江苏省启东市东南中学2023-2024学年高二上学期第二次质量检测化学Word版含解析.docx

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东南中学2023-2024学年度高二年级第一学期第二次质量检测化学试卷(考试时间：75分钟试卷满分：100分)可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16Ca-40Fe-56Cu-64Zn-65Co-59一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意)1.下列措施能促进水的电离，并使c(OH-)>c(H+)的是()A.向水中加入少量NaClB.将水加热煮沸C.向水中加入少量CH3COONaD.向水中加入少量NH4NO32.某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图，下列说法错误的是()A.总反应为放热反应B.使用催化剂后，活化能不变C.反应①是吸热反应，反应②是放热反应D.△H=△H1+△H23.已知NA为阿伏加德罗常数。常温下，下列说法正确的是()A.0.1LpH=8的氨水中的个数为9.9×10-8NAB.lLpH=9的CH3COONa溶液中，发生电离的水分子数为1×10-9NAC.1L0.5mol/LNH4Cl溶液所含的数目为0.5NAD.0.2L0.5mol/LNH4NO3溶液中含有的氮原子数小于0.2NA4.下表所列是2个反应在不同温度时的化学平衡常数(K)。反应①N2(g)+O2(g)2NO(g)△H1②N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H2温度/℃27200025400450K3.8×10-310.15×1080.5070.152关于反应①、②的下列说法正确的是()A.反应①、②均为吸热反应B.反应①不适合用于大规模人工固氮C.可求算反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)的△HD.一定温度下，①、②分别达到平衡，压缩容器体积均可使N2的转化率增大5.下列实验操作、现象及结论均正确的是()选项实验操作和现象结论AAl(SO4)3溶液蒸发结晶后得到白色固体该固体成分为Al2O3 B向某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入过量的稀盐酸，沉淀不溶解该溶液中含有CAg2CO3白色悬浊液中滴入几滴Na2S稀溶液，出现黑色沉淀Ksp(Ag2S)v(c)C.100℃时，0~5h之间丙酮的平均反应速率为0.14xmol/(L·h)D.若b点处于化学平衡，则120℃时反应的平衡常数K=12.25℃时，向10mL0.10mol/L的一元弱酸HA(Ka=1.0×10-3)中逐滴加入0.10mol/LNaOH溶液，溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.a点时，c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)B.溶液在a点和b点时水的电离程度相同C.b点时，c(Na+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-)D.V=10mL时，c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)13.向体积为10L的某恒容密闭容器中充入1molNO和1molH2，发生反应：2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)△H。已知反应体系的平衡温度与起始温度相同，体系总压强(p)与时间(t)的关系如图中曲线Ⅰ所示，曲线Ⅱ为只改变某一条件体系总压强随时间的变化曲线。下列说法正确的是()A.△H>0，曲线Ⅱ改变的条件可能是加入了催化剂B.0~10min内，曲线Ⅰ对应的v(H2)=0.08mol/(L·min)C.4min时曲线Ⅰ、Ⅱ对应的NO的转化率均为80%D.曲线Ⅰ条件下，反应达平衡时，向平衡体系中同时充入0.2molNO和0.2molN2此时v(正)>v(逆) 14.常温下，向10.00mL0.10mol/LHCI和0.20mol/LCH3COOH的混合溶液中逐滴加入0.10mol/LNaOH溶液时，溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如图所示(不考虑挥发)，且CH3COOH的电离常数Ka=1.0×10-5。