山西省太原市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

进入出卷网下载

一、单选题

1. 如果对燃烧产物如二氧化碳、水、氮气等利用太阳能使它们重新组合，可以节约燃料，缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为（）

A、化学能 B、热能 C、生物质能 D、电能

查看试题解析
2. 下列过程中化学反应速率的加快对人类有益的是（）

A、金属的腐蚀 B、食物的腐败 C、塑料的降解 D、橡胶的老化

查看试题解析
3. 合成氨工业上，采用循环利用操作的主要目的是（）

A、加快反应速率 B、提高氨气的平衡浓度 C、降低氨气的沸点 D、提高N₂和H₂的利用率

查看试题解析
4. 古代诗词中蕴含着许多科学知识，下列叙述正确的是（）

A、“冰，水为之，而寒于水”说明等质量的水和冰相比，冰的能量更高 B、于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，描述的石灰石煅烧是吸热反应 C、曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的变化只有化学能转化为热能 D、苏轼《石炭·并引》“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”，所指高温时碳与水蒸气反应为放热反应

查看试题解析
5. 在密闭容器中进行反应： $H_{2} (g) + B r_{2} (g) ⇌ 2 H B r (g)$ 。下列说法错误的是（）

A、升高温度，增加反应物分子中活化分子的百分数 B、降低温度，降低反应物分子的能量 C、增大H₂的浓度，单位体积内活化分子数增加 D、增大压强，单位体积内活化分子百分数增加

查看试题解析
6. 已知室温下： $4 F e (O H)_{2} + O_{2} + 2 H_{2} O = 4 F e (O H)_{3}$ 反应能自发进行。对于该反应的以下判断正确的是（）

A、 $Δ H < 0$ ， $Δ S < 0$ B、 $Δ H > 0$ ， $Δ S < 0$ C、 $Δ H > 0$ ， $Δ S > 0$ D、 $Δ H < 0$ ， $Δ S > 0$

查看试题解析
7. 经过化学家长期研究发现高炉中 $F e_{2} O_{3} (s) + 3 C O (g) ⇌_{}^{} 2 F e (s) + 3 C O_{2} (g)$ 是可逆反应。一定温度下，在容积固定的容器中发生上述反应，下列情况能说明该反应达到平衡的是（）

A、固体质量不再减少 B、容器内气体压强不再变化 C、气体的物质的量不再变化 D、 $v (C O) = v (C O_{2})$

查看试题解析
8. 乙烯可由乙烷脱氢制得： $C_{2} H_{6} (g) ⇌_{}^{} C_{2} H_{4} (g) + H_{2} (g) Δ H > 0$ ，在一定条件下反应于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，既能加快化学反应速率又能提高乙烷平衡转化率的是（）

A、增大容器体积 B、升高温度 C、分离出部分氢气 D、恒压下通入氦气

查看试题解析
9. 下列说法正确的是（）

A、强酸、强碱、可溶性盐都属于强电解质 B、强电解质水溶液的导电能力一定大于弱电解质水溶液的导电能力 C、在水中的电离程度： $H_{2} S O_{3} > H N O_{3}$ D、弱电解质的电离过程是可逆的

查看试题解析
10. 已知0.1 mol·L^-1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH₃COOH $⇌_{}^{}$ CH₃COO^-+H⁺ ，要使溶液中 $\frac{{c(H}^{+})}{{c(CH}_{3} COOH)}$ 增大，可以采取的措施是（）
①加少量烧碱固体 ②升高温度 ③加少量冰醋酸 ④加水 ⑤加少量醋酸钠固体

A、②④ B、②③⑤ C、③④⑤ D、①②

查看试题解析
11. 下列关于内能和焓变的说法正确的是（）

A、化学反应过程中内能的变化等于焓变 B、气态水和液态水所具有的内能一定不相同 C、同一反应利用键能计算的反应热可能不等于焓变 D、内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关

查看试题解析

12. 结合已知条件分析，下列热化学方程式正确的是(所有数据均在常温常压条件下测定)（）

选项	已知条件	热化学方程式
A	H₂的燃烧热数值为a kJ/mol	$H_{2} + C l_{2} = 2 H C l Δ H = - a k J \cdot m o l^{- 1}$
B	1 mol SO₂与足量O₂充分反应后，放出热量49.15 kJ	$2 S O_{2} (g) + O_{2} (g) ⇌ 2 S O_{3} (g)$ $Δ H = - 98.3 k J \cdot m o l^{- 1}$
C	$H^{+} (a q) + O H^{-} (a q) = H_{2} O (l)$ $Δ H = - 57.3 k J \cdot m o l^{- 1}$	$H_{2} S O_{4} (a q) + B a (O H)_{2} (a q) = B a S O_{4} (s) + 2 H_{2} O (l)$ $Δ H = - 114.6 k J \cdot m o l^{- 1}$
D	31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ	$P_{4} (白磷， s) = 4 P (红磷， s) Δ H = - 4 b k J \cdot m o l^{- 1}$

