高二年级上学期期末考试化学试卷与答案解析（共三套）

高二年级上学期期末考试化学试卷（一）（考试时间：90分钟试卷满分：100分）可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Na-23S-32Cl-35.5Cu-64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。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．关于化学反应热效应的叙述中，正确的是()A．化学反应中只伴随热量的变化B．放热反应在常温下就一定很容易发生C．铝热反应属于放热反应D．在测定中和热的实验中，测定和记录反应前后温度时，只记录一次数据即可2．已知一定条件下有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程为：下列说法正确的是A．有机物M要避光、低温保存B．等质量的N比M总能量低C．N的总键能比M的总键能高D．以上转化过程中断健消耗的能量低于成键释放的能量3．下列反应的离子方程式正确的是()A．向溶液中通入：B．用醋酸除去水垢中的：C．向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液：D．铜与浓硝酸的反应：4．反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)使用不同催化剂的调控中，研究发现，一定条件下，Pt单原子催化剂有着高达90.3%的甲醇选择性。反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”表示，“TS”表示过渡态。下列说法正确的是（）A．经历TS1，CO2共价键发生断裂，且生成羧基B．Pt为固体催化剂，其表面积对催化效果无影响C．能垒(活化能)为1.48eV的反应为HCOOH*(g)+2H2(g)=H2COOH*(g)+H2D．如果换用铜系催化剂，所得反应历程与图示相同5．25℃时，在等体积的①0.5mol/L的H2SO4溶液、②0.05mol/LBa(OH)2溶液、③1mol/LNaCl溶液、④纯水中，发生电离的水的物质的量之比是()A．1:10:107:107 B．107:107:1:1 C．107:106:2:2 D．107:106:2×107:26．下列热化学方程式正确的是()A．甲烷的标准燃烧热为890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1C．已知在120℃、101kPa下，1gH2燃烧生成水蒸气放出121kJ热量，其热化学方程式为：H2(g)+O2(g)H2O(g)ΔH＝－242kJ/molD．25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol，硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ/mol7．已知化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是A．断裂1molA-A键和1molB-B键，放出akJ能量B．破坏反应物中化学键所需的能量低于形成反应产物中化学键所释放的能量C．该反应的ΔH＝(a-b)kJ·mol-1D．已知：2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH＝571.6kJ·mol-1，则H2(g)的摩尔燃烧焓ΔH＝-571.6kJ·mol-18．利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯，进行水体修复的过程如图。H+、O2、NO等共存物的存在会影响水体修复效果，定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为nt，其中用于有效腐蚀的电子的物质的量ne。下列说法错误的是（）A．反应①②③④均在正极发生B．单位时间内，三氯乙烯脱去amolCl时ne=amolC．④的电极反应式为NO+10H++8e-=NH+3H2OD．增大单位体积水体中小微粒ZVI的投入量，可使nt增大9．蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电(电解池)和放电(原电池)时发生的反应是NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2，用该蓄电池电解(阴、阳极均为惰性电极)M(NO3)x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36g水。电解M(NO3)x溶液时某一极质量增加mg，金属M的相对原子质量(用m、x表示)的计算式为()A．20mx B．20x/m C．25mx D．50mx10．对于合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，下列研究结果和示意图相符的是()选项ABCD研究结果压强对反应的影响温度对反应的影响平衡体系增加N2对反应的影响投料比与N2转化率关系图示11．等物质的量浓度、等体积的下列溶液中：①H2CO3；②Na2CO3；③NaHCO3；④NH4HCO3；⑤(NH4)2CO3，下列关系或者说法不正确的是A．③④⑤既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应B．将溶液蒸干灼烧只有②能得到对应的固体物质C．c()的大小关系为④＞③＞⑤＞②＞①D．c()的大小关系为②＞⑤＞③＞④＞①12．下图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极表面有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质恰好完全电解后，停止电解，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g。下列有关说法中不正确的是()A．X电极是阴极B．Y电极产生气体的体积为0.28LC．若电解过程中溶液体积变化忽略不计，电解后溶液中H+浓度为0.1mol·L-1D．要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的CuO或CuCO313．科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如图，电极材料为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法正确的是()A．充电时，阳极区升高B．充电时，被还原为C．放电时，在正极失去电子D．放电时，完全转化为时有转移14．在t℃时，某体积可变的密闭容器内，加入适量反应物发生反应：mA(g)+nB(g)pC(g)，已知通过逐渐改变容器的体积使压强增大，每次改变后达到平衡时测得A的物质的量浓度和重新达到平衡所需时间如下表：压强c(A)重新达到平衡所需时间第一次达到平衡2×105Pa0.08mol/L4min第二次达到平衡5×105Pa0.20mol/Lxmin第三次达到平衡1×106Pa0.44mol/L0.8min则下列有关说法中不正确的是（）A．第二次平衡到第三次平衡中，A的平均反应速率为0.3mol/(L·min)B．维持压强为2×105Pa，假设当反应达到平衡状态时体系中共有amol气体，再向体系中加入bmolB，则重新达到平衡时体系中共有(a+b)mo1气体C．当压强为1×106Pa时，此反应的平衡常数表达式为K=D．m+n=p，x=015．在两个固定体积均为1L密闭容器中以不同的氢碳比充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)△H。CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是（）A．该反应在常温下不可能自发进行B．X的氢碳比X＞2.0，在氢碳比为2.0时Q点v逆(H2)＞P点v逆(H2)C．若起始时CO2、H2浓度分别为0.5mol/L、1.0mol/L，则可得P点对应温度的平衡常数的值为512D．向处于P点状态的容器中，按2：4：1：4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O，再次平衡后α(CO2)减小16．用一定浓度溶液滴定一定物质的量浓度溶液过程中的变化如图：依据图示，表中列出的所用待测液和标准液中和的物质的量浓度对应关系正确的是()选项ABCD物质的量浓度/0.120.030.090.06物质的量浓度/0.040.090.030.12第II卷（非选择题共52分）二、非选择题：包括第17题~第21题5个大题，共52分。