内容正文:
绝密★启用前
长沙市一中广雅中学高二期中考试化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 下列说法正确的是
A. 测定盐酸和NaOH溶液反应的中和热时,每次实验均应测量三个温度,即盐酸的起始温度、NaOH溶液的起始温度和反应体系的最高温度
B. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=−57.3 kJ·mol−1,则稀H2SO4和稀Ca(OH)2溶液反应的中和热 ΔH=−2×57.3 kJ·mol−1
C. 燃烧热是指在101 kPa时可燃物完全燃烧时所放出的热量
D. S燃烧热的热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO3(g) ΔH=−315 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【详解】A. 中和热测定需要测定开始时酸、碱溶液温度,反应终止时的最高温度,再根据Q=m•c•△T和△H=-计算中和热,故A正确;
B. 中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol液态水放出的热量,同时SO42-和Ca2+生成CaSO4放热,所以稀H2SO4和稀Ca(OH)2溶液反应的中和热△H<-57.3 kJ•mol-1,故B错误;
C. 燃烧热是在25℃和101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,故C错误;
D. 燃烧热是1molS(s)燃烧生成稳定氧化物为SO2(g)时放出的热量,不是生成SO3(g)时放出的热量,故D错误;
故选:A。
【点睛】燃烧热:在25摄氏度,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热;中和热:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量叫做中和热。
2. 对下列实验的描述不正确的是
A. 图(a)所示的实验:根据检流计(G)中指针偏转的方向比较Zn、Cu的金属活泼性
B. 图(b)所示的实验:根据小试管中液面的变化判断铁钉发生析氢腐蚀
C. 图(c)所示的实验:根据温度计读数的变化用稀盐酸和稀NaOH溶液反应测定中和热
D. 图(d)所示的实验:根据两烧瓶中气体颜色的变化判断2NO2(g)⇌ N2O4(g)是放热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.形成原电池,锌做负极,铜做正极,不选A;
B.铁钉发生吸氧腐蚀,小试管中的液体液面上升,错误,选B;
C.通过温度的变化,测量盐酸和氢氧化钠反应的中和热,正确,不选C;
D.热水中颜色变深,说明温度升高,平衡向左移动,说明反应正向为放热反应,正确,不选D。
【点睛】
3. 如图是关于反应A2(g)+3B2(g)⇌2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图象,影响平衡移动的原因可能是
A. 升高温度,同时加压
B. 降低温度,同时减压
C. 增大反应物浓度,同时减小生成物浓度
D. 增大反应物浓度,同时使用催化剂
【答案】C
【解析】
【分析】从图象中可以看出,反应达平衡后,改变某条件,正反应速率瞬间突然增大,逆反应速率瞬间突然减小,则表明改变的条件不是单一的改变体系的温度、压强、催化剂,也不是改变某一种物质的浓度;v正>v逆,则表明平衡发生正向移动。
【详解】A.由于正反应为放热反应,所以升高温度,平衡逆向移动;由于反应物气体分子数大于生成物气体分子数,所以加压时,平衡正向移动,尽管不能确定平衡如何移动,但条件改变的瞬间,v正、v逆一定大于原平衡时的v正、v逆,A不合题意;
B.降低温度,同时减压,v正、v逆一定小于原平衡时的v正、v逆,B不合题意;
C.增大反应物浓度,v正比原平衡时大;减小生成物浓度,v逆比原平衡时小,达平衡前,有可能v正>v逆,C符合题意;
D.增大反应物浓度,同时使用催化剂,v正、v逆一定大于原平衡时的v正、v逆,D不合题意;
故选C。
4. 在一定温度下,容器内某一反应中、的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列叙述中正确的是
A. 反应的化学方程式为2MN B. 时,正逆反应速率相等,达到平衡
C. 时,正反应速率大于逆反应速率 D. 时,的浓度是浓度的倍
【答案】D
【解析】
【分析】根据图象分析,M在反应过程中物质的量增加,为生成物,N在反应过程中物质的量减小,为反应物,时刻二者物质的量数值相等,但后续物质的量仍继续改变,尚未达到平衡;之后物质的量不再变化,反应达平衡状态;同一密闭容器体积恒定,可以直接借助物质的量大小比较浓度;
【详解】A.从曲线变化的趋势看,逐渐减小,逐渐增加。当时,、均不为,分别为、;时由减至,减少,增加,说明、之间的量变关系为,A错误;
B.时、两物质的物质的量相等,且为,时刻后,M和N的物质的量仍在发生变化,说明反应还未达到平衡,此时正反应速率大于逆反应速率,并非正、逆反应速率相等,B错误;
C.时,、的物质的量不随时间改变,是化学平衡的特征,说明正、逆反应速率相等,C错误;
D.时为为,即的浓度为的倍,D正确;
故选D。
5. 反应3A(g)⇌2B(g)+C(g) △H<0的反应速率随时间变化如下图所示,在t1、t2、t3、t4时刻都只有一个条件发生改变。下列判断正确的是
