【化学】甘肃省临夏中学2019-2020学年高二上学期期中考试（理）试题(解析版）

甘肃省临夏中学2019-2020学年高二上学期期中考试（理）试题
一、选择题（每题2分）
1.下列反应属于氧化还原反应且焓变大于0的是（ ）
A. 灼热的炭与水蒸气反应 B. Zn和稀H2SO4反应制氢气
C. Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应 D. HCl溶液和NaOH溶液反应
【答案】A
【解析】
【分析】有化合价升降变化的反应是氧化还原反应，反应物总能量低于生成物总能量的反应（吸热反应）焓变大于零。
【详解】A项：灼热的炭与水蒸气反应生成CO和H2，是吸热的氧化还原反应，A项正确；
B项：Zn和稀H2SO4反应制氢气，是放热的氧化还原反应，B项错误；
C项：Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应，是吸热非氧化还原反应，C项错误；
D项：HCl溶液和NaOH溶液反应，是放热的非氧化还原反应，D项错误。
本题选A。
2.关于中和热测定实验的下列说法不正确的是（ ）
A. 烧杯间填满碎泡沫塑料是减少实验过程中的热量损失
B. 使用环形玻璃搅拌棒既可以搅拌又避免损坏温度计
C. 向盛装酸的烧杯中加碱时要小心缓慢
D. 测酸后的温度计要用水清洗后再测碱的温度
【答案】C
【解析】
【详解】A. 因泡沫塑料能隔热，则烧杯间填满碎泡沫塑料能减少实验过程中的热量损失，A项正确；
B. 环形玻璃棒能上下搅拌液体，且不导热，所以使用环形玻璃棒既可以搅拌又避免损坏温度计，B项正确；
C. 向盛装酸的烧杯中加碱时应迅速一次性加入，减少热量的散失，C项错误；
D. 测定酸后的温度计用水清洗后，不会发生酸碱中和反应，然后测定碱的温度，较准确，D项正确；
答案选C。
3.下列关于能量转化的说法中，不正确的是（ ）
A. 电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能
B. 绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能
C. 白炽灯工作时，电能全部转化为光能
D. 煤燃烧时，化学能主要转化为热能
【答案】C
【解析】分析：电解装置是将电能转化为化学能的装置；绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能；白炽灯工作时电能转化为光能和热能；物质的燃烧将化学能转化为热能和光能。
详解：A.电解水生成氢气和氧气的电解装置是将电能转化为化学能的装置，故正确；
B.绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能，故正确;
C.白炽灯工作时电能转化为光能和热能，故错误；
D.物质的燃烧将化学能转化为热能和光能，主要是热能，故正确。
故选C。
4.如图是溶液与溶液反应的实验示意图。下列分析不正确的是（ ）

A. 溶液中存在平衡：⇌
B. 平衡向逆反应方向移动
C. 溶液中减小
D. 若加入少量溶液，则会产生红褐色沉淀
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知，向⇌ 反应后溶液中继续加溶液，根据勒夏特列原理可解。
【详解】A. 溶液中存在平衡：⇌ ，A项正确；
B. 向平衡：⇌ 加溶液，平衡向正反应方向移动，B项错误；
C. 由B，平衡向正反应方向移动，溶液中减小，C项正确；
D. 若加入少量溶液，会和反应产生红褐色沉淀，D项正确；
答案选B。
5.运用相关化学知识进行判断，下列结论正确的是(　　)
A. 需要加热或高温的条件才能发生的反应一定是吸热反应
B. 对于正向吸热的可逆反应，其他条件不变时，升高温度可以使正反应速率增加，逆反应速率减小
C. 为了减小稀盐酸与过量石灰石反应的速率而不影响生成气体的量，可向反应体系中加入适量的氯化钠溶液
D. 增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应是否加热才能进行，与吸热、放热反应无关，故A错误；
B．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，故B错误；
C．向反应体系中加入适量的氯化钠溶液，盐酸的浓度减小，与过量石灰石反应的速率减慢，并且不影响生成气体的量，故C正确；
D．浓硫酸与铁反应不生成氢气，常温下发生钝化，故D错误；
答案选C。
6.下列说法或表示方法中正确的是（ ）
A. 相同条件下，等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，反应的热效应ΔH1>ΔH2
B. 由C（石墨）→C（金刚石）ΔH= +1.9kJ/mol，可知金刚石比石墨稳定
C. 已知在101kPa时，2g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则有关氢气燃烧热的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH= -571.6 kJ/mol
D. 在稀溶液中，H+(aq) + OH－(aq) = H2O(l) ΔH= -57.3kJ/mol，若将含0.5mol硫酸的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A、由于硫蒸气的能量高于硫固体，所以等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量比后者高，由于硫的燃烧为放热反应，所以ΔH1v逆
D. 在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L－1
【答案】C
【解析】
【详解】A、由表格数据可知，随着温度的升高，化学平衡常数降低，说明反应向逆反应反响进行，根据勒夏特列原理，正反应方向是放热反应，故说法正确；
