内容正文:
2024级高二年级期中联考
化学试题
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.考试结束后,将答题卷交回。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ti-48 Cr-52 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Zn-65
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列叙述正确的是
A. 同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
B. 24g镁与27g铝中,含有相同的质子数
C. 1mol重水与1mol水中,中子数比为2:1
D. 1mol乙烷和1mol乙烯中,化学键数相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.设氧气和臭氧质量均为,氧气()中氧原子物质的量为,臭氧()中氧原子物质的量为,二者氧原子数相等,每个氧原子含8个电子,故电子数相同,A正确;
B.24g 物质的量为1mol,每个原子含12个质子,总质子数为;27g 物质的量为1mol,每个原子含13个质子,总质子数为,二者质子数不同,B错误;
C.重水()中1个原子含1个中子,1个原子含8个中子,1个分子含10个中子,1mol重水含个中子;普通水()中原子无中子,1个分子含8个中子,1mol水含个中子,二者中子数之比为,不是,C错误;
D.1个乙烷()分子含1个单键和6个键,共7个共价键,1mol乙烷含个化学键;1个乙烯()分子含1个双键和4个键,共6个共价键,1mol乙烯含个化学键,二者化学键数不同,D错误;
故选A。
2. 下列说法错误的是
A. 用溴水可以鉴别乙烷和乙烯
B. 交警使用酒精检测仪检测司机酒驾,利用了乙醇的氧化性
C. 丙烯和环丙烷互为同分异构体
D. 甲酸乙酯既可发生水解反应,又可以发生银镜反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烷为饱和烃,与溴水不反应;乙烯含碳碳双键,可与溴发生加成反应使溴水褪色,二者现象不同可鉴别,A正确;
B.酒精检测仪中检测试剂为强氧化性的重铬酸钾,检测过程中乙醇被氧化,体现乙醇的还原性,而非氧化性,B错误;
C.丙烯(分子式)和环丙烷(分子式)分子式相同、结构不同,互为同分异构体,C正确;
D.甲酸乙酯含有酯基可发生水解反应,其结构中含有醛基结构单元,可发生银镜反应,D正确;
故答案选B。
3. X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z、M同主族,M与Z组成的化合物的排放是形成酸雨的主要原因之一,X是元素周期表中原子半径最小的元素,Y与Z相邻,下列说法正确的是
A. 原子半径:M>Q>Z> Y
B. 气态氢化物稳定性:Y>Z>Q>M
C. X、Y、Z、M四种元素至少能形成三种离子化合物
D. Q的氧化物对应水化物的酸性强于M的氧化物对应水化物
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q是五种原子序数依次增大的短周期主族元素,X是元素周期表中原子半径最小的元素,则X为H元素;Z、M同主族,M与Z组成的化合物的排放是形成酸雨的主要原因之一,则Z为O元素、M为S元素;Y与Z相邻,则Y为N元素;Q的原子序数大于M,则Q为Cl元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则氧原子的原子半径小于氮原子,故A错误;
B.元素的非金属性越强,气态氢化物稳定性的稳定性越强,氧元素的非金属性强于氮元素,则水的稳定性强于氨气,故B错误;
C.氢、氮、氧、硫四种元素形成的硫酸铵、硫酸氢铵、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵都是离子化合物,故C正确;
D.次氯酸是弱酸,酸性弱于硫酸,故D错误;
故选C。
4. 下列气体制备实验设计中,药品和装置都合理的是
A. 图1:碳酸钠与盐酸反应制备CO2
B. 图2:铜片与稀硝酸反应制备NO
C. 图3:消石灰与氯化铵固体反应制备NH3
D. 图4:二氧化锰与浓盐酸反应制备Cl2
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸钠为粉末,且易溶于水,应该采用难溶于水的CaCO3与稀HCl反应制取CO2气体,A不合理;
