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2019-2020学年西藏自治区日喀则市南木林高级中学高二上学期期末考试化学试题 解析版
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西藏自治区日喀则市南木林高级中学2019-2020学年高二上学期化学期末考试试卷
一、选择题(每题4分,共48分)
1.下列能源组合中,均属于新能源的一组是( )
①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能
A. ①②③④ B. ①⑤⑥⑦⑧ C. ①③⑤⑥⑦⑧ D. ③⑤⑥⑦⑧
2.已知化学反应①C(s)+ O2(g)=CO(g)△H=-Q1kJmol②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-Q2kJ/mol据此判断,下列说法正确的是(Q1、Q2均为正数,且其他条件相同)( )
A. C的燃烧热为Q1kJ/mo1
B. 2molCO(g)所具有的能量一定高于2molCO2(g)所具有的能量
C. 一定质量的C燃烧,生成CO2(g)比生成CO(g)时放出的热量多
D. C燃烧生成CO2气体的热化学方程式为:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-(Q1+Q2)kJ/mol
3.对于A2+3B2 2C的反应来说,以下化学反应速率的表示中,反应速率最快的是( )
A. v(A2)=0.4mol·L-1·s-1 B. v(B2)=0.8mol·L-1·s-1
C. v(C)=0.6mol·L-1·s-1 D. v(B2)=4.2mol·L-1·min-1
4.对于反应2NO2(g) N2O4(g)ΔH<0,增大压强(体积迅速减小),下列说法正确的是( )
A. 平衡逆向移动 B. 混合气体颜色比原来深
C. 混合气体颜色比原来浅 D. 混合气体的平均相对分子质量变小
5.在下列溶液中,BaSO4的溶解度最大的是( )
A. 1mol/LH2SO4溶液 B. 2mol/LNa2SO4溶液 C. 0.1mol/ L BaCl2溶液 D. 纯水
6.放热反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达平衡后,若分别采取下列措施:①增大压强②减小NO2的浓度③增大O2浓度④升高温度⑤加入催化剂,能使平衡向正反应方向移动的是( )
A. ①②③ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①②⑤
7.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生反应:2(A)g+B(g) C(g),经2s后测得C的浓度为0.6mo·L-1 , 下列几种说法中正确的是( )
A. 用物质A表示反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1 B. 用物质B表示反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1
C. 2s时物质A的转化率为70% D. 2s时物质B的浓度为0.3mol·L-1
8.如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强,速率的变化都符合示意图的反应是( )
A. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0 B. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H<0
C. H2(g)+l2(g) 2HI(g) △H>O D. 2A(g)+B(g) 2C(g) △H>O
9.物质的量浓度相同的三种酸现HX、HY、HZ的溶液,其pH依次为4、5、6,则KX、KY、KZ的碱性由强到弱的顺序是( )
A. KX、KZ、KY B. KX、KY、KZ C. KZ、KY、KX D. KY、KZ、KX
10.不考虑水的电离,在H2CO3溶液中,下列离子浓度关系正确的是( )
A. c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-) B. c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)
C. 2c(CO32-)=c(H+) D. c(CO32-)=c(HCO3-)
11.如图所示的原电池,下列叙述正确的是(盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液)( )
A. 反应中,盐桥中的K+会移向CuSO4溶液 B. 取出盐桥后,电流计依然发生偏转
C. 铜片上有气泡逸出 D. 反应前后铜片质量不改变
12.一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入溶液乙烷和氧气。有关此电池的推断正确的是( )
A. 负极反应为14H2O+7O2+28e-=28OH- B. 放电一段时间后,负极周围的pH升高
C. 每消耗1molC2H6 , 则电路上转移的电子为14mol D. 放电过程中KOH的物质的量浓度不变
二、填空题(共52分)
13.用0.1320mol/L的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,实验数据如下表所示,
实验编号
待测NaOH溶液的体积/mL
HCl溶液的体积/mL
1
25.00
24.41
2
25.00
24.39
3
25.00
24.60
回答下列问题:
(1)右图中甲为________滴定管,乙为________滴定管(填“酸式”或“碱式”)
(2)实验中,需要润洗的仪器是:________。
(3)取待测液NaOH溶液25.00ml于锥形瓶中,使用酚酞做指示剂。滴定终点的判断依据是________。
(4)若滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,将使所测结果________ (填“偏高”“偏低”“不变”,下同);若读酸式滴定管读数时,滴定前仰视读数,滴定后正确读数,则所测结果________ 。
(5)未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度为________mol/l。
