精品解析：江苏省常熟市2023-2024学年高二上学期期中考试化学试卷

2023~2024学年第一学期期中试卷 高二化学 注意事项： 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分。调研时间75分钟。 2.将选择题的答案填涂在答题卡的对应位置，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 第I卷(选择题，共42分) 一、单项选择题：(共14题，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。) 1. 化学与生产、生活及社会发展密切相关，下列叙述正确的是 A. 免洗洗手液的有效成分之一活性银离子能使病毒蛋白质变性 B. “酒曲”的酿酒工艺是利用催化剂使平衡正向移动的原理 C. 华为5G手机麒麟9000芯片主要成分是二氧化硅 D. 葛洪所著《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银，积变(常温混合)又还原成丹砂”，二者为可逆反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．银离子属于重金属离子，能使病毒蛋白质变性，A正确； B．酒曲是生物酶，具有催化作用，能加快反应速率，但是催化剂对反应平衡没有影响，B错误； C．手机芯片的主要成分为单质硅，C错误； D．HgS高温条件下分解生成Hg和S，常温下Hg和S又反应生成HgS，两者反应条件不同，不是可逆反应，D错误； 故答案选A。 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 潮湿空气中铁钉发生吸氧腐蚀时的负极反应为 B. 电解精炼铜时，阴极的电极反应式为 C. 在中完全燃烧，生成2mol，放出571.6kJ的热量，表示燃烧热的热化学方程式为 D. 情性电极电解氯化镁溶液的离子方程式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．潮湿空气中铁钉发生吸氧腐蚀时的负极反应为，故A错误； B．电解精炼铜时，阴极铜离子得电子生成铜单质，电极反应式为，故B正确； C．在中完全燃烧，生成2mol，放出571.6kJ的热量，表示燃烧热的热化学方程式为 ，故C错误； D．情性电极电解氯化镁溶液的离子方程式为，故D错误； 选B。 3. 下列各装置能达到相应实验目的的是 A. 图甲，中和热的测定 B. 图乙，该装置可持续供电 C. 图丙，在铁制品表面镀锌 D. 图丁，测定稀硫酸的pH 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中缺少环形玻璃搅拌棒，不能达到实验目的，A错误； B．图乙组成原电池装置，反应过程消耗锌电极，当电极材料完全消耗时，将停止供电，因此该装置不可持续供电，B错误； C．图丙中阳极锌失去电子变为锌离子，阴极锌离子得到电子变为锌单质，该装置能在铁制品表面镀锌，C正确； D．不能用湿润的pH试纸测定稀硫酸的pH，不能达到实验目的，D错误； 故选C。 4. 已知： 在不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应低温下能自发进行 B. 过程b使用了催化剂，降低了正反应的活化能，使反应的减小 C. 恒温恒容条件下通入氦气，单位体积内反应物的活化分子数增多，反应速率加快 D. 该反应中，反应物断键所吸收的总能量大于生成物成键所放出的总能量 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应ΔH<0，ΔS<0，由可知，该反应低温能自发进行，A正确； B．过程b使用了催化剂，降低了正反应的活化能，但催化剂不改变反应的，B错误； C．恒温恒容条件下通入氦气，单位体积内反应物的活化分子数不变，反应速率不变，C错误； D．由图可知，该反应为放热反应，反应物断键所吸收的总能量小于生成物成键所放出的总能量，D错误； 故选A。 5. 1000K时，在密闭容器内发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g) ΔH＞0，下列图像与该反应体系相符的是 A. 图1表示温度对反应的影响 B. 图2表示压强对物质平衡百分含量的影响 C. 图3表示恒容再充入NO2 D. 图4表示体积增大至原来2倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．