河南省周口市文昌中学2023-2024学年高三上学期12月质量达标检测化学试题含答案

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1．已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
则2O(g)===O2(g)的ΔH为( )
A．428 kJ·ml－1 B．－428 kJ·ml－1 C．498 kJ·ml－1 D．－498 kJ·ml－1
2．下列关于热化学反应的描述正确的是( )
A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，用含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应反应热为28.65 kJ·ml－1
B．CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·ml－1，则反应2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)的ΔH＝＋(2×283.0) kJ·ml－1
C．1 ml甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 ml水，放出57.3 kJ热量
3．十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．该电池放电时质子从Pt2电极经过内电路移向Pt1电极
B．Pt1电极附近发生的反应为SO2＋2H2O－2e－===H2SO4＋2H＋
C．Pt2电极附近发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
D．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1
4．浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。将两个完全相同的电极浸入两个溶质相同但浓度不同的电解质溶液中构成的浓差电池，称为双液浓差电池。模拟工业上电渗析法实现海水(用氯化钠溶液代替)淡化的装置如图所示。下列说法错误的是( )
A．SOeq \\al(2－,4)向Cu(1)极区域迁移
B．C(2)极发生还原反应
C．膜1为阳离子交换膜 D．C(2)极反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
5．以熔融K2CO3为离子导体，分别组成CH4-O2、CO-O2两种燃料电池(工作温度为850 ℃)。下列说法正确的是( )
A．这两种燃料电池工作时，均将电能转化为化学能
B．相同条件下消耗等体积的CH4、CO时，两种燃料电池的放电量相等
C．CH4-O2燃料电池的负极反应为 CH4＋4COeq \\al(2－,3)－8e－===5CO2＋2H2O
D．工作一段时间后，CO-O2燃料电池中K2CO3增多，CH4-O2 燃料电池中K2CO3不变
6．微生物脱盐池是在微生物燃料电池的基础上发展而来的新兴生物电化学系统，原理如图所示，下列说法错误的是( )
A．b为正极
B．X膜为阴离子交换膜
C．该装置能实现从海水中得到淡水，同时去除有机物并提供电能
D．负极反应为CH3COO－＋7OH－－8e－===2CO2＋5H2O
7．中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性Zn-CO2电池，实现了CO2和HCOOH之间的高效可逆转换，其反应原理如图所示：已知双极膜可将水解离为H＋和OH－，并实现其定向通过。下列说法错误的是( )
A．放电时，负极电极反应式为Zn＋4OH－－2e－===Zneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(OH))eq \\al(2－,4)
B．CO2转化为HCOOH过程中，Zn电极的电势低于多孔Pd电极
C．充电过程中，甲酸在多孔Pd电极表面转化为CO2
D．当外电路通过2 ml电子时，双极膜中离解水的物质的量为1 ml
8．某实验小组为了探究电解原理，设计了如图所示装置。通电后，石墨(2)上发生氧化反应，Cu2(OH)2CO3逐渐溶解。下列说法正确的是( )
已知：电解质溶液足量。
A．在石墨(1)上方放一块湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝
B．石墨(2)上的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
C．电解过程中，n(K2SO4)增大
D．当0.01 ml Cu2(OH)2CO3完全溶解时，石墨(1)上有0.02 ml离子参与反应
9．工业上采用如图所示装置模拟在A池中实现铁上镀铜，在C装置中实现工业由KCl溶液制取KOH溶液。下列有关说法错误的是( )
A．a为精铜，b为铁制品，可实现镀铜要求
B．c为负极，电极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－===COeq \\al(2－,3)＋6H2O
C．从e口出来的气体为氧气，从f口出来的气体为氢气
D．钾离子从电解槽左室向右室迁移，h口出来的为高浓度的KOH溶液
10．某温度下，在体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g)⇌Z(g)＋W(s) ΔH>0, 下列叙述正确的是( )
A．加入少量W，逆反应速率增大 B．升高温度，正反应和逆反应速率都增大
C．在容器中加入氦气，压强增大，反应速率增大
D．将容器的体积压缩，可增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增大
