重庆市2023_2024学年高二化学上学期9月月考试题含解析

这是一份重庆市2023_2024学年高二化学上学期9月月考试题含解析，共16页。试卷主要包含了可能用到的相对原子质量等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，全卷满分100分，考试时间75分钟。
2、答题时用黑色签字笔在答题卡上相应位置答题。
3、用2B铅笔把答题卡上选择题相应题号下的正确答案标号涂黑。
4、可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分，在给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)
1. 能源是人类文明发展和进步的基础，化学与能源紧密相关，下列有关说法不正确的是（）
A. 石油和天然气都是不可再生能源
B. 氢能是一种理想的绿色能源
C. “可燃冰”是将水变为油的新型能源
D大力发展太阳能有助于减缓温室效应
【答案】C
【解析】
【详解】A. 石油和天然气都是化石燃料，都是不可再生能源，故A正确；
B. 氢气燃烧不生成有害物质，是一种理想的绿色能源，故B正确；
C. “可燃冰”的主要成分是甲烷，根据元素守恒知，水不能变为油，故C错误；
D. 大力发展太阳能可减少化石燃料的使用，从而减少二氧化碳的排放，有助于减缓温室效应，故D正确；
故选C。
2. 已如：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/ml。下列说法中正确的是（）
A. 该反应中△S>0，△H>0
B. 该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行
C判断反应能否自发进行需要根据△H与△S综合考虑
D. 碳酸盐分解反应中熵增加，因此所有碳酸盐分解一定自发进行
【答案】AC
【解析】
【详解】A. 根据反应的特征可知，该反应是熵变增大的吸热反应，△S＞0，△H＞0，故A正确；
B. 该反应是吸热反应，△H＞0，△S＞0，由△H-T△S＜0可知，高温下该反应可以自发进行，故B错误；
C. 判断反应能否自发进行需要根据△H与△S综合考虑，△H-T△S＜0的反应能自发进行，故C正确；
D. 碳酸盐分解反应中熵增加，△S＞0，反应是吸热反应，△H＞0，反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0，因此低温下碳酸盐分解是非自发进行的，故D错误；
答案选AC。
3. 氢气可通过下列反应制得：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g） △HK(350℃)，则该反应正向是放热反应
C. 采用正向催化剂时，反应的活化能降低，使反应明显加快
D. 工业生产中，采用的压强越高，温度越低，越有利于提高经济效益
【答案】D
【解析】
【详解】A．煅烧硫铁矿(主要成分FeS2)可获得SO2，将矿石粉碎成细小颗粒可以增大与反应物的接触面积，使燃烧更充分，可以提高矿石利用率，故A正确；
B．升高温度，平衡常数减小，说明平衡逆向移动，逆向为吸热反应，正向为放热反应，故B正确；
C．用正向催化剂时，反应的活化能降低，活化能越低，反应越快，使反应明显加快，故C正确；
D．温度降低，反应速率降低，不利于单位时间内产率的提高，故D错误；
故选D。
5. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是（）
A. 实验室常用排饱和食盐水法收集Cl2
B. 由H2、I2、HI三种气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C. 煅烧粉碎的硫铁矿有利于SO2生成
D. 配制FeCl2溶液时加入少量铁屑
【答案】A
【解析】
【详解】A. ，饱和食盐水中氯离子较多，平衡逆向移动，可以抑制氯气的溶解，故实验室常用排饱和食盐水法收集Cl2，可以用勒夏特列原理解释，A正确；
B. ，反应前后气体体积不变，所以加压平衡不移动，容器体积减小，H2、I2、HI浓度增大，碘蒸气颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，B错误；
C. 煅烧粉碎的硫铁矿有利于SO2生成，增大接触面积加快反应速率，但不影响平衡的移动，不能用勒夏特列原理解释，C错误；
D. 配制FeCl2溶液时加入少量铁屑，铁能和铁离子反应，防止亚铁离子被氧化，但不影响平衡的移动，不能用勒夏特列原理解释，D错误；
答案选A。
6. 我国科研人员提出了以Ni/Al2O3为催化剂，由CO2和H2转化为产品CH4的反应历程，其示意图如下：
下列说法不正确的是
A. 总反应方程式为：CO2＋4H2⇌CH4＋2H2O
B. 温度越高，催化剂的催化效果一定越好
C. 在反应历程中，H-H与C=O断裂吸收能量
D. 反应过程中，催化剂参与反应，改变反应路径，降低反应的活化能
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知CO2和H2转化为产品CH4，还生成水，则总反应方程式为CO2+4H2⇌CH4+2H2O，故A正确；
B．催化剂都有合适的催化温度，在合适的温度催化效果最好，不一定温度越高越好，故B错误；
C．化学变化中有化学键的断裂和生成，断键吸收能量，则反应历程中，H−H键与C＝O键断裂吸收能量，故C正确；
