天津市河东区2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题(解析版)
展开本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页,第Ⅱ卷4至8页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(单选题共36分)
本卷可能用到的相对原子质量:Na23 S32 O16
1. 化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用,下列说法正确的是
A. 将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
B. 在化学工业中,选用催化剂一定能提高经济效益
C. 夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D. 茶叶等包装中加入还原性铁粉,能显著延长茶叶的储存时间
【答案】D
【解析】
【详解】A.将肉类食品进行低温冷藏,只能减慢腐败变质的速率,故A错误;
B.在化学工业中,选用合适的催化剂能加快反应速率,不一定能提高经济效益,故B错误;
C.夏天温度高,面粉的发酵速率比冬天发酵速率快,故C错误;
D.还原性铁粉能与茶叶包装中的氧气反应,降低氧气的浓度,延长茶叶的储存时间,故D正确;
故选:D。
2. 下列说法不正确的是
A. 能发生有效碰撞的分子属于活化分子
B. 催化剂不参加反应,前后质量不变
C. 升高温度,活化分子百分数增大
D. 活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差称为活化能
【答案】B
【解析】
【详解】A.能引起化学反应的碰撞称为有效碰撞,能发生有效碰撞的分子属于活化分子,故A正确;
B.催化剂参与反应改变反应的途径,降低反应活化能,但前后质量不变,故B错误;
C.升高温度,活化分子的数目和百分数增大,故C正确;
D.能发生有效碰撞的分子属于活化分子,活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差称为活化能,故D正确;
故选B。
3. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A. 在酸性环境下,钢铁只能发生析氢腐蚀
B. 金属腐蚀的实质是金属失去电子被还原
C. 轮船船壳吃水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阳极法
D. 铜铁交接处,在潮湿的空气中直接发生反应:,继而形成铁锈
【答案】C
【解析】
【详解】A.在酸性环境下,钢铁也可能直接发生化学腐蚀,故A错误;
B.金属腐蚀的实质是金属失去电子被氧化的过程,故B错误;
C.锌的金属性强于铁,与铁构成原电池时,锌是负极,铁是正极被保护,因此轮船的船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阳极的阴极保护法,故C正确;
D.在原电池中铁只能失去2个电子,转化为亚铁离子,故D错误;
故答案选C。
4. 已知:,下列说法不正确的是
A. 和充分反应生成的物质的量一定小于
B. 达到化学平衡状态时,的浓度不再发生变化
C. 达到化学平衡状态时,反应放出的总热量小于
D. 升高反应温度,逆反应速率增大,正反应速率减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为可逆反应,转化率达不到100%,故和充分反应生成的物质的量一定小于0.3ml,A正确;
B.可逆反应达到化学平衡状态时,各物质的浓度不再发生变化,B正确;
C.当达到化学平衡状态时,反应放出热量,但是达到化学平衡时反应不可能进行到底,因此放出的热量小于a kJ,C正确;
D.升高反应温度,正逆反应速率都增大,D错误;
故选D。
5. 25℃时,在某物质的溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10-a ml/L,下列说法不正确的是
A. a<7时,水电离受到促进B. a>7时,水的电离受到抑制
C. a<7时,溶液的pH一定为aD. a>7时,溶液的pH一定为14-a
【答案】D
【解析】
【详解】A.如果a<7,则水电离出的c(H+)>1×10-7ml/L,则水的电离受到促进,故A正确;
B.如果a>7,则水电离出的c(H+)<1×10-7ml/L,则水的电离受到抑制,故B正确;
C.如果a<7,则水的电离受到促进,该溶液为盐溶液,溶液的pH=a,故C正确;
D.如果a>7,则水的电离受到抑制,该溶液为酸溶液或碱溶液,则该溶液的pH值为a或14-a,故D错误;
答案选D。
【点睛】向水中加入酸或碱抑制水电离,加入含有弱根离子的盐促进水电离,根据某物质的溶液中由水电离出的c(H+)和纯水中c(H+)相对大小判断是促进水电离还是抑制水电离。
