河北省邢台市第八中学学年高二上学期期末考试化学试题解析版.docx
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河北省邢台市第八中学学年高二上学期期末考试化学试题解析版
2017-2018学年第一学期期末考试高二化学试题卷
(时间:
90分钟满分:
100分)
可能用到的相对原子质量:
H—1C—12Cu—64O—16
第1卷
一、选择题(3×18=54分)
1.下列微粒对CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-水解平衡有影响的是()
A.H3O+B.
C.NO3-D.Ba2+
【答案】A
【解析】
试题分析:
H3O+与CH3COO-反应,CH3COO-浓度减小,平衡左移。
考点:
水解平衡的影响因素
2.有甲、乙两个装置,下列说法错误的是( )
A.甲、乙装置中,Zn
质量均减小B.甲、乙装置中,Cu上均有气泡产生
C.化学反应速率乙>甲D.甲中H+移向Zn,乙中H+移向Cu
【答案】B
【解析】
甲装置中的两种金属未用导线连接,所以不能构成原电池。
乙装置符合原电池的构成条件,构成了原电池,锌作负极,铜作正极,负极上锌失电子发生氧化反应,正极上氢离子得电子发生还原反应,作原电池负极的金属腐蚀速率较快,原电池放电时,阳离子向正极移动。
A项,甲、乙装置中锌都失去电子转化成锌离子进入溶液,所以锌的质量均减小,故A项正确。
B项,甲装置中,锌和氢离子发生置换反应生成氢气,所以锌附近有气泡产生,乙装置构成原电池,氢离子在正极铜上得电子生成氢气,故B项错误。
C项,甲装置不能构成原电池,乙装置能构成原电池,反应速率:
乙>甲,故C项正确。
D项,甲装置中氢离子在锌附近得电子发生还原反应,乙装置中氢离子在铜上得电子发生还原反应,所以甲装置中H+移向Zn,乙装置中H+移向Cu,故D项正确。
3.下列过程表达式中,属于电离方程式的是( )
A.HSO3-+H3O+
H2SO3+H2OB.NH3·H2O
NH4++OH-
C.CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-D.HCO3-+OH-=H2O+CO32-
【答案】B
【解析】
【分析】
酸、碱、盐溶于水时发生电离,此过程用电离方程式表示,书写电离方程式时应先判断电解质的强弱。
如为强电解质则在水中完全电离,用“=”连接,若为弱电解质则在水中部分电离,用“
”连接。
同时等式两边应遵循质量守恒定律,即左右两边同种元素的原子个数相等。
溶液之所以不显电性,是因为阳离子所带的正电总数和阴离子所带的负电荷总数相等,电离时原子团一般不拆分。
【详解】A.HSO3-+H3O+
H2SO3+H2O,此式可表示为HSO3-+H+
H2SO3,不是电离方程式,A项错误;
B.NH3·H2O
NH4++OH-,表示NH3·H2O为弱电解质,发生部分电离,B项正确;
C.CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-,表示CH3COO-在水中发生水解反应,不是电离方程式,C项错误;
D.HCO3-+OH-=H2O+CO32-,表示酸式盐与碱反应生成正盐和水,不是电离方程式,D项错误;
答案应选B。
4.下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系,据此判断下列说法正确的是( )
A.石墨转变为金刚石是放热反应
B.白磷比红磷稳定
C.S(g)+O2(g)=SO2(g),△H1,S(s)+O2(g)=SO2(g),△H2,则△H1>△H2
D.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),△H<0
【答案】A
【解析】
从图像1可知,金刚石所具有的能量高于石墨,A项正确;能量越高越不稳定,B项错误;因S(s)→S(g),要吸收热量,故ΔH1<ΔH2,C项错误;由图4可以看出,反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,故表现为放热,ΔH1<0,D项错误。
5.某反应:
2A(g)
3B(g)的各物质的浓度隨时间变化如图所示,则有关反应速率表示正确的是()
A.v(A)=0.1mol/(L·min)B.v(B)=0.2mol/(L·min)
C.v(A)=v(B)=0.5mol/(L·min)D.v(A)=v(B)=0.3mol/(L·min)
【答案】A
【解析】
【详解】根据图像可知,反应进行到2min时,A、B的浓度都是0.3mol/L,所以A的反应速率可表示为:
v(A)=
、B的反应速率可表示为:
v(B)=
,所以答案选A。
6.生物燃料电池(BFC)是以有机物为燃料,直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池,其能量转化效率高,是一种真正意义上的绿色电池,其工作原理如图所示。
已知C1极的电极反应式为:
C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+,下列有关说法不正确的是( )
A.C1极为电池负极,C2极为电池正极
B.电子由C2极经外电路导线流向C1极
C.C2极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