按照先拐先平数值大，若图1是温度对反应影响，则T1>T2，反应是放热反应，温度升高平衡正向移动，NO的物质的量增大，与图像不符，故A错误； B．增大压强平衡向气体体积减小的方向移动即逆向移动，NO2的百分含量应该增大，故B错误； C．图3表示恒容下再充入NO2，NO2浓度增大，正反应速率增大，此时逆反应速率不变，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，重新达到平衡，故C正确； D．体积增大到原来的2倍，瞬间浓度都为原来的二分之一，NO浓度应该是原来的一半，故D错误； 答案选C。 6. 在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论认为厌氧细菌可促使与反应生成，加速钢管腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是 A. 正极反应式为 B. 钢管腐蚀的产物中仅含有FeS C. 向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀 D. 与反应可表示为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题中所给信息，潮湿的深层土壤中钢管发生厌氧腐蚀，正极水得电子生成氢气，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，A错误； B．在钢铁锈蚀中，Fe为负极，失去电子发生氧化反应，则负极反应式为Fe－2e-=Fe2+，厌氧细菌可促使与反应生成，S2-及正极上生成的OH-与Fe2＋可分别反应生成FeS、Fe(OH)2，B错误； C．向钢中加入铜，发生电化学腐蚀时，活动性弱的铜作正极，活动性强的Fe作负极，从而加速钢管的腐蚀，C错误； D．厌氧细菌可促使与反应生成，根据元素守恒，方程式为，D正确； 故选D。 7. 在某金()催化剂表面分解的能量与反应历程(吸附在金催化剂表面上的物种用*标注)如图所示： 下列说法错误的是 A. 首先断裂的化学键是键 B. 反应的 C. 是反应中间体 D. 反应为决速步骤(活化能最大) 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，通过第一步反应变成，断裂的化学键是键，故A正确，不符合题意； B．由图可知，是能量升高，故为吸热反应，即，故B正确，不符合题意； C．由图可知，生成后又消耗，是反应中间体，故C正确，不符合题意； D．由图可知，活化能最大的一步反应不是，故反应不是决速步骤，故D错误，符合题意。 答案选D。 8. 关于反应 说法正确是 A. 保持其他条件不变，平衡时升高温度，增大，减小 B. 保持其他条件不变，平衡时通入，达到新平衡时变小 C. 反应生成1mol，转移电子数目为 D. 及时分离出CO，有利于生成 【答案】D 【解析】 【详解】A．保持其他条件不变，平衡时升高温度，均增大，A项错误； B．由方程式可知，平衡常数，平衡时通入氯气，平衡正向移动，但温度不变，K不变，B项错误； C．反应生成1mol，转移电子数目为，C项错误； D．及时分离出CO，平衡正向移动，有利于生成，D项正确； 答案选D。 9. 燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物(主要成分NO)，可通过反应： 除去。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时间，NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列说法一定正确的是 A. 升高温度可提高反应中NO的平衡转化率 B. 图中X点所示条件下，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值 C. 催化剂B的性能优于催化剂A D. 图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是平衡逆向移动 【答案】B 【解析】 【详解】A．该反应为放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，NO转化率减小，A错误； B．催化剂只影响反应速率，对化学平衡没有影响，X点除了催化剂不同其他条件都相同，因此只要反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值，B正确； C．