广东省深圳市龙岗区2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题

试卷更新日期：2023-12-05 类型：期中考试

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一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1. 下列反应中，反应物键能大于生成物键能的是（）

A、锌粒与稀盐酸反应 B、 $B a {(O H)}_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 与NH₄Cl反应 C、酸碱中和反应 D、甲烷在O₂中燃烧

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2. 下列热化学反应方程式书写正确的是（ $Δ H$ 的绝对值均正确）（）

A、 $C_{2} H_{5} O H (l) + 3 O_{2} (g) = 2 C O_{2} (g) + 3 H_{2} O (g)$ $Δ H = - 1367.0 k J / m o l$ （燃烧热） B、 $N a o H (a q) + H C l (a q) = N a C l (a q) + H_{2} O (1)$ $Δ H = + 57.3 k J / m o l$ （中和热） C、 $S (g) + O_{2} (g) = S O_{2} (g)$ $Δ H = - 296.8 k J / m o l$ （反应热） D、 $2 N O_{2} = O_{2} + 2 N O$ $Δ H = + 116.2 k J / m o l$ （反应热）

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3. 在5L的密闭容器中进行反应 $2 S O_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 S O_{3} (g)$ ， 10s后，SO₃的物质的量增加了0.3mol。下列叙述正确的是（）

A、 $v (O_{2}) = 0.015 m o l / (L \cdot s)$ B、 $v (S O_{2}) = 0.006 m o l / (L \cdot s)$ C、当容器内气体密度不再变化时，反应达到平衡 D、当容器内SO₃的消耗速率等于SO₂的生成速率，反应达到平衡

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4. 下列实验不能达到目的的是（）

A、图①：探究压强对化学平衡的影响 B、图②：探究温度对化学平衡的影响 C、图③：测定锌与稀硫酸反应的反应速率 D、图④：探究反应物的接触面积对反应速率的影响

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5. 在一定温度下，下列叙述不是可逆反应 $A (g) + 3 B (g) ⇌ 2 C (g) + 2 D (g)$ 达到平衡的标志的是（）
①C的生成速率与C的分解速率相等；
②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B；
③A、B、C的浓度不再变化；
④A、B、C的体积分数不再变化；
⑤混合气体的总压强不再变化；
⑥混合气体的物质的量不再变化；
⑦单位时间内消耗a mol A，同时生成3a mol B；
⑧A、B、C、D的分子数之比为1：3：2：2。

A、②⑧ B、②⑤⑧ C、①③④⑦ D、②⑤⑥⑧

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6. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是（）

A、工业上SO₂催化氧化为SO₃ ，采用常压而不是高压 B、由NO₂和N₂O₄组成的平衡体系： $2 N O_{2} (g) ⇌ N_{2} O_{4} (g)$ ，恒温缩小容积，气体颜色变深 C、 $N a (l) + K C l (l) ⇌ 2 N a C l (l) + K (g)$ ，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 D、500℃高温比室温更有利于合成氨的反应

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7. 已知反应① $C O (g) + C u O (s) ⇌ C O_{2} (g) + C u (s)$ 和反应② $H_{2} (g) + C u O (s) ⇌ C u (s) + H_{2} O (g)$ 在T℃时的平衡常数分别为K₁和K₂ ，该温度下反应③ $C O (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O_{2} (g) + H_{2} (g)$ 的平衡常数为K₃。则下列说法正确的是（）

A、反应①的平衡常数 $K_{1} = \frac{c (C O_{2}) \cdot c (C u)}{c (C O) \cdot c (C u O)}$ B、反应②中，增大氢气浓度，平衡时其体积分数增大 C、对于反应③，CO和H₂O的转化率一定相等 D、T℃时， $K_{3} = \frac{K_{1}}{K_{2}}$

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8. 下列各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是（）

A、 $C H_{3} C O O H ⇌ C H_{3} C O O^{-} + H^{+}$ B、 $F e C l_{3} + 3 K S C N ⇌ F e {(S C N)}_{3} + 3 K C l$ C、 $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ 2 N H_{3} (g)$ D、 $C H_{3} O C H_{3} (g) + 3 H_{2} O (g) ⇌ 6 H_{2} (g) + 2 C O_{2} (g) Δ H > 0$

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9. 已知： $2 S O_{2} (g) + O_{2} (g) ⇌ 2 S O_{3} (g) Δ H$ ，不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是能量（）