D.该生物燃料电池的总反应式为:
C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O
【答案】B
【解析】
【分析】
在乙醇燃料电池中总反应为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O。
其中燃料被氧化,其在原电池的负极上发生氧化反应,负极反应为:
C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+;助燃剂(氧气)在正极上发生还原反应,正极反应为O2+4H++4e-=2H2O。
以此解题。
【详解】A.根据题给电极反应式知,C1极为电池负极,C2极为电池正极,A项正确;
B.电子由负极C1经外电路流向正极C2极,B项错误;
C.C2极为电池正极,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,C项正确;
D.该生物燃料电池为乙醇燃料电池,其总反应式为:
C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,D项正确;
答案应选B。
7.关于电解槽的叙述不正确的是( )
A.是电能转变成化学能的装置B.与电源正极相连的是阳极
C.阴极失去电子,发生氧化反应D.参与电解的阳离子移向阴极
【答案】C
【解析】
试题分析:
电解池是将电能转化成化学能的装置,与电源正极相连的是阳极,活性金属或溶液中阴离子失电子,发生氧化反应,与电源负极相连的是阴极,溶液中阳离子得电子,发生还原反应,电解质溶液中阳离子移向阴极,选C。
考点:
考查电解池的工作原理。
8.在恒容密闭容器中发生反应2SO2+O2
2SO3,当其他条件不变时,只改变一个条件,不能加快化学反应速率的是( )
A.增加SO2的浓度B.充入一定量惰性气体C.升高温度D.使用催化剂
【答案】B
【解析】
试题分析:
A.增加SO2的浓度反应速率加快,A正确;B.充入一定量惰性气体物质的浓度不变,则反应速率不变,B错误;C.升高温度一定加快反应速率,C正确;D.使用催化剂一定加快反应速率,D正确,答案选B。
考点:
考查外界条件对反应速率的影响
9.一定条件下反应2AB(g)
A2(g)+B2(g)达到平衡状态的标志是
A.容器内压强不随时间变化B.容器内,3种气体AB、A2、B2共存
C.容器中各组分的体积分数不随时间变化D.AB的消耗速率等于A2的消耗速率
【答案】C
【解析】
【分析】
化学反应达到平衡状态有两大特征,即正反应与逆反应的速率相等、各组分浓度保持不变。
由此可以直接或间接地衍生出以下5种判断方式:
(1)从速率的角度描述:
同一物质的生成速率等于消耗速率;处于同一可逆方程式中的不同物质,其正反应速率与逆反应速率之比等于化学计量数之比;
(2)反应混合物中各物质的物质的量分数、质量分数、体积分数(对气体物质而言)等保持不变;
(3)反应混合物中某一种反应物的转化率、某一生成物的产率等保持不变;
(4)反应混合物中某些特征,如某组分的颜色、体系的颜色不再改变;
(5)对于mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)(其中m+n≠p+q)的可逆反应而言:
定温、定容条件下,总压强保持不变;定温、定压条件下,总体积保持不变;总物质的量保持不变;总分子数保持不变等。
【详解】A.因反应前后气体分子数相等,因此容器内压强不随时间而变化,不能用作判断反应达到平衡状态的标志,A项错误;
B.在可逆反应中,因反应不能进行彻底,因此容器内3种气体始终共存,不能用作判断反应达到平衡状态的标志,B项错误;
C.容器中各组分的体积分数不随时间变化,说明各组分浓度保持不变,可以用作判断反应达到平衡状态的标志,C项正确;
D.由于AB与A2的化学计量数之比为2:
1,因此当达到平衡时AB的消耗速率与A2的消耗速率之比应为2:
1,D项错误;
答案应选C。
【点睛】本题考核的是化学平衡状态的判断依据。
值得注意的是在本题中,反应前后的气体分子数相等,因此容器内的总压强、容器的总体积、总物质的量、总分子数始终保持不变,不能用作判断反应是否达到平衡状态的依据。
10.下列溶液一定呈中性的是()
A.c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L的溶液B.pH=7的溶液
C.使石蕊试液呈紫色的溶液D.酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液
【答案】A
【解析】
试题分析:
A、c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L溶液,溶液的pH=6,溶液一定呈中性,故A正确;B、pH=7的溶液不一定呈中性,如100℃时,水的离子积常数是10-12,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,故B错误;C、使石蕊试液呈紫色的溶液,常温下溶液显酸性,故C错误;D、酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液,若是强酸强碱反应,溶液呈中性,若是强酸弱碱反应,溶液呈酸性,若是弱酸强碱反应溶液呈碱性,故D错误;故选A.
