【化学】吉林省长春市第151中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版）

【化学】吉林省长春市第151中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版）

吉林省长春市第 151 中学 2019-2020 学年高二上学期期中 考试试题 一、单项选择（每题 3 分） 1.下列说法不正确的是（ ） A. 对于吸热反应，反应物所具有 总能量低于生成物所具有的总能量 B. 任何放热反应在常温条件一定能发生反应 C. 原电池反应一定是氧化还原反应 D. 元素由化合态变成游离态时，它可能被氧化，也可能被还原 【答案】B 【解析】 【详解】A. 对于吸热反应，反应过程中需要从外界吸收能量，故反应物所具有的总能量低 于生成物所具有的总能量，A 正确； B.如氢气和氧气反应生成水，是放热的，但是需要加热才能进行，因此放热反应常温下不一 定能够发生，B 错误； C. 原电池将化学能转化为电能，有电子的转移，一定为自发的氧化还原反应，C 正确； D. 当元素在化合物中显负价时，变为游离态被氧化，当元素在化合物中显正价时，变为游 离态时被还原，D 正确； 故答案选 B。 2.在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1>ΔH2 的是（ ） A. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2 B. S(g)＋O2(g)=SO2(g) ΔH1S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH2 C. C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)ΔH1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2 D. H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH11/2H2(g)＋1/2Cl2(g)=HCl(g)ΔH2 【答案】C 【解析】 【详解】A、生成液态水比生成气态水放出的热量多，故 ΔH1＜ΔH2； B、气态硫参加反应时比固态硫放出的热量多，则 ΔH1＜ΔH2； C、生成 CO 时比生成 CO2 放出的热量少，ΔH1>ΔH2； D、ΔH1＝2ΔH2＜0，即 ΔH1＜ΔH2； 的 答案选 C。 3.某温度下，在固定容积的容器中，可逆反应 A(g)＋3B(g) 2C(g)达到平衡，此时测得 n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1。若保持温度不变，以 n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1 的比例向该容 器中再充入 A、B 和 C，下列叙述正确的是（ ） A. 刚充入时反应速率 υ 正减少，υ 逆增大 B. 平衡不发生移动 C. 平衡向正反应方向移动，A 的物质的量浓度减小 D. 物质 C 的质量分数增大 【答案】D 【解析】 【分析】从等效平衡的角度分析，达到平衡，此时测得 n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1，若保持 温度不变，以 n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1 的比例向该容器中再充入 A、B 和 C，相当于在原 来的基础上缩小体积，增大压强，根据压强对平衡移动的影响判断。 【详解】从等效平衡的角度分析，达到平衡，此时测得 n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1，若保持 温度不变，以 n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1 的比例向该容器中再充入 A、B 和 C，相当于在原 来的基础上缩小体积，增大压强， A、刚充入时反应速率 υ 正增大，υ 逆增大，故 A 错误； B、增大压强，平衡向正反应方向移动，故 B 错误； C、增大压强，平衡向正反应方向移动，但根据勒夏特列原理，A 的物质的量浓度比原来要 大，故 C 错误； D、增大压强，平衡向正反应方向移动，增加了 C 的物质的量，物质 C 的质量分数增大， 故 D 正确。 所以 D 选项是正确的。 4.某化学研究小组探究外界条件对化学反应 mA(g)+nB(g) pC(g)的速率和平衡的影响， 图像如下，下列判断正确的是（ ） A. 由图 a 可知，T1>T2，该反应的逆反应为吸热反应 B. 由图 b 可知，该反应 m+n

