安徽省潜山第二中学2019-2020学年高二下学期开学考试化学试题
2020年高二年级春季开学考
化学试题
满分100分 时间90分钟 姓名
一、选择题(本题包括16个小题,每小题3分,共48分)
1.下列过程需要通电后才可以发生或进行的是( )
①电离 ②电泳 ③电解 ④电镀 ⑤电化学腐蚀
A.①② B.②③④
C.②③④⑤ D.全部
2.选用下列试剂和电极:稀H2SO4、Fe2(SO4)3溶液、Fe、Cu、Zn,组成右图所示的原电池装置(只有两个电极),观察
到电流计的指针均明显偏转,则其可能的组合共有( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
3.氯原子对O3的分解有催化作用:
O3+Cl===ClO+O2 ΔH1
ClO+O===Cl+O2 ΔH2
该反应的能量变化如图所示,下列叙述中正确的是( )
A.反应O3+O===2O2的ΔH=E1-E2
B.反应O3+O===2O2的ΔH=E2-E3
C.反应O3+O===2O2是吸热反应
D.反应O3+O===2O2的ΔH=ΔH1+ΔH2
4.下列有关热化学方程式书写及对应表述均正确的是( )
A.密闭容器中,9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时,放出19.12 kJ热量。则Fe(s)+S(s)===FeS(s) ΔH=-95.6 kJ·mol-1
B.稀醋酸与0.1 mol·L-1 NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3
kJ·mol-1
C.已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kJ,则水分解的热化学方程式:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.5 kJ·mol-1
D.已知2C(s)+O2 (g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,则可知C的燃烧热ΔH=-110.5 kJ·mol-1
5.下列各组物质全部是弱电解质的是( )
A.H2O、NH3·H2O、H3PO4、HF
B.Cu(OH)2、CH3COOH、C2H5OH、CH3COONa
C.H2SO3、Ba(OH)2、BaSO4
D.SO2、H2S、CO2
6.一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:
SO2(g)+2CO(g) ⇌ 2CO2(g)+S(l) ΔH<0
若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是( )
A.平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变
B.平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快
C.平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO2的转化率
D.其他条件不变,使用不同催化剂,该反应的平衡常数不变
7.[2014·咸宁模拟]某温度下,向2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B,反应A(g)+B(g) ⇌ C(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表。下列说法正确的是( )
t/s
0
5
15
25
35
n(A)/mol
1.0
0.85
0.81
0.80
0.80
A.反应在前5 s的平均速率v(A)=0.15 mol/(L·s)
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=0.41 mol·L-1,则反应的ΔH>0
C.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol C,达到平衡时,C的分解率大于80%
D.相同温度下,起始时向容器中充入0.2 mol A、0.2 mol B和1.0 mol C反应达到平衡前反应速率v(正)
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)M(d)
9.下列关于电解质溶液的叙述正确的是( )
A.室温下,pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)=c(OH-)
B.将pH=4的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低
C.中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量相同
D.室温下,同浓度的Na2S与NaHS溶液相比,Na2S溶液的pH大
10.在已达到电离平衡的0.1 mol·L-1的醋酸溶液中,欲使平衡向电离的方向移动,同时使溶液的pH降低,应采取的措施是( )
A.加少量盐酸
B.加热
C.加少量醋酸钠晶体
D.加氢氧化钠固体
11.某同学为了使反应2HCl+2Ag===2AgCl+H2↑能进行,设计了如下所示的四个实验方案,你认为可行的方案是( )
12.[2014·秦皇岛质检]用如图装置进行实验(A为电流计):
图1 图2
观察到现象:
装置图1:Cu电极上产生大量的无色气泡
装置图2:Cu电极上无气泡产生,而Cr电极上产生大量气泡
则下列说法正确的是( )
A.图1是电解池,图2是原电池
B.两个电池中,电子均由Cr电极流向Cu电极
C.图2中Cr电极可能被浓HNO3钝化成惰性电极
D.由实验现象可知金属活动性:Cu>Cr
13.[2014·山东济南实验中学月考]实验室用标准盐酸测定某NaOH溶液的浓度,用甲基橙作指示剂,下列对测定结果评价错误的是( )
选项
操作
测定结果评价
A
酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸润洗2~3次
