学年高二下学期联考化学试题.docx
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学年高二下学期联考化学试题
江苏省沭阳县修远中学、泗洪县淮北中学、洪翔中学【最新】高二下学期联考化学试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景。
下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是()
A.甲醇B.天然气C.液化石油气D.氢气
2.已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,
下列叙述中正确的是
A.该反应热△H=+(a-b)kJ/mol
B.缩小体积增大压强,A的物质的量浓度不变
C.该反应为放热反应
D.加入催化剂可增大正反应速率,降低逆反应速率
3.下列各组离子在常温下一定能大量共存的是
A.在0.1mol·L-1FeCl3溶液中:
K+、Na+、I-、SCN-
B.在
=1012的溶液中:
Al3+、
、K+、Cl-
C.1.0mol·L-1的KNO3溶液中:
H+、Fe2+、Cl-、
D.水电离出来的c(H+)=10-12mol/L的溶液:
K+、
、Cl-、ClO-
4.对于反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g);△H>0,下列有关说法正确的是
A.升高体系温度,平衡常数K减小
B.增大体系压强,平衡常数K不发生变化
C.平衡常数表达式为K=
D.增加C(s)的量,平衡正向移动
5.微型银锌纽扣电池的电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应式为Ag2O+H2O+Zn===Zn(OH)2+2Ag。
下列说法正确的是
A.Zn是正极,Ag2O是负极
B.Ag2O是正极,Zn是负极
C.工作时,电池负极区溶液pH增大
D.工作时,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
6.如图是可逆反应:
X2(g)+3Y2(g)⇌2Z2(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是
A.t2~t3时,各物质的浓度不再发生变化
B.t2时,反应未达到限度
C.t2~t3时,反应已停止进行
D.t1时,反应只向正反应方向进行
7.关于小苏打水溶液的表述正确的是
A.存在的电离平衡为
+H2O
H2CO3+OH-
B.c(Na+)+c(H+)=c(
)+c(
)+c(OH-)
C.
的电离程度大于
的水解程度
D.c(Na+)=c(
)+c(
)+c(H2CO3)
8.如图是模拟工业电解饱和食盐水的装置图,下列叙述正确的是
A.a为电源的正极
B.通电一段时间后,石墨电极附近溶液先变红
C.Fe电极的电极反应是4OH--4e-=2H2O+O2↑
D.电解饱和食盐水的总反应是:
9.向三份0.1mol/LCH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl2固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-浓度的变化依次为()
A.减小、增大、减小B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大D.增大、减小、增大
10.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:
2A(g)+B(g)
3C(g);ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是
A.图Ⅰ表示的是t1时刻增大反应物的浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ表示的一定是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高
D.图Ⅲ表示的是不同催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
11.下列说法正确的是()
A.CH3Cl(g)+Cl2(g)
CH2Cl2(l)+HCl(g)能自发进行,则该反应的ΔH>0
B.室温下,稀释0.1mol·L-1NH4Cl溶液,溶液中
增大
C.向稀氨水中加入少量氯化铵固体,一水合氨的电离程度增大
D.向硫酸钡悬浊液中加入足量饱和Na2CO3溶液,振荡、过滤、洗涤,向沉淀中加入盐酸有气体产生,说明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
12.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如下。
下列说法不正确的是()
A.O2在电极b上发生还原反应
B.溶液中OH-向电极a移动
C.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4:
5
D.负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
13.四氯化钛是乙烯聚合催化剂的重要成分,制备反应如下:
①TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·mol-1
②C(s)+
O2(g)=CO(g)ΔH2=-110.45kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.C的燃烧热是-110.45kJ·mol-1
B.若反应①中使用催化剂加快反应速率,单位时间内吸收更多热量,则ΔH1变大
C.反应①中的能量变化如图所示
D.反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)ΔH=-45.5kJ·mol-1