11．一定条件下，对于可逆反应：X(g)＋3Y(g)⇌2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 ml·L－1、0.3 ml·L－1、0.08 ml·
L－1，则下列判断正确的是( )
A．X、Y的转化率相等 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C．c1∶c2＝3∶1 D．c1的取值范围为0.04 ml·L－1＜c1＜0.14 ml·L－1
12．在一容积不变、绝热的密闭容器中发生可逆反应：2X(s)⇌Y(g)＋Z(g)，以下说法不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A．混合气体的密度不再变化 B．反应容器中Y的质量分数不变
C．该反应的化学平衡常数不变 D．容器中混合气体的平均相对分子质量不变
13．某温度下，在密闭容器中进行反应：H2(g)＋CO2(g)⇌H2O(g)＋CO(g) ΔH>0，已知H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.01 ml·L－1，测得H2的平衡转化率为60%，下列说法不正确的是( )
A．CO2的平衡转化率为60% B．升高温度平衡常数K增大
C．该温度下反应的平衡常数K＝2.25
D．若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)的浓度均为0.01 ml·L－1，则反应逆向进行
14．在1 L密闭容器中，加入5 ml A物质，在一定条件下同时发生下列两个反应：①2A(g)⇌2B(g)＋C(g)；②A(g)⇌C(g)＋D(g)。当达到平衡时，测得c(A)＝2.5 ml·L－1，c(C)＝2.0 ml·L－1。则下列说法正确的是( )
A．达到平衡时A的总转化率为40% B．达到平衡时K1＝0.5
C．达到平衡时c(B)＝2c(D) D．达到平衡时K2＝1.2
15．反应NH4HS(s)⇌NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况不会使平衡发生移动的是( )
A．温度、容积不变时，通入SO2气体 B．移走一部分NH4HS固体
C．容器体积不变，充入HCl气体 D．保持压强不变，充入氮气
16．一定量混合气体在一体积可变的密闭容器中发生反应：xA(g)＋yB(g)⇌zC(g)。该反应达到平衡后，测得A气体的浓度为0.5 ml·L－1。在恒温下将密闭容器的体积扩大到原来的2倍，再次达到平衡后，测得A的浓度为0.3 ml·L－1，则下列叙述正确的是( )
A．平衡向正反应方向移动 B．x＋yC．C的体积分数降低 D．B的转化率升高
17．将4 ml H2和2 ml CO通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH，其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．ΔH>0 B．p1C．X点和Y点对应的化学平衡常数K(X)D．在p2和316 ℃时，若将6 ml H2和2 ml CO通入容器中，则平衡时CO的平衡转化率大于50%
18．利用CO2和H2合成乙烯： 2CO2(g)＋6H2(g)⇌CH2==CH2(g)＋4H2O(g) ΔH，在恒容密闭容器中，起始压强相同，反应温度、投料比[eq \f(nH2,nCO2)＝x]对CO2平衡转化率的影响如图所示。
下列推断正确的是( )
A．a<3 B．ΔH>0
C．vM正>vN逆 D．KM>KN
19．(1)在催化剂作用下，用还原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NOx反应生成N2和H2O。
已知200 ℃时：i.3N2H4(g)===N2(g)＋4NH3(g) ΔH1＝－32.9 kJ·ml－1；
ii.N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g) ΔH2＝－41.8 kJ·ml－1。
①写出肼的电子式：______________。
②200 ℃时，肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为________________________________。
(2)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。工业上利用废气中的CO2合成CH3OH，主要有以下反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49.0 kJ·ml－1
反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH2
反应Ⅲ：CH3OCH3(g)＋H2O(g)⇌2CH3OH(g) ΔH3＝＋23.4 kJ·ml－1
已知某些化学键的键能数据如下：
氢气中的H—H比甲醇中的C—H____(填“强”或“弱”)。用盖斯定律计算反应Ⅱ中的ΔH2＝________kJ·ml－1。
(3)基于Al2O3载氮体的碳基化学链合成氨技术示意图如下。
总反应3C(s)＋N2(g)＋3H2O(l)===3CO(g)＋2NH3(g) ΔH＝__________kJ·ml－1。
(4)[2021·全国乙卷，28(4)]Kistiakwsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(ν)光的照射下机理为：
NOCl＋hν―→NOCl* NOCl＋NOCl*―→2NO＋Cl2
其中hν表示一个光子能量，NOCl*表示NOCl的激发态。可知，分解1 ml的NOCl需要吸收________ml 的光子。
20．全钒液流电池是一种活性物质循环流动的液态电池，以溶解于一定浓度硫酸中的不同价态的钒离子为电极反应的活性物质，基本工作原理示意图如下：