14.乙醇是重要的化工产品和液体燃料,可以利用下列反应制取乙醇
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)25℃时,K=2.95×1011①
2CO(g)+4H2(g) CH3CH2OH(g)+H2O2(g)25℃时,K=1.71×1022②
(1)写出反应①的平衡常数表达式K= ________ 。
(2)条件相同时,反应①与反应②相比,转化程度更大的是________。
(3)在一定压强下,测得反应①的实验数据如下表。
根据表中数据分析:
温度(K)CO2/转化率(%)n(H2)/n(CO2)
500
600
700
800
1.5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
①温度升高,K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],K值________填“增大”、“减小”或“不变”),对生成乙醇________(填“有利”或“不利”)
15.“天宫一号”于2011年9月在酒泉卫星发射中心发射,标志着我国的航空航天技术迈进了一大步火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲胼和四氧化二氮,偏二甲肼可用胼来制备。
(1)用肼(N2H4)为燃料,四氧化二氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)△H=10.7kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ·mol-1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式为 ________。
(2)已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在,它很容易转化为二氧化氮,试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施)________。
(3)25℃,101kPa时,14gCO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3kJ的热,则CO的燃烧热为________,其燃烧的热化学方程式是________。
(4)0.50L2.00mol/LH2SO4溶液与2.00L1.00mol/LKOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,该反应的中和热为________,表示其中和热的热化学方程式为________ 。
(5)已知拆开1 molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是________。
16.如下图所示的装置,C、D、E、F都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色。试回答以下问题:
(1)电极A是________。(填“正极”或“负极”)
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式________ 。
(3)若用惰性电极电解饱和NaCl溶液一段时间,当阳极产生56mL (标准状况下)气体,电解后溶液体积为500mL时,求所得溶液在25℃时的p=________。
(4)欲用丙装置给铜镀银。G应该是________(填“银”或“铜”),电镀液的主要成分是________(填化学式)
答案解析部分
一、选择题(每题4分,共48分)
1.【答案】 D
【考点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】煤、石油、天然气属于传统能源;核能、太阳能、生物质能、风能和氢能属于新型能源;因此,属于新能源的是③⑤⑥⑦,D符合题意;
故答案为:D
【分析】煤、石油和天然气属于传统能源,熟记常见的新型能源是解答此题的关键。
2.【答案】 C
【考点】燃烧热,热化学方程式
【解析】【解答】A.C完全燃烧生成的稳定氧化物为CO2(g),而不是CO(g),因此C的燃烧热不是Q1kJ/mol,A不符合题意;
B.由反应②可知,2molCO(g)和1molO2(g)具有的总能量高于2molCO2(g)所具有的总能量,因此无法确定2molCO(g)和2molCO2(g)所具有能量的相对大小,B不符合题意;
C.由于CO(g)燃烧生成CO2(g)的过程中,还会继续放出热量,应吃一定质量的C燃烧,生成CO2(g)放出的热量多于生成CO(g)时放出的热量,C符合题意;
D.根据盖斯定律可得,C完全燃烧,生成CO2(g)时的反应热 , D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧,生成稳定氧化物时放出的热量;
B.根据反应热效应与物质能量的关系进行分析;
C.CO转化为CO2的过程中会继续放出热量;
D.根据盖斯定律计算反应热;
3.【答案】 A
【考点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.v(A2)=0.4mol/(L·s);
B.将v(B2)转化为用A2表示的反应速率为
C.将v(C)转化为用A2表示的反应速率为
D.将v(B2)转化为用A2表示的反应速率为
因此,反应速率最快的为0.4mol/(L·s),A符合题意;
故答案为:A
【分析】根据反应速率之比等于化学计量系数之比,将所给速率转化为用同一种物质表示的反应速率,再进行大小比较。
4.【答案】 C
【考点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.由分析可知,平衡正向移动,A不符合题意;
B.体积减小,c(NO2)增大,平衡正向移动,只是减弱改变,而不能抵消改变,因此重新平衡时,c(NO2)比原平衡高,体系颜色加深, B符合题意;
C.由B的分析可知,C不符合题意;
D.该反应中反应物和生成物都是气体,反应前后,混合气体的质量不变,由于平衡正向移动,则混合气体的物质的量减小,根据公式可知,混合气体的平均相对分子质量增大,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,则平衡正向移动,据此结合选项进行分析。
5.【答案】 D
