山东省德州市2022-2023学年高二上学期期中考试化学试题

试卷更新日期：2022-12-02 类型：期中考试

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一、多选题

1. 化学与科技、生产、生活密切相关，下列有关说法错误的是（）

A、火箭燃料偏二甲肼、氢气等属于可再生能源 B、离子交换膜有多种类型，氯碱工业中使用的是阳离子交换膜 C、“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组，均可将化学能转化为电能 D、大桥钢架结构表面喷涂油漆目的是隔绝空气、水等，防止发生电化学腐蚀

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2. $C O_{2}$ 加氢制甲醇作为一种新兴的绿色化工技术，其中的一步反应为 $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g)$ ，该反应中物质的相对能量及所含共价键的键能如下所示，下列说法正确的是（   ）
物质及共价键
键能/(kJ/mol)
$(C O_{2}) C = O$
799
$(H_{2}) H - H$
436
$[H_{2} O (g)] H - O$
463
$(C O) C \equiv O$
x
已知： $H_{2} O (g) ⇌ H_{2} O (l)$    $Δ H = - 44 k J / m o l$ A．图中所示反应的逆反应活化能为2034 $k J / m o l$

A、x为1067 B、 $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (l)$    $Δ H = - 3 k J / m o l$ C、反应物的总键能小于生成物的总键能

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3. 某实验室模拟反应2C(s)+2NO₂(g) $⇌_{}^{}$ N₂(g)+2CO₂(g) ∆H=-64.2 kJ∙mol^-1 ，在密闭容器中加入足量的碳和一定量的NO₂气体，保持温度不变，测得相同时间内NO₂的转化率随压强的变化关系如图所示。下列说法错误的是（）

A、b、e两点NO₂的平衡转化率相同 B、1100 $k P a$ 时，NO₂的体积分数为50% C、平衡常数 K_b=K_d D、反应速率 $v_{d} > v_{e}$

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4. 在2L密闭容器中充入气体A和B，发生反应： $A (g) + B (g) ⇌ C (g) + 2 D (g)$ $Δ H$ ，所得实验数据如下表。下列说法错误的是（）
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/ $m o l$
平衡时物质的量/ $m o l$
$n (A)$
$n (B)$
$n (C)$
①
300
0.40
0.10
0.090
②
500
0.40
0.10
0.080
③
500
0.20
0.05
a

A、该反应 $Δ H < 0$ B、平衡时物质Ｂ的体积分数：② $>$ ① C、实验③中达到平衡时，a值小于0.040 D、500℃该反应的平衡常数K的数值为0.32

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二、单选题

5. 下列有关热化学方程式的叙述中正确的是（）

A、中和热的离子方程式为： $O H^{-} (a q) + H^{+} (a q) = H_{2} O (g)$ $Δ H = - 57.3 k J \cdot m o l^{- 1}$ B、已知 $C (s) + O_{2} (g) = C O_{2} (g)$ $Δ H_{1}$ ， $C (s) + O_{2} (g) = C O_{2} (s)$ $Δ H_{2}$ 则 $Δ H_{1} > Δ H_{2}$ C、已知 $2 H_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 H_{2} O (l)$ $Δ H = - 571.6 k J \cdot m o l^{- 1}$ ，则 $H_{2}$ 的摩尔燃烧焓为 $- 571.6 k J \cdot m o l^{- 1}$ D、已知C(石墨，s) $=$ C(金刚石，s) $Δ H = + 1.9 k J \cdot m o l^{- 1}$ ，则金刚石比石墨稳定

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6. 金属的腐蚀与防护无处不在，下列说法错误的是（）

A、纯铁在潮湿空气中不易被腐蚀 B、一次性保暖贴是利用电化学腐蚀提供热量 C、地下钢管与电源正极连接采用的是外加电流的阴极保护法 D、铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片，采用的是牺牲阳极的阴极保护法

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7. 一定量的一氧化氮和足量碳在密闭容器中发生化学反应： $C (s) + 2 N O (g) ⇌ C O_{2} (g) + N_{2} (g)$ ，下列有关叙述错误的是（）

A、升高体系温度能缩短反应达到平衡的时间 B、增加 $C (s)$ 的量，平衡不移动 C、恒温、恒压条件下，充入稀有气体 $H e$ ，平衡不移动 D、容器内气体压强不再发生改变时，可判断反应达到平衡状态