T2，因温度越高，C%越低，说 明升温平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，故 A 正确； B. 由图 b 可知，C%随着压强的增大而增大，说明加压后平衡正向移动，正反应为气体分子 数目减小的反应，则该反应 m+n>p，故 B 错误； C.由图 c 可知，随着反应的时行，反应的速率先增大后减小，说明开始由于反应放热导致温 度升高，此时温度对化学反应速率的影响较大，化学反应速率加快，而后由于反应物的浓度 减小，体系的温度变化不明显，从而化学反应速率逐渐减小，所以该反应的正反应为放热反 应，故 C 错误； D. 由图 d 可知，曲线 a 较曲线 b 达到平衡的时间短，反应速率较快，最终的平衡状态是相 同的，当 m+n=p 时，曲线 a 相对曲线 b 可能为加压或加入催化剂，故 D 错误； 答案选 A。 5.用 CO 和 H2 合成 CH3OH 的化学方程式为 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H<0,按照相同 的物质的量投料，测得 CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示，下列说法正 确的是（ ） A. 温度：T1>T2>T3 B. 正反应速率：v(a)>v(c), v(b)>v(d) C. 平衡常数：K(a)>K(c)，K(b)=K(d) D. 平均摩尔质量：M(a)T2，M 点温度高于 N 点温度，且 N 点反应没有达到平衡状 态，此时反应向正反应方向进行，即 N 点的逆反应速率小于 N 点的正反应速率，因此 M 点 的正反应速率大于 N 点的逆反应速率，正确；B. T2 下，在 0～t1 时间内，X 的浓度变化为： c（X）=（a-b）mol/L，则 Y 的浓度变化为 c（Y）= ，所以 ，错误；C.进行到 M 点 X 的转化率较 W 点低，由于正向是放 热反应，所以反应进行到 M 点放出的热量较 N 点放出的热量少，错误；D. M 点时再加入一 定量 X，达到的新平衡与原平衡比较，压强增大，增大压强平衡正移，则 X 的转化率增大， 所以 M 点时再加入一定量 X，平衡后 X 的转化率增大，错误。 10.在 1.0 L 恒容密闭容器中放入 0.10 mol X，在一定温度下发生反应：X(g) Y(g)＋Z(g) ΔH＜0，容器内气体总压强 p 随反应时间 t 的变化关系如图所示。以下分析正确的是 ( ) A. 该温度下此反应的平衡常数 K＝3.2 B. 从反应开始到 t1 时的平均反应速率 v(X)＝0.2/t1 mol·L－1·min－1 C. 欲提高平衡体系中 Y 的百分含量，可加入一定量的 X D. 其他条件不变，再充入 0.1 mol 气体 X，平衡正向移动，X 的转化率减少 【答案】D ( )1 a-bc X = mol/L2 2 ( ) -1 -1 1 a-b mol•L •min2tv Y = 【解析】 【分析】X(g) Y(g)＋Z(g) 开始 0.1 0 0 变化 b b b t1min 末 0.1-b b b 根据压强比等于物质的量比， ，b=0.04； X(g) Y(g)＋Z(g) 开始 0.1 0 0 转化 a a a 平衡 0.1-a a a 根据压强比等于物质的量比， ，a=0.08。 【详解】A. 该温度下此反应的平衡常数 K＝ 0.32，故 A 错误； B. 从反应开始到 t1 时的平均反应速率 v(X) ＝0.04/t1 mol·L－1·min－1，故 B 错误； C.向体现中加入一定量的 X，相当于加压，Y 的百分含量减小，故 C 错误； D. 其他条件不变，再充入 0.1 mol 气体 X，平衡正向移动， 但对于 X 的转化率，相当于加 压，X 的转化率减少，故 D 正确。 11.已知某化学反应的平衡常数表达式为 K=c(CO2) c(H2)/(CO) c(H2O),在不同的温度下该反 应的平衡常数值分别为: 下列有关叙述不正确的是(　　) A. 该反应的化学方程式是 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) B. 上述反应的正反应是放热反应 C. 如果在一定体积的密闭容器中加入 CO2 和 H2 各 1 mol,5 min 后温度升高到 830 ℃,此时测 得 CO 为 0.4 mol 时,该反应为平衡状态 0.1- 0.7 0.1 0.5 b b b+ + = 0.1- 0.9 0.1 0.5 a a a+ + = [ ][ ] 0.08 0.08 0.02 Y Z X ×= = 1 0.04 1mol L t ÷ = D. 