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陕西省黄陵中学2019-2020学年高二上学期期末考试化学（普通班）试题化学（解析版）
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陕西省黄陵中学2019-2020学年高二上学期期末考试（普通班）试题
一、选择题(本题包括19小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共57分)
1.第四周期中，最外层有两个电子的元素有（ ）种
A. 3 B. 6 C. 9 D. 12
【答案】C
【解析】
【详解】根据构造原理及原子核外各个轨道处于全满、半满或全空时的稳定状态可知，在第四周期中，最外层有两个电子的元素有Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn，共9种元素，故合理选项是C。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键
B. 分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸
C. 含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
D. 元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强
【答案】A
【解析】
【详解】A、分子晶体中一定含有分子间作用力，但不一定含有共价键，如稀有气体分子中不含共价键，正确；
B、分子中含有2个H原子的酸不一定是二元酸，如甲酸为一元酸，错误；
C、含有金属阳离子的晶体还可能是金属晶体，错误；
D、元素的非金属性越强，其单质的活泼性不一定越强，如N元素的非金属性大于P，但氮气比P单质稳定，错误。
答案选A。
3.下列结构属于从NaCl晶体中分割出来的结构示意图是（ ）
A. ①和③ B. ①和④ C. 只有③ D. 只有④
【答案】B
【解析】
【分析】根据氯化钠晶体中钠离子或氯离子的配位数判断其结构图是否正确，钠离子或氯离子的配位数都是6。
【详解】由于在NaCl晶体中，每个Na+周围同时吸引着最近的等距离的6个Cl-；同样每个Cl-周围同时吸引着最近的等距离的6个Na+，图①中符合条件，图④中选取其中一个离子，然后沿X、Y、Z三轴切割得到6个等距离的且最近的带相反电荷的离子，所以其配位数也是6，故①和④符合NaCl的结构，所以合理选项是B。
4. 下列无机含氧酸分子中酸性最强的是（ ）
A. HNO2 B. H2SO3 C. HClO3 D. HClO4
【答案】D
【解析】
【分析】在含氧酸的分子中，非羟基氧原子的数目越多，则含氧酸的酸性越强。．
【详解】A. HNO2非羟基氧原子的数目是1；
B. H2SO3非羟基氧原子的数目是2；
C. HClO3非羟基氧原子的数目是2；
D. HClO4非羟基氧原子的数目是3；
综上所述，非羟基氧原子的数目最多的是HClO4，所以HClO4的酸性最强，故选D．
5.下列给出的几种氯化物的熔点和沸点：
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
熔点/℃
801
714
190（5×101 kPa）
-70
沸点/℃
1413
1412
180
57.57
据表中所列数据判断下列叙述与表中相吻合的是（ ）
A. AlCl3在加热条件下能升华 B. SiCl4晶体属于原子晶体
C. AlCl3晶体是典型的离子晶体 D. NaCl的晶格能比MgCl2小
【答案】A
【解析】
【详解】A.由表中数据可知AlCl3的沸点比熔点高，所以AlCl3加热能升华，A正确；
B.由表中数据可知，SiCl4的熔沸点较低，属于分子晶体，B错误；
C.氯化铝的熔沸点低，因此AlCl3晶体是典型的分子晶体，C错误；
D.由表格中数据可知，NaCl的沸点为1413℃，比MgCl2的沸点高，说明NaCl的晶格能比MgCl2大，D错误；
故合理选项是A。
6.已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=−571.6kJ·mol−1
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=−1452kJ·mol−1
H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1
下列说法正确的是（ ）
A. H2(g)的燃烧热为571.6kJ·mol−1
B. H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+H2O(l) ΔH=−57.3 kJ·mol−1
C. 3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=+135.9 kJ·mol−1
D. 等质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)燃烧放出的热量多
【答案】D
【解析】
【详解】A. 根据2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=−571.6kJ⋅mol−1可知1mol氢气燃烧生成1mol液态水放出热量为285.8 kJ⋅mol−1，则氢气燃烧热为285.8 kJ⋅mol−1，故A错误；
B. 反应中有BaSO4(s)生成，而生成BaSO4也是放热的，所以放出的热量比57.3 kJ多，即该反应的△H<−57.3 kJ⋅mol−1，故B错误；
C. ①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=−571.6kJ·mol−1；②2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l) △H=−1 452kJ⋅mol−1，按盖斯定律计算①×3−②得到：6H2(g)+2CO2(g)═2CH3OH(l)+2H2O(l) △H=−262.8 kJ⋅mol−1，则正确的热化学方程式是：3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) △H=−131.4 kJ⋅mol−1，故C错误；
D. 同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，设质量为1g
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=−571.6kJ⋅mol−1
4g 571.6kJ
1g 142.9kJ
2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l) △H=−1 452kJ⋅mol−1
64g 1452kJ
1g 22.69kJ
所以H2(g)放出的热量多，故D正确；
正确答案是D。
7.同体积的1mol/L的HCl、H2SO4、CH3COOH、HNO3分别加入过量的Mg。下列叙述正确的是（ ）
A. HNO3、HCl、H2SO4中放出H2的速率相同
B. HCl、HNO3中放出H2的量相等
C. HCl、CH3COOH中放出H2的量相等
D. H2SO4中放出H2的量最多，其余的相等
【答案】C
【解析】
【分析】同体积的1mol/L的HCl、H2SO4、CH3COOH分别加入过量的Mg，反应实质为Mg与溶液中的氢离子反应，则氢离子浓度越大，反应速率越大；能产生的氢离子的物质的量越多，产生的氢气越多，HNO3与Mg反应无氢气产生；
【详解】A. HNO3、HCl、H2SO4中，放出H2的速率H2SO4> HCl，硝酸不产生氢气，A错误；
B. HCl中放出H2，HNO3中不产生氢气，B错误；
C. HCl、CH3COOH中，含有的物质的量相等，放出H2的量相等，C正确；
D. H2SO4中放出H2的量最多，HCl、CH3COOH中放出H2的量相等，硝酸不产生氢气，D错误；
答案C。
8.在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：NO(g)＋CO(g) N2(g)+CO2(g)；ΔH= -373.2kJ/mol，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是（ ）
A. 加催化剂同时升高温度 B. 加催化剂同时增大压强
C. 升高温度同时充入N2 D. 降低温度同时增大压强
【答案】B
【解析】
【分析】加快反应速率可以升温、加压、增大浓度、加入催化剂，增大NO的转化率必须在不加入NO的基础上使平衡正向移动。
【详解】A. 加催化剂同时升高温度，催化剂加快反应速率，升温平衡逆向进行，一氧化氮转化率减小，故A错误；
