河北省石家庄市辛集市2023-2024学年高二上学期2月期末考试化学试题(原卷版+解析版)

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名称 河北省石家庄市辛集市2023-2024学年高二上学期2月期末考试化学试题(原卷版+解析版)
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文件大小 1.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-02-25 23:07:19

文档简介

河北省石家庄市辛集市2023—2024学年高二上学期期末考试
化学试题
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分:
2、考试时间75分钟,满分100分之外。另有5分卷面分。请工整书写:
3、请将第Ⅰ卷各小题所选答案的序号用2B铅笔涂在答题卡上;第Ⅱ卷各小题答案按照题号写在答题卡相应位置上。在试卷上作答无效。
4、考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回,试卷由考生保留。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Cu-64 Zn-65 Ag-108 I-127
一、单项选择题(本题共20个小题,每小题只有一个选项是符合题意。每小题3分。共60分)
1. 化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是
A. 在去除锅炉水垢时,通常先用碳酸钠溶液浸泡,再用酸去除
B. 硫酸工业中,的催化氧化不采用高压,是因为压强对转化率无影响
C. 明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作漂白剂
D. 用氯气和氢氧化钠制取消毒液,运用了盐类水解的原理
2. 用标准的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是
A. 用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B. 用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,后装入NaOH溶液进行滴定
C. 用蒸馏水洗净锥形瓶后,加入10.00mLNaOH溶液,再加入适量蒸馏水进行滴定
D. 用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
3. 在C(s)+CO2(g)=2CO(g)的反应中,其他条件不变的情况下,现采取下列措施:①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量 ③恒容下通入CO2 ④恒容下充入N2 ⑤恒压下充入N2,上述能够使反应速率增大的措施是
A. ①④ B. ②③⑤ C. ①③ D. ①②④
4. 室温时,在由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol L-1的无色溶液中,一定能大量共存的离子组是
A K+、Na+、HCO、Cl- B. K+、Fe3+、Br-、Cl-
C. Na+、Cl-、NO、SO D. Al3+、NH、Cl-、SO
5. 关于如图所示各装置的叙述正确的是
A. 图1是化学能转变为电能的装置,总反应为
B. 图2铁钉发生吸氧腐蚀,导管中水面上升,负极反应为
C. 图3装置可在铁件表面镀铜,溶液浓度不变
D. 图4支撑海港码头基础的钢管桩与电源的负极相连,以防止被海水腐蚀
6. 已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO ,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是
A. 化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞
B. 平衡状态时,升温使反应逆向移动
C. 该历程中最大活化能E正=16.87kJ·mol-1
D. 使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热
7. 以下图像和叙述错误的是
A. 图甲:该图像表示反应方程式为2A=3B+C,反应速率v(A)=0.4mol/(L s)
B. 图乙:某温度下发生反应:,t1时刻改变的条件可以是加入催化剂
C. 图丙:对图中反应升高温度,该反应平衡常数增大
D. 图丁:对于反应:,
8. 一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol·L-1,下列说法正确的是( )
A. 此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B. A的平衡转化率为40%
C. x的值为1
D. A和B的平衡转化率相等
9. 对于反应2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.5kJ mol﹣1,下列说法正确的是
A. 该反应在任何条件下都能自发进行
B. 反应的平衡常数可表示为K=
C. 使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
D. 其它条件不变,增大的值,NO的转化率下降
10. 下列说法正确的是
A. 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ/mol,则碳的燃烧热等于110.5kJ/mol
B. C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9kJ/mol,则金刚石比石墨稳定
C. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H>0,△S>0,则不论在何种条件下都不可能自发进行
D. 用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(aq) △H>-57.3kJ/mol
11. 实验装置如图所示。接通电源后,用碳棒(a'、b')作笔,在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字,a'端的字迹呈白色。下列结论正确的是
A. a为负极
B. b'端的字迹呈蓝色
C. 电子流向为: b→b'→a'→a
D. 如果将a'、b'换成铜棒,与碳棒作电极时的现象相同
12. 根据下表提供的数据,判断下列离子方程式或化学方程式正确的是
化学式 电离常数
HClO K=3×10-8
H2CO3 Ka1=4×10-7 Ka2=6×10-11
A. 向Na2CO3溶液中滴加少量氯水:CO+2Cl2+H2O=2Cl-+2HClO+CO2↑
B. 向NaHCO3溶液中滴加少量氯水:2HCO+Cl2=Cl-+ClO-+2CO2↑+H2O
C. 向NaClO溶液中通入少量CO2:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO
D. 向NaClO溶液中通入过量CO2:CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+2HClO
13. 在相同温度下,100mL0.01mol·L-1的醋酸溶液与10mL0.1mol·L-1的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是
