1、期末学业水平检测(二)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 12N 14O 16Na 23S 32Cl 35.5Mn 55。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.铵态氮肥与草木灰混合使用可降低肥效B.侯德榜制碱的工艺流程中,向饱和食盐水中先通入二氧化碳,再持续通入氨气C.一次锌锰碱性干电池能实现化学能与电能的相互转化D.反应Ba(OH)28H2O+2NH4Cl BaCl2+2NH3+10H2O能自发进行,则该反应的H02.下列说法正确的是()A.一定条件下反应N2(g)+3H2(g
2、) 2NH3(g)达到平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3)B.用精密pH试纸测得氯水的pH为2.7C.常温下,若盐酸和氢氧化钠溶液混合后溶液呈中性,则两溶液的pH之和为14D.中和反应反应热测定实验中需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒3.室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A.中性溶液:Fe3+、NH4+、Cl-、CH3COO-B.使甲基橙变红的溶液:Fe2+、Na+、MnO4-、I-C.KW/c(H+)=10-12的溶液:K+、Al3+、Cl-、SO42-D.含有Ca2+的溶液:Na+、K+、CO32-、NO3-4.目前人工固氮普遍采用的是氨的工业合成。
3、化学家证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程,如下图所示。下列说法错误的是()A.需要吸收能量B.为了提高氨的脱附速率,应适时地将氨从反应后的混合气体中分离出来C.该过程中包含旧化学键的断裂和新化学键的形成D.该催化剂可提高反应物的平衡转化率5.下列说法正确的是()A.使用pH试纸测定溶液pH时,应先用蒸馏水润湿试纸B.除去MgCl2溶液中少量的Fe3+,可加入过量 MgO粉末,充分反应后过滤C.0.1 molL-1醋酸溶液在加水稀释过程中,溶液中所有离子的浓度均减小D.实验室用带有磨口玻璃塞的试剂瓶盛放Na2CO3溶液6.关于下列装置说法错误的是() A.装置放电过程中,硫酸浓度不断降
4、低B.装置工作过程中,CuSO4溶液浓度减小C.装置钢闸门应与外接电源的正极相连来获得保护D.装置盐桥中的Cl-移向甲烧杯7.对于反应2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g),某研究人员提出如下反应历程。第一步N2O5 NO3+NO2快速平衡第二步NO2+NO3 NO+NO2+O2慢反应第三步NO+NO3 2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是()A.反应的中间产物只有NO3B.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效C.决定N2O5分解速率的步骤是第三步D.第三步反应的活化能较高8.室温下,用0.100 molL-1 NaOH溶液滴定20.00 mL某浓
5、度的CH3COOH溶液,溶液的pH与NaOH溶液体积(V)的关系如图所示,下列叙述错误的是()A.该滴定过程选择酚酞作为指示剂B.滴定前未用标准液润洗滴定管,会导致测定结果偏高C.N点时,c(Na+)=c(CH3COO-)=c(H+)=c(OH-)D.若M点对应溶液中c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),则c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)9.下列过程的化学用语表述正确的是()A.用Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4:CaSO4(s)+CO32-(aq) CaCO3(s)+SO42-(aq)B.实验室制备Fe(OH)3胶体:Fe3+3NH3H2O Fe(
6、OH)3(胶体)+3NH4+C.碱性氢氧燃料电池负极发生的电极反应:H2-2e- 2H+D.一定条件下,将 0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=-38.6 kJmol-110.下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是()A.工业制取金属钾的反应为Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g),选取适宜的温度,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来,有利于反应向右进行B.CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)达平衡后,增大压强(缩小容器体积)可使平衡体系颜色变深C.
