湖北省鄂东南部分重点中学学年高二联考化学试题.docx
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湖北省鄂东南部分重点中学学年高二联考化学试题
第I卷
一、选择题(共18小题,每小题3分,共54分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1.《化学反应原理》选修模块从不同的视角对化学反应进行了探究分析。
以下观点正确的是()
A.化学反应的反应热与反应的途径有关
B.电解过程中,化学能转化为电能而“储存”起来
C.化学平衡常数的表达式与化学反应方程式的书写有关
D.强电解质溶液的导电能力一定强于弱电解质溶液
【答案】C
【解析】A.根据盖斯定律可知,化学反应的反应热与反应的始态和终态有关,而与反应途径无关,故A错误;B.电解过程中,在电流作用下发生电化学反应,所以电能转化为化学能,故B错误;C.化学平衡常数的表达式为:
化学平衡常数K=
,与化学反应方程式的书写有关,故C正确;D.溶液的导电性与离子浓度有关,强电解质的浓度很小时,其溶液的导电性很弱,如硫酸钡是强电解质,其溶液的浓度很小,导电性很弱,故D错误;故选C。
2.2016年全国环境保护工作会议提出要“以改善环境质量为核心,实行最严格的环境保护制度,打好大气、水、土壤污染防治三大战役,确保2020年生态环境质量总体改善”。
下列有关环境保护的说法中,正确的是()
A.纽扣银锌电池体型小,含有害物质少,用后可以随意丢弃
B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
C.将煤气化后再燃烧可减少大气污染
D.“低碳”生活倡导节能减排,应禁止使用化石燃料,减少污水排放
【答案】C
【解析】A.纽扣银锌电池,含有重金属,能够引起环境污染,使用完后,应回收,不能随意丢弃,故A错误;B.化石燃料含有硫等因素,完全燃烧会生成二氧化硫会形成酸雨,会造成大气污染,故B错误;C.将煤气化形成H2、CO等气体燃料,燃烧时可以减少硫的氧化物等有毒气体的排放,故C正确;D.化石燃料是目前重要的燃料,不能禁止使用,故D错误;故选C。
3.为了除去硫酸铜溶液中含有的Fe2+杂质,先加入合适的氧化剂使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质中最好选用()
A.Cl2水B.H2O2溶液C.KMnO4溶液D.HNO3溶液
【答案】B
【解析】A.氯水能氧化亚铁离子为铁离子,但此时硫酸铜溶液中引入新杂质氯离子,故A不选;B.双氧水具有氧化性,能氧化亚铁离子为铁离子,还原产物为水,不引人新杂质,故B选;C.高锰酸钾溶液可以氧化亚铁离子生成铁离子,此时硫酸铜溶液中引入新的杂质锰离子,故C不选;D.硝酸能氧化亚铁离子生成铁离子,此时引入新杂质硝酸根离子,故D不选;故选B。
【点睛】抓住除杂质至少要满足两个条件:
①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质是解题的关键;选项中物质均为氧化剂,均可使Fe2+氧化为Fe3+,只有H2O2的还原产物为H2O,不引入新杂质。
4.下列叙述正确的是()
A.常温下,78gNa2O2中含有的阴离子数是2×6.02×1023
B.常温下,1L0.1mol·L-1NH4NO3溶液中含有的NH4+数是0.1×6.02×1023
C.常温常压下,22.4LSO2和O2混合气体中含有的氧原子数是2×6.02×1023
D.铁铝混合物与一定量稀盐酸反应生成1molH2时,转移电子数是2×6.02×1023
【答案】D
【解析】过氧化钠中阳离子与阴离子的个数之比是2︰1的,所以常温下,78gNa2O2中含有的阴离子数是1×6.02×1023,A不正确;由于NH+4水解,所以在常温下,lL0.lmol·L-1NH4NO3溶液中含有的NH+4数小于0.l×6.02×1023,B不正确;常温常压下,22.4L气体不是1mol,选项C不正确,所以正确的答案选D。
5.下列各离子组在指定的溶液中一定能大量共存的是()
①常温在c(H+)/c(OH-)=10-10溶液中:
K+、Na+、CH3COO-、SO42﹣
②常温pH=11的溶液中:
CO32﹣、Na+、AlO2﹣、NO3﹣
③水电离出的H+浓度c(H+)=10﹣12mol•L‾1的溶液中:
Cl﹣、NO3﹣、Na+、S2O32﹣
④使甲基橙变红色的溶液中:
Fe3+、NO3﹣、Na+、SO42﹣
A.①②③B.①③④C.②③④D.①②④
【答案】D
【解析】①常温下,c(H+)/c(OH-)=10-10溶液为碱性溶液,碱性条件下该组离子不反应,能大量共存;②常温pH=11的溶液为碱性溶液,碱性条件下该组离子不反应,能大量共存;③水电离出的H+浓度c(H+)=10﹣12mol•L‾1的溶液可能是酸性溶液或者是碱性溶液,酸性条件下S2O32﹣反应,不能大量共存;④使甲基橙变红色的溶液为酸性溶液,酸性条件下该组离子不反应,能大量共存;故选B。
