吉林省长春市第151中学2019-2020学年高二上学期期中考试化学试题
2019-2020学年度151中学校高二化学期中试卷
一、单项选择（每题3分）
1.下列说法不正确的是
A. 对于吸热反应，反应物所具有总能量低于生成物所具有的总能量
B. 任何放热反应在常温条件一定能发生反应
C. 原电池反应一定是氧化还原反应
D. 元素由化合态变成游离态时，它可能被氧化，也可能被还原
【答案】B
【解析】
【详解】A. 对于吸热反应，反应过程中需要从外界吸收能量，故反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，A正确；
B.如氢气和氧气反应生成水，是放热的，但是需要加热才能进行，因此放热反应常温下不一定能够发生，B错误；
C. 原电池将化学能转化为电能，有电子的转移，一定为自发的氧化还原反应，C正确；
D. 当元素在化合物中显负价时，变为游离态被氧化，当元素在化合物中显正价时，变为游离态时被还原，D正确；
故答案选B。
2.在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1>ΔH2的是
A. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2
B. S(g)＋O2(g)=SO2(g) ΔH1S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH2
C. C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)ΔH1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2
D. H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH11/2H2(g)＋1/2Cl2(g)=HCl(g)ΔH2
【答案】C
【解析】
【详解】A、生成液态水比生成气态水放出的热量多，故ΔH1＜ΔH2；
B、气态硫参加反应时比固态硫放出的热量多，则ΔH1＜ΔH2；
C、生成CO时比生成CO2放出的热量少，ΔH1>ΔH2；
D、ΔH1＝2ΔH2＜0，即ΔH1＜ΔH2；
答案选C。
3.某温度下，在固定容积的容器中，可逆反应A(g)＋3B(g)
2C(g)达到平衡，此时测得n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1。若保持温度不变，以n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1的比例向该容器中再充入A、B和C，下列叙述正确的是
A. 刚充入时反应速率υ正减少，υ逆增大 B. 平衡不发生移动
C. 平衡向正反应方向移动，A的物质的量浓度减小 D. 物质C的质量分数增大
【答案】D
【解析】
【分析】
从等效平衡的角度分析，达到平衡，此时测得n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1，若保持温度不变，以n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1的比例向该容器中再充入A、B和C，相当于在原来的基础上缩小体积，增大压强，根据压强对平衡移动的影响判断。
【详解】从等效平衡的角度分析，达到平衡，此时测得n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1，若保持温度不变，以n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1的比例向该容器中再充入A、B和C，相当于在原来的基础上缩小体积，增大压强，
A、刚充入时反应速率υ正增大，υ逆增大，故A错误；
B、增大压强，平衡向正反应方向移动，故B错误；
C、增大压强，平衡向正反应方向移动，但根据勒夏特列原理，A的物质的量浓度比原来要大，故C错误；
D、增大压强，平衡向正反应方向移动，增加了C的物质的量，物质C的质量分数增大，故D正确。
所以D选项是正确的。
【点睛】化学平衡题中有四种改变压强的方式：①恒容充惰气；②恒压充惰气；③缩小或扩大容器容积；④等比例充入一类组分。其中第④类可用等效平衡思想理解掌握。
4.某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响，图像如下，下列判断正确的是（ ）
A. 由图a可知，T1>T2，该反应的逆反应为吸热反应
B. 由图b可知，该反应m+n
T2，因温度越高，C%越低，说明升温平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，故A正确；
B. 由图b可知，C%随着压强的增大而增大，说明加压后平衡正向移动，正反应为气体分子数目减小的反应，则该反应m+n>p，故B错误；
C.由图c可知，随着反应的时行，反应的速率先增大后减小，说明开始由于反应放热导致温度升高，此时温度对化学反应速率的影响较大，化学反应速率加快，而后由于反应物的浓度减小，体系的温度变化不明显，从而化学反应速率逐渐减小，所以该反应的正反应为放热反应，故C错误；
D. 由图d可知，曲线a较曲线b达到平衡的时间短，反应速率较快，最终的平衡状态是相同的，当m+n=p时，曲线a相对曲线b可能为加压或加入催化剂，故D错误；
答案选A。
【点睛】化学平衡图像题解题技巧：（1）紧扣特征，弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、减小还是不变，有无固体、纯液体物质参与反应等。（2）先拐先平，在含量（转化率）—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。（3）定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。（4）三步分析法，一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。
5.用CO和H2合成CH3OH的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H<0,按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 温度：T1>T2>T3
B. 正反应速率：v(a)>v(c), v(b)>v(d)
C. 平衡常数：K(a)>K(c)，K(b)=K(d)