14.PCl3和PCl5都是重要的化工原料。
将PCl3(g)和Cl2(g)充入体积不变的2L密闭容器中,在一定条件下发生反应:
PCl3(g)+Cl2(g)
PCl5(g),并于10min时达到平衡。
有关数据如下:
PCl3(g)
Cl2(g)
PCl5(g)
初始浓度(mol·L-1)
2.0
1.0
0
平衡浓度(mol·L-1)
c1
c2
0.4
下列判断不正确的是
A.10min内,v(Cl2)=0.04mol·L-1·min-1
B.当容器中Cl2为1.2mol时,反应达到平衡
C.升高温度(T1<T2),反应的平衡常数减小,平衡时PCl3的
<1
D.平衡后移走2.0molPCl3和1.0molCl2,相同条件下再次平衡,c(PCl5)<0.2mol·L-1
二、多选题
15.25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液中:
c(
)>c(
)>c(Fe2+)>c(H+)
B.pH=11的氨水和pH=3的盐酸溶液等体积混合,所得溶液中:
c(Cl-)>c(
)>c(OH-)>c(H+)
C.在0.1mol·L-1Na2CO3溶液中:
2c(Na+)=c(
)+c(
)+c(H2CO3)
D.0.1mol·L-1的醋酸钠溶液20mL与0.1mol·L-1盐酸10mL混合后溶液显酸性:
c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
三、原理综合题
16.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:
____________________________________。
(2)已知化学键键能是形成或断裂1mol化学键放出或吸收的能量,单位为kJ·mol-1。
化学键
H—H
N≡N
键能/kJ·mol-1
435
943
试根据表中及
(1)的图中数据计算N—H键的键能为________kJ·mol-1。
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。
例如:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-akJ·mol-1①
N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=-bkJ·mol-1②
若1molNH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热ΔH3=________kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。
(4)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水。
科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通入氨气的电极在碱性条件下发生反应的电极反应式为____________。
17.如图是一个化学过程的示意图。
已知甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O
请回答:
(1)甲池是________池,通入O2的电极作为________极,电极反应式为_______________________________________________________________。
(2)乙池是________池,A电极名称为________极,电极反应式为_______________________________________________________________。
乙池中的总反应离子方程式为______________________________________________________________,
溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2________mL(标准状况下)。
18.硫化钠是重要的化工原料,大多采用无水芒硝(Na2SO4)—炭粉还原法制备,原理为Na2SO4+2C
Na2S+2CO2↑。
其主要流程如下:
(1)Na2S溶液显碱性,写出相关反应的方程式(主要)______,上述流程中采用稀碱液比用热水更好,理由是___________。
(2)常温下,等体积、等物质的量浓度的NaHS溶液与Na2S溶液混合,混合溶液中c(S2-)_____c(HS-)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
若混合溶液的pH=10,则c(HS-)+3c(H2S)-c(S2-)=___________________
(3)已知:
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。
上述所制得的Na2S·9H2O晶体中含有Na2S2O3·5H2O等杂质。
为测定产品的成分,进行下列实验,步骤如下:
a.取试样10.00g配成500.00mL溶液。
b.取所配溶液25.00mL于碘量瓶中,加入过量ZnCO3悬浊液除去Na2S后,过滤,向滤液中滴入2~3滴淀粉溶液,用0.05000mol·L-1I2溶液滴定至终点,用去5.00mLI2溶液。
c.再取所配溶液25.00mL于碘量瓶中,加入50.00mL0.05000mol·L-1的I2溶液,并滴入2~3滴淀粉溶液,振荡。
用标准Na2S2O3溶液滴定多余的I2,用去15.00mL0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液。
①步骤b中用ZnCO3除去Na2S的离子方程式为________。
②判断步骤c中滴定终点的方法为______________。
③计算试样中Na2S·9H2O和Na2S2O3·5H2O的质量分数_________(写出计算过程)。
