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所属成套资源:2021年高二化学上学期期中测试卷及答案
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安徽师范大学附属中学2020-2021学年高二上学期期中考查化学试题(含答案)
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可能用到的相对原子质量:N—14 O—16 Zn—65 Ag—108
一、选择题:本题包括16小题,每小题只有1个选项符合题意,每小题3分,共48分。
1.下列示意图表示正确的是
A.甲图可以表示CO2(g)+C(s) == 2CO(g)(ΔH>0)反应的能量变化
B.乙图表示碳的燃烧热
C.丙图表示实验的环境温度20 ℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,测量混合液温度,结果如图(已知V1+V2=60 mL)
D.由丁图可知A、B、C的稳定性顺序为:B<A<C
2.将1L0.1mol·L-1 BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出a kJ热量;将1L 0.5 mol·L-1盐酸与足量CH3COONa溶液充分反应放出b kJ热量(不考虑醋酸钠水解);将0.5L 1mol·L-1 H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为
A.(5a+2b) kJ B.(4b-10a) kJ C.(5a-2b) kJ D.(10a+4b) kJ
3.可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+gD(g)的vt图象如图甲所示;若其他条件不变,只在反应前加入合适的催化剂,则其vt图象如图乙所示。
现有下列叙述:①a1=a2 ②a1t2 ⑥t1=t2 ⑦图甲与图乙中阴影部分的面积相等 ⑧与图甲相比,图乙中阴影部分面积较大。则下列各项中正确的组合为
A.②③⑤⑦B.②④⑥⑧ C.②④⑤⑦D.②③⑥⑧
4.下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是
选项
实验方案
实验目的
A
向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和FeCl3溶液,观察气体产生的速率
比较Cu2+和Fe3+的催化效果
B
两支试管,都加入2 mL 1 mol·L-1的酸性KMnO4溶液,再同时向两支试管分别加入2 mL 0.1mol·L-1的H2C2O4溶液和2 mL 0.05 mol·L-1的H2C2O4溶液,观察高锰酸钾溶液褪色所需时间
探究草酸浓度对反应速率影响
C
在锥形瓶内各盛有2 g锌粒(颗粒大小基本相同),然后通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol·L-1 和40 mL 18 mol·L-1的硫酸。比较两者收集10 mL氢气所用的时间
探究硫酸浓度对反应速率影响
D
探究温度对反应速率的影响
5.研究表明,在催化剂a(或催化剂b)存在下,CO2和H2能同时发生两个平行反应,反应的热化学方程式如下:① CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1=-53.7 kJ·mol-1
② CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
某实验小组控制CO2和H2初始投料比为1∶2.2。在相同压强下,经过相同反应时间测得的实验数据如下:
实验编号
T(K)
催化剂
CO2转化率(%)
甲醇选择性(%)
1
543
催化剂a
12.3
42.3
2
543
催化剂b
10.9
72.7
3
553
催化剂a
15.3
39.1
4
553
催化剂b
12.0
71.6
(备注)甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比。
下列说法不正确的是
A.相同温度下,该时段内,催化剂b对CO2转化成CH3OH有较高的选择性
B.其他条件不变,升高温度反应①中CO2转化为CH3OH平衡转化率增大
C.其他条件不变,增大反应体系压强反应②中平衡常数不变
D.反应①在无催化剂、有催化剂a和有催化剂b三种情况下能量示意图如下:
6.用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的ΔH<0,且p1<p2B.在C点时,CO转化率为75%
C.反应速率:v逆(状态A)>v逆(状态B)
D.其他条件均相同时,该反应恒压下平衡时CH3OH的体积分数小于恒容时的体积分数
7. N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其总反应为N2O(g)+CO(g) == CO2(g)+N2(g) ΔH,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是
A.ΔH=ΔH1+ΔH2B.ΔH=-226kJ·mol-1
C.由图乙知该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.为了实现转化,需不断向反应器中补充Pt2O+和Pt2O2+
