广东省清远市清新区第三中学高二上学期期中考试化学试题（解析版）-A4

这是一份广东省清远市清新区第三中学高二上学期期中考试化学试题（解析版）-A4，共15页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回，本试卷主要考试内容，可能用到的相对原子质量，8 kJ·ml-1， 下列说法错误的是， 已知25℃时，水存在电离平衡等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
4.本试卷主要考试内容：《化学反应原理》第一章和第二章内容及第三章第一节和第二节。
5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1-10小题，每小题2分；第11-16小题， 每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。若E1>E2，则下列反应符合该示意图的是
A. NaOH溶液与稀盐酸的反应B. 锌与稀盐酸的反应
C. Ba(OH)2·8H2O与氯化铵固体的反应D. 一氧化碳在空气中的燃烧反应
【答案】C
【解析】
【分析】若E1>E2，则表明该反应吸收能量，据此解答。
【详解】A. NaOH溶液与稀盐酸的反应为中和反应，放出热量，故A不符合题意，A不选；
B. 锌与稀盐酸反应放出热量，故B不符合题意，B不选；
C. 氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应是室温下即可发生的吸热反应，故C符合题意，c选；
D. 燃烧反应放出热量，故D不符合题意，D不选；
答案选C。
2. 下列热化学方程式正确的是(的绝对值均正确)
A. kJ·ml(反应热)
B. kJ·ml(燃烧热)
C. kJ·ml(中和热)
D. C(金刚石、s)(石墨、s) kJ·ml(反应热)(已知石墨比金刚石稳定)
【答案】C
【解析】
【详解】A．热化学方程式书写时需注明各物质所处的状态，故原热化学方程式错误，A错误；
B．燃烧热是指1ml纯物质完全燃烧生成指定稳定的物质时放出的热量，水也液态水，故 kJ·ml不是表示燃烧热，B错误；
C．中和热是指强酸和强碱稀溶液反应生成1mlH2O时放出的热量，故 kJ·ml表示中和热，C正确；
D．已知石墨比金刚石稳定，即石墨具有的总能量比金刚石低，故金刚石转化为石墨是一个放热反应，即C(金刚石、s)(石墨、s) kJ·ml，D错误；
故答案为：C。
3. 已知：，则
的反应热是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】表示1mlH2(g)和1mlCl2(g)完全反应生成2mlHCl(g)时放出184.6kJ的能量，则ml H2(g)和ml Cl2(g)完全反应生成1mlHCl(g)时放出92.3kJ的能量，1mlHCl(g)分解为ml H2(g)和ml Cl2(g)吸收的热量为92.3kJ，反应的ΔH=+92.3kJ/ml；
答案选A。
4. 利用CO2催化加氢制二甲醚，可以实现CO2的再利用，该过程中涉及以下两个反应：
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2
则反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的ΔH为
A. 2ΔH1+ΔH2B. 2ΔH1-ΔH2C. ΔH1+2ΔH2D. ΔH1+ΔH2
【答案】A
【解析】
【详解】根据盖斯定律①×2+②得：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，ΔH=2ΔH1+ΔH2；
故选A。
5. 下列能够表示物质燃烧热的热化学方程式的是(ΔH的绝对值均正确)
A. H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·ml-1
B. C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2=-110 kJ·ml-1
C. S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3=-296.8 kJ·ml-1
D. H2S(g)+O2(g)===S(s)+H2O(l) ΔH4=-136 kJ·ml-1
【答案】C
【解析】
【详解】在101 kPa时，1 ml纯物质完全燃烧生成指定产物（稳定的物质）所放出的热量叫做燃烧热。
A．生成的水为液态时是稳定的，A中生成的H2O是气态，不符合要求，A错误；
B．碳完全燃烧生成稳定的氧化物为二氧化碳，B中生成的CO可继续燃烧生成CO2，不符合要求，B错误；
