2012-2013学年江苏省南通市启东中学高二（上）期中化学试卷（理科）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

判断一个化学反应的自发性常用焓判据和熵判据，则在下列情况下，可以判定反应一定自发进行的是（ ）
A．△H＞0，△S＞0
B．△H＜0，△S＞0
C．△H＞0，△S＜0
D．△H＜0，△S＜0

2. 难度：中等

在一固定容积的密闭容器中进行反应2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g）．已知反应过程中某一时刻SO₂、O₂、SO₃的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（ ）
A．SO₂为0.4mol/L，O₂为0.2mol/L
B．SO₂为0.25mol/L
C．SO₂、SO₃均为0.15mol/L
D．SO₃为0.40mol/L

3. 难度：中等

在一定条件下发生反应：2A（g）+2B（g）⇌xC（g）+2D（g），在2L密闭容器中，把4molA和2molB混合，2min后达到平衡时生成1.6molC，又测得反应速率V_D=0.2mol/，下列说法正确的是（ ）
A．A和B的转化率均是20%
B．x=4
C．平衡时A的物质的量为2.8mol
D．平衡时气体压强比原来减小

4. 难度：中等

下列图示关系不正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

在一定温度下，反应A_2（g）+B_2（g）⇌2AB_（g）达到平衡的标志是（N_A代表阿伏加德罗常数）（ ）
A．单位时间生成N_A的A₂同时生成N_A的AB
B．容器内的总压不随时间变化
C．单位时间生成2N_A的AB同时生成N_A的B₂
D．单位时间生成N_A的A₂同时生成N_A的B₂

6. 难度：中等

下列说法中有明显错误的是（ ）
A．对有气体参加的化学反应，增大压强，体系体积减小，可使单位体积内活化分子数增加，因而反应速率增大
B．活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞
C．升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大
D．加入适宜的催化剂，使分子能量增加从而可使活化分子的百分数大大增加，从而成千上万倍地增大反应速率

7. 难度：中等

下列热化学方程式书写正确的是（△H的绝对值均正确）（ ）
A．C₂H₅OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（g）；△H=-1367.0kJ/mol（燃烧热）
B．NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H₂O（l）；△H=+57.3kJ/mol（中和热）
C．S（s）+O₂（g）═SO₂（g）；△H=-269kJ/mol（反应热）
D．2NO₂═O₂+NO；△H=+116.2kJ/mol（反应热）

8. 难度：中等

将X和Y以1：2的体积比混合后置于密闭容器中，加压到3×10⁷Pa，发生如下反应：X（g）+2Y（g）⇌2Z（g），达到平衡状态时，测得反应物的总物质的量和生成物的总物质的量相等，有关数据如图，则反应对应的温度是（ ）

A．100℃
B．200℃
C．300℃
D．不能确定

9. 难度：中等

某温度下，已知反应mX（g）+nY（g）⇌qZ（g）△H=+Q kJ•mol^-1（Q＞0），下列叙述正确的是（ ）
A．反应速率υ_正（X）=υ_正（Y）
B．反应达到最大限度时，加入X，反应的△H增大
C．在一定条件下向容器中放入m molX和n mol Y，充分反应吸收Q kJ的能量
D．降低温度，反应的速率值变大，平衡向逆反应方向移动

10. 难度：中等

在一定条件下，可逆反应N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）；△H＜0．达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是（ ）
A．加催化剂v（正）v（逆）都发生变化，而且变化的倍数相等
B．加压v（正）v（逆）都增大，且v（正）增大的倍数大于v（逆）增大的倍数
C．降温，v（正）v（逆）都减小，且v（正）减小的倍数小于v（逆）减小的倍数
D．加入氩气，v（正）v（逆）都增大且v（正）增大的倍数大于v（逆）增大的倍数

11. 难度：中等

微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用．有一种银锌电池，其电极分别是Ag₂O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn+2OH^--2e=ZnO+H₂O；Ag₂O+H₂O+2e=2Ag+2OH^-，根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是（ ）
A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH减小
B．使用过程中，电子由Ag₂0极经外电路流向Zn极
C．Zn是负极，Ag₂O是正极
D．Zn电极发生还原反应，Ag₂O电极发生氧化反应

