2022-2023学年河南省洛阳市洛宁县第一高级中学高二上学期12月月考化学试题含解析
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高二上学期12月月考化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献。下列装置工作时,涉及的能量转化主要是化学能与电能之间的转化的是
A.新型太阳能路灯 | B.“长征五号”遥四运火箭发射 | C.铅酸蓄电池 | D.煤气灶载 |
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.太阳能路灯涉及的能量转化为太阳能转化为电能,A项不符合题意;
B.火箭发射涉及的能量转化主要为化学能转化为热能,B项不符合题意;
C.铅酸蓄电池是一种二次电池,使用电池时化学能转化为电能,充电时电能转化为化学能,C项符合题意;
D.煤气灶使用时,涉及的能量转化主要为化学能转化为热能,D项不符合题意;
答案选C。
2.在刚刚过去的炎热的夏天,湖泊水位大幅下降,这其中有水分蒸发的原因。在水蒸发形成水蒸气的过程中,其焓变和熵变的大小正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】在水蒸发形成水蒸气的过程,是吸热且混乱度增加的过程,则其焓变和熵变均大于0,B正确;
答案选B。
3.下列物质中,属于弱电解质的有
①②冰醋酸③④溶液⑤⑥⑦
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
【答案】B
【详解】①属于弱碱,为弱电解质;
②冰醋酸为弱酸,属于弱电解质;
③是非电解质;
④溶液属于混合物,不属于电解质;
⑤属于弱碱,为弱电解质;
⑥属于盐,为强电解质;
⑦为弱电解质,
综上所述,上述物质中共有4种为弱电解质,B项符合题意。
故选B。
4.已知有如下热化学方程式,下列判断错误的是
①
②
③
④
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.①②均为放热反应,,,碳完全燃烧生成二氧化碳比碳不完全燃烧生成一氧化碳放出热量多,对应小,所以,A正确;
B.根据盖斯定律,方程式关系 ,进行对应计算,则,B正确;
C.方程式,则,C错误;
D.由C选项分析,整理得,D正确;
故答案选C。
5.下列关于工业合成氨的叙述正确的是
A.及时从反应体系中分离出氨气,有利于平衡向正反应方向移动
B.催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而压强无此作用
C.工业合成氨的反应是熵增的放热反应,在任何温度下都能自发进行
D.高温、高压都能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而只有高温有利于提高合成氨的产率
【答案】A
【详解】A.减少生产物的浓度有利于平衡向正反应方向移动,则及时从反应体系中分离出氨气,有利于合成氨平衡向正反应方向移动,A正确;
B.缩小体积 、增大压强,能增大反应速率、缩短反应达到平衡状态所用的时间,B错误;
C. 工业合成氨的反应是熵减的放热反应,在较低温度下使ΔH-TΔS<0而自发进行,C错误;
D.工业合成氨的反应是放热反应,升高温度使平衡左移、不利于提高合成氨的产率,D错误;
答案选A。
6.下列化学用语表示正确的是
A.在水中的电离方程式:
B.在水中的水解方程式:
C.表示燃烧热的热化学方程式:
D.可逆反应的平衡常数:
【答案】A
【详解】A.在水中发生电离会生成亚硫酸根离子和氢离子,其电离方程式为:,A项正确;
B.多元弱酸根离子的水解要分步进行,B项错误;
C.燃烧热生成的水应为液态,C项错误;
D.平衡常数中,液态水浓度不写在平衡表达式中,D项错误;
答案选A。
7.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.25℃时,1LpH=3的H2SO3溶液中,H+的数目为0.001NA
B.0.1mo1•L-1的NH4NO3溶液中含有NH、NH3、NH3•H2O的总数目为0.1NA
C.25℃时,pH=13的NaOH溶液中,水电离出的OH-的数目为10-11NA
