广东省深圳市实验学校高中部2023-2024学年高二上学期第一阶段考试化学试题

试卷更新日期：2023-11-17 类型：月考试卷

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一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4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。

1. 根据能量变化示意图得出的结论正确的是（）

A、1 mol C(s)比1 mol CO₂(g)所含有的能量高393.5kJ B、2C(s)＋O₂(g)=2CO(g)　ΔH= -110.5kJ/mol C、CO₂(g)=CO(g)＋ $\frac{1}{2}$ O₂(g)　ΔH= +283.0 kJ/mol D、一氧化碳的燃烧热为283.0 kJ

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2. 一定温度下，在1L的密闭容器中发生反应： $x A (g) + B (g) ⇌ 2 C (g)$ ， A、C的物质的量随时间变化的关系如图。下列有关说法不正确的是（）

A、反应进行到1min时，速率v_A= v_C B、1min时速率v_A，正大于2min时v_A，逆 C、1min内用物质B表示的平均反应速率为 $0.15 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ D、2min时，压缩容器至0.5L，正逆反应速率均增大

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3. 二维锑片 (Sb)是一种新型的CO₂电化学还原催化剂。酸性条件下人工固碳装置中CO₂气体在Sb表面发生三种催化竞争反应，其反应历程如下图所示(*表示吸附态中间体)。下列说法不正确的是（）

A、生成HCOOH的速率最快 B、生成CO吸收的能量最多 C、Sb电极表面生成HCOOH的反应为： $* C O_{2} + 2 * H^{+} + 2 e^{-} = H C O O H$ D、三种催化反应均为氧化还原反应

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4. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，下列反应是目前大规模制取氢气的方法之一。CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g) ΔH= -41.2kJ/mol，恒温恒容时，下列措施可以同时提高反应速率和H₂O的转化率的是（）

A、通入水蒸气 B、分离出二氧化碳 C、降温 D、通入一氧化碳

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5. 一定条件下，在体积为2L的密闭容器中，充入 $2 m o l C O_{2}$ 和 $6 m o l H_{2}$ ，发生反应： $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) \overset{}{⇌} C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g)$ 。能说明该反应达到平衡状态的是（）

A、反应中 $C O_{2}$ 与 $C H_{3} O H$ 的物质的量浓度相等时 B、单位时间内每消耗 $3 m o l H_{2}$ ，同时生成 $1 m o l H_{2} O$ C、单位时间内每消耗 $3 m o l H_{2}$ ，同时消耗 $1 m o l H_{2} O$ D、混合气体的密度保持不变

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6. 下列各反应达到平衡后改变条件，叙述正确的是（）

A、N₂+3H₂⇌ 2NH₃ ，保持压强不变，充入O₂ ，平衡向左移动 B、 $H_{2} (g) + I_{2} (g) ⇌ 2 H I (g) Δ H < 0$ ，增大压强，体系颜色不变 C、 $2 C (s) + O_{2} (g) ⇌ 2 C O (g)$ ，加入碳，平衡正移 D、 $2 N O_{2} (g) (红棕色) ⇌ N_{2} O_{4} (g) (无色)$ ∆H<0，升温，体系颜色变浅

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7. 下列与化学反应进行方向有关的叙述中不正确的是（）

A、体系的熵增越大，焓变越小，化学反应速率越快 B、绝热体系、孤立体系的化学反应都是熵增的过程 C、 $2 C (s) + O_{2} (g) ⇌ 2 C O (g)$ ΔH<0，该反应在任何温度下均可自发进行 D、能量越低，混乱度越大，体系越稳定

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8. 近日，华中科技大学某课题组开发了一种可充电锌-空气/碘化物混合电池，该电池的放电过程如图所示：
下列叙述不正确的是（）

A、放电时，电极B发生氧化反应 B、充电时，电极A接直流电源的负极 C、放电时，Zn²⁺向电极A迁移 D、充电时，阳极发生的电极反应之一为 $I^{-} - 6 e^{-} + 6 O H^{-} = I O_{3}^{-} + 3 H_{2} O$