已知指示剂变色范围为甲基橙(3.1~4.4)，酚酞(8.2~10.0)，下列说法不正确的是()A.测定盐酸浓度时，可选用酚酞或甲基橙作为指示剂B.点b处c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol/LC.点b处溶液pH为3D.点c处溶液中粒子浓度大小关系为c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)二、非选择题(本题共4小题，共58分)15.(13分)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。(1)MgCO3和CaCO3(离子晶体)的能量关系如图所示(M=Mg或Ca)。下列说法正确的是_____(填标号)。A.>1B.=1C.△H1+△H2<△H3D.△H3(MgCO3)-△H3(CaCO3)<△H4(CaCO3)-△H4(MgCO3)(2)在稀硫酸中利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料，其原理如图甲所示。①阳极的电极反应式为_____________。 ②铜电极上产生CH4的电极反应式为_________，若铜电极上只生成5.6gCO，则铜极区溶液质量变化了_______g。③若铜极上只生成0.3molCH3CHO和0.4molHCOOH，则电路中转移______mol电子。(3)我国科学家报道了机理如图乙所示的电化学过程。①Ni电极为_________，其电极反应式为________。②理论上，每有1molCO2与O2-结合，电路中转移电子数为__________。16.(14分)高炉废渣在循环利用前需要脱硫(硫元素主要存在形式为S2-，少量为)处理。(1)高温“两段法”氧化脱硫。第一阶段在空气中，相关热化学方程式如下：CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s)△H=-907.1kJ/molCaS(s)+O2(g)=CaO(s)+SO2(g)△H=-454.3kJ/mol①第二阶段在惰性气体中，反应CaS(s)+3CaSO4(s)=4CaO(s)+4SO2(g)的△H=_____kJ/mol。②整个过程中，CaS完全转化生成1molSO2，转移的电子为____mol。电解③生成的SO2用硫酸铜溶液吸收电解氧化，总反应为CuSO4+SO2+2H2OCu+2H2SO4。写出电解时阳极的电极反应式_____________。(2)喷吹CO2脱硫。用水浸取炉渣，通入适量的CO2，将硫元素以含硫气体形式脱去。当CO2的流量、温度一定时，渣-水混合液的pH、含碳元素各种微粒(H2CO3、、)的分布随喷吹时间变化如图1和图2所示。①已知Ksp(CdS)=8.0×10-27，Ksp(CdCO3)=4.0×10-12。取渣-水混合液过滤，可用如下试剂和一定浓度盐酸验证滤液中存在。试剂的添加顺序依次为____(填字母)。a.H2O2B.BaCl2C.CdCO3②H2CO3第二步电离的电离常数为Ka2，则pKa2=_____(填数值，已知pKa2=-lgKa2)。.③通入CO215~30min时，混合液中发生的主要脱硫反应的离子方程式为________。(3)硫酸工业生产中SO3吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如图3，由图可知吸收SO3 所用硫酸的适宜浓度为98.3%，温度为________，而工业生产中一般采用60℃的可能原因是_______。17.(15分)高氯酸(化学式HClO4，一种无色液体，沸点130℃)及其盐是重要的强氧化剂。其制备、降解和监测是研究的热点课题之一。(1)工业制备。一种生产高氯酸的工业流程如下：①“反应器”中发生反应的化学方程式为______________。②使用过量浓H2SO4的原因是_______________。③“操作a”的名称：______________。(2)降解过程。高氯酸盐还原菌降解是一种高效降解的生物手段，过程如题16图-1所示：根据图示过程，高氯酸根离子降解的总反应离子方程式可表示为______________。(3)Cl-监测。高氯酸盐降解后排放的废水中Cl-的含量不得超过国家规定值。实验室可用AgNO3 标准溶液测定某废水中Cl-的含量。请完成相应的实验步骤：准确量取25.00mL待测废水于锥形瓶中，_________，进行数据处理。(终点反应为2Ag++=Ag2CrO4↓砖红色)。实验中须使用的试剂有：K2CrO4溶液、AgNO3标准溶液；除常用仪器外须使用的仪器有：棕色酸式滴定管)18.