【文档说明】陕西省西安市第一中学2020-2021学年高二上学期期中考试化学试卷【精准解析】.doc,共(20)页,557.000 KB,由小赞的店铺上传
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西安市第一中学2020-2021学年度第一学期期中考试高二化学试题可能用到的相对原子质量:H-1C-12O-16S-32一、选择题(每题只有一个正确选项)1.固体酒精是目前饭桌上常用的火锅燃料,关于固体酒精燃烧过程的叙述正确的是()A.不发生状态变化B.反应中化学能转化为热能
C.没有化学键断裂D.不存在氧化还原反应【答案】B【解析】【详解】固体酒精的燃烧由固态变为气态,是放热反应,反应中化学能转化为热能。该反应也是氧化还原反应,存在化学键的断裂和生成,故B项正确。2.下图为反应Br+H2→HBr+H的能量与反应历程示意图,以下叙述正确的是()A.正反应为放
热反应B.正反应的能量变化量为E1与E2的差值C.该反应的ΔH<0D.反应物总能量高于生成物总能量【答案】B【解析】【详解】A.反应物的总能量低于生成物的总能量,则正反应为吸热反应,故A错误;B.由图可知,正反应的能量变化量为E1
与E2的差值,故B正确;C.反应物的总能量低于生成物的总能量,则正反应为吸热反应,ΔH>0,故C错误;D.反应物的总能量低于生成物的总能量,故D错误;故选B。3.标准状态下,气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—
O和O=O键的键焓ΔH分别为436kJ·mol-1、463kJ·mol-1和495kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是A.H2O(g)==H2+1/2O2(g)ΔH=-485kJ·mol-1B.H2O(g)==H2(g)+1/2O2(g)ΔH=+485kJ·mo
l-1C.2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)ΔH=+485kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)ΔH=-485kJ·mol-1【答案】D【解析】【详解】化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,断裂化学键需要吸收能量,形成化学键需要释放能量,
根据H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g),该反应的能量变化为2×463kJ/mol-436kJ/mol-495kJ/mol2=+242.5kJ/mol,化学反应逆向进行,反应热数值不变,符号相反,化学方程
式系数加倍,反应热加倍,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-485kJ/mol,答案选D。4.C、H2、CH4都是优质的能源物质,目前对这三种物质的研究是燃料研究的重点,下列关于这三种物质的研究方向中可行的是()A.寻找优质催化剂使CO2与H2O反应生成CH4与O2
,并放出热量B.寻找优质催化剂,在常温常压下使CO2分解生成碳与O2C.寻找优质催化剂,利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成可燃气体(CO、H2)D.将固态碳合成为C60,以C60作为燃料【答案】C【解析】【详
解】A.根据盖斯定律分析,甲烷与氧气的反应为放热反应,可知CO2与H2O反应生成CH4和O2为吸热反应,故A错误;B.CO2分解应吸收能量,常温常压下不反应,故B错误;C.大气中的CO2和海底开采的CH4合成合成气(CO、H2),具有可行性,利用优质催化
剂、太阳能实现转化,故C正确;D.将固态碳合成C60,以C60作燃料,产物相同,没有研究价值,故D错误;故选C。5.下列各组物质的燃烧热相等的是A.碳和二氧化碳B.1mol碳和3mol碳C.3mol乙炔(C2H2)和1mol苯D.淀粉和纤维素【答案】B【解析】【详解】燃烧热是
指在一定条件下1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,因为要求燃烧热相等,只能是同种物质,即选项B正确。答案选B。6.对反应A+B=AB来说,常温下按以下情况进行反应:①20mL溶液中含A
、B各0.01mol②50mL溶液中含A、B各0.05mol③0.1mol·L-1的A、B溶液各10mL④0.5mol·L-1的A、B溶液各50mL四者反应速率的大小关系是A.②>①>④>③B.④>③>②>①C.①>②>④>③D.①>②>③>④【答案】A【解析】【详解】①c(A)=
c(B)=0.01mol0.02L=0.5mol·L-1;②c(A)=c(B)=0.05mol0.05L=1mol·L-1;③c(A)=c(B)=0.1mol/L2=0.05mol·L-1;④c(A)=c(B)=0.5mol/L2=0.25mol·L-1