A、A B、B C、C D、D

查看试题解析

13. 痛风性关节炎是因关节滑液中尿酸钠(NaUr)结晶、沉积引起的关节炎，在寒冷季节易诱发关节疼痛，其化学原理如下：
① $H U r (a q) + H_{2} O (l) ⇌ U r^{-} (a q) + H_{3} O^{+} (a q) Δ H_{1} > 0$
② $U r^{-} (a q) + N a^{+} (a q) ⇌ N a U r (s) Δ H_{2}$
下列叙述错误的是（）

A、改变Na⁺浓度对反应①的平衡无影响 B、根据“在寒冷季节易诱发关节疼痛”可推测△H₂＜0 C、痛风性关节炎患者平时应多喝水、少吃食盐 D、关节保暖可以缓解疼痛，原理是反应②的平衡逆向移动

查看试题解析
14. 某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是（）

A、反应过程a有催化剂参与 B、该反应为吸热反应，经过两步基元反应完成 C、改变催化剂，可改变该反应的活化能 D、有催化剂条件下，反应的活化能等于 $E_{1} + E_{2}$

查看试题解析
15. 以H₂和O₂为原料在钯基催化剂作用下合成H₂O₂ ，反应过程如图所示。下列叙述错误的是（）

A、 ${[P d C l_{4}]}^{2 -}$ 作催化剂 B、反应③中Pd的化合价保持不变 C、Pd、 ${[P d C l_{2} O_{2}]}^{2 -}$ 、HCl都是反应中间体 D、在反应②中，1mol氧化剂得到4mol电子

查看试题解析
16. 已知： $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ 2 N H_{3} (g)$ $Δ H = - 92.4 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。相关化学键的键能(指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)如下表所示：下列说法错误的是（）
化学键
$N \equiv N$
$H - H$
$N - H$
键能/( $k J \cdot m o l^{- 1}$ )
x
436
391

A、过程 $N_{2} (g) \to 2 N (g)$ 吸收能量 B、过程 $N (g) + 3 H (g) \to N H_{3} (g)$ 放出能量 C、x=945.6 D、1molN(g)与足量H₂(g)充分反应，放出92.4kJ的热量

查看试题解析
17. 在一定体积的密闭容器中，进行反应：2X(g)+Y(s) $\overset{}{⇌}$ Z(g)+W(g) ΔH=akJ·mol^-1 ，若其化学平衡常数K和温度t的关系如表。下列叙述正确的是（）
t/℃
700
800
900
1000
1200
K
0.6
1.0
1.3
1.8
2.7

A、a＜0 B、该反应的化学平衡常数表达式为：K= $K = \frac{c (Z) \cdot c (W)}{c^{2} (X) \cdot c (Y)}$ C、若在4L容器中通X和Y各1mol，在800℃下反应，某时刻测得X的物质的量为 $\frac{1}{3}$ mol，说明该反应已达平衡 D、在1000℃时，反应Z(g)+W(g) $\overset{}{⇌}$ 2X(g)+Y(s)的平衡常数为1.8

查看试题解析
18. 一定温度下，反应I₂(g)+H₂(g)⇌2Hl(g)在密闭容器中达到平衡时，测得c(I₂)=0.11mmol•L^-1 ， c(HI)=0.78mmol•L^-1。相同度温下，按下列4组初始浓度进行实验，反应逆向进行的是(注：1mmol•L^-1=10^-3mol•L^-1)（）

A
B
C
D
c(I₂)/mmol•L^-1
1.00
0.22
0.44
0.11
c(H₂)/mmol•L^-1
1.00
0.22
0.44
0.44
c(HI)/mmol•L^-1
1.00
1.56
4.00
1.56

A、A B、B C、C D、D

查看试题解析
19. 丙酮是重要的有机合成原料，可以由过氧化氢异丙苯合成，其反应为：。为提高过氧化氢异丙苯的转化率，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分苯酚，过氧化氢异丙苯的转化率随反应时间的变化如图所示。假设过氧化氢异丙苯的初始浓度为x，反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法错误的是（）

