1、北京市东城区北京景山学校2019-2020学年高二化学下学期期末考试试题（含解析）可能用到的相对原子质量：H1 O16 S32 Na23第I卷一、选择题(每题只有一个正确选项)1.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（ ）A. 硅太阳能电池B. 锂离子电池C. 太阳能集热器D. 燃气灶【答案】D【解析】【详解】A. 硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，A错误；B. 锂离子电池将化学能转化为电能，B错误；C. 太阳能集热器将太阳能转化为热能，C错误；D. 燃气灶将化学能转化为热能，D正确，答案选D。2.下列物质间的反应，其能量变化符合图示的是A. 生石灰和水的反应B. 固体氢氧化钡晶体和氯化铵C
2、. 灼热的碳和二氧化碳D. 制水煤气【答案】A【解析】【分析】由图象可知，反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应。【详解】A.生石灰和水的反应为放热反应，A正确；B.固体氢氧化钡晶体和氯化铵为吸热反应，B错误；C.灼热的碳和二氧化碳，为以碳为还原剂的氧化还原反应，为吸热反应，C错误；D.制水煤气为吸热反应，D错误；答案选A。3.下列物质中，属于弱电解质的是A. HClB. Na2CO3C. Ca(OH)2D. CH3COOH【答案】D【解析】【详解】AHCl是强酸，能完全电离，属于强电解质，A不符；BNa2CO3是盐，能完全电离，属于强电解质，B不符；CCa(OH)2是强碱，能完全电离，
3、属于强电解质，C不符；DCH3COOH弱酸，部分电离，属于弱电解质，D符合；答案选D。4.下列溶液呈碱性的是A. 氯化钾溶液B. 硫酸铝溶液C. 碳酸钠溶液D. 硫酸氢钠溶液【答案】C【解析】【详解】A氯化钾是强酸强碱盐，水溶液是中性，A错误；B硫酸铝是强酸弱碱盐，Al3+发生水解，溶液呈酸性，B错误；C碳酸钠是强碱弱酸盐，发生水解，溶液呈碱性，C正确；D硫酸氢钠是酸式盐，电离产生氢离子，溶液呈酸性，D错误；答案选C。5.配制FeCl3溶液时，为防止其水解，应向溶液中加入少量A. HClB. H2OC. NaClD. NaOH【答案】A【解析】【详解】氯化铁属于强酸弱碱盐，铁离子水解显酸性，方
4、程式为FeCl33H2OFe(OH)33HCl，所以为防止其水解，应向溶液中加入少量氯化氢，增大氢离子浓度，平衡左移，抑制水解；加水稀释，促进水解，加NaOH，中和了氢离子，促进了水解，NaCl对水解平衡没有影响；答案选A。6.下列关于铜电极的叙述不正确的是A. 铜锌原电池中铜是正极B. 用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极C. 在镀件上电镀铜时，用金属铜作阳极D. 电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极【答案】D【解析】【详解】A铜锌原电池中，锌易失电子作负极，铜作正极，正极上得电子发生还原反应，故A正确；B电解精炼铜时，阳极材料是粗铜，粗铜失电子发生氧化反应，纯铜作阴极，阴极上铜离子放电析出铜，故B正确
5、；C电镀铜时，铜作阳极，阳极上铜失电子发生氧化反应，镀件作阴极，阴极上铜离子放电生成铜，故C正确；D如果用铜作阳极电解稀硫酸溶液，阳极上铜失电子发生氧化反应而得不到氧气，应该用惰性电极电解稀硫酸，故D错误；故答案为D。7.下列溶液一定呈中性的是A. pH7的溶液B. 使酚酞溶液呈无色的溶液C. c（H）c（OH）的溶液D. c（H）107 mol/L的溶液【答案】C【解析】ApH=7的溶液不一定呈中性，如100时，水的离子积常数是10-12，pH=6时溶液呈中性，当pH=7时溶液呈碱性，选项A错误；B、酚酞的变色范围是8-10，酚酞显示无色，溶液有可能显示碱性，选项B错误；C、溶液呈酸碱性本质