8.在某温度下,将3 mol A和2 mol B充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)+B(g)C(g)+D(g),5 min后达平衡,各物质的平衡浓度的关系为:ca(A)·c(B)=c(C)·c(D)。若在温度不变的情况下将容器的体积扩大为原来的10倍,B的转化率不发生变化,则B的转化率为
A.60% B.40% C.24% D.4%
9.在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应为
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1,研究发现,反应过程中会发生副反应为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2,温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是
A.ΔH1<0,ΔH2>0
B.增大压强有利于加快合成反应的速率
C.选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生
D.生产过程中,温度越高越有利于提高CH3OH的产率
10.“接触法制硫酸”的主要反应是2SO2+O22SO3在催化剂表面的反应历程如下:
下列说法不正确的是
A.使用催化剂V2O4能同时改变正逆反应速率 B.反应②的活化能比反应①小
C.该反应的中间产物是V2O4 D.过程中既有V—O键的断裂,又有V—O键的形成
11.对下列各种溶液中所含离子的判断合理的是
A.在c(Fe3+)=1.0 mol·L-1的溶液中可能含:K+,Na+,SCN−,HCO3−
B.某溶液加铝粉有氢气放出,则溶液中可能含:K+,Na+,H+,NO3−
C.向无色溶液中加氯水变橙色,该溶液中可能含: SO42−,Br−,OH−,Ba2+
D.25℃时,在由水电离出的c(H+)=1.0×10-11mol·L-1的溶液中可能含:Mg2+,Cu2+,SO42−,NO3−
12.下列有关说法正确的是
A.反应Hg(l)+H2SO4(aq) == HgSO4(aq)+H2(g)在常温下不能自发进行,则△H<0
B.25℃时,加水稀释0.1mol·L-1氨水,溶液中c(H+)·c(OH−)和均不变
C.已知25℃时醋酸铵溶液的pH = 7,但此时由水电离出的c(H+)>10-7mol·L-1
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl 配制氯化亚锡溶液时需要加入NaOH固体
13.在常温下,下列各组溶液中的c(H+)一定等于1.0×10-7mol·L-1的是
A.pH=2和pH=12的两种溶液以等体积混合
B.将pH=5的CH3COOH溶液稀释100倍
C.pH=1的H2SO4与0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液以等体积混合
D.0.05 mol·L-1H2SO3与0.10 mol·L-1NaOH溶液以等体积混合
14.已知:25℃时某些弱酸的电离平衡常数(如表)。下面图像表示常温下,稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化。下列说法正确的是
CH3COOH
HClO
H2CO3
Ka=1.8×10-5
Ka=3.0×10-8
Ka1=4.1×10-7Ka2=5.6×10-11
A.两种酸的初始浓度:Ⅰ>Ⅱ
B. 向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为:2ClO−+CO2+H2O
== 2HClO+CO32−
C.图像中a、c两点处的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)
D.相同物质的量浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是
c(Na+)>c(ClO−)>c(CH3COO−)>c(OH−)>c(H+)
15.常温时,在H2CO3溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液中H2CO3、HCO3−和CO32−的物种分布分数(X)=与pH的关系如图所示:
下列说法正确的是
A.常温时H2CO3的第一步电离常数为10 6.4B.pH=8的溶液中:c(Na+)>c(HCO3−)
C.NaHCO3溶液中滴入少量盐酸至溶液显中性:c(Na+)=2c(CO32−)+ c(HCO3−)
D.向pH=6.4的溶液中滴加NaOH溶液至pH=8,主要发生的离子反应:HCO3−+OH−=CO32−+H2O
16.高铁酸钾(K2FeO4)是一种优良的水处理剂。25℃,其水溶液中加酸或碱改变溶液的pH时,含铁粒子的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知]。下列说法正确的是
A.K2FeO4、H2FeO4都属于强电解质
B.H2FeO4在该温度下的第一步电离常数Ka1=4.0×10-4
C.25℃,H2FeO4(aq)+H+H3FeO4+(aq)的平衡常数K>100
D.A、C两点对应溶液中水的电离程度相等
二、非选择题:本题包括4小题,共52分。
17. (14分)运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要
意义。
(1)反应:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol-1
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH2
已知CO的燃烧热为283.0 kJ·mol-1,则ΔH2=_______________。
