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2018-2019学年福建省东山县第二中学高二上学期期中考试化学试题 Word版
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东山二中2018—2019学年高二上学期期中考试
化学试卷
(试卷满分100分;考试时间90分钟)
可能用到的相对原子质量: H:1 Mg:24 Ti:48 Cu:64
第I卷(选择题,共32分)
一、选择题(本题共有16小题,每小题2分,共32分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志。常温下,下列反应的平衡常数的数值如下:
2NO(g) N2(g)+O2(g) K1=1×1030
2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) K2=2×1081
2CO2(g) 2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92
下列说法正确的是
A.常温下,NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1=c(N2)·c(O2)
B.常温下,水分解产生O2,此时平衡常数的数值为5×10-80
C.常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为
NO > H2O > CO2
D.以上说法都不正确
2.反应A+B―→C(ΔH<0)分两步进行:①A+B―→X(ΔH>0),②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
3.3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示。有关说法错误的是
A.图中C表示生成物NH3(g)的总能量
B.断裂3 mol H—H键和1 mol N≡N键所吸收的总能量大于形成6 mol N—H键所释放的总能量
C.逆反应的活化能E(逆)=E+|ΔH|
D.3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) ΔH<0
4.下列电化学实验装置能达到实验目的的是
5.镁电池毒性低、污染小,电压高而平稳,它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。其中一种镁电池的反应原理为: xMg + Mo3S4 MgxMo3S4
下列说法错误的是
A.放电时,Mo3S4发生氧化反应
B.放电时,正极反应式:Mo3S4+2xe-===Mo3S
C.充电时,Mg2+向阴极迁移
D.充电时,阴极反应式:xMg2++2xe-===xMg
6.已知反应:2NO(g)+Br2(g)===2NOBr(g)的活化能为a kJ/mol,其反应机理如下:
①NO(g)+Br2(g)===NOBr2(g) 慢
②NO(g)+NOBr2(g)===2NOBr(g) 快
下列有关该反应的说法正确的是
A.反应的速率主要取决于②的快慢
B.反应速率v(NO)=v(NOBr)=2v(Br2)
C.NOBr2是该反应的催化剂
D.该反应的焓变等于a kJ/mol
7.下列与金属腐蚀有关的说法中错误的是
A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀
B.电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀
C.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
D.铝具有很强的抗腐蚀能力,是因为其不易与氧气发生反应
8.利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2。下列说法正确的是
A.a为直流电源的负极
B.阴极的电极反应式为
2HSO+2H++e-===S2O+2H2O
C.阳极的电极反应式为
SO2+2H2O-2e-===SO+4H+
D.电解时,H+由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室
9.锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解液,并在电池间不断循环。下列有关说法正确的是
A.充电时Zn2+通过阳离子交换膜由左侧流
向右侧
B.放电时每转移1 mol电子负极增重65 g
C.充电时阴极电极反应式为Br2+2e-===2Br-
D.若将电解液改为氯化锌溶液放电效果更好更安全
10.工业生产硫酸中二氧化硫的催化氧化原理为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A.在A、B、C三点时,v正=v逆,
在D点时v正>v逆
B.A、B、C三点的平衡常数一定不相同
C.升高温度可以加快化学反应速率,
有利于平衡向正反应方向移动
D.在一定温度下,保持容器体积不变,
向平衡体系中通入稀有气体,压强增大,平衡不移动
11.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.反应生成1 mol N2时转移4 mol e-
B.反应物能量之和大于生成物能量之和
C.N2O(g)+NO(g)===N2(g)+NO2(g)
ΔH=-139 kJ·mol-1
D.断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
12.汽车尾气净化中的某反应:NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.4 kJ·mol-1
在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是
13.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是( )