B. 加催化剂同时增大压强，催化剂加快反应速率，正反应气体体积减小，增大压强平衡正向进行，一氧化氮转化率增大，故B正确；
C. 升高温度同时充入N2，升温速率增大，平衡逆向进行，加氮气平衡逆向进行，一氧化氮转化率减小，故C错误；
D. 降低温度反应速率减小，加压反应速率增大，无法确定反应速率的变化情况，故D错误。
故答案选B。
9.某恒容密闭容器中充入1molPCl5气体，发生反应：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) △H＜0。仅改变某一条件，该平衡由状态I移动到状态II，变化曲线如图所示。可能改变的条件是（ ）
A. 继续通入1mol PCl5气体 B. 继续通入1mol PCl3气体
C. 升高 D. 加入催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】根据图像前后变化的连接点（如图）进行分析：（1）改变条件那一瞬间正反应速率不变，逆反应速率上升，由此可知改变的是反应中生成物浓度；（2）再根据改变条件后v正
A. 该反应的ΔH>0
B. 若该反应在T1、T2℃时的平衡常数分别为K1、K2，则K1
D. 若状态B、C、D的压强分别为p(B)、p(C)、p(D)，则p(C)=p(D)>p(B)
【答案】C
【解析】
【分析】A.由图可知，温度越高平衡时c(NO)越大，即升高温度平衡逆移；
B.化学平衡常数只受温度影响，升高温度平衡向吸热反应移动，根据平衡移动判断温度对平衡常数的影响分析；
C.由图可知，T2时反应进行到状态D，c(NO)高于平衡浓度，反应向正反应进行；
D.达到平衡状态时，压强和温度成正比例关系。
【详解】A.由图可知，温度越高平衡时c(NO)越大，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，由于升高温度化学平衡向吸热反应方向移动，所以正反应为放热反应，即△H<0，A错误；
B.该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，所以升温化学平衡常数减小，K1>K2，B错误；
C.T2时反应进行到状态D，c(NO)高于平衡浓度，则化学反应向正反应进行，则一定有v正>v逆，C正确；
D.该反应是反应前后气体体积相等的反应，在同一温度下的气体压强相同，达到平衡状态时，压强和温度成正比例关系，则p(C)>p(D)=p(B)，D错误；
故合理选项是C。
11.下列反应中一定不能自发进行的是（ ）
A. 2KClO3(s)=2KCl(s)+ 3O2(g) △H＜0，△S＞0
B. CO(g)=C(s，石墨)+ O2(g) △H＞0，△S＜0
C. 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s) △H＜0，△S＜0
D. NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) △H＞0，△S＞0
【答案】B
【解析】
【分析】依据反应自发进行的判断依据△G=△H-T△S＜0，反应能自发进行，若反应一定不能自发进行，则△G>0。
【详解】A. 2KClO3(s)=2KCl(s)+ 3O2(g)，△H＜0，△S＞0，△G=△H-T△S＜0，反应一定能自发，故A不符合；
B. CO(g)=C(s，石墨)+ O2(g)，△H＞0，△S＜0，△G=△H-T△S>0反应一定不能自发，故B符合；
C. 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)，△H＜0，△S＜0，低温时△G=△H-T△S＜0，反应能自发，故C不符合；
D. NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)，△H＞0，△S＞0，高温时△G=△H-T△S＜0，反应能自发，故D不符合；
答案选B。
12.在25℃时，用蒸馏水稀释1mol·L-1的氨水至0.01mol·L-1，随着溶液的稀释，下列各项比值中始终不变的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由电离方程式NH3•H2O NH4++OH- 知：
A、Kb=，温度不变，平衡常数不变，选项A正确；
B、加水促进电离，c(NH4+)和c(OH-)都同等程度减小（不考虑水的电离），那么比值是不变的，选项B错误；
C、加水促进电离，则n（NH3•H2O）减少，n（NH4+）增大，减小，选项C错误；
D、加水促进电离，平衡向右移动，c(NH3•H2O)和c(OH-)都减小，但是由于在同一溶液中体积相同， n(NH3•H2O)减小，而n(OH-)增大，故增大，选项D错误；
答案选A。
13.下图是电解饱和 NaCl 溶液的实验装置，x、y 都是惰性电极，a 是饱和 NaCl 溶液，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，下列有关该实验正确的说法是（ ）
A. x 电极为阳极，y 电极为阴极
B. x 电极附近溶液变红色，且有刺激性气味气体产生
C. 若将两电极产生的气体收集起来，X电极得到的气体与Y电极得到的气体之比之比略大于 1：1
D. 电解后，将溶液混匀，电解前后溶液的 pH 未发生变化
【答案】C
【解析】
【分析】与原电池正极连接的是电解池的阳极，氯离子在阳极上失电子发生氧化反应，生成黄绿色的氯气；与负极连接的是电解池的阴极，氢离子在阴极上得电子发生还原反应，生成无色无味的氢气，同时有氢氧化钠生成，据此分析。
【详解】A．y与原电池正极相连接，所以是阳极，x与原电池负极相连接，所以是阴极，故A错误；
B．x与原电池的负极相连，所以是阴极，溶液中的氢离子在阴极上得电子发生还原反应，生成无色无味的氢气，同时有氢氧化钠生成，所以X电极附近溶液变红色，但无刺激性气味气体产生，故B错误；
C．x电极上析出氢气，y电极上析出氯气，因为氯气能溶于水，所以电解一段时间收集产生的气体，y电极得到气体体积稍小，所以将x、y两极产生的气体收集起来，其体积比略大于1：1，故C正确；
D．电解后生成氢氧化钠，所以溶液的碱性增强，故电解前后溶液的pH发生变化，故D错误；
答案为C。
14.在一密闭容器中有如下反应：aX(g)＋bY(g)nW(g)ΔH＝Q某化学兴趣小组的同学根据此反应在不同条件下的实验数据，作出了如图曲线图：其中ω(W)表示W在反应混合物中的百分含量，t表示反应时间。其它条件不变时，下列分析可能正确的是（ ）
A. 图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P1＞P2，n＜a＋b
B. 图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2，Q＜0
C. 图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2＞P1，a＋b＜n
D. 图Ⅱ可能是在同温同压下催化剂对反应的影响，且2使用的催化剂效果好
【答案】C
【解析】
【详解】A项、图Ⅱ若是压强对反应的影响，由图可知，先达到平衡的P1大于P2，增大压强，ω（W）不变，说明平衡不移动，则n=a+b，故A错误；
B项、图Ⅲ若是温度对反应的影响，由图可知，先达到平衡的T1大于T2，升高温度，ω（W）增大，说明平衡向正反应方向移动，则△H＞0，故B错误；
C项、图Ⅰ若是不同压强对反应的影响，由图可知，先达到平衡的P2大于P1，增大压强，ω（W）减小，说明平衡向逆反应方向移动，则a+b＜n，故C正确；
D项、图Ⅱ若是在同温同压下催化剂对反应的影响，先达到平衡的1使用的催化剂效果好，故D错误；
故选C。
15.将1 L含有0.4 mol Cu(NO3)2和0.4 mol KCl的水溶液，用惰性电极电解一段时间后，在一电极上析出19.2 g Cu。此时，在另一电极上放出气体的体积在标准状况下为(不考虑产生的气体在水中的溶解)( )
A. 6.72 L B. 13.44 L C. 3.36 L D. 5.6 L
【答案】D
【解析】
【详解】n(Cu)==0.3mol，阴极发生Cu2++2e-=Cu，由于Cu是+2价的金属，所以阴极得到0.6mol电子，阳极发生：2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑+2H2O，则生成n(Cl2)=0.2mol，转移电子0.4mol，则生成O2转移电子0.2mol，生成氧气0.2mol÷4=0.05mol，所以阳极共生成气体的物质的量是0.2mol+0.05mol=0.25mol，其在标准状况下气体体积为：22.4L/mol×0.25mol=5.6L，故合理选项是D。
16.LED即发光二极管，是一种能够将电能转化为光能的固态半导体器件。如图是某课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法不正确的是（ ）