(2)升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原因,查阅资料知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
Ⅰ.2NO(g)N2O2(g)(快);v1正=k1正·c2(NO); v1逆=k1逆·c(N2O2) ΔH1<0
Ⅱ.N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g)(慢);v2正=k2正·c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆·c2(NO2) ΔH2<0
请回答下列问题:
①一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式为K=________________________。
②决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反应_________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),反应Ⅰ的活化能E1与反应Ⅱ的活化能E2的大小关系为E1______E2(填“>”、“<”或“=”)。根据速率方程分析,升高温度该反应速率减小的原因是___________________________。
A.k2正增大,c(N2O2)增大 B.k2正减小,c(N2O2)减小
C.k2正增大,c(N2O2)减小 D.k2正减小,c(N2O2)增大
(3)在一定温度下向容积为2L的密闭容器中加入0.5molNO、0.5molCO,此时容器总压为P0kPa,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),4min时达平衡,此时测得氮气的物质的量为0.2mol,则0 ~ 4min内用CO2表示的的平均速率为_______kPa·min-1,用平衡分压表示的平衡常数Kp =__________(用含有P0的代数式表示)。达平衡后,若改变下列条件,既能加快反应速率又能提高NO的转化率的是____________
A.增大压强 B.降低温度C.再加入0.5molNO、0.5molCOD.分离出部分N2
18.(12分)甲烷水蒸气重整制取的合成气可用于熔融碳酸盐燃料电池。
(1)甲烷水蒸气重整制取合成气反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ∆H=+206 kJ/mol。向体积为2 L密闭容器中,按n(H2O) ∶n(CH4) =1投料:
a.保持温度为T1时,测得CH4(g)的浓度随时间变化曲线如图1所示。
b.其他条件相同时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图2所示。
图1 图2
结合图1,写出反应达平衡的过程中的能量变化:____________kJ。根据图2判断:
ⅰ.a点所处的状态不是化学平衡状态,理由是_______________________________。
ⅱ.CH4的转化率:c>b,原因是___________________________________________。
(2)一定温度下,在容积均为2 L的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,发生反应:CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g),10 min后达到平衡。
容器
甲
乙
反应物投入量
1 mol CO2、3 mol H2
a mol CO2、b mol H2、
c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g)(a、b、c均不为零)
若甲容器平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,则反应10 min内甲容器中以CH3OH(g)表示的化学反应速率为;要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则乙容器中c的取值范围为。
氢气可将CO2还原为甲烷,反应为CO2(g) + 4H2(g)CH4(g) + 2H2O(g)。ShyamKattel等结合实验 与计算机模拟结果,研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程,前三步历程如图所示,其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面用“·”标注,Ts表示过渡态。从物质吸附在催化剂表面到形成过渡态的过程会_____________(填“放出热量”或“吸收热量”);反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为。
19.(12分)德国化学家哈伯(F.Haber)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。合成氨为解决世界的粮食问题作出了重要贡献。其原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1。
(1)若已知H—H键的键能为436.0kJ·mol-1,N—H的键能为390.8kJ·mol-1,则NN的键能约为_____kJ·mol-1。
