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文档介绍
江西省南昌市进贤一中2019-2020学年高二上学期期末考试化学试题
化学试卷 可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Mg—24 P—31 S—32 Cl—35.5 Fe—56 第Ⅰ卷(选择题,共 48 分) 一、选择题(本题包括 16 小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题 3 分,共 48 分) 1. 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应的反应速率 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,H2(g)+Cl2(g)=2HCl 在光照和点燃条件下的△H 不同 【答案】C 【解析】 【详解】A、化学反应过程中一定伴随能量变化,反应可以是放热反应或吸热反应,反应物总 能量高于生成物总能量则反应放热,反应物总能量低于生成物总能量,反应吸热,错误; B、反应速率的大小与反应热无关,如氢氧化钡晶体和氯化铵的反应为吸热反应,在常温下能 迅速反应,金属的腐蚀为放热反应,但反应速率较慢,错误; C、反应热与反应的途径无关,取决于反应物和生成物的始末状态,可根据盖斯定律,计算某 些难以直接测量的反应焓变,正确; D、反应热与反应的条件无关,同温同压下,H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)在光照和点燃条件 下的△H 相同,错误; 答案选 C。 2.氯原子对 O3 分解有催化作用:①O3+Cl===ClO+O2 ΔH1,②ClO+O===Cl+O2 ΔH2。大气 臭氧层的分解反应是③O3+O===2O2 ΔH,该反应的能量变化示意图如图所示,下列叙述中, 正确的是( ) A. 反应 O3+O===2O2 的 ΔH=E1-E3 B. 反应 O3+O===2O2 的 ΔH=E2-E3 C. O3+O===2O2 是吸热反应 D. ΔH=ΔH1+ΔH2 【答案】D 【解析】 【详解】A.反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量,则反应 O3+O=2O2 的△H=E3-E2, 错误; B.已知:①O3+Cl=ClO+O2;△H1;②ClO+O=Cl+O2;△H2,根据盖斯定律将①+②可得: O3+O=2O2;△H=△H1+△H2。由 A 可知,反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量, △H=E3-E2,错误; C.由图象可以看出,反应物 O3+O 总能量大于 2O2 的总能量,为放热反应,错误; D.已知:①O3+Cl=ClO+O2;△H1;②ClO+O=Cl+O2;△H2,利用盖斯定律将①+②可得: O3+O=2O2;△H=△H1+△H2,正确。 故合理选项是 D。 3. 现有下列两个图象: 下列反应中符合上述图象的是( ) A. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0 B. 2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH>0 C. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0 D. H2(g)+CO(g) C(s)+H2O(g) ΔH>0 【答案】B 【解析】 由图 I 可知,随温度升高,生成物浓度增大,即升高温度平衡向正反应方向移动即正反应方 向为吸热反应;由图 II 可知,当反应达到平衡时,增大压强正、逆反应速率均增大,且逆反 应速率增大的更快即平衡向逆反应方向移动,所以该反应的逆反应方向为气体体积减少的反 应;所以 A 错,合成氨的反应为放热反应;B 正确;C 错,氨的催化氧化为放热反应;D 错,该反应的 逆反应为气体体积增大的反应; 4. 在水中加入下列物质,可以促进水电离的是( ) A. H2SO4 B. NaOH C. Na2CO3 D. KNO3 【答案】C 【解析】 【详解】A.硫酸溶于水显酸性,抑制水的电离,故 A 错误; B.氢氧化钠溶液显碱性,抑制水的电离,故 B 错误; C.硝酸钾是强酸强碱盐对水的电离无影响,故 C 错误; D.碳酸钠是强碱弱酸盐,水中碳酸根离子水解呈碱性,促进水的电离,故 D 正确; 故选 D。 【点睛】硝酸钾电离出来的离子不能与水电离出来的 H+或 OH-结合生成弱电解质,对水的电离 无影响。 5.下列能说明醋酸是弱酸的是( ) A. 醋酸能与 NaOH 反应 B. 醋酸能使石蕊变红 C. 醋酸溶液 pH<7 D. 常温下 0.1 mol·L-1 醋酸 pH=3 【答案】D 【解析】 【详解】A.