山东省实验中学第一学期期中考试高二化学试卷

山东省实验中学2022～2023学年第一学期期中高二化学试题可能用到的相对原子质量： 第Ⅰ卷(共50分)一、选择题(本题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意)1. 中国努力争取2060年前实现碳中和。下列说法不正确的是A. 积极鼓励植树造林，降低空气中含量B. 可利用或氨水捕集废气中的C. 一定条件下，将转化为，实现的资源化利用D. 研发新型催化剂将分解成碳和，同时放出热量【答案】D【解析】【分析】【详解】A．植物可通过光合作用吸收CO2，植树造林可降低含量，A正确；B．CaO或氨水具有碱性，能与酸性气体CO2反应，B正确；C．将CO2转为CH3OH燃料，可实现资源优化利用，C正确；D．分解反应需要吸收热量，D错误；故选：D。2. 下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，正确的是A. A B. B C. C D. D【答案】B【解析】【详解】A．形成Fe-Cu原电池，Cu作正极被保护，Cu不易被腐蚀，A错误；B．暖气片表面刷油漆可隔绝氧气，从而防止金属腐蚀，B正确；C．锌比铁活泼，形成锌-铁原电池，锌作负极，电子由锌流向铁管道，C错误；D．铁管道与电源负极相连，为阴极，阴极得电子，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，D错误。答案选B。3. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是A. 已知 ，则摩尔燃烧焓为B. 反应在常温下能自发进行，则该反应的C. 已知 ， ，则D. 在稀溶液中：，若将含0.5mol的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出热量大于57.3kJ【答案】D【解析】【详解】A．燃烧热指101kPa，1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，应该生成液态水，A错误；B． ，在常温下能自发进行，则该反应的，B错误；C．放热反应的，反应放热越多越小，碳完全燃烧生成二氧化碳放热更多，故，C错误；D．浓硫酸稀释放热，故将含0.5mol的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出热量大于57.3kJ，D正确；故选D。4. 25℃时水电离达到平衡：H2OH++OH- △H＞0，下列叙述不正确的是A. 将水加热，Kw增大，pH减小B. 向水中加入少量硫酸氢钠固体，增大C. 在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变，c(H+)增大D. 向水中滴入少量NaOH溶液，平衡逆向移动，c(H+)降低【答案】C【解析】【分析】水的电离平衡：H2O⇌H++OH-中，要使平衡发生移动，应改变溶液c(H+)或c(OH-)的浓度，酸碱抑制水的电离，水解的盐促进水的电离，离子积常数随温度变化，水的电离是吸热过程，升高温度，平衡向电离方向移动，Kw增大，c(H+)增大，则pH减小。【详解】A． 水的电离是吸热过程，升高温度，平衡正向移动，Kw增大，氢离子浓度增大，故pH减小，故A正确；B． 向水中加入少量硫酸氢钠固体，c (H+)增大，平衡逆向移动，增大，故B正确；C． 在蒸馏水中滴加浓H2SO4，c (H+)增大，对吸热反应，温度升高，Kw增大，故C错误；D． 向水中滴入少量NaOH溶液，氢氧根离子浓度增大，平衡逆向移动，平衡逆向移动，c(H+)降低，故D正确；故选C。5. 下列说法正确的是A. 强电解质都是离子化合物，而弱电解质都是共价化合物B. 的水溶液能导电，则为电解质C. 的溶液可能显酸性D. 化学用语“”表示的是电离过程【答案】D【解析】【详解】A．强电解质不一定是离子化合物，如强酸属于强电解质，但它是共价化合物，A错误；B．二氧化硫是非电解质，B错误；C．的溶液一定显酸性，C错误；D．化学用语“”表示的是电离过程，D正确；故选D。