(2)合成氨反应不加催化剂很难发生,催化剂铁触媒加入后参与了反应降低了活化能。其能量原理如图所示,则加了催化剂后整个反应的速率由______决定(填“第一步反应”或者“第二步反应”),未使用催化剂时逆反应活化能______正反应活化能(填“大于”“小于”或者“等于”)。
(3)一定温度下恒容容器中,以不同的H2和N2物质的量之比加入,平衡时NH3体积分数如图所示,则H2转化率a点______b点(填“大于”“小于”或者“等于”)。若起始压强为20MPa,则b点时体系的总压强约为______MPa(保留两位有效数字)。
(4)常温下,向20mL的0.1mol·L-1的盐酸中通入一定量氨气反应后溶液呈中性(假设溶液体积变化忽略不计)则所得溶液中c(NH4+)=_______。
20.(14分)回答下列问题:
(1)25℃时,已知部分物质的电离平衡常数:NH3·H2O:2×10-5,HClO:3×10-8;则0.1mol·L-1NH4ClO溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________;ClO−水解反应的平衡常数Kh=________(保留两位有效数字)。
(2)某小组同学探究饱和NaClO和KAl(SO4)2溶液混合反应的实验,发现产生大量的白色胶状沉淀。出现上述现象的原因是(请用反应的离子方程式表示)。
(3)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I−),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100 mL 0.100 0 mol·L-1 NH4SCN标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL AgNO3标准溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d.用0.100 0 mol·L-1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。
e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL
10.24
10.02
9.98
f.数据处理。回答下列问题:
①滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是_____________________________。
②测得c(I−)=mol·L-1。
③在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为______________。
④下列操作对c(I−)测定结果的影响偏高的是。
A.若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出
B.若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面
C.用滴定管量取25.00 mL待测NaI溶液,读取初始液面示数时有气泡,后来无气泡
高二化学试题参考答案
1.D 2.A 3.C 4.D 5.B 6.B 7.D 8.A 9.D 10.A
11.D 12.C 13.C 14.C 15.B 16.B
17.(14分)
(1)-746.5kJ·mol-1(2分)
(2)① (k1正·k2正)/(k1逆·k2逆)(2分) ②Ⅱ(1分)<(1分) C(2分)
(3)0.1P0(2分) 320/P0kPa-1(2分) AC(2分)
18.(12分)
(1)吸收412(x-y)或+412(x-y)(1分)
ⅰ.催化剂不能改变物质的平衡转化率;750℃时,反应相同时间,a点对应的CH4的转化率低于使用Ⅰ时CH4的转化率(2分)
ⅱ.反应吸热,温度升高,反应速率增大。(2分)
(2)0.02 mol·L-1·min-1(2分) 0.4
19.(12分)
(1)944.4(2分)
(2) 第一步反应(2分)大于(2分)
(3) 小于(2分) 19(2分)
(4) 0.1mol·L-1(2分)
20.(14分)
(1)c(NH4+)>c(ClO−)>c(OH−)>c(H+) (2分) 3.3×10-7(2分)
(2)3ClO−+Al3++3H2O == 3HClO+Al(OH)3↓ (2分)
(3)①防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解) (2分) ② 0.0600(2分)
③用NH4SCN标准溶液润洗滴定管2~3次(2分) ④ AB(2分)
高二化学答题卡
高二化学试题参考答案
1.D 2.A 3.C 4.D 5.B 6.B 7.D 8.A 9.D 10.A
11.D 12.C 13.C 14.C 15.B 16.B
17.(14分)
(1)-746.5kJ·mol-1(2分)
(2)① (k1正·k2正)/(k1逆·k2逆)(2分) ②Ⅱ(1分) < (1分) C(2分)
(3)0.1P0 (2分) 320/P0kPa-1(2分) AC(2分)
18.(12分)
(1)吸收412(x-y) 或 +412(x-y)(1分)
ⅰ.催化剂不能改变物质的平衡转化率;750℃时,反应相同时间,a点对应的CH4的转化率低于使用Ⅰ时CH4的转化率(2分)
ⅱ.反应吸热,温度升高,反应速率增大。(2分)
(2)0.02 mol·L-1·min-1(2分) 0.4
19.(12分)
(1)944.4(2分)
(5) 第一步反应(2分) 大于(2分)
(6) 小于(2分) 19(2分)
(7) 0.1mol·L-1(2分)
20.(14分)
(1)c(NH4+)>c(ClO−)>c(OH−)>c(H+) (2分) 3.3×10-7(2分)
(2)3ClO−+Al3++3H2O == 3HClO+Al(OH)3↓ (2分)