;在其他条件一定的情况下,浓度越大,反应速率越大,所以反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③,故A正确;答案:A。7.已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧至反应物耗尽,共放出XkJ的热量.已知单质碳的燃烧
热为YkJ/mol,则1molC与2O反应生成CO的反应热H为()A.YkJ/mol−B.()10XYkJ/mol−−C.()5X0.5YkJ/mol−−D.()10XYkJ/mol+−【答案】C【解析】【详解】碳在氧气中燃烧,氧气不足发生反应
2C+O22CO,氧气足量发生反应C+O2CO2;3.6g碳的物质的量为3.6g12g/mol=0.3mol,6.4g的氧气的物质的量为6.4g32g/mol=0.2mol,n(C):n(O2)=3:2,介于2:1与1:1之间,所以上述反应都发生;令生成的CO为Xmol,CO2为Ymol,根据碳元
素守恒有X+Y=0.3,根据氧元素守恒有X+2Y=0.2×2,联立方程,解得X=0.2,Y=0.1;单质碳的燃烧热为YkJ/mol,所以生成0.1mol二氧化碳放出的热量为0.1mol×YkJ/mol=
0.1YkJ,所以生成0.2molCO放出的热量为XkJ-0.1YkJ;由于碳燃烧为放热反应,所以反应热△H的符号为“-”,故1molC与O2反应生成CO的反应热△H=-XkJ0.1YkJ0.2mol−=-(5X-0.5Y)kJ/mol,故答案为C。8.下列物质:①盐酸②食盐水③熔化的氯化钠④液态
氯化氢⑤铜⑥氨水⑦SO3⑧醋酸,其中可以导电并且属于强电解质的是()A.只有③B.①②③⑥⑧C.④⑤D.全部都是【答案】A【解析】【详解】①盐酸溶液中含有自由移动的离子,所以能导电,但其为混合物,故其不属于电解质;②食盐
水中含有自由移动的离子,所以能导电,但其为混合物,故其不属于电解质;③熔化的氯化钠有自由移动的离子,所以能导电,其在水溶液中可以全部电离,故其属于强电解质,符合题意;④液态氯化氢是强电解质,因没有自由电子或自由移动离子,所以其不导电;
⑤铜是单质,所以其既不是电解质也不是非电解质,铜中有自由电子,所以其能导电;⑥氨水中含有自由离子,所以其能导电,但其为混合物,故其不属于电解质;⑦SO3没有自由电子或自由离子,所以不导电,且其为非电解质;⑧醋酸中没有自由移动电子或自由移动离子,所以其不导电,其在
溶液中只有部分电离,属于弱电解质。综上所述,本题选A。【点睛】能导电的物质必须含有自由电子或自由离子。注意:(1)电解质、非电解质均是化合物。(2)电解质导电必须有外界条件:水溶液或熔融状态。(3)电解质是一定条件下本身电离而导电的化合物。CO2、SO2
、SO3、NH3溶于水后也导电,但是与水反应生成的新物质电离而导电的,不是本身电离而导电的,故属于非电解质。(4)电解质的强弱由物质的内部结构决定,与其溶解度无关。某些难溶于水的化合物,如BaSO4、AgCl,虽
然溶解度很小,但溶解的部分是完全电离的,所以是强电解质。(5)电解质不一定导电,非电解质一定不导电;导电的物质不一定是电解质,不导电的物质不一定是非电解质。9.将5.6g铁粉投入足量的100mL2mol/L稀硫酸中,2min时铁粉刚好完全溶
解。下列有关这个反应的反应速率表示正确的是()A.铁的反应速率=0.5mol/(L·min)B.硫酸的反应速率=0.5mol/(L·min)C.2min末硫酸亚铁的反应速率=0.5mol/(L·min)D.氢气的反应速率=0.5mol/(L·min)【答案】B【解析】【
分析】n(Fe)=5.6g56g/mol=0.1mol,n(H2SO4)=0.1L2mol/L=0.2mol;根据反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑可知,H2SO4过量,且Δn(H2SO4)=0.1mol,则v(H2SO4)=0.1mol0.1L2min=0.5mol/(L∙min)
。【详解】A.一般情况下,固体或者纯液体的浓度为固定值,所以不用它们表示反应速率,A错误;B.经分析,v(H2SO4)=0.5mol/(L∙min),B正确;C.在一个反应中,不同物质的化学反应速率之比等
于相应物质的化学方程式中的系数之比,则v(FeSO4)=0.5mol/(L∙min),但是化学反应速率是某个时间段内的平均速率,不表示某个时间点的瞬时速率,C错误;D.对于在溶液中进行的反应,不讨论气体的反应速率,D错误;故选B。10.某反应:2A(g)3B(g)的各物质的浓
度隨时间变化如图所示,则有关反应速率表示正确的是()A.v(A)=0.1mol/(L·min)B.v(B)=0.2mol/(L·min)C.v(A)=v(B)=0.5mol/(L·min)D.v(A)=v(B)=0.3
mol/(L·min)【答案】A【解析】【详解】根据图像可知,反应进行到2min时,A、B的浓度都是0.3mol/L,所以A的反应速率可表示为:v(A)=、B的反应速率可表示为:v(B)=,所以答案选A。11.已知:C(s)+O2(g)
=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol;H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH=-241.8kJ/mol。欲得到相同的热量,需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为()A.0.62∶1B.393.5∶241.8C.1∶1D
