广东省梅州市水寨中学2019-2020学年高二上学期期中考试化学试题

广东省梅州市水寨中学2019-2020学年高二上学期期中考试化学试题

‎（化学卷）‎ 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Ca-40‎ 第I卷（选择题）‎ 一、单选题（本题包括14个小题，每小题3分，共42分）‎ ‎1.下列说法正确的是 A. CaO+H2O=Ca(OH)2可放出大量热，可利用该反应设计成原电池，把化学能转化为电能 B. 任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化 C. 有化学键断裂一定发生化学反应 D. 灼热的铂丝与NH3、O2混合气接触，铂丝继续保持红热，说明氨的氧化反应是放热反应 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 分析：A、只有氧化还原反应在理论上才能设计成原电池；B、化学反应中的能量变化有多种形式，如光能、电能等；C、化学键的断裂不一定有新物质生成，所以不一定都发生化学反应；D、只有是放热反应才能保持铂丝红热。‎ 详解：A、只有氧化还原反应在理论上才能设计成原电池，而反应CaO+H2O=Ca(OH)2是非氧化还原反应，不可能设计成原电池，故A错误；‎ B、任何化学反应都伴随着能量变化，但不一定都是热量变化，也可能是光能、电能等多种形式，所以B错误；‎ C、某些物质的溶解、电离，或状态的变化可能伴随着化学键的破坏，但没有发生化学反应，所以C错误；‎ D、氨气的催化氧化用灼热的铂丝做催化剂，由于是放热反应，所以铂丝保持红热，故D正确。本题答案为D。‎ 点睛：原电池反应一定由氧化还原反应设计而成的；化学反应一定伴随有能量变化，且能量变化的形式有多种，但有能量变化的过程不一定是化学反应；化学反应一定有化学键的断裂，但有化学键的断裂的过程不一定都发生化学反应。‎ ‎2.根据如图能量关系示意图，下列说法正确的是 A. 1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ B. 反应2CO(g)＋O2(g)= 2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量 C. 由C(s)→CO(g)的热化学方程式为：2C(s)＋O2(g)= 2CO(g)　ΔH＝－221.2 kJ·mol－1‎ D. 热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO热值ΔH＝－10.1 kJ·mol－1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由图可知，转化Ⅰ反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，热化学方程式为C(s)＋O2(g)= CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，转化Ⅱ反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)= 2CO2(g) ΔH＝－282.9kJ·mol－1，转化Ⅰ—转化Ⅱ得C(s)→CO(g)的热化学方程式2C(s)＋O2(g)= 2CO(g)　ΔH＝－221.2 kJ·mol－1。‎ ‎【详解】A项、由图可知1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量比1 mol CO2(g)能量高393.5 kJ，故A错误；‎ B项、由图可知反应2CO(g)＋O2(g)= 2CO2(g)为放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，故B错误；‎ C项、由图可知1 mol C(s)与O2(g)生成1 mol CO(g)放出热量为393.5 kJ－282.9 kJ＝110.6 kJ，则C(s)→CO(g)的热化学方程式为2C(s)＋O2(g)= 2CO(g)　ΔH＝－221.2 kJ·mol－1，故C正确；‎ D项、热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO的热值为282.9 kJ×g≈10.1 kJ·g－1，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎3.固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下：‎ ‎①H2(g)+I2(？)⇌2HI(g)△H=-9.48kJ•mol-1‎ ‎②H2(g)+I2(？)⇌2HI(g)△H=+26.48kJ•mol-1‎ 下列判断不正确的是(　　)‎ A. 