醋酸能和 NaOH 反应说明醋酸具有酸性,不能说明醋酸部分电离,则不能说明醋酸 是弱酸,故 A 错误; B. 醋酸能使石蕊试液变红色,说明醋酸显酸性,不能说明醋酸部分电离,故 B 错误; C. 醋酸溶液 pH<7,说明醋酸显酸性,不能说明醋酸部分电离,故 C 错误; D.0.1mol·L-1 醋酸 pH=3,即 c(H+)=0.001mol/L,说明醋酸发生部分电离,属于弱酸,故 D 正 确; 答案选 D。 6. 有如图所示的装置,当电流表中产生持续电流时,下列说法正确的是 A. Cu 是原电池的负极 B. Al 是原电池的负极 C. 电子由 Al 沿导线流向铜 D. 铝片上的电极反应式为:Al﹣3e﹣═AL3+ 【答案】A 【解析】 【分析】 铜、铝、浓硝酸构成的原电池中,金属铝遇到浓硝酸会发生钝化,所以金属铜是负极,金属 铝是正极,负极上金属失电子发生氧化反应,正极上是得电子的还原反应。 【详解】A、铜、铝、浓硝酸构成的原电池中,金属铝遇到浓硝酸会发生钝化,所以金属铜是 负极,金属铝是正极,故 A 正确; B、以金属铜是负极,金属铝是正极,故 B 错误; C、电子从负极流向正极,即从铜流向铝,故 C 错误; D、铝是正极,该电极上金属不会反应,是硝酸中的硝酸根离子发生得电子的还原反应,故 D 错误; 故选 A。 7.在一定条件下发生反应 2A(g)=2B(g)+C(g),将 2 mol A 通入 2 L 容积恒定的密闭容器 甲中,若维持容器内温度不变,5 min 末测得 A 的物质的量为 0.8 mol。用 C 的浓度变化来表 示该反应的速率为 A. 0.24 mol/(L·min) B. 0.12 mol/(L·min) C 0.08 mol/(L·min) D. 0.06 mol/(L·min) 【答案】D 【解析】 速率比应该等于方程式的系数比,所以 C 的速率为 A 的速率的一半,即 , 选项 D 正确。 8. 下列溶液中有关粒子的物质的量浓度关系正确的是 A. 氯水中:2c(Cl2)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO) B. 25℃时,pH=12 的 NaOH 溶液与 pH=12 的氨水:c (Na+ ) = c(NH4+) C. pH=4 的 0.1 mol·L-1 的 NaHA 溶液中:c (HA-) > c (H+ ) > c (H2A) > c (A2- ) D. 在 K2CO3 溶液中:c (CO32-) + c (OH- ) = c (HCO3-) + c( H+ ) 【答案】B . 1 10.06 · ·minmol L− − 【解析】 【详解】A、氯气与水 反应为可逆反应,溶解的氯气只有很少的一部分与水反应生成盐酸和 次氯酸,题给条件下无法确定氯水中 c(Cl2)与 c(ClO-)、c(Cl-)、c(HClO)的关系,错误; B、根据两溶液中的电荷守恒式判断 25℃时,pH=12 的 NaOH 溶液与 pH=12 的氨水:c (Na+) = c(NH4+),正确; C、0.1mol·L-1 的 NaHA 溶液 pH=4,则 HA—的电离程度大于其水解程度,溶液中微粒浓度关 系为:c (HA-) > c (H+) > c (A2-) > c (H2A),错误; D、根据电荷守恒和物料守恒判断在 K2CO3 溶液中:c (OH-) - 2c (H2CO3)= c (HCO3-) + c( H+),错误; 9.在 pH 均为 9 的 NaOH 和 CH3COONa 两种溶液中,假设由水电离产生的 OH- 离子浓度分别为 Amol/L 与 Bmol/L,则 A 和 B 关系为: A. A>B B. A=10-4B C. B=10-4 A D. A=B 【答案】B 【解析】 【详解】酸或碱抑制水电离,含有弱根离子的盐促进水电离,pH=9 的氢氧化钠和醋酸钠,醋 酸钠促进水电离,氢氧化钠抑制水电离,NaOH 溶液中水电离出的 c(OH -)=c(H +)=10-9 mol·L-1,醋酸钠溶液中水电离出的 c(OH-)= = =10-5 mol·L-1,所 以 A=10-4B; 故选 B。 【点睛】本题考查了水的电离,明确哪些物质促进水电离、哪些物质抑制水电离是解本题关 键,注意酸溶液中水电离出氢离子浓度、碱溶液中水电离出氢氧根离子浓度的方法,为易错 点. 10.已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);ΔH=-566 kJ·mol-1 N2(g)+O2(g)=2NO(g);ΔH=+180 kJ·mol-1 则 2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)的 ΔH 是( ) A. -386 kJ·mol-1 B. +386 kJ·mol-1 C. -746 kJ·mol-1 D. +746 kJ·mol-1 【答案】C 【解析】 的 ( ) wK c H + 14 9 10 10 /mol L − − 【详解】已知:① 2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣566kJ•mol﹣1 ②N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ•mol﹣1 则根据盖斯定律可知①-②即得到 2CO(g)+2NO(g)═N2(g)+2CO2(g)的△H=- 746kJ/mol,答案选 C。 