广东省佛山市三水中学2022-2023学年高二上学期10月第一次统测化学试题（解析版）

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试卷：共8页 时间：75分钟 满分：100
可能用到的相对原子质量：
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(每道题只有一个答案正确，共16小题，1～10每小题2分，11～16每小题4分)
1. 我国科学家在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的全合成，对实现“碳中和”与“碳达峰”有重要意义，下列说法正确的是
A. 全合成过程一定包含能量的变化
B. 使用催化剂能提升全合成过程的平衡转化率
C. 以相同反应物合成淀粉，人工合成与自然合成两种途径反应热不相同
D. 全合成的第一步为吸热反应，则反应物的键能总和低于生成物的键能总和
【答案】A
【解析】
【详解】A．全合成过程属于化学反应，而所有的化学反应都伴随能量的变化，A正确；
B．催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，不能改变转化率，B错误；
C．反应热只与反应的起始状态和最终状态有关，而与反应途径无关，故人工合成与自然合成两种途径反应热相同，C错误；
D．反应物的键能总和低于生成物的键能总和，则为放热反应，另外D选项也只是说第一步为吸热反应，没有说总反应是吸热还是放热，D错误；
故选A。
2. 下列反应的热效应变化符合如下图所示的是
A. 光合作用
B. 乙醇燃烧
C. 铁粉与稀硫酸反应
D. NaOH溶液与盐酸反应
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知，生成物具有的总能量高于反应物具有的总能量，该反应为吸热反应。
【详解】A．光合作用吸收了太阳光，是吸热反应，故A符合题意；
B．乙醇燃烧是放热反应，反应的热效应不符合图象变化，故B不符合题意；
C．铁粉与稀硫酸反应是放热反应，反应的热效应不符合图象变化，故C不符合题意；
D．NaOH溶液与盐酸反应是放热反应，反应的热效应不符合图象变化，故D不符合题意。
答案选A。
3. 结合已知条件分析，下列热化学方程式正确的是(所有数据均在常温常压条件下测定)
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．H2的燃烧热数值为a kJ/ml表示1 ml H2完全燃烧产生液态水时放出热量是a kJ，其热化学方程式为：H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-a kJ/ml，A错误；
B．1 ml SO2与足量O2充分反应后，放出热量49.15 kJ，该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以发生反应的SO2的物质的量小于1 ml。物质反应放出的热量与反应的物质多少相对应。2 ml SO2与O2反应产生SO3气体时放出热量要大于2×49.15 kJ=98.3 kJ，反应放出热量越多，则反应热就越小，所以热化学方程式为：，B错误；
C．硫酸与Ba(OH)2反应除产生水外，还产生BaSO4沉淀，Ba2+、产生BaSO4沉淀会放出热量，所以，C错误；
D．31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ，则1 ml白磷(P4)比红磷能量多4×b kJ=4b kJ，该反应的热化学方程式为：，D正确；
故合理选项是D。
4. 一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)。若c(HI)由0.1ml/L降到0.08ml/L时，需要20s，那么c(HI)由0.08ml/L降到0.07ml/L时，所需反应的时间为
A. 等于5sB. 等于10sC. 大于10sD. 小于10s
【答案】C
【解析】
【详解】c(HI)由0.1 ml·L－1降到0.08 ml·L－1时，需要20s，则该时间段的平均速率为，如果c(HI)由0.08ml·L－1降到0.07ml·L－1时平均反应速率仍为0.001ml·L-1·s-1，则所需时间为10s，但实际上浓度变小，反应速率变慢，所以所需时间要大于10s，故C正确；
故选C。
5. 下列有关有效碰撞理论和活化能的认识，正确的是
A. 增大压强(对于气体反应)，活化分子总数增大，故反应速率增大
B. 温度升高，分子动能增加，反应所需活化能减小，故反应速率增大
C. 选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增大