A.反应CH4+H2O 3H2+CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol电子
B.电极A上H2参与的电极反应为H2+2OH--2e-===2H2O
C.电池工作时,CO向电极B移动
D.电极B上发生的电极反应为O2+2CO2+4e-===2CO
14.在523 K时,有以下反应:2HCl(g)+CrO3(g)CrO2Cl2(g)+H2O(g) ΔH<0,反应进行至第5 min时,改变某个条件,当反应进行至第10 min时,发现生成CrO2Cl2(g)的速率增大,CrO2Cl2的百分含量也增大,则改变的条件不可能是
A.加热 B.使用催化剂 C.加压 D.分离出水蒸气
15.在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol/L
0.1
0.2
0
平衡浓度/mol/L
0.05
0.05
0.1
下列说法错误的是
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600
C.反应达到平衡时,Z的反应速率为0.1 mol·L-1·min-1
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
16.CH4和N2在一定条件下能直接生成氨:3CH4(g)+2N2(g)3C(s)+4NH3(g) ΔH > 0,700 ℃时,与CH4的平衡转化率的关系如图所示。下列判断正确的是
A.越大,CH4的转化率越高
B.不变时,升温,NH3的体积分数会减小
C.b点对应的平衡常数比a点的大
D.a点对应的NH3的体积分数约为13%
第Ⅱ卷(非选择题 共68分)
17.(14分)氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
(1)氢气燃烧热值高。实验测得,在常温常压下,1g H2完全燃烧生成液态水,放出142.9 kJ 热量。则表示该反应的热化学方程式为: 。
(2)氢气是燃料电池中最简单的燃料,写出氢氧燃料电池(电解质是稀硫酸)的正极反应式:____________________________________________。
(3)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式如下:
N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) ΔH = -92.4 kJ•mol-1
能增大反应速率的措施是 __________。[选填A ~ F]
A.通入大量N2 B.恒温增大容器容积 C.移去部分NH3 D.降低体系温度 E.加入催化剂 F.恒温恒容通入惰性气体增大容器压强
(4)已知N2与H2在恒温恒容 (体积为2L) 条件下合成氨反应的部分有关数据为:
项目
H2
N2
NH3
起始时
2 mol
2 mol
0
2s后
0.8 mol
则在2 s后生成NH3的化学反应速率(NH3)= 。
2 s后N2的物质的量为 。
(5)在一定温度下,向容积不变( 始终为10 L )的密闭容器中加入2 mol N2、8 mol H2及固体催化剂。10 min后反应达到平衡状态,容器内气体压强变为起始的80%,平衡时氮气的转化率为 。则该温度下反应的平衡常数K=_____(计算结果可用分数表示)。
18.(10分)如图,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高钛(Ti)资源利用率。请回答下列问题:
(1)电解饱和食盐水时,总反应的离子方程式是______________________。
(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:____________________________。
(3)已知: ① Mg(s)+Cl2(g)= MgCl2(s) ΔH=-641 kJ•mol-1
② Ti(s)+2Cl2(g)= TiCl4(s) ΔH=-770 kJ•mol-1
下列说法正确的是________(填字母)。
a.Mg的燃烧热为641 kJ•mol-1
b.Ti的能量一定比TiCl4的高
c.等质量的Mg(s)、Ti(s)与足量的氯气反应,前者放出的热量多
d.Mg还原TiCl4的热化学方程式为
2Mg(s)+TiCl4(s)===2MgCl2(s)+Ti(s) ΔH=-512 kJ•mol-1
(4) ①以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是 。
②若使用上述甲醇燃料电池作为精炼铜的电源,纯铜片的质量变化128 g时,则该电池理论上消耗标准状况下的空气 L(假设空气中氧气体积含量为20%)。
19.(13分)如图所示,某同学设计一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答下列相关问题:
(1)通入氧气的电极为 (填“正极”或“负极”),写出正极的电极反应: 。
(2)铁电极为_____ (填“阳极”或“阴极”),石墨电极的电极反应为 。
(3)反应一段时间后,乙装置中生成的氢氧化钠主要在_______(填“铁极”或“石墨极”)区。
(4) 如果粗铜中含有锌等杂质,则丙装置中阳极上的电极反应有 ,反应一段时间,硫酸铜溶液的浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
20.(13分)为减少CO对大气的污染,某研究发现在一定体积的密闭容器中,CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示:
T℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.0
0.59
0.38
资料显示在其他条件不变的情况下,升高温度有利正反应为吸热反应的转化率增大,反之正反应为放热反应的转化率减小。请根据题意回答下列问题:
(1)该反应化学平衡常数的表达式:K= ;
(2)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应;
(3)一定温度下,能说明该反应达平衡状态的是 。