四、工业流程题
19.氧化铁是一种重要的无机材料,化学性质稳定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐热性和对紫外线的屏蔽性,从某种工业酸性废液(主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、
)中回收氧化铁流程如图所示:
已知:
常温下Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11;Ksp[Fe(OH)2]=2.2×10-16;Ksp[Fe(OH)3]=3.5×10-38;Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33
(1)写出在该酸性废液中通入空气时发生反应的离子方程式:
_________,指出使用空气比使用氯气好的原因是__________。
(2)已知Fe3+(aq)+3OH-(aq)=Fe(OH)3(s) ΔH=-Q1kJ·mol-1,题
(1)中每生成1mol含铁微粒时,放热Q2,请你计算1molFe2+全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应ΔH=________。
(3)常温下,根据已知条件计算在pH=5的溶液中,理论上Fe3+在该溶液中可存在的最大浓度c(Fe3+)=____________。
(4)有人用氨水调节溶液pH,在pH=5时将Fe(OH)3沉淀出来,此时可能混有的杂质是________(填化学式,下同),用________试剂可将其除去。
五、结构与性质
20.随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。
⑴目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。
为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_____mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为K=_________。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
A.升高温度B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离D.再充入1molCO2和3molH2
⑵有人提出,可以设计反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)通过其自发进行来消除CO的污染。
该方案_______(填“是”、“否”)可行,理由是:
_______。
参考答案
1.D
【详解】
A.甲醇燃烧会产生CO2和水,CO2会导致温室效应;
B.天然气主要成分是CH4,燃烧会产生CO2和水,CO2会导致温室效应;
C.液化石油气主要成分是是各种液体烃,完全燃烧会产生CO2和水,CO2会导致温室效应;
D.氢气燃烧会产生水,不是污染物,故其中最环保的是氢气,选项D正确。
【点睛】
2.A
【详解】
A.根据图像,该反应热△H=+(a-b)kJ/mol,故A正确;
B.缩小体积增大压强,A的物质的量浓度增大,故B错误;
C.生成物的总能量大于反应物的总能量,该反应为吸热反应,故C错误;
D.加入催化剂能使正逆反应速率同等程度增大,故D错误。
【点睛】
3.B
【详解】
A.Fe3+会和SCN-反应生成络合物而不能大量共存,且会将I-氧化,故A不符合题意;
B.在
=1012的溶液显酸性,四种离子相互之间不反应,也不与氢离子反应,可以大量共存,故B符合题意;
C.硝酸根在氢离子存在的情况下会将亚铁离子氧化而不能大量共存,故C不符合题意;
D.水电离出来的c(H+)=10-12mol/L的溶液中水的电离受到抑制,可能是酸溶液也可能是碱溶液,酸性溶液中次氯酸根不能大量存在,碱性溶液中铵根不能大量存在,故D不符合题意;
故答案为B。
4.B
【详解】
A.正反应为吸热反应,升高体系温度,平衡正向移动,K增大,故A错误;
B.化学平衡常数只受温度的影响,与体系的压强无关,故B正确;
C.C为固体,不带入K的表达式中,因此K=
,故C错误;
D.固体物质的浓度视为定值,因此增加C(s)的量,平衡不移动,故D错误;
故选B。
5.B
【分析】
根据电池反应式Ag2O+H2O+Zn===Zn(OH)2+2Ag知,Zn失电子的物质作负极,Ag2O得电子的物质作正极,原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极;根据电池电极附近氢氧根离子浓度的变化判断溶液pH值的变化
【详解】
A.电池反应式Ag2O+H2O+Zn===Zn(OH)2+2Ag中,较活泼的金属锌失去电子发生氧化反应,所以锌作负极,氧化银得电子发生还原反应,所以氧化银作正极,A错误;
B.锌作负极,氧化银作正极,B正确;
C.原电池放电时,负极上锌失电子和氢氧根离子反应生成氢氧化锌,导致负极附近氢氧根离子浓度降低,溶液的pH值减小,C错误;
D.原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极,所以该原电池放电时,电子从锌沿导线流向氧化银,D错误;
答案选B。
6.A
【详解】
A.据图可知t2~t3时,正反应速率与逆反应速率相等,说明反应达到平衡,各物质的浓度不再发生改变,故A正确;
B.t2时,正反应速率与逆反应速率相等,说明反应达到平衡,故B错误;
C.t2~t3时,反应达到平衡状态,正逆反应速率相等,但均不为0,可逆反应的平衡状态为动态平衡,不能说反应停止进行,故C错误;
D.t1时,逆反应速率不为零,说明正逆反应同时进行,只是正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,故D错误;
故答案为A。
7.D
【详解】
A.
