天津市耀华中学2025-2026学年高二上学期期中学情调研化学试题(含答案)

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天津市耀华中学2025-2026学年高二上学期期中学情调研化学试题(含答案)

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天津市耀华中学2025-2026学年度第一学期期中学情调研
高二年级化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.元末陶宗仪《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄为纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名日发烛……,盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是( )
A.将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧
B.“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
C.“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化
D.硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂
2.已知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-12.1kJ·mol—1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-55.6
kJ·mol—1。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于( )
A.—67.7kJ·mol—1 B.—43.5kJ·mol—1
C.+43.5kJ·mol—1 D.+67.7kJ·mol—1
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法一定正确的是( )
A.56g Fe与1.0mol Cl2充分反应,转移电子数目为3NA
B.标准状况下,22.4L NO2中含有氮原子的数目大于NA
C.一元酸HA溶液中含有氢离子数目为0.1NA
D.1L pH=4的0.1mol/L K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数为0.1NA
4.25℃时,下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是( )
A.H 、NH、ClO—、Cl— B.H 、Mg2+、I—、NO
C.Na+、Al3+、HCO、SO D.K+、Na+、SO、OH—
5.0.1mol/L 的下列溶液中,c(NH)最大的是( )
A.NH4Cl B.NH4Al(SO4)2 C.NH4HCO3 D.氨水
6.用pH 试纸测定溶液 pH的正确操作是( )
A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
C.将一小条试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照
D.将一小条试纸先用蒸馏水润湿后,在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照
7.下列叙述正确的是( )
A.向氨水中加入醋酸使溶液呈酸性,则c(NH)>c(CH3COO—)
B.向NH4Cl溶液中加入少量Al2(SO4)3固体,则水的电离程度减小
C.向Na2CO3溶液中滴加盐酸至c(Na+)=2c(Cl—),则c(HCO)>c(H2CO3)
D.向0.2mol·L—1 磷酸中加水至原体积的两倍,则c(H+)>0.1mol·L—1
8.下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是( )
A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:c(Cl—)>c(NH)
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:c(OH—)=c(H )
C.0.1mol/L的硫酸铵溶液中:c(NH)>c(SO)>c(H+)
D.0.1mol/L 的硫化钠溶液中:c(OH—)=c(H+)>c(HS—)>c(H2S)
9.已知25℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10—7,Ka2=7.1×10—15。下列说法正确的是( )
A.在等浓度的 Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
B.向0.1mol·L—1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2—)>c(HA—)
D.取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL,则该溶液pH=a+1
10.在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误的是( )
编号 ① ② ③ ④
溶液 氨水 NaOH溶液 醋酸 H2SO4溶液
pH 11 11 3 3
A.水电离出的c(H+):①=②=③=④
B.分别取1mL稀释至10mL,四种溶液的pH:①>②>④>③
C.将溶液①、④等体积混合后,溶液中:c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH—)
D.若将aL溶液④和bL溶液②混合后pH=4,则a:b=11:9
11.密闭容器中发生反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A浅,C深
C.由状态A到状态B,可以用加热的方法
D.A、C两点气体的平均相对分子质量:A>C
12.在一定温度下的密闭容器中发生反应:xA(g) + yB(g)zC(g)。平衡时测得A的浓度为0.25
