福建省师范大学附属中学学年高二上学期期中考试化学理试题.docx
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福建省师范大学附属中学学年高二上学期期中考试化学理试题
福建省师大附中2018-2019学年高二上学期期中考试化学(理)试题
1.已知“凡气体分子总数增加的反应都是熵增大的反应”。
下列反应中,在任何温度下都不自发进行的是
A.2O3(g)=3O2(g)△H<0B.2CO(g)=2C(s)+O2(g)△H>0
C.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H<0D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0
【答案】B
【解析】
A.△H<0,△S>0,根据△G=△H-T△S可知,一般温度下都能满足△H-T?
△S<0,反应可自发进行,选项A不选;B.△H>0,△S<0,一般情况下都满足△G=△H-T△S>0,反应不能自发进行,选项B选;C.△H<0,△S<0,在较高温度下,可满足△H-T△S<0,反应可自发进行,选项C不选;D.△H>0,△S>0,在较高温度下,可满足△H-T△S<0,反应可自发进行,选项D不选。
答案选B。
点睛:
本题考查反应热与焓变,题目难度不大,注意反应能否自发进行,反应能否自发进行取决于△G=△H-T△S,当△G=△H-T△S<0时,反应可自发进行,否则不能。
2.对平衡CO2(g)
CO2(aq);△H=-19.75kJ/mol,为增大二氧化碳气体在水中的溶解度,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
【答案】D
【解析】
气体在水中的溶解度随着温度的升高而降低,所以要使CO2在水中的溶解度增大,可以降低温度,同时还可增大压强。
3.下列对钢铁制品采取的措施不能防止钢铁腐蚀的是
A.保持表面干燥B.表面镀锌C.表面形成烤蓝D.表面镶嵌铜块
【答案】D
【解析】
【详解】A.将钢铁制品放置在干燥处,使金属不具备生锈的条件:
和水接触,所以能防止或减缓钢铁腐蚀,故A不选;B.在钢铁制品表面镀一层金属锌,采用的是牺牲阳极的阴极保护法,所以能防止或减缓钢铁腐蚀,故B不选;C.烤蓝能使铁制品与氧气和水隔绝,可以防止钢铁制品生锈,故C不选;D.在表面镶嵌铜块,形成的原电池中,金属铁做负极,可以加快腐蚀速率,此法不能防止或减缓钢铁腐蚀,故D选;故选D。
【点睛】本题考查金属的腐蚀与防护,明确金属被腐蚀的原因是解本题关键。
解答本题需要知道常见的防止金属腐蚀的方法。
本题的易错点为C,要注意烤蓝主要指利用化学反应使铁器表面生成四氧化三铁。
4.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施几乎不影响氢气产生速率的是
A.加少量醋酸钠固体B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液D.加少量硫酸钠固体
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入少量CH3COONa固体,稀硫酸和CH3COONa反应生成弱酸CH3COOH,氢离子浓度减小,反应速率减慢,故A不选;B.浓硫酸和Fe发生钝化,且浓硫酸和Fe反应生成二氧化硫而不是氢气,故B不选;C.滴加少量CuSO4溶液,置换出铜,形成原电池反应,反应速率增大,故C不选;D.加入少量的硫酸钠,氢离子浓度不变,反应速率不变,故D选;故选D。
【点睛】本题考查影响化学反应速率因素,明确温度、压强、浓度、催化剂等因素对化学反应速率影响原理是解本题关键。
本题的易错点为BC,B中要注意浓硫酸的特殊性,C中要注意能够形成锌铜原电池。
5.一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)
Y(g)+Z(s),以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.混合气体的密度不再变化B.反应容器中Y的质量分数不变
C.体系压强不再变化D.2v逆(X)=v正(Y)
【答案】D
【解析】
分析:
A.该反应为气体的质量减小的反应,恒容条件下当混合气体的密度不再变化,说明气体的质量不变;B.反应容器中Y的质量分数不变,说明各物质的质量不变;C.该反应为气体总量减小的反应,体系压强不再变化,说明气体的物质的量不变;D.达到平衡状态,满足v逆(X)=2v正(Y)。
详解:
恒容容器中,混合气体的密度不再变化,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,A错误;反应容器中Y的质量分数不变,说明各物质的质量不变,则反应达平衡状态,B错误;体系压强不再变化,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,C错误;不满足速率之比和系数成正比关系,D正确;正确答案:
D。
6.下列装置或操作能达到目的是