7、工业上SO2催化氧化生成SO3,常通入过量的空气来提高SO2的平衡转化率D.向含酚酞的Na2CO3溶液中滴加BaCl2溶液,红色变浅11.用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是()A.放电时,OH-移向镍电极B.放电时,正极的电极反应为NiO(OH)+e-+H2O Ni(OH)2+OH-C.充电时,碳电极与外电源的正极相连D.充电时,阴极附近溶液的碱性减弱12.(双选)下列实验操作能达到目的的是()A.B.C.D.13.某种含二价铜微粒Cu(OH)(NH3)+的催化剂可用于汽车尾气脱硝,催化机理如图1,反应过程中不同态物质体系所含的能量如图2。下列说法
8、不正确的是()图1图2A.总反应焓变H0B.由状态到状态发生的是氧化还原反应C.状态到状态的变化过程中有OH键的形成D.该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+2NO+2O2 6H2O+3N214.(双选)为探究温度对H2(g)+I2(g) 2HI(g)的影响,其他条件相同时,将1 mol H2(g)和1 mol I2(g)充入体积为2 L的恒容密闭容器中,测得HI(g)的物质的量分数随时间变化的实验数据如下。时间/min020406080100HI(g)的物质的量分数T100.500.680.760.800.80T200.600.720.750.750.75下列说法正确的是()A.T1温度下,该
9、反应可能在70 min时已达到平衡状态B.T2温度下,020 min内用H2表示的平均反应速率为0.015 molL-1min-1C.由表中数据推测,T11.010-14三、非选择题(本题共5小题,共55分)16.(11分)电解质溶液中存在多种平衡体系,请根据相关信息回答下列问题。(1)已知:常温下,FeS和CuS的溶度积分别为Ksp(FeS)=6.310-18,Ksp(CuS)=6.310-36。向FeS悬浊液中滴加CuCl2溶液产生黑色沉淀,发生反应的离子方程式为。在饱和FeS和CuS的混合溶液中c(Fe2+)c(Cu2+)=。测得某矿物浸出液中c(Fe2+)=1.2610-16 molL
10、-1,加入Na2S出现沉淀时,Na2S的浓度应大于molL-1。(2)已知:常温下,HA的Ka=6.210-10。常温下,含等物质的量浓度的HA与NaA的混合溶液显(填“酸”“碱”或“中”)性,c(A-)(填“”“”或“7B.用一定浓度的HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗C.等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液分别与足量锌反应,HNO2溶液放出的氢气较多(2)NaNO2溶液呈性(填“酸”“碱”或“中”),原因是(用离子方程式表示)。(3)室温下,物质的量浓度相同的溶液:pH(NaNO2溶液)pH(NaHN2O2溶液)(填“”“”“0,D错误。2.D该反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,即2v正
11、(H2)=3v逆(NH3),A错误;精密pH试纸测得溶液的pH可精确至0.1,但氯水具有漂白性,能使pH试纸褪色,B错误;没有指出盐酸和NaOH溶液是否为等体积混合,无法确定两溶液的pH之和,C错误;中和反应反应热测定实验中,需要使用烧杯、量筒、温度计和环形玻璃搅拌棒等玻璃仪器,D正确。3.CFe3+在中性溶液中因生成沉淀而不能大量存在,A错误;使甲基橙变红的溶液呈酸性,酸性条件下,MnO4-与Fe2+、I-均不能大量共存,B错误;室温下,KW/c(H+)=10-12的溶液呈酸性,四种离子均能大量共存,C正确;Ca2+与CO32-因生成CaCO3沉淀而不能大量共存,D错误。4.D表示N2、H2
12、分子中的化学键断裂后形成原子,断裂化学键需要吸收能量,A正确;工业合成氨的反应为可逆反应,为提高氨的脱附速率,可适时将氨从体系中分离出来,促使平衡正向移动,B正确;据题图可知,该反应中既包含旧化学键的断裂又包含新化学键的形成,C正确;使用催化剂,只能加快化学反应速率,对平衡转化率无影响,D错误。5.BpH试纸使用前,不能用蒸馏水润湿,A错误;MgCl2溶液中的少量Fe3+发生水解反应:Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+,加入过量MgO粉末,能促使Fe3+完全水解,经过滤可除去Fe(OH)3和过量的MgO,B正确;醋酸溶液稀释过程中,溶液中H+、CH3COO-浓度均减小,但OH-浓度增大,
