


广东省三校联考2022-2023学年高二上学期期中考试化学试题
展开2022-2023学年广东省广州市高二上学期期中三校联考
第I卷 选择题部分
可能用到的相对原子质量:Fe-56 O-16
一、选择题:本大题10小题,每小题2分,共20分.
1.研究表明I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(aq)+S(s) ΔH<0;该过程一般通过如下步骤来实现:
①SO2(g)+I-(aq)+4H+(aq)=2I2(s)+S(s)+2H2O(l) ΔH>0;
②I2(s)+2H2O(l)+SO2(g)=SO42-(aq)+2I-(aq)+4H+(aq) ΔH<0;
已知反应①为慢反应,示意图中能体现上述反应过程中能量变化的是( )
A B C D
2.下列实验装置,不能完成相应实验的是( )
甲 乙 丙 丁
A.用甲装置测量稀盐酸和NaOH溶液的反应热
B.用乙装置验证:KCl浓度增大,导致反应:FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl的平衡逆向移动
C.用丙装置测定稀硫酸与锌粒反应速率
D.用丁装置测定某NaOH溶液的浓度
3.在实验室用50mL 0.25mol/L稀疏酸与50mL 0.55mol/L溶液进行中和热测定,实验测得中和热为ΔH1,下列叙述正确的是( )
A.若改用60mL 0.25mol/L稀硫酸进行实验,实验中放出的热量会增加,所测得的中和热数值也会变大
B.用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率,减小实验误差,也可以换成铜质环形搅拌棒
C.实验中测得的中和热数值低于理论值,可能是由于用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸溶液的温度
D.用同浓度、同体积的氨水和Ba(OH)2溶液代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热分别为ΔH2和ΔH3,则ΔH3>ΔH1>ΔH2
4.工厂的氨氮废水可用电化学催化氧化法加以处理,其中NH3在电极表面的氧化过程的微观示意图如图:
下列说法中,不正确的是( )
A.使用催化剂降低了反应的活化能,可加快反应速率,提高反应的平衡转化率
B.催化剂不可以降低该反应的焓变
C.过程①②均有N-H键断裂,N-H键断裂时需要吸收能量
D.过程④中有非极性键形成
5.活泼自由基与氧气的反应一直是科学家关注的热点.HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示,下列说法不正确的是( )
A.该反应为放热反应
B.从反应过程图可知,生成产物P2的过程中,中间产物Z生成产物P2的过程为整个反应过程的决速步骤
C.该历程中最大正反应的活化能E正=186.19kJ/mol
D.相同条件下,由中间产物Z转化为产物的速率:v(P1)
A.已知:C(金刚石)(s)=C(石墨)(s) ΔH<0,则金刚石比石墨稳定
B.已知:2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-3200.8kJ/mol,则C2H4(g)的然烧热ΔH=-3200.8kJ/mol
C.己知:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1 ;S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH2 ,则ΔH1>ΔH2
D.800℃,30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,则其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6kJ/mol
7.环戊二烯广泛用于农药、橡胶、塑料等工业合成,是一种重要的有机化工原料.其相关键能和能量循环图如下所示,下列说法不正确的是( )
共价键
键能/kJ/mol
H-H
436
H-I
299
I-I
151
A.在相同条件下,反应:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH4,则 ΔH4< ΔH2
B.表中三种物质,H-H键能最大,故相同条件下,H2最稳定
C.ΔH3-ΔH1=ΔH2=+11kJ/mol
D.将H2(g)和I2(g)混合加热,充分反应后测得H2(g)+I2(g)2HI(g)的反应热与ΔH2相同
8.某温度时,在催化剂作用下,2L恒容密闭容器中发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),部分数据如表:
t/min
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n(SO3)/mol
0
0.18
0.35
0.50
0.62
则2-6min内,以O2的物质的量浓度变化表示的反应速率为( )
A.0.02mol/(Lˑmin) B.0.04mol/(Lˑmin) C0.08mol/(Lˑmin) D0.16mol/(Lˑmin)
9.开发CO2催化加氢合成甲醇技术是有效利用CO2资源,实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径.某温度下,在恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ/mol,下列有关说法正确的是( )
A.增大体系的压强,平衡正向移动,平衡常数K增大
B.升高反应温度有利于提高H2(g)的平衡转化率
C.平衡后再通入适量CO2(g),平衡正向移动,CO2(g)的转化率增大
D.加入合适的催化剂,能提高单位时间内CH3OH的产量
10.一定温度下,将浓度为0.1mol/L HF溶液加水不断稀释,始终保持增大的是( )
A.c(H+) B.c(OH-)·c(HF)c(F-) C.c(F-)c(OH-) D.c(H+)c(HF)
二、选择题:本大题10小题,每小题3分,共30分.)
