陕西省咸阳市礼泉县2022-2023学年高二上学期中期学科素养评价化学试题

试卷更新日期：2022-12-07 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列措施有利于实现“碳达峰、碳中和”的是（）

A、石油裂化 B、可燃冰作燃料 C、燃煤脱硫 D、太阳能发电

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2. 中华传统文化蕴含着很多化学科学知识，下列说法错误的是（）

A、“烈火焚烧若等闲”涉及的反应在高温下自发进行 B、“水声冰下咽，沙路雪中平”未涉及化学变化 C、“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”描述的是可逆反应 D、“洪炉照破夜沉沉”中涉及的反应是放热反应

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3. 利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图1所示：
下列说法正确的是（）

A、过程中实现了光能转化为化学能 B、过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均吸收能量 C、反应 $2 H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{光照}} \\ 催化剂 \end{array} 2 H_{2} ↑ + O_{2} ↑$ 的能量变化如图2所示 D、氢气是不可再生能源

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4. 在2A(s)+B(g) $⇌$ 3C(g)+4D(g)反应中，表示该反应速率最慢的是（）

A、v(A)=1.5mol/(L·s) B、v(B)=0.05 mol/(L·s) C、v(C)=1.8mol/(L·min) D、v(D)=2.0mol/(L·min)

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5. 下列关于反应能量的说法正确的是（）

A、相同条件下， $C H_{4} (g) + 2 O_{2} (g) = C O_{2} (g) + 2 H_{2} O (l)$ $Δ H_{1}$ ； $C H_{4} (g) + 2 O_{2} (g) = C O_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$ $Δ H_{2}$ ，则 $Δ H_{1} < Δ H_{2}$ B、由C(石墨) $= C$ (金刚石) $Δ H = + 1.9$ kJ⋅mol $^{- 1}$ 可知：金刚石比石墨稳定 C、 $C_{2} H_{6} (g)$ 的燃烧热为1090 kJ⋅mol $^{- 1}$ ，则 $C_{2} H_{6} (g)$ 燃烧的热化学方程式可表示为 $C_{2} H_{6} (g) + \frac{7}{2} O_{2} (g) = 2 C O_{2} (g) + 3 H_{2} O (g)$ $Δ H = - 1090$ kJ⋅mol $^{- 1}$ D、已知 $H^{+} (a q) + O H^{-} (a q) = H_{2} O (l)$ $Δ H = - 57.3$ kJ⋅mol $^{- 1}$ ，则含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5 mol $H_{2} S O_{4}$ 的浓硫酸混合放出57.3 kJ的热量

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6. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是（）

A、由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B、将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C、实验(c)的设计存在缺陷 D、若用NaOH固体测定中和热，则测得中和热的 $Δ H$ 偏高

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7. 下列说法错误的是（）

A、能发生有效碰撞的分子叫活化分子 B、升温，活化分子百分数增大，反应速率增大 C、增大反应物浓度，活化分子百分数增大 D、催化剂能增大活化分子百分数，速率增大

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8. 设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、标准状况下，22.4 L $C C l_{4}$ 中含有的氯原子数目为 $4 N_{A}$ B、标准状况下，11.2 L $C l_{2}$ 与足量水反应，转移的电子数小于 $0.5 N_{A}$ C、0.1 mol $I_{2}$ 与0.1 mol $H_{2}$ 于密闭容器中充分反应后，其分子数小于 $0.2 N_{A}$ D、1 mol $N O_{2}$ 气体中所含分子数目为 $N_{A}$

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9. 反应Ⅰ： $2 S O_{2} (g) + O_{2} (g) ⇌ 2 S O_{3} (g)$ 的平衡常数为 $K_{1}$ ；反应Ⅱ： $S O_{3} (g) ⇌ S O_{2} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g)$ 的平衡常数为 $K_{2}$ ，则 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ 的关系为(平衡常数为同温度下的测定值)（）

A、 $K_{1} = \frac{1}{K_{2}^{2}}$ B、 $K_{1} = \frac{1}{2} K_{2}$ C、 $K_{1} = 2 K_{2}$ D、 $K_{1} = K_{2}$

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10. 2021年11月，我国报道了新的合成氨催化剂设计策略，该技术可实现温和条件下的氨催化合成。对于反应 $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ 2 N H_{3} (g)$ $Δ H = - 92.4$ kJ⋅mol $^{- 1}$ ，下列说法正确的是（）