D．催化剂改变反应的途径、降低反应的活化能，则该过程中催化剂参与反应，改变反应路径，降低反应的活化能，故D正确；
故答案为B；
7. 在不同条件下，用氧化一定浓度溶液的过程中所测得的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是（）
A. 内，的氧化率随时间延长而逐渐增大
B. 由曲线②和③可知，pH越大，的氧化速率越快
C. 由曲线①和③可知，温度越高，的氧化速率越快
D. 氧化过程的离子方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题图中曲线可知，内，随着时间的延长，的氧化率逐渐增大，A项正确,不符合题意;
B.由曲线②和③可知，当温度相同时，pH越小，的氧化率越大，相同时间内的氧化速率越快，B项错误，符合题意；
C.由曲线①和③可知，温度越高，的氧化速率越快，C项正确，不符合题意；
D.氧化过程的离子方程式为，D项正确，不符合题意。
故选B。
8. 甲醇－空气燃料电池（DMFC）是一种高效、轻污染的车载电池，其工作原理如图。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 该装置能将电能转化为化学能
B. 电子由甲电极经导线流向乙电极
C. 负极的电极反应式为：CH3OH＋6OH－－6e－CO2＋5H2O
D. b口通入空气，c口通入甲醇
【答案】B
【解析】
【分析】由质子的定向移动可知甲为燃料电池的负极，乙为燃料电池的正极，负极电极反应式为CH3OH(l)+H2O(l)-6e-=CO2(g)+6H+，正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，电流由正极经导线流向负极。
【详解】A．甲醇-空气燃料电池，能够将化学能转化为电能，故A错误；
B．在原电池中，电子由负极甲电极经导线流向正极乙电极，故B正确；
C．负极甲醇失电子被氧化，电极方程式为CH3OH(l)+H2O(l)-6e-=CO2(g)+6H+，故C错误；
D．图中甲电极为负极，因此b口通入甲醇、c口通入空气，故D错误；
故选B。
9. 研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2 + 2Ag + 2NaCl＝Na2Mn5O10 + 2AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法不正确的是
A. Ag电极发生氧化反应
B. 正极反应式：5MnO2 + 2e－＝Mn5O102－
C. 该电池中电子的移动方向是：Ag→盐溶液→MnO2
D. Cl－不断向“水”电池负极移动
【答案】C
【解析】
【详解】A. Ag电极失电子化合价生成，发生氧化反应，与题意不符，A错误；
B.正极Mn元素得电子，化合价降低，反应式：5MnO2 + 2e－＝Mn5O102－，与题意不符，B错误；
C.该电池中电子在外电路中的移动方向是：Ag→导线、用电器→MnO2，符合题意，C正确；
D. 内电路中，Cl－不断向“水”电池的负极移动，与题意不符，D错误；
答案为C。
【点睛】原电池中，电子只能在外电路中移动；溶液中的阴阳离子在内电路中移动，形成闭合回路。
10. 在一密闭容器中，反应aX(g)bY(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，Y的浓度是原来的60%，则
A. 平衡向正反应方向移动了B. 物质X的转化率减小了
C. 物质Y的质量分数降低了D. a＞b
【答案】A
【解析】
【分析】在一密闭容器中，反应aX(g)bY(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，若平衡不移动，则Y的浓度是原来的50%，现达到新的平衡时，Y的浓度是原来的60%，说明平衡正向移动。
【详解】A．由以上分析知，平衡向正反应方向移动，故A正确；
B．平衡向正反应方向移动，物质X的转化率减大，故B错误；
C．平衡向正反应方向移动，物质X的转化率减大，物质Y的质量分数增大，故C错误；
D．减小压强平衡向分子数增大方向移动，即b＞a，故D错误；
故选A。
11. 下列热化学方程式中，正确的是
A. 甲烷的燃烧热为890.3 kJ·ml-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H= -890.3 kJ·ml-1
B. 500℃、30MPa下，将0.5 m lN2(g)和1.5 ml H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H= -38.6 kJ·ml-1
C. HCl和NaOH反应的中和热H= -57.3 kJ·ml-1，则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(S)+2H2O(g)H＞2×(-57.3) kJ·ml-1
D. CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/ml，则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的H= +566.0 kJ/ml
【答案】D
【解析】
