北京市四中2023-2024学年高二（上）开学考化学试题含答案

这是一份北京市四中2023-2024学年高二（上）开学考化学试题含答案，共17页。试卷主要包含了选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。
(试卷满分为100分，考试时间为60分钟)
可能用到的相对原子质量：O-16 S-32
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意，每小题4分，共48分。)
1. 下列变化中，气体被还原的是
A. NH3使CuO固体变为红色B. CO2使Na2O2固体变为白色
C. HCl使Na2SiO3溶液产生胶状沉淀D. Cl2使FeBr2溶液变为黄色
2. 把镁条（去除氧化膜）投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率v与时间t的关系如下图所示，其中影响AB段速率的主要因素是
A. H+的浓度B. 体系的压强C. 溶液的温度D. Cl－的浓度
3. 在酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末，溶液紫色褪去，其反应的离子方程式为：2MnO4−＋16H＋＋5Na2O2 === 2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O＋10Na＋。下列说法正确的是
A. 通常用浓盐酸酸化KMnO4溶液
B. O2是还原产物，Mn2＋是氧化产物
C. KMnO4溶液紫色褪去，说明Na2O2具有漂白性
D.此反应产生22.4 L O2（标准状况下）时转移了2 ml e－
4. 下列实验、现象与结论相符的是
A. AB. BC. CD. D
5. 用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl，利用下列反应可实现氯的循环利用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6kJ·ml－1。恒温恒容的密闭容器中，充入一定量的反应物发生上述反应，能充分说明该反应达到化学平衡状态的是（ ）
A. 气体的质量不再改变
B. 氯化氢的转化率不再改变
C. 断开4mlH—Cl键的同时生成4mlH—O键
D. n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)＝4∶1∶2∶2
6. 某温度时，VIA元素单质与H2反应生成气态H2X的热化学方程式如下：
O2(g) +H2(g) ＝H2O(g) H＝－242kJ·ml－1
S(g)+ H2(g) ＝H2S(g) H＝－20kJ·ml－1
Se(g)+H2(g) H2Se(g) H＝+81kJ·ml－1
下列说法正确的是
A. 稳定性：H2O< H2S< H2Se
B. 降温有利于Se与H2反应生成H2Se
C. O2(g)+2H2S(g)＝2H2O(g)+2S(g) H＝－444 kJ·ml－1
D. 随着核电荷数的增加，VIA族元素单质与H2的化合反应越容易发生
7. N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下，用、、分别表示N2、H2、NH3，下列说法正确的是
A. 使用催化剂，合成氨反应放出的热量减少
B. 在该过程中，N2、H2断键形成N原子和H原子
C. 在该过程中，N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3
D. 合成氨反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量
8. 已知：① 2C(s)+O2(g)=2CO(g)；ΔH= -220kJ·ml-1
② 氢气燃烧的能量变化示意图：
下列说法正确的是
A. 1ml C(s)完全燃烧放出110 kJ的热量
B. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；ΔH= -480kJ·ml-1
C. C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)；ΔH= +130kJ·ml-1
D. 欲分解2ml H2O(l)，至少需要提供4×462kJ的热量
9. 某温度下，将6 ml CO2和8 ml H2充入2 L密闭容器中发生反应CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH < 0，容器中H2的物质的量随时间的变化关系如图中的实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时，H2的物质的量随时间的变化关系。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ对应的条件改变可能降低温度
B. 曲线Ⅱ对应的条件改变可能是充入氦气
C. 该温度下，此反应的化学平衡常数的数值为0.5
D. 从反应开始至a 点，ν(CO2) = 0.6 ml·L-1·min-1
