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浙江省宁波市北仑中学2022-2023学年高二化学上学期期中检测试卷(Word版附解析)
浙江省宁波市北仑中学2022-2023学年高二化学上学期期中检测试卷(Word版附解析)
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北仑中学2022学年第一学期高二年级期中考试化学试卷一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20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.CuB.CH3CH2OHC.CH3COOHD.BaSO4【答案】C【解析】【详解】A.Cu属于单质,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;B.CH3CH2OH自身不能电离,属于非电解质,故C错误;C.是弱酸,在溶液中存在电离平衡,是弱电解质,故C正确;D.虽然难溶于水,但溶于水的部分是全部电离的,是强电解质,故D错误;故选C。2.刻度“0”在上方的用于测量液体体积的仪器是A.滴定管B.量筒C.容量瓶D.烧杯【答案】A【解析】【详解】A.滴定管分为酸式滴定管和碱式滴定管,滴定管有0刻度,且0刻度在上方,故A正确;B.量筒没有0刻度,故B错误;C.容量瓶只有一个刻度线,没有0刻度,故C错误;D.烧杯没有0刻度,故D错误;故选A。3.下列电池不属于化学电池的是A.锂电池B.太阳能电池C.燃料电池D.碱性干电池【答案】B【解析】【详解】锂电池、燃料电池、碱性干电池都是化学能变为电能的装置,属于化学电池,太阳 能电池是将太阳能转化为电能的装置,不属于化学电池,故B符合题意。综上所述,答案为B。4.已知反应2A(g)3B(s)+C(g)为放热反应,下列说法正确的是A.低温下能自发进行B.高温下能自发进行C.任何温度下都不能自发进行D.任何温度下都能自发进行【答案】A【解析】【详解】该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,△H<0,△S<0,要使反应自发进行,则△G=△H-T△S<0,由于△H<0,△S<0,则反应自发进行的温度为低温条件,故合理选项是A。5.已知反应NH3⇌N2+H2,在某温度下的平衡常数为0.5,在此条件下,氨的合成反应N2+3H2⇌2NH3的平衡常数为A.0.5B.1C.2D.4【答案】D【解析】【详解】反应NH3⇌N2+H2,在某温度下的平衡常数为0.5,则,在相同温度下,该条件下反应N2+3H2⇌2NH3的平衡常数,故D正确;故选D。6.298K时,浓度均为0.1mol⋅L-1的下列四种溶液中,水的电离程度最大的是A.NaHSO4B.KHSO3C.NaHCO3D.Ba(OH)2【答案】C【解析】【详解】A.NaHSO4电离产生Na+、H+、,电离方程式为:NaHSO4=Na++H++,因此NaHSO4起一元强酸的作用,c(H+)=0.1mol/L,其电离产生H+对水电离平衡起抑制作用,水电离程度比纯水小,则水电离产生的H+浓度为c(H+)水=c(OH-)= ;B.KHSO3是弱酸的酸式盐,电离程度大于其水解程度,使溶液显酸性,但其电离产生的H+对水电离平衡起抑制作用,导致水电离程度减小,其电离产生H+浓度小于0.1mol/L,水电离产生的H+浓度为c(H+)水>,但比纯水小;C.NaHCO3是弱酸的酸式盐,水解程度大于其电离程度,水解促使水的电离,使水电离程度增大,水解使溶液显减性,水电离产生的H+浓度为c(H+)水>10-7mol/L,水电离程度大于纯水;D.Ba(OH)2是二元强碱,其完全电离产生Ba2+、OH-,电离方程式为:Ba(OH)2=Ba2++2OH-,c(OH-)=0.2mol/L,碱电离产生OH-,使水的电离程度减小,因此Ba(OH)2溶液中水电离程度比纯水小;则水电离产生的H+浓度为c(H+)水=c(OH-)水=,可见上述四种盐溶液中水电离程度最大的为NaHCO3,故合理选项是C。7.下列与盐类水解无关的是A.配制FeCl3溶液时,要滴加少量的盐酸B.CaCO3的饱和溶液pH约为9.3C.加热蒸干灼烧Na2SO3溶液得Na2SO4固体D.焊接时用NH4Cl溶液除锈【答案】C【解析】【详解】A.配制FeCl3溶液时,滴加少量盐酸可以抑制铁离子的水解,故不选A;B.碳酸钙的饱和溶液中碳酸根离子水解使溶液显碱性,故不选B;C.加热蒸干灼烧Na2SO3溶液时被氧气氧化得到Na2SO4固体,与盐类水解无关,故选C;D.NH4Cl溶故液中铵根离子水解呈酸性可以在焊接时除锈,故不选D;所以答案为C。