A. 装置中存在“化学能→电能→光能”的转化
B. 铜片上发生的反应为2H＋＋2e－=H2↑
C. 锌片是负极，其质量逐渐减小
D. 如果将稀硫酸换成稀盐酸，则导线中不会有电子流动
【答案】D
【解析】
【分析】根据原电池定义以及原电池工作原理进行分析。
【详解】A、该装置为原电池装置，将化学能转化成电能，LED灯发亮，是电能转化成光能，故A说法正确；
B、锌比铜活泼，即锌为负极，铜为正极，原电池总反应为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，即Cu电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，故B说法正确；
C、根据B选项分析，Zn为负极，发生Zn－2e－=Zn2＋，锌的质量减小，故C说法正确；
D、锌与稀盐酸发生Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑，该反应为氧化还原反应，因此稀硫酸换成稀盐酸，能够构成原电池，导线上有电子通过，故D说法错误；
故答案选D。
17.对于可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，下列各项对示意图的解释与图像相符的是（ ）
A. ①压强对反应的影响(p2>p1) B. ②温度对反应的影响
C. ③平衡体系增加N2对反应的影响 D. ④催化剂对反应的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应中增大压强平衡向正反应方向移动，则氨气的体积分数增大，并且压强越大，化学反应速率越大，达到化学平衡的时间越少，与图象不符，故A错误；
B.因该反应是放热反应，升高温度化学平衡向逆反应反应移动，则氮气的转化率降低，与图象中转化率增大不符，故B错误；
C.反应平衡后，增大氮气的量，则这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，然后正反应速率在不断减小，逆反应速率不断增大，直到新的平衡，与图象符合，故C正确；
D.因催化剂对化学平衡无影响，但催化剂加快化学反应速率，则有催化剂时达到化学平衡的时间少，与图象不符，故D错误。
故选C。
18.工业上合成CH3OH的原理为：2H2(g)+COCH3OH(g)，一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入H2和CO，反应达平衡时CH3OH的体积分数与反应物投料之比(n(H2)/n(CO))的关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 相同条件下，达到平衡时混合气体的密度与反应前相同
B. a、b、c、d四点中,c点CO的转化率最大。
C. 若投料时n(CO)不变，a、b、c、d四点中d处CH3OH物质的量最大
D. 图像中 c点到d点，平衡向正反应方向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A、容器为恒定，气体体积不变，组分都是气体，气体质量不变，因此任何时刻气体密度都相等，即达到平衡时气体密度与反应前相同，故A说法正确；
B、投料比增大，增大氢气的物质的量，平衡向正反应方向进行，CO的转化率增大，即四个点中d点CO的转化率最大，故B说法错误；
C、根据B选项分析，增大H2的量，平衡向正反应方向进行，甲醇的物质的量增大，即四点中d处CH3OH的物质的量最大，故C说法正确；
D、c点到d点，增加了H2的量，平衡向正反应方向进行，故D说法正确；
故答案选B。
19.将 CO2 在一定条件下与 H2 反应转化为甲醇(CH3OH)是变废为宝的好办法，一定条件下，每转化 44 kg CO2 放出的热量为 49000 kJ，CO2 转化为甲醇过程中浓度随时间的变化曲线如图所示(已知反应物和生成物在此条件下均为气体)，下列叙述中正确的是（ ）
A. 0～3 min 内，用 CO2 和 H2 来表达的平均反应速率相等，均为 0.5 mol/(L·min)
B. 此反应的热化学方程式为 CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) △H = - 49 kJ/mol
C. 此条件下反应的平衡常数K=0.753×1.25/(0.75×0.75)
D. 降低温度，此反应的平衡常数可能为 0.8
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像上有关数据计算CO2和H2反应速率：0~3min内，，，A项错误；
B.44kgCO2的物质的量为，1molCO2完全转化放出热量=49kJ，所以热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)；△H = - 49 kJ/mol，B项正确；
C.由图像可知，达到平衡时各组分的浓度为c(CO2)=1.25mol/L，c(H2)=0.75mol/L，c(CH3OH)=0.75mol/L，根据化学计量数可知水蒸气平衡浓度c(H2O)=c(CH3OH)=0.75mol/L。将数据代入平衡常数计算式：，C项错误；
D.题设条件下CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应的平衡常数>0.8，因为该反应的正反应是放热反应，根据勒夏特列原理，降低温度平衡向放热反应方向移动，即该平衡向正反应方向移动，平衡常数将增大，所以降低温度平衡常数不可能是0.8，D项错误；答案选B。
二、填空题（43分）
20.有以下几种物质：①液态HCl ②熔融NaCl ③稀硫酸 ④蔗糖 ⑤乙醇 ⑥氯水 ⑦Al2O3 ⑧NH3 ⑨氨水⑩Cu ⑪CaCO3 ⑫SO2 ⑬Al(OH)3 ⑭NaOH ⑮CH3COOH
（1）属于电解质的是__________________，属于非电解质的是_____________。
（2）能导电的是________________________。
【答案】(1). ①②⑦⑪⑬⑭⑮ (2). ④⑤⑧⑫ (3). ②③⑥⑨⑩
【解析】
【分析】非电解质指：水溶液中和熔融状态下都不能够导电的化合物，否则为电解质；蔗糖、乙醇、二氧化碳、二氧化硫等都是非电解质，单质，混合物既不是电解质，也不是非电解质，据此即可解答。
【详解】①液态HCl在水溶液中能导电是化合物，属于电解质； 不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；②熔融NaCl在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，属于电解质；含自由移动的离子，导电；③稀硫酸为混合物，既不是电解质也不是非电解质；含有自由移动离子，能导电；④蔗糖在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物，属于非电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑤乙醇在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物，属于非电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑥氯水是混合物，既不是电解质也不是非电解质；含有自由移动离子，能导电；⑦Al2O3熔融状态下能导电的化合物，属于电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑧NH3本身不能电离出自由移动离子而导电，属于非电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑨氨水是混合物，既不是电解质也不是非电解质；含有自由移动离子，能导电；⑩Cu是单质，既不是电解质也不是非电解质；含有自由电子，能导电；⑪CaCO3熔融状态下能导电的化合物，属于电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑫SO2本身不能电离出自由移动离子而导电，属于非电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑬Al(OH)3熔融状态下能导电的化合物，属于电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑭NaOH在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，属于电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑮CH3COOH在水溶液中能导电的化合物，属于电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；
