福建省福州市仓山区2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题

试卷更新日期：2024-01-17 类型：期中考试

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一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，本题包括15小题，每小题3分，共45分）

1. 下列我国科技成果所涉及物质的应用中，发生的不是化学变化的是（）


A．甲醇低温所制氢气用于新能源汽车	B．氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料	C．偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料	D．开采可燃冰，将其作为能源使用

A、A B、B C、C D、D

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2. 研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述错误的是（）

A、加快了反应的速率 B、降低了反应的活化能 C、改变了反应的历程 D、增大了反应的平衡常数

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3. 下列叙述正确的是（）

A、 $C O (g)$ 的燃烧热 $Δ H = - 283.0 k J / m o l$ ，则 $2 C O_{2} (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 C O (g) + O_{2} (g)$ 反应的 $Δ H = + 2 \times 283.0 k J / m o l$ B、HCl和NaOH反应的中和热为 $Δ H = - 57.3 k J / m o l$ ，则 $H_{2} S O_{4}$ 和 $C a {(O H)}_{2}$ 反应的中和热为 $Δ H = 2 \times (- 57.3) k J / m o l$ C、用等体积的 $0.50 m o l \cdot L^{- 1}$ 盐酸、 $0.55 m o l \cdot L^{- 1} N a O H$ 溶液进行中和热测定的实验，会使测得的中和热偏大 D、一定条件下，将 $0.5 m o l N_{2} (g)$ 和 $1.5 m o l H_{2} (g)$ 置于密闭容器中充分反应生成 $N H_{3} (g)$ 放热19.3kJ，其热化学方程式为 $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ 2 N H_{3} (g)$ 　 $Δ H = - 38.6 k J \cdot m o l^{- 1}$

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4. Ni可活化 $C_{2} H_{6}$ 制得 $C H_{4}$ ，其反应历程如图所示：
下列关于活化历程的说法正确的是（）

A、总反应的 $Δ H > 0$ B、Ni是该反应的催化剂，参与反应的过程 C、总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定 D、该反应过程中分别有碳氢键、碳碳键的断裂和形成

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5. 工业上制取浓硝酸涉及下列反应：
② $2 N O_{2} (g) ⇌ N_{2} O_{4} (l)$
① $2 N O (g) + O_{2} (g) ⇌ 2 N O_{2} (g)$
③ $2 N_{2} O_{4} (l) + O_{2} (g) + 2 H_{2} O (l) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 4 H N O_{3} (a q)$
下列有关工业制取浓硝酸反应的说法不正确的是（）

A、反应①达到平衡时 $2 v_{正} (O_{2}) = v_{逆} (N O)$ B、使用高效催化剂能提高反应①中NO的平衡转化率 C、反应②在一定温度下能自发进行，则正反应为放热反应 D、标准状况下，反应③中每消耗 $22.4 L O_{2}$ ，转移电子的数目约为 $4 \times 6.02 \times 1 0^{23}$

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6. 下列不能用勒夏特列原理解释的是（）

A、 $H_{2}$ 、 $I_{2} (g)$ 、HI组成的平衡体系加压后颜色变深 B、红棕色的 $N O_{2}$ 加压后颜色先变深后变浅 C、合成氨工业中使用高压以提高氨的产量 D、黄绿色的氯水光照后颜色变浅

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7. 参照反应 $B r + H_{2} \overset{}{\to} H B r + H$ 的能量随反应历程变化的示意图，下列叙述中正确的是（）

A、正反应为吸热反应 B、该反应的 $Δ H = + 117 k J \cdot m o l^{- 1}$ C、反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 D、图中可以看出，HBr的能量一定高于 $H_{2}$ 的能量

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8. 利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收 $S O_{2}$ ，并用阴极排出的溶液吸收 $N O_{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、b为直流电源的正极 B、将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜电极反应式不变 C、电解时， $H^{+}$ 由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室 D、阳极的电极反应式为 $S O_{2} + 2 H_{2} O - 2 e^{-} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} S O_{4}^{2 -} + 4 H^{+}$

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9. 反应 $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ 2 N H_{3} (g)$ 　 $Δ H < 0$ 达平衡状态后，改变某一条件，下列图像与条件变化一致的是（）

A、升高温度 B、增大 $N_{2}$ 浓度 C、改变压强 D、加入催化剂

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10. 在密闭容器中的一定量混合气体发生反应： $x A (g) + y B (g) ⇌ z C (g)$ ，平衡时测得C的浓度为0.50mol/L。保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，再达到平衡时，测得C的浓度变为0.90mol/L。下列有关判断不正确的是（）