A、a、c两点丙酮的物质的量相等 B、b、c两点的逆反应速率： $v (b) > v (c)$ C、100℃时，0~5h内丙酮的平均反应速率为 $0.14 x m o l \cdot L^{- 1} \cdot h^{- 1}$ D、若b点处于平衡状态，则120℃时该反应的平衡常数 $K = \frac{0.98 x \cdot 0.98 x}{0.02 x}$

查看试题解析

二、多选题

20. 我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了均相NO－CO的反应历程，该反应经历了I、II、III三个过渡态。图中显示的是反应路径中每一阶段内各驻点的能量相对于此阶段内反应物能量的能量之差。下列说法正确的是（）

A、N₂O比更不容易与CO发生反应 B、整个反应分为三个基元反应阶段，其中第一个反应阶段活化能最大 C、2NO(g)+2CO(g) $⇌_{}^{}$ N₂(g)+2CO₂(g) ∆H＞0 D、其他条件不变，增大压强或使用催化剂均可以增大反应速率，提高反应物的转化率

查看试题解析

三、填空题

21. 碳的单质及化合物在人类生产生活中起着非常重要的作用。请回答下列问题：

(1)、已知CH₃OH(l)的燃烧热 $Δ H_{1}$ ， $C H_{3} O H (l) + \frac{1}{2} O_{2} (g) = C O_{2} (g) + 2 H_{2} (g)$ $Δ H_{2}$ ，则 $Δ H_{2}$ $Δ H_{1}$ (填“>”、“<”或“=”)。

(2)、Cl₂(g)和H₂O(g)通过灼热的炭层，生成HCl(g)和CO₂(g)，当有1molCl₂参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式：。

(3)、火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料，热化学方程式为 $4 A l (s) + 3 T i O_{2} (s) + 3 C (s) = 2 A l_{2} O_{3} (s) + 3 T i C (s) Δ H = - 1176 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。该反应过程中每转移1mol电子放出的热量为kJ。

(4)、工业上乙烯催化氧化制乙醛的反应原理为： $2 C H_{2} = C H_{2} (g) + O_{2} (g) \underset{}{^{\underline{\underline{P d C l_{2} - C u C l_{2} - H C l - H_{2} O}}}} 2 C H_{3} C H O (a q) Δ H$ ，该反应原理可以拆解为如下三步反应：
I． $C H_{2} = C H_{2} (g) + P d C l_{2} (a q) + H_{2} O (l) = C H_{3} C H O (a q) + P d (s) + 2 H C l (a q) Δ H_{1}$
II．……
III． $4 C u C l (s) + O_{2} (g) + 4 H C l (a q) = 4 C u C l_{2} (a q) + 2 H_{2} O (l) Δ H_{3}$
若第II步反应的反应热为 $Δ H_{2}$ ，且 $Δ H = 2 Δ H_{1} + 2 Δ H_{2} + Δ H_{3}$ ，则第II步反应的热化学方程式为__。

(5)、山西是全国最大的炼焦用煤资源基地，炼焦过程的副产品之一焦炉煤气富含H₂、CH₄和CO，因此可通过甲烷化反应来提高热值，使绝大部分CO、CO₂转化成CH_4.甲烷化反应的主要化学原理为 $C O (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{4} (g) + H_{2} O (g)$ ，已知CO分子中的C与O之间为共价三键。下表所列为常见化学键的键能数据(键能指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)：
化学键
$C - C$
$C - H$
$H - H$
$C - O$
$C \equiv O$
$H - O$
键能/( $k J \cdot m o l^{- 1}$ )
347.7
413.4
436
351
1065
462.8
该反应的 $Δ H =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

查看试题解析

22. 下表中是几种常见弱酸的电离常数(25℃)：

酸	电离方程式	电离常数
$C H_{3} C O O H$	$C H_{3} C O O H ⇌_{}^{} C H_{3} C O O^{-} + H^{+}$	$K = 1.75 \times 1 0^{- 5}$
$H_{2} C O_{3}$	$H_{2} C O_{3} ⇌_{}^{} H^{+} + H C O_{3}^{-}$ $H C O_{3}^{-} ⇌_{}^{} H^{+} + C O_{3}^{2 -}$	$K_{1} = 4.5 \times 1 0^{- 7}$ $K_{2} = 4.7 \times 1 0^{- 11}$
$H_{2} S$	$H_{2} S ⇌_{}^{} H^{+} + H S^{-}$ $H S^{-} ⇌_{}^{} H^{+} + S^{2 -}$	$K_{1} = 1.3 \times 1 0^{- 7}$ $K_{2} = 7.1 \times 1 0^{- 15}$

