2020-2021学年高二化学上学期期中测试卷03(苏教版)
第I卷(选择题共42分)
单选题(每题2分,共42分)
1.反应分两步进行:①,②。下列图象能正确表示该反应过程中的能量变化的是(
)
A.B.C.
D.
【答案】D
【解析】
A.根据给出的化学方程式式可知,反应①为吸热反应,反应物A和B的总能量小于X的总能量,故A错误;
B.反应②为放热反应,X的总能量大于C的总能量,故B错误;
C.根据给出的化学方程式式可知,反应①为吸热反应,反应物A和B的总能量小于X的总能量,故C错误;
D.反应②为放热反应,X的总能量大于C的总能量,进一步验证,总反应A和B生成C为放热反应,A和B的总能量大于C的总能量,故D正确;
故选:D。
2.下列说法或表示方法正确的是(
)
A.由C(石墨)=
C(金刚石);△H=+1.90
kJ/mol可知,金刚石比石墨稳定
B.等物质的量的固体硫和硫蒸气分别完全燃烧,后者放出热量多
C.在101kPa时,2g氢气完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=
2H2O(l);△H=-285.8kJ/mol
D.在稀溶液中,H+(aq)+
OH-(aq)
=
H2O(l);△H=-57.3kJ/mol,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3kJ
【答案】B
【解析】
A、能量越低越稳定,则根据热化学方程式可知石墨的能量低,石墨稳定,A错误;
B、硫蒸气的能量比硫固体的能量高,所以完全燃烧,硫蒸气放出的热量多,B正确;
C、热化学方程式中焓变数值不正确,应该是571.6,C错误;
D、浓硫酸溶于水放热,所以酸碱中和时放热多,D错误;
答案选B。
3.N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+
表面转化为无害气体,其反应原理为N2O(g)
+
CO(g)CO2(g)
+
N2(g)
ΔH,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程如下。下列说法不正确的是
A.ΔH
=
ΔH1
+
ΔH2
B.ΔH
=
?226
kJ/mol
C.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.为了实现转化需不断向反应器中补充
Pt2O+
和
Pt2O2+
【答案】D
【解析】
A、①N2O+Pt2O+=Pt2O2++N2
△H1,②Pt2O2++CO=Pt2O++CO2
△H2,结合盖斯定律计算①+②得到N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)△H=△H1+△H2,故A正确;B、图示分析可知,反应物能量高于生成物,反应为放热反应,反应焓变△H=生成物总焓-反应物总焓=134KJ·mol-1-360KJ·mol-1=-226KJ·mol-1,故B正确;C、正反应反应活化能E1=134KJ·mol-1小于逆反应活化能E2=360KJ·mol-1,故C正确;D、①N2O+Pt2O+=Pt2O2++N2
△H1,②Pt2O2++CO=Pt2O++CO2
△H2,反应过程中Pt2O+和Pt2O2+
参与反应后又生成不需要补充,故D错误;故选D。
点睛:选项A是难点,要先写出两步反应方程式,再用盖斯定律,求出△H=△H1+△H2。结合A,不难得出:反应过程中Pt2O+和Pt2O2+
参与反应后又生成不需要补充。
4.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是(
)
A.精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液
B.钢闸门应与外接电源的负极相连
C.总反应是:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
D.铁钉几乎没被腐蚀
【答案】C
【解析】
A.根据电流的方向可知a为电解池的阳极,则装置①用来精炼铜时,a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液,故A正确;
B.装置②为外加电源的阴极保护法,钢闸门与外接电源的负极相连,电源提供电子而防止铁被氧化,故B正确;
C.铁比铜活泼,为原电池的负极,发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故C错误;
D.浓硫酸具有吸水性,在干燥的环境中铁难以被腐蚀,故D正确;
故选C。
5.下列有关金属腐蚀的说法正确的是(
)
A.电化学腐蚀是在外加电流作用下不纯金属发生化学反应被损耗的过程
B.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同,但电化学腐蚀伴有电流产生
C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气,产物最终转化为铁锈
D.镀锌的铁板比镀锡的铁板更容易被腐蚀
【答案】B
【解析】
A.电化学腐蚀是不纯金属与电解质溶液接触时发生原电池反应而损耗的过程,不需要外加电流,故A不选;
B.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同均属于氧化还原反应,但电化学腐蚀伴有电流产生,而化学腐蚀无电流产生,故选B;
C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,正极吸收氧气,而不是负极吸收氧气,故C不选;
D.镀锌的铁板破损后,Zn作负极,Fe仍受保护,而镀锡的铁板破损后,铁作负极被腐蚀,故D不选。
答案选B
6.在2L密闭容器中充有2molSO2和一定量的O2,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。当反应进行到4min时,测得此时SO2为0.4mol,则2min时密闭容器中SO3的物质的量为(
)
A.1.6mol
B.1.2mol
C.大于1.6mol
D.小于1.2mol
【答案】D
【解析】