mol/L。保持温度不变,将容器的容积压缩至原来的一半,再达平衡时,测得A的浓度为0.60mol/L。下列有关判断正确的是( )
A.平衡向正反应方向移动 B.x + yC.B的转化率升高 D.C的体积分数增大
13.有4种混合溶液,分别由等体积0.1mol/L的2种溶液混合而成:
①CH3COONa与HCl ②CH3COONa与NaOH ③CH3COONa与NaCl
④CH3COONa与NaHCO3。下列各项排序正确的是( )
A.pH:②>③>④>① B.c(CH3COO—):②>④>③>①
C.溶液中c(H ):①>③>②>④ D.c(CH3COOH):①>④>③>②
14.下列离子方程式书写错误的是( )
A.用氢氟酸雕刻玻璃:SiO2 + 4H+ + 4F— === SiF4↑ + 2H2O
B.用绿矾(FeSO4·7H2O)处理酸性废水中的Cr2O:6Fe2+ + Cr2O+ 14H+ === 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
C.用泡沫灭火器灭火的原理:Al3++3HCO=== Al(OH)3↓ + 3CO2↑
D.工业电解饱和食盐水制烧碱和氯气:2Cl— + 2H2O2OH— + H2↑ + Cl2↑
15.HF总浓度c总(HF)为0.1000mol·L—1的水溶液中存在平衡: 、。溶液中c(HF)、c(HF)、c(F—)与pH关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.M、N分别为c(HF)-pH、c(HF)~pH关系曲线
B.K1= ≈7×10—4,K2=≈5
C.溶液中c总(HF)=c(F—) + c(HF) + c(HF)
D.pH=1的溶液中c(H+)=c(F—) + c(HF) + c(OH—)
二、简答题(本题共3小题,共55分)
16.(11分) (1)已知:在常温下,浓度均为0.1mol·L—1的下列六种溶液的pH:
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN C6H5ONa
pH 8.8 9.7 11.6 10.3 11.1 11.3
依据复分解反应的规律,请你判断下列反应不能成立的是 (填编号)。
A.CH3COOH + Na2CO3 === NaHCO3 + CH3COONa
B.CH3COOH + NaCN === CH3COONa + HCN
C.CO2 + H2O + 2NaClO === Na2CO3 + 2HClO
D.CO2 + H2O + 2C6H5ONa === Na2CO3 + 2C6H5OH
(2)根据前面描述的信息判断,浓度均为0.05mol·L—1的下列六种物质的溶液中,pH最小的是 (填编号);将各溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是 (填编号)。
①C6H5OH ②CH3COOH ③HCN ④HClO ⑤H2SO4 ⑥HClO4
(3)根据前述信息,写出将过量的氯气通入到少量的碳酸钠溶液中反应的离子方程式:

(4)标准状况下,向1L含NaOH、Ca(OH)2各0.1mol的溶液中不断通入CO2至过量,请画出产生的沉淀的物质的量(mol)随CO2通入体积(L)的变化趋势图。
17.(16分)某兴趣小组为确定CH3COOH是弱电解质并分析其中的变化。设计如下实验方案:
方案一:如图所示,取纯度、质量、大小相同的锌粒子两只相同气球中,同时将锌粒加入盛有
10mL CH3COOH和稀盐酸的试管中,充分反应。
方案二:用pH 计测定浓度为0.1mol·L—1 CH3COOH溶液的pH。
方案三: 配制pH=3的CH3COOH溶液250mL,取5mL稀释至500mL,再用pH计测其pH。
回答下列问题:
(1)方案一中,说明CH3COOH是弱电解质的实验现象是 (填字母)。
a.两个试管上方的气球同时鼓起,且体积一样大
b.装有盐酸的试管上方的气球鼓起慢
c.装有CH3COOH的试管上方的气球鼓起慢
d.装有CH3COOH的试管上方的气球鼓起体积小
(2)方案二中,测得0.1mol·L—1的CH3COOH溶液的pH 1(填“>”“<”或“=”)。
(3)方案三中,预测稀释后溶液的pH 5(填“>”“<”或“=”),实践发现方案不可行,理由是

(4)根据CH3COOH在溶液中的电离平衡移动的原理分析,为使CH3COOH的电离程度和c(H+)都减小, c(CH3COO—)增加,可以向0.1mol·L—1的CH3COOH溶液中,选择加入的试剂是 (填化学式)。
(5)请从水解原理角度设计合理的方案,证明CH3COOH是弱电解质 (药品任取)。
(6)一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,请填写空白。
①a、b、c三点对应的溶液中CH3COOH的电离程度最大的是 (填a或b或c)。
②a、b、c三点溶液用1mol·L—1 NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积的大小关系为 。(用a、b、c和<、>、=表示)
18.(28分)氨气的综合利用在农业和国防中有着重要意义。
(1)合成氨从实验室研究到实现工业生产,大约经历了150 年。相关化学键的键能数据
化学键 N=N H-H N-H
键能E/(kJ·mol—1) 946 436.0 390.8
①反应N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= kJ·mol—1。
②已知该反应的ΔS=-198.9J·mol—1·L—1,在下列哪些温度下反应能自发进行 (填标号)。
A.25℃ B.125℃ C.225℃ D.325℃
③实际生产中,原料中N2和H2物质的量之比为1:2.8。原料气中N2过量的理由 。下列关于合成氨工艺的下列理解,正确的是 。
A.分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,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.控制反应温度远高于室温,是为了保证尽可能的平衡转化率和快的反应速率
C.当温度、压强一定时,在原料气中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
D.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