回答下列各题：

(1)、当温度升高时，电离平衡常数K值(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)、等浓度的H₂CO₃和H₂S溶液，导电性较弱的是。

(3)、H₂CO₃的K₁>K₂的原因是。(从电离平衡的角度解释)

(4)、请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱：。

(5)、向Na₂S的水溶液中通入少量CO₂ ，写出反应的化学方程式。

查看试题解析

23. 工业废气中CO的处理和合理利用越来越受到关注。

(1)、在两个容积为2 L的恒容密闭容器中均充入2 mol CO和2 mol NO，在不同条件下发生反应 $2 C O (g) + 2 N O (g) ⇌_{}^{} 2 C O_{2} (g) + N_{2} (g)$ ，实验测得反应体系的压强与时间t的变化曲线如图所示。
①与实验a相比，实验b采取的措施可能是，理由是。
②0~10 min内，实验b对应条件下v(NO)= $m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ ；
③实验a条件下，反应的平衡常数K的数值为。

(2)、CO和H₂在一定条件下可以合成甲醇： $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O H (g) Δ H$ 。已知： $v_{正} = k_{正} \cdot x (C O) \cdot x^{2} (H_{2})$ ， $v_{逆} = k_{逆} × x (C H_{3} O H)$ ，其中x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1：2充入CO和H₂ ，测得CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。
①P₁P₂(填“>”或“<”)。
②升高温度， $\frac{k_{正}}{k_{逆}}$ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③c、d、e三点平衡常数K_c、K_d、K_e三者之间的数值大小关系为。

查看试题解析
24. 尿素[CO(NH₂)₂]对于我国经济和社会的可持续发展具有重要意义，工业上以NH₃和CO₂为原料合成： $2 N H_{3} (g) + C O_{2} (g) ⇌_{}^{} C O (N H_{2})_{2} (g) + H_{2} O (g)$ 。回答下列问题：

(1)、已知上述反应的平衡常数K和温度T的关系如下表所示：
T/℃
165
175
185
K
111.9
74.1
50.6
①该反应的△H0(填“＞”或“＜”，下同)；该反应中反应物的总能量生成物的总能量。
②该反应的平衡常数K的表达式为。

(2)、传统的尿素生产工艺耗能较高，且产率较低。最近我国科学家发现TiO₂纳米片负载的Pd-Cu合金纳米颗粒电催化剂可以将水溶液中的CO₂和N₂直接转化为尿素(反应机理如图所示，*表示催化剂活性中心原子)。
①根据以上反应机理， $* C O_{2} \to * C O O H$ 的过程发生(填“氧化反应”或“还原反应”)；断裂的是(填“极性键”或“非极性键”，下同)，形成的是。
②与传统生产工艺相比，这种新方法的优点是。

(3)、在2L的密闭容器中充入NH₃和CO₂模拟尿素的工业生产，测得一定温度和压强下，CO₂的平衡转化率( $α$ )与氨碳比x(即NH₃和CO₂的物质的量之比)的关系如图所示。
①计算图中B点处NH₃的平衡转化率为。
②CO₂平衡转化率随氨碳比增大而增大的原因是。

查看试题解析

25. 化学兴趣小组的同学对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行了探究。

[提出问题]金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响？

[作出猜想]

a.可能与金属本身的性质有关

b.可能与盐酸的浓度有关

[设计探究]实验所用金属均已用砂纸打磨。

实验I：

为探究猜想a，小组同学分别在两支试管中放入相同质量的锌片和铁片，然后分别加入等质量、等浓度的稀盐酸，观察到放锌片的试管中立即产生大量气泡，放铁片的试管中只产生少量气泡。

(1)、写出锌与盐酸发生反应的化学方程式为。

(2)、从实验现象可判断：金属活动性ZnFe(填“＜”、’“=”或“>”)。

(3)、[得出结论]金属与盐酸发生反应的剧烈程度与金属本身性质有关，金属的活动性与反应的剧烈程度的关系是。

(4)、实验II：

为探究猜想b，小组同学设计如图的装置进行实验，其中注射器的作用是。

所用药品、实验数据如表：

实验编号	选用金属(均取2g)	盐酸质量分数(均取50mL)	每分钟产生氢气的体积/mL
实验编号	选用金属(均取2g)	盐酸质量分数(均取50mL)	1分钟	1-2分钟	2-3分钟	3-4分钟	4-5分钟	前5分钟共收集气体
I	锌片	15%	2.9	16.9	11.9	9.2	7.6	48.5
II	锌片	5%	1.6	8.4	5.9	4.8	3.7	24.4