某温度下,如果平衡浓度符合下列关系式: c(CO2)/3(CO)=c(H2O)/5 c(H2),判断此时的温度 1000℃ 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据平衡常数表达式是生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方 乘积得到化学方程式式为 K=c(CO2) c(H2)/(CO) c(H2O),化学方程式为: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，故 A 正确;B、分析图表数据,平衡常数随温度升高减小,说明升温平衡逆 向进行逆向是吸热反应,正反应是放热反应,故 B 确;C、根据化学平衡三段式列式计算浓度商 和平衡常数比较分析,若在一定体积的密闭容器中通入 CO2 和 H2 各 1 mol ,5 min 后温度升高 到 830 ℃,此时测得 CO2 为 0.4 mol 时, CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 起始量(mol) 1 1 0 0 变化量(mol) 0.4 0.4 0.4 0.4 平衡量(mol) 0.6 0.6 0.4 0.4 反应前后气体物质的量不变,可以用其他物质的量代替平衡浓度计算,Q=0.4 0.4/0.6 0.6=0.44c(NaOH)， 即相同体积时，NH3·H2O 消耗的盐酸的体积大于 NaOH 消耗盐酸的体积，消耗盐酸体积的 顺序是 V3>V1=V2，故选项 B 正确。 二、填空题 21.为比较 Fe3+和 Cu2+对 H2O2 分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图 1、 2 所示的实验。请回答相关问题。 （1）定性分析：如图 1 可通过观察 ，定性比较得出结论。有同学提出将 FeCl3 改为 0.05 mol/L Fe2(SO4)3 更为合理，其理由是 。 （2）定量分析：如图 2 所示，实验时均生成 40 mL 气体，其它可能影响实验的因素均已忽 略。实验中需要测量的数据是 。 （3）加入 0.10 mol MnO2 粉末于 50 mL H2O2 溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间 的关系如图 3 所示。 ①写出 H2O2 在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式 。 ②实验时放出气体的总体积是 mL。 ③A、B、C、D 各点反应速率快慢的顺序为： ＞ ＞ ＞ 。 解释反应速率变化的原因 。 ④H2O2 的初始物质的量浓度是 （请保留两位有效数字）。 【答案】（1）产生气泡的快慢（1 分）；消除阴离子不同对实验的干扰（1 分） （2）产生 40 mL 气体所需的时间（1 分） （3）①2H2O2 2H2O+O2↑（1 分） ②60（1 分） ③D C B A（1 分）；随着反应的进行，H2O2 浓度减小，反应速率减慢（1 分） ④0.11 mol/L（1 分） 【解析】试题分析：⑴该反应中产生气体，所以可根据生成气泡的快慢判断；氯化铁和硫酸 铜中阴阳离子都不同，无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用；硫酸钠和硫酸铜阴离子 相同，可以消除阴离子不同对实验的干扰，答案为：两支试管中产生气泡的快慢；消除阴离 子不同对实验的干扰； ⑵仪器名称分液漏斗，检查气密性的方法：关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一 段，过一会后看其是否回到原位；该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的，所以根据 v= 知，需要测量的数据是产生 40ml 气体所需要的时间，答案为：分液漏斗，关闭分液 漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位；产生 40ml 气体所 V t ∆ ∆ 需要的时间。 ⑶从曲线的斜率可排知，反应速率越来越小，因为反应速率与反应物浓度成正比，随着反应 的进行，反应物浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小； ）①在二氧化锰作催化剂条件下，双氧水分解生成水和氧气，反应方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑； ②根据图象知，第 4 分钟时，随着时间的推移，气体体积不变，所以实验时放出气体的总体 积是 60 mL； ③根据图象结合 v= 知，A、B、C、D 各点反应速率快慢的顺序为 D＞C＞B＞A； 反应速率与反应物浓度成正比，随着反应的进行，反应物浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小， ④设双氧水的物质的量为 x， 2H2O2 2H2O+O2↑ 2mol 22.4L x 0.06L x= =0.0054mol， 所以其物质的量浓度= ="0.11" mol·L-1，故答案为：0.11 mol·L-1． 