(3)①防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解) (2分) ② 0.0600(2分)
③用NH4SCN标准溶液润洗滴定管2~3次(2分) ④AB(2分)
一、选择题:本题包括16小题,每小题只有1个选项符合题意,每小题3分,共48分。
1.下列示意图表示正确的是
A.甲图可以表示CO2(g)+C(s) == 2CO(g)(ΔH>0)反应的能量变化
B.乙图表示碳的燃烧热
C.丙图表示实验的环境温度20 ℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,测量混合液温度,结果如图(已知V1+V2=60 mL)
D.由丁图可知A、B、C的稳定性顺序为:B<A<C
2.将1L0.1mol·L-1 BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出a kJ热量;将1L 0.5 mol·L-1盐酸与足量CH3COONa溶液充分反应放出b kJ热量(不考虑醋酸钠水解);将0.5L 1mol·L-1 H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为
A.(5a+2b) kJ B.(4b-10a) kJ C.(5a-2b) kJ D.(10a+4b) kJ
3.可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+gD(g)的vt图象如图甲所示;若其他条件不变,只在反应前加入合适的催化剂,则其vt图象如图乙所示。
现有下列叙述:①a1=a2 ②a1
A.②③⑤⑦B.②④⑥⑧ C.②④⑤⑦D.②③⑥⑧
4.下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是
选项
实验方案
实验目的
A
向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和FeCl3溶液,观察气体产生的速率
比较Cu2+和Fe3+的催化效果
B
两支试管,都加入2 mL 1 mol·L-1的酸性KMnO4溶液,再同时向两支试管分别加入2 mL 0.1mol·L-1的H2C2O4溶液和2 mL 0.05 mol·L-1的H2C2O4溶液,观察高锰酸钾溶液褪色所需时间
探究草酸浓度对反应速率影响
C
在锥形瓶内各盛有2 g锌粒(颗粒大小基本相同),然后通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol·L-1 和40 mL 18 mol·L-1的硫酸。比较两者收集10 mL氢气所用的时间
探究硫酸浓度对反应速率影响
D
探究温度对反应速率的影响
5.研究表明,在催化剂a(或催化剂b)存在下,CO2和H2能同时发生两个平行反应,反应的热化学方程式如下:① CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1=-53.7 kJ·mol-1
② CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
某实验小组控制CO2和H2初始投料比为1∶2.2。在相同压强下,经过相同反应时间测得的实验数据如下:
实验编号
T(K)
催化剂
CO2转化率(%)
甲醇选择性(%)
1
543
催化剂a
12.3
42.3
2
543
催化剂b
10.9
72.7
3
553
催化剂a
15.3
39.1
4
553
催化剂b
12.0
71.6
(备注)甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比。
下列说法不正确的是
A.相同温度下,该时段内,催化剂b对CO2转化成CH3OH有较高的选择性
B.其他条件不变,升高温度反应①中CO2转化为CH3OH平衡转化率增大
C.其他条件不变,增大反应体系压强反应②中平衡常数不变
D.反应①在无催化剂、有催化剂a和有催化剂b三种情况下能量示意图如下:
6.用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的ΔH<0,且p1<p2B.在C点时,CO转化率为75%
C.反应速率:v逆(状态A)>v逆(状态B)
D.其他条件均相同时,该反应恒压下平衡时CH3OH的体积分数小于恒容时的体积分数
7. N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其总反应为N2O(g)+CO(g) == CO2(g)+N2(g) ΔH,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是
A.ΔH=ΔH1+ΔH2B.ΔH=-226kJ·mol-1
C.由图乙知该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.为了实现转化,需不断向反应器中补充Pt2O+和Pt2O2+
8.在某温度下,将3 mol A和2 mol B充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)+B(g)C(g)+D(g),5 min后达平衡,各物质的平衡浓度的关系为:ca(A)·c(B)=c(C)·c(D)。若在温度不变的情况下将容器的体积扩大为原来的10倍,B的转化率不发生变化,则B的转化率为
A.60% B.40% C.24% D.4%
9.在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应为
