福建师范大学附属中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题(Word版附解析)
展开时间:90分钟 满分:100分
命题:韩书影 审核:郭梅峰
试卷说明:
(1)本卷共二大题,24小题,解答写在答卷的指定位置上,考试结束后,只交答卷。
(2)考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备。
可能用到的相对原子质量:H:1 O:16 S:32
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、选择题:1-15每题2分,16-20每题3分,四个选项中只有一个选项符合题目要求。
1.下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是( )
A.抗氧化剂B.调味剂C.着色剂D.增稠剂
2.在反应中,表示该反应速率最快的是( )
A.B.
C.D.
3.恒温下,反应达到平衡状态,把容器容积缩小到原来的一半,且达到新的平衡状态时,X的物质的量浓度从0.1ml·L-1增大到0.19ml·L-1。下列判断中正确的是( )
A.a>bB.a4.下列有关能量表述正确的是( )
A.C(s,石墨)===C(s,金刚石) ,可知:石墨比金刚石更稳定
B.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量更多
C.由 ,可知:含1mlCH3COOH的溶液与含1mlNaOH的溶液混合,放出热量等于57.3kJ
D.2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式
5.一定条件下: 。在测定NO2的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是( )
A.温度0℃、压强50kPaB.温度130℃、压强300kPa
C.温度25℃、压强100kPaD.温度130℃、压强50kPa
6.灰锡结构松散,不能用于制造器皿。现把白锡制造的器皿在0℃、100kPa环境下存放,它会不会变成灰锡而不能继续使用呢?(已知在0℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡的反应的焓变和熵变分别为,,当时能自发反应)( )
A.会变B.不会变C.不能确定D.升高温度才会变
7.将ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如图所示的实线所示。在相同的条件下,将bg(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应曲线(图中虚线表示)正确的是( )
A.B.
C.D.
8.在一定温度下,向2L恒容密闭容器中加入1mlHI,发生反应: ,H2的物质的量随时间变化如表,下列说法正确的是( )
A.反应前1min平均速率v(HI)=0.06ml⋅L-1⋅min-1
B.该温度下,平衡时HI的转化率为10%
C.该温度下的平衡常数为K1,温度升高10℃后平衡常数为K2,则K1>K2
D.达平衡后其他条件不变,压缩容器体积,平衡不移动,c(HI)不变
9.下列不能用勒夏特列原理解释的事实是( )
A.夏天打开可乐有大量泡沫溢出
B.高炉炼铁时,将焦炭和铁矿石预先粉碎
C.实验室制备乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出
D.用排饱和食盐水法收集氯气
10.下列有关实验探究方案设计合理的是( )
11.下列有关电化学实验装置或图示的说法错误的是( )
A.用图甲装置组装铜锌原电池
B.用图乙装置可实现反应
C.用图丙装置可制得消毒剂NaClO同时减少Cl2的逸出
D.图丁所示为埋在地下的钢管道采用牺牲阳极的阴极保护法防腐
12.Na2SO3和KIO3在酸性溶液中的反应过程和机理较复杂,一般认为分以下①~④步反应(未配平)。下列说法错误的是( )
①(速率慢)
②(速率快)
③(速率快)
④(速率快)
A.反应①中是还原产物,反应③中是还原剂
B.和是该反应的催化剂
C.该反应总反应速率由反应①决定
D.反应④的离子方程式为
13.一定温度下,反应的焓变为ΔH。现将1mlN2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是( )
A.①②B.②④C.③④D.①④
14.某兴趣小组用图1装置探究压强对反应的影响,推动或拉伸注射器活塞得到的混合气体透光率变化曲线如图2,整个过程均在恒温体系中进行。气体颜色越深,透光率越低。下列说法正确的是( )
A.a→b为拉伸活塞的过程B.b→c为平衡逆向移动的过程
C.c→d为平衡正向移动的过程D.a、b、c、d的平衡常数相同
15.已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是( )
A.化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞
B.总反应达到平衡状态时,升温使平衡逆向移动
C.该历程中的最大活化能E正=16.87kJ·ml-1
D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热
16.甲、乙、丙三个容器最初存在的物质及其数量如图所示,三个容器最初的容积相等、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,反应:在一定温度下达到平衡。下列说法正确的是( )
A.平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序:乙>甲>丙
B.平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙
C.平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同
D.平衡时混合物的平均相对分子质量:甲>乙>丙
17.四川大学余达刚教授课题组发明了一种镍催化下用CO2制备苯乙酸的反应,反应原理如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.H+向B极移动
B.A极的电极反应式为:
C.若使用铅蓄电池作电源,则每生成0.5ml苯乙酸,消耗49gH2SO4
D.该反应的原子利用率为100%,有利于实现碳中和
18.在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1mlX和3mlY,发生反应:,平衡时和反应10min时X的转化率α(X)随温度的变化分别如曲线I、Ⅱ所示。下列说法错误的是( )
A.该反应
B.200℃时,前10min的平均反应速率
C.400℃时,反应的平衡常数K=2
D.bc段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致
19.CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
在恒压、反应物起始投料比条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的个数是( )
①升高温度,Ⅰ、Ⅱ正反应速率均增大,逆反应速率均减小;②800K下,改变起始投料比,可使甲烷的转化率由X点提高至Y点;③曲线A表示CH4的平衡转化率;④相同条件下,使用高效催化剂不能使曲线A和曲线B相重叠
A.1B.2C.3D.4
20.温度为T℃,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1mlNO2,发生反应:。反应相同时间,测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.T℃时,该反应的化学平衡常数为
