ +2H+不能发生 2 【答案】C 【解析】A项，常温下，0.1 mol·L-1NaA溶液的 约为13，水解呈碱性，多元弱酸对应的离子分步 2 水解，第一步水解表示为A2−+H O HA-+OH-，A错误；B项， ，有 2 7 学科网（北京）股份有限公司，即 ，c(OH-)=0.1mol/L，故有c(Na＋)＞ c(OH―)＞c(HA-)＞c(A2-)＞c(H＋)，B错误；C项，滴加等体积0.1mol/L的HCl溶液，恰好反应生成等 浓度的NaHA和NaCl溶液，根据物料守恒，有cNa＋＝2[cA2-＋cHA-＋cHA]，C正确；D项， 2 HA+Cu2+ CuA↓ +2H+， 2 ，反应能完全进行，D错误；故选C。 14．25℃，一元弱碱甲胺(CHNH )的电离常数K=4.0×10-4，lg5=0.7，电解质溶液的电导率与离子浓度有 3 2 b 关，电导率越大，溶液的导电能力越强。25℃时，用0.02mol·L-1的盐酸滴定20.00mL0.02mol·L-1 CHNH 溶液，利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率随加入盐酸的体积变化如图。下列说法不正 3 2 确的是( ) A．25℃，M点对应的溶液中水电离的c (H+)·c (OH-)>1.0×10-14 水 水 B．溶液中始终存在：c(CHNH +)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-) 3 3 C．N点对应的溶液中：c(Cl-)>c(H+)>c(CH NH +)>c(OH-) 3 3 D．25℃，M点对应溶液的pH=6.3 【答案】C 【解析】A项，结合方程式和滴定曲线可知M点酸碱恰好完全反应，溶质为CHNH Cl，是强酸弱碱 3 3 盐，水解促进水电离，c (H+)=c (OH-)>1.0×10-14，M点对应的溶液中水电离的c (H+)·c 水 水 水 水 (OH-)>1.0×10-14，故A正确；B项，根据电荷守恒，滴定开始后，溶液中始终存在c(CHNH +) 3 3 +c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)，故B正确；C项，N点时盐酸过量，为CHNH Cl、HCl的混合物，则N点对应 3 3 的溶液中c(Cl-)> c(CHNH +)>c(H+)> c(OH-)，故C错误；D项，一元弱碱甲胺的电离常数K≈4.0×10-4， 3 3 b M点酸碱恰好完全反应，溶质为CHNH Cl，浓度为0.01mol/L， ，则 3 3 ，25℃，M点对应的溶液的pH=7-lg5≈6.3，故D正确；故 选C。 15．下列实验操作、现象和结论都正确的是( ) 实验目的 实验操作 实验现象和实验结论 8 学科网（北京）股份有限公司探究浓度对化学平衡 向FeCl 和KSCN混合溶液中， 溶液颜色变浅，说明增大生成物浓度平衡 A 3 的影响 加入少量KCl固体 逆向移动 证明碳酸钠溶液呈碱 向滴有酚酞的NaCO 溶液中滴 滴入BaCl 溶液后出现白色沉淀，溶液红色 B 2 3 2 性与CO2-有关 加3滴BaCl 溶液 变浅，证明溶液呈碱性与CO2-有关 3 2 3 比较CHCOOH和 用pH试纸测定同浓度的 溶液pH：CHCOONa＜NaClO，说明酸 C 3 3 HClO的酸性强弱 CHCOONa和NaClO溶液的pH 性：CHCOOH＞HClO 3 3 测定碳酸氢钠与盐酸 向碳酸氢钠溶液中滴加稀盐 体系温度升高，说明碳酸氢钠与盐酸反应 D 反应的热效应 酸，测定体系温度变化 放热 【答案】B 【解析】A项，KCl对铁离子与SCN-反应的平衡无影响，则溶液颜色不变，A不合题意；B项，钡离 子与碳酸根离子结合生成沉淀，使碳酸根离子的水解CO2-+H O HCO -+OH-平衡逆向移动，溶 3 2 3 液的碱性减弱，红色变浅，即可证明碳酸钠溶液呈碱性与CO2-有关，B符合题意；C项，NaClO溶液 3 可使pH试纸褪色，即NaClO溶液的pH值不能用pH试纸测量而应选pH计测定，C不合题意；D 项，碳酸氢钠与盐酸反应是一个吸热反应，导致反应体系的温度降低，D不合题意；故选B。 第II 卷(非选择题 共55分) 二、填空题(本题共4小题，共55分) 16．