2020-2021学年高二化学上学期期中测试卷03（苏教版）

2020-2021 学年高二化学上学期期中测试卷 03（苏教版） 第 I 卷（选择题共 42 分） 一、单选题（每题 2 分，共 42 分） 1．反应 分两步进行：① ，② 。下列图象能正确表示该反应 过程中的能量变化的是( ) A． B． C． D． 【答案】D 【解析】 A.根据给出的化学方程式式可知，反应① 为吸热反应，反应物 A 和 B 的总能量小于 X 的 总能量，故 A 错误； B.反应② 为放热反应，X 的总能量大于 C 的总能量，故 B 错误； C.根据给出的化学方程式式可知，反应① 为吸热反应，反应物 A 和 B 的总能量小于 X 的 总能量，故 C 错误； D.反应② 为放热反应，X 的总能量大于 C 的总能量，进一步验证，总反应 A 和 B 生成 C 为 放热反应，A 和 B 的总能量大于 C 的总能量，故 D 正确； 故选：D。 2．下列说法或表示方法正确的是（ ） A．由 C（石墨）＝ C（金刚石）；△H＝＋1.90 kJ/mol 可知，金刚石比石墨稳定 B．等物质的量的固体硫和硫蒸气分别完全燃烧，后者放出热量多 C．在 101kPa 时，2g 氢气完全燃烧生成液态水，放出 285.8kJ 热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为： 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l)；△H＝－285.8kJ/mol D．在稀溶液中，H+(aq)+ OH-(aq) = H2O(l)；△H＝－57.3kJ/mol,若将含 0.5molH2SO4 的浓硫酸与含 1molNaOH 的溶液混合，放出的热量等于 57.3kJ 【答案】B 【解析】 A、能量越低越稳定，则根据热化学方程式可知石墨的能量低，石墨稳定，A 错误； B、硫蒸气的能量比硫固体的能量高，所以完全燃烧，硫蒸气放出的热量多，B 正确； C、热化学方程式中焓变数值不正确，应该是 571.6，C 错误； D、浓硫酸溶于水放热，所以酸碱中和时放热多，D 错误； A+B C(ΔH0) ( )X=C ΔH0) ( )X=C ΔH0) ( )X=C ΔH0 B．氢碳比：①＜② C．在氢碳比为 2.0 时，Q 点 v（正）＜v（逆 ） D．若起始时，CO2、H2 浓度分别为 0.5mol/L 和 1.0mol/L，则可得 P 点对应温度的平衡常数的值为 512 【答案】D 【解析】 A．由图所示，随温度升高 CO2 的平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，所以该反应的 ΔH②，故 B 错误； C．P 为平衡点，Q→P，CO2 的转化率增大，反应正向进行，Q 点 v（正）>v（逆），故 C 错误； D．若起始时，CO2、H2 浓度分别为 0.5mol/L 和 1.0mol/L，P 点 CO2 平衡转化率为 50%， 则可得 P 点对应温度的平衡常数的值为 512，故 D 正确； 选 D。 16．在一定条件下，利用 CO2 合成 CH3OH 的反应为 CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1，研究发现， 反应过程中会发生副反应为 CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H2，温度对 CH3OH、CO 的产率影响如图 所示。下列说法中不正确的是 A．△H10 B．增大压强有利于加快合成反应的速率 2 2 2 4 22 g 6H g C H g 4H O g mol/L 0.5 1 0 0 mol/L 0.25 0.75 0.125 0.5 mol/L 0.25 0.25 0.125 0.5 CO + +（ ） （ ） （ ） （ ） 初始（ ） 转化（ ） 平衡（ ） 4 2 6 0.125 0.5 =0.25 0.25 × ×C．选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生 D．生产过程中，温度越高越有利于提高 CH3OH 的产率 【答案】D 【解析】 A．根据图示升高温度 CH3OH 的产率降低，反应 CO2(g)+3H2(g) CH3OH (g)+H2O(g) 向逆反应方向移 动，ΔH1 0，升高温度 CO 的产率增大，反应 CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)向正反应方向移动，ΔH2 0，选项 A 正确； B．反应有气体参与，增大压强有利于加快合成反应的速率，选项 B 正确； C．催化剂有一定的选择性，选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生，选项 C 正确； D．由图像可见，温度越高 CH3OH 的产率越低，选项 D 错误； 答案选 C。 17．在某一恒温体积可变的密闭容器中发生反应：A(g)+B(g) 2C(g)　ΔHv 逆 B．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A 的体积分数Ⅰ>Ⅱ C．