(16分)CO2的资源化利用技术是世界各国研究的热点。Ⅰ.CO2与H2合成二甲醚(CH3OCH3)。该工艺主要涉及三个反应：反应A：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.01kJ/mol反应B：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.17kJ/mol反应C：2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-24.52kJ/mol(1)一定温度下，向1L恒容密闭容器中加入0.25molCO2和1.0molH2发生上述3个反应，达到平衡时测得部分物质的浓度如下表所示：成分COCO2CH3OCH3浓度/mol/L8×10-30.173×10-2则CO2的平衡转化率α=________，平衡时CO2转化为CH3OCH3的选择性=________，(选择性是指生成指定物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)。(2)在压强3.0MPa，=4时，不同温度下CO2的平衡转化率和产物的选择性如题17图一1所示。①当温度超过290℃，CO2的平衡转化率随温度升高而增大的原因是______________。②不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有_____________。Ⅱ.CO2与CH4重整制合成气(反应中催化剂活性因积碳而降低。)主要反应为：反应A：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)反应B：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)反应C：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)不同温度下，分别向若干体积相等的密闭容器中充入等量CH4和CO2。反应相同时间，实验测得原料气的转化率和水的物质的量随温度变化的曲线如题17图-2所示。 (3)图中表示CO2的转化率随温度变化的曲线是________。(填X或Y)(4)其他条件不变，起始较小或较大时，CO2的转化率都较低的原因是____________。 东南中学2023-2024学年度第一学期第二次质量检测高二年级化学试卷答案一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意)1.【答案】C2.【答案】B【解析】A.总反应热△H=生成物总能量-反应物总能量，根据图像可知，反应物A+B的总能量高于生成物E+F的总能量，故△H<0，反应放热，正确；B.催化剂可降低反应活化能，错误；C.反应①A+B→C+D，△H1>0，是吸热反应：反应②C+D→E+F，△H2<0，是放热反应，正确；D.根据盖斯定律，总反应为A+B→E+F，故△H=△H1+△H2，正确。3.【答案】A【解析】A.25℃时，100mLpH=8的氨水中存在电荷守恒：c()+c(H+)=c(OH-)，则：c()=c(OH-)-c(H+)=(10-6-10-8)mol/L，氨根离子个数为：9.9×10-8NA，A正确；B.1LpH=9的CH3COONa溶液中，水的电离是促进的，发生电离的水分子数为1×10-5NA，B错误；C.1L0.5mol/LNH4Cl溶液中有部分发生水解，所含的数目小于0.5NA，C错误；D.0.2L0.5mol/LNH4NO3溶液中含有的氮原子守恒，所以氮原子数等于0.2NA，D错误；答案选A。4.【答案】B【解析】反应①随温度升高，K变大，平衡正向移动，是吸热反应：反应②随温度升高，K变小，平衡逆向移动，是放热反应，故A错误；反应①为吸热反应，平衡常数太小，不适合用于大规模人工固氮，故B正确；由盖斯定律，①×2-②×2得：4NH3(g)+2O2(g)4NO(g)+6H2(g)，得不到4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，故C错误；一定温度下，反应①N2(g)+O2(g)2NO(g)是气体体积不变的反应，压缩容器体积(加压)，平衡不移动，不能使N2的转化率增大，故D错误。5.