B.Cu与稀硝酸反应产生NO气体,NO难溶于水,可用排水方法收集NO气体,用盛有NaOH溶液的烧杯盛装水,并可根据NO、O2与NaOH溶液发生反应的性质,来防止外逸的NO污染大气,B正确;
C.NH3是大气污染物,无尾气处理装置,C错误;
D.二氧化锰与浓盐酸在加热时发生反应制备Cl2,装置中无酒精灯加热,因此不能发生反应制取得到Cl2,D错误;
故合理选项是B。
5. 下列有关热化学方程式的评价合理的是
实验事实
热化学方程式
评价
A
已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ•mol-1,将稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) △H=-114.6 kJ•mol-1
正确
B
稀醋酸与稀氢氧化钠溶液混合
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)= CH3COONa(aq)+H2O(l) △H=-57.3k J•mol-1
不正确;因为醋酸状态为“l”,而不是“aq”
C
160 g SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量260.6 kJ
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq) △H=-130.3 kJ•mol-1
不正确;因为反应热为△H=-260.6 kJ•mol-1
D
已知25℃、101 kPa下,120g石墨完全燃烧放出热量3935.1 kJ
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.51 kJ•mol-1
不正确;同素异形体要注名称:C(石墨,S)
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A .因硫酸根和钡离子反应生成 硫酸钡沉淀,放出热量,所以反应热小于-114.6 kJ•mol-1,故A错误;
B.因醋酸是弱酸,电离时需要吸热,所以反应热大于-57.3k J•mol-1,故B错误;
C.因160g SO3(2mol)气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量260.6 kJ,则1mol SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量130.3kJ,故C错误;
D.因C有同素异形体,而同素异形体的能量是不同的,则评价合理,故D正确;
故选D。
6. 常温下,某一元酸HA溶液的pH为b,且有n(A﹣):n(HA)=1:99,某一元强碱溶液的pH为a,若将1体积的此强碱溶液与100体积的HA溶液混合,恰好完全反应。则a与b之和为
A. 18 B. 17 C. 16 D. 15
【答案】A
【解析】
【详解】已知常温下HA溶液中,同一溶液体系中物质的量之比等于浓度之比,因此已电离的HA占总HA的比例为。 HA是一元酸,电离出的浓度等于已电离的HA浓度,即,因此HA的总浓度为: ;
该一元强碱溶液的pH为,常温下溶液中浓度为,因此强碱电离出的浓度为: ;
1体积强碱和100体积HA溶液混合后恰好完全反应,说明二者提供的和可反应的的物质的量相等: , 代入体积关系,可得: 整理等式: ,指数相等可得: ,最终推导得。
答案选A。
7. 常温下,向浓度均为0.1 mol∙L-1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中,分别加入NaOH固体,lg随加入NaOH的物质的量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是
A. HX的酸性弱于HY的
B. a点由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol∙L-1
C. c点溶液中:c(Y-)>c(HY)
D. b点时酸碱恰好完全中和
【答案】C
【解析】
【详解】A.未加氢氧化钠时,相同浓度溶液中,HX的=12,而HY的<9,由于c(H+)×c(OH-)=Kw,则HX溶液中氢离子浓度更大,故HX的酸性强于HY,A错误;
B.a点溶液=12,结合c(H+)×c(OH-)=10-14可知c(OH-)=10-13 mol/L,水电离出的c(H+)等于溶液中c(OH-),即a点由水电离出的c(H+)=10-13 mol/L,B错误;
