海南省海南枫叶国际学校2019-2020学年高二上学期期中考试化学试题
海南枫叶国际学校2019—2020学年度第一学期
高二年级化学学科期中考试试卷
一、单项选择题(本题共6小题,每小题2分,共12分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.对于300mL1mol/L盐酸与铁片的反应,采取下列措施:
①升高温度 ②改用100mL 3mol/L盐酸
③再加300mL 1mol/L盐酸 ④用等量铁粉代替铁片
⑤改用100mL 98%的硫酸 其中能使反应速率加快的是
A. ①②④ B. ①③④ C. ①②③④ D. ①②③⑤
【答案】A
【解析】
【分析】
若要加快产生氢气的速率,可增大反应物的浓度、增大固体的表面积、升高温度以及形成原电池反应等,注意加入浓硫酸会使铁钝化,以此解答该题。
详解】①适当升高温度,可增大活化分子百分数,反应速率加快,故正确;
②改用100mL 3mol/L盐酸,盐酸的浓度增大,反应速率加快,故正确;
③用300mL 1mol/L盐酸,盐酸的浓度不变,反应速率不变,故错误;
④用等量铁粉代替铁片,增大固体接触面积,使反应速率加快,故正确;
⑤改用98%的硫酸,浓硫酸使铁发生钝化,不生成氢气,则不能加快反应速率,故错误;
综上所述,①②④正确,A项正确;
答案选A。
【点睛】增大反应物的浓度可以加快反应速率,浓度不变,增大体积,不能加快反应速率,这是学生们的易错点。比如本题的②改用100mL 3mol/L盐酸,体积小了,但是盐酸的浓度增大,因此反应速率加快,但是③再加300mL 1mol/L盐酸,盐酸浓度不变,体积变大,不能加快反应速率。
2.在容积不变的密闭容器中进行反应X(g)+Y(g)⇌2Z(g)+W(s),己知反应中X、Y 的起始浓度分别为0.1mol•L-1、0.2mol•L-1,在一定条件下,当反应达到化学平衡时,各物质的浓度可能是( )
A. X为0.05mol•L-1 B. Y为0.1mol•L-1
C. Z为0.2mol•L-1 D. W为0.1mol•L-1
【答案】A
【解析】
若按起始浓度反应不进行,X、Y浓度最大,分别为0.1mol•L-1、0.2mol•L-1,Z的浓度最小为0,W物质的量为0;若反应向正反应进行达平衡,X、Y浓度最小,Z的浓度最大,W为固体,浓度为常数;假定完全反应,根据反应X(g)+Y(g)⇌2Z(g)+W(s),X、Y浓度最小分别为0、0.1mol•L-1,Z的浓度最大,为0.2mol•L-1,W为固体,物质的量最大为0.1mol,是浓度不等于0.1mol•L-1的常数;由于可逆反应,物质不可能完全转化,所以平衡时浓度范围:0
0
C. N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H<0
D. 2CO(g)=2C(s)+ O2(g) △H>0
【答案】D
【解析】
【分析】
反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0,反应自发进行;△H-T△S>0,反应非自发进行,据此判断。
【详解】A. △H<0,△S>0,可满足△H−T⋅△S<0,反应能自发进行,A项错误;
B. △H>0,△S>0,温度较高时即可满足△H−T⋅△S<0,反应能自发进行,B项错误;
C. △H<0,△S<0,温度较低时即可满足△H−T⋅△S<0,反应能自发进行,C项错误;
D. △H>0,△S<0,△G=△H−T⋅△S>0,不能自发进行,D项正确;
答案选D。
二、不定项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分)
7.可逆反应aA(g)+bB(g)⇌ cC(g)+dD(g)△H同时符合下列两图中各曲线的是
A. a+b>c+d T1>T2 △H>0 B. a+b>c+d T1<T2 △H<0
C. a+b<c+d T1>T2 △H>0 D. a+b<c+d T1<T2 △H<0
【答案】B
【解析】
【详解】图1中T2温度下先达平衡,说明反应速率更快,则T2>T1,T2→T1时,生成物浓度增大,说明温度降低平衡向正反应方向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0;图2中达平衡(v正=v逆)后增大压强,v正>v逆,说明平衡向正反应方向移动,则该反应的正反应为气体分子数减小的反应,则a+b>c+d,B项正确;
答案选B。
8.常温下,HF的电离常数Ka=6.61×10-4,NH3﹒H2O电离常数Kb=1.78×10-5。下列说法正确的是
A. NH4F溶液中
B. NH4F溶液中水的电离程度小于纯水的电离程度
C. NH4F溶液中F-的水解平衡常数Kh(F-)=1.51×10-11
D. NH4F与NH4Cl的混合溶液中有下列关系:c(NH4+)>c(F-)+c(Cl-)
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由于HF的电离常数大于NH3﹒H2O的电离常数,所以NH4F溶液中铵根离子的水解程度大于氟离子的水解程度,溶液显酸性,则,A项错误;
B. NH4F的水解促进水的电离,因此该溶液中水的电离程度大于纯水的电离程度,B项错误;
C. ,C项正确;
D. NH4F与NH4Cl的混合溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可知:c(NH4+)”或“ =”)。
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1,则6s时C的物质的量为_____;则反应达到平衡时,A的转化率为____,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为_____(填“增大”“减少”或“不变”)。
