学年河北省武邑中学高二上学期期中考试化学试题解析版Word格式.docx
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3.下列有关能量的判断或表示方法正确的是()
A.已知石墨比金刚石更稳定,则可知C(石墨)=C(金刚石),△H>
B.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更多
C.由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);
△H=-57.3kJ·
mol-1,可知:
含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量等于57.3kJ
D.已知H2燃烧热△H=-285.8kJ·
mol-1,则氢气燃烧的热化学方程式为:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);
△H=-285.8kJ·
mol-1
『答案』A
【分析】A.能量越低,物质越稳定,石墨比金刚石更稳定,即石墨转化成金刚石需要吸收能量;
B.硫蒸气变成硫固体放热,根据盖斯定律进行分析判断
C.中和热指强酸强碱的稀溶液发生中和反应,生成1mol水时所释放出的热量;
D.燃烧热指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所释放出的热量。
【详解】A.能量越低,物质越稳定,石墨比金刚石更稳定,即石墨转化成金刚石需要吸收能量,则可知C(石墨)=C(金刚石),△H>
0,A项正确;
B.硫蒸气变成硫固体放热,等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量更多,B项错误;
C.中和热指强酸强碱的稀溶液发生中和反应,生成1mol水时所释放出的热量,CH3COOH为弱酸,发生反应放出的热量小于57.3kJ,C项错误;
D.燃烧热指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所释放出的热量,氢气燃烧的热化学方程式为:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);
4.下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是()
A.1molH2O在不同状态时的熵值:
S[H2O(s)]<S[H2O(g)]
B.自发进行的反应一定能迅速进行
C.CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g)△H>0能否自发进行与温度有关
D.常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H>0
【分析】A.同种物质熵值,气体大于液体大于固体
B.自发进行的反应速率取决于物质的性质和外界条件;
C.该反应为熵增加的反应,利用复合判据分析;
D.反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,ΔG=△H-TΔS>
0,据此判断。
【详解】A.同种物质熵值,气体大于液体大于固体,A项正确;
B.自发进行的反应速率取决于物质的性质和外界条件,不一定能迅速发生,B项错误;
C.该反应为熵增加的反应,即ΔS>
0,又△H>0,ΔG=△H-TΔS<
0时反应自发进行,因此,该反应能否自发进行与温度有关,C项正确;
0,又ΔS>
0,则△H>0,D项正确;
『答案』选B。
5.在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用V(A)、V(B)、V(C)表示。
已知V(A)、V(B)、V(C)之间有以下关系2V(B)=3V(A),3V(C)=2V(B),则此反应可表示为()
A.A+B=CB.A+3B=2C
C.3A+B=2CD.2A+3B=2C
『答案』D
【详解】2V(B)=3V(A),3V(C)=2V(B),则V(A):
V(B)=2:
3,V(B):
V(C)=3:
2,计量数之比为2:
3:
2,方程式为2A+3B=2C,『答案』为D。
6.下列有关乙烯的说法,其中错误的是()
A.乙烯分子的双键中有一个键较易断裂
B.乙烯分子里所有原子都在同一平面上,且碳氢键之间的键角约为120°
C.乙烯的化学性质比乙烷活泼
D.乙烯和环丙烷(
)的分子组成符合通式CnH2n,因此它们属于同系物
『解析』试题分析:
A.乙烯分子的双键中有一个键较易断裂,化学性质活泼,故A正确;
B.乙烯分子是平面结构,所有原子都在同一平面上,且碳氢键之间的键角为120°
,故B正确;
C.碳碳双键不稳定,乙烯的化学性质比乙烷活泼,故C正确;
D.乙烯和环丙烷(
)的分子组成符合通式CnH2n,但结构不相似,因此它们不属于同系物,故D错误,『答案』为D。
7.下列关于苯的叙述正确的是()
A.反应
为取代反应,有机产物的密度比水小
B.反应
为取代反应,有机产物是一种烃
C.反应
中1mol苯最多与
发生加成反应,是因为苯分子含有三个碳碳双键
D.反应
为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有较多
黑烟
【详解】A、苯与液溴在铁做催化剂的条件下生成溴苯和溴化氢,属于取代反应,溴苯的密度大于水,故A错误;