C.HY为0.01mol,c点加入NaOH为0.005mol,HY反应后剩余0.005mol,生成0.005molNaY,此时c点溶液为等浓度的HY、NaY混合溶液,c点溶液中=6,结合c(H+)×c(OH-)=10-14可知c(H+)=10-4mol/L,溶液呈酸性,说明HY的电离程度大于Y-的水解程度,则溶液中c点溶液中:c(Y-)>c(HY),C正确;
D.HY为0.01mol,b点加入NaOH为0.008mol,二者按物质的量1:1反应,故HY有剩余,D错误。
答案选C。
8. 室温下,pH均为12的两种溶液:①氨水.②氢氧化钠溶液。下列说法不正确的是
A. 两溶液中c(OH-):①=②
B. 两溶液的物质的量浓度:①=②
C. 两溶液分别加水稀释10倍,稀释后溶液的pH:①>②
D. 等体积的两溶液分别与同浓度的盐酸完全中和,消耗盐酸的体积:①>②
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为pH相同,根据Kw=c(H+)×c(OH-),则c(OH-)相等,故A说法正确;
B.pH相同,氨水属于弱碱,部分电离,氢氧化钠属于强碱,完全电离,因此c(NH3·H2O)>c(NaOH),故B说法错误;
C.氨水中加水,促进电离,氢氧化钠加水,c(OH-)减小,此时氨水中c(OH-)大于氢氧化钠中的,故C说法正确;
D.因为氨水的浓度大于氢氧化钠,相同体积时,氨水消耗的盐酸大于氢氧化钠,故D说法正确。
故选B。
9. 下列关于溶液酸碱性说法不正确的是
A. 313K时,Kw=2.9×10-14,则pH=7,溶液呈碱性
B. 25℃ 1L pH=5的氯化铵溶液,c(H+)=10-5mol/L,由水电离出n(OH-)=10-5mol
C. 某温度下,VaL 0.01mol/L pH=11的NaOH溶液,与VbL pH=1的H2SO4溶液混合呈中性,则Va∶Vb=1∶1
D. 100℃时,纯水的pH=6,呈中性
【答案】C
【解析】
【详解】A.313K下水的离子积为2.9×10-14,则纯水中c(H+)=c(OH-)==1.7×10-7mol/L,此时水的pH为6.77,某溶液pH为7说明该溶液呈碱性,A正确;
B.氯化铵为强酸弱碱盐,溶液呈酸性,由于铵根离子可以结合水电离出的OH-,水电离出的H+和OH-浓度相同,则pH=5的氯化铵溶液,c(H+)=10-5mol/L,由水电离出n(OH-)=10-5mol,B正确;
C.根据c(H+)Vb=c(OH-)Va计算,c(H+)=0.1mol/L,c(OH-)===10-3mol/L,则Va:Vb=100:1,C错误;
D.纯水中氢离子浓度与氢氧根浓度相同,水呈中性,D正确;
故答案选择C。
10. 室温下,①将浓度均为的盐酸与氨水等体积混合,混合液;②将浓度为盐酸与氨水等体积混合,混合液(忽略溶液体积变化)。下列判断错误的是
A. a<7 b<0.3
B. 常温下氨水的电离平衡常数
C. ②中混合液存在:
D. 将①与②混合液混合,则混合后溶液中存在:
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.①将浓度均为的盐酸与氨水等体积混合,二者恰好完全反应生成氯化铵和水,氯化铵水解显酸性,故混合液<7;②将浓度为盐酸与氨水等体积混合,因该混合液,故必须盐酸少量即b<0.3,A正确;
B.由题意列电荷守恒得:,因室温下混合液,说明溶液显中性,,所以,因等体积混合故=mol/L。常温下氨水中一水合氨的电离方程式为,故其电离平衡常数,B正确;
C.②中混合液存在物料守恒,<,故,C错误;
D.因①溶液显酸性,②溶液显中性,故将①与②混合液混合显酸性,>,由电荷守恒得:,故,D正确;
故选C。
11. 在体积为的恒容密闭容器中发生反应,图1表示℃时容器中、、物质的量随时间的变化关系,图2表示不同温度下平衡时的体积分数随起始的变化关系。则下列结论正确的是
A. 200℃时,反应从开始到平衡的平均速率
B. 由图2可知反应,正反应吸热且a=2
C. 若在图1所示的平衡状态下再向体系中充入和,此时
D. ℃时,向空容器中充入和,达到平衡时的体积分数小于0.5
【答案】BD
【解析】
【分析】图甲可知,时平衡时,A的物质的量变化量为,B的物质的量变化量为0.4 mol -0.2 mol =,C的物质的量变化量为0.2mol,各物质变化的物质的量之比等于化学计量数之比,所以反应方程式为:2A(g)+B(g)C(g);此温度下,平衡时A、B、C浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L,平衡常数K==25。