B、此反应的化学平衡常数应是上述反应平衡常数的倒数，即1/5×104=2×10－5，故说法正确；
C、在80 ℃时，K=2，此时的浓度商为0.5/0.54=8>2，说明反应向逆反应方向进行，即v正p ②x点表示的正反应速率大于逆反应速率 ③y点表示的正反应速率大于逆反应速率 ④n①
C. 平衡时，①中
D. ①中的平衡转化率为40%
【答案】D
【解析】
【分析】A.浓度增大，反应速率加快；
B. 增加H2，H2自身转化率会减小，转化率会增大；
C和D.根据三段式和平衡常数可以解答。
【详解】A. 反应开始时，②中起始浓度较大，所以反应速率：②>①，A项正确；
B. ②相当于在①基础上加0.1 H2，增加H2，转化率会增大，所以的平衡转化率：②>①，B项正确；
C.设平衡时，H2浓度变化量为X，
利用三段式：
起始浓度（） 0.1 0.1 0 0
变化浓度（） X X X X
平衡浓度（） 0.1- X 0.1- X X X
K==，
则=，X=0.06。
则平衡时，①中，C项正确；
D. 由C项分析，①中的平衡转化率为 100%=60%，D项错误；
答案选D。
二、填空题（每空2分）
26.（1）N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂，已知：16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6kJ的热量；2H2O2(l)=O2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－196.4kJ·mol－1。反应N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝__kJ·mol－1。N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为__。
（2）已知拆开1mol氢气中的化学键需要消耗436kJ能量，拆开1mol氧气中的化学键需要消耗498kJ能量，根据下面的能量图，回答下列问题：：

分别写出①、②的数值：①__kJ；②__kJ。
（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1275.6kJ·mol－1
②H2O(l)=H2O(g) ΔH＝＋44.0kJ·mol－1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式__。
（4）实验室用50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有两处明显的错误，其中一处是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为__；实验室提供了0.50mol·L-1和0.55mol·L-1两种浓度的NaOH溶液，应选择__mol·L-1的NaOH溶液进行实验。

【答案】(1). −621.2 (2). N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) △H=−817.6kJ⋅mol−1 (3). 1370 (4). 1852 (5). CH3OH(l)＋3/2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝-549.8kJ·mol－1 (6). 环形玻璃搅拌棒 (7). 0.55
【解析】
【分析】先写出液态联氨燃烧的热化学方程式，然后根据盖斯定律来解答；根据断开化学键吸收能量，形成化学键释放能量分析解答；根据燃烧热的概念及盖斯定律计算书写热化学方程式；根据量热计的构造及原理分析解答。
【详解】（1）16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6kJ的热量，热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)，△H=−621.2kJ⋅mol−1 ①；2H2O2(l)=O2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－196.4kJ·mol－1 ②；根据盖斯定律，①+②得：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) △H=−817.6kJ⋅mol−1，故答案为：−621.2；N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) △H=−817.6kJ⋅mol−1；
（2）如图所示，断开2mol氢气、1mol氧气中化学键需要吸收的能量为：436kJ×2+498kJ=1370kJ，形成2mol水释放的能量为：1370kJ+482kJ=1852kJ，故答案为：1370；1852；
（3）甲醇燃烧热是指1mol甲醇完全反应生成气态二氧化碳和液态水时放出的热量，根据盖斯定律①×1/2-②×2得：CH3OH(l)＋3/2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝(－1275.6kJ·mol－1)×1/2-(＋44.0kJ·mol－1)×2=-549.8kJ·mol－1，故答案为：CH3OH(l)＋3/2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝-549.8kJ·mol－1；
（4）根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒；实验室提供了0.50mol⋅L−1和0.55mol⋅L−1两种浓度的NaOH溶液，为了使反应充分，NaOH应过量，所以选择0.55mol⋅L−1的溶液进行实验，故答案为：环形玻璃搅拌棒；0.55。