④在30MPa、=2.8条件下,混合气体以一定流速通过NH3合成塔。测得出口NH3含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图1。a图1
(2)尿素[CO(NH2)2]为农业生产常用氮肥,NH3是合成尿素的原料之一。模拟工业合成尿素,高温高压下,存在如下液相平衡体系。
主反应:2NH3(l) + CO2(1)CO(NH2)2(1) + H2O(1)
副反应:NH3(l) + CO2(1) + H2O(1)NH4HCO3(1)
①平衡体系内,部分组分的物质的量分数x(A)随初始的变化曲线如图2,代表x(NH3)的是
(填标号)。
图2 图3
②实际生产中,当初始=4.5、=0.2时,CO2的平衡转化率为80%,主反应的平衡常数K= (用物质的量分数代替浓度计算,忽略副反应,保留1位小数)。
(3)氨气是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过氨热分解法制氢气。某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将0.1mol NH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图3所示。
①若保持容器体积不变,t1时反应达到平衡,用H2的浓度变化表示0-t1时间内的反应速率
v(H2)= mol·L—1·min—1(用含t1的代数式表示)。
②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是 (用图中a、b、c、d表示)。
(4)NH3可用与工业上生产硝酸,其尾气中的NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时,将amol
NH4NO3溶于水,溶液显酸性,其原因是 (用离子方程式表示),该溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ;向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将 (填“正向”、“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度约为 mol·L—1(25℃时,NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10—5mol·L—1,忽略体积变化)。天津市耀华中学2025-2026学年度第一学期期中学情调研
高二年级化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.元末陶宗仪《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄为纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名日发烛……,盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是( )
A.将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧 B.“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
C.“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化 D.硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂
【答案】D
【详解】A.将松木削薄为纸片状,可增大可燃物与氧气的接触面积,有助于发光和燃烧,故A正确;
B.熔硫磺的薄松木为“发烛”,具有可燃性,即发火和燃烧利用了物质的可燃性,B正确;
C.“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化,如化学能转化为光能、热能等,C正确;
D.硫磺具有可燃性,参与反应作反应物,不是催化剂,D错误;
故选D。
2.已知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-12.1kJ·mol—1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-55.6
kJ·mol—1。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于( )
A.—67.7kJ·mol—1 B.—43.5kJ·mol—1 C.+43.5kJ·mol—1 D.+67.7kJ·mol—1
【答案】C
【详解】反应的热化学方程式分别为:
HCN(aq) + OH—(aq) === CN—(aq) + H2O(l) ΔH=-12.1kJ·mol—1①,
H+(aq) + OH—(aq) ═H2O(l) ΔH=-55.6kJ·mol—1②
HCN电离方程式为HCNH+ + CN—,用①-②可得HCN电离的热化学方程式为:
HCN(aq)H+(aq) + CN—(aq) ΔH=-12.1kJ mol—1 -(-55.6kJ mol—1)=+43.5kJ mol—1,
故选C。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法一定正确的是( )
A.56g Fe与1.0mol Cl2充分反应,转移电子数目为3NA
B.标准状况下,22.4L NO2中含有氮原子的数目大于NA
C.一元酸HA溶液中含有氢离子数目为0.1NA
D.1L pH=4的0.1mol/L K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数为0.1NA
【答案】B
【详解】A.标准状况下,将56g Fe物质的量为1mol,Cl2物质的量为1.0mol,充分反应后铁过量,转移的电子数依据氯气全部反应计算为2NA,A错误;
B.标准状况下,22.4L NO2气体中存在2NO2N2O4,是二者的混合气体,混合气体物质的量n==1mol,含有氮原子的数目大于NA,B正确;
C.一元酸HA溶液中,没有物质的量,不能计算含有氢离子数目,C错误;
D.重铬酸根离子能与水反应生成铬酸根离子,反应为Cr2O+ H2O2CrO+ 2H+,所以1L
