新疆和田地区墨玉县部分学校2022-2023学年高二上学期期中测试化学试卷(含答案)
展开一、单选题
1、垃圾分类有利于资源回收利用。下列垃圾归类不合理的是( )
A.AB.BC.CD.D
2、是制造硫酸的重要反应。下列关于该反应的说法正确的是( )
A.使用催化剂不影响反应速率
B.降低体系温度能加快反应速率
C.增加的浓度能加快反应速率
D.一定条件下达到反应限度时全部转化为
3、已知某化学反应,能量变化如图所示,下列叙述中正确的是( )
A.该反应的进行一定需要加热或点燃
B.该反应若生成2ml(g)时,放出的热量为kJ
C.物质比更稳定
D.该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
4、煤液化制乙醇的反应如下:<0,若利用这个反应进行乙醇()的工业化生产,采取的措施正确的是( )
A.适宜温度、高压、催化剂B.低温、高压、催化剂
C.低温、低压D.高温、高压
5、下列说法正确的是( )
A.电解精炼铜时,电路中每通过,阴极析出铜
B.电解精炼铜时,粗铜中含有的、、、、等杂质沉积在电解槽的底部
C.外接电源保护水中钢闸门时,应将钢闸门与电源的正极相连
D.白铁皮(镀锌铁)破损后,铁会迅速被腐蚀
6、下列说法正确的是( )
A.镀层破损后,镀锌铁比镀锡铁更耐用
B.金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是
C.铅酸蓄电池放电时,铅板是负极,因此充电时应该将铅板与外加电源的正极相连
D.用惰性电极电解溶液一段时间后,发现阴极材料上附有红色固体,此时在溶液中加入一定质量的铜,可使溶液成分复原
7、已知可逆反应中的消耗速率与其浓度存在如下关系:(其中是只与温度有关的常数),一定温度下根据上述关系式建立如图所示关系。下列说法正确的是( )
A.在1L密闭容器中充入1ml,平衡时
B.若某温度时,则该温度下反应的平衡常数K=0.5
C.图中A点能表示该反应达到化学平衡状态
D.缩小容器容积,平衡向正反应方向移动,气体的颜色变浅
8、铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示:
下列说法正确的是( )
A.该过程的总反应为且为放热反应
B.增大浓度一定加快反应速率
C.反应Ⅲ→Ⅳ的活化能为20.0kJ/ml
D.该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
9、在aL和的混合溶液中加入bml,恰好使溶液中的完全沉淀,加入足量强碱可得到cml沉淀,则原溶液中的浓度为( )
A.B.C.D.
10、为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.的溶液中离子数为0.1
B.向溶液中通入适量,当有被氧化时,共转移的电子数为3
C.的水溶液中含有氧原子数为
D.铅蓄电池中,当正极增加时,电路中通过的电子数目为0.2
二、填空题
11、氮的固定意义重大,氮肥的使用大面积提高了粮食产量。
(1)目前人工固氮最有效的方法是___________(用一个化学方程式表示)。
(2)自然界发生一个固氮反应是,已知、NO三种分子中化学键断裂所吸收的能量依次为946、498、632,则该反应的=___________。该反应在放电或极高温下才能发生,原因是___________。
(3)100kPa时,反应中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1,反应中的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。
①图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下达到平衡时NO的转化率,则___________点对应的压强最大。
②100kPa、25℃时,平衡体系中的物质的量分数为___________,的分压=___________kPa,列式计算平衡常数=___________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
③100kPa、25℃时,VmLNO与0.5VmL混合后最终气体的体积为___________mL。
(4)室温下,用注射器吸入一定量气体,将针头插入胶塞密封(如图3),然后迅速将气体体积压缩为原来的一半并使活塞固定,此时手握针筒有热感,继续放置一段时间。从活塞固定时开始观察,气体颜色逐渐___________(填“变深”或“变浅”),原因是___________。[已知在几微秒内即可达到化学平衡]
12、近年来由于温室效应和资源短缺等问题,关于和碳酸盐应用的研究受到人们的重视。
(1)以与为原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。已知:
①
②
③
试写出和合成尿素和液态水的热化学方程式___________。
(2)已知:,850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中,通入一定量的CO和,CO和浓度变化如图所示:
下列说法正确的是___________(填序号)。
A.达到平衡时,氢气的物质的量是0.12ml
B.达到平衡时,反应体系最终会放出49.44kJ热量
C.4min内的反应速率为0.003ml/(L·min)
D.第8min时,若充入氦气,不会导致
(3)850℃时,若在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0mlCO,3.0ml,aml和bml。若达平衡时各组分体积分数都与(2)中平衡时相同,则a=___________ml,b=___________ml。
(4)华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时零排放,其基本原理如图所示:
①上述生产过程的能量转化方式是___________。
②上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为CaO和,电解质为熔融碳酸钠,阳极的电极反应式为,则阴极的电极反应式为___________。
13、“绿水青山就是金山银山”,运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)CO还原NO的反应为(d>0)部分化学键的键能数据如表(设CO以C≡O键构成):
①由以上数据可求得NO的键能为_______kJ/ml(用含a、b、c、d的代数式表示)
②写出两条有利于提高NO平衡转化率的措施_______。
(2)一定条件下,向体积为1L的恒容密闭容器中充入xml和yml,发生的反应
①如图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系曲线为_______(填“a”或“b”),其判断依据是_______。
②若x=2、y=3,测得在相同时间内(5min)不同温度下的转化率如图所示,则在该时间段内,恰好达到化学平衡时的点为_______(填a、b、c),此时,用表示的反应速率为_______,容器内的压强与反应开始时的压强之比为_______。
14、我国承诺在2030年前实现碳达峰即二氧化碳的排放量不再增长。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。回答下列问题:
(1)25℃时,大气中的溶于雨水中,进一步和水反应并发生电离:
。
①的焓变___________0(填“”“”或“”)
②平衡常数为表达式为___________。
③溶液中的浓度与空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数),比例系数为y,当大气压强为pkPa,大气中的物质的量分数为x时,溶液中浓度为___________(写出表达式,忽略水的电离和的电离)
(2)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
反应I:
反应II:
若反应I为决速步反应,画出反应过程中的体系能量变化图____________。
(3)在密闭恒温容器中通入1ml和3ml,发生下述两个反应。
反应I:
反应II:
①测得随时间变化如下图甲所示:
下列叙述正确的是___________。
A反应I的活化能大于反应II
B.反应达平衡后,若压缩容积,反应II平衡不移
C.选择合适的催化剂可以提高甲醇生成的产率
D.若在适当升高温度,产物中CO的比例会升高
②测得的平衡转化率随温度变化关系如图乙所示,请解释:的平衡转化率随温度变化先下降后升高的原因___________。
15、最新研究表明,有毒气体具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。
(1)下列事实中,可以用来比较与的酸性强弱的是______(填标号)。
A.的还原性强于
的和的pH分别为4.5和2.1
C.不能与溶液反应,而可以
D.等浓度的两种溶液pH值:NaHS>
(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知(1)式和(5)式的热化学方程式分别为___________、________________,制得等量所需能量系统I是系统II的_______倍。
(3)与在高温下发生反应;保持温度,将0.20ml与0.80ml充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后COS的物质的量分数为0.02
①的平衡转化率=_______%,反应平衡常数K=______________。