A. 中和时所需NaOH的量 B. 电离的程度
C. H+的物质的量浓度 D. CH3COOH的物质的量
14. 用水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是
A. B.
C. 和的乘积 D. 的物质的量
15. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. 由图甲可知,a点数值比b点的数值大
B. 图乙表示不同温度下水溶液中和的浓度变化曲线,图中a点对应温度高于b点
C. 图丙表示溶液滴定溶液的滴定曲线,M点水的电离程度最大
D. 图丁表示向醋酸稀溶液中加水时溶液的导电性变化,图中p点醋酸的电离程度大于q点
16. 溴甲基蓝(用HBb表示)指示剂是一元弱酸,HBb为黄色,Bb-为蓝色。下列叙述正确的是
A. 0.01mol·L-1HBb溶液的pH=2
B. HBb溶液的pH随温度升高而减小
C. 向NaOH溶液中滴加HBb指示剂,溶液显黄色
D. 0.01mol·L-1NaBb溶液中,c(H+)+c(Na+)=c(Bb-)+c(HBb)
17. 常温下,下列说法正确的是
A. 的氯化铵溶液,由水电离出
B. 溶液的,该溶液中
C. pH均为11的氨水和NaOH溶液,水电离产生的后者更大
D. 将的醋酸溶液加水稀释100倍,pH变为5
18. 下列实验能达到预期目的是
编号 实验内容 实验目的
A 等体积的HX和HY两种酸分别与足量的锌粒反应,排水法收集气体,HX放出的氢气多且反应速率快 证明HX酸性比HY强
B 室温下,用pH试纸测定浓度为0.1mol/LNaClO溶液和0.1 mol/L溶液的pH 比较HClO和的酸性强弱
C 向含有酚酞的溶液中加入少量固体,溶液红色变浅 证明溶液中存水解平衡
D 向10 mL 0.2 mol/LNaOH溶液中滴加2滴0.1mol/L溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.mol/L溶液,又生成红褐色沉淀 证明在相同温度下:
A. A B. B C. C D. D
19. 一款低成本高能效的新型无隔膜铈铅单液流电池装置如图所示,该电池用石墨毡做电极,可溶性铈盐和铅盐的混合酸性溶液作电解液。已知电池反应为:。下列相关说法正确的是
A. 放电时,在b电极发生还原反应
B. 该电池可用稀硫酸酸化电解质溶液
C. 充电过程中,a电极发生的反应为
D. 放电过程中,电解质溶液中的向a电极移动
20. 科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如下,电极为金属锌和选择性催化材料。放电时,温室气体被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法正确的是
A. 放电时,负极区pH升高
B. 放电时,1mol转化为HCOOH,转移的电子数为4mol
C. 充电时,Zn电极连电源正极
D. 充电时,产生22.4L(标准状况下),生成的Zn为130g
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
21. Ⅰ.已知下列热化学方程式:① kJ/mol,
② kJ/mol,
③ kJ/mol,
④ kJ/mol,回答下列问题:
(1)C燃烧热的热化学方程式为___________;(填序号)
(2)燃烧1 g生成气态水,放出的热量为___________。
Ⅱ.中和热是一类重要的反应热,也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为 kJ/mol。
(3)下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为的是___________(填序号)。
A.盐酸与氢氧化钠溶液
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液
C.醋酸与氢氧化钠固体
D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液
E.氢氧化镁溶于稀盐酸
(4)若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol,则反应放出的热量___________(填“大于”“等于”或“小于”)57.3kJ。
Ⅲ.如图所示,某反应在不同条件下的反应历程分别为a、b。
(5)据图可判断出反应物的总键能___________(填“>”“<”或“=”,下同)生成物的总键能,则该反应的反应热___________0。
22. Ⅰ.恒温下在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如下图。
(1)该反应的化学方程式为___________;
(2)从开始至5min,Y的平均反应速率为___________;平衡时,Z的物质的量浓度为___________,X的转化率为___________。
(3)反应达平衡时体系的压强是开始时的___________倍;
(4)下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是___________。(填序号)
①容器内温度不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤Z(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内X、Y、Z三种气体的浓度之比为3∶1∶2
⑦某时刻且不等于零
⑧单位时间内生成2n molZ,同时生成3n molX
Ⅱ.利用反应可得到清洁能源。
(5)该反应化学平衡常数表达式___________。
(6)该反应的平衡常数随温度的变化如表:
温度/℃ 400 500 830 1000
平衡常数K 10 9 1 0.6
从上表可以推断:此反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(7)830℃时,向容积为2L的密闭容器中充入1 mol CO与1 mol ,2 min时CO为0.6mol。2min内___________,此时反应进行的方向是___________。
23. 用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中,实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液(已知AgSCN为白色沉淀)。