A、该反应达平衡时，升高温度，v（正）增大，v（逆）减小，平衡逆向移动 B、过程b使用了催化剂，使反应的 $Δ H$ 减小 C、由 $Δ G = Δ H - T Δ S$ 可知，该反应低温能自发进行 D、恒温恒容条件下通入氦气，可使单位体积内O₂的活化分子数增大

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10. 下列事实中一定能证明CH₃COOH是弱电解质的是（）
①用CH₃COOH溶液做导电实验，灯泡很暗
② $0.1 m o l \cdot L^{- 1} C H_{3} C O O H$ 溶液中 $c (H^{+}) < 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$
③往NaHCO₃溶液中滴加CH₃COOH溶液，产生大量气泡
④ $20 m L 0.2 m o l \cdot L^{- 1} C H_{3} C O O H$ 溶液恰好与 $20 m L 0.2 m o l \cdot L^{- 1} N a O H$ 溶液完全反应
⑤1 mL $c (H^{+}) = 0.01 m o l \cdot L^{- 1}$ 的CH₃COOH溶液稀释至1L， $c (H^{+}) > 1.0 \times 1 0^{5} m o l \cdot L^{- 1}$

A、②⑤ B、②③ C、①② D、③④

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二、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

11. 根据以下热化学方程式， $Δ H_{1}$ 和 $Δ H_{2}$ 的大小比较不正确的是（）

A、 $4 F e (s) + 3 O_{2} (g) = 2 F e_{2} O_{3} (s) Δ H_{1}$ ； $4 A l (s) + 3 O_{2} (g) = 2 A l_{2} O_{3} (s) Δ H_{2}$ ，则 $Δ H_{1} < Δ H_{2}$ B、 $2 H_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 H_{2} O (1) Δ H_{1}$ ； $2 H_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 H_{2} O (g) Δ H_{2}$ ，则 $Δ H_{1} < Δ H_{2}$ C、 $2 H_{2} S (g) + 3 O_{2} (g) = 2 S O_{2} (g) + 2 H_{2} O (l) Δ H_{1}$ ； $2 H_{2} S (g) + O_{2} (g) = 2 S (s) + 2 H_{2} O (l) Δ H_{2}$ ，则 $Δ H_{1} < Δ H_{2}$ D、 $B r_{2} (g) + H_{2} (g) = 2 H B r (g) Δ H_{1}$ ； $B r_{2} (l) + H_{2} (g) = 2 H B r (g) Δ H_{2}$ ，则 $Δ H_{1} < Δ H_{2}$

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12. 标准状况下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知 $O_{2} (g)$ 和 $C l_{2} (g)$ 的相对能量为0]，下列说法错误的是（）

A、 $E_{6} - E_{3} = E_{5} - E_{2}$ B、相同条件下，O₃的平衡转化率：历程Ⅱ＞历程Ⅰ C、可计算Cl—Cl键能为 $2 (E_{2} - E_{3}) k J \cdot m o l^{- 1}$ D、历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：
$C l O (g) + O (g) = O_{2} (g) + C l (g) Δ H = (E_{5} - E_{4}) k J \cdot m o l^{- 1}$

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13. 温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl₅ ，反应 $P C l_{5} (g) = P C l_{3} (g) + C l_{2} (g)$ 经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
t/s
0
50
150
250
350
$n (P C l_{3}) / m o l$
0
0.16
0.19
0.20
0.20
下列说法正确的是（）

A、反应在前50s的平均速率 $v (P C l_{3}) = 0.0032 m o l \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}$ B、保持其他条件不变，升高温度，平衡时 $c (P C l_{3}) = 0.11 m o l \cdot L^{- 1}$ ，则反应的 $Δ H < 0$ C、相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl₅、0.20 mol PCl₃和0.20 mol Cl₂ ，反应达到平衡前v（正）＞v（逆） D、相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl₃和2.0 mol Cl₂ ，达到平衡时，PCl₃的转化率小于80%

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14. 某温度下，HNO₂和CH₃COOH的电离常数分别为： $5.0 \times 1 0^{- 4}$ 和 $1.7 \times 1 0^{- 5}$ 。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是（）

A、曲线Ⅰ代表HNO₂溶液 B、两种溶液中加入足量镁条充分反应后，产生氢气体积相同 C、溶液中溶质的电离程度：c点＞d点 D、溶液的导电能力：b点＞c点＞d点

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15. “千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究 ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ 的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得 $Δ H_{4} / (k J \cdot m o l^{- 1})$ 为（）