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1,研究发现,反应过程中会发生副反应为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2,温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是
A.ΔH1<0,ΔH2>0
B.增大压强有利于加快合成反应的速率
C.选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生
D.生产过程中,温度越高越有利于提高CH3OH的产率
10.“接触法制硫酸”的主要反应是2SO2+O22SO3在催化剂表面的反应历程如下:
下列说法不正确的是
A.使用催化剂V2O4能同时改变正逆反应速率 B.反应②的活化能比反应①小
C.该反应的中间产物是V2O4 D.过程中既有V—O键的断裂,又有V—O键的形成
11.对下列各种溶液中所含离子的判断合理的是
A.在c(Fe3+)=1.0 mol·L-1的溶液中可能含:K+,Na+,SCN−,HCO3−
B.某溶液加铝粉有氢气放出,则溶液中可能含:K+,Na+,H+,NO3−
C.向无色溶液中加氯水变橙色,该溶液中可能含: SO42−,Br−,OH−,Ba2+
D.25℃时,在由水电离出的c(H+)=1.0×10-11mol·L-1的溶液中可能含:Mg2+,Cu2+,SO42−,NO3−
12.下列有关说法正确的是
A.反应Hg(l)+H2SO4(aq) == HgSO4(aq)+H2(g)在常温下不能自发进行,则△H<0
B.25℃时,加水稀释0.1mol·L-1氨水,溶液中c(H+)·c(OH−)和均不变
C.已知25℃时醋酸铵溶液的pH = 7,但此时由水电离出的c(H+)>10-7mol·L-1
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl 配制氯化亚锡溶液时需要加入NaOH固体
13.在常温下,下列各组溶液中的c(H+)一定等于1.0×10-7mol·L-1的是
A.pH=2和pH=12的两种溶液以等体积混合
B.将pH=5的CH3COOH溶液稀释100倍
C.pH=1的H2SO4与0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液以等体积混合
D.0.05 mol·L-1H2SO3与0.10 mol·L-1NaOH溶液以等体积混合
14.已知:25℃时某些弱酸的电离平衡常数(如表)。下面图像表示常温下,稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化。下列说法正确的是
CH3COOH
HClO
H2CO3
Ka=1.8×10-5
Ka=3.0×10-8
Ka1=4.1×10-7Ka2=5.6×10-11
A.两种酸的初始浓度:Ⅰ>Ⅱ
B. 向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为:2ClO−+CO2+H2O
== 2HClO+CO32−
C.图像中a、c两点处的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)
D.相同物质的量浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是
c(Na+)>c(ClO−)>c(CH3COO−)>c(OH−)>c(H+)
15.常温时,在H2CO3溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液中H2CO3、HCO3−和CO32−的物种分布分数(X)=与pH的关系如图所示:
下列说法正确的是
A.常温时H2CO3的第一步电离常数为10 6.4B.pH=8的溶液中:c(Na+)>c(HCO3−)
C.NaHCO3溶液中滴入少量盐酸至溶液显中性:c(Na+)=2c(CO32−)+ c(HCO3−)
D.向pH=6.4的溶液中滴加NaOH溶液至pH=8,主要发生的离子反应:HCO3−+OH−=CO32−+H2O
16.高铁酸钾(K2FeO4)是一种优良的水处理剂。25℃,其水溶液中加酸或碱改变溶液的pH时,含铁粒子的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知]。下列说法正确的是
A.K2FeO4、H2FeO4都属于强电解质
B.H2FeO4在该温度下的第一步电离常数Ka1=4.0×10-4
C.25℃,H2FeO4(aq)+H+H3FeO4+(aq)的平衡常数K>100
D.A、C两点对应溶液中水的电离程度相等
二、非选择题:本题包括4小题,共52分。
17. (14分)运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要
意义。
(1)反应:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol-1
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH2
已知CO的燃烧热为283.0 kJ·mol-1,则ΔH2=_______________。
(2)升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原因,查阅资料知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
Ⅰ.2NO(g)N2O2(g)(快);v1正=k1正·c2(NO); v1逆=k1逆·c(N2O2) ΔH1<0
