学年河北省张家口市高二上学期期末考试化学试题 解析版.docx
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学年河北省张家口市高二上学期期末考试化学试题解析版
河北省张家口市2017-2018学年高二上学期期末考试化学试题
可能用到的相对原子质量H-1Li-7 N-14 O-16Cu-64I-127
第I卷(选择题共15分)
一、选择题(本题包括小题,每小题2分,共30分。
每小题只有一个选项符合题意)
1.下列物质属于强电解质的是
A.盐酸B.氟化氢C.熔融氯化纳D.铜
【答案】C
2.下列说法正确的是
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.由C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H=+1.9kJ/mol,可知金刚石比石墨稳定
C.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
D.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多
【答案】D
【解析】硫和氧气加热反应生成二氧化硫,为放热反应,A错误;该反应为吸热反应,金刚石的能量高,不稳定,石墨能量低稳定,B错误;H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l),加热后反应自发进行,∆S<0,错误;硫固体变为硫蒸气需要吸收一定的热量,所以等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多,D正确;正确选项D。
3.铁制自来水管与下列材料制成的自来水龙头连接,自来水管锈蚀最快的是
A.铁水龙头B.锅水龙头C.塑料水龙头D.陶瓷水龙头
【答案】B
【解析】试题分析:
铁制自来水管与铜水龙头相连,铁比铜活泼,做负极,腐蚀速率加快,选B。
考点:
考查金属腐蚀快慢规律。
4.将气体A、B置干容积为2L的密用容器中发生如下反应:
4A(g)+B(g)
2C(g),反皮进行到4s末,测得A、B、C的物质的量分别为0.5mol、0.4mol、.2mol。
则用反应物B表示该反应的速率为
A.0.025mol·L-1·s-1c.B.0.0125mol·L-1·s-1
C.0.05mol·L-1·s-1D.0.1mol·L-1·s-1
【答案】B
【解析】容积为2L,发生反应4A(g)+B(g)
2C (g),根据生成C的物质的量2mol,可以求出消耗B的物质的量1mol,c(B)=1/2=0.5mol·L-1,v(B)=0.5/4=0.0125mol·L-1·s-1;正确选项B。
5.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,发生反应H2(g)+Br2(g)
2HBr(g)△H<0,恒温容器中达到平衡时Br2(g)的转化率为a;若其他条件相同,在绝热容器中达到平衡时Br2(g)的转化率为b。
a与b的关系是
A.a>bB.a=bC.a 【答案】A 【解析】试题分析: 恒温下发生反应H2(g)+Br2(g)⇌2HBr(g)△H<0,该反应是放热反应,达到平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,容器中的温度比恒温容器中的温度高,所以化学平衡向逆向进行,平衡时Br2(g)的转化率减少,即b<a;选A. 考点: 考查化学平衡的影响因素。 6.一定温度下,在恒容密闭容器中发生可逆反应: X2(g)+ Y2(g) 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.lmol/L、0.3 mol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是 A.c(X2)=0.2mol/LB.c(Y2)=0.4 mol/L C.c(Z)=0.3mol/LD.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.5 mol/L 【答案】C 【解析】本题采取极限法。 若0.2mol/L的Z全部分解,则生成X2、Y2均为0.1mol/L,此时X2、Y2分别为0.2mol/L、0.4mol/L,同理X2与Y2完全反应后,剩余Y2有0.2mol/L,生成Z为0.2mol/L,此时Z有0.4mol/L;但由于反应是可逆反应,反应不能够进行到底,因此,c(X2)<0.2mol/L,c(Y2)<0.4 mol/L,AB均错误;根据总量守恒规律: c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.6mol/L,D错误;Z不可能全部分解,Z不可能为0.4mol/L,C正确;正确选项C。 7.一定量的锌片与浓度为1mol/L的足量盐酸反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是 A.