【考点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】溶液中存在的SO42-、Ba2+都会抑制BaSO4的溶解,因此BaSO4在纯水中的溶解度最大,D符合题意;
故答案为:D
【分析】结合BaSO4在溶液中的沉淀溶解平衡BaSO4(s)⇌Ba2+(aq)+SO42-(aq)进行分析。
6.【答案】 A
【考点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】①由于该反应为气体分子数减小的反应,因此增大压强后,平衡正向移动,①符合题意;
②NO2为生成物,减小NO2的浓度,平衡正向移动,②符合题意;
③O2为反应物,增大O2浓度,平衡正向移动,③符合题意;
④由于该反应为放热反应,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,因此,平衡逆移,④不符合题意;
⑤催化剂能同等程度改变正逆反应速率,因此加入催化剂,平衡不移动,⑤不符合题意;
综上,能使平衡正向移动的是①②③,A符合题意;
故答案为:A
【分析】此题是对平衡移动的影响,结合浓度、温度、压强、催化剂对平衡移动的影响分析。
7.【答案】 A
【考点】化学平衡的计算
【解析】【解答】A.用A表示的反应速率 , A不符合题意;
B.用A表示的反应速率 , B符合题意;
C.2s时物质A的转化率为 , C不符合题意;
D.由分析可知,2s时物质B的浓度为0.4mol/L,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】2s后测得C的浓度为0.6mol/L,则可得平衡三段式如下:
据此结合选项进行分析。
8.【答案】 B
【考点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.该反应的ΔH<0,为放热反应,逆反应方向,气体分子数增大,A不符合题意;
B.该反应的ΔH<0,为放热反应,逆反应方向,气体分子数减小,B符合题意;
C.该反应的ΔH>0,为吸热反应,反应前后气体分子数不变,C不符合题意;
D.该反应的ΔH>0,为吸热反应,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】由反应速率图可知,当升高温度或增大压强时,平衡均逆向移动,因此说明该反应为放热反应,且逆反应方向,气体分子数减小;据此结合选项所给反应进行分析。
9.【答案】 C
【考点】盐类水解的应用
【解析】【解答】HX、HY、HZ溶液的pH依次为4、5、6,则酸性强弱为:HX>HY>HZ;由于酸性越弱,则其阴离子的水解能力越强,产生c(OH-)越大,因此盐溶液的碱性越强;故KX、KY、KZ溶液的碱性强弱为:KX
故答案为:C
【分析】由酸溶液的pH值得出酸性强弱,结合“越弱越水解”分析其盐溶液的碱性强弱。
10.【答案】 A
【考点】离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.由质子守恒可知,溶液中c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-),A符合题意;
B.由A的分析可知,B不符合题意;
C.由A的分析可知,溶液中c(H+)>2c(CO32-),C不符合题意;
D.由分析可知,溶液中c(HCO3-)>c(CO32-),D不符合题意;
故答案为:A
【分析】H2CO3在水中存在电离平衡:H2CO3⇌H++HCO3-、HCO3-⇌H++CO32-;由于第一步电离产生的H+对第二步的电离会有抑制作用,因此溶液中c(HCO3-)>c(CO32-);据此结合选项进行分析。
11.【答案】 A
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.在原电池中,阳离子向正极移动,因此盐桥中的K+向CuSO4溶液移动,A符合题意;
B.取出盐桥后,无法形成闭合回路,无法产生电流,电流计指针不会发生偏转,B不符合题意;
C.由电极反应式可知,该反应过程中没有气体生成,C不符合题意;
D.由分析可知,Cu2+在铜片上发生得电子的还原反应生成Cu,因此铜片的质量增加,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】在该原电池中,金属活动性Zn>Cu,因此Zn做负极,发生失电子的氧化反应,其电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+;Cu做正极,溶液中的Cu2+发生得电子的还原反应,其电极反应式为Cu2++2e-=Cu;据此结合选项进行分析。
12.【答案】 C
【考点】电极反应和电池反应方程式,原电池工作原理及应用,氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.负极发生失电子的氧化反应,A不符合题意;
B.OH-在负极周围参与反应,因此负极周围溶液的碱性减弱,pH变小,B不符合题意;
C.由负极的电极反应式可知,每消耗1molC2H6 , 电路上转移的电子数为14mol,C符合题意;
D.放电过程中,电解质溶液中的OH-参与反应,因此溶液中KOH的物质的量减小,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】在该燃料电池中,C2H6为负极反应物,发生失电子的氧化反应,与溶液中OH-结合形成CO32- , 其电极反应式为:C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O;O2为正极反应物,发生得电子的还原反应,生成OH- , 其电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-;据此结合选项进行分析。
二、填空题(共52分)
13.【答案】 (1)酸式;碱式
(2)(酸、碱式)滴定管
(3)红色褪去,半分钟不再出现红色
(4)偏高;偏低
(5)略
【考点】中和滴定,酸(碱)式滴定管的使用
【解析】【解答】(1)酸式滴定管下端为玻璃活塞,碱式滴定管下端为橡胶管,因此图甲为酸式滴定管,图乙为碱式滴定管;
(2)用滴定管取用液体时,为防止溶液被滴定管中残留的水稀释,使用滴定管前,必须用待装溶液进行润洗;
(3)用稀盐酸滴定NaOH溶液,当达到滴定终点时,溶液为中性,滴有酚酞的NaOH溶液为红色,因此达到滴定终点时,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色;
