湖北省武汉市第四中学2024-2025学年高二上学期10月月考化学试卷

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考试时间：2024年10月 试卷满分：100分
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将答题卡上交。
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( )
A．铝片与稀盐酸反应
B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C．灼热的炭与二氧化碳反应
D．甲烷在氧气中的燃烧反应
2．下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是( )
A．放热反应的发生无需任何条件
B．化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关
C．化学反应过程都伴随着能量的变化
D．硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应
3．化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是( )
A．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质
B．在化学工业中，选用催化剂一定能提高经济效益
C．夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D．茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间
4．已知A、B、C、D四种物质都是气体，现在5L的密闭容器中进行反应：4A＋5B4C＋6D,30s后C的物质的量增加了0.30ml。则下列有关叙述正确的是( )
A．反应开始至30s，v(A)＝0.010ml·L－1·s－1
B．30s时容器中D的物质的量至少为0.45ml
C．30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6
D．反应开始至30s，容器中A的物质的量增加了0.30ml
5．我国科学家研究出在S－In催化剂上实现高选择性、高活性电催化还原CO2制甲酸。图1表示不同催化剂及活性位上生成H*的能量变化，图2表示反应历程，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是( )
A．S－In/S表面更容易生成H*
B．S2－与K＋(H2O)n微粒间的静电作用促进了H2O的活化
C．CO2经两步转化生成HCOO－
D．H*＋OH－―→eq \f(1,2)H2＋*＋OH－相对能量变化越小，越有利于抑制H*复合成H2
6．在一个绝热的、容积固定的密闭容器中，发生可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)(m、n、p、q为任意正整数)。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是( )
①混合气体的密度不再发生变化 ②体系的温度不再发生变化 ③A的转化率不再改变
④各组分的百分含量不再改变 ⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q
A．②③④B．①③⑤
C．②④⑤D．①②③④⑤
7．(2020·甘肃兰州一中高二月考下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是( )
①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深 ②向稀盐酸中加入少量蒸馏水，盐酸中氢离子浓度降低 ③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅 ⑤加入催化剂有利于合成氨的反应 ⑥由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 ⑦500℃时比室温更有利于合成氨的反应 ⑧将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
A．①②⑥⑧B．①③⑤⑦
C．②⑤⑥⑦D．②③⑦⑧
8．下列说法正确的是( )
A．一定条件下，在体积为10L的密闭容器中充入1mlX和1mlY进行反应：2X(g)＋Y(g) Z(g)达到平衡，若将容器体积变为20L，则Z的平衡浓度等于原来的eq \f(1,2)
B．C(s)＋H2O(g) H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C．若压强不再随时间变化时能说明反应2A(？)＋B(g) 2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体
D．1mlN2和3mlH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2mlNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1
9．在体积均为1.0L的恒容密闭容器中加入足量的相同的炭粉，再分别加入0.1mlCO2和0.2mlCO2，在不同温度下反应CO2(g)＋C(s) 2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)，下列说法正确的是( )
A．体系中c(CO)：c(CO，状态Ⅱ)>2c(CO，状态Ⅲ)
B．反应CO2(g)＋C(s) 2CO(g)的ΔS>0，ΔH<0
C．体系的总压强p总：p总(状态Ⅱ)<2p总(状态Ⅰ)
D．逆反应速率v逆：v逆(状态Ⅰ)10．在一密闭容器中加入等物质的量的A、B，发生如下反应：2A(g)＋2B(g) 3C(s)＋4D(g)，平衡常数随温度和压强的变化如表所示：
下列判断正确的是( )
A．g＞f
B．ΔH＜0
C．2.0MPa、800℃时，A的转化率最小
D．1.5MPa、300℃时，B的转化率为50%
11．700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2＞t1)：
下列说法正确的是( )
A．反应在0～t1min内的平均速率为v(H2)＝eq \f(0.40,t1)ml·L－1·min－1
B．若800℃时该反应的平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20mlH2O(g)和0.40mlH2(g)，则v正＞v逆
D．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60mlCO(g)和1.20mlH2O(g)，达到平衡时n(CO2)＝0.40ml
12．电石(主要成分为CaC2)是重要的基本化工原料。已知2000℃时，电石生产原理如下：
①CaO(s)＋C(s)===Ca(g)＋CO(g) ΔH1＝akJ·ml－1 平衡常数K1
②Ca(g)＋2C(s)===CaC2(s) ΔH2＝bkJ·ml－1 平衡常数K2
以下说法不正确的是( )
A．反应①K1＝c(Ca)·c(CO)
B．反应eq \f(1,2)Ca(g)＋C(s)===eq \f(1,2)CaC2(s)平衡常数K＝eq \r(K2)
C．2000℃时增大压强，K1减小，K2增大
D．反应2CaO(s)＋CaC2(s)===3Ca(g)＋2CO(g) ΔH＝(2a－b) kJ·ml－1
13．在密闭容器中进行反应：A(g)＋3B(g)2C(g)，下列有关说法错误的是( )
A.，依据图可判断p1>p2
B.，在图中，虚线可表示使用了催化剂时的变化情况
C.，依据图可判断正反应为放热反应
D.，由图中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应吸热
14．已知反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH＞0的平衡体系中，物质的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比M(M＝eq \f(m总,n总))在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．温度：T1＜T2
B．平衡常数：K(a)＝K(b)＜K(c)
C．反应速率：vb＜va
D．当M＝69g·ml－1时，n(NO2)∶n(N2O4)＝1∶1
