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襄阳四中2024级高二上学期10月月考 化学试卷 6.在硫酸工业生产中,采用了中间有热交换器的接触室(见图)。下列说法正确的是( )
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1.下列化学用语或图示表达错误的是( )
A. 氯化铵的电子式:
B. 反应❑
243Am+48Ca→188Mc+31n属于化学变化
95 20 115 0
C. N H NO 的电离方程式:N H NO =N H++NO−
4 3 4 3 4 3
D. 用电子式表示K S的形成:
2
2.下列离子方程式正确的是
A. Cl 通入冷的NaOH溶液:Cl +OH−=Cl−+HClO
2 2
B. 用醋酸和淀粉−KI溶液检验加碘盐中的IO−:IO−+5I−+6H+=3I +3H O A. a、b两处的混合气体成分含量相同,温度不同
3 3 2 2
C. FeSO 溶液中加入H O 产生沉淀:2Fe2++H O +4H O=2Fe(OH) ↓+4H+ B. 由于催化剂不改变平衡转化率,c处与d处中SO 2 的转化率相同
4 2 2 2 2 2 3
C. 热交换器的作用是维持反应物的温度,防止后续温度过低催化剂失活
D. NaHCO 溶液与少量的Ba(OH) 溶液混合:HCO−+Ba2++OH−=BaCO ↓+H O
3 2 3 3 2 D. d处后会采取加压并迅速冷却使SO 液化从体系中分离来提高SO 的转化率
3 2
3.物质的性质决定用途,下列对应关系不正确的是
7.一定量N H COON H 在真空恒容密闭容器中能发生多相可逆反应:
2 4
A. 二氧化硅的导电性介于导体和绝缘体之间,故常用于制造光导纤维
B. Ti−Fe合金能够大量吸收H ,并与H 结合成金属氢化物,故可用于做储氢合金
N H
2
COON H
4
(s)⇀2N H
3
(g)+CO
2
(g)
,平衡时容器内压强与温度关系如图所示。下列说法错误的是
2 2 ↽
C. 高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远,可用于道路照明
D. 铝和氧化铝均能与酸、碱反应,故铝制餐具不宜用来长时间盛放酸性或碱性食物
4.O PtF 是一种深红色固体,由英国化学家巴特列特发现,属于离子化合物,其晶体可用O+PtF− (s)
2 6 2 6
表示。该晶体形成过程中的能量变化如图所示(已知ΔH>0),下列说法正确的是
1
A. 320K时反应达到平衡状态后,若将容器体积压缩至原来的 ,则再次平衡时容器内压强为2p
2
B. 无论反应是否达到平衡,CO 的体积分数始终约为33.3%
2
A. ΔH=ΔH +ΔH +ΔH +ΔH B. ΔH >ΔH +ΔH +ΔH
1 2 3 4 4 1 2 3 C. a、b两点中,v >v 的点为a点
逆 正
C. ΔH >0,ΔH >0 D. ΔH>0,ΔH <0
3 4 2 D. 310K时,若容器内压强不再改变,则反应达到平衡状态
5.下列说法中正确的是( )
8.下列有关水的离子积常数K 或pH变化的判断,正确的是
W
A. 非自发反应的定义是在任何条件下都不能发生的反应
A. 随着温度的升高,水的离子积常数减小
B. 熵增且放热的反应一定是自发反应
B. 完全中和pH=3的H SO 溶液50mL,需要pH=9的NaOH溶液100mL
2 4
C. ΔH>0,ΔS>0的反应在任何条件都可以实际发生
C. 由非电解质溶于水得到的溶液一定呈中性
D. 已知某反应的平衡常数K很大,说明该反应速率很快
D. 氢氧化钠溶液久置于空气中,pH减小
9.2023年10月4日,三位科学家因“发现和合成量子点”获得2023年诺贝尔化学奖。碳量子点是一类具
有显著荧光性能的零维碳纳米材料,直径在2~10nm之间。我国化学家研究的一种新型复合光催化剂[碳量子点/氮化碳(纳米复合物)]可以利用太阳光实现高效分解水,其原理如图所示。下列说法错误的是 12.某MOFs多孔材料的孔径大小和形状恰好能将N O “固定”,能高选择性吸附NO 。废气中的NO
2 4 2 2
被吸附后,经处理能全部转化为HNO 。原理示意图如下。已知:
2NO
2
⇀N
2
O
4
△H<0
。下列说法不
3
↽
正确的是
A. 已知反应Ⅱ是放热反应,则反应Ⅰ一定是吸热反应
A. 增大压强时,有利于NO 吸附
B. 该过程将太阳能转化为化学能 2
C. 该过程存在非极性键的断裂和形成 B. 1molNO 2 和N 2 O 4 的平衡混合气体中含1.5molN原子
D. 碳量子点零维碳纳米材料属于胶体 C. 每制备0.1molHNO ,转移电子数约为6.02×1022
3
10.下列关于化学反应速率的说法正确的个数为 D. 断裂2molNO 中的共价键所需能量小于断裂1molN O 中的共价键所需能量
2 2 4
①恒温时,增大压强,化学反应速率一定加快 13.一定条件下,将CO 与CH 通入某恒压密闭容器中发生主反应:
2 4
②其他条件不变,温度越高,化学反应速率越快
CH
4
(g)+CO
2
(g)⇀2CO(g)+2H
2
(g)ΔH
1
=+234.0kJ⋅mol−1
,反应历程如图甲所示;同时发生副
③使用催化剂可改变反应速率,从而改变该反应过程中吸收或放出的热量 ↽
④3mol⋅L−1 ⋅s−1的反应速率一定比1mol⋅L−1 ⋅s−1的反应速率大 反应 H 2 (g)+CO 2 (g)⇀ ↽ H 2 O(g)+CO(g) ΔH 2 。起始投料比 n n ( ( C C H O 2 ) ) =1时,CH 4 和CO 2 的平衡转化
⑤升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数 4
率随温度的变化如图乙所示。
⑥有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应
速率增大
⑦增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
⑧催化剂在反应前后质量不变,但能降低活化能,增大活化分子的百分数,从而增大反应速率
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
11.下列实验方案能达到探究目的的是
选项 探究方案 探究目的
向2mL0.1mol·L−1NaHCO
溶液中加入一小块钠,观
A 3 HCO❑ − 3 是否发生电离 下列判断错误的是
察溶液中是否有气泡产生
A. 主反应的速率由反应历程的第一步决定
用0.1mol·L−1NaOH溶液分别中和等体积的
B 0.1mol·L−1CH COOH溶液和0.1mol·L−1H SO 溶
比较H
2
SO
4
、CH
3
COOH酸性 B. E
3
−E
1
=234.0
3 2 4 的强弱 C. 923K时,副反应的平衡常数K≈0.39
液,比较消耗溶液体积的多少
n(CO )
C 将Fe 3 O 4 溶于盐酸,然后向其中滴入酸性KMnO 4 溶 Fe
3
O
4
中是否含有Fe(Ⅱ) D. 其他条件不变,923K下若起始投料比 n(CH 2
4
) 由1变为2,CO 2 的平衡转化率将增大
液,观察溶液颜色的变化
D
将FeCl
3
溶液滴加到淀粉−KI溶液中,观察溶液颜色变
检验FeCl 溶液是否具有氧化性
14.利用“化学蒸气转移法”制备TaS 2 晶体,发生反应 TaS 2 (s)+2I 2 (g)⇀
↽
TaI 4 (g)+S 2 (g)△H>0 ,
化 3 实验装置如图:在温度为T 2 的一端放入未提纯的TaS 2 粉末和少量I 2 (g),一段时间后在温度为T 1 的一端得
A. A B. B C. C D. D到了纯净的TaS 晶体,下列说法正确的是 操作 现象
2
第1∼9滴溶液滴下,完全褪色所需时间很长;第10滴
实验Ⅱ
溶液滴下迅速褪色。整个过程中温度几乎不变
A. 其他条件不变的情况下,增加I 的浓度,最终可以使TaS 晶体结晶更多
2 2
B. 石英管中温度T 0.02mol⋅L−1 ,H O 溶液中存在平衡: 2H 2 O 2 ⇀H 4 O 4。请用平衡移动原理解释 a K a2 =5.6×10−11
2 2 2 2
↽
(2)体积相同、c(H+)相同的①CH COOH;②HCl;分别与不同质量的锌粉反应,若最后仅有一份溶
c(H O )=0.0312mol⋅L−1 时反应速率忽然减小的原因:__________。 3