27.化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
（1）机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源。气缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H ＞0。汽车启动后，气缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，请分析两点可能的原因___________、_____________。
（2）由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为：
TiO2TiCl4Ti
已知：①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)； DH＝-393.5 kJ·mol-1
②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)； DH＝-566 kJ·mol-1
③TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)＋O2(g)； DH＝+141 kJ·mol-1
则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(s)＋2CO(g)的DH＝________________。
（3）氯气在298K、100kPa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl2约有1/3与水反应。该反应的化学方程式为______，在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，溶液中Cl—浓度_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）一定条件下，Fe3+和I—在水溶液中的反应是2I—+2Fe3+I2+2Fe2+，当反应达到平衡后，加入CCl4充分振荡，且温度不变，上述平衡向_______（选填“正反应”或“逆反应”）方向移动。请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方案_____。
（5）用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O
已知：ⅰ．此条件下反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。
ⅰⅰ.
①写出此条件下，反应A的热化学方程式___________。
②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为__________kJ。
【答案】 (1). 温度升高，反应速率加快 (2). 温度升高，有利于平衡反应正向进行 (3). -80 kJ·mol-1 (4). Cl2+H2O HCl + HClO (5). 增大 (6). 正反应 (7). 加入少许铁粉或加入少许碘（其他合理设计也可） (8). 4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1 (9). 31.9
【解析】
【分析】（1）可以从速率和平衡两个角度进行分析；
（2）利用盖斯定律解决问题；
（3）反应为可逆反应，利用勒夏特立原理分析离子浓度的变化；
（4）利用勒夏特列原理分析；
（5）利用ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能进行计算。
【详解】（1）两个方面考虑: ①温度越高,化学反应速率越快②由于正反应为吸热反应,温度越高越有利于平衡正向移动；
答案: 温度升高，反应速率加快 温度升高，有利于平衡反应正向进行
（2）已知：①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)； DH＝-393.5 kJ·mol-1
②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)； DH＝-566 kJ·mol-1
③TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)＋O2(g)； DH＝+141 kJ·mol-1
根据盖斯定律①×2-②+③可得TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(s)＋2CO(g)的DH＝-80 kJ·mol-1答案： -80 kJ·mol-1
（3）根据题意可知氯气与水的反应为可逆反应,离子方程式:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，H++OH-=H2O,生成物浓度减小,平衡正向移动,溶液中Cl—浓度增大;答案: Cl2+H2OHCl + HClO 增大
（4）Fe3+和I—在水溶液中的反应是2I—+2Fe3+I2+2Fe2+，当反应达到平衡后，加入CCl4充分振荡，CCl4可以萃取碘单质到有机层，溶液中生成物浓度减小,平衡向正反应方向移动；根据勒夏特立原理，可以采用增大生成物浓度（如加入少许碘）或者减小反应物浓度（如加入少许铁粉，铁可以把+3价的铁离子还原为+2价的亚铁离子），使平衡逆向移动；
答案：正反应 加入少许铁粉或加入少许碘
（5）①依据反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量，反应的热化学方程式为：
4HCl（g）+O2（g）2Cl2（g）+2H2O（g）△H=-115.6 KJ/mol；
