内蒙古赤峰市宁城县2020学年高二化学上学期期末考试试卷（含解析）

2020学年度上学期期末素质测试试卷高二化学考试时间:90分钟满分:100分可能用到的相对原子质量：Fe 56 O 16 Na 23 Cu 64 Cr 52 C 12 Na 23 Cl 35.5第卷一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题3分，共计48分）1.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】A、硅太阳能电池是太阳能转化为电能，故A错误； B、太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故B错误；C、燃烧是放热反应，是化学能转化为热能，故C正确；D、锂离子电池是把化学能转化为电能，故D错误本题选C2.由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，pH=1，c(Al3+)=0.4molL1，c(SO42)=0.8molL1，则c(K+)为( )A. 0.4molL1 B. 0.2molL1 C. 0.15molL1 D. 0.3molL1【答案】D【解析】【详解】混合溶液pH=1，则c（H+）=0.1mol/L，根据电荷守恒，3（Al3+）+c（K+）+c（H+）=2（SO42-），即30.4mol/L+c（K+）+0.1mol/L=20.8mol/L，解得c（K+）=0.3mol/L，答案为：0.3mol/L故D正确。本题选D3.下列操作中，能使电离平衡H2OH+ + OH正向移动且溶液呈酸性的是( )A. 向水中加入NaHSO4溶液 B. 向水中加入Al2(SO4)3溶液C. 向水中加入Na2CO3溶液 D. 将水加热到100，使水的pH=6【答案】B【解析】【详解】A、硫酸氢钠的电离：NaHSO4=Na+H+SO42-，硫酸氢钠溶液相当于稀硫酸，对水的电离起抑制作用，故A错误；B、向水中加入硫酸铝溶液，铝离子水解促进水的电离，铝离子和氢氧根离子生成氢氧化铝，使溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，所以溶液呈酸性，故B正确；C、向水中加入氢氧化钠溶液，氢氧根离子抑制水的电离，溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，所以溶液呈碱性，故C错误；D、水的电离是吸热反应，升高温度能促进水的电离，使平衡向正反应方向移动，但溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度仍然相等，溶液呈中性，故D错误；本题选B4.下列解释事实的反应方程式不正确的是（ ）A. 向碳酸钠溶液中滴加酚酞溶液，溶液变红：CO32+2H2OH2CO3+ 2OHB. 以Na2S为沉淀剂，除去溶液中的Cu2+：Cu2+ + S2=CuSC. 向AgC1沉淀中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色：2AgC1+S2Ag2S+2C1D. 向KI溶液中滴加稀硫酸和淀粉溶液，放置在空气中溶液变蓝：4H+4I+O2= 2I2 + 2H2O【答案】A【解析】【详解】A、纯碱溶液中滴加酚酞溶液显红色是因为碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子，离子方程式：CO32+H2OHCO3+ OH，故A错误；B、以Na2S为沉淀剂，除去溶液中的Cu2+：Cu2+ + S2=CuS，故B正确；C、 向AgC1沉淀中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色：2AgC1+S2Ag2S+2C1，故C正确；D、向KI溶液中滴加稀硫酸和淀粉溶液，放置在空气中溶液变蓝：4H+4I+O2= 2I2 + 2H2O，故D正确；本题选A5.下列说法正确的是( )A. 氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能B. 3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3，转移电子的数目小于66.021023C. 反应4Fe(s)+3O2(g)= 2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应D. 向某溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀，说明该溶液中有Fe2+，无Fe3+【答案】B【解析】【详解】A、氢氧燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能，理论上能量转化率高达85%90%，故A错误；B、N2与H2的反应为可逆反应，3molH2与1molN2混合反应生成NH3，转移电子数小于6mol ，故B正确；C、反应4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）的S 0，该反应常温下可自发进行，该反应为放热反应，故C错误；D、向某溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀，说明该溶液中有Fe2+，无法证明溶液中是否有Fe3+，故D错误；本题选B6.