综合检测试卷(一)(原卷版 解析版)高中化学人教版(2019)选择性必修第一册

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综合检测试卷(一)(原卷版 解析版)高中化学人教版(2019)选择性必修第一册

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综合检测试卷(一)
[分值:100分]
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.化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列叙述正确的是(  )
A.问天实验舱搭载了柔性太阳翼,太阳翼是一种将太阳能转化为电能的新型原电池装置
B.国家速滑馆“冰丝带”采用了CO2制冰技术,比氟利昂更加环保
C.草木灰(含K2CO3)与铵态氮肥混合施用,有利于促进农作物对肥料的吸收
D.葛洪所著《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”,二者为可逆反应
2.下列关于热化学方程式的叙述正确的是(  )
A.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
B.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol -1,则H2的燃烧热为241.8 kJ·mol -1
C.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1;S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将0.5 mol·L -1的稀 H2SO4与1 mol·L -1的NaOH溶液等体积混合,放出的热量等于57.3 kJ
3.下列说法正确的是(  )
A.洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
B.用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+
C.配制FeSO4 溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
D.将AlCl3溶液和Na2SO3溶液分别加热蒸干、灼烧后,所得固体为Al2O3和Na2SO3
4.下列图示与对应的叙述相符的是(  )
A.铁勺上镀铜 B.验证温度对2NO2(g) N2O4(g)平衡的影响
C.粗铜的精炼 D.中和反应反应热的测定
5.(2026·广东期中)对反应S(g) T(g)(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,增大,减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,为有催化剂)为(  )
6.常温下,将一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验 编号 c(HA)/ (mol·L-1) c(NaOH)/ (mol·L-1) 混合溶液的pH
甲 0.1 0.1 pH=a
乙 0.2 0.2 pH=9
丙 c1 0.2 pH=7
丁 0.2 0.1 pH<7
下列判断正确的是(  )
A.a>9
B.在乙组混合液中c(OH-)-c(HA)=10-9 mol·L-1
C.c1<0.2
D.在丁组混合液中c(Na+)>c(A—)
7.(2025·贵州高二期末)如图所示装置,通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成,Fe2O3逐渐溶解,下列判断不正确的是(  )
A.a是电源的负极
B.当通过质子交换膜的H+为0.2 mol时,左侧电极Ⅰ所在区域溶液质量减轻了27 g
C.Cl-通过阴离子交换膜由左向右移动
D.当0.01 mol Fe2O3完全溶解时,至少产生氧气0.336 L(标准状况下)
8.(2026·浙江金兰教育合作组织期中联考)AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)===An+(aq)+Bn-(aq),其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质,下列说法正确的是(  )
A.ΔH和ΔS均大于零
B.ΔH和ΔS均小于零
C.ΔH可能大于零或小于零,ΔS大于零
D.ΔH和ΔS均可能大于零或小于零
9.下列实验中,由实验现象不能得到正确结论的是(  )
选项 实验 现象 结论
A 将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振荡 沉淀由白色变为红褐色 Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度
B 在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液并加热 加热后红色加深 证明盐类水解是吸热反应
C 向1.0 mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加2滴甲基橙 溶液呈黄色 NaHCO3溶液呈碱性
D 相同的铝片分别与同温同体积且c(H+)=1 mol·L-1的盐酸、硫酸反应 铝与盐酸反应产生气泡较快 可能是Cl-对该反应起到促进作用
10.某恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0,平衡时测得混合气体中CH3OH的物质的量分数φ(CH3OH)与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.a点和b点对应的平衡常数Ka>Kb
B.a点用气体分压(即气体总压强×该气体的体积分数)表示的压强平衡常数Kp= kPa-2
C.若达平衡后,再充入1 mol CO和2 mol H2,CO的转化率减小
