舒城县2021-2022学年高二下学期开学考试
化学
时间:90分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cu-64
一、选择题(每小题3分,共54分,每小题只有一个选项符合题意。)
1.CO与N2O均是大气污染物,可通过反应CO+N2O = N2+CO2转化为无害气体,其相对能量与反应历程的关系如图所示。
已知CO与N2O在铁催化剂表面进行如下两步反应:第一步:Fe+N2O = FeO+N2;第二步:FeO+CO = Fe+CO2
下列叙述错误的是 ( )A.FeO是反应的中间产物
B.两步反应的ΔH均小于0
C.该反应的速率主要由第二步反应决定
D.E2-E0为在没有催化剂条件下总反应的活化能
2.氢卤酸的能量关系如图所示下列说法正确的是 ( )
A.已知HF气体溶于水放热,则HF的△H1<0
B.相同条件下,HCl的△H2比HBr的小
C.相同条件下,HCl的△H3+△H4比HI的大
D.一定条件下,气态原子生成1molH-X键放出akJ能量,则该条件下△H2=+akJ/mol
3.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+ O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 ( )
A B C D
升高温度,平衡常数减小 0~3s内,反应速率为v(NO2)= 0.2mol·L-1 t1时仅加入催化剂,平衡正向移动 达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)
4.已知反应:NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g),起始时向某密闭容器中通入1molNO2、2molS18O2,反应达到平衡后,下列有关说法正确的是 ( )
A.NO2中不可能含18O
B.有1molN18O生成
C.S18O2的物质的量不可能为0.8mol
D.SO2、SO3、NO、NO2均含18O时,说明该反应达到平衡
5.某温度下,恒容密闭容器内发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g)ΔH<0,该温度下,K=43。某时刻,测得容器内H2、I2、HI的浓度依次为0.01mol/L、0.01mol/L、0.02mol/L。一段时间后,下列情况与事实相符的是 ( )
A.氢气的体积分数变小 B.混合气体密度变大
C.混合气体颜色变深 D.容器内压强变小
6.CO2和H2的混和气体加热到1023K时,可建立下列平衡:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),在该温度下,平衡时有90%的氢气变成水蒸气(平衡常数K=1),则原混合气体中CO2和H2的分子数之比为 ( )
A.9∶1 B.1∶5 C.1∶10 D.1∶1
7.煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。现将不同物质的量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,发生反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0.4 1.6 3
下列说法错误的是 ( )
A.实验1达到化学平衡,以v(H2O)表示的化学反应速率为0.16mol L-1 min-1
B.该反应的正反应活化能小于逆反应活化能
C.900℃时,实验2若CO(g)、H2O(g)的起始加入的物质的量分别为4mol、2mol,则达到平衡时H2O的转化率为40%
D.650℃时,实验1若CO(g)、H2O(g),CO2(g)、H2(g)的起始加入的物质的量分别为1.5mol、2mol、2.5mol、3mol,则此时v(正)<v(逆)
8.下列反应在任意温度下一定能自发进行的是 ( )
A.2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
B.NH3(g)+HCl(g)= NH4Cl(s)△H<0
C.CaCO3(s)= CaO(s)+CO2(g)△H>0
D.X2Y2(s)= X2(g)+Y2(g)△H<0
9.现有等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,分别加入足量镁,产生H2的体积(同温同压下测定)的变化图示如下,其中正确的是 ( )
A.①③ B.②④ C.①②③④ D.都不对
10.已知:pKa=-lgKa。25℃时,几种弱酸的pKa值如下表所示。下列说法正确的是 ( )
弱酸的化学式 CH3COOH HCOOH H2SO3
pKa 4.74 3.74 pKa1=1.90,pKa2=7.20
A.向Na2SO3溶液中加入过量醋酸,反应生成SO2
B.25℃时,pH=8的甲酸钠溶液中,c(HCOOH)=9.9×10-7mol·L-1
C.25℃时,某醋酸溶液pH=a,则等浓度的甲酸溶液pH=a-1
D.相同温度下,等浓度的HCOONa溶液比Na2SO3溶液的pH大
11.向10mL1mol·L-1的HCOOH溶液中不断滴加1mol·L-1的NaOH溶液,并保持常温,所加碱的体积与-lgc水(H+)的关系如图所示,c水(H+)为溶液中水电离的c(H+)。下列说法不正确的是 ( )
A.常温下,Ka(HCOOH)的数量级为10-4
B.a、b两点pH均为7
C.从a点到b点,水的电离程度先增大后减小
D.混合溶液的导电性逐渐增强
12.25℃时,浓度均为0.1mol·L-1的溶液,其pH如下表所示。有关说法正确的是 ( )
序号 ① ② ③ ④
溶液 NaCl CH3COONH4 NaF NaHCO3
pH 7.0 7.0 8.1 8.4
A.酸性强弱:H2CO3>HF
B.①和②中溶质均未水解
C.离子的总浓度:①>③