A. t6~t7阶段,C的百分含量最大 B. t2~t3阶段,A的转化率最小
C. t3时,改变因素一定是使用了催化剂 D. t5时,改变因素一定是升高了温度
【答案】D
【解析】
【分析】图中,反应速率的变化可知,t1时改变条件,正反应速率连续变化,而逆反应速率突增,说明t1时改变的条件为增加了生成物的浓度,如增加C的浓度等,反应向逆反应方向移动,C的百分含量降低,A的转化率也降低; t3时改变条件后,正逆反应速率同等程度的增大,而该反应为前后气体体积不变的反应,所以t3时改变的条件为加入了催化剂或增大了体系压强 ,平衡不移动;t4时正逆反应速率同等程度的减小,说明t4时改变的条件为减小了体系压强,平衡不移动;根据反应方程式可知该反应正反应为放热反应,t5时改变条件后,正逆反应速率均发生突增,且逆反应增大的更多,所以t5时改变的条件为升高温度,平衡向逆向移动,A的转化率进一步减小, C的百分含量也减小;因此t6~t7阶段A的转化率最小,t0~t1阶段C的百分含量最大。
【详解】A.由上述分析可知,t0~t1阶段, C的百分含量最大,故A错误;
B.t6~t7阶段A的转化率最小,故B错误;
C.t3时改变条件后,正逆反应速率同等程度的增大,而该反应为前后气体体积不变的反应,所以t3时改变的条件为加入了催化剂或增大了体系压强,故C错误;
D.根据反应方程式可知,该反应正反应为放热反应,t5时改变条件后,正逆反应速率均发生突增,且逆反应增大的更多,所以t5时改变的条件为升高温度,故D正确;
故选D。
6. 可逆反应aA(g)+bB(s)⇌cC(g)+dD(g),其他条件不变,C的物质的量分数和温度(T)或压强(P)关系如图,其中正确的是( )
A. 使用催化剂,C的物质的量分数增加
B. 升高温度,平衡向逆反应方向移动
C. 化学方程式系数a>c+d
D. 根据图象无法确定改变温度后平衡移动方向
【答案】B
【解析】
【分析】可逆反应,当其他条件一定时,温度越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短。由图象(1)可知T2>T1,温度越高,平衡时C的体积分数φ(C)越小,故此反应的正反应为放热反应。当其他条件一定时,压强越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短。由图(2)可知P2>P1,压强越大,平衡时C的体积分数φ(C)越小,可知正反应为气体物质的量增大的反应,即a<c+d。
【详解】A.催化剂只改变化学反应速率,对平衡移动没有影响,使用催化剂,C的物质的量分数不变,A错误;
B.经分析,T2>T1,温度越高,平衡时C的体积分数φ(C)越小,故此反应的正反应为放热反应,升温平衡逆向移动,B正确;
C.经分析,P2>P1,压强越大,平衡时C的体积分数φ(C)越小,可知正反应为气体体积增大的反应,即a<c+d,C错误;
D.正反应为放热反应,升温平衡逆向移动,故D错误;
答案选B。
7. 已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,向密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,一定条件下反应达到平衡,在t2和t4时刻分别只改变一个条件(温度或压强),反应过程中正反应速率如下图所示,下列说法正确的是
注:t1~t2、t3~t4、t5之后各时间段表示达到平衡状态①、②、③
A. t2~t3时间段,平衡向逆反应方向移动
B. t4时刻改变的条件是减小压强
C. 平衡状态①和②,SO2转化率相同
D. 平衡状态①和②,平衡常数K值相同
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.t2~t3时正反应速率突然增大,随后又逐渐减小,说明平衡向正反应方向移动,A错误;
B.t4时刻,化学反应速率突然减小,后又逐渐减小,说明平衡向正反应方向移动,如果是降低压强,平衡逆向移动,则只能是降低温度,化学反应速率减慢,平衡正向移动,B错误;
C.在t2时刻增大压强,平衡正向移动,SO2的转化率增大,平衡状态②比①的SO2转化率高,C错误;
D.平衡状态①和②温度相同,平衡常数K值相同,D正确;
答案选D。
8. 今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A. ①、② 中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的均减小
B. 分别加入水稀释倍,四种溶液的pH:①>②>④>③
C. ①④两溶液等体积混合,所得溶液中c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+)
D. ④与 ②溶液混合后,若混合后溶液,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨水、氢氧化钠都呈碱性,氯化铵电离出的铵根离子与OH-结合形成弱电解质NH3·H2O,减小,故A正确;
B.弱电解质溶液中存在电离平衡,酸或碱加水稀释相同的倍数,弱电解质的pH变化小于强电解质,所以四种溶液的pH:①>②>④>③,故B正确;
C.、两溶液等体积混合,溶液中氨水过量,溶质为氯化铵和一水合氨,溶液显碱性,氨水的电离大于铵根离子的水解,则,故C错误;
D.盐酸是强酸,氢氧化钠是强碱,结合题中信息,两者浓度相同,若混合后溶液,则恰好完全反应,则,故D正确。
故选C.
