【精品解析】湖南省娄底市2020-2021学年高二上学期化学期中考试试卷

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湖南省娄底市2020-2021学年高二上学期化学期中考试试卷
1.(2020高二上·娄底期中)从海带中提取碘的实验过程中,涉及到下列操作,其中正确的是(  )
A B C D
海带灼烧成灰 过滤得含I-溶液 放出碘的苯溶液 分离碘并回收苯
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】过滤;蒸馏与分馏;分液和萃取;海带成分中碘的检验
【解析】【解答】A.海带灼烧需要在坩埚中进行,故A不符合题意;
B.过滤需要用玻璃棒,故B不符合题意;
C.萃取时碘的苯溶液在上层,上层液体要从上口倒出来,不能从分液漏斗下端放出来,故C不符合题意;
D.利用碘和苯沸点不同,通过蒸馏来分离碘并回收苯,操作均正确,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.灼烧海带温度很高,烧杯承受高温
B.缺少玻璃棒引流易造成液体溅出
C.苯的密度比水小
D.碘很易升华,而有机物苯的沸点低
2.(2020高二上·娄底期中)下列说法正确的是(  )
①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L
②0.5 mol H2所占体积为11.2 L
③标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L
④常温常压下,28 g CO与N2的混合气体所含的原子数为2NA
⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol 1
⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同
A.①③⑤ B.④⑥
C.③④⑥ D.①④⑥
【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;阿伏加德罗定律及推论
【解析】【解答】考查气体的摩尔体积与阿伏加德罗定律。需要强调的是摩尔体积只针对于气体,而且对于气体只有在说明状况的条件下体积才有意义。
故答案为:B
【分析】气体摩尔体积必须指明温度和压强,一般情况下,是指标准状况下的气体摩尔体积。
3.(2020高二上·娄底期中)被称为万能还原剂的NaBH4(NaBH4中H为﹣1价)能溶于水并和水反应,有如下反应NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,下列有关该反应的说法中,正确的是(  )
A.NaBH4既是氧化剂又是还原剂
B.NaBH4是氧化剂,H2O是还原剂
C.硼元素被氧化,氢元素被还原
D.被氧化的元素与被还原的元素质量比为1:1
【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A.NaBH4中氢元素的化合价升高,所以NaBH4是还原剂,故A错误;
B.NaBH4中氢元素的化合价升高,所以NaBH4是还原剂,水中氢元素化合价降低,所以水是氧化剂,故B错误;
C.NaBH4中氢元素的化合价升高,被氧化,硼元素化合价不变,故C错误;
D.化合价升高的元素是NaBH4中的氢元素,被氧化,水中的氢元素被还原,氧化剂和还原剂中H元素的化合价变化数值相同,物质的量之比为1:1,被氧化的元素与被还原的元素质量比为1:1,故D正确.
故选D.
【分析】反应NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑中,NaBH4中H元素化合价为﹣1价,水中H元素化合价为+1价,二者发生氧化还原反应生成H2,以此解答该题.
4.(2020高二上·娄底期中)下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图,下列说法错误的是(  )
A.X与M两种元素组成的化合物能与碱反应,但不能与任何酸反应
B.N、Z两种元素的离子半径相比前者较大
C.M、N两种元素的气态氢化物的稳定性相比后者较强
D.工业上常用电解Y和N形成的化合物的熔融态制取Y的单质
【答案】A
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.X与M分别为O元素、Si元素,组成的化合物为二氧化硅,为酸性氧化物,可与碱反应,能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,A说法符合题意;
B.N、Z两种元素分别为Cl、Al,两离子相差1个电子层,故氯离子半径大于铝离子,即前者较大,B说法不符合题意;
C.M、N两种元素分别为Si、Cl,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,则HCl比SiH4稳定,即后者的氢化物较稳定,C说法不符合题意;
D.点解熔融状态的NaCl时可生成氯气和Na,故工业制备Na,常用电解熔融的NaCl方法冶炼,D说法不符合题意。
故答案为A。
【分析】A、SiO2能与HF反应;
B、电子层数越大,离子半径越大;
C、非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强;
D、工业上常用电解熔融NaCl的方法制备金属Na;
5.(2020高二上·娄底期中)下列装置所示的实验中,不能达到实验目的是(  )
A.长时间看到Fe(OH)2白色沉淀 B.证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水) C.探究氧化性:KMnO4>Cl2>I2 D.比较NaHCO3、Na2CO3,的热稳定性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.铁与稀硫酸反应氢气,氢气排出试管内的空气,能防止Fe(OH)2被氧化,长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,A能达到实验目的;
B.金属钠在水、煤油的界面上下移动,能证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水),A能达到实验目的;
C.KMnO4与浓盐酸反应放出氯气,证明氧化性KMnO4>Cl2,氯气与KI反应生成碘单质,证明氧化性Cl2>I2,C能达到实验目的;
D.因碳酸氢钠不稳定,碳酸钠稳定,加热时,大试管中的温度高于小试管,比较稳定性应将碳酸氢钠放在温度低的小试管中,D不能达到实验目的。
答案为D。
【分析】A、Fe与稀硫酸反应生成的H2可排出装置内的空气,防止反应生成的Fe(OH)2被氧化;
B、根据金属Na在水、煤油界面的上下移动进行判断;
C、根据氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性分析;
D、加热过程中,大试管的温度较高,应放置Na2CO3;
6.(2020高二上·娄底期中)下列反应中,属于加成反应的是(  )
A.CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl
B. +HNO3(浓) +H2O
C.CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl
D.CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O
【答案】A
【知识点】加成反应
【解析】【解答】A.CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl,符合加成反应的定义,属于加成反应,A符合题意;
B. +HNO3(浓) +H2O属于取代反应,B不合题意;
C.CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl属于取代反应,C不合题意;
D.CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O属于氧化反应,D不合题意;
故答案为A。
【分析】加成反应是指有机物中的不饱和键(碳碳双键或三键)断裂在两端分别与其他原子或原子团相连的反应,产物只有一种,据此结合选项进行分析。
7.(2020高二上·娄底期中)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(  )
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.干冰气化需要吸收大量的热,这个变化是吸热反应
C.酒精可用作燃料,说明酒精燃烧是释放能量的反应
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;反应热和焓变
【解析】【解答】A.不同的反应,生成物与反应物的总能量的大小关系不确定,放热反应中,生成物总能量一定低于反应物总能量,A叙述不符合题意;
B.干冰气化需要吸收大量的热,这个变化是物理变化,为吸热过程,不是反应,B叙述不符合题意;
C.燃料有可燃性,酒精燃烧生成二氧化碳和水,并放出热量,燃料燃烧都放出热量,C叙述符合题意;
D.光照与点燃条件下,氢气与氯气反应的物质的状态均相同,则反应热相同,D叙述不符合题意;
