【化学】四川省南充市阆中中学2018-2019学年高二6月月考理科综合(解析版) 试卷
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四川省南充市阆中中学2018-2019学年高二6月月考理科综合
1.相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)△H=-92.4 kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
平衡时反应中的能量变化
N2
H2
NH3
①
1
3
0
放出热量a kJ
②
2
3
0
放出热量b kJ
③
2
6
0
放出热量c kJ
下列叙述正确的是( )
A. 放出热量关系:a < b ①>②
C. 达平衡时氨气体积分数:①>③
D. N2的转化率:②>①>③
【答案】A
【解析】TV不变时,N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol①②放出热量均小于92.4kJ。温度不变平衡常数相等,B错误。达平衡时氨气的体积分数:① ① >②,D错误。
2.在一容积为2 L的恒容密闭容器中加入0.2 mol CO和0.4 mol H2,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 实验测得300℃和500℃下,甲醇的物质的量随时间的变化如下表所示,下列说法正确的是( )
10min
20min
30min
40min
50min
60min
300℃
0.080
0.120
0.150
0.168
0.180
0.180
500℃
0.120
0.150
0.156
0.160
0.160
0.160
A. 该反应的焓变ΔH > 0,升高温度K增大
B. 300℃时,0-20 min H2的平均反应速率 v (H2)= 0.003mol/(L·min)
C. 采取加压、增大H2浓度、加入催化剂的措施都能提高CO的转化率
D. 500℃下,向该容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H2,依据现有数据可计算反应达平衡后甲醇的浓度
【答案】D
【解析】A.由表中数据可知,温度越高平衡时甲醇的物质的量越小,说明升高温度平衡向逆反应移动,正反应为放热反应,该反应的焓变△H<0,升高温度平衡常数减小,故A错误;B.由表中数据可知,300℃时,0~20min内CH3OH的物质的量变化量为0.12mol,故v(CH3OH)==0.003mol/(L•min),速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=2v(CH3OH)=0.006mol/(L•min),故B错误;C.加入催化剂,加快反应速率,平衡不移动,CO的转化率不变,故C错误;D.由表中数据可知,500℃时40min到达平衡,平衡时甲醇的物质的量为0.16mol,甲醇平衡浓度为=0.08mol/L,根据三段式计算平衡时各组分的浓度,计算该温度下平衡常数.向该容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H2,令平衡时甲醇的浓度为cmol/L,表示出平衡时各组分的浓度,利用平衡常数计算c的值,故D正确;故选D。
考点:考查化学反应速率计算、化学平衡影响因素、化学平衡常数的应用等。
3.0.1mol/L HF溶液的pH=2,则该溶液中有关浓度关系式不正确的是( )
A. c(H+)>c(F-) B. c(HF) >c(H+)
C. c(OH-)>c(HF) D. c(HF)>c(F-)
【答案】C
【详解】A.HF电离出的H+等于F-,但水也可电离产生H+,所以c(H+)>c(F-),故A正确;
B.HF微弱电离出少量的H+,则c(HF) >c(H+),故B正确;
C.HF酸溶液中,c(OH-)<c(H+)<c(HF),故C错误;
D.HF极微弱电离出的H+等于F-,所以c(HF)>c(F-),故D正确;
故答案为C。
4.[2016全国Ⅲ]下列有关实验的操作正确的是( )
实验
操作
A.
配制稀硫酸
先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水
B.
排水法收集KMnO4分解产生的O2
先熄灭酒精灯,后移出导管
C.
浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2
气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水
D.