6. 2021年诺贝尔化学奖授予两位“不对称有机催化”领域的先驱。催化剂经常用在有机化学反应中，例如铁的某种配合物离子可催化甲酸分解的反应机理和相对能量变化情况如图所示。下列说法正确的是A. 该过程的总反应为吸热反应B. 该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定C. 该过程是以为催化剂，总反应可表示为：D. 在整个过程中，只涉及到极性键的断裂和形成【答案】D【解析】【详解】A．根据反应进程图可知反应物总能量高于生成物总能量，是放热反应，A错误；B．该过程Ⅳ→Ⅰ的活化能最高，反应最慢，决速步骤是Ⅳ→Ⅰ，B错误；C．根据反应图象可知该过程反应物为HCOOH，生成物为H2和 CO2，故总反应可表示为：，C正确；D．还涉及到离子键断裂及形成，如Ⅰ→Ⅱ，D错误；故选C。7. 已知HF分子在一定条件下会发生二聚反应：。经实验测得，不同压强下，体系的平均相对分子质量()随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是A. 该反应的 B. 气体的压强：C. 平衡常数： D. 测定HF相对分子质量要在低压、高温条件下【答案】D【解析】【详解】A．温度升高平均摩尔质量减小，气体质量守恒，物质的量增大，说明平衡逆反应方向进行，升温平衡向吸热反应方向进行，正反应是放热反应，△H<0，A错误；B．b、c点是压强相同条件下的化学平衡，依据图象分析可知温度不变时，增大压强，气体物质的量减小，气体摩尔质量越大，p1>p2，气体的压强：p(a)K(c)>K(b)，C错误；    D．反应是气体体积减小的放热反应，测定HF的相对分子质量应使平衡逆向进行，需要在低压、高温条件下进行提高HF的纯度，D正确；故选D。8. 采用电化学方法使与反应，可生成非常活泼的(羟基自由基)中间体用废水中的有机污染物，原理如图所示。下列说法不正确的是A. X上发生的电极反应为：B. 可将X电极上产生的收集起来，输送到Y电极继续使用C. Y电极上的放电物质为和D. 起始时，在Y电极附近加入适量或，均能让装置正常工作【答案】C【解析】【分析】据图可知Y电极上Fe3+得电子转化为Fe2+，O2得电子结合氢离子生成H2O2，均发生还原反应，所以Y电极为阴极，X电极上H2O失电子生成氧气，发生氧化反应，为阳极。【详解】A．据图可知X电极上H2O失电子生成氧气，电极反应为2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+，A正确；B．据图可知Y电极上的反应物有O2，而X电极产生O2，所以将X电极上产生的O2收集起来，输送到Y电极继续使用，B正确；C．根据分析可知Y为阴极，Fe3+得电子转化为Fe2+，O2得电子结合氢离子生成H2O2，C错误；D．据图可知该装置工作时Fe2+与Fe3+循环转化，所以起始时，在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+，均能让装置正常工作，D正确；故选C。9. 下列有关常温下体积相同且pH均为3的HCl和溶液的说法错误的是A. 与相同浓度的NaOH溶液恰好完全反应时，醋酸消耗的NaOH溶液的体积相对较大B. 加水稀释相同倍数后，变大C. 两种溶液的导电性几乎相同D. 分别加入相同的Zn粒产生等量的H2，醋酸所需时间较短【答案】B【解析】【分析】醋酸为弱酸，部分电离，盐酸为强酸，完全电离，相同pH时，醋酸的浓度大于盐酸，据此分析；【详解】A．常温下，体积相同且均为3的和溶液中的物质的量远小于，因此与相同浓度的溶液恰好完全反应时，醋酸消耗的溶液的体积相对较大，故A说法正确；B．完全电离，加水稀释n(Cl-)不变，而加水稀释促进电离，增加，因此减小，即减小，故B说法错误；C．均为3的和溶液中其阴、阳离子的总浓度相同，离子所带电荷相同，因此导电能力几乎相同，故C说法正确；D．加入相同的粒，反应过程中溶液中的c(H+)相对较大，反应速率较快，因此产生等量氢气所需时间较短，故D说法正确；答案为B。10. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是A. A B. B C. C D. D【答案】A【解析】【详解】A．，根据数据可知I-过量，充分反应后用苯萃取2~3次，取水层滴加KSCN溶液，溶液颜色变红，说明该反应为可逆反应，化学反应有一定限度，A正确；B．新制氯水具有漂白性，不能用pH试纸测定pH，B错误；C．分别向2支盛有等体积、等浓度的和溶液的试管中同时加入2mL5%溶液，是探究催化剂对反应速率的影响，C错误；D．中和热是稀的强酸强碱反应生成1mol水放出的热量，硫酸与氢氧化钡反应除了生成水还生成BaSO4沉淀，测出的数值比中和热的数值大，D错误；故选A。二、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，漏选得2分，多选错选不得分)11. SO2催化氧化是制硫酸的关键步骤：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。T1K时，在2L的恒温恒容容器中加入2mol SO2(g)和1mol O2(g)，测得混合气体的总物质的量(mol)随时间的变化如表所示：下列推断不正确的是A. 0～15min，混合体系的压强逐渐减小 B. 0～10min，v(O2)=0.0425mol·L-1·min-1C. T1K时，SO2的平衡转化率为94% D. T1K时，反应时间最好定为25min【答案】D【解析】【详解】A．由表格中的数据可知，0～15min气体总物质的量在减少，故压强会逐渐减小，A正确；B．0～10min氧气物质的量的改变值Δn(O2)=3-2.15=0.85，则v(O2)== 0.0425mol·L-1·min-1，B正确；C．T1K时，SO2的反应的物质的量Δn(SO2)=2× (3-2.06)=1.88，则其转化率为，C正确；D．由表格数据可知，15min时该反应中二氧化硫的转化率已经很大了，随着时间的增加，SO2的转化率增长不大，因此，在T1K时，反应时间最好定为15min，D错误；故选D。12. 三元电池是电动汽车的新能源，其充电时总反应为：，电池工作原理如图所示，两极之间有一个允许特定的离子X通过的隔膜。下列说法正确的是A. 允许离子X通过的隔膜属于阳离子交换膜B. 充电时，A为阴极，被氧化C. 放电时，正极反应式D. 该电池可用稀硫酸作电解质溶液【答案】AC【解析】【分析】充电时总反应为： LiNixCoyMnzO2＋6C(石墨)=Li1-aNixCoyMnzO2＋LiaC6，逆过程是放电时的反应，放电时，正极B是得电子的还原反应，反应式为Li1-aNixCoyMnzO2＋aLi＋＋ae-=LiNixCoyMnzO2，A是负极，是金属锂失电子的氧化反应，据此分析解答。【详解】A．放电时，A是负极，B是正极，Li+向正极移动，则x是Li+，允许阳离子通过的隔膜为阳离子交换膜，A正确；B．充电时，A为阴极，发生还原反应，Li＋被还原，B错误；C．放电时，正极B是得电子的还原反应，反应式为Li1-aNixCoyMnzO2＋aLi＋＋ae-=LiNixCoyMnzO2，C正确；D．由于Li能与稀硫酸发生反应，则稀硫酸不能用作该电池的电解质溶液，D错误；故选AC。13. 一种电化学“大气固碳”电池工作原理如图所示。该电池充电时，通过催化剂的选择性控制，只有Li2CO3发生氧化，释放出CO2和O2。下列说法正确的是A. 该电池放电时的正极反应为2Li－2e－＋CO＝Li2CO3B. 图中Li＋的移动方向是充电时的移动方向C. 充电时阳极发生的反应为C＋2Li2CO3－4e－＝3CO2＋4Li＋D. 该电池每放、充4mol电子一次，理论上能固定1molCO2【答案】D【解析】【分析】【详解】A．根据图中信息得到放电时Li为负极，电极B为正极，因此该电池放电时的正极反应为3CO2＋4e－＋4Li＋＝2Li2CO3＋C，故A错误；B．Li为负极，电极B为正极，因此图中Li＋的移动方向是放电时的移动方向，故B错误；C．根据信息电池充电时，通过催化剂的选择性控制，只有Li2CO3发生氧化，释放出CO2和O2，因此充电时阳极发生的反应为2Li2CO3－4e－＝2CO2↑＋4Li＋＋O2↑，故C错误；D．