【详解】A. 燃烧热是指1 ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，则根据题意可知，1 ml 甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为890.3 kJ，生成气体水放出的热量少于890.3 kJ，故A错误；
B. 氮气与氢气反应属于可逆反应，则将0.5 ml N2(g)和1.5 ml H2(g)置于密闭容器中反应不完全，不能准确计算出1 ml 氮气完全反应放出的热量，故B错误；
C. H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应会生成硫酸钡沉淀和水，则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(S)+2H2O(g)反应放出的热量不仅仅是中和反应的热量，还有生成沉淀放出的热量，故C错误；
D. 反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)是2CO(g)+O2(g) =2CO2(g)的逆过程，CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/ml，则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的H= + =566.0 kJ/ml，故D正确；
答案选D。
12. 化学反应N2(g)3H2(g) 2NH3(l)的能量变化如图所示,则该反应的ΔH等于( )
A. +2(a-b-c) kJ·ml-1B. +2(b-a) kJ·ml-1C. +(b+c-a) kJ·ml-1D. +(a+b) kJ·ml-1
【答案】A
【解析】
【详解】由图可以看出，反应热等于反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，反应反应热ΔH=—（生成物活化能—反应物活化能）=—[2(b+c) kJ/ml-2a kJ/ml]= +2(a-b-c) kJ/ml，故选A。
【点睛】注意题给图示中反应物和生成物的化学计量数是题给反应化学计量数的，解答时将图给活化能增加一倍是解答难点和易错点。
13. 为减少对环境造成的影响，发电厂试图采用以下方法将废气排放中的CO进行合理利用，以获得重要工业产品。Burns和Daintn研究发现Cl2与CO合成COCl2的反应机理如下：
①Cl2(g)⇌2Cl•(g)快；
②CO(g)+Cl•(g)⇌COCl•(g)快：
③COCl•(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g)+Cl•(g)慢。
反应②的速率方程v正=k正c(CO)×c(Cl•)，v逆=k逆c(COCl•)，k正、k逆是速率常数。下列说法错误的是
A. 反应②的平衡常数K=
B. 反应①的活化能小于反应③的活化能
C. 要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应③的速率
D. 使用合适的催化剂可以降低反应的活化能，加快该反应的速率，同时提高COCl2(g)的平衡产率
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应②平衡常数K=，该反应v正=k正c(CO)×c(Cl•)，v逆=k逆c(COCl•)，平衡时正逆反应速率相等，即k正c(CO)×c(Cl•)=k逆c(COCl•)，则有=，A正确；
B．活化能越大，反应速率越慢，反应①是快反应、反应③是慢反应，所以反应①的活化能小于反应③的活化能，B正确；
C．反应③是慢反应，慢反应决定总反应速率，要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应③的速率，C正确；
D．催化剂不能使平衡移动，使用合适的催化剂不能改变平衡产率，D错误；
答案为D。
14. CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应：
CH4(g)＋CO2(g) 2H2(g)＋2CO(g) ΔH=＋247.1 kJ·ml-1
H2(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(g) ΔH=＋41.2 kJ·ml-1
在恒压、反应物起始物质的量之比为n(CH4)∶n(CO2)=1∶1的条件下，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是
A. 升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率
B. 曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化
C. 相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
D. 恒压、800 K、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率可能达到Y点的值
【答案】D
【解析】
【详解】A.依题意，第一个反应的 ΔH>0，正向吸热，则升高温度平衡正向移动，有利于提高CH4的平衡转化率，反应是气体分子数增大的反应，则增大压强平衡逆向移动，不利于提高CH4的平衡转化率，故A错误；