从图中可知，在反应时间等条件都相同的情况下，300℃以内使用催化剂A时NO转化率更高，说明低温条件下催化剂A的性能优于催化剂B，但是温度高于300℃时催化剂B催化效果比催化剂A更好，C错误； D．根据300℃之后催化剂A和催化剂B的催化效果对比可知，Z点到W点NO转化率降低主要原因是因为温度过高，催化剂A的活性降低，否则催化剂B所对应的曲线NO的转化率在300℃之后也会下降，D错误； 故答案选B。 10. 下列有关有机物的叙述正确的是 ①淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，两者互为同分异构体； ②油脂没有固定的熔沸点； ③用甘氨酸和丙氨酸缩合最多可形成4种二肽； ④糖类、油脂、蛋白质、天然橡胶都属于天然高分子化合物； ⑤蔗糖、麦芽糖、硬脂酸甘油酯在酸性条件下水解都能得到两种物质 A. ②③ B. ①④ C. ③④ D. ②⑤ 【答案】A 【解析】 【详解】①淀粉和纤维素的通式都为(C6H10O5)n，但n值不同，故不是同分异构体，错误； ②油脂为混合物，没有固定的熔沸点，正确； ③氨基酸生成二肽， 就是两个氨基酸分子脱去一个水分子， 当同种氨基酸脱水，生成2种二肽，当异种氨基酸脱水，可以是甘氨酸脱去羧基中羟基，丙氨酸脱去氨基中氢，也可以丙氨酸脱去羧基中羟基，甘氨酸脱去氨基中氢，生成2种二肽，共4种，正确； ④单糖、低聚糖、油脂不属于高分子化合物，错误； ⑤麦芽糖水解只生成葡萄糖，错误； 正确的有②③；故选A。 11. 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应：NH2COONH2(s)⇌2NH3(g)+CO2 (g)，该反应的平衡常数的负对数(-lgK )随温度(T)的变化如图所示，下列说法不正确的是( ) A. 该反应的△H>0 B. A点对应状态的平衡常数K(A)的值为10-2.294 C. 混合气体的平均摩尔质量不变时，可以判断该反应已达到平衡状态 D. 30C时，B点对应状态的v(正)＜v(逆) 【答案】C 【解析】 【详解】A．越大，化学平衡常数越小，由题图可知，随着温度的升高，化学平衡常数的值增大，则升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应，，选项A正确； B．点对应的，则平衡常数的值为，选项B正确； C．因反应物氨基甲酸铵为固体，则反应体系中气体只有和，反应得到和的物质的量之比为，所以混合气体的平均摩尔质量始终不变，混合气体的平均摩尔质量始终不变不能为判断平衡状态的标志，选项C不正确； D．30℃时，点的浓度商大于化学平衡常数，反应向逆反应方向进行，则点对应状态的，选项D正确； 答案选C。 12. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向溶液中滴入硫酸酸化的溶液，观察溶液颜色变化 探究与氧化性强弱 B 将0.05mol与0.1mol混合，在一定条件下充分反应后，将混合气体通入品红溶液，观察品红溶液颜色变化 探究该反应属于可逆反应 C 向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，加热一段时间后，再加入银氨溶液；观察是否有银镜出现 探究蔗糖水解程度 D 分别往甲：4mL、乙：4mL的酸性溶液中加入2mL溶液，记录褪色时间 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．加入稀硫酸后，相当于溶液中含有硝酸，硝酸、过氧化氢都能氧化亚铁离子，不能探究过氧化氢与三价铁离子氧化性强弱，A项错误； B．和以2：1反应，能使品红溶液褪色，不能使品红溶液褪色，将0.05mol与0.1mol混合，过量，在一定条件下充分反应后，如果二者完全反应生成，将混合气体通入品红溶液，品红溶液不褪色，如果品红溶液褪色，说明没有完全反应，存在可逆反应，能实现实验目的，B项正确； C．银镜反应需要在碱性条件下，所以加入银氨溶液之前需要加入NaOH溶液中和未反应的稀硫酸，C项错误； D．高锰酸钾均过量，不能说明浓度对速率的影响，应控制高锰酸钾均不足，且浓度不同，D项错误； 答案选B。 13. 某钠离子电池结构如图所示，电极A为含钠过渡金属氧化物(NaxTMO2)，电极B为硬碳，充电时Na+得电子成为Na嵌入硬碳中。下列说法不正确的是 A. 充电时，电极B与外接直流电源的负极相连 B. 放电时，外电路通过a mol电子时，A电极电解质损失a mol Na+ C. 放电时，电极A为正极，反应可表示为Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2 D. 