在密闭容器中进行反应：A（g）+3B（g）2C（g），有关下列图象说法的不正确的是（ ）A. 依据图a可判断正反应为放热反应B. 在图b中，虚线可表示使用了催化剂C. 若正反应的H0，图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动D. 由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的H0【答案】D【解析】【详解】A、依据图象分析，温度升高逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正向是放热反应，可以判断反应热量变化，故A正确；B、催化剂改变反应速率，缩短反应达到平衡的时间，不能改变化学平衡，图象符合改变条件的变化，故B正确；C、若正反应的H0，是放热反应升温平衡逆向进行，逆反应速率大于正反应速率，图象符合反应速率的变化，故C正确；D、图象分析，温度升高平均相对分子质量减小，结合平衡反应是气体减小的反应，混合气体质量不变，所以平衡逆向进行，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应H0，故D错误；本题选D7.锌铜原电池装置如右图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述不正确的是( )A. Zn电极上发生氧化反应B. 电池工作后，甲池的SO42微粒数减少C. 电池工作后，甲池溶液的阳离子移动到乙池D. 电池工作后，乙池中的Cu电极质量增加【答案】B【解析】【详解】A、由图像可知该原电池反应原理为Zn+ Cu2= Zn2+ Cu，故Zn电极为负极失电子发生氧化反应，Cu电极为正极得电子发生还原反应，故A正确；B、该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c(SO42)不变，故B错误；C、该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中Zn2由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，故C正确；D、电解过程中溶液中Zn2由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu2+2e= Cu，乙池中为Cu电极质量增加，故D正确；本题选B8.下列叙述正确的是（ ）A. 将稀氨水逐滴加入稀硫酸中，当溶液pH7时，c(SO42-)c(NH4+)B. 向0.1molL1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中c(H+)/c(CH3COOH)减小C. 常温下，pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合，混合溶液呈酸性D. 将CH3COONa溶液从20升温至30，溶液中c(CH3COO)/c(CH3COOH)c(OH)增大【答案】C【解析】【详解】A、中根据电荷守恒可知，2c(SO42)+c(OH)c(NH4)c(H)，弱于显中性，则c(OH)c(H)，所以2 c(SO42)c(NH4)，故A错误；B、Ka= c(CH3COO) c(H+)/c(CH3COOH)加水虽然促进电离，n（CH3COO）增大，但c(CH3COO)减小，Ka保持不变，则溶液中c(H+)/c(CH3COOH)增大，故B错误；C、pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合，醋酸是弱酸存在电离平衡，平衡状态下的氢离子和氢氧化钠溶液中的氢氧根离子浓度相同，等体积混合，促进了弱酸的电离，溶液呈酸性，故C正确；D、从20升温至30，促进水电离，Kh增大，则c(CH3COO)/c(CH3COOH)c(OH)=1/Kh减小，故D错误； 本题选C9.一定温度下，在1L恒容密闭容器中加入lmol的N2(g)和3molH2(g)发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H0.85molL-1C. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的活化能小于2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的活化能D. 升高温度，可使正反应速率减小，逆反应速率增大，故平衡逆移【答案】D【解析】【详解】A. 0t1min时生成NH3的浓度=0.2mol1L=0.2mol/L，生成NH3的平均反应速率=0.2t1molL-1min-1，A项正确；B.由表格数据可知，第t3时反应已处于平衡状态，根据反应方程式N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)可知此时消耗N2的物质的量=12 =120.3mol=0.15mol，所以平衡时N2的浓度c(N2)=0.85mol/L。当t3时再加入1mol的N2(g)和3molH2(g)时，尽管平衡向正反应方向移动，但加入的1molN2不可能完全转化，所以再次平衡时c(N2)0.85mol/L，B项正确；C. 