1、期末学业水平检测(一)注意事项1.全卷满分100分。考试用时90分钟。2.可能用到的相对原子质量:H 1C 12O 16Na 23S 32Cl 35.5。一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)1.化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是()A.漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的B.TiO2是一种稳定的白色颜料,可通过往TiCl4中加入大量水,同时加热来制得TiO2xH2O,而后经焙烧制得C.采用催化转化技术能提高汽车尾气中有害气体的平衡转化率D.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加生石灰降低土壤的碱性2.下列与化学反应中能量变化相关的叙述错误
2、的是()A.同温同压下,H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)在光照和点燃条件下的H相同B.物质发生化学变化一定伴随能量的变化C.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率D.水结成冰的过程中,H0、SKsp(AgI)4.研究人员设计了一种新的电解HCl回收Cl2的工艺,如图所示(两电极材料均为碳电极),下列说法正确的是()A.每生成1 mol Cl2需要消耗氧气11.2 LB.阳极的电极反应式为Fe2+-e- Fe3+C.该工艺总反应的化学方程式为4HCl+O2 2Cl2+2H2OD.Fe2+在反应中起到催化剂的作用5.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.FeS难溶于水,但是能溶于
3、盐酸中B.工业合成氨一般采用的温度为400500 C.向氯水中加CaCO3后,溶液漂白性增强D.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气6.T 时,在一固定容积的密闭容器中发生反应:A(g)+B(g) C(s)H后者C.25 时,等物质的量浓度的各溶液pH关系:Na2CO3溶液NaCN溶液CH3COONa溶液D.a mol/L HCN溶液与b mol/L NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(Na+)=c(CN-),则a一定大于b9.下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是()A.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加单位体积内活化分子百分数,从而使反应速率增大B.
4、已知反应:CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g),在密闭的反应炉内达到平衡后,若其他条件均不改变,将反应炉体积缩小一半,则达到新平衡时CO2(g)的浓度将升高C.在一定条件下,可逆反应2NO2(g) N2O4(g)H0达到平衡后保持容器温度和容积不变,再通入一定量NO2,则再次达到平衡时NO2的百分含量减小D.在一定温度下,容积一定的密闭容器中的反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g),当混合气体的压强不变时,则表明该反应已达平衡10.关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体(NaUr),尤其在寒冷季节诱发关节疼痛,其化学机理为:HUr(尿酸)+H2O Ur-(尿酸根离子)+H3O+;
5、Ur-(aq)+Na+(aq) NaUr(s)。下列叙述错误的是()A.是尿酸的电离方程式B.反应为放热反应,关节保暖可以缓解疼痛C.大量饮水可能会加剧关节的疼痛D.降低关节滑液中HUr和Na+的含量是治疗关节炎的方法之一11.(双选)化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展,下列说法正确的是()A.乙烯的燃烧热是1 411.3 kJmol-1,则乙烯燃烧的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l)H=-1 411.3 kJmol-1B.P(s,红磷) P(s,黑磷)H=-39.3 kJmol-1;P(s,白磷) P(s,红磷)H=-17.6 kJmol-1。由