9. 关于0.1 mol/L醋酸钠溶液,下列说法正确的是
A. 加少量水稀释时,增大
B. 向其中再加入少量醋酸钠晶体时,溶液中所有离子浓度都增大
C. 离子浓度大小比较:c(CH3COO-) >c(Na+) >c(OH-) > c(H+)
D. 向其中加入盐酸至恰好呈中性时,c(Na+) = c(CH3COO-)
【答案】A
【解析】
【详解】在醋酸钠溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。A项,加水稀释,促进CH3COO-的水解,n(CH3COOH)增大,n(CH3COO-)减小,=增大,正确;B项,再加入少量醋酸钠晶体,c(CH3COO-)增大,水解平衡正向移动,c(OH-)增大,但温度不变水的离子积不变,c(H+)减小,错误;C项,离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+),错误;D项,向溶液中加入HCl,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),溶液呈中性c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),错误;答案选A。
10. 常温下,下列离子浓度的关系正确的是
A. 0.2mol•L-1的CH3COONa溶液中c(CH3COO-)=a mol•L-1,0.1mol•L-1的CH3COONa溶液中c(CH3COO-)=b mol•L-1,则有a=2b
B. 0.2mol•L-1的CH3COONa溶液与0.1mol•L-1的HCl溶液等体积混合,溶液显酸性:c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C. 相同物质的量浓度的下列溶液中,c(NH4+)由大到小的顺序:(NH4)2SO4>(NH4)2CO3>NH4Cl>NH4HCO3
D. 0.1mol•L-1的HCN(弱酸)和0.1mol•L-1的NaCN等体积混合:c(HCN)+c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液越稀,水解程度越大,0.1mol•L-1的CH3COONa溶液中醋酸根水解程度更大,故a2b,A错误;
B.0.2mol•L-1的CH3COONa溶液与0.1mol•L-1的HCl溶液等体积混合,得到醋酸、氯化钠、醋酸钠等浓度的溶液,溶液显酸性,醋酸的电离程度大于醋酸根的水解程度,可知:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-),B错误;
C.相同物质的量浓度的溶液中,(NH4)2SO4和(NH4)2CO3溶液中浓度大,由于和水解相互促进,(NH4)2SO4溶液中浓度最大,NH4HCO3溶液中和水解相互促进,浓度最小,c()由大到小的顺序:(NH4)2SO4>(NH4)2CO3>NH4Cl>NH4HCO3,C正确;
D.0.1mol•L-1的HCN(弱酸)和0.1mol•L-1的NaCN等体积混合,根据电荷守恒,有c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),错误,
故选C。
11. 实验:①0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;② 向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液,出现浑浊;③ 向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是
A. 浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+ Cl-(aq)
B. 滤液b中不含有Ag+
C. ③中颜色变化说明AgCl 转化为AgI
D. 实验可以证明AgI比AgCl更难溶
【答案】B
【解析】
【详解】A.浊液a中含有AgCl,存在沉淀的溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),故A正确;
B.滤液为AgCl的饱和溶液,也存在沉淀的溶解平衡,即存在Ag+,故B错误;
C.向AgCl中滴加0.1mol•L-1KI溶液,白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀,故C正确;
D.向AgCl中滴加0.1mol•L-1KI溶液,白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀,实验证明AgI比AgCl更难溶,故D正确;
故选B。
12. 铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如下。下列说法不正确的是
A. 腐蚀过程中铜极上始终只发生: 2H++2e-= H2↑
B. 若水膜中溶有食盐将加快铁铆钉的腐蚀
C. 若在金属表面涂一层油脂能防止铁铆钉被腐蚀
D. 若将该铜板与直流电源负极相连,则铁铜均难被腐蚀
【答案】A
【解析】
【详解】A. 根据图示可知左侧Cu上发生吸氧腐蚀,右侧Cu上发生析氢腐蚀,则两个铜极上的反应是2H++2e-═H2↑,O2+4e-+4H+═2H2O,故A错误正确;B. 若水膜中溶有食盐,增加吸氧腐蚀介质的电导性,将加快铁铆钉的腐蚀,故B正确;C.在金属表面涂一层油脂,能使金属与氧气隔离,不能构成原电池,所以能防止铁铆钉被腐蚀,故C正确;D. 若将该铜板与直流负极相连,相当于外界电子由铜电极强制转送给铁,从而抑制铁失电子而不易腐蚀,故D正确。
13. 某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。下列说法正确的是
A. 正极反应为AgCl +e-=Ag +Cl-
