1、内蒙古包头市回民中学2020-2021学年高二化学上学期期中试题(含解析)一、单选题(每题3分)1. 下列图示与对应的叙述不相符合的是()A. 图1表示相同温度下,向pH10的氢氧化钠溶液和氨水中分别加水稀释时pH变化曲线,其中a表示氨水稀释时pH的变化曲线B. 图2表示已达平衡的某反应,在t0时改变某一条件后反应速率随时间变化,则改变的条件一定是加入催化剂C. 图3表示工业上用CO生产甲醇的反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g),该反应的H91 kJmol1D. 图4表示10 mL 0.01 molL1酸性KMnO4溶液与过量的0.1 molL1H2C2O4溶液混合时,n(Mn2)随时间
2、的变化(Mn2对该反应有催化作用)【答案】B【解析】【详解】ApH相同的强弱电解质溶液在稀释过程中,因稀释过程中会促进一水合氨的电离,因此pH变化相较于氢氧化钠溶液慢,因此a表示氨水稀释时pH的变化曲线,故A不符合题意;B若该可逆反应为气体等体积反应,增大压强时,正逆反应速率均增大,平衡不发生移动,不一定是加入了催化剂,故B符合题意;C由图可知,该反应的焓变H=(419-510)kJ/mol=-91kJ/mol,故C不符合题意;D滴定过程中,随着反应的进行,生成物中的Mn2+逐渐增加,因Mn2对该反应有催化作用,因此化学反应速率逐渐增加,Mn2+增加速率较快,后因反应物浓度逐渐降低,增加速率较
3、慢,最终高锰酸钾完全反应,Mn2+不再增加,故D不符合题意;故答案为:B。2. 在101 kPa和25 时,热化学方程式:H2(g) + 1/2O2(g) =H2O(g)H=-241.8 kJ/mol,H2(g) + 1/2O2(g) =H2O(1);H=-285.8 kJ/mol。下列说法中错误的是A. H2燃烧生成1 mol H2O(g)时,放出241.8 kJ的热量B. H2的燃烧热为285.8 kJC. O2前面的1/2表示参加反应的O2的物质的量D. 1 mol液态水变成水蒸气时吸收44 kJ的热量【答案】B【解析】【详解】燃烧热为1mol物质充分燃烧,生成稳定化合物时放出的热量,所
4、以氢气的燃烧热应为生成液态水时放出的热量。答案选B。3. 一定温度下,在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。下列说法错误的是容器编号物质的起始浓度(molL1)物质平衡浓度(molL1)c(PCl5)c(PCl3)c(Cl2)c(Cl2)0.4000.21.050.051.950.800A. 达到平衡时,容器中比容器的大B. 达到平衡时,容器与容器中的总压强之比为631C. 达到平衡时,容器中的Cl2体积分数小于D. 达到平衡时,容器中0.4 molL1c(PCl5)0.8 molL1【答案】A【解析】【详解】A.反应是PCl5(g)PC
5、l3(g)+Cl2(g),反应从反应物PCl5开始,容器中=1,容器中起始时远大于1,不管反应进行到什么程度,都大于1,故A错误;B.容器中:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)起始(molL1) 0.4 0 0变化(molL1) 0.2 0.2 0.2 平衡(molL1) 0.2 0.2 0.2平衡常数K= 0.20.20.2=0.2,平衡时总物质的量为0.6 molL11.0 L=0.6 mol;Cl2体积分数为0.2 0.6=;容器中Q=c(Cl2)c(PCl3)/c(PCl5)= 0.051.951.05=0.0930.2,平衡向正反应方向移动,PCl5(g)PCl3(g)+Cl
6、2(g)起始(molL1)1.05 0.05 1.95变化(molL1) x x x 平衡(molL1)1.05x 0.05+x 1.95+x 平衡常数K=(1.95+x)(0.05+x)(1.05x)=0.2,即x2+2.2x0.1125=0(x+2.25)(x0.05)=0,解得x=0.05(x=2.25舍去),总物质的量为(2+0.1+1)=3.1 mol,容器与容器中的总压强之比为0.63.1=631,故B正确;C.容器与容器相比,物质的量增加即浓度增大,平衡即在容器基础上向逆反应方向移动,Cl2体积分数小于,故C正确;D.容器与容器相比,物质的量增加即浓度增大,平衡即在容器基础上向逆
7、反应方向移动,因此容器中c(PCl5)大于容器中的2倍,即容器中0.4 molL1c(PCl5)0.8 molL1,故D正确。答案:A。4. 在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+ Y(g)2Z(g) H0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表: t / min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是A. 该温度下此反应的平衡常数K = 1.44B. 其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v(逆)v(正)C. 反应前2 min的平均速率v(Z) = 2.0103 mol/(Lmin)D. 其他条