(4)滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,则导致V标偏大,因此测得待测液浓度偏高;
滴定前仰视读数,滴定后正确读数,则所得V标偏小,因此测得待测液的浓度偏低;
(5)第三次实验消耗HCl溶液的体积偏大,应舍去,故实验过程中消耗HCl溶液的体积为 , 即V标=24.40mL;因此该NaOH溶液的浓度:
【分析】(1)根据酸式滴定管和碱式滴定管的结构进行分析;
(2)结合滴定管的使用进行分析;
(3)根据滴定终点溶液的酸碱性分析;
(4)根据公式 , 结合错误操作对V标的影响,分析实验误差;
(5)根据实验过程中消耗标准液的体积,结合公式计算待测液的浓度;
14.【答案】 (1)
(2)②
(3)减小;不变;有利
【考点】化学平衡常数,化学平衡的影响因素
【解析】【解答】(1)反应①平衡常数;
(2)由于反应②的平衡常数大于反应①的平衡常数,因此反应②正向进行的程度较反应①大,即相同条件下,转化程度较大;
(3)①由表格数据可知,当温度升高时,CO2的转化率降低,说明此时平衡逆向移动,则平衡常数K减小;
②由于平衡常数K只与温度有关,温度不变,平衡常数K不变,因此提高氢碳比,K值不变;
由表格数据分析可知,相同温度下,提高氢碳比,CO2的转化率增大,则平衡正向移动,有利于乙醇的生成;
【分析】(1)根据平衡常数的表达式进行分析;
(2)由平衡常数的大小比较反应正向进行的程度大小;
(3)①根据温度对平衡移动的影响分析K的变化;
②平衡常数K只与温度有关,与物质浓度无关;结合氢碳比对平衡移动的影响分析;
15.【答案】 (1)2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1096.7kJ/mol
(2)加压、降温
(3)2826k/mol;CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=282.6kJ/mol
(4)-57.3kJ/mol;1/2H2SO4(aq)+KOH(aq)=1/2K2SO4(aq)+H2O(I) △H=-57.3kJ/mol
(5)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ/mol
【考点】燃烧热,中和热,热化学方程式,盖斯定律及其应用,有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)气态肼与N2O4反应的化学方程式2N2H4(g)+N2O4(g)=2N2(g)+4H2O(g),由盖斯定律可得,该反应的反应热ΔH=(-543kJ/mol)×2-10.7kJ/mol=-1096.7kJ/mol,因此该反应的热化学方程式为:2N2H4(g)+N2O4(g)=2N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1096.7kJ/mol;
(2)由题干信息可知,N2O4转化为NO2的条件为常压和高温,NO2转化为N2O4为其逆反应,因此要将NO2转化为N2O4所需的反应条件为加压和低温;
(3)14gCO的物质的量 , 由于0.5molCO完全燃烧放出的热量为141.3kJ,因此1molCO完全燃烧,放出的热量为282.6kJ,因此CO的燃烧热为282.6kJ/mol;
其燃烧的热化学方程式为:;
(4)该反应过程中生成2molH2O,放出114.6kJ的热量,因此反应生成1molH2O时放出的热量为57.3kJ,因此该反应的中和热为-57.3kJ/mol;表示其中和热的热化学方程式为:;
(5)N2与H2反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),其反应热ΔH=(946kJ/mol+3×436kJ/mol)-2×3×391kJ/mol=-92kJ/mol,因此该反应的热化学方程式为: N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol;
【分析】(1)写出气态肼与N2O4反应的化学方程式,结合盖斯定律计算其反应热,从而得出其热化学方程式;
(2)根据N2O4和NO2的转化确定反应条件;
(3)燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,据此计算CO的燃烧热,并得出其热化学方程式;
(4)中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成1molH2O时放出的热量,据此计算该反应的中和热和书写其热化学方程式;
(5)根据反应物的键能总和减去生成物的键能总和,计算反应热,从而得出热化学方程式;
16.【答案】 (1)正极
(2)CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4
(3)12
(4)银;AgNO3
【考点】pH的简单计算,电镀,电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)F电极附近显红色,说明F电极附近反应生成OH-,因此F电极的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH- , 因此F电极为阴极,E电极为阳极,则A电极为正极,B电极为负极;
(2)甲装置为电解CuSO4溶液,电解过程中,C电极为阳极,水电离产生的OH-在阳极发生失电子的氧化反应生成O2;Cu2+在阴极发生得电子的还原反应,生成Cu;因此该电解反应的总化学方程式为:CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4;
(3)电解NaCl溶液时阳极产生的为Cl2 , 其物质的量 , 电解NaCl的总反应为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,因此反应生成n(NaOH)=2n(Cl2)=0.005mol;因此电解后所得溶液中 , 则溶液中 , 故溶液的pH=12;
(4)利用丙装置给铜镀银,则铜为镀件,做阴极,与电源的负极相连,因此H为镀件铜;镀层金属为阳极,与电源的正极相连,因此G为银;电镀液的主要成分应为含有镀层金属银的盐溶液,故电镀液的主要成分为AgNO3溶液;
【分析】(1)根据F电极附近显红色,确定电解池的阴阳极,从而确定电源的正负极;
(2)根据电解CuSO4溶液的电极反应确定电解反应的总反应;
(3)电解NaCl溶液时阳极产生的为Cl2 , 根据公式计算n(Cl2),结合电解总反应计算反应生成c(OH-),从而得出溶液的pH值;