CCl4萃取碘水中的I2
先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层
【答案】D
【解析】配制稀硫酸要酸入水,故A错误;为防止倒吸,排水法收集KMnO4分解产生的O2时,先移出导管,后熄灭酒精灯,故B错误;浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2,气体产物先通过饱和食盐水,后通过浓硫酸,故C错误;CC14密度大于水,CC14萃取碘水中的I2时,先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层,故D正确。
5.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列说法错误的是( )
A. 放电时,ClO4-向负极移动
B. 充电时释放CO2,放电时吸收CO2
C. 放电时,正极反应为:3CO2+4e-=2CO32-+C
D. 充电时,正极反应为:Na++e-=Na
【答案】D
【解析】原电池中负极发生失去电子的氧化反应,正极发生得到电子的还原反应,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,充电可以看作是放电的逆反应,据此解答。
详解:A. 放电时是原电池,阴离子ClO4-向负极移动,A正确;
B. 电池的总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C,因此充电时释放CO2,放电时吸收CO2,B正确;
C. 放电时是原电池,正极是二氧化碳得到电子转化为碳,反应为:3CO2+4e−=2CO32-+C,C正确;
D. 充电时是电解,正极与电源的正极相连,作阳极,发生失去电子的氧化反应,反应为2CO32-+C-4e−=3CO2,D错误。答案选D。
点睛:本题以我国科学家发表在化学顶级刊物上的“一种室温下可呼吸的钠、二氧化碳二次电池”为载体考查了原电池和电解池的工作原理,掌握原电池和电解池的工作原理是解答的关键,注意充电与发电关系的理解。本题很好的弘扬了社会主义核心价值观个人层面的爱国精神,落实了立德树人的教育根本任务。
6.[2014·全国Ⅰ]溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A. 溴酸银的溶解是放热过程
B. 温度升高时溴酸银溶解速度加快
C. 60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10−4
D. 若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
【答案】A
【解析】A、由溶解度随温度的变化关系可知:温度升高,该物质的溶解度增大。可见溴酸银(AgBrO3)溶解是吸热过程 ,错误;B、温度升高,溴酸银溶解在水中的微粒运动速度加快,扩散的更快,因此升高温度使其溶解速度加快,正确;C、60℃溴酸银的溶解度大约是0.6g.则c(AgBrO3)= (0.6g÷236g/mol) ÷ 0.1L =0.025mol/L,Ksp=c(Ag+)·c(BrO3-)=0.025×0.025约等于6×10-4,正确;D、由于硝酸钾的溶解度比较大,而溴酸银的溶解度较小,所以若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯。正确。
考点:考查难溶物质溴酸银溶解过程及原理的知识。
7.在密闭容器中的一定量A、B混合气体发生反应:aA(g)+bB(g) cC(g)。平衡时测得A的浓度为0.5mol/L;保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再次达到平衡时,测得A的浓度为0.28mol/L。下列有关判断正确的是( )
A. a+b=c B. 该变化使平衡正向移动
C. B的转化率降低 D. C的体积分数增大
【答案】C
【分析】反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)平衡时测得A的浓度为0.5mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,若平衡不移动,B的浓度为0.25mol/L,而再达平衡时,测得A的浓度为0.28mol/L,则说明体积增大(压强减小)化学平衡逆向移动。
【详解】A.减小压强平衡向气体体积增大的方向移动,平衡逆向移动,所以a+b>c,故A错误;
B.平衡逆向移动,故B错误;
C.平衡逆向移动,B的转化率降低,故C正确;
D.平衡逆向移动,C的体积分数减小,故D错误;
故答案为C。
8.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)如图中甲为___________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。
【答案】(1). 酸式 (2). 碱式 (3). (酸、碱式)滴定管 (4). 红色褪去,半分钟不再出现红色 (5). 偏高 (6). 偏低 (7). 0.1288
【分析】(1)根据仪器的结构来分析;
(2)酸、碱式滴定管洗涤后附着的水会稀释溶液,影响滴定结果;
(3)依据溶液的酸碱性来选择指示剂,根据溶液颜色变化且半分钟内不变色,可说明达到滴定终点;
(4)根据c(待测)=来判断;
(5)先根据数据的有效性,然后求出平均消耗V(HCl),然后计算即可。
【详解】(1)甲滴定管的下端是玻璃活塞,所以仪器的名称为酸式滴定管,乙滴定管的下方是橡胶管,故名称为碱式滴定管;
(2)酸、碱式滴定管洗涤后附着的水会稀释溶液,影响滴定结果,故酸、碱式滴定管在盛装溶液时均先用所盛溶液润洗;