D.恒温恒容时,混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化,说明反应达到化学平衡状态
11.NiSO4是制备磁性材料和催化剂的重要中间体。用含镍废料(主要成分为NiO,还含有少量CuO、FeO和SiO2)制备NiSO4并回收金属资源的流程如图所示,下列说法错误的是(  )
A.两次“酸溶”都应选稀硫酸
B.滤渣2中含CuS和FeS,可能含有S
C.反应Ⅰ说明FeS比CuS更难溶
D.合理处理废弃物有利于保护环境和资源再利用
12.用如图所示装置处理含N的酸性工业废水,某电极反应式为2N+12H++10e-===N2↑+6H2O,则下列说法错误的是(  )
A.电源正极为A,电解过程中有气体放出
B.电解时H+从质子交换膜左侧向右侧移动
C.电解过程中,右侧电解液pH保持不变
D.电解池一侧生成5.6 g N2,另一侧溶液质量减少18 g
13.对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液,已知几种物质在25 ℃时的Ksp和完全沉淀时的pH范围如表,下列说法错误的是(  )
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
Ksp(25 ℃) 8.0×10-16 2.2×10-20 4.0×10-38
完全沉淀时 的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3~4
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.该溶液中c(S)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4
C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH到3~4后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.在pH等于5的溶液中Fe3+不能大量存在
14.叔丁基溴可与硝酸银在醇溶液中反应:
(CH3)3C—Br+AgNO3(CH3)3C—ONO2+AgBr↓
反应分步进行:
①(CH3)3C—Br―→[(CH3)3CBr]―→(CH3)3C++Br-
②(CH3)3C++N―→[(CH3)3CONO2]―→(CH3)3C—ONO2
下图是该反应能量变化图。下列说法正确的是(  )
A.选用催化剂可改变反应ΔH的大小
B.图中I对应的物质是[(CH3)3CONO2]
C.其他条件不变时,N的浓度越高,总反应速率越快
D.其他条件不变时,(CH3)3C—Br的浓度是总反应速率的决定因素
15.★★(2025·湖南,13)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴入一定量0.2 mol ·L-1 KOH溶液。混合溶液的pH与lgX[X=或]的关系如图所示。
实验2:向10 mL 0.2 mol ·L-1 H2C2O4溶液中加入10 mL 0.2 mol·L-1 BaCl2溶液。
已知:25 ℃时,Ksp(BaC2O4)=10-7.6。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是(  )
A.实验1,当溶液中c(H2C2O4)=c(C2)时,pH=2.5
B.实验1,当溶液呈中性时:c(C2)>c(HC2)>c(H2C2O4)
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:2c(Ba2+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HC2)+2c(C2)
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16.(16分)(2026·重庆名校联盟期中联考)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验如下:
①三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水;锥形瓶中加入125 mL水和适量指示剂,并预加0.30 mL 0.010 00 mol·L-1的碘标准溶液,搅拌。
②以0.2 L·min-1流速通氮气,再加入过量磷酸,加热并保持微沸,同时用碘标准溶液滴定,至终点时滴定消耗了1.00 mL碘标准溶液。
③做空白实验,消耗了0.10 mL碘标准溶液。
④用适量Na2SO3替代香菇样品,重复上述步骤,测得SO2的平均回收率为95%。
(1)装置图中仪器a的名称为       。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为    (填字母)。
A.250 mL  B.500 mL  C.1 000 mL
(3)滴定管在使用前需要    、洗涤、润洗;锥形瓶内需要加入    作为指示剂;滴定终点时溶液的颜色为    ;滴定反应的离子方程式为        。
(4)若先加磷酸再通氮气,会使测定结果    (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)该样品中亚硫酸盐含量为     mg·kg-1(以SO2计,结果保留三位有效数字)。
17.(12分)工业上以软锰矿(主要成分MnO2,还含有少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2等)为原料制取金属锰的工艺流程如图所示:
(1)软锰矿“粉磨”的目的是        。
(2)写出“浸出”过程中FeSO4参与反应的离子方程式:    。
(3)“浸渣”的主要成分是   (填化学式)。
(4)“除杂”反应中X可以是    (填字母)。
a.MnO b.Zn(OH)2
c.Cu2(OH)2CO3 d.Mn(OH)2
(5)写出“沉锰”操作中发生反应的离子方程式:    。
(6)“电解”操作中电极均为惰性电极,写出阴极的电极反应式:    。
