甘肃省酒泉市四校联考2023-2024学年高二上学期期中化学 Word版含解析.docx

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2023～2024学年度高二第一学期期中考试化学试卷考生注意：1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。2答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：选择性必修1第一章～第二章。5.可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16S32Cl35.5Ca40一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42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.化学物质在生活领域有广泛用途。下列说法错误的是A.水煤气只能用作燃料B.自热米饭是利用了发热包发生化学反应产生的热能C.食物放入冰箱保存，利用了温度对化学反应速率的影响D.茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶储存时间【答案】A【解析】【详解】A．可作为燃料，或用作合成氨、合成石油、有机合成、氢气制造等的原料，故A错误；B．自热米饭的加热包外部是一层无纺布，其内部通常是焦炭粉、活性炭、盐、生石灰等发热剂，与水发生反应放出热能，故B正确；C．食物放入冰箱保存，温度降低，反应速率越慢，可延长食物保存时间，故C正确；D．还原性铁粉能与茶叶包装中的氧气发生反应，降低氧气浓度，从而延长茶叶的储存时间，故D正确；故答案选A。2.下列热化学方程式正确的是A.表示硫的燃烧热的热化学方程式：B.表示肼()的燃烧热的热化学方程式： C.表示乙烷的燃烧热的热化学方程式：D.表示CO燃烧热的热化学方程式：【答案】B【解析】【详解】A．硫完全燃烧生成的稳定的氧化物不是三氧化硫，而是，A错误；B．表示肼()的燃烧热的热化学方程式：，产物和状态均正确，B正确；C．乙烷燃烧的热化学方程式中应为液体，C错误；D．CO的燃烧热是指1molCO气体完全燃烧生成气体时放出的热量，D错误；故选B。3.300℃时，将2molX和2molY两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：，2min末达到平衡，生成0.8molW。下列说法错误的是A.300℃时，该反应的平衡常数K=0.5B.在2min末时，Y的平衡浓度为0.8C.0～2min，W的平均反应速率为0.2D.若温度不变，缩小容器容积，则X的转化率减小【答案】D【解析】【分析】300℃时，将2molX和2molY两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：，2min末达到平衡，生成0.8molW。可建立如下三段式：【详解】A．根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为，A 正确；B．在2min末时，剩余Y是1.6mol，Y的平衡浓度为，B正确；C．W的平均反应速率为，C正确；D．反应前后气体分子数相等，若温度不变，缩小容器容积，平衡不移动，X的转化率不变，D错误；故选D。4.化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有重要的意义。下列说法错误的是A.时，熵减小B.恒温恒压下，且的反应一定能自发进行C.在常温下能自发进行，则该反应的D.反应能自发进行，原因是熵增效应大于焓增效应【答案】C【解析】【详解】A．转变为时，气体的物质的量减小﹐则熵减小，A正确；B．恒温恒压下，且的反应在任何条件下均有，即且的反应一定能自发进行，B正确；C．中，常温下能自发进行，由，可得该反应的，C错误；D．反应的，，反应能自发进行，应满足，因此该反应能自发进行的原因是熵增效应大于焓增效应，D正确；故选C。5.下列事实能用勒夏特列原理解释的是。A.用排饱和食盐水的方法收集氯气B.向溶液中加入，单位时间内产生的量增多C.，平衡后缩小容器体积气体颜色变深 D.盛有与稀混合溶液的试管浸入热水中，溶液迅速变浑浊【答案】A【解析】【详解】A．增大氯离子浓度，使平衡逆向移动，氯化钠能降低氯气的溶解度，能用勒夏特列原理解释用排饱和食盐水的方法收集氯气，故选A；B．向溶液中加入，作催化剂，反应速率加快，单位时间内产生的量增多，不能使平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，故不选B；C．，平衡后缩小容器体积，平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释气体颜色变深，故不选C；D．盛有与稀混合溶液的试管浸入热水中，加快该反应速率，溶液迅速变浑浊，不能用勒夏特列原理解释，故不选D；选A。6.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为(g)和(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：下列说法中正确的是A.