.3.69∶1【答案】D【解析】【详解】根据C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol;H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH=-241.8kJ/mol。燃烧1mol固体碳和1mol氢气分别放出393.5kJ和241.8k
J的热量,欲得到相同的热量,固体碳和氢气的物质的量之比为241.8393.5,则固体碳和氢气的质量比为241.812393.52≈3.69,故选D。12.某温度下按如图安装好实验装置,在锥形瓶内盛6.5g锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入40mL2.5m
ol·L-1的硫酸,将产生的H2收集在一个注射器中,用时10s时恰好收集到气体的体积为50mL(若折合成0℃、101kPa条件下的H2体积为44.8mL),下列说法不正确的是A.用锌粒表示10s内该反应的速率为0.013g·s-1B.忽略锥形瓶溶液体积的变化,用H+来表示10s内该反应的速率0.0
1mol·(L·s)-1C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+来表示10s内反应的速率0.01mol·(L·s)-1D.用H2表示10s内该反应的速率为0.004mol·(L·s)-1【答案】C【解析】【详解】Zn+2H+
=Zn2++H2↑65g1mol1mol22.4L0.13g0.004mol0.002mol0.0448LA.用锌粒来表示10s内该反应的速率为0.13g10s=0.013g/s,故A正确;B.v(H+
)=(0.004mol÷0.04L)÷10s=0.01mol/(L·s),故B正确;C.v(Zn2+)=12vv(H+)=0.005mol/(L·s),故C错误;D.用H2来表示10s内该反应的速率为0.0448L22.4L/mol0.05L10s
=0.004mol/(L·s),故D正确;答案选C。13.考察下述自然界的一些自发变化,可发现它们有一些共同的特点。下列说法不.正确的是A.都有一定的方向性,按某一物理量标度由高到低自发进行B.都可以用来做功,自发过程一旦发生后体系做功的
本领就会降低C.有一定的进行限度,自发过程总是单向地趋向于非平衡状态D.有一定的数据差来判断自发变化能否发生【答案】C【解析】【详解】A.由图示可得,这些自然界中的自发变化,都是由高到低自发进行的,都有一定的方向性,故A正确;B.由图示可得,这些自然界中的自发变
化,都会对外作功,随着自发过程的进行,高低差逐渐减小,做功的本领逐渐降低,故B正确;C.由图示可得,这些自然界中的自发变化,随着自发过程的进行,自发反应总是单向地趋向于平衡状态,如气压相等时,就不能再起风,但空气仍在运动,故C错误;D.由图示可得,这些自
然界中的自发变化,都是由高到低自发进行的,都存在一定的数据差,当这些数据差为0时,就达到了平衡状态,故D正确;故选C。14.亚氨酸盐(如NaClO2等)可用作漂白剂,在常温避光条件下可保存一年,但在酸性条件下能生成亚氯酸,亚氯酸进而发生分解:5HClO2=4ClO
2↑+H++Cl-+2H2O。若在发生分解时加入稀硫酸,发现开始时反应缓慢,然后反应突然加快,并释放出大量ClO2,产生这种现象的原因是()A.酸使亚氯酸的氧化性增强B.溶液中的H+起催化作用C.溶液中的Cl-起催化作用D.逸出的ClO2使生成物的浓度降低【答案】C【解析】【详解】A.若是酸
使亚氯酸的氧化性增强,应该开始时反应速率应该就很快,故A错误;B.由于开始时溶液中就有氢离子,分解反应却非常慢,可见不是氢离子的催化作用,故B错误;C.反应开始时,溶液中氯离子浓度很小,随着反应的进行,溶液中氯离子浓度增大,反应速率加快,可见是氯离子的催化作用,故C正确;
D.逸出的ClO2使反应的生成物的浓度降低,不会出现反应速率突然加快现象,故D错误;故选C。15.下列能用勒夏特列原理解释的是()A.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深B.工业合成氨在500℃时进行C.H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜
色变深D.SO2制SO3的反应要使用催化剂【答案】A【解析】【详解】A.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后,硫氰根离子浓度增大,平衡正向移动,硫氰化铁浓度增大,溶液颜色变深,能够用勒夏特列原理解释
,故A选;B.合成氨为放热反应,升高温度,不利于氨气的生成,选择500℃主要考虑反应速率和催化剂的催化活性,与化学平衡无关,不能用勒夏特列原理解释,故B不选;C.H2、I2生成HI的反应前后气体计量数之和不变,压强不影响该反应平衡的移动,增大压强导致气体体