（1）属于电解质的是①②⑦⑪⑬⑭⑮；属于非电解质的是④⑤⑧⑫；
（2）能导电的是②③⑥⑨⑩。
21.在一定温度下，有a．盐酸 b．硫酸 c．醋酸三种酸：
(1)当三种酸物质的量浓度相同时，c(H+)由大到小的顺序是__________________．
(2)同体积，同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是___________．
(3)若三者c(H+)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是________________．
(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是__________________．
(5)当c(H+)相同，体积相同时，同时加入形状，密度，质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为___________．反应所需时间的长短关系是______．
(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H+)由大到小的顺序__________．
【答案】(1). b>a>c (2). b>a＝c (3). c>a>b(或c>a＝2b) (4). c>a＝b (5). a＝b＝c (6). a＝b>c (7). c>a＝b
【解析】
【详解】（1）氯化氢和硫酸是强电解质，在水中完全电离，盐酸是一元酸，所以盐酸中c（H+）=c（HCl），硫酸是二元酸，硫酸溶液中c（H+）=2c（H2SO4），醋酸是一元弱酸，所以醋酸溶液中c（H+）＜c（CH3COOH），则当三种酸物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小的顺序是b＞a＞c；
（2）同体积同物质的量浓度的三种酸，三种酸n（HCl）=n（CH3COOH）=n（H2SO4），盐酸和醋酸是一元酸，硫酸是二元酸，盐酸和醋酸需要氢氧化钠的物质的量相等，硫酸需要的氢氧化钠是盐酸和醋酸的2倍，中和NaOH能力由大到小的顺序是b＞a=c；
（3）氯化氢和硫酸是强电解质，盐酸是一元酸，硫酸是二元酸，醋酸是弱电解质且是一元酸，所以盐酸中氢离子浓度与酸浓度相等，硫酸中氢离子浓度是硫酸的浓度的2倍，醋酸中氢离子浓度小于醋酸的浓度，所以当三者c(H＋)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序为c＞a＞b；
（4）当三者c（H+）相同、体积相同时，盐酸、硫酸完全电离，只有醋酸在继续电离，则分别加入足量锌，相同状况产生的气体体积由大到小的顺序为c＞a=b；
（5）与锌反应时产生氢气的速率与氢离子浓度成正比，氢离子浓度越大，反应速率越大，当c（H+）相同、体积相同时，同时加入形状、质量、密度相同的锌，则开始时反应速率的大小关系是a=b=c；反应过程中，醋酸不断电离，氢离子浓度较大，反应速率较快。反应所需时间的长短关系是a＝b>c；
（6）将c（H+）相同的三种酸均稀释相同倍数，盐酸、硫酸的变化相同，但醋酸为弱酸，促进电离，稀释相同的倍数时，其pH由大到小的顺序为c>a＝b。
22.电化学应用广泛。请回答下列问题：
（1）自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池。若电池放电时的反应式为：2Cu＋2H2SO4＋O2= 2CuSO4＋2H2O，该电池的负极材料为_________；正极的电极反应式为__________________。
（2）燃料电池和二次电池的应用非常广泛。
①如图为甲烷燃料电池的示意图，电池工作时，b极的电极名称为_______；负极的电极反应式为____________；
②铅蓄电池为生活中常用的二次电池。放电时的反应为：PbO2 + Pb+ ２H2SO4 === PbSO4 + 2H2O，铅蓄电池负极的电极反应式为__________；充电时，铅蓄电池的PbO2极应与外加直流电源的__极相连，PbO2极的电极反应式为_________。
（3）以铅蓄电池为电源精炼粗铜(含Fe、Pb、Ag、Au及其他不反应质)时，以硫酸铜溶液为电解质溶液，粗铜做_____极；精炼一段时间后，当阴极增重128 g时，铅蓄电池参加反应的硫酸的物质的量为________。
【答案】(1). 铜或Cu (2). O2＋4H＋＋4e－＝2H2O (3). 正极 (4). CH4 ＋10 OH－－8e－＝CO32－＋7 H2O (5). Pb + SO42− - 2e−=== PbSO4 (6). 正极 (7). PbO2 ＋4H＋＋SO42− ＋2e−=== PbSO4 ＋ 2H2O (8). 阳 (9). 4 mol
【解析】（1）利用氧化还原反应设计原电池，要在组成原电池的四个基本要素(条件)的框架之内，从氧化还原反应里电子转移的方向入手分析判断，自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池。若电池放电时的反应式为：2Cu＋2H2SO4＋O2= 2CuSO4＋2H2O，该电池的负极材料为：铜。正极的电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－＝2H2O 。
（2）①根据图可知通入甲烷的一端为电池的负极，通入氧气的一端为电池的正极，
电池工作时，b极的电极名称为：正极；负极的电极反应式为：CH4 ＋10 OH－－8e－＝CO32－＋7 H2O ；
②铅蓄电池为生活中常用的二次电池。放电时的反应为：PbO2 + Pb+ ２H2SO4 === PbSO4 + 2H2O，根据氧化还原反应原理，铅蓄电池负极为失电子端，所以电极反应式为：Pb + SO42− - 2e−=== PbSO4；充电时为电解池，铅蓄电池的PbO2极应与外加直流电源的：正极相连，PbO2极的电极反应式为：PbO2 ＋4H＋＋SO42− ＋2e−=== PbSO4 ＋ 2H2O。故答案：正极PbO2 ＋4H＋＋SO42− ＋2e−=== PbSO4 ＋ 2H2O。
（3）以铅蓄电池为电源精炼粗铜(含Fe、Pb、Ag、Au及其他不反应质)时，以硫酸铜溶液为电解质溶液，粗铜做阳极；精炼一段时间后，当阴极增重128 g时，说明有128g铜生成。转移的电子为4mol,根据PbO2 + Pb+ ２H2SO4 === PbSO4 + 2H2O，则铅蓄电池参加反应的硫酸的物质的量为4mol。所以答案：阳极，4mol。
23.某有机化合物A广泛存在于多种水果中。
（1）经测定，A中仅含有C、H、O三种元素，67g A在空气中完全燃烧时可生成27g H2O和88 g CO2。则A的实验式或最简式为____________。若要确定A的分子式，还需要知道A的相对分子质量，测定物质的相对分子质量可以采用___________（填“质谱”或“红外光谱”）法。经测定A的相对分子质量为134，则A的分子式为_______。
（2）又知1 molA与足量的NaHCO3溶液充分反应可生成标准状况下的C02气体44.8 L，l molA与足量的Na反应可生成1.5 mol的H2，则A分子中所含官能团的名称为____。
（3）若A分子中不存在甲基且有一个手性碳原子，则A的结构简式为______。该A在浓硫酸存在下加热，可以生成多种产物，请写出A发生消去反应后所得有机产物的结构简式________________。
（4）A的一种同分异构体B，与A所含官能团的种类和数目均相同，且能催化氧化成醛，则B的1H核磁共振谱图中将会出现__________组特征峰。
【答案】(1). C4H6O5 (2). 质谱 (3). C4H6O5 (4). 羟基、羧基 (5). HOOC—CH(OH)—CH2COOH (6). HOOC—CH＝CH—COOH (7). 4
【解析】
【详解】（1）根据67gA燃烧得到27g H2O，可计算出氢原子的物质的量为3mol，燃烧产生88 g CO2可知碳原子物质的量为2mol，将67g减去3mol氢原子质量3g再减去2mol碳原子质量24g，剩余为40g即2.5mol氧原子，所以可得出碳、氢、氧的最简整数比为4:6:5，从而得出实验式为：C4H6O5；质谱法可以测出相对分子质量，红外光谱可以确定有机物的结构，结合实验式和A的相对分子质量134，可以确定A的分子式为：C4H6O5；
（2）1 molA能和碳酸氢钠反应产生C02气体44.8L，说明A中含有两个羧基，l molA与足量的Na反应可生成1.5 mol的H2，说明A中除了两个羧基之外还有一个羟基；
（3）根据A中的不存在甲基且有一个手性碳原子，结合第（2）小题可以推出A的结构为：HOOC—CH(OH)—CH2COOH；A在浓硫酸存在下发生消去反应得到：HOOC—CH＝CH—COOH。