17．（10分）(1)已知：①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)∆H1=-195kJ•mol-1②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)∆H2=-534kJ•mol-1；写出液态肼和N2O4(l)反应生成N2和水蒸气的热化学方程式：______(2)通常人们把断裂1mol某化学键所吸收的能量或形成1mol某化学键所释放的能量看作该化学键的键能，键能的大小可用于估算化学反应的反应热ΔH。已知部分化学键的键能数据如表所示：化学键H-HCl-ClH-Cl键能/(kJ·mol-1)436243431则H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热ΔH为_______(3)用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：①从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是______。缺少用品不能改为金属(如铜)，其原因是_________。②烧杯间填满碎纸条的作用是_________。③用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会______。(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。18．（8分）25℃时，在体积为2L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如图所示，已知达到平衡后，降低温度，A的转化率增大。(1)根据图中数据，写出该反应的化学方程式：______。此反应的平衡常数的表达式K=_______，0~3min内，A的速率为_______。在5~7min内，若K值不变，则此处曲线变化可能的原因是________。(2)图中表示此反应的反应速率v和时间t的关系图：上图中t3时刻改变的条件是______。A的转化率最大的一段时间是_______。19．（14分）由H、C、N、O、S等元素形成的多种化合物在生产生活中有着重要应用。Ⅰ.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇，回答下列问题：(1)对甲烷而言，有如下两个主要反应：①CH4(g)+O2(g)===CO(g)+2H2(g)ΔH1＝-36kJ·mol-1②CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)ΔH2＝+216kJ·mol-1若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有CO、H2，为维持热平衡，产生1molCO，转移电子的数目为__________。(2)甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品——甲醛，制备过程中能量的转化关系如图所示。①写出上述反应的热化学方程式_______。②反应热大小比较：过程Ⅰ______(填“大于”“小于”或“等于”)过程Ⅱ。Ⅱ.(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使得NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag­ZSM­5为催化剂，则得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO，温度超过775K，发现NO的分解率降低。其可能的原因为_______，在n(NO)/n(CO)＝1的条件下，为更好地除去NOx物质，应控制的最佳温度在_______K左右。Ⅲ．研究表明，在催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO，反应的热化学方程式如下：反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1＝-49.0kJ·mol-1；反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2＝+41.2kJ·mol-1，(4)T1时，将1.00molCO2和3.00molH2充入体积为1.00L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ，容器起始压强为p0。①充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为a，则容器的压强与起始压强之比为_______(用含a的代数式表示)。②若经过3h反应达到平衡，平衡后，混合气体的物质的量为3.00mol，则该过程中H2的平均反应速率为___________；平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示，即用平衡分压代替平衡浓度，分压＝总压×物质的量分数。则上述反应的平衡常数Kp＝______(用含p0的代数式表示)。20．（10分）MgF2是一种重要的无机化工原料，可用于制备多晶材料、光学玻璃。现有如下两种途径可以制得。途径Ⅰ：以工业级MgSO4溶液(含Fe3+和Mn2+等杂质)为原料制备MgF2，过程如下：(1)除杂①向硫酸镁溶液中加入Na2SO4，加热、保持溶液温度在80~95℃，将Fe3+转化为Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀，反应后滤液的pH____(填“增大”、“不变”或“减小”)；②调节滤液的pH，使溶液呈弱碱性，向其中加入H2O2，将Mn2+转化为MnO2沉淀，写出该反应的离子方程式____。③Mn+(Fe3+、Mn2+、Mg2+)转变为氢氧化物沉淀的pH如图。除杂时未采取将Mn2+直接转化为Mn(OH)2的原因是____。(2)沉镁向“除杂”后滤液中加入Na2CO3，同时产生气体，写出生成Mg2(OH)2CO3的化学方程式____。(3)酸溶将所得Mg2(OH)2CO3置于____(填“玻璃”、“聚丙烯”或“石英”)烧杯中，加入适量的HF，搅拌溶解。途径Ⅱ：以磷肥副产物H2SiF6溶解MgO，充分反应后过滤、得MgSiF6溶液，浓缩得MgSiF6·6H2O，300℃条件下煅烧得MgF2。(4)溶解时，H2SiF6质量分数控制在18%~20%的原因：____(20℃时，MgSiF6的溶解度30.8g)。21．（10分）天然气是重要的燃料和化工原料(主要成分为CH4，含少量C2H6等烃类)。(1)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH1，相关物质的燃烧热数据如下表所示：物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热ΔH/(kJ·mol−1)-1560-1411-286①ΔH1=_______kJ·mol−1。②提高该反应平衡转化率的方法有_________(至少写出两种方法)。③体积为VL容器中通入1mol乙烷、1mol氢气，乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数K=___________。(2)CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电解装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示：电极A为_______________，写出电极B上生成C2H6的电极反应式：_______________。高二年级上学期期末考试化学试卷（一）答案解析12345678910111213141516CADCACCBCCCBBACC1．【答案】C【详解】A.化学反应中不一定只伴随热量的变化，还可以是光能、电能等，A错误；B.放热反应在常温下不一定很容易发生，例如碳燃烧需要加热，B错误；C.铝热反应放出能量，属于放热反应，C正确；D.在测定中和热的实验中，每一组实验中要测量起始酸、碱的温度、反应中的最高温度，则至少三次温度数据，D错误；答案选C。2．【答案】A【详解】A．由题可知，有机物M光照可转化为N，而且转化过程是吸热反应，所以M要避光、低温保存，故A正确；B．由题可知，有机物M转化为N是吸热反应，所以相同物质的量的M和N，N的能量大于M，由于M、N的摩尔质量相同，所以等质量的N比M总能量高，故B错误；C．