根据化学反应速率的概念可知,进行到4min时,测得n(SO2)=0.4mol,此时反应的速率为v(SO2)==0.2mol/(L?min);反应进行到前2min末时设二氧化硫物质的量为x,依据速率定义可得v′(SO2)=;进行到2min时的物质浓度大于4min时的物质的浓度,所以反应时4min的反应速率小于2min的反应速率,即v′(SO2)=>0.2mol/(L?min),整理得,x<1.2mol,故选D。
【点睛】
解答本题要注意浓度对化学反应速率的影响,浓度越大,反应速率越大,前2min的反应速率要大于后2min的反应速率。
7.速率与限度是研究化学反应的重要视角,下列叙述错误的是(
)
A.对于反应,其他条件不变,增加木炭的量,反应速率不变
B.某物质化学反应速率为是指时该物质的浓度为
C.氯酸钾分解制取氧气时添加少量二氧化锰,可增大反应速率
D.在给定条件下,达到平衡时,可逆反应完成程度达到最大
【答案】B
【解析】
A.对于反应,其他条件不变,增加木炭的量不能改变其浓度,故反应速率不变,A正确;
B.某物质化学反应速率为是指平均内该物质的浓度的变化量为,B错误;
C.二氧化锰可以催化氯酸钾分解,因此,氯酸钾分解制取氧气时添加少量二氧化锰,可增大反应速率,C正确;
D.化学平衡状态就是在给定条件下某可逆反应所能达到的最大限度,D正确;
综上所述,相关叙述错误的是B。
8.已知4NH3+5O2=4NO+6H2O(g),若反应速率分别是v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(单位:mol?L-1?min-1)。下列关系正确的是(
)
A.v(NH3)=v(O2)
B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O)
D.v(O2)=v(NO)
【答案】D
【解析】
对于同一反应,在相同条件下,不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比。
A.v(NH3)与
v(O2)的关系应为5v(NH3)=4v(O2),则v(NH3)=v(O2),故A错误;
B.v(O2)与v(H2O)的关系应为6v(O2)=5v(H2O),v(O2)=v(H2O),故B错误;
C.v(NH3)与v(H2O)的关系应为3v(NH3)=2v(H2O),v(NH3)=v(H2O),故C错误;
D.5v(O2)与v(NO)的关系应为4v(O2)=5v(NO),v(O2)=v(NO),故D正确;
答案选D。
9.一定条件下,密闭容器内SO2氧化成SO3的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)
ΔH=-akJ?mol-1,该温度下反应的平衡常数为K。反应达到平衡后,保持温度不变,再通入一定量O2,下列说法正确的是(不考虑物质状态变化(
)
A.a增大,K不变
B.a不变,K增大
C.a增大,K增大
D.a不变,K不变
【答案】D
【解析】
由热化学反应方程式
可知只与物质的起始状态有关,与反应过程和物质的多少无关;平衡常数K只与温度有关,温度保持不变则平衡常数K不变,D正确。
答案选D。
10.已知下列反应的平衡常数:①H2(g)+S(s)
H2S(g),K1;②S(s)+O2(g)
SO2(g),K2;则反应H2(g)+SO2(g)
O2(g)+H2S(g)的平衡常数是
A.K1+K2
B.K1-K2
C.K1×K2
D.K1/K2
【答案】D
【解析】
H2(g)+S(s)
H2S(g)的平衡常数K1=,S(s)+O2(g)
SO2(g)的平衡常数K2=,反应H2(g)+SO2(g)
O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==,故选D。
【点睛】
解答本题的关键是正确书写平衡常数表达式,需要注意的是平衡常数及其单位与化学计量数有关。
11.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是(
)
A.反应CO(g)+NO2(g)
?CO2(g)+NO(g)
△H<0,升高温度可使平衡向逆反应方向移动
B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈
C.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
D.SO2催化氧化成SO3的反应,往往加入过量的空气
【答案】B
【解析】
勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件(浓度、温度、压强)之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应且存在平衡过程,否则勒夏特列原理不适用。
A.反应CO
(g)+NO2(g)?CO2(g)+NO(g);△H<0,升高温度,向吸热方向移动,即升高温度可使平衡向逆反应方向移动,能用勒夏特列原理解释,故A正确;
B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈,主要发生电化学腐蚀,不存在化学平衡的移动,不能用勒夏特列原理解释,故B错误;
C.汽水瓶中存在平衡H2CO3?H2O+CO2,打开汽水瓶时,压强降低,平衡向生成二氧化碳方向移动,可以用勒夏特列原理解释,故C正确;
D.在SO2催化氧化成SO3的反应,往往加入过量的空气,可增加O2的量,促进平衡向正方向移动,提高SO2的转化率,能用勒夏特列原理解释,故D正确;
故答案为B。
12.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)?zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达到平衡时,测得A的浓度降低为0.30mol/L.下列有关判断正确的是( )
A.C的体积分数增大了
B.平衡向正反应方向移动
C.A的转化率降低了
D.x+y<z
【答案】C
【解析】