根据放电正极电极反应式3CO2＋4e－＋4Li＋＝2Li2CO3＋C，充电阳极反应式2Li2CO3－4e－＝2CO2↑＋4Li＋＋O2↑，因此该电池每放、充4mol电子一次，理论上能固定1mol CO2，故D正确。综上所述，答案为D。14. 已知： 某同学利用以上可逆反应研究浓度对化学平衡的影响。下列说法正确的是A. 该反应为氧化还原反应B. 待试管b中溶液颜色不变的目的是使完全反应C. 试管c中的现象说明影响平衡的主要因素是温度D. 试管b中的现象不能证明减小生成物浓度平衡正向移动【答案】D【解析】【详解】A．反应中元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应，A错误；B．试管b中溶液颜色不变的目的是使反应到达平衡，且可逆反应中反应物不能完全转化，B错误；C．试管c颜色变深，说明平衡逆向移动，而c中温度、氢离子浓度均变化，则c中的现象不能说明影响平衡的主要因素是温度，C错误；D．加入氢氧化钠溶液，可能溶液体积变大，使离子浓度减小导致颜色变浅的，不能证明减小生成物浓度使平衡正向移动，D正确；故选D。15. 已知： ，反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇物质的量分数为，在下、在下如图所示。下列说法正确的是A. 图中对应等压过程的曲线是NB. C点处相同，平衡常数相同C. 当时，的平衡转化率为1/3D. 由d点到b点可以通过升温实现【答案】AC【解析】【详解】A．已知CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ•mol-1，故恒压时温度升高，平衡逆向移动，CH3OH的物质的量分数减小，故图中对应等压过程的曲线是N，A正确；B．图中曲线N是恒压下随温度改变的曲线，M曲线是恒温下随压强改变的曲线，由图中可知C点对应的温度不是250℃，故C点对应的两种条件下的温度不一样，温度改变，平衡常数改变，故C点处x(CH3OH)相同，但平衡常数不相同，B错误；C．根据三段式分析可知，当x(CH3OH)=0.10时，即=0.1，解得x=，故CO2的平衡转化率为=1/3，C正确；D．由A项分析可知，曲线M为恒温故d点对应的温度为250℃，N为恒压，从图中可知b点对应的温度为270℃，d点对应的压强为8×105Pa，而b点对应的压强5×105Pa，故由d点到b点可以通过升温同时减压才能实现，D错误；故选AC。第Ⅱ卷(非选择题，共50分)三、非选择题(本题包括4小题，共50分)16. 已知25℃时，三种酸的电离平衡常数如下：（1）用电离方程式表示水溶液中存在的若干电离平衡：______。将看作酸，则、、、HClO的酸性由强到弱的顺序：______。（2）一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，请填写空白。①a、b、c三点对应的溶液中由小到大的顺序为______。②a、b、c三点对应的溶液中的电离程度最大的是______。③若使b点对应溶液中增大，减小，可采用的方法是______ (填序号)A．加入水B．加入少量的NaOH溶液(体积变化忽略不计)C．加入浓硫酸D．加入碳酸钠固体④a、b、c三点溶液用1mol溶液中和，消耗NaOH溶液体积的大小关系为______⑤工业上采取用氨水除去，已知25℃，的，的，。若氨水的浓度为2.0mo1/L，溶液中的约为______mol/L；将通入该氨水中，当降至时，溶液中的______。【答案】（1） ①. 、、 ②. CH3COOH>H2CO3>HClO> （2） ①. cH2CO3>HClO>HCO，结合浓度对CH3COOH的电离平衡的影响分析解答；醋酸溶液的导电能力越大，溶液中c(H+)越大，据此分析解答；氨水中存在电离平衡NH3·H2O⇌NH＋OH－，结合水的离子积常数分析计算。【小问1详解】是二元弱酸，水溶液中还存在水的电离平衡，电离方程式为、、；根据三种酸的电离平衡常数，CH3COOH、H2CO3、、HClO的酸性由强到弱的顺序为CH3COOH>H2CO3>HClO>；【小问2详解】①溶液导电能力越大，溶液中c(H+)越大，根据图知，c(H+)：c12时，几乎未转化为，此时在溶液中的主要存在形式为______。