0.1mol/L K2Cr2O7溶液中Cr2O的数目小于0.1NA,D错误;
故选B。
4.25℃时,下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是( )
A.H 、NH、ClO—、Cl— B.H 、Mg2+、I—、NO
C.Na+、Al3+、HCO、SO D.K+、Na+、SO、OH—
【答案】D
【详解】A.H+、ClO—、Cl—之间反应生成氯气,不能大量共存,A错误;
B.H+、I—、NO因发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;
C.Al3+、HCO之间发生双水解反应生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,不能大量共存,C错误;
D.K+、Na+、SO、OH—之间不发生反应,能够大量共存,D正确;
故选D。
5.0.1mol/L 的下列溶液中,c(NH)最大的是( )
A.NH4Cl B.NH4Al(SO4)2 C.NH4HCO3 D.氨水
【答案】B
【详解】相同物质的量浓度的这几种溶液,c(NH):强电解质>弱电解质,A、B、C是强电解质、D中溶质是弱电解质,D中c(NH)最小;B中Al3+水解产生H+会抑制NH水解,C中HCO促进
NH水解,NH水解程度越大则溶液中c(NH)越小,所以c(NH):B>A>C>D;
故选B。
6.用pH试纸测定溶液pH的正确操作是( )
A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
C.将一小条试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照
D.将一小条试纸先用蒸馏水润湿后,在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照
【答案】A
【详解】A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照,符合测量要求,A正确;
B.pH试纸先用水润湿再用玻璃棒蘸取少量待测点在试纸上,这样的操作会使溶液变稀,测量的数据不准确,B错误;
C.pH试纸直接浸入待测液,这样会污染溶液,C错误;
D.pH试纸先用水润湿再浸入待测液,这样的操作会使溶液变稀,直接浸入待测液,同时会污染溶液,D错误;
故选A。
7.下列叙述正确的是( )
A.向氨水中加入醋酸使溶液呈酸性,则c(NH)>c(CH3COO—)
B.向NH4Cl溶液中加入少量Al2(SO4)3固体,则水的电离程度减小
C.向Na2CO3溶液中滴加盐酸至c(Na+)=2c(Cl—),则c(HCO)>c(H2CO3)
D.向0.2mol·L—1 磷酸中加水至原体积的两倍,则c(H+)>0.1mol·L—1
【答案】C
【详解】A.向氨水中加入醋酸使溶液呈酸性,c(H+)>c(OH—),根据电荷守恒:c(H+) + c(NH) =
c(OH—) + c(CH3COO—),得到c(NH)<c(CH3COO—),A错误;
B.向NH4Cl溶液中溶液中加入少量Al2(SO4)3固体,Al2(SO4)3中铝离子在溶液中会发生水解反应,对水的电离起到促进作用,水的电离程度增大,B错误;
C.向Na2CO3溶液中滴加盐酸至c(Na+)=2c(Cl—),即n(Na+)=2n(Cl—),得到n(Na2CO3)=n(Na+)=
n(Cl—)=n(HCl),发生反应:Na2CO3 + HCl === NaCl + NaHCO3,H2CO3来自于HCO的微弱水解,所以c(HCO)>c(H2CO3),C正确;
D.向0.2mol·L—1 磷酸中加水至原体积的两倍,稀释后c(H3PO4)=0.1mol/L,磷酸是弱酸,电离程度很小,所以c(H+)<0.1mol·L—1 ,D错误;故选C。
8.下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是( )
A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:c(Cl—)>c(NH)
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:c(OH—)=c(H )
C.0.1mol/L的硫酸铵溶液中:c(NH)>c(SO)>c(H+)
D.0.1mol/L 的硫化钠溶液中:c(OH—)=c(H+)>c(HS—)>c(H2S)
【答案】C
【详解】A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中,溶液显示中性,则:c(OH—)=c(H ),根据电荷守恒c(Cl—) + c(OH—)=c(H ) + c(NH)可知,c(Cl—)=c(NH),A错误;
B.pH=2的一元酸,如果为强酸,则该一元酸的浓度与一元强碱的浓度相等,混合液显示中性;若一元酸为弱酸,一元酸浓度大于0.01mol/L,混合液中一元酸过量,溶液显示酸性,所以混合液中:
c(OH—)<c(H ),B错误;
C.0.1mol/L的硫酸铵溶液中,铵根离子部分水解,溶液显示酸性,则:c(H )>c(OH—),由于铵根离子水解程度较小,则c(NH)>c(SO),溶液中离子浓度大小为:c(NH)>c(SO)>c(H )>c(OH—),C正确;
D.0.1mol/L的硫化钠溶液中,硫离子水解,溶液显示碱性,则c(OH—)>c(H ),硫离子第一步水解程度远远大于第二步水解,则c(HS—)>c(H2S),D错误;
故选C。
9.已知25℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10—7,Ka2=7.1×10—15。下列说法正确的是( )
A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
B.向0.1mol·L—1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2—)>c(HA—)
D.取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL,则该溶液pH=a+1
【答案】B
【详解】A.多元弱酸根离子水解,第一步水解程度远远大于第二步水解程度,所以在等浓度的
Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者大于后者,A错误;