（4）与A的官能团一样，且能被氧化成醛的有机物的机构为HOOC—CH(COOH)—CH2OH，两个羧基连在同一个碳上氢原子等效，次甲基上有一种氢，亚甲基上有一种氢，羟基上有一种氢，共四种不同的氢原子。
陕西省黄陵中学2019-2020学年高二上学期期末考试（普通班）试题
一、选择题(本题包括19小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共57分)
1.第四周期中，最外层有两个电子的元素有（ ）种
A. 3 B. 6 C. 9 D. 12
【答案】C
【解析】
【详解】根据构造原理及原子核外各个轨道处于全满、半满或全空时的稳定状态可知，在第四周期中，最外层有两个电子的元素有Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn，共9种元素，故合理选项是C。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键
B. 分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸
C. 含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
D. 元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强
【答案】A
【解析】
【详解】A、分子晶体中一定含有分子间作用力，但不一定含有共价键，如稀有气体分子中不含共价键，正确；
B、分子中含有2个H原子的酸不一定是二元酸，如甲酸为一元酸，错误；
C、含有金属阳离子的晶体还可能是金属晶体，错误；
D、元素的非金属性越强，其单质的活泼性不一定越强，如N元素的非金属性大于P，但氮气比P单质稳定，错误。
答案选A。
3.下列结构属于从NaCl晶体中分割出来的结构示意图是（ ）
A. ①和③ B. ①和④ C. 只有③ D. 只有④
【答案】B
【解析】
【分析】根据氯化钠晶体中钠离子或氯离子的配位数判断其结构图是否正确，钠离子或氯离子的配位数都是6。
【详解】由于在NaCl晶体中，每个Na+周围同时吸引着最近的等距离的6个Cl-；同样每个Cl-周围同时吸引着最近的等距离的6个Na+，图①中符合条件，图④中选取其中一个离子，然后沿X、Y、Z三轴切割得到6个等距离的且最近的带相反电荷的离子，所以其配位数也是6，故①和④符合NaCl的结构，所以合理选项是B。
4. 下列无机含氧酸分子中酸性最强的是（ ）
A. HNO2 B. H2SO3 C. HClO3 D. HClO4
【答案】D
【解析】
【分析】在含氧酸的分子中，非羟基氧原子的数目越多，则含氧酸的酸性越强。．
【详解】A. HNO2非羟基氧原子的数目是1；
B. H2SO3非羟基氧原子的数目是2；
C. HClO3非羟基氧原子的数目是2；
D. HClO4非羟基氧原子的数目是3；
综上所述，非羟基氧原子的数目最多的是HClO4，所以HClO4的酸性最强，故选D．
5.下列给出的几种氯化物的熔点和沸点：
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
熔点/℃
801
714
190（5×101 kPa）
-70
沸点/℃
1413
1412
180
57.57
据表中所列数据判断下列叙述与表中相吻合的是（ ）
A. AlCl3在加热条件下能升华 B. SiCl4晶体属于原子晶体
C. AlCl3晶体是典型的离子晶体 D. NaCl的晶格能比MgCl2小
【答案】A
【解析】
【详解】A.由表中数据可知AlCl3的沸点比熔点高，所以AlCl3加热能升华，A正确；
B.由表中数据可知，SiCl4的熔沸点较低，属于分子晶体，B错误；
C.氯化铝的熔沸点低，因此AlCl3晶体是典型的分子晶体，C错误；
D.由表格中数据可知，NaCl的沸点为1413℃，比MgCl2的沸点高，说明NaCl的晶格能比MgCl2大，D错误；
故合理选项是A。
6.已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=−571.6kJ·mol−1
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=−1452kJ·mol−1
H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1
下列说法正确的是（ ）
A. H2(g)的燃烧热为571.6kJ·mol−1
B. H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+H2O(l) ΔH=−57.3 kJ·mol−1
C. 3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=+135.9 kJ·mol−1
D. 等质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)燃烧放出的热量多
【答案】D
【解析】
【详解】A. 根据2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=−571.6kJ⋅mol−1可知1mol氢气燃烧生成1mol液态水放出热量为285.8 kJ⋅mol−1，则氢气燃烧热为285.8 kJ⋅mol−1，故A错误；
B. 反应中有BaSO4(s)生成，而生成BaSO4也是放热的，所以放出的热量比57.3 kJ多，即该反应的△H<−57.3 kJ⋅mol−1，故B错误；
C. ①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=−571.6kJ·mol−1；②2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l) △H=−1 452kJ⋅mol−1，按盖斯定律计算①×3−②得到：6H2(g)+2CO2(g)═2CH3OH(l)+2H2O(l) △H=−262.8 kJ⋅mol−1，则正确的热化学方程式是：3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) △H=−131.4 kJ⋅mol−1，故C错误；
D. 同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，设质量为1g
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=−571.6kJ⋅mol−1
4g 571.6kJ
1g 142.9kJ
2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l) △H=−1 452kJ⋅mol−1
64g 1452kJ
1g 22.69kJ
所以H2(g)放出的热量多，故D正确；
正确答案是D。
7.同体积的1mol/L的HCl、H2SO4、CH3COOH、HNO3分别加入过量的Mg。下列叙述正确的是（ ）
A. HNO3、HCl、H2SO4中放出H2的速率相同
B. HCl、HNO3中放出H2的量相等
C. HCl、CH3COOH中放出H2的量相等
D. H2SO4中放出H2的量最多，其余的相等
【答案】C
【解析】
【分析】同体积的1mol/L的HCl、H2SO4、CH3COOH分别加入过量的Mg，反应实质为Mg与溶液中的氢离子反应，则氢离子浓度越大，反应速率越大；能产生的氢离子的物质的量越多，产生的氢气越多，HNO3与Mg反应无氢气产生；
【详解】A. HNO3、HCl、H2SO4中，放出H2的速率H2SO4> HCl，硝酸不产生氢气，A错误；
B. HCl中放出H2，HNO3中不产生氢气，B错误；
C. HCl、CH3COOH中，含有的物质的量相等，放出H2的量相等，C正确；
D. H2SO4中放出H2的量最多，HCl、CH3COOH中放出H2的量相等，硝酸不产生氢气，D错误；
答案C。
8.在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：NO(g)＋CO(g) N2(g)+CO2(g)；ΔH= -373.2kJ/mol，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是（ ）
A. 加催化剂同时升高温度 B. 加催化剂同时增大压强
C. 升高温度同时充入N2 D. 降低温度同时增大压强
【答案】B
【解析】
【分析】加快反应速率可以升温、加压、增大浓度、加入催化剂，增大NO的转化率必须在不加入NO的基础上使平衡正向移动。
【详解】A. 加催化剂同时升高温度，催化剂加快反应速率，升温平衡逆向进行，一氧化氮转化率减小，故A错误；
B. 加催化剂同时增大压强，催化剂加快反应速率，正反应气体体积减小，增大压强平衡正向进行，一氧化氮转化率增大，故B正确；
C. 升高温度同时充入N2，升温速率增大，平衡逆向进行，加氮气平衡逆向进行，一氧化氮转化率减小，故C错误；