【答案】C【解析】在Al2(SO4)3溶液中存在水解平衡：Al2(SO4)3+6H2O2Al(OH)3+3H2SO4，蒸发结晶时温度升高水解平衡正向移动，但由于H2SO4是不挥发性酸，故最后水解生成的Al(OH)3与H2SO4仍会反应，得到的白色固体为Al2(SO4)3，A错误；向某溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀，再加入过量的稀盐酸，沉淀不溶解，该溶液中可能含有或Ag+等，B错误；Ag2CO3白色悬浊液中存在溶解平衡：Ag2CO3(s)2Ag+(aq)+(aq)，滴入几滴Na2S稀溶液出现黑色沉淀，说明Ag2CO3转化为了更难溶于水的Ag2S沉淀，由于Ag2CO3、Ag2S的类型相同，故Ksp(Ag2S)c点，故生成物浓度：b点>c点，且b点温度大于c点，故逆反应速率：b点>c点，B正确；由图示知，100℃时，5h时反应物的转化率为70%，故生成丙酮的浓度=0.7xmol/L，则0~5h丙酮的平均反应速率==0.14xmol·L-1·h-1，C正确；b点对应反应物转化率为98%，故两种生成物的浓度均为0.98xmol/L，但在反应过程中有部分苯酚被移出反应体系，故平衡时体系中苯酚的浓度未知，故无法求算平衡常数，D错误。12.【答案】A【解析】A项，a点时，pH=3，c(H+)=10-3mol/L，因为Ka=1.0×10-3，所以c(HA)=c(A-)，根据电荷守恒：c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)和c(HA)=c(A-)，得c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)，正确；B项，a点溶质为HA和NaA，pH=3，由水电离出的c(OH-)=10-11mol/L；b点溶质为NaOH和NaA，pH=11，c(OH-)=10-3mol/L，OH-是由NaOH电离和水电离两部分组成的，推断出由水电离出的c(OH-)<10-3mol/L，则由水电离的c(H+)>10-11mol/L，错误；C项，根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)可得：c(Na+)=c(A-)+c(OH-)-c(H+)，假设C选项成立，则c(A-)+c(OH-)-c(H+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-)，推出c(HA)+c(H+)=0，故假设不成立，错误；D项，V=10mL时，HA与NaOH恰好完全反应生成NaA，A-+H2O=HA+OH-，水解后溶液显碱性，c(OH-)>c(H+)，即c(HA)>c(H+)，错误。13.【答案】D14.【答案】A【解析】由HCl和CH3COOH组成的混合溶液中，滴加NaOH溶液，NaOH首先与HCl反应，再与CH3COOH反应，而指示剂的选择则是由滴定终点时溶液的酸碱性决定的，因此加入NaOH溶液的体积为10mL时，HCl完全反应，醋酸未反应，且CH3COOH的浓度为0.1mol/L，因此Ka==1.0×10-5，由于醋酸电离时，产生的氢离子和醋酸根离子相等，所以此时溶液中c(H+)=10-3mol/L，pH=3，因此应该选择甲基橙作为指示剂，当醋酸完全反应时，溶质为NaCl和CH3COONa，溶液呈碱性，因此应该选择酚酞作为指示剂。根据以上分析知，测定盐酸浓度时，可选用甲基橙作为指示剂，故A错误：加入NaOH溶液的体积为10mL时，HCl完全反应，醋酸未反应，且CH3COOH的浓度为0.1mol/L，醋酸部分电离，所以c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol/L，故B正确；由分析可知，点b处溶液pH为3，故C正确；点c处加入NaOH溶液的体积为20mL，溶质为等物质的量的NaCl、CH3COONa和CH3COOH，溶液呈酸性，所以醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度，c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)，点c处溶液中粒子浓度大小关系为c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)，故D正确。二、非选择题(本题共4小题，共58分)15.(1)AB(2)2H2O-4e-=4H++O2；CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O；3.6(1分)；3.8(1分)(3)阴极(1分)；+4e-=C+3O2-；4NA或(4mol)【解析】(1)碳酸盐分解为吸热反应，且镁离子半径小，离子键强，则>1，图中△H2 均为碳和氧之间化学键的断裂，故=1。