②pH=8.5时，的转化效率较高，溶液中相应的电极反应式为______。有人认为，在此条件下装置工作一段时间后，阴极附近溶液的pH几乎不发生变化(忽略电解前后溶液的体积变化)。你是否同意他的观点______(填“是”或“否”)，请说明理由______。【答案】（1）阳极 （2） ①. H2 ②. 85% （3） ①. ②. ③. 同意 ④. 阴极发生反应的同时，阳极发生反应，当电路中转移2mol电子时，2molH+通过质子交换膜向阴极移动，恰好与阴极生成的2molOH-反应生成水【解析】【小问1详解】在该装置中，右侧得电子转化为，右侧为阴极，所以左侧Pt电极为阳极。【小问2详解】①阴极区可能有氢离子得电子生成氢气。②阳极反应为，标准状况下，当阳极生成氧气体积为224mL时，转移电子的物质的量为，阴极发生反应，根据电子守恒，阴极生成0.02mol，测得整个阴极区内的mol/L，电解效率为。【小问3详解】①根据图示，pH>12时，在溶液中的主要存在形式为。②pH=8.5时，在溶液中的主要存在形式为，阴极反应式为。阴极发生反应的同时，阳极发生反应，当电路中转移2mol电子时，2molH+通过质子交换膜向阴极移动，恰好与阴极生成的2molOH-反应生成水，所以阴极附近溶液的pH几乎不发生变化。18. 某同学设计实验探究丙酮碘化反应中，丙酮、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。已知：(1)研究丙酮浓度对反应速率的影响，应选择的实验为_______和_______。(2)实验④中，a=_______mL，加1mL蒸馏水的目的是_______。(3)计算实验③中，以I2表示的反应速率为_______mol/(L∙s) (列出表达式)(4)通过计算发现规律：丙酮碘化反应的速率与丙酮和H+的浓度有关，而与I2的浓度无关，查阅资料发现丙酮碘化反应的历程为：请依据反应历程，解释丙酮碘化反应速率与I2浓度无关的原因_______。【答案】 ①. ① ②. ② ③. 1 ④. 使混合溶液的体积相等，保证丙酮溶液和碘溶液的起始浓度不变 ⑤.  mol/(L∙s) ⑥. 根据反应历程，丙酮与氢离子反应慢，则反应速率由H+的浓度决定，与碘的浓度无关【解析】【分析】研究影响反应速率的因素时，只改变一种反应条件，而其它条件则完全相同。【详解】(1)研究丙酮浓度对反应速率的影响，则只有丙酮的浓度不同，而其它条件需完全相同，对比表中数据，①和②符合要求；(2)根据①、②、③中的数据，溶液的总体积为6mL，则实验④中，a=1mL；加1mL蒸馏水使混合溶液的体积相等，保证丙酮溶液和碘溶液的起始浓度不变；(3)根据反应的方程式，③中丙酮过量，碘完全反应，v(I2)=== mol/(L∙s)；(4)反应速率由反应中进行程度慢的反应决定，根据反应历程，反应速率由H+的浓度决定，故丙酮碘化反应速率与I2浓度无关。19. 对温室气体二氧化碳的处理是化学工作者实现“碳中和”重点研究的课题。I.一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO2(g)+2H2(g)⇌C(s)+2H2O(g) ΔH（1）①已知：CO2(g)和H2O(g)的生成焓为-394kJ/mol和-242kJ/mol。则ΔH=___________kJ/mol。(生成焓是一定条件下，由其对应最稳定单质生成1mol化合物时的反应热)。②若要此反应自发进行，___________(填“高温”或“低温”)更有利。③Bosch反应必须在高温下才能启动，原因是___________。（2）350℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入8molH2和4molCO2发生Bosch反应。若反应起始和平衡时温度相同(均为350℃)，测得反应过程中压强随时间的变化如表所示：①350℃时Bosch反应的Kp=___________(Kp为用气体的分压表示的平衡常数，分压=气体的体积分数×体系总压)②Bosch反应的速率方程：v正=k正·c(CO2)·c2(H2)，v逆=k逆·c2(H2O)(k是速率常数，只与温度有关)。