因为合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是放热反应，其能量关系图为：（其中E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能），显然合成氨的活化能（E1）小于其逆反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)活化能（E2），C项正确；D.升高温度不管是反应物分子还是生成物分子都获得了能量，正反应和逆反应的活化分子百分数都会增大，所以正反应速率和逆反应速率都增大，但吸热反应速率增大的程度大于放热反应速率增大的程度，所以平衡向吸热反应方向移动，即该反应向逆反应方向移动，D项错误；答案选D。10.H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)H=a kJ/mol,下列说法正确的是（ ）已知：（a、b、c均大于零）A. H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键B. 断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kJC. 相同条件下，1 mol H2 (g)和1mol I2 (g)总能量小于2 mol HI (g)的总能量D. 向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量为2a kJ【答案】B【解析】试题分析：A、HI分子中共价键是由不同种非金属形成的，属于极性键，A错误；B、反应热等于断键吸收的能量与形成化学键说放出的能量的差值，则ab+c2x，解得x，所以断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kJ，B正确；C、该反应是放热反应，则相同条件下，1 mol H2 (g)和1mol I2 (g)总能量大于2 mol HI (g)的总能量，C错误；D、该反应是可逆反应，则向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量小于2a kJ，D错误，答案选B。考点：考查反应热的有关应用与计算11.科学家用氮化镓材料与铜组装如图所示人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4.下列说法不正确的是( )A. 该过程是将太阳能转化为化学能的过程B. GaN表面发生氧化反应：2H2O4 e=O24HC. Cu表面的反应是：CO28e6H2O =CH48OHD. H透过质子交换膜从左向右迁移【答案】C【解析】由电池装置图可知原电池的工作原理：失去电子电极为负极，得到电子的电极为正极，电子由负极流向正极，阳离子向正极移动，阴离子往负极移动。电极反应式：Cu作正极：二氧化碳得到电子生成甲烷，则Cu电极上的电极反应为：CO28e8HCH42H2O，氮化镓作负极：H2O失去电子变成O2 ，则氮化镓电极反应式为：2H2O 4e = 4H + O2 ，整个过程太阳能转化为化学能，化学能转化为电能。A、该过程是将太阳能转化为化学能，选项A正确；B、GaN作负极发生氧化反应：H2O失去电子变成O2 ，电极反应式为：2H2O 4e = 4H + O2 ，选项B正确；C、铜电极得电子为正极，电极反应式为：CO28e8HCH42H2O，选项C正确；D、电池内部H+透过质子交换膜从左向右迁移，选项D正确。答案选C。12.在密闭容器中的一定量的混合气体发生反应:xA（g）+yB（g）zC（g），平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度为0.30mol/L.下列有关判断正确的是（ ）A. 平衡向正反应方向移动 B. B的转化率降低C. x+yz D. C的体积分数增大【答案】B【解析】【详解】将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，假设平衡不移动，则A的浓度为0.25mol/L，可测得A的浓度为0.30mol/L， 说明平衡往生成A的方向移动，也就是说逆方向是体积增加的方向，x+yz 。A、平衡向逆反应方向移动，故A错误；B、B的转化率降低，故B正确；C、平衡往生成A的方向移动，也就是说逆方向是体积增加的方向，x+yz，故C错误；D、C的体积分数减小，故D错误；本题选B13.下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是（ ）A. 无色溶液中：Al3+、NH4+、Cl、HCO3B. 室温下水电离的c(H+)1013mol/L的溶液：K+、HCO3、Br、Ba2+C. 室温下c(H+)/c(OH)1012的溶液中：Fe2+、Al3+、NO3、ID. pH=14的溶液中：CO32、Na+、Cl、AlO2【答案】D【解析】【详解】A、溶液中会发生双水解反应Al3+ 3HCO3=Al（OH）3+3CO2，不能大量共存，故A错误；B、室温下水电离的c(H+)1013mol/L10-7 mol/L的溶液，说明水的电离受到了抑制，溶液可能显酸性，在酸性溶液中H+和HCO3会发生反应生成二氧化碳和水，不能大量共存，故B错误；C、室温下c(H+)/c(OH)1012的溶液是酸性溶液，在酸性中，H+、Fe2+、NO3、I会发生氧化还原反应，不能大量共存，故C错误；D、pH=14的碱性溶液中，CO32、Na+、Cl、AlO2不发生任何反应，可以大量共存，故D正确；本题选D14.