(13分)已知K、K、K 、K、K 分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数，水的离子积 a b w h sp 常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。通过查阅资料获得温度为25℃时以下数据：K w ＝1.0×10－14，K(CHCOOH)＝1.8×10-5，K(HSCN)＝0.13，K(HF)＝4.0×10-4，K [Mg(OH) ]＝1.8×10- a 3 a a sp 2 11。 (1)有关上述常数的说法正确的是__________。 A．它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度 B．所有弱电解质的电离常数和难溶电解质的K 都随温度的升高而增大 sp C．常温下，CHCOOH在水中的K 大于在饱和CHCOONa溶液中的K 3 a 3 a D．一定温度下，在CHCOONa溶液中，K ＝K·K 3 w a h (2)25℃时，1.0 mol·L-1 HF溶液的pH约等于__________(已知lg2≈0.3)。将浓度相等的HF与NaF溶液 等体积混合，判断溶液呈_______(填“酸”、“碱”或“中”)性，并结合有关数据解释原因： _____________。 (3)已知CHCOONH 溶液为中性，又知CHCOOH溶液加到NaCO 溶液中有气体放出，现有25℃时 3 4 3 2 3 等浓度的四种溶液：A．NH Cl，B．NH SCN，C．CHCOONH，D．NH HCO 。回答下列问题： 4 4 3 4 4 3 ①试推断NH HCO 溶液的pH__________7(填“＞”、“＜”或“＝”)； 4 3 ②将四种溶液按NH ＋浓度由大到小的顺序排列是：__________(填序号)。 4 ③NH SCN溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为_________。 4 【答案】(1)AD(2分) (2)1.7 (2分) 酸(1分) HF和NaF的浓度相等，K(HF)＝4.0×10－4，NaF溶液中K＝K /K=2.5×10- a h w a 9 学科网（北京）股份有限公司9，所以HF电离程度大于NaF的水解程度，溶液显酸性(2分) (3) ①＞(2分) ②A>B>C>D(2分) ③c(SCN-)> c(NH +)> c(H+)> c(OH-)(2分) 4 【解析】(1)A项，平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，所以它们都能反映一定 条件下对应变化进行的程度，A正确；B项，难溶电解质Ca(OH) 的K 随温度的升高而减小，B错 2 sp 误；C项，电离平衡常数只与温度有关，温度相同电离平衡常数相同，C错误；D项，一定温度下， 在CHCOONa溶液中， = = ，所以 3 K =K⋅K，D正确；故选AD；(2)25℃时，1.0 mol·L－1 HF溶液中，K(HF)＝ = W a h a =4.0×10-4，c(H+)=2.0×10-2，pH≈7，HF和NaF的浓度相等，K(HF)＝4.0×10－4，NaF溶液中K＝ a h K /K=2.5×10-9，所以HF电离程度大于NaF的水解程度，溶液呈酸性； HF和NaF的浓度相等， w a K(HF)＝4.0×10－4，NaF溶液中K＝K /K=0.25×10-10，所以HF电离程度大于NaF的水解程度，溶液 a h w a 显酸性；(3)①已知CHCOONH 溶液为中性，说明CHCOO-和NH +水解程度相同，又知CHCOOH 3 4 3 4 3 溶液加到NaCO 溶液中有气体放出，说明酸性：CHCOOH>H CO，越弱越水解，可知HCO -水解程 2 3 3 2 3 3 度大于NH +水解程度，所以NH HCO 溶液显碱性，pH＞7；②根据电离平衡常数可知，酸性： 4 4 3 HSCN> CH COOH>H CO，越弱越水解，所以四种溶液按NH ＋浓度由大到小的顺序：A>B>C>D；③ 3 2 3 4 酸性：HSCN> CH COOH ，CHCOO-和NH +水解程度相同，所以NH +水解程度大于SCN-水解程度， 3 3 4 4 NH SCN溶液显酸性，其所有离子浓度由大到小的顺序为：c(SCN-)> c(NH +)> c(H+)> c(OH-)。 