B. 放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C. 若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
D. 当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
【答案】D
【解析】
【详解】A.电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl,正极发生还原反应,正极反应式为Cl2+2e-=2Cl-,故A错误;
B.由于电解质溶液为盐酸,所以负极产生的银离子迅速和氯离子在交换膜左侧溶液中生成AgCl沉淀,不可能有大量银离子移动到交换膜右侧,但H+从左侧移动到右侧,故B错误;
C.若用NaCl溶液代替盐酸,负极发生反应,正极发生反应Cl2+2e-=2Cl-,电池总反应不变,故C错误;
D.当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧产生0.01 mol Ag+与0.01molCl-反应产生AgCl沉淀,同时约有0.01 mol H+通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中,故左侧溶液减减少0.02 mol离子,故D正确;
选D。
14. 以惰性电极电解和的混合溶液,两电极上产生的气体标准状况下测定体积如下图所示,下列有关说法正确的是
A. 表示阴极上产生的气体,前产生的为
B. 原溶液中和物质的量之比为
C. 若时溶液的体积为 ,此时溶液的为
D. 若原溶液体积为 ,则原溶液中的物质的量浓度为
【答案】B
【解析】
【分析】以惰性电极电解和 的混合溶液,阳极依次发生 、 ;阴极依次发生 、 。则曲线a表示阳极产生的气体,曲线b表示阴极产生的气体,根据图象可知,生成的氯气是,物质的量是,转移电子是,;时铜离子恰好放电完毕,此时生成氧气是,物质的量是,则转移电子是,共转移电子为,所以根据电子得失守恒可知,析出铜是,因此硫酸铜是;
【详解】A.由分析知,阳极上先产生气体,a表示阳极上产生的气体,b为阴极生成气体的曲线,A错误;
B.根据以上分析,原溶液中和物质的量之比为: ,B正确;
C .阶段,阳极发生反应,阴极发生反应,溶液显酸性,,C错误;
D.,若原溶液体积为,则原溶液中的物质的量浓度为,D错误;
故选B。
第II卷(非选择题)
二、流程题:本大题共1小题,共8分。
15. 镧系金属元素铈常见有、两种价态,铈的合金耐高温,可以用来制造喷气推进器零件。请回答下列问题:
(1)雾霾中含有的污染物可以被含的溶液吸收,生成、物质的量之比为,试写出该反应的离子方程式:________________________________________________。
(2)用电解的方法可将上述吸收液中的转化为稳定的无毒气体,同时生成,其原理如图所示。
无毒气体从电解槽的________填字母代号口逸出。
每生成标准状况下 无毒气体,同时可再生________。
(3)铈元素在自然界中主要以氟碳铈矿的形式存在,其主要化学成分为。工业上利用氟碳铈矿提取的一种工艺流程如下图所示:
焙烧过程中发生的主要反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
向中加入溶液的目的是________________________________。
常温下,当溶液中的某离子的浓度时,可认为该离子沉淀完全。据此,在生成的反应中,加入溶液至至少达到________时,即可视为已沉淀完全。已知:
加热 和的固体混合物可得固体无水,其中的作用是_______________________。
【答案】(1)
(2) ①. c ②. 6
(3) ①. 1:4 ②. 避免以形式沉淀而损失或将全部转化为,提高产率 ③. 9 ④. 固体分解产生的可抑制的水解
【解析】
【分析】焙烧:原料焙烧,转化为、;酸浸:加溶解焙烧产物,分离出沉淀和溶液;转溶除杂:加,生成沉淀,同时得到溶液,和之前的溶液合并;沉铈:合并后的溶液加,沉淀出;结晶:加,得到晶体;脱水:和共热,抑制水解,得到无水;
【小问1详解】
雾霾中含有的污染物可以被含的溶液吸收,生成物质的量之比为,生成(N从+2→+3,失1e⁻)和(N从+2→+5,失3e⁻),共失去电子,对应消耗NO;被还原为,每个得1e⁻,根据得失电子守恒需要该反应的离子方程式为:;
【小问2详解】
电解池中阳极失去电子,则在阳极失去电子转化为,图中左侧电极连接电源正极,左侧为阳极,右侧为阴极,因此从电解槽的口流出,阴极是得电子转化为,则无毒气体从电解槽的口逸出;
标准状况下 气体为,阴极是得到电子转化为氮气,则阴极的电极反应式为 ,生成转移电子, 在阳极失去电子转化为,根据得失电子守恒,可再生;
【小问3详解】
根据流程图可知焙烧过程中与氧气反应生成、、,焙烧时中Ce为+3价,被氧化为中的+4价Ce,1mol 失去电子;参与反应得到电子,氧化剂为,还原剂为,二者物质的量之比为;
向中加入溶液的目的是生成沉淀和,使转变成;
当的浓度为: 时,沉淀完全,,则 ,则;
是强酸弱碱盐,直接加热结晶水合物会水解生成, 固体分解产生的可营造酸性环境,抑制的水解,所以加热 和的固体混合物可得固体无水。
三、实验题:本大题共2小题,共20分。
16. 用酸性溶液与溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。
(1)实验前先用酸性标准溶液滴定未知浓度的草酸。
反应原理:。
实验操作:取待测溶液放入锥形瓶中,用酸性标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作次,并记录数据。
滴定时,用________滴定管盛装标准酸性溶液填“甲”或“乙”。
滴定终点的现象为________________________。
实验时记录的实验数据如下,试计算所测溶液的浓度为________。
