2023-2024学年广东省广州大学附中高二（上）期末化学模拟试卷（含解析）

2023-2024学年广东省广州大学附中高二（上）期末化学模拟试卷
一．选择题（共10小题，满分50分，每小题5分）
1．（5分）下列对能量转化的认识中，不正确的是（　　）
A．电解水生成氢气和氧气时，其能量转化主要是电能转化为化学能
B．某反应的反应物总能量低于生成物总能量，其能量转化主要是热能转化为化学能
C．大多数置换反应发生时，其能量转化主要是化学能转化为热能
D．铅蓄电池放电时，其能量转化主要是电能转化为化学能
2．（5分）下列盐的水溶液中，呈碱性的是（　　）
A．KCl B．NH4Cl C．Na2CO3 D．KNO3
3．（5分）在某无色透明的酸性溶液中，能大量共存的离子组是（　　）
A．Na+、、K+、
B．Na+、Mg2+、、Cl﹣
C．Na+、Ba2+、OH﹣、
D．K+、、、Na+
4．（5分）下列实验装置及操作不能达到实验目的的是（　　）
A．用Ca（OH）2和NH4Cl制取NH3
B．从碘水中提取碘单质
C．从食盐水中获取氯化钠
D．用自来水制取蒸馏水
5．（5分）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．Fe（SCN）3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B．光照新制氯水，溶液中的c（H+）增大
C．工业生产硫酸的过程中使用过量氧气以提高SO2的利用率
D．对于反应2HI（g） H2（g）+I2（g）达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深
6．（5分）2010 年诺贝尔化学奖授予理查德 赫克等三位科学家，以表彰他们在“钯催化交叉偶联”方面的研究．下面关于催化剂的说法正确的是（　　）
A．催化剂只改变反应的正反应速率
B．催化剂通过升高反应的活化能来加快反应速率
C．催化剂不能改变反应物的转化率
D．催化剂能够改变反应的反应热
7．（5分）下列事实可以证明亚硝酸是弱酸的是（　　）
①0.1mol/L HNO2溶液的pH＝2；
②HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应；
③HNO2溶液的导电性比盐酸弱；
④25℃时NaNO2溶液的pH大于7；
⑤将pH＝2的HNO2溶液稀释至原体积的100倍，溶液的pH＝3.7
A．①③④ B．①④⑤ C．②③④ D．③④⑤
8．（5分）下列实验操作、现象和得出的结论均正确的是（　　）
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向25mL冷水与沸水中分别滴入5滴FeCl3饱和溶液 前者为黄色，后者为红褐色 温度升高，Fe3+的水解程度增大
B 淀粉在稀硫酸的作用下水解后，滴加NaOH溶液至碱性，再加入新制Cu（OH）2后加热 有砖红色沉淀生成 淀粉已经完全水解
C 向硝酸银溶液中滴加过量氨水 溶液澄清 Ag+与NH3 H2O能大量共存
D 向饱和Na2CO3溶液中加入BaSO4固体，振荡、过滤，向滤渣中加入盐酸 有气体生成 Ksp（BaCO3）＞Ksp（BaSO4）
A．A B．B C．C D．D
9．（5分）恒温、恒容，向密闭容器中加入1molA，1molB，发生下列反应：A（g）+B（g） xC（g），达到平衡，下列说法一定正确的是（　　）
A．又加入1molA，正反应速率增大，逆反应速率不变
B．又加入1molA、1molB，达到新平衡，A的转化率增大
C．△H不变，是该反应平衡的标志
D．a、c两个相同的密闭容器，均投入等量的1molA，1molB，反应体系总压强随时间的变化如右图所示。则a相对于c，改变的条件为升温
10．（5分）德国化学家哈伯因研制合成氨作出重大贡献而获得1918年诺贝尔化学奖，如今可以用电化学的方法合成氨，装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H+．下列叙述错误的是（　　）
A．Pd电极b为阴极
B．阴极的反应式为：N2+6H++6e﹣＝2NH3
C．H+由阳极向阴极迁移
D．陶瓷可以隔离N2和H2
二．解答题（共4小题，满分50分）
11．（8分）在催化剂存在下用H2还原CO2是解决温室效应的重要手段之一，相关反应如下
反应1：2CO2（g）+6H2（g） C2H4（g）+4H2O（g）
