2021-2022学年河南省平顶山市鲁山县第一高级中学高二上学期10月考试化学试题含解析

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河南省平顶山市鲁山县第一高级中学2021-2022学年
高二上学期10月考试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列说法或表示法正确的是
A．氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水，前者放出热量多
B．需要加热的反应说明它是吸热反应
C．在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l) △H=﹣57.3kJ/mol，若将含0.5mol H2SO4的稀硫酸与含1mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3kJ
D．1molS完全燃烧放热297.3kJ，其热化学方程式为：S+O2═SO2△H=﹣297.3kJ/mol
【答案】C
【详解】A．水蒸气变为液态水放热，氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水，后者放出热量多，A项错误；
B．反应吸、放热与反应条件无关，B项错误；
C．若将含0.5mol H2SO4的稀硫酸与含1mol NaOH的溶液混合，即将含有1mol H+和1mol OH-的溶液混合，离子方程式为H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)，放出的热量等于57.3kJ，C项正确；
D．热化学方程式要标注物质的聚集状态，则正确的热化学方程式为：S(s)+O2(g)═SO2(g) △H=-297.3kJ/mol，D项错误；
答案选C。
2．甲醇属于可再生能源，可作汽车的燃料，下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
A．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  ΔH=＋763.3 kJ·mol－1
B．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  ΔH=－763.3 kJ·mol－1
C．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)  ΔH=－675.3 kJ·mol－1
D．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)  ΔH=－1 526.6 kJ·mol－1
【答案】B
【详解】燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，H2O的稳定状态是液态，反应放出热量，ΔHE(H-Br)>298kJ/mol
B．表中最稳定的共价键是H-F键
C． H2(g)→2H(g)∆H=+436kJ/mol
D． H2(g)+F2(g)=2HF(g) ∆H=-25kJ/mol
【答案】D
【详解】A．依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子，半径越大键能越小，所以结合图表中数据可知432kJ/mol>E(H-Br)>298kJ/mol，A说法正确；
B．键能越大形成的化学键越稳定，表中键能最大的是H-F，最稳定的共价键是H-F键，B说法正确；
C．氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量，H2(g)→2H(g)∆H=+436kJ/mol，C说法正确；
D．依据键能计算，反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，∆H=+436kJ/mol+157 kJ/mol-2×568 kJ/mol=-543kJ/mol，H2(g)+F2(g)=2HF(g) ∆H=-543kJ/mol，D说法错误；
故选：D。
15．已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A．2C2H2(g)+5O2(g)= 4CO2(g)+ 2H2O(l)；    ∆H=-2b kJ/mol
B．C2H2(g)+ 5/2O2(g)= 2CO2(g)+H2O(l)；   ∆H=2b kJ/mol
C．2C2H2(g)+5O2(g)= 4CO2(g)+2H2O(l)；    ∆H=-4b kJ/mol
D．2C2H2(g)+5O2(g)= 4CO2(g)+ 2H2O(l)；    ∆H=b kJ/mol
【答案】C
【详解】充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，所以生成4 mol二氧化碳气体和液态水，放出热量为4b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g)＝4CO2(g)+2H2O(l)   ∆H=-4b kJ/mol。
答案选C。
16．反应4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)开始进行时，CO的浓度为4 mol·L-1，N2的浓度为0,2 min后测得N2的浓度为0.6 mol·L-1，则此段时间内，下列反应速率表示正确的是
A．v(CO)=1.2 mol·L-1·s-1 B．v(NO2)=0.3 mol·L-1·min-1
C．v(N2)=0.6 mol·L-1·min-1 D．v(CO2)=1.2 mol·L-1·min-1
【答案】D
【详解】2min后测得N2的浓度为0.6mol/L，则v(N2)==0.3mol/(L•min)，由速率之比等于化学计量数之比可知，v(CO)=0.3mol/(L•min)×4=1.2 mol/(L•min)，v(NO2)=0.3 mol/(L•min)×2=0.6 mol/(L•min)，v(CO2)=0.3mol/(L•min)×4=1.2 mol/(L•min)，故选D。
【点睛】本题考查化学反应速率与化学计量数的关系，把握速率的计算及速率与化学计量数的关系为解答的关键。本题的易错点为A，要注意速率的单位。
17．一定温度下，向一个容积为2L的真空密闭容器中事先装入催化剂通入和，3min后测得密闭容器内的压强是起始时的倍，在此时间内是（  ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【分析】利用压强之比等于物质的量之比，求出3min末时容器内混合气体的物质的量，据此通过方程式利用差量法计算氢气的物质的量变化量，再利用根据计算。
【详解】3min末测得容器内压强是起始时压强的倍，压强之比等于物质的量之比，所以3min末时容器内混合气体的物质的量为。
对反应，氢气的物质的量变化为，列“三段式”：

