2018-2019学年黑龙江省大庆市铁人中学高二上学期期中考试化学试题 解析版



2017级高二学年上学期期中考试化学试题
试题说明：1、本试题满分100分，答题时间90分钟。
2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。
3、可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 S：32 Na：23 Fe：56 Cu：64 K：39
第Ⅰ卷选择题部分
一、选择题（每小题只有一个选项正确，每小题3分，共54分。）
1.2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是(　　)
A. 催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B. 保持容器体积不变，通入稀有气体增大反应体系的压强，反应速率一定增大
C. 该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D. 在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3(g)生成的平均速率为v＝(c2-c1)/(t2-t1)
【答案】D
【解析】
【分析】
根据化学反应速率的计算公式及影响化学反应速率的外因进行分析。
【详解】A项：催化剂能降低正、逆反应的活化能，同等程度地改变正、逆反应的速率。A项错误；
B项：若在恒容时向体系中通入稀有气体，体系压强变大，但各反应物的浓度不变，因此反应速率也不变。B项错误；
C项：降低温度，反应速率减小，达到化学平衡所需时间变长。C项错误；
D项：根据化学反应速率的定义，SO3(g)的平均生成速率为v＝(c2-c1)/(t2-t1)。D项正确。
本题选D。
2.一定量的锌与过量的稀H2SO4反应制取氢气，一定温度下为减慢反应速率而又不影响生成氢气的量，可向其中加入(　　)
A. KCl固体 B. 铁粉 C. K2SO4溶液 D. KNO3溶液
【答案】C
【解析】
试题分析：A、无影响，A错误；B、形成Fe和Zn的原电池,加快了反应速率,Fe和H2SO4反应又加大了H2生成量，B错误；C、加入溶液,溶液中有水,减小了H2SO4的浓度,减小了反应速率,但不减少氢气量,K2SO4对锌无影响，C正确；D、NO3-和H+相遇相当HNO3不会生成H2,减少了氢气的量，D错误。答案选C。
考点：影响化学反应速率的因素
3.向一体积为2 L的恒容密闭容器里充入1 mol N2和4 mol H2，在一定温度下发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；ΔHc(OH－)＝c(H＋)
C. 在C点：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)
D. 在D点：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝0.1mol·L－1
【答案】C
【解析】
C项，电荷不守恒，在C点溶液呈酸性，离子浓度关系应为：c（CH3COO－）＞c（Na＋）＞c（H＋）＞c（OH－）。
第Ⅱ卷填空题部分
二、填空题（共4小题，共46分。）
19.汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致： N2 (g) + O2 (g) 2NO(g) △H>0，已知该反应在240℃，平衡常数K=64×10-4，请回答：
（1）某温度下，向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol，5分钟后O2的物质的量为0.5mol，则N2的反应速率为______。
（2）假定该反应是在恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志______。
A．消耗1molN2同时生成1molO2 B．混合气体密度不变
C．混合气体平均相对分子质量不变 D．2v正（N2）=v逆（NO）
（3）将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图变化趋势正确的是______（填字母序号）