11.已知:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.0kJ/mol.以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下:
过程Ⅰ:2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) ΔH=+313.2kJ/mol 过程Ⅱ:……
下列说法正确的是( )
A.Fe3O4起催化剂的作用,在反应过程中化学性质不发生改变
B.过程Ⅰ中每消耗232gFe3O4转移4mol电子
C.过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→化学能→热能
D.过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s) ΔH=+128.9kJ/mol
12.环丙烷(△)与丙烷(CH3CH2CH3)都是重要的化学燃料,
己知:△(g)+H2(g)→CH3CH2CH3(g) ΔH=-157kJ/mol,
环丙烷(g) 的燃烧热ΔH=-2092kJ/mol,丙烷(g) 的燃烧热ΔH=-2220kJ/mol,1mol液态水蒸发为气态水的焓变为ΔH=+44kJ/mol.则2mol氢气完全燃烧生成气态水的ΔH(kJ/mol)为( )
A.-658 B.-482 C.-329 D.-285
13.在密闭容器发生下列反应aA(g)cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是( )
A.a
A.图1各物质均为气体,升高温度时,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 的平衡常数会减小
B.图2为在绝热恒容密闭容器中,反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)的正反应速率随时间变化的示意图,由图可知该反应为放热反应
C.图3为合成氨反应中,其它条件不变时,起始时H2用量对反应的影响图,则图中温度T1
15.CO2催化加氢制取甲醇的研究,对解决环境、能源问题都具有重要的意义.CO2与H2反应的热化学方程式表示如下:
反应ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+3H2O(g) ΔH1=-58kJ/mol
反应ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+42kJ/mol
在CO2催化加氢制取甲醇的反应体系中,两个反应同时进行,则下列说法不正确的是( )
A.恒容条件,体系达到平衡后,升高温度,H2(g)的浓度增大,说明温度对反应ⅰ的影响大于反应ⅱ
B.恒温条件,体系达到平衡后,压缩体积,反应ⅰ平衡正向移动,反应ⅱ平衡不移动
C.恒温恒压条件,容器内气体的密度不变时反应体系已达平衡
D.相同时间内,有1molC=O断裂的同时,有1mol H-O断裂,则反应体系已达平衡
16.下列关于电解质溶液的说法中正确的是( )
A.常温下PH=10的某碱溶液,取1mL稀释到100mL,稀释后PH为a,则a≤12
B.用等浓度的NaOH溶液中和等体积PH=2与PH=3的醋酸,所消耗的NaOH溶液的体积前者是后者的10倍
C.常温下PH=3的H2SO4与PH=11的氨水等体积混合后,加入酚酞溶液仍为无色
D.某温度下纯水中c(OH-)=2×10-7mol/L,则该温度下0.1 mol/L的盐酸的PH=1
17.某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5.将PH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其PH随加水体积的变化如图所示.下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.取相同体积b、c两点的溶液,分别与NaOH恰好中和后,b点对应溶液中n(Na+)更大
C.取等体积a点的两种溶液,稀释到相同的PH值,CH3COOH所需水的体积更小
D.相应酸的电离程度:d点>c点,溶液导电性:d点>c点
18.部分弱酸的电离平衡常数如下表,则下列说法不正确的是( )
弱酸
HCOOH
H2S
H2CO3
HClO
电离平衡常数(25℃)
K=1.77×10-4
K1=1.3×10-7
K2=7.1×10-15
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
K=3.0×10-8
A.酸性:HCOOH>H2CO3>H2S>HClO
B.同浓度的离子结合H+的能力由强到弱的顺序为:S2->CO32- >ClO- >HS->HCO3- >HCOO-
C.碳酸钠滴入足量甲酸溶液中的反应为:2HCOOH+CO32- =CO2↑+2HCOO-+H2O
D.少量CO2通入NaClO溶液中的反应为:CO2+2ClO-+H2O=CO32- +HClO
19.25℃时,用0.10mol/L的氨水滴定100mL 0.05mol/LH2A溶液,加入氨水的体积(V)与溶液中lgc(H+)c(OH-)的关系如图所示(忽略溶液体积变化).下列说法不正确的是( )
A.A点溶液的PH等于1 B.由图中数据可知,H2A为弱酸
C.B点水电离出H+浓度为1.0×10-6mol/L D.水的电离程度为:B>C>A
20.草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇HOCH2CH2OH的反应体系中,发生的主要反应为:
反应Ⅰ:(COOCH3)2(g)+2H2(g)HOCH2COOCH3(g)+CH3OH(g) ΔH1<0
反应Ⅱ:(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) ΔH2<0
压强一定的条件下,将(COOCH3)2,H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,测得(COOCH3)2的转化率及HOCH2COOCH3,HOCH2CH2OH的选择性与温度的关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.曲线B表示HOCH2CH2OH的选择性随温度变化
B.190-198℃范围内,温度升高,(COOCH3)2的平衡转化率增大
C.190-198℃范围内,温度升高,n(CH3OH)n(HOCH2CH2OH)逐渐减小
D.192℃时,其他条件一定,加快气体的流速可提高(COOCH3)2转化率
第II部分 非选择题部分
21.Ⅰ.碘化钾常用作合成有机化合物的原料.