实验次数编号
待测液体积
滴入的标准液体积
对于该滴定实验的有关操作或误差分析正确的是________。
A.滴定前,要用对应装入的溶液润洗滴定管
B.锥形瓶水洗后未干燥直接装待测液,会造成测定的结果偏小
C.滴定前仰视读数而滴定结束时俯视读数,测得的浓度将会偏大
D.滴定开始时滴定管尖嘴有气泡,滴定结束后气泡消失,测得的浓度将偏小
(2)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:
实验编号
溶液
酸性溶液
温度
浓度
体积
浓度
体积
探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________填编号,下同,探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________。
测得某次实验恒温时溶液中物质的量与时间关系如图。由图可知在反应起始时变化不大,一段时间后快速增大,解释其中快速增大的原因:________________________。
【答案】(1) ①. 甲 ②. 滴入最后半滴标准液,锥形瓶中溶液从无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色 ③. 0.20 ④. A
(2) ①. 2和3 ②. 1和2 ③. 生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用,加快了反应速率
【解析】
【小问1详解】
甲是酸式滴定管,乙是碱式滴定管,酸性溶液应装入酸式滴定管中,故选甲;滴定终点的现象为:滴入最后半滴标准液,锥形瓶中溶液从无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色;
滴入的标准液体积平均体积溶液的浓度为;
A.滴定管必须用对应装入的溶液润洗,否则造成实验误差,A正确;
B.锥形瓶水洗后未干燥,待测液中溶质的物质的量不变,消耗标准液体积不变,不影响测定结果,B错误;
C.滴定前仰视读数而滴定结束时俯视读数,造成标准偏小,根据分析,待测偏低,C错误;
D.滴定管在滴定开始时尖嘴有气泡,滴定完成后气泡消失,造成标准偏大,根据分析,偏大,D错误;
故选A;
【小问2详解】
和浓度一样,只有温度不同,探究温度对化学反应速率影响的实验编号是和;和温度相同,浓度不同,探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是和;
随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,化学反应速率应该减慢,因此不是浓度的影响,温度不变对速率无影响,催化剂可以加快化学反应速率,应为对该反应起催化作用。
17. 二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问题:
(1)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
①电解时阳极电极反应式为__________________________。
②除去ClO2中的NH3可选用的试剂是___________(填标号)。
a.水 b.碱石灰 c.浓硫酸 d.饱和食盐水
(2)用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸:
Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;
Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;
Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中:
Ⅴ.用0.1000mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中:
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为______________________。
②玻璃液封装置的作用是______________________。
③V中加入指示剂,滴定至终点的现象是______________________。
④测得混合气中ClO2的质量为______g。
⑤某同学用某部分刻度模糊不清的50mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面处于如图所示的刻度处,则管内液体的体积________(填代号)。
a.等于23.60mL b.等于27.60mL c.小于23.60mL d.大于27.60mL
【答案】 ①. NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+ ②. c ③. 2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O ④. 吸收残留的ClO2 ⑤. 当加入最后一滴硫代硫酸钠标准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变 ⑥. 0.027 ⑦. d
【解析】
【分析】(1)电解时与电源正极相连的阳极失去电子,发生氧化反应,与电源负极相连的阴极得到电子发生还原反应。根据题中ClO2的制备过程,可知电解产物有H2、NCl3,据此可得出电极反应方程式。
(2)分析实验过程,可知实验过程中涉及的反应方程式有:2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,据此进行分析。
【详解】(1)①电解时阳极失去电子,发生氧化反应,结合题中电解过程生成的产物,可知阳极电极反应方程式为:NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+;答案为:NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+;