偏高
B
开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过
程中气泡消失
偏高
C
锥形瓶未干燥
无影响
D
盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次
偏低
14.设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列关于C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300 kJ·mol-1的说法正确的是( )
A.有10NA个电子转移时,吸收1300 kJ能量
B.有8NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300 kJ能量
C.有NA个水分子生成且为液体时,吸收1300 kJ能量
D.有2NA个碳氧双键生成时,放出1300 kJ能量
15.一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)⇌ MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH>0。该反应在恒容密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横轴x的值,纵轴y随x变化趋势合理的是( )
选项
x
y
A
CO的物质的量
CO2与CO的物质的量之比
B
反应温度
逆反应速率
C
体系压强
平衡常数K
D
MgSO4的质量(忽略体积)
CO的转化率
16.常温下,用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如下图所示。下列说法正确的是( )
A.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
B.点②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
二、非选择题(本题包括5个小题,共52分)
17.(8分)以下两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220 kJ·mol-1
试回答下列问题:
(1)H2的燃烧热为______,C3H8的燃烧热为________。
(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧所释放的热量为________。
(3)现有H2和C3H8的混合气体共1 mol,完全燃烧时放出的热量为769.4 kJ,则在混合气体中H2和C3H8的体积比为________。
18.(10分)在一定条件下,可逆反应A+B⇌mC变化如图所示。已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数,p为反应在T2温度时达到平衡后向容器加压的变化情况,问:
(1)温度T1________T2(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)正反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)如果A、B、C均为气体,则m________2(填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)当温度和容积不变时,如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体,则体系的压强________(填“增大”“减小”或“不变”),平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
19.(10分)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,在化学上用作缓冲溶液,向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大。
(1)向该溶液中加入少量盐酸时,发生反应的离子方程式是______________________;向其中加入少量KOH溶液时,发生反应的离子方程式是______________________________。
(2)现将0.04 mol·L-1HA溶液和0.02 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,得到缓冲溶液。
①若HA为HCN,该溶液显碱性,则溶液中c(Na+)________c(CN-)(填“<”“=”或“>”),你得出该结论的依据是________________________________。
②若HA为CH3COOH,该溶液显酸性,溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是____________________。
20.(14分)如下图装置所示,是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验:
A B
(1)若电池B使用了亚氨基锂(Li2NH)固体作为储氢材料,其储氢原理是:
Li2NH+H2===LiNH2+LiH ,则下列说法中正确的是________。
A.Li2NH中N的化合价是-1
B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C.Li+和H-的离子半径相等
D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
(2)在电池B工作时:
①若用固体Ca(HSO4)2为电解质传递H+,则电子由________极流出,H+向______极移动 (填“a”或“b ”) 。
②b极上的电极反应式为__________________________。
③外电路中,每转移0.1 mol电子,在a极消耗________ L的H2(标准状况下)。
(3)若A中X、Y都是惰性电极,电解液W是滴有酚酞的饱和NaCl溶液,则B工作时:
①电解池中X极上的电极反应式是______________。在X极这边观察到的现象是____________。
②检验Y电极上反应产物的方法是______________。
21.(10分)(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。
①在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是________。
A.KMnO4 B.H2O2
C.氯水 D.HNO3
②然后再加入适当物质调整溶液至pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,调整溶液pH可选用下列中的______。
A.NaOH B.NH3·H2O
C.CuO D.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5
mol·L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________,Fe3+完全沉淀[即c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol·L-1]时溶液的pH为________,通过计算确定上述方案________(填“可行”或“不可行”)。
高二开学考化学试题答案
1解析:电解质溶于水即可发生电离,不需要通电;电化学腐蚀的实质是发生原电池反应,是化学能转变为电能的自发反应,也不需要通电。
答案:B 2解析:电极的组合有三种:Fe-Cu、Zn-Fe、Zn-Cu,三种组合都能与两种电解质溶液发生自发的氧化还原反应,选D。
答案:D
3解析:A项和B项,依据图象得出反应O3+O===2O2为放热反应,ΔH=E3-E2;C项,该反应为放热反应;D项,根据盖斯定律,得ΔH=ΔH1+ΔH2。
答案:D
4解析:A项,9.6 g硫粉与11.2 g铁粉的物质的量分别为0.3 mol、0.2 mol,则根据方程式Fe+S===FeS可知,反应中S是过量的,则1 mol参加反应放出的热量是19.12 kJ×1 mol/0.2 mol=95.6 kJ,因此该反应的热化学反应方程式为Fe(s)+S(s)===FeS(s) ΔH=-95.6 kJ·mol-1,正确;B项,醋酸是弱酸,存在电离平衡,电离是吸热的,所以醋酸与NaOH溶液反应生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ ,错误;C项,已知1 mol H2完全燃烧生成液态水时所放出的热量为285.5 kJ,则水分解的化学反应方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH =+571.0 kJ·mol-1,错误;D项,燃烧热是在一定条件下,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,碳完全燃烧时生成物应该是CO2,而不是CO,错误。
答案:A
5解析:B项中,C2H5OH是非电解质,CH3COONa是强电解质;C项中,Ba(OH)2、BaSO4是强电解质;D项中SO2、CO2是非电解质。
答案:A
6解析:该反应为气体体积减小的反应,平衡前,随着反应的进行,容器内压强逐渐变小,A项错误;因硫单质为液体,分离出硫对正反应速率没有影响,B项错误;其他条件不变,升高温度平衡向左移动,SO2的转化率降低,C项错误;该反应的平衡常数只与温度有关,使用催化剂对平衡常数没有影响,D项正确。
答案:D
7解析:v(A)=(1.0 mol-0.85 mol)/(2 L×5 s)=0.015 mol/(L·s),A项错误;升高温度,平衡时剩余A的物质的量为0.41 mol·L-1×2L=0.82 mol,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0,B项错误;容器内加入2 mol C相当于将两个平衡状态与原平衡相同的(C的转化率为80%)状态挤压在一起,平衡从左向右移动,C的分解率降低,C项错误;该温度下,反应的平衡常数为K=5/8,Q=50>K,反应向逆反应方向移动,v(正)c(H+)=c(OH-),B项加水时c(H+)减小,c(OH-)应增大,C项醋酸浓度大,耗NaOH多。
答案:D
10解析:本题主要考查了弱电解质CH3COOH的电离平衡及影响因素,意在考查考生的判断能力。加入少量盐酸,H+浓度增大,醋酸的电离平衡向左移动,A项错误;因为弱酸的电离过程吸热,所以加热使醋酸的电离平衡向右移动,H+浓度增大,pH降低,B项正确;加入少量醋酸钠晶体,醋酸的电离平衡向左移动,H+浓度减小,pH增大,C项错误;加入NaOH固体,中和CH3COOH溶液中的H+,H+浓度减小,pH增大,D项错误。
答案:B
11解析:由题意知,以盐酸作电解质溶液,Ag作阳极,设计成电解池可实现该反应。
答案:C
12解析:本题考查了原电池知识,意在考查考生对原电池原理的理解及应用能力。图1和图2均为原电池,A项错误;图1中的Cu电极上产生无色气泡,即为氢气,故Cu为正极,电子从Cr电极流向Cu电极,图2中Cu与浓硝酸反应,Cu为负极,电子由Cu电极流向Cr电极,B项错误、C项正确;图1原电池可以比较两种金属的活动性,即Cr>Cu,D项错误。
答案:C
13解析:未用标准盐酸润洗,滴定时标准液用量增多,使测定结果偏高,A项评价正确;开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失,使测定结果偏高,B项评价正确;锥形瓶未干燥,对测定结果无影响,C项评价正确;盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次,相当于待测液取多了,使测定结果偏高,D项评价错误。
答案:D
14解析:1 mol C2H2反应转移10 NA个电子,应放出1300 kJ·mol-1的能量,故A项错误;1 mol CO2分子中有4 NA个碳氧共用电子对,则有8NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300 kJ能量,故B项正确;C项中应放出1300 kJ能量,故C项错误;1 mol CO2中含有2NA个碳氧双键,生成1 mol CO2放出×1300 kJ能量,故D项错误。