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9. 设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、等浓度HA和HB溶液，测得导电性为HA>HB，则HA为强酸，HB为弱酸 B、某醋酸溶液的 $p H = a$ ，将此溶液稀释100倍后，溶液的 $p H = b$ ，则 $a > b - 2$ C、液态HCl可以完全电离，所以HCl是强电解质 D、0.1 mol/L NH₃·H₂O水溶液中NH₄⁺数目小于0.1N_A

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10. 丙烯酸 $(C H_{2} = C H C O O H)$ 和硫氰酸 $(H S C N)$ 是两种一元酸且 $K_{a} (H S C N) > K_{a} (C H_{2} = C H C O O H)$ 。室温下， $p H$ 为3的两种酸溶液加水稀释，溶液 $p H$ 变化如图所示。下列叙述正确的是（）

A、 $L_{1}$ 曲线代表硫氰酸溶液 $p H$ 与 $V (H_{2} O)$ 关系 B、a点和b点溶液水的电离程度相同 C、加水稀释过程中 $c {(H^{+})}_{水} \cdot c {(O H^{-})}_{水}$ 不变 D、加水无限稀释可以使a点移至c点

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11. 某温度下，向2L的恒容密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应推断不正确的是（）

A、该反应的化学方程式为 $3 B (g) + 4 C (g) ⇌ 6 A (g) + 2 D (g)$ B、若体系压强不变，则可以判断反应已经达到平衡 C、平衡时，再通入少量A气体，反应速率加快 D、平衡时，再向容器中通入Ar，则平衡向生成B方向移动

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12. 我国科研团队提出一种新型阴离子电极材料— $C u_{3} {(P O_{4})}_{2}$ 的水系双离子电池，该电池以 $N a_{0.44} M n O_{2}$ 和 $C u_{3} {(P O_{4})}_{2}$ 为电极，其工作原理如图所示。下列有关叙述不正确的是（）

A、充电时，电极b应接电源的负极 B、放电时，若电极a得到6.4g Cu和14.4g Cu₂O，则电路中转移0.4mol电子 C、充电时，电极b的电极反应式为 $N a_{0.44 - x} M n O_{2} + x N a^{+} - x e^{-} = N a_{0.44} M n O_{2}$ D、第2次放电时，溶液碱性逐渐增强

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13. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是（）

选项	实验操作和现象	结论
A	常温下，向0.1 mol·L^－1的Na₂SiO₃溶液中加入稀硫酸，溶液中出现浑浊	非金属性：S＞Si
B	向0.1 mol·L^－1的HCOOH中加水稀释，溶液pH增大	HCOOH是弱酸
C	常温下，向含有酚酞pH=11的氨水和氢氧化钠溶液中分别加入0.1 mol·L^－1稀盐酸，红色褪去	消耗的盐酸体积相同
D	常温下测得0.1mol·L^－1两种酸pH分别为大于1和小于1	两种酸均不是强酸

A、A B、B C、C D、D

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14. 体积恒定的2L密闭容器中加入CO(g)和H₂O(g)各1mol，发生反应：CO(g)＋H₂O(g) $⇌$ CO₂(g)＋H₂(g)　ΔH<0，反应分别在不同的温度和催化剂下进行，保持其他初始实验条件不变，经10min测得CO气体转化率如图所示，T₂温度下两曲线相交，下列说法正确的是（）

A、相同条件下，催化剂2一定比催化剂1的效率高 B、压强对该反应的速率一定无影响 C、T₃温度以后，CO转化率下降的原因一定是催化剂失活 D、在A点时，反应一定未达到平衡

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15. 萘与三氧化硫反应同时生成α-萘磺酸()与β-萘磺酸( )，稳定性β-萘磺酸>α-萘磺酸，反应过程中的能量变化如图所示，1、2、3、4是中间产物，m、n各代表一种产物。下列说法正确的是（）

A、n代表α-萘磺酸 B、升高温度，生成β-萘磺酸和α-萘磺酸速率均变大 C、实验中测得2的浓度大于4，是因为生成m的反应焓变更大 D、选择不同催化剂，对产物中m、n的含量不会产生影响