A.容器中压强不变 B.化学平衡常数K不变 C.混合气体的密度不变 D.c(CO) = c(CO2) E.混合气体中c(CO)不变
F.单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等
(4)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:c(CO2) × c(H2) = c(CO) × c(H2O),试判此时的温度为 。
(5)已知: 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH= -566 kJ·moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= -483.6 kJ·moL-1
写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式 。
(6)转化生成的H2是一种理想的绿色能源,可作燃料电池;若该氢氧燃料电池以KOH为电解质溶液,其负极的电极反应式是 。
(7)已知H2可通过反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)获取,已知该反应中,当初始混合气中的恒定时,温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如图所示:
①图中,两条曲线表示压强的关系是:p1________(填“>”“=”或“<”)p2。
②该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
21.(8分)已知600 ℃时,在2 L密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示。
(1)反应开始到20 min时,用SO3表示的反应平均速率为_______。
(2)10 min、15 min、20 min曲线均出现拐点,10 min时曲线变化的原因可能是________(填选项标号);20 min时曲线发生变化是因为________(填选项标号)。
A.升高温度 B.降低压强
C.加入氧气 D.加入SO3 E.加入催化剂
(3)下列描述能说明该反应达到平衡状态的是________。
A.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
B.SO2的转化率达到最大,且保持不变
C.化学反应速率v(O2)=v(SO3)
D.保持温度和容积不变,混合气体的总压强不随时间
的变化而变化
22.(10分)研究CO2、CO的处理方法对环境保护有重要意义。
(1)CO2与H2反应可合成甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
某温度下,将1 mol CO2和3 mol H2充入体积不变的2 L密闭容器中,发生上述反应。测得不同时刻的反应前后压强关系如表:
时间/h
1
2
3
4
5
6
p后/p前
0.90
0.85
0.82
0.81
0.80
0.80
①用CO2表示第1小时内反应的平均速率v(CO2)=________mol·L-1·h-1。
②该温度下H2的平衡转化率为____________。
(2)CO2与NH3反应可合成尿素:CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)
在T1℃时,将1 mol CO2和2 mol NH3置于1 L密闭容器中,发生上述反应,在t时刻,测得容器中CO2转化率约为73%。保持其他初始实验条件不变,分别在温度为T2℃、T3℃、T4℃、T5℃时,重复上述实验,经过相同时间测得CO2转化率并绘制变化曲线如图所示。
①该反应的ΔH________(填“>”或“<”)0。
②T4℃时反应的平衡常数K=________。
③T1~T3℃之间,CO2转化率逐渐增大,其原因是____________________________
________________________________________________________________________。
东山二中2018—2019学年高二上学期期中考试
化学试卷参考答案及评分标准
第I卷( 选择题 每小题2分,共40分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
B
B
B
A
A
A
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
C
A
B
D
C
A
D
D
C
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
21.(10分)
(1)2H2 (g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -571.6kJ•mol-1 (2分)
(2) O2 + 4H+ + 4 e- = 2H2O(2分) (3)A、E(2分)
(4)0.2mol·L-1·s-1 1.6mol (各2分)
22.(10分)
(1)负(1分),氧化(1分),Zn片逐渐溶解(1分),Zn-2e-=Zn2+(2分)。
(2)正(1分),还原(1分),银片上有红色物质析出(1分),Cu2++2e-=Cu(2分)。
23.(13分)
(1)c(CO2)·c(H2) / c(CO)·c(H2O) (1分) (2)放热(1分)
(3) E (1分) (4)830℃。(2分)
(5)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH= -41.2 KJ·moL-1 (2分)
(6)H2+2OH--2e-=2H2O(2分) (7) ① <(2分) ② 吸热(2分)
24.(6分)(1)BC(2分) (2)不变;(2分) (3)6.4(2分)
25.(7分)
(1)①负 ②阳 ③← (各1分)
(2)①2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(2分)
②Cu-2e-===Cu2+(2分)
26.(14分)