8.一定温度下,在容积恒定的密闭容器中进行反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),下列叙述不能表明该反应已经达到平衡状态的是A.v正(C)=v逆(D)B.混合气体的密度不变C.容器内气体的压强不变D.混合气体的平均摩尔质量不变 【答案】C【解析】【详解】A.v正(C)=v逆(D)说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故A不符合题意;B.该反应是气体体积不变、气体质量增大的反应,反应中混合气体的密度增大,则混合气体的密度不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故B不符合题意;C.该反应是气体体积不变的反应,反应中容器内气体的压强始终不变,则容器内气体的压强不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故C符合题意;D.该反应是气体体积不变、气体质量增大的反应,反应中混合气体的平均摩尔质量增大,则混合气体的平均摩尔质量不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故D不符合题意;故选C。9.铅蓄电池是汽车常用的蓄电池Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,其构造如图所示。下列说法不正确的是A.电池充电时,Pb接电源的负极B.电池充电时,c(H+)增大C.电池放电时,负极质量减轻D.电池放电时,电子从铅电极经导线流向二氧化铅电极【答案】C【解析】【分析】由图可知,放电时铅发生氧化反应生成硫酸铅,为负极;氧化铅发生还原反应生成硫酸铅,为正极;【详解】A.电池充电时,负极接外接电源的负极,Pb接电源的负极,A正确;B.电池充电时,总反应为,2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4,故c(H+)增大,B正确;C.电池放电时,负极铅转化为硫酸铅,质量增加,C错误;D.电池放电时,电子从负极流向正极,故铅电极经导线流向二氧化铅电极,D正确; 故选C。10.下列关于工业合成氨的说法正确的是A.工业合成氨采用10~30MPa,是因为该条件下催化剂的活性最好B.选择不同的催化剂会改变此反应△H的数值C.合成氨工业中采用低温以提高平衡转化率D.合成氨工业中采用循环操作,主要是为了提高氮气和氢气的利用率【答案】D【解析】【详解】A.合成氨工业采用,使反应速率快,且有利于提高平衡混合物中氨的含量,故A错误;B.催化剂能改变化学反应速率,不能改变反应△H的数值,故B错误;C.合成氨若采用低温可提高平衡转化率,但温度降低会使化学反应速率减小,达到平衡所用时间变长,在实际生产中采用的温度为400~500℃,故C错误;D.合成氨反应的转化率不高,采用循环操作,可提高氮气和氢气的利用率,降低生产成本,D正确;故选D。二、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30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)11.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是A.图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小B.为排除阴离子对实验的干扰,可改为在甲中①试管中加入5滴0.1mol/L-1Fe2(SO4)3溶液C.用图乙所示装置测定反应速率,可测定相同时间内收集到的氧气的体积 D.为检查图乙所示装置的气密性,可关闭A处活塞,将注射器活塞压缩一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位【答案】B【解析】【详解】A.反应速率可以通过观察产生气泡快慢来判断,则图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小,A正确;B.甲中①试管中加入5滴0.1mol/LFe2(SO4)3溶液后,两支试管中SO浓度、Fe3+和Cu2+浓度均不相同,无法排除阴离子干扰,不能确定Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,B错误;C.反应速率可以用单位时间内产生气体的体积表示,要测定反应速率,需要记录反应产生的气体体积及反应时间,C正确;D.关闭A处活塞,将注射器压缩拉出一定距离,若气密性不好,气体被排出,活塞不能回到原位,若气密性良好,活塞能回到原位,D正确;故选B。