通常情况下，(g)比(g)稳定B.(g)和(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量C.破坏相同质量的反应物和生成物中所有的化学键，前者需要的能量多D.28g(g)和32g(g)完全反应生成NO(g)，放出的能量为180kJ【答案】C【解析】【分析】△H=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量，N2(g)+O2(g)═2NO(g)，△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol。【详解】A．氮分子键能大于氧分子，通常情况下，(g)比(g)稳定性差，故A错误； B．N2(g)+O2(g)═2NO(g)，△H=+180kJ/mol，为吸热反应，所以1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量，故B错误；C．反应为吸热反应，破坏相同质量的反应物和生成物中所有的化学键，前者需要的能量多，故C正确；D．△H=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量，N2(g)+O2(g)═2NO(g)，△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，28g(g)和32g(g)完全反应生成NO(g)，吸收的能量为180kJ，故D错误；故选C。7.在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中，发生反应：，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有①容器内温度不变②混合气体的压强不变③某时刻v(A)=2v(C)且不等于0④混合气体的平均相对分子质量不变⑤单位时间内生成nmolD，同时生成2nmolA⑥容器内A、C、D三种气体的浓度比为2∶1∶1A.①④⑤⑥B.①②④⑤C.②③④⑤D.②③④⑥【答案】B【解析】【详解】①该反应为放热反应，绝热容器中反应放出的热量使容器内温度升高，则容器内温度不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；②该反应为气体体积不变的放热反应，绝热容器中反应放出的热量使容器内温度升高，混合气体的压强增大，则混合气体的压强不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；③某时刻v(A)=2v(C)且不等于0不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；④该反应为气体体积不变、气体质量增大的反应，反应中混合气体的平均相对分子质量增大，则混合气体的平均相对分子质量不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；⑤由化学方程式可知，单位时间内生成nmolD，同时生成2nmolA说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；⑥容器内A、C、D三种气体的浓度比为2∶1∶1不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；①②④⑤正确，故选B。 8.天然气—水蒸气转化法是目前获取的主流方法，反应原理为，已知该反应需要经过两步反应转化，其能量变化如图所示：则等于A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】天然气—水蒸气转化法是目前获取的主流方法，反应原理为，由图可知，该反应第一步为；该反应第二步为，由盖斯定律，第一步反应＋第二步反应＝总反应，则，则，D正确；故答案选D。9.某化学小组同学研究温度和压强对反应速率和化学平衡的影响，测得化学反应中C的百分含量(C%)与时间(t)、温度(T)、压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是 A.、B.、C.、D.、【答案】A【解析】【详解】根据图甲可知，T2温度下优先达到反应平衡状态，说明温度T2＞T1，温度越高，C的百分含量(C%)越低，说明温度升高，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，；根据图乙，温度相同时，随着压强的增大，C的百分含量(C%)增大，增大压强，平衡向在气体分子数减小方向进行，说明，综上所述，答案选A。10.某同学设计以下实验探究外界条件对化学反应速率的影响，已知。下列说法错误的是组号反应温度/℃Na2S2O3H2SO4H2O开始出现浑浊的时间/sV/mLV/mLV/mLI10100.1100.10II1050.1100.1xIII20100.1100.1yIV20100.2100.1zA.、、B.C.实验I、II可用于探究浓度对化学反应速率的影响D.实验I、III可用于探究温度对化学反应速率的影响【答案】B 【解析】【详解】A．实验Ⅱ和实验Ⅰ相比较，变量为Na2S2O3的浓度，其他量均相同，由于溶液的总体积应为20mL，则加入H2O的体积为5.0mL，则，同理，，，A正确；B．