电池总反应可表示为Na1-xTMO2+ NaxC = NaTMO2+ C 【答案】B 【解析】 【分析】充电时Na+得电子成为Na嵌入硬碳中，则硬碳为电解池的阴极，为电池的负极，即电极B为电池的负极，A为电池的正极。 【详解】A．电极B为电池的负极，充电时，与外接直流电源的负极相连，A正确； B．放电时，A电极(正极)电极反应式为Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2，Na+从负极向A电极迁移，然后参与电极反应，故A电极电解质中不损失Na+，B错误； C．放电时，为原电池装置，A为正极，钠离子转化为Na嵌入含钠过渡金属氧化物中，电极反应式为Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2，C正确； D．A为电池的正极，电极反应式为Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2，B为电池的负极，放电时硬碳中的钠失电子变为钠离子脱落，然后向正极迁移，NaxC-xe-=C+xNa+，正极反应+负极反应可得总反应为Na1-xTMO2+ NaxC = NaTMO2+ C，D正确； 答案选B。 14. CO2催化加氢可合成二甲醚，发生的主要反应有： 反应Ⅰ： 2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH1=-122.5 kJ·mol-1 反应Ⅱ： CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)；ΔH2=a kJ·mol-1 在恒压、n始(CO2)和n始(H2)=1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CH3OCH3和CO的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示。CH3OCH3的选择性=×100%，下列说法错误的是 A. 图中曲线③表示平衡时CO2转化率随温度的变化 B. a>0 C. 平衡时H2转化率随温度的变化可能如图中虚线所示 D. 200 ℃时， 使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂可提高CH3OCH3的生产效率 【答案】C 【解析】 【分析】反应Ⅰ焓变小于零，升高温度，平衡Ⅰ逆向移动，则平衡时CH3OCH3选择性随温度升高会下降，结合图像可知，②表示平衡时CH3OCH3选择性随温度的变化曲线；曲线①随温度升高上升，说明反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡Ⅱ正向移动，导致CO的选择性增大，故曲线③表示平衡时CO2转化率随温度的变化、曲线①表示平衡时CO的选择性随温度的变化，反应Ⅱ为吸热反应，焓变大于零，故a>0； 【详解】A．由分析可知，曲线③表示平衡时CO2转化率随温度的变化，A正确； B．由分析可知，a>0，B正确； C．n始(CO2)：n始(H2)=1∶3，若只发生反应Ⅰ，则二氧化碳和氢气的平衡转化率之比为1:1，若只发生反应Ⅱ，则二氧化碳转化率和氢气转化率之比为3:1，由于两个反应均发生，则1:1＜二氧化碳转化率与氢气的转化率之比＜3:1；温度升高平衡Ⅰ逆向移动，平衡Ⅱ正向移动，二氧化碳转化率和氢气转化率之比越来越远离1:1，即相等，故图中虚线不可能表示氢气的平衡转化率，C错误； D．使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂，则单位时间内生成CH3OCH3的速率加快，可提高CH3OCH3的生产效率，D正确； 故选C。 第Ⅱ卷(非选择题，共58分) 二、非选择题：(共4题，共58分。) 15. 工业合成氨是人类科技的一项重大突破，目前我国氨生产能力位居世界首位。 （1）传统合成氨原理为： 。 ①在恒温恒容密闭容器中充入2mol和6mol进行合成氨反应，下列能说明该反应已达平衡状态的是_______。 a.断裂6mol H―H同时生成6mol N―H b.容器内压强保持不变 c.混合气体密度保持不变 d.容器内、、物质的量之比为1∶3∶2 e.的百分含量保持不变 ②已知传统合成氨反应的速率方程为：，在合成氨过程中，需要不断分离出氨，可能的原因为_______。 （2）常压电化学法合成氨电解装置如图所示。 已知熔融NaOH―KOH为电解液，纳米起催化作用，在电极上发生反应生成中间体Fe。 ①该法在合成氨过程中能量的转化形式为_______；惰性电极Ⅱ是电解池的_______极。 ②惰性电极Ⅰ上生成中间体Fe的电极反应方程式为_______：由中间体Fe反应生成的化学方程式为_______。 （3）基于载氮体的碳基化学链合成氨技术反应如下： 吸氮反应： 释氮反应： T℃时，向体积为2L装有足量和C的恒容密闭容器中充入2mol进行吸氮反应，达到平衡时氮气转化率为50%，计算此条件下吸氮反应的平衡常数_______。 【答案】（1） ①. be ②. 加快合成氨反应速率：使反应正向进行程度增大，提高氨的产率 （2） ①. 电能转化为化学能 ②. 阳 ③. ④. （3）6.75 【解析】 【小问1详解】 ① a．断裂6molH-H同时生成6molN-H，这两者均表示正反应速率，且按照化学方程式应该断裂3molH-H同时生成6molN-H，无法说明反应达到平衡，a错误； b．反应在恒容密闭容器中进行且不是等体积反应，随着反应进行，容器内压强不断变化，容器内压强不变说明反应达到平衡，b正确； c．反应在恒容密闭容器中进行且反应物和产物都是气体，无论反应是否达到平衡，混合气体的密度始终不变，c错误； d．三种物质的物质的量之比为1：3：2，这与初始投料比和反应进行程度有关，无法说明反应达到平衡，d错误； e．随着反应进行，NH3百分含量不断变化，NH3百分含量保持不变说明反应达到平衡，e正确； 故答案选be。 ②从合成氨反应的速率方程可知，v与c(NH3)成反比，在合成氨过程中，不断分离出氨气，可加快合成氨反应速率，同时能使反应正向进行程度增大，提高氨气产率。 【小问2详解】 ①该装置为电解池，将电能转化为化学能。电解质溶液中氢氧根离子向惰性电极Ⅱ移动，说明惰性电极Ⅱ为阳极。 ②惰性电极I上纳米Fe2O3得电子结合水生成Fe和氢氧根离子，电极反应为。生成的中间体Fe再与氮气、H2O反应生成氧化铁和氨气，化学方程式为。 【小问3详解】 初始时充入2mol氮气，达到平衡时氮气转化率为50%，则有 平衡时c(N2)=0.5mol/L，c(CO)=1.5mol/L，则吸氮反应的平衡常数K==6.75。 16. 空气中含量的控制和资源化利用具有重要意义。 Ⅰ.在金属催化剂作用下可转化为乙二醇和甲醇；若反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇。 获取乙二醇的反应历程分为如下2步： 步骤1 步骤2 （1）步骤2反应的_______。 （2）研究反应温度对步骤2加氢反应的影响(反应时间均为4h)，实验数据见下表： 反应温度/℃ 的转化率/% 乙二醇的产率/% 160 23.8 23.2 180 62.1 60.9 200 99.9 94.7 220 99.9 92.4 由上表可知，温度越高，的转化率越高，原因是_______。温度升高到220℃时，乙二醇的产率反而降低，原因是_______。 Ⅱ.利用“Na-”电池将变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na-”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为。 放电时该电池“吸入”，生成和C全部沉积在电极表面。其工作原理如图所示： （3）放电时，外电路中电流流入的一极为_______(填“钠箔”或“MWCNT”)。 （4）放电时，正极的电极反应式为_______。-四甘醇二甲醚作电解液的优点是_______(写出两点)。 Ⅲ.与反应如果用Co/C作为催化剂，可以得到含有少量甲酸的甲醇。 （5）在相同条件下，将Co/C催化剂循环使用，随着循环使用次数增加，甲醇产量如图所示，试推测甲醇产量变化的原因：_______(Co的性质与Fe相似)。 【答案】（1） （2） ①. 温度越高，反应速率越快，反应相同的时间，转化的的量越多，故的转化率越高 ②. 温度升高到220℃时，乙二醇会深度加氢生成乙醇，的转化率保持不变，乙二醇的产率降低 （3）钠箔 （4） ①. ②. 导电性好，不与金属钠反应，难挥发 （5）反应产生的甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性降低 【解析】 【分析】Ⅱ. 放电时，Na作负极，碳纳米管作正极，外电路中电流的方向从正极流到负极，放电时，正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和C。 