2021-2022学年安徽省顶尖联盟高二上学期期中考试 化学 解析版
展开安徽省顶尖名校联盟2021~2022学年高二上学期期中考试
化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列物质中属于强电解质,但在给定条件下不能导电的是
A.金属铜 B.乙醇 C.液态氯化氢 D.醋酸
2.如图是关于反应A2(g)+3B2(g)2C(g) △H<0的平衡移动图像,影响平衡移动的原因可能是
A.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度 B.增大反应物浓度,同时使用催化剂
C.升高温度,同时加压 D.降低温度,同时减压
3.在一定条件下,已知下列物质燃烧的热化学方程式为:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-572 kJ/mol
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H3=-890 kJ/mol
在此条件下,下列叙述正确的是
A.反应②为H2燃烧热的热化学方程式
B.CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(g) △H=-496.5 kJ/mol
C.1 mol H2(g)和3 mol CH4(g)完全燃烧共放热2956 kJ
D.上述三个反应在任何条件下都可以自发进行
4.下列说法正确的是
A.可用溴水鉴别苯和己烷
B.分子中有两个-CH3,分子式为C5H11Cl的同分异构体有3种
C.中所有碳原子一定在同一平面上
D.中至少有16个原子共平面
5.常温下,下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是
A.能使pH试纸变红的溶液中:HCO3-、K+、Cl-、Na+
B.在=1×1012的溶液中:Na+、Fe3+、Cl-、NO3-
C.=10-10 mol·L-1的溶液中:NH4+、CO3-、Cl-、K+
D.由水电离产生的c(OH-)=1×10-10 mol·L-1的溶液中:NO3-、Mg2+、Na+、SO42-
6.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是K层电子数的3倍,Z的焰色反应显黄色。常温下,Z和W形成化合物的水溶液的pH=7。下列说法正确的是
A.X与W属于不同周期、不同主族元素
B.简单离子半径:X
D.Z和W形成化合物的水溶液与Y单质反应,能置换出W
7.已知反应S2O82-(aq)+2I-(aq)=2SO42-(aq)+I2(aq),若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液,反应机理如图所示。下列有关该反应的说法错误的是
①2Fe3+(aq)+2I-(aq)=I2(aq)+2Fe2+(aq)
②2Fe2+(aq)+S2O82-(aq)=2Fe3+(aq)+2SO42-(aq)
A.反应①是该反应的决速步骤
B.若不加Fe3+,正反应的活化能比逆反应的活化能大
C.增大Fe3+的浓度,能够加快反应速率
D.Fe3+是该反应的催化剂
8.在一个不传热的固定容积的密闭容器中发生可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意整数时,下列说法一定能说明反应已达到平衡的是
①nv正(A)=mv逆(B) ②各组分的浓度相等 ③体系的温度不再改变
④各组分的质量分数不再改变 ⑤体系的压强不再改变
⑥反应速率v(A):v(B)=m:n ⑦气体的平均相对分子质量不再改变
A.①②④⑥ B.③④⑥⑦ C.①③④⑤ D.①②③④
9.下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是
A.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ/mol,则CH3COOH(aq)+OH-(aq)=CH3COO-(aq)+H2O(l) △H<-57.3 kJ/mol
B.已知S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1;S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2,则△H1>△H2
C.500℃、30MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-38.6 kJ/mol
D.已知25℃、101kPa条件下:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H=-2834.9 kJ/mol;
4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s) △H=-3119.1 kJ/mol,说明O2比O3更稳定
10.已知溶液的酸性强弱可以用pH表示,pH定义为溶液中c(H+)的负对数,如c(H+)=0.1 mol/L时pH=1。室温下,甲、乙两烧杯均盛有10 mL pH=3的某一元酸HB溶液,向乙烧杯中加水稀释至pH=4。此时关于甲、乙烧杯中溶液的描述正确的是
A.甲、乙烧杯中溶液的体积:10V甲≥V乙
B.若向甲、乙两烧杯中加入足量的Zn粉,充分反应产生H2的体积(同温同压):V甲=10V乙
C.若用两烧杯中的酸溶液中和等浓度、等体积的NaOH(aq),消耗酸的体积:10V甲≤V乙
D.若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和两个烧杯中的酸,消耗NaOH溶液的体积:V甲≥10V乙