11.在一密闭容器中加入 A、B、C 三种气体,保持一定温度,在 t1~t4 时刻测得各物质的浓度 如下表。据此判断下列结论正确的是 A. 在 t3 时刻反应已经停止 B. A 的转化率比 B 的转化率低 C. 在容器中发生的反应为: 2A+B 2C D. 在 t2~t3 内 A 的平均反应速率为:[1/(t3-t2)]mol·L-1·s-1[ 【答案】D 【解析】 【详解】A、可逆反应达到了平衡状态,但是反应仍然进行,故 A 错误; B、根据表中的数据,t1→t2,消耗了 A3mol/L、B1.5mol/L,生成了 1.5mol/LC,故反应方程 式为:2A+B⇌C,反应前 A、B 的浓度之比小于 2:1,反应过程中消耗的 A、B 的浓度之比等于 2:1,则转化率 A 的大于 B,故 B 错误; C、由于 ABC 的反应方程式为:2A+B⇌C,故 C 错误; D、反应速率等于浓度变化比时间,t2 到 t3,A 的浓度变化为 1mol/L,时间为(t3-t2),故 A 的平均反应速率为: mol/(L•s),故 D 正确; 故选:D。 12.如表为有关化合物的 pKsp,pKsp=-lgKsp。某同学设计实验如下:①向 AgNO3 溶液中加入 适量 NaX 溶液,得到沉淀 AgX;②向①中加 NaY,则沉淀转化为 AgY;③向②中加入 NaZ,沉 淀又转化为 AgZ。则表中 a、b、c 的大小关系为( ) ( )3 2 1 t -t A. a>b>c B. aKsp(AgY)>Ksp(AgZ),又 pKsp=−lgKsp,则 ac(CH3COO-)>c(OH-)>c(H +) 【解析】 【详解】(1)盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,A 点 pH=1,说明溶液中氢离 子浓度是 0.1mol/L,所以是盐酸溶液,因此滴定 HCl 溶液的曲线是图 1; (2)图 1 中 a 点 pH=7,二者恰好反应,所以 a=20.00mL; (3)根据电荷守恒可知 c(Na+)=c(CH3COO-)时溶液显中性,则对应的点是 D; (4)E 点醋酸与氢氧化钠恰好反应,生成的醋酸钠水解,溶液显碱性,则对应离子浓度由大 到小的顺序为 c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。 19.二甲醚(CH3OCH3)被称为 21 世纪的新型能源,它清洁、高效、具有优良的环保性能。 Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下: 催化反应室中(压强 2.0~10.0 MPa,温度 230~280℃)进行下列反应: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH=-90.7 kJ/mol ① 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-23.5 kJ/mol ② CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2 kJ/mol ③ (1)甲烷氧化可制得合成气,反应如下:CH4(g)+ O2(g) CO(g)+2H2(g) ΔH=-35.6 kJ/mol。该反应是_______反应(填“自发”或“非自发”)。 (2)催化反应室中总反应 3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)的 ΔH=___________。830℃ 时反应③的 K=1.0,则在催化反应室中反应③的 K_______1.0(填“>”、“<”或“=”)。 (3)上述反应中,可以循环使用的物质有_______。 Ⅱ.如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。b 电极是_______极。 1 2 【答案】 (1). 自发 (2). -246.1 kJ/mol (3). > (4). CO、H 2、甲醇和水 (5). 正 【解析】 【分析】 Ⅰ、(1)依据自发进行的判断依据为△H-T△S<0,是自发进行的反应;△H-T△S>0,是非 自发进行的反应; (2)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到热化学方程式进行计算应用;催化反应室内的反 应条件是压力 2.0~10.0Mpa,温度 230~280℃;结合化学平衡影响因素分析判断; (3)依据反应过程中的中间产物是可以循环利用的物质; Ⅱ、反应本质是二甲醚的燃烧,原电池负极发生氧化反应,二甲醚在负极放电,正极反应还 原反应,b 为正极,氧气在正极放电.