【化学】甘肃省兰州第一中学2019-2020学年高二上学期期中考试（理）试题（解析版）

甘肃省兰州第一中学2019-2020学年高二上学期期中考试（理）试题
第Ⅰ卷（选择题）
一、单项选择题（每小题2分，共46分。）
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. 室温时，稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1molH2O时放出的热量是57.3kJ
D. 反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自发，则该反应的△H0，T1温度下的部分实验数据为
t/s
0
500
1 000
1 500
c(N2O5)mol/L
5.00
3.52
2.50
2.50
下列说法不正确的是（ ）
A. 500 s内N2O5分解速率为2.96×10－3 mol/(L·s)
B. T1温度下的平衡常数为K1＝125，1 000 s时转化率为50%
C. 其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol/L，则T1T2，则K1>K2
【答案】C
【解析】试题分析：A.500s内N2O5的浓度变化量为5mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，故N2O5分解速率为=2.96×10-3mol/（L•s），故A正确；B.1000s、1500s时，N2O5的浓度都是2.5mol/L，说明1000s时反应到达平衡，则：
2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）
开始（mol/L）：5 0 0
变化（mol/L）：2.5 5 1.25
平衡（mol/L）：2.5 5 1.25
故该温度下，平衡常数k==125，N2O5的转化率=×100%=50%，故B正确；C．其他条件不变时，T2温度下反应到1000s时测得N2O5（g）浓度为2.98 mol/L，浓度大于2.5mol/L，平衡向逆反应方向移动，正反应为吸热反应，应为降低温度，故T1＞T2，故C错误；D．平衡常数只受温度影响，T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若K1＞K2，说明T2温度与T1温度相比，平衡向逆反应方向移动，正反应为吸热反应，应降低温度，则T1＞T2，故D正确；故选C。
17.在①、②、③容积不等的恒容密闭容器中，均充入0.1molCO和0.2molH2，在催化剂的作用下发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。测得三个容器中平衡混合物中CH3OH的体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）

A. 该反应的正反应为吸热反应
B. 三个容器的容积：①＞②＞③
C. 在P点，CO的转化率为75%
D. 在P点，向容器②中再充入CO、H2及CH3OH各0.025mol，此时υ正(CO)＜υ逆(CO)
【答案】C
【解析】
【分析】A．同一容器中，升高温度，甲醇的体积分数减小，说明升高温度平衡逆向移动；
B．相同温度下，增大压强（缩小容器容积）平衡正向移动，则甲醇的体积分数增大；
C．P点，容器中甲醇的体积分数是50%，同一容器中气体的体积分数等于其物质的量分数，设此时CO的转化率为x，
该反应中 CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
开始（mol）0.1 0.2 0
反应（mol）0.1x 0.2x 0.1x
平衡（mol）0.1（1-x） 0.2（1-x） 0.1x
甲醇的体积分数=
x=0.75
D．设容器体积为VL，由P点化学平衡常数与浓度商大小判断。
【详解】A．同一容器中，升高温度，甲醇的体积分数减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应是放热反应，故A错误；
B．相同温度下，增大压强（缩小容器容积）平衡正向移动，甲醇的体积分数增大，由图知，甲醇的体积分数大小顺序是：①＞②＞③，压强大小顺序是：①＞②＞③，容器体积为：①＜②＜③，故B错误；
C．P点，容器中甲醇的体积分数是50%，同一容器中气体的体积分数等于其物质的量分数，
设此时CO的转化率为x，
该反应中 CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
开始（mol）0.1 0.2 0
反应（mol）0.1x 0.2x 0.1x
平衡（mol）0.1（1-x） 0.2（1-x） 0.1x
甲醇的体积分数=
x=0.75，则CO的转化率为75%，故C正确；
D．设容器体积为VL，P点化学平衡常数K= =1200V2，向容器②中再充入CO、H2 及 CH3OH 各 0.025mol，此时浓度商==355.6V2＜K，说明平衡正向移动，则此时 υ正（CO）＞υ逆（CO），故D错误；
故选：C。
18.下列选项中的原因或结论与现象不对应的是（ ）
选项
现象
原因或结论
A
在H2O2中加入MnO2，能加速H2O2的分解速率
MnO2降低了反应所需的活化能
B
将盛有NO2气体的密闭容器浸泡在热水中，容器内气体颜色变深
2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0，平衡向生成NO2方向移动
C
在密闭容器中有反应：A+xB(g)2C(g)达到平衡时测得c(A)为0.5 mol·L-1，恒温条件下将容器容积扩大到原来的两倍，测得c(A)为0.4 mol·L-1
A为非气体、x＝1
D
向5mL 0.005mol·L-1FeCl3溶液中加入5mL 0.015mol·L-1 KSCN溶液，溶液呈红色，再滴加几滴1mol·L-1 KSCN溶液，溶液颜色加深
增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A、MnO2为H2O2分解催化剂，能加速H2O2的分解速率，所以MnO2降低了反应所需的活化能，故A正确；
