(2)闯关B卷—2021-2022学年人教版高二化学上学期期末达标测试卷
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.北京申办2022年冬奥会时提出“绿色办奥”理念,下列做法与“绿色办奥”理念不符合的是( )
A.场馆建设使用以太阳能和地热能供能的“被动房”
B.场馆的照明、运行均由光伏发电和风力发电提供
C.赛区内的交通服务基本实现电动汽车保障
D.燃煤中掺入一此生石灰以实现“碳中和”
2.与发生反应的过程用模型表示如下(“—”表示化学键):
下列说法不正确的是( )
A.过程Ⅰ是吸热过程
B.过程Ⅲ一定是放热过程
C.该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键
D.该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
3.盐类水解在生活中有广泛应用,下列事实跟水解原理无关的是( )
A.热的溶液可以增强清洗油污的效果
B.铵态氮肥不适宣与草木灰混用
C.用制备时加入大量的水并加热
D.保存溶液时加入少量铁粉
4.有平衡体系:,为了增加甲醇单位时间的产量,应采用的最佳反应条件是( )
A.高温、高压
B.低温、高压、催化剂
C.低温、低压
D.适宜温度、高压、催化剂
5.下列事实中,与电化学腐蚀无关的是( )
A.用铜质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀
B.在空气中,银器表面会生成一层黑色的物质
C.在远洋海轮的船体吃水线以下焊上一定数量的锌板
D.埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更容易被腐蚀
6.已知溶液与盐酸反应生成吸热,溶液与盐酸反应生成放热。关于下列的判断正确的是( )
A. B.
C. D.
7.Bodenstein研究了反应,某温度下,上述反应正反应速率为,逆反应速率为,其中(为速率常数,为活化能,为比例系数),下列说法错误的是( )
A.速率常数只受温度的影响
B.加入催化剂,增大倍数等于增大倍数
C.该反应的平衡常数
D.其他条件一定,反应物浓度越大正反应速率越大
8.火星大气中含有大量,一种有参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时( )
A.负极上发生还原反应 B.在正极上得电子
C.阳离子由正极移向负极 D.将电能转化为化学能
9.《本草纲目》中记载“(火药)乃焰消()、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”。火药燃烧爆炸时发生的反应为。
已知:①碳的燃烧热
②
③
则为( )
A. B. C. D.
10.《自然科学》杂志上关于Li—空气电池如图所示。对该电池的分析正确的是( )
A.多孔碳材料是负极 B.Li发生氧化反应
C.电子由多孔碳材料沿导线流向Li D.发生
11.25℃时,下列说法不正确的是( )
A.的醋酸溶液的电离度分别为,则
B.pH相等的盐酸、溶液,
C.1LpH=7的溶液中水电离出的的物质的量为
D.中和pH和体积均相等的醋酸、盐酸,所需NaOH的物质的量前者多
12.在50%负载型金属催化作用下,可实现低温下甲烷化。发生的反应有:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
将与按照一定流速通过催化氧化管,测得的转化率与的选择性[选择性=]随温度变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应Ⅱ的平衡常数可表示为
B.其他条件不变,增大压强可提高的选择性
C.其他条件不变,升高温度,出口处甲烷的量一直增大
D.在X点所示条件下,延长反应时间不能提高的转化率
13.25℃时,用的NaOH溶液滴定的一元强酸甲和一元弱酸乙,滴定曲线如图所示。下列有关判断正确的是( )
A.曲线Ⅰ代表的滴定最好选用甲基橙作指示剂
B.曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙
C.电离常数