(5)、[得出结论]金属与盐酸发生反应的剧烈程度与盐酸的浓度有关，其关系是。

(6)、[反思评价]根据表中实验Ⅱ数据分析，请解释锌与盐酸发生反应由慢到快、再由快到慢的原因是。

(7)、[拓展延伸]通过以上探究，你认为金属与盐酸反应的剧烈程度还可能与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究。(只要求提出一种影响快慢的相关假设因素及实验方案)

[假设]。

(8)、 [实验方案]。(假设与方案要对应合理即可)。

查看试题解析

26. 当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳的含量成为研究热点。

(1)、大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如下表：

物质

H₂(g)

C(石墨，s)

C₆H₆(l)

燃烧热 $Δ H / (k J \cdot m o l^{- 1})$

$- 285.8$

$- 393.5$

$- 3267.5$

则25℃时H₂(g)和C(石墨，s)生成C₆H₆(l)的热化学方程式为。

(2)、CH₄与CO₂重整是CO₂利用的研究方向之一。该重整反应体系主要涉及以下反应︰
a.CH₄(g) + CO₂(g) =2CO(g) +2H₂(g)    △H₁
b.H₂(g)+ CO₂(g) = CO(g)+ H₂O(g)      △H₂
c.CH₄(g) =c(s) +2H₂(g)                △H₃
d.2CO(g)=c(s)+CO₂(g)                 △H₄
e. H₂(g)+ CO(g)=C(s)+H₂O (g) △H₅；
上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有。(填字母)
A.增大CO₂与CH₄的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加
B.移去部分C(s)，反应c、d、 e的平衡均向右移动
C.加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率D.降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小
②一定条件下，CH₄分解形成碳的反应历程如图所示。该历程经历了步反应，其中第步的正反应速率最慢。

(3)、以CO₂、H₂为原料合成CH₃OH的主要反应如下：
I. $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g) Δ H_{1} = - 49.5 k J \cdot m o l^{- 1}$

II. $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O H (g) Δ H_{2} = - 90.4 k J \cdot m o l^{- 1}$

III. $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌_{}^{} C O (g) + H_{2} O (g) Δ H_{3} = + 40.9 k J \cdot m o l^{- 1}$

不同压强下，按照 $n (C O_{2}) ： n (H_{2}) = 1 ： 3$ 投料，实验测得CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。

已知：CO₂的平衡转化率= $\frac{n {(C O_{2})}_{初始} - n {(C O_{2})}_{平衡}}{n {(C O_{2})}_{初始}} \times 100 %$

CH₃OH的平衡产率= $\frac{n {(C H_{3} O H)}_{平衡}}{n {(C O_{2})}_{初始}} \times 100 %$

其中纵坐标表示CO₂平衡转化率的是图(填“甲”或“乙”)；压强p₁、P₂、P₃由大到小的顺序为；图乙中T₁温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是。

(4)、恒压下，按照 $n (C O_{2}) ： n (H_{2}) = 1 ： 3$ 投料发生反应I，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示(分子筛膜具有选择透过性)。P点甲醇的平衡产率高于T点的原因可能是。

查看试题解析

化学键	$N \equiv N$	$H - H$	$N - H$
键能/( $k J \cdot m o l^{- 1}$ )	x	436	391

	A	B	C	D
c(I₂)/mmol•L^-1	1.00	0.22	0.44	0.11
c(H₂)/mmol•L^-1	1.00	0.22	0.44	0.44
c(HI)/mmol•L^-1	1.00	1.56	4.00	1.56

化学键	$C - C$	$C - H$	$H - H$	$C - O$	$C \equiv O$	$H - O$
键能/( $k J \cdot m o l^{- 1}$ )	347.7	413.4	436	351	1065	462.8

物质	H₂(g)	C(石墨，s)	C₆H₆(l)
燃烧热 $Δ H / (k J \cdot m o l^{- 1})$	$- 285.8$	$- 393.5$	$- 3267.5$

t/℃	700	800	900	1000	1200
K	0.6	1.0	1.3	1.8	2.7

T/℃	165	175	185
K	111.9	74.1	50.6