2 2
液中存在锌,放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是______(填字母序号)。
(2)龙龙继续进行实验Ⅱ,并记录如下:
a.反应所需要的时间:②>① b.开始反应时的速率:①>②
c.参加反应的锌物质的量:①=② d.①中有锌剩余
(3)向NaCN溶液中通入少量的二氧化碳气体,发生反应的离子方程式为____________。(4)常温下,将0.1mol⋅L−1的CH COOH溶液加水稀释,下列表达式的数据变大的是_______。
3
c(H+) c(CH COO−) c(H+)⋅c(CH COO−)
A.n(H+) B. C. 3 D. 3
c(CH COOH) c(H+) c(CH COOH)
3 3
(5)人体血液中存在平衡 CO
2
+H
2
O⇀H
2
CO
3
⇀H++HCO− 3,维持pH稳定。人在剧烈运动后或紧张
↽ ↽
c(HCO−)
3
时,易因过度换气呼出大量二氧化碳,而出现呼吸性碱中毒。此时血液缓冲体系中 的值将 19.CO 催化加氢合成CH OH是综合利用CO 的热点研究领域。某催化剂催化CO 加氢合成CH OH
c(H CO ) 2 3 3 2 3
2 3
的主要反应有:
______________(填“变大”、“变小”或“不变”)。试用平衡移动原理解释呼吸性碱中毒的现象:
①CO (g)+H (g)⇀CO(g)+H O(g)△H=+41.2kJ/mol
2 2 2
___________________________________________________________。
↽
18.乙二酸(H C O ,俗名草酸)是一种二元弱酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中。 ②CO(g)+2H (g)⇀CH OH(g)△H
2 2 4 2 3 2
↽
(1)H C O 的电离方程式为__________。
2 2 4 回答下列问题:
(2)常温下,向20mL0.1mol⋅L−1草酸溶液中逐滴加入0.1mol⋅L−1NaOH溶液,所得溶液中H 2 C 2 O 4 、 (1)在密闭容器中,保持投料比不变,将CO 2 和H 2 按一定流速通过反应器,一段时间后测得CO 2 转化率
n(H C O )
HC 2 O− 4 、C 2 O2 4 − 三种微粒的物质的量分数[δ(H 2 C 2 O 4 )= n(H 2 C 2 O 4 )+n(H 2 C 2 2 O 4 − 4 )+n(C 2 O2 4 −) ]与溶 (α)和甲醇选择性 [ x(CH 3 OH)= n(生 n(消 成 耗 CH CO 3 O 2 ) H) ×100% ] 随温度变化关系如图所示。
液pH的关系如图所示。
则K (H C O )=______________,c点对应的pH为__________。
a1 2 2 4
(3)H C O 可以使酸性KMnO 溶液褪色,生成Mn2+。常用酸性KMnO 溶液和H C O 溶液反应来测
2 2 4 4 4 2 2 4 反应②为______反应(填“放热”或“吸热”);若233−255 ∘C催化剂的活性受温度影响不大,则温度
定溶液中钙的含量:取25.00mL待测液,向其中加入足量的(N H ) C O 溶液,反应生成
4 2 2 4 高于236 ∘C图中曲线均下降的原因是______________________________________________。
CaC O ⋅H O沉淀,滤出的沉淀洗净并用稀硫酸溶解后,再用KMnO 标准溶液滴定。
2 4 2 4 (2)初始225 ∘C、8×106Pa恒压下,将一定比例CO 、H 混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。
2 2
①用滴定管盛装好KMnO 标准溶液后需排气泡,下列排气泡操作正确的是__________(填标号)。
4 装置及L 、L 、L 位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH OH的体积分数如图所示。
1 2 3‘‘‘‘‘‘‘‘‘ 3
a. b. c.