在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)?zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,若不考虑平衡移动,只考虑体积变化,A的浓度应变化为0.25mol/L,题干中再达到平衡时,测得A的浓度降低为0.30mol/L.,说明体积增大,压强减小,平衡逆向进行;
A.平衡逆向进行,C的体积分数减小,故A错误;
B.依据分析平衡逆向进行,故B错误;
C.平衡逆向进行,A的转化率减小,故C正确;
D.体积增大,压强减小,化学平衡逆向进行,逆向是气体体积增大的反应,所以x+y>z,故D错误;
故选C。
13.在恒温、体积为2L的密闭容器中加入1mol
CO2和3mol
H2,发生如下的反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)
+H2O(g)
△H<0。可认定该可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是(
)
A.容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1∶3∶1
∶1
B.v正(CO2)=3v逆(H2)
C.容器内混合气体平均相对分子质量保持不变
D.容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量浓度都相等
【答案】C
【解析】
A、四种物质的量比不能说明反应到平衡,A错误;
B、v正(CO2)=3v逆(H2)不能说明正逆反应速率相等,B错误;
C、因为前后气体的物质的量不等,所以相对分子质量随着反应进行而改变,所以但相对分子质量不变时,说明反应到平衡,C正确;
D、四种物质的浓度相等,不能说明反应到平衡,D错误;
故选C。
14.对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,下列研究目的和图示相符的是
【答案】C
【解析】
A.压强越大反应速率越快,因此,正反应是气体分子数减少的反应,根据勒夏特列原理,压强增大平衡正向移动,平衡时氨气的体积分数应该更大,A项错误;
B.正反应放热,因此温度越高反应物的转化率应该越小,B项错误;
C.增加氮气相当于增大了反应物的浓度,正反应速率瞬间提高,逆反应速率瞬间不变,C项正确;
D.催化剂不改变平衡,但是可以显著提高反应速率,因此有催化剂那组会先达到平衡点,D项错误;
答案选C。
15.在三个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比[n(H2)/n(CO2)]充入H2和CO2,在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2
(g)C2H4(g)
+
4H2O(g)
ΔH。CO2的平衡转化率与温度的关系如下图所示。
下列说法正确的是(
)
A.该反应的ΔH>0
B.氢碳比:①<②
C.在氢碳比为2.0时,Q点v(正)<v(逆)
D.若起始时,CO2、H2浓度分别为0.5mol/L和1.0mol/L,则可得P点对应温度的平衡常数的值为512
【答案】D
【解析】
A.由图所示,随温度升高CO2的平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,所以该反应的ΔH<0,故A错误;
B.CO2一定时,增大氢气的投入量,平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大,氢碳比①>②,故B错误;
C.P为平衡点,Q→P,CO2的转化率增大,反应正向进行,Q点v(正)>v(逆),故C错误;
D.若起始时,CO2、H2浓度分别为0.5mol/L和1.0mol/L,P点CO2平衡转化率为50%,
则可得P点对应温度的平衡常数的值为512,故D正确;
选D。
16.在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应为CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
△H1,研究发现,反应过程中会发生副反应为CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)
△H2,温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是
A.△H1<0,△H2>0
B.增大压强有利于加快合成反应的速率
C.选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生
D.生产过程中,温度越高越有利于提高CH3OH的产率
【答案】D
【解析】
A.根据图示升高温度CH3OH的产率降低,反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH?(g)+H2O(g)?向逆反应方向移动,ΔH10,升高温度CO的产率增大,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)向正反应方向移动,ΔH20,选项A正确;
B.反应有气体参与,增大压强有利于加快合成反应的速率,选项B正确;
C.催化剂有一定的选择性,选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生,选项C正确;
D.由图像可见,温度越高CH3OH的产率越低,选项D错误;
答案选C。
17.在某一恒温体积可变的密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0。t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如下图所示。下列说法正确的是(
)
A.O~t2时,v正>v逆
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C.t2时刻改变的条件是向密闭容器中加C
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数Ⅰ<Ⅱ
【答案】C
【解析】
A.0~t1,反应正向进行,说明v正>v逆,t1~t2,反应到达平衡,v正=v逆,t2时,反应逆向进行,v逆>v正,A错误;
B.