6、此推知以上涉及的磷单质中最稳定的是黑磷C.已知4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)H1;4Al(s)+3O2(g) 2Al2O3(s)H2,则H1H2D.某反应的H=+100 kJmol-1,正反应活化能比逆反应活化能小100 kJmol-112.在常温下,已知醋酸银的溶度积Ksp(CH3COOAg)=1.610-3,碳酸银的溶度积Ksp(Ag2CO3)=8.310-12,醋酸的电离常数Ka=1.7510-5,下列有关说法正确的是()A.0.1 mol/L的CH3COOH溶液的pH约为4B.沉淀转化反应2CH3COOAg(s)+CO32-(aq) Ag2CO3(s)+2CH3COO-
7、(aq)的平衡常数约为2108C.1 mol CH3COO-中所含共用电子对数为6NAD.将0.002 molL-1的Na2CO3溶液与含有CH3COOAg沉淀的上层清液等体积混合,出现白色沉淀13.某同学利用下图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。下列说法错误的是()A.区Cu电极上产生气泡,Fe电极附近滴加K3Fe(CN)6溶液后出现蓝色,Fe被腐蚀B.区Cu电极附近滴加酚酞溶液后变成红色,Fe电极附近滴加K3Fe(CN)6溶液出现蓝色,Fe被腐蚀C.区Zn电极的电极反应式为Zn-2e- Zn2+,Fe电极附近滴加K3Fe(CN)6溶液未出现蓝色,Fe被保护D.区Zn电极的电极反应式为2H2
8、O+2e- H2+2OH-,Fe电极附近滴加K3Fe(CN)6溶液出现蓝色,Fe被腐蚀14. (双选)用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)HT2T3B.正反应速率:v(a)v(d)C.平衡常数:K(a)K(c)、K(b)=K(d)D.平均摩尔质量:M(a)M(d)15.(双选)常温下,Ka(CH3COOH)=1.7510-5,分别向体积均为20 mL、浓度均为0.1 molL-1的NaHCO3溶液和CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 molL-1 NaOH溶液,滴定曲线如图所示,下列叙述正确的是()A.a点溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c
9、(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)B.b、d点溶液中离子浓度的大小关系均为c(Na+)”“”或“=”,下同),该反应的H0。18.(8分)电解质溶液中存在着多种平衡,请回答下列问题。(1)常温下,相同pH的氢氧化钠溶液和醋酸钠溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。 b、c两点溶液的导电能力比较:bc(填“”或“=”)a、b、c三点溶液中水的电离程度由大到小的顺序为。(2)AgCl能溶于氨水,发生反应AgCl(s)+2NH3(aq) Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq),其平衡常数K=2.010-3,现用1 L某浓度氨水(溶质视为NH3)完全溶解0.1 mol
10、AgCl,所需氨水浓度至少为mol/L(已知5=2.24)。(3)已知铷(Rb)是制造光电管的材料,它与锂同主族。常温下,将x mol CH3COORb固体溶于水配成溶液,向该溶液中滴加y L z mol/L醋酸溶液后,溶液呈中性,则z=(用含x、y的式子表示;已知常温下,CH3COOH电离平衡常数Ka=1.7510-5)。19.(12分)(1)以K2CrO4为原料,通过电解法可制备K2Cr2O7,电解装置原理如图1所示。图1图2该电解装置采用不锈钢电极和惰性电极,电极甲为电极。结合化学用语说明该装置电解时生成K2Cr2O7的原理:。(2)过二硫酸钾(K2S2O8)在科研与工业上有重要用途。可
11、通过“电解 转化提纯”方法制得,电解装置示意图如图2所示。电解时,铁电极连接电源的极。常温下,电解液中含硫微粒的主要存在形式与pH的关系如图3所示。图3在阳极放电的离子主要是HSO4-,阳极区电解质溶液的pH范围为,阳极的电极反应式为。图4(3)将反应6NO2+8NH3 7N2+12H2O设计为原电池可消除NO2,其简易装置如图4所示。a极的电极反应式为。常温下,若用该电池电解0.6 L饱和食盐水,一段时间后,测得饱和食盐水pH变为13,则理论上b极消耗B气体的体积为mL(气体处于标准状况,假设电解过程中溶液体积不变)。20.(13分)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,工业上可由NO