(3)滴定时用酚酞做指示剂,滴定达到终点的现象是:酚酞的红色褪去且半分钟不再出现红色;
(4)取标准液的滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,标准液的物质的量偏小,导致标准液的体积偏大,故根据c(待测)=分析,C(待测)偏高;标准液读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,导致标准液的体积偏小,根据c(待测)= 分析,C(待测)偏低;
(5)依据数据可知,舍去差距较大的22.60mL,故V(标准)==24.40mL,c(待测)= ==0.1288mol/L。
【点睛】中和滴定误差分析,注意利用公式来分析解答,无论哪一种类型的误差,都可以归结为对标准溶液体积的影响,然后根据c(待测)=分析,若标准溶液的体积偏小,那么测得的物质的量的浓度也偏小;若标准溶液的体积偏大,那么测得的物质的量的浓度也偏大。
9.如图所示装置中:b电极用金属M制成,a、c、d为石墨电极,接通电源,金属M沉积于b极,同时a、d电极上产生气泡。试回答
(1)a连接电源的__________极。b极的电极反应式为______________________________。
(2)电解开始时,在B烧杯的中央,滴几滴淀粉溶液,你能观察到的现象是:_________
__________________________,电解进行一段时间后,罩在C极上的试管中也收集到了气体。此时C极上的电极反应式为________________________________
(3)当d极上收集到44.8mL气体(标准状况)时停止电解,a极上放出了__________mol气体,若在b电极上沉积金属M的质量为0.432g,则此金属的摩尔质量为___________。
(4)电解停止后加蒸馏水使A烧杯中的溶液体积仍为200mL。取该溶液逐滴加入到25.0mL0.1mol/L HCl溶液中,当加入25.00mL这种溶液时刚好沉淀完全。试计算电解前A烧杯中MNO3溶液的物质的量浓度为__________mol/L。
【答案】(1). 正 (2). M++e-==M (3). C电极周围先变蓝色 (4). 4OH--4e-=O2↑+2H2O (5). 0.001mol (6). 108g/mol (7). 0.12mol/L
【分析】根据电解原理,金属M沉积于b极,说明b是阴极,则a是阳极,c是阳极,d是阴极;
(1)根据a是阳极,A溶液中的阳离子M+得电子被还原;
(2)在B烧杯中,c是阳极,溶液中的阴离子放电,即2I--2e-=I2;根据放电顺序先放电的I-,接着是OH-放电;
(3)根据串联电路中以及电解池中阴、阳两极得失电子数目相等求出气体的物质的量和金属的物质的量,最后根据M=求出金属的摩尔质量;
(4)先根据(3)求出已放电的M+的物质的量,然后根据剩余的溶液与HCl反应求出剩余的M+,两者相加得原溶液中的M+的物质的量,最后带入公式C=,求出电解前A烧杯中MNO3溶液的物质的量浓度。
【详解】由电解原理可得:金属M沉积于b极,说明b是阴极,则a是阳极,c是阳极,d是阴极;
(1)由分析知a是阳极,b为阴极,电极反应式为M++e-==M;
(2)在B烧杯中,c是阳极,溶液中的阴离子放电,即2I--2e-=I2,I2遇到淀粉能使淀粉变蓝,I-放电完毕后;接着是OH-放电:4OH--4e=2H2O+O2↑,c极上的试管中收集到的气体为氧气;
(3)d极是溶液中氢离子放电:
2H+ + 2e-= H2↑
0.004mol
a极上氢氧根离子放电: 4OH--4e=2H2O+O2↑
0.004mol 0.001mol
即氧气的物质的量为0.001mol
b极上M+离子放电: M+ + e- = M
0.004mol 0.004mol
则金属的摩尔质量M===108g/mol;
(4)设稀释后溶液的浓度为X,根据反应:Cl- + M+ = MCl↓
0.100 mol/L×0.025L X×0.025L
解得X=0.1mol•L-1,所以200mL电解停止后加蒸馏水稀释的溶液中,M+的物质的量为0.1mol•L-1×0.2L=0.02mol,则电解前A烧杯中MNO3溶液的M+物质的量=0.004mol+0.02mol =0.024mol,所以MNO3溶液的物质的量浓度=mol/L=0.12mol/L。
10. (15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为____________。
(2)上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为:_____________,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
(3)已知反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1,1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
(4)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g) + I2(g)
在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x(HI)
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:___________。
②上述反应中,正反应速率为v正= k正·x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1,在t=40min时,v正=________min-1
