学年四川省成都实验中学高二上学期模拟考试化学模拟试题二 Word版.docx
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学年四川省成都实验中学高二上学期模拟考试化学模拟试题二Word版
2017-2018学年四川省成都实验高级中学高二上学期模拟考试
(二)
化学
(满分:
100分考试时间:
90分钟)
可能用到的相对原子质量:
H-1C-12N-14O-16S—32Mg-24Al-27Fe-56
Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题共16小题,每小题只有一个选项符合题意。
每小题3分,共48分)
1.已知Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g) ΔH<0,则下列关于该反应的叙述不正确的是( A )
A.该反应中旧化学键断裂需要吸收能量,新化学键形成需要放出能量,所以总能量不变
B.上述热化学方程式中的ΔH的值与实验测定中反应物的用量无关
C.该反应的化学能可以转化为电能
D.反应物的总能量高于生成物的总能量
解析:
旧化学键断裂需要吸收能量,新化学键形成需要放出能量,两者不相等,故A错;对于具体的热化学方程式的ΔH的值为定值,与实验测定中反应物的用量无关,B正确;该反应为氧化还原反应,故该反应的化学能可以转化为电能,C正确;因为该反应为放热反应,故反应物的总能量高于生成物的总能量,D正确;本题答案为A。
2.在进行中和热的测定中,下列操作错误的是( A )
A.使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C.用0.5mol·L﹣1NaOH溶液分别与0.5mol·L﹣1的盐酸、醋酸溶液反应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同
D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有:
天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计
解析:
A.环形玻璃棒搅拌能加快反应速率,减小实验误差,故A正确;B.温度计水银球测烧杯内的热水的温度,不能接触烧杯底部接触烧杯底部,故B错误;C.醋酸是弱酸,电离吸热,测出的中和热数值偏小,故C错误;D.中和热测定用不到天平,故D错误.故选A.
3.下列说法正确的是( C )
A.自发反应在任何条件下都能实现
B.化学反应不一定都有能量变化
C.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大
D.一般使用催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,从而提高反应物的转化率
解析:
自发反应在恰当条件下才能实现,A错误;所有的化学反应都伴随能量的变化,B错误;升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,C正确;使用催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,对化学平衡没有影响,不影响反应物的转化率,D错误。
4.对处于平衡状态的反应2A(g)+B(g)
2C(g) ΔH<0,下列叙述正确的是( A )
A.增大A浓度的瞬间,v(正)增大,v(逆)不变
B.升高温度,v(正)减小,v(逆)增大
C.减小压强,v(正)减小,v(逆)增大
D.降低温度,v(正)、v(逆)都增大
解析:
瞬间生成物C的浓度不变,所以逆反应速率不变,A选项正确;升高温度正逆反应速率均增大,B选项错误;减小压强,正逆反应速率均减小,C选项错误;降低温度,正逆化学反应速率均减小,D选项错误。
5.t℃时,在体积不变的密闭容器中发生反应:
X(g)+3Y(g)
2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如下表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/(mol·L-1)
0.1
0.2
0
2min末浓度/(mol·L-1)
0.08
a
b
平衡浓度/(mol·L-1)
0.05
0.05
0.1
下列说法正确的是( D )
A.平衡时,X的转化率为20%
B.t℃时,该反应的平衡常数为40
C.增大平衡后的体系压强,v(正)增大,v(逆)减小,平衡向正反应方向移动
D.前2min内,用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)=0.03mol·L-1·min-1
解析:
依据三部曲进行计算
X的转化率
×100%=50%,A选项错误;K=
=1600mol-2·L-2,B选项错误;增大压强,不论平衡向何方向移动,正逆反应速率均增大,C选项错误;D选项,前2min内,Y的浓度变化量为(0.1-0.08)mol·L-1×3=0.06mol·L-1,则v(Y)=0.03mol·(L·min)-1,正确。