下列图中的实验方案，能达到实验目的的是（ ）实验方案目的A验证升高温度可加快H2O2分解B精练铜C.验证AgCl沉淀可以转变为Ag2SD探究浓度对化学反应速率的影响A. A B. B C. C D. D【答案】D【解析】【详解】A、右侧除反应温度不同，还加入了催化剂，无法证明温度对反应速率的影响，故A错误；B、与电源正极相连的一级为阳极，粗铜应该做阳极，图示装置不合理，故B错误；C、硝酸银溶液过量，反应后硝酸银有剩余，剩余的硝酸银与硫化钠溶液反应，无法验证AgCl沉淀可以转变为Ag2S，故C错误；D、硫酸浓度、溶液总体积相同，只有硫代硫酸钠浓度不同，可探究浓度对化学反应速度的影响，故D正确；本题选D15.下列有关热化学方程式的叙述中，正确的是()A. 含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为 NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.4 kJ/molB. 已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g) H1, 2C(s)O2(g)=2CO(g) H2；则H1H2C. 已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H 483.6 kJ/mol，则H2的燃烧热为241.8 kJ/molD. 已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) H0，则金刚石比石墨稳定【答案】B【解析】【详解】A、酸碱反应是放热反应，焓变为负值，含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（1）H=-57.3kJ/mol，故A错误；B、一氧化碳燃烧生成二氧化碳过程是放热反应，焓变为负值比较大小已知C（s）+O2（g）=CO2（g）H1；C（s）+12O2（g）=CO（g）H2，则H1H2，故B正确；C、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，选项中水不是稳定氧化物，故C错误；D、物质能量越高越活泼，C（石墨，s）=C（金刚石，s）H0，则金刚石比石墨能量高，石墨稳定，故D错误；本题选B16.常温下，0.1 molL1某一元酸(HA)溶液的pH3.下列叙述正确的是( )A. 该溶液中：2c (H)= c(A)c(OH)B. 由pH3的HA溶液与pH11的NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c(Na)c(A)c(OH)c(H)C. 浓度均为0.1 molL1的HA和NaA溶液等体积混合，所得溶液显酸性，则：c(A)c(HA)c(Na)c(OH)c(H)D. 0.1 molL1 HA溶液与0.05 molL1 NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：2c(H)c(HA)=c(A)2c(OH)【答案】D【解析】【详解】常温下，0.1molL-1某一元酸（HA）溶液的pH=3，说明该酸在其水溶液里只有部分电离，是弱酸，A、据电荷守恒得，c（H+）= c(A)+c（OH-），故A错误；B、pH=3的HA溶液与pH=11的NaOH溶液中c（HA）c（NaOH）=0.001mol/L，等体积混合，酸的物质的量大于碱，所以混合溶液呈酸性，则c（H+）c（OH-），故B错误； C、浓度均为0.1 molL1的HA和NaA溶液等体积混合，所得溶液显酸性，则HA电离大于NaA水解， c(A) c(Na) c(HA) c(H) c(OH)，故C错误；D、0.1molL-1HA溶液与0.05molL-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中的溶质是等物质的量的NaA和HA，根据物料守恒得c（HA）+c（A-）=2 c（Na+），根据电荷守恒得c（H+）+c（Na+）=c（A-）+c（OH-），所以得2c（H+）+c（HA）=c（A-）+2c（OH-），故D正确；本题选D第卷17.氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 （1）已知：CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) H = + 206.2 kJ/mol，CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g) H = + 247.4 kJ/mol，以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。 CH4(g)与 H2O(g)反应生成 CO2(g)和 H2(g)的热化学方程式为_。(2) 工业上可用H2和CO2制备甲醇，其反应方程式为CO2 ( g) + 3H2 (g)CH3OH(g)+ H2O(g)。