15．研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是( )
A．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行
B．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向
C．反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0
D．一定温度下，反应MgCl2(l) Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH＞0、ΔS＞0
二、非选择题(本题共4小题，共55分)
16. (11分)50mL0.50ml·L－1盐酸与50mL0.55ml·L－1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是______________。
(2)隔热层的作用是_________________________________________。
(3)倒入NaOH溶液的正确操作是________(填字母)。
a．沿玻璃棒缓慢倒入 b．分三次少量倒入 c．一次迅速倒入
(4)若实验过程中，内筒未加杯盖，求得的中和反应反应热数值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm－3，又知中和反应后生成的溶液的比热容c＝4.18J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生的实验记录数据如下：
完成表格并依据该学生的实验数据计算，该实验中生成1ml水时放出的热量为______kJ(结果保留一位小数)。
17.（15分） I.请结合图回答问题。

（1）图中所示反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的△H=______(用含E1、E2的代数式表示)。
（2）下列反应中，符合如图描述的反应有_______(填字母代号)。
a.甲烷在氧气中燃烧 b.Na与H2O反应
c.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应 d.黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧
II.完成下列问题。
（3）1L1.0ml•L-1H2SO4溶液与2L1.0ml•L-1NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ热量，表示该反应中和热的热化学方程式为________ 。
（4）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=-1176kJ•ml-1，则反应过程中，每转移1ml电子放出的热量为_______kJ。
（5）已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g) ΔH＝－72kJ·ml－1，蒸发1mlBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表：
则表中a＝______________。
（6）已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ•ml-1；
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ•ml-1；
则N2H4(g)与NO2(g)完全反应生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式为_________ 。
18．(14分)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”，由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝－90.7kJ·ml－1 K1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2＝－23.5kJ·ml－1 K2
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.2kJ·ml－1 K3
回答下列问题：
(1)反应3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·ml－1；该反应的平衡常数K＝________(用K1、K2、K3表示)。
(2)下列措施中，能提高(1)中CH3OCH3产率的有________。
A．使用过量的C B．升高温度 C．增大压强
(3)一定温度下，将0.2mlCO和0.1mlH2O(g)通入2L恒容密闭容器中，发生反应③，5min后达到化学平衡，平衡后测得H2的体积分数为0.1。则0～5min内v(H2O)＝________，CO的转化率α(CO)＝________。
(4)将合成气以eq \f(nH2,nCO)＝2通入1L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)＋2CO(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH，其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图1所示，下列说法正确的是________(填字母)。
A．ΔH＜0 B．p1>p2>p3
C．若在p3和316℃时，起始时eq \f(nH2,nCO)＝3，则平衡时，α(CO)小于50%
(5)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu­Mn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2，当eq \f(nMn,nCu)约为________时最有利于二甲醚的合成。
19．(15分)将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤，发生的反应为2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196kJ·ml－1，某小组计划研究在相同温度下该反应的物质变化和能量变化，他们分别在恒温下的密闭容器中加入一定量的物质，获得如下数据：
回答下列问题：
(1)若容器①的容积变为原来的2倍，则SO2的平衡转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)容器①②中均达到平衡时：t1________(填“>”“<”或“＝”，下同)t2；放出热量2Q1________Q2。
(3)SO2(g)与O2(g)在V2O5作催化剂的条件下的反应历程如下：
①SO2＋V2O5===SO3＋2VO2；
②____________________(写出第2步反应的化学方程式)；V2O5能加快反应速率的根本原因是________________________________。
(4)在450℃、100kPa的恒温恒压条件下，SO3的平衡体积分数随起始时投料eq \f(nSO2,nO2)的变化如图所示，用平衡压强(平衡压强＝该物质的体积分数×总压强)代替平衡浓度，则450℃时，该反应的Kp＝________。
压强/MPa
平衡常数
温度/℃
1.0
1.5
2.0
300
a
b
16
516
c
64
e
800
160
f
g
反应时间/min
n(CO)/ml
n(H2O)/ml
0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
实验序号
反应物的温度/℃
反应前体系的温度t1/℃
反应后体系的温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.3
20.3
24.2
4
20.5
20.6
23.6
物质
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1ml分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
436
200
a
容器编号
容器体积/L
起始时各物质的物质的量/ml
达到平衡的时间/ min
平衡时反应热量变化/kJ
SO2
O2
SO3
①
1
0.050
0.030
0
t1
放出热量：Q1
②
1
0.100
0.060
0
t2
放出热量：Q2