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16. 在恒压密闭容器中，充入起始量一定的CO₂和H₂ ，主要发生下列反应：
$C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g)$ $Δ H = 41.2 k J \cdot m o l^{- 1}$
$2 C O_{2} (g) + 6 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O C H_{3} (g) + 3 H_{2} O (g)$ $Δ H = - 122.5 k J \cdot m o l^{- 1}$
达平衡时，CO₂转化率和CO的选择性(CO的选择性 $= \frac{n_{生成} (C O)}{n_{反应} (C O_{2})}$ 随温度的变化如图所示，下列说法正确的是（）

A、图中曲线②表示平衡时CO的选择性随温度的变化 B、加入催化剂能提高CH₃OCH₃的平衡选择性进而提高产率 C、一定温度下，增大 $\frac{n (H_{2})}{n (C O_{2})}$ ，能提高CO₂平衡转化率 D、T温度下，产物中CO和CH₃OCH₃的物质的量相同

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二、非选择题：本题共4小题，共56分。

17. 按要求完成下列填空。

(1)、氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应如下：N₂+3H₂ $⇌_{催化剂}^{高温、高压}$ 2NH₃。该反应中氧化剂是。

(2)、①合成氨的反应中的能量变化如图所示。该反应是反应(填“吸热”或“放热”)，其原因是反应物总键能(填“大于”或“小于”)生成物总键能。
②在一定条件下，将一定量的N₂和H₂的混合气体充入某恒容密闭容器中，一段时间后，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是(填字母)。
a.混合气体密度不再变化
b.N₂、H₂、NH₃的物质的量之比为1∶3∶2
c.容器中的压强不随时间变化
d.混合气体平均相对分子质量不再变化

(3)、工业上通常采用铁触媒、在400~500℃和10MPa~30MPa的条件下合成氨，反应的表达式为N₂+3H₂ $⇌_{催化剂}^{高温、高压}$ 2NH₃ $△ H < 0$
①一定条件下，合成氨时压强(填“越大”或“越小”)，原料的转化率越高。但是压强超过一定值时，。所以，我国的合成氨厂一般采用的压强为10MPa~30MPa
②一定条件下，合成氨时温度(填“越低”或“越高”)，原料的转化率越高。但是温度超过一定值时，。所以，我国的合成氨厂一般采用的温度为400~500℃

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18. 实验室探究NaHSO₃溶液与Cu²⁺的反应。
已知：①硫酸亚铜易溶于水。②氯化亚铜不溶于水，酸性条件下溶于水并发生歧化生成铜离子和单质铜。回答下列问题：

(1)、加入NaCl固体后产生的无色气体和白色沉淀经检验分别是SO₂和CuCl，说明发生了氧化还原反应，配平该离子方程式
□Cu²⁺+□HSO₃^-+□Cl^-+□H₂O =□CuCl↓+□SO₄^2- +□H⁺

(2)、上述检验白色沉淀的操作为

(3)、分析加入NaCl固体发生反应的原因：
a.Cl^-改变了 $H S O_{3}^{-}$ 的还原性 b.Cl^-改变了Cu²⁺的氧化性
用原电池原理进行试验，探究上述现象可能的原因。
编号
实验1
实验2
实验

现象
闭合开关K，电流计指针发生微小偏
转，烧杯中未见明显现象
①由实验1、2可知原因a不合理，实验2的现象为。
②实验3：用如图所示装置实验，B中有白色沉淀生成，证明原因b合理。
i.补全电化学装置示意图A、B。
ii.写出B中的电极反应方程式。
iii.请从平衡移动的角度解释原因：Cl^-与Cu²⁺的还原产物Cu⁺形成沉淀，，使 $H S O_{3}^{-}$ 与Cu²⁺的反应能够反应完全。

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19. 党的二十大报告中强调“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。 $C O_{2}$ 的转化和利用是实现碳中和的有效途径。回答下列问题。
I.利用 $C O_{2}$ 合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在Nature杂志上。其涉及的关键反应如下：
① $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g) Δ H_{1} = - 49 k J / m o l$
② $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g) Δ H_{2} = + 41.17 k J / m o l$
③ $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g) Δ H_{3}$

(1)、反应③中 $Δ H_{3} =$ ，该反应的自发条件是(填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”)，该反应中活化能 $E_{a}$ (正)(填“>”或“<”) $E_{a}$ (逆)。

