【化学】山东省济南外国语学校三箭分校2018-2019学年高二上学期期中考试
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第Ⅰ卷(选择题,共 54分)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试时间90分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量: H:1 C:12 O:16 Cl:35.5 Cu:64
第Ⅰ卷(选择题,共54分)
一、选择题(本题包括18小题,每小题3分,共54分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有关能量转换的说法不正确的是( )
A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B.太阳能热水器是太阳能转化为热能
C.可充电电池在充电时是将电能转化为化学能,而放电时是化学能转化电能
D.酸碱中和反应放出的能量可设计为原电池转化为电能
2.下列变化中,属于吸热反应的是 ( )
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓H2SO4稀释 ④KClO3分解制O2 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥石灰石高温分解 ⑦铝热反应 ⑧Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合 ⑨C+H2O=CO+H2 ⑩Al与盐酸反应
A.②③④⑥⑦⑧⑨ B.②④⑥⑧⑨ C.①②④⑥⑧ D.②③④⑧⑨
3. 下列描述中,不符合生产实际的是( )
A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极
B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极
C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极
D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极
4.利用某些有机物之间的相互转化可以储存太阳能,如原降冰片二烯(NBD)经过太阳光照转化成为四环烷(Q)。已知: ①C7H8(l)(NBD)+9O2(g)===7CO2(g)+4H2O(l) ΔH1
②C7H8(l)(Q)+9O2(g)===7CO2(g)+4H2O(l) ΔH2
③ ΔH=+88.62 kJ·mol-1。下列叙述不正确的是( )
A. ΔH1>ΔH2 B. NBD的能量比Q的能量高
C. NBD比Q稳定 D. NBD转化为Q是吸热反应
5. 在同温同压下,下列各组热化学方程式中ΔH1>ΔH2的是
A.2H2(g)+O2(g) 2H2O(l);ΔH12H2(g)+O2(g) 2H2O(g);ΔH2
B.S(g)+O2(g) 2SO2(g);ΔH1S(s)+O2(g) 2SO2(g);ΔH2
C.C(s)+ O2(g)CO(g);ΔH1C(s)+O2(g)CO2(g);ΔH2
D. 2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2;
6.通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H1=+571.6kJ·mol–1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g)=CO (g)+H2(g) △H2=+131.3kJ·mol–1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H3=+206.1kJ·mol–1
A.反应①中电能转化为化学能 B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,△H3减小 D.反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H=+74.8kJ·mol–1
7.下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A.用排饱和食盐水的方法收集氯气
B.合成氨工业选择高温(合成氨反应为放热反应)
C.增大压强,有利于SO2和O2反应生成SO3
D.在Fe3++3SCN-Fe(SCN)3反应达平衡时,增加KSCN的浓度,体系颜色变深
8. 肼(N2H4)—空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。电池总反应为:N2H4+O2=N2+2H2O。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是
A.正极的电极反应式是:O2+4H++4e-→2H2O
B.负极的电极反应式是:N2H4+4OH--4e-→4H2O+N2↑
C.溶液中阴离子向正极移动
D.放电后电解质溶液的碱性增强
9.已知2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)反应过程中的能量变化曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A.该反应是放热反应
B.途径Ⅱ与途径Ⅰ相比,可能是加了催化剂
C.其他条件相同时,产生相同体积氧气放出的热量:途径Ⅰ>途径Ⅱ
D.其他条件相间时,产生相同体积氧气所需的时间:途径Ⅰ>途径Ⅱ
10. “神舟七号”宇宙飞船的能量部分来自太阳能电池,另外内部还配有高效的MCFC型燃料电池。该电池可同时供应电和水蒸气,所用燃料为氢气,电解质为熔融的碳酸钾。该电池的总反应为2H2+O2 =2H2O,负极反应为H2 + CO32—→CO2↑ + H2O + 2e—,下列正确的是( )
A.电池工作时,CO32—向负极移动
B.电池放电时,外电路电子由通氧气的正极流向通氢气的负极
C.正极的电极反应为:4OH—→O2↑+2H2O+4e—
D.通氧气的电极为阳极,发生氧化反应
11.将4molA气体和2molB气体在2 L的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1