C．S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3=-296.8 kJ·ml-1，满足“1 ml”的要求，生成的二氧化硫是稳定的氧化物，符合要求，C正确；
D．生成的二氧化硫是稳定的氧化物，D中生成的S也可继续燃烧生成SO2，不符合要求，D错误；
故选C。
6. 在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB=3vA、3vC=2vB，则此反应可表示为
A. 2A+3B⇌2CB. A+3B⇌2CC. 3A+B⇌2CD. A+B⇌C
【答案】A
【解析】
【详解】由于2vB=3vA、3vC=2vB，所以vA：vB：vC=2：3：2，即A、B、C对应的化学计量数分别为2、3、2。故反应方程式为2A+3B⇌2C。故选A。
7. 已知光照条件下，甲烷氯化反应是一个自由基型的取代反应。在链转移反应过程中，经历两步反应，反应1：，反应2：(和分别表示甲基和氯原子)。各物质的相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 该链转移反应的反应速率由第1步反应决定
B. 过渡态结构的稳定性：过渡态1 T2，T2 > T1，ab曲线从下到上，压强增大，C增大，平衡正向移动，说明正向是体积减小的反应，即x=1，bc曲线从下到上，温度降低，C增大，平衡正向移动，说明正向是放热反应。
【详解】A．p3＞p4，加压，正向移动，A消耗，A的转化率增大，故A正确；
B．p3＞p4，加压，正向移动，B的质量分数减小，故B错误；
C．p3＞p4，加压，正向移动，B消耗，B的转化率增大，故C正确；
D．p3＞p4，加压，正向移动，气体物质的量减小，气体质量不变，混合气体的平均相对分子质量增大，故D正确。
综上所述，答案为B。
【点睛】利用先拐先平衡数值大得出结论，再分析温度和压强对平衡的影响得出反应是吸热还是放热反应，是体积增大还是体积减小的反应。
14. 一定条件下，某反应的化学方程式为：，下列说法正确的是
A. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减少
B. 恒温时，压缩容器的体积，颜色加深，因平衡左移
C. 达到平衡，其平衡常数为
D. 恒容时，升高温度，混合气体的颜色加深，该反应的焓变为正值
【答案】D
【解析】
【详解】A． 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率增大，A错误；
B． 恒温时，压缩容器的体积，气体浓度增大，颜色加深，但平衡不移动，B错误；
C． 达到平衡，其平衡常数为，C错误；
D． 恒容时，升高温度，混合气体的颜色加深，则平衡右移，升温平衡朝吸热方向移动，则该反应的焓变为正值，D正确；
答案选D。
15. 在的反应中，现采取下列措施：①缩小体积；②增加碳的量；③恒容下通入；④恒容下充入；⑤恒压下充入能够使反应速率增大的措施是
A. ①④B. ②③⑤C. ①③D. ①②④
【答案】C
【解析】
【详解】①缩小体积，增大压强，有气体参加反应，则反应速率加快，①符合；
②C为纯固体，增加碳的量，反应速率不变，②不符合；
③恒容下通入CO2，浓度增大，反应速率加快，③符合；
④恒容下充入N2，反应体系中物质的浓度不变，反应速率不变，④不符合；
⑤恒压下充入N2，反应体系的分压减小，反应速率减小，⑤不符合；
能够使反应速率增大的措施是①③，故答案选C。
16. 在一定温度下，在恒定容积的密闭容器中进行的可逆反应A2(g)+B2(g)⇌2AB(g)达到化学平衡的标志是
A. 容器内的总压强不随时间而变化
B. 反应速率v(A2)=v(B2)=v(AB)
C. 单位时间内有nml A2生成的同时就有2nml AB生成
D. 容器内混合气体的密度不随时间而变化
【答案】C
【解析】
【分析】判定可逆反应是否达到化学平衡状态，一般有以下两种方法：
1、v正=v逆，即正逆反应速率相等；
2．变量不变，包括某组分的含量、气体的颜色、密度、平均相对分子质量、体系的总压强等。
【详解】A．该反应反应前后气体的化学计量数之和相等，因此压强不是变量，根据分析，压强不变不能判断是否达到平衡状态，A不符合题意；
B．化学反应中，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，因此v(A2)：v(B2)：v(AB)=1：1：2，v(A2)=v(B2)=v(AB)，与反应是否平衡无关，B不符合题意；
C．单位时间内生成nml A2同时生成2nml AB，说明v正=v逆，可以判定反应达到平衡状态，C符合题意；
D．反应前后质量守恒，因此m不变，容积恒定，因此V不变，根据ρ=，ρ为定值，不能判定反应是否平衡，D不符合题意；
故选C。