A、+533 B、+686 C、+838 D、+1143

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16. 部分弱电解质的电离常数如下表：
弱电解质
HCOOH
HCN
H₂CO₃
电离常数（25℃）
$K_{a} = 1.8 \times 1 0^{- 4}$
$K_{a} = 4.9 \times 1 0^{- 10}$
$\begin{array}{l} {K_{a}}_{1} = 4.3 \times 1 0^{- 7} \\ {K_{a}}_{2} = 5.6 \times 1 0^{- 11} \end{array}$
下列说法错误的是（）

A、根据电离常数，可判断酸性HCOOH＞H₂CO₃＞HCN B、可能发生反应 $2 C N^{-} + H_{2} O + C O_{2} = 2 H C N + C O_{3}^{2 -}$ C、0.1 mol/L HCN溶液中存在平衡： $H C N ⇌ H^{+} + C N^{-}$ ，加水可使溶液中 $\frac{c (C N^{-})}{c (H C N)}$ 变大 D、25℃时，反应 $H C O O H + C N^{-} ⇌ H C N + H C O O^{-}$ 的化学平衡常数约为 $3.67 \times 1 0^{5}$

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三、非选择题：本题共4小题，共56分。

17. 食醋是烹饪美食的调味品，有效成分主要为醋酸（CH₃COOH也可用HAc表示）。CH₃COOH的应用与其电离平衡密切相关。

(1)、某小组研究25℃下CH₃COOH电离平衡的影响因素。
提出假设：稀释CH₃COOH溶液或改变 $C H_{3} C O O^{-}$ 浓度，HAc电离平衡会发生移动。
设计方案并完成实验：
用浓度均为 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的CH₃COOH和CH₃COONa溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液；测定 $c (H^{+})$ ，记录数据（表格中CH₃COOH和CH₃COONa分别用HAc和NaAc表示）。
序号
$V (H A c) / m L$
$V (N a A c) / m L$
$V (H_{2} O) / m L$
$n (N a A c) ： n (H A c)$
$c (H^{+}) / m o l \cdot L^{- 1}$
Ⅰ
40.00
/
/
0
$1 0^{- 2.86}$
Ⅱ
4.00
/
36.00
0
$1 0^{- 3.36}$
…
Ⅶ
4.00
a
33.00
3：4
$1 0^{- 4.53}$
Ⅷ
4.00
4.00
b
1：1
$1 0^{- 4.65}$
①根据表中信息，补充数据：a＝， b＝。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知，稀释CH₃COOH溶液，电离平衡（填“正”或“逆”）向移动。
③由实验Ⅱ-Ⅷ可知，增大 $C H_{3} C O O^{-}$ 浓度，CH₃COOH电离平衡逆向移动。
实验结论假设成立。

(2)、下列方法中可以使 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的CH₃COOH电离程度增大的是____（填字母）。

A、加入少量 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的稀盐酸 B、加热该CH₃COOH溶液 C、加入少量冰醋酸 D、加水稀释至 $0.01 m o l \cdot L^{- 1}$ E、加入少量氯化钠晶体 F、加入少量 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的NaOH溶液

(3)、某化学实验小组欲测定反应 $C H_{3} C O O H (a q) ⇌ C H_{3} C O O^{-} (a q) + H^{+} (a q)$ 的热效应，设计如下实验。
实验装置：
室温/℃
20.0
20.0
20.0
ΔT/℃
0.70
0.69
0.71
实验步骤：
在装有温度计和仪器X的烧杯中先加入已恒定为室温的0.1 mol⋅L^-¹NaOH溶液100mL，使用仪器X搅拌，待温度计数字稳定读数后，迅速加入0.1 mol⋅L^-¹CH₃COOH溶液100mL。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度，计算出溶液上升的温度ΔT。重复上述操作3次，记录实验数据如上表所示：
已知：反应Ⅰ． $C H_{3} C O O H (a q) + O H^{-} (a q) = C H_{3} C O O^{-} (a q) + H_{2} O (1) Δ H_{1}$
反应Ⅱ． $H^{+} (a q) + O H^{-} (a q) = H_{2} O (1) Δ H_{2}$
本实验条件下，混合溶液的密度和比热容分别按照1 g/mL和 $4.05 \times 1 0^{3} J \cdot k g^{- 1} \cdot ℃^{- 1}$ 进行计算。
回答下列问题：
①本实验重复进行三次的目的为。
②由题给数据计算可知反应Ⅰ的 $Δ H_{1} =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。
③反应 $C H_{3} C O O H (a q) ⇌ C H_{3} C O O^{-} (a q) + H^{+} (a q)$ 的热效应 $Δ H =$ （用符号ΔH₁和ΔH₂表示） $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