t2 时刻改变的条件是向密闭容器中加 C D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数Ⅰv 逆，t1～t2，反应到达平衡，v 正=v 逆，t2 时，反应逆向进行，v 逆>v 正， A 错误； B. 0～t1，反应正向进行，说明 v 正>v 逆，t1～t2，反应到达平衡，v 正=v 逆，t2 时，反应逆向进行，v 逆>v 正， 因此达到平衡时 A 的体积分数ⅠB．纯铜作阳极，含 Zn、Ag 的铜合金作阴极 C．用纯铁作阳极，用纯铜作阴极 D．用石墨作阳极，用惰性电极(Pt)作阴极 【答案】B 【解析】 根据①，须选择非惰性电极(除石墨、金、铂外的电极)作阳极；根据③，须选择纯铜作阳极，含有 Cu2＋ 的盐溶液(如硫酸铜溶液)作电解液，至于阴极材料则选择的余地较大，如 B 选项中用含 Zn、Ag 的铜合金 作阴极，当然也可用纯铜、石墨、铂等作阴极。 A、Zn 的活泼性比 Cu 强，则 Zn 先放电；在 Zn 放电时，阴极上 Cu2+也放电，导致的结果是溶液中 c(Cu2+) 减少，A 不符合题意； B、阳极上 Cu 放电生成 Cu2+，阴极上 Cu2+放电生成 Cu，故阳极的质量减少，阴极的质量增加，溶液中 c(Cu2+) 不变，B 符合题意； C、阳极上 Fe 放电生成 Fe2+，阴极上 Cu2+放电生成 Cu，则溶液中 c(Cu2+)减少，C 不符合题意； D、阳极上水电离出的 OH-放电生成 O2，阴极上水电离出的 H+放电生成 H2，相当于电解水，故阳极、阴 极的质量不变，溶液中 c(Cu2+)增大，D 不符合题意； 故选 B。 19．2019 年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。磷酸铁锂锂离子电池充电时阳 极反应式为：xLiFePO4–xe-=xLi++xFePO4，放电工作示意图如下图。下列叙述不正确的是（ ） A．放电时，Li+通过隔膜移向正极 B．放电时，电子由铝箔沿导线流向铜箔 C．放电时正极反应为：xFePO4+xLi+–xe-=xLiFePO4 D．磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过 Li+迁移实现，充电时铜箔接外电源负极 【答案】C 【解析】 充电电池充电时，正极与外接电源的正极相连为阳极，负极与外接电源负极相连为阴极，LiFePO4 中的锂 离子脱出并伴随着铁元素的氧化，则此时铝箔电极上发生失电子的氧化反应，铝箔为阳极，电极反应式为 xLiFePO4–xe-=xLi++xFePO4，铜箔电极为阴极，阴极上锂离子得电子发生还原反应，阴极反应式为： xLi++xe-+6C=LixC6，所以电池总反应为 x ；原电池放电时，正极、 负极反应式正好与阳极、阴极反应式相反，电子由负极铝箔经过导线流向正极铜箔，电解质溶液中的阳离 4 x 6 4FePO +Li C xLiFePO +6C→←放电 充电子向正极移动，阴离子向负极移动，据此分析解答。 A．原电池放电时，电解质溶液中的阳离子向正极移动，即 Li+通过隔膜移向正极，故 A 正确； B．原电池放电时，电子由负极铝箔流出，经过导线流向正极铜箔，故 B 正确； C．原电池放电时，正极、负极反应式正好与阳极、阴极反应式相反，所以正极反应为： xFePO4+xe-+xLi+=xLiFePO4，故 C 错误； D．由于隔膜的作用，Li+通过隔膜形成闭合回路，完成电池的充放电，充电时为电解池，铜箔电极为阴极， 阴极与外接电源负极相连，故 D 正确； 故答案选：C。 20．2019 年 9 月，我国科研人员研制出 Ti－H－Fe 双温区催化剂，其中 Ti－H 区域和 Fe 区域的温度差可超过 100℃。Ti－H－Fe 双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下 列说法错误的是 (　　) A．①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生 B．该历程中能量变化最大的是 2.46eV，是氮分子中氮氮三键的断裂过程 C．在高温区加快了反应速率，低温区提高了氨的产率 D．使用 Ti－H－Fe 双温区催化合成氨，不会改变合成氨反应的反应热 【答案】B 【解析】 A．①为催化剂吸附 N2 的过程，②为形成过渡态的过程，③为 N2 解离为 N 的过程，以上都需要在高温 时进行，目的是加快反应速率；而④⑤为了增大平衡产率，需要在低温下进行，故 A 正确； B．由图可知，历程中能量变化最大的是 2.46eV，该过程为 N2 的吸附过程，氮氮三键没有断裂，故 B 错 误； C．升高温度可提高反应速率，所以高温区加快了反应速率，但合成氨的反应为放热反应，所以低温区可 提高氨的产率，故 C 正确； D．催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的始态和终态，即不能改变反应的反应 热，故 D 正确； 故答案为 B。21．甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能，乙图是一 种用惰性电极电解饱和食盐水的消毒液发生器。关于甲、乙的说法正确的是(　　) A．装置乙中的 b 极要与装置甲的 X 极连接 B．装置乙中 a 极的电极反应式为 2Cl--2e-＝Cl2↑ C．