【化学】吉林省白城市第一中学2018-2019学年高一下学期期末考试试题(解析版)
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吉林省白城市第一中学2018-2019学年高一下学期期末考试试题
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Na-23
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
每小题只有1个正确选项符合题意
1.下列说法中不正确的是( )
A. NH3易液化
B. Cu既能溶于浓硝酸又能溶于稀硝酸,且硝酸的还原产物为氮的氧化物
C. Cu在加热的条件下能溶于浓硫酸
D. 向胆矾晶体中加入浓硫酸,晶体由蓝色变为白色体现了浓硫酸的脱水性
【答案】D
【解析】A.氨气分子之间可形成氢键,NH3易液化是由于含有氢键的原因,故A正确;
B. Cu既能溶于浓硝酸又能溶于稀硝酸,且硝酸的还原产物分别为二氧化氮和一氧化氮,故B正确;
C.Cu在加热的条件下能溶于浓硫酸生成硫酸铜、二氧化硫和水,故C正确;
D.向胆矾晶体中加入浓硫酸,晶体由蓝色变为白色体现了浓硫酸的吸水性,故D错误;
故选D。
2. 下列说法中正确的是( )
A. 熵增加且放热的反应一定是自发反应
B. 自发反应一定是熵增大的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C. 凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应
D. 非自发反应在任何条件下都不能发生
【答案】A
【解析】A.熵增加且放热的反应,△S>0,△H<0,△G=△H-T△S<0一定是自发反应,A正确;
B.熵减小△S<0,△H<0高温下,△G=△H-T△S<0,反应自发进行,自发反应不一定是熵增大的反应,非自发反应不一定是熵减小或不变的反应,B错误;
C.若△H<0、△S<0,则高温下△G=△H-T△S>0,不能自发进行,故放热反应不一定能自发进行的反应;若△H>0、△S>0,则高温下△G=△H-T△S<0,能自发进行,故吸热反应不一定是非自发进行的反应,C错误;
D.△H-△T△S<0反应自发进行,△G=△H-T△S>0反应非自发进行,改变条件非自发进行的反应可以变化为自发进行,D错误。
故选A。
3.下列表示水解的离子方程式正确的是( )
A. CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
B. NH4++H2ONH4OH+H+
C. S2-+2H2OH2S+2OH-
D. HCO3-+H2OH3O++CO32-
【答案】A
【解析】A.醋酸根离子水解生成醋酸和氢氧根离子,溶液显示碱性,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,故A正确;
B.NH4+的水解离子反应为NH4++H2ONH3∙H2O+H+,NH4OH书写错误,故B错误;
C.S2-是多元弱酸的阴离子,应分两步水解,S2-+H2OHS-+OH-,HS-+H2O H2S+OH-,以第一步为主,故C错误;
D.H3O+即是H+,故该反应是HCO3-的电离,HCO3-的水解离子反应为HCO3-+H2OH2CO3+OH-,故D错误;
故选A。
4.下列问题与盐的水解有关的是( )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂
②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液混合可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
⑥为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸
A. ①②③ B. ②③④ C. ①②③④⑤ D. 全部
【答案】D
【解析】①NH4Cl与ZnCl2溶液中的铵根和锌离子会发生水解,导致溶液显示酸性,酸可以和金属锈的成分反应而除锈,故①正确;
②NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液中的碳酸根离子和铝离子双水解会生成二氧化碳来灭火,故②正确;
③草木灰碳酸钾中的碳酸根离子与铵态氮肥中的铵根离子之间会双水解,不能混合施用,故③正确;
④Na2CO3溶液中的碳酸根水解显示碱性,磨口玻璃塞的成分中二氧化硅可以和碱反应生成硅酸钠,会导致瓶塞和瓶口黏在一起,故④正确;
⑤AlCl3水解生成氢氧化铝和盐酸,加热促进水解,盐酸易挥发,可得到Al(OH)3固体,故⑤正确;
⑥贮存FeCl3溶液滴加几滴盐酸,可防止铁离子水解生成沉淀,与水解有关,故⑥正确。
故选D。
5.下列关于反应热的描述中正确的是( )
A. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
B. CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0 kJ·mol-1
C. 反应热有正、负之分,燃烧热ΔH全部是正值
D. 1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
【答案】B
【解析】A、在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热叫作中和热,中和热是以生成1 mol 液态H2O为基准的,选项A错误;
B、CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1 ,则CO(g)+O2 (g)=CO2 (g) ΔH=-283.0 kJ·mol -1 ,则2CO(g)+O2 (g)=2CO2 (g) ΔH=-2×283.0 kJ·mol -1 ,逆向反应时反应热的数值相等,符号相反,选项B正确;
C、燃烧热ΔH都是负值,选项C错误;
D、在25 ℃、101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时(水应为液态)所放出的热量是该物质的燃烧热,选项D错误。
答案选B。
6.已知CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-Q1 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(g)ΔH=-Q2 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH=-Q3 kJ·mol-1
常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况),经完全燃烧后恢复到室温,则放出的热量(单位:kJ)为( )
A. 0.4Q1+0.05Q3 B. 0.4Q1+0.05Q2
C. 0.4Q1+0.1Q3 D. 0.4Q1+0.2Q2
【答案】A
【解析】
【分析】根据n=V/Vm计算混合气体的物质的量,根据体积比较计算甲烷、氢气的物质的量,再根据热化学方程式计算燃烧放出的热量。
【详解】标准状况下11.2L甲烷和氢气混合气体的物质的量为0.5mol,甲烷和氢气的体积之比为4:1,所以甲烷的物质的量为0.4mol,氢气的物质的量为0.1mol,由方程式CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-Q1 kJ·mol-1可知0.4mol甲烷燃烧放出的热量为0.4mol×Q1 kJ•mol-1=0.4Q1 kJ,由H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l)ΔH=-1/2Q3 kJ·mol-1可知,0.1mol氢气燃烧放出的热量为0.05Q3kJ,所以放出的热量为0.4Q1kJ+0.05Q3kJ=(0.4Q1+0.05Q3)kJ,故A正确。
故选A。
7. 在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1
②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) △H2
③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3
④2S(g) =S2(g) △H4
则△H4的正确表达式为( )
A. △H4=2/3(△H1+△H2-3△H3)
B. △H4=2/3(3△H3-△H1-△H2)
C. △H4=3/2(△H1+△H2-3△H3)
D. △H4=3/2(△H1-△H2-3△H3)
【答案】A
【解析】根据盖斯定律,①×-③×得⑤:S(g)+O2(g)=SO2(g) △H5=(△H1-△H3);根据盖斯定律,②×-③×得⑥:SO2(g)+S(g)=O2(g) + S2(g) △H6=(△H2-2△H3);⑤+⑥得:2S(g) =S2(g) △H4=(△H1+△H2-3△H3),答案为A。
8.四种主族元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm−(a、b、c、d为元素的原子序数),它们具有相同的电子层结构,若m>n,则下列叙述的判断正确的是( )
①a-b=n-m ②元素的原子序数a>b>c>d ③元素非金属性Z>R ④最高价氧化物对应水化物碱性X>Y ⑤离子半径r(Rm−)>r(Zn−)>r(Yn+)>r(Xm+)
A. ②③⑤正确 B. 只有③正确
C. ①②③④正确 D. ①②③正确
【答案】A
【解析】