22.能源问题是人类社会面临的重大课题。甲醇是未来重要的绿色能源之一。 (1)已知:在 25℃、101kPa 下,1mol 甲烷燃烧生成 CO2 和液态水时放热 890.31kJ。请写出甲烷 燃烧热的热化学方程式__________。 (2)由 CO2 和 H2 合成甲醇的化学方程式为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g).在其他条 件不变的情况下,实验测得温度对反应的影响如下图所示(注:T1、T2 均大 300℃) 。 ①合成甲醇反应的△H__________(填“>”、“<”或“=”)0。 ②平衡常数的表达式为:__________。温度为 T2 时的平衡常数__________(填“>”、“<”或“=”) V t ∆ ∆ 2 0.06 22.4 mol L L × 0.0054 0.05 mol L 温度为 T1 时的平衡常数。 【答案】(1). CH4 (g)+ 2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.31kJ/mol (2). ＜ (3). (4). ＜ 【解析】 【分析】（1）甲烷燃烧热是 1mol 甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，依据热化学 方程式书写方法标注聚集状态和对应焓变；(2) ①根据 “先拐先平”，可知 T1”、“<”或“=”）平衡常数 K。 【答案】(1). N2O4 2NO2 (2). 0.003 mol·L-1·s-1 (3). 0.4 (4). < 【解析】 【详解】(1)将 0.4mol 的四氧化二氮气体充入 2L 已抽空的固定容积的密闭容器中，反应的 化学方程式为 N2O4 2NO2，故答案为：N2O4 2NO2； (2)进行到 20s，N2O4 2NO2 起始量(mol) 0.4 0 变化量(mol) 0.12 0.24 20s 末(mol) 0 28 0.24 20s 时，N2O4 的浓度= =0.14mol/L；0～20s 内 N2O4 的平均反应速率= =0.003mol/(L•s)，故答案为：0.003mol/(L•s)； (3)N2O4⇌2NO2，平衡常数 K= ，80°C 平衡状态和 40s 是相同平衡状态，平衡浓度 c(NO2)=0.20mol/L，c(N2O4)=0.10mol/L；平衡常数 K= ═ =0.4mol/L，故答案 为：0.4； (4)在 20s 时，未建立平衡，正反应速率大于逆反应速率，此时浓度熵 Qc＜平衡常数 K，故 答案为：＜。 25.下表是不同温度下水的离子积数据： 温度/℃ 25 t1 t2 水的离子积常数 1×10－14 α 1×10－12 试回答以下问题： （1）若 25＜t1＜t2，则 α__(填“＜”“＞”或“=”)1×10－14，作出此判断的理由是___。 （2）25℃下，某 Na2SO4 溶液中 c(SO42-)=5×10－4mol·L－1，取该溶液 1mL，加水稀释至 10 mL，则稀释后溶液中 c(Na＋)∶c(OH－)=___。 （3）t2℃下，将 pH=11 的苛性钠溶液 V1L 与 pH=1 的稀硫酸 V2L 混合(设混合后溶液的体积 为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的 pH=2，则 V1∶V2=___。 . 0.28 2 mol L 0.28 2 20s mol L ( ) ( ) 2 2 2 4 c NO c N O ( ) ( ) 2 2 2 4 c NO c N O 20.20 0.10 【答案】 (1). ＞ (2). 升高温度，水的电离程度增大，离子积增大 (3). 1000∶1 (4). 9∶11 【解析】 【详解】(1).水的电离是吸热的，所以升温促进水的电离，电离平衡常数增大，即 α＞1×10－ 14； (2) Na2SO4 溶液中 c(SO42-)=5×10－4mol·L－1，则钠离子浓度为 10-3 mol·L－1，加水稀释，钠离 子浓度变为 10-4 mol·L－1，溶液中的氢氧根离子浓度为 10-7 mol·L－1，二者比例为 10-4:10-7=1000∶1； (3) t2℃下，将 pH=11 的苛性钠溶液 V1L 氢氧根离子浓度为 10-1 mol·L－1，与 pH=1 的稀硫 酸 V2L 中氢离子浓度为 10-1 mol·L－1，混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所 得混合溶液的 pH=2 ，则有 ，解 V1：V2=9∶11。 1 1 21 2 1 2 10 10 10V V V V − − −− =+