A.装置①探究H2SO4浓度对反应速率的影响B.装置②可用于测定中和热
C.装置③测定O2的生成速率D.装置④保护铁闸门不被腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液总体积不同,硫酸浓度和硫代硫酸钠的浓度都不同,则装置①不能探究H2SO4浓度对反应速率的影响,故A错误;B.泡沫隔热,温度计测定反应温度,但缺少环形玻璃搅拌棒,装置②不能用于测定中和热,故B错误;C.可由刻度读出生成的气体的体积,但缺少秒表,无法记录需要的时间,不能测定O2的反应速率,故C错误;D.铁闸门与电源负极相连,为阴极,则能保护铁闸门不被腐蚀,故D正确;故选D。
7.关于下列电化学装置说法正确的是
A.装置①中,构成电解池时Fe极质量既可增也可减
B.装置②工作一段时间后,a极附近溶液的pH减小
C.用装置③精炼铜时,d极为精铜
D.装置④中电子由Fe经导线流向Zn
【答案】A
【解析】
分析:
A.铁做阳极时,质量减轻,铁做阴极时,铜离子在此极析出,质量增加;B.氢离子在阴极得电子,生成氢气,氢离子浓度减小,pH增大;C.精炼铜时,粗铜做阳极;D.电子由负极经过导线流向正极。
详解:
如果铁连在电源的正极,做电解池阳极时,失电子,不断溶解,铁极质量减轻,如果铁连在电源的负极,做电解池阴极时,不发生反应,溶液中的铜离子在此极析出,Fe极质量增加,A正确;a极与电源负极相连,作阴极,氢离子在阴极得电子,发生还原反应2H++2e-=H2↑,则a极附近溶液的pH增大,B错误;精炼铜时,粗铜作阳极,与电源正极相连,则d极为粗铜,C错误;装置④为原电池,活泼性:
Zn>Fe,则Zn失电子作负极,电子由Zn流向Fe,D错误;正确选项A。
8.298K、1.01×105Pa,O2、S、Se、Te分别与H2化合的反应热数据如图所示。
写出Se与H2化合的热化学反应方程式正确的是
A.Se(s)+H2(g)=H2Se(g)ΔH=-242kJ·mol-1B.Se(s)+H2(g)=H2Se(g)ΔH=-20kJ·mol-1
C.Se(g)+H2(g)=H2Se(g) ΔH=+81kJ·mol-1D.Se(s)+H2(g)=H2Se(g)ΔH=+81kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
能量越低越稳定,H2O、H2S、H2Se、H2Te稳定性减弱,所以b表示Te与H2化合的反应热数据,故AB错误;Se是固体,所以Se与H2化合的热化学反应方程式是Se(s)+H2(g)=H2Se(g)ΔH=+81kJ·mol-1,故C错误、D正确;
9.根据图,下列判断中正确的是
A.电路中电子的流动方向:
a−d−CuSO4(aq)−c−b
B.该原电池原理:
Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu
C.c电极质量减少量等于d电极质量增加量
D.d电极反应:
Cu2++2e−=Cu,反应后CuSO4溶液浓度下降
【答案】C
【解析】
【分析】
根据图示,左边为锌-铜-硫酸锌原电池,锌做负极,铜做正极,锌发生吸氧腐蚀;右边为电解池,电极都是铜,电解质为硫酸铜溶液,是电镀池,据此分析解答。
【详解】A.电路中电子只能通过外电路,不能通过电解质溶液,溶液是通过自由移动的离子导电的,故A错误;B.装置中左边为原电池,锌做负极,铜做正极,右边为电解池,原电池反应是吸氧腐蚀,故B错误;C.右边为电解池,是电镀装置,c电极为阳极,铜逐渐溶解,d电极为阴极,析出铜,c电极质量减少量等于d电极质量增加量,故C正确;D.右边为电解池,是电镀装置,d电极反应:
Cu2++2e-=Cu,反应后CuSO4溶液浓度基本不变,故D错误;故选C。
10.硼化钒(VB2)-空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如右,该电池工作时反应为:
4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5。
下列说法不正确的是
A.电极a为电池正极
B.图中选择性透过膜为阴离子透过性膜
C.电池工作过程中,电极a附近区域pH减小
D.VB2极发生的电极反应为:
2VB2+22OH——22e-=V2O5+2B2O3+11H2O
【答案】C
【解析】
A、电极a通入空气,则电极a为正极,故A说法正确;B、电极a的反应式为:
O2+2H2O+4e-=4OH-,负极反应式为:
2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O,OH-需要向负极移动,因此选择性透过膜为阴离子透过性膜,故B说法正确;C、根据B选项分析,电极a产生OH-,pH增大,故C说法错误;D、根据电池总反应,负极反应式为2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O,故D说法正确。
点睛:
本题的难点是负极反应式的书写,一般写出还原剂和氧化产物,VB2→V2O5+2B2O3,根据化合价的变化写出失去电子物质的量,即2VB2-22e-→V2O5+2B2O3,因为环境是碱性,因此OH-在负极上参与反应,生成H2O,根据电荷守恒,原子守恒,配平其他,即负极反应式为2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O。
11.一定条件下,对于可逆反应:
X(g)+3Y(g)
2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,则下列判断正确的是( )
A.c1∶c2=1∶3B.平衡时Y和Z的生成速率之比为2∶3
C.X、Y的转化率之比为1:
3D.c1的取值范围为0.04mol·L-1<c1<0.14mol·L-1
【答案】A
【解析】
由于X和Y的化学计量数之比使1∶3的,而平衡时X和Y的浓度之比也是1∶3的,所以起始时X和Y的浓度之比就是1∶3的,A正确。
平衡时Y和Z的生成速率之比为3∶2,B不正确。
X、Y的转化率之比为1:
1,C不正确。
如果开始向正反应方向进行,则2(c1-0.1)=0.08-c3,解得c1=0.14-c3/2,所以c1的最大值是0.14,所以范围是c1<0.14mol·L-1,所以D不正确,答案选A。
12.对于可逆反应:
2A(g)+B(g)
2C(g)△H<0,下列图像正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A、该反应为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,B的质量分数增大,故A正确;B、根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强,平衡向正反应方向移动,正逆反应速率都增大,且V正>V逆,故B错误;C、该反应为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,正逆反应速率都增大,且V逆>V正,故C错误;D、该反应为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,本题温度的曲线不正确,故D错误;故选A。
【点睛】本题为化学平衡图像题。
本题的易错点为BC,要注意V正、V逆的相对大小与平衡移动方向的关系的判断。
13.下列有关图像,其中说法正确的是
A.由图Ⅰ知,反应在T1、T3处达到平衡
B.由图Ⅰ知,该反应的△H<0
C.由图Ⅱ知,t3时采取降低反应温度的措施
D.由图Ⅱ知,反应在t6时,NH3体积分数最大
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图Ⅰ知,反应在T1、T3处反应物和生成物的体积分数相等,但反应不一定达到平衡,故A错误;B、T2-T3升高温度,平衡向着吸热方向进行,反应物体积分数增大,生成物体积分数减小,所以反应正向进行,正反应是放热反应,△H<0,故B正确;C、合成氨的反应属于放热反应,降低温度,反应速率减慢,化学平衡向着放热方向进行,即向正向移动,正反应速率大于逆反应速率,故C错误;D、由图Ⅱ知,t2时刻正逆反应速率都增大且相等,改变的条件是加入催化剂,平衡不移动;t3时刻正逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,改变的条件是减小压强,平衡向逆反应方向移动;t5时刻正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,改变的条件是升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以反应在t1时,NH3体积分数最大,故D错误;故选B。
14.高铁电池是一种新型可充电电池,能长时间保持稳定的放电电压。
其电池总反应为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述错误的是
A.放电时负极反应为:
Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
B.充电时阳极发生氧化反应,附近溶液碱性增强
C.充电时每转移3mol电子,阴极有1.5molZn生成
D.放电时正极反应为:
FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-
【答案】B
【解析】
A.放电时负极锌失电子在碱性条件下生成氢氧化锌,反应为:
Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,选项A正确;B.充电时阳极发生氧化反应Fe(OH)3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O,附近溶液碱性减弱,选项B不正确;C.充电时阴极电极反应为Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-,每转移3mol电子,阴极有1.5molZn生成,选项C正确;D.放电时正极反应为:
FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-,选项D正确。