(7)在废水处理中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去,向含有0.020 mol·L-1 Mn2+的废水中通入一定量的H2S气体,调节溶液的pH=a,当c(HS-)=1.0×10-4 mol·L-1时,Mn2+开始沉淀,则a=       [已知:25 ℃时,H2S的电离常数Ka1=1.0×10-7,Ka2=7.0×10-15;Ksp(MnS)=1.4×10-15]。
18.(16分)(2026·江苏南通期中)NH3是应用广泛的重要化工原料,可用于合成CO(NH2)2(尿素)、HNO3等物质。
(1)合成氨。向2 L的密闭容器内投入1.2 mol N2和3.6 mol H2,以铁为催化剂,保持温度不变,充分反应达平衡时N2为0.6 mol。
①下列描述可判断合成氨反应达到平衡状态的有    (填字母)。
a.n(N2)、n(H2)之比维持1∶3
b.2v正(N2)=v逆(NH3)
c.混合气体的密度不再变化
d.混合气体的压强不再变化
②相同温度下,若起始时向容器中充入1 mol N2、3 mol H2、2 mol NH3,此时v正    (填“>”“<”或“=”)v逆。
(2)合成CO(NH2)2。
①反应2NH3(l)+CO2(g)===CO(s)+H2O(l)可用于工业制取CO(NH2)2。估算该反应的ΔH需要    (填数字)种化学键的键能数据。
②CO(NH2)2在结晶过程中会发生脱氨的副反应,反应历程如下:
反应Ⅰ:CO(l) HNCO(g)+NH3(g)(快反应)
反应Ⅱ:HNCO(g)+CO(NH2)2(l) (H2NCO)2NH(l)(缩二脲)(慢反应)
在CO(NH2)2结晶过程中,反应Ⅰ可快速到达平衡状态。实验表明,在合成尿素的体系中,c(NH3)越高,缩二脲生成速率越慢,其原因是       。
③我国科研工作者以污染物NO为氮源,用ZnO纳米片电催化CO2与NO合成CO(NH2)2。电催化合成CO(NH2)2的原理如图所示。若电解2 min,电路中转移1×10-3 mol e-,用左室(含2 L溶液)中生成CO(NH2)2的浓度变化表示的化学反应速率为     mol·L-1·min-1,b电极附近产生的气体是    (填化学式)。
(3)合成HNO3。氨催化氧化时会发生下列两个竞争反应:
反应Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)
反应Ⅱ:4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)
在恒容密闭容器中充入1 mol NH3和2 mol O2,反应相同时间,测得N2、NO的物质的量与反应温度的关系如图所示。
①A点对应的NH3的转化率为    。
②840 ℃以后,NO的物质的量下降的原因可能是       。
19.(11分)Ⅰ.已知:25 ℃时,部分物质的电离常数如表所示。
弱酸 CH3COOH H2CO3 HClO
电离 常数 1.8×10-5 Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 3.0×10-8
(1)根据表中数据,上述三种酸酸性最弱的是   
(填字母)。
a.CH3COOH b.H2CO3
c.HClO
(2)常温下相同浓度的下列溶液:①CH3COONH4溶液、②CH3COONa溶液、③CH3COOH溶液,其中c(CH3COO-)由大到小的顺序是   (填序号)。
(3)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH-)=    mol·L-1;请设计实验,比较常温下0.1 mol·L-1 CH3COONa的水解程度和0.1 mol·L-1 CH3COOH的电离程度大小:         (简述实验步骤和结论)。
Ⅱ.常温下,已知H3PO3溶液中含磷微粒的浓度之和为0.1 mol·L-1,溶液中各含磷微粒的pc-pOH关系如图所示。
已知:pc=-lg c,pOH=-lg c(OH-);x、z两点的坐标分别为(7.3,1.3)、(12.6,1.3)。
(4)H3PO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为                     。
(5)表示pc(H2P)随pOH变化的曲线是  (填“①”“②”或“③”)。
(6)常温下,NaH2PO3溶液中的c(HP)   c(H3PO3)(填“<”“>”或“=”)。
综合检测试卷(一)
[分值:100分]
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.化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列叙述正确的是(  )
A.问天实验舱搭载了柔性太阳翼,太阳翼是一种将太阳能转化为电能的新型原电池装置
B.国家速滑馆“冰丝带”采用了CO2制冰技术,比氟利昂更加环保
C.草木灰(含K2CO3)与铵态氮肥混合施用,有利于促进农作物对肥料的吸收
D.葛洪所著《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”,二者为可逆反应
答案 B
解析 太阳翼将太阳能转化为电能,而原电池装置将化学能转化为电能,故太阳翼不属于原电池装置,A错误;氟利昂能破坏臭氧层,国家速滑馆“冰丝带”采用了CO2制冰技术,更加环保,B正确;草木灰与铵态氮肥混合施用,C与N会发生互相促进的水解反应而降低肥效,C错误;“丹砂烧之成水银”涉及的反应为HgSHg+S,“积变又还成丹砂”涉及的反应为Hg+S===HgS,两个过程的反应条件不同,不属于可逆反应,D错误。
2.下列关于热化学方程式的叙述正确的是(  )
A.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
B.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol -1,则H2的燃烧热为241.8 kJ·mol -1