6. 工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/ml; S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/ml;则该条件下2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)的ΔH等于
A. - 270 kJ/mlB. +26 kJ/mlC. -582 kJ/mlD. +270 kJ/ml
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/ml; ②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/ml,根据盖斯定律,将①-②,整理可得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=- 270 kJ/ml,故合理选项是A。
7. t℃时,某一气态平衡体系中含有X、Y、Z、W四种气体物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式为:,有关该平衡体系的说法正确的是
A. 升高温度,平衡常数K增大,则正反应为吸热反应
B. 增大压强,W质量分数增加
C. 增大X浓度,平衡向正反应方向移动
D. 升高温度,若混合气体的平均相对分子质量变大,则正反应是放热反应
【答案】A
【解析】
【详解】根据平衡常数表达式得到反应方程式为:2Z(g)+2W(g)X(g)+2Y(g)。
A.升高温度,平衡向吸热反应移动,平衡常数K增大,说明正向移动,即正反应为吸热反应,故A正确;
B.增大压强,向体积减小方向移动即正向移动,W质量分数减小,故B错误;
C.增大X浓度即增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动,故C错误;
D.升高温度,平衡向吸热反应移动,若混合气体的平均相对分子质量变大,气体质量不变,说明向气体物质的量减小方向移动即正向移动,因此正反应是吸热反应,故D错误;
综上所述,答案为A。
8. 相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是 ( )
A. 三种酸的酸性强弱关系:HA>HB>HC
B. 相同物质的量浓度的盐溶液NaA、NaB、NaC,NaB水解程度最大
C. 反应HC+B-===HB+C-能够发生
D. 相同物质的量浓度的盐溶液NaA、NaB、NaC ,pH值依次增大
【答案】C
【解析】
【分析】相同温度下,酸的电离常数越大,则酸的电离程度越大,酸的酸性越强,则酸根离子水解程度越小,结合强酸制取弱酸分析解答。
【详解】A、相同温度下,酸的电离常数越大,则酸的电离程度越大,酸的酸性越强,根据电离平衡常数知,这三种酸的强弱顺序是HC> HB> HA,故A错误;
B、根据电离平衡常数知,这三种酸的强弱顺序是HC> HB> HA,酸的电离程度越大,酸根离子水解程度越小,则相同浓度的NaA、NaB、NaC溶液,NaA溶液水解程度最大,故B错误;
C、由A知,HC的酸性大于HB,根据强酸制取弱酸知:HC+B-=HB+C-能发生,故C正确;
D、由A可知,NaA、NaB、NaC水解程度逐渐减弱,所以相同物质的量浓度的盐溶液NaA、NaB、NaC ,pH值依次减小,故D错误;
故选C
9. 时,水的电离达到平衡:,下列序数不正确的是
A. 将水加热,增大,减小
B. 在蒸馏水中滴加浓不变,增大
C. 向水中加入少量硫酸氢钠固体,增大
D. 向水中滴入少量溶液,平衡逆向移动,降低
【答案】B
【解析】
【详解】A.水的电离是吸热反应,将水加热,增大,电离平衡正向移动,c(H+)增大,减小,A正确;
B.在蒸馏水中滴加浓,浓硫酸稀释放热使得Kw增大,增大,B错误;
C.向水中加入少量硫酸氢钠固体,硫酸氢钠是强酸的酸式盐,完全电离产生氢离子,溶液由水的中性转化为酸性,增大,C正确;
D.向水中滴入少量溶液,由“同离子效应”可推知平衡逆向移动,降低,D正确;
故选B。
10. 二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时,实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,其原理如图所示。下列说法错误的是
A. 负极的电极反应式为
B. 总反应式为
C. H+的移动方向为从电极B通过质子交换膜到电极A
D. 通入气流速度的大小可能影响电池的电动势
【答案】C
【解析】
【详解】A. A极通入和,在负极失电子生成,电极反应式为,故A正确;
B. 该电池的总反应式为,故B正确;
C. A为负极,B为正极,的移动方向为从电极A通过质子交换膜到电极B,故C错误;
D. 其他条件相同时,反应物的浓度越大,反应速率越快,通入气流速度的大小可能影响电池的电动势,故D正确;
故选C。
11. 下列叙述正确的是
A. 对铅酸蓄电池充电时,Pb电极接电源负极
B. 用铜作电极电解溶液的阳极反应式为
C. 锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液,形成闭合回路,所以有电流产生
D. Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池,正极反应式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.铅酸蓄电池的总反应为,放电时,Pb作负极,发生氧化反应,充电时,Pb电极发生还原反应,所以对铅酸蓄电池充电时,Pb电极接电源负极,A正确;
B.金属铜作阳极,在阳极Cu失电子发生氧化反应,电极反应式为,B错误;
C.原电池中,电子由负极流出,经过导线进入正极,电子不能进入电解质溶液,C错误;
D.金属镁作负极,发生氧化反应,氯化银是氧化剂,在正极发生还原反应,正极反应式为,D错误;
答案选A。
12. 可逆反应 ,反应过程中,当其他条件不变时,物质C的质量(m)与温度(T),反应速率(v)与压强(p)的关系如图所示。据图分析,以下说法正确的是
A. ,
B. 增大压强,B的转化率减小
C. 若混合气体的密度不再变化,则该反应达到平衡状态
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据“先拐先平,数值大”可知,,温度越高,平衡时物质C的质量(m)越小,故此反应的正反应为放热反应,,A错误;
B.由题图分析压强和反应速率的关系可知,增大压强,平衡正向移动,则该反应的正反应为气体物质的量减小的反应,增大压强,B的转化率增大,B错误;
C.由于D是固体,所以反应过程中气体质量是变量,混合气体的密度不再变化即达到平衡状态,C正确;
D.正反应为气体物质的量减小的反应,则,但与的大小无法判断,D错误;
故答案选C。
第Ⅱ卷(非选择题)
13. 回答下列问题。
Ⅰ.是一种无色有刺激性气味的液体。
(1)已知能量变化如图所示,下列说法正确的是_______(填字母)。
a.转变成的过程是一个吸收能量的过程
b.的生成速率与的消耗速率之比为
c.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
d.键断裂的同时键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下,将和充入的密闭容器中,经过反应达到平衡,测得内平均反应速率_______,则的转化率为_______。
Ⅱ.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
(3)该反应的焓变_______0,熵变_______0(填“>”“<”或“=”)。
(4)可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是_______(填序号)。
A. B. 密闭容器中总压强不变
C. 密闭容器中混合气体的密度不变D. 密闭容器中氨气的体积分数不变
(5)根据表中数据计算,在时,反应的平衡常数_______。
(6)取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在下达到平衡状态。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) ①. > ②. > (4)BC
(5)
(6)增大
【解析】
【小问1详解】
a.反应物总能量高于生成物,故该反应是放热反应,a错误;
b.氢气是生成物,甲醇是反应物且化学计量系数之比为2∶1,故的生成速率与的消耗速率之比为2∶1,b错误;
c.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化,c正确;
d.键断裂(消耗1mlCH3OH)的同时键断裂(消耗1mlCO2),即正反应和逆反应速率相等,则反应建立该条件下的平衡,达最大限度,d正确;
故选cd;
【小问2详解】
的密闭容器中,测得说明消耗氧气的物质的量为2ml-0.2ml/L2L=1.6ml,根据方程式中化学计量系数可知甲醇的消耗量为1.6ml2=3.2ml,故甲醇的转化率为,;
【小问3详解】
该反应反应物为固体,生成物为气体,故熵变>0;温度越高,平衡总压强越大,说明反应正向移动,故该反应为吸热反应,即>0;
【小问4详解】
A. 由化学方程式计量系数可知 ,反应达平衡,A错误;
B. 该反应反应物为固体,生成物为气体,当密闭容器中总压强不变时建立平衡,B正确;
C. ,气体的质量在未达到平衡时一直再变,密闭容器中混合气体的密度不变时反应达平衡,C正确;
D. 密闭容器中只有两种生成物气体:氨气和二氧化碳且2∶1的比例生成,故氨气的体积分数始终不变,D错误;
故选BC;
【小问5详解】
反应25℃时平衡气体总浓度为4.8,c(NH3)=3.2,c(CO2)=1.6,故该反应的平衡常数为,与互为可逆反应,故平衡常数;
【小问6详解】
若在恒温下压缩容器体积相当于增大压强,平衡逆向移动,氨基甲酸铵固体的质量增大。
14. 碳酸亚铁(白色固体,难溶于水)可用于制备补血剂乳酸亚铁,也可用作可充电电池的电极。某研究小组设计实验制备,依次进行了实验I、II、III,方案如下:
资料:ⅰ.,
ⅱ.吸附后会呈现茶色
ⅲ.
