2020-2021学年天津市河东区高二上学期期末质量检测化学试题含解析

这是一份2020-2021学年天津市河东区高二上学期期末质量检测化学试题含解析，共19页。试卷主要包含了单选题，原理综合题，填空题等内容，欢迎下载使用。
天津市河东区2020-2021学年高二上学期期末质量检测化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列说法中正确的是（   ）
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．放热反应在常温下一定很容易发生
C．吸热反应不加热不可能进行反应
D．反应是吸热还是放热是由反应物和生成物所具有的总能量的相对大小而决定的
【答案】D
【详解】A．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应，如铝热反应，需要加热，但属于放热反应，故A错误；
B．放热反应在常温下不一定很容易发生，如碳与氧气的反应为放热反应，需点燃或加热，故B错误；
C．有些吸热反应在常温下可自发进行，如氯化铵和氢氧化钡的反应，故C错误；
D．反应是吸热还是放热是由反应物和生成物所具有的总能量的相对大小而决定的，若反应物总能量大于生成物总能量为放热反应，反应物总能量小于生成物总能量为吸热反应，故D正确；
故选D。
2．通过以下反应均可获取CO。下列有关说法正确的是
①木炭不完全燃烧制CO：2C(s)+O2(g)=2CO(g)    ΔH1＝－221kJ·mol－1
②木炭还原CO2制CO：C(s) +CO2(g)＝2CO(g)   ΔH 2 ＝+172.5 kJ·mol－1
③焦炭还原Fe2O3制CO：Fe2O3(s) + 3C(s) 2Fe(s) + 3CO(g)  ΔH 3＝+489.0kJ·mol－1
A．反应①中化学能全部转化为热能
B．反应②为吸热反应，在任何情况下都不能自发进行
C．反应③中使用催化剂或移走部分CO，均可提高Fe2O3的转化率
D．反应Fe2O3(s)+ 3CO(g)＝2Fe(s)+ 3CO2(g)   ΔH ＝－28.5 kJ·mol－1
【答案】D
【详解】A.反应①中化学能大部分转化为热能，小部分转化为光能，A错误；
B.反应②虽然为吸热反应，但为熵增的反应，根据复合判据可知高温下反应可以自发，B错误；
C.催化剂不影响反应的平衡移动，移走部分CO可以使平衡正向移动，提高Fe2O3的转化率，C错误；
D.反应Fe2O3(s)+ 3CO(g)＝2Fe(s)+ 3CO2(g)可通过：反应③-3×②得到，所以Fe2O3(s)+ 3CO(g)＝2Fe(s)+ 3CO2(g)的ΔH =ΔH3-3×Δ H2=+489.0kJ·mol－1-3×（+172.5 kJ·mol－1）=－28.5 kJ·mol－1，D正确；
答案选D。
【点睛】
3．下列说法错误的是
A．当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时，才能发生化学反应
B．能发生有效碰撞的分子一定是活化分子，活化分子必须具有足够高的能量
C．活化分子间的碰撞一定是有效碰撞，每次碰撞都能发生化学反应
D．活化能指活化分子多出反应物分子平均能量的那部分能量
【答案】C
【详解】A．当碰撞的分子具有足够的能量时才能成为活化分子，且适当的取向时发生有效碰撞，可发生化学反应，选项A正确；
B．物质发生化学反应，必须分子间发生有效碰撞，普通分子间的不能发生有效碰撞，即发生有效碰撞的分子一定是活化分子，能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量，即活化分子，选项B正确；
C．活化分子之间发生碰撞，生成新物质时的碰撞为有效碰撞，并不是每次碰撞都能发生化学反应，选项C错误；
D．活化能指活化分子多出反应物分子平均能量的那部分能量，选项D正确；
答案选C。
4．在一密闭容器中进行反应：2SO2+O22SO3。反应从正反应开始。下列说法错误的是
A．开始时正反应速率最大
B．时，反应达到平衡状态
C．达到平衡最大
D．开始时
【答案】B
【详解】A．反应从正反应开始，所以反应物的浓度最大，开始时正反应速率最大，故A正确；
B．只要反应发生就符合，所以此时不一定平衡，故B错误；
C．达到平衡，生成物三氧化硫的浓度达最大值，所以最大，故C正确；
D．反应从正反应开始，此时三氧化硫的物质的量为0，所以开始时，故D正确；
故选B。
5．下列说法正确的是
A．加水稀释 溶液，溶液中所有离子的浓度均减小
B． mol 通入足量水中，转移电子的数目为
C．反应在常温下不能自发进行，说明该反应的
D．铁表面镀铜时，将铁与电源的正极相连，铜与电源的负极相连
【答案】C
【详解】加水稀释后，氢离子浓度减小，，由于Kw不变，所以氢氧根离子浓度增大，故A错误；
B.和水的反应是可逆反应，所以 mol 通入足量水中，转移电子的物质的量小于，即转移电子的数目为，故B错误；
C.该反应的，常温下不能自发进行，则，故C正确；
D.电镀时，阳极发生失去电子的氧化反应，所以镀层金属与电源正极相接，镀件与电源负极相接，即铁表面镀铜时，将铁与电源的负极相连，铜与电源的正极相连，故D错误；
故选：C。
6．在1L密闭容器中进行如下反应：X（g）+3Y（g）2Z（g），达到平衡时 X、Y、Z的物质的量分别为 0.1mol、0.3mol、0.2mol，保持温度和容器体积不变时，再向容器中充入X、Y、Z的物质的量0.1mol、0.3mol、0.2mol，则下列说法正确的是
A．化学平衡常数不变，平衡不移动 B．向正反应方向移动
C．向逆反应方向移动 D．容器内压强始终保持原来的2倍
【答案】B
【详解】A．平衡常数只和温度有关，温度不变，平衡常数不变，再向容器中充入X、Y、Z的物质的量0.1mol、0.3mol、0.2mol，压强增大，平衡向正向移动，故A错误；
B．等温等容条件下，再向容器中充入X、Y、Z的物质的量0.1mol、0.3mol、0.2mol，则相当于加压，平衡向正反应方向移动，故B正确；
C．根据以上分析，平衡向正反应方向移动，故C错误；
D．平衡向正反应方向移动，气体的物质的量减小，压强也发生改变，故D错误；
答案选B。
7．常温下，下列关于电解质溶液的说法正确的是
A．将pH=4的CH3COOH溶液加水稀释10倍，溶液中各离子浓度均减小
B．用 CH3COOH溶液滴定等物质的量浓度的NaOH溶液至pH=7，V（CH3COOH溶液）CH3COOH     NaCN＋H2O＋CO2=HCN＋NaHCO3

