2014-2015福建省福州市高二下学期期中化学试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列叙述正确的是

A．推广使用太阳能、风能、海洋能、氢能，有利于缓解温室效应

B．乙醇和汽油都是可再生能源，应大力推广“乙醇汽油”

C．废电池需回收，主要是要利用电池外壳的金属材料

D．升高温度可降低活化能

2. 难度：中等

下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是

A．生成物能量一定低于反应物总能量

B．放热反应不必加热就一定能发生

C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应的焓变

D．同温同压下，H₂(g)＋Cl₂(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH不同

3. 难度：中等

为了探究影响化学反应速率的因素，4位同学分别设计了下列4个实验，其中结论不正确的是

A．将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度、相同温度下的盐酸反应时，两者快慢相同

B．盛有相同浓度双氧水的两支试管，一支加入MnO₂放在冷水中，一支直接放在冷水中，前者反应快

C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下，发现强光下的浓硝酸分解得快

D．升高温度，H₂O₂的分解速率加快，原因是反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多

4. 难度：中等

钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是

A．2H⁺+2e^— ===H₂ ↑             B．Fe－2e^—=== Fe²⁺

C．2H₂O+O₂+4e^— ===4OH^—          D．Fe－3e^—=== Fe³⁺

5. 难度：中等

有关如图所示原电池（盐桥中装有含琼脂的KCl饱和溶液）的叙述，正确的是

A．铜是阳极，铜片上有气泡产生   

B．铜离子在铜片表面被还原

C．电流从锌片经导线流向铜片      

D．反应中，盐桥中的K⁺会移向ZnSO₄溶液

6. 难度：中等

碱性锌锰干电池在放电时，电池的总反应方程式可以表示为： Zn+2MnO₂ +2H₂O = Zn(OH)₂ +2MnOOH。电池放电时，负极上发生反应的物质是

A．Zn          B．碳棒          C．MnO₂        D．MnO₂和H₂O

7. 难度：困难

pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pH<a，则该电解质是

A．NaOH         B．HCl        C．H₂SO₄         D．KCl

8. 难度：中等

下列图示中关于铜电极的连接错误的是

9. 难度：困难

高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K₂FeO₄＋8H₂O3Zn(OH)₂＋2Fe(OH)₃＋4KOH。

关于该电池的说法正确的是

A．放电时，Zn作负极，发生还原反应

B．放电时，K₂FeO₄附近溶液pH减小

C．充电时，锌极附近溶液pH减小

D．充电时，阳极电极反应为：Fe(OH)₃－3e^－＋5OH^－===FeO₄^2-＋4H₂O

10. 难度：中等

按下图实验，若x轴表示流入阴极电子的物质的量，则y轴可表示

①c(Ag^＋)        ②c(NO₃^-)        ③a棒的质量        ④b棒的质量

A．①③          B．③④         C．①②④         D．①②

11. 难度：简单

反应2A(g) 2B(g)+C(g)  △H＞0，达平衡时，要使v(正)增大、c(A)降低，应采取的措施是

A．加压      B．加催化剂      C．降温       D．升温

12. 难度：中等

在一定条件下，发生CO + NO₂CO₂ + NO的反应，达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅，下列有关该反应的说法中正确的是

A．正反应为吸热反应              B．正反应为放热反应

C．降温后CO的浓度增大           D．降温后各物质的浓度不变

13. 难度：中等

将N₂和H₂的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中进行合成氨反应，经过一段时间后反应速率为：v_甲(H₂)＝3 mol·L^－1·min^－1，v_乙(N₂)＝2 mol·L^－1·min^－1，v_丙(NH₃)＝1 mol·L^－1·min^－1。这段时间内三个容器中合成氨的反应速率的大小关系为

A．v_甲>v_乙>v_丙         B．v_乙>v_甲>v_丙

C．v_甲>v_丙>v_乙          D．v_甲＝v_乙＝v_丙

14. 难度：中等

1g H₂燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，下列热化学方程式正确的是

A．2H₂(g)+ O ₂(g) = 2H₂O(1)   H = —142.9kJ·molˉ^l

B．2H₂(g)+ O ₂(g) = 2H₂O(1)   H = —571.6kJ·molˉ^l

C．2H₂+O₂ = 2H₂O          H = —571.6lkJ·molˉ^l

D．H₂(g)+O ₂(g) = H₂O(1)    H = +285.8kJ·molˉ^l

15. 难度：简单

下列反应过程中，ΔH＞0且ΔS＞0的是

A．CaCO₃(s)CaO(s)＋CO₂(g)