二、非选择题：(本题共4小题，共56分，未标注的每空2分)
17. 某化学小组运用控制变量法研究外界条件对化学反应速率的影响，做了如下实验。请按要求回答下列问题：
（1）室温下，探究影响分解速率的因素，见下表和如图：
①表中x为___________；
②实验Ⅱ、Ⅲ探究的是___________对分解速率的影响，根据上图，得出的结论是___________。
（2）实验二：查文献可知，对分解也有催化作用，为比较、对分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题：
①定性分析：如图甲可通过观察___________，定性比较得出结论。有同学提出将溶液改为CuCl2溶液更合理，其理由是___________。
②定量分析：为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，利用如图乙装置进行定量实验。实验测得，在硫酸铜催化下过发生分解反应，2min时生成气体1.12L(气体体积已换算为标准状况)，则的分解速率为___________。
（3）该小组预测同为第四周期VIII族的Fe、C、Ni可能有相似的催化作用。查阅资料：(其中C、Ni均为+2价)也可用作分解的催化剂，具有较高的活性。如图表示两种不同方法制得的催化剂在10℃时催化分解6%的溶液的相对初始速率随x变化曲线。
①由图中信息可知___________法制取得到的催化剂活性更高。
②推测、两种离子中催化效果更好的是___________。
【答案】（1） ①. ②. 催化剂 ③. 在相同条件下，MnO2对分解的催化效果比Fe2O3好
（2） ①. 产生气泡的快慢 ②. 排除阴离子的干扰 ③. 0.05
（3） ①. 微波水热 ②.
【解析】
【小问1详解】
①根据实验Ⅰ与Ⅱ或Ⅲ的数据对比可知，反应的溶液总体积为10mL，所以实验Ⅰ中溶液的体积为10mL-1mL=9mL，故答案为：；
②根据表中实验Ⅱ与Ⅲ的数据和图象可知，相同时间内，实验Ⅲ的反应速率较快，MnO2的催化效果好，催化效率高，故答案为：在相同条件下，MnO2对分解的催化效果比Fe2O3好。
【小问2详解】
①定性分析可根据反应产生气泡的快慢来判断反应的快慢；为比较和对分解的催化效果，要保持其它条件相同，而FeCl3溶液和CuSO4溶液中阴阳离子均不相同，因此氯离子可能也会影响反应速率，造成干扰，则可将溶液改为CuCl2溶液，故答案为：产生气泡的快慢；排除阴离子的干扰；
②根据题意，2min时生成气体1.12L(气体体积已换算为标准状况)，即物质的量为0.05ml，则消耗的双氧水的物质的量为0.1ml，则的分解速率为=0.05，故答案为：0.05。
【小问3详解】
①的分解速率越大，催化剂的活性越高，根据图象可知，x相同时，微波水热法初始分解速率大于常规水热法，所以微波水热法制得的催化剂活性更高，故答案为：微波水热；
②由图可知，x数值越大，的初始分解速率越大，而x越大，比例越大，所以催化效果更好，故答案为：。
18. 300℃时，将2mlA和2mlB两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) △H=Q，2min末达到平衡，生成生成0.8ml D。
(1)300℃时，该反应的平衡常数表达式为：K=__________________；已知K300℃＜K350℃，则△H______0(填“＞”或“＜”)。
(2)在2min末时，B的平衡浓度为_____________，D的平均反应速率为____________；
(3)若温度不变，缩小容器容积，则A的转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是___________；
【答案】 ①. ②. ＞ ③. 0.8ml/L ④. 0.2ml/(L•min) ⑤. 不变 ⑥. 气体的化学计量数之和前后相等，改变压强对平衡无影响
【解析】
【分析】根据题意有。
【详解】(1)化学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=，K300℃＜K350℃，说明升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，△H＞0；
(2)由上述计算可知，平衡时B的物质的量为1.6ml，所以B的平衡浓度为c(B)=1.6ml/2L=0.8ml/L，平衡时D的物质的量为0.8ml，所以用D表示的平均反应速率为v(D)= =0.2ml/(L•min)；
(3)由方程式可知，气体的化学计量数之和前后相等，则改变压强对平衡无影响，缩小容器容积，则A的转化率不变。
19. 回答下列问题
（1）在密闭容器中，使1ml X和4ml Y混合发生下列反应：。