A、高温条件有利于反应的自发进行 B、升高温度，反应的化学平衡常数K增大 C、增大压强， $N_{2}$ 的转化率减小 D、若反应放出92.4 kJ热量，则过程中有3 mol $H_{2} (g)$ 被氧化

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11. 已知1mol燃料完全燃烧的数据分别为：
燃料
一氧化碳
甲烷(CH₄)
异辛烷(C₈H₁₈)
乙醇(C₂H₆O)
△H(kJ/mol)
-283.0
-891.0
-5461.0
-1366.8
使用上述燃料，最能体现“低碳经济”理念的是（）

A、一氧化碳 B、甲烷 C、异辛烷 D、乙醇

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12. 某温度下，在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应： $3 A (g) + b B (g) ⇌ c C (g) + 2 D (s)$ ， 12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是（）

A、12 s时，B的转化率为40% B、0∼2 s内，D的平均反应速率为0.2 mol⋅L $^{- 1}$ ⋅s $^{- 1}$ C、化学计量系数之比 $b ： c = 1 ： 2$ ，且 $v (B) = 2 v (C)$ D、图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率

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13. 二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO₂(g)+3H₂(g) $⇌_{}^{}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H，一般认为通过如下步骤来实现：
①CO₂(g)+H₂(g) $⇌_{}^{}$ CO(g)+H₂O(g) △H₁
②CO(g)+2H₂(g) $⇌_{}^{}$ CH₃OH(g) △H₂
体系能量变化如图所示。下列有关说法错误的是（）

A、△H₁＞△H₂ B、步骤②反应△S＜0 C、二氧化碳加氢制甲醇的总反应速率取决于步骤① D、二氧化碳加氢制甲醇的总反应的平衡常数K= $\frac{c (C H_{3} O H)}{c (C O_{2}) \cdot c^{3} (H_{2})}$

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14. 下列有关化学反应速率和化学平衡影响的图象，其中图象和实验结论表达正确的是（）

A、a是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图象，正反应 $Δ H < 0$ B、II是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图象，Ⅰ是使用催化剂时的曲线 C、c是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图象 $($ 纵坐标为C的物质的量分数 $)$ ，压强 $p_{1 <} p_{2}$ D、d是在平衡体系的溶液中加入少量FeCl₃固体的化学反应速率随时间变化的图象

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15. 在2L的密闭容器中， $2 A (g) + B (g) ⇌_{}^{} 2 C (g) Δ H$ ，将2molA气体和1molB气体在反应器中反应，测定A的转化率与温度的关系如实线图所示(图中虚线表示相同条件下A的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是（）

A、反应 $2 A (g) + B (g) ⇌_{}^{} 2 C (g)$ 的 $Δ H > 0$ B、X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数 C、图中Y点v(正)>v(逆) D、图中Z点，增加B的浓度不能提高A的转化率

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16. 一种以黄铁矿(主要成分是 $F e S_{2}$ )为原料生产硫酸的简要流程图如下(图中标注的热量表示各阶段1 mol含硫物质完全反应时放出的热量。已知：催化氧化阶段的反应是可逆反应)：
下列说法错误的是（）

A、将黄铁矿粉碎可以加快煅烧的速率和提高原料的利用率 B、催化氧化阶段，加入合适的催化剂可以提高 $S O_{3}$ 的生产速率 C、 $2 S O_{2} (g) + O_{2} (g) + 2 H_{2} O (l) ⇌ 2 H_{2} S O_{4} (a q)$ $Δ H = - 456.6$ kJ⋅mol $^{- 1}$ D、生成1 mol $H_{2} S O_{4}$ ，上述流程放出的总热量为843.2 kJ

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二、填空题

17. 碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类生活中。已知25℃、100 kPa时：
Ⅰ.1mol葡萄糖[C₆H₁₂O₆(s)]完全燃烧生成 $C O_{2} (g)$ 和 $H_{2} O (l)$ ，放出2804 kJ热量。
Ⅱ. $C O (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) = C O_{2} (g)$ $Δ H = - 283$ kJ⋅mol $^{- 1}$ 。

(1)、25℃时， $C O_{2} (g)$ 与 $H_{2} O (l)$ 经光合作用生成葡萄糖[C₆H₁₂O₆(s)]和 $O_{2} (g)$ 的热化学方程式为。