(4)电镀过程中,镀件作为阴极,镀层金属作为阳极,电解质溶液用含有镀层金属的盐溶液;
西藏自治区日喀则市南木林高级中学2019-2020学年高二上学期化学期末考试试卷
一、选择题(每题4分,共48分)
1.下列能源组合中,均属于新能源的一组是( )
①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能
A. ①②③④ B. ①⑤⑥⑦⑧ C. ①③⑤⑥⑦⑧ D. ③⑤⑥⑦⑧
2.已知化学反应①C(s)+ O2(g)=CO(g)△H=-Q1kJmol②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-Q2kJ/mol据此判断,下列说法正确的是(Q1、Q2均为正数,且其他条件相同)( )
A. C的燃烧热为Q1kJ/mo1
B. 2molCO(g)所具有的能量一定高于2molCO2(g)所具有的能量
C. 一定质量的C燃烧,生成CO2(g)比生成CO(g)时放出的热量多
D. C燃烧生成CO2气体的热化学方程式为:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-(Q1+Q2)kJ/mol
3.对于A2+3B2 2C的反应来说,以下化学反应速率的表示中,反应速率最快的是( )
A. v(A2)=0.4mol·L-1·s-1 B. v(B2)=0.8mol·L-1·s-1
C. v(C)=0.6mol·L-1·s-1 D. v(B2)=4.2mol·L-1·min-1
4.对于反应2NO2(g) N2O4(g)ΔH<0,增大压强(体积迅速减小),下列说法正确的是( )
A. 平衡逆向移动 B. 混合气体颜色比原来深
C. 混合气体颜色比原来浅 D. 混合气体的平均相对分子质量变小
5.在下列溶液中,BaSO4的溶解度最大的是( )
A. 1mol/LH2SO4溶液 B. 2mol/LNa2SO4溶液 C. 0.1mol/ L BaCl2溶液 D. 纯水
6.放热反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达平衡后,若分别采取下列措施:①增大压强②减小NO2的浓度③增大O2浓度④升高温度⑤加入催化剂,能使平衡向正反应方向移动的是( )
A. ①②③ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①②⑤
7.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生反应:2(A)g+B(g) C(g),经2s后测得C的浓度为0.6mo·L-1 , 下列几种说法中正确的是( )
A. 用物质A表示反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1 B. 用物质B表示反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1
C. 2s时物质A的转化率为70% D. 2s时物质B的浓度为0.3mol·L-1
8.如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强,速率的变化都符合示意图的反应是( )
A. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0 B. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H<0
C. H2(g)+l2(g) 2HI(g) △H>O D. 2A(g)+B(g) 2C(g) △H>O
9.物质的量浓度相同的三种酸现HX、HY、HZ的溶液,其pH依次为4、5、6,则KX、KY、KZ的碱性由强到弱的顺序是( )
A. KX、KZ、KY B. KX、KY、KZ C. KZ、KY、KX D. KY、KZ、KX
10.不考虑水的电离,在H2CO3溶液中,下列离子浓度关系正确的是( )
A. c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-) B. c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)
C. 2c(CO32-)=c(H+) D. c(CO32-)=c(HCO3-)
11.如图所示的原电池,下列叙述正确的是(盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液)( )
A. 反应中,盐桥中的K+会移向CuSO4溶液 B. 取出盐桥后,电流计依然发生偏转
C. 铜片上有气泡逸出 D. 反应前后铜片质量不改变
12.一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入溶液乙烷和氧气。有关此电池的推断正确的是( )
A. 负极反应为14H2O+7O2+28e-=28OH- B. 放电一段时间后,负极周围的pH升高
C. 每消耗1molC2H6 , 则电路上转移的电子为14mol D. 放电过程中KOH的物质的量浓度不变
二、填空题(共52分)
13.用0.1320mol/L的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,实验数据如下表所示,
实验编号
待测NaOH溶液的体积/mL
HCl溶液的体积/mL
1
25.00
24.41
2
25.00
24.39
3
25.00
24.60
回答下列问题:
(1)右图中甲为________滴定管,乙为________滴定管(填“酸式”或“碱式”)
(2)实验中,需要润洗的仪器是:________。
(3)取待测液NaOH溶液25.00ml于锥形瓶中,使用酚酞做指示剂。滴定终点的判断依据是________。
(4)若滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,将使所测结果________ (填“偏高”“偏低”“不变”,下同);若读酸式滴定管读数时,滴定前仰视读数,滴定后正确读数,则所测结果________ 。
(5)未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度为________mol/l。
14.乙醇是重要的化工产品和液体燃料,可以利用下列反应制取乙醇
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)25℃时,K=2.95×1011①