考点:
离子共存
6.某烃经催化加氢后得到2-甲基丁烷,该烃不可能是()
A.3-甲基-1-丁炔B.3-甲基-1-丁烯
C.2-甲基-1-丁炔D.2-甲基-1-丁烯
【答案】C
【解析】A、该物质加成后生成2-甲基丁烷,正确,不选A;B、该物质加成后生成2-甲基丁烷,正确,不选B;C、含有三键的碳原子上不可能还连接甲基,所以没有这种物质,错误,选C;D该物质加成后生成2-甲基丁烷,正确,不选D
考点:
有机物的命名
7.1mol某烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气246.4L(标准状况下)。
它在光照的条件下与氯气反应能生成四种不同的一氯取代物。
该烃的结构简式是()
A.
B.CH3CH2CH2CH2CH3
C.
D.
【答案】A
【解析】根据等效氢的原理,AC的一氯代物有四种,BD的一氯代物只有三种,先排除BD选项,A的分子式为:
C7H16,C的分子式为:
C5H12,1mol某烃消耗氧气的物质的量为:
,根据烃CxHy的耗氧量=x+
计算C7H16耗氧量=7+
=11mol,A正确,C5H12耗氧量=5+
=8mol,C错误。
答案选A。
【点睛】本题考查较为综合,侧重于考查学生的分析能力和计算能力,涉及有机化学分子式、结构式、等效氢、有机物燃烧耗氧量计算等知识的掌握。
同一个碳上的氢、同一个碳上的甲基上的氢、具有对称性结构的(类似于平面镜成像中物体的关系)的氢都是等效氢;烃CxHy的耗氧量=x+
。
8.反应NH4HS(s)
NH3(g)+H2S(g)在某一温度下达到平衡,下列各种情况中,能使化学平衡正向移动的是()
A.加入NH4HS固体B.压强、温度不变,充入少量氩气
C.容积、温度一定,充入氦气D.温度、容积一定,充入H2S气体
【答案】B
【解析】A.由于硫氢化铵是固体,不影响化学平衡,故A错误;B.压强温度一定,充入少量氩气,体积增大,压强减小,平衡正向进行,故B正确;C.容积、温度一定,充入氦气,各组分的浓度没有发生变化,化学平衡不移动,故C错误;D.温度、容积一定,充入H2S气体,增大生成物浓度,化学平衡向着逆方向移动,故D错误;故选B。
考点:
考查化学平衡的影响因素
9.将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H<0。
得到如表中的两组数据:
实验编号
温度/℃
平衡常数/mol-1·L
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
SO2
O2
SO2
O2
1
T1
K1
4
2
x
0.8
6
2
T2
K2
4
2
0.4
y
t
下列说法不正确的是()
A.实验1在前6min的平均反应速率υ(SO2)=0.2mol·L-1·min-1
B.T1、T2的关系:
T1>T2
C.K1、K2的关系:
K2>K1
D.x=1.6,y=0.2,t<6
【答案】D
【解析】实验1从开始到反应达到化学平衡时,氧气的变化量为:
2mol-0.8mol=1.2mol,根据反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)可知,平衡时二氧化硫消耗的物质的量为:
1.2mol×2=2.4mol,则平衡时二氧化硫的物质的量为:
4mol-2.4mol=1.6,即x=1.6;实验2平衡时二氧化硫消耗的物质的量为:
4mol-0.4mol=3.6mol,根据反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)可知,平衡时氧气消耗的物质的量为:
3.6mol×
=1.8mol,则平衡时氧气的物质的量为:
2mol-1.8mol=0.2mol,即y=0.2;A.实验1在前6min的反应速率v(SO2)=
=0.2mol•L-1•min-1,故A正确;B.反应起始量相同,达到平衡时氧气物质的量可知,实验2反应进行的程度大,反应是放热反应,温度越高,平衡向吸热反应方向进行,逆向进行,所以温度T1>T2,故B正确;C.根据C可知,温度T1>T2,该反应为放热反应,温度升高,平衡向着逆向移动,则反应物浓度增大、生成物浓度减小,平衡常数越小,所以平衡常数K2>K1,故C正确;D.根据分析可知,x=1.6,y=0.2;由于温度T1>T2,温度越低,反应速率越慢,则得达到平衡状态的时间越长,所以t>6,故D错误;故选D。
【点睛】明确化学平衡及其影响因素为解答关键,实验1从开始到反应达到化学平衡时,氧气的变化量为:
2mol-0.8mol=1.2mol,根据反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)可知,平衡时二氧化硫消耗的物质的量为:
1.2mol×2=2.4mol,则平衡时二氧化硫的物质的量为:
4mol-2.4mol=1.6,即x=1.6;实验2平衡时二氧化硫消耗的物质的量为:
4mol-0.4mol=3.6mol,根据反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)可知,平衡时氧气消耗的物质的量为:
3.6mol×
=1.8mol,则平衡时氧气的物质的量为:
2mol-1.8mol=0.2mol,即y=0.2;反应起始量相同,达到平衡时氧气物质的量可知,实验2反应进行的程度大,反应是放热反应,温度越高,平衡向吸热反应方向进行,逆向进行,所以温度T1>T2,结合温度对化学平衡的影响及化学反应速率的表达式进行解答。
10.t℃时,在一密闭容器中充入2molA和3molB,A、B、C、D四种气体发生如下化学反应:
aA+B
C+D,平衡后测知各物质浓度有如下关系:
ca(A)·c(B)=c(C)·c(D),然后在温度不变的情况下,扩大容器容积至原来10倍,结果A的百分含量始终未有改变,则这时B的转化率是()
A.60%B.40%C.20%D.无法确定
【答案】B
【解析】平衡后测知各物质浓度有如下关系:
{c(A)}a·c(B)=c(C)·c(D),则根据平衡常数表达式K=
可知,K=1。
在温度不变的情况下,扩大容器容积至原来10倍,结果A的百分含量始终未有改变,这说明平衡不变,因此反应前后体积不变,则a=1,所以
A+B
C+B
起始量(mol)2300
转化量(mol)xxxx
平衡量(mol)2-x3-xxx
由于反应前后体积不变,所以可以用物质的量代替浓度进行平衡常数计算
则
=1
解得x=1.2
所以B的转化率=
×100%=40%,答案选B。
考点:
考查平衡常数、转化率的计算
11.已知某可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)在密闭容器中进行,如图表示在不同反应时间(t)时,温度(T)和压强(p)与反应物B在混合气体中的体积分数的关系曲线,由曲线分析,下列判断正确的是()
A.T1p2,m+n>p,放热反应
B.T1>T2,p1p,吸热反应
C.T1p2,m+nD.T1>T2,p1【答案】D
【解析】由图象可知,温度为T1时,根据P2时到达平衡的时间短,可知P2>P1,且压强越大,B的含量低,说明压强增大平衡向正反应方向移动,故正反应为气体体积减小的反应,即m+n>p;压强为P2时,根据T1时到达平衡的时间短,可知T1>T2,且温度越高,B的含量低,说明温度升高平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,即△H>0,选B。
考点:
考查化学平衡图像分析。
12.用石墨作电极完全电解含1mol溶质X的溶液后,向溶液中加入一定量的物质Y能使电解液恢复到起始状态是()
选项
X溶液
物质Y
A
CuCl2
1molCu(OH)2
B
KOH
1molKOH
C
Na2SO4
1molH2SO4
D
AgNO3
0.5molAg2O
【答案】D
【解析】A.电解氯化铜,在两极上分别产生金属铜和氯气,电解质复原加入氯化铜即可,故A错误;B.电解氢氧化钾的实质是电解水,所以电解质复原加入水即可,故B错误;C.电解硫酸钠的实质是电解水,所以电解质复原加入水即可,故C错误;D.电解硝酸银两极上产生的是金属银和氧气,所以电解质复原加氧化银即可,电解含1mol溶质硝酸银的溶液,会析出金属银1mol,根据银元素守恒,所以加入0.5mol Ag2O后即可复原,故D正确;故选D。
【点睛】理解电解池的工作原理以及电解质复原的方法是解题关键,根据电解原确定电解后析出的金属或是放出的气体,根据:
出什么加什么,出多少加多少的原理确定电解质复原加入的物质以及量的多少。
13.下列有关实验操作的解释或结论正确的是()
选项
实验操作
解释或结论
A
将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振荡,可观察到沉淀由白色变为红褐色
Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的
B
用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH
一定会使测定结果偏低
C
测定中和热时,使用碎泡沫起隔热保温的作用,用普通玻璃棒进行搅拌使酸和碱充分反应,准确读取实验时的最高温度并且取2~3次的实验平均值等,以达到良好的实验效果
用简易量热计
测定反应热来
D
用氢氧化钾与浓硫酸测定中和反应的反应热
测得的结果偏小
【答案】A
【解析】A.FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,发生沉淀的转化,观察到沉淀由白色变为红褐色,可验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2,故A正确;B.中性溶液稀释后溶液仍为中性,故B错误;C.中和热的测定中,为了减少热量散失,应该使用环形玻璃棒搅拌,不能使用普通玻璃棒,故C错误;D.浓硫酸溶解于水要放热,测得的结果偏大,故D错误;答案为A。