10. 500℃、20MPa时，将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3物质的量变化如图所示，下列说法不正确的是
A. 反应开始到第一次平衡时，N2的平均反应速率为0.0025ml/(L·min)
B. 从曲线变化推测，反应进行到10min至20min时可能使用了催化剂
C. 从曲线变化推测，反应进行至25min时，分离出0.1ml的氨气
D. 5min后，平衡向正反应方向移动，平衡常数不变
11. 反应A(g)+B(g) ⇋3X，在其他条件不变时，通过调节容器体积改变压强，达平衡时c(A)如下表：
下列分析不正确的是（ ）
A. ①→②的过程中平衡发生了逆向移动
B. ①→③的过程中X的状态发生了变化
C. ①→③的过程中A的转化率不断增大
D. 与①②相比，③中X的物质的量最大
12. 某小组同学进行了如下实验：
①溶液和溶液各1mL混合得到红色溶液a，均分溶液a置于b、c两支试管中；
②向b中滴加3滴饱和溶液，溶液颜色加深；
③再向上述b溶液中滴加3滴溶液，溶液颜色变浅且出现浑浊；
④向c中逐渐滴加溶液2mL，过程中溶液颜色先变深后变浅。
下列分析不正确的是
A. 实验②中增大浓度使平衡正向移动
B. 实验③中发生反应：
C. 实验③和④中溶液颜色变浅的原因相同
D. 实验②、③、④均可说明浓度改变对平衡移动的影响
二、填空题(3道大题，共52分。)
13. 氢气是一种理想的绿色能源。利用生物质发酵得到的乙醇制取氢气，具有良好的应用前景。乙醇水蒸气重整制氢的部分反应过程如下图所示：
已知：反应I和反应II的平衡常数随温度变化曲线如图所示。
（1）反应I中，1mlCH3CH2OH(g)参与反应后的热量变化是256kJ。
①H2O的电子式是_______。
②反应I的热化学方程式是_______。
（2）反应II，在进气比[n(CO)：n(H2O)]不同时，测得相应的CO的平衡转化率见下图(各点对应的反应温度可能相同，也可能不同。)
①图中D、E两点对应的反应温度分别为TD和TE。判断：TD与TE的大小关系，并说明理由_______。
②经分析，A、E和G三点对应的反应温度相同，其原因是A、E和G三点对应相同的_______。
③当不同的进气比达到相同的CO平衡转化率时，对应的反应温度和进气比的关系是_______。
（3）CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，用于生产多种化工产品。该技术中的化学反应为：CH4(g)+3CO2(g)⇌2H2O(g)+4CO(g) ∆H=+330kJ/ml。图表示初始投料比n(CH4)∶n(CO2)为1∶3或1∶4时，CH4的转化率在不同温度(T1、T2)下与压强的关系。[注：投料比用a1、a2表示]
a2=_______。
14. 甲、乙两同学用下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物。
文献记载：I．在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有+4、+2、-3价等氮的化合物．
Ⅱ.FeSO4+NOFe（NO）SO4（棕色） ΔH H2S> H2Se，故A项错误；
B项，Se(g)+H2(g) H2Se(g)对应的△H>0，说明该反应正向吸热，降温使得反应向放热的方向移动，即逆向移动，不利于生成H2Se，故B项错误；
C项，将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由2(①-②)可得：O2(g)+2H2S(g)＝2H2O(g)+2S(g) H＝－444 kJ·ml－1，故C项正确；
D项，随着核电荷数的减小，ⅥA族元素的非金属性逐渐增强，与氢原子形成的共价键越强，放出的热量越多，生成物越稳定，ⅥA族元素的单质与H2的化合反应越容易发生，故D项错误。
综上所述，本题正确答案为C。
7. 【答案】B
【详解】A．催化剂影响反应速率，不影响反应热，且平衡不移动，不能改变反应放出的热量，故A错误；
B．在②→③过程，存在H-H、N≡N键的断裂，形成N 原子和H 原子，故B正确；
C．NH3含有N-H键，为极性键，故C错误；
D．合成氨为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，故D错误；
故选B。
8. 【答案】C
【详解】A、C(s)完全燃烧的产物为二氧化碳气体，1ml C(s)完全燃烧放出的热量大于110 kJ，A错误；
B、H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ；ΔH＝×(2×436+496-4×462)= -240kJ·ml-1，B错误；
C、① 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ；ΔH= -220kJ·ml-1，②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； ΔH= -240kJ·ml-1，将①×-②，得：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ；ΔH= +130kJ·ml-1，C正确；