①反应过程中X和Y的转化率之比______1（填“＞”“＜”或“＝”）。
②当达到平衡时，保持恒温，压缩容器体积，平衡将______（填“正向”“逆向”或“不”）移动，化学平衡常数K______（填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）在密闭真空容器中发生反应：达到平衡。保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，则浓度______（填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）已知反应： 。其他条件相同时，该反应使用两种不同催化剂，反应相同的反应时间，测得的转化率随温度变化的影响如图所示。
①工业生产中应选择温度和催化剂分别是______、______。
②温度高于320℃时，转化率减小的原因可能是______。
【答案】（1） ①. ＞ ②. 正向 ③. 不变
（2）不变 （3） ①. 320℃ ②. 催化剂2 ③. 升温使催化剂活性降低（或温度升高平衡逆向移动）
【解析】
【小问1详解】
①若加入的X和Y的物质的量之比等于其化学方程式中的计量数之比，无论反应到什么程度，X和Y的转化率之比始终为1∶1，现在相当于按计量数之比加入X和Y后又多加了部分Y，则X转化率增大，而Y转化率减小，即X、Y转化率之比大于1。
②当达到平衡时，压缩容器体积，平衡正向移动，由于温度不变，则化学平衡常数保持不变。
【小问2详解】
，K不变，则也不变。
【小问3详解】
①由题干图示信息可知，相同温度下催化剂2作催化剂的转化率均高于催化剂1作催化剂，且320℃时，催化剂2作催化剂时，的转化率最大，故工业生产中应选择的温度和催化剂分别是320℃、催化剂2。
②由于该反应是一个放热反应，则温度高于320℃时，转化率减小的原因可能是升温使催化剂活性降低，也可能是温度升高平衡逆向移动。
20. 近年来我国大力加强CO2与H2催化合成甲醇(CH3OH)技术工业化量产研究，实现可持续发展。下表是不同条件下合成氨反应达平衡时反应混合物中氨的体积分数(%)。
（1）250℃时，在体积为2.0L恒容密闭容器中加入6mlH2、2mlCO2和催化剂，10min时反应达到平衡，测得c(CH3OH)=0.75ml/L。
①下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______(填编号)。
A．3ν正(H2)=ν逆(CH3OH)
B．容器中气体压强不随时间而变化
C．c(H2) ∶c(CO2)=1∶1
D．容器中气体平均相对分子质量不随时间而变化
②化学平衡常数K=_______。
（2）合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在恒温℃下的、在恒压下的如图所示。
①请用各物质平衡分压(p(H2)、p(CO2)、p(CH3OH)、p(H2O))表示总反应的平衡常数，表达式_______。
②图中对应等压过程的曲线是_______，判断的理由是_______。
③当时，的平衡转化率_______(保留小数点后一位)。
【答案】（1） ①. BD ②.
（2） ①. ②. b ③. 正反应气体体积减小，增大压强，平衡右移，x(CH3OH)增大，曲线a代表等温过程，则曲线b代表等压过程 ④. 33.3%
【解析】
【小问1详解】
①发生的反应为：
A．由方程式可知，ν(H2)：ν(CH3OH)=3：1，则ν正(H2)=3ν逆(CH3OH) 时正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，A错误；
B．该反应前后气体分子数不相等，建立平衡的过程中混合气体总物质的量是变量，则在恒温恒容容器中，容器中气体压强是变量，容器中气体压强不随时间而变化能说明反应达到平衡状态，B正确；
C．达到平衡时各物质的浓度保持不变、但不一定相等，c(H2) ∶c(CO2)=1∶1不能说明反应达到平衡状态，C错误；
D．建立平衡的过程中混合气体总质量始终不变，混合气体总物质的量是变量，混合气体的平均相对分子质量是变量，容器中气体平均相对分子质量不随时间而变化能说明反应达到平衡状态，D正确；
答案选BD；
②列三段式，则化学平衡常数；
【小问2详解】
①根据反应可知，；
②反应的正反应气体体积减小，在相同温度下，增大压强，平衡正向移动，平衡时x(CH3OH)增大，即随着压强的增大x(CH3OH)增大，故曲线a代表等温过程，曲线b代表等压过程；
实验
所用试剂
Ⅰ
1mL
x
Ⅱ
1g
Ⅲ
1g
Ⅳ
0.1MPa
10MPa
20MPa
30MPa
60MPa
500℃
0.10
10.6
19.1
26.4
42.2
600℃
0.05
4.50
9.10
13.8
23.1