12. 难度：中等

可逆反应mA（g）+nB（g）⇌pC（g）+qD（g）的v-t图象如图甲，如若其它条件不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v-t图象如图乙，以下说法中正确的是（ ）
①a₁＞a₂；②a₁＜a₂；③b₁＞b₂；④b₁＜b₂；⑤t₁＞t₂；⑥t₁=t₂；⑦两图中阴影部分面积相等；⑧图乙中阴影部分面积更大．

A．②③⑤⑧
B．①④⑥⑧
C．②④⑤⑦
D．①③⑥⑦

13. 难度：中等

在一密闭容器中，反应  aA（气）⇌bB（气）达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则（ ）
A．平衡向正反应方向移动了
B．物质A的转化率减少了
C．物质B的质量分数增加了
D．a＞b

14. 难度：中等

如图是温度和压强对X+Y⇌2Z 反应影响的示意图．图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数．下列叙述正确的是（ ）
A．上述可逆反应的正反应为放热反应
B．X、Y、Z均为气态
C．X和Y中只有一种是气态，Z为气态
D．上述反应的正反应的△H＞0

15. 难度：中等

分析如图所示的四个装置，结论正确的是（ ）

A．（1）（2）中Mg作负极，（3）（4）中Fe作负极
B．（2）中Mg作正极，电极反应式为6H₂O+6e^-=6OH^-+3H₂↑
C．四个装置中某一电极上均有气泡产生
D．（4）中Cu作正极，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑

二、解答题

16. 难度：中等

某探究小组用KMnO₄酸性溶液与H₂C₂O₄溶液反应过程中溶液紫色消失的方法，研究影响反应速率的因素．
（1）该反应的离子方程式为（提示：H₂C₂O₄的一级电离常数为5.4×10^-2）______．
（2）实验条件作如下限定：所用KMnO₄酸性溶液的浓度可选择0.01mol•L^-1、0.001mol•L^-1，催化剂的用量可选择0.5g、0g，实验温度可选择298K、323K．每次实验KMnO₄酸性溶液的用量均为4mL、H₂C₂O₄溶液的用量均为2mL．如果要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响，通过变换这些实验条件，至少需要完成______个实验进行对比即可得出结论．
（3）在其它条件相同的情况下，某同学改变KMnO₄酸性溶液的浓度，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：

溶液褪色所需时间 t/min
第1次	第2次	第3次
0.01	14	13	11
0.001	6	7	7

①计算用0.001mol•L^-1 KMnO₄酸性溶液进行实验时KMnO₄的平均反应速率（忽略混合前后溶液的体积变化，写出计算过程）．
②若不经过计算，直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行？______．若不可行（若认为可行则不填），请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案：______．

17. 难度：中等

航天技术上使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点．氢-氧燃料电池有酸式、碱式和非水种，它们放电时的电池总反应方程式均可表示为：2H₂+O₂=2H₂0．
（1）酸式氢-氧燃料电池中的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H₂-4e^-=4H⁺，其正极反应表示为______；
（2）碱式氢-氧燃料电池中的电解质是碱，其正极反应表示为：O₂+2H₂0+4e^-=40H^-，其负极反应可表示为______；
（3）非水电解质是掺杂氧化钇（Y₂O₃）的氧化锆（ZrO₂）晶体，在熔融状态下能传导O^2-，其负极反应可表示为：2H₂+2O^2--4e^-=2H₂0，其正极反应表示为______．
（4）非水电解质是掺杂K₂CO₃晶体，在熔融状态下能传导CO₃^2-，其正极反应可表示为：O₂+2CO₂+4e^-=2C0₃^2-，其负极反应表示为______．