C.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1;S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将0.5 mol·L -1的稀 H2SO4与1 mol·L -1的NaOH溶液等体积混合,放出的热量等于57.3 kJ
答案 C
解析 C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石的能量大,稳定性小于石墨,故A错误;H2O(g)→H2O(l)放热,所以1 mol H2完全燃烧生成液态水时放热大于241.8 kJ,即H2的燃烧热大于241.8 kJ·mol-1,故B错误;S(s)→S(g)吸热,等量的S(s)和S(g)完全燃烧,S(g)放热多,由于ΔH为负,所以ΔH1<ΔH2,故C正确;酸碱溶液体积未知,所以放出的热量不确定,故D错误。
3.下列说法正确的是(  )
A.洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
B.用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+
C.配制FeSO4 溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
D.将AlCl3溶液和Na2SO3溶液分别加热蒸干、灼烧后,所得固体为Al2O3和Na2SO3
答案 A
解析 碳酸钠溶液显碱性,加热可以促进碳酸根离子的水解,使溶液碱性增强,A正确;加热会促进Fe3+的水解,生成氢氧化铁沉淀,但是还要经过滤才能得到氯化钾溶液,B错误;配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中会引入杂质氯离子,C错误;Na2SO3溶液加热蒸干、灼烧时,要考虑空气中的氧气将其氧化,所以最终得到Na2SO4固体,D错误。
4.下列图示与对应的叙述相符的是(  )
A.铁勺上镀铜 B.验证温度对2NO2(g) N2O4(g)平衡的影响
C.粗铜的精炼 D.中和反应反应热的测定
答案 B
解析 电镀时镀层金属作阳极,则电源正极应与铜电极相连,A错误;NO2是红棕色气体,N2O4是无色气体,根据冷水和热水中烧瓶内气体的颜色变化,可验证温度对2NO2(g) N2O4(g)平衡的影响,B正确;电解精炼铜时,粗铜作阳极,应与电源正极相连,C错误;为了减少热量损失,应用玻璃搅拌棒,D错误。
5.(2026·广东期中)对反应S(g) T(g)(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,增大,减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,为有催化剂)为(  )
答案 A
解析 提高反应温度,增大,说明反应S(g) T(g)的平衡逆向移动,即该反应为放热反应,减小,说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动,属于吸热反应,由此可排除C、D选项,加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短,即反应的决速步骤的活化能下降,使得反应速率大幅加快,活化能大的步骤为决速步骤,符合条件的反应历程示意图为A。
6.常温下,将一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验 编号 c(HA)/ (mol·L-1) c(NaOH)/ (mol·L-1) 混合溶液的pH
甲 0.1 0.1 pH=a
乙 0.2 0.2 pH=9
丙 c1 0.2 pH=7
丁 0.2 0.1 pH<7
下列判断正确的是(  )
A.a>9
B.在乙组混合液中c(OH-)-c(HA)=10-9 mol·L-1
C.c1<0.2
D.在丁组混合液中c(Na+)>c(A—)
答案 B
解析 由乙组实验知HA是弱酸,而甲、乙两组实验中,酸碱均恰好反应完,因甲中生成的c(A-)比乙组中的小,故77.(2025·贵州高二期末)如图所示装置,通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成,Fe2O3逐渐溶解,下列判断不正确的是(  )
A.a是电源的负极
B.当通过质子交换膜的H+为0.2 mol时,左侧电极Ⅰ所在区域溶液质量减轻了27 g
C.Cl-通过阴离子交换膜由左向右移动
D.当0.01 mol Fe2O3完全溶解时,至少产生氧气0.336 L(标准状况下)
答案 B
解析 由石墨电极Ⅱ上产生氧气可知,电极Ⅱ为阳极,电极Ⅰ为阴极,则a是电源的负极,故A正确;随着电解的进行,铜离子在阴极得电子生成铜单质,Cl-需通过阴离子交换膜由左向右移动从而保持溶液的电中性,当通过质子交换膜的H+为0.2 mol时,左侧电极Ⅰ所在区域溶液中0.1 mol铜离子得电子,0.2 mol氯离子通过阴离子交换膜由左向右移动,相当于减轻0.1 mol氯化铜的质量,质量减轻了0.1 mol×135 g·mol-1=13.5 g,故B错误、C正确;当0.01 mol Fe2O3完全溶解时,发生反应:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,消耗氢离子为0.06 mol,根据阳极电极反应式2H2O-4e-===O2↑+4H+,产生氧气为0.015 mol,体积为0.336 L (标准状况下),故D正确。
8.(2026·浙江金兰教育合作组织期中联考)AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)===An+(aq)+Bn-(aq),其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质,下列说法正确的是(  )
A.ΔH和ΔS均大于零
B.ΔH和ΔS均小于零
C.ΔH可能大于零或小于零,ΔS大于零
D.ΔH和ΔS均可能大于零或小于零
答案 D