B、苯与浓硫酸、浓硝酸的混合液加热发生取代反应生成硝基苯,有机产物硝基苯是烃的衍生物,故B错误;
C.1mol苯最多与
发生加成反应,苯中的碳碳键是介于单键和双键之间的独特键,苯分子不含碳碳双键,故C错误;
D.苯分子中含碳量高,燃烧的现象是火焰明亮并带有较多的黑烟,故D正确,『答案』选D。
8.某单烯烃经氢化后得到的饱和烃是,该烯烃可能有的结构有( )
A.2种B.3种C.4种D.5种
『解析』根据烯烃与
加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均含有原子的碳原子间是对应烯烃存在
的位置,该烷烃
中能形成双键键位置有:
1和2之间、2和3之间;
2和6、4和5、4和7与1、2形成的
键相同,3和4与2和6位置形成的
键相同,故该烯烃共有2种;
正确选项A。
9.下列有关电化学知识的描述正确的是()
A.行人踩踏发电瓷砖(原理是利用行人踩踏地板产生的振动来发电)是将化学能转化为电能
B.某原电池反应为Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥可以装有含琼胶的KCl饱和溶液
C.因为铁的活泼性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中,若能组成原电池,必是铁作负极、铜作正极
D.理论上,任何能自发进行的且能放出能量的氧化还原反应都可设计成原电池
【详解】A项、行人踩踏发电瓷砖是将动能转化为电能,故A错误;
B项、KCl饱和溶液会与AgNO3溶液发生反应:
KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3,反应生成AgCl沉淀会使盐桥中溶液的离子浓度减小,导电性减弱,所以不能使用KCl饱和溶液,可换成KNO3饱和溶液,故B错误;
C项、铁遇到冷的浓硝酸会发生钝化,铁、铜在入浓硝酸中构成原电池时,铁作正极,铜作负极,故C错误;
D项、构成原电池首要的条件是自发的发生氧化还原反应,所以理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池,故D正确。
故选D。
10.在容积为1L的恒容密闭容器中充入CO(g)和H2O(g),发生反应:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
ΔH<
0,所得实验数据如下表:
实验
编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(CO)
n(H2O)
n(CO2)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.080
③
0.20
0.30
a
④
900
0.15
b
下列说法正确的是()
A.实验①中,若5min时测得n(CO2)=0.050mol,则0至5min时间内,用H2表示的平均反应速率υ(H2)=5.0×
10-2mol/(L·
min)
B.实验②中,该条件下反应的平衡常数K=2.0
C.实验③中,达到平衡时,CO的转化率为60%
D.实验④中,达到平衡时,b>0.060
【详解】A.速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=v(CO2)=
=
=1.0×
10-2mol/(L•min),A项错误;
B.实验②中平衡时CO2为0.080mol,则:
由于反应中气体的化学计量数相等,可以用物质的量代替浓度计算平衡常数,故实验②中,该反应的平衡常数K=
=
=1,B项错误;
C.温度不变,平衡常数不变,则K=1,因平衡时n(CO2)=amol,则列三段式如下:
则K=
=1,解得a=0.12,实验③中CO的转化率=
×
100%=60%,C项正确;
D.该反应为放热反应,则升高温度,平衡常数K减小,所以K(900℃)<K(800℃)<1,平衡时CO2为bmol,则:
<1,解得b<0.060,D项错误;
『答案』为C。
11.对平衡CO2(g)
CO2(aq)△H=-19.75kJ/mol,为增大二氧化碳气体在水中
溶解度,应采用的方法是()
A.升温增压B.降温减压
C升温减压D.降温增压
【详解】CO2(g)
CO2(aq)△H=-19.75kJ/mol的正向是气体体积减小的放热过程,要使CO2在水中的溶解度增大,即使平衡正向移动,可以降低温度、增大压强,『答案』选D。
12.常温下,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为()
A.0.01mol·
L-1B.0.017mol·
L-1
C.0.05mol·
L-1D.0.50mol·
【分析】取浓度相等的NaOH和HCl溶液,以3:
2体积比相混和后pH=12,说明碱过量,剩余的c(OH-)=0.01mol/L,据此列式计算原溶液的浓度。
【详解】设NaOH和HCl的物质的量浓度均为c,NaOH和HCl溶液以3:
2体积比相混合,体积分别为3V、2V,
酸碱混合后pH=12,则碱过量,剩余的氢氧根离子浓度为:
c(OH−)=0.01mol·
L-1,
则:
c(OH−)=
=0.01mol·
解得:
c=0.05mol·
L-1,C项正确,
『答案』选C。
13.常温下,下列各组离子在指定溶液能大量共存的是()
A.pH=1的溶液中:
Fe2+、NO3-、SO42-、Na+
B.由水电离的c(H+)=1×
10-14mol·
L-1的溶液中:
Ca2+、K+、Cl-、HCO3-
C.
