河北省保定市高阳中学2013-2014学年高二上学期期中考试化学试题

可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ag-108
一、选择题（共21小题，每小题只有一个正确答案，每小题2分，共42分）
1．与自然界中的许多变化一样，化学反应具有方向性。下列叙述正确的是(　　)
A．原电池反应常常是自发进行的氧化还原反应
B．ΔH<0，ΔS<0 的反应一定能自发进行
C．体系本身的能量增加和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向
D．CaCO3(s)＝CaO(s)+ CO2(g)的ΔH＞0，ΔS＞0，该反应在较低温度下能自发进行
2．下列有关热化学方程式的叙述正确的是(　　)
A．已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-893.0 kJ·mol－1，则甲烷的标准燃烧热为-893.0kJ·mol－1
B．已知4P（红磷，s）=P4(白磷，s) △H>0，则白磷比红磷稳定
C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出热量28.7kJ，反应的热化学方程式为：
NaOH（aq）+H2SO4（aq）=Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.4 kJ·mol－1
D．已知C(s)+ O2(g)= CO2(g) △H1 ， C (s)+1/2 O2(g)= CO(g) △H2 ， 则△H1>△H2
3．25℃、101KPa条件下，0.1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量14.29kJ，下列热化学方程式正确的是（ ）
A．H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH = －285.8 kJ·mol－1
B．2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = + 571. 6 kJ·mol－1
C．H2(g) + O2(g) = H2O(g) ΔH = －285.8 kJ
D．2H2 + O2 = 2H2O ΔH = －571.6 kJ·mol－1
4．已知：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。向1 L 0.3 mol·L－1的NaOH溶液中加入下列物质：①浓硫酸　②稀硝酸 ③稀醋酸（已知电离过程吸热），分别恰好完全反应的热效应依次为：ΔH1、ΔH2、ΔH3，则三者的关系正确的是(　 　)
A．ΔH1＝ΔH2＝ΔH3 B．ΔH1>ΔH2>ΔH3 C．ΔH3>ΔH2>ΔH1 D．无法比较
5．下列说法正确的是（ ）
A．在铁器上镀银时，银做正极，电极反应式为：Ag+ + e- Ag
B．电解饱和食盐水时，阴极的电极反应式为：Na+ + e-Na
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu－2e-Cu2+
D．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：Fe－2e-Fe2+
6．如图装置中具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片，小试管内为红墨水。观察：开始
导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是（ ）
A．生铁片中的碳是原电池的阳极
B．生铁片既发生析氢腐蚀，又发生了吸氧腐蚀
C．具支试管中溶液pH逐渐减小
D．导管内液面下降时，正极反应式为：
O2 + 2H2O + 4e-4OH—
7．右图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，a极附近溶液呈红色。下列说法正确的是（ ）
A．NaCl溶液浓度不变
B．X是负极，Y是正极
C．CuSO4溶液浓度变小
D．a是阳极，b是阴极
8．已知可逆反应AsO43－+2I－+2H+ AsO33－+I2+H2O，
设计如右图装置，进行下述操作（C1、C2为惰性电极）：
①向(Ⅱ)烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现电流表（G）指
针偏转；②若改往(Ⅱ)烧杯中滴加40％NaOH 溶液，发
现电流表指针与①的偏转方向相反。下列有关说法不正
确的是 (　　 )
A．①操作过程中C1 棒上发生的反应为2I－－2e－=I2
B．②操作过程中导线上电子定向移动方向由C2→C1
C．若将电流表换成电解CuCl2溶液的装置，在②操作过程中与C2 连接的电极上产生O2
D．若将电流表换成电解饱和食盐水装置以模拟氯碱工业，在①操作过程中与C1 连接的可以是Pt〧e 合金电极
9．爱迪生蓄电池的反应原理为：Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2，
关于该蓄电池的说法正确的是(　　 )
① 放电时，Fe参与负极反应，NiO2参与正极反应
② 充电时，阴极上的电极反应式为：Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-
③ 放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动
④ 放电时，负极上的电极反应式为：Fe+2H2O-2e-=Fe(OH)2+2H+
⑤ 蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中
A．①②⑤ B．①②④ C．④⑤ D．①③
10．用于净化汽车尾气的反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，已知297℃时，该反应速率极慢，平衡常数为1×1059。下列说法正确的是（ ）
A．提高尾气净化效率的最好方法是升高温度
B．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中一定不含NO或CO
C．297℃时该反应正向进行的程度很大，故使用催化剂并无实际意义
D．提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂
11．下列说法中有明显错误的是（ ）
A．对有气体参加的化学反应，增大压强，体系体积减小，可使单位体积内活化分
子数增加，因而反应速率增大
B．活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞
C．升高温度，可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大
D．加入适宜的催化剂，使分子能量增加从而可使活化分子的百分数大大增加，从而
成千上万倍地增大反应速率
12．在2A(g)＋5B(g) 2C(g)＋3D(g)反应中，下列反应速率最快的是（ ）
A．υ(A)＝ 0.8 mol/（L·ｓ） B．υ(B)＝ 1.0 mol/（L·ｓ）
C．υ(C)＝ 1.8 mol/（L·min） D．υ(D)＝ 0.9 mol/（L·ｓ）
13．某密闭容器中发生反应：X ( g) +3Y( g) 2Z ( g) ΔH < 0下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系, t2、t 3、t 5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是(　 )
A．t2时加入了催化剂
B．t3时降低了温度
C．t5时增大了压强
D．t4～t5时间内转化率最低
14．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的是(　　 )
A．反应的化学方程式为：N2M
B．t 2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．平衡时，N的转化率是75%
D．t1分钟内，反应速率： v(M)=2v(N)
15．对可逆反应4NH3(g) + 5O2(g)4NO(g) + 6H2O(g)，下列叙述正确的是(　　 )
A．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态
B．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
C．化学反应速率关系是：2v正（NH3） = 3v正（H2O）
D．达到化学平衡时，4v正（O2） = 5v逆（NO）
16．一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：A(s)+2B(g)C(g)+D(g)，当下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是(　　)
①混合气体的密度 ②容器内气体的压强 ③混合气体的总物质的量 ④C物质的量浓度 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥ B的转化率
A．①④⑤⑥ B．只有④ C．②③④ D．全部
17．对于反应2X(g) + Y(g) 2Z(g)，K表示平衡常数，下列说法正确的是（ ）
A．当温度不变时，增大反应物的浓度，使K变小；增大生成物的浓度，使K增大
B．随着反应正向进行，Z的浓度不断增大，X、Y的浓度不断减小，平衡常数不断增大
C．温度发生变化，上述反应的K值也发生变化
D．可逆反应达到平衡时，逆反应便立即停止了
18．在恒容密闭容器中加入一定量的反应物后发生可逆
反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，平衡时
CO2(g)的的物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如右
图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的 ΔH＞0
B．在T2 时，若反应处于状态D，则一定有v正＜v逆
C．平衡状态A 与C 相比，平衡状态A 的c(CO)小
D．若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2
19．25℃时，向含Pb2＋、Sn2＋的溶液中，加入过量金属锡 (Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，溶液中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)随时间变化的关系如右图所示，下列判断正确的是（ ）
A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大
B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小
C．升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明此反应的△H＞0
D．25℃时，该反应的平衡常数K＝2.2
20．密闭容器中进行反应：M（g）＋N（g） R（g）＋2L，
R的体积分数的变化如右图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．正反应吸热，L是气体　
B．正反应吸热，L是固体
C．正反应放热，L是气体
D．正反应放热，L是固体或液体
21．在温度、初始容积相同的两个密闭容器中，按不同方式投入反应物（如下图所示），发生反应： 3 X(g)＋Y(g)2 Z(g) ΔH＜0
保持温度不变，测得平衡时的有关数据如下：
恒容容器甲
恒压容器乙
Y的物质的量（mol）
n1
n2
Z的体积分数
φ1
φ2
下列说法正确的是（ ）
A．平衡时容器乙的容积一定比反应前小 B．φ2＜φ1
C．n2＞n1 D．平衡时容器甲的压强一定比反应前大
二、填空题（本题有4小题，共50分）
22．（10分）某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号
反应物
催化剂
①
10mL2% H2O2溶液
无
②
10mL5% H2O2溶液
无
③
10mL5% H2O2溶液
1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液
④
10mL5% H2O2溶液＋少量HCl溶液
1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液
⑤