考点:
溶液酸碱性
判断
11.用铂电极电解某溶液一段时间,该溶液浓度增大而pH减小,该溶液
( )
A.NaOHB.CuCl2C.CuSO4D.H2SO4
【答案】D
【解析】
试题分析:
A用铂电极电解NaOH溶液的实质是电解水,NaOH浓度变大,pH增大,B电解CuCl2溶液的实质是电解电解质本身,CuCl2浓度变小,所以酸性变小,pH增大,C电解CuSO4溶液是典型的放氧生酸型,CuSO4溶液浓度降低,但因为生成了硫酸,酸性变强,pH减小;D电解H2SO4溶液的实质是电解水,H2SO4浓度变大,pH减小,选D。
考点:
考查电解池。
12.下列说法中正确的是( )
A.铁在潮湿空气中生锈是自发过程
B.电解池的反应是属于自发反应
C.NH4NO3溶于水吸热,说明其溶于水不是自发过程
D.非自发反应在任何条件下一定都不能发生
【答案】A
【解析】
试题分析:
铁在潮湿空气中易生锈,故A正确;电解池的反应需要外界提供电能,电解池的反应不属于自发反应,故B错误;NH4NO3溶于水是自发过程,故C错误;非自发反应改变条件后有可能发生,故D项错误。
考点:
本题考查化学反应的方向。
13.已知25℃时,AgCl的溶度积Ksp=1.8×10-10,则下列说法正确的是()
A.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp值变大
B.AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中,一定有c(Ag+)=c(Cl-)
C.温度一定时,当溶液中c(Ag+)×c(Cl-)=Ksp时,此溶液中必有AgCl的沉淀析出.
D.将AgCl加入到较浓的KI溶液中,部分AgCl转化为AgI,因为AgCl溶解度大于AgI
【答案】D
【解析】
试题分析:
A项加入盐酸引起沉淀溶解平衡移动,Ksp不变,故A项错误;B项由于不知道AgNO3和NaCl物质的量情况,不一定具有c(Ag+)=c(Cl-),故B项错误;C项当有c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp时,沉淀的溶解处于平衡状态,不一定有AgCl沉淀析出,故C项错误;D项由于AgCl转化为AgI,是因为溶解度大的AgCl转化为溶解度小的AgI,故D项正确。
考点:
难溶电解质的溶解平衡
14.反应P(g)+3Q(g)
2R(g)+2S(g)在不同情况下测得反应速率如下,其中反应速率最快的是()
A.v(P)=0.15mol/(L·min)B.v(Q)=0.6mol/(L·min)
C.v(R)=0.1mol/(L·s)D.v(S)=0.4mol/(L·min)
【答案】C
【解析】
化学反应速率与化学计量数之比越大,反应速率越快;A.
=0.15;B.
=0.2;C.
=3;D.
=0.2;C中比值最大,反应速率最快,故选C。
15.下列有关金属铁的腐蚀与防护,说法正确的是( )
A.酸雨后易发生析氢腐蚀、炒锅存留盐液时易发生吸氧腐蚀
B.当镀锡铁和镀锌铁镀层破损时,后者更易被腐蚀
C.铁与电源正极连接可实现电化学保护
D.为了降低水库铁闸门被腐蚀的速率,可以采用如图方案,在铁闸门上焊接金属铜
【答案】A
【解析】
【详解】A.酸雨后在金属表面的电解质溶液中存在大量的H+,因此发生腐蚀时以H+得电子为主析出氢气,发生析氢腐蚀;而炒锅存留盐液时因盐液呈中性,因此发生腐蚀时以溶液中溶解的氧气得电子为主,发生吸氧腐蚀。
A项正确;
B.当镀层破损时,镀锡铁和镀锌铁都会与周围的空气及水分等构成原电池,而由于铁比锡活泼,因此在镀锡铁中铁会成为原电池的负极而易被腐蚀;而在镀锌铁中锌比铁活泼,因此锌会成为原电池的负极易被腐蚀,铁被保护,不易腐蚀,因此镀锡铁更易被腐蚀,B项错误;
C.铁与电源正极连接时,会成为电解池的阳极,发生氧化反应,本身成为活性电极,更易被腐蚀,无法实现电化学保护,C项错误;
D.如在铁闸门上焊接金属铜,则它们会与周围的水溶液构成原电池。
因铜不如铁活泼,因此在原电池中,铁做负极更易被腐蚀,因此无法起到降低水库铁闸门被腐蚀速率的目的,D项错误;
答案应选A。
16.下列叙述中,错误的是( )
A.在AgBr饱和溶液中加入AgNO3溶液,达到平衡时,溶液中Br-浓度降低
B.利用电解法精炼粗铜时,精铜板做阴极,粗铜做阳极,CuSO4溶液做电解液
C.FeCl3溶液加热蒸干、灼烧得到Fe2O3
D.用惰性电极电解MgCl2溶液,阴极得到单质Mg,阳极得到Cl2
【答案】D
【解析】
【详解】A.AgBr饱和溶液中存在AgBr(aq)
Ag+(aq)+Br-(aq),因此在AgBr饱和溶液中加入AgNO3溶液,会使溶液中Ag+浓度增大,平衡逆向移动,因此溶液中Br-浓度降低,A项正确;
B.利用电解法精炼粗铜时,阴极上发生Cu2++2e-=Cu的反应,因此用精铜板做阴极,CuSO4溶液做电解液;阳极上主要发生Cu-2e-=Cu2+的反应,因此用粗铜做阳极,B项正确;
