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甘肃省镇平县第一高级中学2020-2021学年高二化学考前训练试题一
甘肃省镇平县第一高级中学2020-2021学年高二化学考前训练试题一
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甘肃省镇平县第一高级中学2020-2021学年高二化学考前训练试题一
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Fe 56
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(本题包括16小题,每题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.298 K、101 kPa时,根据6C(石墨,s)+3H2(g)=C6H6(l)设计的反应路径如下:
上述条件下石墨、氢气、苯(C6H6)的燃烧热依次为△H(石墨)、△H(H2)、△H(C6H6),下列说法正确的是( )
A.△H1=△H2+△H3
B.C6H6的能量一定高于CO2和H2O的能量
C.1 mol C6H6(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的△H>△H3
D.6×△H(石墨)+3×△H(H2)=△H2
2.下列说法正确的是( )
A.中和50.00 mL 0.1000 mol·L-1HCOOH溶液需消耗0.2000 mol·L-1NaOH溶液25.00 mL,说明HCOOH是弱酸
B.某恒温恒容密闭容器中进行反应2C(s)+H2(g)+N2(g)2HCN(g),当单位时间内断裂H-H键数目与断裂C-H键数目相等时,说明该反应已达到平衡状态
C.金属的化学腐蚀实质是M-ne-=Mn+,电子直接转移给氧化剂
D.在由水电离产生的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液中,K+、NH4+、NO3-、ClO-可以大量共存
3.氢气是一种绿色能源,大力开发氢能有利于环境保护。借助Cu/CuCl热化学循环制氢:2H2O=2H2↑+O2↑,其工艺流程如图。下列有关说法正确的是( )
A.步骤①中发生的反应属于放热反应
B.步骤②的温度为500℃,则反应的化学方程式为2Cu2OCl24CuCl+O2↑
C.步骤③可在电解池中进行,Cu是氧化产物
D.反应⑤一定是依据原电池原理实现的
4.我国科学家研发了一种水系可逆Zn—CO2电池,电池工作时,复合膜(由a、b膜复合而成)层间的H2O解离成H+和OH- ,在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。当闭合K1时,Zn—CO2电池工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.闭合K1时,H+通过a膜向Pd电极方向移动
B.闭合K1时,Zn表面的电极反应式为Zn+4OH--2e- = Zn(OH)42-
C.闭合K2时,Zn电极与直流电源正极相连
D.闭合K2时,在Pd电极上有CO2生成
5.一定温度下,在一个容积为2L的密闭容器中发生反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2min达到平衡状态,此时B反应了1.2mol,下列说法正确的是( )
A.充入N2(不参与反应)使压强增大可加快反应速率
B.0~2min内,A的平均反应速率为0.4mol·L-1·min-1
C.平衡状态时,B、C的反应速率相等
D.0~2min内,C的平均反应速率为0.2mol·L-1·min-1
6.如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法中正确的是( )
A.乙装置中溶液颜色会变浅
B.铁电极应与 Y 相连接
C.M 电极反应式:H2NCONH2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+
D.当N电极消耗0.25 mol气体时,铜电极质量减少16 g
7.在某密闭容器中发生反应CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) △H<0,其中各物质的浓度随时间的变化如图所示(t1、t2、t3均只改变一个条件)。下列叙述错误的是( )
A.0~10s内,CO的平均反应速率为0.08 mol·L-1·s-1 B.t1时改变的条件是充入CO气体
C.t2时改变的条件是降低体系温度 D.平衡常数K:①=②=③>④
8.室温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是( )
A.相同浓度的氨水与NH4Cl溶液等体积混合后溶液的pH>7,则混合溶液中:c(NH4+)>c(Cl-)
B.0.3 mol·L-1 CH3COOH溶液中c(CH3COO-)是0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中c(CH3COO-)的3倍
C.NaNH4HPO4溶液中:c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=c(HPO42-)+c(PO43-)+c(H2PO4-)+c(OH-)
D.向均盛有2 mL 3 mol·L-1 NaOH溶液的两支试管中分别加入2滴浓度均为1 mol·L-1的MgCl2、AlCl3溶液,只有前者有白色沉淀产生,则Ksp[Mg(OH)2]<Ksp[Al(OH)3]
9.下列说法或解释事实的离子方程式正确的是( )
A.常温常压下能发生自发反应的两种物质,在常温常压下一定不能大量共存
B.在KMnO4酸性溶液做电解质的原电池中,MnO4-一定向负极移动