D.图象中的
14.如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图(所用电极均为惰性电极)。下列说法错误的是( )
A.电解饱和食盐水的化学方程式为
B.从E口逸出的气体是
C.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电能力
D.标准状况下每生成22.4L,便产生2molNaOH
15.已知:常温下,。常温下,向溶液中逐滴滴加溶液,溶液pM与加入溶液的体积的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.,
B.若,则反应终点可能为e点
C.a、b、d三点中,由水电离的和的乘积最大的为b点
D.相同条件下,若用等浓度等体积的溶液代替上述溶液,则反应终点b向c方向移动
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(13分)用如图所示的装置测定中和反应反应热。
实验药品:100mL0.50盐酸、溶液、氨水。
实验步骤:略。
已知弱碱电离时吸热。
回答下列问题。
(1)从实验装置上看,还缺少_______,其能否用铜质材料替代?_______(填“能”或“不能”),理由是_______。
(2)装置中隔热层的作用是_______。
(3)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为),生成的溶液的比热容,测得温度如下:
反应物 起始温度 最高温度
甲组(HCl+NaOH) 15.0 18.3
乙组 15.0 18.1
①两组实验结果存在差异的原因是_______。
②的=_______(保留一位小数)。
③某同学利用上述装置重新做甲组实验,测得反应热偏大,则可能的原因是_______(填序号)。
A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度
B.做该实验时室温较高
C.杯盖未盖严 D.NaOH溶液一次性迅速倒入
17.(14分)汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图甲所示。和完全反应生成NO会_________(填“吸收”或“放出”)_________kJ能量。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图乙所示(提示:可在此固体电解质中自由移动)。
①NO电极上发生的是_______反应(填“氧化”或“还原”)。
②外电路中,电子是从_______电极流出(填“NiO”或“P”)。
③Pt电极上的电极反应式为_______。
(3)一种新型催化剂用于NO和CO的反应。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验部分条件已经填在下表中。
实验编号 NO初始浓度/ CO初始浓度/ 催化剂的比表面积/
Ⅰ 280 82
Ⅱ 280 124
Ⅲ 280 82
①请将表中数据补充完整:_________。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验_________(填序号)。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中,NO的物质的量浓度随时间t的变化曲线如图内所示,其中表示实验Ⅱ的是曲线_______(填“甲”或“乙”)。
(4)在容积固定的绝热容器中发生反应,不能说明已达到平衡状态的是______(填序号)。
A.容器内混合气体温度不再变化
B.容器内的气体压强保持不变
C.
D.容器内混合气体密度保持不变
18.(14分)下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃)。
酸 电离方程式 电离平衡常数K
回答下列各题:
(1)当温度升高时,值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在温度相同时,各弱酸的值不同,那么值的大小与酸性的相对强弱有何关系?________________________________________。