(1)硫酸是铅酸蓄电池的电解质，在铅酸蓄电池中负极的电极反应式是_________________。
(2)全钒液流电池放电时，左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝，则电极b的电极反应式是____________________________________________。若有0.2 ml电子转移，质子交换膜左侧电解液质量______(填“增加”或“减少”)，质量为____________________________________。
(3)全钒液流电池充电时，电极a应连接电源的________极，电极反应式为_________________________。
21.亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)⇌2NOCl(g)。
(1)在1 L恒容密闭容器中充入2 ml NO(g)和1 ml Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示：
①反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)＝________ ml·L－1·min－1。
②T2时该反应的平衡常数K＝________。
③T2时Cl2的平衡转化率为__________。
(2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示：
①该反应的ΔH____(填“>”“<”或“＝”)0。
②在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为________。
③若反应一直保持在p压强条件下进行，则M点的压强平衡常数Kp＝________(用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。
22．尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。
(1)已知：①2NH3(g)＋CO2(g)===NH2CO2NH4(s) ΔH＝－159.5 kJ·ml－1
②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH＝＋116.5 kJ·ml－1
则氨气与二氧化碳气体合成固态尿素和气态水的热化学方程式为________________
________________________________________________________________________。
(2)一定条件下，向容积恒定为2 L的密闭容器中加入0.10 ml CO2和0.40 ml NH3，发生反应：2NH3(g)＋CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)＋H2O(g)，60 min开始达到平衡。反应中CO2的物质的量随时间变化如下表所示：
①60 min内，上述反应的平均反应速率v(CO2)＝______________。
②NH3的平衡转化率为__________。
(3)一定条件下，恒容容器中，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比eq \f(nNH3,nCO2)＝x，发生反应：2NH3(g)＋CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)＋H2O(g)，x与CO2的平衡转化率(α)的关系如图所示：
①α随着x增大而增大的原因是______________________________________________。
②A点平衡时容器内总压强为p0 kPa，则上述反应的平衡常数Kp＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
周口市文昌中学2023-2024学年度高三年级12月份
质量检测达标化学参考答案
1-5 DBDCC 6-10DDBCB 11-15ADDDB 16-18CDD
19．(1)① ②N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g) ΔH＝＋50.7 kJ·ml－1
(2)强 －121.4
(3)＋434.0 (4)0.5
20．(1)Pb－2e－＋SOeq \\al(2－,4)===PbSO4 (2) V2＋－e－===V3＋ 增加 0.2 g (3)正
VO2＋＋H2O－e－===VOeq \\al(＋,2)＋2H＋
21．(1)①0.1 ②2 ③50% (2)①< ②40% ③eq \f(5,p)
22．(1)2NH3(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH＝－43.0 kJ·ml－1
(2)①5.00×10－4ml·L－1·min－1 ②30%
(3)①如果c(CO2)不变，x增大，则c(NH3)增大，平衡正向移动，CO2平衡转化率增大
②eq \f(2.25,p\\al(2,0)) kPa－2[或eq \f(9,4p\\al(2,0)) kPa－2]
共价键
H—H
H—O
键能/ (kJ·ml－1)
436
463
热化学方程式
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－482 kJ·ml－1
化学键
C==O
C—O
O—H
键能/eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(kJ·ml－1))
750
343
465
时间/min
0
20
60
80
n(CO2)/ml
0.10
0.06
0.04
0.04