【详解】A.由图甲可知,时5min达到平衡,平衡时B的物质的量变化量为,故 ,A错误;
B.在一定的温度下,只要A、B起始物质的量之比刚好等于平衡化学方程式化学计量数之比,平衡时生成物C的体积分数就最大,A、B的起始物质的量之比∶,即a=2;由图乙可知,∶一定时,温度越高平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡向正反应移动,升高温度平衡向吸热反应方向移动,故正反应为吸热反应,B正确;
C.恒温恒容条件下,再向体系中充入0.2 mol B和0.2 mol C,由于B和C的化学计量数相等,所以Qc=K,平衡不移动,故,C错误;
D.由图1可知,时平衡时,A、B、C的物质的量变化量分别为、、,物质的量之比等于化学计量数之比,故x∶y∶z=∶∶∶1∶1,平衡时A 的体积分数为;时,向容器中充入2 mol A 和1 mol B达到平衡等效为原平衡增大压强,平衡向正反应移动,故达到平衡时,A 的体积分数小于,D正确。
故选BD。
12. 室温下,①将浓度均为的盐酸与氨水等体积混合,混合液;②将浓度为盐酸与氨水等体积混合,混合液(忽略溶液体积变化)。下列判断错误的是
A. a<7 b<0.3
B. 常温下氨水的电离平衡常数
C. ②中混合液存在:
D. 将①与②混合液混合,则混合后溶液中存在:
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.①将浓度均为的盐酸与氨水等体积混合,二者恰好完全反应生成氯化铵和水,氯化铵水解显酸性,故混合液<7;②将浓度为盐酸与氨水等体积混合,因该混合液,故必须盐酸少量即b<0.3,A正确;
B.由题意列电荷守恒得:,因室温下混合液,说明溶液显中性,,所以,因等体积混合故=mol/L。常温下氨水中一水合氨的电离方程式为,故其电离平衡常数,B正确;
C.②中混合液存在物料守恒,<,故,C错误;
D.因①溶液显酸性,②溶液显中性,故将①与②混合液混合显酸性,>,由电荷守恒得:,故,D正确;
故选C。
13. 5-氨基四唑硝酸盐受热迅速生成以N2为主的环境友好型气体,并放出大量的热,是制造HTPB火箭推进剂的重要原料。该盐结构简式如图,其中含一个平面五元环,下列说法不正确的是
A. 阴离子的空间构型为平面三角形
B. 第二周期中第一电离能介于B和N之间的元素有1种
C. 该化合物中五元环上的5个原子的杂化方式都相同
D. 5-氨基四唑硝酸盐的熔点低于NaNO3
【答案】B
【解析】
【详解】A.的中心原子价层电子对数为3,没有孤电子对(),空间构型为平面三角形,A正确;
B.因 N 的最外层轨道电子数处于半充满的稳定状态,因此N的第一电离能反常大于 O,Be 的价层电子排布处于全满的稳定结构,其第一电离能大于B,因此第一电离能介于在 B、N 间的第二周期元素有 Be、C、O 三种元素,B错误;
C.其中五元环为平面结构,可知该化合物中五元环上的原子均为sp2杂化,它们的杂化方式相同,C正确;
D.5-氨基四唑硝酸盐的阳离子的半径显著大于钠离子半径,离子键作用力小,故熔点低于NaNO3,D正确;
故选B。
14. X、Y、Z、M、W是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图甲所示,X、Y、Z、M形成的化合物如图乙所示,Z与W同主族。下列说法错误的是
A. 简单氢化物的熔沸点:Z>W
B. 简单离子的半径:W>Z>M
C. X2Z2和M2Z2中的化学键类型相同
D. 图乙化合物中的阴离子价层电子对数3
【答案】C
【解析】
【分析】已知X、Y、Z、M、W是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图1,则X位于第一周期,为氢元素,Y、Z位于第二周期,M、W位于第三周期;X、Y、Z、M可形成化合物,Z与W同主族,M形成+1价阳离子,其原子半径最大,则M为Na;Z形成2个共价键,则位于VIA族,则Z为氧元素,W为硫元素;Y形成4个共价键,则Y为碳元素,据此分析解答。
【详解】A.H2O分子间存在氢键,则熔沸点H2O>H2S,A正确;
B.Z为O元素,M为Na元素,W为S元素,电子层数越多,微粒半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,微粒半径越小,S2-含有3个电子层,Na+和O2-均含有2个电子层,核电荷数Na>O,则离子半径:r(S2-)>r(O2-)>r(Na+),B正确;
C.H2O2为共价化合物,分子中含有极性键和非极性键,而Na2O2为离子化合物,含有离子键和非极性键,化学键类型不完全相同,C错误;