【小问1详解】 由题干信息可知，总反应，和反应(g)+ (g)相减，得到步骤2为(g)+； 【小问2详解】 由表可知，温度越高，反应速率越快，反应相同的时间转化的的量越多，故导致的转化率越高；由题干信息可知，若反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇，则温度升高到220℃时，乙二醇深度加氢生成了乙醇，导致的转化率保持不变，而乙二醇的产率反而降低，故答案为：温度越高，反应速率越快，反应相同的时间转化的的量越多，故导致的转化率越高；温度升高到220℃时，乙二醇深度加氢生成了乙醇，的转化率保持不变，乙二醇的产率反而降低； 【小问3详解】 放电时，Na作负极，碳纳米管作正极，外电路中电流的方向从正极流到负极，故电流流向为MWCNT导线钠箔，即外电路中电流流入的一极为钠箔； 【小问4详解】 正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和C，故电极反应方程式为； 四甘油二甲醚作电解液具有导电性好，不与金属钠反应，难挥发的优点； 【小问5详解】 Co是一种金属单质，二氧化碳与氢气反应得到含有少量甲酸的甲醇，少量甲酸会腐蚀Co单质，Co/C催化剂活性降低，从而影响催化效果，甲醇产率下降。 17. 氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 （1）甲醇制取甲醛时可获得氢气，其原理为。已知部分化学键的键能数据如下表： 化学键 C―H C―O O―H C=O H―H 键能/ 413.4 351.0 462.8 745.0 436.0 则该反应的_______。 （2）以甲烷和为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。 已知： 甲烷与制取氢气时，常向反应器中通入一定比例空气，其目的是_______。 （3）的热分解也可得到，高温下水分解体系中各种微粒的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的微粒依次是_______。 （4）一定条件下，利用题图所示装置实现的电化学储氢(忽略其它有机物的反应)。 ①写出由生成的电极反应式：_______。 ②该装置的电流效率_______。(×100%) 【答案】（1） （2）部分甲烷燃烧，可为与的反应提供热量 （3）H、O （4） ①. ②. 64.3% 【解析】 【小问1详解】 焓变ΔH =反应物总键能−生成物总键能，则该反应的ΔH=413.4×3+351.0+462.8−413.4×2− 745.0−436.0=+46.2；故答案为：+46.2； 【小问2详解】 此反应是吸热反应，适量通入空气可以通过部分甲烷燃烧给此反应提供热量； 【小问3详解】 通过图中比例可知：A是B的两倍，因此A是H，B是O； 【小问4详解】 ①由生成的电极反应在酸性条件下发生的，电极反应为； ②阳极生成的H+经过高分子电解质膜移动至阴极，一部分H+与苯生成环己烷，还有一部分H+得电子生成H2（2H++2e-= H2↑，阴极的副反应），左边（阴极区）出来的混合气体为未反应的苯（g）、生成的环己烷（g） 和H2，生成2.8 mol O2失去电子的物质的量为4×2.8 mol =11.2 mol，同时生成了2molH2（转移4mol电子）由此可知其中只有7.2mol电子用于生成；因此该装置的电流效率。 18. CO、的过度排放对环境和人体健康带来极大的危害，工业上可采取多种方法减少这些有害气体的排放。 Ⅰ.汽车尾气中NO和CO在催化转化器中反应生成两种无毒无害的气体： 。 （1）已知该反应的，(、为速率常数，只与温度有关)。若平衡后降低温度，则_______(填“增大”“不变”或“减小”)。 （2）将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中，控制一定温度(或)，发生反应达到平衡时，所得的混合气体中的体积分数随的变化曲线如图所示。 ①_______(填“>”或“＜”或“=”)。 ②图中a、b、c、d对应NO转化率最大的是_______。 Ⅱ.催化还原NO。 （3）有氧条件下，在Fe基催化剂表面，还原NO的反应机理如图所示，该过程可描述为_______。 Ⅲ.低温等离子体技术氧化NO。 （4）近年来，低温等离子体技术是在高压放电下，产生O*自由基，O*自由基将NO氧化为后，再用溶液吸收，达到消除NO的目的。实验室将模拟气(、、NO)以一定流速通入低温等离子体装置，实验装置如图所示。 ①若4.6g被含0.05mol的溶液充分吸收，转移电子数为0.05mol，则此反应的离子方程式为_______。 ②其他条件相同，等离子体的电功率与NO转化率的关系如图所示，当电功率大于30W时，NO转化率下降的原因可能是_______。 