北京市大兴区2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题

试卷更新日期：2022-08-23 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列设备工作时，可将化学能直接转化为热能的是（）
A
B
C
D
硅太阳能电池
磷酸铁锂电池
燃气灶
风力发电机

A、A B、B C、C D、D

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2. 下列条件改变时，可以改变化学反应速率但一定不能使化学平衡发生移动的是（）

A、温度 B、浓度 C、压强 D、催化剂

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3. “中和反应反应热的测定”实验中，不需要使用的仪器是（）

A、容量瓶 B、温度计 C、玻璃搅拌器 D、量筒

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4. 已知：4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O(g)，若反应速率分别用v(NH₃)、v(O₂)、v(NO)、v(H₂O)[mol/(L·min)]表示，则正确的关系式是（）

A、 $\frac{4}{5}$ v(NH₃)=v(O₂) B、 $\frac{5}{6}$ v(O₂)=v(H₂O) C、 $\frac{2}{3}$ v(NH₃)=v(H₂O) D、 $\frac{4}{5}$ v(O₂)=v(NO)

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5. 已知：25℃、101kPa时，1g H₂完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，下列热化学方程式中书写正确的是（）

A、2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O(l) ΔH = -142.9kJ/mol B、H₂(g)+ $\frac{1}{2}$ O₂(g)= H₂O(l) ΔH = -285.8kJ/mol C、2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O(g) ΔH = -571.6kJ/mol D、H₂(g) + $\frac{1}{2}$ O₂(g) = H₂O(g) ΔH = +285.8kJ/mol

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6. 已知：N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g) ΔH=-92.4 kJ /mol 。若断裂1molH-H键、1molN-H需要吸收的能量分别为436kJ、391kJ，则断裂1molN≡N需要吸收的能量为（）

A、431 kJ B、945.6 kJ C、649 kJ D、869 kJ

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7. 1g水凝结成1g冰的过程中，下列分析错误的是（）

A、该过程是熵减的过程 B、该过程属于物理变化 C、1g水与1g冰所具有的内能不同 D、H₂与O₂反应生成1mol H₂O(l)与生成1 mol H₂O(s)放出热量相同

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8. N₂(g)+3H₂(g) $⇌_{}^{}$ 2NH₃(g) ΔH＜0反应达到平衡状态后，改变某一条件，下列图像与条件变化一致的是（）
A．升高温度
B．增大N₂浓度
C．改变压强
D．加入催化剂

A、A B、B C、C D、D

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9. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是（）

A、铁触媒有利于N₂和H₂反应合成氨 B、H₂(g)+I₂(g) $⇌_{}^{}$ 2HI(g)的平衡体系，加压后颜色变深 C、N₂(g)+3H₂(g) $⇌_{}^{}$ 2NH₃ (g) ΔH＜0 高温有利于合成氨 D、Fe³⁺+3SCN^- $⇌_{}^{}$ Fe(SCN)₃的平衡体系，加入少量KSCN固体后溶液颜色加深

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10. H₂O₂是重要的消毒剂，研究其分解反应有重要意义。KI能加快H₂O₂的分解。
①2H₂O₂=2H₂O+O₂↑
②H₂O₂+I^-= H₂O+IO^-；H₂O₂+IO^-=H₂O+O₂↑+I^-
H₂O₂分解反应过程中能量变化如图所示。下列判断错误的是（）

A、KI在反应中起催化剂的作用 B、H₂O₂+I^-=H₂O+IO^-是吸热反应 C、KI降低了反应的活化能，反应速率加快 D、加入KI后，2H₂O₂=2H₂O+O₂↑的反应热变小

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11. 已知：2NO₂(g) $⇌_{}^{}$ N₂O₄(g) ΔH。现将装有NO₂(红棕色)和N₂O₄(无色)混合气体的三只烧瓶分别放置在盛有水的烧杯中(如图)。然后在烧杯内分别加入下列物质，烧瓶内气体颜色变化如下表所示：
序号
I
II
III
外加物质
CaO固体
无
NH₄Cl固体
气体颜色
加深
不变
变浅
下列叙述正确的是（）

A、ΔH ＜0 B、NH₄Cl固体溶于水时放出热量 C、I中烧瓶内混合气体的平均相对分子质量增大 D、III中烧瓶内气体的压强增大

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12. 在密闭容器中发生反应CH₄(g)+ H₂O(g) $⇌_{}^{}$ CO(g) +3H₂(g) ΔH>0，测得 $c (C H_{4})$ 随反应时间 $(t)$ 的变化如图所示。下列判断错误的是（）