14.为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热、搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸,这种试剂是()
A.NH3H2OB.NaOHC.Na2CO3D.MgCO3
【答案】D
【解析】A.加入氨水混入氯化铵杂质,且生成氢氧化镁沉淀,故A错误;B.加入NaOH易生成氢氧化镁沉淀,且混入NaCl杂质,故B错误;C.加入碳酸钠,易混入NaCl杂质,故C错误;D.加入碳酸镁,与氢离子反应,可起到调节溶液pH的作用,促进铁离子的水解生成氢氧化铁沉淀而除去,且不引入新的杂质,故D正确;故选D。
考点:
考查物质的分离和提纯
15.用物质的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中c(CH3COO-)大于c(Na+)。
对该混合溶液的下列判断正确的是()
A.c(OH-)>c(H+)B.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2mol/L
C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.2mol/L
【答案】B
【解析】A.CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,存在c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),已知c(CH3COO-)>c(Na+),则c(H+)>c(OH-),故A错误;B.n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.2mol,溶液体积为1L,则c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2mol•L-1,故B正确;C.CH3COOH和CH3COONa混合溶液,CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,则c(CH3COO-)>c(CH3COOH),故C错误;D.CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,存在c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),醋酸为弱电解质,存在微弱电离,则有0.1mol/L>c(CH3COOH)>c(H+),c(Na+)=0.1mol/L,则c(CH3COO-)+c(OH-)<0.2mol•L-1,故D错误;故选B。
考点:
考查弱电解质和盐类水解问题、离子浓度大小比较。
16.物质的量浓度相同的下列溶液:
①Na2CO3②NaHCO3③H2CO3④(NH4)2CO3⑤NH4HCO3,按c(CO32-)由小到大排列顺序正确的是()
A.⑤<④<③<②<①B.③<⑤<②<④<①C.③<②<⑤<④<①D.③<⑤<④<②<①
【答案】B
【解析】物质的量浓度相同的Na2CO3、NaHCO3、H2CO3、(NH4)2CO3、NH4HCO3溶液中,根据盐类水解的规律,无弱不水解,有弱才水解,越弱越水解,谁强显谁性,令其物质的量浓度为0.1mol/L,则:
Na2CO3是易溶于水的盐,在水中完全电离,电离出的碳酸根离子部分水解,但水解微弱,所以,碳酸根离子浓度降低,碳酸根浓度接近0.1mol/L;NaHCO3是易溶于水的盐,在水中完全电离,电离出的碳酸氢根离子水解建立水解平衡,因碳酸氢钠溶液显碱性,所以,部分碳酸氢根离子的电离小于其水
考点:
考查盐类水解的应用
17.室温下,下列溶液中粒子浓度大小关系正确的是()
A.Na2S溶液:
c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.Na2C2O4溶液中:
c(OH-)=c(H+)+c(HC2O-4)+2c(H2C2O4)
C.Na2CO3溶液:
c(Na+)+c(H+)=2c(CO2−3)+c(OH-)
D.CH3COONa和CaCl2混合溶液:
c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
【答案】B
【解析】试题分析:
A、氢氧根的浓度大于硫氢根离子,错误;B、质子守恒,正确;C、电荷守恒,但阴离子缺少碳酸氢根,错误。
D、不符合物料守恒,应该为:
c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),错误。
考点:
电解质溶液,涉及盐类水解,三大守恒关系的应用。
18.在一定温度下,一定量的石灰乳悬浊液中存在下列平衡:
Ca(OH)2(s)
Ca(OH)2(aq)
Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法中正确的是()
A.n(Ca2+)增大B.c(Ca2+)不变
