山东省泰安肥城市2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题
试卷更新日期：2022-08-30 类型：期中考试
一、单选题
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1. 能量通常包括热能、电能、光能、机械能、化学能等，下列有关能量转化关系的判断错误的是（ ）A、甲烷燃烧：化学能转化为热能和光能 B、植物进行光合作用：太阳能转化为化学能 C、二次电池放电：电能转化为化学能 D、风力发电：风能转化为机械能，机械能转化为电能2. 根据下图所示情况，判断下列说法中正确的是（ ）
A、其热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH=41kJ·mol-1 B、该反应为吸热反应 C、1 mol CO具有的能量比1 mol CO2具有的能量高 D、当H2O为液态时，其反应热大于41 kJ·mol-13. 用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（ ）A、加热 B、改用98%浓硫酸 C、滴加少量CuSO4溶液 D、改用铁粉4. 自嗨锅的发热包主要成分有：硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、盐、生石灰，使用时使发热包里面的物质与水接触即可。下列说法错误的是（ ）A、铁粉发生析氢腐蚀，缓慢放出热量，延长放热时间 B、硅藻土可增大反应物的接触面积 C、主要反应物为生石灰，与水反应放热 D、使用后的发热包属于有害垃圾5. 某铜锌原电池的结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A、Zn电极为该原电池的正极 B、电池工作时，电子由Zn电极流出，经溶液和盐桥流入Cu电极 C、Cu电极上的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+ D、若盐桥中的电解质为KCl，则电池工作时K+向右侧移动6. 下列说法错误的是（ ）A、工业合成氨中，升温有利于提高反应速率和原料平衡转化率 B、对于任何化学反应来说，反应速率加快，反应进行的程度不一定增大 C、平衡移动，平衡常数不一定改变；平衡常数改变，平衡一定移动 D、化学平衡正向移动，正反应速率不一定增大7. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是（ ）A、已知C(石墨，s) = C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 B、2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH＝﹣566 kJ·mol−1 ， 则CO的摩尔燃烧焓为283 kJ∙mol−1 C、含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+CH3COOH(aq) = CH3COONa(aq) + H2O(l) ΔH＝−57.4 kJ∙mol−1 D、已知2C(s)+2O2(g) =2CO2(g) ΔH1；2C(s)+O2(g) =2CO(g) ΔH2 ， 则ΔH1>ΔH28. 下列说法正确的是（ ）A、一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0，ΔS<0 B、凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 C、常温下，2H2O2H2↑+O2↑，即常温下水的分解反应是自发反应 D、已知2KClO3 (s) =2KCl(s) + 3O2(g) ΔH＝﹣78.03 kJ·mol-1 ， ΔS＝+ 494.4 J·mol-1·k-1 ， 此反应在任何温度下都能自发进行9. 在一密闭容器中发生反应：2A(g)+B(s)⇌3C(g) ΔH<0，达到平衡时，下列说法正确的是（ ）A、移走少量B，平衡逆向移动，A的转化率降低 B、扩大容积，减小压强，平衡不移动 C、保持体积恒定，加入少量A，B的转化率增大 D、保持体积恒定，加入少量C，C的体积分数增大10. 对于可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0，下列研究目的和示意图相符的是（ ）A
B
C
D
研究压强对反应的影响(p2>p1)
研究温度对反应的影响
研究平衡体系增加N2对反应的影响
研究催化剂对反应的影响
A、A B、B C、C D、D11. 用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如图。以下结论错误的是（ ）
A、溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀 B、在酸性溶液中生铁有可能发生吸氧腐蚀 C、析氢腐蚀的速率比吸氧腐蚀快 D、两溶液中负极反应均为：Fe-2e-=Fe2+12. 已知下列热化学方程式：①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g) +2H2O(l) ΔH1＝﹣870.3 kJ·mol-1
②C(s) +O2(g) =CO2(g) ΔH2＝﹣393.5 kJ·mol-1
③H2(g) +O2(g) =H2O(l) ΔH3＝﹣285.8 kJ·mol-1
则反应2C(s) +2H2(g) +O2(g)=CH3COOH(l)的焓变ΔH为（ ）
A、﹣488.3 kJ·mol-1 B、﹣224.15 kJ·mol-1 C、488.3 kJ·mol-1 D、244.15 kJ·mol-1二、多选题
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13. 下列实验装置符合实验目的的是（ ）A、
测定中和反应的反应热
B、
铜的电解精炼
C、
验证电解饱和NaCl溶液(含酚酞)的产物
D、
在铁制品上镀铜
14. 在一定温度条件下，将1 mol A和2 mol B放入容积为5 L的密闭容器中发生如下反应：A(s)+2B(g)⇌C(g)+2D(g)，反应经4 min后达到平衡状态，测得容器内B物质的浓度减少了0.2 mol·L-1。下列叙述错误的是（ ）A、在4 min内，该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.025 mol·L-1·min-1 B、平衡时混合气体中B的物质的量分数为33.3% C、平衡时A、B的转化率均为50% D、初始压强和平衡时压强比为5：415. 工业制硫酸的一步重要反应是SO2在400～600℃下的催化氧化：2SO2(g)+ O2(g)⇌2SO3(g)，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法正确的是（ ）A、使用催化剂可加快反应速率，提高SO3产率 B、其它条件保持不变，温度越高，速率越快，生产效益越好 C、实际生产中选定400～600℃作为操作温度，其原因是在此温度下催化剂的活性最高 D、增大压强可以提高SO3产率，但高压对动力和设备要求太高，会增加生产成本三、填空题
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16. 汽车尾气中的主要污染物是NOx和CO，它们是现代化城市中的重要大气污染物。(1)、汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO，其能量变化如图1所示，则图1中三种分子最稳定的是 ， 图1中对应反应的热化学方程式为。
(2)、N2O和CO均是有害气体，可在表面转化为无害气体，其反应原理如下：N2O(g)+CO(g)=CO2(g) + N2(g) ΔH。有关化学反应的能量变化过程如图2所示。①图2中反应是(填“放热”或“吸热”)反应，该反应的活化能为 ， 该反应的ΔH＝；
