内蒙古自治区呼和浩特市托克托县乃只盖中学2025-2026学年高二上学期11月月考 化学试题(含解析)

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内蒙古自治区呼和浩特市托克托县乃只盖中学2025-2026学年高二上学期11月月考 化学试题(含解析)

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2025—2026学年上学期高二年级考试
化学试题
考试时间:75分钟 考试分值:100分
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 N14 Na23 Al27 Cl35.5 S32 Mn55
第I卷(单项选择题 共45分)
一、选择题:(每小题只有一个正确答案,共15小题,每小题3分)
1. 《天工开物》中提到“明年,田有粪肥,土脉发烧,东南风助暖,则尽发炎火,大坏苗穗,此一灾也。”下列反应中能量变化与上述不一致的是
A. 乙醇燃烧 B. 碳酸钙高温分解 C. 铝热反应 D. 酸碱中和
2. 下列科技成果中蕴含的化学知识叙述正确的是
A. 高效光解水催化剂能降低化学反应的焓变
B. 建造“福厦高铁”跨海大桥所采用的免涂装耐候钢属于合金
C. 运载火箭所采用的“液氢液氧”推进剂可把化学能全部转化为热能
D. 利用海洋真菌可降解聚乙烯等多种塑料,且温度越高降解速率越快
3. 下列叙述错误的是
A. 由正丁烷(g)→异丁烷(g) △H<0可知,异丁烷比正丁烷稳定
B. 常温下,用铁分别与浓、稀硫酸反应探究浓度对化学反应速率的影响
C. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
D. 合成氨工业生产中原料气需净化以防止催化剂“中毒”
4. 热值指单位质量可燃物完全燃烧时生成稳定氧化物时放出的热量。几种物质热值如下表所示:
可燃物
燃烧热 890 1367 1560 2220
其中,热值最高的是
A. B. C. D.
5. 化学反应过程中产生的热量在科学研究中具有广泛的应用,下列反应属于放热反应的是
A. 天然气的燃烧 B. 高温煅烧大理石
C. 氢氧化钡与氯化铵的反应 D. 二氧化碳和C反应生成一氧化碳
6. 增大下列过程的化学反应速率对人类有益的是
A. 氨的合成 B. 钢铁的腐蚀 C. 废旧电池的焚烧 D. 肉质食品的腐败
7. 在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
8. 向盛有一定量溶液的烧杯里逐滴加入稀溶液,直至过量。图中的曲线可近似表示整个过程中混合溶液的导电能力变化的是
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
9. 一定条件下,某密闭容器中,CO和发生反应 △H,CO的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量
B. 反应速率:
C. 平衡常数:
D. 各点对应的混合气体中,碳元素的质量分数:
10. 下列装置不能达到对应实验目的的是
A.探究温度对化学平衡的影响 B.探究浓度对平衡的影响
C.比较与对分解反应的催化效果 D.探究碳酸钠和碳酸氢钠与酸反应速率的快慢
A. A B. B C. C D. D
11. 将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),2min后测得c(D)=0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,以C表示的平均速率v(C)=0.25mol/(L·min),下列说法正确的是
A. 2min时,A的物质的量为1.5mol B. 2min时,A的转化率为60%
C. 反应速率v(B)=0.25mol/(L·min) D. 该反应方程式中,x=1
12. 为达到下列实验目的,对应的实验方法以及相关解释均正确的是
选项 实验目的 实验方法 相关解释
A 测量氯水的pH pH试纸遇酸变红
B 探究SO2的性质 洗气瓶中产生的白色沉淀是BaSO3
C 实验温度对平衡移动的影响 2NO2 N2O4为放热反应,升温平衡逆向移动
D 用AlCl3溶液制备AlCl3晶体 AlCl3沸点高于溶剂水
A. A B. B C. C D. D
13. 工业上利用天然气和二氧化碳催化重整可以制备合成气: 。已知几种热化学方程式如下:



④键能依次为。
根据上述数据计算,、CO中碳氧键的键能分别为
A. B.
C. D.
14. 血浆中使保持相对稳定对人体健康十分重要。已知:室温下,的电离常数:,。下列叙述错误的是
A. 如果人体摄入少量碱性食物,则平衡向方向移动,保持基本不变
B. 血浆中越大,越高
C. 当时,血浆为6.37
D. 当长期服用阿司匹林引起酸中毒时可服用溶液解毒
15. 常温下,用氢氧化钠溶液滴定一定浓度的溶液,溶液的与加入氢氧化钠溶液的体积、的关系如图。下列说法错误的是
A. 从点到点,水的电离程度变大
B. 点对应的溶液中
C. 的数量级为
D. 滴定过程可采用酚酞作为指示剂
第II卷(非选择题 共55分)
二、填空题
16. 根据所学知识回答下列问题:
(1)黄铁矿(主要成分为)的燃烧是工业上制硫酸时得到的途径之一,其燃烧的热化学方程式为 。
①该反应属于______(填“放热”或“吸热”)反应。
②表示燃烧热的热化学方程式为______。
③下列反应的能量变化与上述反应能量变化相符的是______(填标号)。
A.氮气和氢气生成氨气的反应
B.氢硫酸的电离
C.过氧化氢的分解
(2)通常状况下,某实验兴趣小组利用如图所示装置进行中和反应反应热的测定。
已知:通常状况下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol 时,放出57.3kJ热量。
①该装置有一处明显的错误,该错误为______。
②仪器a的名称为______。
③若仅用等体积等浓度的醋酸稀溶液代替稀盐酸进行该实验,发生反应的离子方程式为______,此时所得______(填“>”“<”或“=”),理由为______。
17. 镍及其化合物在工业上有广泛用途,以某地红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)为原料,采用酸溶法制取和,工业流程如图所示:
已知:①常温下,易溶于水,和NiOOH不溶于水;。
②在上述流程中,某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下:
沉淀物
开始沉淀时的pH 7.1 7.6 2.7 3.4 9.2
沉淀完全()时的pH 9.0 9.6 3.2 4.7 11.1
回答下列问题:
(1)“浸取”时需将矿样研磨的目的是______,“滤渣1”的成分______(填化学式)。
(2)“滤液1”中加入的作用是______(用离子反应方程式表示)。
(3)操作II为达到实验目的,由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是______。
(4)“滤液1”中是否存在,可用______检验。
(5)“沉镍”中pH调为8.5,则滤液中的浓度为______。
(6)操作V是______、过滤、洗涤。
(7)在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH,该反应的离子方程式为______。
18. 完成下列问题。
(1)室温下,有浓度均为的下列几种溶液,请回答问题:
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
资料:室温下,醋酸;碳酸,;次氯酸
上述溶液中水的电离被抑制的是___________(填序号,下同),水的电离被促进的是___________,用离子方程式表示促进水电离程度最大的溶质与水的作用___________。
(2)在室温下,有下列五种溶液(已知的)。请根据要求填写下列空白:
①溶液
②溶液
③溶液
④和混合液
⑤氨水
溶液①至⑤中,从大到小的顺序是___________(填序号)。
(3)某温度下稀盐酸水电离的,该温度下pH=11的溶液a L与pH=1的溶液b L混合,若所得混合液pH=2,则a:b=___________。
(4)25℃时, 将 a的醋酸溶液与 b 氢氧化钠溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,表示醋酸的电离平衡常数___________(用含a、b的代数式表示)。
(5)标准状况下将,通入 溶液中,用溶液中微粒的浓度符号完成下列等式:___________。

19. CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题,已知CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.5kJ/mol