C.草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
D.“84”消毒液与洁厕灵混合使用会产生有毒气体:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
10.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( )
A.25℃时,pH=8的NaHCO3溶液中含有OH-的数目为10-6NA
B.粗铜的电解精炼过程中,若阳极质量减少10g,则阴极质量一定增加10g
C.常温常压下,4.6 g NO2所含的氮原子数目为0.1NA
D.向1L 1mol/L (CH3COO)2Ba溶液中加入醋酸至中性,混合液中CH3COO-数目为NA
11.常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤所得滤液pH<7。关于滤液中的粒子浓度关系不正确的是( )
A.<1.0×10-7 mol/L
B.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
C.c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
D.c(Cl-)>c(NH4+)>c(HCO3-)>c(CO32-)
12.常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,下列说法正确的是( )
A.浓度均为0.1 mol·L-1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者小于后者
B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积、pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
C.0.2 mol·L-1 HCOOH与0.1 mol·L-1 NaOH等体积混合后的溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)
D.0.2 mol·L-1 CH3COONa与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7):c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>
13.室温下,改变二元弱酸H2SeO3溶液的pH,溶液中H2SeO3、HSeO3-、SeO32-的物质的量分数δ(x)随pH变化如图所示:[δ(x)=]。下列说法错误的是( )
A.H2SeO3的Ka1=10-2.62
B.C点的pH为5.47
C.NaHSeO3溶液中离子浓度的大小顺序为:c(Na+)>c(HSeO3-)>c(H+)>c(SeO32-)>c(OH﹣)
D.向100mL pH=2.62,含c(H2SeO3)=0.05mol/L、c(HSeO3-)=0.05mol/L的溶液中,加入0.1mol/L NaOH 100mL,c(Na+)+c(H2SeO3)<c(SeO32-)+0.05mol/L
14.根据下列各图曲线表征的信息,得出的结论错误的是( )
A.图1表示常温下向体积为10 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液后溶液的pH变化曲线,则c点处有:
c(CH3COOH)+2c(H+)=2c(OH-)+c(CH3COO-)
B.图2表示用水稀释pH相同的盐酸和醋酸时溶液的pH变化曲线,其中Ⅰ表示醋酸,Ⅱ表示盐酸,且溶液导电性:c>b>a
C.图3表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,表示H2燃烧热的ΔH=-285.8 kJ·mol-1
D.图4表示反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g),达到平衡时A2的转化率大小为:a<b<c
15.室温下,用0.1000 mol·L-1盐酸滴定100 mL 0.1000 mol·L-1氨水,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.lgKb(NH3·H2O)=-9.26 B.最适宜用酚酞作指示剂
C.a点,lgc(OH-)≈-2.87 D.溶液在b点和c点时水的电离程度相同
16.用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是( )
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同实验条件下,若改为0.0400 mol·L-1 Cl-,反应终点c移到a
D.相同实验条件下,若改为0.0500 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动
第Ⅱ卷 非选择题(共52分)
二、非选择题(共5个大题,共计52分)
17.(12分)(1)常压下,某铝热反应的温度与能量变化如图所示:
①常压、1538℃时,Fe(s)→Fe(l) △H= kJ·mol-1。
②常压、25℃时,该铝热反应的热化学方程式为 。
(2)体积和浓度均为25.0 mL 1.00 mol·L-1的硝酸和NaOH溶液(起始温度相同)混合时,测得混合溶液的温度与时间的关系如图所示,已知硝酸和NaOH溶液的密度均为1.00 g·mL-1,混合溶液的比热容为4.18 J·g-1·℃-1。由实验数据可计算出该反应的中和热△H为 kJ·mol-1(结果保留1位小数)。
(3)少量Mg(OH)2能溶于CH3COONH4浓溶液(呈中性)的原因是 (用文字和方程式说明)。
(4)甲醛法测定铵盐中氮的质量分数的实验步骤如下:
步骤I.称取ag (NH4)2SO4样品,用水溶解后定容于250 mL容量瓶中;
步骤II.取出25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入足量中性甲醛溶液[4NH4++6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H+],再加入酚酞指示剂,用cmol·L-1 NaOH标准溶液滴定[3H++(CH2)6N4H++4OH-=(CH2)6N4+4H2O],滴定到终点时消耗标准溶液V mL。
①滴定到终点时,溶液颜色的变化是 。
②该(NH4)2SO4样品中氮的质量分数为 (用含a、c、V的代数式表示)。
③推测下列铵盐中不能用该法测定其中氮的质量分数的是 (填标号)。
A.NH4Cl B.NH4HCO3 C.NH4NO3 D.CH3COONH4
18.(10分)已知水在25 ℃和100 ℃时,其电离平衡曲线如图所示。
(1) 25 ℃时,将10 mL pH=a的盐酸与100 mL pH=b的Ba(OH)2溶液混合后恰好中和,则a+b=______。
(2)100℃时,将0.02 mol·L-1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合(假设溶液的体积变化忽略不计),所得混合液的pH=______。
(3) 25 ℃时Ksp(AgCl)=1.8×10-10,若向50 mL 0.018 mol·L-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L-1的盐酸(假设溶液的体积变化忽略不计),混合后溶液中Ag+的浓度为______ mol·L-1,pH为______。
(4)25 ℃时Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下欲除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度均小于1×10-6 mol·L-1),需调节溶液的pH范围为______。
19.(12分)
(1)难溶物ZnS可作为沉淀剂除去废水中的Cu2+,写出该过程的离子方程式_______。
(2)已知2CO(g)CO2(g)+C(s),T=980K时,△H-T△S=0。在冶金工业中,以C为还原剂,温度高于980K时,C的氧化产物主要是_______。
(3)金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将Fe作阳极置于一定浓度的H2SO4溶液中,一定条件下Fe钝化形成致密的Fe3O4氧化膜,请写出该阳极的电极反应式 。
(4)25℃时,某混合溶液中c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.01 mol·L-1,Ka1、Ka2分别为H2S的一级电离常数和二级电离常数;lgc(H2S)、lgc(HS-)、lgc(S2-)随pH变化的关系如图所示:
①图中c表示的含硫微粒是 (填离子符号)。
②H2S的Ka1= mol·L-1。
③图中M点的pH= (用含lgKa1、lgKa2的代数式表示)。
(5)某氢氧燃料电池以熔融态的碳酸盐为电解质,其中CO2参与电极反应。工作时负极的电极反应为2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2。如图所示,根据相关信息回答下列问题:
①正极的电极反应为 。
②当甲池中A电极理论上消耗H2的体积为448 mL(标准状况)时,乙池中C、D两电极质量变化量之差为________g。
20.(8分)CH3OH是一种重要的化工原料,可由CO或CO2与H2反应合成,在密闭容器内发生的主要反应如下,其平衡常数的自然对数lnKp(Kp是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)随温度的变化如图所示:
I.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) Kp(I)
II.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) Kp(II)
III.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) Kp(III)
(1)△H>0的反应是 (填标号)。
(2)反应III的Kp(III)= [用含Kp(I)、Kp(II)的代数式表示]。
(3)若图中A点时发生反应CH3OH(g)+CO2(g)2CO(g)+H2(g)+H2O(g),则其lnKp= (填数值)。
(4)在某催化剂催化和3.6×104 kPa下,由CO2和H2在密闭容器内合成甲醇,反应相同时间时,甲醇的选择性[S(CH3OH)]、CO2的转化率[X(CO2)]及CO的选择性[S(CO)]与温度的关系如图所示:
①实际生产中选择260℃的原因,除X(CO2)最大外,还有 。
②温度高于260℃时,升高温度X(CO2)减小的原因是 (从反应II、III的平衡移动角度分析)。
(5)某合成气只含CO、H2且n(CO):n(H2)=1:m,在温度t、压强p条件下在密闭容器内进行反应I,若CO平衡转化率为α,则平衡常数Kp(I)= (用含m、α、p的代数式表示)。
21.(10分)锰不仅在工业上用途广泛,还是人体内必需的微量元素,对人体健康起着重要的作用。一种以天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)为原料制备金属锰的流程如图所示。请回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
(1)“溶浸”中需加入的试剂是________(填化学式)。