该反应是吸热反应，反应物的总键能大于生成物的总键能，所以M的总键能比N的总键能高，故C错误；D．该反应是吸热反应，所以断健消耗的能量高于成键释放的能量，故D错误；故选A。3.【答案】D【详解】A．盐酸的酸性强于碳酸，故向溶液中通入不发生反应，A错误；B．醋酸为弱酸，不拆写，用醋酸除去水垢中的，正确的离子方程式为：，B错误；C．向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液，碳酸根离子和铝离子发生相互促进的水解反应，生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，正确的离子方程式为：，C错误；D．铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式为：，D正确；答案选D。4．【答案】C【详解】A．由图可知，经历TS1，CO2共价键发生断裂，生成了HCOO*，再经历TS2才生成羧基，故A错误；B．Pt为固体催化剂，增大表面积可增大反应物接触面，反应速率增大，会加快催化效果，故B错误；C．能垒(活化能)为1.48eV的是TS2过渡态，E=-0.18eV-(-1.66eV)=1.48eV，则反应方程式为HCOOH*(g)+2H2(g)=H2COOH*(g)+H2，故C正确；D．催化剂能改变反应的活化能，如果换用铜系催化剂，不同的催化剂催化效果不同，能不同程度的改变反应历程，所得反应历程与图示不相同，故D错误；答案选C。5．【答案】A【详解】设溶液的体积为1L，①0.5mol/L的H2SO4溶液中c(H+)=1.0mol•L-1，c(OH-)=1.0×10-14mol•L-1，水电离的物质的量为1.0×10-14mol；②0.05mol/LBa(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol•L-1，c(H+)=1.0×10-13mol•L-1，水电离的物质的量为1.0×10-13mol；③1mol/LNaCl溶液中c(OH-)=1.0×10-7mol•L-1，水的电离的物质的量为1.0×10-7mol；④纯水中c(H+)=1.0×10-7mol•L-1，水的电离的物质的量为1.0×10-7mol；故①②③④中水的电离的物质的量之比为：1.0×10-14mol：1.0×10-13mol：1.0×10-7mol：1.0×10-7mol=1：10：107：107，答案选A。6．【答案】C【详解】A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，一般C→CO2(g)，S→SO2(g)，H→H2O(l)，则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1，A错误；B.因N2+3H2⇌2NH3是可逆反应，0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中不能完全反应，若完全反应放出的热量大于19.3kJ，则1molN2完全反应放出的热量大于38.6kJ，则该反应的ΔH<-38.6kJ/mol，B错误；C.1gH2燃烧生成水蒸气放出121kJ的热量，则1molH2燃烧放热242kJ的热量，故其热化学方程式为H2(g)＋O2(g)=H2O(g)ΔH=－242kJ·mol－1，C正确；D.中和热为稀酸溶液与稀的碱溶液发生中和生成1mol水放出的热量，则如果生成2mol水，应放热114.6kJ，同时析出硫酸钡沉淀也会放出热量，D错误；答案选C。7．【答案】C【详解】A．断键应该吸收能量，A错误；B．根据图示，破坏反应物中的化学键需要吸收能量akJ，形成生成物中的化学键需要放出bkJ能量，很明显a>b，B错误；C．焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，故△H=(a-b)kJ/mol，C正确；D．H2的摩尔燃烧焓指1molH2完全燃烧生成液态水时的焓变，已知方程式是对应2molH2的焓变，故需除以2，即H2的摩尔燃烧焓△H=，D错误。故答案选C。8．【答案】B【详解】A．由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知，反应①②③④均为得电子的反应，所以应在正极发生，故A正确；B．三氯乙烯C2HCl3中C原子化合价为+1价，乙烯中C原子化合价为-2价，1molC2HCl3转化为1molC2H4时，得到6mol电子，脱去3mol氯原子，所以脱去amolCl时ne=2amol，故B错误；C．由示意图及N元素的化合价变化可写出如下转化NO+8e-→NH，由于生成物中有NH，所以只能用H+和H2O来配平该反应，而不能用H2O和OH-来配平，所以④的电极反应式为NO+10H++8e-=NH+3H2O，故C正确；D．增大单位体积水体中小微粒ZVI的投入量，可以增大小微粒ZVI和正极的接触面积，加快ZVI释放电子的速率，可使nt增大，故D正确；答案选B。9．【答案】C【详解】电解M(NO3)x溶液时某一极质量增加mg，则其阴极反应为Mx++xe-=M；0.36g水的物质的量为=0.02mol，根据蓄电池的电池反应可知消耗0.02mol水时，发生2H2O2H2↑+O2↑，转移0.04mol电子，根据阴极的反应式可知转移0.04mol电子时可以生成molM，所以M的摩尔质量为=25mxg/mol，则金属M的相对原子质量为25mx，故答案为C。10.【答案】C【详解】A．该反应中增大压强平衡向正反应方向移动，则氨气的体积分数增大，并且压强越大，化学反应速率越大，达到化学平衡的时间越少，与图象不符，A不选；B．因该反应是放热反应，升高温度化学平衡向逆反应反应移动，则氮气的转化率降低，与图象中转化率增大不符，B不选；C．反应平衡后，增大氮气的量，平衡正向进行，这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，然后正反应速率在不断减小，逆反应速率不断增大，直到新的平衡，与图象符合，C选；D．起始投料比越大，N2的平衡转化率越大，与图像不符，D不选；答案选C。11．【答案】C【详解】A.碳酸氢钠为弱酸的酸式盐、碳酸氢铵为弱酸的酸式盐、碳酸铵为弱酸弱碱盐，都能既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，故A正确；B.①③④⑤性质都不稳定，受热都容易分解，将溶液蒸干灼烧得不到对应的固体物质，②性质稳定，将溶液蒸干灼烧得到对应的固体物质，故B正确；C.③④相比较，④中的水解促进水解，：③>④，故C错误；D.②⑤相比较，⑤中的水解促进水解，的大小为②>⑤，③④相比较，④中的水解抑制的电离，：③>④，①为二元弱酸，分步电离，最小，则的大小关系为，故D正确；故答案选C。12．【答案】B【详解】X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极表面有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成，则该电解液中含Cu2+，X电极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu，Y电极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O；A．X电极上Cu2+发生得电子的还原反应，则X电极是阴极，A正确；B．根据得失电子守恒，X电极增重1.6g，Y电极上产生气体的物质的量为×2÷4=0.0125mol，由于气体所处温度和压强未知，故无法计算气体的体积，B错误；C．电解的总离子反应方程式为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，X电极增重1.6g，则生成的H+物质的量为2×=0.05mol，电解后溶液中H+浓度为=0.1mol/L，C正确；D．电解的总离子反应方程式为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，电解过程中析出了Cu、放出了O2，要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的CuO或与CuO相当的CuCO3（因为CuCO3可改写成CuO·CO2），D正确；答案选B。13．【答案】B【分析】根据电池示意图，电池放电时，右侧CO2得到电子发生还原反应生成HCOOH，作正极，负极Zn失去电子，电极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，电池充电时，为电解池，阳极H2O失去电子，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，阴极得到电子被还原为，据此分析解答。