答案为C。
【分析】A、结合放热反应和吸热反应的能量变化分析;
B、干冰的气化为物理变化;
C、酒精燃烧放出热量;
D、反应热只与物质的始态和终态有关,与反应条件无关;
8.(2020高二上·娄底期中)根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是(  )
A.CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量
B.该反应的焓变大于零
C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键生成放出能量
D.由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应
【答案】D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.因为碳酸钙受热分解是吸热反应,所以CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量,A不符合题意;
B.吸热反应,焓变大于零,B不符合题意;
C.在CaCO3中,Ca2+和CO32-之间存在离子键,CO32-中,C与O之间存在共价键,故反应中有离子键断裂也有共价键断裂,旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成放出能量,C不符合题意;
D.需要加热才发生的反应不一定为吸热反应,如碳的燃烧需要加热,但该反应是放热反应,符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、反应条件为高温,导致生成物能量大于反应物;
B、反应为吸热反应,;
C、碳酸根与钙离子断裂,钙离子再与碳酸根中氧原子结合,化学反应,旧键断裂吸热,新键生成放热;
D、加热可能是点燃,使温度达到可燃物着火点;
9.(2020高二上·娄底期中)已知化学反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)的能量变化如图所示,下列叙述中正确的是 (  )
A.该反应热ΔH=+(a-b) kJ·mol-1
B.每生成2 molAB放出(a-b) kJ热量
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键,放出a kJ能量
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应;有关反应热的计算
【解析】【解答】A.依据图象可知,1molA2和1molB2反应生成2molAB,每生成2molAB吸收(a b)kJ热量,故ΔH=+(a-b)kJ·mol-1,A叙述符合题意;
B.依据图象可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,反应为吸热反应,B叙述不符合题意;
C.依据能量图象分析可知反应物总能量低于生成物总能量,C叙述不符合题意;
D.由图可知,断裂1molA A和1molB B键,吸收akJ能量,D叙述不符合题意;
答案为A。
【分析】A、反应热ΔH=akJ/mol-bkJ/mol;
B、该反应为吸热反应;
C、根据能量图中物质能量的大小分析;
D、断裂化学键需要吸收能量;
10.(2020高二上·娄底期中)已知反应:①101 kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ/mol下列结论正确的是(  )
A.碳的燃烧热的数值大于110.5 kJ/mol
B.①的反应热ΔH为221 kJ/mol
C.浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3 kJ/mol
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
【答案】A
【知识点】反应热和焓变;燃烧热;中和热
【解析】【解答】A.燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,所以根据反应①可知1mol完全燃烧放出的热量一定是大于110.5kJ,A符合题意;
B.①为放热反应,反应热ΔH为-221 kJ/mol,B不符合题意;
C.中和热是在一定条件下,稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量,浓硫酸溶于水会放出大量的热量,因此浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热不是-57.3 kJ/mol,C不符合题意;
D.醋酸是弱酸存在电离平衡,而电离是吸热的,所以稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出的热量小于57.3 kJ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、体现碳的燃烧热时,碳的燃烧产物应为CO2气体;
B、反应①的ΔH为-211kJ/mol;
C、浓硫酸稀释过程中放出热量;
D、CH3COOH电离过程中吸收热量;
11.(2020高二上·娄底期中)在恒温、恒容的密闭容器中进行反应2H2O2 2H2O+O2↑。若H2O2溶液的浓度由2.0 mol·L-1降到1.0 mol·L-1需20 s,那么H2O2浓度由1.0 mol·L-1降到0.5 mol·L-1所需的反应时间为(  )
A.大于10 s B.小于10 s C.10 s D.无法判断
【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】H2O2的浓度由2.0 mol·L-1降到1.0/L mol L-1需20 s,则这段时间的平均反应速率为:(2.0 mol L-1-1.0 mol L-1)÷20 s=0.05mol L-1 s-1,如果速率不变,则H2O2浓度由1.0mol L-1降到0.5mol L-1所需的反应时间为(1.0 mol L-1-0.5 mol L-1)÷0.05mol L-1 s-1=10s,但随着反应的进行,反应物浓度降低,反应速率逐渐减小,所以所需时间应大于10s,故答案为A。
【分析】随着反应的进行,溶液中H2O2的浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,因此反应所需的时间逐渐增大。
12.(2020高二上·娄底期中)下列关于化学平衡常数的说法中错误的是(  )
A.化学平衡常数与压强、浓度无关
B.催化剂不能改变平衡常数的大小
C.化学平衡发生移动,平衡常数必定发生改变
D.平衡常数发生变化,化学平衡必定发生移动
【答案】C
【知识点】化学平衡常数
【解析】【解答】A.化学平衡常数只与温度有关,与压强、浓度无关,A说法不符合题意;
B.催化剂能改变达到平衡时所用的时间,不能改变平衡常数的大小,B说法不符合题意;
C.化学平衡发生移动,改变的条件为浓度、压强时,平衡常数不发生改变,C说法符合题意;
D.平衡常数发生变化,则反应的温度一定发生改变,化学平衡必定发生移动,D说法不符合题意;
答案为C。
【分析】A、化学平衡常数只与温度有关;
B、催化剂不改变平衡移动,也不改变平衡常数;
C、不是温度引起的平衡移动,平衡常数保持不变;
D、平衡常数发生变化,则温度一定变化,平衡一定发生移动;
13.(2020高二上·娄底期中)在恒温恒压下,向密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。2 min后,反应达到平衡,生成SO3为1.4 mol,同时放出热量Q kJ,则下列分析正确的是(  )
A.在该条件下,反应前后的压强之比为6∶5.3
B.若反应开始时容器容积为2 L,则0—2min内v(SO3)=0.35 mol·L-1·min-1
C.若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应,平衡后n(SO3)<1.4 mol
D.若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应,达平衡时放出热量大于Q kJ
【答案】C
【知识点】化学平衡的计算
【解析】【解答】A.因为是恒温恒压条件下,所以平衡前后,压强不变,压强之比为1∶1,故A不符合题意;
B.若体积保持不变,则v(SO3)=0.35 mol·L-1·min-1,而事实上体积缩小,所以v(SO3)>0.35 mol·L-1·min-1,故B不符合题意;
C.在绝热条件下,温度升高,平衡左移,平衡后n(SO3)<1.4 mol,故C符合题意;
D.若改为恒温恒容,则原平衡左移,放出热量应小于Q kJ;故D不符合题意;
答案为C。
【分析】由题干数据可得平衡三段式如下:
据此结合选项进行计算。
14.(2020高二上·娄底期中)KClO3和KHSO3可发生下列反应: + → +Cl-+H+(未配平),已知酸性越强,该反应的反应速率越快。如图为反应速率v( )随时间(t)的变化曲线。下列有关说法错误的是(  )
A.KClO3和KHSO3发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3
B.反应开始阶段速率逐渐增大可能是c(H+)逐渐增高导致的
C.纵坐标为v( )时的v( )随时间(t)的变化曲线与原图曲线完全吻合