0~t1,反应正向进行,说明v正>v逆,t1~t2,反应到达平衡,v正=v逆,t2时,反应逆向进行,v逆>v正,因此达到平衡时A的体积分数Ⅰ<Ⅱ,B错误;
C.向密闭容器中加C,逆反应速率瞬间增大,再次建立的平衡与原平衡等效,说明和原平衡相同,符合图象,C正确;
D.该反应是在恒温下进行,化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数KI=KⅡ,D错误;
故合理选项是C。
18.电解CuSO4溶液时,若要达到以下三点要求:①阳极质量减少;②阴极质量增加;③电解液中c(Cu2+)不变,则可选用的电极是(
)
A.含Zn、Ag的铜合金作阳极,纯铜作阴极
B.纯铜作阳极,含Zn、Ag的铜合金作阴极
C.用纯铁作阳极,用纯铜作阴极
D.用石墨作阳极,用惰性电极(Pt)作阴极
【答案】B
【解析】
根据①,须选择非惰性电极(除石墨、金、铂外的电极)作阳极;根据③,须选择纯铜作阳极,含有Cu2+的盐溶液(如硫酸铜溶液)作电解液,至于阴极材料则选择的余地较大,如B选项中用含Zn、Ag的铜合金作阴极,当然也可用纯铜、石墨、铂等作阴极。
A、Zn的活泼性比Cu强,则Zn先放电;在Zn放电时,阴极上Cu2+也放电,导致的结果是溶液中c(Cu2+)减少,A不符合题意;
B、阳极上Cu放电生成Cu2+,阴极上Cu2+放电生成Cu,故阳极的质量减少,阴极的质量增加,溶液中c(Cu2+)不变,B符合题意;
C、阳极上Fe放电生成Fe2+,阴极上Cu2+放电生成Cu,则溶液中c(Cu2+)减少,C不符合题意;
D、阳极上水电离出的OH-放电生成O2,阴极上水电离出的H+放电生成H2,相当于电解水,故阳极、阴极的质量不变,溶液中c(Cu2+)增大,D不符合题意;
故选B。
19.2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。磷酸铁锂锂离子电池充电时阳极反应式为:xLiFePO4–xe-=xLi++xFePO4,放电工作示意图如下图。下列叙述不正确的是(
)
A.放电时,Li+通过隔膜移向正极
B.放电时,电子由铝箔沿导线流向铜箔
C.放电时正极反应为:xFePO4+xLi+–xe-=xLiFePO4
D.磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过Li+迁移实现,充电时铜箔接外电源负极
【答案】C
【解析】
充电电池充电时,正极与外接电源的正极相连为阳极,负极与外接电源负极相连为阴极,LiFePO4中的锂离子脱出并伴随着铁元素的氧化,则此时铝箔电极上发生失电子的氧化反应,铝箔为阳极,电极反应式为xLiFePO4–xe-=xLi++xFePO4,铜箔电极为阴极,阴极上锂离子得电子发生还原反应,阴极反应式为:xLi++xe-+6C=LixC6,所以电池总反应为x;原电池放电时,正极、负极反应式正好与阳极、阴极反应式相反,电子由负极铝箔经过导线流向正极铜箔,电解质溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,据此分析解答。
A.原电池放电时,电解质溶液中的阳离子向正极移动,即Li+通过隔膜移向正极,故A正确;
B.原电池放电时,电子由负极铝箔流出,经过导线流向正极铜箔,故B正确;
C.原电池放电时,正极、负极反应式正好与阳极、阴极反应式相反,所以正极反应为:xFePO4+xe-+xLi+=xLiFePO4,故C错误;
D.由于隔膜的作用,Li+通过隔膜形成闭合回路,完成电池的充放电,充电时为电解池,铜箔电极为阴极,阴极与外接电源负极相连,故D正确;
故答案选:C。
20.2019年9月,我国科研人员研制出Ti-H-Fe双温区催化剂,其中Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100℃。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用
标注。下列说法错误的是
( )
A.①②③在高温区发生,④⑤在低温区发生
B.该历程中能量变化最大的是2.46eV,是氮分子中氮氮三键的断裂过程
C.在高温区加快了反应速率,低温区提高了氨的产率
D.使用Ti-H-Fe双温区催化合成氨,不会改变合成氨反应的反应热
【答案】B
【解析】
A.①为催化剂吸附N2的过程,②为形成过渡态的过程,③为N2解离为N的过程,以上都需要在高温时进行,目的是加快反应速率;而④⑤为了增大平衡产率,需要在低温下进行,故A正确;
B.由图可知,历程中能量变化最大的是2.46eV,该过程为N2的吸附过程,氮氮三键没有断裂,故B错误;
C.升高温度可提高反应速率,所以高温区加快了反应速率,但合成氨的反应为放热反应,所以低温区可提高氨的产率,故C正确;
D.催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,但不能改变反应的始态和终态,即不能改变反应的反应热,故D正确;
故答案为B。
21.甲图为一种新型污水处理装置,该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能,乙图是一种用惰性电极电解饱和食盐水的消毒液发生器。关于甲、乙的说法正确的是( )
A.装置乙中的b极要与装置甲的X极连接
B.装置乙中a极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑
C.当N极消耗5.6
L(标准状况下)气体时,则有2NA个H+通过质子交换膜
D.若有机废水中主要含有葡萄糖(C6H12O6),则装置甲中M极发生的电极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=
6CO2↑+24H+
【答案】D
【解析】
甲池为原电池,N电极上氧气转化为水,发生还原反应,所以N(Y)极为正极,则M(X)极为负极;乙池为电解池,需要制备消毒液,则b极应生成氯气,a电极生成NaOH和氢气,然后氯气移动到a电极和NaOH反应生成NaClO,所以b为阳极,a为阴极。
A.a为阴极,与甲中的负极相连,即与X相连,b极要与装置甲的Y极连接,故A错误;
B.乙为电解池,在下端生成氯气,则b极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,故B错误;
C.N电极为氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O,则当N电极消耗5.6
L气体(标准状况下)即0.25mol时,消耗的氢离子为1mol,则有NA个H+通过离子交换膜,故C错误;