②滴定终点的标志为______________________________________________________。
③某次滴定前、滴定后酸性KMnO 标准溶液在滴定管中的液面位置如图所示。已知酸性KMnO 标准溶
4 4
液的物质的量浓度为1.0×10−4mol⋅L−1,若按该滴定数据进行计算,则该溶液中钙的含量为_______
g/L。
①混合气从起始到通过L 处、CO的生成速率_________(填“>”“<”或“=”,下同)CH OH的生成
1 3
速率,H O的体积分数L _________L ;L 位点温度为280℃,且平衡时各物质体积分数保持不变,
2 1 9 9n(CO )=n(H ),则L 对应H O的分压为____________、反应①的K =______________(保留小数点后
2 2 9 2 p
两位)。
②初始225 ∘C、7×107Pa恒压下,保持CO 、H 通入比例不变,进行上述实验,测得从L 处开始,
2 2 1
CO的体积分数不再改变,若L 处的温度高于280 ∘C,则L 处CO的体积分数___________2.8%(填“>”
8 8
“<”或“=”)答案和解析 率,故B错误;
C.热交换器的作用是预热待反应的冷的气体,同时冷却反应产生的气体,为SO 的吸收创造条件,故C错
3
误;
1.【答案】B
D.d处后会采取加压并迅速冷却使SO 液化从体系中分离,使未反应完的原料气可以循环利用,同时也有
3
利于后续SO 的吸收,但不影响二氧化硫的转化率,故D错误;
【解析】解:A.氯化铵是离子化合物,氯化铵的电子式: ,故A正确; 3
故选:A。
B.反应❑
243Am+48Ca→188Mc+31n是核反应,不属于化学变化,故B错误; A.从a进入的气体是含有SO
2
、O
2
、N
2
等的冷气,经过热交换器后从b处出来的是热的气体;
95 20 115 0
C.N H NO 是强电解质,N H NO 完全电离,N H NO =N H++NO− ,故C正确;
B.在c处出来的气体SO
2
、O
2
在催化剂表面发生反应产生的含有SO
3
及未反应的SO
2
、O
2
等气体,该反应
4 3 4 3 4 3 4 3
是放热反应;
D.K
2
S是离子化合物,用电子式表示K
2
S的形成: ,故D正确; C.热交换器的作用是预热待反应的冷的气体,同时冷却反应产生的气体;
D.d处后会采取加压并迅速冷却使SO 液化从体系中分离,使未反应完的原料气可以循环利用,同时也有
故选:B。 3
利于后续SO 的吸收。
A.氯化铵是离子化合物; 3
B.反应❑
243Am+48Ca→188Mc+31n是核反应; 本题考查元素化合物,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
95 20 115 0
7.【答案】A
C.N H NO 是强电解质,完全电离;
4 3
8.【答案】D
D.K S是离子化合物。
2
【解析】【分析】
本题主要考查电子式等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
本题考查水的离子积常数K 或pH变化,难度一般,理解水的电离及pH计算是解题关键。
2.【答案】C W
【解答】
3.【答案】A
A.升高温度,水的电离平衡右移,K 增大,故A错误;
w
4.【答案】D
B.pH=3的溶液中c(H+ )=1×10−3mol⋅L−1,pH=9的溶液中c(OH− )=1×10−3mol⋅L−1,二者等体
5.【答案】B
积混合恰好完全中和,故B错误;
【解析】【分析】
C.SO 是非电解质,溶于水得到亚硫酸溶液,呈酸性,故 C错误;
本题考查了化学反应方向判断依据,注意自发进行的反应和非自发进行的反应,是在一定条件下的反应, 2
掌握基础是关键,题目难度中等.
D.NaOH溶液吸收空气中的CO
2
,溶液中c(OH− )减小,则c(H+ )增大,所以pH减小,故D错误。
【解答】 9.【答案】D
A.非自发反应在改变条件下可以发生,故A错误; 【解析】【分析】
B.熵增且放热的反应,△S>0,△H<0,满足△H−T△S<0,一定是自发反应,故B正确; 本题考查反应机理,关键是明确图像中有关过程,侧重考查学生获取信息能力、灵活运用知识分析解决能
C.△H−T△S<0的反应是自发进行的反应,△H>0,△S>0低温下可以是非自发进行的反应,故C 力。
错误; 【解答】
D.已知某反应的平衡常数K很大,只能说明在该温度下该反应进行的程度大,不能说明反应速率很快,故 A.水分解是吸热反应,在此过程中,水分解分两步进行,若反应II是放热反应,则反应I一定是吸热反应,
D错误; 故A正确;
答案为B。 B.该过程将太阳能转化为化学能,故B正确;
6.【答案】A
C.该过程中有O−O键的断裂和O=O生成,有O−H键的断裂和形成,故C正确;
【解析】解:A.从a进入的气体是含有SO 、O 、N 等的冷气,经过热交换器后从b处出来的是热的气体,