D.反应后期速率逐渐减小的主要原因是c( )、c( )降低
【答案】C
【知识点】氧化还原反应;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.反应中KClO3为氧化剂,KHSO3为还原剂,反应的化学方程式为 +3 =3 +Cl-+3H+,可知反应的氧化剂与还原剂的物质的量之 比为1∶3,故A不符合题意;
B.反应开始阶段氢离子浓度增大,由题给信息可知,速率逐渐增大可能是 c(H+)逐渐增高导致的,故B不符合题意;
C.反应的化学方程式为 +3 =3 +Cl-+3H+,v( )∶v( )=1∶3,纵坐标为v( )的v-t曲线与图中曲线不重合,故C符合题意;
D.反应后期虽然氢离子浓度增大,但c( )、c( )降低,反应速率减小,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、根据得失电子守恒确定氧化剂与还原剂的物质的量之比;
B、反应开始阶段,溶液中c(H+)较大,酸性较强,结合酸性对反应速率的影响分析;
C、结合反应速率之比等于化学计量数之比分析;
D、结合浓度对反应速率的影响分析;
15.(2020高二上·娄底期中)用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:v(a)>v(c)、v(b)>v(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c)、K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)<M(c)、M(b)>M(d)
【答案】C
【知识点】化学反应速率;化学平衡常数;化学平衡移动原理;摩尔质量
【解析】【解答】A.该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,CO的转化率越大,则T1<T2<T3,A不符合题意;
B.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,故温度T1<T3,温度越高,反应速率越快,故v(a)<v(c);b、d两点温度相同,压强越大,反应速率越大,b点大于d点压强,则v(b)>v(d),B不符合题意;
C.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,故温度T1<T3,降低温度平衡向正反应方向移动,则K(a)>K(c),平衡常数只与温度有关,b、d两点温度相同,平衡常数相同,则K(b)=K(d),C符合题意;
D.CO转化率的越大,气体的物质的量越小,而气体的总质量不变,由 可知,M越小;则可知M(a)>M(c),M(b)>M(d),D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 根据图像分析:正反应为放热反应,温度越高CO转化率越低判断温度大小;
B. 根据温度、压强对化学反应速率的影响判断a和c、b和d的反应速率大小;
C. 温度越高,化学平衡常数越小,判断各点的平衡常数关系;
D. CO转化率越大,n总越小,结合气体总质量不变,由M=判断.
16.(2020高二上·娄底期中)在体积、温度都相同的条件下,反应2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)分别从下列两条途径建立平衡:
Ⅰ.A、B的起始物质的量均为4 mol;
Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为4 mol和12 mol。
以下叙述中错误的是(  )
A.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同
B.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的平均相对分子质量相同
C.达平衡时,Ⅰ途径所得混合气体的密度为Ⅱ途径所得混合气体密度的
D.达平衡时,Ⅰ途径的反应速率vA等于Ⅱ途径的反应速率vA
【答案】D
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】A.增大压强,平衡不移动,所以Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同,故A不符合题意;
B.平均相对分子质量等于总质量除以总物质的量,Ⅰ途径的总质量和总物质的量都是Ⅱ途径的 ,所以两条途径最终达到平衡时,体系内混合气体的平均相对分子质量相同,故B不符合题意;
C.密度等于混合气的总质量除以容器的体积,容器的体积是一定的,Ⅰ途径的总质量是Ⅱ途径的 ,所以达平衡时,Ⅰ途径所得混合气体的密度为Ⅱ途径所得混合气体密度的 ,故C不符合题意;
D.在其他条件相同时,压强越大,反应速率越快,达平衡时,Ⅰ途径的压强小于Ⅱ途径的压强,所以Ⅰ途径的反应速率vA小于Ⅱ途径的反应速率vA,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】途径Ⅱ可等效为A、B的起始物质的量为8mol。
A、反应前后气体分子数保持不变,增大压强,平衡不移动;
B、根据公式进行分析;
C、根据公式进行分析;
D、结合压强对反应速率的影响分析;
17.(2020高二上·娄底期中)一定条件下,在密闭容器中进行如下反应:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.4kJ mol-1。平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取措施最合理的是(  )
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
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.加催化剂同时升高温度,反应速率加快,但是催化剂不改变平衡状态,且升高温度平衡逆向移动,NO的转化率减小,故A不符合题意;
B.催化剂不改变平衡状态,增大压强,平衡正向移动,NO的转化率增大,且反应速率加快,故B符合题意;
C.升高温度平衡逆向移动,NO的转化率减小,充入N2平衡逆向移动,NO的转化率减小,故C不符合题意;
D.降低温度同时增大压强,平衡正向移动,NO的转化率增大,但反应速率不一定增大,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】此题是对反应速率和平衡移动的考查,结合浓度、温度、压强、催化剂对反应速率和平衡移动的影响分析。
18.(2020高二上·娄底期中)在密闭容器中发生下列反应aA(g) cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.5倍,下列叙述正确的是(  )
A.A的转化率变大 B.平衡向正反应方向移动
C.D的体积分数变大 D.a<c+d
【答案】D
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.由分析可知,平衡逆向移动,A的转化率变小,A不符合题意;
B.由分析可知,平衡逆向移动,B不符合题意;
C.平衡逆向移动,D的体积分数减小,C 不符合题意;
D.压强增大,平衡逆向移动,则a<c+d,D 符合题意。
故答案为:D。
【分析】反应达到平衡后,将气体体积压缩为原来的一半,则此时D的浓度为原来的2倍。当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.5倍,说明平衡逆向移动。据此结合选项进行分析。
19.(2020高二上·娄底期中)某同学在研究Fe与 的反应时,进行了如图所示实验(部分夹持装置已略去)。
(1)实验Ⅰ中,铁与稀硫酸反应的离子方程式为   。
(2)实验Ⅱ中,铁丝表面迅速变黑,反应很快停止,其原因是   。
(3)实验Ⅲ中,加热试管A,产生大量气体,B中品红溶液褪色,D处始终未检测到可燃性气体,则试管A中产生的气体是   (填化学式),C的作用是   。
(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,同学们得出以下结论:
①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性,但原因不同,浓硫酸的氧化性源于+6价的硫元素,稀硫酸的氧化性源于   。
②造成反应多样性的因素有   。
【答案】(1)
(2)常温下,铁遇浓硫酸发生钝化
(3);吸收 ,防止污染环境
(4)+1价的氢元素;反应物的浓度、温度
【知识点】二氧化硫的性质;浓硫酸的性质实验
【解析】【解答】(1)实验Ⅰ中,Fe和稀硫酸反应生成 和 ,其离子方程式为 ;故答案为: 。
(2)实验Ⅱ中,铁丝表面迅速变黑,反应很快停止,在常温下,浓硫酸与铁接触时,会使铁表面生成一层致密的氧化膜而钝化;故答案为:常温下,铁遇浓硫酸发生钝化。
(3)实验Ⅲ中,加热试管A,产生大量气体,B中品红溶液褪色,D处始终未检测到可燃性气体,铁和浓硫酸反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,因此试管A中产生的气体是 , 会污染环境,因此C的作用是吸收 ,防止污染环境;故答案为: ;吸收 ,防止污染环境。