【详解】A．根据上述分析可知，电池充电时，阳极H2O失去电子，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，氢离子浓度增大，pH减小，A错误；B．充电时，阴极得到电子被还原为，B正确；C．电池放电时，负极Zn失去电子，C错误；D．电池放电时，右侧CO2得到电子发生还原反应生成HCOOH，C的化合价由+4价降低至+2价，则完全转化为时有转移，D错误；答案选B。14．【答案】A【分析】由表格数据可知当压强从2×105Pa增大为5×105Pa时，压强增大2.5倍，体积变为倍，浓度由0.08增大为0.20mol⋅L−1，也增大2.5倍，所以增大压强平衡不移动，则m+n=p，x=0。【详解】A．第二次平衡到第三次平衡中，压强从5×105Pa增大为1×106Pa时，压强增大2倍，体积变倍，浓度应该由0.20mol⋅L−1增大为0.40mol⋅L−1，但是实际上A的浓度为0.44mol⋅L−1，则平衡时A的浓度变化量为0.04mol/L，则A的平均反应速率为=0.05mol/(L·min)，故A错误；B．根据分析，增大压强平衡不移动，所以反应前后气体的物质的量不变，所以当反应达到平衡状态时，体系中共有amol气体，再向体系中加入bmolB，当重新达到平衡时，体系中气体总物质的量是(a+b)mo1，故B正确；C．由表格数据可知，当压强从5×105Pa增大为1×106Pa时，压强增大2倍，体积变倍，浓度应该由0.20增大为0.40mol⋅L−1，但是实际上A的浓度为0.44mol⋅L−1，说明平衡逆移，则反应前气体的物质的量小于反应后气体的物质的量，则反应物B不在是气态，所以此反应的平衡常数表达式为K=，故C正确；D．根据分析，增大压强平衡不移动，说明该反应是反应前后气体分子数目不变的反应体系，即m+n=p，从第一次达到平衡到第二次达到平衡过程中平衡没有发生移动，即压强的变化反应始终保持平衡状态，则x=0，故D正确；答案选A。15．【答案】C【详解】A．由图象可知温度升高CO2的转化率降低，说明平衡逆向移动，则△H＜0，由△S＜0可知，若△H-T△S＜0，则需在低温下能自发进行，常温下可能自发，故A错误；B．氢碳比越大，二氧化碳的转化率越大，根据图像，氢碳比：X＞2.0，在氢碳比为2.0时，P点达平衡，Q点未达平衡，此时二氧化碳的转化率比平衡时小，说明此时要继续转化更多的二氧化碳，反应向正方向移动，从Q点到P点，正反应速率减小，逆反应速率增大，则Q点v逆(H2)＜P点v逆(H2)，故B错误；C．由图可知，P点平衡时二氧化碳转化率为0.5，氢碳比=2，起始时氢气为1mol/L、二氧化碳为0.5mol/L，则二氧化碳浓度变化量为0.25mol/L，则：代入平衡常数表达式K===512，故C正确；D．根据C项计算，P点平衡时，CO2、H2、C2H4、H2O的浓度比值为2∶2∶1∶4，按2∶4∶1∶4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O，增大了氢气的浓度，平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大，即再次平衡后α(CO2)增大，故D错误；答案选C。16．【答案】C【详解】由图像知，当NaOH溶液体积为20mL时，HCl过量，pH=2，则，当NaOH溶液体积为30mL时，溶液pH=7呈中性，则有0.01L×c(HCl)=0.03L×c(NaOH)，联立解得，c(HCl)=0.09mol/L，c(NaOH)=0.03mol/L，故答案选C。17.【答案】（除特殊说明，每空2分）2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)∆H=-873kJ•mol-1-183kJ•mol-1环形玻璃搅拌棒（1分）金属导热快，热量损失多保温隔热，防止热量损失偏小（1分）【详解】(1)液态肼和N2O4(l)反应生成N2和水蒸气的化学方程式为2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)，根据盖斯定律②×2-①得到△H=-873kJ/mol；(2)焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，所以H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热ΔH=436kJ•mol-1+243kJ•mol-1-(2×431)kJ•mol-1=-183kJ•mol-1；(3)①为了使酸和碱充分反应，还需要环形玻璃搅拌棒进行搅拌；金属导热快，热量损失多，会导致测量结果误差较大；②测量中和热实验的关键就是做好保温工作，所以烧杯间填满碎纸条的作用是保温隔热，防止热量损失；③一水合氨为弱碱，反应过程中还会不断电离吸收热量，所以会使中和热数值偏小。18．【答案】A(g)+2B(g)⇌2C(g)（2分）（1分）0.05mol/(L·min)（2分）增大压强（1分）温度升高（1分）t2~t3（1分）【分析】根据各物质在相同时间内的物质的量变化可以确定反应的方程式，A、B为反应物，而降低温度A的转化率增大，说明降温平衡正向移动，则正反应为吸热反应。【详解】(1)由图1可知，A、B为反应物，C为生产物，且最后A、B的物质的量不为0，为可逆反应，3min时△n(A)：△n(B)：△n(C)=(1-0.7)mol：(1-0.4)mol：0.6mol=1：2：2，物质的量之比等于化学计量数之比，所以反应方程式为A+2B2C；平衡常数为生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，所以K=；据图可知0~3min内△n(A)=0.3mol，容器体积为2L，所以A的反应速率为=0.05mol/(L·min)；据图可知改变条件的瞬间各物质的物质的量没有发生变化，说明不是改变反应物或生成物的量，而改变条件后A、B的物质的量减少，C的物质的量增加，说明平衡正向移动，而K值不变，则温度不变，而该反应为气体系数之和减小的反应，所以改变的条件应为增大压强；(2)t3时刻，正逆反应速率都瞬间增大，且逆反应速率变化大，平衡向逆反应移动，考虑到该反应为吸热反应，此时改变的条件应为升高温度；据图可知t3、t6时刻改变条件后，逆反应速率大于正反应速率，即平衡逆向移动，A的转化率减小，而t5时刻改变条件后平衡不移动，所以t2～t3段A的转化率最高。19．【答案】（除特殊说明，每空2分）6NA（1分）CH3OH(g)===HCHO(g)+H2(g)ΔH＝+(E2-E1)kJ/mol等于（1分）NO分解反应是放热反应，升高温度不利于反应进行870(接近也可)0.5mol·L-1·h-1【分析】(1)根据C原子守恒有：CH4～CO～6e-，据此解答；(2)①根据图象得出反应热的数值，进而写出热化学方程式；②反应热取决于反应物和生成物的总能量的大小，与起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关。【详解】Ⅰ.(1)为维持热平衡，①×6+②相加可得7CH4(g)+3O2(g)+H2O(g)=7CO(g)+15H2(g)ΔH＝0，反应中生成7molCO转移电子总数为42mol，所以产生1molCO转移的电子数为6NA；(2)①根据图示所示，ΔH＝生成物总能量-反应物总能量＝(E2-E1)kJ/mol，反应的热化学方程式为CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)ΔH＝+(E2-E1)kJ/mol；②ΔH为E2和E1的差值，根据图示可知E2-E1的差值没有发生变化，所以过程Ⅰ和过程Ⅱ反应热相等；Ⅱ.(3)从图像变化可以看出，当不使用CO时，温度超过775K，发现NO的分解率降低，说明NO分解反应是放热反应，升高温度不利于反应进行；在n(NO)/n(CO)＝1的条件下，为更好地除去NOx物质，要求NO转化率越大越好，根据图像分析，应控制的最佳温度在870K左右；(4)①故=；②4-2a＝3，即a＝50%，v(H2)＝＝0.5mol·L-1·h-1，此时p=，Kp＝＝。20．【答案】减小（1分）Mn2+＋H2O2＋2OH-=MnO2↓＋2H2O若要将Mn2+完全转化为Mn(OH)2沉淀，就会将一部分Mg2+转化沉淀2MgSO4＋2Na2CO3＋H2O=Mg2(OH)2CO3↓＋CO2↑＋2Na2SO4聚丙烯（1分）若H2SiF6浓度过低，溶解速率慢，会增加MgSiF6溶液浓缩成本；H2SiF6浓度过高，会导致MgSiF6溶液浓度过大而析出【分析】途径I：工业级MgSO4溶液中含Fe3+和Mn2+，经过除杂除去Fe3+和Mn2+得到MgSO4溶液，向MgSO4溶液中加入Na2CO3得到Mg2(OH)2CO3沉淀，Mg2(OH)2CO3用HF溶解生成MgF2，然后经烘干得到MgF2；途径II：用H2SiF6溶解MgO获得MgSiF6溶液，MgSiF6溶液浓缩得MgSiF6·6H2O，300℃条件下煅烧MgSiF6·6H2O得MgF2。