广西梧州市岑溪第二中学学年高二月考化学试题解析版Word格式文档下载.docx
《广西梧州市岑溪第二中学学年高二月考化学试题解析版Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《广西梧州市岑溪第二中学学年高二月考化学试题解析版Word格式文档下载.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
3.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。
0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量。
则下列热化学方程式中正确的是()
A.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=+267kJ·
mol-1
B.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-534kJ·
C.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-133.5kJ·
D.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ·
【答案】D
【详解】0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,则1molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ×
4=534kJ热量,D选项符合题意;
故选D。
4.如图所示,
,下列说法或表达式正确的是()
A.
B.石墨和金刚石之间的转化是物理变化
C.石墨的稳定性强于金刚石
D.
石墨的总键能比
金刚石的总键能小
【详解】A.已知
,则运用盖斯定律可知,
,A错误;
B.石墨和金刚石是不同的物质,二者之间的转化是化学变化,B错误;
C.等物质的量的石墨的总能量低于金刚石,则石墨的稳定性强于金刚石,C正确;
D.物质越稳定,所具有的总键能越大,
金刚石的总键能大
D错误;
答案选C。
5.已知298K时,合成氨反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=-92.0kJ/mol,将此温度下的1molN2和3molH2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,达到平衡时,反应放出的热量为(忽略能量损失)
A.一定大于92.0kJB.一定小于92.0kJ
C.一定等于92.0kJD.不能确定
【详解】N2和H2反应生成NH3的反应为可逆反应,反应为:
N2+3H2
2NH3,可逆反应不能完全进行到底,反应物的转化率不能达到100%,此温度下的1molN2和3molH2放在一密闭容器中,不能生成2molNH3,则反应放出的热量小于92.0kJ,故B正确;
综上所述,本题选B。
【点睛】本题考查化学反应的可逆性,题目难度不大,注意把握可逆反应的特征,应不能完全进行到底,反应物的转化率不能达到100%。
6.反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在5L的密闭容器中进行,30s后,NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率可表示为:
()
A.v(O2)=0.001mol/(L·
s)B.v(NO)=0.003mol/(L·
s)
C.v(H2O)=0.004mol/(L·
s)D.v(NH3)=0.002mol/(L·
【详解】5L的密闭容器中进行30s后,NO的物质的量增加了0.3mol,则v(NO)=
=0.002mol•L-1•s-1,由速率之比等于化学计量数之比可知v(NH3)=0.002mol•L-1•s-1,v(O2)=0.002mol•L-1•s-1×
=0.0025mol•L-1•s-1,v(H2O)=0.002mol•L-1•s-1×
=0.003mol•L-1•s-1,故选:
D。
7.酸性高锰酸钾溶液与草酸能发生反应:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。
下列各组实验中混合溶液最先褪色的是()
实验
反应温度/℃
KMnO4溶液
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/(mol·
L-1)
A
25
5
0.01
10
0.1
B
0.3
C
35
D
A.AB.BC.CD.D
【详解】“混合溶液最先褪色”,即反应速率最快;
选项A与选项B温度相同、KMnO4浓度相同,选项B中H2C2O4的浓度比选项A大,反应速率:
选项B>
选项A;
选项C与选项D温度相同、KMnO4浓度相同,选项D中H2C2O4的浓度比选项C大,反应速率:
选项D>
选项C;
选项B与选项DKMnO4、H2C2O4浓度都相同,选项D温度高于选项B,反应速率:
选项B;
则反应最快的是选项D,选项D混合溶液最先褪色;
答案选D。
8.对恒温恒容密闭容器中的可逆反应:
A(s)+3B(g)
2C(g)△H<
0,下列叙述正确的是()
A.升高温度,v逆增大,v正减小
B.增大压强,v正增大,v逆减小
C.增大A的物质的量,v正增大,v逆减小
D.使用催化剂,降低反应活化能,v正、v逆同时增大
【详解】A、升高温度v正、v逆都增大,选项A错误;
B、增大压强v正、v逆都增大,选项B错误;
C、A为固体物质,固体物质的浓度为常数,增大A的物质的量,v正、v逆均不变,选项C错误;
D、使用催化剂可同时、同等程度的改变正逆反应速率,所以采用正的催化剂一般v正、v逆同时增大,而且增大的倍数相同,选项D正确。
9.某温度下,反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)在容积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是()
A.容器内气体的密度不再发生变化
B.SO3的物质的量浓度不再发生变化
C.单位时间内消耗nmolO2的同时生成2nmolSO3
D.2v(SO3)正=v(O2)逆
【详解】A.SO2、O2、SO3都是气体,因此气体总质量保持不变,容器为固定容积,因此气体总体积保持不变,根据密度的定义,任何一时刻,气体的密度都相等,即密度不变,不能说明反应达到平衡,故A错误;
B.根据化学平衡状态
定义,SO3的物质的量浓度不再发生变化,说明反应达到平衡,故B正确;
C.消耗O2,生成SO3都是向正反应方向进行,因此单位时间内消耗nmolO2的同时生成2molSO3,不能说明反应达到平衡,故C错误;
D.速率之比不等于化学计量数之比,故D错误;
答案为B。
【点睛】不同种物质的反应速率表示反应达到平衡,要求反应方向是一正一逆,且反应速率之比等于化学计量数之比。
10.氯碱工业中用隔膜式电解槽电解饱和食盐水,下列说法错误的是()
A.Na+从右边电解室通过交换膜进入左边电解室
B.阴极可以得到浓度较高的烧碱溶液
C.电解槽的阳极用金属钛网制成,阴极用钢网制成
D.电解槽阳极室的电极反应为:
2Cl--2e-=Cl2↑
【答案】A
【分析】
根据图示,该装置为电解池,左侧Cl-放电生成氯气,发生氧化反应,做阳极;
右侧水放电生成氢气和OH-,为阴极;
钠离子通过离子交换膜进入到右侧,Na+结合OH-,所以溶液为氢氧化钠溶液。
【详解】A.结合以上分析可知,阳离子向阴极移动,即Na+从左边电解室通过交换膜进入右边电解室,故A错误;
B.根据图示,左侧Cl-放电生成氯气,右侧水放电生成氢气和OH-,在阴极室Na+结合OH-,生成氢氧化钠溶液,故B正确;
C.因为金属钛性质稳定,不与氯气反应,所以金属钛网能做电解槽的阳极,阴极用钢网制成,故C正确;
D.根据图示,左侧Cl-放电生成氯气,所以电解槽阳极室的电极反应为:
2Cl--2e-=Cl2↑,故D正确;
故答案:
A。
11.碱性电池具有容量大,放电电流大的特点,因而得到广泛应用。
锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:
Zn+2MnO2+2H2O==Zn(OH)2+2MnO(OH),下列说法不正确的是
A.电池工作时,锌为负极B.电池工作时,电解液中的OH-移向负极
C.电池正极发生还原反应D.锌的质量减少6.5g时,溶液中通过0.2mol电子
原电池进行分析时,从氧化还原反应的角度进行,氧化反应为负极,还原反应为正极,电解质溶液中离子发生移动,方向为阳离子移向正极,阴离子移向负极。
【详解】A.Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH),可以知道反应中Zn被氧化,为原电池的负极,所以A选项正确;
B.原电池中,电解液的OH-移向负极,故B项正确;
C.根据电池总反应式为:
Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH),MnO2为原电池的正极,发生还原反应,故C项正确;
D、由Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)可以知道,6.5gZn反应转移电子为0.2mol,但是在电解质溶液中离子移动,电子不在溶液中移动,故D项错误;
答案为D。
12.铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如图所示。
下列说法不正确的是
A.因铁的金属性比铜强,所以铁铆钉被氧化而腐蚀