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取基准物4.2468 g(0.0250 mol)后,配制成250mL标准溶液,放棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100 mL 0.1000mol/L标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定待测溶液
a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL 0.1000 mol/L溶液(过量),使完全转化为AgI沉淀。
c.加入溶液作指示剂。
d.用0.1000 mol/L 溶液滴定过量的。
e.重复上述操作2~3次,测定数据如表所示。
实验序号 1 2 3
消耗标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98
f.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的配制成标准溶液,所使用的玻璃仪器除250mL(棕色)容量瓶、烧杯和玻璃棒外,还有___________。
(2)应在的条件下进行滴定,其目的是___________。
(3)过程Ⅱ中b和c两步操作是否可以颠倒___________(填“是”或“否”),理由是___________。
(4)达到滴定终点时的现象是___________。
(5)由上述实验数据测得___________mol/L。
(6)若在配制标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则使___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
24. Ⅰ.能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关,充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
Ⅱ.如图所示的装置。X、Y都是惰性电极。将电路接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在Fe极附近显红色。
(2)甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,电极a上反应的电极反应式是___________。
(3)在乙装置中,总反应的离子方程式是___________。
(4)如果丙装置中精铜电极的质量增加了6.4g,则甲装置中标准状况下消耗的体积为___________。
(5)工作时,丁装置Y电极上反应的电极反应式是___________。河北省石家庄市辛集市2023—2024学年高二上学期期末考试
化学试题
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分:
2、考试时间75分钟,满分100分之外。另有5分卷面分。请工整书写:
3、请将第Ⅰ卷各小题所选答案的序号用2B铅笔涂在答题卡上;第Ⅱ卷各小题答案按照题号写在答题卡相应位置上。在试卷上作答无效。
4、考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回,试卷由考生保留。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Cu-64 Zn-65 Ag-108 I-127
一、单项选择题(本题共20个小题,每小题只有一个选项是符合题意。每小题3分。共60分)
1. 化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是
A. 在去除锅炉水垢时,通常先用碳酸钠溶液浸泡,再用酸去除
B. 硫酸工业中,的催化氧化不采用高压,是因为压强对转化率无影响
C. 明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作漂白剂
D. 用氯气和氢氧化钠制取消毒液,运用了盐类水解的原理
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫酸钙是水垢的成分、微弱于水、不能和酸反应,但用碳酸钠溶液浸泡可转化为较为疏松的碳酸钙,碳酸钙可溶于盐酸,该方法常用于处理锅炉水垢,故A正确;
B.硫酸工业中,SO2转化为SO3的正反应是气体体积减小的反应,增大压强化学平衡正向移动,有利于SO3的生成,但增大压强需要的动力及对设备材料的投入的增加,不经济,而不是因为增大压强对SO2转化率无影响,故B错误;
C.明矾净水只是通过水解产生的氢氧化铝胶体吸附水中悬浮的杂质,净化水质,但不具有漂白作用,故C错误;
D.氯气和氢氧化钠之间反应可以得到消毒液,与水解无关,故D错误。
答案选A。
2. 用标准的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是
A. 用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B. 用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,后装入NaOH溶液进行滴定
C. 用蒸馏水洗净锥形瓶后,加入10.00mLNaOH溶液,再加入适量蒸馏水进行滴定
D. 用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定,标准盐酸被稀释,浓度偏小,造成消耗的V(酸)偏大,根据分析,可知c(碱)偏大,故A错误;
B.蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,后装入NaOH溶液进行滴定,而后装入一定体积的NaOH溶液进行滴定,待测液的物质的量偏大,造成消耗的V(酸)偏大,根据分析,可知c(碱)偏大,故B错误;
C.用碱式滴定管取10.00mL NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入适量指示剂进行滴定,对V(酸)无影响,根据分析,可知c(碱)不变,故C正确;
D.用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸,造成消耗的V(酸)偏小,根据分析,可知c(碱)偏小,故D错误;
故答案选C。
3. 在C(s)+CO2(g)=2CO(g)的反应中,其他条件不变的情况下,现采取下列措施:①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量 ③恒容下通入CO2 ④恒容下充入N2 ⑤恒压下充入N2,上述能够使反应速率增大的措施是
A. ①④ B. ②③⑤ C. ①③ D. ①②④
【答案】C
【解析】
详解】①缩小体积,增大压强,浓度增大,反应速率加快;