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+40.9kJ/mol
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ在_________(填“高温”、“低温”或“任何温度")条件下能够自发进行。
(2)反应Ⅲ的△H3=___________。
一定温度下,在一容积固定的密闭容器中进行反应I,测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示:
(3)5min内,v(H2)=_________;
(4)10min时,改变的外界条件可能是______(填字母)。
A. 减小氢气浓度 B. 增大压强(缩小容器体积)
C. 将CH3OH液化分离 D. 升高温度
(5)在一绝热且固定体积的密闭容器中发生反应Ⅱ,能说明上述反应达到平衡状态的是________。
A. 气体平均摩尔质量不变 B. 气体密度保持不变
C. 气体压强保持不变 D. 断裂1molH-H键同时断裂2molO-H键
(6)已知一定温度下按照起始比=3,在一密闭容器中进行反应Ⅲ,保持总压为2MPa不变,达到平衡时CO的转化率为50%,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示反应Ⅲ的平衡常数Kp=_________MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算Kp,各气体分压=总压×平衡体系中各气体的物质的量分数)。
(7)C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g) △H=+430kJ/mol,在四种不同条件的容器中发生该反应,起始时只充入C2H6和CO2,若初始温度、容器容积、压强和反应物用量均相同,则CO2的平衡转化率最高的是_______(填字母)。
A. 恒温恒容容器 B. 恒容绝热容器
C. 恒压绝热容器 D. 恒温恒压容器2025—2026学年上学期高二年级考试
化学试题
考试时间:75分钟 考试分值:100分
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 N14 Na23 Al27 Cl35.5 S32 Mn55
第I卷(单项选择题 共45分)
一、选择题:(每小题只有一个正确答案,共15小题,每小题3分)
1. 《天工开物》中提到“明年,田有粪肥,土脉发烧,东南风助暖,则尽发炎火,大坏苗穗,此一灾也。”下列反应中能量变化与上述不一致的是
A. 乙醇燃烧 B. 碳酸钙高温分解 C. 铝热反应 D. 酸碱中和
【答案】B
【解析】
【分析】尽发炎火说明为放热的反应;
【详解】A.燃烧为放热反应,故A不符合题意;
B.碳酸钙高温分解为吸热反应,故B符合题意;
C.铝热反应为放热反应,故C不符合题意;
D.酸碱中和为放热反应,故D不符合题意;
故选B。
2. 下列科技成果中蕴含的化学知识叙述正确的是
A. 高效光解水催化剂能降低化学反应的焓变
B. 建造“福厦高铁”跨海大桥所采用的免涂装耐候钢属于合金
C. 运载火箭所采用的“液氢液氧”推进剂可把化学能全部转化为热能
D. 利用海洋真菌可降解聚乙烯等多种塑料,且温度越高降解速率越快
【答案】B
【解析】
【详解】A. 高效光解水催化剂能降低化学反应的活化能,但不能改变反应的焓变,故A错误;
B. 合金是金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质,建造“福厦高铁”跨海大桥所采用的免涂装耐候钢属于合金,故B正确;
C. 运载火箭所采用的“液氢液氧”推进剂可把化学能转化为热能,但转化效率不能达到100%,故C错误;
D. 利用海洋真菌可降解聚乙烯等多种塑料,但温度太高真菌活性会降低,降解速率会降低,故D错误;
故选B。
3. 下列叙述错误的是
A. 由正丁烷(g)→异丁烷(g) △H<0可知,异丁烷比正丁烷稳定
B. 常温下,用铁分别与浓、稀硫酸反应探究浓度对化学反应速率的影响
C. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
D. 合成氨工业生产中原料气需净化以防止催化剂“中毒”
【答案】B
【解析】
【详解】A.由正丁烷(g)→异丁烷(g) △H<0可知,异丁烷的能量比正丁烷低,因此异丁烷比正丁烷稳定,A项正确;