中的I2为气态，中的I2为固态 B. 的反应物总能量比的反应总能量低 C. 1mol固态碘升华时将吸热35.96kJ D. 反应的产物比反应的产物热稳定性更好 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．已知反应①放出能量，反应②吸收能量，所以反应①中碘的能量高，则反应①中碘为气态，②中的I2为固态，选项A正确； ‎ B．已知反应①放出能量，反应②吸收能量，所以反应①中碘的能量高，所以②的反应物总能量比①的反应物总能量低，选项B正确； ‎ C．由盖斯定律知②-①得I2(S)=I2(g)△H=+35.96KJ/mol，选项C正确； ‎ D．反应①②的产物都是气态碘化氢，所以二者热稳定性相同，选项D错误； ‎ 答案选D。‎ ‎【点睛】本题考查反应热与焓变，把握物质的状态与能量、焓变计算为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项B为解答的难点，同种物质气态时具有的能量比固态时高，所以等量时反应放出能量高，已知反应①放出能量，反应②吸收能量，所以反应①中碘的能量高，则反应①中碘为气态。‎ ‎。‎ ‎4.一定温度下，把 2.5 mol A 和 2.5 mol B混合盛入容积为 2 L的密闭容器里，发生如下反应： 3A(g)+B(g) x C(g) + 2D(g)， 经 5 s反应达平衡，在此 5 s 内 C的平均反应速率为 0.2 mol·L－1·s－1，同时生成1 mol D，下列叙述中不正确的是 A. x=4‎ B. 达到平衡状态时 A 的物质的量浓度为 c(A)=1.0 mol·L－1‎ C. 5s 内 B的反应速率 v(B)＝0.05 mol·(L·s)－1‎ D. 达到平衡状态时容器内气体压强与起始时压强比为 6:5‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据三段式解题法，求出混合气体各组分物质的量的变化量、平衡时各组分的物质的量． 平衡时，生成的C的物质的量为 0.2mol/（L·s）×5s×2L=2mol。               3A（g）+B（g）⇌XC（g）+2D（g） 开始（mol）： 2.5        2.5             0        0 变化（mol）： 1.5        0.5           0.5X     1 平衡（mol）： 1         2              2       1 故0.5X =2，x=4，故A正确；B、平衡时A的浓度为c(A)= 0.75 mol·L－1，故B错误； C、反应速率之比等于化学计量数之比，则，故VB=0.05 mol·(L·s)－1，故C正确； D、达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比=（1+2+2+1）：（2.5+2.5）=6：5，故D正确；故选B。‎ ‎5.向某密闭容器中加入 0.3 mol A、0.1 mol C 和一定量的 B 三种气体， 一定条件下发生如下反应： 3A(g) B(g)＋2C(g)，各物质的浓度随时间变化如图所示[t0～t1 阶段的 c(B)变化未画出]。下列说法中正确的是( )‎ A. 若 t1＝15 s，则用 A 的浓度变化表示 t0～t1阶段的平均反应速率为 0.004 mol·L－1·s－1‎ B. t1时该反应达到平衡，A的转化率为 60%‎ C. 该容器的容积为2 L，B的起始的物质的量为 0.02 mol D. t0～t1 阶段，此过程中容器与外界的热交换总量为 a kJ，该反应的热化学方程式为 3A(g)B(g)＋2C(g) ΔH＝－50a kJ·mol－1‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.t0～t1阶段，A 的浓度变化为0.15-0.06=0.09 mol·L－1，t0～t1阶段的平均反应速率为0.09/15=0.006 mol·L－1·s－1，A错误；‎ B.t1时该反应达到平衡， A 的转化率为=0.09/0.15×100=60%，B正确；‎ C.根据反应3A(g) B(g)＋2C(g)可知，反应达平衡后，∆c(A)=0.09 mol·L－1‎ ‎, ∆c(B)=O.03 mol·L－1,由图像可知反应达平衡后，c(B)=0.05 mol·L－1，所以B的起始的浓度为0.02 mol·L－1，B的起始的物质的量为0.02×2=0.04 mol，C错误；‎ D.t0～t1 阶段，∆c(A)=0.09 mol·L－1，∆n(A)=0.09×2 mol =0.18 mol，此时放热a kJ，如果有3 mol A完全反应，放热为50 a /3 kJ,即3A(g)B(g)＋2C(g) ΔH＝－50a/3 kJ·mol－1，D错误。