D.图乙化合物中的阴离子价层电子对数3,D正确;
故选C。
第II卷(非选择题共58分)
二、非选择题(共4大题,58分)
15. 已知铝土矿的主要成分是,含有杂质(不溶于盐酸和水)、。工业上从铝土矿中提取铝可采用如图工艺流程:
请回答下列问题:
(1)沉淀B的主要成分为_______由物质M制取铝的化学方程式为_______;
(2)溶液A转化为溶液D发生的离子方程式为_______;
(3)溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为_______;
(4)沉淀C的成分是_______,逐滴向少量沉淀C中加入HI至沉淀全部溶解,所得产物能使淀粉溶液变_______色。
【答案】(1) ①. ②.
(2) 、H++OH-=H2O
(3)
(4) ①. Mg(OH)2和Fe(OH)3 ②. 蓝色
【解析】
【分析】SiO2不溶于盐酸和水,铝土矿中加过量盐酸,则Al2O3、Fe2O3、MgO分别溶于盐酸得到氯化铝、氯化铁和氯化镁,溶液A中加过量烧碱,先中和多余盐酸、沉淀金属离子生成不溶性碱氢氧化镁、氢氧化铁,铝离子转化为四羟基合铝酸根离子,溶液D主要成分为氢氧化钠和四羟基合铝酸钠溶液,溶液D中通入过量二氧化碳,得沉淀F为氢氧化铝、受热分解得M为氧化铝,电解氧化铝得到铝。
【小问1详解】
根据分析,沉淀B的主要成分为SiO2,物质M电解制取铝的化学方程式为;
【小问2详解】
溶液A主要含H+、Al3+、Fe3+、Mg2+,其中Fe3+、Mg2+转化为沉淀,得到溶液D的离子方程式为、H++OH-=H2O;
【小问3详解】
溶液D含四羟基合铝酸钠,通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为;
【小问4详解】
根据分析沉淀C的成分是氢氧化镁、氢氧化铁;沉淀C溶于强酸HI,且生成的铁离子可以将I-氧化成I2,即得到的产物可以使淀粉溶液变蓝色。
16. 已知下列反应:
i.
ii.
iii.
回答下列问题:
(1)CO的燃烧热为___________。
(2)根据上述信息,写出一氧化碳与过氧化钠在催化剂的作用下生成固体碳酸钠的热化学方程式___________。
(3)工业生产中CO2可用碱液吸收,发生如下反应:
i:
ii:
①反应的___________;
②标准状况下,1.12LCO2与足量的强碱溶液充分反应,放出的热量为___________kJ(用含x、y的式子表示)。
【答案】(1)283(或写成“”也可)
(2)
(3) ①. ②. 0.05x
【解析】
【小问1详解】
燃烧热是指可燃物完全燃烧生成最稳定的产物所释放的热量。由反应ii可知,完全燃烧放出热量,则完全燃烧放出热量,故的燃烧热为。
【小问2详解】
根据盖斯定律,将反应即可得到目标反应:,其焓变 ;所以其热化学方程式为:。
【小问3详解】
① 根据盖斯定律,将反应即可得到目标反应:,其焓变 ;
② 标准状况下,的物质的量为,与足量强碱反应生成碳酸盐,即发生反应i,由反应i可知,反应放出热量,则充分反应放出的热量为。
17. 完成下列问题
(1)用反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计原电池,正极电极反应为___________。
(2)如图为甲烷燃料电池原理示意图。
甲烷通入的一极的电极反应式:___________当电路中累计有2mol电子通过时,消耗的氧气体积为(在标准状况下)___________L。
(3)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D−Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池,结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
写出该电池的负极电极反应式___________;
(4)某学习小组用如下图所示装置A、B分别探究金属铝与稀氢氧化钠溶液的反应,实验过程中装置A中烧杯内的溶液温度升高,装置B中烧杯的电流计指针发生偏转,请回答以下问题。
装置B中Mg上的现象是___________,Al发生的电极反应式是___________。
【答案】(1)2Fe3++2e-=2Fe2+
(2) ①. CH4-8e-+10OH-=+7H2O ②. 11.2
(3)Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+H2O(l)
(4) ①. 有气泡冒出 ②.