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8. 铝合金(含Cu、Mg和Si等)用途广泛，利用电解原理处理铝合金废料可以实现铝的再生，从而使资源得到合理利用。下列说法正确的是（）

A、阳极发生的反应为Al³⁺+3e^-=Al B、在电解槽底部产生含Cu、Si的阳极泥 C、电解质溶液可以是Al₂(SO₄)₃溶液 D、阳极和阴极的质量变化相等

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9. 在恒温恒容的密闭容器中进行： $2 S O_{2} (g) + O_{2} (g) ⇌ 2 S O_{3} (g)$ ，一段时间后达到化学平衡状态，下列说法正确的是（）

A、该反应低温下能自发进行，则 $Δ H > 0$ B、充入一定量的 $A r$ ，反应速率加快 C、 $S O_{2}$ 、 $S O_{3}$ 的浓度之和保持不变时，说明该反应达到了平衡状态 D、平衡后，再充入一定量 $S O_{3} (g)$ ，达新平衡后 $S O_{3}$ 的物质的量分数增大

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10. 下列电化学装置的相关叙述错误的是（）

A、若甲装置中两电极为石墨，则U型管右侧溶液变红 B、乙装置中正极的电极反应为 $A g_{2} O + 2 e^{-} + H_{2} O = 2 A g + 2 O H^{-}$ C、丙为锂―空气电池的工作原理图，离子交换膜为阴离子交换膜 D、丁装置使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降

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11. 在容积为2L的密闭容器中通入一定量的 $O_{2}$ 、 $N H_{3}$ ，一定条件下发生反应： $5 O_{2} + 4 N H_{3} ⇌ 4 N O + 6 H_{2} O$ (忽略 $N O$ 和 $O_{2}$ 的反应)，容器中各物质的物质的量随时间的变化如图所示，下列说法错误的是（）

A、2min时改变的条件可能是升高温度 B、4min时正反应速率增大，逆反应速率减小 C、6min时 $O_{2}$ 的物质的量分数为41.32% D、0-5min内的反应速率 $v (N O) = 0.028 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$

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12. 下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是（）
甲：FeCl₃+3KSCN⇌Fe(SCN)₃+3KCl
乙：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)
丙：H₂(g)+I₂(g)⇌2HI(g)
丁：2SO₂(g)+O₂ (g) ⇌2SO₃ (g)

A、图甲是向平衡后的溶液中加入少量 $K C l$ 晶体，反应速率随时间变化的图像 B、图乙刚性密闭容器中，平衡时混合气体的平均摩尔质量： $M (Ⅱ) < M (Ⅰ)$ C、图丙中a改变的条件一定是加入催化剂 D、图丁中K为化学平衡常数， P点处化学反应速率 $v_{正} < v_{逆}$

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13. T℃时，体积均为0.5L的两个恒温恒容密闭容器中发生可逆反应： $3 H_{2} (g) + N_{2} (g) ⇌ 2 N H_{3} (g)$ $Δ H = - Q k J \cdot m o l^{- 1}$ ( $Q > 0$ )。保持温度不变，实验测得起始和平衡时的有关数据如下表：
实验编号
起始时各物质物质的量/ $m o l$
达平衡时体系能量的变化
$H_{2}$
$N_{2}$
$N H_{3}$
①
3
1
0
放热 $0.6 Q k J$
②
0.9
0.3
1.4
③
0.9
0.3
0.4
下列叙述中错误的是（）

A、实验①小于实验③中 $N H_{3}$ 的百分含量 B、实验①和实验②平衡时 $H_{2}$ 的浓度相等 C、实验②达到平衡时吸收 $0.1 Q k J$ 的热量 D、其它条件不变，若实验①保持恒容绝热，则达到平衡时放出热量小于 $0.6 Q k J$

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14. 氟离子电池( $F I B$ )是一种新型的二次电池，具有极高的能量密度，其放电时变化原理如图所示。下列说法错误的是（）