积减小,碘浓度增大,导致气体颜色加深,不能用平衡移动原理解释,故C不选;D.催化剂不影响化学平衡,不能用勒夏特列原理解释,故D不选;故选A。16.已知一定温度下,2X(g)+Y(g)mZ(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0),现有甲、乙两容积相等且固定的密闭容器,在保
持该温度恒定的条件下,向密闭容器甲中通入2molX和1molY,达到平衡状态时,放出热量bkJ;向密闭容器乙中通入1molX和0.5molY,达到平衡时,放出热量ckJ,且b>2c,则a、b、m的值或关系正确的是()A.m
=4B.a=bC.a<b2D.m≤2【答案】D【解析】【分析】甲、乙两容器是容积相等且固定的密闭容器,温度恒定时压强与物质的量成正比,两容器中X、Y的物质的量为2倍关系,若平衡不移动,则有b=2c,现b>2c,说明加压平衡正向移动,据此分
析。【详解】甲、乙两容器是容积相等且固定的密闭容器,温度恒定时压强与物质的量成正比,两容器中X、Y的物质的量为2倍关系,若平衡不移动,则有b=2c,现b>2c,说明加压平衡正向移动;增大压强,平衡向着体积缩小的方向移动,则有m<3,m不可能等于4,A项错误,D项正确;该反应为
放热的可逆反应,向密闭容器甲中通入2molX和1molY,达到平衡状态时,放出热量bkJ,可知b<a;没有给出其他的已知条件,无法确定a与2b的关系,故本题选择D。17.将等物质的量的CO和H2O(g)混合,在一定条件下发生反应
:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应至4min时,得知CO的转化率为31.23%,则这时混合气体对氢气的相对密度为()A.23B.11.5C.25D.28【答案】B【解析】设CO和H2O(g)的物质的量各1mol,则质量分别为28g
和18g。根据方程式的特点,该反应为气体总质量不变、气体总物质的量不变,所以混合气体的平均相对分子质量不变,平均相对分子质量=(28+18)÷2=23,则对氢气的相对密度是23÷2=11.5,故答案选B。18.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均会在工业生产硝酸过程中发生,其中反应Ⅰ、Ⅱ发生
在氧化炉中,反应Ⅲ发生在氧化塔中,不同温度下各反应的化学平衡常数如下表所示。下列说法正确的是温度(K)化学平衡常数反应Ⅰ:4NH3+5O2→4NO+6H2O反应Ⅱ:4NH3+3O2→2N2+6H2O反应Ⅲ:2NO+O2→2NO25001.1×10267.1×10341.3×1027002.1
×10192.6×10251.0A.使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可增大氧化炉中NO的含量B.通过改变氧化炉的温度可促进反应Ⅰ而抑制反应ⅡC.通过改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而抑制反应ⅡD.氧化炉出气在进入氧化塔前应进一
步提高温度【答案】A【解析】【详解】A.使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ,增大氧化炉中NO的含量,故A正确;B.升高温度,反应Ⅰ和反应ⅡK值均减小,则正反应均为放热反应,无法通过改变氧化炉的温度可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ,故B错误;C.反应Ⅰ和反应Ⅱ正反应均为增大压
强的反应,无法通过改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ,故C错误;D.氧化炉出气在进入氧化塔前应降低温度,提高氨气的转化率,故D错误;故答案选:A。19.已知(CH3COOH)2(g)2CH3COOH(g),经实验测得不同压强下,体系的平均摩尔质量(mMn=总
总)随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法正确的是()A.该过程的ΔH<0B.气体压强:p(a)<p(b)=p(c)C.平衡常数:K(a)=K(b)<K(c)D.测定乙酸的相对分子质量要在高压、低温条件【答案】B
【解析】【详解】A.D.由曲线看出,随温度升高平均相对分子质量减小,说明升高温度,平衡右移,为吸热反应,ΔH>0,A、D项错误;B.图中曲线为等压线,p(b)=p(c),在同一温度下,压强越高,平均摩尔质量越大,即p(a)<p(c),故B
项正确。C.温度越高,平衡常数越大,故b点平衡常数最大,C项错误;20.2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),达到平衡时,PCl5为0.4mol,如果此时移走1.0
molPCl3和0.5molCl2。在相同的温度下再达到平衡时PCl5的物质的量是()A.0.40molB.0.20molC.小于0.20molD.大于0.20mol,小于0.40mol【答案】C【解析
】【分析】达平衡后移走1.0molPCl3和0.50molCl2,重新到达的平衡,可以等效为开始加入1.0molPCl3和0.50molCl2到达的平衡,与原平衡相比压强减小,平衡向逆反应移动,反应物的转化率减小,故平衡时PCl5的物质的量小于原平衡的0.5倍。【详解】达平衡后移