反应Ⅱ：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）
（1）已知：C2H4（g）+3O2（g）＝2CO2（g）+2H2Og）△H1＝﹣1323.2kJ/mol
H2（g）O2（g）＝H2O（g）△H2＝﹣241.8kJ/mol
请计算反应I的△H＝　 　。
（2）在体积为1L的恒容密闭容器中，起始n（CO2）＝1mol，发生反应Ⅱ制取甲醇，如图表示反应Ⅱ在起始投料比【投料比】分别为a、b时，CO2的平衡转化率随温度变化的关系
①投料比：a　 　b（填“＞”、“＜”或“＝”）
②310℃时，已知投料比a＝4，求N点平衡常数K＝　 　。（保留两位有效数字）
③当投料比等于3时，关于反应Ⅱ的说法正确的　 　
A．达到平衡后CO2和H2的平衡转化率相等
B．当v正（CO2）＝3v逆（H2），该反应达到平衡状态
C．若反应改在恒压条件下进行，则放出的热量比恒容条件下少
D．当达到平衡后，再次充入1molCO2、3molH2，CO2的平衡转化率减小
12．（15分）在菠菜等植物中含有丰富的草酸，草酸对生命活动有重要影响。0.1mol L﹣1H2C2O4溶液的pH，溶液中的H2C2O4、HC2、C2的物质的量分数δ（X）随pH的变化如图所示。
（1）草酸（H2C2O4）在水中的电离方程式：　 　。
（2）要使溶液中草酸的电离程度增大，采取的措施为 　 　。（写两点）
（3）草酸溶液中c（H+） c（OH﹣）＝　 　。（用含碳微粒表示）
（4）0.1mol L﹣1NaHC2O4溶液中c（C2） 　 　c（H2C2O4）。（填“＜”“ ”“＝”）
（5）pH＝5时，　 　。
（6）为测定某实验样品中H2C2O4的含量。称量mg样品，溶于水，加硫酸酸化，配成250mL溶液。取25.00mL于锥形瓶，用cmol L﹣1KMnO4标准液滴定，平均消耗vmL。
①KMnO4与H2C2O4反应的离子方程式：　 　。
②滴定终点的现象：　 　。
③样品中H2C2O4的质量分数为 　 　。（用含c、v、m字母表示）
13．（14分）Ⅰ．（1）浙江大学用甲醇、CO、O2在常压、某温度和催化剂的条件下合成碳酸二甲酯（DMC）的研究开发。
已知：ⅰ． CO的燃烧热：△H＝﹣283.0kJ mol﹣1；
ⅱ．1mol H2O（l）完全蒸发变成H2O（g）需吸收44kJ的热量；
ⅲ．2CH3OH（g）+CO2 （g） CH3OCOOCH3 （g）+H2O（g）△H＝﹣15.5kJ mol﹣1
则2CH3OH（g）+CO（g）O2（g） CH3OCOOCH3 （g）+H2O（l）△H＝　 　。该反应平衡常数K的表达式为：　 　。
（2）甲醇也是制备甲酸的一种重要原料。某温度时，将10mol甲酸钠溶于水，溶液显碱性，向该溶液中滴加1L某浓度的甲酸，使溶液呈中性，则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将　 　（填“正向”、“逆向”或“不”） 移动，此中性溶液中离子浓度由大到小的顺序为：　 　。
Ⅱ．甲醇和CO2可直接合成DMC：2CH3OH（g）+CO2（g） CH3OCOOCH3（g）+H2O（g），但甲醇转化率通常不会超过1%，制约该反应走向工业化生产。
（1）在恒容密闭容器中发生上述反应，能说明反应达到平衡状态的是　 　（选填编号）。
A．2v正（CH3OH）＝v逆（CO2）
B．CH3OH与H2O的物质的量之比保持不变
C．容器内气体的密度不变
D．容器内压强不变
（2）某研究小组在某温度下，在100mL恒容密闭容器中投入2.5mol CH3OH（g）、适量CO2和6×10﹣5 mol催化剂，研究反应时间对甲醇转化数（TON）的影响，其变化曲线如图所示。计算公式为：TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。在该温度下，最佳反应时间是　 　；4～10h内碳酸二甲酯的平均反应速率是　 　。
14．（13分）应用电化学原理，回答下列问题：
（1）上述三个装置中，负极反应物化学性质上的共同特点是 　 　。
（2）甲中电流计指针偏移时，盐桥（装有含琼胶的KCl饱和溶液）中离子移动的方向是 　 　。
（3）乙中正极反应式为 　 　；若将H2换成CH4，则负极反应式为 　 　。
（4）丙中正极的电极反应式为 　 　。
（5）应用原电池反应可以探究氧化还原反应进行的方向和程度。按如图连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应），进行实验：