4 4 17．(12分)醋酸(CHCOOH)是一种常见的酸，广泛应用于工业生产中，是制药及其他有机合成的重要原 3 料。 (1)常温下，采用如图所示装置测量醋酸与NaOH溶液反应前后的温度，将40.00mL0.50mol·L-1醋酸溶 液与40.00mL0.55mol·L-1NaOH溶液混合于内筒中，测得反应前后的最大温差是3.0℃，假设醋酸和氢 氧化钠溶液的密度都为1.0 g· cm-3，中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。 ①实验过程中采用稍过量NaOH溶液的原因是 。 ②请写出醋酸与氢氧化钠稀溶液反应的热化学方程式： 。 ③如果用量筒取醋酸溶液时，仰视读数，测得中和反应的反应热 (填“偏大”“偏小”或 “无影响”)。 ④若采用稀的盐酸和氢氧化钠溶液在该装置中进行实验，测得生成1mol HO(l)的反应热ΔH 2 ＝-57.30kJ·mol−1，通过计算可以得出：CHCOOH(aq) CHCOO-(aq)+H+(aq) ΔH＝ 。 3 3 10 学科网（北京）股份有限公司(2)常温下，测得1g纯醋酸在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出14.5 kJ热量，已知甲烷 的燃烧热(ΔH)是-893.0kJ·mol−1，则用CO 和甲烷在催化剂作用和加热条件下合成醋酸液体的化学方程 2 式是 。 ①在图中画出 反应过程中的能量变化图，并标出焓变值 。 (3)若正反应的活化能为a kJ·mol−1，则逆反应的活化能为 kJ·mol−1 (用含a的代数式表示)。 【答案】(1) 将酸完全中和(2分) CHCOOH(aq)+ NaOH (aq)= CH COONa(aq)+ HO(l) ΔH＝-50.16kJ·mol−1(2分) 3 3 2 偏小(2分) +7.14kJ·mol−1(2分) (2) (2分) (3)a+23(2分) 【解析】(1)①实验过程中采用稍过量NaOH溶液的原因是将酸完全中和；②根据公式 = ，则热化学方程式为CHCOOH(aq)+ NaOH (aq)= 3 CHCOONa(aq)+ HO(l) ΔH＝-50.16kJ·mol−1 ；③如果用量筒取醋酸溶液时，仰视读数，则量取酸的 3 2 体积偏大，放出的热量更多，则ΔH偏小；④已知①CHCOOH(aq)+ NaOH (aq)= CH COONa(aq)+ 3 3 HO(l) ΔH ＝-50.16kJ·mol−1；②H+(aq)+OH-(aq)=H O(l) ΔH ＝-57.3kJ·mol−1，①-②得到 2 1 2 2 CHCOOH(aq) CHCOO-(aq)+H+(aq) ΔH= +7.14kJ·mol−1；(2)1g纯醋酸在氧气中完全燃烧生成二 3 3 氧化碳气体和液态水放出14.5 kJ热量，则1mol纯醋酸完全燃烧放出的热量 11 学科网（北京）股份有限公司为14.5kJ/g×60g/mol=870kJ/mol，则①CHCOOH(l)+2O (g)===2CO(g)＋2HO(l) ΔH 3 2 2 2 1 ＝-870.0kJ·mol−1；②CH(g)+2O(g)==2CO (g)＋2HO(l) ΔH ＝-893.0kJ·mol−1；由盖斯定律②－①可 4 2 2 2 2 以得到 ，则图像为 ；(3)若正反应的活化能为a kJ·mol−1，由图像可知，则逆反应的 活化能为(a+23) kJ·mol−1。 18．(16分)减少CO 的排放并利用CO 是我国能源领域的一个重要战略方向。在CO 与H 催化合成甲醇的 2 2 2 2 体系中，同时存在以下反应： 反应ⅰ：CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH ＝+41.1kJ·mol−1 2 2 2 1 反应ⅱ：CO(g)＋2H(g) CHOH(g) ΔH ＝-90.0kJ·mol−1 2 3 2 反应ⅲ：CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) ΔH 2 2 3 2 3 回答下列问题： (1) ΔH = ；若要反应ⅲ正向自发进行， (填“高温”或“低温”)更有利。 