(2)、25℃、100 kPa时，已知 $O = O$ 、 $C \underline{\underline{\leftarrow}} O$ (CO中的化学键)的键能分别为495 kJ⋅mol $^{- 1}$ 、799 kJ⋅mol $^{- 1}$ ， $C O_{2} (g)$ 分子中碳氧键的键能为kJ⋅mol $^{- 1}$ 。

(3)、如图是1 mol $N O_{2} (g)$ 和1 mol $C O (g)$ 反应生成1 mol $C O_{2} (g)$ 和1 mol $N O (g)$ 过程中的能量变化示意图。
①请写出该反应的热化学方程式。
②若在该反应体系中加入催化剂，对反应热(填“有”或“没有”)影响。

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18. 水煤气变换[ $C O (g) + H_{2} O (g) = C O_{2} (g) + H_{2} (g)$ ]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。

(1)、水煤气变换的 $Δ H$ 0(填“>”、“<”或“=”)。该历程中最大能垒(活化能) $E_{正} =$ eV。

(2)、水煤气中的CO和 $H_{2}$ 在高温下反应可生成甲烷。在体积为2 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO和5 mol $H_{2}$ ，一定温度下发生反应： $C O (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ C H_{4} (g) + H_{2} O (g)$ 。测得CO和 $H_{2}$ 的转化率随时间变化如图所示。
①从反应开始到6 min， $v (C O) =$ mol⋅L $^{- 1}$ ⋅min $^{- 1}$ ，6 min时， $α (H_{2}) =$ 。
②下列叙述中能说明上述反应达到化学平衡状态的是(填字母)。
a.容器中混合气体的密度保持不变
b.容器中混合气体的总压强保持不变
c.容器中 $C H_{4}$ 的体积分数保持不变
d.单位时间内每消耗1 mol CO，同时生成1 mol $C H_{4}$

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19. $C O_{2}$ 及CO在工业生产中具有重要作用。

(1)、CaO在自然界存在广泛，作为 $C O_{2}$ 的吸附剂具有极大的经济优势。
①273 K时， $C a O (s) + C O_{2} (g) = C a C O_{3} (g)$    $Δ H = - 178$ kJ⋅mol $^{- 1}$ ，已知 $Δ S = - 160.45$ J⋅mol $^{- 1}$ ⋅K $^{- 1}$ ，该温度下反应是否能够自发进行？(填“是”或“否”)。
②实验发现，干燥的二氧化碳和氧化钘几乎不反应，水可以作为该反应的催化剂，利用化学反应方程式解释水的催化机理：。

(2)、工业以 $C H_{3} O H$ 为原料合成 $C H_{3} O C H_{3}$ 的反应为 $2 C H_{3} O H (g) ⇌ C H_{3} O C H_{3} (g) + H_{2} O (g)$     $Δ H < 0$ 。在一定温度和压强下，以Si/Al混合物作为催化剂，向反应容器中匀速通入 $C H_{3} O H$ ，不同硅铝比(Ⅰ、Ⅱ)与生成 $C H_{3} O C H_{3}$ 的速率关系如图1所示。下列说法正确的是(填字母)。
a.合适的硅铝比为0.15
b.温度越低越有利于工业合成 $C H_{3} O C H_{3}$
c.0∼30 min内， $C H_{3} O C H_{3}$ 的产量：Ⅰ>Ⅱ
d.在原料气 $C H_{3} O H$ 中混入适量的惰性气体对 $C H_{3} O C H_{3}$ 的生成速率无影响

(3)、已知 $N O_{2} (g) + C O (g) ⇌ C O_{2} (g) + N O (g)$    $Δ H < 0$ 。
①相同时间测得 $N O_{2}$ 的转化率随反应温度变化情况如图2所示， $T_{0}$ 后 $N O_{2}$ 的转化率降低的可能原因是。
②在上图中画出并标注，其他条件不变，增大压强的情况下， $N O_{2}$ 的转化率随温度变化图。

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20. $S O_{2}$ 、 $N O_{x}$ 是空气的主要污染物，有效去除大气中的 $S O_{2}$ 、 $N O_{x}$ 可以保护大气环境。回答下列问题：

(1)、Ⅰ.二氧化硫在 $V_{2} O_{5}$ 作用下的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。
钒催化剂参与反应的能量变化如图1所示，请写出 $V O S O_{4} (s)$ 和 $V_{2} O_{4} (s)$ 反应生成 $V_{2} O_{5} (s)$ 与 $S O_{2} (g)$ 的热化学方程式：。