由题意，
所以，
所以3min内，用表示的平均反应速率，
答案选C。
【点睛】本题考查反应速率的有关计算，关键根据压强变化计算参加反应的氢气的物质的量。
18．NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体：2NO＋2CO=N2＋2CO2，对此反应，下列叙述正确的是
A．使用催化剂能加快反应速率
B．压强增大不影响化学反应速率
C．冬天气温低，反应速率降低，对人类危害减小
D．无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响
【答案】A
【详解】A．催化剂可以改变化学反应速率，我们通常所说的催化剂一般都指正催化剂，能加快反应速率，故A正确；
B．增大压强，可以使气体物质的体积变小，其浓度变大，所以反应速率加快，反之，减小压强，可使气体的体积变大，浓度变小，反应速率变慢，由于该反应是气体物之间的反应，改变压强，对反应速率有影响，故B错误；
C．升高温度，可以加快反应速率，降低温度可减慢反应速率。由于NO和CO对人的危害远大于N2和CO2，所以当NO与CO反应生成N2和CO2的速率降低时，对人危害更大，故C错误；
D．2NO＋2CO=N2＋2CO2是一个气体物质间的化学反应，改变反应物的浓度、压强、温度均能改变该反应的速率，故D错误；
故选A。
19．下列有关有效碰撞理论和活化能的认识，正确的是
A．增大压强(对于气体反应)，活化分子总数增大，故反应速率增大
B．温度升高，分子动能增加，反应所需活化能减小，故反应速率增大
C．选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故反应速率增大
D．H＋和 OH－的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成
【答案】D
【详解】A．反应前后气体体积不变的反应，增大压强，体积减小，活化分子总数不变，但活化分子浓度增大，反应速率增大，故A错误；
B．温度升高，更多分子吸收能量成为活化分子，反应速率增大，活化能不变，故B错误；
C．使用催化剂，降低活化能，使更多分子成为活化分子，反应速率增大，故C错误；
D．酸和碱反应不需要外界做功的条件下就能发生，说明它们已经处于活跃状态，因此活化能非常小，故D正确。
答案选D。
20．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验②的反应物应为
实验编号
反应物
催化剂
①    
10 mL 2% H2O2溶液
无
②

无
③
10 mL 5% H2O2溶液
MnO2固体

A．5 mL 2% H2O2溶液 B．10 mL 2% H2O2溶液
C．10 mL 5% H2O2溶液 D．5 mL 10% H2O2溶液
【答案】C
【分析】实验目的是研究浓度、催化剂对反应速率的影响,根据表中数据, ①和③中因为有两个不同条件：双氧水浓度和催化剂，根据控制变量法的原理，①和③两组实验无法探究浓度、催化剂对反应速率的影响，所以只能是②和③探究催化剂对反应速率的影响,①和②探究双氧水浓度对反应速率的影响,据此进行判断双氧水的浓度和体积。
【详解】本实验的目的是运用控制变量法，探究温度、催化剂对反应速率的影响。表中已有数据中，①和③两组实验有两个反应条件不同，二者无法达到实验目的；实验②和③中，探究催化剂对反应速率的影响，所以实验②中双氧水浓度和体积必须与③相同，即10 mL 5% H2O2溶液；实验①和②中都没有使用催化剂,可以探究双氧水浓度对反应速率的影响，因此实验②的反应物应为10 mL 5% H2O2溶液；C正确；
综上所述，本题选C。

二、填空题
21．燃料和能源是化学知识与社会生活联系极为密切的内容,我们要关注矿物能源的合理利用,积极研究、开发新能源。
(1)新能源应该具有原材料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境的特点,在煤炭、石油、煤气、氢气中,前途广阔的能源是____。
(2)近年来,我国煤矿事故大多是瓦斯爆炸所致。瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体,当矿井中瓦斯浓度达到一定范围时遇明火即燃烧爆炸。为避免灾难的发生应采取的切实可行的措施有________(填序号)。
①加强安全管理,杜绝明火源　②降低瓦斯气体的着火点  ③提高通风能力　④将矿井中的氧气抽去
(3)为了提高煤的利用率同时减少燃烧时的环境污染,常将煤转化为水煤气,这是将煤转化为洁净燃料的方法之一,水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,它是由煤炭和水蒸气反应制得的,已知C(石墨)、CO、H2燃烧的热化学方程式为:
C(石墨)+O2(g)=CO2(g)　ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)　ΔH2=-241.8 kJ·mol-1 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)　ΔH3=-283.0 kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(l)=H2O(l)　ΔH4=-285.8 kJ·mol-1
请回答下列问题:
①根据上述提供的热化学方程式计算,36 g水由液态变成气态的热量变化是_________。
②写出C(石墨)与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式_____________。
③丙烷是液化石油气的主要成分之一,丙烷燃烧的热化学方程式为:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1,相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时,产生的热量之比为____。
【答案】     氢气     ①③     吸收88 kJ热量     C(石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.3 kJ·mol-1     2220∶283
【详解】（1）煤炭、石油属于化石能源，燃烧容易造成环境污染，煤气燃烧会生成导致温室效应的气体，氢气燃烧生成水，热值高、无污染，是前途广阔的能源，因此，本题正确答案是：氢气；
（2）①加强安全管理，杜绝明火源可以防止瓦斯爆炸，故①正确；
②瓦斯的着火点一般情况下不能改变，故②错误；
③提高通风能力可以降低瓦斯的浓度，防止瓦斯爆炸，故③正确；
④将矿井中的氧气抽去是不现实的，也是不允许的，因为工人在井下作业需要氧气，故④错误，因此正确答案是：①③；
（3）①已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)　ΔH2=-241.8 kJ·mol-1 ，H2(g)+1/2O2(l)=H2O(l)　ΔH4=-285.8 kJ·mol-1，根据盖斯定律可得：H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol，故36g水由液态变成气态相应吸收热量 2×44kJ=88kJ，本题正确答案是：吸收88kJ；
②已知：Ⅰ、C(石墨)+O2(g)=CO2(g)　ΔH1=-393.5 kJ·mol-1，Ⅱ、H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)　ΔH2=-241.8 kJ·mol-1，Ⅲ、CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)　ΔH3=-283.0 kJ·mol-1，根据盖斯定律，Ⅰ-Ⅲ-Ⅱ可得C（s，石墨）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ•mol-1，因此，本题正确答案是：C（s，石墨）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ•mol-1；
③根据热化学方程式可知，相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时产生的热量之比为2220.0kJ•mol-1：283.0kJ•mol-1=2220：283。因此，本题正确答案是：2220：283。
22．（1）已知反应2HI(g)＝H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。
（2））甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1 ②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2   ③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3
回答下列问题：
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
化学键
H—H
C—O
CO
H—O
C—H
E/（kJ·mol－1）
436
343
1076
465
413