B、NO2为红棕色，N2O4为无色，将盛有NO2气体的密闭容器浸泡在热水中，容器内气体颜色变深，说明NO2浓度增大，平衡向生成NO2方向移动，2NO2  N2O4反应△H＜0，故B正确；
C、达到平衡时测得c(A)为0.5mol/L，将容器容积扩大到原来的两倍，测得c(A)为0.4mol/L，说明减压平衡向生成A的方向移动，向左的方向气体的系数增大，故C错误；
D、再滴加几滴1mol·L-1KSCN溶液，增加了反应物浓度，溶液颜色加深，说明平衡向正反应方向移动，故D正确。
故答案选C。
19.一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. a、b、c三点溶液的pH：c＜a＜b
B. a、b、c三点CH3COOH的电离程度：c＜a＜b
C. 用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，测量结果偏小
D. a、b、c三点溶液用1 mol·L－1NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液体积：c＜a＜b
【答案】C
【解析】
【详解】A．导电能力越强，离子浓度越大，氢离子浓度越大，pH越小，则a、b、c三点溶液的pH为b＜a＜c，选项A错误；
B．随水的增多，醋酸的电离程度在增大，所以a、b、c三点醋酸的电离程度：a＜b＜c，选项B错误；
C．用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，相当于对a点溶液稀释，氢离子浓度增大，pH偏小，选项C正确；
D．a、b、c三点溶液浓度不同，但溶质的物质的量相同，所以a、b、c三点溶液用1mol/L氢氧化钠溶液中和，消耗氢氧化钠溶液体积：a=b=c，选项D错误；
答案选C。
20.25 ℃时，有下列四种溶液：
①
②
③
④
0.1 mol·L－1氨水
pH＝11氨水
0.1 mol·L－1盐酸
pH＝3盐酸
下列说法中正确的是(　　)
A. ①稀释到原来的100倍后，pH与②相同
B. 等体积①③混合、等体积②④混合所得的溶液都呈酸性
C. ①②中分别加入少量CH3COONa固体，c(NH3·H2O)/c(NH4+)的值都变小
D. ③④稀释到原来的100倍后，稀释后④溶液中的pH大
【答案】D
【解析】
【详解】A. 一水合氨是弱电解质，加水稀释促进一水合氨电离，但一水合氨不会完全电离，所以pH小于②，故A错误；
B. 等体积①③混合，二者恰好反应生成氯化铵，NH4+水解而使溶液呈酸性；等体积②④混合，因为氨水浓度远大于盐酸，所以氨水大量剩余使溶液呈碱性，故B错误；
C．向氨水中加入醋酸钠时，醋酸钠水解使溶液呈碱性，抑制一水合氨电离，则①②中c(NH3·H2O)/c(NH4+)的值都变大，故C错误；
D. ③④稀释到原来的100倍后，③④的pH分别是3和5，故D正确。
故选D。
21.下列表格中的各种情况，可以用对应选项中的图像表示的是（ ）
选项
反应
甲
乙
A
外形、大小相近的金属和水反应
Na
K
B
4mL0.01mol·L－1 KMnO4溶液分别和不同浓度的2mLH2C2O4(草酸)溶液反应
0.1mol·L－1的H2C2O4溶液
0.2mol·L－1的H2C2O4溶液
C
5mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L－1H2SO4溶液反应
热水
冷水
D
5mL4%的过氧化氢溶液分解放出O2
无MnO2粉末
加MnO2粉末
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】A．K比Na活泼，反应速率快；
B．浓度大，反应速率快；
C．温度高，反应速率快；
D．加催化剂，反应速率加快．
【详解】A．K比Na活泼，反应速率快，则图象中乙应在上方，故A错误；
B．浓度大，反应速率快，则图象中乙应在上方，故B错误；
C．温度高，反应速率快，随反应的进行，正反应速率逐渐减小，甲的温度高，图中应在上方，与图象一致，故C正确；
D．加催化剂，反应速率加快，则图中乙应在上方，故D错误；
故选：C。
22.将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应，得到如下表中的两组数据：已知2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) △H＜0
实验
编号
温度/℃
平衡常数
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
SO2
O2
SO2
O2
1
T1
K1
4
2
x
0.8
6
2
T2
K2
4
2
0.4
y
t
下列说法中不正确的是（ ）
A. x＝2.4
B. 实验1在前6 min的反应速率v(SO2)＝0.2 mol·L－1·min－1
C. K1、K2的关系：K2＞K1
D. T1、T2的关系：T1＞T2
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据表格数据知，平衡时消耗的氧气物质的量为2mol-0.8mol=1.2mol，则消耗的二氧化硫的物质的量为1.2mol×2=2.4mol，则x=4mol-2.4mol=1.6mol，故A错误；
B.实验1在前6min的平均反应速率υ（SO2）= ==0.2 mol•L-1•min-1，故B正确；
C.根据上述分析，实验1的反应限度小于实验2，则K2>K1，故C正确；
D.由上述分析可知，平衡时实验1中二氧化硫的物质的量为1.6mol，则相对于实验2，平衡逆向移动，该反应为放热反应，所以T1>T2，故D正确；
故选A。
23.硼酸(H3BO3)溶液中存在：H3BO3(aq)＋H2O(l)[B(OH)4]－(aq)＋H＋(aq)。下列说法正确的是（ ）
化学式
电离常数(298K)
硼酸
K＝5.7×10－10
碳酸
K1＝4.4×10－7
K2＝4.7×10－11
醋酸
K＝1.75×10－5
A. 等物质的量浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较，pH：前者＞后者