D. 平均摩尔质量：M(a)T2，M点温度高于N点温度，且N点反应没有达到平衡状态，此时反应向正反应方向进行，即N点的逆反应速率小于N点的正反应速率，因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率，正确；B. T2下，在0～t1时间内，X的浓度变化为：c（X）=（a-b）mol/L，则Y的浓度变化为c（Y）=，所以，错误；C.进行到M点X的转化率较W点低，由于正向是放热反应，所以反应进行到M点放出的热量较N点放出的热量少，错误；D. M点时再加入一定量X，达到的新平衡与原平衡比较，压强增大，增大压强平衡正移，则X的转化率增大，所以M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率增大，错误。
【点睛】（1）温度升高，绝大多数化学反应速率都会升高。（2）对于有气体参加的化学反应，增加某气体的浓度，其自身转化率不一定降低，可能升高，可能保持不变，具体情况具体分析，不能单纯套用常见规律。
10.在1.0 L恒容密闭容器中放入0.10 mol X，在一定温度下发生反应：X(g)Y(g)＋Z(g) ΔH＜0，容器内气体总压强p随反应时间t的变化关系如图所示。以下分析正确的是 ( )
A. 该温度下此反应的平衡常数K＝3.2
B. 从反应开始到t1时的平均反应速率v(X)＝0.2/t1 mol·L－1·min－1
C. 欲提高平衡体系中Y的百分含量，可加入一定量的X
D. 其他条件不变，再充入0.1 mol气体X，平衡正向移动，X的转化率减少
【答案】D
【解析】
【分析】
X(g)Y(g)＋Z(g)
开始 0.1 0 0
变化 b b b
t1min末 0.1-b b b
根据压强比等于物质的量比， ，b=0.04；
X(g)Y(g)＋Z(g)
开始 0.1 0 0
转化 a a a
平衡 0.1-a a a
根据压强比等于物质的量比， ，a=0.08。
【详解】A. 该温度下此反应的平衡常数K＝ 0.32，故A错误；
B. 从反应开始到t1时的平均反应速率v(X) ＝0.04/t1 mol·L－1·min－1，故B错误；
C.向体现中加入一定量的X，相当于加压，Y的百分含量减小，故C错误；
D. 其他条件不变，再充入0.1 mol气体X，平衡正向移动， 但对于X的转化率，相当于加压，X的转化率减少，故D正确。
11.已知某化学反应的平衡常数表达式为K=c(CO2) c(H2)/(CO) c(H2O),在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为:
下列有关叙述不正确的是( )
A. 该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
B. 上述反应的正反应是放热反应
C. 如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃,此时测得CO为0.4 mol时,该反应为平衡状态
D. 某温度下,如果平衡浓度符合下列关系式: c(CO2)/3(CO)=c(H2O)/5 c(H2),判断此时的温度1000℃
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据平衡常数表达式是生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到化学方程式式为K=c(CO2)c(H2)/(CO)c(H2O),化学方程式为: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，故A正确;B、分析图表数据,平衡常数随温度升高减小,说明升温平衡逆向进行逆向是吸热反应,正反应是放热反应,故B确;C、根据化学平衡三段式列式计算浓度商和平衡常数比较分析,若在一定体积的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol ,5 min后温度升高到830 ℃,此时测得CO2为0.4 mol时,
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始量(mol) 1 1 0 0
变化量(mol) 0.4 0.4 0.4 0.4
平衡量(mol) 0.6 0.6 0.4 0.4
反应前后气体物质的量不变,可以用其他物质的量代替平衡浓度计算,Q=0.40.4/0.60.6=0.44c(NaOH)，即相同体积时，NH3·H2O消耗的盐酸的体积大于NaOH消耗盐酸的体积，消耗盐酸体积的顺序是V3>V1=V2，故选项B正确。
【点睛】本题的易错点，学生认为1molBa(OH)2中含有2molOH－，1molNaOH中含有1molOH－，得出V1>V2，忽略了pH相同，溶液中c(OH－)相同，与是一元强碱还是二元强碱无关。
二、填空题
21.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图1、2所示的实验。请回答相关问题。
（1）定性分析：如图1可通过观察 ，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为0.05 mol/L Fe2(SO4)3更为合理，其理由是 。
（2）定量分析：如图2所示，实验时均生成40 mL气体，其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是 。
（3）加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图3所示。
①写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式 。
②实验时放出气体的总体积是 mL。
③A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为： ＞ ＞ ＞ 。
解释反应速率变化的原因 。
④H2O2的初始物质的量浓度是 （请保留两位有效数字）。
【答案】（1）产生气泡的快慢（1分）；消除阴离子不同对实验的干扰（1分）
（2）产生40 mL气体所需的时间（1分）
（3）①2H2O22H2O+O2↑（1分） ②60（1分）
③D C B A（1分）；随着反应的进行，H2O2浓度减小，反应速率减慢（1分）
④0.11 mol/L（1分）
【解析】