解析 强电解质溶于水有的放热,如硫酸铜等;有的吸热,如碳酸氢钠等,所以强电解质在水中溶解对应的ΔH可能大于零或小于零。AB型强电解质固体溶于水,存在熵的变化。固体转化为离子,混乱度是增加的,但离子在水中存在水合过程,这样会引发水的混乱度的变化,水分子会更加规则,即水的混乱度下降,所以整个溶解过程的熵变ΔS取决于固体转化为离子的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小。若是前者占主导,则整个溶解过程熵增,即ΔS>0,反之,熵减,即ΔS<0。综上所述,D项符合题意。
9.下列实验中,由实验现象不能得到正确结论的是(  )
选项 实验 现象 结论
A 将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振荡 沉淀由白色变为红褐色 Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度
B 在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液并加热 加热后红色加深 证明盐类水解是吸热反应
C 向1.0 mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加2滴甲基橙 溶液呈黄色 NaHCO3溶液呈碱性
D 相同的铝片分别与同温同体积且c(H+)=1 mol·L-1的盐酸、硫酸反应 铝与盐酸反应产生气泡较快 可能是Cl-对该反应起到促进作用
答案 C
解析 醋酸钠是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,向醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液,加热后若红色加深,则碱性增强,平衡正向移动,证明水解是吸热反应,故B正确;甲基橙的变色范围为3.1~4.4,溶液呈黄色,溶液可能呈酸性、中性或碱性,故C错误;相同的铝片,氢离子浓度相同,但阴离子不同,铝与盐酸反应产生气泡较快,可能是Cl-对该反应起到促进作用,故D正确。
10.某恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0,平衡时测得混合气体中CH3OH的物质的量分数φ(CH3OH)与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.a点和b点对应的平衡常数Ka>Kb
B.a点用气体分压(即气体总压强×该气体的体积分数)表示的压强平衡常数Kp= kPa-2
C.若达平衡后,再充入1 mol CO和2 mol H2,CO的转化率减小
D.恒温恒容时,混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化,说明反应达到化学平衡状态
答案 C
解析 该反应的正反应为放热反应,由题图可知,T1温度下φ(CH3OH)大于T2温度下的φ(CH3OH),说明T1时反应进行程度大,则Ka>Kb,A正确;设平衡时一氧化碳转化了x mol,根据题中数据列出三段式如下:
       CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
起始/mol    1   2    0
转化/mol    x   2x    x
平衡/mol    1-x  2-2x   x
a点时CH3OH的物质的量分数为40%,则×100%=40%,解得x=,三种气体的分压分别为p(CO)=p1 kPa=0.2p1 kPa,p(H2)=p1 kPa=0.4p1 kPa,p(CH3OH)=p1 kPa=0.4p1 kPa,压强平衡常数Kp== kPa-2,B正确;若达平衡后,再充入1 mol CO和2 mol H2,相当于增大了压强,平衡正向移动,CO的转化率增大,C错误;恒容条件下,混合气体的物质的量是变量,混合气体的平均摩尔质量也是变量,当其不再随时间的变化而变化时,达到平衡状态,D正确。
11.NiSO4是制备磁性材料和催化剂的重要中间体。用含镍废料(主要成分为NiO,还含有少量CuO、FeO和SiO2)制备NiSO4并回收金属资源的流程如图所示,下列说法错误的是(  )
A.两次“酸溶”都应选稀硫酸
B.滤渣2中含CuS和FeS,可能含有S
C.反应Ⅰ说明FeS比CuS更难溶
D.合理处理废弃物有利于保护环境和资源再利用
答案 C
解析 根据整个流程图可知,制备NiSO4和FeSO4·7H2O,所得产品中阴离子都为S,两次“酸溶”都应选择稀硫酸,A正确;反应Ⅰ为Cu2++FeS===CuS+Fe2+,则滤渣2含CuS和过量FeS,在此过程中可能有-2价的S被氧化成S单质,故滤渣2中还可能有S,B正确;反应Ⅰ为Cu2++FeS===CuS+Fe2+,发生了沉淀的转化,说明CuS比FeS更难溶,C错误。
12.用如图所示装置处理含N的酸性工业废水,某电极反应式为2N+12H++10e-===N2↑+6H2O,则下列说法错误的是(  )
A.电源正极为A,电解过程中有气体放出
B.电解时H+从质子交换膜左侧向右侧移动
C.电解过程中,右侧电解液pH保持不变
D.电解池一侧生成5.6 g N2,另一侧溶液质量减少18 g
答案 C
解析 A项,根据题意,与B极相连的电极Pt的电极反应式为2N+12H++10e-===N2↑+6H2O,作电解池的阴极,故B为负极,则A为正极,溶液中的OH-放电生成O2,正确;B项,电解时,左侧阳极室OH-发生反应,剩余H+,故H+从质子交换膜左侧向右侧移动,正确;D项,电解池一侧生成5.6 g N2,转移的电子的物质的量为2 mol,故另一侧发生反应的水的物质的量为1 mol,溶液质量减少18 g,正确。
13.对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液,已知几种物质在25 ℃时的Ksp和完全沉淀时的pH范围如表,下列说法错误的是(  )
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
Ksp(25 ℃) 8.0×10-16 2.2×10-20 4.0×10-38
完全沉淀时 的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3~4
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.该溶液中c(S)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4