B.由图可知,c点V正>V逆
C.向a点体系中充入一定量的NO2,达到平衡时,NO2的转化率比原平衡小
D.容器内的压强:pa:pb=6:7
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
二、填空题(4小题,共55分)
21.(16分)反应 ,在恒容条件下进行。改变反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示:
(1)化学方程式中a:b:c=__________。
(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小的排列顺序为__________。
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是__________,其值是__________%(保留2位有效数字)
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡向__________(填“左”或“右”)移动,采取的措施是__________。
(5)其他条件不变,只改变温度,则第Ⅱ阶段反应温度(T2)__________第Ⅲ阶段反应温度(T3)(填“<”或“>”或“=”),理由__________。
22.(14分)某科研小组设计利用甲烷(CH4)燃料电池(碱性溶液做电解质溶液),模拟工业电镀、精炼和海水淡化的装置如下。
(1)甲装置中B电极发生反应____________(填“氧化”或“还原”),A电极的电极反应式为____________。电池工作一段时间后,甲池溶液pH__________(填“增大”或“减小”)
(2)乙装置用来模拟电解精炼和电镀。
①若用于粗铜的精炼,装置中电极C是____________(填“粗铜”或“纯铜”)。
②金属及塑料制品表面镀铬不仅美观还可提高金属制品抗腐蚀性能。镀铬时由放电产生铬镀层的电极反应式为____________。(已知:镀铬时常加硫酸作为催化剂)
(3)电渗析法是海水淡化的常用方法,某地海水中主要离子的含量如下表,现利用“电渗析法”进行淡化,技术原理如图丙所示(两端为惰性电极,阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过)。
①淡化过程中在____________室中易形成水垢(选填“甲”、“戊”)
②产生淡水的出水口为____________(选填“e”、“f”、“j”)。
23.(17分)
以CO2和H2为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向。
(1)工业上常用CO2和H2为原料合成甲醇(CH3OH),过程中发生如下两个反应:
反应I:
反应II:
①已知几种化学键的键能如下表所示,则a=__________kJ·ml-1。
②若反应II逆反应活化能,则该反应的正反应的活化能_________kJ·ml-1。
(2)向2L容器中充入1mlCO2和2mlH2,若只发生反应I,测得反应在不同压强下平衡混合物中甲醇体积分数随温度变化如图1所示,逆反应速率与容器中关系如图2所示:
①图1中P1__________P2(填“>”、“<”或“=”);
②图2中x点平衡体系时升温,反应重新达平衡状态时新平衡点可能是__________(填字母序号)。
(3)若反应II的正、逆反应速率分别可表示为、,k正、k逆分别表示正逆反应速率常数,只与温度有关。则图3中所示的甲、乙、丙、丁四条直线中,表示lgk正随温度T变化关系的直线是_________,表示lgk逆随温度T变化关系的直线是_________。
(4)已知一定温度下按照起始比,在一密闭容器中进行反应:,保持总压为2.1MPa不变,达到平衡时CO的平衡转化率为50%,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数_________MPa-2(保留2位有效数字)(各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压)。
(5) ,在四种不同容器中发生上述反应,若初始温度、压强和反应物用量均相同,则CO2的转化率最高的是_________(填字母)。
A.恒温恒容容器B.恒容绝热容器
C.恒压绝热容器D.恒温恒压容器
24.(8分)
铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备,反应同时生成无污染气体。
(1)完成化学方程式:________+________。
(2)Cr2O3催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图,过程的焓变为______________(列式表示)。
(3)Cr2O3可用于NH3的催化氧化。设计从NH3出发经过3步反应制备HNO3的路线_____________(用“→”表示含氮物质间的转化);其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为_____________。
福建师大附中2023-2024学年上学期期中考试
高二化学参考答案
1~5ABAAD 6~10ACABB 11~15ABDDB 16~20BDCBD
除Kp计算3分外,其余每空2分
21(16分)
(1)1:3:2 (2)vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A) (3)αⅢ(B),19%
(4)右,从平衡体系中分离出了C
(5)>,因为该正反应为放热反应,当其他条件不变时,降温能使平衡正向移动 。
22. (14分)
(1)还原 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 减小
(2) ① 粗铜 ②CrO42-+8H++6e-=Cr+4H2O;
(3) ①戊 ② e j
23(17分)
(1)①1070 ②165
(2)①>;②a
(3)甲,乙
(4)0.51
(5)D
24(8分)
(1)N2↑ 4H2O (2) (E1-E2)-ΔH+(E3-E4)
(3)NH3eq \(――→,\s\up7(Cr2O3),\s\d5(O2))NOeq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5())NO2eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(H2O))HNO3 2NO+O2===2NO2
t/min
1
2
3
n(H2)/ml
0.06
0.1
0.1
选项
实验方案
实验目的
A
向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和FeCl3溶液,观察气体产生的速率
比较Cu2+和Fe3+的催化效果
B
先将注射器充满NO2气体,然后将活塞往里推,压缩体积,观察注射器内气体颜色先变深后变浅
验证压强对平衡的影响
C
在锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相同),然后通过分液漏斗分别加入40mL1ml·L-1和40mL18ml·L-1的硫酸,比较两者收集10mL氢气所用的时间
探究硫酸浓度对反应速率的影响
D
在平衡体系中加入KCl晶体,观察并比较实验现象
探究离子浓度对平衡移动的影响
离子
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
含量/mg·L-1
9360
83
200
1100
16000
1200
118
化学键
C—H
C—O
H—O
H—H
C≡O
键能/kJ·ml-1
406
351
465
436
a
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