12.下列说法正确的是A.增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率B.对气体反应压缩体积增大压强,可以提高单位体积内活化分子数,提高反应速率C.活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞D.能够发生有效碰撞分子叫做活化分子,活化分子具有的能量叫做活化能【答案】B【解析】【详解】A.增大反应物浓度,增大单位体积内活化分子个数,不能提高活化分子百分数,故A错误;B.增大压强减小容器体积,导致增大单位体积内活化分子个数,活化分子有效碰撞几率增大,所以反应速率加快,故B正确;C.活化分子之间发生碰撞,生成新物质时的碰撞为有效碰撞,故C错误;D.使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,即活化分子多出其它反应物分子的那部分能量,故D错误;故选B。13.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.含有大量的溶液:、、、B.在0.1mol·L-1NaAlO2溶液中:NH、Na+、Cl-、HCOC.在能使甲基橙变红色的溶液中:Mg2+、Fe2+、、Cl-D.在的溶液中:、、、【答案】D【解析】【详解】A.与、因为生成沉淀而不能大量共存,故A错误;B.与HCO会发生反应而不能共存,故B错误;C.能使甲基橙变红色说明溶液显酸性,在酸性条件下会与Fe2+发生氧化还原反应而不能共存,故C错误;D.说明溶液显碱性,、、、在碱性条件能大量共存,故D正确;故选D。14.下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是A.图①中往Fe电极区滴入2滴K3[Fe(CN)6],产生蓝色沉淀B.图②中铁丝容易生成Fe2O3·xH2OC.图③中M可用石墨代替D.图④中若电源断开,闸门易发生吸氧腐蚀【答案】D 【解析】【详解】A.因为锌比铁活泼,所以锌为负极,失去电子生成锌离子,铁为正极,不失电子,不产生亚铁离子,故图①中往Fe电极区滴入2滴K3[Fe(CN)6],不能产生蓝色沉淀,故A错误;B.试管内为干燥的空气,铁不发生腐蚀,故B错误;C.若图③中M用石墨代替,则钢铁输水管为负极,钢铁被腐蚀,不能保护钢铁输水管,故C错误;D.图④中若电源断开,钢铁闸门形成原电池,铁为负极,碳为正极,铁失去电子,在海水中发生吸氧腐蚀,故D正确;故选D。15.在室温的情况,下列说法正确的是A.浓度均为0.1mol/L的盐酸与氨水混合至pH=7时,消耗盐酸体积大于氨水B.浓度均为0.2mol/L的NaOH溶液与氨水,导电能力相同C.HCl溶液中c(Cl-)与c(CH3COOH)溶液中c(CH3COO-)相等,则两溶液pH相等D.分别对pH=2的HCl溶液与CH3COOH溶液加水稀释100倍,CH3COOH溶液的pH变化大【答案】C【解析】【详解】A.浓度均为0.1mol/L的盐酸与氨水混合至pH=7时,溶液中溶质为和,氨水过量,故A错误;B.为弱电解质,NaOH为强电解质,浓度均为0.2mol/L的NaOH溶液与氨水,NaOH溶液导电能力强,故B错误;C.HCl为强电解质,完全电离,溶液中,为弱电解质,,电离出的,若,则两溶液中的相等,pH相同,故C正确;D.稀释时,强电解质的pH变化大,所以分别对pH=2的HCl溶液与CH3COOH溶液加水稀释100倍,HCl溶液的pH变化大,故D错误;故选C。 16.相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极),可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法不正确的是A.a电极的电极反应为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-B.c、d离子交换膜依次为阳子交换膜和阴离子交换膜C.电池放电过程中,Cu(1)电极上的电极反应为Cu2++2e-=CuD.电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得320gNaOH【答案】D【解析】【分析】浓差电池放电时,两个电极区的浓度差会逐渐减小,当两个电极区硫酸铜溶液的浓度完全相等时,放电停止,电池放电过程中,Cu(1)电极上发生使Cu2+浓度降低的还原反应,作正极,Cu(2)电极上发生使Cu2+浓度升高的氧化反应,作负极,则在右池的电解池中,a为电解池的阴极,H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2,b为电解池的阳极,H2O中的OH-失去电子发生氧化反应生成O2。