(3)若把都看作是酸,其中酸性最强的是______,最弱的是________。
(4)多元弱酸是分步电离的,每一步都有相应的电离平衡常数。对于同一种多元弱酸的、、之间存在着数量上的规律,此规律是______________,产生此规律的原因是___。
(5)用食醋浸泡有水垢的水壶,可以清除其中的水垢,通过该事实________(填“能”或“不能”)比较醋酸与碳酸的酸性强弱,请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱。方案: _ __。
19.(14分)氨气广泛应用于化肥、制药、合成纤维等领域。
Ⅰ.工业上可由氢气和氮气合成氨气。若用分别表示和固体催化剂,则在固体催化剂表面合成氨的过程如图所示:
(1)吸附后,能量状态最高的是________________(填序号)。
(2)结合上述过程,一定温度下在固体催化剂表面进行的分解实验,发现的分解速率与其浓度的关系如图所示。从吸附和解吸过程分析,前反应速率增加的原因可能是______ __________;之后反应速率降低的原因可能是________________。
Ⅱ.利用在催化剂()作用下将还原为是目前应用最为广泛的氮氧化物()净化方法,其原理是:
主板应:
副反应:
(3)根据盖斯定律可得:
则=________________(用含的式子表示)。
(4)催化剂中的是活性组分。在反应器中以一定流速通过混合气,在不同温度下进行该催化反应,的质量分数对单位时间内NO去除率的影响如图所示。
①从起始至对应A、B、C三点的平均反应速率由小到大的顺序为________________。
②的质量分数对该催化剂活性的影响是________________。
(5)一定温度下,向1 L恒容密闭容器(含催化剂)中投入1 mol 和1.5 mol NO,发生反应。达到平衡状态时,NO的转化率为60%,则平衡常数为________________(列出计算式即可)。
答案以及解析
1.答案:D
解析:A.太阳能和地热能为清洁能源,不会产生污染性气体,A正确;
B.光能与风能为清洁能源,光伏发电和风力发电不会产生污染,B正确;
C.电动汽车不会生成有NO等污染性气体,C正确;
D.燃煤中掺入一些生石灰可以减少二氧化硫的排放,不能减少CO2的排放.不能实现“碳中和”,D错误;
答案选D。
2.答案:D
解析:过程Ⅰ分子中的化学键断裂形成原子,属于吸热过程,故A正确;过程Ⅲ为新化学键形成的过程,是放热过程,故B正确;过程Ⅰ中所有的旧化学键断裂,过程Ⅲ为新化学键形成的过程,故C正确;该反应可通过燃料电池,实现化学能到电能的转化,故D错误。
3.答案:D
解析:A.加热促进碳酸根离子的水解,溶液碱性增强,热的溶液可以增强清洗油污的效果,和盐类的水解有关,故A不选;B.铵态氮肥水解早酸性,草木灰呈碱性,不适宣与草木灰混用,使肥效损失,和盐类的水解有关,故B不选C.是强酸弱碱盐,水解生成和HCl,方程式为,故加入大量的水能促进其水解得到,和盐类的水解有关,故C不选; D.保存溶液时加入少量铁粉,防止亚铁离子氧化,和盐类的水解无关,故选D。
4.答案:D
解析:该反应为气体分子数减小的放热反应,降低温度平衡正向移动,但温度过低时反应速率较慢,增大压强平衡正向移动,且能加快反应速率,使用催化剂可以加快反应速率,缩短反应达平衡的时间,则应采取的反应条件是适宜温度、高压、催化剂,D项正确。
5.答案:B
解析:A.铁的活动性大于铜,用铜质铆钉铆接铁板,容易发生电化学反应,铁板易被腐蚀,A正确;B.在空气中,银与空气中氧气反应生成氧化银,银器表面会生成一层黑色的物质,不涉及电化学腐蚀,B错误; C.在远洋海轮的船体吃水线以下焊上一定数量的锌板,锌活动性强。做原电池的负极,保护了钢铁船底。C正确;D.埋在潮湿土壤里的铁管由于潮湿土填中的电解质更容易导电,发生电化学反应,故比埋在干燥土壤里的铁管更容易被腐蚀,D正确;故选B。
6.答案:B
解析:均只存在化学键的形成,形成化学键时会释放能量,所以,A错误;根据盖斯定律,将与相加可得:,由题意可知,该反应属于吸热反应,则,B正确;根据盖斯定律,将题给前三个反应相加得到:,由题意可知,该反应属于放热反应,则,C错误;根据盖斯定律知,的,所以,D错误。