+H2O
H2CO3+OH-为水解平衡,电离平衡为
+H+,故A错误;
B.溶液中存在电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=c(
)+2c(
)+c(OH-),故B错误;
C.小苏打水溶液显碱性,说明
的水解程度大于电离程度,故C错误;
D.溶液中存在物料守恒为c(Na+)=c(
)+c(
)+c(H2CO3),故D正确;
故答案为D。
8.D
【详解】
A、工业电解饱和食盐水石墨做电解池的阳极,与电源正极向相连,铁做阴极,与电源负极相连,a为电源负极,故A错误;
B、电解原理为溶液中氯离子在阳极失电子生成氯气,溶液中氢离子在阴极得到电子生成氢气,铁电极为阴极,附近氢氧根离子浓度增大,酚酞变红色,故B错误;
C、铁做阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,2H++2e-=H2↑,故C错误;
D、电解饱和食盐水氯化钠和水反应生成氢氧化钠、氢气、氯气,反应的化学方程式2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑,故D正确;
故选D。
9.A
【详解】
CH3COONa为强碱弱酸盐水解后溶液呈碱性,NH4NO3和FeCl2为强酸弱碱盐水解后溶液呈酸性,因此,这两种盐能促进CH3COONa的水解,溶液中的CH3COO-减小;Na2SO3为强碱弱酸盐,水解后溶液呈碱性,抑制CH3COONa的水解,溶液中的CH3COO-浓度增大。
答案选A。
10.C
【详解】
A.图Ⅰ表示的是t1时刻V逆、V正都增大,V逆增大的多,化学平衡逆向移动,若增大反应物的浓度,则在该时刻V正增大,V逆不变。
与图像不符合,A错误;
B.图Ⅱ表示的可能是t1时刻加入催化剂后正反应、逆反应速率都增大,二者增大的倍数相同,所以化学平衡不发生移动,由于该反应是反应前后气体体积不变的反应,也可能增大压强后的化学反应速率变化情况,B错误;
C.升高温度,化学反应速率加快,达到平衡所需要的时间缩短,由于该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,所以达到平衡时A的转化率降低,因此图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高,C正确;
D.催化剂只能缩短达到平衡所需要的时间,但是平衡不发生移动,因此图Ⅲ不能表示不同催化剂对平衡的影响,D错误。
答案选C。
11.B
【详解】
A.反应CH3Cl(g)+Cl2(g)
CH2Cl2(l)+HCl(g)为熵减小的反应,该反应能自发进行,根据反应能否自发进行的判据可知ΔH-TΔS<0,ΔS<0,则ΔH<0,A错误;
B.氯化铵中铵根离子水解,溶液显酸性,加水稀释促进铵根离子水解,溶液中
增大,B正确;
C.向稀氨水中加入少量氯化铵固体,溶液中铵根离子浓度增大,一水合氨的电离平衡逆向移动,一水合氨的电离程度减小,C错误;
D.向硫酸钡悬浊液中加入足量饱和Na2CO3溶液,使溶液中c(Ba2+)c(CO32-)>Ksp(BaCO3),产生碳酸钡沉淀,不能说明Ksp(BaSO4)、Ksp(BaCO3)的关系,D错误;
答案选B。
12.C
【分析】
结合图可知,该装置为原电池装置,氨气在a电极失电子得氮气,a极为负极,氧气在b极得电子,b电极为正极,结合原电池相关知识解答。
【详解】
A.b电极为正极,氧气在电极b上得电子,发生还原反应,A正确;
B.原电池中阴离子在电解质溶液中向负极移动,则溶液中OH-向电极a移动,B正确;
C.NH3在负极失电子得N2,O2在正极得电子氧元素变为-2价,根据得失电子守恒有4NH3~12e-~3O2,则消耗NH3与O2的物质的量之比=4:
3,C错误;
D.氨气在负极失电子得氮气,结合电解质溶液为KOH溶液写出负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,D正确。
答案选C。
13.D
