西安市长安区2022-2023学年高二上学期期末考试
化学试题(理科)
时间:100分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16
第Ⅰ部分 选择题
一、单项选择题(共20道小题,每小题2分,共40分)
1.根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断,下列说法正确的是( )
A.NO(g)分解为N2(g)和O2(g)的反应是放热反应
B.2 mol O原子结合生成O2(g)时需要吸收498 kJ能量
C.1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收1264 kJ能量
D.2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量为1444 kJ
2.下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A.已知甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH= -890.3kJ/mol
B.已知石墨比金刚石稳定,则C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH<0
C.已知中和热ΔH= -57.4kJ/mol,则1L 1mol/L的稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应放出的热量为57.4kJ
D.已知P4(g)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1;P4(s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2,则ΔH1<ΔH2;
3.在一定条件下,已知下列物质燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H= -393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= -572kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= -890kJ.mol-1。
在此条件下,下列叙述正确的是( )
A.C(s)+2H2(g)=CH4(g) △H= +75.5kJ·mol-1
B.相同质量的H2和C充分燃烧时,H2放出的热量约等于C放出的热量的4.36倍
C.1molH2(g)和1molCH4(g)燃烧共放热1462kJ
D.CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(g) △H= -1283.5kJ·mol-1
4.在298K、101kPa下,将13.2gCO2通入400mL1mol/LKOH溶液中充分反应(不考虑气体逸出),测得反应放出akJ的热量,已知该条件下,将0.5molCO2通入1L1mol/LKOH溶液中充分反应放出bkJ的热量。则下列表示CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式书写正确的是( )
A.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) △H= -(10a-b)kJ mol-1
B.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) △H= -(10b-2a)kJ mol-1
C.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) △H= -(5a-b)kJ mol-1
D.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) △H= -(10a-2b)kJ mol-1
5.甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO 和H2O。在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是( )
途径一与途径二甲酸平衡转化率相同
ΔH1=ΔH2<0
C.途径二H+参与反应,通过改变反应途径加快反应速率
D.途径二反应的快慢由生成的速率决定
6.关于反应 ,下列说法正确的是( )
A.该反应在高温条件下可以自发进行
B.向反应容器中加入催化剂,反应自发进行的临界温度会降低
C.恒容条件下,通入He和Ar组成的混合气体,压强会增大,反应的速率会加快
D.恒容条件下,可通入过量的CO2气体来提高转化率并增大生成物的浓度
7.一定条件下,密闭容器中投入少量的粗镍和气体(假设固体杂质不和反应)模拟羰基化法精炼镍的实验:。反应时间和容器中气体总物质的量关系如图所示。下列分析正确的是( )
A.如升温,该反应逆反应速率增大,正反应速率减小
B.0~t1时刻平均反应速率:
C.t1时刻到达平衡,且剩余固体均为杂质
D.t1时刻后,降温,平衡常数会减小
8.某温度下,将2mol H2和2mol I2充入密闭的刚性容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g),该反应的v-t图象如图所示,t1时刻测定容器内HI的物质的量为1mol,t2时刻保持等温等容,抽走0.5mol HI。下列有关叙述不正确的是( )