3 (2)对于反应ⅰ， ，其中 、 分别为正反应、 逆反应的速率常数。若升高温度， (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)初始压强为10MPa时，向恒容的密闭容器中加入1 mol CO 和3 molH 发生上述反应，达到平衡 2 2 时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。已知： CO 的平衡转化率： 2 甲醇的选择性： 12 学科网（北京）股份有限公司①图中Z代表的物质为 (填化学式)。 ②根据图中：270℃时的数据分析计算：CO(g)的平衡转化率为 (保留一位小数)，甲醇的选择 2 性为 %，反应CO(g)＋HO(g) CO(g)＋H(g)的平衡常数Kp= (保留一位小数)。 2 2 2 (4)如何同时提高CO 的平衡转化率和甲醇的选择性？ 。 2 【答案】(1) -48.9 kJ·mol−1(2分) 低温(2分) (2)增大(2分) (3)①HO(2分) ②29.6% (2分) 50(2分) 38.6(2分) 2 (4)增大压强(2分) 【解析】(1)根据反应ⅰ：CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH ＝+41.1kJ·mol−1和反应ⅱ：CO(g) 2 2 2 1 ＋2H(g) CHOH(g) ΔH ＝-90.0kJ·mol−1，得反应ⅲ：CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) 2 3 2 2 2 3 2 ΔH＝ΔH+ΔH ＝-48.9 kJ·mol−1，该反应的ΔH＜0、ΔS＜0，由ΔH-TΔS＜0得该反应在低温下正向自发 3 2 2 进行；(2)当反应ⅰ处于平衡时，则正反应速率等于逆反应速率，即 ， ， ；反应ⅰ的ΔH＞0，正向吸热， 1 升高温度，则化学平衡常数K增大，故 增大；(3)达到平衡时，反应ⅰ、ⅱ、ⅲ同时存在。升高温 度，反应ⅰ正向进行，反应ⅱ逆向进行，均为生成CO的方向，则CO的物质的量分数增加，故X表 示CO；反应Ⅱ、反应Ⅲ均逆向进行，则CHOH的物质的量分数减少；反应ⅰ正向进行，则HO的物 3 2 质的量增多，而反应Ⅲ逆向进行，则HO的物质的量减少，故HO的减少程度比CHOH的减少程度 2 2 3 小，故Y为CHOH，Z为HO。根据270℃时，CO和CHOH的物质的量分数相等，可知参加反应的 3 2 3 CO 有50%转化为CHOH、50%转化为CO，故CHOH的选择性为50%；设反应达平衡后， 2 3 3 mol， mol， mol， mol， mol，依据碳元素 和氢元素守恒，则有： mol①， mol②，依据a点和c点分别列式，得： ③， ④，依据CO或CHOH的选择性为50%，则有： 3 13 学科网（北京）股份有限公司⑤，联立①②③④⑤解得 mol； mol； mol； mol，则 CO 的平衡转化率为 反应CO(g)＋HO(g) CO(g)＋H(g)的各物 2 2 2 2 质的计量数均为1，则 ；(4)反应ⅰ为吸热反应，反应前后气 体分子数不变，反应ⅱ、反应ⅲ均为放热反应，反应前后气体分子数减小，若升高温度，反应ⅰ正向 移动，CO 的平衡转化率增大，但生成CHOH的反应ⅱ、反应ⅲ均逆向移动，CO 的平衡转化率和甲 2 3 2 醇的选择性均下降；降低温度，不利于提高CO 的平衡转化率；增大压强，能同时增大CO 的平衡转 2 2 化率和甲醇的选择性；合适的催化剂只能提高甲醇的选择性，但不能改变CO 的平衡转化率。 2 19．(14分)中学教材所涉及的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。 I．痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病，关节炎的原因归结于在关节滑液中形成 了尿酸钠(NaUr)晶体，有关平衡如下： ①HUr H++Ur-，②NaUr(s) Na+ (aq)+Ur -(aq)。 (1)关节炎发作大多在脚趾和手指的关节处，夏天症状减轻，冬天症状加重，说明反应②是 (填 “放热”或“吸热”)反应。 (2)下列事实可以证明尿酸是弱电解质的是_______(填字母标号)。 A．NaUr溶液显碱性 B．HUr溶液可使石蕊溶液变红 C． 时，0.01mol·L－1 HUr溶液pH＞2 D．0．1mol·L－1 HUr溶液与等体积0.1mol·L-1NaOH溶液恰好中和 (3)某学习小组在实验室配制“模拟关节滑液” pH=7.4，c(Ur-)=4.6×10-4mol·L-1。当向其中加入 NaCl(s)至c(Na＋)=0.2mol·L－1时， (填“有”或“无”) NaUr(s)析出，( 时， K (NaUr)=6.4×10－5) sp Ⅱ．近年来，我国大力加强二氧化碳氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，减少CO 排放并合成清洁 2 能源。其反应为：CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) ΔH＜0。 2 2 3 2 (4)在恒温恒容条件下，下列叙述能表明该反应达到平衡状态的是_______(填字母标号)。 A．混合气体的密度保持不变 B．容器中c(CO)与c(H )之比为 2 2 C．容器中气体压强保持不变 D．v (H )=3v (CHOH) 正 2 逆 3 (5)某温度下，将1 mol CO 和3 mol H 充入容积不变的 密闭容器中，初始总压为 ，发生上 2 2 述反应，测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表： 时间/h 1 2 3 4 5 0.92 0.85 0.79 0.75 0.75 14 学科网（北京）股份有限公司①用CO 表示前 的平均反应速率v(CO)=_______ mol·L-1·h -1。 2 2 ②该条件下的分压平衡常数为Kp= (kPa)-2 (结果用分数表示，用平衡分压代替平衡浓度计算 Kp，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】(1)吸热(2分) (2)AC(2分) (3)有(2分) (4)CD(2分) (5) 0.075(3分) (3分) 【解析】(1)夏天症状减轻，冬天症状加重，说明升高温度，反应②正向移动，故为吸热反应；(2)A 项，NaUr溶液显碱性，说明其为强碱弱酸盐，尿酸为弱酸，也是弱电解质，A符合题意；B项，HUr 溶液可使石蕊溶液变红，说明其溶液为酸性，但不能说明其为弱酸，也不能证明为弱电解质，B不符 合题意；C项，室温下测0.01mol·L－1 HUr溶液pH>2，说明其部分电离，为弱电解质，C符合题意； D项，0.1mol·L－1 HUr溶液与等体积0.1mol·L-1NaOH溶液恰好中和，与HUr酸性强弱无关，不能说明 HUr为弱电解质，D不符合题意；故选AC；(3) ，则有沉淀析出；(4)A 项，在恒温恒容条件下，混合气体的总质量为定值，则混合气体的密度保持不变，与反应进行的程度 无关，不能作为判断平衡的标志，故A错误；B项，反应过程中容器中c(CO)与c(H )之比始终为 2 2 1:3，与反应进行的程度无关，不能作为判断平衡的标志，故B错误；C项，在恒温恒容条件下，容器 中气体压强保持不变，说明气体的物质的量不再变化，该反应达到平衡状态，故C正确；D项，由方 程式可知，v(H ) =3v(CH OH) ，当v(H ) =3v(CH OH) 时，则v(CHOH) =v(CH OH) ，则反应达到 2 正 3 正 2 正 3 逆 3 正 3 逆 平衡，故D正确；故选CD；(5)①压强之比等于物质的量之比，2h时气体总物质的量为 4mol×0.85=3.4mol，到达平衡时，CO 的转化量为amol，列出三段式： 2 则(1-a+3-3a+a+a)mol=3.4mol，解得a=0.3mol，用CO 表示前2h的平均反应速率 2 ；②由图可知，该反应在4h时反应已达到平衡状态， 压强之比等于物质的量之比，则平衡时气体总物质的量为4mol×0.75=3mol，到达平衡时，CO 的转化 2 量为xmol，列出三段式： 则(1-x+3-3x+x+x)mol=3mol，解得x=0.5，平衡时压强为8MPa×0.75=6MPa， 15 学科网（北京）股份有限公司，同理 ， ， ，该条件 下的分压平衡常数为 。 16 学科网（北京）股份有限公司