(2)、在催化剂作用下，按 $n (C O_{2}) ： n (H_{2}) = 1 ： 3$ 的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①②两个反应。维持压强为 $3.2 M P a$ ，测得不同温度下，反应经过相同时间时 $C O_{2}$ 的转化率、甲醇的选择性如图所示：
已知：甲醇的选择性 $= \frac{生成的 n (甲醇)}{生成的 n (甲醇) + 生成的 n (一氧化碳)} \times 100 %$ 。
①从图中曲线的变化趋势可以判断出反应①是的(填“放热”或“吸热”)，在实际工业生产中压强不能过高也不能过低的原因是。
② $T_{1} K$ 时，若反应从开始到达到a点所用时间为 $10 m i n$ ，则 $H_{2}$ 的分压= $M P a$ ， $v (C H_{3} O H) =$ $M P a \cdot m i n^{- 1}$ ，反应②的 $K_{p} =$ ( $K_{p}$ 指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数，A的平衡分压=A的物质的量分数 $\times P_{总}$ ，最终结果用分数表示)。
II.近年来，有研究人员用 $C O_{2}$ 通过电催化生成多种燃料，实现 $C O_{2}$ 的回收利用，其工作原理如图所示。

(3)、请写出 $C u$ 电极上产生 $C H_{3} O H$ 的电极反应式：。

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20. 科学家研究发现 $C H_{3} I$ 热裂解时主要发生如下反应：
反应i： $2 C H_{3} I (g) ⇌_{}^{} 2 H I (g) + C_{2} H_{4} (g)$ 　 $Δ H_{1} = + 80.2 k J \cdot m o l^{- 1}$
反应ii： $3 C_{2} H_{4} (g) ⇌_{}^{} 2 C_{3} H_{6} (g)$ 　 $Δ H_{2} = - 108 k J \cdot m o l^{- 1}$
反应iii： $2 C_{2} H_{4} (g) ⇌_{}^{} C_{4} H_{8} (g)$ 　 $Δ H_{3} = - 84 k J \cdot m o l^{- 1}$
反应iv： $2 H I (g) ⇌_{}^{} H_{2} (g) + I_{2} (g)$ 　 $Δ H_{4} = + 11 k J \cdot m o l^{- 1}$
回答下列问题：

(1)、反应 $3 C H_{3} I (g) ⇌_{}^{} C_{3} H_{6} (g) + 3 H I (g)$ 　 $Δ H =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$

(2)、在密闭刚性容器中投料 $1 m o l C H_{3} I (g)$ ，若只发生反应i、ii、iii，平衡总压强为pMPa，温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如下图甲所示。
①随温度升高， $C_{3} H_{6}$ 物质的量分数先增大后减小的原因是。
② $C H_{3} I (g)$ 转化率 $α (A)$ $α (B)$ (填“>”“<”或“=”)。
图甲图乙

(3)、反应iv的相关信息如下表：
H-H键能
I-I键能
H-I键能
正反应活化能 $E_{a}$
$436 k J \cdot m o l^{- 1}$
$151 k J \cdot m o l^{- 1}$
$m k J \cdot m o l^{- 1}$
$173.1 k J \cdot m o l^{- 1}$
①m= ，反应iv逆反应的活化能= $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。
②研究反应iv发现： $v_{正} = k_{a} \cdot x (H_{2}) \cdot x (I_{2})$ ， $v_{逆} = k_{b} \cdot x^{2} (H I)$ ，其中 $k_{a}$ 、 $k_{b}$ 为常数。在某温度下，向刚性密闭容器中充入一定量的HI(g)，碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如上图乙所示。
0～40min，反应的平均速率 $v (H I) =$ $m i n^{- 1}$ (用单位时间内物质的量分数的变化表示)。该温度下，反应iv的 $\frac{k_{a}}{k_{b}} =$ (列计算式)。

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H-H键能	I-I键能	H-I键能	正反应活化能 $E_{a}$
$436 k J \cdot m o l^{- 1}$	$151 k J \cdot m o l^{- 1}$	$m k J \cdot m o l^{- 1}$	$173.1 k J \cdot m o l^{- 1}$