12、与Cl2反应制得,回答下列问题。.氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应。2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+NOCl(g)H1;K14NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)H2;K22NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)H3;K3则H3=(用H1和H2表示),K3=(用K1和K2表示)。.工业上通常用如下反应制备亚硝酰氯:2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)H”“”或“=”);图中纵坐标为物质的转化率。图中A、B、C三点对应的NOCl体积分数最大的是(填“A”“B”或“C”)。若容器容积为1
13、L,经过10 min到达A点,该时间段内化学反应速率v(NO)=molL-1min-1。B点的平衡常数为。若在温度为T1,容积为1 L的容器中,充入0.5 mol NO、1 mol Cl2、2 mol NOCl,v正v逆(填“”或“=”)。答案全解全析1.B漂白粉用于自来水的处理,是因其具有强氧化性,可杀菌消毒,明矾是因水解生成的Al(OH)3胶体具有净水作用,二者原理不同,A错误;往TiCl4中加入大量水时,TiCl4发生水解,即TiCl4+(x+2)H2O TiO2xH2O+4HCl,经加热和焙烧可制得TiO2,B正确;催化剂只能加快反应速率,不能提高汽车尾气中有害气体的平衡转化率,C错误
14、;盐碱地施加生石灰,不能降低土壤碱性,D错误。2.CH与反应条件无关,只和反应始态和终态有关,A正确;物质发生化学变化的过程中一定伴随着能量变化,如发光、放热等,B正确;反应速率与反应是放热反应还是吸热反应没有直接关系,C错误;水结冰是放热、熵减的过程,D正确。3.D等pH的HX和HY的溶液,酸的酸性越强,酸的浓度越小,等体积的酸溶液与足量的锌反应生成的H2越少,故酸性HX比HY弱,A错误;广泛pH试纸测得的pH为整数,与事实不符,B错误;K+和Cl-不参与反应,加入KCl固体对平衡移动无影响,溶液颜色不变,C错误;二者为同类型沉淀,即Ksp较小的先沉淀,黄色沉淀为AgI,说明Ksp(AgCl
15、)Ksp(AgI),D正确。4.C结合图示可知右侧为阳极,左侧为阴极。生成1 mol Cl2时电路中转移2 mol电子,而转移2 mol电子时消耗0.5 mol O2,其在标准状况下体积为11.2 L,选项中未指出O2所处的条件,无法确定体积,A错误;阳极反应式为2Cl-2e- Cl2,B错误;整个电解过程中Fe3+起催化作用,结合图示可写出总反应的化学方程式为4HCl+O2 2Cl2+2H2O,C正确,D错误。5.BFeS在水中存在溶解平衡FeS(s) Fe2+(aq)+S2-(aq),HCl电离出的H+能结合S2-,促使平衡正向移动,从而使FeS溶解,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;合
16、成氨的反应为放热反应,低温有利于反应正向进行,采用的温度为400500 是因为该温度下催化剂的活性最高,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;氯水中存在平衡Cl2+H2O HCl+HClO,加入CaCO3能消耗HCl,平衡正向移动,HClO浓度增大,溶液漂白性增强,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;饱和食盐水中Cl-浓度较大,可抑制Cl2与水的反应,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意。6.C该反应的平衡常数K=1c(A)c(B)=14,A错误;c点没有达到平衡状态,若要达到平衡状态,应向d点移动,A、B的浓度降低,说明反应正向进行,B错误;若c点为平衡点,此时平衡常数小于T 时的平衡常数,说明
17、平衡逆向移动,即此时容器内的温度高于T ,C正确;平衡常数只受温度影响,与浓度、压强无关,因此T 时,曲线ab上的点均为平衡状态,而cd上的点除d点外都不是平衡状态,D错误。7.D由原理图可知,在海绵Ni电极处,Ni2+被氧化为Ni3+,发生氧化反应,则海绵Ni电极为阳极;石墨电极处H+发生还原反应,生成H2,即石墨电极为阴极。装置中存在PINO和NHPI的相互转化,在反应中NHPI作为介质,其总量在反应前后不变,A正确;根据上述分析可知,海绵Ni电极为阳极,B正确;由原理图可知,反应实现了醇向醛的转化,并生成H2,其总反应方程式书写正确,C正确;题干中没有给出温度、压强等,无法直接通过消耗苯
18、甲醇的物质的量计算产生H2的体积,D错误。8.A根据电离常数可知酸性H2SO3H2CO3HSO3-HCO3-,NaHCO3溶液中通少量SO2:HCO3-+SO2 CO2+HSO3-,A错误;酸性HCN后者,B正确;酸性:HCO3-HCNNaCN溶液CH3COONa溶液,C正确;HCN和NaOH若等物质的量反应,所得溶液为NaCN溶液,呈碱性,要使溶液呈中性,HCN应适当过量,即a一定大于b,D正确。9.C增大压强,可增大单位体积内活化分子数目,但活化分子百分数不变,A错误;该反应的平衡常数K=c(CO2),温度不变平衡常数不变,则达到新平衡时CO2(g)的浓度不变,B错误;恒温恒容条件下通入一