(1)①2(2分) ②5(2分) 0.316 mol·L-1·s-1(2分)
③放出(2分) 41.87(2分)
(2)①C(2分); ② >(2分)
化学试卷
(试卷满分100分;考试时间90分钟)
可能用到的相对原子质量: H:1 Mg:24 Ti:48 Cu:64
第I卷(选择题,共32分)
一、选择题(本题共有16小题,每小题2分,共32分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志。常温下,下列反应的平衡常数的数值如下:
2NO(g) N2(g)+O2(g) K1=1×1030
2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) K2=2×1081
2CO2(g) 2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92
下列说法正确的是
A.常温下,NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1=c(N2)·c(O2)
B.常温下,水分解产生O2,此时平衡常数的数值为5×10-80
C.常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为
NO > H2O > CO2
D.以上说法都不正确
2.反应A+B―→C(ΔH<0)分两步进行:①A+B―→X(ΔH>0),②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
3.3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示。有关说法错误的是
A.图中C表示生成物NH3(g)的总能量
B.断裂3 mol H—H键和1 mol N≡N键所吸收的总能量大于形成6 mol N—H键所释放的总能量
C.逆反应的活化能E(逆)=E+|ΔH|
D.3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) ΔH<0
4.下列电化学实验装置能达到实验目的的是
5.镁电池毒性低、污染小,电压高而平稳,它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。其中一种镁电池的反应原理为: xMg + Mo3S4 MgxMo3S4
下列说法错误的是
A.放电时,Mo3S4发生氧化反应
B.放电时,正极反应式:Mo3S4+2xe-===Mo3S
C.充电时,Mg2+向阴极迁移
D.充电时,阴极反应式:xMg2++2xe-===xMg
6.已知反应:2NO(g)+Br2(g)===2NOBr(g)的活化能为a kJ/mol,其反应机理如下:
①NO(g)+Br2(g)===NOBr2(g) 慢
②NO(g)+NOBr2(g)===2NOBr(g) 快
下列有关该反应的说法正确的是
A.反应的速率主要取决于②的快慢
B.反应速率v(NO)=v(NOBr)=2v(Br2)
C.NOBr2是该反应的催化剂
D.该反应的焓变等于a kJ/mol
7.下列与金属腐蚀有关的说法中错误的是
A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀
B.电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀
C.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
D.铝具有很强的抗腐蚀能力,是因为其不易与氧气发生反应
8.利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2。下列说法正确的是
A.a为直流电源的负极
B.阴极的电极反应式为
2HSO+2H++e-===S2O+2H2O
C.阳极的电极反应式为
SO2+2H2O-2e-===SO+4H+
D.电解时,H+由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室
9.锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解液,并在电池间不断循环。下列有关说法正确的是
A.充电时Zn2+通过阳离子交换膜由左侧流
向右侧
B.放电时每转移1 mol电子负极增重65 g
C.充电时阴极电极反应式为Br2+2e-===2Br-
D.若将电解液改为氯化锌溶液放电效果更好更安全
10.工业生产硫酸中二氧化硫的催化氧化原理为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A.在A、B、C三点时,v正=v逆,
在D点时v正>v逆
B.A、B、C三点的平衡常数一定不相同
C.升高温度可以加快化学反应速率,
有利于平衡向正反应方向移动
D.在一定温度下,保持容器体积不变,
向平衡体系中通入稀有气体,压强增大,平衡不移动
11.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.反应生成1 mol N2时转移4 mol e-
B.反应物能量之和大于生成物能量之和
C.N2O(g)+NO(g)===N2(g)+NO2(g)
ΔH=-139 kJ·mol-1
D.断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
12.汽车尾气净化中的某反应:NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.4 kJ·mol-1
在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是
13.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是( )
A.反应CH4+H2O 3H2+CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol电子
B.电极A上H2参与的电极反应为H2+2OH--2e-===2H2O
C.电池工作时,CO向电极B移动
D.电极B上发生的电极反应为O2+2CO2+4e-===2CO