D.④中:c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(H2CO3)= 0.1mol·L-1
13.常温下向20.00mL0.1000的K2X溶液中滴入0.1000的盐酸,溶液的pH与所加盐酸体积的关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.常温下,KHX溶液中水电离出的
B.H2X的一级电离常数
C.b点溶液中:
D.c点溶液中:
14.某温度下,分别向体积均为10mL、浓度均为0.1mol·L 1的KCl溶液和K2CrO4溶液中滴加0.1mol·L 1的AgNO3溶液,滴加过程中pCl和pCrO4随加入AgNO3溶液的体积(V)的变化关系如图所示。已知:pCl=-lgc(Cl ),pCrO4=-lgc(CrO42-)。下列说法不正确的是 ( )
A.曲线I表示pCl与V(AgNO3溶液)的变化关系
B.若仅增大KCl的浓度,平衡点由R点沿虚线移向S点
C.M点溶液中:c(NO3-)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH )
D.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)= 4.0×10 12
15.某同学设计下列装置,在制取某些物质A的同时,还能提供电能,可行性的是 ( )
16.铝电池性能优越,Al-AgO电池可用作水下动力电源,其原理如图所示,该电池反应的化学方程式为:2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O。下列说法正确的是 ( )
A.该隔膜是阳离子交换膜
B.当电极上析出1.08g Ag时,电路中转移的电子为0.01mol
C.Al电极的反应式为:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
D.正极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-= 4OH-
17.如图装置,U形管中装有50mL2mol L-1的CuSO4溶液.通电一段时间后,下列说法正确的是 ( )
A.转移0.2mol电子时,阳极减少质量大于阴极增加质量
B.转移0.4mol电子时,阴极得到2.24L标准状况下的气体
C.电解一段时间后,U形管中会产生红褐色物质,后来逐渐溶解
D.若将石墨棒换成铜棒,可实现铁制品上镀铜
18.金属的腐蚀与防护和生活密切相关,下列有关说法正确的是 ( )
A.银首饰表面变黑属于电化学腐蚀
B.图中氧气传感器测得氧气体积分数变小,说明三颈瓶中发生的一定只有吸氧腐蚀
C.图中压强传感器测得压强变小,说明三颈瓶中发生的一定以吸氧腐蚀为主
D.海里在轮船外面连接一块废铜块保护轮船的方法叫牺牲阳极的阴极保护法
二、填空题(共4小题,46分)
19(14分).CuCl2是常见的化学试剂,某小组利用废铜屑“湿法”制备CuCl2·2H2O。
氯化铜在不同温度下结晶形成的结晶水合物
温度 15℃以下 15~25.7℃ 26~42℃ 42℃以上
结晶水合物 CuCl2·4H2O CuCl2·3H2O CuCl2·2H2O CuCl2·H2O
(1)仪器的名称为___________。
(2)“湿法”制备CuCl2的离子方程式为___________,实验中,H2O2的实际用量要大于理论用量,原因是___________。
(3)为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体,反应完全后要进行的操作是:除去其他可能的金属离子后,过滤,向滤液中持续通入HCl气体,加热蒸发浓缩,___________,过滤,洗涤,低温干燥。其中,持续通入HCl的作用是___________。
(4)用“间接碘量法”测定2.0g废铜屑的利用率。取所得试样溶于水配成250mL,取出25.00mL,向其中加入过量KI固体,充分反应,生成白色CuI沉淀,滴入几滴淀粉溶液作指示剂,用0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。(涉及的反应有:,)
① 滴定终点的判断:当滴入最后一滴标准液,溶液恰好___________(填颜色变化),且半分钟不再发生变化。
② 废铜屑中铜的百分含量为___________。
20(12分).铍铜是广泛应用于制造高级弹性元件的良好合金。某科研小组从某旧铍铜元件(含25%BeO、71%CuS、少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的工艺流程如图:
已知:Ⅰ.铍、铝元素的化学性质相似,单质铍与氢氧化钠溶液反应生成可溶于水的Na2BeO2
Ⅱ.常温下部分难溶物的溶度积常数如表:
难溶物 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Mn(OH)2
溶度积常数(Ksp) 2.2×10-20 4.0×10-38 2.1×10-13
(1)滤液A的主要成分除NaOH外,还有___________(填化学式),写出反应Ⅰ中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式:___________。
(2)①滤液C中含NaCl、BeCl2和少量盐酸,为提纯BeCl2,最合理的实验步骤顺序为__________(填字母)。
a.加入过量氨水 b.通入过量CO2 c.加入少量NaOH
d.加入适量盐酸 e.洗涤 f.过滤
②从BeCl2溶液中得到BeCl2固体的操作是___________。
(3)MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质。写出反应Ⅱ中CuS发生反应的化学方程式: 。
(4)滤液D中c(Cu2+)=2.2mol·L-1、c(Fe3+)=0.008mol·L-1、c(Mn2+)=0.01mol·L-1,逐滴加入稀氨水调节pH可将其依次分离,首先沉淀的是___________(填离子符号)。
21(12分).