B.溶液中c(H+)=10—3mol/L,H2A电离程度较小,则该溶液中c(H2A)≈0.1mol/L,Ka1===1.3×10—7,c(HA—)=1.3×10—5mol/L,c(HA—)≈c(H2A)电离,H2A的电离度≈×100%=0.013%,B正确;
C.假设溶液中c(A2—) = c(HA—),则溶液中Ka2=,Ka2=c(H+)=7.1×10—15mol/L,溶液的pH大于14小于15,要使溶液的pH值小于14,c(A2—):c(HA—)该小于1,即c(A2—)<c(HA—),C错误;
D.加水稀释促进H2A电离,取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL,稀释后溶液中
c(H+)大于原来的110,则该溶液pH<a+1,D错误;
故选B。
10.在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误的是( )
编号 ① ② ③ ④
溶液 氨水 NaOH溶液 醋酸 H2SO4溶液
pH 11 11 3 3
A.水电离出的c(H+):①=②=③=④
B.分别取1mL稀释至10mL,四种溶液的pH:①>②>④>③
C.将溶液①、④等体积混合后,溶液中:c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH—)
D.若将aL溶液④和bL溶液②混合后pH=4,则a:b=11:9
【答案】C
【详解】A.①、②pH相同,则水电离出的c(H+)=水电离出的c(OH—)=10—13mol/L,因③、④pH相同,则水电离出的c(OH—)=水电离出的c(H+)=10—13mol/L,A正确;
B.加水促进弱电解质的电离,这四种溶液稀释相同倍数时,c(OH—):①>②,则溶液pH:①>②>7,c(H+):③>④,则pH:③<④<7,所以这四种溶液pH:①>②>④>③,B正确;
C.将①氨水pH=11,平衡状态下氢氧根离子浓度为10—3mol/L,④硫酸pH=3,溶液中氢离子浓度为
10—3mol/L两种溶液等体积混合,氨水中平衡状态下的,OH—与硫酸中的H+恰好反应,氨水又电离出OH—和NH,依据电离方程式NH3·H2ONH+ OH—;H2SO4 === 2H+ + SO,可知c(SO)=2.5×10—4mol/L,c(NH)>5×10—4mol/L,c(OH—)>c(H+),可知溶液中的离子浓度大小c(NH)>
c(SO)>c(OH—)>c(H+),C错误;
D.将aL溶液④与bL溶液②混合后,若所得溶液的pH=4,则混合溶液中c(H+)=mol/L=10—4mol/L,a:b=11:9,D正确;
故选C。
11.密闭容器中发生反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A浅,C深
C.由状态A到状态B,可以用加热的方法
D.A、C两点气体的平均相对分子质量:A>C
【答案】B
【详解】A.A、C两点的反应温度相同,C点压强大于A点,压强越大,反应速率越大,则C点反应速率大于A点,A错误;
B.该反应为气体体积增大的反应,增大压强,各物质的浓度均增大,平衡向逆反应方向移动,但达到新平衡时,压强越大的点颜色越深,则C点的颜色深,A点的颜色浅,B正确;
C.N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0是吸热反应,升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大,A点NO2的体积分数大,则T1<T2,由状态A到状态B,可以用降温的方法,C错误;
D.A、C两点的反应温度相同,C点压强大于A点,该反应为气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,气体物质的量减小,在气体质量不变的条件下,气体的平均相对分子质量增大,则C点气体的平均相对分子质量大于A点,D错误;
故选B。
12.在一定温度下的密闭容器中发生反应:xA(g) + yB(g)zC(g)。平衡时测得A的浓度为0.25
mol/L。保持温度不变,将容器的容积压缩至原来的一半,再达平衡时,测得A的浓度为0.60mol/L。下列有关判断正确的是( )
A.平衡向正反应方向移动 B.x + yC.B的转化率升高 D.C的体积分数增大
【答案】B
【详解】A.平衡时测得A的浓度为0.25mol/L,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,C的浓度瞬间变为0.50mol/L,再达到平衡时,测得A的浓度为0.60mol/L,A的浓度增大,平衡向逆反应方向移动,A错误;
B.反应逆向进行,根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向气体计量数减小的方向移动,即x + yC.平衡逆向移动,B的转化率降低了,C错误;
D.平衡逆向移动,C的体积分数减小了,D错误;
故选B。
13.有4种混合溶液,分别由等体积0.1mol/L的2种溶液混合而成:
①CH3COONa与HCl ②CH3COONa与NaOH ③CH3COONa与NaCl
④CH3COONa与NaHCO3。下列各项排序正确的是( )
A.pH:②>③>④>① B.c(CH3COO—):②>④>③>①
C.溶液中c(H ):①>③>②>④ D.c(CH3COOH):①>④>③>②
【答案】B
【详解】A、①CH3COONa与HCl等浓度混合生成醋酸和氯化钠,溶液的pH<7,②中有强碱氢氧化钠,溶液pH最大,③④都因盐的水解而显碱性,且④中NaHCO3的水解也水解成碱性,所以溶液的pH④>③,所以各混合液中的pH大小为:②>④>③>①,A错误;
B.因②中碱中的OH— 抑制CH3COO—水解,则c(CH3COO—)最大,④中两种盐相互抑制水解,③中只有水解,而①中CH3COO—与酸结合生成弱电解质,则c(CH3COO—)最小,即c(CH3COO—)的大小顺序为:②>④>③>①,B正确;
C.酸性越强,则溶液中c(H )越大,pH越小,则四种混合液中的pH大小顺序为:②>④>③>①,c(H )大小为:①>③>④>②,C错误;
D.因水解程度越大,则生成的CH3COOH就多,则c(CH3COOH):③>④>②,而①中CH3COO—与酸结合生成弱电解质CH3COOH,则c(CH3COOH)最大,即c(CH3COOH):①>③>④>②,D错误;.