C.由于FeCl3溶液中存在FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3HCl,当加热蒸干时,因盐酸易挥发促进该水解反应正向进行直至进行彻底,得到Fe(OH)3。
灼烧Fe(OH)3后脱水得到Fe2O3,C项正确;
D.用惰性电极电解MgCl2溶液时,阴极析出氢气,同时生成氢氧化镁沉淀,D项错误;
答案应选D。
17.下列溶液有关微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.NaHCO3的溶液中有c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+2c(H2CO3)
B.25℃时,pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合:
c(Na+)>c(CH3COO-)
C.pH=3的盐酸与pH=3的醋酸溶液中,水电离的c(H+)前者小
D.常温下,物质的量浓度相等的①NH4HCO3②(NH4)2CO3③NH4HSO4三种溶液中c(NH4+):
②>③>①
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaHCO3的溶液中应遵循物料守恒,即c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),A项错误;
B.25℃时,pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合,CH3COOH部分电离产生的H+与NaOH完全电离产生的OH—恰好完全反应,这说明CH3COOH浓度高,因此反应后:
c(Na+)〈c(CH3COO-),B项错误;
C.pH=3的盐酸与pH=3的醋酸溶液中,氢离子浓度均为10-3mol/L,因此对水电离的抑制作用相同,水电离的c(H+)相等,C项错误;
D.常温下,①NH4HCO3溶液中的HCO3-对NH4+水解有一定的促进作用,因此溶液中的c(NH4+)略小;③NH4HSO4在水溶液中完全电离成NH4+、H+、SO42-,其中H+对NH4+水解有一定的抑制作用,因此溶液中的c(NH4+)略大;当①NH4HCO3②(NH4)2CO3③NH4HSO4三种溶液物质的量浓度相等时,②(NH4)2CO3中因c(NH4+)=2c[(NH4)2CO3]最大,因此c(NH4+)由大到小的顺序为:
②>③>①
答案应选D。
【点睛】本题考核了溶液中离子浓度的比较、物料守恒关系以及溶液中pH的简单运算。
在分析溶液中的物料守恒关系时,应注意建立除氢元素、氧元素以外其它元素的守恒关系,即在碳酸氢钠溶液中钠元素与碳元素的守恒关系。
在判断不同溶液中相同离子浓度大小关系时,应注意溶液中其它离子对该离子的影响,如NH4HCO3溶液中的HCO3-对NH4+水解有一定的促进作用,使溶液中的c(NH4+)略小;而NH4HSO4在水溶液中完全电离成NH4+、H+、SO42-,其中H+对NH4+水解有一定的抑制作用,因此溶液中的c(NH4+)略大。
18.室温下,用0.100mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00ml0.100mol·L-1的盐酸和醋酸,滴定曲线如下图所示。
下列说法正确的是( )
A.Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于滴定盐酸消耗的V(NaOH)
C.V(NaOH)=10.00mL时,醋酸溶液中C(CH3COO-)+2C(H+)=C(CH3COOH)+2C(OH-)
D.V(NaOH)=20.00mL时,两份溶液中C(Cl-)=C(CH3COO-)
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,相同浓度的醋酸和HCl溶液中pH:
醋酸>盐酸,所以I是滴定醋酸的曲线,A项错误;
B.NaOH和醋酸恰好反应时生成强碱弱酸盐,醋酸钠溶液呈碱性。
pH=7时,溶液呈中性,要使溶液呈中性,则NaOH的体积应稍微小于恰好与醋酸完全反应时NaOH的体积,所以滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20mL,B项正确;
C.V(NaOH)=10.00mL时,醋酸溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa,醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),C(CH3COO-)>C(CH3COOH),故C(CH3COO-)+2C(H+)>C(CH3COOH)+2C(OH-),C项错误;
D.V(NaOH)=20.00mL时,两种溶液中的溶质分别是醋酸钠和NaCl,醋酸根离子水解、氯离子不水解,所以c(Cl-)>c(CH3COO-),D项错误;