【答案】（1）减小 （2） ①. ＜ ②. c （3）在Fe基催化剂表面，吸附在酸性配位点上形成，NO与吸附在配位点上形成，然后与结合生成，最后与NO反应生成、，并从催化剂表面逸出 （4） ①. ②. 功率增大时，会产生更多的自由基，NO更易被氧化为；功率增大，和在放电时会生成NO；相比而言，后者产生的NO更多 【解析】 【小问1详解】 平衡时正逆反应速率相同，平衡后降低温度，因为该反应为放热反应，降温反应平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，而四种气体的浓度暂时都不变，因此减小。 【小问2详解】 ①该反应为放热反应，相同投料比的情况下，升高温度，化学平衡逆向移动，N2的体积分数减小，则T1<T2。 ②相同温度的情况下，越大，NO的转化率越大，因此c点NO转化率一定大于a、b点，投料比相同时，升高温度化学平衡逆向移动，NO转化率减小，则c点NO转化率高于d点，因此NO转化率最高的为c点。 【小问3详解】 从图中可知，在Fe基催化剂表面，吸附在酸性配位点上形成，NO与吸附在配位点上形成，然后与结合生成，最后与NO反应生成、，并从催化剂表面逸出。 【小问4详解】 ①4.6gNO2物质的量为0.1mol，被含0.05mol碳酸钠的溶液充分吸收，转移电子数为0.05mol，说明0.05molNO2得电子生成了，0.05molNO2失电子生成了，则离子方程式为。 ②功率增大时，会产生更多的自由基，NO更易被氧化为；功率增大，和在放电时会生成NO；相比而言，后者产生的NO更多，从而导致NO转化率下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023~2024学年第一学期期中试卷 高二化学 注意事项： 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分。调研时间75分钟。 2.将选择题的答案填涂在答题卡的对应位置，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 第I卷(选择题，共42分) 一、单项选择题：(共14题，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。) 1. 化学与生产、生活及社会发展密切相关，下列叙述正确的是 A. 免洗洗手液的有效成分之一活性银离子能使病毒蛋白质变性 B. “酒曲”的酿酒工艺是利用催化剂使平衡正向移动的原理 C. 华为5G手机麒麟9000芯片主要成分是二氧化硅 D. 葛洪所著《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银，积变(常温混合)又还原成丹砂”，二者为可逆反应 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 潮湿空气中铁钉发生吸氧腐蚀时的负极反应为 B. 电解精炼铜时，阴极的电极反应式为 C. 在中完全燃烧，生成2mol，放出571.6kJ的热量，表示燃烧热的热化学方程式为 D. 情性电极电解氯化镁溶液的离子方程式为 3. 下列各装置能达到相应实验目的的是 A. 图甲，中和热的测定 B. 图乙，该装置可持续供电 C. 图丙，在铁制品表面镀锌 D. 图丁，测定稀硫酸的pH 4. 已知： 在不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应低温下能自发进行 B. 过程b使用了催化剂，降低了正反应的活化能，使反应的减小 C. 恒温恒容条件下通入氦气，单位体积内反应物的活化分子数增多，反应速率加快 D. 该反应中，反应物断键所吸收的总能量大于生成物成键所放出的总能量 5. 1000K时，在密闭容器内发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g) ΔH＞0，下列图像与该反应体系相符的是 A. 图1表示温度对反应的影响 B. 图2表示压强对物质平衡百分含量的影响 C. 图3表示恒容再充入NO2 D. 图4表示体积增大至原来的2倍 6. 在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论认为厌氧细菌可促使与反应生成，加速钢管腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是 A. 正极反应式为 B. 钢管腐蚀的产物中仅含有FeS C. 向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀 D. 