(2)、若当 $S O_{2}$ 、 $O_{2}$ 、 $N_{2}$ (不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时，在压强为0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa下， $S O_{2}$ 平衡转化率α随温度的变化如图2所示。反应在0.5 MPa、550℃时的 $α =$ ，判断的依据是。

(3)、若将物质的量之比为2：1的 $S O_{2} (g)$ 和 $O_{2} (g)$ 通入反应器发生反应 $2 S O_{2} (g) + O_{2} (g) ⇌ 2 S O_{3} (g)$ ，在恒温T、恒压p条件下进行反应。平衡时，若 $S O_{2}$ 转化率为α，则 $S O_{3}$ 的分压为，平衡常数 $K_{p} =$ (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

(4)、Ⅱ.一定温度下，在容积恒定为1 L的密闭容器中，加入0.30 mol NO与过量的金属Al，发生的反应存在如下平衡： $\frac{4}{3} A l (s) + 2 N O (g) ⇌ N_{2} (g) + \frac{2}{3} A l_{2} O_{3} (s)$ $Δ H < 0$ ，已知在此条件下NO与 $N_{2}$ 的消耗速率与各自的浓度有如下关系： $v (N O) = k_{1} \cdot c^{2} (N O)$ ， $v (N_{2}) = k_{2} \cdot c (N_{2})$ ，其中 $k_{1}$ 、 $k_{2}$ 表示速率常数。
在 $T_{1}$ 温度下， $k_{1} = 0.004$ L⋅mol $^{- 1}$ ⋅min $^{- 1}$ ， $k_{2} = 0.002$ L⋅mol $^{- 1}$ ⋅min $^{- 1}$ ，则该温度下反应的平衡常数的值为。

(5)、在T₂温度下，NO的物质的量随时间的变化曲线如图3，则 $T_{1}$ $T_{2}$ (填“>”、“=”或“>”)。

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21. 某同学利用铁与硫酸的反应，探究影响反应速率的因素(实验所用铁的质量相等且铁块的形状相同，硫酸均过量)，实验设计如表：
实验编号
硫酸浓度/(mol⋅L $^{- 1}$ )
硫酸体积/mL
铁的状态
温度/K
1
1.00
40
块状
293
2
2.00
40
块状
293
3
2.00
40
粉末
293
4
2.00
40
块状
313
回答下列问题：

(1)、若四组实验均以收集到448 mL(标准状况)氢气为标准，则上述实验中还需要测定的数据是∘

(2)、实验1和2是探究对该反应速率的影响；实验和是探究温度对该反应速率的影响。

(3)、根据实验测得在不同时间(t)产生氢气体积(V)的数据，绘制得到图甲，则曲线c对应的实验组别可能是。根据实验数据，该同学发现对于每一组实验，产生氢气的速率(v)随时间(t)变化情况如图乙所示，其中 $t_{1} ~ t_{2}$ 速率变化的主要原因是。

(4)、若上述实验所用硫酸体积均为250 mL，实验3进行2 min时收集到448 mL(标准状况)氢气，该时间段内 $v (H_{2} S O_{4}) =$ mol⋅L $^{- 1}$ ⋅min $^{- 1}$ (反应后溶液体积不变)。

(5)、如果实验4的反应太激烈，为了减缓反应速率而又不影响产生氢气的量，下列措施可行的是(填字母)。
a.加蒸馏水 b.减小压强 c.加 $C u S O_{4}$ 固体

(6)、进行实验3时，若将稀硫酸改为40 mL 4.0 mol⋅L $^{- 1}$ 盐酸(其他条件不变)，发现放出气泡的速率明显比硫酸快。你认为可能的原因是(忽略温度对反应速率的影响)。

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燃料	一氧化碳	甲烷(CH₄)	异辛烷(C₈H₁₈)	乙醇(C₂H₆O)
△H(kJ/mol)	-283.0	-891.0	-5461.0	-1366.8

实验编号	硫酸浓度/(mol⋅L $^{- 1}$ )	硫酸体积/mL	铁的状态	温度/K
1	1.00	40	块状	293
2	2.00	40	块状	293
3	2.00	40	粉末	293
4	2.00	40	块状	313