根据盖斯定律分析，碳酸盐分解为吸热反应，即△H4=△H1+△H2-△H3>0，即△H1+△H2<△H3，△H3(CaCO3)+△H4(CaCO3)=△H1(CaCO3)+△H2(CaCO3)，△H3(MgCO3)+△H4(MgCO3)=△H1(MgCO3)+△H2(MgCO3)因为△H1(MgCO3)>△H1(CaCO3)△H2(CaCO3)=△H2(MgCO3)，故△H3(MgCO3)+△H4(MgCO3)>△H3(CaCO3)+△H4(CaCO3)，即△H3(MgCO3)-△H3(CaCO3)>△H4(CaCO3)-△H4(MgCO3)，故选AB。(2)①阳极为铂电极，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2。②铜电极为阴极，实现的是二氧化碳变甲烷或一氧化碳、甲酸、乙醛等，其中生成甲烷的，电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，若铜电极上只生成5.6gCO，电极反应为CO2+2e-+2H+=CO+H2O，当有1mol一氧化碳生成，则铜极去溶液的质量变化为44+2-28=18克，则当生成5.6克一氧化碳，即0.2mol一氧化碳时，铜极区溶液质量变化了3.6g。③若铜极上每生成lmo1CH3CHO，转移10mol电子，每生成1molHCOOH，转移2mol电子，则只生成0.3molCH3CHO和0.4molHCOOH，则电路中转移3+0.8=3.8mol电子。(3)①Ni电极碳酸根离子生成碳和氧气，为阴极，其电极反应式为+4e-=C+3O2-。②理论上，每有1molCO2与O2-结合生成lmol碳酸根离子，则意味着电路中有4mol电子转移，故电路中转移电子数为4NA。16.【答案】(1)①904.1；②6；③SO2+2H2O-2e-=+4H+；(2)①cba；②10.25(1分)；③2CO2+S2-+2H2O=2+H2S↑(3)40℃(1分)；适当升高反应的温度可加快吸收SO2的速率【解析】(1)①将题给已知热化学方程式依次编号为①②，利用盖斯定律将②×4-①×3可得反应CaS(s)+3CaSO4(s)=4CaO(s)+4SO2(g)，则△H=(-454.3kJ/mol)×4-(-907.1kJ/mol)×3=904.1kJ/mol；②CaS完全转化生成SO2时，S元素的化合价从-2价升高到+4价，则生成1molSO2转移电子的物质的量为[(+4)-(-2)]mol=6mol；③由电解总反应式可知，SO2在阳极上失电子发生氧化反应生成H2SO4，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=+4H+。(2)①由题意可知渣-水混合液的滤液中含有S2-，为排除S2-对检验的干扰，应先加入CdCO3将S2-转化为CdS沉淀，过滤，向滤液中加入BaCl2溶液，得到碳酸钡和亚硫酸钡沉淀，过滤，向滤渣中加入双氧水充分反应，将亚硫酸钡氧化成硫酸钡，最后加入盐酸，若溶液中存在，沉淀不能完全溶解，若不存在，沉淀会完全溶解；②由图1、2可知，当溶液中c()和c( )相等时，溶液的pH为10.25，则Ka2==c(H+)=10-10.25，则pKa2=10.25；③由图1、2可知，通入CO215~30min时，溶液中碳元素主要以形式存在，说明二氧化碳与溶液中的S2-反应生成和H2S，反应的离子方程式为2CO2+S2-+2H2O=2+H2S↑；(3)由图3可知，当吸收SO3所用硫酸的浓度为98.3%，温度为40℃时SO3的吸收率最高，但是适当升高温度可以加快吸收速率，所以工业生产中一般采用60℃。17.(1)①3NaClO3+3H2SO4(浓)=3NaHSO4↓+2ClO2↑+HClO4+H2O(3分)②防止生成NaClO4而得不到HClO4(答“提高NaClO3的转化率”得1分)(2分)③蒸馏(2分)(2)Cl-+2O2↑(3分)(3)向锥形瓶中滴入2-3滴K2CrO4溶液(1分)，将AgNO3标准溶液迅速装入到棕色酸式滴定管中(1分)，向锥形瓶中逐滴加入AgNO3标准液(1分)，当最后半滴标准液滴入时溶液中出现砖红色，且半分钟不褪色，记录标准液的体积(1分)，重复实验2~3次(1分)(共5分)(本题共15分)18.(1)32%(3分)；75%(3分)(2)①反应B的△H>0，反应A的△H<0，温度升高，使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降的幅度(共3分)②增大压强，使用对反应AC催化活性更高的催化剂(2分)(3)X(2分)(4)起始较小时，CH4的浓度相对较低，反应速率较慢，CO2转化率较低；起始较大时，CH4的浓度相对较大，过多占据催化剂活性中心，阻碍了CO2的吸附，导致反应速率减慢，CO2转化率亦较低(3分)