10mL5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液
1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液
（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是_______________________________。
（2）实验①和②的目的是____________________________。实验时由于较长时间没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是____________________。
（3）写出实验③的化学反应方程式 。
（4）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。

分析上图能够得出的实验结论是______________________________________。
23．（13分）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)＋2H2(g) CH3OH (g) △H 1 （反应Ⅰ）
该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为： CO(g)＋O2(g)＝CO2(g) △H 2＝－283 kJ·mol－1 (反应Ⅱ)
H2(g)＋O2(g)＝H2O(g) △H3＝－242 kJ·mol－1 (反应Ⅲ)
某些化学键的键能数据如下表：
化学键
C－C
C－H
H－H
C－O
CO中的碳氧键
H－O
键能／kJ·mol－1
348
413
436
358
1072
463
请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ的焓变△H1＝
（2）CH3OH (g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为：
CH3OH(g)＋O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H4 该反应的焓变△H4＝
（3）甲醇—空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池，该燃料电池的总反应式为：CH3OH(l)＋O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)。其工作原理示意图如下：
①在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质（填写化学式）
②负极的电极反应式为
24．（15分） 二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：
请填空：
（1）一定条件下，反应室1中发生反应CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g) △H＞0。
其它条件不变，只降低温度，逆反应速率将 ?(填“增大”、“减小”或“不变”)。
将1.0molCH4和2.0molH2O通入反应室1（假设容积为10L），1min末有0.1molCO生成，则1min内反应的平均速率v(H2)=?????????mol·L-1·min-1。
（2）反应室3（容积可变的密闭容器）中?0.2molCO与
0.4molH2在催化剂作用下发生可逆反应生成甲醇：
CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，CO的平衡转化率
与温度、压强的关系如右图所示，则：
①P1???????P2 ?(填“<”、“>”或“=”)。
②在压强P1下，100℃时反应达到化学平衡，反应室3的容积变为2L，此反应的平衡常数K的值为 ?，若温度不变，再加入1.0molCO后重新达到平衡，CO的平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
③保持容积为2L不变，温度100℃不变，向反应室3中再通入0.2molCO与0.4molH2， CO的平衡转化率 ?（填“增大”、“不变”或“减小”）。
25．（12分）如图1是某固体酸燃料电池基本结构示意图，其中以Ca(HSO4)2固体为电解质传递H+，电池总反应式为：2H2+O2=2H2O，请回答以下问题：

（1）此电池工作时，H+移向多孔电极的 极（填“a”或“b”）；写出a极的电极反应式： ；若在标准状况下消耗O2 11.2L，则电池中通过了
mol电子。
若用此电池作为电源，连接图2的装置进行电解实验。通电一段时间后，取出Pt
电极洗涤、干燥、称重，电极质量增加了10.8g，则Pt电极连接电源的 （填“正”或“负”）极；此过程中Cu电极通过的电子数目为 ；在第③个装置共可收集到标准状况下的气体 L(气体的溶解忽略不计)。
三、计算题（共8分）
26．在某温度下，将H2(g)和I2(g)各0.1mol的气体混合物充入10L的密闭容器中，发生反应：H2(g) + I2(g) 2HI(g)，达到化学平衡后，测得c（H2）=0.008mol/L 。
求：(1)此温度下的平衡常数。（4分）
(2)在上述温度下，该容器中若充入的H2(g)和I2(g)各0.2mol,求达到化学平衡时HI(g)的平衡浓度。（4分）

24．（15分）（1）减小（2分）、 0.03（3分）
（2）＜（3分）、 100（3分）、 减小（2分）、 增大（2分）
25．（12分）
（1）a O2+4e- +4H+ =2H2O 2 （每空2分，共6分）
(2)负 0.1NA 2.24 （每空2分，共6分）
26．（ 8分）（1）依题意可知，平衡时c（H2）= c（I2）=0.008 mol·L-1,　　　　　　　　　　　　　　　　　　H2(g) + I2(g) 2HI(g) 　　起始时各物质的浓度(mol·L-1)　 0. 01　　 0.01　　　 0　　各物质的浓度变化量(mol·L-1)　 0.002　　0.002　　　 0.004　　平衡时各物质的浓度(mol·L-1)　 0.008　　0.008　　　 0.004　　根据平衡常数的概念可得　　K= C（HI）2/C（H2）C（I2）=(0.004 mol·L-1)2/(0.008 mol·L-1)2=0.25 （ 4分）
故平衡时　C（HI）=0.008mol·L-1。 （4分）