6、，取决与溶液中H+浓度与OH-浓度的相对大小，溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液一定显示中性，选项C正确；Ac（H）107 mol/L的溶液不一定呈中性，如100时，水的离子积常数是10-12，c（H）106 mol/L时溶液呈中性，当c（H）107 mol/L时溶液呈碱性，选项D错误。答案选C。8.生产水煤气的反应为 ：C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g) H=+131.4kJ/mol下列判断正确的是（ ）A 反应物能量总和大于生成物能量总和B. CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(l) H=-131.4kJ/molC. 水煤气反应中生成1molH2(g)吸收131
7、.4kJ热量D. 水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4kJ热量【答案】C【解析】【详解】A.该反应的正反应是吸热反应，说明反应物能量总和小于生成物能量总和，A错误；B.等质量的气态水含有的能量比液体水高，所以CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)，H=-131.4kJ/mol，则CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(l)，H-131.4kJ/mol，B错误；C.根据热化学方程式可知水煤气反应中生成1molH2(g)和CO时会吸收131.4kJ热量，C正确；D.热化学方程式中方程式的系数只表示物质的量，不表示气体的体积，D错误；故合理选项是C。9.关于化学反应 A(g)+2
8、B(g)=3C(g)+ 2D(g)，下列表示的反应速率最大的是A. v(A)0.8mol/(Lmin)B. v(B)0.9mol/(Lmin)C. v(C)1.5mol/(Lmin)D. v(D)1.2mol/(Lmin)【答案】A【解析】【详解】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，则A表示的反应速率最大，答案选A。10.在一定温度下，可逆反应 A(g) + 3B(g)2C(g)达到平衡的标志是A. A、B、C 的浓度相等B. C 生成的速率和 C 分解的速率相等C. 单位时间内生成 n mol A，同时生成 3n mol BD. A、B、C 的分子数之比为 1:3:2【答案】B【解析】【
9、分析】当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆速率之比等于化学计量数之比（不同物质），各物质的浓度、百分含量不再改变。【详解】A.A、B、C 的浓度相等不能说明正逆反应速率相等，各组分浓度不再改变，A错误；B.同一种物质的生成速率与分解速率相等是平衡状态，B正确；C.生成n mol A，同时生成3n mo1B，都表示逆反应速率，无论反应是否达到平衡，这个关系总是成立的，C错误；D.达平衡时，A、B、C三种物质的分子数之比可能是1：3：2，也可能不是1：3：2，与反应开始时加入的A、B物质的量及物质转化率有关，D错误；答案选B。【点睛】本题考查化学平衡状态的判断，判断时要注意，选
10、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。11.某化学反应达到化学平衡：A(g)+3B(g)2C(g) H”、“”或“”)。【答案】 (1). AC (2). 0.075 (3). 5.33 (4). CD (5). 【解析】【分析】(1)可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，判断化学平衡状态是变化量不再发生改变，则说明到达平衡；(2)由图先求出甲醇的反应速率，再由化学反应速率之比等于化学计量数之比，求的氢气反应速率；(3)列出三段式，找到平衡时各物质的平衡浓度，即可求出平衡常数；(4)要使n（CH3OH）/n