D.99°C时,1LpH=7的NaOH溶液中,OH-的数目为10-7NA
【答案】A
【详解】A.25℃时,1LpH=3的H2SO3溶液中c(H+)=10-3mol/L,H+的物质的量n=1L×10-3mol/L=0.001mol,个数为0.001NA,故A正确;
B.体积未知,无法计算,故B错误;
C.体积未知,无法计算,故C错误;
D.99°C时的Kw未知,无法计算,故D错误;
故选A。
8.陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是
选项 | 陈述Ⅰ | 陈述Ⅱ |
A | 来源丰富,易于制取和储存 | 用液态作火箭发动机燃料 |
B | NaClO水解使溶液呈碱性 | 用“84”消毒液给日常用品消毒 |
C | 比更难溶于水 | 用除去水垢中的 |
D | 活性炭具有强氧化性 | 用活性炭除冰箱异味 |
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.氢气作为火箭发动机燃料,主要利用了氢气的热值高,A项不符合题意;
B.NaClO用于消毒,利用的是NaClO的强氧化性,B项不符合题意;
C.微溶于水,难溶于水,可利用除去水垢中的,实现沉淀的转化,C项符合题意;
D.活性炭疏松多孔,可用于冰箱除异味,D项不符合题意;
答案选C。
9.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.使酚酞变红的溶液:
B.水电离的的溶液:
C.与反应能放出的溶液:
D.的溶液:
【答案】D
【详解】A.使酚酞变红的溶液为碱性溶液,碱性溶液中氢氧根离子与钙离子、镁离子生成沉淀,不能大量共存,故A错误;
B.水电离的氢离子浓度为1×10−13mol/L的溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,碱溶液中氢氧根离子与铁离子、铜离子生成沉淀,不能大量共存,故B错误;
C.与铝反应能放出氢气的溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,碱溶液中氢氧根离子与铵根离子、亚硫酸氢根离子和碳酸氢根离子反应,酸溶液中氢离子与亚硫酸氢根离子和碳酸氢根离子反应,则四种离子在与铝反应能放出氢气的溶液一定不能大量共存,故C错误;
D.的溶液为酸性溶液,四种离子在酸性溶液中不发生任何反应,一定能大量共存,故D正确;
故选D。
10.用如图所示实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是
A.图甲:电解熔融制备Al B.图乙:测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热
C.图丙:蒸干氯化铝溶液制备无水氯化铝 D.图丁:验证电解NaCl溶液的阳极产物
【答案】D
【详解】A.氯化铝是共价化合物,熔融状态不导电,A错误;
B.温度计应测量混合溶液的温度,不是环境的温度,B错误;
C.氯化铝溶液中存在铝离子的水解,加热促进水解,又生成的HCl气体挥发,氯化铝会彻底水解,所以蒸干后无法得到无水氯化铝,C错误;
D.电解饱和食盐水,由电流方向知右侧为阳极,发生氧化反应,Cl-放电生成Cl2,又Cl2具有氧化性将碘离子氧化为碘单质,淀粉遇碘变蓝,D正确;
故选D。
11.常温下,某一元强酸HX溶液与某一元强碱MOH溶液按2∶5的体积比混合后,测得溶液中c(M+)=c(X—),则混合前,该强酸的pH与强碱的pH之和约为(已知:不考虑溶液混合时体积和温度的变化,lg2≈0.3)
A.13.3 B.13.6 C.13.9 D.14.2
【答案】B
【详解】设强酸的pH为a,强碱的pH为b,由题意可得:10—amol/L×2L=10—14+bmol/L×5L,解得10—14+b+a=0.4,则强酸的pH与强碱的pH之和约为13.6,故选B。
12.下列叙述及对应图示错误的是
A.图甲是某温度下的醋酸与醋酸钠混合溶液中、与pH的关系曲线,的溶液中:
B.图乙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C.图丙是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线,时刻溶液的温度最高