答案:B
15解析:
本题考查化学平衡图象,意在考查考生的识图能力和对化学平衡移动原理的运用能力。A项不合理,增大CO的物质的量,平衡正向移动,但CO2和CO的物质的量之比减小;B项合理,升高温度,无论是正反应速率还是逆反应速率都加快;C项不合理,化学平衡常数只与温度有关,而与压强无关;D项不合理,硫酸镁是固体,无论它的质量如何变化,CO的转化率不变。
答案:B
16解析:A项,根据电荷守恒关系有c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),点①所示溶液中的c(CH3COOH)与c(Na+)不相等,故不正确;B项,点②所示溶液呈中性,加入的NaOH溶液的体积小于20 mL,此时根据物料守恒可知c(Na+)c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故不正确;D项,当
刚加入少量NaOH溶液时可能会出现该种情况,故正确。
答案:D
17解析:(1)根据燃烧热的概念知H2、C3H8的燃烧热分别为285.8 kJ·mol-1、2220 kJ·mol-1。
(2)释放总热量的计算式为Q放=1 mol×285.8 kJ·mol-1+2 mol×2220 kJ·mol-1=4725.8 kJ。
(3)设H2、C3H8的物质的量分别为x、y,则有
解得:
在相同p、T时,V(H2)∶V(C3H8)=n(H2)∶n(C3H8)=3∶1。
答案:(1)285.8 kJ·mol-1 2220 kJ·mol-1
(2)4725.8 kJ (3)3∶1
18解析:由图象知温度T1时到达平衡用时间少,则反应速率快,说明温度大于T2;升高温度C的百分含量降低,平衡逆移,则正反应放热;加压C的百分含量降低,平衡逆移,则正反应体积增大,m大于2;当温度和容积不变时,如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体,则体系的压强增大,但对该反应体系来说,各物质浓度没有变化,平衡不移动。
答案:(1)大于'(2)放热'(3)大于'(4)增大' 不
19解析:加少量酸,A-与H+反应生成HA,加少量碱,HA与OH-反应生成A-与H2O,HA为弱酸,所以c(A-)、c(HA)变化对溶液酸碱性影响不大;所得缓冲溶液为HA和NaA的混合溶液,故溶液中的电荷守恒表达式为c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),当溶液分别显酸性或碱性时,即可推得溶液中的离子浓度大小。
答案:(1)A-+H+===HA
HA+OH-===H2O+A-
(2)①> 因为c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),溶液显碱性,则c(H+)<c(OH-
),所以c(Na+)>c(CN-)
②c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(或CH3COO-、Na+、H+、OH-)
20解析:(1)Li2NH中N的化合价为-3价,故A错误;反应中H2分别生成LiNH2和LiH,LiNH2中H为+1价,LiH中H的化合价为-1价,反应中H2既是氧化剂又是还原剂,故B正确;LiH中的阳离子和阴离子核外电子排布相同,核电核数越大,半径越小,则阳离子半径小于阴离子半径,故C错误;此法储氢是利用氧化还原反应将H2转化为固体材料,发生化学变化,而钢瓶储氢将氢液化,为物理变化,原理不同,故D错误;(2)①通入氢气的电极为电池的负极,发生氧化还原反应,反应为H2-2e-===2H+,通入氧气的电极为电池的正极,发生还原反应,反应为O2+4e-+4H+===2H2O;电池工作时,电子通过外电路从负极流向正极,即从a极流向b极,电解质溶液中阳离子向正极移动,即H+由a极通过固体酸电解质传递到b极;②b极为正极,发生氧化反应,电极反应O2+4e-+4H+===2H2O;③转移电荷守恒,由题意知每转移2 mol电子消耗1 mol H2,即每转移0.1 mol电子,在a极消耗0.05 mol H2,即1.12 L H2;(3)由题意知,a端为电源负极,b端为电源正极,①电解饱和食盐水中和电源的负极a端相连的电极X极是阴极,该电极上氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e-===H2↑,溶液中H+离子浓度减小,碱性增强,酚酞变红。②和电源的正极相连的电极Y极是阳极,该电极上氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl-2e-===Cl2↑生成产物为氯气,检验方式为用润湿的KI淀粉试纸接近Y极气体产物,变蓝,证明产生Cl2气。答案:(1)B
(2)①a b ②O2+4H++4e-===2H2O ③1.12
(3)①2H++2e-===H2↑ 溶液变红 ②用润湿的KI淀粉试纸接近Y极气体产物,变蓝,证明产生Cl2气21解析:(1)①四个选项中的物质均能将Fe2+氧化成Fe3+,但只有H2O2的还原产物为H2O,不引入新的杂质。
②加入CuO或Cu(OH)2时既不引入新的杂质,同时能消耗Fe3+水解生成的H+,从而促进Fe3+完全水解为Fe(OH)3而除去。
(2)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-),则c(OH-)= mol·L-1=1.0×10-10 mol·L-1,则c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,pH=4。
Fe3+完全沉淀时:Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),则c(OH-)= mol·L-1=1.0×10-11 mol·L-1。此时c(H+)=1×10-3 mol·L-1,pH=3,因此上述方案可行。
答案:(1)①B ②CD (2)4 3 可行