A、B的体积分数增大了 B、A的转化率降低了 C、平衡向正反应方向移动 D、 $x + y < z$

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11. 科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如图所示，用CuSi合金作硅源，在950℃利用三层液熔盐进行电解精炼，下列说法正确的是（）

A、X与电源的正极相连 B、电子由液态CuSi合金流出 C、电子能够在三层液熔盐间自由流动 D、在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化， $S i^{4 +}$ 优先于 $C u^{2 +}$ 被还原

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12. 下列对于化学反应方向说法正确的是（）

A、一定温度下，反应 $2 N a C l (s) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 N a (s) + C l_{2} (g)$ 的 $Δ H < 0$ ， $Δ S > 0$ B、反应 $2 H_{2} O (l) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 H_{2} (g) + O_{2} (g)$ 　 $Δ H > 0$ ，则该反应在低温下能自发进行 C、常温下反应 $2 N a_{2} S O_{3} (s) + O_{2} (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 N a_{2} S O_{4} (s)$ 能自发进行，则 $Δ H < 0$ D、反应 $2 M g (s) + C O_{2} (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} C (s) + 2 M g O (s)$ 在一定条件下能自发进行，则该反应的 $Δ H > 0$ 合金

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13. 某种碱性氢氧燃料电池的的正极反应式为： $O_{2} + 4 e^{-} + 2 H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 4 O H^{-}$ 。下列有关该电池的叙述正确的是（）

A、负极上发生的反应为 $H_{2} - 2 e^{-} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 H^{+}$ B、工作时，电解质溶液中的 $O H^{-}$ 向正极移动 C、工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量浓度减小 D、若电池在工作过程中有0.4mol电子转移，则正极消耗 $2.24 L O_{2}$

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14. 在容积固定为1.00L的密闭容器中，通入一定量的 $N_{2} O_{4}$ ，发生反应 $N_{2} O_{4} (g) ⇌ 2 N O_{2} (g)$ 　 $Δ H > 0$ ， 100℃时体系中各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是（）

A、 $t_{0}$ 时刻反应已经达到平衡状态 B、100℃时，反应的平衡常数K为0.36 C、待容器中混合气体的密度不变时，说明反应达到平衡状态 D、100℃时，在0~60s时段反应的平均反应速率 $v (N_{2} O_{4}) = 0.010 m o l \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}$

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15. 执法交警最常用的一种酒精检测仪的工作原理示意图如图所示，其反应原理为： $C H_{3} C H_{2} O H + O_{2} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} C H_{3} C O O H + H_{2} O$ ，被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流，该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。下列说法正确的是（）

A、呼出气体中酒精含量越高，微处理器中通过的电流越小 B、电解质溶液中的 $H^{+}$ 移向a电极 C、b为正极，电极反应式为 $O_{2} + 2 H_{2} O + 4 e^{-} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 4 O H^{-}$ D、a极上的电极反应式为 $C H_{3} C H_{2} O H + H_{2} O - 4 e^{-} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} C H_{3} C O O H + 4 H^{+}$

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二、非选择题

16. 某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物 $P M 2.5$ （直径小于等于 $2.5 μ m$ 的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等因此，对 $P M 2.5$ 、 $S O_{2}$ 、 $N O_{x}$ 等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题：

(1)、为减少 $S O_{2}$ 的排放，常采取的措施如下：将煤转化为清洁气体燃料。
已知： $H_{2} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} H_{2} O (g)$ 　 $Δ H = - 241.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ ；
$C (s) + \frac{1}{2} O_{2} (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} C O (g)$ 　 $Δ H = - 110.5 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：。

(2)、汽车尾气的转化：
①NO在催化条件下分解，反应在恒温密闭容器中下进行： $2 N O (g) ⇌ N_{2} (g) + O_{2} (g)$ 　 $Δ H = - 180.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ ；某温度下，NO平衡转化率为10.0%，该温度下的平衡常数为，若某时刻 $n (N O)$ 、 $n (N_{2})$ 、 $n (O_{2})$ 分别为2.0mol、1.0mol、0.50mol，此时反应（填序号）。
a．向逆反应方向进行
b．向正反应方向进行
c．达到平衡状态
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO： $2 C O (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 C (s) + O_{2} (g)$ 。已知该反应的 $Δ H > 0$ ，简述该设想能否实现的依据：。