②在不同条件下发生上述反应,COS的体积分数随时间(t)的变化如图所示,根据图象可以判断曲线、对应的下列反应条件中不同的是____________(填字母序号)的转化率__,(填”>”或“<”)
A.压强B.温度C.催化剂
(4)反应开始,保持温度,2L钢瓶中充入0.08ml、0.40ml、0.02mlCOS和0.02ml,则此时___(填”>”或“<”)判断依据是___________________________。
参考答案
1、答案:B
解析:A.废易拉罐主要材料为铝质,属于可回收利用材料,属于可回收物,A正确;
B.废塑料瓶主要由聚乙烯或聚丙烯制造而成,也可回收利用,属于可回收物,而干垃圾指不能回收也不能腐烂的垃圾,B错误;
C.废旧电池中含有重金属等有害物质,属于有害垃圾,C正确;
D.剩饭剩菜是易腐的生物质废弃物,属于湿垃圾,D正确;
答案选B。
2、答案:C
解析:A、使用催化剂,反应速率增大,故A不正确;
B、降低温度,活化分子百分数减小,反应速率减小,故B错误;
C、增加的浓度,单位体积活化分子数目增多,则反应速率增大,故C正确;
D、可逆反应反应物不可能完全转化,故D错误;
故选C。
3、答案:D
解析:A.反应前后能量守恒可知,反应物能量之和小于生成物的能量之和,反应是吸热反应,吸热反应不一定都要加热,例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应,A错误;
B.根据图象,该反应是吸热反应,生成2ml(g)则吸收的热量为kJ,B错误;
C.能量越低越稳定,物质比能量高、则更稳定,C错误;
D.断裂化学键吸收热量,形成化学键放出热量,由信息可知,该反应为吸热反应,则断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量,D正确;
故选D。
4、答案:A
解析:A.该反应为气体体积减小的反应,高压有利于化学平衡正向移动,提高乙醇产量,同时使用合适的催化剂有助于加快反应速率,适宜的温度在确保反应速率较快的同时防止化学平衡逆向移动,A正确;
B.采用低温虽然有助于反应平衡正向移动,但是低温条件下反应速率较慢,不利于乙醇的工业化生产,B错误;
C.低温反应速率较慢,不利于乙醇的工业化生产,低压化学平衡逆向移动,减小了乙醇的产量,C错误;
D.采用高温虽然加快了反应速率,但是化学平衡逆向移动,降低了乙醇的产量,D错误;
故答案选A。
5、答案:A
解析:A.电解精炼铜时,阴极反应为,则电路中每通过2ml电子,阴极析出1ml铜,即铜,故A正确;
B.电解精炼铜时,粗铜中含有的比Cu活泼的金属、、会优先于铜在阳极失电子放电,以金属离子的形式存在于溶液中,比铜不活泼的金属、等杂质沉积在电解槽的底部,故B错误;
C.外接电源保护水中钢闸门时,应将钢闸门与电源的负极相连,钢闸门作阴极,被保护,故C错误;
D.白铁皮(镀锌铁)破损后,形成原电池,锌作负极,铁做正极,被保护,故D错误;
故选A。
6、答案:A
解析:A.镀层破损后,镀锌铁形成原电池时,因为锌比铁活泼,易失电子,从而保护了铁,而镀锡铁破损后,因为形成原电池时,铁比锡活泼,铁被腐蚀,所以镀层破损后,镀锌铁比镀锡铁更耐用,A正确;
B.金属在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,正极上氧气得电子发生还原反应,因此没有生成氢气,B错误;
C.铅蓄电池负极Pb放电时发生氧化反应,则充电时发生还原反应,需连接电源的负极而不是正极,C错误;
D.用惰性电极电解硫酸铜溶液一段时间后,阳极上生成氧气,阴极上析出铜,根据“析出什么加入什么”的原则,要恢复溶液的成分和浓度,可向溶液中加入一定量的氧化铜,而不是铜,D错误;
故答案选A。
7、答案:B
解析:A.在1L密闭容器中充入1ml,设从反应开始至达平衡时,参加反应的物质的量为x,则生成的物质的量为0.5x,平衡时,A不正确;
B.,则,平衡时,,若某温度时,则该温度下反应的平衡常数=0.5,B正确;
C.图中A点,表示时,,速率之比不等于化学计量数之比,该反应未达化学平衡状态,C不正确;
D.缩小容器的容积,气体的浓度增大,气体的颜色变深,D不正确;
故选B。
8、答案:A
解析:A.由反应机理可知,HCOOH电离出氢离子后,与催化剂Ⅰ结合生成Ⅱ,Ⅱ生成二氧化碳与Ⅲ,Ⅲ然后又结合氢离子转化为Ⅳ,Ⅳ生成氢气与催化剂Ⅰ,所以化学方程式为,故A正确;
B.若氢离子浓度过低,则反应Ⅲ→Ⅳ的反应物浓度降低,反应速率减慢,若氢离子浓度过高,则会抑制甲酸的电离,使甲酸根浓度降低,反应Ⅰ→Ⅱ速率减慢,所以氢离子浓度过高或过低,均导致反应速率减慢,故B错误;
C.由反应进程图可知,反应Ⅲ→Ⅳ的20.0kJ/ml,故C错误;
D.活化能越高,反应越慢。由反应进程可知,反应Ⅳ→Ⅰ能垒最大,反应速率最慢,对该过程的总反应起决定作用,故D错误;
故选A。
9、答案:A