D. 降低温度反应速率减小，加压反应速率增大，无法确定反应速率的变化情况，故D错误。
故答案选B。
9.某恒容密闭容器中充入1molPCl5气体，发生反应：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) △H＜0。仅改变某一条件，该平衡由状态I移动到状态II，变化曲线如图所示。可能改变的条件是（ ）
A. 继续通入1mol PCl5气体 B. 继续通入1mol PCl3气体
C. 升高 D. 加入催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】根据图像前后变化的连接点（如图）进行分析：（1）改变条件那一瞬间正反应速率不变，逆反应速率上升，由此可知改变的是反应中生成物浓度；（2）再根据改变条件后v正
A. 该反应的ΔH>0
B. 若该反应在T1、T2℃时的平衡常数分别为K1、K2，则K1
D. 若状态B、C、D的压强分别为p(B)、p(C)、p(D)，则p(C)=p(D)>p(B)
【答案】C
【解析】
【分析】A.由图可知，温度越高平衡时c(NO)越大，即升高温度平衡逆移；
B.化学平衡常数只受温度影响，升高温度平衡向吸热反应移动，根据平衡移动判断温度对平衡常数的影响分析；
C.由图可知，T2时反应进行到状态D，c(NO)高于平衡浓度，反应向正反应进行；
D.达到平衡状态时，压强和温度成正比例关系。
【详解】A.由图可知，温度越高平衡时c(NO)越大，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，由于升高温度化学平衡向吸热反应方向移动，所以正反应为放热反应，即△H<0，A错误；
B.该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，所以升温化学平衡常数减小，K1>K2，B错误；
C.T2时反应进行到状态D，c(NO)高于平衡浓度，则化学反应向正反应进行，则一定有v正>v逆，C正确；
D.该反应是反应前后气体体积相等的反应，在同一温度下的气体压强相同，达到平衡状态时，压强和温度成正比例关系，则p(C)>p(D)=p(B)，D错误；
故合理选项是C。
11.下列反应中一定不能自发进行的是（ ）
A. 2KClO3(s)=2KCl(s)+ 3O2(g) △H＜0，△S＞0
B. CO(g)=C(s，石墨)+ O2(g) △H＞0，△S＜0
C. 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s) △H＜0，△S＜0
D. NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) △H＞0，△S＞0
【答案】B
【解析】
【分析】依据反应自发进行的判断依据△G=△H-T△S＜0，反应能自发进行，若反应一定不能自发进行，则△G>0。
【详解】A. 2KClO3(s)=2KCl(s)+ 3O2(g)，△H＜0，△S＞0，△G=△H-T△S＜0，反应一定能自发，故A不符合；
B. CO(g)=C(s，石墨)+ O2(g)，△H＞0，△S＜0，△G=△H-T△S>0反应一定不能自发，故B符合；
C. 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)，△H＜0，△S＜0，低温时△G=△H-T△S＜0，反应能自发，故C不符合；
D. NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)，△H＞0，△S＞0，高温时△G=△H-T△S＜0，反应能自发，故D不符合；
答案选B。
12.在25℃时，用蒸馏水稀释1mol·L-1的氨水至0.01mol·L-1，随着溶液的稀释，下列各项比值中始终不变的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由电离方程式NH3•H2O NH4++OH- 知：
A、Kb=，温度不变，平衡常数不变，选项A正确；
B、加水促进电离，c(NH4+)和c(OH-)都同等程度减小（不考虑水的电离），那么比值是不变的，选项B错误；
C、加水促进电离，则n（NH3•H2O）减少，n（NH4+）增大，减小，选项C错误；
D、加水促进电离，平衡向右移动，c(NH3•H2O)和c(OH-)都减小，但是由于在同一溶液中体积相同， n(NH3•H2O)减小，而n(OH-)增大，故增大，选项D错误；
答案选A。
13.下图是电解饱和 NaCl 溶液的实验装置，x、y 都是惰性电极，a 是饱和 NaCl 溶液，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，下列有关该实验正确的说法是（ ）
A. x 电极为阳极，y 电极为阴极
B. x 电极附近溶液变红色，且有刺激性气味气体产生
C. 若将两电极产生的气体收集起来，X电极得到的气体与Y电极得到的气体之比之比略大于 1：1
D. 电解后，将溶液混匀，电解前后溶液的 pH 未发生变化
【答案】C
【解析】
【分析】与原电池正极连接的是电解池的阳极，氯离子在阳极上失电子发生氧化反应，生成黄绿色的氯气；与负极连接的是电解池的阴极，氢离子在阴极上得电子发生还原反应，生成无色无味的氢气，同时有氢氧化钠生成，据此分析。
【详解】A．y与原电池正极相连接，所以是阳极，x与原电池负极相连接，所以是阴极，故A错误；
B．x与原电池的负极相连，所以是阴极，溶液中的氢离子在阴极上得电子发生还原反应，生成无色无味的氢气，同时有氢氧化钠生成，所以X电极附近溶液变红色，但无刺激性气味气体产生，故B错误；
C．x电极上析出氢气，y电极上析出氯气，因为氯气能溶于水，所以电解一段时间收集产生的气体，y电极得到气体体积稍小，所以将x、y两极产生的气体收集起来，其体积比略大于1：1，故C正确；
D．电解后生成氢氧化钠，所以溶液的碱性增强，故电解前后溶液的pH发生变化，故D错误；
答案为C。
14.在一密闭容器中有如下反应：aX(g)＋bY(g)nW(g)ΔH＝Q某化学兴趣小组的同学根据此反应在不同条件下的实验数据，作出了如图曲线图：其中ω(W)表示W在反应混合物中的百分含量，t表示反应时间。其它条件不变时，下列分析可能正确的是（ ）
A. 图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P1＞P2，n＜a＋b
B. 图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2，Q＜0
C. 图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2＞P1，a＋b＜n
D. 图Ⅱ可能是在同温同压下催化剂对反应的影响，且2使用的催化剂效果好
【答案】C
【解析】
【详解】A项、图Ⅱ若是压强对反应的影响，由图可知，先达到平衡的P1大于P2，增大压强，ω（W）不变，说明平衡不移动，则n=a+b，故A错误；
B项、图Ⅲ若是温度对反应的影响，由图可知，先达到平衡的T1大于T2，升高温度，ω（W）增大，说明平衡向正反应方向移动，则△H＞0，故B错误；
C项、图Ⅰ若是不同压强对反应的影响，由图可知，先达到平衡的P2大于P1，增大压强，ω（W）减小，说明平衡向逆反应方向移动，则a+b＜n，故C正确；
D项、图Ⅱ若是在同温同压下催化剂对反应的影响，先达到平衡的1使用的催化剂效果好，故D错误；
故选C。
15.将1 L含有0.4 mol Cu(NO3)2和0.4 mol KCl的水溶液，用惰性电极电解一段时间后，在一电极上析出19.2 g Cu。此时，在另一电极上放出气体的体积在标准状况下为(不考虑产生的气体在水中的溶解)( )
A. 6.72 L B. 13.44 L C. 3.36 L D. 5.6 L
【答案】D
【解析】
【详解】n(Cu)==0.3mol，阴极发生Cu2++2e-=Cu，由于Cu是+2价的金属，所以阴极得到0.6mol电子，阳极发生：2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑+2H2O，则生成n(Cl2)=0.2mol，转移电子0.4mol，则生成O2转移电子0.2mol，生成氧气0.2mol÷4=0.05mol，所以阳极共生成气体的物质的量是0.2mol+0.05mol=0.25mol，其在标准状况下气体体积为：22.4L/mol×0.25mol=5.6L，故合理选项是D。
16.LED即发光二极管，是一种能够将电能转化为光能的固态半导体器件。如图是某课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法不正确的是（ ）
A. 装置中存在“化学能→电能→光能”的转化
B. 铜片上发生的反应为2H＋＋2e－=H2↑
C. 锌片是负极，其质量逐渐减小
D. 如果将稀硫酸换成稀盐酸，则导线中不会有电子流动