(3)、清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减小污染解决雾霾问题，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池，一定条件下用CO和 $H_{2}$ 合成 $C H_{3} O H$ ： $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g)$ 　 $Δ H = - 99 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。
向体积为2L的密闭容器中充入2molCO和 $4 m o l H_{2}$ ，测得不同条件下容器内的压强（P：kPa）随时间（min）的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：
①Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是；
②若反应Ⅰ的温度（ $T_{1}$ ），反应Ⅲ的温度（ $T_{3}$ ），则 $T_{1}$ $T_{3}$ （填“小于”、“大于”或“等于”），简要说明判断依据：。

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17. 电池的种类繁多，应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。

(1)、 $M g - A g C l$ 电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池总反应为 $2 A g C l + M g \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} M g^{2 +} + 2 A g + 2 C l^{-}$ ，则负极材料为，正极反应式为。

(2)、浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成 $0.1 m o l H_{2}$ 时， $m o l L i^{+}$ 移向（填“X”或“Y”）极。

(3)、微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水（以含 $C H_{3} C O O^{-}$ 的溶液为例）。隔膜1为（填“阴”或“阳”）离子交换膜，负极的电极反应式为，当电路中转移0.2mol电子时，模拟海水理论上除盐g。

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18. 为实现我国承诺的“碳达峰、碳中和”目标，中国科学院提出了“液态阳光”方案，即将工业生产过程中排放的二氧化碳转化为甲醇，其中反应之一是： $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g)$ 　 $Δ H$ 。回答下列问题：

(1)、该反应的能量变化如图所示，反应的 $Δ H =$ ，曲线（填“a”或“b”）表示使用了催化剂。

(2)、下列措施既能加快反应速率，又能提高CO转化率的是____；

A、升高温度 B、增大压强 C、降低温度 D、增加 $H_{2}$ 投料量

(3)、相同温度下，若已知：
①反应 $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g) + H_{2} O$ 的平衡常数为 $K_{1}$ ；
②反应 $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O$ 的平衡常数为 $K_{2}$ ；
则：反应 $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g)$ 的化学平衡常数 $K =$ （用含 $K_{1}$ 和 $K_{2}$ 的代数式表示）。

(4)、在恒温恒容密闭容器中按 $n (H_{2}) / n (C O) = 2$ 加入反应起始物
Ⅰ．下列描述不能说明反应达到平衡状态的是。
A．容器内压强不再变化 B．氢气的转化率达到最大值
C．容器内CO与 $H_{2}$ 的浓度相等 D．容器内CO的体积分数不再变化
Ⅱ．若CO的平衡转化率[ $α (C O)$ ]随温度的变化曲线如图Ⅱ所示，R、S两点平衡常数大小： $K_{p} (R)$ $K_{p} (S)$ （填“>”、“=”或“<”）。 $T_{1}$ 温度下，测得起始压强 $P_{0} = 102 k P a$ ，达平衡时 $P (C H_{3} O H) =$ $k P a$ 。

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19. 请回答下列问题：

(1)、高铁酸钾（ $K_{2} F e O_{4}$ ）不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1所示是高铁电池的模拟实验装置。
图1 图2
①该电池放电时正极反应式为。
②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向（填“左”或“右”）移动；
③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有。

(2)、铜是人类最早使用的金属，它与人类生产、生活关系密切，请运用所学知识解释下列与铜有关的化学现象。
甲乙
①如图甲，在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生电化学腐蚀，Cu发生（填“氧化”或“还原”）反应，写出正极的电极反应式：。
②如图乙，将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，铜丝变黑色，然后将红热的铜丝插入 $N H_{4} C l$ 固体中，过一会取出，发现插入部分黑色变为光亮的红色，查阅资料可知，该过程有 $N_{2}$ 生成，写出由黑色变为光亮红色过程中反应的化学方程式：。

(3)、一定温度下，反应 $H_{2} + C l_{2} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 H C l$ 中的某一基元反应为 $H_{2} + C l \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} H C l + H$ ，其能量变化如图所示。 $H \cdot \cdot \cdot H \cdot \cdot \cdot C l$ 表示反应物分子旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过渡态。
该基元反应的活化能为kJ/mol， $Δ H$ 为kJ/mol。

(4)、键能也可以用于估算化学反应的反应热（ $Δ H$ ）。下表是部分化学键的键能数据：
化学键
$P - P$
$P - O$
$O = O$
$P = O$
键能/（kJ/mol）
172
335
498
X
已知白磷的标准燃烧热为-2378kJ/mol，白磷的结构为正四面体，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中 $X =$ 。

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化学键	$P - P$	$P - O$	$O = O$	$P = O$
键能/（kJ/mol）	172	335	498	X