由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。
【答案】     299     －99     ＋41
【详解】(1)ΔH＝反应物总键能-生成物化学键总键能，因此该反应中＋11 kJ·mol－1＝(2×H-I)-(436 kJ·mol－1+151 kJ·mol－1)，解得H-I的键能为299 kJ·mol－1，因此1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为299 kJ，故答案为：299；
(2)ΔH＝反应物总键能-生成物化学键总键能，ΔH1＝(CO+2×H—H)-(3×C—H+C—O+H—O)＝[(1076+2×436)-(3×413+343+465)] kJ·mol－1＝－99 kJ·mol－1；由盖斯定律可知，反应②-反应①可得反应③，则ΔH3＝ΔH2-ΔH1＝－58 kJ·mol－1-(－99 kJ·mol－1)＝＋41 kJ·mol－1，故答案为：－99；＋41。
23．用如图装置来测量锌与2mol•L-1硫酸溶液的反应速率，A中的液体为____，药品B为____，在做实验时还需要的测量仪器为____，需要读取的数据是____和____。

【答案】     2mol•L-1硫酸溶液     Zn粒     秒表     时间     注射器活塞移动的体积刻度差
【详解】用如图装置来测量锌与2mol•L-1硫酸溶液的反应速率，所以A中的液体为2mol•L-1硫酸溶液，药品B为Zn粒，要测反应速率需要知道时间和生成气体的多少，所以还需要的测量仪器为秒表，需要读取的数据是时间和注射器活塞移动的体积刻度差，故答案为：2mol•L-1硫酸溶液；Zn粒；秒表；时间；注射器活塞移动的体积刻度差。

三、计算题
24．根据反应4FeS2＋11O2===2Fe2O3＋8SO2，试回答下列问题。
（1）本反应中常选用________(填化学式)来表示该反应的化学反应速率。
（2）当生成SO2的速率为0.64 mol·L－1·s－1时，则氧气减少的速率为________。
（3）如测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L－1，此时间内SO2的速率为0.4 mol·L－1·s－1，则开始时氧气的浓度为________。
【答案】     SO2、O2     0.88 mol·L－1·s－1     5.0 mol·L－1
【分析】本题考查有关浓度计算问题。分析时注意只有气体或者溶液才有浓度的变化,固体或者纯液体的浓度是定值，根据化学反应速率之比等化学计量数之比进行计算即可。
【详解】(1)只有气体或者溶液才有浓度的变化,固体或者纯液体的浓度是定值,故应选用O2或SO2来表示该反应的化学反应速率,因此，本题正确答案是: SO2或O2。
(2)因为化学反应方程式中物质反应速率之比就等于化学反应计量数之比，所以方程式 4FeS2＋11O2===2Fe2O3＋8SO2，所以氧气减少的速率为0.64 mol•L－1•s－111/8=0.88 mol•L－1•s－1因此，本题正确答案是:0.88 mol•L－1•s－1 。
(3)4 s后O2的浓度为2.8 mol•L－1，此时间内SO2的速率为0.4 mol•L－1•s－1，则用O2表示的速率为0.4 mol•L－1•s－1111/8=0.55 mol•L－1•s－11，氧气的变化浓度为0.55 mol•L－1•s－114s=2.2 mol•L－1，开始时氧气的浓度为2.8 mol•L－1+2.2 mol•L－1= 5.0 mol·L－1。因此，本题正确答案是:5.0 mol·L－1。