19、定量NO2,相当于增大压强,平衡正向移动,达到新平衡时NO2的百分含量与原平衡相比减小,C正确;该反应前后气体总体积相等,一定温度、容积时,压强始终不变,压强不变不能说明反应达到平衡状态,D错误。10.C尿酸是一元弱酸,电离产生尿酸根离子和H+,H+与水形成H3O+,即是尿酸的电离方程式,A正确;在寒冷季节诱发关节疼痛,说明降低温度,利于尿酸钠晶体的形成,平衡正向移动,即反应为放热反应,关节保暖可促使反应的平衡逆向移动,减少尿酸钠形成,可缓解疼痛,B正确;大量饮水会降低关节滑液中Ur-和Na+浓度,促使反应的平衡逆向移动,会缓解关节疼痛,C错误;降低关节滑液中HUr和Na+的含量可减少关节滑液
20、中尿酸钠的形成,是治疗关节炎的方法之一,D正确。11.AB1 mol乙烯完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出1 411.3 kJ热量,其燃烧的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l)H=-1 411.3 kJmol-1,A正确;物质含有的能量越低,其稳定性越强,根据题中热化学方程式可知稳定性:黑磷红磷白磷,B正确;根据盖斯定律,由12(-)得2Al(s)+Fe2O3(s) 2Fe(s)+Al2O3H=12(H2-H1)H2,C错误;某反应的H=+100 kJmol-1,表示该反应的正反应为吸热反应,说明正反应的活化能比逆反应的活化能大100 kJmol-
21、1,D错误。12.DCH3COOH溶液中存在CH3COOH CH3COO-+H+,设0.1 mol/L溶液中c(H+)=c(CH3COO-)=x mol/L,则Ka=1.7510-5=x20.1-xx20.1,解得x=1.7510-3 mol/L,即溶液的pH8.310-12,故有白色沉淀生成,D正确。13.A区发生吸氧腐蚀,Cu为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-,Cu电极上不产生气泡,A错误;区Cu为阴极,电极反应式为2H2O+2e- H2+2OH-,Cu电极附近溶液碱性增强,滴加酚酞后变成红色,Fe为阳极而被腐蚀,即Fe-2e- Fe2+,Fe电极附近滴加K3Fe(CN)
22、6溶液出现蓝色,B正确;区Zn为负极,电极反应式为Zn-2e- Zn2+,Fe为正极,被保护,C正确;区Zn为阴极,电极反应式为2H2O+2e- H2+2OH-,Fe作阳极而被腐蚀,即Fe-2e- Fe2+,Fe电极附近滴加K3Fe(CN)6溶液出现蓝色,D正确。14.BC该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,CO平衡转化率增大,故T1T2T3,A错误;a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,结合T1T3,由于温度越高,反应速率越快,故v(a)v(d),B正确;a、c两点压强相同,降低温度平衡正向移动,则K(a)K(c),b、d两点温度相同,平衡常数相同,则K(b)=K(d),C正确
23、;CO转化率越大,混合气体的平均摩尔质量M越大,可知M(a)M(c)、M(b)M(d),D错误。15.ADNaHCO3溶液呈碱性,CH3COOH溶液呈酸性,故曲线M、N分别表示NaHCO3溶液、CH3COOH溶液被NaOH溶液滴定的曲线。a点溶液的溶质为等物质的量的Na2CO3和NaHCO3,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),A正确;b点溶液呈酸性,根据电荷守恒有c(Na+)(1分)(1分)解析(1)根据图示能量变化可知该反应为放热反应,焓变H=(E1-E2)kJmol-1,并结合生成1 mol H2O(g),可写出该反应的热化学方程式
24、为H2(g)+NO(g) 12N2(g)+H2O(g)H=(E1-E2) kJmol-1。(2)结合图示中电子流向可知,甲池中碳棒是电池正极,发生还原反应生成H2AQ,其电极反应式为AQ+2H+2e- H2AQ。在乙池中,H2S失电子生成S单质,I3-得电子生成I-,其离子方程式为H2S+I3- S+2H+3I-。(3)根据三段式法,设转化的H2S为x mol。H2S(g)+CO2(g) COS(g)+H2O(g)起始(mol):0.10.100转化(mol):xxxx平衡(mol):0.1-x0.1-xxx平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.16,则x0.1-x+0.1-x+x+x=0.1