【解析】
【小问1详解】
在反应 中, 的化合价降低,发生还原反应。在原电池中,正极发生还原反应,故正极的电极反应式为 。
【小问2详解】
甲烷燃料电池中,通入甲烷的一极为负极,发生氧化反应。由于电解质溶液为 溶液,呈碱性,甲烷失去电子生成的二氧化碳会与 反应生成 ,故电极反应式为 。正极通入氧气,电极反应式为 ,当电路中通过 电子时,消耗 的物质的量为 ,在标准状况下的体积为 。
【小问3详解】
根据电池总反应 可知,放电时 的化合价由 价升高到 价,失去电子,作负极。在强碱性电解质中, 失去电子结合 生成 和 ,负极电极反应式为 。
【小问4详解】
装置B构成了 溶液原电池。虽然 的金属性比 强,但在稀氢氧化钠溶液中, 能与 发生自发的氧化还原反应而 不能,因此 作负极, 作正极。正极上水中的氢离子得电子生成氢气,所以 电极上的现象是有气泡冒出。 在负极失去电子,在碱性条件下生成 四羟基合铝酸钠,电极反应式为 。
18. 完成下列问题
(1)已知反应A放出热量Q1 kJ,焓变为ΔH1;反应B放出热量Q2 kJ,焓变为ΔH2。若Q1>Q2,则ΔH1____ΔH2。
(2)火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸气。已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g),ΔH=+67.7 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),ΔH=-534 kJ·mol-1
则1 mol气体肼和NO2完全反应时的热化学方程式为_____________
(3)C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g),ΔH=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g),ΔH=-242.0 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g),ΔH=-283.0 kJ·mol-1
根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为_____________。
(4)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应:
N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+1.5O2(g)。
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),ΔH=a kJ·mol-1,
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),ΔH=b kJ·mol-1,
则N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+1.5O2(g)的ΔH=___________ kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。
【答案】(1)< (2)N2H4(g)+NO2(g)=1.5N2(g)+2H2O(g),ΔH=-567.85 kJ·mol-1
(3)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),ΔH=+131.5 kJ·mol-1
(4)(a-1.5b) kJ·mol-1
【解析】
【小问1详解】
放热反应的ΔH<0,放出的热量越多,ΔH越小。因此,Q1>Q2时,ΔH1<ΔH2。
【小问2详解】
将第一个已知热化学方程式逆向并乘以0.5,再与第二个方程式相加,消去O2(g),得到目标方程式。其焓变为ΔH=(-534-0.5×67.7) kJ·mol-1=-567.85 kJ·mol-1。
【小问3详解】
将CO(g)和H2(g)的燃烧方程式分别逆向,再与C(s)的燃烧方程式相加,得到目标方程式。根据盖斯定律,ΔH=[-393.5-(-283.0)-(-242.0)] kJ·mol-1=+131.5 kJ·mol-1。
【小问4详解】
将第二个已知热化学方程式逆向并乘以1.5,再与第一个方程式相加,消去H2(g),即得目标反应。因此,ΔH=(a-1.5b) kJ·mol-1。
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2024级高二年级期中联考
化学试题
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.考试结束后,将答题卷交回。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ti-48 Cr-52 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Zn-65
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列叙述正确的是
A. 同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
B. 24g镁与27g铝中,含有相同的质子数
C. 1mol重水与1mol水中,中子数比为2:1