‎ 正确选项B。‎ ‎6.用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、 pH、催化剂对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示：‎ 下列说法正确的是 A. 实验①在15 min内M的降解速率为1.33×10-2mol/(L·min)‎ B. 若其他条件相同，实验①②说明升高温度，M降解速率增大 C. 若其他条件相同，实验①③证明pH越高，越有利于M的降解 D. 实验②④说明M的浓度越小，降解的速率越慢 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据化学反应速率的数学表达式可知， ，故A错误；‎ B、其他条件相同，①②温度不同，②的温度高于①的，而②中浓度变化大于①，说明②的降解速率大，故B正确；‎ C、其他条件相同，①③的pH不同，③的pH大于①，在相同时间段内，①中M的浓度变化大于③，说明①的降解速率大于③，故C错误；‎ D、②④这两组实验温度不同，浓度也不同，不是单一变量，无法比较浓度对此反应的影响，故D错误；‎ 综上所述，本题正确答案为B。‎ ‎7.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示（图中E1表示无催化剂时正反应的活化能，E2表示无催化剂时逆反应的活化能）。下列有关叙述不正确的是 ‎ ‎ A. 该反应的逆反应为吸热反应，升高温度可提高活化分子的百分数 B. 500℃、101kPa下，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ，其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-2a kJ·mol-l C. 该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能 D. ΔH=E1-E2，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：由图可知，该反应正反应为放热反应。A. 该反应的逆反应为吸热反应，升高温度可提高活化分子的百分数，A正确；B. 500℃、101kPa 下，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应放热a kJ，由于该反应为可逆反应，得不到1mol SO3(g)，所以热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 的反应热不等于-2a kJ·mol-l，B不正确；C. 该反应中为放热反应，其ΔH<0，所以反应物的总键能小于生成物的总键能，C正确；D. ΔH=E1-E2，使用催化剂能改变反应的活化能，但不改变反应热，D正确。本题选B。‎ 点睛：要注意可逆反应总有一定的限度，在一定的条件下，反应物不能完全转化为生成物，在计算反应热时要注意这一点。‎ ‎8.在3个体积均为1 L的恒容密闭容器中发生反应：SO2(g)+2NO(g)2NO2(g)+S(s)。改变容器I的反应温度，平衡时c(NO2)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）‎ A. 该反应的ΔH>0‎ B. T1时，该反应的平衡常数为 C. 容器Ⅰ与容器Ⅱ均在T1时达到平衡，总压强之比大于1：2‎ D. 若T20，‎ 故答案为：；>；‎ ‎（2）由上述计算可知，平衡时B的物质的量为1.6mol，所以B的平衡浓度为，平衡时D的物质的量为0.8mol，所以用D表示的平均反应速率为,‎ 故答案为：0.8mol/L；0.2mol/(L·min)；‎ ‎（3）由方程式可知，气体的化学计量数之和前后相等，则反应前后气体体积不变，压强对平衡无影响，缩小容器容积，则A的转化率不变，‎ 故答案为：不变；反应前后气体体积不变，压强对平衡无影响；‎ ‎(4）为等效平衡，应前后气体体积不变，按化学计量数转化到左边，满足n（A）：n(B)=1:1即可根据3A(g）+B(g）2C（g）+2D（g)可知，C和D各号mol，转化到左边可得A.2mol， B. mol，令B的物质的量为nmol，则：2mol: mol=2mol:2mol,解得n=，‎ 故答案为：。‎ ‎18.（1）已知SO2(g)+ 1/2 O2(g) SO3(g) △H = －98.30kJ／mol，现将4molSO2与一定量O2混合后充分反应，当放出314.56kJ热量时，SO2的转化率为_________________。