甘肃省甘南藏族自治州合作第一中学2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题（理）含解析

这是一份甘肃省甘南藏族自治州合作第一中学2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题（理）含解析，共16页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。

甘肃省甘南藏族自治州合作第一中学2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题（理）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列关于能量转换的认识中不正确的是
A．电解水生成氢气和氧气时,电能转化成化学能
B．白炽灯工作时电能全部转变成光能
C．电池将化学能转化为电能
D．煤燃烧时化学能主要转变成热能
【答案】B
【详解】A．电解装置将水电解生成氢气和氧气时，电能转化为化学能，故A正确；B．白炽灯工作时，电能转化为光能和热能，故B错误；C．原电池是将化学能转化为电能的装置，故C正确；D．煤燃烧时会产生大量的热量，化学能主要转化为热能，故D正确；故选B。
2．某反应的反应过程中能量变化如图1 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
【答案】C
【详解】A．图象分析反应物能量低于生成物能量，反应是吸热反应，故A错误；
B．催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的焓变，故B错误；
C．催化剂对反应的始态和终态无响应，但改变活化能，故C正确；
D．图象分析逆反应的活化能E2小于正反应的活化能E1，故D错误。
答案选C。
3．对于一个特定反应的反应热(ΔH)，下列说法错误的是（   ）
A．与反应方程式的书写有关 B．与反应物和生成物具有的能量有关
C．与是否使用催化剂有关 D．与反应物和生成物中化学键的键能有关
【答案】C
【详解】A．热化学方程式是表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，若同一个反应，物质的聚集状态不同或物质的化学计量系数不同，那么相应的反应热即有所不同，A项正确；
B．反应物和生成物具有的能量高低差异影响了反应热的大小，B项正确；
C．催化剂改变的是反应的活化能，对于反应热是无影响的，C项错误；
D．化学反应的过程，本质上就是旧的化学键断裂，新的化学键生成的过程；化学键在断裂和形成时分别会吸收和放出能量，若化学键键能不同，则会影响反应整体的反应热，D项正确；
答案选C。
4．下列反应的能量变化与其它三个不相同的是
A．铝粉与氧化铁的反应
B．氯化铵与消石灰的反应
C．锌片与稀硫酸反应
D．钠与冷水反应
【答案】B
【详解】A．铝粉与氧化铁的反应属于放热反应；
B．氯化铵与消石灰的反应属于吸热反应；
C．锌片与稀硫酸反应属于放热反应；
D．钠与冷水反应属于放热反应．
显然B中反应的能量变化与其他三项不相同．故选B．
5．热化学方程式:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3 kJ/mol和H(g)+H(g)=H2(g) ΔH=-435.7 kJ/mol表示
A．氢原子的能量比氢分子的能量低
B．一个氢原子与一个氢原子结合生成1个氢分子且放出435.7 kJ的能量
C．1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3 kJ
D．固态碳和液态水反应生成一氧化碳气体和氢气吸收131.3 kJ能量
【答案】C
【详解】A．H(g)+ H(g)= H2 (g)，△H = -435.7kJ/mol，表示氢原子结合成氢气过程是放热反应，依据能量守恒可知，氢原子能量高于氢气分子，故A错误；
B．热化学方程式中的计量数只表示物质的量不能表示微粒数，故B错误；
C．反应的焓变是对应化学方程式中物质聚集状态，按照计量数全部反应时放出的热量，1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJ，故C正确；
D．反应的焓变是对应化学方程式中物质聚集状态，按照计量数全部反应时放出的热量，1mol固态碳和1mol气态水反应生成一氧化碳气体和氢气吸收131.3kJ能量，故D错误；
故选D。
6．下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢过程中能量变化的示意图是
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】A、氢气与氯气反应是放热反应，图中反应为吸热反应，A错误；
B、氢气与氯气反应是放热反应，B正确；
C、断键需要吸收能量，成键需要放出能量，C错误；
D、断键需要吸收能量，成键需要放出能量，D错误；
答案选B。
7．下列各图中表示正反应是吸热反应的图是
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】若反应物的总能量＞生成物的总能量，则反应为放热反应；若反应物的总能量＜生成物的总能量，则反应为吸热反应。