A、该装置必须采用非水相电解质 B、放电时负极的电极反应式为 $C a - 2 e^{-} = C a^{2 +}$ C、电能转化为化学能时总反应： $C a F_{2} + C u \begin{array}{l} \underline{\underline{通电}} \end{array} C a + C u F_{2}$ D、充电时当阴极减少38g时，电路中有2 $m o l$ 电子转移

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15. 科学研究人员结合实验与计算机模拟结果，研究了在 $P t / S i O_{2}$ 催化剂表面上 $C O_{2}$ 与 $H_{2}$ 的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在 $P t / S i O_{2}$ 催化剂表面上的物种用“●”标注， $T s$ 表示过渡态。
下列有关叙述正确的是（）

A、上述反应历程中每一步均存在氢氢键的断裂 B、上述反应历程中的速率由第1步反应决定 C、·HOCO转化为·CO和·OH需要吸热 D、催化剂通过参与化学反应，降低反应的活化能，提高反应物的平衡转化率

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三、综合题

16. 利用化学反应为人类提供能量，研究反应中的能量变化意义重大。

(1)、

C H_{4}

和

C l_{2}

可发生反应

C H_{4} (g) + C l_{2} (g) = C H_{3} C l (g) + H C l (g)

，部分反应进程如图所示。

已知总反应分3步进行：

① $Δ H =$ 。

②第1步基元反应为；第2步反应的活化能为。

(2)、华为全球首款旗舰5G芯片—麒麟990，其主要制作原料为高纯硅。工业上使用C还原

S i O_{2}

制备高纯硅时，部分反应如下：

反应1： $S i O_{2} (s) + C (s) = S i O (g) + C O (g)$ $Δ H_{1} = a k J / m o l$

反应2： $S i O (g) + 2 C (s) = S i C (s) + C O (g)$ $Δ H_{2} = b k J / m o l$

反应3： $S i O (g) + S i C (s) = 2 S i (l) + C O (g)$ $Δ H_{3} = c k J / m o l$

反应 $S i O_{2} (s) + 2 C (s) = S i (l) + 2 C O (g)$ 的 $Δ H =$ $k J / m o l$ (用a、b、c表示，下同)。已知该反应为吸热反应，当有18 $k g$ 碳发生反应时，吸收热量 $k J$ 。

(3)、用50

m L

0.55

m o l \cdot L^{- 1}

盐酸与50

m L

0.50

m o l \cdot L^{- 1}

N a O H

溶液进行中和热的测定。实验数据如下：

实验用品			溶液温度		生成1 $m o l$ $H_{2} O$ 放出的热量
实验用品			$t_{1}$	$t_{2}$
a	50 $m L$ 0.50 $m o l \cdot L^{- 1}$ $N a O H$ 溶液	50 $m L$ 0.55 $m o l \cdot L^{- 1}$ $H C l$ 溶液	20℃	23.3℃	$k J$
b	50 $m L$ 0.50 $m o l \cdot L^{- 1}$ $N a O H$ 溶液	50 $m L$ 0.55 $m o l \cdot L^{- 1}$ $H C l$ 溶液	20℃	23.5℃
c	50 $m L$ 0.50 $m o l \cdot L^{- 1}$ $N a O H$ 溶液	50 $m L$ 0.55 $m o l \cdot L^{- 1}$ $H C l$ 溶液	20℃	24.5℃

已知： $Q = c m (t_{2} - t_{1})$ ，反应后溶液的比热容c为4.18 $k J \cdot ℃^{- 1} \cdot k g^{- 1}$ ，各溶液的密度均为1 $g \cdot c m^{- 3}$ 。

①完成上表(保留1位小数) $k J$ 。

②上述实验数值结果与57.3 $k J \cdot m o l^{- 1}$ 有偏差，产生偏差的原因不可能是 (填字母序号)。

A．实验装置保温、隔热效果差

B．分多次把 $N a O H$ 溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中

C．用温度计测定 $N a O H$ 溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度

D．用量筒量取 $N a O H$ 溶液的体积时仰视读数

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17. 甲醇是重要的有机化工原料，具有开发和应用的广阔前景。工业上通常采用 $C O (g) + 2 H_{2} (g)$ $⇌ C H_{3} O H (g)$ $Δ H < 0$ 来合成甲醇。已知：在T℃时，向体积为2L的密闭容器中充入物质的量之和为3 $m o l$ 的 $C O$ 和 $H_{2}$ ，反应达到平衡时 $C H_{3} O H (g)$ 的体积分数( $φ$ )与 $n (H_{2}) / n (C O)$ 的关系如图所示。