11.25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.在0.2 mol·L-1 K2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)
B.0.2 mol·L-1 NH4HSO4溶液与0.2 mol·L-1 KOH溶液等体积混合:c(SO42-)=c(K+)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
C.0.2 mol·L-1 NaHCO3溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合:2c(H+)+c(CO32-)+3c(H2CO3)>2c(OH-)+c(HCO3-)
D.0.2 mol·L-1 HCN溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(pH>7):c(H+)+c(HCN)
A.该历程中只发生极性键的断裂
B.若1 mol DMF完全转化为三甲胺,则会释放出1.02 eV·NA的能量
C.升高温度能够增加活化分子百分数,加快反应速率,并提高DMF的平衡转化率
D.该历程中的最大能垒(活化能)为2.16 eV
13.以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.5 kJ/mol
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90.4 kJ/mol
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3
不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,CO2平衡转化率随温度变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.根据盖斯定律计算△H3=-40.9 kJ/mol
B.选择合适的催化剂可以提高反应①的选择性,从而提高CH3OH的平衡转化率
C.为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,反应条件应选择高温、高压
D.T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是:该温度下,主要发生反应③
14.一定温度下,向三个容积不等的恒容密闭容器(a
A.A点延长反应时间,可以提高NOCl的转化率
B.A、B两点的压强之比为25:28
C.容积为c L的容器NOCl的平衡转化率小于80%
D.容积为a L的容器达到平衡后再投入1 mol NOCl,1 mol NO,平衡不移动
二、非选择题:本题共5大题,共58分。
15.(10分)请利用化学反应中的热效应原理,回答下列问题。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1 CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H4
3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) △H5
下列关于,上述反应焓变的判断不正确的是 (填字母)。
A.△H1<0,△H3>0 B.△H2<0,△H4<0
C.△H3=() D.△H1=△H2-△H3
(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g),并放出大量热,已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量,该反应的热化学方程式为 。
(3)能源短缺是全球面临的问题,用CO2来生产燃料甲醇的反应原理为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H。已知某些化学键的键能数据如表所示。
则该反应的△H= 。
(4)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:
CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) △H=-a kJ·mol-1(a>0)
2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-b kJ·mol-1(b>0)
若用标准状况下3.36 L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为 mol,放出的热量为 kJ(用含有a和b的代数式表示)。
16.(13分)甲、乙、丙三个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下:
I.甲组:利用KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中发生氧化还原反应生成CO2气体体积来探究化学反应速率的影响因素(实验中所用KMnO4溶液已加入稀硫酸酸化)。
(1)用离子方程式表示该反应的原理: 。
实验装置如图所示,实验时分液漏斗中A溶液一次性加入,A、B的成分见下表:
(2)该实验装置检查气密性的方法是 。
(3)该实验探究的是 对化学反应速率的影响。在反应停止之前,相同时间内针筒中所得CO2的体积由大到小的顺序是 (填实验序号)。
II.乙组:通过测定KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中发生反应时KMnO4溶液褪色所需时间的长短探究浓度对化学反应速率的影响。
该实验小组配制了以下溶液:
①0.01 mol/L KMnO4溶液2 mL; ②0.20 mol/L KMnO4溶液2 mL;
③0.10 mol/L H2C2O4溶液6 mL; ④0.20 mol/L H2C2O4溶液6 mL
(4)实验时使用下列各组试剂中合理的一组是 (填字母)。
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
(5)使用上面选择那组试剂进行实验,测得溶液褪色时间分别为10s和5s,计算褪色时间为5s的实验中草酸的反应速率v(H2C2O4)= mol/(L·s)。
III.用Na2S2O3溶液与稀H2SO4的反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O探究浓度和温度对化学反应速率的影响,实验过程的数据记录如下表,请结合表中信息,回答有关问题:
(6)实验a和c是比较不同浓度硫代硫酸钠对反应速率的影响,实验b和c是比较不同浓度硫酸对反应速率的影响,则V1= ;V3= 。
(7)如要比较温度对反应速率的影响,应选择哪两组实验? (填实验序号)。
17.(9分)NaNO2是一种工业盐,外观与NaCl非常相似,且有毒。某化学兴趣小组欲测定某亚硝酸钠样品的纯度,并对NaCl与NaNO2进行探究。
I.甲组同学拟测定样品中NaNO2的纯度。
已知:5NaNO2+2KMnO4+3H2SO4=5NaNO3+2MnSO4+K2SO4+3H2O
高锰酸钾滴定法:称取mg试样于锥形瓶中,加入适量水溶解,然后用c mol·L-1的KMnO4溶液(适量稀H2SO4酸化)进行滴定,并重复上述操作3次。
(1)甲组同学在滴定时最合理的滴定装置是 (填字母)。
(2)滴定达到终点的标志是 。
(3)若滴定终点时平均消耗V mL标准溶液,则产品的纯度为 (用含c、m、V的代数式表示)。
II.乙组同学设计实验鉴别NaCl和NaNO2。
(4)用pH试纸分别测定0.1 mol·L-1两种盐溶液的pH,测得NaNO2呈碱性。该溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式解释)。NaNO2溶液中各离子浓度的大小关系为 。
18.(12分)化学上把外加少量酸、碱而pH基本不变的溶液称为缓冲溶液。回答下列问题:
I.25℃时,浓度均为0.10 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液的pH=4.76。
(1)写出CH3COONa水解的离子方程式: 。
(2)改变下列条件,能使CH3COONa稀溶液中的值增大的是 (填字母)。
a.升温 b.加入NaOH固体 c.稀释 d.加入CH3COONa固体
(3)该缓冲溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
II.人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系()维持pH稳定。已知正常人体血液在正常体温时,H2CO3的一级电离常数Ka1=10-6.1,≈20,lg2=0.3。
(4)当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中的值将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)某同学分别用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示的实验。
充分反应后a试管中大量存在的离子是 。用离子方程式表示b试管中发生的反应: 。
19.(14分)请参考题中图表,已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根据要求回答问题:
(1)右图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是 (填“增大”“减小”或“不变”),△H的变化是 (填“增大”“减小”或“不变”),请写出NO2和CO反应的热化学方程式: 。
(2)某温度下,向10 L密闭容器中分别充入0.1 mol NO2和0.2 mol CO,发生反应:2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g),随着反应的进行,容器内的压强变化如下表所示:
①NO2在0~4min内的平均反应速率为 mol/(L·min)。
②在此温度下,反应的平衡常数Kp= kPa-1(K,为以分压表示的平衡常数)。
③若降低温度,再次平衡后,与原平衡相比体系压强(p总)减小的原因是 。
④平衡后再向容器中充入0.05 mol NO2和0.05 mol N2,平衡将 移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(3)对于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程如下:
第一步:2NO(g)N2O2(g)(快速平衡);
第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢反应)。
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v正=k1正·c2(NO),v逆=k1逆·c(N2O2),k1正、k1逆为速率常数,不受浓度影响。下列叙述正确的是 (填字母)。
A.整个反应的速率由第一步反应速率决定
B.其他条件相同时,平衡时第一步反应的越大,第一步反应正向程度越大
C.第二步反应的活化能比第一步反应的活化能高
D.k1正、k1逆发生变化时,第一步反应的平衡常数也必然变化
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