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18. 重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）又名红矾钾，是化学实验室中的一种重要分析试剂，在工业上用途广泛。已知K₂Cr₂O₇溶液中存在平衡： $C r_{2} O_{7}^{2 -} (橙色) + H_{2} O ⇌ 2 C r O_{4}^{2 -} (黄色) + 2 H^{+}$
请回答下列问题：

(1)、K₂Cr₂O₇溶液中反应 $C r_{2} O_{7}^{2 -} + H_{2} O ⇌ 2 C r O_{4}^{2 -} + 2 H^{+}$ 平衡常数的表达式为 $K =$ 。

(2)、复分解法制备重铬酸钾
以Na₂CrO₄溶液为原料，步骤如下：
①先向Na₂CrO₄溶液中加入酸调节溶液pH，其目的是。
②再向①的溶液中加入适量KCl，搅拌溶解、蒸发浓缩、冷却结晶，抽滤得到K₂Cr₂O₇粗产品。则相同温度时的溶解度：Na₂Cr₂O₇K₂Cr₂O₇（填“＞”“＜”或“＝”）。

(3)、K₂Cr₂O₇溶液中存在的平衡又可分解为以下两步：
（ⅰ） $C r_{2} O_{7}^{2 -} (a q) + H_{2} O (l) ⇌ 2 H C r O_{4}^{-} (a q) K_{1}$
（ⅱ） $H C r O_{4}^{-} (a q) ⇌ C r O_{4}^{2 -} (a q) + H^{+} (a q) K_{2}$
①下列有关K₂Cr₂O₇溶液的说法正确的有。
A．加入少量硫酸，溶液颜色由橙色向黄色转变
B．加入少量水稀释，溶液中离子总数增加
C．加入少量NaOH溶液，反应（ⅰ）的平衡逆向移动
D．加入少量K₂Cr₂O₇固体，平衡时 $c^{2} (H C r O_{4}^{-})$ 与 $c (C r_{2} O_{7}^{2 -})$ 的比值保持不变
②在0.10 mol⋅L^-¹K₂Cr₂O₇溶液中设 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 、 $H C r O_{4}^{-}$ 、 $C r O_{4}^{2 -}$ 的平衡浓度分别为x、y、z mol·L^-¹ ，则x、y、z之间的关系式为＝0.10。
③已知在稀溶液中，一种物质对光的吸收程度（A）与其所吸收光的波长（λ）有关；在一定波长范围内，最大A对应的波长（ $λ_{m a x}$ ）取决于物质的结构特征；浓度越高，A越大。混合溶液在某一波长的A是各组分吸收程度之和。为研究对反应（ⅰ）和（ⅱ）平衡的影响，配制浓度相同、pH不同的K₂Cr₂O₇稀溶液，测得其A随λ的变化曲线如右上图所示，波长λ₁、λ₂和λ₃中，与 $C r O_{4}^{2 -}$ 的 $λ_{m a x}$ 最接近的是；溶液pH从a变到b的过程中， $\frac{c (H^{+}) \cdot c^{2} (C r O_{4}^{2 -})}{c (C r_{2} O_{7}^{2 -})}$ 的值（填“增大”“减小”或“不变”）。

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19. 已知 $2 N O_{2} (g) = N_{2} O_{4} (g) Δ H = - 52.7 k J \cdot m o l^{- 1}$ ，常温下N₂O₄为无色气体。

(1)、某课外活动小组为了探究压强对化学平衡的影响，设计了相关实验，请根据所学知识预测实验结果：
在容积为30cm³针筒中抽入10cm³的NO₂气体，将针筒前端封闭，静置一段时间至气体颜色不变。将针筒活塞拉至20cm³处，此时气体的颜色（填“变深”、“变浅”或“不变”），一段时间后气体颜色（填“变深”、“变浅”或“不变”），但仍比拉动活塞之前针筒内气体的颜色（填“深”或“浅”）。在此过程中，该反应的化学平衡常数（填“增大”、“减小”或“不变”），混合气体中NO₂的百分含量（填“增大”、“减小”或“不变”）。