8、件不变,再充入0.2 mol X,平衡时Y的体积分数增大【答案】A【解析】【详解】A项,由表可知7min时,反应已经平衡,Y的物质的量为0.1mol,此时X的物质的量也为0.1mol,则可得Z的物质的量为0.12mol,物质的量浓度分别为0.01mol/L、0.01mol/L、0.012mol/L,平衡常数为K=1.44,故A项正确;B项,该反应的正反应是放热反应,降低温度平衡正向移动,则反应达到新平衡之前v(逆)V(N)B. 平衡常数KMc(),c(H+)c(OH-)D. 常温下,0.1mol/L氨水的电离常数K约为110-5mol/L【答案】D【解析】【详解】Ab点溶液中,常温下,所以,溶
9、液呈中性,c点为氨水和盐酸恰好完全反应生成氯化铵,氯化铵为强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,d点为盐酸和氯化铵的混合液,溶液显酸性,故A错误;B根据图知,c点,溶液呈酸性,结合电荷守恒得,故B错误;Ca、b之间的任意一点,溶液都呈碱性,即,结合电荷守恒得,故C错误;D常温下,的氨水溶液中,则,故D正确;故答案为D。15. 下列图示与对应的叙述相符的是A. 图甲表示在恒容密闭容器中,恒温条件下发生的可逆反应2NO2(g)N2O4(g),各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态B. 图乙曲线表示反应2A(g)B(g)2C(g) H0,正、逆反应的平衡常数K随温度的变化C. 图
10、丙表示对反应2X(g)Y(g)Z(s)3W(g) H0在t1时刻增大压强D. 图丁表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则同浓度的NaA溶液的pH小于NaB溶液pH【答案】D【解析】【详解】A可逆反应2NO2(g)N2O4(g)中,分析判断,二氧化氮消耗速率和四氧化二氮的消耗速率之比为2:1时才能说明反应达到平衡状态,交点只是浓度相同不能证明达到终点,A错误;B该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应平衡常数越大,逆反应平衡常数越小,B错误;C反应2X(g)Y(g)Z(s)3W(g)H0 是前后气体系数和相等的反应,压强不会引起平衡的移动,所以增
11、加压强,正逆反应速率增加但是仍然相等,C错误;D根据图像知,稀释相同的倍数,HA的pH变化快,所以HA的酸性比HB强,则相同浓度的钠盐溶液中,NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH,D正确,答案选D。16. 已知:,电离常数,此温度下,将1mL浓度为的溶液加水稀释到1000mL,下列说法正确的是A. 上述稀释过程中,分子及所有离子浓度均减小B. 上述稀释过程中,的变化趋势保持增大C. 上述溶液稀释前后均存在:D. 根据的电离常数,可推知溶液的pH值大于7【答案】B【解析】【详解】A上述稀释过程中,不是所有离子浓度均减小,氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,故A错误; B稀释溶液促进弱酸电
12、离平衡正向进行,离子数增多,分子数减小,比值增大,故B正确; C溶液中存在电荷守恒,故C错误; D水解离子方程式为:,电离程度大于其水解程度,溶液显酸性,故D错误; 答案选B。【点睛】弱电解质溶液稀释后平衡移动的方向用勒夏特列原理分析解释,改变影响平衡的条件,平衡向着减弱这种改变的方向移动,稀释溶液,溶液中弱电解质电离出的离子浓度减小,电离平衡则向着离子浓度增大的方向移动,即向着正向移动。17. 常温下有下列四种溶液:序号溶液pH=4的NH4Cl溶液pH=4的盐酸 0.1molL-1的醋酸溶液 0.1molL-1的NaOH溶液已知该温度下醋酸的电离平衡常数Ka=1810-5请回答下列问题:(1
13、)用的标准液滴定宜选用_(填“石蕊”、“酚酞”或“四基橙”)作为指示剂,和两种溶液中由水电离出的c(H+)之比为_,(2)都是01mol/L的NH4ClNH4HCO3CH3COONH4NH4HSO4的溶液中NH4+离子浓度大小顺序为_。(用序号填空)(3)取溶液滴定20mL溶液,滴定曲线如图所示,则a点时溶液中各离子浓度的大小关系为_;若b点时消耗的体积为V mL,则V_20(填“”、“”或“=”)【答案】 (1). 酚酞 (2). 106:1 (3). (4). c(Na) c(OH-)c(CH3COO-)c(H+) (5). 【解析】【详解】(1)用氢氧化钠溶液滴定醋酸时,醋酸钠是强碱弱酸