11、（CO2）增大应采取措施，即使平衡向正反应移动；(5)由勒夏特列原理，反应只能向着减弱这种影响的方向移动，不能消除影响；【详解】(1)在恒温恒容条件下，CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H-49.0kJ/mol，反应是气体体积减小的放热反应，A该反应是气体体积减小的放热反应，当体系压强不再改变，说明各气体的组分不再变化，说明反应达到平衡状态，A正确； B反应前后气体体积和质量不变，气体的密度始终不变化，不能说明反应达到平衡状态，B错误；CCO2 的浓度不再改变，则消耗CO2的量与生成CO2的量相等，二氧化碳正逆反应速率相同，说明反应达到平衡状态，C正确；D化学反应速率之
12、比等于化学计量数之比，则3v 正(CO2)= v 正(H2)，故当3v 正(CO2)= v 正(H2)= v 逆(H2)时正逆反应速率相等，才能说明反应达到平衡状态，D错误；故答案为AC；(2)由图可知反应到10min后达到平衡，甲醇的反应速率为：，由化学反应速率之比等于化学计量数之比，则氢气的平均反应速率 v(H2)= v(CH3OH)=0.075 mol/(Lmin)，答案为0.075；(3)由图中数据，列出该反应的三段式：则该反应的平衡常数：，答案为5.33；(4)使n(CH3OH)/n(CO2)增大应采取措施，使平衡向正反应移动，注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量，A该反应正反应是放热
13、反应，升高温度平衡向逆反应移动，n(CH3OH)/n(CO2)减小，故A错误；B充入He(g)，使体系压强增大，容器的容积不变，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，n(CH3OH)/n(CO2)不变，故B错误；C将H2O(g)从体系中分离，平衡向正反应移动，n(CH3OH)/n(CO2)增大，故C正确；D再充入1mol H2，平衡向正反应移动，n(CH3OH)/n(CO2)增大，故D正确；答案选CD；(5)由勒夏特列原理，反应只能向着减弱这种影响的方向移动，不能消除影响，故平衡后，再加入H2，平衡正向移动，开始的瞬间氢气浓度下降，但后来氢气加入，它的浓度最终会增多，故c1c2，答案： (3).
14、乙 (4). b (5). 甲【解析】【分析】NaHCO3的水溶液中存在水解平衡HCO3+H2OH2CO3+OH，溶液显碱性。【详解】(1)升高温度，溶液中的水解反应方程式为HCO3+H2OH2CO3+OHHCO3，温度升高，水解程度增大，产生更多的OH-，c(OH-)增大，溶液的碱性增强。(2)酸性：H2CO3HCO3，酸性越强，其盐水解的程度越小。因此Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度。(3)只要判断加热煮沸后的溶液中是否含有碳酸钠，即可判断甲乙同学的对错，若含有碳酸钠即乙同学正确，否则甲同学正确。aBa(OH)2+ Na2CO3=BaCO3+2NaOH；Ba(OH)2+Na
15、HCO3= BaCO3+H2O+NaOH，都白色沉淀，无法鉴别二者，a错误；b.BaCl2+ Na2CO3=BaCO3+2NaCl。BaCl2与NaHCO3不能发生反应，现象不同，可以鉴别二者，b正确；c.NaOH溶液与Na2CO3不发生反应，无现象，NaOH +NaHCO3= Na2CO3+H2O，反应但是无明显现象，无法鉴别二者，c错误；d.加入澄清石灰水发生反应Ca(OH)2+ Na2CO3=CaCO3+2NaOH；Ca(OH)2+NaHCO3= CaCO3+H2O+NaOH，都产生白色沉淀，无法鉴别二者，d错误；答案选b。因此可以证明乙的观点是正确的。升高温度，盐溶液的pH增大，降低温