【详解】A． 反应物的总能量＜生成物的总能量，反应为吸热反应，A符合题意；
B． 反应物的总能量＞生成物的总能量，反应为放热反应，B不符合题意；
C． 反应物的总能量=生成物的总能量，反应不为吸热反应，C不符合题意；
D． 反应物的总能量＞生成物的总能量，反应为放热反应，D不符合题意；
答案选A。
8．已知25℃、101kPa条件下：4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)放出2834.9kJ热量，4Al(s)+2O3(g)═2Al2O3(s)放出3119.91kJ热量．由此得出的结论正确的是(　　)
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3为放热反应
【答案】A
【详解】热化学反应方程式分别为：
4Al (s)+3O2(g)═2Al2O3 (s)△H＝﹣2834.9kJ•mol﹣1①
4Al (s)+2O3 (g)═2Al2O3 (s)△H＝﹣3119.91kJ•mol﹣1②
①-②得3O2(g)═2O3△H＝+285.01kJ•mol﹣1，该反应吸热，等质量的O2比O3能量低，所以O2比O3稳定，由O2变O3为吸热反应，故选A。
答案选A
9．下列叙述中，不能用平衡移动原理解释的是(　　)
A．红棕色的NO2，加压后颜色先变深后变浅
B．高压比常压有利于合成SO3的反应
C．加入催化剂有利于氨的合成
D．工业制取金属钾：Na(l)+KCl(l)⇌NaCl(l)+K(g)选取适宜的温度，使K成蒸汽从反应混合物中分离出来
【答案】C
【详解】A．根据反应2NO2(g)⇌N2O4(g)，加压二氧化氮的浓度增大，平衡向生成四氧化二氮的方向移动，故加压后颜色先变深后变浅，说明平衡向四氧化二氮的方向移动，但仍比原来的颜色深，可以用平衡移动原理解释，故A不符合题意；
B．二氧化硫和氧气反应生产三氧化硫的反应中，即2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，增大压强，平衡会正向进行，有利于合成SO3，能用平衡移动原理解释，故B不符合题意；
C．催化剂不影响化学平衡，故不能用平衡移动原理解释，故C符合题意；
D、将K变成蒸汽分离出来，减小了生成物的浓度，有利于反应向正向移动，可用平衡移动原理解释，故D不符合题意；
答案选C。
10．关于A(g)+2B(g)=3C(g)的化学反应,下列表示的反应速率最大的是(　　)
A．v(A)=0.6 mol·L-1·min-1 B．v(B)=1.2 mol·L-1·min-1
C．v(C)=1.2 mol·L-1·min-1 D．v(B)=0.03 mol·L-1·s-1
【答案】D
【分析】在同一个反应中，用不同物质表示的速率之比等于方程式的化学计量数之比。所以可以都转化成用A表示的速率，从而比较不同条件下的反应速率。
【详解】A. v(A)=0.6 mol·L-1·min-1；
B. v(B)=1.2 mol·L-1·min-1，转化成用A表示的速率为1.2 mol·L-1·min-1÷2=0.6 mol·L-1·min-1；
C. v(C)=1.2 mol·L-1·min-1，转化成用A表示的速率为1.2 mol·L-1·min-1÷3=0.4 mol·L-1·min-1；
D. v(B)=0.03 mol·L-1·s-1，统一单位：v(B)=0.03 mol·L-1·s-1×60s/min=1.8 mol·L-1·min-1，转化成用A表示的速率为1.8 mol·L-1·min-1÷2=0.9 mol·L-1·min-1；所以速率最快的是D；
故选D。
【点睛】比较同一反应在不同条件下的反应速率时，需要把用不同物质表示的速率换成用同一种物质表示的速率，另外还有注意单位的统一。
11．美国亚利桑那州大学和阿贡国家实验室的科学家最近设计出生产氢气的人造树叶，原理为2H2O(g) 2H2(g)＋O2(g)。有关该反应的说法正确的是(　　)
A．ΔH<0 B．ΔS<0
C．化学能转变为电能 D．氢能是理想的绿色能源
【答案】D
【详解】A.、该反应为水的分解反应，属于吸热反应，即△H＞0，A错误；
B、正反应属于熵增，即△S＞0，B错误；
C、该反应实现了太阳能转化为化学能，C错误；
D、氢能属于绿色能源；选D。
12．等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行可逆反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(s)　ΔH＜0，下列叙述正确的是　　（　　　）
A．平衡常数K值越大，X的转化率越大
B．达到平衡时，反应速率v正(X)＝2v逆(Z)
C．达到平衡后降低温度，正向反应速率减小的倍数大于逆向反应速率减小的倍数
D．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡向逆反应方向移动
【答案】A
【详解】A、平衡常数K值越大，反应向正反应进行的程度越大，X的转化率越大，A项正确。
B、达平衡时2v正(X)=v逆(Z)，B项错误。
C、达平衡后降低温度，正、逆反应速率均减小，又因平衡向正反应方向移动，所以正反应速率减小的倍数小于逆反应速率减小的倍数，C项错误。
D、增大压强平衡不移动，升高温度平衡逆向移动，D项错误。
答案选A。
13．根据以下三个热化学方程式：