13、C错误;Na2CO3溶液呈碱性,故不能用带有磨口玻璃塞的试剂瓶盛放,D错误。6.C铅酸蓄电池放电过程中,消耗硫酸,A正确;电解精炼铜时,刚开始时活泼金属失电子,CuSO4溶液浓度减小,B正确;该装置中应使钢闸门与外接电源的负极连接,否则会加速钢闸门的腐蚀,C错误;装置中Zn为负极,Cu为正极,电池工作时,Cl-向负极移动,D正确。7.B结合反应历程可知,该反应的中间产物除了NO3外还有NO,A错误;发生有效碰撞才能发生化学反应,第二步反应慢,说明仅部分碰撞有效,B正确;结合反应历程可知,第二步为慢反应,决定了N2O5的分解速率,C错误;第三步反应快,说明反应活化能较低,D错误。8.CNaOH溶
14、液和CH3COOH溶液完全反应后,溶液呈碱性,即滴定终点溶液呈碱性,可选用酚酞作本实验的指示剂,A正确;滴定前未用NaOH标准液润洗滴定管,导致消耗NaOH溶液体积偏大,使测得的结果偏高,B正确;室温下N点溶液pH=7,溶液中c(Na+)=c(CH3COO-)c(H+)=c(OH-),C错误;M点NaOH溶液过量,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),再结合M点有c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),将其代入电荷守恒式得c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),D正确。9.ACaSO4在水中存在溶解平衡CaSO4(s) Ca
15、2+(aq)+SO42-(aq),加入Na2CO3溶液,能促使溶解平衡正向移动,即CaSO4(s)+CO32-(aq) CaCO3(s)+SO42-(aq),A正确;向煮沸的蒸馏水中逐滴加入FeCl3溶液,继续煮沸得到Fe(OH)3胶体,而铁盐与氨水的反应可制备Fe(OH)3沉淀,B错误;OH-参与负极反应,即H2-2e-+2OH- 2H2O,C错误;N2与H2的反应是可逆反应,实际反应的N2小于0.5 mol,由此不能确定该热化学方程式的H,D错误。10.B该反应中选取适宜温度,K变成蒸气从混合物中分离后,生成物浓度减小,平衡正向移动,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;反应前后气体总体积相
16、等,增大压强(缩小容器体积)平衡不移动,体系颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;通入过量空气,即增大O2浓度,有利于提高SO2的平衡转化率,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;Na2CO3溶液中存在CO32-的水解平衡,加入BaCl2溶液,水解平衡逆向移动,溶液颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意。11.B放电时为原电池,碳电极为负极,镍电极为正极,OH-向负极移动,即移向碳电极,A错误;放电时镍电极发生还原反应,即NiO(OH)+H2O+e- Ni(OH)2+OH-,B正确;充电时为电解池,碳电极为阴极,应与电源的负极相连,C错误;充电时,阴极反应式为2H2O+2e- H2
17、+2OH-,溶液中c(OH-)增大,溶液的碱性增强,D错误。12.AC弯曲碱式滴定管橡胶管部分,并轻弹尖嘴部分,可排除碱式滴定管中的气泡,A正确;探究FeCl3溶液对H2O2分解反应速率的影响,应使两试管中H2O2溶液的浓度相同,B错误;少量AgNO3溶液中加入足量NaCl溶液,得到白色的AgCl沉淀,向该沉淀中加入少量KI溶液,出现黄色沉淀,说明Ksp:AgClAgI,C正确;蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3,并不能得到AlCl3固体,D错误。13.D由图2可知,由始态到终态,能量降低,为放热反应,即总反应焓变H0,A正确;状态到状态,铜元素、氮元素的化合价发生变化,发生的是氧化还原反应
18、,B正确;状态到状态,原来的“H2NNO”中的H和O形成共价键生成H2O,即变化过程中有OH键形成,C正确;将图1中所有参加反应的物质进行叠加,可得总反应的化学方程式为4NH3+4NO+O2 6H2O+4N2,D错误。14.BC从题中表格数据可知T1温度下,每间隔20 min,HI的物质的量分数增加的量逐渐减小,反应从4060 min,HI的物质的量分数变化为0.08,则5060 min,HI的物质的量分数变化应小于0.04,6070 min内HI的物质的量分数增加也小于0.04,故70 min时反应未达到平衡状态,A错误;T2温度下,20 min内HI的物质的量分数增加0.60,即反应中生成