18. 难度：中等

按要求书写热化学方程式（是离子反应的也可用离子方程式表示）．
（1）表示强酸和强碱中和热的热化学方程式：______．
（2）火箭推进器常以气态联氨（N₂H₄）为燃料、液态过氧化氢为助燃剂进行热能提供．反应过程中生成的气体可参与大气循环．测得当反应过程中有1mol水蒸气生成时放出161kJ的热量．试写出反应过程中的热化学方程式：______．
（3）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气．放热241.8kJ．写出该反应的热化学方程式：______．若1g水蒸气转化成液态水放热2.5kJ，则反应H₂（g）+O₂（g）=H₂O（l）的△H=______kJ•mol^-1，H₂的燃烧热为______kJ•mol^-1
（4）已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应：2A+B═C+3D+4E．现将相对分子质量为M的A气体mg和足量B气体充入一密闭容器中恰好完全反应后，有少量液滴生成．在相同温度下测得反应前后压强分别为6.06×10⁵Pa和1.01×10⁶Pa，又测得反应共放出QkJ热量．试根据上述实验数据写出该反应的热化学方程式______．

19. 难度：中等

合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料．从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：
①CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）△H₁=+206.1kJ/mol
②CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）△H₂=+247.3kJ/mol
③CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H₃

请回答下列问题：
（1）在一密闭容器中进行反应①，测得CH₄的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示．反应进行的前5min内，v（H₂）=______；10min时，改变的外界条件可能是______．
（2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH₄和CO₂，使甲、乙两容器初始容积相等．在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变．已知甲容器中CH₄的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH₄的转化率随时间变化的图象______．
（3）反应③中△H₃=______．800℃时，反应③的化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：

CO	H2O	CO2	H2
0.5mol	8.5mol	2.0mol	2.0mol

此时反应③中正、逆反应速率的关系式是______（填代号）．
a．v（正）＞v（逆）       b．v（正）＜v（逆）        c．v（正）=v（逆）       d．无法判断．

20. 难度：中等

I、恒温下，将a mol N₂与b mol H₂的混合气体通入一个固体容积的密闭容器中，发生如下反应：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）
（1）若反应进行到某时刻t时，n_t（N₂）=13mol，n_t（NH₃）=6mol，计算a=______．
（2）反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L（标况下），其中NH₃的含量（体积分数）为25%．计算平衡时NH₃的物质的量______．
（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比（写出最简整数比，下同），n（ 始）：n（平）=______．
（4）原混合气体中，a：b=______．
（5）达到平衡时，N₂和H₂的转化率之比，a（N₂）：a（H₂）=______．
（6）平衡混合气体中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=______．
II、若向体积不变的密闭容器中充入2mol N₂和6mol H₂，一定条件下发生反应：
N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g），平衡时混合气共7mol．令a、b、c分别代表N₂、H₂、NH₃起始加入的物质的量，维持温度不变，使达到平衡时各成分的百分含量不变．则：
（1）若a=0，b=0，则c=______．
（2）若a=0.7，b=2.1，则：
①c=______．
②这时反应向______进行，因为：______．
③若要维持反应开始向该反应方向进行，c的范围是______．
（3）欲使起始反应维持向与②相反的方向进行，则b的范围是______．

21. 难度：中等

I、可逆反应3A（g）⇌3B（g）+C（g）（正反应吸热）达到化学平衡后，升高温度．用“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”填空．
（1）若B、C都是气体，气体的平均相对分子质量______；
（2）若B、C都不是气体，气体的平均相对分子质量______；
（3）若B是气体，C不是气体，气体的平均相对分子质量______；
（4）若B不是气体，C是气体．
①如果A的摩尔质量大于C的摩尔质量，气体的平均相对分子质量______；
②如果A的摩尔质量小于C的摩尔质量，气体的平均相对分子质量______．
II、又有反应aA（g）⇌bB（g）+cC（g）在一容积固定不变的容器内进行，反应达到平衡后．（以下填“增大”“减小”或“不变”）
①若a=b+c，增大A的浓度，A的转化率______．
②若a＞b+c，增大A的浓度，A的转化率______．
（2）若将反应改为aA（g）+bB（g）⇌cC（g）+dD（g），容积体积固定不变，且起始时A与B的物质的量之比为a：b．
①平衡时A与B的转化率之比是______．
②若增大A的浓度，则A的转化率______．（填“增大”“减小”或“不变”）
③若同时同等倍数地增大A、B的浓度，则a+b与c+d满足什么关系时，A与B的转化率同时增大？a+b______c+d．