B.常温下,浓硫酸使铁发生钝化,反应不能持续进行,而铁与稀硫酸能持续发生反应,所以无法探究浓度对于速率的影响,B项错误;
C.冰在室温下自动熔化成水的过程,ΔS>0,是熵增过程,C项正确;
D.为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”, 合成氨工业生产中原料气需经过净化处理,D项正确;
故选B。
4. 热值指单位质量可燃物完全燃烧时生成稳定氧化物时放出的热量。几种物质热值如下表所示:
可燃物
燃烧热 890 1367 1560 2220
其中,热值最高的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,甲烷的热值为≈55.6kJ/g、乙醇的热值为≈29.7kJ/g、乙烷的热值为=52kJ/g、丙烷的热值为≈50.5kJ/g,则四种物质中热值最高的是甲烷,故选A。
5. 化学反应过程中产生的热量在科学研究中具有广泛的应用,下列反应属于放热反应的是
A. 天然气的燃烧 B. 高温煅烧大理石
C. 氢氧化钡与氯化铵的反应 D. 二氧化碳和C反应生成一氧化碳
【答案】A
【解析】
【详解】A.天然气的燃烧为放热反应,A正确;
B.高温煅烧大理石是分解反应,为吸热反应,B错误;
C.氢氧化钡与氯化铵的反应,为吸热反应,C错误;
D.二氧化碳和C反应生成一氧化碳为吸热反应,D错误;
故选A。
6. 增大下列过程的化学反应速率对人类有益的是
A. 氨的合成 B. 钢铁的腐蚀 C. 废旧电池的焚烧 D. 肉质食品的腐败
【答案】A
【解析】
【详解】A.增大氨的合成反应速率,会提高生产效率,对人类有益,故A正确;
B.钢铁的腐蚀会造成材料资源浪费,该化学反应速率的增大对人类无益,故B错误;
C.废旧电池的焚烧会产生会产生有毒气体,污染大气,造成环境污染,该化学反应速率的增大对人类无益,故C错误;
D.肉质食品的腐败造成食品资源浪费,该化学反应速率的增大对人类无益,故D错误;
故选:A。
7. 在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,把用不同物质表示的反应速率换算成用同一物质表示的化学反应速率,然后比较大小。
【详解】B为固体没有浓度,不能用其浓度表示反应的速率;A.=,C.当时,D.当时,综上分析可知,C表示的反应速率最快,故答案为:C。
8. 向盛有一定量溶液的烧杯里逐滴加入稀溶液,直至过量。图中的曲线可近似表示整个过程中混合溶液的导电能力变化的是
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】C
【解析】
【详解】向溶液的烧杯里逐滴加入稀溶液,发生反应NH4 HSO4 +Ba(OH)2 =BaSO4 ↓+NH3 H2 O+H2 O,由于生成硫酸钡沉淀与氨水导电能力下降,但是一水合氨为弱电解质,导电能力不会为0,为强电解质,随着的增加导电能力会升高,综上所述可近似表示整个过程中混合溶液的导电能力变化的是丙,故选C。
9. 一定条件下,某密闭容器中,CO和发生反应 △H,CO的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量
B. 反应速率:
C. 平衡常数:
D. 各点对应的混合气体中,碳元素的质量分数:
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,随着温度的升高,CO的平衡转化率逐渐降低,说明升高温度平衡逆向移动,则该反应为放热反应,该反应为气体体积缩小的反应,温度相同时,压强越大CO的平衡转化率越高,可以得出p2>p1。
【详解】A.由上述分析可知,该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,故A错误;
B.c的温度高于a,b的压强大于c,故,故B错误;
C.该反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,故,故C正确;
D.根据碳元素守恒,可知碳元素的质量分数:,故D错误;
答案选C。
10. 下列装置不能达到对应实验目的的是
A.探究温度对化学平衡的影响 B.探究浓度对平衡的影响
C.比较与对分解反应的催化效果 D.探究碳酸钠和碳酸氢钠与酸反应速率的快慢