B.物质的量比n(CH, ):n(CO2)=1:1条件下，根据第一个热化学方程式可知，CH4 与CO2具有相等的平衡转化率，第二个热反应方程式也是吸热反应，升温CO2的平衡转化率也会增大，则相同温度下，CO2的转化率更大，对应曲线A表示CO2的平衡转化率随温度的变化，故B错误；
C.高效催化剂能增大反应的速率，缩短达到平衡的时间，但不能使平衡发生移动，不能使曲线A和曲线B 相重叠，故C错误;
D.根据图像可知，恒压、800K、n(CH4): n(CO2)=1: 1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，要使其达到Y点的值，则需提高CH4的转化率，即使平衡正向移动，若温度保持不变，则可以增大容器的体积或分离出生成物，故D正确；
故选D。
二、填空题：本题共4小题，共52分。
15. Ⅰ.盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现已知火箭发射时可用肼(N2H4)为燃料，以NO2作氧化剂，反应生成N2(g)和气态的水，据下列的2个热化学反应方程式：
N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) ΔH= +67.7kJ/ml
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+ 2H2O(g) ΔH= -534kJ/ml
（1）试写出气态肼(N2H4)与NO2反应生成N2(g)和气态水的热化学反应方程式：___________。
Ⅱ.某温度时，在2 L密闭容器中，三种气态物质X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示，由图中数据分析可得：
（2）该反应的化学方程式为___________。
（3）反应开始至2 min，用Y表示的平均反应速率为___________，X的转化率为___________。
（4）在密闭容器里，通入a ml A(g)和b ml B(g)，发生反应A(g)+ B(g)= 2C(g)，当改变下列条件时，会加快反应速率的是___________(填序号)。
①降低温度②保持容器的体积不变，充入氦气
③加入催化剂④保持容器的体积不变，增加A(g)的物质的量
【答案】（1）2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+ 4H2O(g) ΔH= -1135.7kJ/ml
（2）3X+Y2Z
（3） ①. 0.025ml/(L·min) ②. 30％
（4）③④
【解析】
【小问1详解】
将第一个热化学方程式标记为①，第二个热化学方程式标记为②，②×2-①得到目标方程式2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+ 4H2O(g) ΔH= -1135.7kJ/ml；
【小问2详解】
根据图像，，，，反应的计量数之比等于变化量之比，则该反应方程式为3X+Y2Z；
【小问3详解】
，X的转化率为；
【小问4详解】
①降低温度，速率减慢；②保持容器的体积不变，充入氦气，各物质浓度不变，反应速率不变；③加入催化剂，加快反应速率；④保持容器的体积不变，增加A(g)的物质的量，反应物浓度增大，速率加快；故选③④。
16. 氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
Ⅰ.如图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mlNH3(g)过程中能量变化示意图。
（1）请写出N2和H2反应的热化学方程式___________。
（2）已如化学键键能是形成或拆开1ml化学键放出或吸收的能量，单位kJ/ml。若已知下表数据，试根据表中及图中数据计算N-H的键能___________kJ/ml(用含a、b的式子表示)
Ⅱ.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：
（3）通过实验A、B，可探究出___________(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响，其中V1=___________、T1=___________；通过实验___________(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响，其中V2=___________。
（4）若t1”、“=”或“
【解析】
【分析】
【小问1详解】
已知：①CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) ∆H1=+41.1kJ/ml
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ∆H2=-90.0kJ/m
根据盖斯定律可知反应①+反应②可得CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H=-48.9kJ/ml；
【小问2详解】
A、生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等，不能证明正反应速率等于逆反应速率，因此不能证明反应达到平衡状态，故A项错误；
B、该反应中气体的总质量不变，容器为恒容的密闭容器，体积不变，因此混合气体的密度始终不变，不能证明反应达到平衡状态，故B项错误；
C、该反应为气体的物质的量减少的反应，气体的总质量不变，因此当混合气体的相对平均分子质量不变时，反应达到了平衡状态，故C项正确；