D. H＋和 OH－的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应前后气体体积不变的反应，增大压强，体积减小，活化分子总数不变，但活化分子浓度增大，反应速率增大，故A错误；
B．温度升高，更多分子吸收能量成为活化分子，反应速率增大，活化能不变，故B错误；
C．使用催化剂，降低活化能，使更多分子成为活化分子，反应速率增大，故C错误；
D．酸和碱反应不需要外界做功的条件下就能发生，说明它们已经处于活跃状态，因此活化能非常小，故D正确。
答案选D。
6. 下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是

A. 图①温度计的水银柱上升
B. 图②中反应物总能量大于生成物总能量
C. 图③中反应开始后，针筒活塞向右移动
D. 图④中反应开始后，甲处液面低于乙处液面
【答案】C
【解析】
【详解】A．温度计的水银柱不断上升，则中和反应放出热量，说明相应的化学反应是放热反应，选项A不符合；
B．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，说明相应的化学反应是放热反应，选项B不符合；
C．Zn 与稀硫酸反应生成氢气，氢气可使针筒活塞向右移动，不能充分说明相应的化学反应是放热反应，选项C符合；
D．反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明装置内压强增大，温度升高，反应为放热反应，选项D不符合；
答案选C。
7. 在同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H2>△H1的是
A. 2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) △H1；2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) △H2
B. S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1； S(s) +O2(g)=SO2(g) △H2
C. C(s)+O2(g)=CO(g) △H1；C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2
D. H2(g)+Cl2(g) =2HCl(g) △H1；2H2(g)+2Cl2(g) =4HCl(g)，△H2
【答案】B
【解析】
【详解】A．后者氢气燃烧生成液态水放出的热量多，但放热越多，则△H2△H1，故B符合题意；
C．前者是不完全燃烧，放热少，后者是完全燃烧，放热多，则△H2 MgBr2 > MgCl2 > MgF2
C. 金属镁和卤素单质X2的反应都是放热反应
D. 由图可知，此温度下MgBr2 (s) 与Cl2 (g) 反应的热化学方程式为MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(g) ∆H=+117kJ/ml
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，Mg与Cl2的能量高于MgCl2，则由MgCl2制取Mg是吸热反应，故A错误；
B．物质的能量越低越稳定，由图可知，化合物的热稳定性顺序为MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，故B错误；
C．金属镁和卤素单质（X2）的能量均比生成物能量高，则均为放热反应，故C正确；
D．由图可知①Mg（s）+Cl2（l）=MgCl2（s）△H=-641kJ/ml、②Mg（s）+Br2（l）=MgBr2（s）△H=-524kJ/ml，结合盖斯定律可知，①-②得到MgBr2（s）+Cl2（g）═MgCl2（s）+Br2（g）△H=-117kJ•ml-1，故D错误；
答案选C。
14. C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ∆H=+130kJ·ml-1；2C(s)+O2(g)=2CO(g) ∆H=-220 kJ·ml-1；H-H、O=O键的键能(kJ·ml-1)分别为436、496，则O-H的键能为
A. 332B. 118C. 462D. 130