7.答案:A
解析:A项,速率常数还受的影响,错误;C项,,达到平衡时,整理得,正确;B项,催化剂通过参与反应,改变反应历程,从而降低反应活化能来加快反应速率,不改变平衡常数,由C项知,,故加入催化剂,增大倍数等于增大倍数,正确;D项,由反应速率公式可知,反应物浓度和反应速率正相关,故其他条件一定,反应物浓度越大正反应速率越大,正确。
8.答案:B
解析:本题考查原电池。根据题意可知,该电池中钠为负极,碳纳米管为正极。负极上金属钠失去电子发生氧化反应,即,A项错误;在正极碳纳米管上得电子发生还原反应生成碳,电极反应式为,B项正确;放电时,阳离子从负极移向正极,C项错误;放电时,将化学能转化为电能,D项错误。
9.答案:A
解析:碳的燃烧热,则碳燃烧的热化学方程式为①,②,③,根据盖斯定律,可得。
10.答案:B
解析:A.电池放电时,中O的化合价降低,过程为得电子的过程,所以放电时,多孔碳材料电极为正极,故A错误;
B.原电池中锂电极为原电池的负极,失电子发生氧化反应,故B正确;
C.放电时,Li转化为,电子经外电路从锂电极流向多孔碳材料,故C错误;
D.当电池工作时,与在多孔碳材料电极处生成,正极反应式为,故D错误;
故选B。
11.答案:C
解析:弱电解质的浓度越小,电离度越大,故,A正确;pH相等的盐酸、溶液,氢离子、氢氧根离子浓度分别相等,根据电荷守恒可得,B正确;25℃时,纯水中水电离出的浓度为,是弱酸弱碱盐,其水解促进水的电离,因此其溶液中水电离出的氢离子浓度大于,物质的量大于,C错误;醋酸部分电离,因此pH和体积均相等的醋酸、盐酸,醋酸浓度大于盐酸浓度,中和所需NaOH的物质的量前者多,D正确。
12.答案:B
解析:A项,表达式中分子和分母颠倒,错误;B项,对于反应Ⅰ,加压平衡不移动,反应Ⅱ和反应Ⅲ均为气体体积减小的反应,加压时,平衡均正向移动,的生成量增多,则的选择性增大,正确;C项,若反应达平衡后继续升高温度,反应Ⅱ和反应Ⅲ的平衡均逆向移动,的生成量减小,错误;D项,图中X点后,随着温度的升高,的转化率继续增大,至最高点后,继续升温,的转化率开始下降,说明X点时反应未达到平衡状态,故通过延长反应时间,可以提高的转化率,错误。
13.答案:C
解析:根据两种酸的浓度均为以及曲线Ⅰ、Ⅱ的起点对应的pH可知,曲线Ⅰ为NaOH滴定一元弱酸乙,曲线Ⅱ为NaOH滴定一元强酸甲。分析曲线Ⅰ可知,滴定终点时溶液为碱性,故应选取酚酞作指示剂,A项错误;由以上分析可知,B项错误;由a点可知,滴定前,一元弱酸乙溶液中,故,C项正确;由强碱滴定强酸达到滴定终点时pH=7可知,,D项错误。
14.答案:B
解析:由钠离子的移动方向可以确定左边电极为阳极,右边电极为阴极。电解饱和食盐水的化学方程式为,当有1mol氯气生成时,有2mol氢氧化钠生成,A、D项正确。阴极发生还原反应,氢气从E口逸出,B口应加入含少量NaOH的水溶液以增强导电能力,D口得到氢氧化钠浓溶液,B项错误、C项正确。
15.答案:C
解析:A项,b点时恰好生成硫化铜沉淀,则加入溶液的体积是20.0 mL,硫化铜存在沉淀溶解平衡:,,pM=18,即,正确;B项,若,溶液中硝酸铜的物质的量是,完全反应时消耗硫化钠,即硫化钠溶液的体积为,则反应终点可能为e点,正确;C项,铜离子单独存在或者硫离子单独存在,均会水解,促进水的电离,b点恰好形成硫化铜沉淀,则a、b、d三点中,b点水的电离程度最小,错误;D项,相同条件下,若用等浓度等体积的溶液代替溶液,则滴加硫化钠溶液恰好生成硫化汞沉淀消耗硫化钠溶液的体积是20.0mL,硫化汞存在沉淀溶解平衡:,,则反应终点b向c方向移动,正确;故选C。
16.答案:(1)玻璃搅拌器;不能;金属材料易散热,会使实验误差增大
(2)减少实验过程中的热量损失
(3)①为弱碱,电离时要吸热,导致放热较少;②;③AC
解析:(1)由简易量热计的构造可知该装置缺少的仪器是玻璃搅拌器;金属材料易散热,会使实验误差增大,所以不可以用铜质材料替代玻璃搅拌器。
(2)做中和反应反应热的测定实验要做好保温工作,隔热层的作用是减少实验过程中的热量损失。