ⅰ．K闭合时，指针偏移。放置一段时间后，指针偏移减小。
ⅱ．随后向U型管左侧逐渐加入浓Fe2（SO4）3溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小→回到零点→逆向偏移。
①实验ⅰ中银作 　 　极。
②综合实验ⅰ、ⅱ的现象，得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是 　 　。
2023-2024学年广东省广州大学附中高二（上）期末化学模拟试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题，满分50分，每小题5分）
1．【解答】解：A、电解水生成氢气和氧气的电解装置是将电能转化为化学能的装置，故A正确；
B、反应物总能量低于生成物总能量，则反应是吸热反应，伴随热能和化学能化学能之间的转化，故B正确；
C、大多数置换反应属于放热的，反应发生时，其能量转化主要是化学能转化为热能，故C正确；
D、铅蓄电池放电时，属于原电池的工作原理，是化学能转化为电能的过程，不是电能转化为化学能，故D错误。
故选：D。
2．【解答】解：A．KCl为强酸强碱盐，没有能水解的离子，所以其溶液呈中性，故A错误；
B．NH4Cl是强酸弱碱盐，铵根离子水解导致溶液呈酸性，故B错误；
C．Na2CO3为强碱弱酸盐，碳酸根离子水解导致其溶液呈碱性，故C正确；
D．KNO3为强酸强碱盐，没有能水解的离子，所以其溶液呈中性，故D错误；
故选：C。
3．【解答】解：A．为紫色，与无色不符，故A不选；
B．酸溶液中该组离子之间不反应，可大量共存，且离子均为无色，故B选；
C．H+、OH﹣结合生成水，不能共存，故C不选；
D．、H+结合生成水和二氧化碳，不能共存，故D不选；
故选：B。
4．【解答】解：A．Ca（OH）2和NH4Cl在加热条件下可生成NH3，氨气密度比空气小，反应生成水，试管口略向下倾斜，故A正确；
B．碘易溶于有机溶剂，应用萃取的方法分离，过滤不能从碘水中得到碘，故B错误；
C．水易挥发，可用蒸发的方法分离氯化钠，故C正确；
D．水易挥发，可用蒸馏的方法制备蒸馏水，故D正确。
故选：B。
5．【解答】解：A．Fe（SCN）3溶液中存在平衡：Fe（SCN）3 Fe3++3SCN﹣，加入固体KSCN后平衡向着生成Fe（SCN）3方向移动，颜色变深，能用勒夏特列原理解释，故A不选；
B．氯水中存在平衡：Cl2+H2O HClO+H++Cl﹣，光照后HClO分解，溶液中HClO浓度降低，平衡向生成HClO方向移动，可用勒夏特列原理解释，故B不选；
C．存在平衡：2SO2+O22SO3，使用过量氧气，反应物浓度增大，平衡向着正向移动，提高了SO2的利用率，能够用勒夏特列原理解释，故C不选；
D．该反应前后气体体积不变，缩小容器体积相当于增大压强，平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，故D选；
故选：D。
6．【解答】解：A．催化剂能同等程度地改变正逆反应速率，故A错误；
B．催化剂在化学反应中降低反应的活化能，故B错误；
C．催化剂不能改变反应的平衡状态，则不能改变反应物的转化率，故C正确；
D．反应热只与反应的始末状态有关，与催化剂不能改变反应热，故D错误。
故选：C。
7．【解答】解：①0.1mol/L HNO2溶液的pH＝2，说明亚硝酸不能完全电离，为弱电解质，证明为弱酸，故①正确；
②HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应，只能说明不符合复分解反应的条件，但不能说明是弱酸，故②错误；
③等物质的量浓度的HNO2的导电能力比盐酸弱，说明亚硝酸溶液中亚硝酸没有完全电离，则证明了亚硝酸是弱酸，但溶液浓度不知，HNO2溶液的导电性比盐酸弱，不能说明亚硝酸为弱酸，故③错误；
④25℃时NaNO2溶液的pH大于7，NaNO2溶液为碱性，说明NaNO2是强碱弱酸盐，则说明HNO2为弱电解质，故④正确；
⑤将pH＝2的HNO2溶液稀释至原体积的100倍，若为强酸则溶液PH增大2个单位，溶液PH＝4，溶液的pH＝3.7说明稀释后又电离出氢离子，能证明亚硝酸为弱酸，故⑤正确；
故选：B。
8．【解答】解：A．铁离子水解生成胶体，则由操作和现象可知，温度升高，Fe3+的水解程度增大，水解反应为吸热反应，故A正确；