解析:根据电荷守恒可知。向混合溶液中加入bml,恰好使溶液中的完全沉淀,则=bml;加入足量强碱可得到cml沉淀,则根据守恒可知=cml,故=(2b-3c)ml,由于溶液的体积是aL,故该混合溶液中含有的浓度为=,故合理选项是A。
10、答案:D
解析:A.酸性溶液中存在:,则溶液中离子数小于,A项错误;B.还原性:,向溶液中通入氯气,氯气先和反应:,当有被氧化时,共转移的电子数为2,B项错误;C.水溶液中,NaOH所含O原子数为,水中液含有O原子,则的水溶液中含有氧原子数大于,C项错误;D.铅蓄电池中,正极的电极反应式为,正极由,每增重64g转移2ml电子,当正极增加时,电路中通过的电子数目为,D项正确;答案选D。
11、答案:(1)
(2)①.+180;②.分子中化学键很稳定,反应需要很高的活化能
(3)①.B;②.66.7%;③.66.7;④.;⑤
(4)①.变浅;②.活塞固定时已达平衡状态,因反应是放热反应,放置时气体温度下降,平衡向正反应方向移动,浓度降低
解析:(1)目前人工固氮最有效的方法就是利用氮气与氢气在高温高压催化剂的条件下化合形成氨气。
(2)发生该反应需要断裂一摩尔氮氮键,与一摩尔的氧氧键,并且要形成2摩尔的氮氧键,所以该反应为+180。氮气非常稳定,要想断裂氮氮三键需要吸收很高的能量。
(3)A点与C点的压强均比100KPa小,所以B点压强最大。②由图可知,此时的平衡转化率为80%,假设反应开始为2ml,则反应结束时,为0.4ml,为0.8ml,所以的物质的量分数为66.7%,混合气体中某一气体的分压与其物质的量分数一致,所以的分压为66.7KPa,平衡常数的计算公式为:气体分压与气体的浓度均可以来计算平衡常数。③由题意知,首先一氧化氮与氧气会完全转化为VmL的二氧化氮,接着二氧化氮会以80%的转化率转化为0.4V的,并且剩余0.2V的二氧化氮,所以气体总体积为0.6V。
(4)活塞既然已经固定说明反应已经达到平衡,红棕色,无色,而由题意知该反应为放热反应,放置一会之后温度下降,反应向正反应方向进行,所以颜色会继续变浅。
12、答案:(1)
(2)BD
(3)①.3.0;②.3.0
(4)①.太阳能和电能转化为化学能;②.
解析:(1)已知:①
②
③
根据盖斯定律可知①+②-③即得到和合成尿素和液态水的热化学方程式为。
(2)A.由图可知,平衡时=0.2ml/L-0.08ml/L=0.12ml/L,浓度变化量之比等于化学计量数之比,故,故=0.12ml/L×10L=1.2ml,A错误;B.生成1.2ml氢气,放出的热量为41.2kJ×1.2ml/1ml=49.44kJ,B正确;C.4min内的浓度变化量是0.12ml/L,所以反应速率为0.12ml/L÷4min=0.03ml/(L·min),C错误;D.恒容密闭容器中,若充入氦气,体积不变,各物质的浓度不变,速率不变,D正确,答案选BD;
(3)在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0mlCO,3.0ml,aml和bml,若要与(2)中平衡是等效平衡,则全部转化为反应物,与(2)中起始的量等比例即可;设实际转化的和为xml,所以转化为反应物时,=(1+x)/2ml/L,=(3+x)/2ml/L,已知(2)中反应物的起始量为=0.2ml/L,=0.3ml/L;则,解得:x=3;所以初始时和的物质的量均为3ml,即a=b=3;
(4)①根据装置图可判断上述生产过程的能量转化方式是太阳能和电能转化为化学能。②阴极发生得到电子的还原反应,反应中有碳生成,则阴极是得到电子,电极反应式为。
13、答案:(1)①.;②.增大压强、降低温度、增大CO与NO的投料比
(2)①.a;②.该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小;③.b;④(L·min);⑤.17∶25
解析:(1)①CO还原NO的反应为(d>0),设NO的键能为xkJ/ml,根据反应可知反应的,解之得x=kJ/ml;
②该反应为气体总体积减小的放热的可逆反应,因此若要提高NO平衡转化率,可以采用增大压强、降低温度,或者增大CO与NO的投料比的方法达到目的;
(2)①反应,该反应为放热反应,升高温度,平衡左移,平衡常数减小,因此图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系曲线为a;
②由图2可知,温度为时,氢气的转化率最高,温度越高反应速率越快,在平衡状态前,氢气的转化率随着温度的升高而逐渐增大,但达到平衡状态后,继续升高温度,反应向逆向进行,到最后氢气的转化率降低,由图可知,b点为恰好达到化学平衡时的点;
可逆反应,列三段式进行计算:在温度为时,氢气的转化率为80%;
同温同体积时,气体的压强之比与物质的量成正比,故b点时对应的压强与反应开始时的压强之比为:3.4:5.0=17∶25;用表示的反应速率==0.48ml/(L·min)。
14、答案:(1)①.;②.;③.