(3)①两组实验一个是强酸和强碱的反应,一个是强酸和弱碱的反应,为弱碱,电离时要吸热,导致放热较少。②盐酸与氨水的总质量为,,则生成0.025mol水放出的热量为,所以生成1mol水放出的热量为,则反应的。③测完盐酸的温度直接NaOH溶液温度时,温度计上残留的酸液未用水冲洗干净,酸碱中和会放热,导致一部分反应物损失,使测得的偏大,A项可能;做该实验时室温较高,不会影响实验结果,B项不可能;杯盖未盖严会导致热量散失,使测得的偏大,C项可能;NaOH溶液一次性迅速倒入可以减少实验误差,减少热量损失,D项不可能。
17.答案:(1)吸收;180
(2)①氧化;②NO;③
(3)①;②Ⅰ和Ⅲ;③乙
(4)CD
解析:(1)由图甲可知,和完全反应生成NO时,反应物中化学键断裂吸收的总能量为946kJ+498kJ=1444kJ,形成生成物中化学键放出的总能量为2×632kJ=1264kJ,则反应时需要吸收180kJ能量。
(2)①原电池中,NiO电极为负极,电极上NO失电子发生氧化反应生成。②外电路中,电子由负极(NiO电极)流出,经导线流入正极(Pt电极)。③原电池中,Pt电极为正极,在正极上发生还原反应生成,电极反应式为。
(3)①由表格数据可知,实验Ⅰ、Ⅱ温度相同,催化剂的比表面积不同,实验目的是验证催化剂的比表面积对反应速率的影响,则温度和反应物的初始浓度要相同;实验Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积相同、温度不同,实验目的是验证温度对反应速率的影响,则反应物的初始浓度要相同,应该为。②由表格数据可知,实验Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积相同,温度不同,实验目的是验证温度对反应速率的影响。③因实验Ⅰ、Ⅱ催化剂的比表面积不同,温度、反应物的初始浓度相同,催化剂的比表面积对平衡移动无影响,但实验Ⅱ的反应速率快,先达到化学平衡状态,故实验Ⅱ对应的为曲线乙。
(4)A项,因反应在绝热容器中进行,容器内混合气体温度会变化,当温度不再变化时,说明反应已达到平衡状态;B项,该反应的正反应是一个气体体积减小的反应,当容器内的气体压强保持不变,说明正、逆反应速率相等,反应已达到平衡状态;C项,平衡时,,时正逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态;D项,由质量守恒定律可知,反应前后气体总质量不变,容器的容积不变,则容器内混合气体密度一直保持不变,混合气体的密度不变不能说明反应已达到平衡状态。
18.答案:(1)增大
(2)值越大,电离出的氢离子浓度越大,所以酸性越强
(3);
(4);上一级电离产生的对下一级电离有抑制作用
(5)证明醋酸的酸性大于碳酸,可用与 (水垢的主要成分)或反应产生来证明。
解析: (1)弱电解质的电离是吸热反应,升高温度能促进电离,故升高温度,值增大。
(2)值越大,说明电离出的氢离子浓度越大,该酸越易电离,酸性越强。
(3)因为值越大,酸性越强,这几种酸中,的值最大,的值最小,故酸性最强的是,酸性最弱的是。
(4)由表中常数之间约是105倍的关系,即,酸的每级电离都能产生,故上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用,使得上一级的电离常数远大于下一级的电离常数。
(5)证明醋酸的酸性大于碳酸,可用与 (水垢的主要成分)或反应产生来证明。
19.答案:(1)B
(2)氨的浓度增加,催化剂表面吸附的氨分子增多,速率增大;催化剂表面的氨分子太多,不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸
(3)
(4)①;②在100℃~200℃内,的质量分数越高,催化剂的活性越好,超过200℃,没有明显区别
(5)
解析:(1)由于化学键的断裂要吸收能量,化学键的形成要释放能量,所以B的能量状态最高。
(3)根据盖斯定律由可得。
(4)①单位时间内NO的去除率越大,平均反应速率越大,则反应速率。②根据图象可知,在100℃~200℃内,的质量分数越高,单位时间内NO的去除率越大,催化剂的活性越好,超过200℃,单位时间内NO的去除率没有明显区别,说明的质量分数对催化剂活性无明显影晌。
(5)根据题给条件列出三段式:
容器体积为1L,则平衡常数。