B.若水膜中溶解了SO2,则铁铆钉腐蚀的速率变小
C.铜极上的反应是2H++2e−=H2↑、O2+4e−+4H+=2H2O
D.在金属表面涂一层油脂,能防止铁铆钉被腐蚀
【详解】A.因铁的金属性比铜强,形成原电池时铁作负极,铁失电子发生氧化反应,则铁铆钉被氧化而腐蚀,A项正确;
B.若水膜中溶解了SO2,SO2与水反应生成亚硫酸,水膜
酸性增强,则铁铆钉腐蚀的速率变大,B项错误;
C.铜极上既发生析氢腐蚀,又发生吸氧腐蚀,则铜电极上的反应是2H++2e-=H2↑,O2+4e-+4H+=2H2O,C项正确;
D.在金属表面涂一层油脂,可以使铁铆钉与空气隔绝,能防止铁铆钉被腐蚀,D项正确;
答案选B。
13.以葡萄糖(C6H12O6)为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
关于该电池的叙述正确的是()
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反应为C6H12O6-24e-+24OH-=6CO2+18H2O
C.放电过程中,质子H+从负极区向正极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上能生成CO2气体22.4L
左侧电极O2转化为H2O,发生还原反应,所以左侧为正极,右侧为负极。
【详解】A.高温条件下蛋白质发生变性,微生物失活,电池无法工作,故A错误;
B.负极上葡萄糖失电子生成CO2,该电池采用质子交换膜,所以负极会生成氢离子,并迁移到正极参与反应,所以负极电极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,故B错误;
C.放电过程中,阳离子H+从负极区向正极区迁移,故C正确;
D.正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,消耗1molO2转移4mol电子,根据电子守恒可知生成1molCO2,标况下体积为22.4L,但选项没有注明是否为标况,故D错误;
综上所述答案为C。
14.如下图所示,下列叙述正确的是()
A.Y为阴极,发生还原反应B.X为正极,发生氧化反应
C.Y与滤纸接触处有氧气生成D.X与滤纸接触处变红
图中形成了锌铜原电池,作为外电源来电解Na2SO4溶液。
锌为负极,铜为正极,故X为阳极,Y为阴极,Y极上氢离子放电,使溶液呈碱性,酚酞变红。
【详解】A、Y为阴极,Y极上氢离子得电子发生还原反应,故A正确;
B、X为阳极,氢氧根离子失电子发生氧化反应,故B错误;
C、Y
阴极,Y极上氢离子得电子生成氢气,故C错误;
D、Y为阴极,Y极上氢离子放电,使溶液呈碱性,酚酞变红,故D错误;
答案选A。
15.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是()
A.用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液
B.装置②的总反应是:
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
C.装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D.若装置①是电镀池,则待镀件放在电极b
【详解】A.精炼铜时,粗铜为阳极,精铜作阴极,用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液,选项A正确;
B.装置②是原电池,铁的活泼性大于铜,铁是负极,总反应是:
Fe+2Fe3+=3Fe2+,选项B错误;
C.装置③是外接电流阴极保护法,钢闸门应与外接电源的负极相连,选项C正确;
D.若装置①是电镀池,则待镀件应连接负极做阴极,根据电流由正极流向a,a为阳极,b为阴极,待镀件连接电极b,选项D正确;
16.某火力发电厂利用SO2传感器监测发电厂周围大气中SO2的含量其工作原理如图所示,在V2O5电极上将SO2转化为SO3。
下列说法正确的是()
A.传感器在工作时O2-向正极移动
B.传感器在工作时,V2O5电极上的电极反应式为SO2-2e-+O2-=SO3
C.固体电解质可以用稀硫酸代替
D.外电路中电子由Pt电极流向V2O5电极
V2O5电极上SO2转化为SO3,发生氧化反应,所以V2O5电极为负极,Pt电极为正极。
【详解】A.传感器工作时为原电池,原电池中阴离子流向负极,故A错误;
B.V2O5电极上SO2失电子结合迁移到负极的氧离子生成SO3,电极反应式为SO2-2e-+O2-=SO3,故B正确;
C.氧离子无法在水溶液中进行传导,负极无法生成SO3,故C错误;
D.Pt电极为正极,V2O5电极为负极,外电路中电子由负极流向正极,故D错误;
综上所述答案为B。
二、填空题(5小题,共52分)
17.