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.装置中两个烧瓶分别盛有NO2与N2O4混合气体,置于热水和冰水中,利用2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0的平衡,温度不同平衡移动方向不同(热水中逆向移动颜色加深,冰水中正向移动颜色变浅),可探究温度对平衡的影响,A正确;
B.向右侧试管中滴加2滴0.1mol/L的FeCl3溶液,Fe3+浓度增大,平衡正向移动,溶液红色加深,可以探究浓度对平衡的影响,B正确;
C.两试管中除了阳离子不同外,阴离子也不同,要比较与对分解反应的催化效果,应该设置阴离子的种类相等,C错误;
D.使等物质的量的碳酸钠粉末和碳酸氢钠粉末分别与等浓度的硫酸溶液反应,通过观察气球变大的速率,可以探究碳酸钠和碳酸氢钠与酸反应速率的快慢,D正确;
故选C。
11. 将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),2min后测得c(D)=0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,以C表示的平均速率v(C)=0.25mol/(L·min),下列说法正确的是
A. 2min时,A的物质的量为1.5mol B. 2min时,A的转化率为60%
C. 反应速率v(B)=0.25mol/(L·min) D. 该反应方程式中,x=1
【答案】A
【解析】
【分析】由v(C)=0.25mol/(L·min)知,2min内C的浓度变化量Δc(C)= 0.25mol/(L·min) ×2min=0.5mol/L,设A、B初始浓度为a mol/L,结合题中数据,可列出“三段式”:
则2min时,c(A):c(B)=(a-0.75):(a-0.25)= 3:5,解得a=1.5
【详解】A.2min时,A的浓度为1.5-0.75=0.75 mol/L,物质的量为1.5mol,A正确;
B.2min时,A的转化率为= 50%,B错误;
C.v(B)= =0125mol/(L·min),C错误;
D.由于Δc(C)= Δc(D),x=2,D错误;
故选A。
12. 为达到下列实验目的,对应的实验方法以及相关解释均正确的是
选项 实验目的 实验方法 相关解释
A 测量氯水的pH pH试纸遇酸变红
B 探究SO2的性质 洗气瓶中产生的白色沉淀是BaSO3
C 实验温度对平衡移动的影响 2NO2 N2O4为放热反应,升温平衡逆向移动
D 用AlCl3溶液制备AlCl3晶体 AlCl3沸点高于溶剂水
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯水中含有HCl,可以使pH试纸变红,还含有HClO,有漂白性,会使pH试纸褪色,A错误;
B.SO2与水反应生成H2SO3,可电离出H+,遇H+表现强氧化性,将H2SO3氧化为H2SO4,因此生成的沉淀是BaSO4,B错误;
C.热水中混合气体颜色变深,说明平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,正反应为放热反应,温度升高反应逆向移动,C正确;
D.蒸发AlCl3溶液时,由于Al3+水解,Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,生成的HCl挥发,导致水解平衡正向移动,最终得到Al(OH)3,无法得到AlCl3,D错误;
故选C。
13. 工业上利用天然气和二氧化碳催化重整可以制备合成气: 。已知几种热化学方程式如下:



④键能依次为。
根据上述数据计算,、CO中碳氧键的键能分别为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据盖斯定律可知,得目标反应:;反应热等于断裂总键能与形成总键能之差,,;答案选C。
14. 血浆中使保持相对稳定对人体健康十分重要。已知:室温下,的电离常数:,。下列叙述错误的是
A. 如果人体摄入少量碱性食物,则平衡向方向移动,保持基本不变
B. 血浆中越大,越高
C. 当时,血浆为6.37
D. 当长期服用阿司匹林引起酸中毒时可服用溶液解毒
【答案】B
【解析】
【详解】A.血浆中存在平衡:,若摄入碱性食物,平衡向右移动,减弱了碱的增加,保持稳定,A项正确;
B.,,如果增大,增大,酸性增强,降低,B项错误;
C.当时代入表达式可计算:,C项正确;
D.如果酸过量,服用碱性的小苏打溶液,减弱了酸的增加,保持稳定,D项正确;
答案选B。