再加入10 mL浓度为1mol/L的硫酸溶液B.加入几滴氯化铜溶液 C.加入少量硝酸钠溶液D.加入少量氯化钠溶液 【答案】A 【解析】同浓度的硫酸溶液和盐酸溶液中,硫酸溶液中c(H+)大,与锌反应速率快,A正确;CuCl2溶液与锌反应生成铜,锌、铜、盐酸构成原电池,反应速率加快,但是锌的量减少,产生氢气的量减少,B错误;NO3-、H+与锌反应不产生氢气,C错误;加入氯化钠溶液,相当于给盐酸加水稀释,浓度变小,速率减慢,但不影响生成氢气的总量,D错误;正确选项A。 点睛: 一般情况下,金属与硝酸反应不产生氢气。 8.己知: 甲酸(HCOOH)是一种一元弱酸,下列实验方法不能证明甲酸是弱酸的是 A.常温下,1mol/L的甲酸溶液的pH 约为2 B.常温下,把pH=2 的甲酸溶液稀释100 倍后,pH<4 C.常温下,等体积的盐酸和甲酸溶液相比,前者的导电能力强 D.常温下,pH=3的甲酸溶液与pH= 11的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液显酸性 【答案】C 9.已知: N2O4(g) 2NO2(g) △H>0,平衡体系中气体的平均摩尔质量( )在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。 下列说法正确的是 A.温度: T1 K(a)=K(b) C.反应速率: v(b)>v(a)D.当 =69 g/mol 时,n(NO2) : n(N2O4)=2 : 1 【答案】C 【解析】N2O4(g)⇌2NO2(g)△H>0的反应是吸热反应,在压强不变时,升高温度,平衡正向移动,气体的物质的量增大,平衡体系的总质量(m总 )与总物质的量(n总)之比减小,温度T1>T2,A错误;化学平衡常数只与温度有关,而与压强无关;由于a、c在温度T2线上,b在温度T1线上,升高温度化学平衡正向移动,化学平衡常数增大,所以K(a)=K(c) n(N2O4)=2: 1,则m总 : n总=(46×2+92)÷3=61.33g/mol<69g/mol,D错误;正确选项C。 点睛: 比较a、b两点对应的速率时,要从所处的外界条件入手分析,温度高,压强大,反应速率就快,不能从图中a、b两点所处的位置的高低进行比较。 10.下列方程式中,能够正确表示水解反应的是 A.HCO3-+ H2O CO32-+ H3O+B.S2-+ 2H2O H2S+ 2OH- C.CO2+H2O HCO3-+H+D.CO32-+H2O HCO3-+OH- 【答案】D 【解析】HCO3-水解显碱性,A错误;S2-水解分步进行,S2-+H2O HS-+OH-,HS-+H2O H2S+OH-,B错误;CO2+H2O H2CO3 HCO3-+H+,不是水解反应,C错误;CO32-水解分步进行: CO32-+H2O HCO3-+OH-,HCO3-+ H2O H2CO3+OH-,D正确;正确选项D。 11.分别取50mL.0.5 mol/L的盐酸溶液与50 mL0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行中和热测定实验。 下列操作和说法不正确的是 A.稍过量的氢氧化钠是确保盐酸完全反应 B.向盛装盐酸的烧杯中小心缓慢地加入氢氧化钠溶液 C.仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒 D.在实验过程中,把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量氢氧化钠溶液的温度 【答案】B 【解析】50mL.0.5 mol/L的盐酸溶液与50 mL0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行中和反应,稍过量的氢氧化钠是确保盐酸完全反应,测定的数值准确度高,A正确;向盛装盐酸的烧杯中加入氢氧化钠溶液时要一次性快速加入,防止反应的热量损失,B错误;为了使混合液混合均匀,反应更充分,用环形玻璃搅拌棒进行搅拌,C真确;在实验过程中,把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量氢氧化钠溶液的温度,以防止酸碱中和放出的热量影响氢氧化钠溶液的温度测定,D正确;正确选项B。 12.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是 A.合成氨工厂选择500 C的高温 B.常温时,AgCl 在饱和氯化钠溶液中的溶解度小于在水中的溶解度 C.热的纯碱溶液去油污效果更好 D.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫 【答案】A 【解析】合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,不利于氨的生成,选择高温的目的主要是考虑催化剂的催化活性,不能用勒夏特列原理解释,A正确;AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),增加c(Cl-),平衡向左移,不利于AgCl的溶解,降低了AgCl的溶解度,可以用勒夏特列原理解释,B错误;纯碱溶液水解显碱性,升高温度,平衡右移,生成的碱量增大,去污能力增强,可以用勒夏特列原理解释,C错误;碳酸存在平衡: CO2(g)+H2O H2CO3(aq),减小压强,平衡左移,会有二氧化碳气体跑出,瓶中马上泛起大量泡沫,可以用勒夏特列原理解释,D错误;正确选项A。 