③2s时物质A的转化率为30%
④2s时物质B的浓度为1.4mol·L-1
其中正确的是 A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
12.为了减缓锌和一定浓度盐酸反应速率,而又不减少产生氢气的量,向盐酸中加入下列物质,措施可行的是
- 升温 B.NaNO3溶液 C.几滴CuSO4溶液 D.CH3COONa固体
13. 某温度下,反应2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)的平衡常数K1=4×10-4,在同一温度下,反应SO3 (g) SO2(g)+ 1/2O2(g)的平衡常数K2的值为
A. 250 B. 200 C. 50 D. 2×10-2
14.500 ℃条件下,在恒容密闭容器中,充入1 mol NO2存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g)。平衡后,向容器内再充入1 mol NO2,下列说法正确的是
A.平衡向正反应方向移动 B.平衡常数K增大
C.NO2的转化率变小 D.容器内气体颜色先变深后变浅,最后比原来还要浅
15.某研究小组研究了其他条件不变时,改变条件对可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0的影响。下列说法正确的是
A.图1研究的是温度、压强对平衡的影响,横轴表示压强
B.图2研究的是温度对平衡的影响,Ⅱ采用的温度更低
C.图3中t0时使用了催化剂,使平衡向正反应方向移动
D.图4中t0时增大压强,使平衡向正反应方向移动
16. 如下图两个电解槽中,a、b、c、d均为石墨电极。若电解过程中共有0.02mol电子通过,下列叙述中正确的是( )
A.甲烧杯中a极上最多可析出铜0.64g
B.甲烧杯中b极上电极反应式4OH--4e-= 2H2O+O2↑
C.乙烧杯中滴入酚酞试液,d极附近先变红
D.烧杯中c极上电极反应式为4H+ + 4e-=2H2↑
17.在恒容密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),CO2的平衡浓度与温度T的关系如图所示,下列说法错误的是
A.反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的 ΔH﹥0
B.在T2时,若反应处于状态D,则一定有ν(正)﹥ν(逆)
C.平衡状态A与C相比,平衡状态A的c(CO)大
D.若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1﹤K2
18.在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生如下反应:mX(g)nY(g) ΔH=QKJ·mol-1.反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:下列说法不正确的是
A.温度不变,压强增大,Y的质量分数减小
B. m>n
C. Q<0
D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动
第Ⅱ卷(非选择题,共 46分)
注意事项:
第Ⅱ卷所有题目的答案考生须用黑色签字笔、黑色钢笔或黑色圆珠笔按要求填写在答题纸指定位置,考试结束后将答题纸上交。
二、非选择题(本题包括4小题,共46分)
19.(14分)I.保护环境,提倡“低碳生活”,是我们都应关注的社会问题。目前,一些汽车已改用天然气(CNG)做燃料,以减少对空气污染。已知:16g甲烷完全燃烧生成液压态水放出890kJ热量,1mol碳完全燃烧生成二氧化碳放出393.5kJ热量,通过计算比较,填写下列表格(精确到0.01):
物质质量1g | 燃烧放出的热量/kJ | 生成CO2的质量/g |
碳 | 32.80 |
|
甲烷 |
| 2.75 |
根据表格中的数据,天然气与煤相比,用天然气做燃料的优点是 。
II.联合国气候变化大会于2009年12月7~18日在哥本哈根召开。中国政府承诺到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。
(1)用CO2和氢气合成CH3OCH3(甲 醚 )是解决能源危机的研究方向之一。
已知:CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g) △H1 = -90.7kJ·mol-1
2CH3OH(g)= CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2 = -23.5kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) △H3= -41.2kJ·mol-1
则CO2和氢气合成CH3OCH3(g)的热化学方程式为: 。
(2)恒温下,一体积固定的密闭容器中存在反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0,若增大CO的浓度,则此反应的焓变 (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(3)在催化剂和一定温度、压强条件下,CO与H2可反应生成 甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),
CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则:p1 p2 (填“>”、 “<”或“ = ”, 下同),该反应的△H 0 。
(4)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能:E(P-P)=akJ·mol-1、E(P-O)=bkJ·mol-1、 E(O=O)=ckJ·mol-1, 则反应P4(白磷)燃烧
生成P4O6的热化学方程式为(反应热用a、b、c表示): 。
20.(10分)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:【原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