温度越高，浓度越大，反应速率越快，实验Ⅳ的反应速率最快，实验Ⅲ与Ⅰ中Na2S2O3的浓度相同，但实验Ⅲ中的温度又比Ⅰ高，因此反应速率Ⅲ＞Ⅰ，实验Ⅰ中Na2S2O3的浓度比Ⅱ大，反应速率Ⅰ＞Ⅱ，则出现浑浊需要的时间，B错误；C．实验Ⅰ、II中温度、H2SO4的浓度均相同，只有Na2S2O3浓度不同，可用于探究浓度对化学反应速率的影响，C正确；D．实验Ⅰ、Ⅲ中Na2S2O3、H2SO4浓度都相同，温度不同，可用于探究温度对化学反应速率的影响，D正确；故选B。11.下列表格中对实验操作和实验现象所做的解释或结论错误的是选项选项实验操作实验现象解释或结论A将装有红棕色气体的注射器由10mL压缩至5mL压缩后的气体颜色比压缩前的深平衡向左移动B向含有的红色溶液中加入少量铁粉，振荡静置溶液红色变浅平衡向左移动C给2mL0.5溶液加热溶液变为黄绿色该反应D向2mL0.1溶液中滴加5～10滴6NaOH溶液溶液变为黄色平衡向右移动 A.AB.BC.CD.D【答案】A【解析】【详解】A．压缩注射器，增大压强，平衡向正反应方向移动，但容器体积减小，浓度增大，气体颜色比压缩前的深，A错误；B．在含有的红色溶液中存在下列平衡体系，加入铁粉后，发生反应，平衡逆向移动，溶液颜色变浅，B正确；C．铜离子和氯离子络合反应为吸热反应，给2mL0.5溶液加热，正向移动，溶液变为黄绿色，C正确；D．向2mL0.1溶液中滴加5～10滴6NaOH溶液，消耗氢离子，平衡向右移动，溶液颜色变为黄色，D正确；答案选A。12.标准状态下，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(g)和(g)的相对能量为0，下列说法不正确的是A.(g)在历程Ⅱ中作催化剂B.相同条件下，的平衡转化率：历程Ⅱ>历程IC.的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【答案】B【解析】 【详解】A．历程Ⅰ反应为O3(g)+O(g)=2O2(g)，历程Ⅱ先发生Cl(g)+O3(g)=ClO(g)+O2(g)再发生、ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)，历程Ⅱ的总反应为O3(g)+O(g)=2O2(g)，则Cl(g)在历程Ⅱ中作催化剂，A正确；B．催化剂不影响平衡，相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程I，B不正确；C．由图知：O3(g)、O(g)的能量为E3，O3(g)、O(g)、Cl(g)的能量为E2，Cl2(g)的相对能量为0，则Cl2(g)=Cl(g)+Cl(g)的ΔH=+2(E2−E3)kJ⋅mol−1，C正确；D．活化能最小的反应速率最快，由图知，ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)活化能最小，则历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)ΔH=(E5−E4)kJ⋅mol−1，D正确；故选：B。13.一定温度下，10mL0.8溶液发生催化分解。不同时刻测得生成的的体积(已折算为标准状况下)如表。t/min02468100.09.917.222.426.529.9下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计)A.反应到6min时，B.第4min时的瞬时速率小于第6min时的瞬时速率C.反应至6min时，分解率为50%D.0～6min的平均反应速率：【答案】D【解析】【详解】A．应至6min时，生成O2在标况下的体积为22.4mL(物质的量为0.001mol)，消耗H2O2的物质的量为0.002mol，则，A错误；B．第4min时过氧化氢得浓度大于第6min时过氧化氢得浓度，浓度越大，反应速率越快，故第4min时瞬时速率大于第6min时的瞬时速率，B错误；C．应至6min时，生成O2在标况下的体积为22.4mL(物质的量为0.001mol)，则分解的H2O2的物质的量为0.002mol，所以H2O2分解率为，C错误；D．0～6min时间内，生成，由得消耗 ，，所以，D正确；故选D。14.在容积为2L的密闭容器中发生反应：。图甲表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图乙表示温度100℃和200℃平衡时C的体积分数随起始的变化关系，下列说法正确的是A.中，B.200℃，反应从开始到平衡的平均速率C.由图乙可知，反应的，且D.当外界条件由200℃降温到100℃，原平衡一定被破坏，且正、逆反应速率均增大【答案】C【解析】【分析】由甲图可知，A的物质的量减小0.8mol−0.4mol=0.4mol，B的物质的量减小0.4mol−0.2mol=0.2mol，C的物质的量增加0.2mol，A、B为反应物，C为生成物，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，化学计量数之比为0.4mol:0.2mol:0.2mol=2:1:1，5min达到平衡，则反应为2A(g)+B(g)⇌C(g)；【详解】A．由上述分析可知反应方程式为2A(g)+B(g)⇌C(g)，则x=1，故A错误；B．