- 2021-07-06 发布 |
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文档介绍
【化学】贵州省遵义航天高级中学2019-2020学年高二上学期期中考试（理）试题（解析版）
贵州省遵义航天高级中学2019-2020学年高二上学期期中考试（理）试题 可能用到的相对原子质量：H：1; O：16; K：39 ; C：12; Ca：40; 第I卷（42分） 一、选择题（每小题仅一个正确选项，每题3分，共42分） 1.“不用开水,不用火电,自热米饭真方便!”这是某品牌“自热米饭”的广告词。加热米饭的热量来自饭盒内贮存的某些特殊物质,当这些物质混合后就会发生剧烈的变化而释放出大量热量,则这些特殊物质最可能是( ) A. 浓硫酸和水 B. 生石灰和水 C. 硝酸铵和水 D. 烧碱和水 【答案】B 【解析】 【分析】加热米饭的热量来自饭盒内贮存的某些特殊物质，这些特殊物质应具备成本低和安全性能好两大优点，不能对人体造成伤害。 【详解】A. 浓硫酸和水混合后放热，可加热米饭，但浓硫酸具有强烈的腐蚀性，易对人体造成伤害，错误； B. 生石灰和水混合后放热，可加热米饭，且二者对人体不会造成伤害，可以使用，正确； C. 硝酸铵和水混合后吸热，不能加热米饭，错误； D. 烧碱和水混合后放热，可以加热米饭，但烧碱具有强烈的腐蚀性，对人体不利，错误。 故选B。 2. 最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下： 下列说法中正确的是( ) A. CO和O生成CO2是吸热反应 B. 在该过程中，CO断键形成C和O C. CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D. 状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据能量--反应过程的图像知，状态I的能量高于状态III的能量，故该过程是放热反应，A错误； B.根据状态I、II、III可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂，故B错误； C.由图III可知，生成物是CO2，具有极性共价键，故C正确； D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O反应的过程，故D错误。 故选C。 3.已知：①H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH1＝akJ·mol−1 ②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH2＝bkJ·mol−1 ③H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH3＝ckJ·mol−1 ④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH4＝d kJ·mol−1 下列关系式中正确的是( ) A. a0 【答案】C 【解析】 【详解】A、mA（g）＋nB（g）⇌pC（g），平时A的浓度等于0.5mol/L，将容体积扩大一倍，若平衡不移动，A的浓度变为0.25mol/L。达到新的平衡后A的浓度变为0.3mol/L，说明平衡向逆反应方向移动，则计量数m＋n＞p，选项A不正确； B、将定量纯净的氨基甲酸置于空闭真空恒容容器中，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2 COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)，由于反应物是固体，生成物是两种气体，二氧化碳在混合气体中的体积分数不変，所以CO2的体积分数不变不能作为判断平食状态的依据，选项B不正确； C、对于反应A（g）＋B(g) ⇌2C（g），起始充入等物质的量的A和B，达到平衡时A的体积分数为n％，由于此反应为气体分子数不変的反应，若给体系加压平衡不移动，故A的体积分数不变，选项C正确； D．2NO（g）＋2CO（g）＝N2（g）＋2CO2（g），该反应的△S＜0，在常温下能自发进行,则该反应的△H＜0，选项D不正确。 答案选C。 13.下列说法正确的是( ) A. NH4HCO3(s)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.57 kJ/mol，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 B. 因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 C. 在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行 D. 在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向 【答案】A 【解析】 【详解】A.反应ΔH>0，该反应能自发进行，说明体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，正确； B. ΔG=ΔH-TΔS，焓变和熵变不能单独作为反应自发性的判据，错误； C. 在常温下，非水溶液中的放热反应大多不能自发进行，但吸热反应有时也能自发进行，如Ba(OH)2∙8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O，在常温下就能自发进行，错误； D. 在其他外界条件不变的情况下，催化剂只能改变反应速率，不能改变化学反应进行的方向，错误。 故选A。 14.mA（g）+nB（g）pC（g）△H＜0，室温条件下，在一容积不变的密闭容器中加入一定量的A、B，B%与压强（P）的关系如图所示，则下列有关叙述正确的是（ ） A. m+n＞p B. n＞p C. X点时混合物的正反应速率小于逆反应速率 D. X点比Y点混合物的反应速率慢 【答案】D 【解析】曲线上的点都是平衡点，由图可知，压强越大，B的百分含量越高，说明增大压强平衡向逆反应移动；X点B的百分含量高于相同压强平衡点的含量，说明X点未到达平衡状态，反应向正反应移动，Y点B的百分含量低于相同压强平衡点的含量，说明Y点未到达平衡状态，反应向逆反应移动。A、压强越大，B的百分含量越高，说明增大压强平衡向逆反应移动，故m+n＜p，故A错误；B、压强越大，B的百分含量越高，说明增大压强平衡向逆反应移动，故m+n＜p，故B错误；C、X点B的百分含量高于相同压强平衡点的含量，说明X点未到达平衡状态，反应向正反应移动，所以正反应速率大于逆反应速率，故C错误；D、X点比Y点的压强小，所以X点比Y点混合物的反应速率慢，故D正确；故选D。 第II卷（58分） 二、填空题（共58分） 15.(1)含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反应,放出11.46 kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式为___________________________， 表示该反应中和热的离子方程式为_________________________________。 (2)已知在常温常压下： ①2CH3OH(l)+3O2(g) ===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1275.6 kJ·mol－1 ②H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1 写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式__________________________________。 (3)FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。 