D.图丁是在的溶液中加水稀释,随着加入水的体积的增大,溶液中的变化曲线,的水解程度:A点小于B点
【答案】C
【详解】A.根据图像中交点的坐标可知,的电离常数,时电离常数不变,故A正确;
B.由图可知,时刻突然变大,一段时间后,浓度与改变前相同,则时刻改变的条件可能是缩小容器的体积,故B正确;
C.铁条与盐酸的反应是放热反应,随反应的进行,温度越来越高,故C错误;
D.Na2CO3溶液中加水稀释,越稀越水解,随着加水量的增加,Na2CO3的水解程度越来越大,A点小于B点,故D正确;
答案选C。
13.电化学降解的原理如图所示,下列说法正确的是
A.N为电源的正极
B.电池工作时,通过质子交换膜从左侧移向右侧
C.Pt电极上的反应式为
D.每生成,左右两侧溶液质量变化差为18g
【答案】B
【分析】该装置为电解池装置,右侧Ag-Pt电极上硝酸根转化为氮气,故为阴极,N为负极,M为正极,左侧Pt电极为阳极。
【详解】A.根据分析,N为负极,A错误;
B.电解池工作时,氢离子通过质子交换膜移向阴极,即从左侧移向右侧,B正确;
C.Pt电极为阳极,电极反应时为:,C错误;
D.5.6g氮气的物质的量为0.2mol,每生成0.2mol氮气转移电子的物质的量为2mol,阳极生成0.5mol氧气和2molH+,故阳极减少质量为1mol水的质量:18g;阴极生成0.2mol氮气同时有2mol H+转移过来,阴极减少的质量为:5.6g-2g=3.6g,左右两侧溶液质量变化差为18g -3.6g=14.4g,D错误;
故选B。
14.温度为了时,将H2(g)和I2(g)各1.6mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g),一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表,下列说法正确的是
t/min | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(H2)/mol | 1.2 | 1.1 | 1.0 | 1.0 |
A.0~4min的平均反应速率(HI)=0.25mol•L-1•min-1
B.时,反应的平衡常数=1.2
C.其他条件不变,若降温到T0,达到平衡时,平衡常数K0=4,则此反应的ΔH<0
D.其他条件不变,9min后,向容器中再充入6molH2,平衡向正反应方向移动,再次达到平衡时,H2的浓度减小,I2的转化率增大
【答案】C
【详解】A.(HI)=0.025mol•L-1•min-1,故A错误;
B.由题可列三段式
密闭容器体积为10L,计算可得K==1.44,故B错误;
C.其他条件不变,若降温到T0,达到平衡时平衡常数增大,与时状态相比平衡正向移动,正反应为放热反应,因此ΔH<0,故C正确;
D.通入氢气后,再次达到平衡时,氢气的浓度增大,故D错误。
故答案为:C。
二、填空题
15.磷能形成次磷酸、亚磷酸等多种含氧酸,请根据所学知识回答下列问题:
(1)已知溶液中存在的含磷微粒只有、。
①属于_________酸。
②写出将的NaOH溶液逐滴加入10mL溶液中至过量时发生反应的离子方程式:_________。
(2)亚磷酸是二元中强酸,常温下,其电离平衡常数为、,。
①常温下,的溶液呈_________(填“酸”或“碱”)性,该溶液中含磷微粒的浓度由大到小的顺序为_________。
②常温下,向的溶液中滴加NaOH溶液至,此时溶液中的_________(填精确值)。
③常温下,将NaOH溶液滴加到亚磷酸溶液中,混合溶液的pH随或变化的关系如图所示。
表示的是曲线_________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),_________。
【答案】(1) 一元弱
(2) 酸 Ⅰ 2.3
【详解】(1)①已知溶液中存在的含磷微粒只有、,则只能部分电离为、不能进一步电离出氢离子,故属于一元弱酸。
②将的NaOH溶液逐滴加入10mL溶液中至过量时发生中和反应,生成水和,离子方程式:。
