资源描述
2020-2021年高二化学高频考题期末模拟卷01
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
考试内容:人教2019选择性必修1全册 难度:★★★★☆
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32
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.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是
A.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=+267kJ·mol-1
B.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-534kJ·mol-1
C.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-133.5kJ·mol-1
D.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ·mol-1
2.已知:X(g)+2Y(g)3Z(g) △H=-akJ·mol-1(a>0),下列说法不正确的是
A.0.1molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol
B.达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度不再发生变化
C.达到化学平衡状态时,反应放出的总热量可达a kJ
D.升高反应温度,逆反应速率增大,正反应速率减小
3.反应,经,B的浓度减少。对该反应速率的表示,下列说法正确的是
A.用A表示的反应速率是
B.用B、C 、D表示的反应速率之比为1∶2∶3
C.在末,用B表示的反应速率是
D.在内用B表示的反应速率逐渐减小,用C表示的反应速率逐渐增大
4.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如下图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如下表所示。
化学键
H2O中H—O键
O2中O=O 键
H2中H—H键
H2O2中O—O键
H2O2中O—H键
键能kJ/mol
463
496
436
138
463
若反应过程中分解了2 mol水,则下列说法不正确的是
A.总反应为2H2O2H2↑+O2↑
B.过程I吸收了926 kJ能量
C.过程II放出了574 kJ能量
D.过程Ⅲ属于放热反应
5.电化学固氮可以在常温常压下实现氮气的还原合成氨,某课题组提出一种全新的电化学固氮机理——表面氢化机理示意图如下,则有关说法错误的是( )
A.在表面氢化机理中,第一步是H+的还原反应
B.在表面*H原子与催化剂的协同作用下,N2与表面*H原子反应生成*N2H2中间体
C.电化学固氮法较传统工业合成氨法,具有能耗小、环境友好的优点
D.若竞争反应(析氢反应)的活化能显著低于固氮反应,则析氢反应的速率要远远低于固氮反应
6.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A.在酸性环境下,钢铁只能发生析氢腐蚀
B.金属腐蚀的实质是金属失去电子被还原的过程
C.轮船的船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阳极的阴极保护法
D.铜铁交接处,在潮湿的空气中直接发生反应:Fe-3e-=Fe3+,继而形成铁锈
7.25 ℃时,在25 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液中,逐滴加入0.2 mol/L的CH3COOH溶液,溶液的pH变化如下图所示,下列分析的结论中正确的是( )
A.B点的横坐标a=12.5
B.C点时溶液中有:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.D点时溶液中有:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
D.曲线上A、B间的任意一点,溶液中都有:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
8.为减少二氧化碳的排放,我国科学家设计了熔盐电池捕获二氧化碳的装置,如图所示。下列说法不正确的是
A.过程①中有碳氧键断裂
B.过程②中在电极a上发生了还原反应
C.过程③中的反应可表示为
D.熔盐电池的总反应为CO2C+O2↑
9.下列实验能达到预期目的是
编号
实验内容
实验目的
A
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
B
室温下,用pH试纸测定浓度为0.1mol/LNaClO溶液和0.1mol/LCH3COONa溶液的pH
比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
C
等体积pH=2的HX和HY两种酸分别与足量的铁反应,排水法收集气体,HX放出的氢气多且反应速率快
证明HX酸性比HY强
D
向10mL 0.2mol/L NaOH溶液中滴2滴0.1mol/L MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1mol/L FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀
证明在相同温度下Ksp:
Mg(OH)2>Fe(OH)3
10.25℃时,在某物质的溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10-a mol/L,下列说法不正确的是( )
A.a<7时,水的电离受到促进 B.a>7时,水的电离受到抑制
C.a<7时,溶液的pH可能为a D.a>7时,溶液的pH一定为14-a
11.氢氧燃料电池构造如图所示。其电池反应方程式为:2H2+O2=2H2O,下列说法不正确的是
A.多孔金属a作负极
B.多孔金属b上,O2发生还原反应
C.电池工作时,电解质溶液中OH-移向a极
D.正极的电极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O
12.化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用,下列说法正确的是( )
A.将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
B.在化学工业中,选用催化剂一定能提高经济效益
C.夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D.茶叶等包装中加入还原性铁粉,能显著延长茶叶的储存时间
13.用标准的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是( )
A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,后装入NaOH溶液进行滴定
C.用碱式滴定管取10.00 mL NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入适量蒸馏水进行滴定
D.用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
14.温度为TK时,向V L的密闭容器中充入一定量的和,发生反应 ΔH>0,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示,下列说法不正确的是( )
A.反应在前10min内的平均反应速率
B.该反应的平衡常数表达式
C.若平衡时保持温度不变,压缩容器容积平衡不移动
D.反应至15min时,改变的反应条件是降低温度
15.25℃时,向(二元弱酸)溶液中滴加溶液,溶液pH与加入溶液体积的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是
A.a点对应的溶液中:
B.b点对应的溶液中:c(Na+)>c(HR-)>c(H2R)>c(R2-)
C.溶液的导电性:b>c
D.a、b、c、d点中,d点对应的溶液中水的电离程度最大
16.下列选项中的图像与其解释或结论对应关系正确的是
图像
解析或结论
A.以和为原料合成氨的反应在有、无催化剂时反应过程中的能量变化
B.恒温恒容容器中的反应,部分物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中a点为平衡状态
图像
解析或结论
C.向乙酸溶液中通入氨气至过量的过程中溶液导电性I的变化
D.25℃时,、的沉淀溶解平衡曲线,
二、非选择题:包括第17题~第21题5个大题,共52分。
17.(12分)汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
I.已知4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)∆H=﹣1200kJ•mol﹣1
(1)该反应在___(填“高温、低温或任何温度”)下能自发进行。
(2)对于该反应,改变某一反应条件(温度T1>T2),下列图象正确的是___(填标号)。
(3)某实验小组模拟上述净化过程,一定温度下,在2L的恒容密闭容器中,起始时按照甲、乙两种方式进行投料。甲:NO2 0.2mol,CO 0.4mol;乙:NO2 0.1mol,CO 0.2mol。
经过一段时间后达到平衡状态。
①N2的平衡体积分数:甲___乙(填“>、=、<或不确定”,下同)。
②NO2的平衡浓度:甲___乙。
③甲中CO的转化率为50%,该反应的平衡常数为___。
II.柴油汽车尾气中的碳烟(C)和NOx可通过某含钴催化剂催化消除。不同温度下,将模拟尾气(成分如表所示)以相同的流速通过该催化剂测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如图所示。
模拟尾气
气体(10mol)
碳烟
NO
O2
He
物质的量(mol)
0.025
0.5
9.475
一定量
(4)375℃时,测得排出的气体中含amol O2和0.0525 mol CO2,已知X为N2,Y为N2O,则a=___。
(5)实验过程中采用NO模拟NOx,而不采用NO2的原因是___。
18.(10分)已知表中所示的一组物质:
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
物质
回答下列问题:
(1)常温时,的溶液呈碱性的是________(填序号)。
(2)标准状况下,气体完全溶于蒸馏水中,形成溶液,则该溶液的_______。
(3)常温时,的溶液中,由水电离出的c水(H+)=______,pH=9的溶液中由水电离出的c水(OH-)=_______。
(4)常温时,向溶液中加入少量固体,电离平衡常数Ka_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
19.(10分)运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)CO还原NO的脱硝反应:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) △H
已知:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) △H1=-226kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)2NO2(g) △H2=+68kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g) △H3=+183kJ·mol-1
脱硝反应△H=_________________,有利于提高NO平衡转化率的条件是___________________(写出两条)。
(2)某温度下,向体积为2L的恒容容器中通入2.00molNO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)∆H=-57.0kJ·mol-1,已知:v正(NO2)=k1·c2(NO2),v逆(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2为速率常数。测得NO2的体积分数[φ((NO2)]与反应时间(t)的关系如表:
t/min
0
20
40
60
80
φ((NO2)
1.0
0.75
0.52
0.50
0.50
则①平衡时,c(N2O4)=______________;(计算结果保留一位小数);
②的数值为________________;
(3)用间接电化学法除去NO的过程,如图所示:
①已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式:_____________________;
②用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理:_____________________。
20.(10分)铅及其化合物有重要用途,如二氧化铅(PbO2) 可用于生产铅蓄电池。用方铅矿(主要成分为PbS,含少量Ag2S)为原料生产PbO2的一种工艺流程如下:
已知:铅能与浓NaOH溶液在通入空气和加热条件下反应生成Na[ Pb(OH)3]。回答下列问题:
(1)铅元素位于第六周期IVA族,原子序数为82,其原子结构示意图为______
(2)方铅矿焙烧时生成一种具有漂白性的气体, 其分子式为______;焙烧时Ag2S未转化为Ag2O而是生成单质Ag,原因是___________;上述流程中,制得粗铅的金属冶炼方法的名称是_______________。
(3)铅与浓氢氧化钠溶液、空气(已去除CO2)在加热时发生反应的化学方程式为___;滤渣1的主要成分为___________。
(4)Pb(OH)与漂白粉中的有效成分发生反应的离子方程式为___________。
(5)Pb 和PbO2可分别用于铅蓄电池的负极、正极材料。若以石墨、铅为电极电解Pb(NO3)2溶液制备Pb和PbO2,则阴极应选用_____(填“石墨”或“铅”),阳极的电极反应式为_____________。
(6) 已知: 25 ℃,H2S的电离常数Ka1=1.3 ×10-7, Ka2=7.1 × 10-15, PbS的Ksp=1.0 ×10-28。生产过程中的含铅废水必须处理达标后才能排放。若联合处理含H2S的废气和含Pb2+的废水,欲发生反应Pb2+ +H2S=PbS↓+2H+,计算该反应的平衡常数K=_________(列出计算式即可)。
21.(10分)目前我国分别在治理大气污染和新能源使用上都取得长足的进步。
(1)在大气污染治理上,目前我国计划在“十二五”期间用甲烷还原氮氧化物(NOx),使其排放量减少10%。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为_________。
(2)在新能源使用上,正在研究利用甲烷合成甲醇这个清洁能源。该反应为:CH4(g) + H2O(g)CH3OH(g) + H2(g) △H > 0
将一定量的CH4和一定量H2O(g)通入10L容器中,若改变起始量,CH4的平衡转化率如图所示:
甲
乙
丙
起始物质的量
n(CH4)/ mol
5
4
10
n(H2O)/ mol
10
8
10
CH4的平衡转化率 / %
α1=50
α2
α3
①假设100 ℃时若按甲投料反应达到平衡所需的时间为5min,则用甲烷表示该反应的平均反应速率为____。
②在不改变其他外界条件下α1、α2、α3的相对大小顺序为:___。
③欲提高CH4转化率且不改变该反应的平衡常数的方法是___(填字母序号)。
A c(CH4)增大 B 分离出产品CH3OH
C 升高温度 D 比值增大 E 容器体积缩小一半
④下列图像对该反应表达正确的是:___ 。
(3)清洁能源的研发是世界能源研究的热点,比如锂电池的高速发展促使了电动汽车的快速发展,如特斯拉使用了钴酸锂电池,比亚迪使用了磷酸铁锂电池。其中磷酸铁锂电池工作原理:FePO4+LiLiFePO4
①该电池的充电时a电极应与电源的___相连;
②其该极放电时的电极反应式为______ 。
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