D.若有机废水中主要含有葡萄糖,则装置甲中M极上C6H12O6失电子生成二氧化碳同时产生氢离子,其电极应为:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,故D正确;
综上所述答案为D。
第II卷(非选择题,共58分)
22.(每空2分,共10分)利用下图图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50
mL
0.50mol·L-l盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取50mL
0.55mol/L
NaOH
溶液,并用温度计测出其温度;③将NaOH
溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液的最高温度。
回答下列问题:
(1)倒入NaOH
溶液的正确操作是
__________。
A
沿玻璃缓慢倒入
B
分三次少量倒入
C
一次迅速倒入
(2)使盐酸与NaOH
溶液混合均匀的正确操作是
_______。
A
用温度计小心搅拌
B
揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C
轻轻地振荡烧杯
D
用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(3)做了三次实验,每次取溶液各50
mL,并将实验数据记录如下:
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差(t2-
-t1)
/℃
HCl
NaOH
平均值
1
25.5
25.0
25.25
28.5
3.25
2
24.5
24.2
24.45
27.6
3.15
3
25.0
24.5
24.75
26.5
1.75
已知盐酸、NaOH
溶液的密度与水相同,中和后生成的溶液的比热容c=4.2×10-3kJ/(g?℃),则该反应的中和热△H
=
____________________。
(4)若用50
mL
0.55
mol?L-1的氨水(NH3?H2O)代替NaOH
溶液进行上述实验,通过测得的反应热来计算中和热,测得的中和热△H
会
_____(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
(5)若通过实验测定中和热的△H
的数值常常小于57.3,其原因可能是_____________________________。
A
实验装置保温、隔热效果差
B
测量HCl
溶液的温度计用水洗净后,擦干净再用来测NaOH
溶液的温度
C
量取NaOH
溶液的体积时仰视读数
(除标明外,每空2分,共16分)
Ⅰ.用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化):
实验序号
A溶液
B溶液
①
20mL
0.1mol·L-1H2C2O4溶液
30mL
0.1
mol·L-1KMnO4溶液
②
20mL
0.2mol·L-1H2C2O4溶液
30mL
0.1mol·L-1KMnO4溶液
(1)该实验探究的是_____________因素对化学反应速率的影响。如图一,相同时间内针筒中所得的CO2体积大小关系是____________(填实验序号)。
(2)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外,本实验还可通过测定_____________________________________________来比较化学反应速率。
(3)小组同学发现反应速率总是如图二,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是①产物MnSO4是该反应的催化剂、②_______________________________。
Ⅱ.(1)一定温度下,在容积2
L的密闭容器中充入3
mol
A
气体和2.5
mol
B气体,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经过5
min反应达平衡,生成1.0
mol
D,同时测得C的平均生成速率为0.10
mol/(L·min),则:
①A的平均消耗速率为_______;
②平衡时B的转化率为____________;
③X值为____________;
(每空2分,共16分)
(1)甲醇(CH3OH)是重要的化工原料及能源物质,如图是甲醇燃料电池工作的示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同。
①图1甲中负极的电极反应式为______________________________。
②图1乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为__________________。
③丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2,则图中②线表示的是______(填离子符号)的变化;反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要_____________mL5.0mol·L-1NaOH溶液。
(2)肼(N2H4)又称联氨,肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时:正极的电极反应式是___________________________________。
(3)如图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应式是___________________________________。
②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片的质量变化128g,则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气_____________L(假设空气中氧气体积含量为20%)
(每空2分,共16分)
二氧化碳是用途非常广泛的基础化工原料,回答下列问题:
(1)工业上可以用来生产燃料甲醇。
已知:;
的燃烧热_________。
(2)在催化剂作用下,和可以直接转化为乙酸:。在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。
①温度在范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是___________,当温度在范围时,影响乙酸生成速率的主要因素是__________。