(2)①亚磷酸是二元中强酸,常温下,的溶液中,电离产生的在溶液中既存在电离平衡:H++,电离产生H+使溶液显酸性,电离平衡常数是Ka2=2.5×10-7, 也存在水解平衡:+ H2O +OH-,水解产生OH-使溶液显碱性,水解平衡常数Kh2=。由于电离平衡常数大于水解平衡常数,所以溶液显酸性,则该溶液中含磷微粒的浓度由大到小的顺序为。
②常温下,向的溶液中滴加NaOH溶液至,按电荷守恒可得:,则此时溶液中的=。
③常温下,将NaOH溶液滴加到亚磷酸溶液中,随着氢离子不断被消耗,不断减少、先增多后减少、随着的减少不断增多,故混合溶液的pH、、、、不断增大,则图中表示的是曲线Ⅰ。由图知,时,,则,pH=2.3。
16.CO可直接作为燃料电池的燃料,某CO燃料电池的结构如图1所示。
(1)电池工作时,电子由电极_________(填“A”或“B”,下同)流向电极_________。
(2)电极B的电极反应式为_________,该电池中可循环利用的物质为_________。
(3)纳米级由于具有优良的催化性能而受到关注,采用CO燃料电池为电源,用离子交换膜控制电解液中的制备纳米,其装置如图2所示。
①电极A应连接_________(填“C”或“D”),穿过阴离子交换膜的离子为_________。
②当反应生成14.4g时,图2左侧溶液_________(填“增加”或“减少”)的质量为_________g。
【答案】(1) A B
(2)
(3) C 减少 3.6
【详解】(1)CO燃料电池工作时,电极A为负极、CO失去电子被氧化,则电子由电极A流出,沿着导线流向电极B、氧气在电极B上得到电子被还原、电极B为正极。
(2)电极B上氧气发生还原反应转变为碳酸根离子,电极反应式为,由图知,负极上生成、正极上消耗,则该电池中可循环利用的物质为。
(3)①需通过电解法制备纳米级,则需要铜失去电子被氧化、Cu作阳极、与电源正极相连,Ti作阴极、与电源负极相连,故电极A应连接C,电解时阴离子穿过阴离子交换膜向阳极移动,故穿过阴离子交换膜的为OH-离子。
②阴极反应为,阳极反应为2Cu-2e- +2OH-=Cu2O + H2O,当反应生成14.4g即0.1mol时,转移电子的物质的量为0.2mol,则图2左侧逸出0.1molH2、0.2mol OH-迁移出去,故左侧溶液减少的质量为0.1mol×2g/mol+0.2mol ×17g/mol =3.6g。
17.消除氮氧化物的污染是当前科学研究的热点,根据所学知识回答下列问题:
(1)已知①;②的燃烧热为,则反应的_________(用含a、b的代数式表示)。
(2)已知和可以相互转化,反应。在温度一定时,平衡体系中的体积分数随压强的变化情况如图所示。
①A、C两点的正反应速率的关系为_________(填“>”、“<”或“=”)。
②A、B、C、D、E各状态,的是状态_________。
③E→A所需时间为x,DC所需时间为y,则x_________(填“>”、<"或“=”)y。
(3)在一定条件下,可还原氮氧化物,消除氮氧化物污染。工业上,常用和在催化剂作用下合成。在催化剂作用下,时,发生反应,平衡混合气中的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示。
①该反应的平衡常数_________(填“<”、“=”或“>”)。
②500℃、压强为时,的转化率为_________%(保留三位有效数字),_________。[为平衡分压代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)]
【答案】(1)
(2) < D >
(3) < 33.3
【详解】(1)已知①;②的燃烧热为,根据盖斯定律计算②-①得到反应的kJ/mol。
(2)①.从图中可以看出,A点的压强小于C点的压强,压强越大,反应速率越快,则正反应速率的关系A<C;
②.A、B、C、D、E各状态,A、B、C三点都在平衡线上,v(正)=v(逆),D点要达平衡,NO2的体积分数应减小,则平衡正向移动,v(正)>v(逆);
③.压强P1<P2,则P2时反应速率快,E→A所需时间为x,D→C所需时间为y,则x>y;
(3)①当进料体积比相同,氨的物质的量分数:a<b,表明b点反应程度更大,所以K(a)<K(b);
②根据,由图可知达到平衡时氨气的物质的量分数为20%,