电池从开始工作到停止放电,正极区硫酸铜溶液的浓度同时由2.5mol·L-1降低到1.5mol·L-1,负极区硫酸铜溶液同时由0.5mol·L-1升到1.5mol·L-1,正极反应可还原Cu2+的物质的量为2L×(2.5-1.5)mol·L-1=2mol,电路中转移4mol电子,电解池的阴极生成4molOH-,即阴极区可得4mol氢氧化钠,其质量为160g。【详解】A.a为电解池的阴极,H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2,电极反应为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-,A项正确;B.因溶液为电中性,a电极附近产生了阴离子,必须让阳离子发生移动,c为阳离子交换膜,b电极附近阴离子减少,必须让阴离子发生移动,d为阴离子交换膜,B项正确;C.Cu(1)作正极,得到电子,电极反应为Cu2++2e-=Cu,C项正确;D.电池从开始工作到停止放电,正极区硫酸铜溶液浓度同时由2.5mol·L-1降到1.5mol·L-1,负极区硫酸铜溶液同时由0.5mol·L-1升到1.5mol·L-1,正极反应可还原Cu2+的物质的量为2L×(2.5-1.5)mol·L-1=2mol,电路中转移4mol电子,电解池的阴极生成4molOH-,即阴极区可得 4mol氢氧化钠,其质量为160g,D选项错误;故选D。17.25℃时,用0.10mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL同浓度的一元酸HX溶液,所得滴定曲线如图所示,其中坐标A(0,2.4)、B(10,3.8)、C(20,8.2)。下列说法正确的是A.一元酸HX电离常数的数量级为10-3B.B点溶液中:c(HX)>c(Na+)>c(X—)C.C点溶液中:c(HX)+c(OH—)=c(H+)D.溶液呈中性时,加入NaOH物质的量与剩余HX的物质的量之比为103.2【答案】D【解析】【详解】A.由A点坐标可知,一元酸HX电离常数Ka=≈=10—3.8,电离常数的数量级为10-4,故A错误;B.由图可知,B点为等浓度的HX和NaX的混合溶液,溶液pH为3.8,由溶液呈酸性可知,溶液中HX的电离程度大于X—离子的水解程度,HX的浓度小于X—离子的浓度,故B错误;C.由图可知,C点为HX溶液与氢氧化钠溶液恰好反应得到的NaX溶液,溶液中存在质子守恒关系c(HX)+c(H+)=c(OH—),故C错误;D.由A点坐标可知,一元酸HX电离常数Ka=≈=10—3.8,溶液呈中性时,溶液中X—离子的浓度与加入氢氧化溶液的浓度相等, ===103.2,则加入氢氧化钠的物质的量与剩余HX的物质的量之比为103.2,故D正确;故选D。18.电解原理在化学工业中有着广泛的应用。图甲表示电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。则下列说法不正确的是A.若此装置用于电解精炼铜,则X为纯铜、Y为粗铜,电解质溶液a可以是硫酸铜或氯化铜溶液B.按图甲装置用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,加入1mol的Cu(OH)2刚好恢复到通电前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子为2.0molC.按图甲装置用惰性电极电解AgNO3溶液,若图乙横坐标x表示流入电极的电子的物质的量,则E可表示反应生成硝酸的物质的量,F表示电解生成气体的物质的量D.若X、Y为铂电极,a溶液为500mLKCl和KNO3混合液,经一段时间后,两极均得到标准状况下11.2L气体,则原混合液中KCl的物质的量浓度至少为2.0mol·L-1【答案】B【解析】【分析】图甲为电解池,与电源正极相连的Y为阳极,还原剂在阳极发生氧化反应,与电源负极相连的X为阴极,氧化剂在阴极发生还原反应。【详解】A.电解精炼铜,阴极X为纯铜,不断有铜析出,阳极Y为粗铜,粗铜发生溶解,电解质溶液a用可溶性铜盐溶液,A正确;B.惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,第一阶段铜离子在阴极还原为Cu,氢氧根离子在阳极氧化为O2,此阶段可加CuO恢复原溶液,铜离子放电完后的第二阶段,氢离子在阴极还原为H2,氢氧根离子在阳极氧化为O2,此阶段可加H2O恢复原溶液,通电一段时间后,加入1mol的Cu(OH)2刚好恢复到通电前的浓度和pH,则为第一阶段的CuO与第二阶段的H2O 的物质的量为1:1,则电解过程中转移的电子为,B错误;C.