山东省临沂市罗庄区学年高二上学期期末考试化学试题.docx
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山东省临沂市罗庄区学年高二上学期期末考试化学试题
山东省临沂市罗庄区2019-2020学年高二上学期期末考试试题
说明:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
考试时间为90分钟,满分100分。
2.答题前请将答题卡上有关项目填、涂清楚。
将第Ⅰ卷题目的答案用2B铅笔涂在答题卡上,第Ⅱ卷题目的答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡的相应位置上,写在试卷上的答案无效。
可能用到的相对原子质量:
H1C12O16S32Cl35.3Cr52Fe56Ce140
第I卷(选择题共48分)
一、选择题(本题共16个小题,每小题3分,共48分。
每小题只有一个选项符合题意)
1.下列叙述正确的是()
A. 升高温度活化能降低
B. 乙醇和汽油都是可再生能源,应大力推广“乙醇汽油”
C. 用电解水的方法制取大量氢气可以缓解能源不足的问题
D. 推广使用太阳能、风能、海洋能、氢能,有利于缓解温室效应
2.对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是()
A. HCl
B. 13M3+ C. CH3COO﹣
D.
3.下列反应的能量变化与如图一致的是()
A. 金属钠与水的反应 B. 盐酸与氢氧化钠的反应
C. 铝与氧化铁的铝热反应 D. 电解水制H2和O2
4.25℃时,在①0.01mol/L的盐酸,②pH=2的醋酸,③pH=12的氨水,④0.01mol/L的NaOH溶液4种溶液中,由水电离出的c(H+)的大小关系是()
A. ②>①>④>③
B. ①=②=③=④
C. ②=③>①=④
D. ②<①<③<④
5.已知醋酸、醋酸根离子在溶液中存在下列平衡:
CH3COOH+H2O
CH3COO﹣+H3O+K1=1.75×10﹣5mol•L﹣1,CH3COO﹣+H2O
CH3COOH+OH﹣K2=5.71×10﹣10mol•L﹣1
现将50mL0.2mol•L﹣1醋酸与50mL0.2mol•L﹣1醋酸钠溶液混合制得溶液甲,下列叙述正确的是()
A. 溶液甲的pH>7B. 对溶液甲进行微热,K1、K2同时增大
C. 恒温条件下,若在溶液甲中加入少量的NaOH溶液,溶液的pH明显增大
D. 若在溶液甲中加入5mL0.1mol•L﹣1的盐酸,则溶液中醋酸的K1会变大
6.反应CH3OH(l)+NH3(g)═CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度自发向右进行,若反应|△H|=17kJ/mol,|△H﹣T△S|=17kJ/mol,对于该反应下列关系正确的是()
A. △H>0,△H﹣T△S<0
B. △H<0,△H﹣T△S>0
C. △H>0,△H﹣T△S>0
D. △H<0,△H﹣T△S<0
7.取20mLpH=3的CH3COOH溶液,加入0.2mol·L-1的氨水,测得溶液导电性变化如下图,则加入氨水前CH3COOH的电离度为()
A. 0.5% B. 1.0% C. 0.1% D. 1.5%
8.“拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于
晶体的固态物质。
Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一,具有合金的某些优良物理性能。
下列有关这种拟晶的说法正确的是()
A. 无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价
B. Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁
C. Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料
D. 1molAl65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265mol电子
9.肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同,200℃时在Cu表面分解的机理如图。
已知200℃时:
反应Ⅰ:
3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g)ΔH1=-32.9kJ·mol-1,反应Ⅱ:
N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g)
ΔH2=-41.8kJ·mol-1
下列说法错误的是()
A. 图甲所示过程①是放热反应
B. 反应Ⅱ的能量过程示意图如乙图所示
C. 断开3molN2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1molN2(g)和4molNH3(g)的化学键释放的能量
D. 200℃时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)=N2(g)+2H2(g)ΔH=+50.7kJ·mol-1
10.一定条件下,aL密闭容器中放入1molN2和3molH2发生N2+3H2