30min时，___________(填“>”“<”或“=”)。II.二氧化碳也可用于尿素的制备：一定条件下，向10L恒容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2，发生反应：2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH＜0（3）该反应6min时达到平衡，测得容器中气体密度为5.4g·L-1。如图是该条件下，系统中尿素的物质的量随反应时间的变化趋势，当反应时间达到2min时，迅速将体系升温(仅发生上述反应)，请在图中画出2~8min内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线__________。【答案】（1） ①. -90 ②. 低温 ③. 反应的活化能高 （2） ①. ②. > （3）【解析】【小问1详解】①已知：CO2(g)和H2O(g)的生成焓为：-394kJ/mol，-242kJ/mol，，则该反应的焓变△H=(-242)×2+394=-90kJ/mol；②该反应是熵减反应，且是放热反应，若要此反应自发进行，则吉布斯自由能需小于0，故，则需满足低温更有利；③Bosch反应必须在高温下才能启动，原因是反应的活化能高；【小问2详解】①350℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入8molH2和4molCO2发生以上反应，则可列三段式：，结合表格信息可知，起始体系压强为6.00P，反应达到平衡时体系压强为5.00P，则有：，解得x=1，则该反应的平衡常数为：；②Bosch反应的速率方程：v正=k正·c(CO2)·c2(H2)，v逆=k逆·c2(H2O)(k是速率常数，只与温度有关)。根据表格信息可知，30min时，体系压强为5.15P，平衡正向移动，有v正＞v逆，则＞；【小问3详解】当反应时间达到2min时，迅速将体系升温，该反应是放热反应，升温，平衡逆向移动，则达到平衡时，，且反应在6min前达到平衡，故2~8min内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线为。A.铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀B.暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀C.连接锌棒后，电子由铁管道流向锌D.阴极的电极反应式为Fe – 2e- = Fe2+选项探究方案探究目的A向5mL0.lmol/LKI溶液中加入1mL0.1mol/L溶液充分反应后用苯萃取2~3次，取水层滴加KSCN溶液观察溶液颜色变化化学反应有一定限度B用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸上，与标准比色卡对照读数测定新制氯水的pHC分别向2支盛有等体积、等浓度的和溶液的试管中同时加入2mL5%溶液探究浓度对反应速率的影响D分别取50mL0.5mol/L硫酸、氢氧化钡两溶液在量热器中充分反应，测定反应前后最大温度差测定中和热t/min036101525∞n总/mol32.502.352.152.102.082.06步骤：(1)向三支试管中分别加入5mL0.1mol/L溶液；(2)待试管b中颜色不变后与试管a比较，溶液颜色变浅；(3)快速滴入浓硫酸，试管c温度略有升高，溶液颜色与试管a相比溶液颜色变深。化学式HClO电离平衡常数，编号丙酮溶液(4mol/L)I2溶液(0.0025mol/L)盐酸(2mol/L)蒸馏水溶液褪色时间(s)①2mL2mL2mL0mLt1②1mL2mL2mL1mLt2③2mL1mL2mL1mLt3④2mL2mLamL1mLt3时间/min0102030405060压强6.00P5.60P5.30P5.15P5.06P5.00P5.00P