故选B。
14.下列离子方程式书写错误的是( )
A.用氢氟酸雕刻玻璃:SiO2 + 4H+ + 4F— === SiF4↑ + 2H2O
B.用绿矾(FeSO4·7H2O)处理酸性废水中的Cr2O:6Fe2+ + Cr2O+ 14H+ === 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
C.用泡沫灭火器灭火的原理:Al3+ + 3HCO=== Al(OH)3↓ + 3CO2↑
D.工业电解饱和食盐水制烧碱和氯气:2Cl— + 2H2O2OH— + H2↑ + Cl2↑
【答案】A
【详解】A.用氢氟酸雕刻玻璃反应的离子方程式:SiO2 + 4HF === SiF4↑ + 2H2O,A错误;
B.用绿矾(FeSO4·7H2O)处理酸性废水中的Cr2O,反应的离子方程式:6Fe2+ + Cr2O+ 14H+ === 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O,B正确;
C.用泡沫灭火器灭火的原理是碳酸氢钠和硫酸铝发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为:Al3+ + 3HCO=== Al(OH)3↓ + 3CO2↑,C正确;
D.工业电解饱和食盐水制烧碱和氯气,反应的离子方程式为:2Cl— + 2H2O2OH— + H2↑ + Cl2↑,D正确;
故选A。
15.HF总浓度c总(HF)为0.1000mol·L—1的水溶液中存在平衡: 、。溶液中c(HF)、c(HF)、c(F—)与pH关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.M、N分别为c(HF)-pH、c(HF)~pH关系曲线
B.K1= ≈7×10—4,K2=≈5
C.溶液中c总(HF)=c(F—) + c(HF) + c(HF)
D.pH=1的溶液中c(H+)=c(F—) + c(HF) + c(OH—)
【答案】B
【详解】A.由上述分析可知,M、P、N分别表示c(HF)~pH、c(HF)~pH、c(F—)~pH关系曲线,A错误;
B.由图可知,pH=4时c(HF)=0.0110mol/L、c(HF)=0.0045mol/L、c(F—)=0.0800mol/L,则K1==≈7×10—4,K2==≈5,B正确;
C.溶液中物料守恒关系为c总(HF)=c(F—) + c(HF) +2c(HF)>c(F—) + c(HF) + c(HF),C错误;
D.HF是中强酸,0.1000mol L—1 HF溶液中pH>1,则pH=1的溶液中加入了其他酸,根据电荷守恒关系可知,c(H+)>c(F—) + c(HF) + c(OH—),D错误;
故选B。
二、简答题(本题共3小题,共55分)
16.(11分) (1)已知:在常温下,浓度均为0.1mol·L—1的下列六种溶液的pH:
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN C6H5ONa
pH 8.8 9.7 11.6 10.3 11.1 11.3
依据复分解反应的规律,请你判断下列反应不能成立的是 (填编号)。
A.CH3COOH + Na2CO3 === NaHCO3 + CH3COONa
B.CH3COOH + NaCN === CH3COONa + HCN
C.CO2 + H2O + 2NaClO === Na2CO3 + 2HClO
D.CO2 + H2O + 2C6H5ONa === Na2CO3 + 2C6H5OH
(2)根据前面描述的信息判断,浓度均为0.05mol·L—1的下列六种物质的溶液中,pH最小的是 (填编号);将各溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是 (填编号)。
①C6H5OH ②CH3COOH ③HCN ④HClO ⑤H2SO4 ⑥HClO4
(3)根据前述信息,写出将过量的氯气通入到少量的碳酸钠溶液中反应的离子方程式:

(4)标准状况下,向1L含NaOH、Ca(OH)2各0.1mol的溶液中不断通入CO2至过量,请画出产生的沉淀的物质的量(mol)随CO2通入体积(L)的变化趋势图。
【答案】(1)CD;(2)⑤;①;(3)2Cl2 + H2O + CO=== 2Cl— + 2HClO + CO2↑;
(4)。
【详解】(1)A.CH3COONa溶液的pH=8.8<Na2CO3溶液的pH=11.6,可知酸性:CH3COOH>HCO,CH3COOH + Na2CO3 === NaHCO3 + CH3COONa能成立,故A不选;
B.NaCN溶液的pH=11.1>CH3COONa溶液的pH=8.8,可知酸性:CH3COOH>HCN,CH3COOH + NaCN === CH3COONa + HCN能成立,故B不选;
C.由表可知NaHCO3溶液的pH=9.7<NaClO溶液的pH=10.3<Na2CO3溶液的pH=11.6,可知酸性:H2CO3>HClO>HCO,CO2 + H2O + 2NaClO === Na2CO3 + 2HClO不能成立,CO2 + H2O +
NaClO === NaHCO3 + HClO能成立,故C选;
D.Na2CO3溶液的pH=11.6>C6H5ONa溶液的pH=11.3>NaHCO3溶液的pH=9.7,可知酸性:H2CO3>C6H5OH>HCO,CO2 + H2O + C6H5ONa === NaHCO3 + C6H5OH能成立,CO2 + H2O +
2C6H5ONa === Na2CO3 + 2C6H5OH不能成立,故D选;
(2)均为0.05mol·L—1的下列六种物质的溶液,只有⑤硫酸是二元强酸,电离出的氢离子浓度最大,所以酸性最强,⑤pH最小,根据表中pH数据,可知几种物质苯酚的酸性最弱,电离程度最小,所以氢离子浓最小,pH最大,苯酚酸性最弱,则①苯酚稀释时pH变化最小;
(3)过量氯气通入碳酸钠溶液中,氯气和水反应生成HCl和HClO,少量碳酸钠只能和盐酸反应,一个碳酸根和两个HCl反应生成二氧化碳、氯化钠、水,离子方程式为:2Cl2 + H2O + CO=== 2Cl— + 2HClO + CO2↑;