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】已知热化学方程式①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) △H=＋130kJ/ml；②2C(s)＋O2(g)=2CO(g) △H=-220 kJ/ml，则根据盖斯定律可知②-①×2即得到热化学方程式O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g) △H＝-(220＋2×130) kJ/ml，由于反应热等于断键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量的差值，设O-H的键能为a kJ/ml，则496 kJ/ml＋2×436 kJ/ml-2×2×a kJ/ml＝-(220＋2×130) kJ/ml，解得a＝462，故答案选C。
15. 中国科学技术大学黄伟新教授和美国橡树岭国家实验室的吴自力研究团队合作，研究在硼基催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯的反应机理，部分反应历程如图。
下列说法错误的是
A. 丙烷氧化脱氢制丙烯的反应为吸热反应
B. 该反应历程中决速步骤为
C. 图中的过渡态1不如过渡态2稳定
D. 催化剂在反应中参与化学反应，使该反应的减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．从图中可以看出，丙烷和氧气的总能量低于丙烯和双氧水，该反应为吸热反应，故A正确；
B．活化能越高，反应越慢，化学反应分多步进行时，取决于慢反应，图中所示的反应中，活化能较高的步骤为C3H8∗=C3H7∗+H∗，故B正确；
C．能量越低越稳定，图中过渡态2能量比过渡态1低，所以相对稳定，故C正确；
D．催化剂参与反应的过程，主要是降低反应的活化能，反应不变，故D错误；
故选D。
16. 如图所示为破坏臭氧层的过程，下列说法不正确的是
A. 过程Ⅰ中断裂极性键C-Cl键
B. 过程Ⅱ可用方程式表示为
C. 过程Ⅲ中吸热过程
D. 上述过程说明中的氯原子是破坏臭氧层的催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题干反应历程图信息可知，过程Ⅰ为CFCl3CFCl2+Cl，则断裂极性键C-C1键，A正确；
B．由题干反应历程图信息可知，过程Ⅱ可用方程式表示为，B正确；
C．过程Ⅲ中此过程为化学键的形成过程，是放热过程，C错误；
D．由题干反应历程图信息可知，上述过程说明中的氯原子是破坏臭氧层的催化剂，D正确；
故答案为：C。
第Ⅱ卷 填答题(共56分)
17. 回答下列问题：
（1）已知充分燃烧a g乙炔气体时生成二氧化碳气体和液态水，并放出热量，表示乙炔燃烧热的热化学方程式为_______；单位质量的乙炔完全燃烧所放的热量_______；请在答题卷的方框中绘制出乙炔燃烧的能量变化图_______，并标出正反应活化能和。
（2） ，有关化学键的键能如下表：
则该反应的反应热_______。
（3）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为


则甲烷直接将还原为的热化学方程式为_______。
（4）CO、可用于合成甲醇和甲醚，其反应的热化学方程式为(m、n均大于0)：
反应①：
反应②：
反应③：
则m与n的关系为_______。
【答案】（1） ①. ②. ③.
（2）
（3）
（4）n＞2m
【解析】
【小问1详解】
已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1ml二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则1ml乙炔(C2H2)燃烧生成2ml二氧化碳气体和液态水放出的热量为2bkJ，则乙炔燃烧热的热化学方程式为：△H=-2bkJ/ml；单位质量的乙炔完全燃烧所放的热量；乙炔燃烧的能量变化图为；
【小问2详解】
=347+414×6-435-4×414-615=；
【小问3详解】
根据题意有①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ•ml-1，
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ•ml-1；
根据盖斯定律得到：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O ΔH，则ΔH=kJ•ml-1=-867kJ•ml-1；
【小问4详解】
据盖斯定律可知：反应③=②-①×2，即(-n kJ•ml-1)-(-m kJ•ml-1)×2＜0，得：n＞2m。
18. I．某兴趣小组用压强传感器研究Mg和不同浓度稀硫酸反应的反应速率，得到如图所示曲线，请回答下列问题