D、根据H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；ΔH= -240 kJ·ml-1，欲分解2ml H2O(l)，至少需要提供2×240 kJ的热量，D错误；
故选C。
9. 【答案】C
【详解】A．曲线Ⅰ和原平衡相比，氢气的转化率降低，但到达平衡的时间减少，说明反应速率加快。若降低温度，速率减慢，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，错误；
B．充入氦气，平衡不移动，而曲线Ⅱ到达平衡的时间减少，说明反应速率加快，不可能是充入氦气，错误；
C．平衡时氢气是2ml，则消耗氢气是6ml，所以同时消耗CO2是2ml，平衡时CO2是4ml，生成2ml甲醇和2ml水，所以平衡常数＝，正确；
D．根据图象，在a点时，消耗氢气3.6ml，同时消耗CO2是1.2ml，所以ν(CO2)=＝0.3 ml·L－1·min－1，错误。
10. 【答案】A
【详解】A．反应开始到第一次平衡时所用时间是20min，N2的平均反应速率为＝0.00375 ml·L－1·min－1，故A错误；
B．反应进行到10 min至20 min时，反应速率加快了，且三种物质的反应速率增加倍数相同，可能是使用了催化剂，故B正确；
C．反应进行至25 min时，NH3的物质的量减少，而N2和H2的物质的量不变，说明是分离出0.1 ml的氨气，C正确；
D．在25 min后，NH3的物质的量逐渐增大，而N2和H2的物质的量逐渐减少，平衡正向移动，但温度不变，故平衡常数不变，D正确；
答案：A。
11. 【答案】C
【详解】A. ①到②的过程中，体积缩小了一半，平衡时A物质的量由0.88aml变为1aml，说明增大压强，平衡逆向移动，X此时应为气态；故A正确；
B. ②到③的过程中，体积继续缩小，平衡时A物质的量由1aml变为0.75aml，说明增大压强平衡正向移动，说明X在压缩的某个过程中变成了非气态，结合A项分析，①到③的过程中X的状态发生了变化；故B正确；
C. 结合A、B项的分析，平衡首先逆向移动然后正向移动，A的转化率先减小后增大，故C错误；
D. ③状态下A物质的量最小，即A转化率最大，X的物质的量最大，故D正确；
答案选C。
12. 【答案】C
【详解】A．根据反应Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3，增大Fe3+浓度，平衡正向移动，故A正确；
B．上述b溶液中滴加NaOH溶液，三价铁与氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀，反应为Fe3++3OH-═Fe(OH)3↓，故B正确；
C．实验③中使平衡逆向移动，生成氢氧化铁沉淀，红色变浅，实验④使平衡正向移动，后继续加溶液相当于稀释，红色变浅，原因不同，故C错误；
D．实验②增大铁离子浓度平衡正向移动，实验③加入氢氧化钠与铁离子反应减小反应物的浓度平衡逆向移动，实验④增大SCN-的浓度平衡正向移动，实验②、③、④均可说明浓度改变对平衡移动的影响，故D正确。
故选：C。
二、填空题(3道大题，共52分。)
13. 【答案】（1） ①. ②. CH3CH2OH(g)+H2O(g)═4H2(g)+2CO(g)△H=+256 kJ•ml-1
（2） ①. ＜ ②. 化学平衡常数 ③. 进气比越大，反应温度越低
（3）1:4
【小问1详解】
①水为共价化合物，故水的电子式为：，故答案为：；
②反应I中，1mlCH3CH2OH(g)参与反应后的热量变化是256kJ，则反应I的热化学方程式是CH3CH2OH(g)+H2O(g)═4H2(g)+2CO(g) △H=+256kJ•ml-1，故答案为：CH3CH2OH(g)+H2O(g)═4H2(g)+2CO(g)△H=+256 kJ•ml-1。
【小问2详解】
①由图可知，升高温度，反应II的平衡常数K减小，说明反应II为放热反应，升温平衡逆向进行，CO转化率减小，图中D、E两点对应的反应温度分别为TD和TE．D点CO转化率大于E点CO转化率，说明TD＜TE，故答案为：反应II为放热反应，升温平衡逆向进行，CO转化率减小，图中D、E两点对应的反应温度分别为TD和TE．D点CO转化率大于E点CO转化率，说明TD＜TE；
②E点存在：
平衡常数K==1，
A点存在：
平衡常数K= ==1；
G点存在：
平衡常数K==1，故与图2中E点对应的反应温度相同的为A、G，A、E和G三点对应的反应温度相同，其原因是A、E和G三点对应的化学平衡常数相同，故答案为：化学平衡常数；
③由图可知，当CO的转化率相同时，温度由低到高对应的进气比为0.5、1、1.5，进气比越高达到相同转化率所需的温度越低，故答案为：进气比越大，反应温度越低。
【小问3详解】
增加CO2的含量，平衡正向移动，可以提高CH4的转化率，故由图知，a2=1:4，故答案为：1:4。
14. 【答案】 ①. 常温时,铁遇浓硝酸形成致密氧化膜,阻止反应进一步发生（答“钝化”也可） ②. 取少量反应后A中溶液放入试管中,向其中加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口。若试纸变蓝,则A中生成NH4+ ③. 棕色溶液变浅（或绿）,无色气体逸出,且在空气中变为红棕色 ④. FeSO4+NOFe（NO）SO4（棕色） ΔH