某实验小组设计实验探究KI的还原性.
(1)探究不同条件下空气中氧气氧化KI的速率.
组别
温度
KI溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
淀粉溶液
c(KI)
V
c(H2SO4)
V
1
298K
0.1mol/L
5mL
0.1mol/L
5mL
10mL
3滴
2
313K
0.1mol/L
5mL
0.1mol/L
5mL
10mL
3滴
3
298K
0.1mol/L
10mL
0.1mol/L
5mL
5mL
3滴
①酸性条件下KI能被空气中氧气氧化,发生反应的离子方程式为__________________________.
②设计实验组别3的目的是_______________________________________.
(2)探究反应“2Fe3++2I-=2Fe2++I2”为可逆反应.
试剂:0.1mol/L KI溶液,0.005mol/L Fe2(SO4)3溶液,淀粉溶液,0.01mol/L AgNO3溶液,KSCN溶液.实验如图:
①甲同学通过试管ⅰ和试管ⅱ中现象结合可证明该反应为可逆反应,则试管ⅰ中现象为:__________________;
乙同学认为该现象无法证明该反应为可逆反应,原因为:_______________________________.
②请选择上述试剂重新设计实验,证明该反应为可逆反应:_________________________.
Ⅱ.次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知10mL 1mol/L H3PO2与20mL 1mol/L的NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐,则:
(1)NaH2PO2属于_________(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”).
(2)设计实验方案,证明次磷酸是弱酸:____________________________.
22.食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示).HAc的应用与其电离平衡密切相关.25℃时,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76.
(1)某小组研究25℃下HAc电离平衡的影响因素.
提出假设.稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc电离平衡会发生移动.
设计方案并完成实验.用浓度均为0.1mol/L的HAc和NaAc溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液:测定PH,记录数据如下【表1】.
序号
V(HAc)/mL
V(NaAc)/mL
V(H2O)/mL
n(NaAc):n(HAc)
PH
Ⅰ
40.00
/
/
0
2.86
Ⅱ
4.00
/
36.00
0
3.36
…
Ⅶ
4.00
a
b
3:4
4.53
Ⅷ
4.00
4.00
32.00
1:1
4.65
①根据表中信息,补充数据:a=___________,b=_____________.
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释HAc溶液,电离平衡_______________(填“正”或“逆”)向移动:结合表中数据,给出判断理由:_________________________.
③由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大Ac-浓度,HAc电离平衡逆向移动.
实验结论假设成立.
(2)实验过程中,溶液浓度的准确性对结果会有影响,该小组同学认为应先用0.1000mol/L的NaOH溶液准确测定HAc溶液的浓度再验证,实验中:
①应选用______________作指示剂,判断到达滴定终点的实验现象是_____________.
②下列操作会导致实验结果偏低的是_______________.(填标号)
A.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗 B.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗后再用未知液润洗
C.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度 D.滴定过程中振荡锥形瓶,液体不慎溅出
③某学生进行3次实验得到相关数据如下【表2】所示.
滴定次数
待测HAc的体积/mL
消耗0.1000mol/L NaOH溶液的体积/mL
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
0.00
28.13
第二次
25.00
1.56
32.30
第三次
25.00
0.22
28.29
则HAc的物质的量浓度为____________mol/L(保留四位小数).
(3)小组分析上【表1】数据发现:随着n(NaAc):n(HAc)的增加,c(H+)的值逐渐接近HAc的Ka.
查阅资料获悉:一定条件下,按n(NaAc):n(HAc)=1配制的溶液中,c(H+)的值等于HAc的Ka.
如果只有浓度均约为0.1mol/L的HAc和NaOH溶液,如何准确测定HAc的Ka?小组同学设计方案并进行实验.请完成下表中Ⅱ的内容.