(2)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为________~6之间。
(3)“滤渣2”的主要成分是________________________________(填化学式)。
(4)NH4HCO3可做“沉锰”试剂,该物质的水溶液呈碱性,其溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________________。
(5)“沉锰”得到MnCO3沉淀,写出该反应的离子方程式________________。
(6)电解硫酸锰溶液制备单质锰时,阴极的电极反应为________;电解后的电解质溶液可返回________工序继续使用。
化学答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
B
C
D
C
C
A
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
D
C
C
D
D
B
C
C
17.(12分)
(1)①+13.8(1分) ②2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) △H=-851.1kJ·mol-1(1分)
(2)-58.5(2分)(3)Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),生成的OH-与NH4+形成弱电解质:NH4++OH-NH3·H2O,从而使Mg(OH)2不断溶解(2分)
(4)①当滴入最后一滴NaOH标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟(或30秒)内不褪色(2分,不答“半分钟(或30秒)”扣1分)②×100%(2分) ③B(2分)
18.(10分)(1)13 (2)10 (3)1.8×10-7 2 (4)5.0<pH<7.1
19.(12分)
(1)ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)(1分)(2)CO(1分)
(3)3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+(2分)
(4)①S2-(1分)②1.0×10-7(1分)③-(lgKa1+lgKa2)/2(2分)
(5)①O2+2CO2+4e-=2CO32-(2分)②1.28(2分)
20.(8分)(1)III(1分)(2)Kp(II)/Kp(I)(1分)(3)0(1分)
(4)①催化剂对甲醇的选择性最好(或S(CH3OH)最大,合理即可)(1分)
②温度高于260℃时,反应已达到平衡状态,升高温度反应III的平衡正向移动,使CO2转化率增大的幅度小于反应II的平衡逆向移动使CO2转化率减小的幅度(合理即可)(2分)
(5)(2分)
【提示】(3)在A点I与III的Kp相等,,=1=Kp,lnKp=0。
(4)多平衡体系中影响选择性的因素有温度、压强、催化剂等,本题压强一定,X(CO2)为II、III反应中CO2转化率的净结果。①260℃时,由图知,X(CO2)最大,生成CO的选择性S(CO)最小,生成CH3OH的选择性S(CH3OH)最大,温度、压强一定时,选择性与特定催化剂有关。②由图知,当温度高于260℃时,升高温度,反应III的平衡正向移动,X(CO2)增大;反应II的平衡逆向移动,X(CO2)减小,反应III的贡献因素小于反应II的,净结果使X(CO2)减小。
(5) CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始/mol 1 m 0
转化/mol 1×α 2×α 1×α
平衡/mol 1-α m-2α α
总物质的量/mol 1+m-2α
分压
故Kp(I)==。
21.(10分)(1)H2SO4(2分) (2) 4.7(1分) (3)Fe(OH)3、Al(OH)3 (1分) (4)c(NH4+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-) (2分)
(5)Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑(2分)
(6)Mn2++2e-=Mn(1分) (7)溶浸(1分)
【解析】天然二氧化锰粉、硫化锰矿与硫酸反应,过滤出不溶于硫酸的物质,再加MnO2氧化Fe2+,再加氨水调节溶液的pH除掉Fe3+和Al3+,再加Na2S除掉Zn2+和Ni2+,过滤,向滤液中加入MnF2除掉Mg2+,过滤,再加NH4HCO3沉锰,得到MnCO3,MnCO3加硫酸反应生成MnSO4,再电解得到锰和硫酸,硫酸反复使用。
【详解】(1)根据后面沉锰时加硫酸,因此在“溶浸”中需加入的试剂是H2SO4。
(2)“调pH”除铁和铝,将Al3+生成沉淀,完全沉淀pH为4.7,因此溶液的pH范围应调节为4.7~6之间。
(3)调节为4.7~6之间,因此“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3。
(4)NH4HCO3可做“沉锰”试剂,该物质的水溶液呈碱性,说明HCO3-水解程度大于NH4+水解程度,因此溶液中离子浓度由大到小的顺序为:c(NH4+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)。
(5)“沉锰”是Mn2+和HCO3-反应生成MnCO3沉淀、二氧化碳和水,其反应的离子方程式为Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑。
(6)电解MnSO4溶液制备单质锰时,阴极是Mn2+得到电子,其电极反应为Mn2++2e-=Mn;阳极得到硫酸,因此电解后的电解质溶液可返回溶浸工序继续使用。
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