②碳是固体,增加碳的量,反应速率不变;
③通入CO2,反应物浓度增大,反应速率加快;
④恒容下充入N2,反应物浓度不变,反应速率不变;
⑤恒压下充入N2,容器容积增大,浓度减小,反应速率减小;
答案选C。
4. 室温时,在由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol L-1的无色溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. K+、Na+、HCO、Cl- B. K+、Fe3+、Br-、Cl-
C. Na+、Cl-、NO、SO D. Al3+、NH、Cl-、SO
【答案】C
【解析】
【分析】室温时,在由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol L-1,则水的电离受到了抑制,结合Kw=1×10-14,此时溶液可能显酸性,pH=1,也可能显碱性pH=13。
【详解】A.在溶液显碱性pH=13时,HCO可与OH-反应,无法大量共存,故A错误;
B.Fe3+溶液显黄色,不符合题目的无色溶液要求,故B错误;
C.Na+、Cl-、NO、SO,四个离子均为无色,且无反应发生,能大量共存,故C正确;
D.在溶液显碱性pH=13时,Al3+、NH均可与OH-反应,无法大量共存,故D错误;
故选C。
5. 关于如图所示各装置的叙述正确的是
A. 图1是化学能转变为电能的装置,总反应为
B. 图2铁钉发生吸氧腐蚀,导管中水面上升,负极反应为
C. 图3装置可在铁件表面镀铜,溶液浓度不变
D. 图4支撑海港码头基础的钢管桩与电源的负极相连,以防止被海水腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A.该装置为原电池装置,化学能转变为电能,因为Fe比Cu活泼,因此Fe作负极,总反应式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故A错误;
B.发生吸氧腐蚀,遵循原电池工作原理,负极上发生Fe-2e-=Fe2+,正极上发生,具支试管中气体压强减小,因此导管中水面上升,故B错误;
C.电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,因此待镀铁件作阴极,铜作阳极,故C错误;
D.根据电解原理,钢管桩与电源的负极相连,以防止被海水腐蚀,故D正确;
答案D。
6. 已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO ,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是
A. 化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞
B. 平衡状态时,升温使反应逆向移动
C. 该历程中的最大活化能E正=16.87kJ·mol-1
D. 使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热
【答案】B
【解析】
【详解】A.活化分子间的部分碰撞为有效碰撞,A错误;
B.据图可知该反应为放热反应,升高温度平衡逆向一定,B正确;
C.据图可知第二步反应的能垒最大,为E正=[16.87-(-1.99)]kJ·mol-1=18.86 kJ·mol-1,C错误;
D.催化剂可降低反应活化能,但不改变反应热,D错误;
综上所述答案为B。
7. 以下图像和叙述错误的是
A. 图甲:该图像表示的反应方程式为2A=3B+C,反应速率v(A)=0.4mol/(L s)
B. 图乙:某温度下发生反应:,t1时刻改变的条件可以是加入催化剂
C. 图丙:对图中反应升高温度,该反应平衡常数增大
D. 图丁:对于反应:,
【答案】A
【解析】
【详解】A. 图甲中根据该变量之比等于计量系数之比得到该图象表示的反应方程式为,甲中容器体积未知,无法计量A的反应速率,故A错误;
B. 图乙:某温度下发生反应:,根据图中信息得到t1时刻改变的条件可能是加入催化剂,可能是加压,故B正确;
C. 图丙:对图中反应升高温度,正反应增大的速率大于逆反应增大的速率,说明平衡正向移动,该反应是吸热反应,升高温度,该反应平衡常数增大,故C正确;
D. 图丁:根据“先拐先平数值大”原理可知,升温温度,C%降低,则升高温度平衡向逆向移动,所以上述反应正反应为放热反应。根据下面两根曲线得到P2>P1,从下到上,增大压强,C%增大,说明正向移动,即正向是体积减小的反应,即,故D正确。
综上所述,答案为A。
8. 一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol·L-1,下列说法正确的是( )
A. 此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B. A的平衡转化率为40%
C. x的值为1
D. A和B的平衡转化率相等
【答案】A
【解析】
【详解】列三段式:
C.根据题意0.2x mol/L = 0.4mol/L,解得x = 2,C错;
A.,A正确;
B.A平衡转化率= ,B错;
D.B的平衡转化率=,D错;
故答案选A。
9. 对于反应2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.5kJ mol﹣1,下列说法正确的是
A. 该反应在任何条件下都能自发进行
B. 反应的平衡常数可表示为K=
C. 使用高效的催化剂可以降低反应的焓变
D. 其它条件不变,增大的值,NO的转化率下降
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,即△H<0且反应前后气体分子数减少,故△S<0,△G=△H﹣T△S,当温度较低时,△G=△H﹣T△S<0,故该反应低温自发,故A错误;
B.平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,反应的平衡常数可表示为,故B错误;
C.催化剂可以改变反应历程,但不能改变焓变,故C错误;
D.其它条件不变,增大的值,提高CO的转化率,NO的转化率下降,故D正确;
故选:D。
10. 下列说法正确的是
A. 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ/mol,则碳的燃烧热等于110.5kJ/mol
B. C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9kJ/mol,则金刚石比石墨稳定
C. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H>0,△S>0,则不论在何种条件下都不可能自发进行