(3)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为_______。
【答案】 (1). (1) (2). < (3). 0.09mol (4). 80% (5). 不变 (6). 2.5
【解析】
【分析】
(1)化学平衡常数等于生成物浓度幂次方的乘积与反应物浓度幂次方乘积的比值;由表中数据可知,温度升高平衡常数降低,平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应;
(2)根据反应初始6s内A的平均反应速率计算6s内△c(A),进而计算△n(A),再根据方程式可知n(C)=△n(A);设平衡时A的浓度变化量为x,列出三段式,结合830℃时,平衡常数等于1列方式解未知数,计算平衡x的转化量,进而计A的转化率;如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,反应体系中各物质的浓度均不变,平衡不移动;
(3)同一反应在相同温度下,正、逆反应的平衡常数互为倒数。
【详解】(1)化学平衡常数等于生成物浓度幂次方的乘积与反应物浓度幂次方乘积的比值,则该反应的平衡常数的表达式为K=;由表中数据可知,温度升高平衡常数降低,平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,即△H<0;
故答案为:;<;
(2)反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol⋅L−1⋅s−1,则6s内△c(A)=0.003mol⋅L−1⋅s−1×6s=0.018mol/L,A的起始浓度为,故6s内△n(A)=0.018mol/L×5L=0.09mol,由方程式可知n(C)=△n(A)=0.09mol,
设平衡时A的浓度变化量为x,则可列三段式:
A(g) + B(g) ⇌ C(g) + D(g)
开始(mol/L): 0.04 0.16 0 0
变化(mol/L): x x x x
平衡(mol/L): 0.04−x 0.16−x x x
830℃时,平衡常数等于1,则,解得x=0.032mol,则平衡时A转化率为;如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,反应体系中各物质的浓度均不变,平衡不移动,则A的转化率不变;
故答案为:0.09mol;80%;不变;
(3)同一反应在相同温度下,正、逆反应平衡常数互为倒数,故1200℃时反应C(g)+D(g)⇌A(g)+B(g)的平衡常数的值为;
故答案为:2.5。
16.弱电解质水溶液中存在电离平衡。
(1)醋酸是常见的弱酸。
醋酸在水溶液中的电离方程式为 ______________________。
(2)用 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液分别滴定体积均为 20.00 mL、浓度均为 0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是_______________(填“I”或“II”)。
②室温时,若 0.1 mol·L-1 的醋酸的电离度为 1%,计算这醋酸溶液的 pH 值________。
③滴定开始前,三种溶液中由水电离出的 c(H+)最大的是________________________。
④上述用 0.1 mol·L-1 的 NaOH 溶液滴定 0.1 mol·L-1 的盐酸,下列操作不正确的是____________________________。
A.用标准 NaOH 溶液润洗碱式滴定管后,再装入标准碱溶液
B.用待测酸溶液润洗锥形瓶后,再装入待测酸溶液
C.滴定时两眼应注视滴定管中液面的变化,以免滴定过量
D.读数时,视线应与滴定管凹液面的最低点保持水平
⑤上述滴定绝不能用___________作指示剂,若使用酚酞作指示剂则滴定终点的现象是_______________。
【答案】 (1). (1)①CH3COOH⇌CH3COO-+H+ (2). I (3). 3 (4). 0.1mol•L-1醋酸溶液 (5). BC (6). 石蕊 (7). 加入最后一滴氢氧化钠,锥形瓶内溶液的颜色由无色变为粉红色,半分钟内不恢复
【解析】
【分析】
(1)醋酸为弱酸,在水溶液中部分电离;
(2)①0.1mol·L-1的醋酸溶液的pH>1,0.1mol·L-1的盐酸的pH=1,观察滴定曲线的起点进行判断;
②0.1mol·L-1的醋酸的电离度为1%,由CH3COOH⇌CH3COO-+H+可知溶液中c(H+)=0.1mol·L-1×1%=0.001mol·L-1,进而计算pH;
③酸或碱电离出的c(H+)或c(OH-)越小,其对水的电离的抑制作用较小,则由水电离出的c(H+)最大;
④A. 用标准NaOH溶液润洗碱式滴定管后,再装入标准碱溶液;
B.不能用待测酸溶液润洗锥形瓶,用蒸馏水洗净锥形瓶后,直接装入待测酸溶液;
C. 滴定时两眼应注视锥形瓶内溶液颜色的变化;
D. 读数时,视线应与滴定管凹液面的最低点保持水平;
⑤由于石蕊的变色范围比较宽,且现象不明显,因此上述滴定绝不能用石蕊作指示剂,可选择酚酞或者甲基橙作指示剂,其中酚酞遇酸无色,遇碱变为红色,若使用酚酞作指示剂,则滴定终点的现象是:滴入最后一滴氢氧化钠溶液时,溶液颜色恰好由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,即达滴定终点。
【详解】(1)醋酸为弱酸,部分电离,则醋酸在水溶液中的电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO-+H+;故答案为:CH3COOH⇌CH3COO-+H+;