2CO(g)+4H2(g) CH3CH2OH(g)+H2O2(g)25℃时,K=1.71×1022②
(1)写出反应①的平衡常数表达式K= ________ 。
(2)条件相同时,反应①与反应②相比,转化程度更大的是________。
(3)在一定压强下,测得反应①的实验数据如下表。
根据表中数据分析:
温度(K)CO2/转化率(%)n(H2)/n(CO2)
500
600
700
800
1.5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
①温度升高,K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],K值________填“增大”、“减小”或“不变”),对生成乙醇________(填“有利”或“不利”)
15.“天宫一号”于2011年9月在酒泉卫星发射中心发射,标志着我国的航空航天技术迈进了一大步火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲胼和四氧化二氮,偏二甲肼可用胼来制备。
(1)用肼(N2H4)为燃料,四氧化二氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)△H=10.7kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ·mol-1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式为 ________。
(2)已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在,它很容易转化为二氧化氮,试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施)________。
(3)25℃,101kPa时,14gCO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3kJ的热,则CO的燃烧热为________,其燃烧的热化学方程式是________。
(4)0.50L2.00mol/LH2SO4溶液与2.00L1.00mol/LKOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,该反应的中和热为________,表示其中和热的热化学方程式为________ 。
(5)已知拆开1 molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是________。
16.如下图所示的装置,C、D、E、F都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色。试回答以下问题:
(1)电极A是________。(填“正极”或“负极”)
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式________ 。
(3)若用惰性电极电解饱和NaCl溶液一段时间,当阳极产生56mL (标准状况下)气体,电解后溶液体积为500mL时,求所得溶液在25℃时的p=________。
(4)欲用丙装置给铜镀银。G应该是________(填“银”或“铜”),电镀液的主要成分是________(填化学式)
答案解析部分
一、选择题(每题4分,共48分)
1.【答案】 D
【考点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】煤、石油、天然气属于传统能源;核能、太阳能、生物质能、风能和氢能属于新型能源;因此,属于新能源的是③⑤⑥⑦,D符合题意;
故答案为:D
【分析】煤、石油和天然气属于传统能源,熟记常见的新型能源是解答此题的关键。
2.【答案】 C
【考点】燃烧热,热化学方程式
【解析】【解答】A.C完全燃烧生成的稳定氧化物为CO2(g),而不是CO(g),因此C的燃烧热不是Q1kJ/mol,A不符合题意;
B.由反应②可知,2molCO(g)和1molO2(g)具有的总能量高于2molCO2(g)所具有的总能量,因此无法确定2molCO(g)和2molCO2(g)所具有能量的相对大小,B不符合题意;
C.由于CO(g)燃烧生成CO2(g)的过程中,还会继续放出热量,应吃一定质量的C燃烧,生成CO2(g)放出的热量多于生成CO(g)时放出的热量,C符合题意;
D.根据盖斯定律可得,C完全燃烧,生成CO2(g)时的反应热 , D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧,生成稳定氧化物时放出的热量;
B.根据反应热效应与物质能量的关系进行分析;
C.CO转化为CO2的过程中会继续放出热量;
D.根据盖斯定律计算反应热;
3.【答案】 A
【考点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.v(A2)=0.4mol/(L·s);
B.将v(B2)转化为用A2表示的反应速率为
C.将v(C)转化为用A2表示的反应速率为
D.将v(B2)转化为用A2表示的反应速率为
因此,反应速率最快的为0.4mol/(L·s),A符合题意;
故答案为:A
【分析】根据反应速率之比等于化学计量系数之比,将所给速率转化为用同一种物质表示的反应速率,再进行大小比较。
4.【答案】 C
【考点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.由分析可知,平衡正向移动,A不符合题意;
B.体积减小,c(NO2)增大,平衡正向移动,只是减弱改变,而不能抵消改变,因此重新平衡时,c(NO2)比原平衡高,体系颜色加深, B符合题意;
C.由B的分析可知,C不符合题意;
D.该反应中反应物和生成物都是气体,反应前后,混合气体的质量不变,由于平衡正向移动,则混合气体的物质的量减小,根据公式可知,混合气体的平均相对分子质量增大,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,则平衡正向移动,据此结合选项进行分析。
5.【答案】 D
【考点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】溶液中存在的SO42-、Ba2+都会抑制BaSO4的溶解,因此BaSO4在纯水中的溶解度最大,D符合题意;
故答案为:D