【分析】四种主族元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-(a、b、c、d为元素的原子序数),它们具有相同的电子层结构,根据阴前阳后,可确定它们的位置,然后利用同周期元素性质的变化规律来分析解答。
【详解】①离子aXm+、bYn+具有相同的电子层结构,则离子具有相同的电子数,即a-m=b-n,故①错误;
②由题意可知,具有相同的电子层结构,根据阴前阳后,X、Y在下一周期,Z、R在上一周期,若m>n,则Y在X的前面,R在Z的前面,所以元素的原子序数为a>b>c>d,故②正确;
③Z、R为上一周期的非金属元素,且元素的原子序数的离子c>d,在同一周期元素非金属性从左向右增强,即非金属性Z>R,故③正确;
④四种主族元素中X、Y为下一周期的金属元素,且元素的原子序数a>b,在同一周期元素的金属性从左向右减弱,即金属性Y>X,则最高价氧化物对应水化物碱性Y>X,故④错误;
⑤由②可知元素的原子序数为a>b>c>d,这四种主族元素的离子具有相同的电子层结构,具有相同电子层结构的离子半径,序数越大半径越小,故⑤正确。
所以正确的为②③⑤。
故选A。
9.现有短周期元素R、X、Y、Z、T。R与T原子最外层电子数均是电子层数的2倍;Y元素能与大多数金属和非金属元素形成化合物;Z+与Y2-电子层结构相同。五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示,下列推断正确的是( )
A. Y、Z组成的化合物只含离子键
B. 氢化物的沸点:Y < X
C. T、R的最高价氧化物对应的水化物的酸性T比R的强
D. Y分别与T、X组成的二元化合物的水溶液一定是强酸
【答案】C
【解析】
【分析】短周期元素中R、T原子最外层电子数是电子层数的2倍,符合条件的为C、S(稀有气体除外),由图中原子半径和原子序数关系可知R为C、T为S;Z+与Y2-电子层结构相同,则Z为Na、Y为O元素。X的原子序数介于碳、氧之间,故X为N元素。
【详解】A.Y、Z组成的化合物有氧化钠、过氧化钠,前者含有离子键,后者含有离子键、共价键,故A错误;
B.常温下水为液体,NH3为气体,故水的沸点高于NH3,故B错误;
C.T、R的最高价氧化物水化物分别为硫酸、碳酸,硫酸的酸性比碳酸的强,故C正确;
D.Y(氧)分别与T(硫)、X(氮)组成的二元化合物中二氧化硫的水溶液呈弱酸性,故D错误。
故选C。
10.已知某可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)在密闭容器中进行,如图表示在不同反应时间(t)时,温度(T)和压强(p)与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线,由曲线分析,下列判断正确的是( )
A. T1p2,m+n>p,放热反应 B. T1>T2,p1p,吸热反应
C. T1p2,m+nT2,p15∶4,故C正确;
D.向该混合溶液中加入适量氯水,加入氯水,氧化Fe2+为Fe3+,发生反应6FeSO4+3Cl2=2Fe2(SO4)3+2FeCl3,并调节溶液的pH为3-4,Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀,然后过滤,得到溶液是硫酸铜溶液和盐酸、硫酸,不能得到纯净的CuSO4溶液,故D错误;
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题(共52分)
17.下表列出了①~⑨九种元素在周期表中的位置:
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
⑧
3
⑤
⑥
⑦
⑨
请按要求回答下列问题。
(1)元素④的名称是______
(2)元素⑦的原子结构示意图是____________。
(3)按气态氢化物的稳定性由弱到强的顺序排列,⑥④⑦的氢化物稳定性:________(写氢化物的化学式)。
(4)④最简单氢化物比⑦的最简单氢化物沸点高,原因是_______________________.
(5)元素⑤的单质在氧气中燃烧所得产物中化学键的类型为_____________________
(6)用电子式表示①与⑨反应得到的化合物的形成过程_______________。
(7)两种均由①④⑤⑦四种元素组成的化合物,在水溶液中发生反应的离子反应方程式为________
(8)第三周期元素Na Mg Al S Cl 的简单离子半径由大到小的顺序是______(用离子符号表示)
(9)已知1g①的单质燃烧生成液态产物时放出142.9kJ的热量,写出表示该单质燃烧热的热化学方程式:____________
【答案】(1). 氧 (2). (3). PH3<H2S<H2O (4). 水分子之间形成了氢键 (5). 离子键和共价键 (6). (7). (8). S2- > Cl- > Na+ > Mg2+ > Al3+ (9).