16、度，盐溶液的pH又减小，恢复至原来的pH值，说明未反应产生碳酸钠，证明甲的观点是正确的。附加题： 31.CO2甲烷化是一种实现CO2资源化利用的有效途径。热化学转化CO2甲烷化过程发生反应：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)H(1)每生成1mol CH4(g)，放热165 kJ，则H_。(2)反应的平衡常数的表达式：K_。温度升高，K_(填“增大”或“减小”)。(3)其他条件不变时，一段时间内，压强对CO2的转化率及CH4的选择性的影响如下图。注：选择性转化为目标产物的原料量原料总的转化量CO2甲烷化反应选择0.1MPa而不选择更高压强的原因是_。电化学转化多晶Cu可高效
17、催化CO2甲烷化，电解CO2制备CH4的原理示意图如下。电解过程中温度控制在10左右，持续通入CO2。阴、阳极室的KHCO3溶液的浓度基本保持不变。(4)多晶Cu作_(填“阴”或“阳”)极。(5)结合电极反应式，说明阴极室KHCO3溶液浓度基本不变的原因：_。(6)上述电解过程中采取了_措施(写2条即可)使CO2优先于H+放电。【答案】 (1). 165 kJmol1 (2). c(CH4)c2(H2O)/c(CO2)c4(H2) (3). 减小 (4). 在0.1MPa，CO2的转化率及CH4的选择性较高，加压CO2的转化率及CH4的选择性变化不大，且加压会增大投资和能耗 (5). 阴 (6
18、). 阴极发生反应：9CO2+8e+6H2O =CH4+8HCO3，每转移8 mol电子，阴极生成8 mol HCO3，又有8 molHCO3通过阴离子交换膜进入阳极室，且K+的浓度不变，所以阴极室的KHCO3浓度基本保持不变 (7). 以pH8的KHCO3溶液为电解液；温度控制在10左右；持续通入CO2；用多晶铜作阴极等【解析】【分析】(1)根据反应放热分析解答；(2)发生的反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H=165 kJmol1，据此书写平衡常数的表达式，结合影响化学平衡的因素分析判断；(3)根据图像，压强大于0.1MPa，CO2的转化率几乎不变，CH4的选择性
19、增加很少，结合生产成本分析解答；(4)多晶铜电极区，二氧化碳转化为甲烷，根据发生的反应的类型分析解答；(5)结合阴极反应式和阴离子交换膜的作用分析解答；(6)可以从温度对气体的溶解度、阴离子交换膜的作用等角度分析解答。【详解】(1)方程式中CH4的系数=1，反应放热，因此方程式对应的H165 kJmol1，故答案为165 kJmol1；(2)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H=165 kJmol1，平衡常数K=；该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故答案为；减小；(3)根据图像，压强大于0.1MPa，CO2的转化率几乎不变，CH4的选择性增加很少，为
20、节约成本，应该选择0.1MPa，故答案为在0.1MPa，CO2的转化率及CH4的选择性较高，加压CO2的转化率及CH4的选择性变化不大，且加压会增大投资和能耗；(4)多晶铜电极区，二氧化碳转化为甲烷，C元素的化合价降低，得到电子，发生还原反应，因此铜为阴极，故答案为阴；(5)阴极反应式9CO2+8e+6H2O=CH4+8HCO3，阴极生成HCO3，电路中每转移8 mol电子，阴极生成8 mol HCO3，同时有8 molHCO3通过阴离子交换膜进入阳极室，且K+的浓度不变，所以阴极室的HCO3浓度基本保持不变，故答案为阴极反应式9CO2+8e+6H2O =CH4+8HCO3，每转移8 mol电子，阴极生成8 mol HCO3，又有8 molHCO3通过阴离子交换膜进入阳极室，且K+的浓度不变，所以阴极室的KHCO3浓度基本保持不变；(6)降低温度，能够提高气体在水中的溶解度，提高水中二氧化碳的浓度，从而提高二氧化碳的氧化性，有利于二氧化碳放电；采取阴离子交换膜，阳极区中氢氧根放电，氢离子浓度增大，能够防止阳极区生成的氢离子移向阴极，可以防止阴极区氢离子浓度增大，使CO2优先于H+放电；将溶液调节成碱性，降低阴极区氢离子浓度，降低氢离子氧化性，通过二氧化碳的氧化性，有利于二氧化碳放电，故答案为以pH8的KHCO3溶液为电解液；温度控制在10左右；持续通入CO2；用多晶铜作阴极等。