【详解】(1)①工业级MgSO4溶液中含Fe3+和Mn2+，加入Na2SO4，加热、保持溶液温度在80~95℃，将Fe3+转化为Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀，发生的离子反应为：2Na++6Fe3++4+12H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+12H+，反应后溶液的酸性增强，则反应后滤液的pH减小；故答案为：减小；②加入H2O2，Mn2+被氧化转化为MnO2沉淀，1molMn2+失去2mol电子生成1molMnO2，则H2O2被还原成H2O，1molH2O2得到2mol电子，根据溶液呈弱碱性，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，反应的离子方程式为Mn2+＋H2O2＋2OH-=MnO2↓＋2H2O；故答案为：Mn2+＋H2O2＋2OH-=MnO2↓＋2H2O；③根据图像可知，除杂时未采取将Mn2+直接转化为Mn(OH)2的原因是：若要将Mn2+完全转化为Mn(OH)2沉淀（即Mn2+的浓度小于1×10-5mol/L时），就会将一部分Mg2+转化沉淀；故答案为：若要将Mn2+完全转化为Mn(OH)2沉淀，就会将一部分Mg2+转化沉淀。(2)向“除杂”后的滤液MgSO4溶液中加入Na2CO3生成Mg2(OH)2CO3沉淀、同时产生气体，该气体为CO2，根据原子守恒，反应的化学方程式为：2MgSO4＋2Na2CO3＋H2O=Mg2(OH)2CO3↓＋CO2↑＋2Na2SO4；故答案为：2MgSO4＋2Na2CO3＋H2O=Mg2(OH)2CO3↓＋CO2↑＋2Na2SO4。(3)Mg2(OH)2CO3中加入适量HF溶解时发生的反应为：Mg2(OH)2CO3+4HF=2MgF2+3H2O+CO2↑，由于玻璃中含有SiO2、石英晶体就是结晶的SiO2，HF能与SiO2发生反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，HF能腐蚀玻璃和石英烧杯，故“酸溶”时不能选用玻璃和石英烧杯、应选用聚丙烯烧杯；故答案为：聚丙烯。(4)途径II用H2SiF6溶解MgO得到MgSiF6溶液，发生的反应为H2SiF6+MgO=MgSiF6+H2O，20℃时，MgSiF6的溶解度30.8g，饱和MgSiF6溶液的质量分数为×100%=23.5%；若H2SiF6浓度过低，一方面溶解速率慢，另一方面得到的MgSiF6溶液的浓度小，会增加MgSiF6溶液浓缩成本；若所用H2SiF6质量分数为20%，取100g质量分数为20%的H2SiF6，其中H2SiF6的质量为20g，根据H2SiF6+MgO=MgSiF6+H2O，反应消耗的MgO的质量为5.56g、生成的MgSiF6的质量为23.06g，所得MgSiF6溶液的质量分数为×100%=21.8%（比23.5%略小），若H2SiF6浓度过高，会导致MgSiF6溶液浓度过大而析出，故溶解时，H2SiF6质量分数控制在18%~20%；故答案为：若H2SiF6浓度过低，溶解速率慢，会增加MgSiF6溶液浓缩成本；H2SiF6浓度过高，会导致MgSiF6溶液浓度过大而析出。21．【答案】（每空2分）+137升高温度或减小压强(增大体积)或将产物及时从容器中分离阴极2CH4-2e-+O2-=C2H6+H2O【详解】(1)①由表中燃烧热数值可得燃烧的热化学方程式为：a.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)∆H1=-1560kJ∙mol-1b.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)∆H2=-1411kJ∙mol-1c.H2(g)+O2(g)=H2O(l)∆H3=-286kJ∙mol-1由盖斯定律可知，a-b-c可得C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)，则∆H=∆H1-∆H2-∆H3=(-1560kJ∙mol-1)-(-1411kJ∙mol-1)-(-286kJ∙mol-1)=+137kJ∙mol-1，故答案为：+137；②该反应为气体体积增大的吸热反应，升高温度、减小压强、将产物及时从容器中分离等措施能使平衡向正反应方向移动，提高乙烷的平衡转化率，故答案为：升高温度或减小压强(增大体积)或将产物及时从容器中分离；③起始时加入的乙烷和氢气各为1mol，由题意可建立如下三段式：，则反应的平衡常数为K==，故答案为：；(2)由图可知，二氧化碳转化为一氧化碳时，碳元素的化合价降低被还原，二氧化碳发生还原反应，则通入二氧化碳的A极为电解池的阴极，B极为阳极，甲烷在阳极上失去电子发生氧化反应生成乙烷或乙烯，生成乙烷的电极反应式为2CH4-2e-+O2-=C2H6+H2O，故答案为：2CH4-2e-+O2-=C2H6+H2O；高二年级上学期期末考试化学试卷（二）（考试时间：90分钟试卷满分：100分）可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Na-23S-32Cl-35.5Cu-64Ag-108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。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．化学反应是反应热的必要源泉，可以提供人类生活和生产活动的必要能量。反应A+BCΔH＜0分两步进行，①A+BXΔH＞0，②XCΔH＜0，下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是A． B．C． D．2．为了探究催化剂对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是A．B．C．D．3．在一定温度下的恒容密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)+H2O(g)CO(g)＋H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是()A．体系的压强不再发生变化B．气体密度不再发生变化C．CO与H2O浓度相同时D．1molH-H键断裂的同时断裂2molH-O键4．在25℃时，某稀溶液中由水电离产生的H＋浓度为1.0×10－13mol/L，下列有关该溶液的叙述，正确的是（）A．该溶液可能呈酸性 B．该溶液一定呈碱性C．该溶液的pH一定是1 D．该溶液的pH不可能为135．在某无色溶液中，由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1，该溶液中一定能大量共存的离子组是()A．Fe2+、Na+、NO、SO B．Na+、K+、Cl-、SOC．Na+、Ag+、F-、NO D．K+、Ba2+、Cl-、HSO6．1g火箭燃料N2H4(g)燃烧，生成N2(g)和H2O(g)，同时放出16.7kJ的热量，表示该反应的热化学方程式正确的是()A．N2H4+O2=N2+2H2O△H=-534.4kJ/molB．N2H4+O2=N2+2H2O△H=-1068.8kJ/molC．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534.4kJ/molD．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+H2O(g)△H=+267.2kJ/mol7．如下图所示原电池的总反应为：Cu＋2Ag＋Cu2＋＋2Ag，下列叙述正确的是A．电子从银电极经导线流向铜电极 B．工作一段时间后，右烧杯中电极重量减轻C．电池工作时，Cu2＋向铜电极移动 D．反应过程中银电极上有气泡8．为减缓钢铁设施在如图所示的情境中腐蚀速率，下列说法正确的是()A．此装置设计符合电解池的工作原理B．金属的还原性应该比的还原性弱C．当水体环境呈较强酸性时，钢铁设施表面会有气泡冒出D．当水体环境呈中性时，发生的反应有9．设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应：(1)CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)△H=akJ/mol(2)CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g)△H=bkJ/mol。