(2)、利用现代手持技术传感器可以探究压强对该平衡的影响。
在恒定温度和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的NO₂气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t₁、t₂时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。
①有关该过程说法正确的是。
a．E、H两点对应的NO₂的体积分数较大的为E点
b．B向里快速推注射器活塞，E向外快速拉注射器活塞
c．B、C、D三点正反应速率最大的是B点
d．C点时体系的颜色比D点深
②反应至B点时NO₂的转化率为。
③图像中C、E两点气体平均摩尔质量较大的点为（填代号）。

(3)、某温度下，在体积恒为1 L的密闭容器内，起始时只加入1 mol NO₂ ，达到平衡时其转化率为75%，则该温度下反应 $2 N O_{2} (g) = N_{2} O_{4} (g)$ 的平衡常数 $K =$ L⋅mol^-¹。

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20. 自从1909年化学家哈伯研究出合成氨的方法以来，氮的化合物在生产生活中有着广泛应用，与此有关的研究已经获得三次诺贝尔化学奖。目前气态含氮化合物及相关转化仍然是科学家研究的热门问题。请回答下列问题：

(1)、①合成氨的原料气H₂可以通过天然气和二氧化碳转化制备，已知CH₄、H₂和CO的燃烧热（ΔH）分别为 $- 890.3 k J \cdot m o l^{- 1}$ ， $- 285.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ ， $- 283.0 k J \cdot m o l^{- 1}$ 则通过天然气和二氧化碳转化制备H₂的热化学反应方程式为。
②673K时，合成氨反应机理中各步反应的能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。
图中决速步骤的反应方程式为。

(2)、用NH₃催化还原NO，可以消除氮氧化物的污染。已知：
① $4 N H_{3} (g) + 3 O_{2} (g) = 2 N_{2} (g) + 6 H_{2} Q (g) Δ H = - a k J \cdot m o l^{- 1}$
② $N_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 N O (g) Δ H = - b k J \cdot m o l^{- 1}$
写出NH₃还原NO至N₂和水蒸气的热化学方程式。

(3)、活性炭还原法是消除氮氧化物污染的有效方法，其原理为：
$2 C (s) + 2 N O_{2} (g) ⇌ N_{2} (g) + 2 C O_{2} (g) Δ H$ 。已知该反应的正、逆反应速率方程分别为 $v_{正} = k_{正} \cdot p^{2} (N O_{2})$ 、 $v_{逆} = k_{逆} \cdot p (N_{2}) \cdot p^{2} (C O_{2})$ ，其中 $k_{正}$ 、 $k_{逆}$ 分别为正、逆反应速率常数，变化曲线如左下图所示，则该反应的反应热 $Δ H =$ O（填“＞”、“＜”或“＝”），写出推理过程

(4)、一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中加入 $4 m o l C O (g)$ 和 $4 m o l N_{2} O (g)$ 发生反应 $C O (g) + N_{2} O (g) ⇌ C O_{2} (g) + N_{2} (g)$ ，测得 $C O (g)$ 和 $C O_{2} (g)$ 的物质的量随时间的变化如右上图所示：
①在A点时，N₂O的生成速率N₂的生成速率（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②若平衡时总压强为p kPa，用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数 $K_{p} =$ （平衡分压＝总压×物质的量分数）。

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弱电解质	HCOOH	HCN	H₂CO₃
电离常数（25℃）	$K_{a} = 1.8 \times 1 0^{- 4}$	$K_{a} = 4.9 \times 1 0^{- 10}$	$\begin{array}{l} {K_{a}}_{1} = 4.3 \times 1 0^{- 7} \\ {K_{a}}_{2} = 5.6 \times 1 0^{- 11} \end{array}$

序号	$V (H A c) / m L$	$V (N a A c) / m L$	$V (H_{2} O) / m L$	$n (N a A c) ： n (H A c)$	$c (H^{+}) / m o l \cdot L^{- 1}$
Ⅰ	40.00	/	/	0	$1 0^{- 2.86}$
Ⅱ	4.00	/	36.00	0	$1 0^{- 3.36}$
…
Ⅶ	4.00	a	33.00	3：4	$1 0^{- 4.53}$
Ⅷ	4.00	4.00	b	1：1	$1 0^{- 4.65}$

t/s	0	50	150	250	350
$n (P C l_{3}) / m o l$	0	0.16	0.19	0.20	0.20

室温/℃	20.0	20.0	20.0
ΔT/℃	0.70	0.69	0.71