已知25 ℃，101 kPa时： 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH＝－1 648 kJ/mol C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393 kJ/mol 2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s) ΔH＝－1 480 kJ/mol FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 _________________________________________________________________。 (4)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为______________________________________________。 (5)已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________________kJ。 (6)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1 mol N2，其ΔH＝________kJ·mol－1。 【答案】(1). KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 (2). H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 (3). CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.8 kJ·mol－1 (4). 4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g) ΔH＝－260 kJ/mol (5). C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJ·mol－1 (6). 299 (7). －139 【解析】(1)n(KOH)==0.2mol，n(H2SO4)=1L×0.1mol/L=0.1mol，二者发生2KOH(aq)+H2SO4(aq)═K2SO4(aq)+2H2 O，生成0.2mol水，则生成1mol水放出57.3 kJ热量，中和热为生成1mol水放出的热量，则该反应中和热的化学方程式为KOH(aq)+H2SO4(aq)═K2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol；离子方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，故答案为：KOH(aq)+H2SO4(aq)═K2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol；H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol； (2)2CH3OH(I)十3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=_1275.6kJ•mol-1 ①，H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol②，根据盖斯定律，将①-②×4得：2CH3OH(I)十3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=_1451.6kJ•mol-1。在25℃，101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。所以表示甲醇燃烧热的热化学方程式：CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ/mol，故答案为：CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ/mol； (3)发生反应：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2，已知：①4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1648kJ/mol，②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ/mol，③2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1480kJ/mol，根据盖斯定律，①-③×2+②×④可得4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)，故△H=-1648kJ/mol-2×(-1480kJ/mol)+4×(-393kJ/mol)=-260kJ/mol，故反应热化学方程式为：4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol，故答案为：4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol； (4)因生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收，可得100克CaCO3沉淀，CaCO3的物质的量是1mol，由碳元素守恒可知，二氧化碳的物质的量也为1mol，即生成1mol CO2放出的热量为Q，而完全燃烧1mol C2H5OH时生成2mol CO2，则放出的热量为Q×2=2Q，热化学方程式为：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-2QkJ/mol，故答案为：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-2QkJ/mol； (5)设1mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为x，反应2HI(g)═H2(g)+I2(g)的△H=+11kJ•mol-1，1molH2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则2x-436-151=△H=+11kJ•mol-1，解得x=299 kJ；故答案为：299； (6)N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g)，△H=(209-348)kJ/mol=-139kJ/mol，故答案为：-139。 16.在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表： 时间(s) 0 1 2 3 4 n(NO)(mol) 0.020 0.01 0.008 0.007 0.007 （1）写出该反应的平衡常数表达式：K= __________，已知：K3000C>K3500C，则该反应是______热反应。 （2）图中表示NO2的变化的曲线是_____________；用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=____________ （3）能说明该反应已达到平衡状态的是____________ 。 a．v(NO2)=2v(O2) b．容器内压强保持不变 c．v逆(NO)=2v正(O2) d．容器内密度保持不变 （4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是____________ a．及时分离除NO2气体 b．