答案选B。
【点睛】本题考核了强酸与弱酸在与碱发生反应时的区别。
解题的关键是注意与强酸等浓度的弱酸因发生部分电离,pH较大。
而当与碱发生反应时,若想恰好完全反应,虽与等浓度的强酸消耗碱的量相同,但生成的盐却因水解而使溶液显碱性。
二、填空题
19.在101kPa时,0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O放出495.2kJ的热量,写出该反应的热化学方程式______。
【答案】CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.4kJ·mol-1
【解析】
【分析】
热化学方程式是表示反应所放出或吸收热量
化学方程式,它既表明了化学反应中的物质变化,又表明了化学反应中的能量变化。
在101kPa时,0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O放出495.2kJ的热量,故1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.4kJ的热量,以此书写方程式。
【详解】在101kPa时,0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O放出495.2kJ的热量,故1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.4kJ的热量,因此该反应的热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.4kJ/mol;
【点睛】此题考核了热化学方程式的书写,与普通化学方程式相比,正确书写热化学方程式,应注意以下几点:
(1)△H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右(后)边。
若为放热反应,△H为“-”;若为吸热反应,△H为“+”。
△H的单位一般为kJ/mol。
(2)反应热△H与测定条件(温度、压强等)有关。
书写热化学方程式时,应注明△H的测定条件(温度、压强),未指明温度和压强的反应热△H,指25℃(298K)、101KPa时的反应热△H。
(3)物质本身具有的能量与物质的聚集状态有关。
反应物和生成物的聚集状态不同,反应热△H的数值以及符号都可能不同。
因此,必须注明物质(反应物和生成物)的聚集状态(气体-g液体-l固体-s稀溶液-aq)。
若有同素异形体,则需标注清楚物质的种类。
(4)热化学方程式中,各物质化学式前的化学计量数,只表示该物质的物质的量,可以是整数、分数、或小数。
对相同化学反应,化学计量数不同,反应热△H也不同。
(5)相同条件(温度、压强),相同物质的化学反应(互逆反应,不一定是可逆反应),正向进行的反应和逆向进行的反应,其反应热△H数值相等,符号相反。
20.在利用镁条与醋酸的反应研究化学反应速率的影响因素的实验中,同学们记录了相同体积、不同浓度的醋酸与足量Mg条反应,产生H2体积随时间变化的数据,并以单位时间内产生H2的体积来表示反应速率,其反应速率随时间变化的图(如图所示)。
(1)在a、b、c、d四条曲线中,对应醋酸溶液的物质的量浓度最小的是_________,反应最后产生的H2在相同条件下体积最大的是_____________。
(2)在d曲线中,反应一段时间以后,反应速率出现反常的升高的现象(x点附近)。
产生这种现象的原因主要是____________。
【答案】
(1).a
(2).d(3).Mg和酸的反应是放热反应,反应过程中放出的热量将使溶液的温度升高
【解析】
【分析】
对比四条曲线,可知在温度、压强均相同的时候,反应速率与反应物的浓度呈正比关系,即反应物浓度越高,反应速率越快。
但由于Mg和酸的反应是放热反应,因此在b、c、d三根曲线上都能看出在反应过程中,随着反应放出的热量使溶液的温度升高,反应速率加快(x点附近);但随着反应的进行,反应物的浓度降低,反应速率将逐渐减慢。
【详解】
(1)当恒T,恒P时,化学反应速率与反应物的浓度呈正比关系,即反应物浓度越小,反应速率越慢。
在a、b、c、d四条曲线中,醋酸溶液的物质的量浓度最小对应着单位时间内产生H2的体积最小的a曲线。
根据曲线可知,d曲线单位时间产生的H2体积最大。
(2)由于Mg和酸的反应是放热反应,因此在反应过程中放出的热量将使溶液的温度升高,反应速率加快(x点附近)。
【点睛】本题考查了不同条件对反应速率的影响。
解题的关键是准确判断相同条件下影响反应速率的主要因素。
例如,在本题中当温度、压强均相同的时候,反应速率与反应物的浓度呈正比关系,即反应物浓度越高,反应速率越快。
但由于Mg和酸的反应是放热反应,因此仔细观察b、c、d三根曲线,都能看出在反应过程中随着反应溶液
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