平衡时氨气的物质的量分数为,解得x=mol,则×100%≈33.3%;由数据可知,平衡是氨气的物质的量分数为20%,而平衡时N2和H2物质的量之比为1:3,则平衡是氮气的物质的量分数为20%,氢气的物质的量分数为60%,=。
三、工业流程题
18.铁镍矿是一种重要的金属材料,主要用于制备铁镍合金,还用于制备镍氢电池的材料。某铁镍矿石的主要成分是四氧化三铁和硫酸镍,还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该铁镍矿石制备高纯度的氢氧化镍的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)为提高镍的浸出率,可采取的措施有_________。
(2)“酸溶”时,所加入的试剂A是硫酸,“废渣1”的主要成分的化学式为_________。
(3)“除铁”时的作用是_________。
(4)“除铜”时,所用的试剂B为,反应的离子方程式为_________。
(5)“除钙、镁”过程中形成的“废渣3”的化学式为_________。
(6)已知常温下,该流程在“沉镍”过程中,需调节溶液pH约为_________时,才刚好沉淀完全(离子沉淀完全的浓度,)。
(7)某化学镀镍试剂的化学式为(Ni为+2价,x、y均为正整数)。为测定该镀镍试剂的组成,进行如下实验:
Ⅰ.称量28.7g该镀镍试剂,配制成100mL溶液A;
Ⅱ.准确量取10.00mL溶液A,用的EDTA()标准溶液滴定其中的(离子方程式为),消耗EDTA标准溶液25.00mL;
Ⅲ.另取10.00mL溶液A,加入足量的溶液,得到白色沉淀4.66g。
①配制100L溶液A时,需要的仪器除药匙、托盘天平、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管外,还需要_________。
②该镀镍试剂的化学式为_________。
【答案】(1)粉碎矿石或搅拌或延长浸取时间等
(2)
(3)将氧化为
(4)
(5)、
(6)9.15
(7) 100mL容量瓶
【分析】铁镍矿石的主要成分是四氧化三铁和硫酸镍,还含有铜、钙、镁、硅的氧化物,粉碎后,加入试剂稀硫酸进行酸溶,其中硅的氧化物不与酸反应,形成废渣Ⅰ,滤液中含有、、、、、,加入将氧化为后,利用碳酸钠除铁,得到黄钠铁矾渣,再利用除铜,得到硫化铜废渣,再利用除钙、除镁,得到废渣为、,最后利用沉镍,得到固体。
【详解】(1)铁镍矿石粉碎可以增大固体与酸溶液接触面积,使之充分反应,搅拌或延长浸取时间等均可提高反应速率,从而加快浸出率,故答案为:粉碎矿石或搅拌或延长浸取时间等;
(2)根据上述分析可知,“酸溶”时,加入稀硫酸,硅的氧化物与硫酸不反应,四氧化三铁、铜的氧化物、钙的氧化物、镁的氧化物与稀硫酸反应生成、、、、,所以废渣的主要成分为,故答案为:;
(3)“酸溶”后所得溶液中含有、,“除铁”时的作用是将氧化为,故答案为:将氧化为;
(4)硫离子可与铜离子发生反应生成硫化铜沉淀,其反应的离子方程式为;
(5)加入除钙、镁离子,生成、难溶物形成废渣,故答案为:、;
(6),,则,,,该流程在“沉镍”过程中,需调节溶液约为时,才刚好沉淀完全,故答案为:;
(7)①配制100mL镀镍试剂时,需要的仪器除药匙、托盘天平、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管外,还需要100mL容量瓶;
②根据实验II计算出Ni元素物质的量为:0.4mol/L×25×10-3L×= 0.1mol;实验III中白色沉淀为4.66g BaSO4,其物质的量为:=0.02mol,根据元素守恒可计算出镀镍试剂中物质的量为:0.02mol×= 0.2mol;化合价为+1,Ni化合价为+2,化合价为-2,设物质的量为n mol,根据化学式中化合价代数和为0得:(+1)×n + (+2)×0.1 + (-2)×0.2 = 0,解得n=0.2。因此、Ni2+、物质的量之比为0.2mol:0.1mol:0.2mol = 2:1:2,则镀镍试剂的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2。
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