高中化学选择性必修一 2020-2021学年高二化学上学期期末测试卷02（）（考试版）

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2020-2021学年上学期期末测试卷02

高二化学

（考试时间：90分钟  试卷满分：100分）

可能用到的相对原子质量：H-1  C-12  N-14  O-16  Na-23  S-32  Cl-35.5  Cu-64

第Ⅰ卷（选择题 共48分）

一、选择题：本题共16个小题，每小题3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．关于化学反应热效应的叙述中，正确的是(  )

A．化学反应中只伴随热量的变化

B．放热反应在常温下就一定很容易发生

C．铝热反应属于放热反应

D．在测定中和热的实验中，测定和记录反应前后温度时，只记录一次数据即可

2．已知一定条件下有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程为：

下列说法正确的是

A．有机物M要避光、低温保存

B．等质量的N比M总能量低

C．N的总键能比M的总键能高

D．以上转化过程中断健消耗的能量低于成键释放的能量

3．下列反应的离子方程式正确的是(    )

A．向溶液中通入：

B．用醋酸除去水垢中的：

C．向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液：

D．铜与浓硝酸的反应：

4．反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)使用不同催化剂的调控中，研究发现，一定条件下，Pt单原子催化剂有着高达90.3%的甲醇选择性。反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”表示，“TS”表示过渡态。下列说法正确的是（    ）

A．经历TS1，CO2共价键发生断裂，且生成羧基

B．Pt为固体催化剂，其表面积对催化效果无影响

C．能垒(活化能)为1.48eV的反应为HCOOH*(g)+2H2(g)=H2COOH*(g)+H2

D．如果换用铜系催化剂，所得反应历程与图示相同

5．25℃时，在等体积的①0.5 mol/ L的H2SO4溶液、②0.05 mol/L Ba(OH)2溶液、③1 mol/LNaCl溶液、④纯水中，发生电离的水的物质的量之比是(   )

A．1:10: 107: 107 B．107:107:1:1 C．107:106:2:2 D．107: 106 : 2×107: 2

6．下列热化学方程式正确的是(    )

A．甲烷的标准燃烧热为 890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)    ΔH＝－890. 3 kJ·mol－1

B．500 ℃、30 MPa 下，将 0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成 NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)    ΔH＝－38.6 kJ·mol－1

C．已知在 120 ℃、101 kPa 下，1g H2 燃烧生成水蒸气放出 121 kJ 热量，其热化学方程式为：H2(g)+O2(g)H2O(g)    ΔH＝－242 kJ/mol

D．25 ℃，101 kPa 时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为 57.3 kJ/mol，硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)  ΔH＝－ 114.6 kJ/mol

7．已知化学反应A2(g)+B2(g) === 2AB(g)的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是

A．断裂1molA-A键和1molB-B键，放出akJ能量

B．破坏反应物中化学键所需的能量低于形成反应产物中化学键所释放的能量

C．该反应的ΔH＝(a-b)kJ·mol-1

D．已知：2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH＝571.6 kJ·mol-1，则H2(g)的摩尔燃烧焓ΔH＝-571.6kJ·mol-1

8．利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯，进行水体修复的过程如图。H+、O2、NO等共存物的存在会影响水体修复效果，定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为nt，其中用于有效腐蚀的电子的物质的量ne。下列说法错误的是（    ）

A．反应①②③④均在正极发生

B．单位时间内，三氯乙烯脱去amolCl时ne=amol

C．④的电极反应式为NO+10H++8e-=NH+3H2O

D．增大单位体积水体中小微粒ZVI的投入量，可使nt增大

9．蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电(电解池)和放电(原电池)时发生的反应是NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2，用该蓄电池电解(阴、阳极均为惰性电极)M(NO3)x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36 g水。电解M(NO3)x溶液时某一极质量增加mg，金属M的相对原子质量(用m、x表示)的计算式为(  )

A．20mx B．20x/m C．25mx D．50mx

10．对于合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，下列研究结果和示意图相符的是(　　)

11．等物质的量浓度、等体积的下列溶液中：①H2CO3；②Na2CO3；③NaHCO3；④NH4HCO3；⑤(NH4)2CO3，下列关系或者说法不正确的是

A．③④⑤既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应

B．将溶液蒸干灼烧只有②能得到对应的固体物质

C．c()的大小关系为④＞③＞⑤＞②＞①

D．c()的大小关系为②＞⑤＞③＞④＞①

12．下图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极表面有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质恰好完全电解后，停止电解，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g。下列有关说法中不正确的是(　　)

A．X电极是阴极

B．Y电极产生气体的体积为0.28L

C．若电解过程中溶液体积变化忽略不计，电解后溶液中H+浓度为0.1mol·L-1

D．要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的CuO或CuCO3

13．科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如图，电极材料为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法正确的是(    )

A．充电时，阳极区升高

B．充电时，被还原为

C．放电时，在正极失去电子

D．放电时，完全转化为时有转移

14．在t℃时，某体积可变的密闭容器内，加入适量反应物发生反应：mA(g)+nB(g)pC(g)，已知通过逐渐改变容器的体积使压强增大，每次改变后达到平衡时测得A的物质的量浓度和重新达到平衡所需时间如下表：

则下列有关说法中不正确的是（    ）

A．第二次平衡到第三次平衡中，A的平均反应速率为0.3mol/(L·min)

B．维持压强为2×105Pa，假设当反应达到平衡状态时体系中共有amol气体，再向体系中加入bmolB，则重新达到平衡时体系中共有(a+b)mo1气体

C．当压强为1×106Pa时，此反应的平衡常数表达式为K=

D．m+n=p，x=0

15．在两个固定体积均为1L密闭容器中以不同的氢碳比充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)△H。CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是（    ）