【答案】D
【解析】
【分析】根据原电池定义以及原电池工作原理进行分析。
【详解】A、该装置为原电池装置，将化学能转化成电能，LED灯发亮，是电能转化成光能，故A说法正确；
B、锌比铜活泼，即锌为负极，铜为正极，原电池总反应为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，即Cu电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，故B说法正确；
C、根据B选项分析，Zn为负极，发生Zn－2e－=Zn2＋，锌的质量减小，故C说法正确；
D、锌与稀盐酸发生Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑，该反应为氧化还原反应，因此稀硫酸换成稀盐酸，能够构成原电池，导线上有电子通过，故D说法错误；
故答案选D。
17.对于可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，下列各项对示意图的解释与图像相符的是（ ）
A. ①压强对反应的影响(p2>p1) B. ②温度对反应的影响
C. ③平衡体系增加N2对反应的影响 D. ④催化剂对反应的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应中增大压强平衡向正反应方向移动，则氨气的体积分数增大，并且压强越大，化学反应速率越大，达到化学平衡的时间越少，与图象不符，故A错误；
B.因该反应是放热反应，升高温度化学平衡向逆反应反应移动，则氮气的转化率降低，与图象中转化率增大不符，故B错误；
C.反应平衡后，增大氮气的量，则这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，然后正反应速率在不断减小，逆反应速率不断增大，直到新的平衡，与图象符合，故C正确；
D.因催化剂对化学平衡无影响，但催化剂加快化学反应速率，则有催化剂时达到化学平衡的时间少，与图象不符，故D错误。
故选C。
18.工业上合成CH3OH的原理为：2H2(g)+COCH3OH(g)，一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入H2和CO，反应达平衡时CH3OH的体积分数与反应物投料之比(n(H2)/n(CO))的关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 相同条件下，达到平衡时混合气体的密度与反应前相同
B. a、b、c、d四点中,c点CO的转化率最大。
C. 若投料时n(CO)不变，a、b、c、d四点中d处CH3OH物质的量最大
D. 图像中 c点到d点，平衡向正反应方向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A、容器为恒定，气体体积不变，组分都是气体，气体质量不变，因此任何时刻气体密度都相等，即达到平衡时气体密度与反应前相同，故A说法正确；
B、投料比增大，增大氢气的物质的量，平衡向正反应方向进行，CO的转化率增大，即四个点中d点CO的转化率最大，故B说法错误；
C、根据B选项分析，增大H2的量，平衡向正反应方向进行，甲醇的物质的量增大，即四点中d处CH3OH的物质的量最大，故C说法正确；
D、c点到d点，增加了H2的量，平衡向正反应方向进行，故D说法正确；
故答案选B。
19.将 CO2 在一定条件下与 H2 反应转化为甲醇(CH3OH)是变废为宝的好办法，一定条件下，每转化 44 kg CO2 放出的热量为 49000 kJ，CO2 转化为甲醇过程中浓度随时间的变化曲线如图所示(已知反应物和生成物在此条件下均为气体)，下列叙述中正确的是（ ）
A. 0～3 min 内，用 CO2 和 H2 来表达的平均反应速率相等，均为 0.5 mol/(L·min)
B. 此反应的热化学方程式为 CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) △H = - 49 kJ/mol
C. 此条件下反应的平衡常数K=0.753×1.25/(0.75×0.75)
D. 降低温度，此反应的平衡常数可能为 0.8
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像上有关数据计算CO2和H2反应速率：0~3min内，，，A项错误；
B.44kgCO2的物质的量为，1molCO2完全转化放出热量=49kJ，所以热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)；△H = - 49 kJ/mol，B项正确；
C.由图像可知，达到平衡时各组分的浓度为c(CO2)=1.25mol/L，c(H2)=0.75mol/L，c(CH3OH)=0.75mol/L，根据化学计量数可知水蒸气平衡浓度c(H2O)=c(CH3OH)=0.75mol/L。将数据代入平衡常数计算式：，C项错误；
D.题设条件下CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应的平衡常数>0.8，因为该反应的正反应是放热反应，根据勒夏特列原理，降低温度平衡向放热反应方向移动，即该平衡向正反应方向移动，平衡常数将增大，所以降低温度平衡常数不可能是0.8，D项错误；答案选B。
二、填空题（43分）
20.有以下几种物质：①液态HCl ②熔融NaCl ③稀硫酸 ④蔗糖 ⑤乙醇 ⑥氯水 ⑦Al2O3 ⑧NH3 ⑨氨水⑩Cu ⑪CaCO3 ⑫SO2 ⑬Al(OH)3 ⑭NaOH ⑮CH3COOH
（1）属于电解质的是__________________，属于非电解质的是_____________。
（2）能导电的是________________________。
【答案】(1). ①②⑦⑪⑬⑭⑮ (2). ④⑤⑧⑫ (3). ②③⑥⑨⑩
【解析】
【分析】非电解质指：水溶液中和熔融状态下都不能够导电的化合物，否则为电解质；蔗糖、乙醇、二氧化碳、二氧化硫等都是非电解质，单质，混合物既不是电解质，也不是非电解质，据此即可解答。
【详解】①液态HCl在水溶液中能导电是化合物，属于电解质； 不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；②熔融NaCl在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，属于电解质；含自由移动的离子，导电；③稀硫酸为混合物，既不是电解质也不是非电解质；含有自由移动离子，能导电；④蔗糖在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物，属于非电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑤乙醇在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物，属于非电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑥氯水是混合物，既不是电解质也不是非电解质；含有自由移动离子，能导电；⑦Al2O3熔融状态下能导电的化合物，属于电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑧NH3本身不能电离出自由移动离子而导电，属于非电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑨氨水是混合物，既不是电解质也不是非电解质；含有自由移动离子，能导电；⑩Cu是单质，既不是电解质也不是非电解质；含有自由电子，能导电；⑪CaCO3熔融状态下能导电的化合物，属于电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑫SO2本身不能电离出自由移动离子而导电，属于非电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑬Al(OH)3熔融状态下能导电的化合物，属于电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑭NaOH在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，属于电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；⑮CH3COOH在水溶液中能导电的化合物，属于电解质；不含自由电子或者自由移动的离子，不导电；
（1）属于电解质的是①②⑦⑪⑬⑭⑮；属于非电解质的是④⑤⑧⑫；
（2）能导电的是②③⑥⑨⑩。
21.在一定温度下，有a．盐酸 b．硫酸 c．醋酸三种酸：