走1.0molPCl3和0.50molCl2,重新到达的平衡,可以等效为开始加入1.0molPCl3和0.50molCl2到达的平衡,与原平衡相比压强减小,平衡向逆反应移动,反应物的转化率减小,故达新平衡时PCl5的物质的量小于原平衡的0.5倍,即达平衡时PCl5的物质的量小于0.4
mol×0.5=0.2mol,故选C。21.稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2ONH4++OH-,若要使平衡向左移动,同时使c(OH-)增大,应加入的物质或采取的措施是()①NH4Cl固体②硫酸③NaOH固体④水⑤加热⑥加入少量MgSO4固体A.①②
③⑤B.③⑥C.③D.③⑤【答案】C【解析】【详解】①加入NH4Cl固体,NH4+浓度增大,平衡逆向移动,c(OH-)减小,故①错误;②加入硫酸会消耗OH-,OH-浓度减小,平衡正向移动,故②错误;③加入NaOH固体,溶液中OH-浓度增大,电离平
衡逆向移动,故③正确;④加入水稀释,氨水的浓度减小,平衡正向移动,OH-浓度减小,故④错误;⑤弱电解质的电离为吸热过程,加热促进电离,平衡正向移动,故⑤错误;⑥加入少量MgSO4固体,OH-与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,平衡正向
移动,氢OH-浓度减小,故⑥错误;只有③正确,故答案为C。22.关于强弱电解质及非电解质的组合完全正确的是()选项ABCD强电解质NaClH2SO4CaCO3HNO3弱电解质HFBaSO4HClOHI非电解质Cl2蔗糖C2H5OHSO2A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】【分析】电
解质是溶于水溶液中或在熔融状态下就能够导电的化合物;其中,在水中完全电离的是强电解质,部分电离的是弱电解质;非电解质是溶于水溶液中和在熔融状态下不能够导电的化合物。【详解】A.Cl2是单质,而电解质和非电解质研究的都是化合物,故Cl2即不是强电解质,也不是非电
解质;其他物质分类正确;A不符合题意;B.BaSO4难溶于水,但是其溶于水的部分在水中完全电离,故BaSO4是强电解质;其他物质分类正确;B不符合题意;C.该组物质分类正确,C符合题意;D.HI在水中完全电离,是强电解质;其他物质分类正确;D不符
合题意;故选C。23.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如表:弱酸化学式HXHYH2CO3电离平衡常数7.8×10-93.7×10-15K1=4.4×10-7K2=4.7×10-11下列推断正确的是A.HX、HY两种弱酸的酸性
:HX>HYB.相同条件下溶液的碱性:NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3C.结合H+的能力:CO32->Y->X->HCO3-D.HX和HY酸性相同,都比H2CO3弱【答案】A【解析】【详解】A、根据电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HX>HCO3
->HY,则结合H+的能力:Y->CO32->X->HCO3-,选项A正确;B、酸越弱,其对应的盐的水解能力越强,故相同条件下溶液的碱性:NaY>Na2CO3>NaX>NaHCO3,选项B错误。C、根据电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HX>HCO3->HY,则结合H+的能力:Y->CO
32->X->HCO3-,选项C错误。D、HX与HY的电离平衡常数不相等,所以其酸性不相同,选项D错误。答案选A。24.常温时某溶液中,测得由水电离出的c(H+)为10-11mol/L,则对此溶液的下列叙述中,正确的是()A.一定是酸溶液B.可能是pH=3的酸溶液C.一定是碱溶液D.一定
是pH=11的碱溶液【答案】B【解析】【详解】常温时某溶液中,测得由水电离出的c(H+)为10-11mol/L,水的电离程度被抑制,酸或碱抑制水的电离,溶液中存在离子积常数Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,水电离出的氢离子浓
度和氢氧根离子浓度相同,若为酸溶液,水电离出氢氧根离子浓度c(OH-)=10-11mol/L,溶液中c(H+)=14111010−−mol/L=10-3mol/L,溶液的pH=3;若为碱溶液,溶液中c(OH-)=14111010−−mol/L=10
-3mol/L,c(H+)=10-11mol/L,溶液的pH=11,故选B。25.某温度下,重水(D2O)的离子积常数为1.6×10-15,若用定义pH一样规定pD=-lgc(D+),则在该温度下,下列叙述
正确的是A.纯净的重水中,c(D+)·c(OD-)>1.0×10-14B.lL溶解有0.01molDCl的重水溶液,其pD=2C.1L溶解有0.01molNaOD的重水溶液,其pD=12D.纯净的重水中,pD=7【答案】B【解析】A.该温度下重水(D2O)的离子