阴极反应为,阳极反应为,则图乙横坐标x表示流入电极的电子的物质的量为4mol时,E可表示反应生成硝酸的物质的量为4mol,F表示电解生成氧气的物质的量为1mol,与图像吻合,C正确;D.两极均得到标准状况下11.2L气体,则阳极还没有产生氧气,阳极,则原混合液中KCl的物质的量浓度至少为,D正确;答案选B。19.常温下,或的单一饱和溶液体系中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数与溶液的变化关系如图所示。已知常温下,,下列说法错误的是A.曲线a表示饱和溶液中的变化关系,且B.向X点对应的饱和溶液中加入少量固体,可转化为Y点对应的溶液C.除去酸性溶液中含有的少量杂质,可加入适量,充分搅拌后过滤D.当和两种沉淀共存时,溶液中【答案】B【解析】【详解】A.常温下,,则当溶液的相同时, ,则,故曲线a表示饱和溶液中的变化关系,曲线b表示饱和溶液中的变化关系。根据X点计算常温下的溶度积:,A正确;B.向X点对应的饱和溶液中加入少量固体,溶液中会生成沉淀,溶液中会减小,而图中从X点到Y点的保持不变,B错误;C.因为,更易生成沉淀,在含有少量杂质的酸性溶液中,加入适量,发生反应:,使溶液的增大,杂质转变为沉淀,过滤后所得溶液为溶液,C正确;D.根据Z点计算常温下的溶度积:,当和两种沉淀共存时,溶液中,D正确。故选B。20.在体积可变的密闭容器中,充入一定量的H2S气体,发生热分解反应2H2S(g)2H2(g)+S2(g),控制不同的温度和压强进行实验,H2S平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法不正确的是A.压强大小: B.m、n点对应的正反应速率:vm(正)<vn(逆)C.控制压强为p2、温度为975℃,容器的初始体积为1L,若H2S初始浓度为1mol·L-1,则达到平衡时H2的浓度为mol·L-1D.温度975℃时平衡常数K为0.09(精确到小数点后两位)【答案】D【解析】【分析】该反应为反应前后气体分子数增多的反应,在相同温度时,增大压强,平衡向逆向移动,平衡转化率减小,因此,据此作答。【详解】A.据分析可知A正确;B.n点和m点相比,对应的硫化氢的转化率相同,但温度更高、压强更大,因此反应速率更快,故m、n点对应的正反应速率:,B正确;C.控制压强和温度不变,则体积会发生改变,假设原本气体体积为1L,则初始物质的量为1mol•L-1´1L=1mol,平衡转化率为40%,则平衡时mol;反应的三段式如下:则平衡时,气体的总物质的量为1.2mol,则根据阿伏加德罗定律可知,平衡时气体的体积变为1.2L,mol/L,C正确;D.反应的三段式如下:则平衡时,气体的总物质的量为1.2mol,则根据阿伏加德罗定律可知,平衡时气体的体积变为1.2L,平衡常数K=0.03,D错误。 答案选D。二、非选择题(共50分)21.按要求填空。(1)碳酸钠溶液显_______性(填“酸”、“碱”或“中”),原因是_______(用离子方程式表示),溶液中存在离子的浓度由大到小的顺序为_______。(2)已知反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),该反应平衡常数表达式为K=_______;反应达到平衡后,增加固体碳的用量,H2O(g)的转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)已知t℃时,pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下的Kw=_______;将100mL0.1mol·L-1的稀H2SO4溶液与100mL0.4mol·L-1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的pH=_______。【答案】(1)①.碱②.CO+H2OHCO+OH-③.Na+、CO、OH-、HCO、H+(2)①.②.不变(3)①.10-13②.12【解析】【小问1详解】碳酸钠水解,显碱性,故碳酸钠溶液显碱性;原因是CO+H2OHCO+OH-;溶液中存在离子的浓度由大到小的顺序为Na+>CO>OH->HCO>H+;【小问2详解】已知反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),平衡常数是生成物系数次幂除以反应物系数次幂,纯固体浓度不变不写入平衡常数,该反应平衡常数表达式为;反应达到平衡后,增加固体碳的用量不影响平衡,H2O(g)的转化率不变;【小问3详解】pH=2的稀硫酸,pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,说明,则该温度下的;将 100mL0.1mol·L-1的稀H2SO4溶液,与100mL0.4mol·L-1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的,,溶液的pH=12;22.