14.在523 K时,有以下反应:2HCl(g)+CrO3(g)CrO2Cl2(g)+H2O(g) ΔH<0,反应进行至第5 min时,改变某个条件,当反应进行至第10 min时,发现生成CrO2Cl2(g)的速率增大,CrO2Cl2的百分含量也增大,则改变的条件不可能是
A.加热 B.使用催化剂 C.加压 D.分离出水蒸气
15.在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol/L
0.1
0.2
0
平衡浓度/mol/L
0.05
0.05
0.1
下列说法错误的是
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600
C.反应达到平衡时,Z的反应速率为0.1 mol·L-1·min-1
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
16.CH4和N2在一定条件下能直接生成氨:3CH4(g)+2N2(g)3C(s)+4NH3(g) ΔH > 0,700 ℃时,与CH4的平衡转化率的关系如图所示。下列判断正确的是
A.越大,CH4的转化率越高
B.不变时,升温,NH3的体积分数会减小
C.b点对应的平衡常数比a点的大
D.a点对应的NH3的体积分数约为13%
第Ⅱ卷(非选择题 共68分)
17.(14分)氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
(1)氢气燃烧热值高。实验测得,在常温常压下,1g H2完全燃烧生成液态水,放出142.9 kJ 热量。则表示该反应的热化学方程式为: 。
(2)氢气是燃料电池中最简单的燃料,写出氢氧燃料电池(电解质是稀硫酸)的正极反应式:____________________________________________。
(3)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式如下:
N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) ΔH = -92.4 kJ•mol-1
能增大反应速率的措施是 __________。[选填A ~ F]
A.通入大量N2 B.恒温增大容器容积 C.移去部分NH3 D.降低体系温度 E.加入催化剂 F.恒温恒容通入惰性气体增大容器压强
(4)已知N2与H2在恒温恒容 (体积为2L) 条件下合成氨反应的部分有关数据为:
项目
H2
N2
NH3
起始时
2 mol
2 mol
0
2s后
0.8 mol
则在2 s后生成NH3的化学反应速率(NH3)= 。
2 s后N2的物质的量为 。
(5)在一定温度下,向容积不变( 始终为10 L )的密闭容器中加入2 mol N2、8 mol H2及固体催化剂。10 min后反应达到平衡状态,容器内气体压强变为起始的80%,平衡时氮气的转化率为 。则该温度下反应的平衡常数K=_____(计算结果可用分数表示)。
18.(10分)如图,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高钛(Ti)资源利用率。请回答下列问题:
(1)电解饱和食盐水时,总反应的离子方程式是______________________。
(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:____________________________。
(3)已知: ① Mg(s)+Cl2(g)= MgCl2(s) ΔH=-641 kJ•mol-1
② Ti(s)+2Cl2(g)= TiCl4(s) ΔH=-770 kJ•mol-1
下列说法正确的是________(填字母)。
a.Mg的燃烧热为641 kJ•mol-1
b.Ti的能量一定比TiCl4的高
c.等质量的Mg(s)、Ti(s)与足量的氯气反应,前者放出的热量多
d.Mg还原TiCl4的热化学方程式为
2Mg(s)+TiCl4(s)===2MgCl2(s)+Ti(s) ΔH=-512 kJ•mol-1
(4) ①以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是 。
②若使用上述甲醇燃料电池作为精炼铜的电源,纯铜片的质量变化128 g时,则该电池理论上消耗标准状况下的空气 L(假设空气中氧气体积含量为20%)。
19.(13分)如图所示,某同学设计一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答下列相关问题:
(1)通入氧气的电极为 (填“正极”或“负极”),写出正极的电极反应: 。
(2)铁电极为_____ (填“阳极”或“阴极”),石墨电极的电极反应为 。
(3)反应一段时间后,乙装置中生成的氢氧化钠主要在_______(填“铁极”或“石墨极”)区。
(4) 如果粗铜中含有锌等杂质,则丙装置中阳极上的电极反应有 ,反应一段时间,硫酸铜溶液的浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
20.(13分)为减少CO对大气的污染,某研究发现在一定体积的密闭容器中,CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示:
T℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.0
0.59
0.38
资料显示在其他条件不变的情况下,升高温度有利正反应为吸热反应的转化率增大,反之正反应为放热反应的转化率减小。请根据题意回答下列问题:
(1)该反应化学平衡常数的表达式:K= ;
(2)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应;
(3)一定温度下,能说明该反应达平衡状态的是 。
A.容器中压强不变 B.化学平衡常数K不变 C.混合气体的密度不变 D.c(CO) = c(CO2) E.混合气体中c(CO)不变
F.单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等