15. 常温下,用氢氧化钠溶液滴定一定浓度的溶液,溶液的与加入氢氧化钠溶液的体积、的关系如图。下列说法错误的是
A. 从点到点,水的电离程度变大
B. 点对应的溶液中
C. 的数量级为
D. 滴定过程可采用酚酞作为指示剂
【答案】A
【解析】
【分析】HA为弱酸,恰好中和时得NaA溶液、因水解呈碱性。由图知,lg时pH =4.76,则Ka==10-4.76。
【详解】A. 点时溶液呈酸性、成分为NaA和HA,水的电离被抑制,到点时氢氧化钠过量,成分为NaA和NaOH,水的电离被抑制,pH发生突跃时恰好中和得NaA溶液、水的电离被促进,则从点到点,水的电离程度先变大后变小,A错误;
B. 据分析,点pH =4.76,则按Ka==10-4.76,,按电中性可得,对应的溶液中,B正确;
C. 据分析=10-4.76、数量级为,C正确;
D. 强碱溶液滴定弱酸,滴定过程可采用酚酞作为指示剂,D正确;
选A。
第II卷(非选择题 共55分)
二、填空题
16. 根据所学知识回答下列问题:
(1)黄铁矿(主要成分为)的燃烧是工业上制硫酸时得到的途径之一,其燃烧的热化学方程式为 。
①该反应属于______(填“放热”或“吸热”)反应。
②表示燃烧热的热化学方程式为______。
③下列反应的能量变化与上述反应能量变化相符的是______(填标号)。
A.氮气和氢气生成氨气的反应
B.氢硫酸的电离
C.过氧化氢的分解
(2)通常状况下,某实验兴趣小组利用如图所示装置进行中和反应反应热的测定。
已知:通常状况下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol 时,放出57.3kJ热量。
①该装置有一处明显的错误,该错误为______。
②仪器a的名称为______。
③若仅用等体积等浓度的醋酸稀溶液代替稀盐酸进行该实验,发生反应的离子方程式为______,此时所得______(填“>”“<”或“=”),理由为______。
【答案】(1) ①. 放热 ②. ③. AC
(2) ①. 温度计未放入内筒中 ②. 玻璃搅拌器 ③. ④. > ⑤. 的电离需要吸收热量,使得中和反应反应热的焓变数值变小,但该反应为放热反应,则(或其他合理答案)
【解析】
【小问1详解】
①该反应焓变小于0,为放热反应;
②燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;结合已知热化学方程式,表示燃烧热的热化学方程式:;
③A.氮气和氢气生成氨气的反应为放热反应,A正确;
B.氢硫酸为弱电解质,其电离为吸热过程,B错误;
C.过氧化氢的分解生成水和氧气,为放热反应,C正确;
答案选AC;
【小问2详解】
①该图中温度计未放入内筒中,装置错误;
②仪器a为玻璃搅拌器;
③若仅用等体积等浓度的醋酸稀溶液代替稀盐酸进行该实验,醋酸为弱电解质,不拆为离子形式,离子方程式:;弱电解质的电离需吸热,的电离需要吸收热量,使得中和反应反应热的数值变小,但该反应为放热反应,则。
17. 镍及其化合物在工业上有广泛用途,以某地红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)为原料,采用酸溶法制取和,工业流程如图所示:
已知:①常温下,易溶于水,和NiOOH不溶于水;。
②在上述流程中,某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下:
沉淀物
开始沉淀时的pH 7.1 7.6 2.7 3.4 9.2
沉淀完全()时的pH 9.0 9.6 3.2 4.7 11.1
回答下列问题:
(1)“浸取”时需将矿样研磨的目的是______,“滤渣1”的成分______(填化学式)。
(2)“滤液1”中加入的作用是______(用离子反应方程式表示)。
(3)操作II为达到实验目的,由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是______。
(4)“滤液1”中是否存在,可用______检验。
(5)“沉镍”中pH调为8.5,则滤液中的浓度为______。
(6)操作V是______、过滤、洗涤。
(7)在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH,该反应的离子方程式为______。
【答案】(1) ①. 增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率 ②.