(4)标准状况下,向1L含NaOH、Ca(OH)2各0.1mol的溶液中含氢氧根离子为0.3mol,不断通入CO2至过量,Ca2+ + 2OH— + CO2 === CaCO3↓ + H2O,CO2 + OH— === HCO,CaCO3 + CO2 +
H2O === Ca(HCO3)2,根据钙原子守恒,生成碳酸钙最大量为0.1mol,消耗氢氧根离子0.2mol,消耗二氧化碳气体0.1mol,标准状况体积为2.24L,剩余氢氧根离子为0.1mol,继续通入二氧化碳和碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子,消耗二氧化碳0.1mol,标准状况体积为2.24L,再继续通入二氧化碳溶解碳酸钙沉淀需要二氧化碳0.1mol,标准状况体积为2.24L,由数据绘制图形得到

17.(16分)某兴趣小组为确定CH3COOH是弱电解质并分析其中的变化。设计如下实验方案:
方案一:如图所示,取纯度、质量、大小相同的锌粒子两只相同气球中,同时将锌粒加入盛有
10mL CH3COOH和稀盐酸的试管中,充分反应。
方案二:用pH 计测定浓度为0.1mol·L—1 CH3COOH溶液的pH。
方案三: 配制pH=3的CH3COOH溶液250mL,取5mL 稀释至500mL,再用pH计测其pH。
回答下列问题:
(1)方案一中,说明CH3COOH是弱电解质的实验现象是 (填字母)。
a.两个试管上方的气球同时鼓起,且体积一样大
b.装有盐酸的试管上方的气球鼓起慢
c.装有CH3COOH的试管上方的气球鼓起慢
d.装有CH3COOH的试管上方的气球鼓起体积小
(2)方案二中,测得0.1mol·L—1的CH3COOH溶液的pH 1(填“>”“<”或“=”)。
(3)方案三中,预测稀释后溶液的pH 5(填“>”“<”或“=”),实践发现方案不可行,理由是

(4)根据CH3COOH在溶液中的电离平衡移动的原理分析,为使CH3COOH的电离程度和c(H+)都减小, c(CH3COO—)增加,可以向0.1mol·L—1的CH3COOH溶液中,选择加入的试剂是 (填化学式)。
(5)请从水解原理角度设计合理的方案,证明CH3COOH是弱电解质 (药品任取)。
(6)一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,请填写空白。
①a、b、c三点对应的溶液中CH3COOH的电离程度最大的是 (填a或b或c)。
②a、b、c三点溶液用1mol·L—1 NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积的大小关系为 。(用a、b、c和<、>、=表示)
【答案】(1)c;(2)>;(3)<;配制pH=3的CH3COOH溶液难以配制;(4)CH3COONa;
(5)配制CH3COONa溶液,常温下测其pH,若pH>7,则证明CH3COOH是弱电解质。
(6)①c;②a=b=c。
【详解】(1)物质的量浓度相同的HA和HCl,HCl是强电解质,如果HA是弱电解质,开始时两种溶液中c(H+):HA<HCl,两种浓度越大其反应速率越大,则装有HA溶液的试管上方的气球鼓起慢、装有盐酸的试管上方的气球鼓起快,则c是正确的;
(2)如果HA是弱酸,则HA部分电离,0.1mol/L的HA溶液中c(H+)小于HA浓度,溶液的pH>1;
(3)加水稀释促进弱酸电离,稀释100倍后酸中c(H+)大于原来的,所以溶液的pH<5,CH3COOH是弱酸,配制pH=3的CH3COOH溶液难以操作;
(4)使CH3COOH的电离程度和c(H+)都减小,c(CH3COO—)增大,加入物质后产生同离子效应而抑制
CH3COOH电离,所以加入的物质可能是CH3COONa;
(5)配制CH3COONa溶液,常温下测其pH,根据pH大小判断CH3COOH强弱,其设计方案为:配制CH3COONa溶液,常温下测其pH,若pH>7,则证明CH3COOH是弱电解质;
(6)①冰醋酸加水稀释过程中,越稀越电离,c点CH3COOH的电离程度最大;
②a、b、c三点醋酸物质的量相同,则消耗氢氧化钠的物质的量相同,故消耗NaOH溶液体积的大小关系为a=b=c。
18.(28分)氨气的综合利用在农业和国防中有着重要意义。
(1)合成氨从实验室研究到实现工业生产,大约经历了150 年。相关化学键的键能数据
化学键 N=N H-H N-H
键能E/(kJ·mol—1) 946 436.0 390.8
①反应N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= kJ·mol—1。
②已知该反应的ΔS=-198.9J·mol—1·L—1,在下列哪些温度下反应能自发进行 (填标号)。
A.25℃ B.125℃ C.225℃ D.325℃
③实际生产中,原料中N2和H2物质的量之比为1:2.8。原料气中N2过量的理由 。
下列关于合成氨工艺的下列理解,正确的是 。
A.分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,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.控制反应温度远高于室温,是为了保证尽可能的平衡转化率和快的反应速率
C.当温度、压强一定时,在原料气中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
D.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
④在30MPa、=2.8条件下,混合气体以一定流速通过NH3合成塔。测得出口NH3含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图1。a图1
(2)尿素[CO(NH2)2]为农业生产常用氮肥,NH3是合成尿素的原料之一。模拟工业合成尿素,高温高压下,存在如下液相平衡体系。
主反应:2NH3(l) + CO2(1)CO(NH2)2(1) + H2O(1)
副反应:NH3(l) + CO2(1) + H2O(1)NH4HCO3(1)
①平衡体系内,部分组分的物质的量分数x(A)随初始的变化曲线如图2,代表x(NH3)的是
(填标号)。
图2 图3