(1)实验I中的白色沉淀是______。
甲同学从理论上解释了该沉淀不是的原因____________________________________。
(2)请结合化学用语解释溶液呈碱性的原因________________________________。
(3)写出实验II中“产生白色沉淀及气泡”的离子方程式_____________________________。
(4)与实验I和II对比,实验Ⅲ使用溶液的优点有________________________。
【实验反思】乙同学进一步确认实验I中红褐色沉淀的成分,进行了如下实验:
取沉淀溶于足量的硫酸,向其中通入气体至饱和,溶液变为红棕色,放置12小时后溶液呈浅绿色。
(5)请结合化学用语解释“先出现红棕色,12小时后变为浅绿色”的原因________________________。
【答案】(1) ①. ②. ,,1ml/L碳酸钠溶液中,约为1 ml/L,生成需要的更低,更易生成
(2),,的水解程度大于电离程度
(3)
(4)生成保护;pH低,降低的比例
(5)反应1:,
反应2:。
反应1速率比反应2快,故先出现红棕色。随反应2进行,浓度下降,反应1平衡逆移,故红棕色消失变为的浅绿色。
【解析】
【分析】利用硫酸亚铁溶液与碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵分别反应产生的白色沉淀,白色沉淀发生的变化,进行探究。
【小问1详解】
实验I中产生白色沉淀后很快变为灰绿色沉淀,5 min后出现明显的红褐色,则为被空气中的氧气氧化转化为,故白色沉淀为;
甲同学从理论上解释了该沉淀不是的原因是,,溶液中,约为1 ml/L,生成需要的更低,更易生成;
【小问2详解】
,,的水解程度大于电离程度,故溶液呈碱性;
【小问3详解】
实验II中硫酸亚铁溶液与碳酸氢钠溶液反应,产生白色沉淀后逐渐变茶色,有小气泡生成吸附后会呈现茶色,故产生白色沉淀为碳酸亚铁,气泡为二氧化碳,反应的离子方程式为;
【小问4详解】
与实验I和II对比,实验Ⅲ使用溶液的优点有生成保护,防止其被氧化;pH低,降低的比例;
【小问5详解】
反应1:,
反应2:。
反应1速率比反应2快,故先出现红棕色。随反应2进行,浓度下降,反应1平衡逆移,故红棕色消失变为的浅绿色。
15. 电化学原理在能量转换、金属冶炼等方面应用广泛。
(1)图①是碱性锌锰电池,在负极发生反应的物质是__________(填“Zn”或“MnO2”),正极发生_________反应(填“氧化”或“还原”)。
(2)图②是碱性电解质的氢氧燃料电池,B极通入的气体为________,A极发生的电极反应式____________________________________________。
(3)电解法可以提纯粗镓,具体原理如图③所示:
①粗镓与电源___________极相连(填“正”或“负”)。
②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2-,GaO2-在阴极放电的电极反应式______________________________________________________。
(4)由下列物质冶炼相应金属,须采用电解法的是________(选填字母序号)。
a.NaCl b.Fe2O3 c.Cu2S d.Al2O3
【答案】 ①. Zn ②. 还原 ③. O2 ④. H2-2e-+2OH-=2H2O ⑤. 正 ⑥. GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH- ⑦. ad
【解析】
【分析】根据原电池、电解池的构造原理以及电极反应方程式的书写规则分析解答;根据常见金属的冶炼方法分析解答。
【详解】(1) 图①是碱性锌锰电池,活泼金属锌作负极,发生氧化反应,MnO2作正极,发生还原反应;
故答案Zn,还原;
(2)燃料电池中电子从负极流向正极,则A电极方向是负极,B电极方向是正极,燃料做负极,即A电极通入H2,B电极通入O2,A极发生的电极反应为:H2-2e-+ 2OH-=2H2O,B电极发生的电极反应为:O2+4H2O+4e-=4OH-;
故答案为O2,H2-2e-+ 2OH-=2H2O;
(3) ①电解法提纯粗镓时,粗镓作阳极,失去电子,则粗镓与电源正极相连;
故答案为正极;
②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2-,该反应的离子方程式为:Ga3++4OH-=GaO2-+2H2O,GaO2-在阴极放电时得到电子生成Ga的电极反应;
故答案为GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-;
(4)电解法一般应用于活泼金属的的冶炼,例如:金属钾、钠、镁、铝的冶炼;
故答案为ad。