(1)、反应的平衡常数表达式为， B、C两点 $C O$ 的平衡转化率 $α (B)$ $α (C)$ (填“>、<或=”)

(2)、当 $n (H_{2}) / n (C O) = 2$ 时，经过2min达到平衡，此时体系压强为p $k P a$ ， $C O$ 的转化率为60%，若 $v (B) = | Δ p (B) | / Δ t$ ，则0~2min内用压强表示该反应的平均反应速率 $v (H_{2}) =$ $k P a \cdot m i n^{- 1}$ (保留两位有效数字)，若此时向容器中通入 $C O (g)$ 和 $C H_{3} O H (g)$ 各0.4 $m o l$ ，平衡向方向移动(填“正反应”或“逆反应”)，理由是。

(3)、当 $n (H_{2}) / n (C O) = 3.5$ 时， $C H_{3} O H$ 的平衡体积分数可能是图像中的(填“D”、“E”或“F”)点。

(4)、理论上合成甲醇的适宜条件____。

A、低温高压 B、高温低压 C、起始投料比： $n (H_{2}) / n (C O) = 2$ D、起始投料比： $n (H_{2}) / n (C O) = 3.5$

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18. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。

(1)、方法1：以CO₂和NH₃为原料合成尿素 2NH₃(g)+CO₂(g) $⇌_{}^{}$ CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g) ∆H=-87 kJ∙mol^-1。研究发现，合成尿素反应分两步完成。
第1步：2NH₃(g)+CO₂(g) $⇌_{}^{}$ NH₂COONH₄(s) ∆H₁=-159.47kJ∙mol^-1
第2步：……
①第2步反应的热化学反应方程式为。
②一定条件下的恒容容器中，充入1.5mol NH₃和1mol CO₂ ，平衡时CO₂的转化率为50%，则平衡时n(NH₃)：n(CO₂)= ，已知第2步反应的K_p=mkPa，测得平衡时容器内总压为3 mkPa，则反应2NH₃(g)+CO₂(g) $⇌_{}^{}$ CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g)的平衡常数K_p=。
③若要提高NH₃平衡转化率，可采取的措施有(任写一条)。

(2)、方法2：电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳，用惰性电极进行电解可制得乙烯，其原理如图所示：
阴极电极反应式为，该装置中使用的是(填“阴”或“阳”)离子交换膜。

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19. 电化学在物质制备、新材料和环境保护等方面具有独到的应用优势。

(1)、高铁酸钠( $N a_{2} F e O_{4}$ )是一种新型水处理剂，强碱性条件下稳定存在。电解法制备 $N a_{2} F e O_{4}$ 的工作原理如图所示，a是电源的极(填“正”或“负”)。阳极电极的电极反应式为，装置中可循环使用的物质的化学式是。

(2)、燃煤烟气中的 $S O_{2}$ 可用如下装置进行处理。
M极发生的电极反应式为，一段时间后Ｎ极附近溶液 $p H$ (填“增大”、“减小”或“不变”)；当外电路通过0.2 $m o l$ 电子时，质子交换膜左侧溶液质量(填“增大”或“减小”)g。

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20. 实验是化学研究的重要手段。
已知：i． ${(N H_{4})}_{2} S_{2} O_{8}$ 具有强氧化性，能完全电离， $S_{2} O_{8}^{2 -}$ 易被还原为 $S O_{4}^{2 -}$ ；
ii．淀粉检测 $I_{2}$ 的灵敏度很高，遇低浓度的 $I_{2}$ 即可快速变蓝；
iii．溶液中存在： $I^{-} + I_{2} ⇌ I_{3}^{-}$ 。