积常数为1.6×10-15<1.0×10-14,故A错误;B.c(DC1)=0.011molL=0.01mol/L,则c(D+)=0.01mol/L,所以pD=2,故B正确;C.c(NaOD)=0.011molL
=0.01mol/L,则c(D+)=151.6100.01−mol/L=1.6×10-13mol/L,则pD>12,故C错误;D.c(D+)=151.610−mol/L=4×10-8mol/L,所以pD>7,故D错误;故选B。二、填空及简答题26.比较下列各
组热化学方程式中ΔH的大小关系。(1)S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH1S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH2ΔH1________ΔH2(2)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)
+2H2O(l)ΔH1CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH2ΔH1________ΔH2(3)4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)ΔH14Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH2ΔH1________ΔH2【答案】(1).>(2).<(3)
.<【解析】【详解】(1)中两式相减得:S(s)===S(g)ΔH=ΔH1-ΔH2>0(固态硫变为硫蒸气是吸热过程),所以ΔH1>H2(气态硫比固体硫燃烧放出的热量多);(2)中两式相减得:2H2O(g)===2H2O(l)ΔH=ΔH1-ΔH2<0(水蒸气变为液态水是放热
过程),所以ΔH1<ΔH2(生成液态水比生成水蒸气放出的热量多);(3)中两式相减得:4Al(s)+2Fe2O3(s)===2Al2O3(s)+4FeΔH=ΔH1-ΔH2<0(铝热反应很剧烈,是典型而熟悉的放热反应),所以Δ
H1<ΔH2。27.在密闭容器中投入一定量的A和B发生反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)。(1)若开始时加入A物质mmol,欲使A与B的转化率相等,则加入B物质________mol。(2)相同的压强下,充入一定量的A
、B后,在不同温度下C的百分含量与时间的关系如图1所示。则T1(填“>”、“<”或“=”)______T2,该反应正反应方向的ΔH(填“>”、“<”或“=”)______0。(3)一定条件下,从正反应开始至达到化学平衡的过程中,混合气体的平均相对分子质量随时间的变
化如图2所示,测得达到平衡时A、B、C、D的物质的量均为1mol。①若在恒温恒容的条件下,向该平衡体系中再通入A、B、C、D各1mol,则体系中气体的平均相对分子质量(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)__________。②若恒温恒压的条件下,向原平
衡体系中再通入A、B、C、D各1mol,则体系中气体的密度(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)__________。【答案】(1).n(2).>(3).>(4).增大(5).不变【解析】【详解】(1)反应过程中体系中各物
质的变化量与方程式中各物质的化学计量数成正比。若使A、B的转化率相同,则需要按化学方程式中A、B的计量数之比投料,故当加入mmolA时,应加入nmolB。(2)根据“先拐先平”,T1>T2,T1时C%大于T2时C%,即升高温度,平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应,ΔH>0。(3)由
图2可知,随着反应的进行,混合气体平均相对分子质量增大,由于反应体系中各物质均为气体,故m+n>p+q。①在恒温恒容时再加入A、B、C、D各1mol,同时将体系中各物质的浓度同时增加一倍,即相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,平均相
对分子质量增大。②在恒温恒压时,再加入A、B、C、D各1mol,气体体积增加一倍,压强不变,平衡不移动,ρ不变。28.二氧化硫有以下反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=-42kJ/mol。在1L恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g),所得
实验数据如下:实验编号温度起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(SO2)n(NO2)n(NO)甲T10.800.200.18乙T20.200.800.16丙T20.200.30a(1)实验甲中,若2min时测得放出的热量是4.2kJ,则0~2min时间