D. 用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(aq) △H>-57.3kJ/mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;碳完全燃烧生成二氧化碳,故碳的燃烧热不等于110.5kJ/mol,A错误;
B.C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9kJ/mol,焓变大于零,说明金刚石能量高于石墨,则金刚石不如石墨稳定,B错误;
C.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H>0,△S>0,根据△H-T△S<0反应可自发进行,则该反应在高温下可自发进行,C错误;
D.中和反应为放热反应,焓变小于零,醋酸为弱酸电离吸收热量,故用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(aq) △H>-57.3kJ/mol,D正确;
故选D。
11. 实验装置如图所示。接通电源后,用碳棒(a'、b')作笔,在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字,a'端的字迹呈白色。下列结论正确的是
A. a为负极
B. b'端的字迹呈蓝色
C. 电子流向为: b→b'→a'→a
D. 如果将a'、b'换成铜棒,与碳棒作电极时的现象相同
【答案】B
【解析】
【分析】在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字,a'端的字迹呈白色,说明a'端产生的氯气,氯气与水生成的次氯酸将石蕊试纸漂白了,则a'端为阳极。
【详解】A.a'端为阳极,则a为正极,故A错误;
B.b'端是阴极,水中氢离子消耗,剩余氢氧根,氢氧根与石蕊溶液的湿润试纸呈蓝色,故B正确;
C.电子在导线中移动,不在溶液中移动,因此电子流向为: b(负极)→b'(阴极),a'(阳极)→a(正极),故C错误;
D.如果将a'、b'换成铜棒,a'的铜失去电子变为铜离子,与碳棒作电极时的现象不相同,故D错误。
综上所述,答案为B。
12. 根据下表提供的数据,判断下列离子方程式或化学方程式正确的是
化学式 电离常数
HClO K=3×10-8
H2CO3 Ka1=4×10-7 Ka2=6×10-11
A. 向Na2CO3溶液中滴加少量氯水:CO+2Cl2+H2O=2Cl-+2HClO+CO2↑
B. 向NaHCO3溶液中滴加少量氯水:2HCO+Cl2=Cl-+ClO-+2CO2↑+H2O
C. 向NaClO溶液中通入少量CO2:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO
D. 向NaClO溶液中通入过量CO2:CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+2HClO
【答案】C
【解析】
【详解】A.HClO的电离常数小于H2CO3的第一步电离,向Na2CO3溶液中滴加少量氯水,不能生成二氧化碳,应该生成碳酸氢根,A项错误;
B.向NaHCO3溶液中滴加少量氯水,氯水中的氯化氢和碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,次氯酸不能和碳酸氢钠反应,产物应为次氯酸,B项错误;
C.碳酸的酸性比次氯酸和碳酸氢根离子的酸性都强,C项正确;
D.向NaClO溶液中通入过量CO2,反应生成碳酸氢钠和次氯酸,D项错误;
答案选C。
13. 在相同温度下,100mL0.01mol·L-1的醋酸溶液与10mL0.1mol·L-1的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是
A. 中和时所需NaOH的量 B. 电离的程度
C. H+的物质的量浓度 D. CH3COOH的物质的量
【答案】B
【解析】
【详解】A.计算两溶液中醋酸的物质的量,n(前)=c1 V1=0.1 L×0.01 mol L-1=1×10-3 mol,n(后)=c2 V2=0.01 L×0.1 mol L-1=1×10-3 mol,两者相等,因而中和时消耗的NaOH的量相等,故A错误;
B.酸的浓度越大电离程度越小,则电离的程度: 前者大于后者,故B正确;
C.醋酸的浓度越大其酸性越强、溶液中H+的物质的量浓度越大,则氢离子浓度: 前者小于后者,故C错误;
D.由A:溶液中醋酸的总物质的量相等、但电离程度前者大,故未电离的醋酸的物质的量前者小,故D错误;
故选B。
14. 用水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是
A. B.
C. 和的乘积 D. 的物质的量
【答案】B
【解析】
【分析】加水稀释,促进了一水合氨的电离,溶液中n(NH3 H2O)减小,n(OH-)和n()增大,但是一水合氨电离程度小于溶液体积的增大程度,导致溶液中c(NH3 H2O)、c(OH-)、c()都减小,由于温度不变,离子积常数不变,电离平衡常数不变,则溶液中c(H+)增大,据以上分析解答。
【详解】A.根据一水合氨的电离平衡表达式,可推知= ,加水稀释,温度不变,c()减小,比值变大,A项错误;
B.由分析可知,c(NH3 H2O)减小,c(H+)增大,可推知水量的增加而减小,B项正确;
C.由于温度不变,c(H+)c(OH-)为离子积常数,为定值保持不变,C项错误;
D.由分析可知,加水稀释,促进了一水合氨的电离,溶液中n(NH3 H2O) 减小,n(OH-)增大,D项错误;
答案选B。
15. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. 由图甲可知,a点的数值比b点的数值大
B. 图乙表示不同温度下水溶液中和的浓度变化曲线,图中a点对应温度高于b点
C. 图丙表示溶液滴定溶液的滴定曲线,M点水的电离程度最大
D. 图丁表示向醋酸稀溶液中加水时溶液导电性变化,图中p点醋酸的电离程度大于q点
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图甲可知,a点和b点的温度相同,因此a点的数值等于b点的数值,故A错误;
B.图乙表示不同温度下水溶液中和的浓度变化曲线,a点的氢离子浓度小于b点的氢离子浓度,则图中a点对应温度低于b点,故B错误;
C.图丙表示溶液滴定溶液的滴定曲线,M点恰好完全反应,溶质为NaCl,因此M点水的电离程度最大,故C正确;
D.图丁表示向醋酸稀溶液中加水时,溶液中的氢离子浓度、醋酸根浓度减小,因此溶液的导电性减小,根据越稀越电离,因此图中p点醋酸的电离程度小于q点,故D错误。