②根据ClO2和NH3的性质进项分析:
a.ClO2和NH3均易溶于水,不能用水和饱和食盐水来除去氨气,a项错误;
b.碱石灰不能吸收氨气,b项错误;
c.浓硫酸可以吸收氨气,且不影响ClO2,故除去除去ClO2中的NH3可选用的试剂浓硫酸。c项正确;
d.ClO2和NH3均易溶于水,不能用饱和食盐水来除去氨气,d项错误;
答案为:c;
(2)①由题给信息可知,ClO2通入锥形瓶把I-氧化为I2,自身被还原为Cl-,同时生成水,则锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为:2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O;答案为:2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O;
②由于ClO2是气体,容易挥发到空气中,所以玻璃液封装置的作用是吸收残余的ClO2气体,答案为:吸收残留的ClO2;
③根据淀粉遇碘变蓝,溶液中应是加入了淀粉作指示剂,当到达滴定终点时,I2完全转化为I-,溶液蓝色褪去。故滴定至终点的现象是:当加入最后一滴硫代硫酸钠标准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变;答案为:当加入最后一滴硫代硫酸钠标准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变;
④根据反应方程式:2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可得关系式:2ClO2~5I2~10S2O32-,由此可知混合气体中ClO2的质量为。答案为:0.027;
⑤图中液面读数为22.40mL,滴定管最大读数为50.00mL,故液面与最大读数间的液体体积差为27.60mL,因为滴定管尖嘴部分仍有一定的液体,则滴定管内液体体积应大于27.60mL,答案选d。答案为:d。
四、简答题:本大题共1小题,共8分。
18. 已知体积为 的恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),请根据化学反应的有关原理回答下列问题:
(1)一定条件下,充入 和 后,测得的体积百分含量为,则用表示该反应在这内的反应速率为____________。
(2)该反应的平衡常数表达式为________。
(3)如图表示该反应的速率随时间的变化的关系:据图分析:你认为时改变的外界条件可能是________。
(4)如图,是可自由平行滑动的活塞,在相同温度时,向容器中充入 ,关闭,向容器中充入 ,两容器内分别充分发生反应。已知起始时容器和的体积均为。试回答:
①反应达到平衡时容器的体积为 ,容器中转化率为________。
②若打开,一段时间后重新达到平衡,容器的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
【答案】(1)
(2)
(3)加入催化剂 (4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
列三段式:
后,测得的体积百分含量为,则,,反应消耗的二氧化硫的物质的量为 ,用表示该反应在这内的反应速率为:;
【小问2详解】
平衡常数计算为:平衡状态下生成物浓度的系数次方之积除以反应物浓度系数次方之积 ,即 ;
【小问3详解】
因为时刻,正逆反应速率均突然增大,且逆反应速率=正反应速率,平衡不发生移动,改变的外界条件可能是加入催化剂;
【小问4详解】
①反应达到平衡时容器的体积为 为恒压条件下,容器的容积与气体的物质的量成正比,说明达到平衡时气体的物质的量为反应前的倍,即平衡时混合气体的物质的量为2mol×1.2= ,设反应消耗三氧化硫的物质的量为,则
则 0.5 ,x=0.8,三氧化硫的转化率为;
若打开,一段时间后重新达到平衡,在恒温恒压条件下,与向中进入三氧化硫达到的平衡为等效平衡,所以达到平衡时整个容器的容积为 ,所以容器的体积为 。
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长沙市一中广雅中学高二期中考试化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 下列说法正确的是
A. 测定盐酸和NaOH溶液反应的中和热时,每次实验均应测量三个温度,即盐酸的起始温度、NaOH溶液的起始温度和反应体系的最高温度
B. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=−57.3 kJ·mol−1,则稀H2SO4和稀Ca(OH)2溶液反应的中和热 ΔH=−2×57.3 kJ·mol−1
C. 燃烧热是指在101 kPa时可燃物完全燃烧时所放出的热量
D. S燃烧热的热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO3(g) ΔH=−315 kJ·mol-1
2. 对下列实验的描述不正确的是
A. 图(a)所示的实验:根据检流计(G)中指针偏转的方向比较Zn、Cu的金属活泼性
B. 图(b)所示的实验:根据小试管中液面的变化判断铁钉发生析氢腐蚀
C. 图(c)所示的实验:根据温度计读数的变化用稀盐酸和稀NaOH溶液反应测定中和热
D. 图(d)所示的实验:根据两烧瓶中气体颜色的变化判断2NO2(g)⇌ N2O4(g)是放热反应
3. 如图是关于反应A2(g)+3B2(g)⇌2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图象,影响平衡移动的原因可能是
A. 升高温度,同时加压
B. 降低温度,同时减压