二氧化氯具有氧化性,能杀菌、漂白、除臭、消毒、保鲜。可用测定溶液中的含量,实验方案如下:步骤1:准确量取溶液10.00mL,稀释至100mL。步骤2:量取稀释后的溶液于锥形瓶中,调节溶液的pH≤2,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟。(已知:未配平)步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用溶液滴定至终点,消耗溶液。(已知:)(1)准确量取10.00mLClO2溶液的玻璃仪器是_______。(2)确定滴定终点的现象为_______。(3)根据上述步骤计算原ClO2溶液物质的量浓度为_______(用含字母的代数式表示)。(4)下列关于滴定分析的操作,错误的是_______。(填字母)A.滴定时要适当控制滴定速率B用量筒量取25.00mL待测液转移至锥形瓶C.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化D.平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下(5)下列操作会导致测定结果偏低的是_______(填字母)。A.未用标准浓度的溶液润洗滴定管B.滴定前锥形瓶中有少量水C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失D.读数时,滴定前仰视,滴定后俯视【答案】(1)酸式滴定管##移液管 (2)当最后半滴硫代硫酸钠溶液加入后,溶液恰好由蓝色变为无色,且半分钟不变(3)(4)BC(5)D【解析】【分析】滴定实验原理:ClO2溶液与过量的KI反应生成I2,然后利用淀粉作指示剂,通过I2与标准液反应,当溶液蓝色全部褪去,此时与I2恰好完全反应,利用的物质的量计算I2的物质的量,然后通过I2的物质的量计算出稀释后的ClO2溶液中溶质浓度。【小问1详解】ClO2具有氧化性,因此滴定实验中,量取10.00mLClO2溶液的玻璃仪器为酸式滴定管或移液管。【小问2详解】由上述分析可知,滴定终点I2与恰好完全反应,此时溶液中无I2剩余,所选指示剂为淀粉,因此滴定终点的现象为当最后半滴硫代硫酸钠溶液加入后,溶液恰好由蓝色变为无色,且半分钟不变。【小问3详解】ClO2与I-反应过程中,I元素化合价由-1升高至0,Cl元素化合价由+4降低至-1,根据氧化还原反应化合价升降守恒、电荷守恒及原子守恒可知,该反应离子方程式为,由氧化还原反应电子转移守恒可知,实验过程中,,即,因此稀释后ClO2溶液中,原溶液稀释10倍得到稀溶液,因此原溶液中。【小问4详解】A.滴定时,若滴定速率过快,可能会导致标准液滴加过量,使得实验结果出现误差,因此滴定时要适当控制滴定速率,故A项正确; B.滴定实验中,量取待测液需使用滴定管或移液管量取待测液,故B项错误;C.滴定过程中,需时刻观察锥形瓶中液体颜色变化,以此判断是否达到滴定终点,故C项错误;D.因滴定管最上端刻度为“0”刻度,刻度以上部分无体积读数,因此平行滴定时,为避免上次滴定终点读数产生误差,须重新装液,重新读数,并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,故D项正确;综上所述,错误的是BC。【小问5详解】A.滴定管使用时,需先用蒸馏水洗涤,然后用待装液体润洗,若未用标准浓度的溶液润洗滴定管,则溶液被稀释,滴定管中浓度低于标准浓度,滴定过程中所消耗的体积将偏大,导致测定结果偏大,故A项不选;B.滴定前锥形瓶中有少量水,不会影响锥形瓶中溶质的物质的量,对测定结果无影响,故B项不选;C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,则气泡体积计入标准液滴定体积,使得体积偏大,导致结果偏大,故C项不选;D.读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,如图所示(),读数将偏小,导致结果偏低,故D项选。综上所述,答案为D。23.利用工业废气CO2制甲醇的反应原理CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1,可以一定程度摆脱当下对化石燃料的依赖。(1)上述反应的△H1_______0(填“>”、“<”或“=”),理由是_______。