综上所述,答案为C。
16. 溴甲基蓝(用HBb表示)指示剂是一元弱酸,HBb为黄色,Bb-为蓝色。下列叙述正确的是
A. 0.01mol·L-1HBb溶液的pH=2
B. HBb溶液的pH随温度升高而减小
C. 向NaOH溶液中滴加HBb指示剂,溶液显黄色
D. 0.01mol·L-1NaBb溶液中,c(H+)+c(Na+)=c(Bb-)+c(HBb)
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于HBb为弱酸,0.01mol·L-1HBb溶液中氢离子浓度小于0.01,故溶液的pH>2,A错误;
B.升温促进电离,HBb溶液的pH随温度升高而减小,B正确;
C.向NaOH溶液中滴加HBb指示剂,溶液含有Bb-为蓝色,C错误;
D.0.01mol·L-1NaBb溶液中,存在物料守恒c(Na+)=c(Bb-)+c(HBb),D错误;
答案选B。
17. 常温下,下列说法正确的是
A. 的氯化铵溶液,由水电离出
B. 溶液的,该溶液中
C. pH均为11的氨水和NaOH溶液,水电离产生的后者更大
D. 将的醋酸溶液加水稀释100倍,pH变为5
【答案】A
【解析】
【详解】A.铵根离子水解使得氢离子浓度增大,溶液显酸性,促进水的电离,故的氯化铵溶液,由水电离出,A正确;
B.KHA溶液的,溶液显酸性,说明KHA电离大于水解,则该溶液中,B错误;
C.pH均为11的氨水和NaOH溶液都会抑制水的电离,且两者电离出氢氧根离子浓度相同,则两者对水电离抑制作用相同,水电离产生的相同,C错误;
D.醋酸为弱酸,加水稀释促进其电离出更多的氢离子,则将的醋酸溶液加水稀释100倍,pH小于5,D错误;
故选A。
18. 下列实验能达到预期目的是
编号 实验内容 实验目的
A 等体积的HX和HY两种酸分别与足量的锌粒反应,排水法收集气体,HX放出的氢气多且反应速率快 证明HX酸性比HY强
B 室温下,用pH试纸测定浓度为0.1mol/LNaClO溶液和0.1 mol/L溶液的pH 比较HClO和的酸性强弱
C 向含有酚酞的溶液中加入少量固体,溶液红色变浅 证明溶液中存水解平衡
D 向10 mL 0.2 mol/LNaOH溶液中滴加2滴0.1mol/L溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.mol/L溶液,又生成红褐色沉淀 证明在相同温度下:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.等pH时HX放出的氢气多且反应速率快,说明HX的浓度比HY的大,可知HX的酸性更弱,则证明HX酸性比HY弱,故A错误;
B.NaClO溶液可使pH试纸褪色,不能测定盐溶液的pH来比较酸性,故B错误;
C.钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀,使碳酸根离子水解平衡逆向移动,溶液红色变浅,故C正确;
D.向10mL0.2mo/LNaOH溶液中滴2滴0.1mol/LMgCl2溶液,NaOH溶液过量,产生Mg(OH)2白色沉淀后再滴加2滴0.1mol/LFeCl3,Fe3+和OH-直接结合生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,不能证明Fe(OH)3是Mg(OH)2转化而来的,不能证明相同温度下Ksp:Mg(OH)2>Fe(OH)3,故D错误;
答案选C。
19. 一款低成本高能效的新型无隔膜铈铅单液流电池装置如图所示,该电池用石墨毡做电极,可溶性铈盐和铅盐的混合酸性溶液作电解液。已知电池反应为:。下列相关说法正确的是
A. 放电时,在b电极发生还原反应
B. 该电池可用稀硫酸酸化电解质溶液
C. 充电过程中,a电极发生的反应为
D. 放电过程中,电解质溶液中的向a电极移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题中方程式可知放电过程是,发生在a电极氧化反应 ,A错误;
B.硫酸根离子会与铅离子反应生成硫酸铅沉淀,所以不能用稀硫酸酸化电解质溶液,B错误;
C.充电过程中,a电极发生的反应为,C错误;
D.放电过程中,内电路电流的方向是a-b,所以电解质溶液中的向a电极移动,D正确;
故选D。
20. 科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如下,电极为金属锌和选择性催化材料。放电时,温室气体被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法正确的是
A. 放电时,负极区pH升高
B. 放电时,1mol转化为HCOOH,转移的电子数为4mol
C. 充电时,Zn电极连电源正极
D. 充电时,产生22.4L(标准状况下),生成的Zn为130g
【答案】D
【解析】
【详解】A.负极上Zn失电子,生成Zn2+,Zn2+结合OH-生成,消耗了溶液中的氢氧根离子,负极区pH下降,A错误;
B.放电时,正极反应为,1molCO2转化为HCOOH,转移的电子数为2mol,B错误;
C.充电时,Zn电极连接电源负极,阴极反应为,C错误;
D.充电时总反应式为,生成1mol氧气的同时,生成Zn2mol,即生成的Zn为130g,D正确;
故答案选D。
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
21. Ⅰ.已知下列热化学方程式:① kJ/mol,
② kJ/mol,
③ kJ/mol,
④ kJ/mol,回答下列问题:
(1)C燃烧热的热化学方程式为___________;(填序号)
(2)燃烧1 g生成气态水,放出的热量为___________。
Ⅱ.中和热是一类重要的反应热,也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为 kJ/mol。
(3)下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为的是___________(填序号)。
A.盐酸与氢氧化钠溶液
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液
C.醋酸与氢氧化钠固体
D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液
E.氢氧化镁溶于稀盐酸
(4)若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol,则反应放出的热量___________(填“大于”“等于”或“小于”)57.3kJ。
Ⅲ.如图所示,某反应在不同条件下的反应历程分别为a、b。