【详解】
A.C的燃烧热是指1molC燃烧生成二氧化碳时放出的热量,故A错误;
B.催化剂只改变反应速率,不影响反应的热效应,故B错误;
C.①为吸热反应,反应物总能量小于生成物总能量,故C错误;
D.根据盖斯定律,将①+2×②可得TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=-45.5kJ/mol,故D正确;
故答案为D。
14.C
【详解】
A.根据表格数据可知平衡时△c(PCl5)=0.4mol/L,则v(PCl5)=
=0.04mol·L-1·min-1,根据反应方程式可知v(Cl2)=v(PCl5)=0.04mol·L-1·min-1,故A正确;
B.平衡时△c(PCl5)=0.4mol/L,根据反应方程式可知△c(Cl2)=0.4mol/L,则平衡时c(Cl2)=1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L,容器体积为2L,所以平衡时n(Cl2)=1.2mol,故B正确;
C.升高温度平衡常数减小,说明升高温度平衡逆向移动,则n(PCl3)增大,所以平衡时PCl3的
<1,则
>1,故C错误;
D.若平衡后移走2.0molPCl3和1.0molCl2,再次达到平衡时与原平衡为等效平衡,则c(PCl5)=0.2mol·L-1,但实际上压强减小,平衡逆向移动,所以c(PCl5)<0.2mol·L-1,故D正确;
故答案为C。
15.AD
【分析】
A.(NH4)2Fe(SO4)2中亚铁离子及铵根离子都水解,但水解程度较小,根据物料守恒判断;
B.pH=11的氨水浓度大于pH=3的盐酸浓度,二者等体积混合,氨水有剩余,溶液呈碱性,溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒判断;
C.任何电解质溶液中都存在物料守恒,根据物料守恒判断;
D.二者混合后,溶液中的溶质是等物质的量浓度的NaCl、CH3COOH、CH3COONa,混合溶液呈酸性,说明醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度。
【详解】
A.(NH4)2Fe(SO4)2中亚铁离子及铵根离子都水解,但水解程度较小,根据物料守恒得c(
)>c(
)>c(Fe2+)>c(H+),故A正确;
B.pH=11的氨水浓度大于pH=3的盐酸浓度,二者等体积混合,氨水有剩余,溶液呈碱性,溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Cl-)),离子浓度关系为:
c(
)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故B错误;
C.在0.1mol⋅L−1Na2CO3溶液中,Na元素的物质的量是C元素物质的量的2倍,则c(Na+)=2[c(
)+c(
)+c(H2CO3)],故C错误;
D.二者混合后,溶液中的溶质是等物质的量浓度的NaCl、CH3COOH、CH3COONa,混合溶液呈酸性,说明醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度,氯离子不水解、醋酸电离程度较小,所以离子浓度大小顺序是c(CH3COO−)>c(Cl−)>c(CH3COOH)>c(H+),故D正确;
故选AD。
16.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1390kJ·mol-1
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
【详解】
(1)据图可知N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中放出300kJ-254kJ=46kJ能量,则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ/mol;