B．淀粉水解生成葡萄糖，检验葡萄糖应在碱性溶液中，且淀粉遇碘变蓝，没有检验是否存在淀粉，不能确定淀粉水解程度，故B错误；
C．向硝酸银溶液中滴加过量氨水，生成银氨络离子，滴加过程中先生成白色沉淀，后溶解，现象不合理，故C错误；
D．向饱和BaCO3溶液中加入BaSO4固体，Qc（BaCO3）＞Ksp（BaCO3），则生成碳酸钡沉淀，再加盐酸有气体，结论不合理，故D错误；
故选：A。
9．【解答】解：A．达到平衡时，又加入1molA，化学平衡正向移动，建立新的化学平衡，反应又多生成了部分C，则逆反应速率增大，故A错误；
B．又加入1molA、1molB，达到新平衡，化学平衡正向移动，但平衡不可抵消，所以A的转化率降低，故B错误；
C．整个反应的焓变不变，反应过程中热量变化可以作为反应平衡的标志，但不是指整个反应的焓变，故C错误；
D．a相对于c速率增大，达到化学平衡的时间缩短，起始时a体系总压大于c体系总压，根据理想气体状态方程：pV＝nRT，则说明改变的条件是升温，故D正确，
故选：D。
10．【解答】解：A．Pb电极b上氢气失去电子，为阳极，故A错误；
B．阴极上发生还原反应，则阴极反应为N2+6H++6e﹣＝2NH3，故B正确；
C．电解池中，H+由阳极向阴极迁移，故C正确；
D．由图可知，氮气与氢气不直接接触，陶瓷可以隔离N2和H2，故D正确；
故选：A。
二．解答题（共4小题，满分50分）
11．【解答】解 （1）①C2H4（g）+3O2（g）＝2CO2（g）+2H2Og）△H1＝﹣1323.2kJ/mol，②H2（g）O2（g）＝H2O（g）△H2＝﹣241.8kJ/mol，
根据盖斯定律②×6﹣①得到反应1：2CO2（g）+6H2（g） C2H4（g）+4H2O（g）的焓变△H＝（﹣241.8kJ/mol）×6﹣（﹣1323.2kJ/mol）＝﹣127.6kJ/mol，
故答案为：﹣127.6kJ/mol；
（2）①由图可知，其它条件相同时，b曲线对应的CO2的平衡转化率大，增大投料比大相当增大氢气浓度，CO2的平衡转化率增大，所以投料比：a＜b，
故答案为：＜；
②投料比a＝4，可设n（CO2）＝1mol，则n（H2）＝4mol，反应三段式为：
CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）
起始量（mol/L） 1 4 0 0
变化量（mol/L） 0.8 2.4 0.8 0.8
平衡量（mol/L） 0.2 1.6 0.8 0.8
N点平衡常数K0.78，
故答案为：0.78；
③当投料比等于3时，投料恰好符合反应的计量数之比：
A、根据反应计量关系可知，消耗氢气和二氧化碳的物质的量之比也为3：1，转化率100%，所以达到平衡后CO2和H2的平衡转化率相等，故A正确；
B、反应达到平衡状态时3v正（CO2）＝v逆（H2），则v正（CO2）＝3v逆（H2）时，该反应未达到平衡状态，故B错误；
C、反应正向是体积减小的反应，随着反应进行，气体的物质的量减小，恒压时容器内气体的体积减小，平衡正向进行，放热较恒容容器内大，故C错误；
D、达到平衡后，再次充入1molCO2、3molH2，相当压缩气体增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，故D错误；
故答案为：A。
12．【解答】解：（1）H2C2O4是二元弱酸，电离方程式为H2C2O4 HC2H+、HC2 C2H+，
故答案为：H2C2O4 HC2H+、HC2 C2H+；
（2）H2C2O4是二元弱酸，电离过程吸热，升高温度可促进其电离，电离程度增大，稀释也能促进草酸的电离，其电离程度增大，
故答案为：升高温度、加水稀释；
（3）草酸溶液中存在的电荷守恒关系为c（H+）＝c（OH﹣）+c（HC2）+2c（C2），则c（H+）﹣c（OH﹣）＝c（HC2）+2c（C2），
故答案为：c（HC2）+2c（C2）；
（4）由图可知，pH＝1.2时c（H2C2O4）＝c（HC2），草酸的电离平衡常数Ka1（H2C2O4）c（H+）＝c（H+）＝10﹣1.2，同理Ka2（H2C2O4）＝10﹣4.2，HC2的水解平衡常数Kh10﹣12.8＜Ka2（H2C2O4），即HC2的电离程度大于其水解程度，溶液呈酸性，则c（C2）＞c（H2C2O4），
故答案为：＞；
（5）Ka2（H2C2O4）c（H+）＝10﹣4.2，则pH＝5时10﹣0.8，
故答案为：10﹣0.8；