点睛: 勒夏特列原理是针对可逆反应,在其他条件不变的情况下,改变影响平衡的一个条件,平衡发生移动的规律,而未达平衡体系,平衡不移动等反应不能用此规律进行解释。 13.下列说法正确的是 A.只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡 B.溶度积Ksp与温度有关,温度越高,溶度积越大 C.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则它的溶解度越小 D.已知Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),则ZnS沉淀在一定条件下可以转化为CuS 沉淀 【答案】D 【解析】当易溶电解质过量变为饱和状态时,也存在沉淀溶解平衡,A错误;难溶电解质存在溶解平衡,有的为吸热反应,有的为放热反应,所以温度越高,溶度积不一定越大,B错误;只有相同类型的难溶电解质,才能满足Ksp越小则它的溶解度越小规律,如Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),不同类型难溶电解质,只能视情况而定,C错误;在一定条件下,溶解度大的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀,D正确;正确选项D。 14.25 C时,在pH均等于5 的H2SO4和NH4Cl 两种溶液中,设由水电离产生的H+浓度分别为amol/L与bmol/L,则a 与b的关系为 A.a >bB.a=10-4bC.b=10-4aD.a=b 【答案】B 【解析】硫酸溶液抑制水的电离,pH=5的H2SO4溶液,由水电离出的c(H+)为10-9;NH4Cl溶液促进水的电离,pH=5的NH4Cl溶液,由水电离出的c(H+)为10-5,a: b=10-9: 10-5=1: 104B正确;正确选项B。 点睛: 盐溶液中盐不能电离出H+,所以盐溶液中的H+都是水电离出来的。 15.下列有关各装置图的叙述,正确的是 A.用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液 B.装置②的总反应式: Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+ C.装置③中插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重 D.装置④中钢闸门应与外接电源的负极相连被保护,该方法叫做牺牲阳极的阴极保护法 【答案】A 【解析】根据电流方向判定出,a为电解池的阳极,要精炼铜,粗铜必做阳极,电解质溶液为CuSO4溶液,A正确;铁比铜活泼,铁做负极,铜做正极不参与反应,所以总反应为: 2Fe3++Fe=3Fe2+,B错误;铁只有在潮湿的空气中易生锈,而越靠近底端,氧气的量越小,腐蚀程度减小,C错误;被保护金属与直流电源的负极相连时,是外加电流的阴极保护法,D错误;正确选项A。 二、选择题(本题包括5小题,每小题3分,共5分。 每小题只有一个正确选项) 16.相同条件下,下列各组热化学方程式(溶液中的反应均是在稀溶液中进行的)中,△H1>△H2的是 A.2H2(g)+ O2(g)==2H2O(l) △H1C(s)+CO2(g)==2CO(g) △H2 B.S(s)+ O2(g)==SO2(g) △H1S(g) + O2(g)==SO2(g) △H2 C.HCl(aq)+KOH(aq)==KCl(aq)+ H2O(l)△H1HNO3(aq)+ NaOH(aq)==NaNO3(aq)+ H2O (1) △H2 D.C(S) + O2(g)==CO2(g) △H1C(s)+1/2O2(g)==CO(g) △H2 【答案】B 【解析】氢气燃烧为放热反应,△H1<0,碳还原二氧化碳为吸热反应,△H2>0,所以△H1<△H2,A错误;等量的S(s)和S(g)完全燃烧,S(g)放出热量多,△H1>△H2,B正确;一元的强酸和一元的强碱的稀溶液完全反应生成1molH2O(l),放出热量相等,△H1=△H2,C错误;等量的C(S)完全燃烧和不完全燃烧,完全燃烧的放出热量多,所以△H1<△H2,D错误;正确选项B。 17.已知: 反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在不同的温度下的平衡常数分别为: t/℃ 7000 800 830 1000 1200 k 1.67 1.11 1.00 0.60 下列有关叙述不正确的是 A.该反应平衡常数表达式为K=[c(CO2)·c(H2)]/[c(CO)·c(H2O)] B.该反应的逆反应是吸热反应 C.830℃时,向恒容密闭容器中加入CO2 和H2各1mol,当测得CO2 的物质的量为0.4mol时,反应处于平衡状态 D.