    
    
判断a、b、c三者关系正确的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】H2S完全燃烧放热多，但放热越多，△H越小，则△H2＞△H1；气态水的能量高于液态水，所以生成液态水时放热多，则△H3＞△H2，即△H3＞△H2＞△H1，答案选B。

二、填空题
14．以下是一些烷烃的燃烧热(kJ/mol)数据，回答下列问题：
化合物

燃烧热

化合物

燃烧热

甲烷

891.0

正丁烷

2 878.0

乙烷

1560.8

异丁烷

2 869.6

丙烷

2 221.5

2-甲基丁烷

3 531.3



（1）已知：物质的能量越高越不稳定，根据表中的数据，比较正丁烷、异丁烷的热稳定性：正丁烷______异丁烷(填“>”、“＝”或“<”)。
（2）写出乙烷燃烧的热化学方程式：________________________
（3）相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量______(填“越多”、“越少”或“相同”)。
【答案】     <     2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－3121．6kJ/mol     越少
【详解】(1)根据表中的数据可以看出：正丁烷的燃烧热为2 878.0 kJ/mol；而异丁烷的燃烧热为2 869.6 kJ/mol。由于物质的能量越高越不稳定，因此稳定性正丁烷<异丁烷。
(2)根据已知的燃烧热的数据可得乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－3121.6kJ/mol。
(3) 对于烷烃来说，分子式通式为CnH2n+2。可见:随着分子中C原子数的增多，C的含量逐渐增大。1g甲烷完全燃烧产生的热量为891.0KJ÷16=55.7KJ；1g乙烷完全燃烧产生的热量为1560.8KJ÷30=52.0KJ；对其它烷烃进行计算会发现：相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少。
15．降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H＝－49.0kJ/mol。测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=______mol/（L•min）；
（2）氢气的转化率=______；
（3）该反应的平衡常数为______（保留小数点后2位）；
（4）下列措施中能使平衡体系中n（CH3OH）/n（CO2）增大的是______。
A．升高温度    B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离出去    D．再充入1mol H2
（5）当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2，则c1______c2的关系（填“＞”、“＜”或“=”）
【答案】     0.225     75%     5.33     CD     ＜
【详解】（1）根据反应的化学方程式可知
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）
起始浓度（mol/L）  1        3           0          0
转化浓度（mol/L） 0.75      2.25        0.75        0.75
平衡浓度（mol/L） 0.25       0.75        0.75        0.75
从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）==0.225mol∙L-1∙min-1；
（2）氢气的转化率=×100%=75%；
（3）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则k＝＝＝5.33；
（4）A、要使n（CH3OH）/n（CO2）增大，应使平衡向正反应方向移动。因正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，则n（CH3OH）/n（CO2）减小，A错误；
B、充入He（g），使体系压强增大，但物质浓度没有变化，平衡不移动，n（CH3OH）/n（CO2）不变，B错误；
C、将H2O（g）从体系中分离，平衡向正反应方向移动，n（CH3OH）/n（CO2）增大，C正确；
D．再充入1molH2，平衡向正反应方向移动，n（CH3OH）增大，n（CO2）减小，则n（CH3OH）/n（CO2）增大，D正确。
答案选CD。
（5）当反应达到平衡时，向容器中再加入一定量H2，氢气浓度增大，平衡向正反应方向移动，但平衡的移动不能完全抵消氢气浓度的增大，故达到新的平衡状态后，氢气浓度一定比原平衡状态大，即c1＜c2。

