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2011-2012学年度高二年级上学期模块笔试(学段调研)
化 学 试 题(理工)
注意事项:
1. 本试题共分四个大题,全卷共100分。考试时间为90分钟。
2.第I卷必须使用2B铅笔填涂答题卡相应题目的答案标号,修改时,要用橡皮擦干净。
3. 第II、III卷必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写在答题纸的指定位置,在草稿纸和本卷上答题无效。作图时,可用2B铅笔,要求字体工整、笔迹清晰。
4.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 Pb :207
第I卷(共48分)
一、(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH为电解液,下列有关说法不正确的是 ( )
A.该能量转化系统中的水可以循环利用
B.燃料电池系统产生的能量实际上来自于水
C.水电解系统中的阳极反应:4OH-﹣4e-=2H2O+O2↑
D.燃料电池放电时的正极反应:O2 + 4e- + 2H2O=4OH
2.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 ( )
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反映的反应速率
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下,(g)+(g)==== 2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
3.右图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。则下列
有关的判断正确的是( )
A.a为负极、b为正极 B. a为阳极、b为阴极
C. 电解过程中,氯离子浓度不变 D. 电解过程中,d电极质量增加
4.高温下,某反应达平衡,平衡常数K= , 恒容时,温度升高,H2 浓度减小。下列说法正确的是 ( )
A.该反应的焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强, H2 浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应的化学方程式为 CO + H2O CO2 + H2
5.一定条件下反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡状态的标志是( )
A.2υ(正、A2)= υ(逆、AB)
B.容器内的总压强不随时间而变化
C.单位时间内生成n mol AB的同时,生成n mol的B2
D.A2、B2、AB的反应速率比为2:2:1的状态
6、下列叙述正确的是( )
A.碱性锌锰干电池的负极材料为二氧化锰
B.碱性氢氧燃料电池工作时负极反应为:H2-2e-+2OH-=2H2O
C.铅蓄电池放电时负极反应为:PbO2+2e-+4H+=Pb2+++2H2O
D.锌一铜一稀硫酸构成的原电池工作时,H+向负极移动
7.在4L密闭容器中充入6molA气体和5molB气体,在一定条件下发生反应:
3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),5s达到平衡。达到平衡时,生成了2molC,经测定D的浓度为0.5mol/L,
下列判断正确的是 ( )
A.x=1 B.B的转化率为20%
C.平衡时A的浓度为1.50mol/L D.B的平均反应速率为0.2 mol/(L·s)
8.有人设计出利用CH和的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于在中燃烧,则下列说法正确的是 ( )
①每消耗lmolCH4可以向外电路提供8mole②负极上失去电子,电极反应式
③负极上是O获得电子,电极反应式为
④电池放电后溶液pH不断升高
A.①② B.①③ C.①④ D.③④
9.汽车尾气净化中的一个反应如下:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746kJ·mol-1
在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是( )
10.下列说法不正确的是 ( )
A.钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应是2H2O+O2+4e-= 4 OH-
B.在空气中,金属铝表面能迅速被氧化形成保护膜,因此铝不容易被腐蚀
C.铸铁输油管道应埋在干燥致密不透气的土壤中
D.白铁(镀Zn铁)表面有划损时,也能阻止铁被氧化
11.已知在1×105 Pa,298 K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下
列热化学方程式正确的是( )
A.H2O(g) = H2(g) + O2 (g) △H = +242 kJ/mol
B.2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l) △H = -484 kJ/mol
C.H2 (g) + O2 (g) = H2O (l) △H = -242 kJ/mol
D.2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) △H = +484 kJ/mol
12、合成氨工业上,采用循环利用操作的主要目的是 ( )
A、加快反应速率 B、提高氨气的平衡浓度
C、降低氨气的沸点 D、提高N2和H2的利用率
13、2SO2+O22SO3,并达到平衡。在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率 ( )
A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.无法判断
14.100ml 浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气总量,可采用的方法是 ( )
A.加入少量浓盐酸 B.加入几滴氯化铜溶液
C.加入适量蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液
15.反应2X(g)+Y(g) 2Z(g)△H﹤0,
在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,产物Z的
物质的量[n(Z)]与反应时间(t)的关系如图
所示。则下述判断正确的是 ( )
A.T1<T2,p1<p2 B.T1<T2,p1>p2
C.T1>T2,p1>p2 D.T1>T2,p1<p2