A．该反应在常温下不可能自发进行

B．X的氢碳比X＞2.0，在氢碳比为2.0时Q点v逆(H2)＞P点v逆(H2)

C．若起始时CO2、H2浓度分别为0.5mol/L、1.0mol/L，则可得P点对应温度的平衡常数的值为512

D．向处于P点状态的容器中，按2：4：1：4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O，再次平衡后α(CO2)减小

16．用一定浓度溶液滴定一定物质的量浓度溶液过程中的变化如图：

依据图示，表中列出的所用待测液和标准液中和的物质的量浓度对应关系正确的是( )

第II卷（非选择题 共52分）

二、非选择题：包括第17题~第21题5个大题，共52分。

17．（10分）(1)已知：①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)∆H1=-195kJ•mol-1 ②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)∆H2=-534kJ•mol-1；写出液态肼和N2O4(l)反应生成N2和水蒸气的热化学方程式：______

(2)通常人们把断裂1mol某化学键所吸收的能量或形成1mol某化学键所释放的能量看作该化学键的键能，键能的大小可用于估算化学反应的反应热ΔH。已知部分化学键的键能数据如表所示：

则H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热ΔH为_______

(3)用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

①从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是______。缺少用品不能改为金属(如铜)，其原因是_________。

②烧杯间填满碎纸条的作用是_________。

③用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会______。(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。

18．（8分）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(mol)随时间t的变化如图所示，已知达到平衡后，降低温度，A的转化率增大。

(1)根据图中数据，写出该反应的化学方程式：______。此反应的平衡常数的表达式K=_______，0~3 min内，A的速率为_______。在5~7min内，若K值不变，则此处曲线变化可能的原因是________。

(2)图中表示此反应的反应速率v和时间t的关系图：

上图中t3时刻改变的条件是______ 。A的转化率最大的一段时间是_______。

19．（14分）由H、C、N、O、S等元素形成的多种化合物在生产生活中有着重要应用。

Ⅰ.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇，回答下列问题：

(1)对甲烷而言，有如下两个主要反应：

①CH4(g)+O2(g)===CO(g)+2H2(g)   ΔH1＝-36 kJ·mol-1

②CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)   ΔH2＝+216 kJ·mol-1

若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有CO、H2，为维持热平衡，产生1 mol CO，转移电子的数目为__________。

(2)甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品——甲醛，制备过程中能量的转化关系如图所示。

①写出上述反应的热化学方程式_______。

②反应热大小比较：过程Ⅰ______(填“大于”“小于”或“等于”)过程Ⅱ。

Ⅱ.(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使得NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag­ZSM­5为催化剂，则得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO，温度超过775 K，发现NO的分解率降低。其可能的原因为_______，在n(NO)/n(CO)＝1的条件下，为更好地除去NOx物质，应控制的最佳温度在_______K左右。

Ⅲ．研究表明，在催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO，反应的热化学方程式如下：

反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1＝-49.0 kJ·mol-1；

反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2＝+41.2 kJ·mol-1，

(4)T1时，将1.00 mol CO2和3.00 mol H2充入体积为1.00 L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ，容器起始压强为p0。

①充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为a，则容器的压强与起始压强之比为_______(用含a的代数式表示)。

②若经过3h反应达到平衡，平衡后，混合气体的物质的量为3.00 mol，则该过程中H2的平均反应速率为___________；平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示，即用平衡分压代替平衡浓度，分压＝总压×物质的量分数。则上述反应的平衡常数Kp＝______(用含p0的代数式表示)。

20．（10分）MgF2是一种重要的无机化工原料，可用于制备多晶材料、光学玻璃。现有如下两种途径可以制得。

途径Ⅰ：以工业级MgSO4溶液(含Fe3+和Mn2+等杂质)为原料制备MgF2，过程如下：

(1)除杂

①向硫酸镁溶液中加入Na2SO4，加热、保持溶液温度在80~95℃，将Fe3+转化为Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀，反应后滤液的pH____(填“增大”、“不变”或“减小”)；

②调节滤液的pH，使溶液呈弱碱性，向其中加入H2O2，将Mn2+转化为MnO2沉淀，写出该反应的离子方程式____。

③Mn+(Fe3+、Mn2+、Mg2+)转变为氢氧化物沉淀的pH如图。除杂时未采取将Mn2+直接转化为Mn(OH)2的原因是____。

(2)沉镁

向“除杂”后滤液中加入Na2CO3，同时产生气体，写出生成Mg2(OH)2CO3的化学方程式____。

(3)酸溶

将所得Mg2(OH)2CO3置于____(填“玻璃”、“聚丙烯”或“石英”)烧杯中，加入适量的HF，搅拌溶解。

途径Ⅱ：以磷肥副产物H2SiF6溶解MgO，充分反应后过滤、得MgSiF6溶液，浓缩得MgSiF6·6H2O，300℃条件下煅烧得MgF2。

(4)溶解时，H2SiF6质量分数控制在18%~20%的原因：____(20℃时，MgSiF6的溶解度30.8 g)。

21．（10分）天然气是重要的燃料和化工原料(主要成分为CH4，含少量C2H6等烃类)。

(1)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)  ΔH1，相关物质的燃烧热数据如下表所示：

①ΔH1=_______ kJ·mol−1。

②提高该反应平衡转化率的方法有_________(至少写出两种方法)。

③体积为VL容器中通入1mol乙烷、1mol氢气，乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数K=___________。

(2)CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电解装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示：

电极A为_______________，写出电极B上生成C2H6的电极反应式：_______________。