25、6,解得x=0.032。H2S的转化率1=0.0320.1100%=32%。根据620 K的重复实验,平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.17,可知平衡正向移动,消耗H2S增多,故H2S的转化率增大,即21。升高温度平衡正向移动,故正反应为吸热反应,则该反应的H0。18.答案(每空2分)(1)cb(2)2.44(3)a175b解析(1)b、c两点溶液的pH相同,可知溶液中OH-浓度相同,导电能力要看溶液中自由移动离子浓度的大小和离子所带电荷数的多少,b点对应曲线为NaOH溶液稀释的图像,溶液pH相同时,醋酸钠溶液浓度更大,故c点溶液导电能力更强,即导电性:bc,即水的电离程度:acb。(2)
26、设所需氨水浓度为x mol/L,列三段式:AgCl(s)+2NH3(aq) Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)起始(mol/L):x00转化(mol/L):0.20.10.1平衡(mol/L):x-0.20.10.1根据K=0.10.1(x-0.2)2=2.010-3,解得x=2.44。(3)设混合后溶液体积为V L,则根据元素质量守恒得c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=bc+aV mol/L;混合后溶液呈中性,根据电荷守恒得c(CH3COO-)=c(Rb+)=aV mol/L,则c(CH3COOH)=bcV mol/L,K(CH3COOH)=c(CH3COO-)c(H+)c
27、(CH3COOH)=aV10-7bcV=1.7510-5,故c=a175b。19.答案(除标注外,每空2分)(1)不锈钢(1分)阳极反应为2H2O-4e- 4H+O2,氢离子浓度增大,使2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O平衡右移(2)负(1分)022HSO4-2e- S2O82-+2H+(3)2NH3-6e-+6OH- N2+6H2O336解析(1)不锈钢中的铁不参与反应,故不锈钢电极为电解池的阴极,电极甲为不锈钢电极。在电解过程中,阳极反应为2H2O-4e- 4H+O2,生成H+,使2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O平衡向生成Cr2O72-的方向移动。(2)根据题中信
28、息可知,电解NaHSO4溶液制备K2S2O8,Fe电极应为阴极,即Fe电极应与电源的负极相连。根据图3及题意可知阳极的电极反应式为2HSO4-2e- S2O82-+2H+,则阳极区电解质溶液的pH应在02之间。(3)根据图4中电子的流向可知,a极上失去电子发生氧化反应,结合总反应可知,a极上NH3在碱性条件下发生氧化反应生成N2,其电极反应式为2NH3-6e-+6OH- N2+6H2O。电解0.6 L饱和食盐水,电解反应的化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2,一段时间后,测得饱和食盐水pH变为13,则溶液中n(OH-)=0.6 L0.1 mol/L=0.06 mol,转移
29、电子的物质的量为0.06 mol。同一串联电路中转移电子数目相同,根据b极反应2NO2+4H2O+8e- N2+8OH-可知,标准状况下理论上b极消耗NO2的体积为22.420.068L=0.336 L,即336 mL。20.答案(除标注外,每空2分).2H1-H2(1分)K12K2.(1)10-8(2)(1分)解析.根据盖斯定律可得H3=2H1-H2,则K3=K12K2。.(1)根据表格数据及v逆=kcn(NOCl),可列式k0.2n=1.610-9和k0.4n=6.410-9,联立方程解得n=2,k=410-8。将c(NOCl)=0.50 molL-1代入表达式中可得v逆=10-8 mol
30、L-1s-1。(2)该反应为放热反应,升高温度平衡应逆向移动,反应物的转化率降低,故T1T2。由于横坐标为n(NO)n(Cl2),随着该比值增大,转化率增大,则纵坐标代表Cl2的转化率。要提高NOCl的体积分数,则Cl2的转化率也提高,当n(NO)n(Cl2)=2时,生成的NOCl最多,故A点的NOCl的体积分数最大。根据题图可知A点n(NO)n(Cl2)=2,且NO与Cl2共3 mol,则起始时NO为2 mol、Cl2为1 mol,平衡时A点Cl2的转化率为80%,则消耗的Cl2为0.8 mol,消耗的NO为1.6 mol,这段时间内的v(NO)=1.6mol1 L10min=0.16 molL-1min-1。平衡时NO、Cl2和NOCl分别为0.4 molL-1、0.2 molL-1和1.6 molL-1,由于A点与B点温度相同,即KB=1.620.420.2=80。T1时平衡常数为80,充入0.5 mol NO、1 mol Cl2、2 mol NOCl时,浓度商Q=220.521=16v(逆)。
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