三、实验题
16．利用下图图装置测定中和热的实验步骤如下：

①用量筒量取50mL 0.25mol/L硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度；
②用另一量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液的最高温度。回答下列问题：
(1)倒入NaOH溶液的正确操作是________。
A．沿玻璃缓慢倒入        B．分三次少量倒入   C．一次迅速倒入
(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________。
A．用温度计小心搅拌     B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯       D．用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动
(3)实验数据如下表：①请填写下表中的空白：
温度
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差平均值(t2－t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
________
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8

②近似地认为0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)，则中和热ΔH＝____________________(取小数点后一位)。
③中和热测定实验中，下列操作一定会降低实验准确性的是________。
A．用滴定管(精量仪器，读数保留到0.01)取所用酸碱溶液的体积
B．NaOH溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出
C．大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多
D．测量硫酸溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度
【答案】     C     D      3.4     -56.8kJ/mol     B
【详解】（1）倒入NaOH溶液时，必须一次性迅速的倒入，目的是减少热量的散失，不能分几次倒入NaOH溶液，否则会导致热量散失，影响测定结果；答案选C；
（2）为使反应充分，应用环形玻璃搅拌棒进行搅拌，温度计是用来测定温度的，不能用作搅拌仪器，更不能打开硬纸片，造成能量损失，而振荡烧杯，不能使反应充分进行；答案选D；
（3）①根据表中数据可知4次温度差分别为：3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，第2组数据无效，温度差平均值为3.4℃；
②50mL 0.25mol/L硫酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的质量为100mL×1g/mL=100g，温度变化的值△T=3.4℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.4℃=1421.2J，即1.4212kJ，所以实验测得的中和热△H=-1.4212kJ/0.025mol=-56.8kJ/mol；
③A．用滴定管(精量仪器，读数保留到0.01)取所用酸碱溶液的体积可以减少实验误差，A不符合；
B．NaOH溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出，会导致产生的水的物质的量减少，会产生误差，B符合；
C．大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多可以减少热量的损失，减少误差，C不符合；
D．测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度可以减少测量的误差，不符合，答案选B。

四、原理综合题
17．能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。
(1)下列做法有助于能源“开源节流”的是_______(填序号)。
a.大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
d.减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，氧气充足时燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。

①在通常状况下，_______(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热为_______。
②12 g石墨在24 g氧气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量为_______。
(3)已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol-1。
NO分子中化学键的键能为_______kJ·mol-1。
(4)综合上述有关信息，请写出CO和NO反应的热化学方程式：_______。
【答案】(1)acd
(2)     石墨     393.5 kJ·mol-1     252.0 kJ
(3)631.5
(4)2NO(g)+2CO(g)= N2(g)+2CO2(g)　　ΔH=-746.0 kJ·mol-1

【解析】（1）
a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，可减少化石能源使用，a符合题意；
b．大力开采煤、石油和天然气，以满足人们日益增长的能源需求，不能减少化石燃料的使用，b不符合题意；
c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料，符合“开源节流”，c符合题意；
d．减少资源消耗，注重资源的重复使用、资源的循环再生，能减少化石燃料等资源使用，d符合题意；
故选acd；
（2）
①由图可知，金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以说明石墨稳定；图中1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为393.5kJ，则石墨的燃烧热为△H=-393.5kJ/mol；
②12g石墨物质的量为1mol，在一定量空气中燃烧，依据元素守恒，若只生成二氧化碳质量为44g，若只生成一氧化碳质量为28g，题目中生成气体36g，28g<36g<44g，判断生成的气体为一氧化碳和二氧化碳的混合物。设一氧化碳物质的量为x，则二氧化碳物质的量为(1-x)mol，28x+44(1-x)=36g，解得x=0.5mol。故一氧化碳和二氧化碳的物质的量均为0.5mol，结合图像可知：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ/mol；C(石墨，s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol；
所以生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量为：393.5kJ/mol×0.5mo1+110.5kJ/mol×0.5mo1=252.0kJ；
（3）
根据N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ/mol、497 kJ/mol以及反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180 kJ/mol，设NO分子中化学键的键能为a，则有：946 kJ/mol+497 kJ/mol-2a=180 kJ/mol，解得：a=631.5 kJ/mol；
（4）
已知①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)  △H=-393.5 kJ•mol-1 ；②C(石墨，s)+O2(g)=CO(g)  △H=-110.5 kJ•mol-1；③N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1；由盖斯定律：方程式①×2-②×2-③得 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.0kJ▪mol-1。故答案：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)   △H=-746.0kJ•mol-1。