内,用SO2(g)表示的平均反应速率v(SO2)=_______。(2)实验丙中,达到平衡时,NO2的转化率为________。(3)由表中数据可推知,T1________T2(填“>”“<”或“=”),判断的理由是________。【答案】(1).0.05mo
l/(L•min)(2).40%(3).<(4).T1时K=2.6,T2时K=1【解析】【分析】(1)可逆反应的△H表示1mol反应物完全反应时候的焓变,实验甲中,若2min时测得放出的热量是4.2kJ,据此计算消耗的反应物,再根据化学反应速率的计算公
式计算;(2)根据实验乙中的数据,可计算在温度为T2时的平衡常数,再结合三段式计算实验丙中达到平衡时NO2的转化率;(3)分别计算甲、乙实验平衡常数,结合温度对平衡的影响分析判断。【详解】(1)二氧化硫在一定条件下发生反应:SO2(g)+
NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)△H=-42kJ/mol,△H表示完全反应时候的焓变,实验甲中,若2min时测得放出的热量是4.2kJ,表明各组分均反应了0.1mol,则SO2的物质的量改变量为△n=0.1mol,恒容密闭容器的体积V=1L,反应所经
历的时间t=2min,因此以SO2表示的化学反应的平均速率为v=ct=nVt=0.1mol1L2min=0.05mol/(L•min),故答案为:0.05mol/(L•min);(2)根据实验乙中的数据,平衡时NO的物质的量为0.16mol,根据反应方程式:SO2(g)+NO2(g)⇌SO
3(g)+NO(g),反应物均消耗了0.16mol,生成了SO30.16mol,则平衡时,c(SO2)=0.2mol0.L16mol1−=0.04mol/L,c(NO2)=0.8mol0.L16mol1−=0.64mol/L,c(NO)=0.16mol1L=0.16mol/L
,c(SO3)=0.16mol1L=0.16mol/L,该反应的平衡常数为K=0.160.160.040.64=1,温度不变,平衡常数不变,因此在实验丙中,K=1,起始时,c(SO2)=0.2mol/L,c(NO2)=0.3mo
l/L,设反应消耗了xmol/L,则平衡时,c(NO2)=(0.3-x)mol/L,c(SO2)=(0.2-x)mol/L,c(SO3)=c(NO)=cmol/L,则有K=2()(x0.2x0x).3−−=1,解得:x=0.12mol/L,因此,平衡时,NO2的转化率=0.12mol/
L0.3mol/L×100%=40%,故答案为:40%;(3)实验甲中,若2min时测得放出的热量是4.2kJ,则消耗二氧化硫物质的量为0.1mol,平衡时NO为0.18mol,()()()()223SOg+NOgSOg+NOg(mol/L
)0.80.200(mol/L)0.180.180.180.18(mol/L)0.620.020.180.18起始反应平衡T1温度下平衡常数K=0.180.180.620.02=2.613≈2.6;根据(2)
的计算乙实验中T2温度下的平衡常数K=1,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,故T1<T2,故答案为:<;T1时,K≈2.6,T2时,K=1。29.t℃时,在两个相同的密闭刚性容器(恒容)中分别进行SO2和SO3相互转化的实验,反应的化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2
SO3(g),实验Ⅰ和实验Ⅱ的情况分别如图Ⅰ和图Ⅱ所示:分析数据发现:达到平衡时,平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ完全相同。(1)实验Ⅰ中SO2的起始浓度为1mol·L-1,则实验Ⅱ中SO3的起始浓度为____
____mol·L-1。(2)实验Ⅱ中O2的初始浓度为0.5mol·L-1,则实验Ⅰ中O2的初始浓度为________mol·L-1。(3)若起始浓度c(SO2)=mmol·L-1,c(O2)=nmol·L-1
,c(SO3)=pmol·L-1,在相同条件下进行实验,要求达到平衡时的状态与实验Ⅰ、Ⅱ完全相同,则m、n、p必须满足的条件是________。(4)若实验Ⅰ中SO2的转化率为a%,则实验Ⅱ中SO3的转
化率为________。【答案】(1).1(2).1(3).m+p=1、n+p2=1(4).1-a%【解析】【分析】平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ完全相同,说明实验Ⅰ、Ⅱ为完全等效平衡,根据(1)判断实验Ⅰ中SO2的起始浓度,根据(2)判断实验Ⅰ中O2的起始浓度,结合等效
平衡的特征和规律分析解答。【详解】(1)平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ完全相同,实验Ⅱ中SO3完全转化为SO2时,二氧化硫的浓度也应该为1mol•L-1,根据2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)知,三氧化硫的浓度应该是1mol/L,故答案为:1;(2