Ⅰ
移取20.00mLHAc溶液,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液V1mL
Ⅱ
__________________________________________,测得溶液的PH为4.76
实验总结得到的结果与资料数据相符,方案可行.
23.氮的氧化物是造成大气污染的主要物质,研究氮氧化物间的相互转化及脱除具有重要意义.
(1)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步:2NO(g)N2O2(g) (快速平衡)
第二步:2N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) (慢反应)
①用O2表示的速率方程为:v(O2)=k1c2(NO)·c(O2);NO2表示的速率方程为:v(NO2)=k2c2(NO)·c(O2)
,k1与k2分别表示速率常数(只与温度有关),则k1:k2__________.
②下列关于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的说法正确的是______________(填序号).
A.增大压强,反应速率常数一定增大 B.第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能
C.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大 D.反应达到平衡时,v正(O2)=2v逆(NO2)
(2)容积均为1L的甲、乙两个容器,其中甲为绝热容器,乙为恒温容器,相同温度下,分别充入0.2 mol的NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,甲中NO2的相关量随时间变化如图(1)所示.
如图(1) 如图(2)
①请写出0-3s内,甲容器中NO2的反应速率增大的原因:__________________.
②甲达平衡时,温度若为T℃,此温度下的平衡常数K=____________________.
③平衡时,K甲_______K乙,P甲______P乙(填“>”“<”或“=”).
(3)以NH3为还原剂在脱硝装置中消除烟气中的氮氧化物.
主反应:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) ΔH1
副反应:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=-1267.1kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=-907.3kJ/mol
将烟气按一定的流速通过脱硝装置,测得出口NO的浓度与温度的关系如图(2),试分析脱硝的适宜温度是_________(填序号).
a.<850℃ b.900-1000℃ c.>1050℃
24.由CO2与H2制备甲醇是当今研究的热点之一,也是我国科学家2021年发布的由CO2人工合成淀粉(节选途径见图)中的重要反应之一.
己知:
反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+40.9kJ/mol
反应③:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH=+90.4kJ/mol
(1)反应①:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的 ΔH=______________.
(2)反应①在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态.
该反应历程中,使用催化剂条件下的决速步骤的反应方程式为:____________________.
(3)某研究小组将2mol CH3OH(g)通入2L的刚性密闭容器内,只发生反应③,5分钟后容器压强变为原来的2.5倍,则这段时间内,v(H2)______________;CH3OH的转化率为:_______________.
(4)某研究小组采用上述催化剂,向密闭容器中通入3mol H2和1mol CO2,只发生反应①和反应②,在不同条件下达到平衡.其中,在T=300℃下甲醇的物质的量分数φ(CH3OH)随压强P的变化、在P-600kPa下φ(CH3OH)随温度T的变化,如图所示.
①Y点对应的温度和压强为___________℃、_____________kPa.
②M点时容器中 CO2为1/3mol ,CO为1/3mol,反应①的压强平衡常数KP=_________kPa-2(压强平衡常数KP是以分压代替浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数).
③图中M点的φ(CH3OH)高于N点的原因是_____________________.
参考答案:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
C
A
D
C
C
A
D
D
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
D
B
B
C
B
D
B
D
B
C
21.(1)①O2+4I-+4H+=2I2+2H2O ②探究硫酸的浓度对氧化速率的影响
(2)①产生黄色沉淀 含I2的溶液中加入AgNO3也能产生黄色沉淀
②向5mL 0.01mol/L KI溶液中加入3mL 0.005mol/L Fe2(SO4)3溶液,在向其中加入KSCN溶液,溶液变红,说明含有过量I-的溶液中有Fe3+,即证明该反应可逆
22.(1)① a=3.00,b=33.00
②正向移动 理由:实验II相对于实验I,醋酸溶液稀释了10倍,而实验II的PH增大值小于1
(2)①酚酞溶液 混合溶液由无色变为浅红色,且30s不变色
②D
③0.1044mol/L
(3)另取20.00mL HAc溶液,加入V1/2mLNaOH溶液
23.(1)①k1:k2=0.5 ②B
(2)①0-3s内温度升高对反应速率的影响大于浓度降低的影响
② K=225
③K甲
(3)b
24.(1)-49.5kJ/mol
(2)H2COO(g)+2H2(g)H2CO*+3/2H2(g) +OH*
(3)v(H2)=0.3mol/(Lˑmin) φ(CH3OH)=75%
(4)①T=200℃、P=600kPa ②KP=2.5×10-6kPa-2 反应①为放热反应 且正反应是气体分子数减小的反应,M点相对于N点,温度更底,压强更大,有利于反应①平衡正向移动φ(CH3OH)增大
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