【分析】结合BaSO4在溶液中的沉淀溶解平衡BaSO4(s)⇌Ba2+(aq)+SO42-(aq)进行分析。
6.【答案】 A
【考点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】①由于该反应为气体分子数减小的反应,因此增大压强后,平衡正向移动,①符合题意;
②NO2为生成物,减小NO2的浓度,平衡正向移动,②符合题意;
③O2为反应物,增大O2浓度,平衡正向移动,③符合题意;
④由于该反应为放热反应,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,因此,平衡逆移,④不符合题意;
⑤催化剂能同等程度改变正逆反应速率,因此加入催化剂,平衡不移动,⑤不符合题意;
综上,能使平衡正向移动的是①②③,A符合题意;
故答案为:A
【分析】此题是对平衡移动的影响,结合浓度、温度、压强、催化剂对平衡移动的影响分析。
7.【答案】 A
【考点】化学平衡的计算
【解析】【解答】A.用A表示的反应速率 , A不符合题意;
B.用A表示的反应速率 , B符合题意;
C.2s时物质A的转化率为 , C不符合题意;
D.由分析可知,2s时物质B的浓度为0.4mol/L,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】2s后测得C的浓度为0.6mol/L,则可得平衡三段式如下:
据此结合选项进行分析。
8.【答案】 B
【考点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.该反应的ΔH<0,为放热反应,逆反应方向,气体分子数增大,A不符合题意;
B.该反应的ΔH<0,为放热反应,逆反应方向,气体分子数减小,B符合题意;
C.该反应的ΔH>0,为吸热反应,反应前后气体分子数不变,C不符合题意;
D.该反应的ΔH>0,为吸热反应,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】由反应速率图可知,当升高温度或增大压强时,平衡均逆向移动,因此说明该反应为放热反应,且逆反应方向,气体分子数减小;据此结合选项所给反应进行分析。
9.【答案】 C
【考点】盐类水解的应用
【解析】【解答】HX、HY、HZ溶液的pH依次为4、5、6,则酸性强弱为:HX>HY>HZ;由于酸性越弱,则其阴离子的水解能力越强,产生c(OH-)越大,因此盐溶液的碱性越强;故KX、KY、KZ溶液的碱性强弱为:KX
【分析】由酸溶液的pH值得出酸性强弱,结合“越弱越水解”分析其盐溶液的碱性强弱。
10.【答案】 A
【考点】离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.由质子守恒可知,溶液中c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-),A符合题意;
B.由A的分析可知,B不符合题意;
C.由A的分析可知,溶液中c(H+)>2c(CO32-),C不符合题意;
D.由分析可知,溶液中c(HCO3-)>c(CO32-),D不符合题意;
故答案为:A
【分析】H2CO3在水中存在电离平衡:H2CO3⇌H++HCO3-、HCO3-⇌H++CO32-;由于第一步电离产生的H+对第二步的电离会有抑制作用,因此溶液中c(HCO3-)>c(CO32-);据此结合选项进行分析。
11.【答案】 A
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.在原电池中,阳离子向正极移动,因此盐桥中的K+向CuSO4溶液移动,A符合题意;
B.取出盐桥后,无法形成闭合回路,无法产生电流,电流计指针不会发生偏转,B不符合题意;
C.由电极反应式可知,该反应过程中没有气体生成,C不符合题意;
D.由分析可知,Cu2+在铜片上发生得电子的还原反应生成Cu,因此铜片的质量增加,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】在该原电池中,金属活动性Zn>Cu,因此Zn做负极,发生失电子的氧化反应,其电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+;Cu做正极,溶液中的Cu2+发生得电子的还原反应,其电极反应式为Cu2++2e-=Cu;据此结合选项进行分析。
12.【答案】 C
【考点】电极反应和电池反应方程式,原电池工作原理及应用,氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.负极发生失电子的氧化反应,A不符合题意;
B.OH-在负极周围参与反应,因此负极周围溶液的碱性减弱,pH变小,B不符合题意;
C.由负极的电极反应式可知,每消耗1molC2H6 , 电路上转移的电子数为14mol,C符合题意;
D.放电过程中,电解质溶液中的OH-参与反应,因此溶液中KOH的物质的量减小,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】在该燃料电池中,C2H6为负极反应物,发生失电子的氧化反应,与溶液中OH-结合形成CO32- , 其电极反应式为:C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O;O2为正极反应物,发生得电子的还原反应,生成OH- , 其电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-;据此结合选项进行分析。
二、填空题(共52分)
13.【答案】 (1)酸式;碱式
(2)(酸、碱式)滴定管
(3)红色褪去,半分钟不再出现红色
(4)偏高;偏低
(5)略
【考点】中和滴定,酸(碱)式滴定管的使用
【解析】【解答】(1)酸式滴定管下端为玻璃活塞,碱式滴定管下端为橡胶管,因此图甲为酸式滴定管,图乙为碱式滴定管;
(2)用滴定管取用液体时,为防止溶液被滴定管中残留的水稀释,使用滴定管前,必须用待装溶液进行润洗;
(3)用稀盐酸滴定NaOH溶液,当达到滴定终点时,溶液为中性,滴有酚酞的NaOH溶液为红色,因此达到滴定终点时,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色;
(4)滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,则导致V标偏大,因此测得待测液浓度偏高;
滴定前仰视读数,滴定后正确读数,则所得V标偏小,因此测得待测液的浓度偏低;