19、了1.2 mol HI,消耗0.6 mol H2,则用H2表示的平均反应速率v(H2)=0.6mol2 L20min=0.015 molL-1min-1,B正确;T2时,反应更快达到平衡状态,其他条件相同时,仅受温度影响,从而可推断温度:T1T2,C正确;由上述分析结合题表中数据可知温度越高,H2(g)与I2(g)反应的限度越小,D错误。15.AD从图像可看出,b点时溶液温度最高,说明氨水与盐酸恰好完全反应,所得溶质为NH4Cl,NH4+水解促进了水的电离,此时水的电离程度最大,A错误;b点溶液中溶质为NH4Cl,根据质子守恒得c(NH3H2O)+c(OH-)=c(H+),B正确;25 时,溶
20、液pH=7,即c(OH-)=c(H+)=1.010-7 molL-1,c(NH4+)=c(Cl-)=0.5 molL-1,由元素质量守恒得c(NH3H2O)=(0.5n-0.5) molL-1,则25 时NH4Cl的水解常数Kh=(0.5n-0.5)1.010-70.5=(n-1)10-7,C正确;由图像可知,d点溶液温度低于25 ,则水的离子积KW1.010-14,D错误。16.答案(1)FeS+Cu2+ CuS+Fe2+(2分)1.01018(2分)0.05(1分)(2)碱(1分)c(A-)c(OH-)c(H+)(2分)0.596(2分)解析(1)根据题中信息可知FeS悬浊液与CuCl2溶
21、液反应生成CuS,其离子方程式为FeS+Cu2+ CuS+Fe2+。该饱和溶液中c(Fe2+)c(Cu2+)=c(Fe2+)c(S2-)c(Cu2+)c(S2-)=6.310-186.310-36=1.01018。设加入Na2S溶液的最小浓度为c molL-1,则1.2610-16c6.310-18,解得c0.05。(2)根据HA的Ka=6.210-10,则A-的水解常数Kh=KWKa=10-14(6.210-10)1.610-5,即KhKa,故该混合溶液呈碱性,溶液中c(A-)c(A-)c(OH-)c(H+)。溶液呈中性,根据电荷守恒和元素质量守恒分别有c(K+)=c(A-)+c(Cl-)和
22、c(K+)=c(A-)+c(HA),二者联立得c(HA)=c(Cl-)=0.5c molL-1,根据A-+H2O HA+OH-,则Kh=c(HA)c(OH-)c(A-)=0.5c1.010-70.62-0.5c=1.610-5,解得c0.596。17.答案(除标注外,每空2分)(1)(a+2b)(2)(1分)p1p20。该反应为气体总体积增大的反应,在温度相同时,减小压强平衡将正向移动,H2的平衡转化率增大,结合图像可知压强:p1p2p3。达到平衡状态时正、逆反应速率应相等,即v正(H2)=2v逆(CO),a错误;反应前后气体的总物质的量不同,且质量不同,当密度不再发生变化时,达到平衡状态,b
23、正确;反应前后气体总的物质的量不同,当容器内压强不再发生变化时,即达到平衡状态,c正确;单位时间内断裂HH键与断裂HO键数目之比为12时,达到平衡状态,二者断裂数目相等时,未达到平衡状态,d错误。(3)结合图示装置可知阴极B为溶液中H2O电离出的H+得电子被还原,其电极反应式为2H2O+2e- H2+2OH-。阳极A处产生Cl2,Cl2与水反应生成的ClO-能把MoS2氧化为MoO42-和SO42-,由于A极处产生Cl2,故一段时间后,MoO42-应在电极A附近生成。18.答案(除标注外,每空2分)(1)B(1分)(2)碱(1分)NO2-+H2O OH-+HNO2(3)c(N2O22-)c(O
24、H-)c(HN2O2-)c(H+)(5)a(1分)NO2-+2H+e- NO+H2O(6)NH4+NO2- N2+2H2O解析(1)室温下0.1 molL-1 NaNO2溶液的pH7,说明NaNO2为强碱弱酸盐,可证明HNO2是弱电解质,A不符合题意;该导电性实验中灯泡很暗,只能说明溶液中离子浓度较小,无法说明HNO2是弱电解质,B符合题意;根据等pH、等体积的酸溶液分别与Zn反应,HNO2溶液放出的H2较多,说明在溶液中HNO2存在电离平衡,可证明HNO2是弱电解质,C不符合题意。(2)NaNO2溶液中因NO2-水解而使溶液呈碱性,其水解的离子方程式为NO2-+H2O OH-+HNO2。(3