(2)将1.0molCO2和3.0molH2充入2L恒容密闭容器中,使其按反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)进行,在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。下列说法正确的是_______ A.T3对应的平衡常数小于T4对应的平衡常数B.根据图中曲线分析,催化剂Ⅰ的催化效果好C.b点v正可能等于v逆D.a点的转化率比c点高可能的原因是该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,转化率降低(3)在VL密闭容器中,充入不同氢碳比的原料气体,控制温度600K,发生上述反应,请在下图画出达到平衡时CH3OH在混合气体中的体积分数随氢碳比递增的变化趋势_______。(4)现向恒温恒压(0.1MPa)的密闭容器中充入1molCO2,3molH2和6molHe,上述反应达平衡时,测得CO2的转化率为20%,则该反应的Kp=_______(精确到小数点后一位)MPa-2。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)(5)CO2制备CH3OH的过程中,往往伴随着另一反应发生:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3=40.9kJ•mol-1,从而导致CH3OH的选择性下降,有研究表明,在原料气中掺入适量CO,能提高CH3OH的选择性,试说明其可能的原因:_______。【答案】(1)①.<②.△S<0且反应自发(2)BD (3)(4)33.3(5)增加CO的量,CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)逆移,使反应物的量增加,从而使CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)正移,从而增大CH3OH选择性【解析】【小问1详解】由方程式可知,该反应为熵减的反应,反应△S<0,反应能自发进行说明△H—T△S<0,则反应△H<0,故答案为:<;【小问2详解】由图可知,a点二氧化碳转化率最大,说明反应达到平衡,则a点前为平衡的形成过程,a点后为平衡的移动过程,温度升高,二氧化碳的转化率减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应;A.由分析可知,该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小,则T3对应的平衡常数大于T4对应的平衡常数,故错误;B.由图可知,相同温度时,使用催化剂Ⅰ时二氧化碳的转化率最大,说明反应的反应速率最大,催化剂的催化效果最好,故正确;C.由分析可知,b点时,反应未达到平衡,为平衡的形成过程,则正反应速率大于逆反应速率,故错误;D.由分析可知,b点时,反应达到平衡,该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二氧化碳的转化率降低,故正确;故选BD;【小问3详解】当氢碳比与方程式的化学计量数相等时,甲醇的百分含量最高,当小于化学计量数时,氢碳比越大,甲醇的百分含量越大,当大于化学计量数时,氢碳比越大,甲醇的百分含量越小,则甲醇在混合气体中的体积分数随氢碳比递增的变化趋势图为 ,故答案为:;【小问4详解】由反应达平衡时二氧化碳的转化率为20%可知,平衡时容器中二氧化碳、氢气、氦气、甲醇、水蒸气的物质的量分别为(1—1×20%)mol=0.8mol、(3—1×20%×3)mol=2.4mol、6mol、1mol×20%=0.2mol、1mol×20%=0.2mol,则该反应的Kp=≈33.3MPa-2,故答案为:33.3;【小问5详解】在原料气中掺入适量一氧化碳,一氧化碳的浓度增大,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡向逆反应方向移动,二氧化碳的浓度增大,反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡向正反应方向移动,甲醇的产率增大、选择性增大,故答案为:增加CO的量,CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)逆移,使反应物的量增加,从而使CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)正移,从而增大CH3OH选择性。24.某兴趣小组用如图所示装置研究电化学相关问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流表的指针发生了偏转,根据所学知识回答下列问题。