(2)①0.1mol·L-1的醋酸溶液的pH>1,0.1mol·L-1的盐酸的pH=1,观察滴定曲线的起点可以确定滴定醋酸的曲线是Ⅰ;
故答案为:Ⅰ;
②0.1mol·L-1的醋酸的电离度为1%,由CH3COOH⇌CH3COO-+H+可知溶液中c(H+)=0.1mol·L-1×1%=0.001mol·L-1,所以醋酸溶液的pH=3;
故答案为:3;
③酸或碱会抑制水的电离,醋酸是弱酸,其电离出的氢离子浓度远小于同浓度的氢氧化钠溶液中的氢氧根离子浓度和盐酸中氢离子浓度,所以醋酸对水的电离的抑制作用较小,其中由水电离出的c(H+)最大;
故答案为:0.1mol·L-1醋酸溶液;
④A. 用标准NaOH溶液润洗碱式滴定管后,再装入标准碱溶液,操作正确,故A正确;
B. 用待测酸溶液润洗锥形瓶后,再装入待测酸溶液,会造成测得的酸溶液浓度偏大,不能用待测酸溶液润洗锥形瓶,用蒸馏水洗净锥形瓶后,直接装入待测酸溶液,故B错误;
C. 滴定时两眼应注视锥形瓶内溶液颜色的变化,以免滴定过量,故C错误;
D. 读数时,视线应与滴定管凹液面的最低点保持水平,故D正确;
故答案为:BC;
⑤由于石蕊的变色范围比较宽,且现象不明显,因此上述滴定绝不能用石蕊作指示剂,可选择酚酞或者甲基橙作指示剂,其中酚酞遇酸无色,遇碱变为红色,若使用酚酞作指示剂,则滴定终点的现象是:滴入最后一滴氢氧化钠溶液时,溶液颜色恰好由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,即达滴定终点;
故答案为:石蕊;滴入最后一滴氢氧化钠溶液时,溶液颜色恰好由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,即达滴定终点。
17.在氢氟酸溶液中,存在如下电离平衡:HF⇌H++F-
(1)加入固体NaOH,电离平衡向______反应方向移动,c(H+)______ .
(2)加入固体NaF,电离平衡向______反应方向移动.
(3)升高温度,电离平衡向______反应方向移动.
(4)常温下,小苏打溶液呈______性,原因是_________________________(用必要的离子方程式及文字解释表示).
(5)常温下,取pH=2盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示,则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是 ______(填“A”或“B”);设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为m2则m1______m2(选填“>”、“=”“<”)
【答案】 (1). 正 (2). 减小 (3). 逆 (4). 正 (5). 碱 (6). 在NaHCO3溶液中存在:HCO3-H++CO32-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-,由于HCO的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性 (7). B (8). <
【解析】
【分析】
在氢氟酸溶液中,存在如下电离平衡:HF⇌H++F-,
(1)加入氢氧化钠固体,氢氧化钠和氢离子反应生成水,氢离子浓度减小,电离平衡向正反应方向移动;
(2)向溶液中加入氟化钠固体,氟离子浓度增大,抑制氢氟酸电离,电离平衡向逆反应方向移动;
(3)弱电解质的电离是吸热的,升高温度,促进氢氟酸电离,电离平衡向正反应方向移动;
(4)在NaHCO3溶液中存在:HCO3-⇌H++CO32-、HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,由于HCO的水解程度大于电离程度,因此小苏打溶液呈碱性;
(5)醋酸为弱酸,等pH时,醋酸浓度较大,与锌反应时,醋酸进一步电离出氢离子,则醋酸的pH变化较小,醋酸中存在电离平衡,氢离子和锌反应时促进醋酸电离,补充反应的氢离子,pH变化等量时,消耗的锌较多,以此解答。
【详解】在氢氟酸溶液中,存在如下电离平衡:HF⇌H++F-,
(1)加入氢氧化钠固体,氢氧化钠和氢离子反应生成水,氢离子浓度减小,电离平衡向正反应方向移动,但溶液中氢离子浓度减小;
故答案为:正;减小;
(2)向溶液中加入氟化钠固体,氟离子浓度增大,抑制氢氟酸电离,电离平衡向逆反应方向移动;
故答案为:逆;
(3)弱电解质的电离是吸热的,升高温度,促进氢氟酸电离,电离平衡向正反应方向移动;
故答案为:正;
(4)在NaHCO3溶液中存在:HCO3-⇌H++CO32-、HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,由于HCO的水解程度大于电离程度,因此小苏打溶液呈碱性;
故答案为:碱;在NaHCO3溶液存在中:HCO3-⇌H++CO32-、HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,由于HCO的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性;
(5)由于醋酸是弱电解质,与Zn反应同时,电离出H+,所以pH变化较缓慢,所以B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线;由图知盐酸和醋酸的pH变化都是由2到4,盐酸中氢离子浓度逐渐减小,但醋酸中存在电离平衡,氢离子和锌反应时促进醋酸电离,补充反应的氢离子,所以醋酸是边反应边电离H+,故消耗的Zn多,所以m1
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