答案选B。
15.某化学小组研究在其他条件不变时,改变密闭容器中某一条件对A2(g)+3B2(g)
2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如下图所示的曲线(图中T表示温度,n表示物质的量)。
下列判断正确的是()
A.在T2和n(A2)不变时达到平衡,AB3的物质的量大小为:
c>b>a
B.若T2>T1,则正反应一定是放热反应
C.达到平衡时A2的转化率大小为:
b>a>c
D.若T2>T1,达到平衡时b、d点的反应速率为vd>vb
【答案】D
【解析】
试题分析:
温度越高速率越快,温度T2>T1,达到平衡时b、d点的反应速率为vd<vb,A错误;若T2>T1,由图象可知温度升高AB3的物质的量增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,B错误;由图可知,横坐标为B2的物质的量,增大一种反应物的量会促进另一种反应物的转化率增大,则B2越大达到平衡时A2的转化率越大,即达到平衡时A2的转化率大小为c>b>a,C错误;由图可知,横坐标为B2的物质的量,增大一种反应物的量必然会促进另一种反应物的转化,则B2越大达到平衡时A2的转化率越大,生成物的物质的量越大,则平衡时AB3的物质的量大小为:
c>b>a,D正确;选D。
考点:
考查化学平衡移动图像。
16.在1L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)
M(g)+N(g),所得实验数据如下表,下列说法不正确的是
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.10
0.10
0.09
②
800
0.20
0.20
0.10
③
900
0.10
0.15
a
A.正反应为放热反应
B.实验①中,若5min时测得n(M)=0.05mol,则0~5min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=0.01mol/(L•min)
C.实验②中,该反应的平衡常数K=1.0
D.实验③中,达到平衡时,a大于0.06
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据表格数据①②知,增大压强平衡不移动,升高温度,后②中M的物质的量小于①的2倍,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故A正确;B.实验①中,若5min时测得n(M)=0.05mol,则0至5min时间内,v(M)=
=0.01 mol/( L•min),化学反应速率与化学计量数成正比,则用N表示的平均反应速率v(N)=v(M)=0.01 mol/( L•min),故B正确;
C. X(g)+Y(g)⇌M(g)+N(g)
反应前(mol)0.2 0.2 0 0
转化 (mol) 0.1 0.1 0.1 0.1
平衡时(mol) 0.1 0.1 0.1 0.1
则实验②中,该反应的平衡常数K=
=1.0,故C正确;D.反应X(g)+Y(g)⇌M(g)+N(g)为气体体积不变的反应,压强不影响化学平衡,若实验①②温度相同,实验②平衡时M的物质的量应该为0.18mol>0.10mol,说明升高温度后平衡向着逆向移动,则该反应为放热反应;若实验④③的温度相同,则平衡时实验④中a=0.06,由于实验④温度较高,且该反应为放热反应,则a<0.06mol,故D错误;故选D。
17.在一定温度下,二氧化硫与氧气反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH=-196kJ·mol-1。
现向5L的恒容密闭容器中充入1.0molSO2和0.5molO2气体,反应一段时间后达到平衡,恢复到原温度,测得此过程中体系向外界共释放了78.4kJ的热量。
下列说法正确的是()
A.上述反应达到平衡时,二氧化硫和氧气的转化率都是20%
B.上述反应达到平衡后,向容器中充入1.0molAr,平衡正向移动
C.起始时向容器中充入1.0molSO3,保持温度不变,达到平衡时共吸收19.6kJ的热量
D.起始时向容器中充入2.0molSO3、0.5molSO2和0.25molO2,反应达到平衡前v正<v逆
【答案】C
【解析】
设参加反应的二氧化硫和氧气的物质的量分别是xmol、ymol,
、
,x=0.8y=4,二氧化硫的转化率是
,二氧气的转化率
,故A错误;向容器中充入1.0molAr,反应物浓度不变,平衡不移动,故B错误;根据等效平衡原理,起始时向容器中充入1.0molSO3,保持温度不变,充入1.0molSO2和0.5molO2气体是等效平衡,达到平衡时二氧化硫的物质的量都是0.2mol,吸收19.6kJ的热量,故C正确;该反应的动平衡时,含有0.8molSO3、0.2molSO2和0.1molO2,K=
=160,起始时向容器中充入2.0molSO3、0.5molSO2和0.25molO2,
=64,
,v正>v逆,故D错误。
18.