(2)
(3)4.7~7.1 (4)KSCN(硫氰化钾)溶液
(5)
(6)蒸发浓缩、冷却结晶
(7)
【解析】
【分析】红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)在硫酸中浸取,NiO、MgO、和铁的氧化物与硫酸反应,二氧化硅和硫酸不反应,过滤,向滤液中加入双氧水氧化亚铁离子,再加入氨气调节溶液的pH值沉淀铝离子和铁离子,过滤,向滤液中加入氧化镁调节溶液pH值沉淀镍离子,过滤,向氢氧化镍中加入硫酸得到硫酸镍,将滤液3经过一系列操作得到硫酸镁晶体。
【小问1详解】
“浸取”时需将矿样研磨的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率;NiO、MgO、和铁的氧化物与硫酸反应,不与硫酸反应,因此“滤渣1”的成分;故答案为:增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率;。
【小问2详解】
“滤液1”中加入的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,以便调节溶液pH值而除掉,其离子方程式为;故答案为:。
【小问3详解】
操作II为达到实验目的,其目的是沉淀铁离子、铝离子,而不能沉淀镍离子和镁离子,根据铝离子最终沉淀完的pH值和镍离子开始沉淀的pH值得到,由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是4.7~7.1;故答案为:4.7~7.1。
【小问4详解】
“滤液1”中是否存在,可用KSCN(硫氰化钾)溶液检验,溶液变为红色,说明含有铁离子,反之则无;故答案为:KSCN(硫氰化钾)溶液。
【小问5详解】
镍离子沉淀完全的pH值为9.0 ,则 ,“沉镍”中pH调为8.5,则滤液中的浓度为;故答案为:。
【小问6详解】
操作V是从溶液得到晶体,因此操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤;故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶。
【小问7详解】
在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH即镍离子和次氯酸根在碱性条件反应生成氯离子、水和NiOOH,该反应的离子方程式为;故答案为:。
18. 完成下列问题。
(1)室温下,有浓度均为的下列几种溶液,请回答问题:
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
资料:室温下,醋酸;碳酸,;次氯酸
上述溶液中水的电离被抑制的是___________(填序号,下同),水的电离被促进的是___________,用离子方程式表示促进水电离程度最大的溶质与水的作用___________。
(2)在室温下,有下列五种溶液(已知的)。请根据要求填写下列空白:
①溶液
②溶液
③溶液
④和混合液
⑤氨水
溶液①至⑤中,从大到小的顺序是___________(填序号)。
(3)某温度下稀盐酸水电离的,该温度下pH=11的溶液a L与pH=1的溶液b L混合,若所得混合液pH=2,则a:b=___________。
(4)25℃时, 将 a的醋酸溶液与 b 氢氧化钠溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,表示醋酸的电离平衡常数___________(用含a、b的代数式表示)。
(5)标准状况下将,通入 溶液中,用溶液中微粒的浓度符号完成下列等式:___________。
【答案】(1) ①. ①③ ②. ④⑤⑥ ③. ()
(2)④>③>①>②>⑤
(3)9:11 (4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
酸、和碱对水的电离起抑制作用,所以上述溶液中水的电离被抑制的是:①③;可水解的盐对水的电离起促进作用,所以水的电离被促进的是:④⑤⑥;依据越弱越水解的规律可知,碳酸根离子水解能力强于醋酸根离子和碳酸氢根,碳酸根离子为多元弱酸根离子,分步水解,以第一步为主,水解的离子方程式为:()。
【小问2详解】
①、②、③、④中溶质是强电解质,完全电离,水解程度越大,溶液中c()越小,②中CH3COO-的水解促进水解,③中H+抑制水解,则c():②>①,已知的,的水解常数Kh=,④中一水合氨电离程度大于铵根离子水解程度,则c()>0.1mol/L,⑤中一水合氨是弱电解质,部分电离,c()最小,则c()浓度由大到小的顺序是:④>③>①>②>⑤。
【小问3详解】
某温度下稀盐酸水电离的,则溶液中c(OH-)= ,溶液中c(H+)=0.1 mol/L,则该温度下,KW=c(OH-)c(H+)=10-12,该温度下pH=11的溶液中c(OH-)=mol/L=0.1 mol/L,pH=1的溶液中c(H+)=0.1mol/L,pH=11的溶液a L与pH=1的溶液b L混合,若所得混合液pH=2,则c(H+)=,a:b=9:11。
【小问4详解】
25℃时, 将 a的醋酸溶液与 b 氢氧化钠溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,由电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-)可知c(Na+)= c(CH3COO-)=mol/L,则溶液中c(CH3COOH)= mol/L,表示醋酸的电离平衡常数=。