C. 增大反应物浓度,同时减小生成物浓度
D. 增大反应物浓度,同时使用催化剂
4. 在一定温度下,容器内某一反应中、的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列叙述中正确的是
A. 反应的化学方程式为2MN B. 时,正逆反应速率相等,达到平衡
C. 时,正反应速率大于逆反应速率 D. 时,的浓度是浓度的倍
5. 反应3A(g)⇌2B(g)+C(g) △H<0的反应速率随时间变化如下图所示,在t1、t2、t3、t4时刻都只有一个条件发生改变。下列判断正确的是
A. t6~t7阶段,C的百分含量最大 B. t2~t3阶段,A的转化率最小
C. t3时,改变因素一定是使用了催化剂 D. t5时,改变因素一定是升高了温度
6. 可逆反应aA(g)+bB(s)⇌cC(g)+dD(g),其他条件不变,C的物质的量分数和温度(T)或压强(P)关系如图,其中正确的是( )
A. 使用催化剂,C的物质的量分数增加
B. 升高温度,平衡向逆反应方向移动
C. 化学方程式系数a>c+d
D. 根据图象无法确定改变温度后平衡移动方向
7. 已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,向密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,一定条件下反应达到平衡,在t2和t4时刻分别只改变一个条件(温度或压强),反应过程中正反应速率如下图所示,下列说法正确的是
注:t1~t2、t3~t4、t5之后各时间段表示达到平衡状态①、②、③
A. t2~t3时间段,平衡向逆反应方向移动
B. t4时刻改变的条件是减小压强
C. 平衡状态①和②,SO2转化率相同
D. 平衡状态①和②,平衡常数K值相同
8. 今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A. ①、② 中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的均减小
B. 分别加入水稀释倍,四种溶液的pH:①>②>④>③
C. ①④两溶液等体积混合,所得溶液中c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+)
D. ④与 ②溶液混合后,若混合后溶液,则
9. 关于0.1 mol/L醋酸钠溶液,下列说法正确的是
A. 加少量水稀释时,增大
B. 向其中再加入少量醋酸钠晶体时,溶液中所有离子浓度都增大
C. 离子浓度大小比较:c(CH3COO-) >c(Na+) >c(OH-) > c(H+)
D. 向其中加入盐酸至恰好呈中性时,c(Na+) = c(CH3COO-)
10. 常温下,下列离子浓度的关系正确的是
A. 0.2mol•L-1的CH3COONa溶液中c(CH3COO-)=a mol•L-1,0.1mol•L-1的CH3COONa溶液中c(CH3COO-)=b mol•L-1,则有a=2b
B. 0.2mol•L-1的CH3COONa溶液与0.1mol•L-1的HCl溶液等体积混合,溶液显酸性:c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C. 相同物质的量浓度的下列溶液中,c(NH4+)由大到小的顺序:(NH4)2SO4>(NH4)2CO3>NH4Cl>NH4HCO3
D. 0.1mol•L-1的HCN(弱酸)和0.1mol•L-1的NaCN等体积混合:c(HCN)+c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
11. 实验:①0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;② 向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液,出现浑浊;③ 向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是
A. 浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+ Cl-(aq)
B. 滤液b中不含有Ag+
C. ③中颜色变化说明AgCl 转化为AgI
D. 实验可以证明AgI比AgCl更难溶
12. 铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如下。下列说法不正确的是
A. 腐蚀过程中铜极上始终只发生: 2H++2e-= H2↑
B. 若水膜中溶有食盐将加快铁铆钉的腐蚀
C. 若在金属表面涂一层油脂能防止铁铆钉被腐蚀
D. 若将该铜板与直流电源负极相连,则铁铜均难被腐蚀
13. 某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。下列说法正确的是
A. 正极反应为AgCl +e-=Ag +Cl-
B. 放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C. 若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
D. 当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
14. 以惰性电极电解和的混合溶液,两电极上产生的气体标准状况下测定体积如下图所示,下列有关说法正确的是
A. 表示阴极上产生的气体,前产生的为
B. 原溶液中和物质的量之比为
C. 若时溶液的体积为 ,此时溶液的为
D. 若原溶液体积为 ,则原溶液中的物质的量浓度为
第II卷(非选择题)
二、流程题:本大题共1小题,共8分。
15. 镧系金属元素铈常见有、两种价态,铈的合金耐高温,可以用来制造喷气推进器零件。请回答下列问题:
(1)雾霾中含有的污染物可以被含的溶液吸收,生成、物质的量之比为,试写出该反应的离子方程式:________________________________________________。
(2)用电解的方法可将上述吸收液中的转化为稳定的无毒气体,同时生成,其原理如图所示。
无毒气体从电解槽的________填字母代号口逸出。
每生成标准状况下 无毒气体,同时可再生________。
(3)铈元素在自然界中主要以氟碳铈矿的形式存在,其主要化学成分为。工业上利用氟碳铈矿提取的一种工艺流程如下图所示:
焙烧过程中发生的主要反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
向中加入溶液的目的是________________________________。
常温下,当溶液中的某离子的浓度时,可认为该离子沉淀完全。据此,在生成的反应中,加入溶液至至少达到________时,即可视为已沉淀完全。已知:
加热 和的固体混合物可得固体无水,其中的作用是_______________________。
三、实验题:本大题共2小题,共20分。
16. 用酸性溶液与溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。
(1)实验前先用酸性标准溶液滴定未知浓度的草酸。
反应原理:。
实验操作:取待测溶液放入锥形瓶中,用酸性标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作次,并记录数据。
滴定时,用________滴定管盛装标准酸性溶液填“甲”或“乙”。
滴定终点的现象为________________________。
实验时记录的实验数据如下,试计算所测溶液的浓度为________。
实验次数编号
待测液体积
滴入的标准液体积
对于该滴定实验的有关操作或误差分析正确的是________。
A.滴定前,要用对应装入的溶液润洗滴定管
B.锥形瓶水洗后未干燥直接装待测液,会造成测定的结果偏小
C.滴定前仰视读数而滴定结束时俯视读数,测得的浓度将会偏大
D.滴定开始时滴定管尖嘴有气泡,滴定结束后气泡消失,测得的浓度将偏小
(2)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:
实验编号
溶液
酸性溶液
温度
浓度
体积
浓度
体积
探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________填编号,下同,探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________。
测得某次实验恒温时溶液中物质的量与时间关系如图。由图可知在反应起始时变化不大,一段时间后快速增大,解释其中快速增大的原因:________________________。
17. 二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问题:
(1)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
①电解时阳极电极反应式为__________________________。
②除去ClO2中的NH3可选用的试剂是___________(填标号)。
a.水 b.碱石灰 c.浓硫酸 d.饱和食盐水
(2)用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸:
Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;
Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;
Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中:
Ⅴ.用0.1000mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中:
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为______________________。
②玻璃液封装置的作用是______________________。
③V中加入指示剂,滴定至终点的现象是______________________。
④测得混合气中ClO2的质量为______g。
⑤某同学用某部分刻度模糊不清的50mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面处于如图所示的刻度处,则管内液体的体积________(填代号)。
a.等于23.60mL b.等于27.60mL c.小于23.60mL d.大于27.60mL
四、简答题:本大题共1小题,共8分。
18. 已知体积为 的恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),请根据化学反应的有关原理回答下列问题:
(1)一定条件下,充入 和 后,测得的体积百分含量为,则用表示该反应在这内的反应速率为____________。
(2)该反应的平衡常数表达式为________。
(3)如图表示该反应的速率随时间的变化的关系:据图分析:你认为时改变的外界条件可能是________。
(4)如图,是可自由平行滑动的活塞,在相同温度时,向容器中充入 ,关闭,向容器中充入 ,两容器内分别充分发生反应。已知起始时容器和的体积均为。试回答:
①反应达到平衡时容器的体积为 ,容器中转化率为________。
②若打开,一段时间后重新达到平衡,容器的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
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