2NH3的反应,下列选项中能说明反应已达到平衡状态的是()
A. c(N2):
c(H2):
c(NH3)=1:
3:
2
B. 2v(H2)=3v(NH3)
C. 单位时间内1个N≡N键断裂的同时,有6个N﹣H键断裂
D. 单位时间内消耗0.1molN2的同时,生成0.2molNH3
11.在100℃时,把0.5molN2O4通入体积为5L的真空密闭容器中,立即出现红棕色。
反应进行到2s时,NO2的浓度为0.02mol·L-1。
在60s时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍。
下列说法正确的是()
A. 前2s以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L-1·s-1
B. 在2s时体系内的压强为开始时的1.1倍
C. 在平衡时体系内N2O4的物质的量为0.25mol
D. 平衡时,N2O4的转化率为40%
12.25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:
Sn(s)+Pb2+(aq)
Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示。
下列判断正确的是()
A. 往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大
B. 往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小
C. 升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应△H>0
D. 25℃时,该反应的平衡常数K=2.2
13.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
K1=1.77×10-4
K1=4.9×10-10
K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11
下列选项正确的是()
A. 2CN-+H2O+CO2=2HCN+CO32-
B. 相同物质的量浓度的溶液的pH:
Na2CO3>NaHCO3>NaCN>HCOONa
C. 中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
D. 相同温度下,同浓度的酸溶液的导电能力顺序:
HCOOH>HCN>H2CO3
14.已知常温时CH3COOH的电离平衡常数为K。
该温度下向20mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。
下列说法中错误的是()
A. a点表示的溶液中c(H+)等于10-3mol·L-1
B. b点表示的溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)
C. c点表示CH3COOH和NaOH恰好反应完全
D. b、d点表示的溶液中
均等于K
15.常温下,向1L0.1mol·L-1NH4Cl溶液中,不断加入固体NaOH后,NH4+与NH3•H2O的变化趋势如图所示(不考虑体积变化和氨的挥发,且始终维持常温),下列说法错误的是()
A. 在M点时,n(OH-)-n(H+)=(a-0.05)mol
B. 随着NaOH的加入,c(H+)/c(NH4+)不断增大
C. M点溶液中水的电离程度比原溶液小
D. 当n(NaOH)=0.1mol时,c(OH-)>c(Cl-)-c(NH3•H2O)
16.亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,亚磷酸主要用作尼龙增白剂,电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如图(其中阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过)。
下列说法不正确的是()
A. 阳极的电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑
B. 产品室中发生的离子反应为HPO32-+2H+=H3PO3
C. 原料室中Na+浓度保持不变
D. 阴极室中溶液的pH逐渐升高
第
卷(非选择题共52分)
17.(8分)常温下,某水溶液M中存在的离子有:
Na+、A2−、HA−、H+、OH−,存在的分子有H2O、H2A。
根据题意回答下列问题:
(1)写出酸H2A的电离方程式__________________________。
(2)若溶液M由10mL2mol·L−1NaHA溶液与2mol·L−1NaOH溶液等体积混合而得,则溶液M的pH____7(填“>”、“<”或“=”),溶液中离子浓度由大到小顺序为_____________。
已知Ksp(BaA)=1.8×10−10,向该混合溶液中加入10mL1mol·L−1BaCl2溶液,混合后溶液中的Ba2+浓度为________mol·L−1。
(3)若溶液M由pH=3的H2A溶液V1mL与pH=11的NaOH溶液V2mL混合反应而得,混合溶液c(H+)/c(OH−)=104,V1与V2的大小关系为________(填“大于”、“等于”、“小于”、或“均有可能”)。