A.该温度下2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K=2.25
B.反应过程中,可以利用气体的平均摩尔质量保持不变来判断是否达到平衡
C.t2时刻,抽取HI的瞬间,v′(逆)在图象上的变化应该是c点
D.t2时刻,抽取HI后再次达到平衡后H2的百分含量不变
9.对于反应N2O4(g)2NO2(g),在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化情况如图所示。下列说法中,不正确的是( )
A.A、E两点对应状态的正反应速率大小关系:v(A)>v(E)
B.A、B、C、D、E各点对应状态中,v(正)<v(逆)的是D
C.维持P1不变,E→A所需时间为t1,维持P2不变,D→C所需时间为t2,则t1>t2
D.欲使C状态沿平衡曲线到达A状态,从理论上,可由降压至达成
10.已知:A(g)+2B(g)2C(g) △H<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应,t1时达到平衡状态I。在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态II,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.t2时改变的条件可能是减小容器体积
B.平衡常数K一定有:K(II)=K(I)
C.平衡时C的体积分数C%一定有:II>I
D.t2~t3时反应向正反应方向移动
11.相同的温度和压强下,有关下列两个反应的说法不正确的是( )
反应 △H/kJ mol-1 △n △S/J K mol-1
MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) 117.6 1 a
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 177.9 1 b
注:其中△n表示反应方程式中气体系数差;
A.因为△n相同,所以a与b大小相近 B.a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]-S[CaO(s)]
C.热分解温度:MgCO3(s)>CaCO3(s)
D.两个反应的△H和△S都大于零
将xmolH2A气体平均分成两份,分别通入容器①、容器②(容积均为1L),其中一容器为绝热环境,另一容器为25℃恒温环境,在容器内均发生:
2H2A(g)2H2(g)+A2(g) (25℃),相关数据如下表:
时间/min 0 10 20 30 40 50 60
容器① n(A2) 0 0.8 1.4 1.9 2.2 2.3 2.3
容器② 0 1 1.8 2.5 3 3 3
下列说法正确的是( )
A.根据上表信息,可推算出x=18
B.容器①为25℃恒温环境,容器②为绝热环境
C.1~60min内,25℃恒温环境反应速率可表示为v(H2A生成)=0.05mol·L-1·min-1
D.可通过降低容器的温度,从而加快逆反应的速率,达到抑制H2A气体分解的目的
13.下列说法中,可以证明醋酸是弱电解质的是( )
A.醋酸溶液连接到一电路中,发现灯泡较暗
B.某温度下,等浓度的醋酸溶液和盐酸,醋酸溶液中水电离出的H+浓度较大
C.50 mL 的醋酸溶液恰好中和5 mL 的NaOH溶液
D.某温度下,等浓度的醋酸钠溶液和氢氧化钠溶液中,氢氧化钠溶液的pH较大
14.现有常温下水电离出的c(H+)均为的4种溶液:①HCl溶液②溶液③NaOH溶液④氨水。有关上述溶液的比较中不正确的是( )
A.向等体积溶液中分别加水稀释100倍后,溶液的pH:④>③>①>②
B.等体积的①、②、③溶液分别与足量铝粉反应,生成的量③最大
C.②、③溶液等体积混合后,溶液显酸性
D.等体积的四种溶液导电能力相等
15.一定条件下,在某Na2S的稀溶液中,下列说法不正确的是( )
A.加水稀释溶液,增大 B.通入少量HCl气体,水电离的减小
C. D.适当升高温度,溶液中浓度减小
16. 根据下列各图曲线表征的信息,得出的结论正确的是( )
A.图1可表示用NaOH溶液滴定pH=1的醋酸溶液的滴定曲线
B.图2表示用水稀释pH相同的硫酸和溶液时,溶液的pH变化曲线,其中Ⅰ表示硫酸,Ⅱ表示溶液,且溶液导电性:b>c>a
C.图3可表示温度在T1和T2时水溶液中c(H+)和c(OH-)的关系,阴影部分M内任意一点均满足c(H+)>c(OH-)
D.图4表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况,将t1时A、B刚好饱和的溶液分别升温至t2时,溶质的质量分数w(A)>w(B)
17.下列实验过程可以达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验操作
A 探究H+浓度对CrO42-、Cr2O72-相互转化的影响 向K2CrO4溶液中加入足量稀硫酸,观察溶液颜色变化
B 比较HNO2与CH3COOH电离出H+的能力强弱 同温下,分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH
C 证明AgCl的溶解度大于Ag2S 向1mL 0.5mol/L的AgNO3溶液中滴加几滴NaCl溶液,产生白色沉淀,再滴加几滴Na2S溶液产生黑色沉淀
D 探究水的电离过程是吸热的 分别用pH计测定常温和沸水的pH
次氯酸可用于杀菌消毒,已知时:①、②,下列说法正确的是( )
A.在时,次氯酸的电离方程式及热效应可表示为:
B.将与混合后的溶液,一定存在:
C.将与等体积混合后的溶液,溶液显碱性,则存在:
D.已知酸性,则等浓度和NaClO的混合液中:
19.已知常温下,浓度均为的4种钠盐溶液的如下表,下列说法中正确的是
溶质
11.6 10.3 8.3 5.2
A.将足量通入溶液,发生反应的离子方程式为
B.向氯水中加入固体,可以增大氯水中次氯酸的浓度
C.常温下,、、三种溶液,pH最小的是溶液
D.溶液中离子浓度大小顺序为
20. 25℃时,向10mL 0.05的溶液中通入氨气,测得溶液中的p(OH)与p(Mg)之间的变化曲线如图所示。已知:,,,忽略反应过程中溶液体积的变化。下列说法正确的是( )
A.a点溶液满足:
B.b点溶液中会产生Mg(OH)2沉淀
C.d点溶液满足: D.的数量级是
第Ⅱ部分 非选择题
21.(1)在 25℃、101 kPa 下,已知 SiH4 气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1 mol 电子放出热量 a kJ,该反应的热化学方程式为_____________________。
(2)燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量,已知25℃、101KPa下C8H18(辛烷)的热值为b KJ/g,表示辛烷燃烧热的热化学方程式为______________________。
(3)已知:H2O(l)= H2O(g) △H= +44.0kJ·mol-1,甲烷完全燃烧与不完全燃烧的热效应如下图所示。
①写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式:_______________________________。
②CO的燃烧热△H=_________________________kJ·mol-1
③已知氢气的燃烧热为-286kJ·mol-1,氧气中O=O键的键能为496kJ·mol-1,水蒸气中H-O键的键能为463kJ·mol-1,则氢气中H-H键的键能为_________kJ·mol-1
22.用0.5mol·L-1的盐酸与0.55mol·L-1的NaOH溶液在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是_____________________,如不改正,求得的中和热会____________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)实验时取用相同体积的盐酸和NaOH溶液进行反应,NaOH溶液浓度稍大于盐酸的浓度,原因是______________________________________________。
(3)取50 mL NaOH溶液和50mL盐酸溶液进行实验,实验数据如下表。
温度 实验次数 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃
HCl NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 29.1
2 25.9 25.9 25.9 29
3 27.0 27.4 27.2 31.7
4 26.4 26.2 26.3 29.5
①由上述实验数据可得,温度差的平均值为_______________℃
②近似认为0.55 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1盐酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃),则中和热ΔH=________kJ·mol-1(取小数点后一位)。
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液、稀氨水分别和0.5 L 1 mol·L 1的稀硫酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________。
23.(1)KAl(SO4)2 12H2O可做净水剂,其原理是(用离子方程式表示)_______________。
(2)将体积相等的NaOH稀溶液和CH3COOH稀溶液充分混合后,若溶液中c(Na+)=c(CH3COO﹣),则混合前c(NaOH)_________(填“>”、“<”或“=”)c(CH3COOH)。
(3)常温下a mol/L CH3COOH稀溶液和b mol/L KOH稀溶液等体积混合,若溶液呈中性则CH3COOH的电离平衡常数Ka=________________(用含a、b的式子表示)。
(4)室温下,0.1mol/L相同体积的下列四种溶液①BaCl2、②FeCl3、③HF、④Na2CO3所含阳离子数由少到多的顺序是(用序号填空)_________________________。