适当升高温度 c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂 （5）关于该反应的下列说法中，正确的是________(填字母)。 A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0 C．ΔH＜0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0 【答案】(1). K= c2(NO2) / c2(NO)﹒c(O2) (2). 放热 (3). b (4). 1.5×10-3mol·L－1·s－1 (5). bc (6). c (7). D 【解析】 【详解】(1)该反应的平衡常数表达式：K= c2(NO2) / [c2(NO)﹒c(O2)] 答案为：c2(NO2) / [c2(NO)﹒c(O2)] 已知：K3000C>K3500C，说明升高温度平衡逆向移动，所以正反应为放热反应。答案：放热 (2)从反应方程式可以看出，一氧化氮和二氧化氮的变化量应该相等。根据表中数据和图像起点可知，一氧化氮的变化曲线为c，所以图中表示NO2变化的曲线是b。答案为b 用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v= 答案为1.5×10-3mol·L－1·s－1 (3)a．v(NO2)=2v(O2)，不管反应进行到什么程度(反应达平衡前),此关系均成立，不一定是平衡状态； b．因为反应前后气体的分子数不等，所以当容器内压强保持不变时，反应达平衡状态； c．v逆(NO)=2v正(O2)，此关系表明反应进行的方向相反，且数值之比等于化学计量数之比，反应达平衡状态； d．因为气体的总质量不变，气体的体积不变，所以容器内气体的密度始终保持不变，反应不一定达平衡状态。 故答案为bc (4)a．及时分离除NO2气体，平衡正向移动，但反应速率减慢，不合题意； b．适当升高温度，反应速率加快，但平衡逆向移动，不合题意； c．增大O2的浓度，反应速率加快，平衡正向移动，符合题意； d．选择高效催化剂，反应速率加快，平衡不移动，不合题意 答案为c (5)该反应为体积缩小的放热反应，所以ΔH＜0，ΔS＜0。 答案为D。 17.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题： （1）上述实验中发生反应的化学方程式有_________________________________； （2）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有________________(答两种)； （3）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。 A B C D E F 4 mol·L-1 H2SO4 30 V1 V2 V3 V4 V5 溶液/mL 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 25 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①请完成此实验设计，其中：V1=____，V6=____，V9=____； ②反应一段时间后，实验A中的金属呈____色，实验E中的金属呈____色； ③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因____________________。 【答案】（1）Zn+CuSO4ZnSO4+Cu，Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ （2）升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等 （3）①30 10 17．5 ②灰黑 暗红 ③当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积 【解析】 【分析】（1）锌较活泼，可与硫酸铜、硫酸等发生置换反应； （2）根据影响化学反应速率的外界因素分析； （3）①为保证实验有对比性，只能逐渐改变一个变量分析，CuSO4溶液体积逐渐增多，故H2SO4的量应相等均为30mL，水的量减小，但每组实验中CuSO4与水的体积之和应相等； ②随着CuSO4的量增大，则附着在Zn片表面的Cu会越来越多。反应一段时间后，实验A中的金属呈灰黑色，实验E中的金属呈暗红色； ③生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，影响了反应速率； 【详解】（1）分析实验中涉及的物质：Zn、CuSO4、H2SO4，其中能发生的化学反应有2个：ZZn+CuSO4ZnSO4+Cu，Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。 （2）根据影响化学反应速率的外界因素，则加快反应速率的方法还有：增大反应物浓度，升高温度，使用催化剂，增大锌粒的比表面积等。注意H2SO4浓度不能过大，浓硫酸与Zn反应不生成H2。 （3）若研究CuSO4的量对H2生成速率的影响，则实验中除CuSO4 的量不同之外，其他物质的量均相同，则V1=V2=V3=V4=V5=30，最终溶液总体积相同，由实验F可知，溶液的总体积均为50 mL，则V6=10，V9=17.5。随着CuSO4的量增大，则附着在Zn片表面的Cu会越来越多，当Cu完全附盖Zn片时，Zn不能与H2SO4接触，则H2生成速率会减慢，且Zn片表面的Cu为暗红色。 18.已知A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下： 温度/℃ 700 900 830 1000 1200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列问题： (1)该反应的 ΔH________0(填“<”“ >”“ ＝”)； (2)830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B， 反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为________，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，再次达平衡时A的转化率 ________（填“增大”、“减小”或“不变”）； (3)下列选项可作为判断该反应达到平衡的依据是______： a．压强不随时间改变 b．气体的密度不随时间改变 c．c(A)不随时间改变 d．单位时间里生成C和D的物质的量相等 (4)1200 ℃时反应C(g)＋D(g) A(g)＋B(g)的平衡常数的值为________。 【答案】(1). < (2). 80% (3). 不变 (4). c (5). 2.5 【解析】 【详解】(1)从表中数据可以看出，温度升高，K值减小，说明平衡逆向移动，从而说明该反应的ΔH>0。答案为：> (2)设830℃时，A的物质的量的变化量为x 解之得：x=0.16mol 答案为80% 如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，由于与反应有关气体的浓度都不发生改变，所以平衡不移动，A的转化率不变。答案：不变 (3)a．因为反应前后气体的分子数相等，容器内的压强始终不变，所以压强不随时间改变不一定是平衡状态； b．气体的质量、体积保持不变，所以气体的密度始终不变，不一定是平衡状态； c．c(A)不随时间改变，说明平衡不移动，是平衡状态； d．不管反应进行到什么程度，单位时间里生成C和D的物质的量始终相等，不一定是平衡状态。 答案c。 (4)1200 ℃时反应C(g)＋D(g) A(g)＋B(g)的平衡常数与1200 ℃时反应A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)的平衡常数互为倒数，所以K=1/0.4=2.5，答案为2.5。