若某温度下该反应中各物质的平衡浓度符合关系式: [c(CO2)/3c(CO)]=[c(H2O)/5c(H2)],则该温度是1000 C 【答案】C 【解析】K是平衡常数,即一定温度下,可逆反应达平衡时,生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比,A正确;温度升高,K减少,该反应的正反应是放热反应,逆反应为吸热反应,B正确;设容器的体积为1L,830℃时,平衡常数为K=1;各量变化如下: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 起始量1100 变化量0.40.40.40.4 某一时刻剩余量0.60.60.40.4 带入浓度商计算: QC=[c(CO2)·c(H2)]/[c(CO)·c(H2O)]=(0.4×0.4)÷(0.6×0.6)=0.44<1, 反应未达平衡状态,C错误;[c(CO2)/3c(CO)]=[c(H2O)/5c(H2)],整理得: [c(CO2)·c(H2)]/[c(CO)·c(H2O)]=3/5=0.6=K,对应温度为1000℃,D正确;正确选项C。 18.下图是N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)过程中能量变化示意图,下列说法不正确的是 A.该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92kJ·mol-1 B.若在反应体系中加入高效催化剂,E1、E2和△H均减小 C.若已知H-H 的键能和N-H 的键能,可求得N N 的键能 D.反应2NH3(g) N2(g)+ 3H2(g)的△S>0 【答案】B 【解析】根据图示可知△H=正反应活化能-逆反应活化能=254-300=-46kJ·mol-1,方程式表示为1/2N2(g)+3/2H2(g) NH3(g)△H=-46kJ·mol-1,因此N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92kJ·mol-1,A正确;催化剂的使用,能够降低E1、E2,但是二者的差值保持不变,即△H不变,B错误;N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92kJ·mol-1,设N N 的键能为xkJ·mol-1,H-H 的键能为akJ·mol-1和N-H的键能bkJ·mol-1,根据能量守恒规律: x+3×a-2×3×b=-92,解之得出x=(6b-3a-92)kJ·mol-1,C正确;反应后气体的总量增加,混乱度增大,△S>0,D正确;正确选项B。 点睛: 反应热的计算△H=反应物断键吸收的总能量-反应物成键放出的总能量=正反应活化能-逆反应活化能;△H=生成物的总能量-反应物总能量。 19.把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡: Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)。 下列叙述正确的是 A.加热溶液,溶液pH 升高B.恒温下加入CaO,溶液pH 升高 C.加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2 固体增多D.加入少量NaOH固体,Ca(OH)2 固体增多 【答案】D 【解析】氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,所以加热溶液,有晶体析出,溶液的浓度降低,pH降低。 溶液是饱和溶液,加热氧化钙后,氧化钙和水反应生成氢氧化钙。 但由于温度不变,所以其浓度是不变的,B不正确。 向溶液中加入Na2CO3溶液,会生成碳酸钙沉淀,促进溶解平衡向正反应方向移动,即Ca(OH)2固体减少,C不正确。 向溶液中加入少量的NaOH固体,增大OH-的浓度,溶解平衡向逆反应方向移动,Ca(OH)2固体增多,D正确。 答案选D。 20.比亚迪公司开发了理钒氧化物二次电池,电池总反应为V2O4+xli LixV2O4,下列说法正确的是 A.充电时,锂电极与电源负极相连 B.放电时,Li+向负极移动 C.充电时,阴极反应式为LixV2O4-xe-=V2O4+xLi+ D.放电时,若该电池转移0.2 mol 电子,则消耗锂1.4x g 【答案】A 【解析】试题分析: A.电池充电时负极与外电源的负极相连,Li为负极反应物,所以Li与外电源的负极相连,故A正确;B.向外供电时,该装置是原电池,锂离子向正极移动,故B错误;C.该电池充电时阴极得电子,发生还原反应,电极反应为: xLi++xe-=xLi,故C错误;D.若放电时转移0.2mol电子,负极上Li-e-=Li+,所以反应消耗Li的质量为0.2mol×7g/mol=1.4g,故D错误;故选A。 【考点定位】考查化学电源新型电池 【名师点晴】本题考查原电池原理,明确元素化合价是解本题关键,根据得失电子来分析解答即可,难点是电极反应式的书写。 