B. 等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较，pH：前者＞后者
C. 将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生
D. 将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生
【答案】A
【解析】
【分析】酸的电离常数越大，其酸性越强，根据电离常数知，酸性强弱顺序是：醋酸＞碳酸的一级电离＞硼酸＞碳酸的二级电离
【详解】A、醋酸的酸性大于碳酸，碳酸根离子的水解程度大于醋酸根离子，所以等物质的量浓度的碳酸钠溶液pH大于醋酸钠溶液，故A正确；
B、碳酸的电离常数大于硼酸，则等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较，pH：前者＜后者，故B错误；
C、因为碳酸的一级电离＞硼酸＞碳酸的二级电离，则碳酸钠和硼酸反应生成碳酸氢钠而不是二氧化碳，所以观察不到有气泡产生，故C错误；
D、醋酸和碳酸钠反应先生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再和醋酸反应生成二氧化碳，所以第一步不能观察到有气泡产生，将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中不一定能观察到有气泡产生，故D错误；
故选A。
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题（共54分）
24.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：

①用量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；
②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：
（1）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是___(填字母)。
A.用温度计小心搅拌 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯 D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
（2）现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为___。
（3）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：
实验序号
起始温度t1/ ℃
终止温度t2/ ℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝___(结果保留一位小数)。
（4）____(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是__。
【答案】(1). D (2). ΔH1＝ΔH2＜ΔH3 (3). －51.8kJ·mol－1 (4). 不能 (5). H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀，沉淀的生成热会影响反应的反应热
【解析】
【分析】（1）盐酸和氢氧化钠混合时，用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动，使盐酸与NaOH溶液混合均匀；
（2）弱电解质存在电离平衡，电离过程是吸热过程；
（3）根据中和热的概念和计算公式Q=cm△t中涉及的未知数据进行判断；
（4）氢氧化钡与硫酸反应生成了硫酸钡沉淀，生成沉淀的过程中会有热量变化，影响测定结果。
【详解】（1）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动；
故选D；
（2）氢氧化钠、氢氧化钙属于强碱，一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和1L 1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应放热57.3kJ；一水合氨是弱电解质，存在电离平衡，电离过程是吸热过程，稀氨水和1L 1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应放热小于57.3kJ，反应焓变是负值，所以△H1=△H2＜△H3；
（3）第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃，反应后温度为：23.2℃，反应前后温度差为：3.15℃；
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃，反应后温度为：23.4℃，反应前后温度差为：3.1℃；
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃，反应后温度为：23.6℃，反应前后温度差为：3.05℃；
50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g·cm－3=100g，c=4.18J/（g·℃），代入公式Q=cm△t得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/（g·℃）×100g×（3.15℃+3.1℃+3.05℃）÷3=1.2958kJ，所以生成1mol的水放出热量为1.2958kJ×1mol÷0.025mol=51.8kJ，即该实验测得的中和热△H=-51.8kJ·mol－1；
（4）硫酸与Ba（OH）2溶液反应除了生成水外，还生成了BaSO4沉淀，该反应中的生成热会影响反应的反应热，所以不能用Ba（OH）2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热。