其他数据如表：化学键C‒OO‒OC‒HO‒H键能/(kJ•mol‒1)798x413463下列说法正确的是（）A．上表中x=B．H2O(g)＝H2O(l)的△S＜0，△H=(a-b)kJ/molC．当有4NA个C‒H键断裂时，反应放出的热量一定为akJD．a＞b且甲烷燃烧热为bkJ/mol10．已知常温下溶液，说法正确的是()A．溶液中：B．溶液中：C．溶液中：D．溶液中加入少量溶液发生反应：11．某温度下，恒容密闭容器中进行可逆反应：X(g)+Y(g)⇌2Z(g)+W(s)ΔH＞0，下列说法正确的是A．容器中混合气体的平均摩尔质量不再变化时，反应达到平衡B．平衡后加入X，平衡正向移动，X、Y的转化率均增大C．平衡后升高温度，平衡正向移动，ΔH增大D．平衡后加入少量W，逆反应速率增大12．已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH=−566kJ·mol−1；Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH=−226kJ·mol−1根据以上热化学方程式和图像判断，下列说法正确的是A．CO的燃烧热为283kJB．上图可表示由1molCO生成CO2的反应过程和能量关系C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)=2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH<−452kJ·mol−1D．根据以上热化学方程式可以求算Na2O2(s)＋CO(g)=Na2CO3(s)的反应热13．在容积一定的密闭容器中，置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应：C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)，平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A．该反应的ΔH＞0B．若该反应在T1℃、T2℃时的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2C．在T2℃时，若反应体系处于状态D，则此时υ正＞υ逆D．若状态B、C、D的压强分别为p(B)、p(C)、p(D)，则p(C)=p(D)＞p(B)14．室温下，进行下列实验，根据实验操作和现象所得的结论正确的是选项实验操作和现象结论A向NaOH固体中加入少量稀盐酸，测得溶液温度高于室温盐酸与氢氧化钠的反应为放热反应B向Na2SO3溶液中，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤洗涤后，向所得沉淀中加入足量稀硝酸，沉淀不溶解原Na2SO3溶液已变质C向pH＝3的醋酸溶液中，加入醋酸铵溶液，溶液pH增大醋酸铵溶液呈碱性D向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中，滴加几滴氨水，产生蓝色沉淀Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Cu(OH)2]15．用0.1mol/LNaOH溶液滴定40

mL0.1mol/LH2SO3溶液，所得滴定曲线如图所示(忽略混合时溶液体积的变化)。下列叙述正确的是(

)A．H2SO3的=1×107.19B．0.1mol/LNaHSO3溶液的pH=4.25C．图中Y点对应的溶液中，3c()=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)D．图中Z点对应的溶液中：c(Na+)＞c()＞c()＞c(OH-)16．在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案(原理如图)，下列说法不正确的是A．电源a端为负极B．Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6C．阳极发生的电极反应式为2HCl－2e－=2H＋＋Cl2D．电路中转移1mol电子，需要消耗11.2LO2(标准状况)第II卷（非选择题共52分）二、非选择题：包括第17题~第21题5个大题，共52分。17．（8分）参考下列图表和有关要求回答问题：(1)图Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________，ΔH的变化是________(填“增大”、“减小”、“不变”)。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：______________________________________。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)＝＋49.0kJ·mol-1②CH3OH(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)＝-192.9kJ·mol-1又知③H2O(g)=H2O(l)＝-44kJ·mol-1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_____________________________(3)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：写出该反应的热化学方程式：____________________________________________。18．（10分）2019年国际非政府组织“全球碳计划”12月4日发布报告：研究显示，全球二氧化碳排放量增速趋缓。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。(1)CO2甲烷化反应是由法国化学家PaulSabatier提出的。CO2催化氢化制甲烷的研究过程如图所示：①上述过程中，产生H2反应的化学方程式为________________________________________。②HCOOH是CO2转化为CH4的中间体：CO2HCOOHCH4。当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量迅速减少。当增加镍粉用量时，CO2镍催化氢化制甲烷的两步发应中反应速率增加较大的一步是_____________(填“I”或“II”)。(2)CO2经催化加氢可以生成低碳烃，主要有两个竞争反应：反应I：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)反应II：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)在1L恒容密闭容器中充入1molCO2和4molH2，测得平衡时有关物质的物质的量随温度变化如图所示。T1℃时，CO2的转化率为____________。T1℃时，反应I的平衡常数K=____________。(3)已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)△H<0。m代表起始时的投料比，即m=。m=3时，该反应达到平衡状态后p(总)=20aMPa，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图。T4温度时，反应达到平衡时物质d的分压p(d)=_____________。19．（11分）(1)电解饱和食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解装置如图所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，请回答以下问题:①图中A极要连接电源的______(填“正”或“负”)极。②氢氧化钠溶液从图中_______(填“c”或“d”)位置流出。③电解饱和食盐水的总反应的离子方程式是__________________________________。(2)装置如图所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷。请回答:①B极是电源的_____极，C极的电极反应式为_______________________，甲中溶液的pH____(填“变大”“变小”或“不变”)。一段时间后丁中X极附近的颜色逐渐_____(填“变深”或“变浅”)。②现用丙装置给铜件镀银，则H应该是_____(填“铜”或“银”)。常温下，当乙中溶液的OH-浓度为0.1mol/L(此时乙溶液体积为500mL)，丙中镀件上析出银的质量为_____g。20．