| 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min | |||
0.6mol·L-1 H2C2O4溶液 | H2O | 0.2mol·L-1 KMnO4溶液 | 3mol·L-1稀硫酸 | ||
1 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 4.0 |
2 | 3.0 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 5.2 |
3 | 3.0 | 4.0 | 1.0 | 2.0 | 6. 4 |
请回答:(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是 ;
(2)利用实验1中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:v(KMnO4)= __________;
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
图1 | 图2 |
①该小组同学提出的假设是 ;
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填完表中空白。
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min | ||||
0.6mol·L-1 H2C2O4溶液 | H2O | 0.2mol·L-1 KMnO4溶液 | 3mol·L-1稀硫酸 | 向试管中加入少量固体 | ||
4 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.0 |
| t |
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是 。
21.(共12分) 科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下:
请回答下列问题:
(1) Pt(a)电极是电池的_____极,
电极反应式为______________________________;
Pt(b)电极反应式为________________________,
发生_____反应(填“氧化”或“还原”)
(2)电池的总反应方程式为___________________________。
(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子,则消耗掉CH3OH有________mol。
22.(10分)运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)硫酸生产过程中2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关如上图所示,根据如图回答下列问题:
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为 反应(填“吸热”“放热”)
②一定条件下,将SO2与O2以体积比为2︰1置于一体积不变的密闭容器中发生反应,能说明该反应已达到平衡的是________(填选项字母)。
a.体系的密度不发生变化
b.SO2与SO3的体积比保持不变
c.体系中硫元素的质量分数不再变化
d.单位时间内转移4 mol电子,同时消耗2 mol SO3
e.容器内的气体分子总数不再变化
③V2O5可作为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的催化剂,催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒氧化物;四价钒氧化物再被氧气氧化为V2O5。写也该催化循环机理的化学方程式 , 。
(2)一定条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。图1表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图2表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
①由图1信息,从11 min起其他条件不变,压缩容器的体积为1 L,则n(N2)的变化曲线为________(填“a”“b”“c”或“d”,下同);增加氮气的物质的量,则n(N2)的变化曲线为________。
②由图2信息,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是________点,T2 T1(填“>”“=”或“<”)。
参考答案
1-18:DBABC DBBCD ADDAD CBB
19.(共14分,第三小问每空1分,其余每空2分)
I.碳:3.67 甲烷:55.63
等质量的C和CH4完全燃烧时,甲烷生成CO2的量少,且放出的热量多。
II.(1)2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+ 3H2O(g)△H =-122.5kJ·mol-1
(2)不变
(3)< (1分) < ( 1分)
(4)P4(g)+3O2(g)=P4O6(g) △H =(6a+3c-12b)kJ·mol-1
20.(共10分,每空2分)
(1)其他条件相同时,增大KMnO4浓度反应速率增大;
(2)1.5×10-2 mol/(L•min);
(3)①生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用);
②MnSO4;
③与实验1比较,溶液褪色所需时间短(或所用时间(t)小于4min)
21.(共12分,每空2分)
(1)负 CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
O2+4H++4e-=2H2O 还原
(2)2CH3OH+3O2= 2CO2+2H2O
(3)1/3
22.(10分,前2个空每空2分,后面每空1分)
(1)①< ②be(错答不给分,答对一个1分)
③SO2+V2O5=SO3+2VO2;4VO2+O2=2V2O5
(2) ① d,b ②c >