14、盐,醋酸根离子水解而使醋酸钠溶液呈碱性,酚酞试液的pH变色范围为:8-10,所以要选取酚酞作指示剂;中由水电离出的c(H+)=10-4mol/L,中由水电离出的c(H+)=10-10mol/L,二者比值为10-4mol/L:10-10mol/L=106:1,故答案为酚酞;106:1;(2)铵根离子水解显酸性;水解离子方程式为:NH4+H2ONH3H2O+H+;氯化铵中氯离子对铵根离子的水解无影响;碳酸氢铵中阴离子水解显碱性,促进铵根离子的水解;醋酸铵中阴离子阴离子水解显碱性,促进铵根离子的水解,但醋酸酸性大于碳酸,促进程度较小;NH4HSO4溶液中的氢离子抑制铵根离子的水解,溶液中NH4+离子
15、浓度大小顺序为,故答案为;(3)a点为等量CH3COONa和NaOH,溶液呈碱性,醋酸根离子水解生成氢氧根离子,结合物料守恒知c(Na+)c(OH-)c(CH3COO-)c(H+),b点呈中性,醋酸钠溶液是碱性,要使混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,所以V20mL,故答案为c(Na+)c(OH-)c(CH3COO-)c(H+);。18. CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。该原理不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:(1)已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)H=-75kJmol-1C(s)+O2(
16、g)=CO2(g)H=-394kJmol-1C(s)+O2(g)=CO(g)H=-111kJmol-1催化重整反应的H=_。L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时,CH4-CO2催化重整反应中CH4(g)的平衡转化率随X的变化关系。X代表的物理量是_;判断L1、L2的大小关系L1_L2填“”、“”或“”,并简述理由:_。(2)某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,经过2min达到平衡状态时测得CO2的转化率是50%。反应达到平衡状态的标志是_填字母。A单位时间内生成nmol的CH4的同时,生成nmol的H2Bc(CH4):c
17、(CO2):c(CO):c(H2)=1:1:2:2C反应体系中气体的总物质的量不变D容器中的混合气体密度不再发生变化平均化学反应速率v(CH4)_ molL-1min-1;其平衡常数为_mol2L-2;若其它条件不变增大压强,则合成反应的化学平衡常数_填“变大”、“变小”或“不变”。达到平衡后,其它条件不变时向反应容器中充入CO2和CO各1mol,则化学平衡_移动填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”【答案】 (1). +247 (2). 压强 (3). (4). 正反应为吸热反应,当压强一定时,温度越高,平衡转化率越大 (5). C (6). 0.125 (7). 0.33 (8). 不变
18、 (9). 逆反应方向【解析】【详解】(1)已知:aC(s)+2H2(g)=CH4(g)H=-75kJmol-1bC(s)+O2(g)=CO2(g)H=-394kJmol-1cC(s)+O2(g)=CO(g)H=-111kJmol-1根据盖斯定律2c-a-b可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)H=2(-111kJmol-1)-(-75kJmol-1)-(-394kJmol-1)=+247kJ/mol;由图可知,X越大,转化率越低,该反应焓变大于0,正反应为吸热反应,而相同压强下升高温度转化率增大,所以X表示压强;L代表温度,正反应为吸热反应,当压强一定时,温度越高,平衡转
19、化率越大,图中等压强时L2对应的转化率大,所以L1L2;(2)A反应方程式中CH4和H2计量数之比为1:2,所以单位时间内生成n mol的CH4的同时,生成2n mol的H2,说明正逆反应速率相同,反应达到平衡状态,而不是生成n mol的CH4的同时生成n mol的H2,故A错误;B反应达到平衡时各物质的浓度不再改变,但各浓度比值不一定等于计量数之比,c(CH4):c(CO2):c(CO):c(H2)的比值和起始量以及转化率有关,所以c(CH4):c(CO2):c(CO):c(H2)=1:1:2:2不能说明正逆反应速率相同,不能证明反应达到平衡状态,故B错误;C该反应前后气体系数之和不相等,所