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)==0.02mol⋅L−1⋅min−1，故B错误；C．由图乙可知，a一定时温度越高，C%越大，则升高温度平衡正向移动，则2A(g)+B(g)⇌C(g)△H>0，且a=2时平衡时C%最大，故C正确；D．由200℃降到100℃时，温度降低，正逆反应速率均减小，原平衡被破坏，故D错误；故选：C。二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 15.2030年前实现碳达峰的承诺，体现了中国的大国风范。天然气的综合利用是各国科学家研究的重要课题。（1）天然气的主要成分为甲烷，甲烷的结构式是___________，甲烷燃烧反应过程中的能量变化，符合下图中的___________(填字母)。a．　　　b．　　　c．（2）ag燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出热量44.5kJ。经测定，生成的与足量澄清石灰水反应得到5g沉淀，则___________，其中___________。（3）甲烷和二氧化碳重整制合成气的研究是实现碳达峰的手段之一、甲烷和二氧化碳重整制合成气的反应为副反应I：副反应Ⅱ：已知：部分化学键键能数据如下表(1molCO中含有1molC≡O键)。化学键C-HC=OH-HC≡O键能/()4137454361011则___________，___________。（4）用催化还原可以消除氮氧化物的污染。例如：△若标准状况下用1.12L还原至，整个过程中转移电子总数为___________(阿伏加德罗常数的值用表示)，放出的热量为___________kJ。【答案】15.①.②.a 16.①.-890②.0.817.①.＋248②.＋206.518.①.0.4NA②.43.35【解析】【小问1详解】甲烷的分子式为CH4，碳原子和四个氢原子形成四个共价键，则甲烷的结构式为；甲烷燃烧放热，反应物的总能量大于生成物的总能量，故反应过程中的能量变化符合a。答案为：；a。【小问2详解】生成的碳酸钙沉淀的物质的量为：=0.05mol，0.05molCH4燃烧放出热量为44.5kJ，则1molCH4燃烧释放的热量为，故-890kJ/mol；0.05molCH4的质量为。答案为：-890；0.8。【小问3详解】反应物的总键能-生成物的总键能=；根据盖斯定律，。答案为：＋248；＋206.5。【小问4详解】 由盖斯定律可计算：，在标准状况下用1.12L的物质的量为，整个过程中转移电子总数为，即0.4NA,放出的热量为。答案为：0.4NA；43.35。16.某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将50mL0.5的盐酸与50mL0.55的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是___________，其作用是___________。（2）实验数据如表所示：①请填写表格中的空白：实验次数起始温度/℃终止温度/℃温度差平均值/℃盐酸NaOH溶液120.220.323.7___________220.320.523.8321.521.624.9421.221.426.3②根据上表中所测数据进行计算，则该实验测得的中和热________[计算结果保留三位有效数字，所用盐酸和NaOH溶液的密度按1计算，反应后混合溶液的比热容(c)按4.18J/(g·℃)计算]。 （3）简易量热计如果不盖杯盖，生成1mol(l)时所测得中和反应反应热(△H)将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)，判断的理由是___________。（4）实验中改用80mL0.50的盐酸和80mL0.55的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”)。【答案】（1）①.环形玻璃搅拌器②.搅拌，使强酸和强碱充分反应（2）①.3.40②.-56.8kJ/mol（3）①.偏大②.不盖杯盖会有一部分热量散失，但中和热焓变是负值，反应热(△H)将偏大（4）不相等【解析】【小问1详解】由原理可知，实验中需要反应物充分反应，所以图中实验装置中尚缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒，其作用是搅拌，使强酸和强碱充分反应；【小问2详解】①第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.25℃，应前后温度差为：3.45℃；第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.4℃，反应前后温度差为：3.4℃；第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为21.55℃，反应前后温度差为：3.35℃；第4次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为21.3℃，反应前后温度差为：5.0℃；偏差较大舍去，前三次温度差的平均值为3.40℃，故表中的空白为3.40；②50mL0.50mol/L盐酸、50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