（13分）实验室以天青石精矿(主要含SrSO4，还含有少量SiO2、CaSO4、BaSO4)为原料制取SrSO4，其实验流程如下：(1)室温下，反应SrSO4(s)＋CO(aq)SrCO3(s)＋SO(aq)达到平衡，则反应的平衡常数为____[Ksp(SrSO4)＝3.2×10−7，Ksp(SrCO3)＝5.6×10−10]。(2)浸取天青石精矿时，向NH4HCO3溶液中加入适量浓氨水的目的是_____________。“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃、搅拌、反应3小时，温度过高将会导致SrSO4的转化率下降，其原因是_____________。(3)“焙烧”所得SrO粗品用蒸馏水多次浸取得Sr(OH)2溶液。判断SrO粗品已经浸取完全的方法：_____________。(4)“沉淀”过程中除得到SrSO4外，还得到一种可循环利用的物质，该物质为_____________。(5)将SrSO4与煤粉按照一定比例混合后煅烧得到一种黑灰(SrS)。①写出生成SrS的化学反应方程式：_______________________________。②设计以黑灰为原料，制取SrSO4的实验方案：_________________________________________________。(已知：SrS易溶于水，易水解。水浸时的浸取率随温度变化如下图。实验中锶元素需充分转化SrSO4，必须使用的试剂：蒸馏水、3mol·L－1H2SO4和NaOH溶液)。21．（10分）热化学碘硫循环可用于大规模制氢气，SO2水溶液还原I2和HI分解均是其中的主要反应。回答下列问题：（1）以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图所示。反应II包含两步反应：①H2SO4（l）=SO3（g）+H2O（g）△H1=+177kJ/mol②2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）△H2=+196kJ/mol①写出反应①自发进行的条件是：___________________________________。②写出反应Ⅱ的热化学方程式：____________________________________________。（2）起始时HI的物质的量为1mo1，总压强为0.1MPa下，发生反应HI（g）H2（g）+I2（g）平衡时各物质的物质的量随温度变化如图所示：①该反应的△H________（“＞”或“＜”）0。②600℃时，平衡分压p（I2）=___MPa，反应的平衡常数Kp=______（Kp为以分压表示的平衡常数）。（3）反应H2（g）＋I2（g）2HI（g）的反应机理如下：第一步：I22I（快速平衡）第二步：I＋H2H2I（快速平衡）第三步：H2I＋I2HI（慢反应）①第一步反应_____（填“放出”或“吸收”）能量。②只需一步完成的反应称为基元反应，基元反应如aA＋dD=gG＋hH的速率方程，v=kca（A）•cd（D），k为常数；非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方程可由反应机理推定。H2（g）与I2（g）反应生成HI（g）的速率方程为v=_____________（用含k1、k－1、k2…的代数式表示）。高二年级上学期期末考试化学试卷（二）答案解析12345678910111213141516DCCABCBCABADCDCD1．【答案】D【详解】总反应焓变小于0，为放热反应，所以A+B的能量高于C，第一步反应焓变大于0为吸热反应，所以A+B的能量低于X，第二步反应焓变小于0为放热反应，所以X的能量高于C，综上所述图像D符合，故答案为D。2．【答案】C【详解】A．没有参照物，所以无法判断，故A项不选；B．两实验的催化剂、温度都不同，所以无法判断，故B项不选；C．两个实验不同点只有是否具有催化剂，所以能够判断催化剂对化学反应速率的影响，故C项选；D．两实验温度不同，其目的是探究温度对化学反应速率的影响，故D项不选；故答案为C。3.【答案】C【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。【详解】A.该反应是气体体积增大的反应，反应过程中压强增大，当体系的压强不再发生变化时，说明反应到达平衡，故A不选；B.该反应是气体体积增大的反应，反应过程中气体总质量增大，体积不变，密度增大，当气体密度不再发生变化时，说明反应到达平衡，故B不选；C.反应C(s)+H2O(g)CO(g)＋H2(g)中，每生成1molCO(g)的同时，生成1molH2(g)，CO与H2O浓度始终相等，当CO与H2O浓度相同时，不能说明反应到达平衡，故C选；D.1molH−H键断裂等效于生成2molH−O键的同时断裂2molH−O键，说明正反应速率等于逆反应速率，说明反应达平衡状态，故D不选；故选C。4．【答案】A【详解】25℃时，溶液中由水电离产生的c(H+)水为10-13mol/L，则由水电离产生的c(OH-)水也为10-13mol/L；若溶液呈强酸性，根据Kw=c(H+)∙c(OH-)水，可知溶液中c(H+)为10-1mol/L，由于c(H+)水与c(H+)相比，可以忽略不计，故该酸性溶液pH为1；若溶液呈强碱性，则溶液中H+仅来自于水的电离，c(H+)=c(H+)水=10-1mol/L，根据Kw=c(H+)∙c(OH-)，可知溶液中c(OH-)为10-1mol/L，故该碱性溶液pH为13；综上所述，该溶液可能是酸性，也可能是碱性，pH可能为1，也可能为13，故A正确。故选A。5．【答案】B【详解】水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1，说明水的电离受到抑制，则可能是酸溶液也可能是碱溶液；A．亚铁离子不能在无色溶液中大量存在，且酸性溶液中硝酸根会把亚铁离子氧化，故A不符合题意；B．酸性或碱性环境中四种离子相互之间均不反应，且无色，可以大量共存，故B符合题意；C．F-不能在酸性溶液中大量存在，Ag+不能在碱性溶液中大量存在，故C不符合题意；D．亚硫酸氢根既能和氢离子反应也能和氢氧根反应，酸性或碱性溶液中均不能大量共存，故D不符合题意；综上所述答案为B。6．【答案】C【详解】A．没注明物质的聚集状态，选项A错误；B．没注明物质的聚集状态，选项B错误；C．1g火箭燃料肼（N2H4）气体燃烧生成N2和H2O（g）时，放出16.7kJ的热量，则32g肼（N2H4）气体燃烧生成N2和H2O（g）时，放出534.4kJ的热量，即N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534.4kJ/mol，选项C正确；D．反应为放热，焓变为负值，选项D错误；答案选C。7．【答案】B【分析】原电池的总反应为：Cu＋2Ag＋Cu2＋＋2Ag，Cu极作负极，电极方程式为：Cu-2e-=Cu2＋，Ag极作正极，电极方程式为：2Ag＋+2e-=2Ag，以此解答。【详解】A.Cu为负极Ag为正极，电子从负极Cu经导线流向正极Ag，故A错误；B.右烧杯发生电极反应Cu-2e-=Cu2＋，电极重量减轻，故B正确；C.电池工作时，阳离子向正极移动，Cu2＋向银电极移动，故C错误；D.Ag极作正极，电极方程式为：2Ag＋+2e-=2Ag，没有气泡产生，故D错误；故选B。8．【答案】C【详解】A．该装置为牺牲阳极的阴极保护法，符合原电池的工作原理，A错误；B．金属的还原性应该比的还原性强，才能优先失去电子，从而保护铁不被腐蚀，B错误；C．当水体环境呈较强酸性时，H+向钢铁设施一极移动，得到电子生成氢气，钢铁设施表面会有气泡冒出，C正确；D．当水体环境呈中性时，发生吸氧腐蚀，O2得到电子，反应为，D错误；答案选C。9．【答案】A【详解】A．根据反应热键能计算，反应(2)的△H＝，解得x=，A项正确；B．根据盖斯定律，由反应可得：H2O(g)＝H2O(l)△H=kJ/mol，水从气态到液态、从液态到固态的变化均是熵减的过程，故正反应为熵减小的反应，B项错误；C．当有4NA个C‒H键断裂时，1molCH4反应，若生成H2O(l)放出akJ热量，若生成H2O(g)，则放出bkJ热量，C项错误；D．CH4燃烧为放热反应，a、b均小于零。且反应物相同时，生成同种液态物质放出的热量比生成等量的气态物质放出的热量多，故a＜b。根据燃烧热的定义，燃烧热所生成的产物一定是稳定的。则水应为液态，故甲烷燃烧热为akJ/mol；D项错误；答案选A。【答案】B【分析】溶液中存在平衡，、、，由于常温下溶液，说明电离大于水解，据此解答问题。【详解】A．溶液中会发生水解和电离，因此，A错误；B．由上述分析可知，溶液中的电离大于水解，但电离、水解均是少量的，因此，B正确；C．溶液中存在电荷守恒：，C错误；D．溶液中加入少量溶液发生反应：，D错误；答案选B。