(2)反应I为决速步反应,该反应的活化能比反应II高,且反应I为吸热反应,生成物的能量高于反应物;反应II的活化能低于反应I,由总反应为放热反应,步骤I吸热,则反应II放热,据此可得图象,,故答案为:
(3)①.CD;②.开始升温时以反应I为主,反应放热,平衡逆向移动,平衡转化率下降。升高到一定温度后,以反应II为主,反应吸热,平衡正向移动,平衡转化率上升
解析:(1)①,,反应能自发,。
②,,因为,则,在忽略水和的电离时,,所以可得,故答案为:;;;
(2)
(3)①由图象含量先增后减可得,两个竞争反应中反应Ⅰ速率反应Ⅱ,所以反应Ⅰ活化能小,速率大,反应先平衡,反应2继续朝正方向进行使得反应Ⅰ中的反应物浓度减少,导致反应Ⅰ平衡逆移,减少。A.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ正确;B.反应达平衡后,若压缩容积,反应Ⅰ平衡正逆导致反应Ⅱ反应物减少平衡逆移,B错误;选择合适的催化剂可以提高反应Ⅰ速率,增大反应Ⅰ的选择性,使甲醇生成的产率增大,C正确;升高温度,对活化能大的反应速率影响更大,所以产物中CO的比例会升高,D正确。故答案为:CD;
②开始升温时以反应Ⅰ为主,反应放热,平衡逆向移动,平衡转化率下降。升高到一定温度后,以反应Ⅱ为主,反应吸热,平衡正向移动,平衡转化率上升。故答案为:开始升温时以反应I为主,反应放热,平衡逆向移动,平衡转化率下降。升高到一定温度后,以反应II为主,反应吸热,平衡正向移动,平衡转化率上升。
15、答案:(1)BCD
(2);;14.3倍
(3)2.5;;B;>
(4)>;,向正反应方向进行
解析:(1)A.还原性与酸性强弱无关,故A错误;的和的pH分别为4.5和2.1,说明亚硫酸的电离程度大于氢硫酸,亚硫酸的酸性大于氢硫酸,故B正确;C.不能与溶液反应,而可以说明亚硫酸的酸性大于碳酸大于氢硫酸,故C正确;D.越弱越水解,等浓度的两种溶液pH值:NaHS>,说明酸性亚硫酸大于氢硫酸,故D正确;故选BCD;
(2)系统(Ⅰ)涉及水的分解,系统(Ⅱ)涉及硫化氢的分解,利用盖斯定律分别将系统(Ⅰ)的(2)、(3)和=+286kJ/ml处理得;系统(Ⅱ)的(2)、(3)、(4)处理得;
根据系统I、系统II的热化学方程式可知:每反应产生1ml氢气,后者吸收的热量比前者少,所以制取等量的所需能量较少的是系统II,制得等量所需能量系统I是系统II的=14.3倍,故答案为;;14.3倍;
(3)
反应平衡后COS的物质的量分数为0.02,则=0.02,x=0.02。
①的平衡转化率=×100%=2.5%,体积为2.5L,则平衡时各物质的浓度为=ml/L=0.312ml/L,=ml/L=0.072ml/L,)=ml/L=0.008ml/L,则,故答案为2.5;;
②A.该反应前后气体的物质的量不变,改变压强,平衡不移动,错误;B.改变温度,平衡移动发生移动,正确;C.改变催化剂,平衡不移动,错误;故选B;升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,因此平衡向正反应方向移动,的转化率增大,即,故答案为B;>。
A
B
C
D
垃圾
废易拉罐
废塑料瓶
废旧电池
剩饭剩菜
垃圾分类
可回收物
干垃圾
有害垃圾
湿垃圾
化学键
C≡O
N≡N
C=O
a
b
c
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