C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH到3~4后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.在pH等于5的溶液中Fe3+不能大量存在
答案 C
解析 由于Cu2+、Fe2+和Fe3+在溶液中均能发生水解反应使得金属阳离子浓度减小,B正确;加入氯水则溶液中必有氯离子存在,即溶液中还存在溶质CuCl2,C错误;由表中数据知Fe3+在pH>4的环境中已沉淀完全,D正确。
14.叔丁基溴可与硝酸银在醇溶液中反应:
(CH3)3C—Br+AgNO3(CH3)3C—ONO2+AgBr↓
反应分步进行:
①(CH3)3C—Br―→[(CH3)3CBr]―→(CH3)3C++Br-
②(CH3)3C++N―→[(CH3)3CONO2]―→(CH3)3C—ONO2
下图是该反应能量变化图。下列说法正确的是(  )
A.选用催化剂可改变反应ΔH的大小
B.图中I对应的物质是[(CH3)3CONO2]
C.其他条件不变时,N的浓度越高,总反应速率越快
D.其他条件不变时,(CH3)3C—Br的浓度是总反应速率的决定因素
答案 D
解析 催化剂可以通过改变活化能来改变化学反应速率,对ΔH无影响,故A错误;由题中反应分步进行的方程式可知,I对应的物质是(CH3)3C+,故B错误;总反应速率主要由活化能最大的步骤决定,即(CH3)3C—Br―→[(CH3)3CBr],其他条件不变时,N的浓度越高,反应②速率越快,但对总反应速率的影响不大,故C错误;由C可知,(CH3)3C—Br的浓度越大,该步骤反应速率越快,总反应速率越快,故D正确。
15.★★(2025·湖南,13)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴入一定量0.2 mol ·L-1 KOH溶液。混合溶液的pH与lgX[X=或]的关系如图所示。
实验2:向10 mL 0.2 mol ·L-1 H2C2O4溶液中加入10 mL 0.2 mol·L-1 BaCl2溶液。
已知:25 ℃时,Ksp(BaC2O4)=10-7.6。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是(  )
A.实验1,当溶液中c(H2C2O4)=c(C2)时,pH=2.5
B.实验1,当溶液呈中性时:c(C2)>c(HC2)>c(H2C2O4)
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:2c(Ba2+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HC2)+2c(C2)
答案 D
解析 由图像可知,lgX=0时,Ka1=c(H+)=10-1.2,Ka2=c(H+)=10-3.8,Ka1×Ka2=× ==10-1.2×10-3.8=10-5.0,当c(H2C2O4)=c(C2)时,c(H+)=10-2.5mol·L-1,pH=2.5,A正确;当溶液呈中性时,c(H+)=10-7mol·L-1,由两步电离平衡常数可知,=>1,c(HC2)> c(H2C2O4),同理:=>1,c(C2)>c(HC2),B正确;方法一:实验2的离子方程式:H2C2O4(aq)+Ba2+(aq) BaC2O4(s)+2H+(aq),平衡常数:K== ===102.6,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀。方法二:进行定量计算,两步电离平衡反应式相加,得到H2C2O4 2H++C2 K=10-5.0,二者等体积混合,c(H2C2O4)=0.1 mol·L-1,列三段式:
         H2C2O4 2H++C2
始/(mol·L-1)     0.1  0   0
变/(mol·L-1)     x   2x  x
平/(mol·L-1)     0.1-x  2x  x
则K==10-5.0,估算x的数量级为10-3,故Q=c(Ba2+)·c(C2)≈0.1×10-3=10-4>Ksp(BaC2O4)=10-7.6,故有沉淀生成,C正确;根据电荷守恒,右侧缺少了OH-的浓度,D错误。
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16.(16分)(2026·重庆名校联盟期中联考)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验如下:
①三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水;锥形瓶中加入125 mL水和适量指示剂,并预加0.30 mL 0.010 00 mol·L-1的碘标准溶液,搅拌。
②以0.2 L·min-1流速通氮气,再加入过量磷酸,加热并保持微沸,同时用碘标准溶液滴定,至终点时滴定消耗了1.00 mL碘标准溶液。
③做空白实验,消耗了0.10 mL碘标准溶液。
④用适量Na2SO3替代香菇样品,重复上述步骤,测得SO2的平均回收率为95%。
(1)装置图中仪器a的名称为       。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为    (填字母)。
A.250 mL  B.500 mL  C.1 000 mL
(3)滴定管在使用前需要    、洗涤、润洗;锥形瓶内需要加入    作为指示剂;滴定终点时溶液的颜色为    ;滴定反应的离子方程式为        。
(4)若先加磷酸再通氮气,会使测定结果    (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)该样品中亚硫酸盐含量为     mg·kg-1(以SO2计,结果保留三位有效数字)。
答案 (1)球形冷凝管
(2)C (3)检漏 淀粉溶液 蓝色 SO2+I2+2H2O===4H++2I-
(4)偏低 (5)80.8