11．【答案】A【详解】A．该反应前后气体总质量减小，混合气体的物质的量不变，则混合气体平均摩尔质量在反应前后减小，当容器中混合气体的平均摩尔质量不再变化时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A正确；B．平衡后加入X，平衡正向移动，但是消耗X的增加量小于加入X的量，所以X转化率减小，但是Y转化率增大，故B错误；C．焓变只与反应物和生成物能量差有关，与反应条件、平衡移动方向无关，故C错误；D．W是固体，不影响化学反应速率，所以平衡后加入少量W，逆反应速率不变，故D错误；故答案选A。12．【答案】D【详解】A.CO的燃烧热为283kJ·mol−1，单位错了，A错误；B．图中的CO(g)＋O2(g)系数不等于方程式的化学计量数，不能表示由1molCO生成CO2的反应过程和能量关系，B错误；C．ΔH跟化学计量数成正比，化学计量数扩大2倍，ΔH也扩大2倍，ΔH变为−452kJ·mol−1，但是选项中CO2为固态，变化为气体二氧化碳需要吸热，焓变放热是负值，ΔH>−452kJ·mol−1，C错误；D．根据盖斯定律，式①÷2+式②可以求出Na2O2(s)＋CO(g)=Na2CO3(s)的反应热，D正确；故选D。13．【答案】C【详解】A．升高温度，NO浓度增大，平衡逆向移动，逆向是吸热个，正向为放热反应，故A错误；B．该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，因此K2＜K1，故B错误；C．在T2℃时，若反应体系处于状态D，D向平衡方向移动，浓度减低，则为正向移动，因此υ正＞υ逆，故C正确；D．该反应是等体积反应，B、D温度相同，物质的量相同，因此p(D)=p(B)，C、D物质的量相等，温度C大于D点，因此压强p(C)＞p(D)，故D错误。综上所述，答案为C。14．【答案】D【详解】A.固体氢氧化钠溶于水的过程中也放出一定的热量，故用固体氢氧化钠与稀盐酸反应来探究中和反应中能量的变化情况，显然不合理，故A错误；B.稀硝酸可以把BaSO3氧化成BaSO4，不能说明原Na2SO3溶液已变质，故B错误；C.向pH＝3的醋酸溶液中，加入醋酸铵溶液，使醋酸的电离平衡逆向移动，氢离子浓度减小，溶液pH增大，溶液仍然呈酸性，该现象不能说明醋酸铵溶液呈碱性，故C错误；D.向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中，滴加几滴氨水，产生蓝色沉淀，说明氢氧化镁沉淀转换成了蓝色的氢氧化铜沉淀，根据沉淀转化的原则可知，Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Cu(OH)2]，故D正确；故选D。15．【答案】C【分析】用0.1mol/LNaOH溶液滴定40mL0.1mol/LH2SO3溶液，由于H2SO3是二元酸，滴定过程中存在两个化学计量点，滴定反应为：NaOH+H2SO3═NaHSO3+H2O，NaHSO3+NaOH═Na2SO3+H2O，完全滴定需要消耗NaOH溶液的体积为80mL，结合溶液中的守恒思想判断分析。【详解】A．W点时，c()=c(H2SO3)，pH=2，则Ka1=c(H+)=10-2，Y点时，c()=c()，pH=7.19，Ka2=c(H+)=10-7.19，H2SO3的=1×105.19，故A错误；B．根据分析，第一化学计量点时，溶液中恰好存在NaHSO3，根据图象，此时溶液中c(NaHSO3)==0.05mol/L，溶液pH=4.25，所以0.05mol/LNaHSO3溶液的pH=4.25，故B错误；C．根据图象，Y点为第二滴定点，溶液中c()=c()，根据电荷守恒，c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c()+2c()，由于c()=c()，所以3c()=c(Na+)+c(H+)−c(OH−)，故C正确；D．Z点为第二化学计量点，此时溶液中恰好存在Na2SO3，溶液显碱性，表明会水解，考虑水也存在电离平衡，因此溶液中c(OH−)＞c()，故D错误；答案选C。16．【答案】D【详解】A．电解池左侧发生反应Fe3+→Fe2+，左侧是阴极，电源a端为负极，故A正确；B．Fe的价电子排布式是3d64s2，Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，故B正确；C．根据图示，b是阳极，阳极发生的电极反应式为2HCl－2e－=2H＋＋Cl2，故C正确；D．根据电子守恒，电路中转移1mol电子，需要消耗0.25mol氧气，标准状况下的体积是5.6L，故D错误；选D。17.【答案】（除特别说明，每空2分）减小（1分）不变（1分）NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)＝－234kJ·mol-1CH3OH(g)＋3/2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)＝－764.7kJ·mol-1N2(g)＋O2(g)=2NO(g)＝＋183kJ·mol-1【详解】(1)加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E1和E2都减小，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变，所以催化剂对反应热无影响，由图可知，1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO放出热量368-134=234kJ，反应热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)=-234kJ•mol-1，故答案为：减小；不变；NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)=-234kJ•mol-1；(2)依据盖斯定律计算（②×3-①×2+③×2）得到CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)=3×(-192.9kJ•mol-1)-2×(+49.0kJ•mol-1)+2×(-44kJ•mol-1)=-764.7kJ•mol-1；故答案为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)=-764.7kJ•mol-1；(3)由题干图示可知，该反应中的反应热=（945+498）kJ•moL-1-2×630kJ•moL-1=+183kJ•moL-1，所以其热化学反应方程式为：N2(g)+O2(g)=2NO(g)=+183kJ•moL-1，故答案为：N2(g)+O2(g)=2NO(g)=+183kJ•moL-1。18．【答案】（每空2分）Ⅱ60%0.045【分析】生成氢气的反应可由图、铁的性质找到；计算，则是落实到具体的反应方程式、运用三段式、从图中获取数据信息、结合转化率的定义、平衡常数的定义、分压的定义进行即可；【详解】(1)①由图知，在300°C时铁与水蒸气反应产生H2，化学方程式为。②当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量迅速减少，说明甲酸的消耗速率大于其生成速率，因此说明反应Ⅱ的速率要比反应Ⅰ的速率增加得快，当增加镍粉用量时，CO2镍催化氢化制甲烷的两步发应中反应速率增加较大的一步是II。(2)反应I：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)，反应II：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)，当在1L恒容密闭容器中充入1molCO2和4molH2，由图知，T1时，反应Ⅰ分别生成0.2mol甲烷、反应Ⅱ生成0.2mol乙烯，则，，则T1℃时，CO2的转化率。T1℃平衡时，，，，，反应I的平衡常数；(3)对反应：2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g),正反应为放热反应，温度升高，反应逆向进行，所以产物的物质的量是逐渐减少的，反应物的物质的量增大，由图可知，曲线a代表的物质为H2，b表示CO2，c为H2O，d为C2H5OH；T4温度时，m=3时，设n(CO2)=3mol，n(H2)=9mol，列三段式如下：，，3−2x=x，解得x=1mol，则乙醇所占的物质的量分数为，反应达到平衡时物质d的分压p(d)=。19．【答案】（方程式2分，其余每空1分）正d2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑负4OH--4e-=2H2O+O2↑变小变浅铜5.4