(4)①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性,但原因不同,浓硫酸的氧化性源于+6价的硫元素,稀硫酸的氧化性源于+1价的氢元素;故答案为:+1价的氢元素;故答案为:+1价的氢元素。
②常温下,铁和浓硫酸发生钝化,加热条件下反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,铁和稀硫酸反应生成氢气,因此造成反应多样性的因素有反应物的浓度、温度;故答案为:反应物的浓度、温度。
【分析】(1)铁与稀硫酸反应生成可溶性FeSO4和H2,据此写出反应的离子方程式。
(2)浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铁钝化。
(3)铁与浓硫酸在加热条件下反应生成SO2;随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成H2。
(4)①根据铁与浓硫酸、稀硫酸反应的产物分析;
②由实验过程中硫酸的浓度分析。
20.(2020高二上·娄底期中)在100 ℃时,将0.100 mol N2O4气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中,隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据:
时间(s) 0 20 40 60 80
c(N2O4)/mol·L-1 0.100 c1 0.050 c3 c4
c(NO2)/mol·L-1 0.000 0.060 c2 0.120 0.120
(1)该反应的平衡常数表达式为   ;
从表中分析:c1   c2,c3   c4(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在上述条件下,从反应开始直至达到化学平衡时,N2O4的平均反应速率为   mol·L-1·s-1。
(3)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是_______(填字母序号)。
A.扩大容器的容积 B.再充入一定量的N2O4
C.分离出一定量的NO2 D.再充入一定量的He
(4)若在相同条件下,起始时只充入0.080 mol NO2气体,则达到平衡时NO2气体的转化率为   。
【答案】(1);c1(2)0.001mol·L-1·s-1
(3)B
(4)25%
【知识点】化学反应速率;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】(1)N2O4气体反应的方程式为N2O4 2NO2,则平衡常数的表达式为K= ;根据反应的物质的量之比等于化学计量数之比,NO2生成0.060mol/L,N2O4消耗0.030mol/L,则c1=0.070mol/L,同理,c(N2O4)= 0.050mol/L时,则c2=c(NO2)=0.1mol/L,c1<c2;60s时,NO2的浓度不再改变,反应达到平衡状态,则c3=c4;
(2)c(NO2)=0.120mol/L时,消耗c(N2O4)= 0.060mol/L,N2O4的平均反应速率= =0.001 mol·L-1·s-1;
(3)A.扩大容器的容积,反应体系中各物质的浓度均减小,A与题意不符;
B.再充入一定量的N2O4,平衡向生成NO2的方向移动,NO2的浓度增大,B正确;
C.分离出一定量的NO2,平衡向生成NO2的方向移动,但分离时导致浓度减小的程度大,NO2的浓度减小,C与题意不符;
D.再充入一定量的He,平衡不移动,NO2的浓度不变,D与题意不符;
答案为B。
(4)相同条件下,温度不变,则反应平衡常数不变,K= =0.36mol/L,
K= =0.36mol/L,求解x=0.020mol/L,容器的体积为1L,NO2气体的转化率= ×100%=25%。
【分析】(1)根据反应的化学化学方程式书写平衡常数的表达式;根据表格数据计算,确定各个浓度的相对大小。
(2)根据公式计算反应速率。
(3)结合浓度、压强对平衡移动的影响分析。
(4)根据平衡三段式和平衡常数的表达式进行计算。
21.(2020高二上·娄底期中)
(1)已知反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常数为K1;
反应Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2。
在不同温度时K1、K2的值如下表:
  700 ℃ 900 ℃
K1 1.47 2.15
K2 2.38 1.67
反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH,平衡常数为K,则ΔH=   (用ΔH1和ΔH2表示),K=   (用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)是   (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) ΔH>0,CO2的浓度与时间的关系如图所示:
①该条件下反应的平衡常数为   ;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0 mol·L-1,则平衡时CO的浓度为    mol·L-1。
②下列措施中能使平衡时 增大的是   (填字母)。
A.升高温度 B.增大压强
C.再充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
【答案】(1)ΔH1-ΔH2;;吸热
(2)2.0;;A
【知识点】吸热反应和放热反应;盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)已知①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)△H1,②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)△H2,据盖斯定律,① ②得:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)△H=△H1 △H2;反应的 , , ,所以 ;K1随温度的升高而增大,K2随温度升高而减小,则K随温度升高而增大,说明正反应吸热,故答案为:ΔH1-ΔH2; ;吸热;
(2)①据图分析平衡时二氧化碳的浓度分别为0.5mol/L,二氧化碳的浓度变化为:1.5mol/L 0.5mol/L=1mol/L,根据反应方程式可知反应生成CO的浓度为1mol/L,则该反应的平衡常数 ,若CO2的起始浓度为2.0mol L 1,据方程式可知,反应的二氧化碳的浓度与生成CO浓度相等,设二者的浓度为xmol/L,则平衡时二氧化碳浓度为(2.0 x)mol/L, ,解得:x= ,故答案为:2.0; ;
② 为该反应的平衡常数,平衡常数随温度变化,不随浓度压强等因素变化,反应是吸热反应,升温平衡时K增大。
A. 升高温度,平衡正向进行,平衡常数增大,故A正确;
B. 增大压强,平衡不动,平衡常数不变,故B不正确;
C. 充入一定量二氧化碳,平衡向着正向移动,由于温度不变,则平衡常数不变,故C不正确;
D. 铁粉为固体,再加入铁粉后,平衡不发生移动,则该反应的平衡常数不变,故D不正确。
故答案为:A。
【分析】(1)根据盖斯定律计算反应热;根据各个反应平衡常数的表达式进行分析;结合温度对平衡常数的影响分析反应的热效应。
(2)①结合平衡三段式进行计算;
②根据温度、浓度、压强对平衡移动的影响分析。
22.(2020高二上·娄底期中)合成氨工业的核心反应是N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=Q kJ·mol-1。反应过程中能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化:E1   (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500℃、2×107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2,充分反应后,放出的热量   (填“<”、“>”或“=”)46.2 kJ,理由是   。
(3)关于该反应的下列说法中,正确的是_______(填字母)。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0 D.ΔH<0,ΔS<0
【答案】(1)减小
(2)<;此反应为可逆反应,0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反应,所以放热小于46.2 kJ
(3)D
【知识点】催化剂;焓变和熵变;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)催化剂能够降低反应的活化能,故E1减小;
(2)N2和H2的反应为可逆反应,则充入0.5mol N2和1.5mol H2充分反应,不能完全反应,则释放的热量小于46.2kJ;
(3)根据图像,反应为放热反应,则ΔH<0,根据反应的方程式,反应为气体的物质的量减小的反应,即ΔS<0,答案为D。
【分析】(1)催化剂可降低反应所需的活化能。
(2)N2与H2的反应为可逆反应,因此0.5molN2与1.5H2不完全反应,据此分析。