【解析】（1）
纯水在T ℃时，pH＝6，即c(H＋)＝c(OH－)＝10－6，可知Kw＝10－12，1 mol·L－1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)取决于溶液中的c(H＋)，即c(OH－)水电离＝c(H＋)＝10－12 mol·L－1，故答案为：10-12；
（2）
强酸每稀释10n倍，pH就增大n个单位，弱酸每稀释10n倍，pH增大不到n个单位，所以两溶液稀释相同的倍数后，pH(A)CH3COOH；NaCN＋H2O＋CO2=HCN＋NaHCO3。
15．“低碳循环”已引起各国家的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为化学家研究的主要课题。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质)，这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：_______。
_____C+____KMnO4+_____H2SO4→_____CO2↑+_____MnSO4+_____K2SO4+_____H2O
(2)将不同量的CO和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)，得到如下两组数据：
实验组
温度
起始量mol
平衡量mol
达到平衡
所需时间
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3

①实验2条件下平衡常数K=_______。
②实验3，若900℃时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol，则此时v正_______v逆(填“”、“=”或“”)。
③由两组实验结果，可判断该反应的正反应ΔH_______0(填“”、“=”或“”)。
(3)已知在常温常压下：
①CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)       ΔH=-1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)      ΔH=-566.0kJ/mol
③H2O(g)=4H2O(l)        ΔH=-44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：_______。
(4)对于反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)
①已知该反应的△H0，简述该设想能否实现的依据：_______。
②目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式为____。
(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9，CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为1.0×10-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为_______mol/L。
【答案】(1)5C+4KMnO4+6H2SO4=5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6H2O
(2)     0.17     ＜     ＜
(3)CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1) △H=-442.8 kJ/mol
(4)     ∆H＞0， ∆S＜0，根据∆G=∆H-∆S，可知∆G＞0，反应不能自发进行     2NO+2CO2CO2+N2
(5)1.12×10-4