②在反应体系中加入Pt2O+作为该反应的催化剂，则Ea(填“增大”“减小”或“不变”，下同)， ΔH 。
(3)、利用NH3还原法可将NOx还原为N2进行脱除。已知：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) ΔH＝﹣2070 kJ·mol-1
若有0.5 mol NO被还原，则(填“释放”或“吸收”)的热量为。
17. 载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义，其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要指标。中国正在逐步建立自己的载人空间站“天宫”，神舟十三号载人飞船在北京时间10月16日0时23分点火发射，又一次正式踏上飞向浩渺星辰的征途。(1)、氢氧燃料电池(构造示意图如图)单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断X极为电池的极，OH-向(填“正”或“负”)极作定向移动，Y极的电极反应式为。
(2)、“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将能转化为能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2 ， 充电时，阳极的电极反应式为；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负极附近溶液的碱性(填“增大”“减小”或“不变”)。
②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2 ， 其负极的电极反应式为。
四、综合题
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18. 随着各国CO2排放，温室气体猛增，对生命系统形成威胁。在这一背景下，我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇从而达到降低大气中CO2含量的目的。
为探究该反应原理，进行如下实验：在容积为1L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2 ， 在500℃下发生发应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+ H2O(g)。实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量浓度(c)随时间变化如图1所示：
(1)、从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝。(2)、500℃该反应的平衡常数为(结果保留一位小数)。图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图，若降低温度到400℃进行，达平衡时，K值(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)、在此反应体系中，下列说法错误的是____ (填序号)。A、若气体的平均相对分子质量保持不变，说明反应体系已达平衡 B、升高温度可使该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小 C、温度越低越有利于该反应的进行，从而提高甲醇的产量 D、使用高效催化剂，可降低反应的活化能，增大活化分子百分数(4)、下列措施中不能使CO2的平衡转化率增大的是____ (填序号)。A、在原容器中再充入1 mol H2 B、在原容器中再充入1 mol CO2 C、缩小容器的容积 D、将水蒸气从体系中分离出 E、使用更有效的催化剂(5)、500℃条件下，测得某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.4 mol·L-1 ， 则此时v(正) v(逆)(填“>”“＜”或“＝”)。(6)、研究表明，CO2与H2在催化剂作用下合成CH3OH时会发生副反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+ H2O(g) ΔH> 0
将一定量的CO2和H2通入刚性的密闭容器中，CO2的平衡转化率和甲醇的选择率随温度的变化趋势如图所示：
已知：CH3OH的选择性χ=×100%
随着温度的升高，CO2的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低，请分析其原因：。
19. 电化学知识在物质制备领域的应用前景看好。(1)、氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
①电解饱和食盐水的化学方程式为；
②氢氧化钠溶液从图中(填“a”“b”“c”或“d”，下同)处收集；
③当有1 mol Na+通过离子交换模时，产生氯气的体积(标准状况下)是。
(2)、按如图1所示装置进行电解，A、B、C均为铂电极，回答下列问题。
已知一：甲槽电解的是200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液，理论上两极所得气体体积随时间变化的关系如图2所示(气体体积已换算成标准状况下的体积，电解前后溶液的体积变化忽略不计)。
①原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为mol·L-1 ， CuSO4的物质的量浓度为mol·L-1。
已知二：乙槽为200 mL CuSO4溶液。
②当C极析出0.64 g物质时，乙槽溶液中生成的H2SO4为mol。电解后，若使乙槽内的溶液完全复原，可向乙槽中加入 (填序号)。
A．Cu(OH)2 B．CuO C．CuCO3 D．Cu2(OH)2CO3
③若通电一段时间后，向所得的乙槽溶液中加入0.2 mol的Cu(OH)2才能恰好恢复到电解前的浓度，则电解过程中转移的电子数为 (用NA表示阿伏加德罗常数)。
20. 某研究性学习小组利用H2C2O4与酸性KMnO4溶液的反应，探究“外界条件对化学反应速率的影响”，实验记录如下表所示：实验组别
实验温度/K
参加反应的物质
溶液褪色所需时间/s
KMnO4溶液(含硫酸)
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
A
293
3
0.2
7
1
0
60
B
T1
3
0.2
5
1
V1
80
C
313
3
0.2
V2
1
2
t1
查阅资料：KMnO4溶液中滴加过量的H2C2O4 ， 振荡后溶液由紫色变为无色，反应的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO
+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。回答下列问题：
(1)、T1＝。(2)、V1＝ ， 理由是。(3)、若探究温度对化学反应速率的影响，可选择实验(填组别)，根据实验数据，可以得出的结论是。(4)、甲同学依据经验绘制出A组实验中V(CO2)随时间t的变化如图1所示，乙同学查阅资料发现实验过程中V(CO2)随时间t的变化趋势如图2所示。小组同学针对这一现象，设计实验进一步探究影响因素，具体情况见下表。
方案
假设
实验操作
1
该反应放热，使溶液温度升高，化学反应速率提高
向烧杯中加入3 mL 0.2 mol·L-1 KMnO4溶液和7 mL 1 mol·L-1 H2C2O4溶液， 。
2
取3 mL 0.2 mol·L-1 KMnO4溶液加入烧杯中，向其中加入少量硫酸锰固体，再加入7 mL 1 mol·L-1 H2C2O4溶液
①补全方案1中的实验操作：；②方案2中的假设为。