③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为_________________(填字母)
【答案】(1)MnSO4; (2)4.7×10-7; (3)299
(4)①;②k逆= k正/K;1.95×10-3;③ A、E
【解析】(1)问中根据氧化还原反应方程式来判断还原产物是中学常规考法,迁移实验室制氯气的原理可得MnSO4。
(2)体系中既有氯化银又有碘化银时,存在沉淀转化平衡:AgI(s) +Cl-AgCl(s) +I-。
分子、分母同时乘以,有:,将Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17代入得:。
(3)键能一般取正值来运算,ΔH=E(反应物键能总和)-E(生成物键能总和);设1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ,代入计算:+11=2x-(436+151)
x =299
(4)①问中的反应是比较特殊的,反应前后气体体积相等,不同的起始态很容易达到等效的平衡状态。大家注意表格中的两列数据是正向和逆向的两组数据。
716K时,取第一行数据计算:2HI(g)H2(g)+I2(g)
n(始)(取1mol) 1 0 0
Δn (0.216) (0.108) (0.108)
n(平) 0.784 (0.108) (0.108)
化学平衡常数为
本小题易错点:计算式会被误以为是表达式。
②问的要点是:平衡状态下,v正= v逆,故有:k正·x2(HI) = k逆·x(H2)·x(I2)
变形:k正/ k逆={ x(H2)·x(I2)}/ x2(HI)=K
故有: k逆= k正/K
③ 问看似很难,其实注意到升温的两个效应(加快化学反应速率、使平衡移动)即可突破:先看图像右半区的正反应,速率加快,坐标点会上移;平衡(题中已知正反应吸热)向右移动,坐标点会左移。综前所述,找出A点。同理可找出E点。
11.[2017新课标Ⅲ]研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:
(1)Co基态原子核外电子排布式为_____________。元素Mn与O中,第一电离能较大的是_________,基态原子核外未成对电子数较多的是_________________。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。
(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为_____________,原因是____________________________________________________________________。
(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在________。
(5)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420 nm,则r(O2-)为________nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a' =0.448 nm,则r(Mn2+)为________nm。
【答案】(1). 1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 (2). O (3). Mn (4). sp (5). sp3 (6). H2O>CH3OH>CO2>H2 (7). H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多;CO2与H2均为非极性分子,CO2分子量较大、范德华力较大 (8). 离子键和π键(或键) (9). 0.148 (10). 0.076
【解析】(1)Co是27号元素,位于元素周期表第4周期第VIII族,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。元素Mn与O中,由于O元素是非金属性而Mn是过渡元素,所以第一电离能较大的是O。O基态原子价电子为2s22p4,所以其核外未成对电子数是2,而Mn基态原子价电子排布为3d54s2,所以其核外未成对电子数是5,因此核外未成对电子数较多的是Mn。
(2)CO2和CH3OH的中心原子C原子的价层电子对数分别为2和4,所以CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp3。
(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为H2O>CH3OH>CO2>H2,原因是常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体,液体的沸点高于气体;H2O与CH3OH均为非极性分子,H2O中氢键比甲醇多,所以水的沸点高于甲醇;二氧化碳的相对分子质量比氢气大,所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高。
(4)硝酸锰是离子化合物,硝酸根和锰离子之间形成离子键,硝酸根中N原子与3个氧原子形成 3个σ键,硝酸根中有一个氮氧双键,所以还存在π键。
(5)因为O2-是面心立方最密堆积方式,面对角线是O2-半径的4倍,即4r=a,解得r= nm=0.148nm;MnO也属于NaCl型结构,根据晶胞的结构,Mn2+构成的是体心立方堆积,体对角线是Mn2+半径的4倍,面上相邻的两个Mn2+距离是此晶胞的一半,因此有=0.076nm。