‎ ‎（2）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：‎ Fe2O3(s)+3CO(g)= 2Fe(s)+3CO2(g) △H＝ ―24.8kJ／mol ‎3Fe2O3(s)+ CO(g)=2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H＝ ―47.2kJ／mol Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H＝ +640.5kJ／mol 写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：_____________________________‎ ‎（3）在一定条件下，CH4 和CO的燃烧的热化学方程式分别为：‎ CH4 ( g ) + 2O2 ( g ) = 2H2O ( l ) + CO2 ( g ) △H = －890 kJ/mol ‎2CO ( g ) + O2 ( g ) = 2CO2 ( g ) △H = －566 kJ/mol 一定量的CH4和CO的混合气体完全燃烧时，放出的热量为262.9 kJ，生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50 g白色沉淀。求混合气体中CH4 和CO的体积比_____________。‎ ‎【答案】 (1). 80％ (2). CO(g)+FeO(s) = Fe(s)+CO2(g) △H＝―218.03kJ／mol (3). 2:3‎ ‎【解析】‎ 试题分析：本题考查盖斯定律的应用，反应热的计算。‎ ‎（1）1molSO2完全反应放出98.3kJ的热量，放出314.56kJ热量时消耗SO2物质的量为=3.2mol，SO2的转化率为100%=80%。‎ ‎（2）将3个热化学反应方程式依次编号：‎ Fe2O3(s)+3CO(g)= 2Fe(s)+3CO2(g) △H＝ ―24.8kJ／mol （①式）‎ ‎3Fe2O3(s)+ CO(g)=2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H＝ ―47.2kJ／mol （②式）‎ Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H＝ +640.5kJ／mol （③式）‎ 运用盖斯定律，将①式3-②式-③式2得6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（s）+6CO2（g）ΔH=（-24.8kJ/mol）3-（-47.2kJ/mol）-（+640.5kJ/mol）2=-1308.2kJ/mol，CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式为CO(g)+FeO(s) = Fe(s)+CO2(g) △H＝―218.03kJ／mol。‎ ‎（3）n（CaCO3）==0.5mol，根据C守恒，燃烧生成的n（CO2）=0.5mol，设CH4、CO的物质的量分别为x、y，则可列式：x+y=0.5mol，890kJ/molx+y=262.9kJ，解得x=0.2mol，y=0.3mol，则原混合气体中CH4 和CO的体积比2:3。‎ 点睛：运用盖斯定律求焓变的一般方法：找目标→看来源→变方向→调系数→相叠加→得答案。‎ ‎19.现有反应mA(g)+nB(g) pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：‎ ‎（1）若加入B（容器体积不变），则A的转化率______（填增大、减小或不变，下同），B的转化率______。‎ ‎（2）若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比c（B）/c（C）将______（填增大、减小或不变）。‎ ‎（3）若B是有色物质，A、C均无色，则加入C（容积不变）时混合物颜色________（填变深、变浅或不变，下同），而维持容器内压强不变，充入Ne时，混合物的颜色_________。‎ ‎【答案】 (1). 增大 (2). 减小 (3). 减小 (4). 变深 (5). 变浅 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据题意可知，本题考查转化率、化学平衡移动，依据转化率等于变化的浓度除以初始浓度、勒夏特列原理分析。‎ ‎【详解】（1) 若加入B（容器体积不变），平衡向正反应移动，A的转化率增大，B自身转化率减小，‎ 故答案为：增大；减小；‎ ‎（2)升高温度平衡向正反应移动，平衡时B的浓度降低，C的浓度增大，故B、C的浓度之比将减小，‎ 故答案为：减小；‎ ‎（3) 加入C（容积不变）时，平衡向逆反应方向进行，B的浓度增大，颜色变深；维持容器内压强不变，充入氛气，容器体积增大，B的浓度降低，颜色变浅，‎ 故答案为：变深；变浅。‎ ‎ ‎