D、CH3OH、CO、H2浓度都不再发生变化时，证明反应达到平衡状态，故D项正确；
故答案为CD；
【小问3详解】
①根据平衡常数的定义可知，该反应的平衡常数表达式为K=；
②由表格中数据可知，随着温度的升高。平衡常数逐渐减小，因此该反应为放热反应，即∆H ＜0；
③某温度下，将2mlCO和6mlH2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.2ml/L，根据已知条件可知：
平衡常数K==2.041，与表格中数据对比可知，该反应的温度为250℃；
【小问4详解】
a、增加CO的浓度，平衡正向移动，但CO的转化率减小，故a项错误；
b、加入催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，故b项错误；
c、该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小，故c项错误；
d、加入H2，平衡正向移动，CO的转化率增大，故d项正确；
e、加入惰性气体，虽压强增大但但平衡不移动，故e项错误；
f、分离出甲醇，平衡正向移动，CO的转化率增大，故f项正确；
故答案为：d、f；
【小问5详解】
反应为放热反应，温度升高不利于反应正向进行，随着反应进行气体分子数减少，加压有利于反应正向进行，根据图象，随着X增大，平衡时CO2转化率降低，可见X应为温度；
【小问6详解】
L为压强，随着反应进行气体分子数减少，加压有利于反应正向进行，可知高压对应于高的CO2平衡转化率，所以L1＞L2。
18. 二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”，由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90.7 kJ·ml-1 K1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·ml-1 K2
③CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·ml-1 K3
回答下列问题：
（1）反应3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH=___________kJ·ml-1；该反应的平衡常数K=___________(用K1、K2、K3表示)。
（2）下列措施中，能提高(1)中CH3OCH3产率的有___________。
A．使用过量的CO B．升高温度 C．增大压强
（3）一定温度下，将0.2 ml CO和0.1 ml H2O(g)通入2 L恒容密闭容器中，发生反应③，5 min后达到化学平衡，平衡后测得H2的体积分数为0.1.则0～5 min内v(H2O)=___________，CO的转化率α(CO)=___________。
（4）将合成气以=2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)＋2CO(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1所示，下列说法正确的是___________(填字母)。
A．ΔHp2>p3 C．若在p3和316 ℃时，起始时=3，则平衡时，α(CO)小于50%
（5）采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu­Mn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2，当约为___________时最有利于二甲醚的合成。
【答案】（1） ①. -246.1 ②. K·K2·K3
（2）AC（3） ①. 0.003 ml·L-1·min-1 ②. 15%
（4）AB（5）2.0
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律，①×2+②+③得到目标方程式：3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)，则ΔH=ΔH1×2+ΔH2+ΔH3=-246.1KJ/ml；K=K·K2·K3；
【小问2详解】
A．使用过量的CO，平衡正向移动，可提高CH3OCH3的产率；B．升高温度，平衡逆向移动，不可提高CH3OCH3的产率；C．增大压强，平衡正向移动，可提高CH3OCH3的产率；故选AC；
【小问3详解】
，H2的体积分数为0.1，则，x=0.03，；
【小问4详解】
A．随温度升高，CO的平衡转化率下降，温度升高，平衡逆移，则ΔHp2>p3；C．若在p3和316 ℃时，若起始时=3，增大H2的含量，CO的平衡转化率增大，则平衡时，α(CO)大于50%；
【小问5详解】
化学键
H-H
键能/kJ/ml
a
b
实验序号
实验温度/K
有关物质
溶液颜色褪至无色所需时间/s
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/(ml·L-1)
V/mL
c/(ml·L-1)
V/mL
A
293
2
0.02
4
0.1
0
t1
B
T1
2
0.02
3
0.1
V1
8
C
313
2
0.02
V2
0.1
1
t2
温度℃
250
300
350
K
2.041
0.270
0.012