（4）向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态．与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数______。（填“变大”、“变小”或“不变”）
（5）在240℃下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol/L、4.0×10-2 mol/L和3.0×10-3 mol/L，此时反应______（填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”），理由是_________________________________________。
【答案】 (1). 0.05 mol·L-1·min-1 (2). AD (3). AC (4). 不变 (5). 向正反应方向进行 (6). 在此温度下，Qc=（3×10-3）2／（2.5×10-1 ）×（4.0×10-2）=9×10-4② (6). 106:1 (7). 9:1
【解析】
【分析】
根据水溶液中的离子平衡及其移动进行分析，根据相关的公式进行溶液pH及Ksp的相关计算。
【详解】(1)AlCl3的水溶液中，因Al3+水解：Al3++3H2O Al(OH)3+3H+，使溶液呈酸性，pH＜7。由于水解吸热、HCl的挥发，加热蒸干过程中水解平衡不断向右移动，生成的 Al(OH)3受热分解，最终得Al2O3固体。
(2)常温下，当c(Cr3+)＝10−5mol/L时，Ksp=c(Cr3+)·c3(OH−)=10−5mol/L×c3(OH−)=10−32，解得c(OH−)=10−9mol/L，故c(H+)=10−5mol/L，pH=5 。
(3)据电离方程式：①NH4Cl＝NH4++Cl-，②NH3·H2ONH4++OH−， ③NH4HSO4=NH4++H++SO42-，知相同物质的量浓度的三种溶液中c(NH4+)：①≈③>②。又NH4+水解NH4++H2ONH3·H2O+H+， ③中的H+使水解平衡左移，c(NH4+)增大，故③>①>②。
(4)常温下纯水中存在H2OH++OH－，溶解NH4Cl后，电离产生的NH4+与OH－结合，使水的电离平衡右移，溶液中H+全部来自水电离。pH=4时， c(H+)水＝c(H+)＝10－4mol/L；溶解HCl后，HCl电离产生的H+，使水的电离平衡左移，盐酸中 c(H+)水与溶液中c(OH−)相等， c(H+)水＝c(OH−)水＝c(OH−)＝Kw/c(H+)=10－10mol/L。两种溶液中水电离出c(H+)之比为106:1。
(5)设NaOH溶液与盐酸的体积分别是V1、V2。室温时混合溶液的pH=6，则盐酸有剩余，故10－4mol/L×V2－×V1＝10－6mol/L×(V1+V2)，解得V1:V2＝9:1。
【点睛】比较相同浓度的不同溶液中同种离子浓度的大小，首先要弄清这种离子的来源，注意电离程度的差别、溶液浓度与离子浓度的关系。再看这种离子的水解，以及共存其它离子对其水解平衡的影响。
21.实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生在实验室中进行测定盐酸浓度的实验。请完成下列填空:
（1）配制500mL 0.1000mol·L-1 NaOH 标准溶液。
①配制所需的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、__________、__________等。
②称取__________g氢氧化钠固体所需仪器有天平(带砝码、镊子)、药匙、__________
（2）取20.00 mL待测稀盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用__________(填仪器名称)盛装配制的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2〜3次,记录数据如下:
滴定次数
待测盐酸
的体积/mL
标准NaOH溶液体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/rnL
第一次
20.00
0.40
20.50
第二次
20.00
4.10
24.00
第三次
20.00
1.00
24.00

（3）①如何判断滴定终点：____________________________。
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为__________mol·L-1。
③排去碱式滴定管中气泡的方法应采用下图操作中的__________(填序号),然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。

（4）在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定果偏低的有__________(填序号)。
A．酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
B．锥形瓶水洗后未干燥
C．称量NaOH固体中混有Na2CO3固体
D．滴定终点读数时俯视读数
E．碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
【答案】 (1). 500ml容量瓶（容量瓶不写体积不给分） (2). 胶头滴管 (3). 2.0 (4). 小烧杯 (5). 碱式滴定管 (6). 当最后一滴恰好由无色变成浅红色，且半分钟不褪色即为滴定终点 (7). 0.1000 (8). 丙 (9). AD
【解析】
【分析】
根据中和滴定过程中各环节的相关要求和规范进行分析。
【详解】(1)①依据配制一定物质的量浓度溶液的过程，可知配制500mL 0.1000mol·L-1 的NaOH 标准溶液还需玻璃仪器有500mL容量瓶和胶头滴管。
②m(NaOH)=500mL×0.1000mol·L-1 ×40g/mol=2.0g。NaOH是腐蚀性试剂，不能放在纸片上称量，需用烧杯进行间接称量。
待测稀盐酸、酚酞指示剂放在锥形瓶中，则标准NaOH溶液放在碱式滴定管中。
(3)①滴定前，锥形瓶中混合溶液无色，随着NaOH溶液滴入，溶液pH增大。当滴入1滴NaOH溶液时，溶液恰好变成浅红色，且半分钟不褪色，即为滴定终点。
②待测盐酸都是20mL，三次滴定消耗标准NaOH溶液分别是20.10mL、19.90mL、23.00mL。显然，第三次滴定误差较大，应舍弃。前两次滴定平均消耗标准NaOH溶液20.00mL，易求得c(HCl)=0.1000mol·L-1 。
③排去碱式滴定管中气泡时，将碱式滴定管倾斜，使橡胶管向上弯曲，然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。丙图合理。
(4)A．未用待测盐酸润洗酸式滴定管，则待测盐酸被酸式滴定管内壁附着的水稀释，所测盐酸浓度偏低。
B．锥形瓶未干燥，不能改变一定体积待测盐酸中HCl的物质的量，也不影响消耗标准溶液的体积，对测定结果无影响。
C．中和一定体积的待测盐酸，消耗Na2CO3固体的质量大于NaOH固体的质量。当NaOH固体中混有Na2CO3固体时，消耗标准溶液的体积偏大，所测盐酸浓度偏高。
D．滴定终点读数时俯视，使标准溶液体积偏小，所测盐酸浓度偏低。
E．滴定前后，碱式滴定管尖嘴部分都应没有气泡。滴定前有气泡、滴定后气泡消失，使标准溶液体积偏大，所测盐酸浓度偏高。
造成测定果偏低的有AD。
【点睛】影响中和滴定结果的因素很多，都可归结为对标准溶液体积的影响。然后根据“滴多偏高、滴少偏低”规律分析误差，其中“滴多、滴少”指标准溶液的体积，“偏高、偏低”指待测溶液的浓度。
22.工业废气、汽车尾气排放出的SO2、NOx等，是形成雾霾的重要因素。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾。
（1）NOx和SO2在空气中存在下列平衡：2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) △H= -113.0 kJ·mol-1，2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1，SO2通常在二氧化氮的存在下，进一步被氧化，生成SO3。
① 写出NO2和SO2反应的热化学方程式为__________________________。
② 随温度升高，该反应化学平衡常数变化趋势是____________。（填“增大”或“减小”或“不变”）
（2）提高2SO2 + O22SO3反应中SO2的转化率，是减少SO2排放的有效措施。
① T温度时，在1L的密闭容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，5 min后反应达到平衡，二氧化硫的转化率为50%，该温度下反应的平衡常数K=_______。
② 在①中条件下，反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2的转化率提高的是_________（填字母）。
a．温度和容器体积不变，充入1.0 mol He b．温度和容器体积不变，充入1.0 mol O2
c．在其他条件不变时，减少容器的体积 d．在其他条件不变时，升高体系温度
（3）汽车尾气是氮氧化物的一个主要来源。汽缸中生成NO的反应为：N2 (g) + O2 (g) 2NO(g) △H>0
汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO的排放量越大，其原因是_______________。
（4）研究人员在汽车尾气系统中装置催化转化剂，可有效降低NOx的排放。
① 写出用CO还原NO生成N2的化学方程式____________________。
② 在实验室中模仿此反应，在一定条件下的密闭容器中，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况和n (NO)/n(CO)比例变化情况如下图。