(5)25℃时,将pH=9的Ba(OH)2溶液与0.0001mol·L-1的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=5,则Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液的体积比为___________(可忽略混合时溶液体积的变化)
(6)已知25℃时,BaCO3的Ksp=5×10-9,BaSO4的Ksp=1×10-10,将0.01mol BaSO4固体投入1L某浓度的碳酸钠溶液中使其转化为BaCO3固体,若要将BaSO4固体完全转化为BaCO3固体,碳酸钠溶液的浓度至少为______________mol/L
24.高温条件下,H2S可以发生热解反应:2H2S(g)2H2(g)+S2(g) ΔH>0。
在某温度下,将1mol H2S气体放入某恒压密闭容器中进行反应,当下述各量不再改变时,能说明反应已经达到平衡的是__________
体系的压强 b、混合气体的质量 c、容器的体积
d、混合气体的平均摩尔质量 e、混合气体中H2S的体积分数
(2)在某温度T1℃、100KPa下,将1molH2S气体放入某恒压密闭容器中进行反应,平衡时混合气体中H2S和H2的分压相等,H2S的平衡转化率为_______________,若达平衡时容器的体积为2L,则该温度下该反应的平衡常数为____________________。
(3)在某温度T2℃、100KPa下,将1molH2S气体和n molAr(n分别等于0、1、2、3、4)同时放入上述恒压密闭容器中,热分解反应过程中H2S的转化率随时间的变化(已知1.7秒时均已达到平衡)如图所示:
①图中n=4对应的曲线为___________,判断的依据是_____________________________
②通过与(2)中数据的对比,可判断出T1_________T2(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)
石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水(其中S元素的主要化合价是-2价),对设备、环境等造成严重危害。已知:H2S有剧毒;常温下溶解度为1:2.6(体积)。
(1)右图为常温下H2S、HS-、S2-在水溶液中的物质的量分数随pH变化的分布曲线,回答下列问题:
①当pH≈8时,含硫废水中最主要的含硫微粒为__________。
②NaHS溶液呈__________(填“酸性”、“碱性”或“中性”),NaHS水解的离子方程式为:____________________________________。
③由图判断,NaHS在常温下发生水解的平衡常数____________。
(2)沉淀法处理含硫废水:
向pH≈8的含硫废水中加入适量Cu2+的溶液,产生黑色沉淀且溶液的pH降低。用化学平衡移动的原理解释溶液pH降低的原因:___________________________________。
(3)氧化还原法处理含硫废水:
向pH≈8的含硫废水中加入一定浓度的Na2SO3溶液,加适量酸,溶液产生淡黄色沉淀。
不同pH时,硫化物去除率随时间的变化曲线如图所示。试分析本工艺选择控制体系的pH≈6,而不是去除率更高的pH=3的主要原因:___________________________。西安市长安区2022-2023学年高二上学期期末考试
化学答案
1.A 2.D 3.B 4.C 5.D 6.D 7.B 8.B 9.A 10.B
11.C 12.A 13.B 14.B 15.C 16. C 17.D 18. B 19.B 20. B
21.(除标注外,2分/空,共12分)
(1)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) △H=-8a kJ/mol
(2)C8H18 (l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) △H=-114b kJ/mol
(3)① CH4(g) + 2O2(g) =CO2(g)+ 2H2O(l) △H = - 890.3 kJ·mol-1 (3分) ②-283 ③436(3分)
22.(2分/空,共12分)(1)环形玻璃搅拌棒 偏大 (2)确保盐酸被完全中和
(3)①3.1 ②-51.8 kJ·mol-1 (4) ΔH2<ΔH1<ΔH3
23.(2分/空,共12分)(1)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ (2)< (3)b×10-7/(a-b)
(4)③<①<②<④ (5)19:2 (6)0.51
24.(2分/空,共12分)(1)cde (2)50%, 0.125
①e。该体系恒压,通入稀有气体相当于给体系减压,该反应中反应物中气体的系数小于产物中气体的系数,减压平衡正移,H2S的转化率增大,通入的稀有气体越多,H2S的转化率越大,因此n=4时H2S的转化率最大,应对应曲线e。 ②>
25.(2分/空,共12分)(1) HS- 碱性
(2)含硫废水中存在HS H++S2 ,加入适量Cu2+的溶液,S2 +Cu2+== CuS↓,c (S2 )减小,使HS 的电离平衡正向移动,c (H+)增大,溶液的pH降低
(3) pH<5时,溶液中-2价S元素主要以H2S的形式存在,常温下H2S的溶解度为1∶2.6,酸性强使H2S更易逸出,H2S有剧毒会污染环境