(1)、研究 ${(N H_{4})}_{2} S_{2} O_{8}$ 与 $K I$ 的平均反应速率，小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂，并记录变色时间，如表。
编号
0.2 $m o l \cdot L^{- 1}$ $K I$ 溶液/ $m L$
0.01 $m o l \cdot L^{- 1}$ $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液/ $m L$
蒸馏水/ $m L$
0.4%的淀粉溶液/ $m L$
0.2 $m o l \cdot L^{- 1}$ ${(N H_{4})}_{2} S_{2} O_{8}$ 溶液/ $m L$
变色时间/s
1—1
2
0
2.7
0.1
0.2
立即
1—2
2
0.8
0.1
0.1
2
30
查阅文献知，实验1—2中的反应分两步进行，反应I：……；反应II： $I_{3}^{-} + 2 S_{2} O_{3}^{2 -} = 3 I^{-} + S_{4} O_{6}^{2 -}$ 。
①反应I的离子方程式是；
②加入 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液后溶液变色的时间明显增长的原因。
③根据实验数据，计算30s内的平均反应速率 $v (S_{2} O_{8}^{2 -}) =$ $m o l \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}$ 。

(2)、研究反应速率与 $c (S_{2} O_{8}^{2 -})$ 和 $c (I^{-})$ 的关系 $v = k c^{m} (S_{2} O_{8}^{2 -}) c^{n} (I^{-})$ ， k为常数。实验数据如表：(所用试剂除标注外均为0.2 $m o l \cdot L^{- 1}$ )
实验编号
${(N H_{4})}_{2} S_{2} O_{8}$ 溶液/ $m L$
$K I$ 溶液/ $m L$
0.05 $m o l \cdot L^{- 1}$ $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液/ $m L$
$K N O_{3}$ 溶液/ $m L$
${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ 溶液/ $m L$
0.2%淀粉溶液/ $m L$
$t / s$
2—1
10
10
3
0
0
1
$t_{1}$
2—2
10
5
3
$V_{1}$
$V_{3}$
1
$t_{2}$
2—3
10
2.5
3
$V_{2}$
$V_{4}$
1
$t_{3}$
①加入 $K N O_{3}$ 、 ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ 溶液的目的是控制实验条件，其中 $V_{1} =$ ， $V_{4} =$
②若实验测得数据 $t_{3} = 2 t_{2} = 4 t_{1}$ ，则 $n =$ 。
③此实验的结论为。

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物质及共价键	键能/(kJ/mol)
$(C O_{2}) C = O$	799
$(H_{2}) H - H$	436
$[H_{2} O (g)] H - O$	463
$(C O) C \equiv O$	x

实验编号	温度/℃	起始时物质的量/ $m o l$		平衡时物质的量/ $m o l$
实验编号	温度/℃	$n (A)$	$n (B)$	$n (C)$
①	300	0.40	0.10	0.090
②	500	0.40	0.10	0.080
③	500	0.20	0.05	a


甲：FeCl₃+3KSCN⇌Fe(SCN)₃+3KCl	乙：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)

丙：H₂(g)+I₂(g)⇌2HI(g)	丁：2SO₂(g)+O₂ (g) ⇌2SO₃ (g)

实验编号	起始时各物质物质的量/ $m o l$			达平衡时体系能量的变化
实验编号	$H_{2}$	$N_{2}$	$N H_{3}$	达平衡时体系能量的变化
①	3	1	0	放热 $0.6 Q k J$
②	0.9	0.3	1.4
③	0.9	0.3	0.4

编号	0.2 $m o l \cdot L^{- 1}$ $K I$ 溶液/ $m L$	0.01 $m o l \cdot L^{- 1}$ $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液/ $m L$	蒸馏水/ $m L$	0.4%的淀粉溶液/ $m L$	0.2 $m o l \cdot L^{- 1}$ ${(N H_{4})}_{2} S_{2} O_{8}$ 溶液/ $m L$	变色时间/s
1—1	2	0	2.7	0.1	0.2	立即
1—2	2	0.8	0.1	0.1	2	30

实验编号	${(N H_{4})}_{2} S_{2} O_{8}$ 溶液/ $m L$	$K I$ 溶液/ $m L$	0.05 $m o l \cdot L^{- 1}$ $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液/ $m L$	$K N O_{3}$ 溶液/ $m L$	${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ 溶液/ $m L$	0.2%淀粉溶液/ $m L$	$t / s$
2—1	10	10	3	0	0	1	$t_{1}$
2—2	10	5	3	$V_{1}$	$V_{3}$	1	$t_{2}$
2—3	10	2.5	3	$V_{2}$	$V_{4}$	1	$t_{3}$