某温度下，将1 mol CO2和3 mol H2充人体积不变的2L密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下表所示:用H2表示的前2h的平均反应速率v(H2)=_。该温度下，CO2的平衡转化率为_。(3) 在300、8 MPa下，将CO2和H2按物质的量之比1:3通入一密闭容器中发生(2)中反应，达到平衡时，测得CO2的平衡转化率为50%，则该反应条件下的平衡常数为Kp=_ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)。(4) CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2 ( g)6H2 (g)C2H4 (g)4H2 O(g) H。在0 .1 MPa时，按n(CO2)：n(H2)=1：3投料，如图所示为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量(n)的关系。该反应的H_0(填“”或“”)。曲c表示的物质为_(填化学式)。【答案】 (1). CH4(g) + 2H2O(g) = CO2(g) + 4H2(g) H = + 165.0 kJ/mol (2). 0.225 molL-1h-1(或13.5 molL-1minL-1） (3). 40% (4). 1/48或0.02 (5). c(SO42-) c(H+) c(OH-) (7). 酸式滴定管 (8). A (9). 500ml 容量瓶、胶头滴管 (10). 10W/63V (11). 偏高【解析】【分析】（1）假设铵根离子不考虑水解，依据另一种离子的影响分析判断；（2）醋酸根离子水解促进铵根离子水解，NH4HSO4 溶液中的氢离子抑制铵根离子的水解；（3）混合溶液中氯离子浓度不变为0.1mol/L；依据溶液中氮元素的物料守恒计算得到【详解】.（1）氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解导致其溶液呈酸性，水解离子方程式为NH4+H2ONH3H2O+H+故答案为：酸；NH4+H2ONH3H2O+H+ （2）0.1mol/L NH4Cl溶液中铵根离子水解溶液显酸性，0.1mol/L CH3COONH4溶液中醋酸根离子和铵根离子水解程度相近溶液呈中性，0.1mol/L NH4HSO4溶液电离氢离子水解溶液显酸性，0.1mol/LNH3H2O溶液中一水合氨电离溶液显碱性，溶液pH顺序：，pH最小本题答案： （3）0.1mol/L NH4Cl溶液中铵根离子水解溶液显酸性，0.1mol/L CH3COONH4溶液中醋酸根离子和铵根离子水解程度相近溶液呈中性，0.1mol/L NH4HSO4溶液电离氢离子水解溶液显酸性，0.1mol/LNH3H2O溶液中一水合氨电离溶液显碱性，溶液pH顺序：，pH最小，溶液中铵根离子浓度大小： 本题答案： （4）Cl-和 SO42-不发生水解，故离子浓度为0.1 mol/L本题答案：Cl-和 SO42-（5）将0.1mol/L NH4HSO4溶液中氢离子浓度为0.1mol/L，SO42-不发生水解，故离子浓度为0.1 mol/L， 0.1mol/LNH3H2O为弱碱，c(OH-)c(SO42-) c(H+) c(OH-)本题答案：c(NH4+)c(SO42-) c(H+) c(OH-). ：（1）滴定操作中准确量取溶液用移液管或滴定管，高锰酸钾溶液具有强氧化性，只能用酸式滴定管量取；本题答案：酸式滴定管（2）选做基准试剂的物质稳定性要好，浓盐酸易挥发，FeSO4、Na2SO3易被氧气氧化；本题答案：A（3）配制500mL溶液，还需500ml 容量瓶、胶头滴管；最后一滴KMnO4溶液滴下，溶液颜色从紫红色变成无色，且半分钟内颜色不改变，有关系式5H2C2O42KMnO4，确定等式为（w5002590）：（cv10-3）=5:2，c= 10W/63VmolL1；本题答案：500ml 容量瓶、胶头滴管；10W/63V（4）由于KMnO4的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO(OH)2，导致浓度降低，用此溶液做标准溶液导致所测溶液浓度偏高。本题答案：偏高【点睛】本题难点为第（5）问，需比较电离和水解的程度，确定混合后溶液的酸碱性进而比较离子浓度。20.氧化铬（Cr2O3）主要用于冶炼金属铬、有机化学合成的催化剂等.工业上是以铬铁矿主要成份为Fe(CrO2)2，还含有Al2O3、SiO2等杂质为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下：（1）亚铬酸亚铁Fe(CrO2)2中Cr的化合价是_。（2）焙烧时的主要反应为：4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2，其中被氧化的元素为_，每产生32g Fe2O3，转移电子的物质的量为_，该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_。（3）操作I包括过滤与洗涤，简述实验室中洗涤沉淀的操作：_。（4）硫磺在与铬酸钠的反应中转化为硫代硫酸钠，反应的离子方程式为_，滤渣中除Al(OH)3外还有_（填化学式）。（5）某工厂用448 kg铬铁矿粉含