试题分析：⑴该反应中产生气体，所以可根据生成气泡的快慢判断；氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同，无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用；硫酸钠和硫酸铜阴离子相同，可以消除阴离子不同对实验的干扰，答案为：两支试管中产生气泡的快慢；消除阴离子不同对实验的干扰；
⑵仪器名称分液漏斗，检查气密性的方法：关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位；该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的，所以根据v=知，需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间，答案为：分液漏斗，关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位；产生40ml气体所需要的时间。
⑶从曲线的斜率可排知，反应速率越来越小，因为反应速率与反应物浓度成正比，随着反应的进行，反应物浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小；
）①在二氧化锰作催化剂条件下，双氧水分解生成水和氧气，反应方程式为：2H2O22H2O+O2↑；
②根据图象知，第4分钟时，随着时间的推移，气体体积不变，所以实验时放出气体的总体积是60 mL；
③根据图象结合v=知，A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为D＞C＞B＞A；
反应速率与反应物浓度成正比，随着反应的进行，反应物浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小，
④设双氧水的物质的量为x，
2H2O22H2O+O2↑
2mol 22.4L
x 0.06L
x==0.0054mol，
所以其物质的量浓度=="0.11" mol·L-1，故答案为：0.11 mol·L-1．
考点：考查探究化学规律；性质实验方案的设计。
22.能源问题是人类社会面临的重大课题。甲醇是未来重要的绿色能源之一。
(1)已知:在25℃、101kPa下,1mol甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热890.31kJ。请写出甲烷燃烧热的热化学方程式__________。
(2)由CO2和H2合成甲醇的化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g).在其他条件不变的情况下,实验测得温度对反应的影响如下图所示(注:T1、T2均大300℃) 。
①合成甲醇反应的△H__________(填“>”、“<”或“=”)0。
②平衡常数的表达式为:__________。温度为T2时的平衡常数__________(填“>”、“<”或“=”)温度为T1时的平衡常数。
【答案】 (1). CH4 (g)+ 2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.31kJ/mol (2). ＜ (3). (4). ＜
【解析】
【分析】
（1）甲烷燃烧热是1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，依据热化学方程式书写方法标注聚集状态和对应焓变；(2) ①根据 “先拐先平”，可知T1”、“<”或“=”）平衡常数K。
【答案】 (1). N2O42NO2 (2). 0.003 mol·L-1·s-1 (3). 0.4 (4). <
【解析】
【详解】(1)将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中，反应的化学方程式为N2O42NO2，故答案为：N2O42NO2；
(2)进行到20s，N2O42NO2
起始量(mol) 0.4 0
变化量(mol) 0.12 0.24
20s末(mol) 028 0.24
20s时，N2O4的浓度==0.14mol/L；0～20s内N2O4的平均反应速率==0.003mol/(L•s)，故答案为：0.003mol/(L•s)；
(3)N2O4⇌2NO2，平衡常数K=，80°C平衡状态和40s是相同平衡状态，平衡浓度c(NO2)=0.20mol/L，c(N2O4)=0.10mol/L；平衡常数K=═=0.4mol/L，故答案为：0.4；
(4)在20s时，未建立平衡，正反应速率大于逆反应速率，此时浓度熵Qc＜平衡常数K，故答案为：＜。
【点睛】本题考查了化学反应速率和化学平衡的计算。注意化学平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关。本题的易错点为(4)，可以通过计算判断浓度熵Qc与平衡常数K的大小，也可以根据平衡的移动方向判断。
25.下表是不同温度下水的离子积数据：
温度/℃
25
t1
t2
水的离子积常数
1×10－14
α
1×10－12
试回答以下问题：
（1）若25＜t1＜t2，则α__(填“＜”“＞”或“=”)1×10－14，作出此判断的理由是___。
（2）25℃下，某Na2SO4溶液中c(SO42-)=5×10－4mol·L－1，取该溶液1mL，加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c(Na＋)∶c(OH－)=___。
（3）t2℃下，将pH=11的苛性钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH=2，则V1∶V2=___。
【答案】 (1). ＞ (2). 升高温度，水的电离程度增大，离子积增大 (3). 1000∶1 (4). 9∶11
【解析】
【详解】(1).水的电离是吸热的，所以升温促进水的电离，电离平衡常数增大，即α＞1×10－14；
(2) Na2SO4溶液中c(SO42-)=5×10－4mol·L－1，则钠离子浓度为10-3 mol·L－1，加水稀释，钠离子浓度变为10-4 mol·L－1，溶液中的氢氧根离子浓度为10-7 mol·L－1，二者比例为10-4:10-7=1000∶1；
(3) t2℃下，将pH=11的苛性钠溶液V1L氢氧根离子浓度为10-1 mol·L－1，与pH=1的稀硫酸V2L中氢离子浓度为10-1 mol·L－1，混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH=2 ，则有，解V1：V2=9∶11。