(1)当三种酸物质的量浓度相同时，c(H+)由大到小的顺序是__________________．
(2)同体积，同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是___________．
(3)若三者c(H+)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是________________．
(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是__________________．
(5)当c(H+)相同，体积相同时，同时加入形状，密度，质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为___________．反应所需时间的长短关系是______．
(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H+)由大到小的顺序__________．
【答案】(1). b>a>c (2). b>a＝c (3). c>a>b(或c>a＝2b) (4). c>a＝b (5). a＝b＝c (6). a＝b>c (7). c>a＝b
【解析】
【详解】（1）氯化氢和硫酸是强电解质，在水中完全电离，盐酸是一元酸，所以盐酸中c（H+）=c（HCl），硫酸是二元酸，硫酸溶液中c（H+）=2c（H2SO4），醋酸是一元弱酸，所以醋酸溶液中c（H+）＜c（CH3COOH），则当三种酸物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小的顺序是b＞a＞c；
（2）同体积同物质的量浓度的三种酸，三种酸n（HCl）=n（CH3COOH）=n（H2SO4），盐酸和醋酸是一元酸，硫酸是二元酸，盐酸和醋酸需要氢氧化钠的物质的量相等，硫酸需要的氢氧化钠是盐酸和醋酸的2倍，中和NaOH能力由大到小的顺序是b＞a=c；
（3）氯化氢和硫酸是强电解质，盐酸是一元酸，硫酸是二元酸，醋酸是弱电解质且是一元酸，所以盐酸中氢离子浓度与酸浓度相等，硫酸中氢离子浓度是硫酸的浓度的2倍，醋酸中氢离子浓度小于醋酸的浓度，所以当三者c(H＋)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序为c＞a＞b；
（4）当三者c（H+）相同、体积相同时，盐酸、硫酸完全电离，只有醋酸在继续电离，则分别加入足量锌，相同状况产生的气体体积由大到小的顺序为c＞a=b；
（5）与锌反应时产生氢气的速率与氢离子浓度成正比，氢离子浓度越大，反应速率越大，当c（H+）相同、体积相同时，同时加入形状、质量、密度相同的锌，则开始时反应速率的大小关系是a=b=c；反应过程中，醋酸不断电离，氢离子浓度较大，反应速率较快。反应所需时间的长短关系是a＝b>c；
（6）将c（H+）相同的三种酸均稀释相同倍数，盐酸、硫酸的变化相同，但醋酸为弱酸，促进电离，稀释相同的倍数时，其pH由大到小的顺序为c>a＝b。
22.电化学应用广泛。请回答下列问题：
（1）自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池。若电池放电时的反应式为：2Cu＋2H2SO4＋O2= 2CuSO4＋2H2O，该电池的负极材料为_________；正极的电极反应式为__________________。
（2）燃料电池和二次电池的应用非常广泛。
①如图为甲烷燃料电池的示意图，电池工作时，b极的电极名称为_______；负极的电极反应式为____________；
②铅蓄电池为生活中常用的二次电池。放电时的反应为：PbO2 + Pb+ ２H2SO4 === PbSO4 + 2H2O，铅蓄电池负极的电极反应式为__________；充电时，铅蓄电池的PbO2极应与外加直流电源的__极相连，PbO2极的电极反应式为_________。
（3）以铅蓄电池为电源精炼粗铜(含Fe、Pb、Ag、Au及其他不反应质)时，以硫酸铜溶液为电解质溶液，粗铜做_____极；精炼一段时间后，当阴极增重128 g时，铅蓄电池参加反应的硫酸的物质的量为________。
【答案】(1). 铜或Cu (2). O2＋4H＋＋4e－＝2H2O (3). 正极 (4). CH4 ＋10 OH－－8e－＝CO32－＋7 H2O (5). Pb + SO42− - 2e−=== PbSO4 (6). 正极 (7). PbO2 ＋4H＋＋SO42− ＋2e−=== PbSO4 ＋ 2H2O (8). 阳 (9). 4 mol
【解析】（1）利用氧化还原反应设计原电池，要在组成原电池的四个基本要素(条件)的框架之内，从氧化还原反应里电子转移的方向入手分析判断，自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池。若电池放电时的反应式为：2Cu＋2H2SO4＋O2= 2CuSO4＋2H2O，该电池的负极材料为：铜。正极的电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－＝2H2O 。
（2）①根据图可知通入甲烷的一端为电池的负极，通入氧气的一端为电池的正极，
电池工作时，b极的电极名称为：正极；负极的电极反应式为：CH4 ＋10 OH－－8e－＝CO32－＋7 H2O ；
②铅蓄电池为生活中常用的二次电池。放电时的反应为：PbO2 + Pb+ ２H2SO4 === PbSO4 + 2H2O，根据氧化还原反应原理，铅蓄电池负极为失电子端，所以电极反应式为：Pb + SO42− - 2e−=== PbSO4；充电时为电解池，铅蓄电池的PbO2极应与外加直流电源的：正极相连，PbO2极的电极反应式为：PbO2 ＋4H＋＋SO42− ＋2e−=== PbSO4 ＋ 2H2O。故答案：正极PbO2 ＋4H＋＋SO42− ＋2e−=== PbSO4 ＋ 2H2O。
（3）以铅蓄电池为电源精炼粗铜(含Fe、Pb、Ag、Au及其他不反应质)时，以硫酸铜溶液为电解质溶液，粗铜做阳极；精炼一段时间后，当阴极增重128 g时，说明有128g铜生成。转移的电子为4mol,根据PbO2 + Pb+ ２H2SO4 === PbSO4 + 2H2O，则铅蓄电池参加反应的硫酸的物质的量为4mol。所以答案：阳极，4mol。
23.某有机化合物A广泛存在于多种水果中。
（1）经测定，A中仅含有C、H、O三种元素，67g A在空气中完全燃烧时可生成27g H2O和88 g CO2。则A的实验式或最简式为____________。若要确定A的分子式，还需要知道A的相对分子质量，测定物质的相对分子质量可以采用___________（填“质谱”或“红外光谱”）法。经测定A的相对分子质量为134，则A的分子式为_______。
（2）又知1 molA与足量的NaHCO3溶液充分反应可生成标准状况下的C02气体44.8 L，l molA与足量的Na反应可生成1.5 mol的H2，则A分子中所含官能团的名称为____。
（3）若A分子中不存在甲基且有一个手性碳原子，则A的结构简式为______。该A在浓硫酸存在下加热，可以生成多种产物，请写出A发生消去反应后所得有机产物的结构简式________________。
（4）A的一种同分异构体B，与A所含官能团的种类和数目均相同，且能催化氧化成醛，则B的1H核磁共振谱图中将会出现__________组特征峰。
【答案】(1). C4H6O5 (2). 质谱 (3). C4H6O5 (4). 羟基、羧基 (5). HOOC—CH(OH)—CH2COOH (6). HOOC—CH＝CH—COOH (7). 4
【解析】
【详解】（1）根据67gA燃烧得到27g H2O，可计算出氢原子的物质的量为3mol，燃烧产生88 g CO2可知碳原子物质的量为2mol，将67g减去3mol氢原子质量3g再减去2mol碳原子质量24g，剩余为40g即2.5mol氧原子，所以可得出碳、氢、氧的最简整数比为4:6:5，从而得出实验式为：C4H6O5；质谱法可以测出相对分子质量，红外光谱可以确定有机物的结构，结合实验式和A的相对分子质量134，可以确定A的分子式为：C4H6O5；
（2）1 molA能和碳酸氢钠反应产生C02气体44.8L，说明A中含有两个羧基，l molA与足量的Na反应可生成1.5 mol的H2，说明A中除了两个羧基之外还有一个羟基；
（3）根据A中的不存在甲基且有一个手性碳原子，结合第（2）小题可以推出A的结构为：HOOC—CH(OH)—CH2COOH；A在浓硫酸存在下发生消去反应得到：HOOC—CH＝CH—COOH。
（4）与A的官能团一样，且能被氧化成醛的有机物的机构为HOOC—CH(COOH)—CH2OH，两个羧基连在同一个碳上氢原子等效，次甲基上有一种氢，亚甲基上有一种氢，羟基上有一种氢，共四种不同的氢原子。
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