(1)闭合电键后,乙池NO去向_______极(填“A”或“B”),丙池中D电极为_______极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)。 (2)乙池中A电极的现象为_______。(3)写出CH3OH电极的电极反应式_______。(4)写出丙池中总反应的离子方程式_______。(5)丙池中析出固体铜1.60g时,甲池中理论上消耗O2的体积_______(标准状况下)。【答案】(1)①.A②.阴极(2)金属银不断溶解(3)CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O(4)2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+(5)280【解析】【分析】当闭合该装置的电键时,观察到电流表的指针发生了偏转,该串联电路中甲池为燃料电池,为原电池,提供电能,乙池和丙池为电解池,通入甲醇的一极为负极,通入氧气的一极为正极,则乙池中银电极为阳极,石墨为阴极,丙池中C极为阳极,D极为阴极。【小问1详解】闭合电键后,电解池中阴离子移动向阳极,故乙池NO去向A极,丙池中D电极为阴极。【小问2详解】乙池中银电极为阳极,A极发生反应Ag-e-=Ag+,故乙池中A电极现象为金属银不断溶解。【小问3详解】在碱性环境中甲醇被氧化为碳酸根离子,故CH3OH电极的电极反应式CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O。【小问4详解】丙池中C极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,D极为阴极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,故丙池中总反应的离子方程式2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。【小问5详解】丙池中析出固体铜1.60g时,铜物质的量为0.025mol,根据转移电子数守恒可得关系式,2Cu~O2,则消耗氧气0.0125mol,则甲池中理论上消耗O2,在标准状况下体积为0.0125mol´22.4L/mol=0.28L=280mL。25.天然水体中的与空气中的保持平衡。某温度下,溶洞水体中(X为 、、或)与pH关系如图所示,回答下列问题。(1)①、②、③三条斜线中,能表示随pH变化关系的斜线是_______。(2)该温度下,的电离平衡常数_______;时溶液的pH=_______。(3)已知:,;室温下,取溶液VmL,用0.1氨水标准溶液进行滴定,先生成白色沉淀,继续滴加氨水,沉淀恰好溶解生成时,消耗标准液20mL;若向该溶液加入固体,当开始沉淀时,溶液中浓度为_______。[用含V的代数式表示,不考虑杂质反应]【答案】(1)①(2)①.10-6.3②.9.8(3)2.0×10-12V【解析】【分析】碳酸是二元弱酸,在溶液中分步电离出碳酸氢根离子和碳酸根离子,一级电离电离出的氢离子抑制二级电离,则溶液的pH较小时,碳酸氢根离子大于碳酸根离子,所以曲线②代表lgc(HCO)与pH变化关系、曲线③代表lgc(CO)与pH变化关系。 【小问1详解】溶液pH增大,溶液中碳酸根离子浓度增大,会与钙离子反应生成碳酸钙沉淀,导致溶液中的钙离子浓度减小,则曲线①表示lgc(Ca2+)随pH变化关系,故答案为:①;【小问2详解】由分析可知,曲线②代表lgc(HCO)与pH变化关系、曲线③代表lgc(CO)与pH变化关系,由图可知,当碳酸浓度和碳酸氢根离子浓度相等时,溶液pH为6.3,则碳酸的一级电离常数Ka1==c(H+)=10-6.3;设曲线③中lgc(CO)与pH的线性关系为y=ax+b,代入坐标数据可得:8.5a+b=—4.5和10.3a+b=—1.1,解联立方程可得a≈1.89、b≈—20.57,若溶液中lgc(CO)=2,则溶液pH为≈9.8,故答案为:10-6.3;9.8;【小问3详解】由题意可得如下转化关系:Cd2+—4NH3·H2O—[Cd(NH3)4]2+,滴定消耗20mL0.1mol/L氨水,则硫酸镉的浓度为=mol/L;将已知反应依次编号为①②,由盖斯定律可知,①—②可得CdCO3Cd2++CO,碳酸镉的溶度积Ksp===10-12,则向硫酸镉溶液加入碳酸钠固体,当碳酸镉开始沉淀时,溶液中碳酸根离子浓度为=2.0×10-12Vmol/L,故答案为:2.0×10-12V。
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