=1012的溶液中:
NH4+、Al3+、NO3-、Cl-
D.c(Fe3+)=0.1mol·
K+、ClO-、SO42-、SCN-
【分析】A.pH=1的溶液为酸性溶液,体系中发生氧化还原反应;
L-1的溶液可以是酸性溶液也可以是碱性溶液;
=1012的溶液是酸性溶液;
D.Fe3+可与SCN-发生络合反应。
【详解】A.pH=1的溶液为酸性溶液,Fe2+、NO3-在酸性条件下发生氧化还原反应,不能大量共存,A项错误;
L-1的溶液可以是酸性溶液也可以是碱性溶液,酸性或碱性溶液中HCO3-均不能大量共存,B项错误;
=1012的溶液是酸性溶液,NH4+、Al3+、NO3-、Cl-在酸性条件下均可大量共存,C项正确;
L-1的溶液中,Fe3+可与SCN-发生络合反应,不能大量共存,D项错误;
14.下列三个化学反应的平衡常数(K1、K2、K3)与温度的关系分别如下表所示:
化学反应
平衡常数
温度
973K
1173K
①Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)ΔH1
K1
1.47
2.15
②Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g)ΔH2
K2
2.38
1.67
③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)ΔH3
K3
?
则下列说法正确的是()
A.ΔH1<0,ΔH2>0
B.反应①②③的反应热满足关系:
ΔH2-ΔH1=ΔH3
C.反应①②③的平衡常数满足关系:
K1·
K2=K3
D.要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取升温措施
【详解】A.反应①温度升高,K值增大,则反应吸热,△H1>0,反应②温度升高,K值减小,则反应放热,△H2<0,故A错误;
B.根据盖斯定律可得,②-①=③,则有△H2-△H1=△H3,故B正确;
C.K1=
,K2=
,K3=
,则有K2÷
K1=K3,故C错误;
D.根据K2÷
K1=K3,可知反应③在973K时的K值比1173K时的K值大,温度升高,K值减小,则反应放热,所以要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取降温措施,故D错误。
故选B。
15.在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:
NO(g)+CO(g)
N2(g)+CO2(g);
ΔH=-373.2kJ/mol,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是()
A.加催化剂同时升高温度B.加催化剂同时增大压强
C.升高温度同时充入N2D.降低温度同时增大压强
【分析】加快反应速率可以升温、加压、增大浓度、加入催化剂,增大NO的转化率必须在不加入NO的基础上使平衡正向移动。
【详解】A.加催化剂同时升高温度,催化剂加快反应速率,升温平衡逆向进行,一氧化氮转化率减小,故A错误;
B.加催化剂同时增大压强,催化剂加快反应速率,正反应气体体积减小,增大压强平衡正向进行,一氧化氮转化率增大,故B正确;
C.升高温度同时充入N2,升温速率增大,平衡逆向进行,加氮气平衡逆向进行,一氧化氮转化率减小,故C错误;
D.降低温度反应速率减小,加压反应速率增大,无法确定反应速率的变化情况,故D错误。
故『答案』选B。
16.反应:
A(g)+3B(g)
2C(g)ΔH<0,达平衡后,将气体混合物的温度降低,下列叙述中正确的是()
A.正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动
【分析】该反应正反应为放热反应,降低温度,该反应的正逆反应速率都减小,化学平衡向放热的方向即正反应方向移动。
【详解】降低温度,正逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动,故C正确;
故『答案』选C。
17.在相同温度下,甲、乙两种溶液,甲溶液的pH是乙溶液的2倍,则甲溶液中c(H+)甲与乙溶液中c(H+)乙之比是()
A.10∶1B.100∶1C.1∶100D.无法确定
『解析』在相同温度下,甲、乙两种溶液,甲溶液的pH是乙溶液的2倍。
若甲的pH是2,乙的pH是1,则甲溶液中c(H+)甲与乙溶液中c(H+)乙之比是1:
10;
若甲的pH是4,乙的pH是2,则甲溶液中c(H+)甲与乙溶液中c(H+)乙之比是1:
100;
若甲的pH是6,乙的pH是3,则甲溶液中c(H+)甲与乙溶液中c(H+)乙之比是1:
1000。
所以不知道具体的pH是多少时,无法确定它们之间的关系,D正确,本题选D。
18.在0.1mol/L的氢氧化钠溶液和0.01mol/L的盐酸中,水的电离程度的大小关系是()
A.前者大B.前者小C.一样大D.无法判断
【详解】不管在水中加入0.1mol/L的氢氧化钠溶液还是0.01mol/L的盐酸,都将抑制水的电离,从而使水的电离程度减小。
0.1mol/L的氢氧化钠溶液中,c(OH-)=0.1mol/L;
0.01mol/L的盐酸中,c(H+)=0.01mol/L,所以氢氧化钠的加入对水的电离程度影响大,水的电离程度小。
因此水的电离程度前者小于后者。
『答案』为B。
19.将体积均为10mL、pH均为3的盐酸和醋酸,加入水稀释至amL和bmL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释后溶液的体积()
A.a=b=100mLB.a=b=1000mLC.a<bD.a>b