(1)化学反应速率可通过实验测定。
要测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度,可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质,再进行适当的转换和计算。
如比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率,可通过测定收集等体积H2需要的________来实现;在KMnO4与H2C2O4反应中,可通过观察单位时间内_________变化来测定该反应的速率;在Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+S↓+SO2+H2O反应中,该反应速率的快慢可通过_______来判断。
(2)已知:
Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。
某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号
反应温度
Na2S2O3浓度
稀硫酸
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
V1
0.10
V2
0.50
V3
③
20
V4
0.10
4.0
0.50
V5
该实验①、②可探究___________对反应速率的影响,因此V1、V2和V3分别是________、________、________。
实验①、③可探究__________对反应速率的影响,因此V4、V5分别是_________、_________。
【答案】
(1).时间
(2).溶液颜色(3).出现浑浊所需要的时间(4).温度(5).10.0(6).10.0(7).0(8).浓度(9).10.0(10).6.0
【解析】
【分析】
(1)通过实验测定和谐反应速率,需要借助于某种数据的变化来判断,根据锌粒与不同浓度硫酸反应时有气体生成;KMnO4与H2C2O4反应中有颜色的变化;硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成了单质硫,溶液变浑浊,据此分析解答;
(2)实验①、②的温度不同,故可探究温度对反应速率的影响,而要探究温度对反应速率的影响,则必须保持其他影响因素一致;实验①、③加入的硫酸的量不同,故可探究浓度对反应速率的影响,而要探究硫酸的浓度不同对反应速率的影响,则必须保持其他影响因素一致,据此分析解答。
【详解】
(1)化学反应速率可通过实验测定。
要测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度,可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质,再进行适当的转换和计算。
如比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率,可通过测定收集等体积H2需要的时间长短,来比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率;在KMnO4与H2C2O4反应中,高锰酸钾溶液是有色溶液,可通过观察单位时间内溶液颜色变化来测定该反应的速率;在Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O反应中,硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成了单质硫,溶液变浑浊,可以判断反应速率快慢,反应速率越快,出现浑浊时间越短,故答案为:
时间;溶液颜色;出现浑浊需要的时间;
(2)实验①、②的温度不同,故可探究温度对反应速率的影响;而要探究温度对反应速率的影响,则必须保持其他影响因素一致:
即加入的Na2S2O3溶液的量相同,故V1=10.0mL,加入的硫酸的量相同,故V2=10.0mL,加入水的体积相等,故V3=0;实验①、③加入的硫酸的量不同,故可探究浓度对反应速率的影响;而要探究硫酸的浓度不同对反应速率的影响,则必须保持其他影响因素一致,即加入的Na2S2O3溶液的量相同,故V4=10.0mL,溶液总体积也须相同,故加入的水的体积V5=6.0mL,故答案为:
温度;10.0;10.0;0;浓度;10.0;6.0。
【点睛】本题考查了测定化学反应速率的方法。
本题的易错点为
(2),要注意探究某种因素对和谐反应速率的影响时,需要保持其他影响因素相同。
19.
(1)已知:
P4(s)+6Cl2(g)
4PCl3(g) ΔH=akJ·mol-1,P4(s)+10Cl2(g)
4PCl5(g)ΔH=bkJ·mol-1;破坏PCl5中1molP—Cl键所需能量为ckJ·mol-1,破坏PCl3中1molP—Cl键所需能量为1.2ckJ·mol-1。
则破坏Cl2中1molCl—Cl键所需的能量为___________________。
(2)工业合成氨时,合成塔中每生成1molNH3放出46kJ的热量。
其反应过程的能量变化如图。
b值为________kJ。
加入催化剂,a值____(填“增大”