18.(8分)肼是一种高能燃料。
已知各共价键键能(断裂或形成1mol共价键时吸收或释放的能量)如下表:
N≡N
O=O
N-N
N-H
O-H
键能(KJ•mol﹣1)
946
497
154
391
463
(1)N2H4(g)+O2(g)
N2(g)+2H2O(l)△H=________KJ•mol﹣1。
(2)密闭容器中进行反应:
3Fe(s)+4H2O(g)
Fe3O4(s)+4H2(g)△H<0反应的化学平衡表达式为K=________。
(3)已知:
600℃时,上述反应的平衡常数K=16。
现有如图1甲(恒温恒压)和如图1乙(恒温恒容)两容器,起始时按下表所示分别加入各物质,体积为2L,在600℃时反应经过一段时间后均达平衡。
Fe
H2O(g)
Fe3O4
H2
甲/mol
2.0
1.0
2.0
0.5
乙/mol
2.0
2.0
2.0
1.0
①关于甲、乙容器,下列说法正确的是________。
A.反应开始时两容器内的逆反应速率:
甲<乙
B.若甲容器内气体的密度不再变化,则说明反应已达到平衡状态
C.若乙容器内气体的压强不再变化,则说明反应已达到平衡状态
D.平衡后添加Fe3O4,两容器内的平衡均逆向移动
②投料后甲5min达平衡,则此段时间内的平均反应速率v(H2)=________。
③平衡后若将乙容器体系温度突然降低100℃,如图2的图象中能正确反映平衡移动过程中容器内变化情况的是________。
(4)丙为恒容绝热容器,进行上述反应,起始与平衡时的各物质的量见右表:
Fe
H2O(g)
Fe3O4
H2
起始/mol
3.0
3.0
0
0
平衡/mol
m
n
p
q
Fe
H2O(g)
Fe3O4
H2
A/mol
3.0
3.0
0
0
B/mol
0
0
3.0
3.0
C/mol
m
n
p
q
若在达到平衡后的容器丙中,分别按照下列A、B、C三种情况继续添加各物质,则再次达平衡时,容器丙中H2的百分含量按由大到小的顺序______(用A、B、C表示)。
19.(11分)工业上利用氟碳铈矿(主要成分CeFCO3)提取CeCl3的一种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)CeFCO3中,Ce元素的化合价为________。
(2)酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换HCl不会造成环境污染。
写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式:
____________________。
(3)向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是__________________________。
(4)溶液中的c(Ce3+)等于1×10-5mol·L-1,可认为Ce3+沉淀完全,此时溶液的pH为________。
(已知KSP[Ce(OH)3]=1×10-20)
(5)加热CeCl3·6H2O和NH4Cl的固体混合物可得到无水CeCl3,其中NH4Cl的作用是_______________________。
(6)准确称取0.7500gCeCl3样品置于锥形瓶中,加入适量过硫酸铵溶液将Ce3+氧化为Ce4+,然后用0.1000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗25.00mL标准溶液。
(已知:
Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+)
①该样品中CeCl3的质量分数为________。
②若使用久置的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液进行滴定,测得该CeCl3样品的质量分数________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
20.(12分)铬是常见的过渡金属之一,研究铬的性质具有重要意义。
(1)在如图装置中,观察到装置甲铜电极上产生大量的无色气体;而装置乙中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量红棕色气体。
由此可得到的结论是________。
(2)工业上使用丙图装置,采用石墨作电极电解Na2CrO4溶液,使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,其转化原理为________。
(3)CrO3和K2Cr2O7均易溶于水,它们是工业废水造成铬污染的主要原因。
要将Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)常见的处理方法是电解法和铁氧磁体法。
①电解法:
将含Cr2O72-的废水通入电解槽内,用铁作阳极,在酸性环境中,加入适量的NaCl进行电解,使阳极生成的Fe2+和Cr2O72-发生反应,Fe2+和Cr2O72-反应的离子方程式为________。
阴极上Cr2O72-、H+、Fe3+都可能放电。
若Cr2O72-放电,则阴极的电极反应式为________;若H+放电,则阴极区形成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀,已知:
Cr3+