（1）硫酸的浓度曲线a_______曲线b(“>”，“”，“ （2） ①. < ②. 活泼金属与酸的反应是一个放热反应，导致溶液的温度升高，反应速率加快
（3）D （4） ①. BD ②. 相同温度条件下反应物浓度对该反应速率的影响 ③. 相同温度条件下，该反应的反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度
（5）易溶于水，测量体积时误差较大
【解析】
【小问1详解】
由题干图示信息可知，曲线a对应容器中压强增大得比曲线b对应容器中压强增大的快，说明曲线a容器中反应速率比曲线b的大，根据浓度越大反应速率越大，故硫酸的浓度曲线a＞曲线b，故答案为：＞；
【小问2详解】
由题干图示信息可知，t0~t1，t1~t2 的平均反应速率分别为1，2，则1＜2，其原因是活泼金属与酸的反应是一个放热反应，导致溶液的温度升高，反应速率加快，故答案为：＜；活泼金属与酸的反应是一个放热反应，导致溶液的温度升高，反应速率加快；
【小问3详解】
根据你所掌握的知识判断，已知增大反应物浓度、升高温度、反应速率加快，比较表中数据可知，D的温度最高，则在上述实验中，反应速率最快的实验可能是D，故答案为：D；
【小问4详解】
①根据实验控制变量的原则可知，B、D两组实验中只有温度不同，其余条件均相同，故能说明温度对该反应速率影响的组合是BD，故答案为：BD；
②由表中数据可知，A和B只改变了Na2S2O3的浓度、A和C只改变了H2SO4的浓度，则A和B、A和C的组合比较，所研究的问题是相同温度条件下反应物浓度对该反应速率的影响，故答案为：相同温度条件下反应物浓度对该反应速率的影响；
③由表中数据可知，B和C的组合比较，Na2S2O3的浓度和H2SO4的浓度不同，其余条件相同，则所用的所研究的问题是相同温度条件下，该反应的反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度，故答案为：相同温度条件下，该反应的反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度；
【小问5详解】
由于易溶于水，测量体积时误差较大，则实验中利用了出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢，而不采用测量单位时间内产生气体体积的大小进行比较，故答案为：易溶于水，测量体积时误差较大。
19. 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为： ；据此回答以下问题：
Ⅰ．实验室中模拟合成氨反应，在恒容密闭容器中，初始投入量相等的条件下，得到三组实验数据如表所示：
（1）实验1中，时向容器中充入一定量He，则正反应速率_______(填“增大”“减小”或“不变”)
（2）实验2中，前内以的浓度变化表示的化学反应速率为_______。
（3）比较实验1和2，说明实验2隐含的条件是_______。
（4）某温度下，若把与置于体积为的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体的压强为开始时的0.8，则平衡时氢气的转化率_______。(用百分数表示)。能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
a．容器内压强保持不变 b．容器内的密度保持不变
c．混合气体中不变 d．
Ⅱ．工业上可利用CO来生产燃料甲醇：
（5）已知用CO和制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
①据反应①与②可推导出、与之间的关系，则_______(用、表示)。
②500℃时测得反应③在某时刻、、、的浓度分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时_______(填“>”“=”或“＜”)。
【答案】（1）不变 （2）
（3）使用了更高效的催化剂
（4） ①. 40% ②. ac
（5） ①. ②. >
【解析】
【小问1详解】
实验1中，50 min时向容器中充入一定量He，则正反应速率不变，因为各物质的浓度不变；
【小问2详解】
实验2中，H2浓度变化量为：2ml/L-1.28ml/L=0.72 ml/L，20min内的浓度为：0.72 ml/L×=0.482 ml/L，v=c÷△t=0.482 ml/L÷20min=0.024 ml/L·min；
【小问3详解】
比较实验1和2，恒容密闭容器中，初始投入量相等的条件下，并且温度相同，实验2更快达到平衡，说明实验2隐含的条件是使用了更高效的催化剂；
【小问4详解】
，，x=4，平衡时氢气的转化率；
a．左右化学计量数之和不相等，容器内压强保持不变说明该反应达到化学平衡状态，a选；