【解析】
【分析】由①~⑨九种元素在周期表中的位置可知,①~⑨分别为H、C、N、O、Na、P、S、Ne、Cl。
【详解】(1)④为O,名称为氧,故答案为:氧;
(2)元素⑦为S,原子结构示意图是,故答案为:;
(3)非金属性O>S>P,⑥④⑦的氢化物稳定性为PH3<H2S<H2O,故答案为:PH3<H2S<H2O;
(4)④为O,⑦为S,H2O的沸点比H2S高,是因为水分子之间形成了氢键,故答案为:水分子之间形成了氢键;
(5)元素⑤为Na,单质在氧气中燃烧所得产物为过氧化钠,含有的化学键有离子键和共价键,故答案为:离子键和共价键;
(6)①与⑨分别为H和Cl,能形成一种化合物为氯化氢,为共价化合物,用电子式表示该化合物的形成过程为:,故答案为:。
(7)由①④⑤⑦四种元素组成的化合物有NaHSO3和NaHSO4,在水溶液中这两种物质要发生电离,NaHSO3=Na++HSO3-,NaHSO4=Na++H++SO42-,电离出的HSO3-和H+发生反应H++HSO3-=SO2↑+H2O,故答案为:H++HSO3-=SO2↑+H2O;
(8)比较半径,首先看电子层数,电子层数越多,半径越大;电子层数相同时,核内质子数越多,半径越小,故Na Mg Al S Cl 的简单离子半径由大到小的顺序是S2- > Cl- > Na+ > Mg2+ > Al3+,故答案为:S2- > Cl- > Na+ > Mg2+ > Al3+;
(9)1g氢气的物质的量为0.5mol,燃烧生成液态水时放出142.9kJ的热量,1mol氢气燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热量,热化学方程式为:
,故答案为:
。
18.Ⅰ.在10L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答:
(1)该反应____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K =_________________________________。
(3)能说明该反应达到化学平衡状态的是________________(填字母)。
A 一定温度下容器中压强不变 B 混合气体中 c(CO)不变
C v正(H2)=v逆(H2O) D c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,将CO2和H2各0.10mol充入该容器中,反应进行2min达到平衡后,测得c(CO)= 0.0080mol/L,则CO2的转化率为___________用H2浓度变化表示的反应速率为_____
(5)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 ___________℃。
Ⅱ.一定温度下,在容积固定的V L密闭容器里加入1 mol A、2 mol B,发生反应:
A(g)+2B(g)2C(g)ΔH③>①
【解析】
【分析】
(1)存在的分子有H2O、H2A,则H2A为弱酸;
(2)当NaHA与NaOH等物质的量反应后生成Na2A,共0.02mol,由于A2-水解使得溶液显碱性,pH>7,根据溶液呈碱性判断离子浓度;由反应式Ba2++A2-=BaA↓可得:沉淀后A2-过量0.01mol,溶液中c(A2-)=1/3mol∙L-1,根据BaA的Ksp=c(Ba2+)•c(A2-)可得c(Ba2+);
(3)①弱酸电离,②中水解生成分子,③中等体积混合后为等量的NaCl、NaHA、H2A,抑制弱酸的电离。
【详解】(1)存在的分子有H2O、H2A,则H2A为弱酸,电离方程式为 H2OH++HA— 、HA— H++ A2— ,故答案为:H2OH++HA—、HA— H++ A2—;
(2)当NaHA与NaOH等物质的量反应后生成Na2A,共0.02mol,由于A2-水解使得溶液显碱性,pH>7,可得溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+);由反应式Ba2++A2-=BaA↓可得:沉淀后A2-过量0.01mol,溶液中c(A2-)=1/3mol∙L-1,根据BaA的Ksp=c(Ba2+)•c(A2-)可得c(Ba2+)=Ksp/c(A2-)=mol∙L-1,故答案为:c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+);;
(3)①弱酸电离,②中水解生成分子,③中等体积混合为等量的NaCl、NaHA、H2A,抑制弱酸的电离,则三种情况的溶液中H2A分子浓度最大的为③,最小的为②,②中水解显碱性,①③相比①的酸性强,则pH最小,所以②>③>①,故答案为:③;②>③>①。