②欲使乙酸的平衡产率提高,应采取的措施是__________(填标号)。
A.升高温度
B.降低温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
(3)高温下,与足量的碳在密闭容器中实现反应:
①向容积为1L的恒容器中加入0.2mol
,在不同温度下达到平衡时的物质的量浓度随温度的变化如图所示。
某温度下,若向该平衡体系中再通入0.2mol
,达到新平衡后,体系中CO的百分含量________(填“变大”“变小”或“不变”)。若升高温度,再次达到平衡,气体的平均摩尔质量_______(填“变大”“变小”或“不变”或“无法确定”)
②向压强为p
MPa、体积可变的恒压容器中充入一定量,时反应达到平衡,CO的体积分数为40%,则的转化率为_________。
(4)反应的正、逆反应速率可表示为:,;k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度,一定温度下,在体积为1L的容器加入2mol
NO和2mol
CO发生上述反应,测得CO和物质的量浓度随时间的变化如下图所示,则a点时,v正:v逆=__________
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12020-2021学年高二化学上学期期中测试卷03(苏教版)
第I卷(选择题共42分)
单选题(每题2分,共42分)
1.反应分两步进行:①,②。下列图象能正确表示该反应过程中的能量变化的是(
)
A.B.C.
D.
2.下列说法或表示方法正确的是(
)
A.由C(石墨)=
C(金刚石);△H=+1.90
kJ/mol可知,金刚石比石墨稳定
B.等物质的量的固体硫和硫蒸气分别完全燃烧,后者放出热量多
C.在101kPa时,2g氢气完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=
2H2O(l);△H=-285.8kJ/mol
D.在稀溶液中,H+(aq)+
OH-(aq)
=
H2O(l);△H=-57.3kJ/mol,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3kJ
3.N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+
表面转化为无害气体,其反应原理为N2O(g)
+
CO(g)CO2(g)
+
N2(g)
ΔH,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程如下。下列说法不正确的是
A.ΔH
=
ΔH1
+
ΔH2
B.ΔH
=
?226
kJ/mol
C.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.为了实现转化需不断向反应器中补充
Pt2O+
和
Pt2O2+
4.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是(
)
A.精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液
B.钢闸门应与外接电源的负极相连
C.总反应是:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
D.铁钉几乎没被腐蚀
5.下列有关金属腐蚀的说法正确的是(
)
A.电化学腐蚀是在外加电流作用下不纯金属发生化学反应被损耗的过程
B.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同,但电化学腐蚀伴有电流产生
C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气,产物最终转化为铁锈
D.镀锌的铁板比镀锡的铁板更容易被腐蚀
6.在2L密闭容器中充有2molSO2和一定量的O2,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。当反应进行到4min时,测得此时SO2为0.4mol,则2min时密闭容器中SO3的物质的量为(
)
7.速率与限度是研究化学反应的重要视角,下列叙述错误的是(
)
A.对于反应,其他条件不变,增加木炭的量,反应速率不变
B.某物质化学反应速率为是指时该物质的浓度为
C.氯酸钾分解制取氧气时添加少量二氧化锰,可增大反应速率
D.在给定条件下,达到平衡时,可逆反应完成程度达到最大
8.已知4NH3+5O2=4NO+6H2O(g),若反应速率分别是v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(单位:mol?L-1?min-1)。下列关系正确的是(
)
A.v(NH3)=v(O2)
B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O)
D.v(O2)=v(NO)
9.一定条件下,密闭容器内SO2氧化成SO3的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)
ΔH=-akJ?mol-1,该温度下反应的平衡常数为K。反应达到平衡后,保持温度不变,再通入一定量O2,下列说法正确的是(不考虑物质状态变化(
)
A.a增大,K不变
B.a不变,K增大
C.a增大,K增大
D.a不变,K不变
10.已知下列反应的平衡常数:①H2(g)+S(s)
H2S(g),K1;②S(s)+O2(g)
SO2(g),K2;则反应H2(g)+SO2(g)
O2(g)+H2S(g)的平衡常数是
A.K1+K2
B.K1-K2
C.K1×K2
D.K1/K2
11.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是(
)
A.反应CO(g)+NO2(g)
?CO2(g)+NO(g)
△H<0,升高温度可使平衡向逆反应方向移动
B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈
C.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
D.SO2催化氧化成SO3的反应,往往加入过量的空气
12.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)?zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达到平衡时,测得A的浓度降低为0.30mol/L.下列有关判断正确的是( )
A.C的体积分数增大了