由图可知,a 极为负极,二甲醚放电生成二氧化碳与氢 离子。 【详解】Ⅰ.(1)反应后气体的物质的量增大,混乱度增加,熵增大,ΔS>0,由复合判据得该 反应能自发进行。 (2)反应 3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)可利用题给的三个反应,将①×2+②+③得 到,则 ΔH=-90.7 kJ/mol×2+(-23.5 kJ/mol)+(-41.2 kJ/mol)=-246.1 kJ/mol;因 为催化反应室中的温度低于 830℃,温度降低,反应③的平衡向正反应方向移动,故 K>1.0。 (3)从流程图中可以看出排出的物质 CO、H2、甲醇和水在反应①、②、③中可以作为反应物, 故均可以循环利用。 Ⅱ.燃料电池中通入 O2 一极发生还原反应,即 b 电极是正极。 20.下图所示甲、乙是电化学实验装置。 (1)若甲、乙两烧杯中均盛有 NaCl 溶液。 的 ①甲中石墨棒上的电极反应式为__________________________________。 ②乙中总反应的离子方程式为____________________________________。 ③将湿润的淀粉 KI 试纸放在乙烧杯上方,发现试纸先变蓝后褪色,这是因为过量的 Cl2 氧化 了生成的 I2。若反应中 Cl2 和 I2 的物质的量之比为 5∶1,且生成两种酸,该反应的化学方程 式为_________。 (2)若甲、乙两烧杯中均盛有 CuSO4 溶液。 ①甲中铁棒上的电极反应式为__________________________。 ②如果起始时乙中盛有 200 mL pH=5 的 CuSO4 溶液(25 ℃),一段时间后溶液的 pH 变为 1,若 要使溶液恢复到电解前的状态,可向溶液中加入________(填写物质的化学式)________g。 【答案】 (1). 2H2O+O2+4e-===4OH- (2). 2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH- (3). 5Cl2+I2+6H2O === 10HCl+2HIO3 (4). Fe-2e-=== Fe2+ (5). CuO(或 CuCO3) (6). 0.8(或 1.24) 【解析】 【详解】(1)①甲中铁作负极,石墨作正极,发生吸氧腐蚀,石墨电极反应式为 O2+2H2O+4e -=4OH-;②根据电子流动方向,铁作阴极,此装置是电解饱和食盐水,因此总电极反应式为: 2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑;③Cl2 作氧化剂,被还原成 Cl-,I2 为还原剂,根据得 失电子数目守恒,因此有 5×2×1=1×(x-0)×2,x=5,I 被氧化成 HIO3,因此反应方程式为: 5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3; (2)①甲中发生 Fe+Cu2+=Fe2++Cu,铁作负极,电极反应式为 Fe-2e-=Fe2+;②乙中发生 总反应是 2CuSO4+2H2O Cu+O2↑+2H2SO4,恢复到电解前的状态,需要加入 CuO 或 CuCO3, pH=1 此时溶液中 n(H+)=200×10-3×0.1mol=0.02mol,如果加入 CuO,则需要的 m(CuO)=0.02×80/2g=0.8g,假如加入 CuCO3,m(CuCO3)=0.02×124/2g=1.24g。 【点睛】本题的难点是问题(1)中③,首先判断谁是氧化剂,谁是还原剂,Cl2 的氧化性强于 I2,因此 Cl2 为氧化剂,被还原成 Cl-,I2 为还原剂,然后根据得失电子数目守恒,判断出 I2 被氧化哪种物质,从而写出反应方程式。 21.高炉炼铁过程中发生的主要反应为 Fe2O3(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) 已知该反应在不同温度下的平衡常数如下: 温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 请回答下列问题: (1)该反应的平衡常数表达式 K=____,ΔH____(填“>”“<”或“=”)0。 (2)在一个容积为 10 L 的密闭容器中,1 000 ℃时加入 Fe、Fe2O3、CO、CO2 各 1.0 mol,反 应经过 10 min 后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率 v(CO2)=____、CO 的平衡转 化率=____。 (3)欲提高(2)中 CO 的平衡转化率,可采取的措施是____。 A.减少 Fe 的量 B.增加 Fe2O3 的量 C.移出部分 CO2 D.