Ⅱ.N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g)(慢);v2正=k2正·c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆·c2(NO2) ΔH2<0
请回答下列问题:
①一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式为K=________________________。
②决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反应_________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),反应Ⅰ的活化能E1与反应Ⅱ的活化能E2的大小关系为E1______E2(填“>”、“<”或“=”)。根据速率方程分析,升高温度该反应速率减小的原因是___________________________。
A.k2正增大,c(N2O2)增大 B.k2正减小,c(N2O2)减小
C.k2正增大,c(N2O2)减小 D.k2正减小,c(N2O2)增大
(3)在一定温度下向容积为2L的密闭容器中加入0.5molNO、0.5molCO,此时容器总压为P0kPa,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),4min时达平衡,此时测得氮气的物质的量为0.2mol,则0 ~ 4min内用CO2表示的的平均速率为_______kPa·min-1,用平衡分压表示的平衡常数Kp =__________(用含有P0的代数式表示)。达平衡后,若改变下列条件,既能加快反应速率又能提高NO的转化率的是____________
A.增大压强 B.降低温度C.再加入0.5molNO、0.5molCOD.分离出部分N2
18.(12分)甲烷水蒸气重整制取的合成气可用于熔融碳酸盐燃料电池。
(1)甲烷水蒸气重整制取合成气反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ∆H=+206 kJ/mol。向体积为2 L密闭容器中,按n(H2O) ∶n(CH4) =1投料:
a.保持温度为T1时,测得CH4(g)的浓度随时间变化曲线如图1所示。
b.其他条件相同时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图2所示。
图1 图2
结合图1,写出反应达平衡的过程中的能量变化:____________kJ。根据图2判断:
ⅰ.a点所处的状态不是化学平衡状态,理由是_______________________________。
ⅱ.CH4的转化率:c>b,原因是___________________________________________。
(2)一定温度下,在容积均为2 L的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,发生反应:CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g),10 min后达到平衡。
容器
甲
乙
反应物投入量
1 mol CO2、3 mol H2
a mol CO2、b mol H2、
c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g)(a、b、c均不为零)
若甲容器平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,则反应10 min内甲容器中以CH3OH(g)表示的化学反应速率为;要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则乙容器中c的取值范围为。
氢气可将CO2还原为甲烷,反应为CO2(g) + 4H2(g)CH4(g) + 2H2O(g)。ShyamKattel等结合实验 与计算机模拟结果,研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程,前三步历程如图所示,其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面用“·”标注,Ts表示过渡态。从物质吸附在催化剂表面到形成过渡态的过程会_____________(填“放出热量”或“吸收热量”);反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为。
19.(12分)德国化学家哈伯(F.Haber)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。合成氨为解决世界的粮食问题作出了重要贡献。其原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1。
(1)若已知H—H键的键能为436.0kJ·mol-1,N—H的键能为390.8kJ·mol-1,则NN的键能约为_____kJ·mol-1。
(2)合成氨反应不加催化剂很难发生,催化剂铁触媒加入后参与了反应降低了活化能。其能量原理如图所示,则加了催化剂后整个反应的速率由______决定(填“第一步反应”或者“第二步反应”),未使用催化剂时逆反应活化能______正反应活化能(填“大于”“小于”或者“等于”)。
(3)一定温度下恒容容器中,以不同的H2和N2物质的量之比加入,平衡时NH3体积分数如图所示,则H2转化率a点______b点(填“大于”“小于”或者“等于”)。若起始压强为20MPa,则b点时体系的总压强约为______MPa(保留两位有效数字)。