【小问5详解】
标准状况下将(0.01mol),通入溶液中,恰好反应生成NaHCO3溶液,存在电荷守恒:,物料守恒:,二式相减可得。
19. CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题,已知CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.5kJ/mol
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+40.9kJ/mol
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ在_________(填“高温”、“低温”或“任何温度")条件下能够自发进行。
(2)反应Ⅲ的△H3=___________。
一定温度下,在一容积固定的密闭容器中进行反应I,测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示:
(3)5min内,v(H2)=_________;
(4)10min时,改变的外界条件可能是______(填字母)。
A. 减小氢气浓度 B. 增大压强(缩小容器体积)
C. 将CH3OH液化分离 D. 升高温度
(5)在一绝热且固定体积的密闭容器中发生反应Ⅱ,能说明上述反应达到平衡状态的是________。
A. 气体平均摩尔质量不变 B. 气体密度保持不变
C. 气体压强保持不变 D. 断裂1molH-H键同时断裂2molO-H键
(6)已知一定温度下按照起始比=3,在一密闭容器中进行反应Ⅲ,保持总压为2MPa不变,达到平衡时CO的转化率为50%,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示反应Ⅲ的平衡常数Kp=_________MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算Kp,各气体分压=总压×平衡体系中各气体的物质的量分数)。
(7)C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g) △H=+430kJ/mol,在四种不同条件的容器中发生该反应,起始时只充入C2H6和CO2,若初始温度、容器容积、压强和反应物用量均相同,则CO2的平衡转化率最高的是_______(填字母)。
A. 恒温恒容容器 B. 恒容绝热容器
C. 恒压绝热容器 D. 恒温恒压容器
【答案】(1)低温 (2)-90.4kJ/mol
(3)0.24mol/(L·min) (4)C (5)CD
(6)或0.5625 (7)D
【解析】
小问1详解】
, ,反应Ⅰ在低温条件下能够自发进行;
【小问2详解】
利用盖斯定律,将反应I-反应II,即得反应IIICO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=(-49.5-40.9)kJ·mol-1=-90.4kJ ·mol-1,
【小问3详解】
一定温度下,在一体积固定的密闭容器中进行反应I,从图中可以看出,反应进行的前5分钟内,CO的浓度变化量为0.4mol/L,则H2的浓度变化量为1.2mol/L,H2的反应速率v(H2)== 0.24 mol·L-1·min-1;
【小问4详解】
10min时,CO2的物质的量浓度降低,据此分析;
A. 减小氢气浓度,平衡逆向移动,CO2的物质的量浓度升高,A错误;
B. 增大压强(缩小容器体积),平衡正向移动,缩小容器体积CO2的物质的量浓度升高,B错误;
C. 将CH3OH液化分离,平衡正向移动,CO2的物质的量浓度降低,C正确;
D. 升高温度,平衡逆向移动,CO2的物质的量浓度升高,D错误;
故选C;
【小问5详解】
A. 体积不变,气体质量的量不变,气体平均摩尔质量不变,不能说明达到平衡状态,A错误;
B. 体积不变,气体质量不变,气体平均摩尔质量不变,不能说明达到平衡状态,B错误;
C. 绝热且固定体积,气体压强保持不变,温度不再改变气体物质的量不再改变,说明达到平衡状态,C正确;
D. 断裂1molH-H键同时断裂2molO-H键,代表正逆反应且与化学计量数成正比,说明达到平衡状态,D正确;
故选CD;
【小问6详解】
根据题意可得,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数Kp=或0.5625;
【小问7详解】
对于反应C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)ΔH=+430KJ/mol,在四种不同的容器中发生上述反应,初始温度、压强和反应物用量均相同。因为正反应为吸热反应,绝热时混合气的温度不断降低,平衡逆向移动,所以恒温时反应正向进行,CO2的转化率高;因为正反应是分子数增大的反应,减压有利于平衡正向移动,恒容时混合气的压强大于恒压时混合气的压强,所以恒压有利于提高CO2的转化率。综合以上分析,恒温恒压有利于提高CO2的转化率,则CO2的转化率最高的是D;

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