16. 侯德榜先生对外国的制碱法进行了改进,与合成氨工业和化肥工业联合,发明了侯氏制碱法,极大的促进了我国制碱工业的发展。侯氏制碱法的主要生产流程如图:
资料:某些盐在20℃、100 g 中的溶解度数据
(1)流程图中的气体b是______(填“氨气”或“二氧化碳”)
(2)写出侯氏制碱法涉及的主要反应的化学方程式:__________________
(3)请结合平衡移动原理解释使用饱和食盐水的原因:__________________
(4)侯氏制碱法制备的纯碱产品中含有少量NaCl等杂质,利用滴定法可测定纯碱产品中的质量分数。首先称取1.1000 g纯碱产品,配制成100 mL待测液;然后取25 mL待测液,用0.1000 ml/L的盐酸滴定,滴定曲线如图所示。
①配制100 mL待测液时,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、______、胶头滴管。
②a点可选择______(填“酚酞”或“甲基橙”)做指示剂。
已知:酚酞的变色范围是pH 8~10,甲基橙的变色范围是pH 3.1~4.4。
③根据滴定曲线,纯碱产品中的质量分数为______。
④下列情况会造成测定结果偏低的是______(填字母)
a.使用的锥形瓶未干燥
b.滴定后俯视读数
c.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
d.滴定过程中振荡时有液滴溅出
【答案】(1)二氧化碳
(2)、
(3)饱和食盐水中大,有利于逆向移动,从溶液中析出
(4) ①. 玻璃棒、 100 mL容量瓶 ②. 酚酞 ③. 96.4% ④. bd
【解析】
【分析】向饱和食盐水中依次通入气体a氨气、气体b二氧化碳,沉淀池中发生反应,过滤后,所得滤液中含NH4Cl的母液,还含有大量的NaCl,可以循环使用;滤渣为固体,将固体煅烧分解得到纯碱,化学反应方程式为,生成的CO2可循环利用。
(4)根据滴定曲线,和盐酸发生两步反应,第一步为,a为第一步滴定终点,第二步为,b为第二步滴定终点。
【小问1详解】
根据分析,流程图中的气体b是二氧化碳;
【小问2详解】
根据分析,侯氏制碱法涉及的主要反应的化学方程式有:、;
【小问3详解】
使用饱和食盐水的原因是:饱和食盐水中大,有利于逆向移动,有利于从溶液中析出;
【小问4详解】
①配制100 mL待测液时,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、100 mL容量瓶和胶头滴管;
②达到第一步滴定终点a时,溶液呈碱性,为减小实验误差,应选择酚酞做指示剂;
③根据滴定曲线,和盐酸发生两步反应,第一步为,a为第一步滴定终点,则达到第一步滴定终点时,消耗,纯碱产品中的质量分数为;
④a.使用的锥形瓶未干燥,溶质的物质的量不变,对测定结果没有影响,a不符合题意;
b.滴定后俯视读数,使得读数偏小,测定结果偏低,b符合题意;
c.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,使得读数偏大,测定结果偏高,c不符合题意;
d.滴定过程中振荡时有液滴溅出,溶质有损失,消耗盐酸体积偏小,测定结果偏低,d符合题意;
故选bd。酸
HA
HB
HC
电离常数K
9×10-7
9×10-6
1×10-2
温度
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
0.8 ml/L
溶液
实验
试管内试剂
现象
Ⅰ
1 ml/L 溶液
产生白色沉淀后很快变为灰绿色沉淀,5 min后出现明显的红褐色
Ⅱ
1 ml/L 溶液
产生白色沉淀后逐渐变茶色,有小气泡生成
Ⅲ
1 ml/L 溶液
产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色
NaCl
溶解度
35.9
21.7
9.6
37.2
21.5
100
天津市河东区2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题: 这是一份天津市河东区2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题,共10页。
天津市河东区2023-2024学年高二上学期1月期末质量检测化学试题(word含答案): 这是一份天津市河东区2023-2024学年高二上学期1月期末质量检测化学试题(word含答案),共9页。试卷主要包含了下列说法不正确的是,已知,时,水的电离达到平衡等内容,欢迎下载使用。
天津市河东区2023-2024学年高三上学期期末质量检测化学试题(含答案): 这是一份天津市河东区2023-2024学年高三上学期期末质量检测化学试题(含答案),共10页。试卷主要包含了下列化学知识错误的是,化学处处呈现美,下列化学常识错误的是,下列装置可以用于相应实验的是,某低成本储能电池原理如下图所示等内容,欢迎下载使用。