/(g∙℃)，代入公式Q=cm∆T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g∙℃)×100g×3.40℃=1421.2J=1.4212kJ，即生成0.025mol的水放出热量1.4212kJ，所以生成1mol的水放出热量为56.8kJ，即该实验测得的中和热∆H=-56.8kJ/mol；【小问3详解】简易量热计如果不盖杯盖会造成热量散失，测得放出的热量偏小，但△H为负值，所以生成1mol(l)时所测得中和反应反应热(△H)将偏大；小问4详解】反应放出的热量和所用的酸以及碱的量的多少有关，改用80mL0.50的盐酸和80mL0.55的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量减少，所放出的热量减少、不相等。17.25℃时，在体积为2L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n随时间t的变化如图1所示。 （1）根据图1数据，该反应的化学方程式为___________；平衡常数表达式为___________。（2）计算5～7min的平均反应速率___________。（3）在5～7min内，若K不变，则此处曲线变化的原因是___________，若K变化且温度降低，则该反应的正反应___________0(填“<”或“>”)。（4）已知达平衡后，降低温度，A转化率将增大。图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图，结合图1判断，下列哪些时刻是因增大了反应物活化分子百分数而影响反应速率的___________；A的平衡转化率最大的一段时间是___________。【答案】（1）①.②.（2）（3）①.增大压强②.<（4）①、②.【解析】【小问1详解】由图1可知，A、B为反应物，C为生产物，且最后A、B的物质的量不为0，为可逆反应，3min时△n(A)：△n(B)：△n(C)=(1-0.7)mol：(1-0.4)mol：0.6mol=1：2：2 ，物质的量之比等于化学计量数之比，所以反应方程式为；平衡常数为生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，所以；从反应开始到达第一次平衡时的平均速率；；【小问2详解】5～7min的平均反应速率【小问3详解】K值不变，温度不变，由图1可知，5min时各组分的物质的量不变，且平衡向正反应移动，只能改变压强，由反应为前后气体体积减小的反应，故应增大压强；由图知，A、B的浓度减小，C的浓度增加，故K值增大，平衡正向移动，温度降低，说明正反应为放热反应，<0；【小问4详解】已知达平衡后，降低温度，A的转化率将增大，说明降低温度，平衡正向移动，<0，结合图1得，时刻为升高温度，时刻为使用催化剂，时刻为减小压强，、时刻是因增大了反应物活化分子百分数而影响反应速率；A的平衡转化率最大的一段时间是。18.2018年是哈伯因发明用氮气和氢气合成氨的方法而获得诺贝尔奖100周年。氨是重要的化学品之一，我国目前的生产能力位居世界首位，回答下列问题：（1）工业上通常采用铁触媒作催化剂，在400℃～500℃、10～30MPa，原料气中和物质的量之比为1∶2.8的条件下合成氨。分析说明原料气中过量的理由是___________。（2）若在1L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示。T/℃200300400K0.5①试比较、大小，___________(填“>”“<”或“=”)。②400℃时，反应的化学平衡常数为___________。 ③400℃时，反应中，当测得、和物质的量分别为3mol、2mol和1mol时，则该反应___________(填“达到平衡状态”或“正向进行”或“逆向进行”)。（3）在一定条件下，甲、乙体积相同的密闭容器中，开始均投入1mol和3mol。相对于乙，甲容器中仅改变一个条件，测得甲、乙体积中的转化率与时间关系如图所示。①相对于乙，甲改变的条件是___________(填字母)，判断依据是___________。A．加入催化剂　　　B．升高温度　　　C．增大压强　　　D．分离氨②在甲条件下，平衡时体积为0.5L，则该反应的平衡常数K为________(结果保留两位有效数字)。【答案】（1）原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率（2）①.>②.2③.逆向进行（3）①.C②.甲条件下合成氨反应的反应速率和转化率均大于乙，合成氨为放热反应，相对于乙，甲的平衡向正反应方向移动，甲改变的条件是增大压强③.0.52【解析】【小问1详解】原料气中过量的理由是原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率；【小问2详解】为放热反应，温度越高平衡越向逆方向移动，平衡常数减小，故>，400℃时，反应的平衡常数与的平衡常数互为倒数，即，当测得、和物质的量分别为3mol、2mol和1mol时，，此时反应逆向进行；【小问3详解】 甲条件下合成氨反应的反应速率和转化率均大于乙，合成氨为放热反应，相对于乙，甲的平衡向正反应方向移动，故甲改变的条件是增大压强；