(3)根据能量图判断ΔH,根据反应前后气体分子数的变化判断ΔS。
1 / 1湖南省娄底市2020-2021学年高二上学期化学期中考试试卷
1.(2020高二上·娄底期中)从海带中提取碘的实验过程中,涉及到下列操作,其中正确的是(  )
A B C D
海带灼烧成灰 过滤得含I-溶液 放出碘的苯溶液 分离碘并回收苯
A.A B.B C.C D.D
2.(2020高二上·娄底期中)下列说法正确的是(  )
①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L
②0.5 mol H2所占体积为11.2 L
③标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L
④常温常压下,28 g CO与N2的混合气体所含的原子数为2NA
⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol 1
⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同
A.①③⑤ B.④⑥
C.③④⑥ D.①④⑥
3.(2020高二上·娄底期中)被称为万能还原剂的NaBH4(NaBH4中H为﹣1价)能溶于水并和水反应,有如下反应NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,下列有关该反应的说法中,正确的是(  )
A.NaBH4既是氧化剂又是还原剂
B.NaBH4是氧化剂,H2O是还原剂
C.硼元素被氧化,氢元素被还原
D.被氧化的元素与被还原的元素质量比为1:1
4.(2020高二上·娄底期中)下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图,下列说法错误的是(  )
A.X与M两种元素组成的化合物能与碱反应,但不能与任何酸反应
B.N、Z两种元素的离子半径相比前者较大
C.M、N两种元素的气态氢化物的稳定性相比后者较强
D.工业上常用电解Y和N形成的化合物的熔融态制取Y的单质
5.(2020高二上·娄底期中)下列装置所示的实验中,不能达到实验目的是(  )
A.长时间看到Fe(OH)2白色沉淀 B.证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水) C.探究氧化性:KMnO4>Cl2>I2 D.比较NaHCO3、Na2CO3,的热稳定性
A.A B.B C.C D.D
6.(2020高二上·娄底期中)下列反应中,属于加成反应的是(  )
A.CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl
B. +HNO3(浓) +H2O
C.CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl
D.CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O
7.(2020高二上·娄底期中)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(  )
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.干冰气化需要吸收大量的热,这个变化是吸热反应
C.酒精可用作燃料,说明酒精燃烧是释放能量的反应
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
8.(2020高二上·娄底期中)根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是(  )
A.CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量
B.该反应的焓变大于零
C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键生成放出能量
D.由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应
9.(2020高二上·娄底期中)已知化学反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)的能量变化如图所示,下列叙述中正确的是 (  )
A.该反应热ΔH=+(a-b) kJ·mol-1
B.每生成2 molAB放出(a-b) kJ热量
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键,放出a kJ能量
10.(2020高二上·娄底期中)已知反应:①101 kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ/mol下列结论正确的是(  )
A.碳的燃烧热的数值大于110.5 kJ/mol
B.①的反应热ΔH为221 kJ/mol
C.浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3 kJ/mol
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
11.(2020高二上·娄底期中)在恒温、恒容的密闭容器中进行反应2H2O2 2H2O+O2↑。若H2O2溶液的浓度由2.0 mol·L-1降到1.0 mol·L-1需20 s,那么H2O2浓度由1.0 mol·L-1降到0.5 mol·L-1所需的反应时间为(  )
A.大于10 s B.小于10 s C.10 s D.无法判断
12.(2020高二上·娄底期中)下列关于化学平衡常数的说法中错误的是(  )
A.化学平衡常数与压强、浓度无关
B.催化剂不能改变平衡常数的大小
C.化学平衡发生移动,平衡常数必定发生改变
D.平衡常数发生变化,化学平衡必定发生移动
13.(2020高二上·娄底期中)在恒温恒压下,向密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。2 min后,反应达到平衡,生成SO3为1.4 mol,同时放出热量Q kJ,则下列分析正确的是(  )
A.在该条件下,反应前后的压强之比为6∶5.3
B.若反应开始时容器容积为2 L,则0—2min内v(SO3)=0.35 mol·L-1·min-1
C.若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应,平衡后n(SO3)<1.4 mol
D.若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应,达平衡时放出热量大于Q kJ
14.(2020高二上·娄底期中)KClO3和KHSO3可发生下列反应: + → +Cl-+H+(未配平),已知酸性越强,该反应的反应速率越快。如图为反应速率v( )随时间(t)的变化曲线。下列有关说法错误的是(  )
A.KClO3和KHSO3发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3
B.反应开始阶段速率逐渐增大可能是c(H+)逐渐增高导致的
C.纵坐标为v( )时的v( )随时间(t)的变化曲线与原图曲线完全吻合
D.反应后期速率逐渐减小的主要原因是c( )、c( )降低
15.(2020高二上·娄底期中)用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:v(a)>v(c)、v(b)>v(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c)、K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)<M(c)、M(b)>M(d)
16.(2020高二上·娄底期中)在体积、温度都相同的条件下,反应2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)分别从下列两条途径建立平衡:
Ⅰ.A、B的起始物质的量均为4 mol;
Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为4 mol和12 mol。
以下叙述中错误的是(  )
A.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同
B.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的平均相对分子质量相同
C.达平衡时,Ⅰ途径所得混合气体的密度为Ⅱ途径所得混合气体密度的
D.达平衡时,Ⅰ途径的反应速率vA等于Ⅱ途径的反应速率vA
17.(2020高二上·娄底期中)一定条件下,在密闭容器中进行如下反应:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.4kJ mol-1。平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取措施最合理的是(  )
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
18.(2020高二上·娄底期中)在密闭容器中发生下列反应aA(g) cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.5倍,下列叙述正确的是(  )