D.碳量子点零维碳纳米材料不是分散系,碳量子点零维碳纳米材料分散到分散剂中形成的分散系属于胶体,
2 2 2
故D错误。
成分与a处相同,a、b两处的混合气体成分含量相同,温度不同,故A正确;
10.【答案】B
B.c处的气体SO 、O 在催化剂表面反应生成含有SO 及未反应的SO 、O 等气体,该反应是放热反应,
2 2 3 2 2
11.【答案】D
当经过热交换器后被冷的气体降温,在d处未反应的SO 进一步反应产生SO ,从而可以提高SO 的转化
2 3 212.【答案】B a.随着反应进行,c(H+ )减小,促进醋酸电离,则溶液中c(H+ ):HCl0.02mol/L时,H O 转化为H O ,溶液中H O C.加水稀释,促进醋酸的电离,氢离子的物质的量浓度、醋酸根离子的物质的量浓度均减小,但氢离子
2 2 2 2 4 4 2 2
的浓度减小,导致速率忽然减小;
c(CH COO−)
3
浓度的减小程度小于醋酸根, 减小,故C不选;
(2)①整个过程中温度几乎不变,则第10滴溶液与H O 溶液反应速率剧烈变化的原因不是温度变化的影
c(H+)
2 2
响,而是酸性KMnO 溶液与H O 溶液反应生成的Mn2+催化了该反应; c(H+)⋅c(CH COO−) c(H+)⋅c(CH COO−)
4 2 2 D. 3 =K ,只与温度有关,所以 3 的值不变,故D不选;
②实验Ⅲ是实验Ⅱ的对照实验,由控制变量法、结合实验Ⅱ可知,要探究Mn2+对该反应速率的影响,可在 c(CH
3
COOH) a c(CH
3
COOH)
其他各条件相同时加少量MnSO 固体; (5)当过量的碱进入血液中时,氢氧根离子浓度增大,氢离子浓度减小,而温度不变,K 不变,所以
4 a
(3)a.增大KMnO 溶液浓度,能加快反应速率,故a正确; c(HCO− )
4 3 的值将变大,平衡移动原理解释呼吸性碱中毒的现象:失去二氧化碳太多,促进平衡向逆反应
b.由题给信息可知,当c(H O )>0.02mol/L时,H O 发生反应2H O ⇌H O ,则增大H O 溶液 c(HCO 3 )
2 2 2 2 2 2 4 4 2 2
方向移动,氢离子浓度减小,氢氧根浓度增大,引发碱中毒。
浓度,不一定能加快反应速率,故b错误;
c.增大H SO 浓度,c(H+ )增大,KMnO 的氧化性增强,能加快反应速率,故c正确; 18.【答案】(1)H 2 C 2 O 4 ⇌H++HC 2 O− 4 、HC 2 O− 4 ⇌H++C 2 O2 4 −;
2 4 4
d.适当升高温度,能加快反应速率,故d正确;
(2)10−1.2;2.7;
e.加入合适的催化剂,能加快反应速率,故e正确。 (3)①b;
17.【答案】(1)⑤⑩ ②当滴入最后半滴酸性KMnO
4
标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色)且半分钟内不褪色;
(2)ac ③8.8×10−3。
(3)CO +CN−+H O=HCN+HCO− 【解析】(1)H C O 是一种二元弱酸,是弱电解质,要分步电离,电离方程式为
2 2 3 2 2 4
(4)AB H C O ⇌H++HC O− 、HC O− ⇌H++C O2− ;
2 2 4 2 4 2 4 2 4
(5) 变大 失去二氧化碳太多,促进平衡向逆反应方向移动,氢离子浓度减小,氢氧根浓度增大,引发 c(HC O− )×c(H+ )
(2)K (H C O )= 2 4 ,由图可知,当c(HC O− )=c(H C O )时,pH=1.2,此
碱中毒 a1 2 2 4 c(H C O ) 2 4 2 2 4
2 2 4
【解析】(1)在水溶液中不能完全电离的电解质为弱电解质,上述物质中属于弱电解质的是⑤冰醋酸、 c(C O2− )×c(H+ )
时K (H C O )=c(H+ )=10−1.2 ;K (H C O )= 2 4 ,由图可知,当
⑩NH ⋅H O; a1 2 2 4 a2 2 2 4 c(HC O− )
3 2 2 4
(2)c(H+ )相同的等体积的两份溶液HCl和 CH
3
COOH,酸的物质的量:HCl < 5.6×105Pa 0.01
②<
【解析】(1)由图可知,升高温度甲醇的选择性降低,则升高温度反应②向逆向移动,反应②为放热反应;
若233~255℃催化剂的活性受温度影响不大,则温度高于236℃图中曲线均下降的原因是升高温度,
反应②平衡逆向移动,CO浓度增大,CO浓度增大对反应①平衡的影响大于温度升高对平衡的影响;
(2)①L 处,CO的体积分数大于CH OH,说明生成的CO的物质的量大于CH OH,两者反应时间相
1 3 3
同,说明CO的生成速率>CH OH的生成速率;从L 到L ,甲醇的体积分数逐渐增大,说明反应②在向
3 5 6
右进行,反应②消耗CO,而CO体积分数没有明显变化,说明反应①也在向右进行,反应①为气体分子
数不变的反应,其向右进行时,n(H O)增大,反应②为气体分子数减小的反应,且没有H O的消耗与
2 2
生成,故 n 减小前n(H O)增加,即H O的体积分数会增大,故H❑ O的体积分数L