(1)“制氢”“储氢”“用氢”一直都是能源研究的热点。工业上制取H2有多种方法,如:
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=+131.5kJ mol-1
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H2=+206.2kJ mol-1
③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H3=+247.4kJ mol-1
④2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H4=+483.6kJ mol-1
由上述可知:CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)在密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g) 2HI(g) △H= -11kJ mol-1。如图表示不同温度T1、T2下平衡时HI(g)的体积分数随起始n(H2):n(I2)的变化关系。
① 反应温度:T1 T2 (填“>”“<”或“=”),
② 维持B点温度和起始n(H2):n(I2)不变,欲加快该化学反应速率,则可采取的措施有 ___________(任写一种措施)。
(3)科学家研究了下列反应:2HI(g) H2(g)+I2(g),在100kPa和730K时,向密闭容器中投入HI,气体混合物中H2的物质的量分数x(H2)与反应时间t的关系如表:
t/min 0 20 40 60 100 120
x(H2) 0 0.05 0.08 0.09 0.10 0.10
① 40min时,HI的转化率为 ,根据上述实验结果,温度为730K时该反应的压强平衡常数Kp= 。(结果保留2位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,p分=p总×物质的量分数)。
② 上述反应中,反应速率V=V正 - V逆=k正x2(HI) - k逆x(H2) x(I2),k正、k逆逆分别为正、逆反应速率常数,x为物质的量分数。计算20min时,= (结果保留2位有效数字)。
22(8分).
(1)某实验小组设计如图实验探究铁生锈的条件:
反应4min后观察,发现A处铁丝依然光亮,B处铁丝表面灰暗,D处铁丝依然光亮。B、D处实验现象对比说明:决定铁生锈的一个重要因素是__________________。
(2)金属及塑料制品表面镀铬不仅美观还可提高金属制品抗腐蚀性能。常见镀铬液由重铬酸(H2Cr2O7)和催化剂硫酸组成。镀铬时由CrO42-放电产生铬镀层.阴极的电极反应式为______________________。
(3)电镀废水中Cr2O72-具有高毒性,必须经处理后才能排放。电解法处理含铬的强酸性废水的原理如图所示:电解产生的Fe2+将Cr2O72-还原为Cr3+,再随着溶液pH的升高,便有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成。
① 图中A为电源_____极;
② 写出Fe2+与Cr2O72-反应的离子方程式:_________________________。
试卷答案
1-5 CDACA 6-10 ADDDB 11-15BCCBA 16-18CBC
19.(1)三颈烧瓶
(2); 受热会分解导致损耗
(3)降温至结晶;
抑制水解;增大浓度,有利于结晶。
(4)溶液蓝色褪去;
20.(1)Na2BeO2、Na2SiO3 ; BeO+4H+=Be2++2H2O
(2)afed ; 在HCl气流中蒸发结晶
(3)MnO2+CuS+2H2SO4 = MnSO4+S+CuSO4+2H2O
(4)Fe3+
21. (1)CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H3=+165.0kJ mol-1
(2)①<
②增大压强或缩小容器容积或加入适当的催化剂
①16% ②0.016 ③5.1或5.2
22.(1)氧气的浓度
(2)CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O
(3)①正;
②Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O