A.A的转化率变大 B.平衡向正反应方向移动
C.D的体积分数变大 D.a<c+d
19.(2020高二上·娄底期中)某同学在研究Fe与 的反应时,进行了如图所示实验(部分夹持装置已略去)。
(1)实验Ⅰ中,铁与稀硫酸反应的离子方程式为   。
(2)实验Ⅱ中,铁丝表面迅速变黑,反应很快停止,其原因是   。
(3)实验Ⅲ中,加热试管A,产生大量气体,B中品红溶液褪色,D处始终未检测到可燃性气体,则试管A中产生的气体是   (填化学式),C的作用是   。
(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,同学们得出以下结论:
①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性,但原因不同,浓硫酸的氧化性源于+6价的硫元素,稀硫酸的氧化性源于   。
②造成反应多样性的因素有   。
20.(2020高二上·娄底期中)在100 ℃时,将0.100 mol N2O4气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中,隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据:
时间(s) 0 20 40 60 80
c(N2O4)/mol·L-1 0.100 c1 0.050 c3 c4
c(NO2)/mol·L-1 0.000 0.060 c2 0.120 0.120
(1)该反应的平衡常数表达式为   ;
从表中分析:c1   c2,c3   c4(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在上述条件下,从反应开始直至达到化学平衡时,N2O4的平均反应速率为   mol·L-1·s-1。
(3)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是_______(填字母序号)。
A.扩大容器的容积 B.再充入一定量的N2O4
C.分离出一定量的NO2 D.再充入一定量的He
(4)若在相同条件下,起始时只充入0.080 mol NO2气体,则达到平衡时NO2气体的转化率为   。
21.(2020高二上·娄底期中)
(1)已知反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常数为K1;
反应Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2。
在不同温度时K1、K2的值如下表:
  700 ℃ 900 ℃
K1 1.47 2.15
K2 2.38 1.67
反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH,平衡常数为K,则ΔH=   (用ΔH1和ΔH2表示),K=   (用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)是   (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) ΔH>0,CO2的浓度与时间的关系如图所示:
①该条件下反应的平衡常数为   ;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0 mol·L-1,则平衡时CO的浓度为    mol·L-1。
②下列措施中能使平衡时 增大的是   (填字母)。
A.升高温度 B.增大压强
C.再充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
22.(2020高二上·娄底期中)合成氨工业的核心反应是N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=Q kJ·mol-1。反应过程中能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化:E1   (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500℃、2×107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2,充分反应后,放出的热量   (填“<”、“>”或“=”)46.2 kJ,理由是   。
(3)关于该反应的下列说法中,正确的是_______(填字母)。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0 D.ΔH<0,ΔS<0
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】过滤;蒸馏与分馏;分液和萃取;海带成分中碘的检验
【解析】【解答】A.海带灼烧需要在坩埚中进行,故A不符合题意;
B.过滤需要用玻璃棒,故B不符合题意;
C.萃取时碘的苯溶液在上层,上层液体要从上口倒出来,不能从分液漏斗下端放出来,故C不符合题意;
D.利用碘和苯沸点不同,通过蒸馏来分离碘并回收苯,操作均正确,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.灼烧海带温度很高,烧杯承受高温
B.缺少玻璃棒引流易造成液体溅出
C.苯的密度比水小
D.碘很易升华,而有机物苯的沸点低
2.【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;阿伏加德罗定律及推论
【解析】【解答】考查气体的摩尔体积与阿伏加德罗定律。需要强调的是摩尔体积只针对于气体,而且对于气体只有在说明状况的条件下体积才有意义。
故答案为:B
【分析】气体摩尔体积必须指明温度和压强,一般情况下,是指标准状况下的气体摩尔体积。
3.【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A.NaBH4中氢元素的化合价升高,所以NaBH4是还原剂,故A错误;
B.NaBH4中氢元素的化合价升高,所以NaBH4是还原剂,水中氢元素化合价降低,所以水是氧化剂,故B错误;
C.NaBH4中氢元素的化合价升高,被氧化,硼元素化合价不变,故C错误;
D.化合价升高的元素是NaBH4中的氢元素,被氧化,水中的氢元素被还原,氧化剂和还原剂中H元素的化合价变化数值相同,物质的量之比为1:1,被氧化的元素与被还原的元素质量比为1:1,故D正确.
故选D.
【分析】反应NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑中,NaBH4中H元素化合价为﹣1价,水中H元素化合价为+1价,二者发生氧化还原反应生成H2,以此解答该题.
4.【答案】A
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.X与M分别为O元素、Si元素,组成的化合物为二氧化硅,为酸性氧化物,可与碱反应,能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,A说法符合题意;
B.N、Z两种元素分别为Cl、Al,两离子相差1个电子层,故氯离子半径大于铝离子,即前者较大,B说法不符合题意;
C.M、N两种元素分别为Si、Cl,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,则HCl比SiH4稳定,即后者的氢化物较稳定,C说法不符合题意;
D.点解熔融状态的NaCl时可生成氯气和Na,故工业制备Na,常用电解熔融的NaCl方法冶炼,D说法不符合题意。
故答案为A。
【分析】A、SiO2能与HF反应;
B、电子层数越大,离子半径越大;
C、非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强;
D、工业上常用电解熔融NaCl的方法制备金属Na;
5.【答案】D
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.铁与稀硫酸反应氢气,氢气排出试管内的空气,能防止Fe(OH)2被氧化,长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,A能达到实验目的;
B.金属钠在水、煤油的界面上下移动,能证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水),A能达到实验目的;
C.KMnO4与浓盐酸反应放出氯气,证明氧化性KMnO4>Cl2,氯气与KI反应生成碘单质,证明氧化性Cl2>I2,C能达到实验目的;
D.因碳酸氢钠不稳定,碳酸钠稳定,加热时,大试管中的温度高于小试管,比较稳定性应将碳酸氢钠放在温度低的小试管中,D不能达到实验目的。
答案为D。
【分析】A、Fe与稀硫酸反应生成的H2可排出装置内的空气,防止反应生成的Fe(OH)2被氧化;
B、根据金属Na在水、煤油界面的上下移动进行判断;
C、根据氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性分析;
D、加热过程中,大试管的温度较高,应放置Na2CO3;
6.【答案】A
【知识点】加成反应