(5)据图可判断出反应物的总键能___________(填“>”“<”或“=”,下同)生成物的总键能,则该反应的反应热___________0。
【答案】(1)④ (2)120.9kJ
(3)AD (4)大于
(5) ①. < ②. <
【解析】
小问1详解】
表示C的燃烧热的化学方程式为 kJ/mol;即选④;
【小问2详解】
由②可知,燃烧2gH2生成气态水,放出的热量为 kJ,则燃烧1gH2生成气态水,放出的热量为120.9kJ;
【小问3详解】
A.盐酸与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为,故A符合题意;
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为,故B不符合题意;
C.醋酸与氢氧化钠固体反应的离子方程式为,故C不符合题意;
D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为,故D符合题意;
E.氢氧化镁溶于稀盐酸反应的离子方程式为,故E不符合题意;
答案为AD;
【小问4详解】
氢氧化钠固体在溶解时要放热,故稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol,则反应放出的热量大于57.3kJ;
【小问5详解】
据图可判断该反应为放热反应,反应物的总键能<生成物的总键能,反应热<0。
22. Ⅰ.恒温下在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如下图。
(1)该反应的化学方程式为___________;
(2)从开始至5min,Y的平均反应速率为___________;平衡时,Z的物质的量浓度为___________,X的转化率为___________。
(3)反应达平衡时体系的压强是开始时的___________倍;
(4)下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是___________。(填序号)
①容器内温度不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤Z(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内X、Y、Z三种气体的浓度之比为3∶1∶2
⑦某时刻且不等于零
⑧单位时间内生成2n molZ,同时生成3n molX
Ⅱ.利用反应可得到清洁能源。
(5)该反应化学平衡常数表达式___________。
(6)该反应的平衡常数随温度的变化如表:
温度/℃ 400 500 830 1000
平衡常数K 10 9 1 0.6
从上表可以推断:此反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(7)830℃时,向容积为2L的密闭容器中充入1 mol CO与1 mol ,2 min时CO为0.6mol。2min内___________,此时反应进行的方向是___________。
【答案】(1)3X(g)+Y(g)2Z(g)
(2) ①. 0.02mol/(L·min) ②. 0.25mol/L ③. 60%
(3)
(4)③④⑤⑧ (5)
(6)放热 (7) ①. ②. 正向进行
【解析】
【小问1详解】
由图象可以看出X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比成正比,则有n(X)∶n(Y)∶n(Z)=(1.0mol-0.4mol)∶(1.0mol-0.8mol)∶(0.5mol-0.1mol)=3∶1∶2,反应5min达到平衡状态,则反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g);
【小问2详解】
反应开始到5min,用Y表示的反应速率为:v(Y)== =0.02mol/(L min),平衡时Z的物质的量浓度为=0.25mol/L,X的转化率为×100%=60%;
【小问3详解】
起始时各物质的总物质的量为1.0mol+1.0mol+0.1mol=2.1mol,平衡时各物质的总物质的量为0.8mol+0.5mol+0.4mol=1.7mol,在相同条件下,压强之比等于物质的量之比,则反应达平衡时体系的压强与开始时体系压强的比值为=;
【小问4详解】
①该容器为恒温容器,容器内温度始终不变,不能说明达到平衡,故①不选;
②该反应前后气体质量不变,体积也不变,则容器内密度始终不变,不能判断达到平衡,故②不选;
③此反应为3X(g)+Y(g)2Z(g),反应前后气体系数不相等,则压强不变能判断达到平衡,故③选;
④反应前后气体质量不变,但该反应气体分子数前后改变,则混合气体的平均相对分子质量不变能判断达到平衡,故④选;
⑤达到平衡时各物质的量浓度不变,则Z(g)的物质的量浓度不变,可以判断平衡状态,故⑤选;
⑥容器内X、Y、Z三种气体的浓度之比为3∶1∶2的状态不一定是平衡状态,与物质的起始量和变化量有关,不能判断达到平衡,故⑥不选;
⑦某时刻且不等于零,没有标明是正反应速率和逆反应速率关系,则不能判断达到平衡,故⑦不选;
⑧单位时间内生成2nmolZ,同时生成3nmolX,说明正反应速率=逆反应速率,能判断达到平衡,故⑧选;
答案为③④⑤⑧;
【小问5详解】
,反应的平衡常数表达式K=;
【小问6详解】
图表数据分析可知平衡常数随温度升高减小,说明正反应为放热反应;
【小问7详解】
830℃时,向容积为2L的密闭容器中充入1molCO与1molH2O,2min时CO为0.6mol,反应的CO物质的量=1mol-0.6mol=0.4mol,反应生成二氧化碳物质的量0.4mol,则2min时v(CO2)==0.1mol/(L min);此时Q==,反应正向进行。
23. 用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中,实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液(已知AgSCN为白色沉淀)。
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取基准物4.2468 g(0.0250 mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100 mL 0.1000mol/L标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定待测溶液
a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL 0.1000 mol/L溶液(过量),使完全转化为AgI沉淀。
c.加入溶液作指示剂