)平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ完全相同,二者为完全等效平衡,从正、逆不同方向建立平衡,结合(1)的计算可知Ⅱ中起始时有1mol/L的SO3和0.5mol/L的O2,若完全转化则相当于1mol/L的SO2和1mol/L的O2,则Ⅰ中O2的初始浓度为1mol•L-1,故答案为:1;(3)由(1)(2)
可知,实验Ⅰ中二氧化硫、氧气的起始浓度分别为1mol/L、1mol/L;若起始浓度c(SO2)=mmol•L-1,c(O2)=nmol•L-1,c(SO3)=pmol•L-1,在相同条件下进行实验,将SO3按化学计量数转化到左边,得到SO2浓度为pmo
l/L、O2浓度为p2mol/L;由于恒温恒容下的等效平衡,将三氧化硫完全转化为二氧化硫和氧气时,总的二氧化硫的浓度、氧气的浓度与实验I中二氧化硫、氧气起始浓度对应相等,应满足:m+p=1、n+p2=1,故答案为:m+p=1、n+p2=1;(4)实
验Ⅰ、实验Ⅱ为等效平衡,从正、逆不同方向建立平衡,由方程式可知起始浓度:c(SO2)=c(SO3),令起始浓度都是1mol/L,则二氧化硫浓度变化量为a%mol/L,由方程式可知平衡时c′(SO3)=a%mo
l/L,故SO3的转化率=1mol/La%mol/L1mol/L−=1-a%,故答案为:1-a%。【点睛】理解等效平衡规律是解题的关键,(4)因为可以根据“从正、逆不同方向建立的等效平衡时物质的转化率之和为1”直接判断。三、实验题30.某小组利用H2C2O4溶
液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。编号H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液温度/℃浓度/mol·L-1体积/mL浓度/m
ol·L-1体积/mL①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4溶液转化为MnSO4,每消耗1molH2
C2O4转移________mol电子。为了观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥________。(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号
是________(填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是__________。【答案】(1).2(2).2.5(3).②和③(4).①和②【解析】【详解】(1)H2C2O4中碳的化合价是+3价,CO2中碳的化合
价为+4价,故每消耗1molH2C2O4转移2mol电子,配平化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,为保证KMnO4完全反应,n(H2C2O4):n(KMnO4)≥2.5,故答案为:2,2.
5;(2)探究温度对化学反应速率影响,必须满足除了温度不同,其他条件完全相同,所以满足此条件的实验编号是:②和③;探究反应物浓度对化学反应速率影响,除了浓度不同,其他条件完全相同的实验编号是①和②,故答案为:②和③,①和②。31.
为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验:0.1mol·L-1醋酸溶液、0.1mol·L-1盐酸、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、CH3COONa晶体、NaCl晶体、CH3COONH4晶体、蒸馏水、锌粒、pH试纸、酚酞、NaOH溶液
等。(1)甲取出10mL0.1mol·L-1的醋酸溶液,用pH试纸测出其pH=a,确定醋酸是弱电解质,则a应该满足的关系是________,理由是________。(2)乙分别取pH=3的醋酸和盐酸各1mL,分别用蒸馏水稀释到100mL,然后用pH
试纸分别测定两溶液的pH,则可认定醋酸是弱电解质,判断的依据是___________。(3)丙分别取pH=3的盐酸和醋酸各10mL,然后加入质量相同的锌粒,醋酸放出H2的平均速率快,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?_______,请说明理由:_________。【答案】(1
).a>1(2).因醋酸是弱酸,不能完全电离(3).盐酸的pH=5,醋酸的pH<5(4).正确(5).由于醋酸是弱酸,随着反应的进行,醋酸不断电离,c(H+)变化小,产生H2的平均速率醋酸比盐酸快【解析】【分析】【详解】(1)因为弱电解质不完全电离,0.1mol/L的醋酸
溶液电离出c(H+)<0.1mol/L,故a应该满足的关系是a>1,故答案为:a>1;因醋酸是弱酸,不能完全电离;(2)分别取pH=3的醋酸和盐酸各1mL,分别用蒸馏水稀释到100mL,c(H+)变为了原来的100倍,故盐酸的pH=5,醋酸的pH<5,故答案为:盐酸的pH=5,醋酸的p
H<5;(3)因为醋酸不完全电离,故与锌粒反应时,c(H+)的变化小,故放出H2的平均速率快,故答案为:正确;由于醋酸是弱酸,随着反应的进行,醋酸不断电离,c(H+)变化小,产生H2的平均速率醋酸比盐酸快;【点睛】注意不同条件对于
电离平衡的影响。