B.平衡向正反应方向移动
C.A的转化率降低了
D.x+y<z
的反应,所以x+y>z,故D错误;
故选C。
13.在恒温、体积为2L的密闭容器中加入1mol
CO2和3mol
H2,发生如下的反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)
+H2O(g)
△H<0。可认定该可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是(
)
A.容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1∶3∶1
∶1
B.v正(CO2)=3v逆(H2)
C.容器内混合气体平均相对分子质量保持不变
D.容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量浓度都相等
14.对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,下列研究目的和图示相符的是
15.在三个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比[n(H2)/n(CO2)]充入H2和CO2,在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2
(g)C2H4(g)
+
4H2O(g)
ΔH。CO2的平衡转化率与温度的关系如下图所示。
下列说法正确的是(
)
A.该反应的ΔH>0
B.氢碳比:①<②
C.在氢碳比为2.0时,Q点v(正)<v(逆)
D.若起始时,CO2、H2浓度分别为0.5mol/L和1.0mol/L,则可得P点对应温度的平衡常数的值为512
16.在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应为CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
△H1,研究发现,反应过程中会发生副反应为CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)
△H2,温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是
A.△H1<0,△H2>0
B.增大压强有利于加快合成反应的速率
C.选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生
D.生产过程中,温度越高越有利于提高CH3OH的产率
17.在某一恒温体积可变的密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0。t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如下图所示。下列说法正确的是(
)
A.O~t2时,v正>v逆
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C.t2时刻改变的条件是向密闭容器中加C
18.电解CuSO4溶液时,若要达到以下三点要求:①阳极质量减少;②阴极质量增加;③电解液中c(Cu2+)不变,则可选用的电极是(
)
A.含Zn、Ag的铜合金作阳极,纯铜作阴极
B.纯铜作阳极,含Zn、Ag的铜合金作阴极
C.用纯铁作阳极,用纯铜作阴极
D.用石墨作阳极,用惰性电极(Pt)作阴极
19.2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。磷酸铁锂锂离子电池充电时阳极反应式为:xLiFePO4–xe-=xLi++xFePO4,放电工作示意图如下图。下列叙述不正确的是(
)
A.放电时,Li+通过隔膜移向正极
B.放电时,电子由铝箔沿导线流向铜箔
C.放电时正极反应为:xFePO4+xLi+–xe-=xLiFePO4
D.磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过Li+迁移实现,充电时铜箔接外电源负极
20.2019年9月,我国科研人员研制出Ti-H-Fe双温区催化剂,其中Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100℃。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用
标注。下列说法错误的是
( )
A.①②③在高温区发生,④⑤在低温区发生
B.该历程中能量变化最大的是2.46eV,是氮分子中氮氮三键的断裂过程
C.在高温区加快了反应速率,低温区提高了氨的产率
D.使用Ti-H-Fe双温区催化合成氨,不会改变合成氨反应的反应热
21.甲图为一种新型污水处理装置,该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能,乙图是一种用惰性电极电解饱和食盐水的消毒液发生器。关于甲、乙的说法正确的是( )
A.装置乙中的b极要与装置甲的X极连接
B.装置乙中a极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑
C.当N极消耗5.6
L(标准状况下)气体时,则有2NA个H+通过质子交换膜
D.若有机废水中主要含有葡萄糖(C6H12O6),则装置甲中M极发生的电极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=
6CO2↑+24H+
第II卷(非选择题,共58分)
22.(每空2分,共10分)利用下图图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50
mL
0.50mol·L-l盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取50mL
0.55mol/L
NaOH
溶液,并用温度计测出其温度;③将NaOH
溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液的最高温度。
回答下列问题:
(1)倒入NaOH
溶液的正确操作是
__________。
A
沿玻璃缓慢倒入
B
分三次少量倒入
C
一次迅速倒入
(2)使盐酸与NaOH
溶液混合均匀的正确操作是
_______。
A
用温度计小心搅拌
B
揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C
轻轻地振荡烧杯
D
用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(3)做了三次实验,每次取溶液各50