(4)常温下,向20mL的0.1mol·L-1的盐酸中通入一定量氨气反应后溶液呈中性(假设溶液体积变化忽略不计)则所得溶液中c(NH4+)=_______。
20.(14分)回答下列问题:
(1)25℃时,已知部分物质的电离平衡常数:NH3·H2O:2×10-5,HClO:3×10-8;则0.1mol·L-1NH4ClO溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________;ClO−水解反应的平衡常数Kh=________(保留两位有效数字)。
(2)某小组同学探究饱和NaClO和KAl(SO4)2溶液混合反应的实验,发现产生大量的白色胶状沉淀。出现上述现象的原因是(请用反应的离子方程式表示)。
(3)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I−),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100 mL 0.100 0 mol·L-1 NH4SCN标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL AgNO3标准溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d.用0.100 0 mol·L-1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。
e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL
10.24
10.02
9.98
f.数据处理。回答下列问题:
①滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是_____________________________。
②测得c(I−)=mol·L-1。
③在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为______________。
④下列操作对c(I−)测定结果的影响偏高的是。
A.若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出
B.若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面
C.用滴定管量取25.00 mL待测NaI溶液,读取初始液面示数时有气泡,后来无气泡
高二化学试题参考答案
1.D 2.A 3.C 4.D 5.B 6.B 7.D 8.A 9.D 10.A
11.D 12.C 13.C 14.C 15.B 16.B
17.(14分)
(1)-746.5kJ·mol-1(2分)
(2)① (k1正·k2正)/(k1逆·k2逆)(2分) ②Ⅱ(1分)<(1分) C(2分)
(3)0.1P0(2分) 320/P0kPa-1(2分) AC(2分)
18.(12分)
(1)吸收412(x-y)或+412(x-y)(1分)
ⅰ.催化剂不能改变物质的平衡转化率;750℃时,反应相同时间,a点对应的CH4的转化率低于使用Ⅰ时CH4的转化率(2分)
ⅱ.反应吸热,温度升高,反应速率增大。(2分)
(2)0.02 mol·L-1·min-1(2分) 0.4
19.(12分)
(1)944.4(2分)
(2) 第一步反应(2分)大于(2分)
(3) 小于(2分) 19(2分)
(4) 0.1mol·L-1(2分)
20.(14分)
(1)c(NH4+)>c(ClO−)>c(OH−)>c(H+) (2分) 3.3×10-7(2分)
(2)3ClO−+Al3++3H2O == 3HClO+Al(OH)3↓ (2分)
(3)①防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解) (2分) ② 0.0600(2分)
③用NH4SCN标准溶液润洗滴定管2~3次(2分) ④ AB(2分)
高二化学答题卡
高二化学试题参考答案
1.D 2.A 3.C 4.D 5.B 6.B 7.D 8.A 9.D 10.A
11.D 12.C 13.C 14.C 15.B 16.B
17.(14分)
(1)-746.5kJ·mol-1(2分)
(2)① (k1正·k2正)/(k1逆·k2逆)(2分) ②Ⅱ(1分) < (1分) C(2分)
(3)0.1P0 (2分) 320/P0kPa-1(2分) AC(2分)
18.(12分)
(1)吸收412(x-y) 或 +412(x-y)(1分)
ⅰ.催化剂不能改变物质的平衡转化率;750℃时,反应相同时间,a点对应的CH4的转化率低于使用Ⅰ时CH4的转化率(2分)
ⅱ.反应吸热,温度升高,反应速率增大。(2分)
(2)0.02 mol·L-1·min-1(2分) 0.4
19.(12分)
(1)944.4(2分)
(5) 第一步反应(2分) 大于(2分)
(6) 小于(2分) 19(2分)
(7) 0.1mol·L-1(2分)
20.(14分)
(1)c(NH4+)>c(ClO−)>c(OH−)>c(H+) (2分) 3.3×10-7(2分)
(2)3ClO−+Al3++3H2O == 3HClO+Al(OH)3↓ (2分)
(3)①防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解) (2分) ② 0.0600(2分)
③用NH4SCN标准溶液润洗滴定管2~3次(2分) ④AB(2分)
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