解析 (2)三颈烧瓶中加入400 mL水及10.00 g样品,向其中加入H3PO4的体积不超过10 mL,在加热时,三颈烧瓶中的液体不能超过其容积的,故三颈烧瓶适宜的规格为1 000 mL。(3)滴定管在使用前需要检漏、洗涤、润洗;碘与二氧化硫的反应中,指示剂可选淀粉溶液;当滴入最后半滴碘标准溶液,溶液变为蓝色且半分钟内不褪色时,说明到达滴定终点,反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O===4H++S+2I-。(4)若先加磷酸再通氮气,则不能将装置中的空气及时排出,有部分亚硫酸盐和SO2被装置中的O2氧化,碘标准溶液的消耗量减少,导致测定结果偏低。(5)滴定时离子方程式为SO2+I2+2H2O===4H++2I-,可知n(SO2) =n(I2),香菇样品消耗的碘标准溶液的体积为V消耗+V预加-V空白=1.00 mL+0.30 mL-0.10 mL=1.20 mL,则该样品中亚硫酸盐的含量为 mg·kg-1≈80.8 mg·kg-1。
17.(12分)工业上以软锰矿(主要成分MnO2,还含有少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2等)为原料制取金属锰的工艺流程如图所示:
(1)软锰矿“粉磨”的目的是        。
(2)写出“浸出”过程中FeSO4参与反应的离子方程式:    。
(3)“浸渣”的主要成分是   (填化学式)。
(4)“除杂”反应中X可以是    (填字母)。
a.MnO b.Zn(OH)2
c.Cu2(OH)2CO3 d.Mn(OH)2
(5)写出“沉锰”操作中发生反应的离子方程式:    。
(6)“电解”操作中电极均为惰性电极,写出阴极的电极反应式:    。
(7)在废水处理中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去,向含有0.020 mol·L-1 Mn2+的废水中通入一定量的H2S气体,调节溶液的pH=a,当c(HS-)=1.0×10-4 mol·L-1时,Mn2+开始沉淀,则a=       [已知:25 ℃时,H2S的电离常数Ka1=1.0×10-7,Ka2=7.0×10-15;Ksp(MnS)=1.4×10-15]。
答案 (1)增大反应物的接触面积,加快浸出速率及提高原料的浸出率
(2)MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O
(3)SiO2 (4)ad
(5)Mn2++2===MnCO3↓+H2O+CO2↑
(6)Mn2++2e-===Mn
(7)5
解析 由工艺流程图可知,“浸出”步骤时,软锰矿与稀硫酸和硫酸亚铁混合反应,SiO2不溶于酸,为“浸渣”的主要成分;经亚铁离子和二氧化锰的氧化还原反应,氧化铝、氧化铁和稀硫酸的反应等,所得浸取液中含有Mn2+、Fe3+、Al3+, “除杂”反应中X的目的是调节溶液的pH,使Fe3+和Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀;滤液1利用NH4HCO3“沉锰”,生成MnCO3沉淀,沉淀经稀硫酸溶解,得到硫酸锰溶液,“电解”时电解的是MnSO4溶液,阴极发生还原反应得到Mn。
(4)“除杂”反应中X的目的是调节溶液的pH,使Fe3+和Al3+沉淀,但不能引入新的杂质离子,可以选择MnO和Mn(OH)2,故选a、d。
(7)根据c(Mn2+)及Ksp(MnS)=1.4×10-15可知,当Mn2+开始沉淀时,c(S2-)== mol·L-1=7.0×10-14 mol·L-1,根据电离方程式HS- H++S2-,得Ka2===7.0×10-15,c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1,则pH=5。
18.(16分)(2026·江苏南通期中)NH3是应用广泛的重要化工原料,可用于合成CO(NH2)2(尿素)、HNO3等物质。
(1)合成氨。向2 L的密闭容器内投入1.2 mol N2和3.6 mol H2,以铁为催化剂,保持温度不变,充分反应达平衡时N2为0.6 mol。
①下列描述可判断合成氨反应达到平衡状态的有    (填字母)。
a.n(N2)、n(H2)之比维持1∶3
b.2v正(N2)=v逆(NH3)
c.混合气体的密度不再变化
d.混合气体的压强不再变化
②相同温度下,若起始时向容器中充入1 mol N2、3 mol H2、2 mol NH3,此时v正    (填“>”“<”或“=”)v逆。
(2)合成CO(NH2)2。
①反应2NH3(l)+CO2(g)===CO(s)+H2O(l)可用于工业制取CO(NH2)2。估算该反应的ΔH需要    (填数字)种化学键的键能数据。
②CO(NH2)2在结晶过程中会发生脱氨的副反应,反应历程如下:
反应Ⅰ:CO(l) HNCO(g)+NH3(g)(快反应)
反应Ⅱ:HNCO(g)+CO(NH2)2(l) (H2NCO)2NH(l)(缩二脲)(慢反应)
在CO(NH2)2结晶过程中,反应Ⅰ可快速到达平衡状态。实验表明,在合成尿素的体系中,c(NH3)越高,缩二脲生成速率越慢,其原因是       。
③我国科研工作者以污染物NO为氮源,用ZnO纳米片电催化CO2与NO合成CO(NH2)2。电催化合成CO(NH2)2的原理如图所示。若电解2 min,电路中转移1×10-3 mol e-,用左室(含2 L溶液)中生成CO(NH2)2的浓度变化表示的化学反应速率为     mol·L-1·min-1,b电极附近产生的气体是    (填化学式)。
(3)合成HNO3。氨催化氧化时会发生下列两个竞争反应:
反应Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)
反应Ⅱ:4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)
在恒容密闭容器中充入1 mol NH3和2 mol O2,反应相同时间,测得N2、NO的物质的量与反应温度的关系如图所示。
①A点对应的NH3的转化率为    。
②840 ℃以后,NO的物质的量下降的原因可能是       。
答案 (1)①bd ②>