B．NH₃(g)+HCl(g)NH₄Cl(s)

C．4Al(s)＋3O₂(g)2Al₂O₃(s)

D．H₂SO₄(aq)＋Ba(OH)₂(aq)BaSO₄(s)＋2H₂O(l)

16. 难度：中等

下列平衡体系在体积不变时加入所给物质，平衡可以发生移动的是

A．FeCl₃(aq)＋3KSCN(aq) Fe(SCN)₃(aq)＋3KCl(aq)，加入KCl晶体

B．N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)，通入HCl气体

C．CaCO₃( s) CaO(s)＋CO₂(g)，加入CaCO₃

D．2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)，通入N₂

17. 难度：中等

恒容密闭容器中进行的可逆反应2NO₂(g)2NO(g)+O₂(g)，不能说明该反应达到平衡状态的是

A．单位时间内生成n mo1 O₂的同时生成2n mol NO₂

B．混合气体的颜色不再改变

C．混合气体的压强不再改变的状态

D．混合气体的密度不再改变的状态

18. 难度：困难

在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2A(g)＋B(g) 3C(g)；ΔH<0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是

A．图Ⅰ表示的是t₁时刻增大反应物的浓度对反应速率的影响

B．图Ⅱ表示的一定是t₁时刻加入催化剂后对反应速率的影响

C．图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高

D．图Ⅲ表示的是不同催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高

19. 难度：简单

某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是

A．该反应为放热反应                    B．催化剂能改变该反应的焓变

C．催化剂能降低该反应的活化能          D．逆反应的活化能大于正反应的活化能

二、填空题

20. 难度：中等

（15分）（1）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl₃可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。

①写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：               。

②若将（1）中的反应设计成原电池，写出电极反应式。

正极反应                     ；负极反应___________________________。

（2）二甲醚（CH₃OCH₃）是一种重要的清洁燃料，可以通过CH₃OH分子间脱水制得：

2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g) ΔH＝－23.5 J·mol^－1。

在T₁℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。

①该条件下反应平衡常数表达式K＝_____。在T₁℃时，反应的平衡常数为________；

②相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为c(CH₃OH)＝0.4 mol·L^－1，c(H₂O)＝0.6 mol·L^－1、c(CH₃OCH₃)＝1.2 mol·L^－1，此时正、逆反应速率的大小：v(正)     v(逆)(填“>”、“<”或“＝”)。

21. 难度：中等

(15分)甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：

（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H₂)还原氧化铁，有关反应为：

已知：①CH₄(g)＋CO₂(g)===2CO(g)＋2H₂(g)     ΔH＝＋260 kJ·mol^－1

②2CO(g)＋O₂(g)===2CO₂(g)       ΔH＝－566 kJ·mol^－1

则CH₄与O₂反应生成CO和H₂的热化学方程式为__________________________；

（2）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①a处应通入_____(填“CH₄”或“O₂”)，b处电极上发生的电极反应式是______________；

②电镀结束后，装置Ⅰ中KOH溶液的浓度________(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu^2＋的物质的量浓度________；

③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH^－以外还含有________；

④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗氧气________L(标准状况下)。

22. 难度：中等

（10分）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池方面取得了新的突破。甲醇燃料电池的工作原理如图甲装置所示。

（1）甲醇进入          极（填“正”或“负”）。

（2）工作一段时间后，当0.2 mol甲醇完全反应生成CO₂ 时，有_____N_A的电子转移。

（3）若甲装置中“负载”为图乙装置，则：A(Pt)电极的反应式为            ，乙装置中总反应化学方程式为         。若乙装置溶液体积为500mL，且忽略电解过程中溶液体积的变化，A极的质量增加5.40g时，乙装置中所得溶液的H⁺的浓度为：       。

三、选择题

23. 难度：中等

Mg-H₂O₂电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是

A．Mg电极是该电池的正极             B．H₂O₂在石墨电极上发生氧化反应

C．石墨电极附近溶液的pH增大         D．溶液中Cl^－向正极移动

24. 难度：困难

下图Ⅰ是NO₂(g)＋CO(g)CO₂(g)＋NO(g) 反应过程中能量示意图。

一定条件下，在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态，当改变其中一个条件X，Y随X的变化关系曲线如图Ⅱ。下列有关说法正确的是