（6）①KMnO4与H2C2O4反应时H2C2O4被氧化生成CO2，被还原为Mn2+，反应离子方程式为25H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O，
故答案为：25H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O；
②KMnO4溶液自身为紫红色，可作指示剂，达到滴定终点时溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪色，可判断达滴定终点，
故答案为：滴入最后半滴高锰酸钾溶液时，溶液变成紫红色，且30s内不褪色；
③KMnO4与H2C2O4反应的离子方程式为25H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O，则25.00mL溶液中n（H2C2O4）n（KMnO4）＝0.0025cVmol，yp中m（H2C2O4）＝0.0025cVmol90g/mol＝2.25cVg，样品中H2C2O4的质量分数为100%%，
故答案为：%。
13．【解答】解：（1）ⅰ．CO的标准燃烧热：﹣283.0kJ mol﹣1，所以CO（g）O2（g）＝CO2（g）△H＝﹣283.0kJ mol﹣1 ①，
ⅱ．H2O（l）＝H2O（g））△H＝+44kJ mol﹣1 ②
ⅲ． 2CH3OH（g）+CO2 （g） CH3OCOOCH3 （g）+H2O（g）△H＝﹣15.5kJ mol﹣1③，利用盖斯定理将①﹣②+③可求2CH3OH（g）+CO（g）O2（g） CH3OCOOCH3 （g）+H2O（l）△H＝①﹣②+③＝﹣283.0kJ mol﹣1﹣44kJ mol﹣1﹣15.5kJ mol﹣1＝﹣342.5kJ mol﹣1
，K，
故答案为：﹣342.5kJ mol﹣1；；
（2）滴加甲酸，水解程度减小，抑制水的电离，水的电离平衡逆向移动，中性溶液中C（Na+）＝C（HCOO﹣）、C（H+）＝C（OH﹣），且C（Na+）＝C（HCOO﹣）＞C（H+）＝C（OH﹣），
故答案为：逆向；C（Na+）＝C（HCOO﹣）＞C（H+）＝C（OH﹣）；
Ⅱ．（1）A．v正（CH3OH）＝2v正（CO2）＝2v逆（CO2），达平衡状态，现2v正（CH3OH）＝v逆（CO2），不能判断达到平衡状态，故A错误；
B．反应中反应物与生成物的物质的量之比不变，说明反应达到平衡状态，故B正确；
C．容器内气体的密度始终不变，故C错误；
D．容器内压强不变，说明各物质的量不变，达平衡状态，故D正确；
故选：BD；
（2）由图可知10h时TON的值最大，4～10h内转化的甲醇的物质的量为6×10﹣5mol×（35﹣20）＝90×10﹣5mol，所以转化的DMC的物质的量为45×10﹣5mol，则v7.5×10﹣4mol L﹣1 h﹣1，
故答案为：10h；7.5×10﹣4mol L﹣1 h﹣1。
14．【解答】解；（1）负极物质中元素化合价升高中，发生氧化反应，本身具有还原性，
故答案为：失电子被氧化，具有还原性；
（2）阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，盐桥中的K+会移向CuSO4溶液，氯离子移向硫酸锌溶液，
故答案为：K+会移向CuSO4溶液，氯离子移向硫酸锌溶液；
（3）正极是氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，若将H2换成CH4，则负极反应式为CH4﹣8e﹣+10OH﹣7H2O，故答案为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；CH4﹣8e﹣+10OH﹣7H2O；
（4）丙为铅酸电池，正极上PbO2得电子发生还原反应，电极反应式为：PbO2+2e﹣+4H++2═PbSO4+2H2O，
故答案为：PbO2+2e﹣+4H++2═PbSO4+2H2O；
（5）①亚铁离子失电子发生氧化反应，所以碳是负极，银是正极，
故答案为：正；
②综合实验i、ii的现象，得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是Fe2++Ag+＝Fe3++Ag，
故答案为：Fe2++Ag+＝Fe3++Ag。
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