为达到NO转化为N2的最佳转化率，应该选用的温度和n(NO)/n(CO)比例分别 为________、________；该反应的∆H________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】 (1). NO2(g) + SO2(g) = SO3(g) + NO(g) △H ＝ -41.8 kJ·mol-1 (2). 减小 (3). 2L/mol (4). bc (5). 升高温度，反应速率加快，平衡向正向移动，则NO的排放量单位时间内增多 (6). 2NO+2CON2+2CO2 (7). 900K (8). n(NO)/n(CO)=1∶1 (9). ＞
【解析】
【分析】
根据盖斯定律计算反应热；根据化学平衡常数的计算公式及其与温度的关系、外因对化学平衡的影响进行相关的判断；认真分析图象中信息。
【详解】(1)给已知热化学方程式编号：
(a)2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) △H= -113.0 kJ·mol-1，
(b)2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1 。
①消去无关物质O2，将（b-a）/2得NO2和SO2反应的热化学方程式：
NO2(g) + SO2(g) = SO3(g) + NO(g) △H ＝ -41.8 kJ·mol-1 。
②温度升高，平衡左移，该反应化学平衡常数减小。
(2)①温度T、1L：2SO2 + O2 2SO3
起始/mol 2.0 1.0 0
转化/mol 2.0×50% 0.5 1.0
平衡/mol 1.0 0.5 1.0
平衡时SO2、O2、SO3浓度分别是1.0mol·L-1、0.5mol·L-1、1.0mol·L-1， T温度时反应的平衡常数K=2L/mol。
②a．温度和容器体积不变时充入He，化学平衡不移动，SO2的转化率不变；b．温度和容器体积不变时充入1.0 mol O2，平衡右移，SO2的转化率增大；c．在其他条件不变时减少容器的体积，即增大压强，平衡右移，SO2的转化率增大；d．在其他条件不变时升高体系温度，平衡左移，SO2的转化率减小。选bc。
(3)对于反应：N2 (g) + O2 (g) 2NO(g) △H>0，升高温度，反应速率加快，平衡向正向移动，则单位时间内NO的排放量增多。
(4)①CO还原NO生成N2的化学方程式2NO+2CON2+2CO2。
②从图中看，900K、n(NO)/n(CO)=1∶1时，NO转化为N2的转化率最大。当n(NO)/n(CO)一定时，温度升高，NO转化率增大。故正反应吸热、∆H＞0。
【点睛】温度和体积不变时向容器中充入稀有气体，虽然容器内总压强变大，但与反应相关的各气体的浓度都没有发生变化，故化学平衡不会移动。