掌握原电池中电极反应式的书写方法: ①先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失;②注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存;③若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,电极反应式中不能出现H+,且水必须写入正极反应式中,与O2结合生成OH-,若电解质溶液为酸性,电极反应式中不能出现OH-,且H+必须写入正极反应式中,与O2结合生成水;④正负极反应式相加(电子守恒)得到电池反应的总反应式。 若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的电极反应式,即得到较难写出的电极反应式。 第II卷(非选择题共55分) 三、填空题(本题包括4小题,共55分) 21.在100℃时,将0.2 mol N2O4(g)充入2 L 的恒容密闭容器中,间隔一定时间后对该容器内各物质的物质的量进行测定,得到如下数据: 时间/s 0 20 40 60 80 N(N2O4)/mol 0.20 n1 0.10 n3 n4 N(NO2)/mol 0.00 0.12 n2 0.24 0.24 (1)该反应的平衡常数表达式为___________________________,由表中数据分析可得,n1=____mol,n3=________________mol; (2)在上述条件下,从0到40s内NO2的平均反应速率为___________________; (3)该反应达到化学平衡后,下列改变可使N2O4浓度增大的是_____(填序号); A.增大容器的容积B.向容器中充入一定量的NO2 C.向容器中再充入一定量的N2O4D.向容器中充入一定量的He(g) (4)在下图中画出此反应中N2O4的浓度随时间变化的曲线_________。 【答案】 (1).K=c2(NO2)/c(N2O4) (2).0.14(3).0.08(4).0.005mol·L-1·s-l(5).BC(6). 【解析】 (1)该可逆反应的方程式为N2O4(g) 2NO2(g),平衡常数表达式为K=c2(NO2)/c(N2O4);由表中数据看出,0-20s内,n(NO2)变化了0.12mol,则n(N2O4)变化了0.06mol,剩余n(N2O4)=0.2-0.06=0.14mol;0-60s内,n(NO2)变化了0.24mol,n(N2O4)变化了0.12mol,则n(NO2)剩余0.2-0.12=0.08mol,正确答案: .K=c2(NO2)/c(N2O4);0.14;0.08。 (2)0到40s内,n(N2O4)变化了0.1mol,则n(NO2)变化了0.2mol,NO2的平均反应速率为0.2÷2÷40=0.005mol·L-1·s-1,正确答案: 0.005mol·L-1·s-1。 (3)该反应达到化学平衡后,增大容器的容积,相当于减压,平衡向右移动,N2O4浓度减少,A错误;向容器中充入一定量的NO2,平衡向左移动,N2O4浓度增大,B正确;向容器中再充入一定量的N2O4,相当于加压,平衡左移,N2O4浓度增大,C正确;向容器中充入一定量的He(g),对各物质浓度无影响,对平衡无影响,D错误;正确选项BC。 (4)2L的恒容密闭容器发生N2O4(g) 2NO2(g),起始时,c(N2O4)=0.10mol·L-1,随着反应的进行,c(N2O4)不断减少,进行到60s后,反应达平衡状态,n3=0.08mol,剩余c(N2O4)=0.04mol·L-1,据以上分析就可以画出N2O4的浓度随时间变化的曲线,正确答案: 22.碘过量可以导致对健康的不良影响,包括甲状腺功能亢进症(IIH)和自身免疫甲状腺病(AITD)。 国家规定,食盐中碘含量的标准为(18~33)mg·kg-1(即;每千克碘盐中含碘元素18~33毫克)。 某课外活动小组为测定某碘盐(含KIO3)样品中的碘含量,设计了如下步骤: Ⅰ.用天平准确称取10.0g碘盐样品,加适量蒸馏水充分溶解,得到100mL溶液; II.取步骤I中溶液25.00mL用稀硫酸酸化,加入足量KI溶液与碘盐中的KIO3充分反应; III.以淀粉为指示剂,用物质的量浓度为3.0×10-4mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定步骤II所得溶液(滴定时的反应方程式: I2+2S2O32-==2I-+S4O62-),若平行实验三次,记录数据如下: 滴定次数 待测溶液的体积(mI.) 标准Na2S2O3溶液的体积 滴定前读数(mL) 滴定后读数(mL) 1 25.00 1.02 11.03 2 25.00 2.00 11.99 3 25.00 2.20 12.20 (1)步骤II涉及反应的离子方程式为___________________________; (2)步骤III中滴定终点的现象是____________________________; (3)根据题中所给
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