Cr(OH)3
CrO2-,要得到Cr(OH)3沉淀,则阴极区溶液pH的范围为________。
②铁氧磁体法:
在含Cr(Ⅵ)的废水中加入绿矾,在pH<4时发生反应使Cr(Ⅵ)转化为Cr (Ⅲ),调节溶液pH为6~8,使溶液中的Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)析出组成相当于Fe(Ⅱ)[Fe(Ⅲ)x·Cr(Ⅲ)2-x]O4(铁氧磁体)的沉淀,则铁氧磁体中x=________;若废水中Cr(Ⅵ)以CrO3计,用该法除去废水中的Cr(Ⅵ),加入的FeSO4·7H2O与CrO3的质量比为_______。
21.(13分)烟气(主要污染物SO2、NOX)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中的SO2、NOx的含量。
(1)O3氧化烟气中 SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:
NO(g)+O3(g)
NO2(g)+O2(g) ΔH=-200.9kJ·mol-1,
3NO(g)+O3(g)
3NO2(g) ΔH=-317.3kJ·mol-1 。
则2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)的ΔH=________kJ·mol-1
(2)T℃时,利用测压法在刚性反应器中,投入一定量的NO2发生反应3NO2(g)
3NO(g)+O3(g),体系的总压强p随时间t的变化如下表所示:
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
30
压强/MPa
20.00
21.38
22.30
23.00
23.58
24.00
24.00
①若降低反应温度,则平衡后体系压强p________24.00MPa(填“>”、“<”或“=”),原因是____________________________。
②15min时,反应物的转化率α=________。
③T℃时反应3NO2(g)
3NO(g)+O3(g)的平衡常数Kp=________(Kp为以分压表示的平衡常数,分压等于总压乘以该气体的物质的量分数)。
(3)T℃时,在体积为2L的密闭刚性容器中,投入2molNO2发生反应2NO2(g)
2NO(g)+O2(g) ,实验测得:
v正=k正c2(NO2),v逆=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。
在温度为T℃时 NO2的转化率随时间变化的结果如图所示(反应在5.5min时达到平衡):
①在体积不变的刚性容器中,投入固定量的NO2发生反应,要提高 NO2转化率,可采取的措施是________、________。
②由图中数据,求出该反应的平衡常数为___。
③计算 A点处 v正/v逆=_______(保留1位小数)。
【参考答案】
一、选择题(本题共16个小题,每小题3分,共48分。
每小题只有一个选项符合题意)
1.D2.D3.D4.B5.B6.A7.B8.C9.C10.C11.B12.D13.C14.C15.B16.C
17.(8分)
(1)H2A
H++HA−HA−
H++A2−(2分)
(2)>(1分)c(Na+)>c(A2−)>c(OH−)>c(HA−)>c(H+)(2分)5.4×10−10(2分)
(3)均有可能(1分)
18.(8分)
(1)﹣583(1分)
(2)
(1分)
(3)AB(2分)0.05mol·L-1·s-1(2分)B(1分)
(4)B>C>A(1分)
19.(11分)
(1)+3(1分)
(2)H2O2+2CeO2+6H+=2Ce3++4H2O+O2↑(2分)
(3)避免三价铈以Ce(BF4)3沉淀的形式损失或除去BF4-或提高CeCl3的产率(2分)
(4)9(1分)
(5)NH4Cl固体受热分解产生HCl,抑制CeCl3水解(2分)
(6)82.2%或82.17%(2分)偏大(1分)
20.(12分)
(1)由装置甲知铬的金属活动性比铜强,由装置乙知常温下铬在浓硝酸中钝化(2分)
(2)阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O(或2H2O-4e-=O2↑+4H+),使c(H+)增大,从而导致2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O反应发生(或使2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O的平衡逆向移动)(2分)
(3)①Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O(2分)
Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O(2分)8
②1.5(1分)13.9(2分)
21.(13分)
(1)+116.4(1分)
(2)<(1分)该反应是吸热反应,降低反应温度,平衡逆向移动,气体分子数减小,所以压强降低(2分)45%(2分)13.5MPa(2分)
(3)①升高温度将生成物之一及时分离(各1分)②0.25mol·L-1(2分)③9.1(2分)
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