6.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( C )
A.pH=1的溶液中:
Fe2+、NO
、SO
、Na+
B.水电离出的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液中:
Ca2+、K+、Cl-、HCO
C.c(H+)/c(OH-)=1012的水溶液中:
NH
、Al3+、NO
、Cl-
D.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中:
K+、ClO-、SO
、SCN-
解析:
pH=1的溶液为酸性,NO
酸性条件下具有强氧化性,能氧化Fe2+,A中离子不能大量共存;水电离出的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液pH=2或12,HCO
不能大量共存;c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,C中离子可能大量共存;Fe3+与SCN-生成难电离物质Fe(SCN)3,SCN-不能大量共存。
7.在298K、1.01×105Pa下,将22gCO2通入750mL1mol·L-1NaOH溶液中充分反应,测得反应放出akJ的热量。
已知在该条件下,1molCO2通入1L2mol·L-1NaOH溶液中充分反应放出bkJ的热量。
则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式为( C )
A.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=-(2b-a)kJ·mol-1
B.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=-(2a-b)kJ·mol-1
C.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=-(4a-b)kJ·mol-1
D.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=-(8a-2b)kJ·mol-1
解析:
1molCO2与1L2mol·L-1NaOH溶液反应生成1molNa2CO3,放出bkJ的热量。
由0.5molCO2与0.75molNaOH反应生成0.25molNa2CO3、0.25molNaHCO3,共放出akJ热量。
生成0.25molNaHCO3时放出的热量为(a-
)kJ,故生成1molNaHCO3放出(4a-b)kJ热量。
8.现有下列三个图像:
下列反应中符合上述全部图像的反应是( B )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D.H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g) ΔH>0
解析:
由题图第一个图像知,升高温度,生成物浓度变大,即平衡右移,正反应是吸热反应,B、D两项符合;由第三个图像知,增大压强,平衡向逆反应方向移动,逆反应是气体体积减小的反应,B项符合。
9.盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质。
下列表述正确的是( C )
A.在NaHCO3溶液中加入与其等物质的量的NaOH,溶液中的阴离子只有CO
和OH-
B.NaHCO3溶液中:
c(HCO
)+c(H2CO3)+2c(CO
)=c(Na+)
C.相同温度下,10mL0.1mol·L-1的醋酸与100mL0.01mol·L-1的醋酸中H+的物质的量不相等
D.中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH的物质的量相同
解析:
A项中,CO
发生水解,溶液中的阴离子有CO
、HCO
和OH-,A项错误;根据物料守恒,NaHCO3溶液中:
c(HCO
)+c(H2CO3)+c(CO
)=c(Na+),B项错;根据稀释促进电解质的电离,100mL0.01mol·L-1的醋酸中H+的物质的量大于10mL0.1mol·L-1的醋酸中H+的物质的量。
C项正确;CH3COOH是弱电解质,中和时还可以继续电离,故中和CH3COOH溶液所消耗的NaOH的物质的量多,D项错误。
10.已知某温度、压强下的气体摩尔体积为55.20L·mol-1,在该条件下有1mol气体X发生如下反应并达到平衡:
2X(g)
mY(g)+Z(g),测得混合气体中X的体积分数为58.80%,混合气体的总质量为46.00g,混合气体的密度为0.72g·L-1。
则平衡时混合气体的平均相对分子质量为( C )
A.58.80B.46.00
C.39.74D.16.13
解析:
可直接由