25.在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应：CO2(g)+H2(g)CO(g) +H2O(g)其平衡常数K和温度t的关系如下：
t℃
700
800
850
1000
1200
K
2.6
1.7
1.0
0.9
0.6
（1）K的表达式为：___；
（2）该反应的正反应为__反应（“吸热”或“放热”）；
（3）当温度为850℃，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见表：
CO
H2O
CO2
H2
0.5mol
8.5mol
2.0mol
2.0mol
此时上述的反应中正、逆反应速率的关系式是__（填代号）。
A.υ(正)＞υ(逆) B.υ(正)＜υ(逆) C.υ(正)＝υ(逆) D.无法判断
（4）在700℃通过压缩体积增大气体压强，则该反应中H2(g)的转化率___（“增大”、“减小”或“不变”）；工业生产中，通过此方法使容器内气体压强增大以加快反应，却意外发现H2(g)的转化率也显著提高，请你从平衡原理解释其原因___。
【答案】(1). (2). 放热 (3). B (4). 不变 (5). 压强增大使水蒸气液化，降低了水蒸气的浓度，平衡向右移动
【解析】
【分析】（1）依据化学方程式和平衡常数概念书写表达式；
（2）图表数据分析平衡常数随温度升高减小，平衡逆向进行；
（3）依据图表中的数据计算浓度商，和平衡常数比较分析判断反应进行方向；
（4）CO2(g)+H2(g)CO(g) +H2O(g)，水是气态，该反应是气体体积不变的反应；
水是液态时，该反应是气体体积减小的反应。
【详解】（1）CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g），依据平衡常数概念书写K=；
（2）图表数据分析平衡常数随温度升高减小，平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应为放热反应；
（3）当温度为850℃时，反应的平衡常数K=1.0，由于反应前后气体物质的量不变，可以用物质的量代替物质的量浓度计算某时刻浓度商，Qc= =1.0625＞K=1，反应逆向进行，υ（正）＜υ（逆）；故选B；
（4）CO2(g)+H2(g)CO(g) +H2O(g)，水是气态，该反应是气体体积不变的反应，在700℃通过压缩体积增大气体压强，平衡不移动，则该反应中H2(g)的转化率不变；
水是液态时，该反应是气体体积减小的反应，压强增大使水蒸气液化，降低了水蒸气的浓度，平衡向右移动，H2的转化率增大。
26.大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。某科学小组进行O3与含I－溶液反应相关研究。
（1）O3将I－氧化生成I2的过程由3步反应组成：
①I－(aq)＋O3(g)IO－(aq)＋O2(g) ΔH1
②IO－(aq)＋H＋(aq)HIO(aq) ΔH2
③HIO(aq)＋I－(aq)＋H＋(aq)I2(aq)＋H2O(l) ΔH3
用热化学方程式表示O3氧化I－生成I2的反应___。
（2）O3在水中易分解，在一定条件下，O3的浓度减少一半时所需的时间(t)如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.0216mol·L－1。
pH
t/min
T/℃
30
4.0
5.0
6.0
20
301
231
169
58
30
158
108
48
15
50
31
35
15
7
①在30℃、pH＝4.0条件下，O3的分解速率为___mol·L－1·min－1。
②pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是____。
③根据表中数据，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为___(填字母)。
a.40℃、pH＝3.0 b.10℃、pH＝4.0 c.30℃、pH＝7.0
【答案】(1). O3(g)+2I－(aq)+2H＋(aq)=I2(aq)+H2O(l)+O2(g) △H=△H1+△H2+△H3 (2). 1.00×10-4 (3). OH－ (4). bac
【解析】
【分析】（1）反应为O3氧化I－生成I2，根据盖斯定律①+②+③可得总反应以及△H；
（2）①根据υ=△c÷△t计算；
②pH增大，则OH－浓度增大；
③根据表中数据判断pH和温度对分解速率的影响；
【详解】（1）将所给的三个反应：①+②+③可得总反应：2I－（aq）+O3（g）+2H＋（aq）=I2（aq）+O2（g）+H2O（l），△H=△H1+△H2+△H3 ；
（2）①υ=△c÷△t=0.0108mol·L－1÷108min=1.00×10-4mol/（L·min）；
②pH增大，则OH－浓度增大，pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是OH－；
③由表中数据可知，40°C、pH=3.0时，所需时间在31min～158min之间；
10°C、pH=4.0时，所需时间＞231min；
30°C、pH=7.0时，所需时间＜15min，则分解速率依次增大的顺序为b、a、c。
27.氮的氧化物既是空气的重要污染物，同时也是重要的化工原料。
（1）在373K时，向体积为2L的恒容真空容器中通入0.40molNO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g) ΔH=−57.0kJ·mol−1。测得NO2的物质的量分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表：
t/min
0
20
40
60
80
φ(NO2)
1.0
0.75
0.52
0.40
0.40
①0～20 min内，υ(N2O4)=___mol·L−1·min−1。
②上述反应中，υ正(NO2)=k1·c2(NO2)，υ逆(N2O4)=k2·c(N2O4)，其中k1、k2为速率常数，则373K时，k1、k2的数学关系式为___。改变温度至T1时k1=k2，则T1__373K（填“>”“”“”“”“ (4). < (5). > (6). (7).