提高反应温度 E.减小容器的容积 F.加入合适的催化剂 【答案】 (1). K= (2). < (3). 0.006 mol·(L·min)-1 (4). 60% (5). C 【解析】 【详解】(1)平衡常数表达式中不能用固体或纯液体表示,故 K= ;由表中数据可知, 随着温度升高,平衡常数减小,表明平衡向逆反应方向移动,即正反应为放热反应,故 ΔH<0。 2c(CO ) c(CO) 2c(CO ) c(CO) (2) K==4.0,x=0.06,v(CO2)==0.006 mol·(L·min)-1,CO 转化率= ×100%=60%。 (3)A、B 项中,增加或减少固体的量不会影响化学平衡移动,故不可以; C 项,移出部分 CO2,可以增大 CO 转化率; D 项,提高反应温度,平衡向逆反应方向移动,CO 转化率减小; E 项,减小容器的容积,即加压,平衡不移动,CO 的转化率不变; F 项,催化剂不影响化学平衡移动,故不影响 CO 转化率。 22.室温下,向 20 mL 0.1 mol/L 的醋酸溶液中逐滴加入 0.1 mol/L 的氢氧化钠溶液,直至氢 氧化钠溶液过量。 (1)写出反应的离子方程式:_________________________。 (2)在实验的整个过程中,水的电离程度的变化趋势是___________________________。 (3)请在下表的空格部分填上相应的内容,将表格补充完整(NaOH 的体积、pH 栏中填写 “>”“<”或“=”)。 加入 NaOH 的体积/mL 离子浓度从大到小的顺 序 溶液中所含溶质 化学式 溶液的 pH ①=10 mL ________________ ______________ <7 ②__20 mL ______________ ______________ =7 ③__20 mL ______________ CH3COONa ____7 ④__20 mL ______________ CH3COOH、 NaOH ____7 【答案】 (1). OH-+CH3COOH===CH3COO-+H2O (2). 先增大后变小 (3). c(CH3COO -)>c(Na+)>c(H+)>c(OH) (4). CH3COOH、CH3COONa (5). < (6). c(CH3COO-)=c(Na +)>c(H+)=c(OH-) (7). CH3COOH、CH3COONa (8). = (9). c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH 的 0.06 0.10 -)>c(H+) (10). > (11). > (12). c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) (13). > 【解析】 【分析】 (1)书写离子方程式时,弱电解质不能拆,强电解质要拆成离子; (2)酸、碱抑制水的电离,可水解的盐促进水的电离; (3)①当加入 10mLNaOH 时,溶质为等浓度的 CH3COOH 与 CH3COONa,pH<7,说明醋酸的电离大 于醋酸根的水解; ②当加入 20mLNaOH 时,NaOH 和 CH3COOH 恰好完全反应生成 CH3COONa,CH3COONa 溶液显碱性, 若溶液 pH=7,则应为 CH3COOH 与 CH3COONa 的混合溶液,则碱不足,醋酸剩余; ③当加入 20mLNaOH 时,NaOH 和 CH3COOH 恰好完全反应生成 CH3COONa; ④当加入 NaOH>20mL 时,溶质为 CH3COONa、NaOH,pH>7,据此解答。 【详解】(1)醋酸是弱电解质,用分子式表示,氢氧化钠是强碱,要拆成离子形式,反应的 离子方程式为:OH-+CH3COOH===CH3COO-+H2O; 故答案为:OH-+CH3COOH===CH3COO-+H2O; (2)在向 CH3COOH 溶液中滴加 NaOH 溶液的过程中,溶液由醋酸逐渐变为醋酸钠,当 NaOH 过 量时,又成为醋酸钠和氢氧化钠的混合液,整个过程中水的电离由被抑制逐渐变为被促进, 最后又变成被抑制; 故答案为:先增大后变小; (3)①当加入 10mLNaOH 时,溶质为等浓度的 CH3COOH 与 CH3COONa,pH<7,所以 c(H+)>c(OH-), 说明醋酸的电离大于醋酸根的水解,所以 c(CH3COO-)>c(Na+),因此 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-); 故答案为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH);CH3COOH、CH3COONa; ②当加入 20mLNaOH 时,NaOH 和 CH3COOH 恰好完全反应生成 CH3COONa,CH3COONa 溶液显碱性, 若溶液 pH=7,则应为 CH3COOH 与 CH3COONa 的混合溶液,则碱不足,醋酸剩余,则有 10mL查看更多