mL,并将实验数据记录如下:
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差(t2-
-t1)
/℃
HCl
NaOH
平均值
1
25.5
25.0
25.25
28.5
3.25
2
24.5
24.2
24.45
27.6
3.15
3
25.0
24.5
24.75
26.5
1.75
已知盐酸、NaOH
溶液的密度与水相同,中和后生成的溶液的比热容c=4.2×10-3kJ/(g?℃),则该反应的中和热△H
=
____________________。
(4)若用50
mL
0.55
mol?L-1的氨水(NH3?H2O)代替NaOH
溶液进行上述实验,通过测得的反应热来计算中和热,测得的中和热△H
会
_____(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
(5)若通过实验测定中和热的△H
的数值常常小于57.3,其原因可能是_____________________________。
A
实验装置保温、隔热效果差
B
测量HCl
溶液的温度计用水洗净后,擦干净再用来测NaOH
溶液的温度
C
量取NaOH
溶液的体积时仰视读数
(除标明外,每空2分,共16分)
Ⅰ.用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化):
实验序号
A溶液
B溶液
①
20mL
0.1mol·L-1H2C2O4溶液
30mL
0.1
mol·L-1KMnO4溶液
②
20mL
0.2mol·L-1H2C2O4溶液
30mL
0.1mol·L-1KMnO4溶液
(1)该实验探究的是_____________因素对化学反应速率的影响。如图一,相同时间内针筒中所得的CO2体积大小关系是____________(填实验序号)。
(2)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外,本实验还可通过测定_____________________________________________来比较化学反应速率。
(3)小组同学发现反应速率总是如图二,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是①产物MnSO4是该反应的催化剂、②_______________________________。
Ⅱ.(1)一定温度下,在容积2
L的密闭容器中充入3
mol
A
气体和2.5
mol
B气体,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经过5
min反应达平衡,生成1.0
mol
D,同时测得C的平均生成速率为0.10
mol/(L·min),则:
①A的平均消耗速率为_______;
②平衡时B的转化率为____________;
③X值为____________;
(每空2分,共16分)
(1)甲醇(CH3OH)是重要的化工原料及能源物质,如图是甲醇燃料电池工作的示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同。
①图1甲中负极的电极反应式为______________________________。
②图1乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为__________________。
③丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2,则图中②线表示的是______(填离子符号)的变化;反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要_____________mL5.0mol·L-1NaOH溶液。
(2)肼(N2H4)又称联氨,肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时:正极的电极反应式是___________________________________。
(3)如图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应式是___________________________________。
②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片的质量变化128g,则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气_____________L(假设空气中氧气体积含量为20%)
(每空2分,共16分)
二氧化碳是用途非常广泛的基础化工原料,回答下列问题:
(1)工业上可以用来生产燃料甲醇。
已知:;
的燃烧热_________。
(2)在催化剂作用下,和可以直接转化为乙酸:。在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。
①温度在范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是___________,当温度在范围时,影响乙酸生成速率的主要因素是__________。
②欲使乙酸的平衡产率提高,应采取的措施是__________(填标号)。
A.升高温度
B.降低温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
(3)高温下,与足量的碳在密闭容器中实现反应:
①向容积为1L的恒容器中加入0.2mol
,在不同温度下达到平衡时的物质的量浓度随温度的变化如图所示。
某温度下,若向该平衡体系中再通入0.2mol
,达到新平衡后,体系中CO的百分含量________(填“变大”“变小”或“不变”)。若升高温度,再次达到平衡,气体的平均摩尔质量_______(填“变大”“变小”或“不变”或“无法确定”)
②向压强为p
MPa、体积可变的恒压容器中充入一定量,时反应达到平衡,CO的体积分数为40%,则的转化率为_________。
(4)反应的正、逆反应速率可表示为:,;k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度,一定温度下,在体积为1L的容器加入2mol
NO和2mol
CO发生上述反应,测得CO和物质的量浓度随时间的变化如下图所示,则a点时,v正:v逆=__________
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