A、0~5min内，v(CH₄)=0.1mol·L^-¹·min^-¹ B、10min时，改变的外界条件可能是温度 C、恒温下，缩小容器体积，达到新平衡时n(H₂)比原平衡时的小 D、10~12min时间内，反应的平衡常数逐渐减小

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13. 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示。
已知：
下列说法错误的是（）

A、过程I吸收能量 B、该过程可以实现太阳能向化学能转化 C、若分解2mol H₂O(g)，反应放出444 kJ能量 D、催化剂能降低反应的活化能，增大反应物分子中活化分子的百分数

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14. 将0.2mol/L KI溶液和0.05mol/LFe₂(SO₄)₃溶液等体积混合，充分反应后，取混合溶液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡2Fe³⁺+ 2I^-

⇌_{}^{}

2Fe²⁺+ I₂的是(已知：Fe²⁺与K₃ [Fe(CN)₆]溶液反应有蓝色沉淀生成)（）

实验编号	实验操作	实验现象
①	滴入KSCN溶液	溶液变为红色
②	滴入 $A g N O_{3}$ 溶液	有黄色沉淀生成
③	滴入K₃ [Fe(CN)₆]溶液	有蓝色沉淀生成
④	滴入淀粉溶液	溶液变为蓝色

A、① B、①和② C、②和④ D、③和④

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二、综合题

15. 按要求回答下列问题：

(1)、已知：I.H₂O(g) = H₂(g) + $\frac{1}{2}$ O₂(g)    ΔH = +241.8kJ/mol
II.C(s) + $\frac{1}{2}$ O₂(g) = CO(g)    ΔH = -110.5kJ/mol
III.C(s) + O₂(g) = CO₂(g)    ΔH = -393.5kJ/mol
①上述反应中，属于吸热反应的是(填序号)。
②表示C的燃烧热的热化学方程式为(填序号)。
③写出CO燃烧的热化学方程式。

(2)、在密闭容器中，通入a mol N₂和b mol H₂ ，在一定条件下反应达到平衡时，容器中剩余c mol N₂_。
①达到平衡时，生成NH₃的物质的量为， H₂的转化率为。
②若把容器的容积缩小一半，则正反应速率(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，逆反应速率， N₂的转化率。

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16. 甲醚(CH₃OCH₃)是重要的化工原料，可用CO和H₂制得，总反应的热化学方程式如为 2CO (g) +4H₂(g) $⇌_{}^{}$ CH₃OCH₃ (g) + H₂O (g) ΔH = -206.0 kJ/mol
该过程可分为以下两步反应完成：
ⅰ.甲醇合成反应：
ⅱ.甲醇脱水反应：2CH₃OH(g) $⇌_{}^{}$ CH₃OCH₃(g)+ H₂O(g) ΔH = -24.0 kJ/mol

(1)、起始时向容器中投入2mol CO和4mol H₂ ，测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5kJ，此时CO的转化率为。

(2)、请写出甲醇合成反应的热化学方程式：。

(3)、在一定条件下，将CO和H₂按体积比1：2充入恒容密闭容器中，反应生成CH₃OCH₃ (g)和H₂O(g)。下列能说明该反应达到平衡状态的是____(填字母)。

A、混合气体的总物质的量保持不变 B、混合气体的密度保持不变 C、CH₃OCH₃(g)和H₂O(g)的物质的量之比保持不变 D、每生成1mol CH₃OCH₃(g)，同时生成2mol CO

(4)、生产甲醚的过程中还存在以下副反应，与甲醇脱水反应形成竞争：CH₃OH(g) + H₂O(g) $⇌_{}^{}$ CO₂(g) +3H₂(g) ΔH = +48.8 kJ/mol，将反应物混合气按进料比n(CO)∶n(H₂) = 1：2通入反应装置，选择合适的催化剂。在不同温度和压强下，测得甲醚的选择性分别如图1、图2所示。
资料：甲醚的选择性是指转化为甲醚的CO在全部CO反应物中所占的比例。
① 图1中，温度一定，压强增大，甲醚选择性增大的原因。
② 图2中，温度高于265℃后，甲醚选择性降低的原因。

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17. 我国力争在2060年前实现“碳中和”，综合利用CO₂具有重要的意义。 $30 M P a$ 、 $200 ℃$ 条件下，CO₂与H₂反应可制得气态甲醇(CH₃OH)，其反应的热化学方程式为：CO₂(g) + 3H₂(g) $⇌_{}^{催化剂}$ CH₃OH(g) + H₂O(g) ΔH