②依据ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能计算：
4HCl（g）+O2（g）2Cl2（g）+2H2O（g）△H=-115.6 KJ/mol
4×H-Cl+498-（243×2+4×H-O）=-115.6，得到4×H-O-4×H-Cl=498-486+115.6=127.6
（H-O）-（H-Cl）=31.9答案：4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1 31.9
28.Ⅰ.氢气用于工业合成氨 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)；ΔH = -92.2 kJ·mol-1。一定温度下，在容积恒定密闭容器中，一定量的N2和H2反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如下图所示，其中t5 ﹑t7时刻所对应的实验条件改变分别是

t5 ___________________。t7___________________。
Ⅱ.已知化学反应①：Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g), 其平衡常数为K1；
化学反应②：Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)，其平衡常数为K2。
在温度973K和1173K情况下，K1、K2的值分别如下：
温度
K1
K2
973K
1.47
2.38
1173
2.15
1.67
（1）1173K时，若c(CO2)=2mol/L，c(CO) =5mol/L，则此时反应①平衡向__________（填“正”或“逆”）反应方向移动。
（2）现有反应③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，写出该反应的平衡常数K3的表达式：K3=_______________________（用K1 、 K2表示）。据此关系式及上表数据，能推断出反应③是______（填“吸热”或“放热”）反应。要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施是______(填写序号)。
A．缩小反应容器容积 B．扩大反应容器容积 C．降低温度
D．升高温度 E．使用合适的催化剂 F．设法减少CO的量
能判断反应③已达平衡状态的是_______________________________。
A．恒容容器中压强不变 B．混合气体中c(CO)不变
C．(H2)==(H2O) D．c(CO2)==c(CO)
（3）723K时，0.2molCO2和0.1molH2通入抽空的1L恒容密闭容器中，发生反应③，达到平衡后水的物质的量分数为0.1。则H2的转化率α（H2）=___________％。723K该反应的平衡常数为K=________________。（结果保留两位有效数字）
【答案】(1). t5 减少NH3浓度 (2). t7 降低温度 (3). 逆 (4). K3= (5). 吸热 (6). DF (7). BC (8). 30％ (9). 0.076
【解析】
【分析】I.根据图像中正逆反应速率的变化确定移动方向；
II．（1）根据Qc与K1的关系确定平衡移动方向；
（2）根据方程式确定K3=；计算K3，确定正反应为吸热反应；
（3）根据方程式列出关系进行计算。
【详解】I. t5时，正反应速率未变，逆反应速率减小，则改变外界条件为减小生成物的浓度；t7时，正逆反应速率均减小，且反应正向进行，若为减小压强，体积增大平衡逆向移动，与题意不符，若为降低温度，平衡向放热的方向移动，已知正反应为放热，则正向移动，符合题意；
II．（1）1173K时，Qc= c(CO)/c(CO2)=5/2=2.5> K1=2.15，则平衡逆反应方向移动；
（2）根据方程式，K3=，K1= ，K2=，则K3=；973K时，K3=1.47/2.38=0.62，1173K时，K3=2.15/1.67=1.29，升高温度，K值增大，平衡正向移动，则正反应为吸热反应；
A．可逆号两边气体计量数相同，缩小反应容器容积，平衡不移动，与题意不符，A错误；
B．可逆号两边气体计量数相同，扩大反应容器容积，平衡不移动，与题意不符，B错误；
C．反应为吸热反应，根据勒夏特列原理，降低温度，平衡向放热的方向移动，即逆反应方向，与题意不符，C错误；
D．反应为吸热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热的方向移动，即正反应方向，符合题意，D正确；
E．使用合适的催化剂，可提高反应速率，对化学平衡无影响，与题意不符，E错误；
F．设法减少CO的量，CO为生成物，则平衡正向移动，符合题意，F正确；
答案为DF；
A．可逆号两边气体计量数相等，反应自始至终，容器内的气体物质的量一直未变，容积为恒容，则恒容容器中压强一直不变，压强不能作为判断是否平衡的依据，A错误；
B．反应达到平衡状态时，体系中各气体的浓度不再改变，混合气体中c(CO)不变时，达到平衡状态，B正确；
C．(H2)、(H2O) 反应方向相反，物质的量之比等于计量数之比，则可判断达到平衡状态，C正确；
D．c(CO2)==c(CO)时，不能判断是否达到平衡状态，D错误；
答案为BC；
（3）CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
初始：0.2 0.1
反应：x x x x
平衡：0.2-x 0.1-x x x
x/（0.2-x+0.1-x+x+x）=0.1，则x=0.03mol，α（H2）=×100%=30%；723K时，c（CO2）=0.17mol/L，c（H2）=0.07mol/L，c（CO）=0.03mol/L，c（H2O）=0.03mol/L，K==0.076。