【解析】【解答】A.CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl,符合加成反应的定义,属于加成反应,A符合题意;
B. +HNO3(浓) +H2O属于取代反应,B不合题意;
C.CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl属于取代反应,C不合题意;
D.CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O属于氧化反应,D不合题意;
故答案为A。
【分析】加成反应是指有机物中的不饱和键(碳碳双键或三键)断裂在两端分别与其他原子或原子团相连的反应,产物只有一种,据此结合选项进行分析。
7.【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;反应热和焓变
【解析】【解答】A.不同的反应,生成物与反应物的总能量的大小关系不确定,放热反应中,生成物总能量一定低于反应物总能量,A叙述不符合题意;
B.干冰气化需要吸收大量的热,这个变化是物理变化,为吸热过程,不是反应,B叙述不符合题意;
C.燃料有可燃性,酒精燃烧生成二氧化碳和水,并放出热量,燃料燃烧都放出热量,C叙述符合题意;
D.光照与点燃条件下,氢气与氯气反应的物质的状态均相同,则反应热相同,D叙述不符合题意;
答案为C。
【分析】A、结合放热反应和吸热反应的能量变化分析;
B、干冰的气化为物理变化;
C、酒精燃烧放出热量;
D、反应热只与物质的始态和终态有关,与反应条件无关;
8.【答案】D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.因为碳酸钙受热分解是吸热反应,所以CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量,A不符合题意;
B.吸热反应,焓变大于零,B不符合题意;
C.在CaCO3中,Ca2+和CO32-之间存在离子键,CO32-中,C与O之间存在共价键,故反应中有离子键断裂也有共价键断裂,旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成放出能量,C不符合题意;
D.需要加热才发生的反应不一定为吸热反应,如碳的燃烧需要加热,但该反应是放热反应,符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、反应条件为高温,导致生成物能量大于反应物;
B、反应为吸热反应,;
C、碳酸根与钙离子断裂,钙离子再与碳酸根中氧原子结合,化学反应,旧键断裂吸热,新键生成放热;
D、加热可能是点燃,使温度达到可燃物着火点;
9.【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应;有关反应热的计算
【解析】【解答】A.依据图象可知,1molA2和1molB2反应生成2molAB,每生成2molAB吸收(a b)kJ热量,故ΔH=+(a-b)kJ·mol-1,A叙述符合题意;
B.依据图象可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,反应为吸热反应,B叙述不符合题意;
C.依据能量图象分析可知反应物总能量低于生成物总能量,C叙述不符合题意;
D.由图可知,断裂1molA A和1molB B键,吸收akJ能量,D叙述不符合题意;
答案为A。
【分析】A、反应热ΔH=akJ/mol-bkJ/mol;
B、该反应为吸热反应;
C、根据能量图中物质能量的大小分析;
D、断裂化学键需要吸收能量;
10.【答案】A
【知识点】反应热和焓变;燃烧热;中和热
【解析】【解答】A.燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,所以根据反应①可知1mol完全燃烧放出的热量一定是大于110.5kJ,A符合题意;
B.①为放热反应,反应热ΔH为-221 kJ/mol,B不符合题意;
C.中和热是在一定条件下,稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量,浓硫酸溶于水会放出大量的热量,因此浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热不是-57.3 kJ/mol,C不符合题意;
D.醋酸是弱酸存在电离平衡,而电离是吸热的,所以稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出的热量小于57.3 kJ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、体现碳的燃烧热时,碳的燃烧产物应为CO2气体;
B、反应①的ΔH为-211kJ/mol;
C、浓硫酸稀释过程中放出热量;
D、CH3COOH电离过程中吸收热量;
11.【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】H2O2的浓度由2.0 mol·L-1降到1.0/L mol L-1需20 s,则这段时间的平均反应速率为:(2.0 mol L-1-1.0 mol L-1)÷20 s=0.05mol L-1 s-1,如果速率不变,则H2O2浓度由1.0mol L-1降到0.5mol L-1所需的反应时间为(1.0 mol L-1-0.5 mol L-1)÷0.05mol L-1 s-1=10s,但随着反应的进行,反应物浓度降低,反应速率逐渐减小,所以所需时间应大于10s,故答案为A。
【分析】随着反应的进行,溶液中H2O2的浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,因此反应所需的时间逐渐增大。
12.【答案】C
【知识点】化学平衡常数
【解析】【解答】A.化学平衡常数只与温度有关,与压强、浓度无关,A说法不符合题意;
B.催化剂能改变达到平衡时所用的时间,不能改变平衡常数的大小,B说法不符合题意;
C.化学平衡发生移动,改变的条件为浓度、压强时,平衡常数不发生改变,C说法符合题意;
D.平衡常数发生变化,则反应的温度一定发生改变,化学平衡必定发生移动,D说法不符合题意;
答案为C。
【分析】A、化学平衡常数只与温度有关;
B、催化剂不改变平衡移动,也不改变平衡常数;
C、不是温度引起的平衡移动,平衡常数保持不变;
D、平衡常数发生变化,则温度一定变化,平衡一定发生移动;
13.【答案】C
【知识点】化学平衡的计算
【解析】【解答】A.因为是恒温恒压条件下,所以平衡前后,压强不变,压强之比为1∶1,故A不符合题意;
B.若体积保持不变,则v(SO3)=0.35 mol·L-1·min-1,而事实上体积缩小,所以v(SO3)>0.35 mol·L-1·min-1,故B不符合题意;
C.在绝热条件下,温度升高,平衡左移,平衡后n(SO3)<1.4 mol,故C符合题意;
D.若改为恒温恒容,则原平衡左移,放出热量应小于Q kJ;故D不符合题意;
答案为C。
【分析】由题干数据可得平衡三段式如下:
据此结合选项进行计算。
14.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.反应中KClO3为氧化剂,KHSO3为还原剂,反应的化学方程式为 +3 =3 +Cl-+3H+,可知反应的氧化剂与还原剂的物质的量之 比为1∶3,故A不符合题意;
B.反应开始阶段氢离子浓度增大,由题给信息可知,速率逐渐增大可能是 c(H+)逐渐增高导致的,故B不符合题意;
C.反应的化学方程式为 +3 =3 +Cl-+3H+,v( )∶v( )=1∶3,纵坐标为v( )的v-t曲线与图中曲线不重合,故C符合题意;
D.反应后期虽然氢离子浓度增大,但c( )、c( )降低,反应速率减小,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、根据得失电子守恒确定氧化剂与还原剂的物质的量之比;
B、反应开始阶段,溶液中c(H+)较大,酸性较强,结合酸性对反应速率的影响分析;
C、结合反应速率之比等于化学计量数之比分析;
D、结合浓度对反应速率的影响分析;
15.【答案】C
【知识点】化学反应速率;化学平衡常数;化学平衡移动原理;摩尔质量
【解析】【解答】A.该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,CO的转化率越大,则T1<T2<T3,A不符合题意;
B.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,故温度T1<T3,温度越高,反应速率越快,故v(a)<v(c);b、d两点温度相同,压强越大,反应速率越大,b点大于d点压强,则v(b)>v(d),B不符合题意;
C.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,故温度T1<T3,降低温度平衡向正反应方向移动,则K(a)>K(c),平衡常数只与温度有关,b、d两点温度相同,平衡常数相同,则K(b)=K(d),C符合题意;
D.CO转化率的越大,气体的物质的量越小,而气体的总质量不变,由 可知,M越小;则可知M(a)>M(c),M(b)>M(d),D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 根据图像分析:正反应为放热反应,温度越高CO转化率越低判断温度大小;