25、)根据电离常数可知酸性:HNO2H2N2O2HN2O2-,结合盐类“越弱越水解”,可知水解程度:NO2-HN2O2-,故等浓度的溶液的pH:NaNO2溶液c(N2O22-)c(OH-)c(HN2O2-)c(H+)。(5)Ce3+转化为Ce4+时,发生氧化反应,即Ce4+是阳极反应的产物,结合图示可知Ce4+应从电解槽的a口流出。NO2-在电解池的阴极发生还原反应生成NO,电解质溶液中含有H+,据此可写出阴极反应式:NO2-+2H+e- NO+H2O。(6)根据题中信息可知NH4+与NO2-在溶液中发生归中反应生成N2,其离子方程式为NH4+NO2- N2+2H2O。19.答案(每空2分)(1)
26、66.7(2)合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡向左移动,NH3产率下降(3)Fe2764p02(或0.42p02)解析(1)结合图像可知B点温度比A点高,且B点压强也比A点大,故反应速率:vA(NH3)vB(NH3)。设起始时加入的N2和H2分别为1 mol和3 mol,达到平衡时消耗N2的物质的量为x mol,根据三段式法可得:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)起始(mol)130转化(mol)x3x2x平衡(mol)1-x3-3x2x根据250 、1.0104 kPa时,NH3的体积分数为50%,可得2x1-x+3-3x+2x100%=50%,解得x=23,故H2的平衡转化率为3
27、233100%66.7%。(2)温度高于900 以后,NH3的产率下降,可能原因:温度升高催化剂的活性降低;合成氨的反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动。(3)使用催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率。Fe作催化剂时,反应速率最小,故此时反应的活化能最大。2 mol NH3有50%发生分解,则平衡体系中含1 mol NH3、0.5 mol N2和1.5 mol H2;平衡时气体总物质的量为3 mol,则容器中总压强p=32p0,由于体系中NH3、N2和H2的物质的量分数分别为13、16和12,则三者的分压分别为12p0、14p0和34p0,氨分解反应的Kp=14p0(34p0)3(12p0
28、)2=2764p02。20.答案(除标注外,每空2分)(1)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2OCuS、NiS0.02(2)Mn2+2HCO3- MnCO3+H2O+CO2温度升高,NH4HCO3受热分解(或Mn2+水解)(3)有利于低温条件下快速干燥(1分)(4)92%偏低(1分)解析(1)除铁、铝时,加入H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,其离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O。加入(NH4)2S溶液,可除去重金属离子Cu2+、Ni2+,故所得滤渣的主要成分是CuS、NiS。除钙、镁时,当Ca2+沉淀完全时,结合Ksp(CaF2)=4.010-9,可得c(F
29、-)=4.010-91.010-5 molL-1=2.010-2 molL-1,即需控制溶液中NH4F的最低浓度为0.02 molL-1。(2)沉锰时,加入NH4HCO3应得到MnCO3沉淀,其离子方程式为Mn2+2HCO3- MnCO3+CO2+H2O。温度超过30 时,锰沉淀率降低,是因为温度升高,NH4HCO3受热分解或促进Mn2+水解。(3)MnCO3在高温下易分解,用无水乙醇洗涤,有利于低温条件下快速干燥,从而得到纯净的MnCO3。(4)根据表格中数据可知3次实验中消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积分别为20.10 mL、20.00 mL、19.90 mL,其平均体积为20.00 mL,反应中n(Fe2+)nMn(PO4)23-=11,即n(Fe2+)=nMn(PO4)23-=0.200 0 molL-120.0010-3 L=410-3 mol,nMn(PO4)23-=n(MnCO3)=410-3 mol,则MnCO3产品的纯度=410-3mol115 gmol-10.500 0 g100%=92%。滴定终点时发现滴定管尖嘴处产生气泡,导致测得的滴入的标准液的体积偏小,测得的MnCO3的纯度偏低。