【解析】（1）
反应中C元素的化合价由0升高为+4价，Mn元素的化合价由+7价降低为+2价，该反应中转移20e-，由电子守恒和质量守恒定律可知得化学反应为5C+4KMnO4+6H2SO4=5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6H2O；
（2）
①根据题意列三段式有：

该反应前后气体系数之和相等，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，所以K=≈0.17；
②若900℃时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol，Qc=≈0.47＞K，因此平衡向逆向移动，即v正＜v逆；
③实验2的初始投料为实验1的一半，压强不影响该反应的平衡，所以若温度不影响平衡，则实验1和实验2为等效平衡，若以实验1为标准，则实验2平衡时H2的物质的量为0.8mol，但实际H2的物质的量为0.4mol，说明升高温度使平衡逆向移动，该反应的逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，ΔH＜0；
（3）
根据盖斯定律，①可得甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1) △H=-442.8 kJ/mol；
（4）
①2CO(g)=2C(s)+O2(g)为吸热反应，∆H>0，且反应后熵减小即∆S0，因此在任何温度下，该反应都不能自发进行；
②CO和NO在催化剂的作用下生成N2和CO2，从而减少污染，化学方程式为：2NO+2CO2CO2+N2；
（5）
等体积混合后混合溶液中c(Na2CO3)=5×10-5mol/L，根据溶度积常数得混合溶液中c(CaCl2)==mol/L=5.6×10-5mol/L，二者等体积混合时溶质浓度降为原来的一半，所以原来氯化钙浓度为1.12×10-4mol/L。

三、填空题
16．电化学理论在钢铁防腐、废水处理中有着重要应用价值。请按要求回答下列问题。
(1)在潮湿的空气里，钢铁易发生电化学腐蚀，其中正极的电极反应式为_______。
(2)在海洋工程上，通常用铝锌镉合金(金属性：AlZnCd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：

其负极电极反应式为_______；在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝，纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是_______。
(3)工业上处理含的酸性工业废水常用以下方法：
a.往工业废水里加入适量的NaCl，搅拌均匀
b.用Fe作电极进行电解，一段时间后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生
c.过滤回收沉淀，废水达到排放标准
①电解时阳极反应式：_______。
②转变成Cr3+的离子方程式：_______。
③解释Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀的产生原因：_______。
④能否用Cu电极来代替Fe电极？_______(填“能”或“不能”)，简述理由：_______。
【答案】(1)O2+2H2O+4e-=4OH-
(2)     Al-3e-＝Al3+     合金的化学抗氧化性更强
(3)     Fe-2e－=Fe2+     6Fe2++ Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O     阴极区H+放电，Fe2+被Cr2O氧化都消耗H+，溶液碱性增强，使Cr3+、Fe3+形成Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀     不能     阳极产生的Cu2+不能将Cr2O还原到低价态

【解析】（1）
Fe在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，O2在正极得电子生成OH-，电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-；
（2）
保护海底钢铁设施，则海底钢铁应为正极被保护，而铝合金作负极，负极发生的电极反应为Al-3e-＝Al3+；由于铝表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，阻止金属继续氧化，导致Al不能继续反应，因此在实际应用中，负极材料选用铝合金而不用纯铝；
（3）
①用Fe作电极电解时，阳极为活性金属，自身发生氧化反应，电极反应式为Fe－2e－＝Fe2+；
②在酸性条件下，溶液中的Fe2+将Cr2O还原为Cr3+，同时氧化为Fe3+，结合守恒法得发生反应的离子反应方程式为6Fe2++ Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；
③阴极上H+得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e－=H2↑，Fe2+被Cr2O氧化时也会消耗溶液中的H+，导致溶液碱性增强，使Cr3+、Fe3+形成Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀；
④若用Cu电极来代替Fe电极，在阳极上铜失去电子得到的阳离子是Cu2+，该离子不具有还原性，不能和Cr2O之间发生反应，即阳极产生的Cu2+不能将Cr2O还原到低价态。