(1)、在一定温度下，2mol CO₂与6mol H₂置于2 L密闭容器中反应制得甲醇，2min末生成0.8mol CH₃OH(g)。
① 用 $C O_{2}$ 的浓度变化表示2min内该反应的化学反应速率。
② $2 m i n$ 末，容器中H₂的物质的量浓度。

(2)、在实际生产中，测得合成塔中H₂(g)及H₂O(g)的物质的量随时间变化如图1所示，则图1中代表 $H_{2}$ 的曲线是 (填“X”或“Y”)， $υ$ (正)与 $υ$ (逆)相等的点为 (填字母)。

(3)、研究温度对该反应的影响：
① 研究发现，在210~290℃，保持原料气中CO₂和H₂的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图2所示，则该反应的ΔH0(填“＞”“=”或“＜”)，依据是。
② 在温度为T₁、T₂时，平衡体系中CO₂的体积分数随压强变化的曲线如图3所示。下列说法正确的是。
A．a、c两点的反应速率：a＜c
B．a、b两点CO₂的转化率：a＞b
C．化学平衡常数：a=c＜b

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三、综合题

18. 在密闭容器中发生反应CO₂(g) + H₂(g) $⇌_{}^{}$ CO(g) + H₂O(g)，其平衡常数(K)和温度(T)的关系如下表所示。
T/ ℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6

(1)、该反应的平衡常数表达式K=；由上表可知该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。

(2)、830℃时，向容器中充入2mol CO₂、8mol H₂ ，保持温度不变，反应达到平衡后，其平衡常数1.0(填“大于”“小于”或“等于”)，此时CO₂的物质的量为。

(3)、下列有利于提高平衡时CO₂转化率的措施有(填字母)。
a．使用催化剂 b．升温 c．增大 CO₂和 H₂的投料比

(4)、若1200℃时，在某时刻反应混合物中CO₂、H₂、CO、 H₂O的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L，则此时反应的平衡移动方向为(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。

(5)、实验发现，其它条件不变，在相同时间内，向上述反应体系中投入一定量的CaO，H₂的体积分数增大，实验结果如图所示。
(已知：1微米 = 10^-⁶米，1纳米= 10^-⁹米)。
投入纳米CaO比微米CaO时，H₂的体积分数更高的原因是。

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19. 兴趣小组同学为探究影响化学反应速率及化学平衡的因素，设计以下实验：

(1)、利用实验Ⅰ探究锌与1mol/L硫酸和4mol/L硫酸反应的速率，可以测定收集一定体积氢气所用的时间。此方法需要控制的变量有(写出1项即可)：。

(2)、利用实验Ⅱ探究浓度对化学平衡的影响。

已知：Cr₂O $_{7}^{2 -}$ (橙色)+H₂O $⇌_{}^{}$ 2CrO $_{4}^{2 -}$ (黄色)+2H⁺推测B试管中实验现象为，用平衡移动原理解释原因：。

(3)、该小组同学继续用酸性KMnO₄溶液和草酸(H₂C₂O₄)溶液进行实验，实验操作及现象如下表：

编号	实验操作	实验现象
ⅰ	向一支试管中先加入5mL0.01mol/L酸性KMnO₄溶液，再加入1滴3mol/L硫酸和9滴蒸馏水，最后加入5mL0.1mol/L草酸溶液	前10min内溶液紫色无明显变化，后颜色逐渐变浅，30min后几乎变为无色
ⅱ	向另一支试管中先加入5mL0.01mol/L酸性KMnO₄溶液，再加入10滴3mol/L硫酸，最后加入5mL0.1mol/L草酸溶液	80s内溶液紫色无明显变化，后颜色迅速变浅，约150s后几乎变为无色

已知：2MnO $_{4}^{-}$ + 5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O

① 由实验ⅰ、实验ⅱ可得出的结论是。

② 关于实验ⅱ中80s后溶液颜色迅速变浅的原因，该小组同学提出了猜想：反应中生成的Mn²⁺对反应有催化作用。利用下列提供的试剂设计实验ⅲ，验证猜想。

提供的试剂：0.01mol/L酸性KMnO₄溶液，0.1mol/L草酸溶液，3mol/L硫酸， MnSO₄固体，蒸馏水。

补全实验ⅲ的操作：向试管中先加入5mL0.01mol/L酸性KMnO₄溶液，，最后加入5mL0.1mol/L草酸溶液。

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A	B	C	D

硅太阳能电池	磷酸铁锂电池	燃气灶	风力发电机

A．升高温度	B．增大N₂浓度	C．改变压强	D．加入催化剂

序号	I	II	III
外加物质	CaO固体	无	NH₄Cl固体
气体颜色	加深	不变	变浅

T/ ℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6