【详解】醋酸是弱电解质,在水中部分电离,加水稀释能促进醋酸的电离,氯化氢是强电解质,在水中完全电离;
稀释相同pH的醋酸和盐酸,当稀释相同倍数时,醋酸的pH小于盐酸的pH,所以要使稀释后的溶液pH仍然相同时,醋酸加水的体积大于盐酸加水的体积,即a<b;
故选C。
20.一定条件下,体积为5L的密闭容器中,0.5molX和0.5molY进行反应:
2X(g)+Y(g)
2Z(g),经60s达到平衡,生成0.2molZ。
A.将容器体积变为10L,Z的平衡浓度变为原来的
B.在该温度下,该反应的平衡常数K=0.011
C.达到平衡时,容器内气体的压强是原来的90%
D.若降低温度,X的体积分数增大,则该反应的△H<0
【详解】A、将容器体积变为10L,Z的平衡浓度变为原来的1/2,但压强减小平衡逆向进行,Z浓度小于原来的一半,故A错误;
B、一定条件下,体积为5L的密闭容器中,0.5molX和0.5molY进行反应,经60s达到平衡,生成0.2molZ,依据平衡三段式列式计算;
2X(g)+Y(g)
2Z(g)
起始量(mol)0.50.50
变化量(mol)0.20.10.2
平衡量(mol)0.30.40.2
平衡量mol·
L-10.060.080.04
在该温度下,该反应的平衡常数K=0.042/(0.08×
0.062)=5.6,故B错误;
C、(0.3+0.4+0.2)/(0.5+0.5)×
100%=90%,故C正确;
D、若降低温度,X的体积分数增大,说明平衡逆向进行,逆向是放热反应,则该反应的△H>0,故D错误;
二、填空题
21.甲醇是一种很好的燃料,工业上在一定条件下可利用反应I和II来制备:
(1)已知在25°
C、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则表示燃烧热的热化学方程式为___
(2)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为10L密闭容器中,CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)(I)CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示:
①该反应的△H__0,△S__0(填“<”、“>”或“=”);
②已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为___,该反应的平衡常数为___(mol·
L-1)2。
(3)在压强为0.1MPa条件下,amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0(Ⅱ)若容器的容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是___(填序号)。
A.升高温度B.将CH3OH(g)从体系中分离出来
C.恒容下充入He,使体系的总压强增大D.再充入amolCO和3amolH2
『答案』
(1).CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJ·
mol-1
(2).>(3).>(4).0.030mol•L-1•min-1(5).2.25×
10-2(6).BD
【分析】
(1)燃烧热指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所释放出的热量,由1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,计算1mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量热量,进一步写出热化学方程式;
(2)①由反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)可知反应为熵增加的反应,温度升高,CH4的转化率增大,平衡正向移动,正反应吸热;
②由图可知100℃时,CH4的转化率为0.5,根据三段法进行计算
(3)增加甲醇产率需要是平衡正移,根据平衡移动原理进行分析。
【详解】
(1)燃烧热指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所释放出的热量,由1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,1mol甲醇32g,放出的热量为725.76kJ,热化学方程式为CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJ·
mol-1;
(2)①由反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)可知反应为熵增加的反应,温度升高,CH4的转化率增大,平衡正向移动,正反应吸热,即△H>
0,△S>
0;
②由图可知100℃时,CH4的转化率为0.5,设CH4转化了xmol/L,则
CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)
始(mol/L)0.10.200
转(mol/L)xxx3x
平(mol/L)0.1-x0.2-xx3x
=0.5x=0.05mol/L
v=
=0.03mol•L-1•min-1
K=
=2.25×
10-2
(3)增加甲醇产率需要
平衡正移,反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0,
A.升高温度,平衡向吸热的方向移动,即平衡逆向移动,A项错
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