(2)①4 ②c(NH3)升高,反应Ⅰ的化学平衡逆向移动,使c(HNCO)变小,从而使缩二脲的生成速率变慢 ③2.5×10-5 CO2、O2
(3)①60% ②催化剂的活性降低或反应Ⅰ平衡向逆反应方向移动
解析 (1)①合成氨反应中,N2和H2初始物质的量之比为1∶3,反应过程中按物质的量之比为1∶3消耗,则n(N2)、n(H2)之比维持1∶3不能判断反应是否达到平衡状态,a项不符合题意;2v正(N2)=v逆(NH3),正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,b项符合题意;反应容器体积恒定,气体总质量不变,则混合气体的密度恒定,不能判断反应是否达到平衡状态,c项不符合题意;合成氨反应前后气体总物质的量减小,则压强不变时反应达到平衡状态,d项符合题意。②由题目信息列出三段式:
       N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
初始/mol   1.2  3.6   0
反应/mol   0.6  1.8   1.2
平衡/mol   0.6  1.8   1.2
则反应的平衡常数K=≈1.65,相同温度下,若起始时向容器中充入1 mol N2、3 mol H2、2 mol NH3,浓度商Q=≈0.59<1.65,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率。(2)①ΔH=反应物总键能-生成物总键能,故需要N—H、C==O、C—N和O—H 4种化学键的键能数据。③图示尿素合成装置为电解池,a电极为阴极,电极反应式为2NO+10e-+11CO2+7H2O===CO(NH2)2+10HC,b电极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-+4===O2↑+4CO2↑+4H2O,2 min时,电路中转移1×10-3 mol e-,生成1×10-4 mol CO(NH2)2,反应速率v==2.5×10-5 mol·L-1·min-1。(3)①根据元素守恒可得A点时,N2、NO的物质的量均为0.2 mol,则此时NH3的物质的量为0.4 mol,NH3的转化率α=×100%=60%。
19.(11分)Ⅰ.已知:25 ℃时,部分物质的电离常数如表所示。
弱酸 CH3COOH H2CO3 HClO
电离 常数 1.8×10-5 Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 3.0×10-8
(1)根据表中数据,上述三种酸酸性最弱的是   
(填字母)。
a.CH3COOH b.H2CO3
c.HClO
(2)常温下相同浓度的下列溶液:①CH3COONH4溶液、②CH3COONa溶液、③CH3COOH溶液,其中c(CH3COO-)由大到小的顺序是   (填序号)。
(3)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH-)=    mol·L-1;请设计实验,比较常温下0.1 mol·L-1 CH3COONa的水解程度和0.1 mol·L-1 CH3COOH的电离程度大小:         (简述实验步骤和结论)。
Ⅱ.常温下,已知H3PO3溶液中含磷微粒的浓度之和为0.1 mol·L-1,溶液中各含磷微粒的pc-pOH关系如图所示。
已知:pc=-lg c,pOH=-lg c(OH-);x、z两点的坐标分别为(7.3,1.3)、(12.6,1.3)。
(4)H3PO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为                     。
(5)表示pc(H2P)随pOH变化的曲线是  (填“①”“②”或“③”)。
(6)常温下,NaH2PO3溶液中的c(HP)   c(H3PO3)(填“<”“>”或“=”)。
答案 (1)c
(2)②>①>③
(3)10-4 将0.1 mol·L-1的CH3COONa、CH3COOH溶液等体积混合,然后测定混合溶液的pH。若pH<7,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度;若pH>7,说明CH3COOH的电离程度小于CH3COO-的水解程度
(4)H3PO3+2OH-===HP+2H2O
(5)② (6)>
解析 (1)根据表中数据可知酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,酸性最弱的为HClO。(2)CH3COONH4、CH3COONa均为强电解质,完全电离,而CH3COOH是弱酸,只有很少部分发生电离,故CH3COOH溶液中c(CH3COO-)最小;CH3COONa溶液中CH3COO-部分水解,而在CH3COONH4溶液中CH3COO-、N互相促进水解,即CH3COONH4溶液中c(CH3COO-)比CH3COONa溶液中小;综上分析,溶液中c(CH3COO-):②>①>③。(3)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中c(H+)=10-10 mol·L-1,则溶液中c(OH-)=10-4 mol·L-1,溶液中的OH-完全由水电离产生,故水电离出的c(OH-)=10-4 mol·L-1。(4)图示有三条曲线说明H3PO3是二元弱酸,即H3PO3与足量NaOH溶液反应产生Na2HPO3和H2O,其离子方程式为H3PO3+2OH-===HP+2H2O。(5)结合图示曲线可知,①、②、③分别表示pc(HP)、pc(H2P)、pc(H3PO3)随pOH变化的曲线,表示pc(H2P)随pOH变化的曲线是②。(6)常温下NaH2PO3溶液中存在H2P电离产生的HP和H+,也存在H2P水解产生的H3PO3和OH-。由于①表示pc(HP)随pOH变化的曲线,③表示pc(H3PO3)随pOH变化的曲线,据图可知,在y点c(HP)=c(H3PO3),此时溶液pOH=10,说明H2P的水解程度小于其电离程度,因此c(HP)>c(H3PO3)。

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