(1)在25℃、101kPa下,1gCH4燃烧生成CO2和液态水时放热56kJ。
CH4的燃烧热ΔH=___kJ·
mol-1,表示甲烷燃烧热的热化学方程式为___。
(2)在一定条件下N2与H2反应生成NH3,已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、945.7kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为:
___。
(3)已知:
①2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)ΔH1=-696.6kJ·
mol-1
②Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)ΔH2=-317.3kJ·
则4Ag(s)+O2(g)=2Ag2O(s)ΔH=___。
【答案】
(1).-896
(2).CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-896kJ/mol(3).N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.3kJ/mol(4).-62kJ·
【详解】
(1)1gCH4的物质的量为
mol,燃烧生成CO2和液态水时放热56kJ,则1molCH4完全燃烧放出的热量为1656kJ=896kJ,所以CH4的燃烧热ΔH=-896kJ/mol,表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-896kJ/mol;
(2)N2与H2反应生成NH3的化学方程式为:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),该反应的ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和=945.7kJ/mol+3436kJ/mol-6391kJ/mol=-92.3kJ/mol,所以热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.3kJ/mol;
根据盖斯定律①-②2可得4Ag(s)+O2(g)=2Ag2O(s)的ΔH=-696.6kJ·
mol-1-(-317.3kJ·
mol-1)2=-62kJ·
mol-1。
18.50mL0.50mol·
L-1盐酸与50mL0.55mol·
L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。
通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是___,烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是___。
(2)1.00L1.00mol/LH2SO4溶液与2.00L1.00mol/LNaOH溶液完全反应,放出114.6kJ
热量,该反应的中和热为___。
【答案】
(1).环形玻璃搅拌棒
(2).减少实验过程中的热量损失(3).57.3kJ/mol
根据中和热测定实验回答装置选择的问题;
根据中和热的定义计算中和热值。
(1)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒,中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失;
环形玻璃搅拌棒;
减少实验过程中的热量损失;
(2)中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量。
所以1.00L1.00mol/LH2SO4溶液与2.00L1.00mol/LNaOH溶液完全反应,H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,放出114.6kJ的热量,所以生成1molH2O放出的热量=
57.3kJ/mol,所以该反应的中和热为57.3kJ/mol,故答案:
57.3kJ/mol。
19.固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。
工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。
某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图曲线Ⅱ所示。
a,b,c,d,e括号内数据表示坐标。
(1)a—b,b—c,c—d,d—e四段中,平均反应速率最大的时间段是__,该时间段内H2的平均反应速率是___。
(2)若在反应中加入了催化剂,则反应过程将变为图中的曲线___(填“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(3)平衡时CO2的转化率是___;
反应前后容器内的压强比是___。
【答案】
(1).a-b
(2).1mol/(L•min)(3).Ⅰ(4).33.3%(5).7:
(1)a—b段氢气的平均反应速率为
=1mol/(L•min),b—c段氢气的平均反应速率为
=0.75mol/(L•min),c—d段氢气的平均反应速率为
=0.1mol/(L•min),所以平均反应速率最大的时间段是a-b,该时间段内H2的平均反应速率是1mol/(L•min);
(2)催化剂加快反应速率,不改变反应平衡状态,则在反应中加入了催化剂,则反应过程将变为图中的曲线Ⅰ;
(3)由图可知,平衡时氢气的物质的量为2mol,列三段式有:
所以平衡时CO2的转化率为
=33.3%;
容器恒容,压强之比等于气体的物质的量之比,所以反应前后容器内的压强比是
=7:
5。
20.
(1)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置,如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图,回答下列问题:
①氢氧燃料电池,外电路电子移动的方向为___。
(填“a到b”或者“b到a”)
②氢氧燃料电池的正极的电极反应方程式为:
③电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度____(填增大、减小或不变)。
(2)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池,该电池的总反应式为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
①该电池放电时负极反应式为___。
②放电时每转移3mol电子,正极有__molK2FeO4被还原。
③充电时电池上标有“-”的电极应与外接电源的___极相连。
(填“正”,“负”,“阴”,“阳”)
【答案】
(1).a到b
(2).O2+4H++4e-=2H2O(3).减小(4).Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2;
(5).1(6).负
(1)该装置为燃料电池,通H2一极为负极,通氧气或空气一极为正极,电解质溶液为酸,据此分析;
(2)根据原电池工作原理,负极:
失去电子,化合价升高,即Zn为负极,正极:
得到电子,化合价降低,即K2FeO4为正极,据此分析;
(1)①根据装置图,该装置为燃料电池,通H2一极为负极,通氧气或空气一极为正极,根据原电池工作原理,电子从a经外电路流向b;
答案为a到b;
②电解质为硫酸,因此正极电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O;
答案为O2+4H++4e-=2H2O;
③该氢氧燃料电池的总反应为2H2+O2=2H2O,相当于稀释硫酸,因此硫酸溶液的浓度减小;
答案为减小;
(2)①根据原电池工作原理,Zn为负极,即负极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2;
答案为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2;
②K2FeO4中铁元素显+6价,1molK2FeO4被还原,转移电子物质
量为3mol,因此每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被还原;
答案为1;
③“-”表示负极,可充电电池充电时电源的正极接电源的正极,电池负极接电源负极,“-”的电极应与外接电源的负极相连;
答案为负。
【点睛】电极反