当 N 极消耗 5.6 L(标准状况下)气体时，则有 2NA 个 H+通过质子交换膜 D．若有机废水中主要含有葡萄糖(C6H12O6)，则装置甲中 M 极发生的电极反应为 C6H12O6+6H2O-24e-＝ 6CO2↑+24H+ 【答案】D 【解析】 甲池为原电池，N 电极上氧气转化为水，发生还原反应，所以 N(Y)极为正极，则 M(X)极为负极；乙池为 电解池，需要制备消毒液，则 b 极应生成氯气，a 电极生成 NaOH 和氢气，然后氯气移动到 a 电极和 NaOH 反应生成 NaClO，所以 b 为阳极，a 为阴极。 A．a 为阴极，与甲中的负极相连，即与 X 相连，b 极要与装置甲的 Y 极连接，故 A 错误； B．乙为电解池，在下端生成氯气，则 b 极的电极反应式为 2Cl--2e-=Cl2↑，故 B 错误； C．N 电极为氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，则当 N 电极消耗 5.6 L 气体 （标准状况下）即 0.25mol 时，消耗的氢离子为 1mol，则有 NA 个 H+通过离子交换膜，故 C 错误； D．若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中 M 极上 C6H12O6 失电子生成二氧化碳同时产生氢离子，其 电极应为：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+，故 D 正确； 综上所述答案为 D。 第 II 卷（非选择题，共 58 分） 22．（每空 2 分，共 10 分）利用下图图装置测定中和热的实验步骤如下： ①用量筒量取 50 mL 0.50mol·L-l 盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度； ②用另一量筒量取 50mL 0.55mol/L NaOH 溶液，并用温度计测出其温度； ③将 NaOH 溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液的最高温 度。 回答下列问题： （1）倒入 NaOH 溶液的正确操作是 __________。 A 沿玻璃缓慢倒入 B 分三次少量倒入 C 一次迅速倒入（2）使盐酸与 NaOH 溶液混合均匀的正确操作是 _______。 A 用温度计小心搅拌 B 揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C 轻轻地振荡烧杯 D 用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 （3）做了三次实验，每次取溶液各 50 mL，并将实验数据记录如下： 起始温度 t1/℃ HCl NaOH 平均值 终止温度 t2/℃ 温度差 （t2- -t1） /℃ 1 25.5 25.0 25.25 28.5 3.25 2 24.5 24.2 24.45 27.6 3.15 3 25.0 24.5 24.75 26.5 1.75 已知盐酸、NaOH 溶液的密度与水相同，中和后生成的溶液的比热容 c=4.2×10-3kJ／(g•℃)，则该反应的中 和热△H = ____________________。 （4）若用 50 mL 0.55 mol•L-1 的氨水（NH3•H2O）代替 NaOH 溶液进行上述实验，通过测得的反应热来计 算中和热，测得的中和热△H 会 _____（填“偏小”、“偏大”或“不变”）。 （5）若通过实验测定中和热的△H 的数值常常小于 57.3，其原因可能是 _____________________________。 A 实验装置保温、隔热效果差 B 测量 HCl 溶液的温度计用水洗净后，擦干净再用来测 NaOH 溶液的温度 C 量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数 23．（除标明外，每空 2 分，共 16 分） Ⅰ.用酸性 KMnO4 和 H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为 2 +5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成 CO2 的速率，探究某种影 响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4 溶液已酸化)： 实验序号 A 溶液 B 溶液 ① 20mL 0.1mol·L-1H2C2O4 溶液 30mL 0.1 mol·L-1KMnO4 溶液 ② 20mL 0.2mol·L-1H2C2O4 溶液 30mL 0.1mol·L-1KMnO4 溶液 (1)该实验探究的是_____________因素对化学反应速率的影响。如图一，相同时间内针筒中所得的 CO2 体 积大小关系是____________（填实验序号）。 - 4MnO(2)除通过测定一定时间内 CO2 的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定 _____________________________________________来比较化学反应速率。 (3)小组同学发现反应速率总是如图二，其中 t1～t2 时间内速率变快的主要原因可能是①产物 MnSO4 是该 反应的催化剂、②_______________________________。 Ⅱ.(1)一定温度下，在容积 2 L 的密闭容器中充入 3 mol A 气体和 2.5 mol B 气体，发生反应 3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，经过 5 min 反应达平衡，生成 1.0 mol D，同时测得 C 的平均生成速率为 0.10 mol/(L·min)， 则： ①A 的平均消耗速率为_______； ②平衡时 B 的转化率为____________； ③X 值为____________； 24．（每空 2 分，共 16 分） （1）甲醇(CH3OH)是重要的化工原料及能源物质，如图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中 A、B、D 均 为石墨电极，C 为铜电极。工作一段时间后，断开 K，此时 A、B 两极上产生的气体体积相同。 ①图 1 甲中负极的电极反应式为______________________________。 ②图 1 乙中 A 极析出的气体在标准状况下的体积为__________________。 ③丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图 2，则图中②线表示的是 ______（填离子符号）的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要 _____________mL5.0mol·L-1NaOH 溶液。 （2）肼（N2H4）又称联氨，肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是 30%的 KOH 溶液。肼 —空气燃料电池放电时：正极的电极反应式是___________________________________。 （3）如图是一个电化学过程示意图。 ①锌片上发生的电极反应式是___________________________________。 ②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化 128g，则肼一空气燃料电池理论上 消耗标标准状况下的空气_____________L（假设空气中氧气体积含量为 20%）25．（每空 2 分，共 16 分） 二氧化碳是用途非常广泛的基础化工原料，回答下列问题： (1)工业上可以用 来生产燃料甲醇。 已知： ； 的燃烧热 _________。 (2)在催化剂作用下， 和 可以直接转化为乙酸： 。在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。 ①温度在 范围时，乙酸的生成速率减慢的主要原因是___________，当温度在 范围时，影响乙酸生成速率的主要因素是__________。 ②欲使乙酸的平衡产率提高，应采取的措施是__________(填标号)。 A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．加入合适的催化剂 (3)高温下， 与足量的碳在密闭容器中实现反应： ①向容积为 1L 的恒容器中加入 0.2mol ，在不同温度下达到平衡时 的物质的量浓度 随 温度的变化如图所示。 某温度下，若向该平衡体系中再通入 0.2mol ，达到新平衡后，体系中 CO 的百分含量________(填“变 大”“变小”或“不变”)。若升高温度，再次达到平衡，气体的平均摩尔质量_______(填“变大”“变小”或“不变” 2CO ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 2 3 2CO g 3H g CH OH 1 H O 1 H 131.0kJ mol−+ + ∆ = − ⋅ ( ) ( ) ( )2 2 2 11H g O g H O 1 H 285.8kJ mol2 −+ = ∆ = − ⋅ ( )3CH OH 1 H∆ = 2CO 4CH ( ) ( ) ( ) 1 2 4 3CO g CH g CH COOH g H 36.0kJ mol−+ ∆ = + ⋅ 250 C~300 C° ° 300 C~400 C° ° 2CO ( ) ( ) ( )2C s CO g 2CO g+ = 2CO 2CO ( )2c CO 2CO或“无法确定”) ②向压强为 p MPa、体积可变的恒压容器中充入一定量 ， 时反应达到平衡，CO 的体积分数为 40%，则 的转化率为_________。 (4)反应 的正、逆反应速率可表示为： ， ；k 正、k 逆分别为正、逆反应速率常数，c 为物质的量浓度，一定温度下，在体积 为 1L 的容器加入 2mol NO 和 2mol CO 发生上述反应，测得 CO 和 物质的量浓度随时间的变化如下图 所示，则 a 点时，v 正：v 逆=__________ 2CO 650 C° 2CO ( ) ( ) ( ) ( )2 22NO g +2CO g N g 2CO g+ ( ) ( )2 2NO COv k c c= ⋅ ⋅正 正 ( ) ( )2 2 2N COv k c c= ⋅逆 逆 2CO