d.用0.1000 mol/L 溶液滴定过量的。
e.重复上述操作2~3次,测定数据如表所示。
实验序号 1 2 3
消耗标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98
f.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的配制成标准溶液,所使用的玻璃仪器除250mL(棕色)容量瓶、烧杯和玻璃棒外,还有___________。
(2)应在的条件下进行滴定,其目的是___________。
(3)过程Ⅱ中b和c两步操作是否可以颠倒___________(填“是”或“否”),理由是___________。
(4)达到滴定终点时的现象是___________。
(5)由上述实验数据测得___________mol/L。
(6)若在配制标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则使___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)胶头滴管
(2)防止因的水解而影响滴定终点的判断(或抑制的水解)
(3) ①. 否 ②. 若颠倒,与反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点
(4)当滴入最后一滴标准液,溶液由浅黄色变为红色,且半分钟内不褪色
(5)0.0600 (6)偏高
【解析】
【分析】本题为酸碱中和滴定的应用,先用过量的硝酸银沉淀样品中的所有碘离子,再NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,从而确定样品中的碘离子的含量,以此解题。
【小问1详解】
配制AgNO3标准溶液时,所使用的玻璃仪器除烧杯、250mL(棕色)容量瓶和玻璃棒外,还有定容时需要的胶头滴管;
【小问2详解】
应在pH<0.5的条件下进行滴定,目的是防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断;
【小问3详解】
b和c两步操作不能颠倒,若颠倒,Fe2+与I-发生氧化还原反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点;
【小问4详解】
用0.1000mol L-1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂,完全反应时,Fe3+与SCN-反应,溶液由浅黄色变为红色,则滴定终点时的现象为溶液由浅黄色变为红色,且半分钟内不褪色;
【小问5详解】
根据提供的三组数据,第一组数据误差较大,应舍去,第二、三组数据取平均值即可,所以所消耗的NH4SCN溶液平均体积为10.00mL,n(AgNO3)=25.00×10 3L×0.1000mol L 1=2.5×10 3mol,n(AgNO3)=25.00×10 3L×0.1000mol L 1=2.5×10 3mol,则c(I-)×0.025L=2.5×10-3mol-1×10-3mol,c(I-)=0.0600mol L-1,c(I-)=0.0600mol L-1;
【小问6详解】
若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则导致溶质的物质的量减小,浓度偏低,则n(NH4SCN)偏小,c(I-)偏高。
24. Ⅰ.能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关,充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
Ⅱ.如图所示的装置。X、Y都是惰性电极。将电路接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在Fe极附近显红色。
(2)甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,电极a上反应的电极反应式是___________。
(3)在乙装置中,总反应的离子方程式是___________。
(4)如果丙装置中精铜电极的质量增加了6.4g,则甲装置中标准状况下消耗的体积为___________。
(5)工作时,丁装置Y电极上反应的电极反应式是___________。
【答案】24. BD 25.
26.
27. 0.56L或560mL
28.
【解析】
【分析】Ⅰ.自发进行的放热的氧化还原反应可设计成原电池。
Ⅱ.甲为原电池,乙为电解池,向乙中滴入酚酞溶液,在Fe极附近显红色,Fe为阴极、C为阳极,则甲中通a的电极为负极、通b的电极为正极;丙装置为电解精炼铜;丁为电解池,X电极为阳极、Y电极为阴极。
【小问1详解】
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)为吸热反应,不能设计成原电池;
B.4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)为放热的氧化还原反应,可以设计成原电池;
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)不是氧化还原反应,不能设计成原电池;
D.C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)为放热的氧化还原反应,可以设计成原电池;
答案选BD。
【小问2详解】
根据分析,通入a的电极为负极,通入的气体为CH4,电极a上CH4发生失电子的氧化反应,电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O。
【小问3详解】
乙装置中电解饱和NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2,反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
【小问4详解】
丙装置中精铜的电极反应式为Cu2++2e-=Cu,甲装置中CH4发生的电极反应为CH4-8e-+10OH-=+7H2O,根据电子守恒,8n(CH4)=2n(Cu)=2×=0.2mol,解得n(CH4)=0.025mol,标准状况下消耗CH4的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L。
【小问5详解】
丁装置中Y为阴极,根据放电顺序,Y电极上的电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
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