(5)第三次实验消耗HCl溶液的体积偏大,应舍去,故实验过程中消耗HCl溶液的体积为 , 即V标=24.40mL;因此该NaOH溶液的浓度:
【分析】(1)根据酸式滴定管和碱式滴定管的结构进行分析;
(2)结合滴定管的使用进行分析;
(3)根据滴定终点溶液的酸碱性分析;
(4)根据公式 , 结合错误操作对V标的影响,分析实验误差;
(5)根据实验过程中消耗标准液的体积,结合公式计算待测液的浓度;
14.【答案】 (1)
(2)②
(3)减小;不变;有利
【考点】化学平衡常数,化学平衡的影响因素
【解析】【解答】(1)反应①平衡常数;
(2)由于反应②的平衡常数大于反应①的平衡常数,因此反应②正向进行的程度较反应①大,即相同条件下,转化程度较大;
(3)①由表格数据可知,当温度升高时,CO2的转化率降低,说明此时平衡逆向移动,则平衡常数K减小;
②由于平衡常数K只与温度有关,温度不变,平衡常数K不变,因此提高氢碳比,K值不变;
由表格数据分析可知,相同温度下,提高氢碳比,CO2的转化率增大,则平衡正向移动,有利于乙醇的生成;
【分析】(1)根据平衡常数的表达式进行分析;
(2)由平衡常数的大小比较反应正向进行的程度大小;
(3)①根据温度对平衡移动的影响分析K的变化;
②平衡常数K只与温度有关,与物质浓度无关;结合氢碳比对平衡移动的影响分析;
15.【答案】 (1)2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1096.7kJ/mol
(2)加压、降温
(3)2826k/mol;CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=282.6kJ/mol
(4)-57.3kJ/mol;1/2H2SO4(aq)+KOH(aq)=1/2K2SO4(aq)+H2O(I) △H=-57.3kJ/mol
(5)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ/mol
【考点】燃烧热,中和热,热化学方程式,盖斯定律及其应用,有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)气态肼与N2O4反应的化学方程式2N2H4(g)+N2O4(g)=2N2(g)+4H2O(g),由盖斯定律可得,该反应的反应热ΔH=(-543kJ/mol)×2-10.7kJ/mol=-1096.7kJ/mol,因此该反应的热化学方程式为:2N2H4(g)+N2O4(g)=2N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1096.7kJ/mol;
(2)由题干信息可知,N2O4转化为NO2的条件为常压和高温,NO2转化为N2O4为其逆反应,因此要将NO2转化为N2O4所需的反应条件为加压和低温;
(3)14gCO的物质的量 , 由于0.5molCO完全燃烧放出的热量为141.3kJ,因此1molCO完全燃烧,放出的热量为282.6kJ,因此CO的燃烧热为282.6kJ/mol;
其燃烧的热化学方程式为:;
(4)该反应过程中生成2molH2O,放出114.6kJ的热量,因此反应生成1molH2O时放出的热量为57.3kJ,因此该反应的中和热为-57.3kJ/mol;表示其中和热的热化学方程式为:;
(5)N2与H2反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),其反应热ΔH=(946kJ/mol+3×436kJ/mol)-2×3×391kJ/mol=-92kJ/mol,因此该反应的热化学方程式为: N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol;
【分析】(1)写出气态肼与N2O4反应的化学方程式,结合盖斯定律计算其反应热,从而得出其热化学方程式;
(2)根据N2O4和NO2的转化确定反应条件;
(3)燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,据此计算CO的燃烧热,并得出其热化学方程式;
(4)中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成1molH2O时放出的热量,据此计算该反应的中和热和书写其热化学方程式;
(5)根据反应物的键能总和减去生成物的键能总和,计算反应热,从而得出热化学方程式;
16.【答案】 (1)正极
(2)CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4
(3)12
(4)银;AgNO3
【考点】pH的简单计算,电镀,电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)F电极附近显红色,说明F电极附近反应生成OH-,因此F电极的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH- , 因此F电极为阴极,E电极为阳极,则A电极为正极,B电极为负极;
(2)甲装置为电解CuSO4溶液,电解过程中,C电极为阳极,水电离产生的OH-在阳极发生失电子的氧化反应生成O2;Cu2+在阴极发生得电子的还原反应,生成Cu;因此该电解反应的总化学方程式为:CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4;
(3)电解NaCl溶液时阳极产生的为Cl2 , 其物质的量 , 电解NaCl的总反应为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,因此反应生成n(NaOH)=2n(Cl2)=0.005mol;因此电解后所得溶液中 , 则溶液中 , 故溶液的pH=12;
(4)利用丙装置给铜镀银,则铜为镀件,做阴极,与电源的负极相连,因此H为镀件铜;镀层金属为阳极,与电源的正极相连,因此G为银;电镀液的主要成分应为含有镀层金属银的盐溶液,故电镀液的主要成分为AgNO3溶液;
【分析】(1)根据F电极附近显红色,确定电解池的阴阳极,从而确定电源的正负极;
(2)根据电解CuSO4溶液的电极反应确定电解反应的总反应;
(3)电解NaCl溶液时阳极产生的为Cl2 , 根据公式计算n(Cl2),结合电解总反应计算反应生成c(OH-),从而得出溶液的pH值;
(4)电镀过程中,镀件作为阴极,镀层金属作为阳极,电解质溶液用含有镀层金属的盐溶液;
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