=55.20L·mol-1×0.72g·L-1=39.74g·mol-1得出。
11.在某一体积可变的恒温密闭容器中发生如下反应:
A(g)+B(g)
2C(g) ΔH<0。
t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图所示。
下列说法正确的是( C )
A.0~t2时,v正>v逆
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C.t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数Ⅰ<Ⅱ
解析:
反应方程式两边气体的化学计量数相等。
t1~t2时间段,反应处于平衡状态,正逆反应速率相等,A项错误;从图看,逆反应速率瞬间增大,且反应速率逐渐变化,说明产物C的浓度瞬间增大,但因为温度不变,故平衡常数不会改变,达到相同的平衡状态,B、D项错误,C项正确。
12.已知反应A(g)+B(g)
C(g)+D(g)的平衡常数K值与温度的关系如表所示,830℃时,向一个2L的密闭容器中充入0.20molA和0.20molB,10s时达平衡。
下列说法不正确的是( C )
温度/℃
700
830
1200
K值
1.7
1.0
0.4
A.达到平衡后,B的转化率为50%
B.增大压强,正、逆反应速率均加快
C.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动
D.反应初始至平衡,A的平均反应速率v(A)=0.005mol·L-1·s-1
解析:
本题考查化学反应速率与化学平衡,意在考查考生对化学反应速率和化学平衡理论的理解与应用能力。
830℃时,利用“三段式”可求出反应的B的物质的量。
设反应的B的物质的量为xmol,则有:
A(g) + B(g)C(g)+D(g)
起始/mol0.200.2000
转化/molxxxx
平衡/mol0.20-x0.20-xxx
平衡常数K=
=1,解得x=0.10,B的转化率为
×100%=50%,A项正确;增大压强,反应物和生成物的浓度均增大,正反应速率和逆反应速率均增大,B项正确;由表格中平衡常数的数值可知,温度越高,平衡常数越小,即升高温度,平衡逆向移动,故正反应为放热反应,C项错误;反应初始至平衡,A的平均反应速率v(A)=
=0.005mol·L-1·s-1,D项正确。
13.下列现象不能用沉淀溶解平衡移动原理解释的是( B )
A.相同温度下,AgCl在水中的溶解度大于在氯化钠溶液中的溶解度
B.浓FeCl3溶液滴入沸水中继续加热形成红褐色透明液体
C.自然界地表层原生铜矿变成CuSO4溶液向下层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)
D.加入少量AgCl固体可以除去氯化钠溶液中的少量硫化钠杂质
解析:
B项为胶体的形成,该过程与沉淀溶解平衡无关。
14.甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染的车载电池,其工作原理如图所示。
下列有关叙述正确的是( B )
A.H+从正极区通过交换膜移向负极区
B.负极的电极反应式为:
CH3OH(l)+H2O(l)-6e-===CO2(g)+6H+
C.d导出的是CO2
D.图中b、c加入的分别是O2、甲醇
解析:
本题考查了原电池原理,意在考查考生对原电池原理的理解与应用能力。
H+为阳离子,应该从负极区通过交换膜移向正极区,A项错误;甲醇—空气燃料电池中,甲醇是还原剂,在负极发生失电子的氧化反应,B项正确;根据H+的移动方向可知甲电极为负极,因此a导出的是CO2,C项错误;由上述分析可知b、c加入的分别为甲醇、O2,D项错误。
15.电解100mL含c(H+)=0.30mol·L-1下列溶液,当电路中通过0.04mol电子时,理论上析出金属质量最大的是( C )
A.0.10mol·L-1AgNO3溶液B.0.10mol·L-1ZnSO4溶液
C.0.20mol·L-1CuCl2溶液D.0.20mol·L-1Pb(NO3)2溶液
解析:
根据金属活动性顺序表可知:
Ag和Cu排在H后面,而Zn和Pb排在H以前,所以Ag+、Cu2+的氧化性比H+强,应优先于H+放电而析出。
因为0.01molAg的质量小于0.02molCu的质量,所以C项正确。
16.已知某化学反应的平衡常数表达式为K=
,在不同的温度下该反应的平衡常数如下表:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列有关叙述不正确的是( C )
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.若在1L的密闭容器中通入CO2和H2各1mol,5min后温度升高到830℃,此时测得CO2为0.4mol,该反应达到平衡状态
D.若平衡浓度符合关系式
=
,则此时的温度为1000℃
解析:
依平衡常数的表达式可知A正确;升高温度K减小,平衡左移,正反应为放热反应,B正确;5min后CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为0.6mol·L-1、0.6mol·L-1、0.4mol·L-1、0.4mol·L-1,
=
<1,平衡向右移动,C错误;
=
,D正确。
二、非选择题(本题包括5个小题。
共52分)
17.(12分)300℃时,将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)
2C(g)+2D(g) ΔH=Q,2min末达到平衡,生成0.8molD。
(1)300℃时,该反应的平衡常数表达式为:
K=__。
已知K300℃
(2)在2min末时,B的平衡浓度为________,D的平均反应速率为________。
(3)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”),原因是____。
(4)如果在相同的条件下,上述反应从逆反应方向进行,开始时加入C、D各
mol。
若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同,则还应该加入B______mol。
解析:
(1)温度越高,K越大,则说明升温平衡正向移动,即正反应为吸热反应,ΔH>0。
(2)生成0.8molD,则反应掉0.4molB,剩余1.6molB,c(B)=
=0.8mol/L。
v(B)=
=0.1mol/(L·min),由化学计量数知,D的反应速率应为B的2倍,故v(D)=2v(B)=2×0.1mol/(L·min)=0.2mol/(L·min)。
(3)该反应为等体积变化,加压平衡不移动,故A的转化率不变。
(4)将C、D的量折算成A、B的量,则相当于加入2molA和
molB,容器体积固定,若浓度相同,则说明起始时物质的量相等,故B还应加入2mol-
mol=
mol。
答案:
(1)
>
(2)0.8mol/L 0.2mol/(L·min)
(3)不变 反应前后气体体积不变,压强对平衡无影响
(4)
18.(10分)常温下,10mLpH均为2的HX、HY两种一元酸溶液,加水稀释过程中溶液的pH随溶液体积变化曲线如图所示。
请回答下列问题:
(1)在图中用曲线表示将10mLpH=2的盐酸加水稀释到1000mL的过程中溶液pH变化趋势。
(2)物质的量浓度均为0.1mol·L-1的NaX和NaY溶液,pH较小的是________,其中水的电离程度较大的是________。
(3)常温下,0.1mol·L-1的HY溶液中加入等体积pH=1的盐酸后,溶液的pH________(填“升高”或“降低”),HY的电离程度________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)H2Z是一种二元弱酸,常温下,0.1mol·L-1的H2Z溶液中加入等体积pH=13的KOH溶液后,溶液的pH<7,原因可能是___________________________________________。
解析:
(1)盐酸为强酸,加水稀释100倍后,pH变为4。
(2)由图知酸性HY<HX,故NaX的pH小于NaY溶液;即X-的水解程度小于Y-,故NaY溶液中水的电离程度较大。
(3)在HY溶液中加入盐酸,c(H+)增大,溶液pH减小,而HY的电离受到抑制。
(4)H2Z与KOH溶液反应后生成KHZ,既能电离又能水解;而pH<7,说明HZ-电离程度大于水解程度。
答案:
(1)
(2)NaX溶液 NaY溶液
(3)降低 减小
(4)HZ-的电离程度大于HZ-的水解程度
19.(14分)当温度高于500K时,科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了乙醇,这在节能减排、降低碳排放方面具有重大意义。
(1)该反应的化学方程式为________________;其平衡常数表达式为K=________。
(2)在恒容密闭容器中,判断上述反应达到平衡状态的依据是________。
a.体系压强不再改变
b.H2的浓度不再改变
c.气体的密度不随时间改变
d.单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比为3∶1
(3)已知:
1g氢气完全燃烧生成液态水,放出143kJ热量;23g乙醇完全燃烧生成液态水和二氧化碳,放出650kJ热量,则氢气和乙醇的燃烧热的比值为________。
(要求计算出数值)
(4)在一定压强下,测得由CO2制取CH3CH2OH的实验数据中,起始投料比、温度与CO2的转化率的关系如图所示,根据图中数据分析:
①降低温度,平衡向________方向移动。
②在700K、起始投料比
=1.5时,H2的转化率为________。
③在500K、起始投料比
=2时,达到平衡后H2的浓度为amol·L-1,则达到平衡时CH3CH2OH的浓度为________。
解析:
本题考查反应热、化学平衡及有关计算,意在考查考生的知识迁移和综合应用能力。
(1)由题给信息可得到该反应的化学方程式为:
2CO2+6H2
C2H5OH+3H2O;该反应的平衡常数表达式为K=
。
(2)该反应为气体分子数减小的化学反应,当体系的压强不再改变时,反应达到平衡状态,另外氢气的浓度不再变化,说明反应达到平衡状态;由于在500K时,所有物质均为气体,故在恒容状态下气体的密度恒为定值,密度不变不能说明反应达到平衡状态;根据化学方程式可知,任何单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比均为3∶1。
(3)由题给信息可分别写出氢气和乙醇燃烧热的热化学方程式:
H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-286kJ/mol和CH3CH2OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1300kJ/mol,从而可求得氢气和乙醇的燃烧热的比值为0.22。
(4)①由图中信息可知,其他条件不变时,升高温度,CO2的转化率降低,说明平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,即降低温度,平衡将向正反应方向移动。
②700K时,当氢气与二氧化碳的起始投料比
=1.5时,由图像可知二氧化碳的转化率为20%,由化学方程式:
2CO2+6H2
C2H5OH+3H2O,可计算出氢气的转化率为40%。
③设起始时c(CO2)=xmol·L-1,则起始时c(H2)=2xmol·L-1,有
2CO2+6H2
C2H5OH+3H2O
起始(mol·L-1):
x2x00
转化(mol·L-1):
0.6x1.8x0.3x0.9x
平衡(mol·L-1):
0.4x0.2x0.3x0.9x
0.2x=a,得x=5a,平衡时c(CH3CH2OH)=0.3xmol·L-1=1.5amol·L-1。
答案:
(1)2CO2+6H2
C2H5OH+3H2O
(2)ab
(3)0.22
(4)①正反应(或右) ②40% ③1.5amol·L-1
21.(8分)钢铁是目前应用最广泛的金属材料,了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义,对钢铁制品进行抗腐蚀处理,可适当延长其使用寿命。
(1)抗腐蚀处理前,生产中常用盐酸来除铁锈。
现将一表面生锈的铁件放入盐酸中,当铁锈除尽后,溶液中发生的化合反应的化学方程式为:
________________________。
(2)利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒,为减缓铁件的腐蚀,开关K应置于________处。
②若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为________。
(3)上图中若X为粗铜,容器中海水替换为硫酸铜溶液,开关K置于N处,一段时间后,当铁件质量增加3.2g时,X电极溶解的铜的质量________3.2g(填“<”“>”或“=”)。
铁件表面镀铜可有效防止铁被腐蚀,如果铁件部分未镀上铜,或镀层破损,镀铜铁比镀锌铁反而更易被腐蚀,请简要说明原因:
_______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)铁锈的主要成分是Fe2O3,与盐酸反应生成Fe3+,Fe3+会与Fe反应生成Fe2+。
(2)若X为碳棒,则需将铁件接电源的负极,即开关K置于N处。
若X为Zn,则Zn—Fe—海水构成原电池,其中Zn作负极,Fe作正极。
此方法称为牺牲阳极的阴极保护法。
(3)粗铜中含有杂质,故X电极溶解Cu的质量小于3.2g。
若镀层破损,Cu和Fe在电解质溶液中构成原电池,其中Fe作负极,会加快Fe的腐蚀。
答案:
(1)2FeCl3+Fe===3FeCl2
(2)①N ②牺牲阳极的阴极保护法(或牺牲阳极保护法)
(3)< 在潮湿的环境中构成原电池,铁是负极,加速腐蚀
21.(8分)硫酸镁在医疗上具有镇静、抗挛等功效。
以菱镁矿(主要成分是MgCO3)为主要原料制备硫酸镁的方法如下:
(1)步骤②中发生反应的离子方程式为____________________________________。
(2)步骤④中调节pH=6.0~6.5的目的是________________________________。
(3)步骤⑤的操作为___________________________________________________。
(4)已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下表所示:
pH
<8.0
8.0~9.6
>9.6
颜色
黄色
绿色
蓝色
25℃时,向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色
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