B. 根据温度、压强对化学反应速率的影响判断a和c、b和d的反应速率大小;
C. 温度越高,化学平衡常数越小,判断各点的平衡常数关系;
D. CO转化率越大,n总越小,结合气体总质量不变,由M=判断.
16.【答案】D
【知识点】等效平衡
【解析】【解答】A.增大压强,平衡不移动,所以Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同,故A不符合题意;
B.平均相对分子质量等于总质量除以总物质的量,Ⅰ途径的总质量和总物质的量都是Ⅱ途径的 ,所以两条途径最终达到平衡时,体系内混合气体的平均相对分子质量相同,故B不符合题意;
C.密度等于混合气的总质量除以容器的体积,容器的体积是一定的,Ⅰ途径的总质量是Ⅱ途径的 ,所以达平衡时,Ⅰ途径所得混合气体的密度为Ⅱ途径所得混合气体密度的 ,故C不符合题意;
D.在其他条件相同时,压强越大,反应速率越快,达平衡时,Ⅰ途径的压强小于Ⅱ途径的压强,所以Ⅰ途径的反应速率vA小于Ⅱ途径的反应速率vA,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】途径Ⅱ可等效为A、B的起始物质的量为8mol。
A、反应前后气体分子数保持不变,增大压强,平衡不移动;
B、根据公式进行分析;
C、根据公式进行分析;
D、结合压强对反应速率的影响分析;
17.【答案】B
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.加催化剂同时升高温度,反应速率加快,但是催化剂不改变平衡状态,且升高温度平衡逆向移动,NO的转化率减小,故A不符合题意;
B.催化剂不改变平衡状态,增大压强,平衡正向移动,NO的转化率增大,且反应速率加快,故B符合题意;
C.升高温度平衡逆向移动,NO的转化率减小,充入N2平衡逆向移动,NO的转化率减小,故C不符合题意;
D.降低温度同时增大压强,平衡正向移动,NO的转化率增大,但反应速率不一定增大,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】此题是对反应速率和平衡移动的考查,结合浓度、温度、压强、催化剂对反应速率和平衡移动的影响分析。
18.【答案】D
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.由分析可知,平衡逆向移动,A的转化率变小,A不符合题意;
B.由分析可知,平衡逆向移动,B不符合题意;
C.平衡逆向移动,D的体积分数减小,C 不符合题意;
D.压强增大,平衡逆向移动,则a<c+d,D 符合题意。
故答案为:D。
【分析】反应达到平衡后,将气体体积压缩为原来的一半,则此时D的浓度为原来的2倍。当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.5倍,说明平衡逆向移动。据此结合选项进行分析。
19.【答案】(1)
(2)常温下,铁遇浓硫酸发生钝化
(3);吸收 ,防止污染环境
(4)+1价的氢元素;反应物的浓度、温度
【知识点】二氧化硫的性质;浓硫酸的性质实验
【解析】【解答】(1)实验Ⅰ中,Fe和稀硫酸反应生成 和 ,其离子方程式为 ;故答案为: 。
(2)实验Ⅱ中,铁丝表面迅速变黑,反应很快停止,在常温下,浓硫酸与铁接触时,会使铁表面生成一层致密的氧化膜而钝化;故答案为:常温下,铁遇浓硫酸发生钝化。
(3)实验Ⅲ中,加热试管A,产生大量气体,B中品红溶液褪色,D处始终未检测到可燃性气体,铁和浓硫酸反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,因此试管A中产生的气体是 , 会污染环境,因此C的作用是吸收 ,防止污染环境;故答案为: ;吸收 ,防止污染环境。
(4)①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性,但原因不同,浓硫酸的氧化性源于+6价的硫元素,稀硫酸的氧化性源于+1价的氢元素;故答案为:+1价的氢元素;故答案为:+1价的氢元素。
②常温下,铁和浓硫酸发生钝化,加热条件下反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,铁和稀硫酸反应生成氢气,因此造成反应多样性的因素有反应物的浓度、温度;故答案为:反应物的浓度、温度。
【分析】(1)铁与稀硫酸反应生成可溶性FeSO4和H2,据此写出反应的离子方程式。
(2)浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铁钝化。
(3)铁与浓硫酸在加热条件下反应生成SO2;随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成H2。
(4)①根据铁与浓硫酸、稀硫酸反应的产物分析;
②由实验过程中硫酸的浓度分析。
20.【答案】(1);c1(2)0.001mol·L-1·s-1
(3)B
(4)25%
【知识点】化学反应速率;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】(1)N2O4气体反应的方程式为N2O4 2NO2,则平衡常数的表达式为K= ;根据反应的物质的量之比等于化学计量数之比,NO2生成0.060mol/L,N2O4消耗0.030mol/L,则c1=0.070mol/L,同理,c(N2O4)= 0.050mol/L时,则c2=c(NO2)=0.1mol/L,c1<c2;60s时,NO2的浓度不再改变,反应达到平衡状态,则c3=c4;
(2)c(NO2)=0.120mol/L时,消耗c(N2O4)= 0.060mol/L,N2O4的平均反应速率= =0.001 mol·L-1·s-1;
(3)A.扩大容器的容积,反应体系中各物质的浓度均减小,A与题意不符;
B.再充入一定量的N2O4,平衡向生成NO2的方向移动,NO2的浓度增大,B正确;
C.分离出一定量的NO2,平衡向生成NO2的方向移动,但分离时导致浓度减小的程度大,NO2的浓度减小,C与题意不符;
D.再充入一定量的He,平衡不移动,NO2的浓度不变,D与题意不符;
答案为B。
(4)相同条件下,温度不变,则反应平衡常数不变,K= =0.36mol/L,
K= =0.36mol/L,求解x=0.020mol/L,容器的体积为1L,NO2气体的转化率= ×100%=25%。
【分析】(1)根据反应的化学化学方程式书写平衡常数的表达式;根据表格数据计算,确定各个浓度的相对大小。
(2)根据公式计算反应速率。
(3)结合浓度、压强对平衡移动的影响分析。
(4)根据平衡三段式和平衡常数的表达式进行计算。
21.【答案】(1)ΔH1-ΔH2;;吸热
(2)2.0;;A
【知识点】吸热反应和放热反应;盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)已知①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)△H1,②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)△H2,据盖斯定律,① ②得:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)△H=△H1 △H2;反应的 , , ,所以 ;K1随温度的升高而增大,K2随温度升高而减小,则K随温度升高而增大,说明正反应吸热,故答案为:ΔH1-ΔH2; ;吸热;
(2)①据图分析平衡时二氧化碳的浓度分别为0.5mol/L,二氧化碳的浓度变化为:1.5mol/L 0.5mol/L=1mol/L,根据反应方程式可知反应生成CO的浓度为1mol/L,则该反应的平衡常数 ,若CO2的起始浓度为2.0mol L 1,据方程式可知,反应的二氧化碳的浓度与生成CO浓度相等,设二者的浓度为xmol/L,则平衡时二氧化碳浓度为(2.0 x)mol/L, ,解得:x= ,故答案为:2.0; ;
② 为该反应的平衡常数,平衡常数随温度变化,不随浓度压强等因素变化,反应是吸热反应,升温平衡时K增大。
A. 升高温度,平衡正向进行,平衡常数增大,故A正确;
B. 增大压强,平衡不动,平衡常数不变,故B不正确;
C. 充入一定量二氧化碳,平衡向着正向移动,由于温度不变,则平衡常数不变,故C不正确;
D. 铁粉为固体,再加入铁粉后,平衡不发生移动,则该反应的平衡常数不变,故D不正确。
故答案为:A。
【分析】(1)根据盖斯定律计算反应热;根据各个反应平衡常数的表达式进行分析;结合温度对平衡常数的影响分析反应的热效应。
(2)①结合平衡三段式进行计算;
②根据温度、浓度、压强对平衡移动的影响分析。
22.【答案】(1)减小
(2)<;此反应为可逆反应,0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反应,所以放热小于46.2 kJ
(3)D
【知识点】催化剂;焓变和熵变;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)催化剂能够降低反应的活化能,故E1减小;
(2)N2和H2的反应为可逆反应,则充入0.5mol N2和1.5mol H2充分反应,不能完全反应,则释放的热量小于46.2kJ;
(3)根据图像,反应为放热反应,则ΔH<0,根据反应的方程式,反应为气体的物质的量减小的反应,即ΔS<0,答案为D。
【分析】(1)催化剂可降低反应所需的活化能。
(2)N2与H2的反应为可逆反应,因此0.5molN2与1.5H2不完全反应,据此分析。
(3)根据能量图判断ΔH,根据反应前后气体分子数的变化判断ΔS。
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