②实际生产中,当初始=4.5、=0.2时,CO2的平衡转化率为80%,主反应的平衡常数K= (用物质的量分数代替浓度计算,忽略副反应,保留1位小数)。
(3)氨气是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过氨热分解法制氢气。某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将0.1mol NH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图3所示。
①若保持容器体积不变,t1时反应达到平衡,用H2的浓度变化表示0-t1时间内的反应速率
v(H2)= mol·L—1·min—1(用含t1的代数式表示)。
②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是 (用图中a、b、c、d表示)。
(4)NH3可用与工业上生产硝酸,其尾气中的NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时,将amol
NH4NO3溶于水,溶液显酸性,其原因是 (用离子方程式表示),该溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ;向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将 (填“正向”、“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度约为 mol·L—1(25℃时,NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10—5mol·L—1,忽略体积变化)。
【答案】(1)①—90.8;②AB;③从速率角度分析:N2适度过量有利于提高整体反应速率,转化率角度:N2适度过量有利于提高H2的转化率;AD;
④由图1可知,a、b、c处催化剂粒径:a>b>c,催化剂的粒径越小,与反应物的接触面积越大,催化效果越好,反应速率越快,出口含量越大;达到最高点后,温度升高,催化剂活性减弱,反应速率减慢,造成曲线②下降;(2)①①;②2.3;(3)①;②b。
(4)NH + H2ONH3·H2O + H+;逆向;c(NO)>c(NH)>c(H+)>c(OH—);。
【详解】(1)①ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=(946+436×3-6×390.8)kJ/mol=—90.8kJ/mol;
②反应能自发进行的条件为ΔH-TΔS<0,则90800-T×198.9<0,则T>456K,即T>183℃反应可自发进行,则A、B选项的温度能自发;
③从速率角度分析:N2适度过量有利于提高整体反应速率,转化率角度:N2适度过量有利于提高H2的转化率;
A.通过天然气和水蒸气转化制得的H2,由于含有CH4,CO等易燃易爆气体,容易出现安全隐患,此外CH4,CO可能会与催化剂反应,造成催化剂活性降低,所以必须经过净化处理,A正确;
B.控制温度远高于室温是为了保证催化剂的活性,提高反应速率,并非为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率,B错误;
C.恒压条件充入少量惰性气体,相当于减压,平衡逆向移动,不利于提高平衡转化率,C错误;
D.不断将氨气液化,生成物浓度降低,有利于平衡正向移动,D正确;
④由图1可知,a、b、c处催化剂粒径:a>b>c,催化剂的粒径越小,与反应物的接触面积越大,催化效果越好,反应速率越快,出口含量越大;达到最高点后,温度升高,催化剂活性减弱,反应速率减慢,造成曲线②下降;
(2)①增大相当于n(CO2)不变,n(NH3)增大,主反应和副反应平衡均正向移动,但x(NH3)增大,x(CO2)减小,则代表x(NH3)的是①;②设充入1mol CO2,4.5mol NH3,CO2的平衡转化率为80%,则反应的CO2为1mol×80%=0.8mol,n(H2O)/n(CO2)=0.2,则n(H2O)=0.2mol;
2NH3(l) + CO2(1)CO(NH2)2(1) + H2O(1)
初始(mol) 4.5 1 0 0.2
转化(mol) 1.6 0.8 0.8 0.8
平衡(mol) 2.9 0.2 0.8 1.0
平衡时总物质的量为(2.9+0.2+0.8+1)mol=4.9mol,平衡常数K==
≈2.3;
(3)①已知起始时n(NH3)=0.1mol,假设平衡时的转化量为2xmol,利用“三段式”进行计算,
2NH3(g)N2(g) + 3H2(g)
起始量(mol) 0.1 0 0
转化量(mol) 2x x 3x
平衡量(mol) 0.1-2x x 3x
则平衡时,n(总)=(0.1+2x)mol;根据图示数据,可知t1时反应达到平衡后各物质的分压分别为p(NH3)=120kPa,p(N2)=40kPa,p(H2)=120kPa,则p(总)=280kPa,结合恒温恒容条件下,压强之比等于物质的量之比,有=,解得x=0.02,因此ν(H2)===
=mol/(L min);
②已知该反应正向是一个气体分子数增大的反应,t2时将容器体积压缩到原来的一半,开始时N2的分压变为原来的2倍,随后由于加压使得平衡逆向移动,N2分压比原来2倍要小,因此曲线b符合;
(4)NH4NO3溶于水,溶液显酸性,是铵根的水解引起:NH + H2ONH3·H2O + H+,水解促进水的电离,该溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(NO)>c(NH)>c(H+)>c(OH—);向该溶液中滴加bL某浓度的氨水,溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将受到抑制,即逆向移动,向该溶液中滴加1L稀氨水后溶液呈中性可知,c(OH—)=10—7mol/L,依据电荷守恒计算可知,c(NH)=c(NO),设混合后溶液体积为1L,c(NH)=c(NO)=amol/L,
由电离平衡常数可知:=2×10—4,c初(NH3·H2O)=。

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