A．该反应的焓变△H＝234kJ/mol

B．若X表示CO的起始浓度，则Y表示的可能是NO₂的转化率

C．若X表示反应时间，则Y表示的可能是混合气体的密度

D．若X表示温度，则Y表示的可能是CO₂的物质的量浓度

25. 难度：中等

设N_A为阿伏加德罗常数。下列叙述不正确的是

A．标准状况下，22.4 L O₃含有分子的数目为N_A

B．常温常压下，4.0 g CH₄中含有共价键的数目为N_A

C．在密闭容器中加入1.5 mol H₂和0.5 molN₂，充分反应后可得到NH₃分子数为N_A

D．标准状况下，2.24 L Cl₂与足量NaOH溶液反应，转移电子的数目为0.1N_A

26. 难度：困难

一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：

MgSO₄(s) + CO(g)MgO(s) + CO₂(g)+SO₂(g) △H＞0

该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是

选项	x	y
A	温度	容器内混合气体的密度
B	压强	CO2与CO的物质的量之比
C	SO2的浓度	平衡常数K
D	MgSO4的质量（忽略体积）	CO的转化率

27. 难度：困难

N₂O₅是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：

2N₂O₅(g)4NO₂ (g)+ O₂(g)     ΔH>0

T₁温度时，向密闭容器中通入N₂O₅，部分实验数据见下表：

时间/s	0	500	100 0	150 0
c(N2O5)/mol·L^-1	5.00	3.52	2.50	2.50

下列说法中不正确的是

A．500 s内N₂O₅分解速率为2.96╳10^-3mol·L^-1·s^-1

B．T₁温度下的平衡常数为K₁=125，平衡时N₂O₅的转化率为50%

C．T₁温度下的平衡常数为K₁，T₂温度下的平衡常数为K₂，若T₁>T₂，则K₁＜K₂

D．达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的1/2，则c(N₂O₅)> 5.00 mol·L^-1

28. 难度：中等

一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：

SO₂(g)+2CO(g)2CO₂(g)+S(l) ΔH<0

若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是

A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变

B．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变

C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO₂的转化率

D．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快

四、填空题

29. 难度：压轴

（17分）Ⅰ．甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。

（1）101 kPa时，1 mol CH₃OH液体完全燃烧生成CO₂和液态水时放出热量726.51 kJ，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为                                    。

（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是：

①CH₃OH(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+3H₂(g)    △H₁=+49.0 kJ·mol^-1

②CH₃OH(g)+O₂(g)= CO₂(g)+2H₂(g)    △H₂=    

已知H₂(g)+O₂(g)===H₂O(g) △H = —241.8kJ·mol^-1，则反应②的△H₂=         。

（3）工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，现在实验室模拟该反应并进行分析。下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①该反应的焓变ΔH______0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②T₁和T₂温度下的平衡常数大小关系是K₁_______K₂(填“＞”、“＜”或“＝”)。

Ⅱ．元素铬及其化合物工业用途广泛。但含+6价铬的污水会损坏环境。电镀厂产生的镀铜废水中含有一定量的Cr₂O₇^2-，处理该废水常用还原沉淀法。

（1）下列溶液中可代替上述流程中Na₂S₂O₃溶液的是       （填选项序号）

A．FeSO₄溶液        B．浓H₂SO₄         C．酸性KMnO₄       D．Na₂SO₃溶液

（2）上述流程中，每消耗1mol Na₂S₂O₃，转移0.8mol电子。则加入Na₂S₂O₃溶液时发生反应的离子方程式为：                                  。

（3）Cr(OH)₃的化学性质与AlOH)₃相似，在述流程中加入NaOH溶液时，需控制溶液的pH不能过高，用离子方程式表示其原因：                    。

30. 难度：困难

（15分）NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。

（1）NOx能形成酸雨，写出NO₂转化为HNO₃的化学方程式：                        。

（2）汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化示意图如下:

①写出该反应的热化学方程式：                                   。

②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_               。

（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NO_X的排放。

①当尾气中空气不足时，NO_X在催化转化器中被还原成N₂排出。写出NO被CO还原的化学方程式：

_                                     。

②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NO_X生成盐。其吸收能力顺序如下：₁₂MgO <₂₀CaO <₃₈SrO<₅₆BaO。原因是               ，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NO_X的吸收能力逐渐增强。

（4）通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：

①Pt电极上发生的是            反应（填“氧化”或“还原”)。

②写出NiO电极的电极反应式：                             。