(4)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:c(CO2) × c(H2) = c(CO) × c(H2O),试判此时的温度为 。
(5)已知: 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH= -566 kJ·moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= -483.6 kJ·moL-1
写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式 。
(6)转化生成的H2是一种理想的绿色能源,可作燃料电池;若该氢氧燃料电池以KOH为电解质溶液,其负极的电极反应式是 。
(7)已知H2可通过反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)获取,已知该反应中,当初始混合气中的恒定时,温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如图所示:
①图中,两条曲线表示压强的关系是:p1________(填“>”“=”或“<”)p2。
②该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
21.(8分)已知600 ℃时,在2 L密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示。
(1)反应开始到20 min时,用SO3表示的反应平均速率为_______。
(2)10 min、15 min、20 min曲线均出现拐点,10 min时曲线变化的原因可能是________(填选项标号);20 min时曲线发生变化是因为________(填选项标号)。
A.升高温度 B.降低压强
C.加入氧气 D.加入SO3 E.加入催化剂
(3)下列描述能说明该反应达到平衡状态的是________。
A.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
B.SO2的转化率达到最大,且保持不变
C.化学反应速率v(O2)=v(SO3)
D.保持温度和容积不变,混合气体的总压强不随时间
的变化而变化
22.(10分)研究CO2、CO的处理方法对环境保护有重要意义。
(1)CO2与H2反应可合成甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
某温度下,将1 mol CO2和3 mol H2充入体积不变的2 L密闭容器中,发生上述反应。测得不同时刻的反应前后压强关系如表:
时间/h
1
2
3
4
5
6
p后/p前
0.90
0.85
0.82
0.81
0.80
0.80
①用CO2表示第1小时内反应的平均速率v(CO2)=________mol·L-1·h-1。
②该温度下H2的平衡转化率为____________。
(2)CO2与NH3反应可合成尿素:CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)
在T1℃时,将1 mol CO2和2 mol NH3置于1 L密闭容器中,发生上述反应,在t时刻,测得容器中CO2转化率约为73%。保持其他初始实验条件不变,分别在温度为T2℃、T3℃、T4℃、T5℃时,重复上述实验,经过相同时间测得CO2转化率并绘制变化曲线如图所示。
①该反应的ΔH________(填“>”或“<”)0。
②T4℃时反应的平衡常数K=________。
③T1~T3℃之间,CO2转化率逐渐增大,其原因是____________________________
________________________________________________________________________。
东山二中2018—2019学年高二上学期期中考试
化学试卷参考答案及评分标准
第I卷( 选择题 每小题2分,共40分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
B
B
B
A
A
A
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
C
A
B
D
C
A
D
D
C
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
21.(10分)
(1)2H2 (g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -571.6kJ•mol-1 (2分)
(2) O2 + 4H+ + 4 e- = 2H2O(2分) (3)A、E(2分)
(4)0.2mol·L-1·s-1 1.6mol (各2分)
22.(10分)
(1)负(1分),氧化(1分),Zn片逐渐溶解(1分),Zn-2e-=Zn2+(2分)。
(2)正(1分),还原(1分),银片上有红色物质析出(1分),Cu2++2e-=Cu(2分)。
23.(13分)
(1)c(CO2)·c(H2) / c(CO)·c(H2O) (1分) (2)放热(1分)
(3) E (1分) (4)830℃。(2分)
(5)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH= -41.2 KJ·moL-1 (2分)
(6)H2+2OH--2e-=2H2O(2分) (7) ① <(2分) ② 吸热(2分)
24.(6分)(1)BC(2分) (2)不变;(2分) (3)6.4(2分)
25.(7分)
(1)①负 ②阳 ③← (各1分)
(2)①2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(2分)
②Cu-2e-===Cu2+(2分)
26.(14分)
(1)①2(2分) ②5(2分) 0.316 mol·L-1·s-1(2分)
③放出(2分) 41.87(2分)
(2)①C(2分); ② >(2分)
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