D. 1mol乙烷和1mol乙烯中,化学键数相同
2. 下列说法错误的是
A. 用溴水可以鉴别乙烷和乙烯
B. 交警使用酒精检测仪检测司机酒驾,利用了乙醇的氧化性
C. 丙烯和环丙烷互为同分异构体
D. 甲酸乙酯既可发生水解反应,又可以发生银镜反应
3. X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z、M同主族,M与Z组成的化合物的排放是形成酸雨的主要原因之一,X是元素周期表中原子半径最小的元素,Y与Z相邻,下列说法正确的是
A. 原子半径:M>Q>Z> Y
B. 气态氢化物稳定性:Y>Z>Q>M
C. X、Y、Z、M四种元素至少能形成三种离子化合物
D. Q的氧化物对应水化物的酸性强于M的氧化物对应水化物
4. 下列气体制备实验设计中,药品和装置都合理的是
A. 图1:碳酸钠与盐酸反应制备CO2
B. 图2:铜片与稀硝酸反应制备NO
C. 图3:消石灰与氯化铵固体反应制备NH3
D. 图4:二氧化锰与浓盐酸反应制备Cl2
5. 下列有关热化学方程式的评价合理的是
实验事实
热化学方程式
评价
A
已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ•mol-1,将稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) △H=-114.6 kJ•mol-1
正确
B
稀醋酸与稀氢氧化钠溶液混合
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)= CH3COONa(aq)+H2O(l) △H=-57.3k J•mol-1
不正确;因为醋酸状态为“l”,而不是“aq”
C
160 g SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量260.6 kJ
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq) △H=-130.3 kJ•mol-1
不正确;因为反应热为△H=-260.6 kJ•mol-1
D
已知25℃、101 kPa下,120g石墨完全燃烧放出热量3935.1 kJ
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.51 kJ•mol-1
不正确;同素异形体要注名称:C(石墨,S)
A. A B. B C. C D. D
6. 常温下,某一元酸HA溶液的pH为b,且有n(A﹣):n(HA)=1:99,某一元强碱溶液的pH为a,若将1体积的此强碱溶液与100体积的HA溶液混合,恰好完全反应。则a与b之和为
A. 18 B. 17 C. 16 D. 15
7. 常温下,向浓度均为0.1 mol∙L-1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中,分别加入NaOH固体,lg随加入NaOH的物质的量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是
A. HX的酸性弱于HY的
B. a点由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol∙L-1
C. c点溶液中:c(Y-)>c(HY)
D. b点时酸碱恰好完全中和
8. 室温下,pH均为12的两种溶液:①氨水.②氢氧化钠溶液。下列说法不正确的是
A. 两溶液中c(OH-):①=②
B. 两溶液的物质的量浓度:①=②
C. 两溶液分别加水稀释10倍,稀释后溶液的pH:①>②
D. 等体积的两溶液分别与同浓度的盐酸完全中和,消耗盐酸的体积:①>②
9. 下列关于溶液酸碱性说法不正确的是
A. 313K时,Kw=2.9×10-14,则pH=7,溶液呈碱性
B. 25℃ 1L pH=5的氯化铵溶液,c(H+)=10-5mol/L,由水电离出n(OH-)=10-5mol
C. 某温度下,VaL 0.01mol/L pH=11的NaOH溶液,与VbL pH=1的H2SO4溶液混合呈中性,则Va∶Vb=1∶1
D. 100℃时,纯水的pH=6,呈中性
10. 室温下,①将浓度均为的盐酸与氨水等体积混合,混合液;②将浓度为盐酸与氨水等体积混合,混合液(忽略溶液体积变化)。下列判断错误的是
A. a<7 b<0.3
B. 常温下氨水的电离平衡常数
C. ②中混合液存在:
D. 将①与②混合液混合,则混合后溶液中存在:
11. 在体积为的恒容密闭容器中发生反应,图1表示℃时容器中、、物质的量随时间的变化关系,图2表示不同温度下平衡时的体积分数随起始的变化关系。则下列结论正确的是
A. 200℃时,反应从开始到平衡的平均速率
B. 由图2可知反应,正反应吸热且a=2
C. 若在图1所示的平衡状态下再向体系中充入和,此时
D. ℃时,向空容器中充入和,达到平衡时的体积分数小于0.5
12. 室温下,①将浓度均为的盐酸与氨水等体积混合,混合液;②将浓度为盐酸与氨水等体积混合,混合液(忽略溶液体积变化)。下列判断错误的是
A. a<7 b<0.3
B. 常温下氨水的电离平衡常数
C. ②中混合液存在:
D. 将①与②混合液混合,则混合后溶液中存在:
13. 5-氨基四唑硝酸盐受热迅速生成以N2为主的环境友好型气体,并放出大量的热,是制造HTPB火箭推进剂的重要原料。该盐结构简式如图,其中含一个平面五元环,下列说法不正确的是