20、以反应前后气体物质的量变化,当反应体系中气体的总物质的量不变说明反应达到平衡状态,故C正确;D该反应中反应物和生成物均为气体,所以反应前后气体质量不变,容器体积不变,容器中的混合气体密度始终不发生变化,故D错误;综上所述答案为:C;某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1mol CO2以及催化剂进行重整反应,经过2min 达到平衡状态时测得CO2的转化率是50%,反应的二氧化碳的物质的量为1mol50%=0.5mol,反应速率v(CO2)=,则反应速率之比等于计量数之比,所以v(CH4)=v(CO2)=0.125 molL-1min-1;根据题意列三段式有: 则平衡常数,平衡常数只
21、与温度有关,所以若其它条件不变增大压强,合成反应的化学平衡常数不变;达到平衡后,其它条件不变时向反应容器中充入CO2和CO各1mol,此时浓度商,所以化学平衡逆向进行,【点睛】注意选取化学平衡状态的判断依据时,只有反应前后改变的物理量才能作为判断依据,否则不能作为判断依据;平衡常数只随温度变化。19. 醇是重要的有机化工原料。一定条件下,甲醇可同时发生下面两个反应:i .2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)ii.2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g)(1)上述反应过程中能量变化如图所示:在某密闭容器中,充入一定量CH3OH(g)发生上述两个反应,反应_(填“i”或
22、“ii”)的速率较大,其原因为_。若在容器中加入催化剂,使ii的反应速率增大,则E1和E2E1的变化是:E1_;E2E1_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)已知:CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g) H =+50.7 kJmol1。则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的H=_。【答案】 (1). i (2). i反应的活化能较小 (3). 减小 (4). 不变 (5). 45.5 kJmol1【解析】【详解】(1)根据反应的活化能小,反应速率较大,因此反应i反应速率较大。若在容器中加入催化剂,活化能降低,反应速率加快,但焓变不变,因此E1减小;
23、E2E1不变;故答案为:i;i反应的活化能较小;减小;不变。(2)根据图中信息C2H4(g)+H2O(g)= CH3OCH3(g) H=+5.2 kJmol1,已知:CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g) H =+50.7 kJmol1,将第一个方程式减去第二个方程式得到乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g) H=45.5 kJmol1;故答案为:45.5 kJmol1。20. 合成氨是目前最有效工业固氮的方法,解决数亿人口生存问题。回答下列问题:(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。由图可知合成氨
24、反应N2(g)H2(g) NH3(g)的H_ kJmol1,该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为_。(2)工业合成氨反应为:N2(g)3H2(g) 2NH3(g),当进料体积比V(N2):V(H2)1:3时平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示:500时,反应平衡常数Kp(30MPa)_ Kp(100MPa)。(填“”)500、30MPa时,氢气的平衡转化率为_(保留2位有效数字),Kp_(列出计算式)。【答案】 (1). 46 (2). Nad3HadNHad2Had (3). (4). 33% (5). 【解析】【详解】(1)根据图中信息及反应物总能量与生成物总能
25、量关系,得到合成氨反应N2(g)H2(g) NH3(g) H46 kJmol1,该历程中反应速率最慢的步骤是反应消耗能量高,能发生的反应(活化能最大的阶段),反应的化学方程式为Nad3HadNHad2Had;故答案为:46;Nad3HadNHad2Had。(2)平衡常数只与温度有关,因此500时,反应平衡常数Kp(30MPa) Kp(100MPa);故答案为:。500、30MPa时,进料体积比V(N2):V(H2)1:3,假设氮气、氢气物质的量分别为1mol、3mol,根据三段式,氨的物质的量分数20%,解得,总的物质的量为(42)molmol因此氢气的平衡转化率为,因此各气体的分压为:p(N2)30MPa30MPa20%,p(H2)30MPa30MPa60%,p(NH3)30MPa30MPa20%,;故答案为:33%;。