C.c(OH-)增大D.n(OH-)不变
【答案】B
考点:
考查难溶电解质的溶解平衡及其应用
第II卷
二、非选择题:
包括第19题~第22题四个大题,共46分。
19.2016年9月我国成功利用大功率运载火箭发射“天宫二号”空间实验室。
火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)(液态)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),如图是一定量肼完全反应生成氮气和1mol气态水过程中的能量变化图。
(1)该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)写出该火箭推进器中相关反应的热化学方程式:
__________________。
(3)若该火箭推进器中H2O2有12mol共价键发生断裂,则反应释放出的热量______kJ。
【答案】
(1).放热
(2).N2H4(l)+2H2O2(l)
N2(g)+4H2O(g)ΔH=−641.6kJ·mol−1(3).1283.2
【解析】
(1)由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量,此反应属于放热反应;
(2)由图示可知一定量肼完全反应生成氮气和1mol气态水放出160.4kJ的热量,则生成4mol气态水放出的热量为160.4kJ×4=641.6kJ·mol−1;该火箭推进器中相关反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)
N2(g)+4H2O(g)ΔH=−641.6kJ·mol−1;(3)由H2O2的结构式
可知,每个H2O2分子内有3个共价键,该火箭推进器中H2O2有12mol共价键发生断裂,说明参加反应的过氧化氢是4mol,则反应释放出的热量641.6kJ×2=1283.2kJ。
20.在100℃时,将0.40mol二氧化氮气体充入一个1L抽空的密闭容器中,发生反应:
2NO2
N2O4。
每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析,得到下表数据:
时间/s
0
20
40
60
80
n(NO2)/mol
0.40
n1
0.26
n3
n4
n(N2O4)/mol
0.00
0.05
n2
0.08
0.08
(1)在上述条件下,从反应开始至20s时,用NO2表示的平均反应速率为_____________。
(2)该反应的平衡常数K的数值为___________(精确到0.1)。
(3)若在相同条件下最初向该容器中充入N2O4,要达到上述平衡状态,N2O4的起始浓度是______mol·L−1。
(4)上述(3)达到平衡后N2O4的转化率为_______,混合气体的平均摩尔质量为____________。
(5)达到平衡后,如果升高温度,气体颜色会变深,则升高温度后,反应2NO2
N2O4的平衡常数将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)达到平衡后,如果向该密闭容器中再充入0.32molHe,并把容器体积扩大为4L,则平衡将_____(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。
【答案】
(1).5×10−3mol·L−1.S−1
(2).1.4(3).0.20(4).60%(5).57.5g·mol−1(6).减小(7).向左移动
【解析】
(1)从反应开始直至20s时,生成的四氧化二氮的物质的量为0.05mol,根据反应:
2NO2
N2O4,消耗的二氧化氮物质的量为:
0.1mol,二氧化氮的反应速率为:
v(NO2)=
=0.005mol•L-1•s-1;
(2)根据表中的数据可知,60s时反应达到了平衡状态,n(N2O4)=0.08mol,n(NO2)=0.4mol-0.08mol×2=0.24mol,二者浓度分别为:
c(N2O4)=
=0.08mol/L,c(NO2)=
=0.24mol/L,该该反应在该温度下的平衡常数为:
≈1.4;(3)若在相同情况下,最初向该容器中充入的是四氧化二氮气体,要达到上述同样的平衡状态,说明两个反应为等效平衡,根据反应方程式,需要四氧化二氮的物质的量为:
0.40mol×
=0.20mol,c(N2O4)=
=0.20mol/L;(4)上述(3)达到平衡后N2O4的物质的量为0.08mol,则变化物质的量为0.20mol-0.08mol=0.12mol,N2O4的转化率为
×100%=60%;平衡状态时n(N2O4)=0.08mol,n(NO2)=0.24mol,混合气体的平均摩尔质量为
=57.5g·mol−1;(5)由于升高温度,气体颜色会变深,说明化学平衡向着逆向移动,二氧化氮浓度增大,四氧化二氮浓度减小,所以平衡常数减小;(6)达到平衡后,如向该密闭容器中再充入0.32mol氦气,稀有气体不影响各组分的浓度,由于把