A. 阴离子的空间构型为平面三角形
B. 第二周期中第一电离能介于B和N之间的元素有1种
C. 该化合物中五元环上的5个原子的杂化方式都相同
D. 5-氨基四唑硝酸盐的熔点低于NaNO3
14. X、Y、Z、M、W是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图甲所示,X、Y、Z、M形成的化合物如图乙所示,Z与W同主族。下列说法错误的是
A. 简单氢化物的熔沸点:Z>W
B. 简单离子的半径:W>Z>M
C. X2Z2和M2Z2中的化学键类型相同
D. 图乙化合物中的阴离子价层电子对数3
第II卷(非选择题共58分)
二、非选择题(共4大题,58分)
15. 已知铝土矿的主要成分是,含有杂质(不溶于盐酸和水)、。工业上从铝土矿中提取铝可采用如图工艺流程:
请回答下列问题:
(1)沉淀B的主要成分为_______由物质M制取铝的化学方程式为_______;
(2)溶液A转化为溶液D发生的离子方程式为_______;
(3)溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为_______;
(4)沉淀C的成分是_______,逐滴向少量沉淀C中加入HI至沉淀全部溶解,所得产物能使淀粉溶液变_______色。
16. 已知下列反应:
i.
ii.
iii.
回答下列问题:
(1)CO的燃烧热为___________。
(2)根据上述信息,写出一氧化碳与过氧化钠在催化剂的作用下生成固体碳酸钠的热化学方程式___________。
(3)工业生产中CO2可用碱液吸收,发生如下反应:
i:
ii:
①反应的___________;
②标准状况下,1.12LCO2与足量的强碱溶液充分反应,放出的热量为___________kJ(用含x、y的式子表示)。
17. 完成下列问题
(1)用反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计原电池,正极电极反应为___________。
(2)如图为甲烷燃料电池原理示意图。
甲烷通入的一极的电极反应式:___________当电路中累计有2mol电子通过时,消耗的氧气体积为(在标准状况下)___________L。
(3)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D−Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池,结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
写出该电池的负极电极反应式___________;
(4)某学习小组用如下图所示装置A、B分别探究金属铝与稀氢氧化钠溶液的反应,实验过程中装置A中烧杯内的溶液温度升高,装置B中烧杯的电流计指针发生偏转,请回答以下问题。
装置B中Mg上的现象是___________,Al发生的电极反应式是___________。
18. 完成下列问题
(1)已知反应A放出热量Q1 kJ,焓变为ΔH1;反应B放出热量Q2 kJ,焓变为ΔH2。若Q1>Q2,则ΔH1____ΔH2。
(2)火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸气。已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g),ΔH=+67.7 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),ΔH=-534 kJ·mol-1
则1 mol气体肼和NO2完全反应时的热化学方程式为_____________
(3)C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g),ΔH=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g),ΔH=-242.0 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g),ΔH=-283.0 kJ·mol-1
根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为_____________。
(4)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应:
N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+1.5O2(g)。
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),ΔH=a kJ·mol-1,
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),ΔH=b kJ·mol-1,
则N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+1.5O2(g)的ΔH=___________ kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。
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