b．体积不变，质量守恒，总质量不变，密度不变，容器内的密度保持不变不能说明该反应达到化学平衡状态，b不选；
c．混合气体中不变，能说明该反应达到化学平衡状态，c选；
d．说明正逆反应速率相等，且满足速率之比和系数成正比，反应达到平衡状态，d不选；
故选ac；
【小问5详解】
①反应③3H2（g）+CO2（g）CH3OH（g）+H2O（g），依据反应①+②得到反应③，所以平衡常数K3=K1×K2；
②在500℃测得反应③在某时刻，H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O （g）的浓度（ml/L）分别为0.8、0.1、0.3、0.15，Q==0.87v逆。
20. 某学习小组同学研究过氧化氢溶液与氢碘酸反应，查到一组室温下的实验数据，如下表所示：
（1）过氧化氢溶液与氢碘酸反应化学方程式为___________。
（2）本实验的目的是___________。
（3）若该反应的速率方程可表示为v=kca(H2O2)cb(HI)，对比表中数据可知a=_______，b=_______。
（4）资料显示编号①的反应进行至20s时，测得氢碘酸的浓度为0.06ml·L-1，则20s内生成I2的平均速率v(I2)=___________。
（5）该实验小组同学将氢碘酸用碘化钾代替进行实验，控制其他条件不变，未观察到溶液变为棕黄色，却观察到有无色气体生成。该小组同学认为KI可能对过氧化氢的分解起到催化作用。为验证该猜想，该小组同学进行了如下实验：取2支试管，分别加入2mL0.1ml·L-1H2O2溶液，然后向其中一支试管加入2mL0.1ml·L-1KI溶液，向另一支试管中加入___________，观察现象。
（6）该小组同学将实验编号④的温度升高，发现到一定温度下，溶液出现棕黄色所需时间变长，可能的原因是___________。
【答案】（1）H2O2＋2HI=I2＋2H2O
（2）探究过氧化氢、氢碘酸浓度对过氧化氢与氢碘酸反应速率的影响
（3） ①. 1 ②. 1
（4）0.001ml·L-1·s-1
（5）2mL蒸馏水 （6）H2O2受热分解，导致过氧化氢溶液浓度下降，反应速率减小
【解析】
【小问1详解】
过氧化氢将氢碘酸氧化为碘单质，化学方程式为：H2O2＋2HI=I2＋2H2O；
【小问2详解】
根据表格中对比实验可以看出改变了过氧化氢和氢碘酸的浓度，所以本实验的目的是探究过氧化氢、氢碘酸浓度对过氧化氢与氢碘酸反应速率的影响；
【小问3详解】
由表中数据可知，当H2O2浓度一定时，HI浓度增大几倍，化学反应速率就增大几倍；当HI浓度-定时，H2O2浓度增大几倍,化学反应速率就增大几倍，则由该反应的速率方程v=kca(H2O2)cb(HI)，可知a=1，b= 1；
[小问4]
【小问4详解】
编号①的反应进行至20s时，测得HI浓度为0.06 ml·L-1，则HI浓度减少了0.04 ml·L-1，据HI与H2O2反应的化学方程式可知，生成I2的浓度为0.02 ml·L-1，则；
【小问5详解】
对比实验变量单一，比较相同条件下相同浓度H2O2溶液和H2O2与KI的混合溶液产生无色气体的快慢即可验证KI是否对H2O2分解起到催化作用；
【小问6详解】
该小组同学将实验编号④的温度升高，发现到一定温度下，溶液出现棕黄色所需时间变长，可能的原因是温度升高后，H2O2分解造成浓度降低，反应速率减慢。选项
已知条件
热化学方程式
A
H2的燃烧热数值为a kJ/ml
B
1 ml SO2与足量O2充分反应后，放出热量49.15 kJ
C
D
31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ
化学键
C—H
C=C
C—C
H—H
键能
414
615
347
435
实验序号
反应温度/
参加反应的物质
Na2S2O3
H2SO4
H2O
A
20
10
0.1
10
0.1
0
B
20
5
0.1
10
01
5
C
20
10
0.1
5
0.1
5
D
40
5
0.1
10
0.1
5
实验序号
温度/℃
浓度
1
300
2.00
1.70
1.50
1.36
1.25
1.20
1.20
2
300
2.00
1.50
1.28
1.20
1.20
1.20
1.20
3
200
2.00
1.60
1.39
1.29
1.27
1.27
1.27
化学反应
平衡常数
温度/℃
500
800
①
2.5
0.15
②
1.0
2.50
③
实验编号
①
②
③
④
⑤
C0(H2O2)/ml·L-1
0.1
01
0.1
0.2
0.3
C0(HI)/ml·L-1
0.1
0.2
0.3
0.1
0.1
从混合至溶液出现棕黄色的时间/s
13
6.5
4.3
6.6
4.4