16、用标准电极电解NaCl和CuSO4的250ml混合溶液,经过一段时间后,两极分别得到11.2L(标准状况下)的气体。则原溶液中NaCl的物质的量浓度不可能是( )
A. 0.5mol/L B. 1mol/L C. 1.5mol/L D. 4mol/L
第II卷(共52分)
二、(本题包括4小题,共52分)
17、(14分)铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++2SO2-42PbSO4+2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)
①放电时:正极的电极反应式是______________;电解液中H2SO4的浓度将变________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加________g。
在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按题图连接,电解
一段时间后,则在A电极上生成__________、B电极
上生成________,此时铅蓄电池的正负极的极性将___。(填“不变”或“对换”)
18.(11分) (1)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) ;⊿H>0
①反应达到平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将 (填“增大”、
“减小”或“不变”)。
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s 0 500 1000
c(N2O5)/mol·L—1 5.00 3.52 2.48
则500s内N2O5的分解速率为 。
③在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol/L,则T2 T1。(填“>”、“<” 或 “ =”)
(2)如图所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的 区 (填“阳极”或“阴极”)生成,其电极反应式为 。
19、(17分)最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇(分子式为CH3OH)。“绿色自由”构想技术流程如下:
在合成塔中,若有2.2kgCO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可
放出2473.5kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式 。
(2)①上述合成反应具有一定的可逆性,从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的
转化,而实际生产中采用300°C的温度,其原因是 。
②“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”,上述流程中能体现“循
环利用”的除碳酸钾溶液外,还包括 。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。 (填字母代号)
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入1mol CO2和3mol H2
(3)甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式 。当电子转移的物质的量为 时,参加反应的氧气的体积是6.72L(标准状况下)。
20、(10分)将煤气化转化成合成气,然后通过一碳化工路线合成各种油品和石化产品是一碳化工的极为重要的领域,具有广阔的前景,在未来相当一段时期将成为一碳化工的主要领域。除去水蒸气后的水煤气含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气,即可进行甲醇合成。
水煤气法制甲醇工艺流程框图如下
(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应。① 此反应的化学平衡常数表达式为 ;
②下列能增大碳的转化率的措施是 ;(填字母代号)
A.加入C(s) B.加入H2O(g) C.升高温度 D.增大压强
(2)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,
主要反应如下: 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH =-90.8kJ·mol-1,T4℃下此反应
的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组
分的浓度如下:
物质 H2 CO CH3OH
浓度/(mol·L-1) 0.2 0.1 0.4
① 比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CO、H2后,在T5℃反应10min达到平衡,c(H2)=0.4 mol·L-1,则该时间内反应速率v(CH3OH) = mol-1·(Lmin)-1。
(3)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是 。
2011-2012学年度高二年级上学期模块笔试(学段调研)
化学试题参考答案(理工)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B C D A A B B A C A
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
A D B B C D
17、14分答案:(1)PbO2 + 2e- + 4H+ +2SO42- = PbSO4 + 2H2O ;3分 小;2分 48 3分
(2)Pb; 2分 PbO2 ;2分 对换。2分
18.11分答案: 1)①不变 2分 ②0.00296 mol·L—1·s—1 2分 ③<或小于 2分
(2)阳极2分 N2O4+2HNO3—2e—=2N2O5+2H+ 3分
19、17分答案:
(1)CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.47kJ mol-1 3分
(2)①考虑到催化剂的催化活性,加快反应速率。3分
②高温水蒸气 3分 ③CD 2分
(3)CH3OH+8OH —6e-CO32-+6H2O;3分 1.2mol 3分
20、10分答案:
⑴①此反应的化学平衡常数表达式为, K= ; 2分
②BC 2分
2)①>。 2分 ②0.03 mol·L-1·min-1。2分
(3)提高原料利用率(或提高产量、产率亦可)。2分
水煤气
循环气
粗甲醇
净化及精脱硫
精脱硫
转 化
合成气压缩
甲醇合成
甲醇精馏
甲醇