与反应可表示 7. 在某金()催化剂表面分解的能量与反应历程(吸附在金催化剂表面上的物种用*标注)如图所示： 下列说法错误的是 A. 首先断裂的化学键是键 B. 反应的 C. 是反应中间体 D. 反应决速步骤(活化能最大) 8. 关于反应 说法正确的是 A 保持其他条件不变，平衡时升高温度，增大，减小 B. 保持其他条件不变，平衡时通入，达到新平衡时变小 C. 反应生成1mol，转移电子数目为 D. 及时分离出CO，有利于生成 9. 燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物(主要成分NO)，可通过反应： 除去。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时间，NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列说法一定正确的是 A. 升高温度可提高反应中NO的平衡转化率 B. 图中X点所示条件下，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值 C. 催化剂B的性能优于催化剂A D. 图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是平衡逆向移动 10. 下列有关有机物的叙述正确的是 ①淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，两者互为同分异构体； ②油脂没有固定的熔沸点； ③用甘氨酸和丙氨酸缩合最多可形成4种二肽； ④糖类、油脂、蛋白质、天然橡胶都属于天然高分子化合物； ⑤蔗糖、麦芽糖、硬脂酸甘油酯在酸性条件下水解都能得到两种物质 A. ②③ B. ①④ C. ③④ D. ②⑤ 11. 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应：NH2COONH2(s)⇌2NH3(g)+CO2 (g)，该反应的平衡常数的负对数(-lgK )随温度(T)的变化如图所示，下列说法不正确的是( ) A. 该反应的△H>0 B. A点对应状态的平衡常数K(A)的值为10-2.294 C. 混合气体的平均摩尔质量不变时，可以判断该反应已达到平衡状态 D. 30C时，B点对应状态的v(正)＜v(逆) 12. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向溶液中滴入硫酸酸化的溶液，观察溶液颜色变化 探究与氧化性强弱 B 将0.05mol与0.1mol混合，在一定条件下充分反应后，将混合气体通入品红溶液，观察品红溶液颜色变化 探究该反应属于可逆反应 C 向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，加热一段时间后，再加入银氨溶液；观察是否有银镜出现 探究蔗糖水解程度 D 分别往甲：4mL、乙：4mL的酸性溶液中加入2mL溶液，记录褪色时间 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 A. A B. B C. C D. D 13. 某钠离子电池结构如图所示，电极A为含钠过渡金属氧化物(NaxTMO2)，电极B为硬碳，充电时Na+得电子成为Na嵌入硬碳中。下列说法不正确的是 A. 充电时，电极B与外接直流电源的负极相连 B. 放电时，外电路通过a mol电子时，A电极电解质损失a mol Na+ C. 放电时，电极A为正极，反应可表示为Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2 D. 电池总反应可表示为Na1-xTMO2+ NaxC = NaTMO2+ C 14. CO2催化加氢可合成二甲醚，发生的主要反应有： 反应Ⅰ： 2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH1=-122.5 kJ·mol-1 反应Ⅱ： CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)；ΔH2=a kJ·mol-1 在恒压、n始(CO2)和n始(H2)=1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CH3OCH3和CO的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示。CH3OCH3的选择性=×100%，下列说法错误的是 A. 图中曲线③表示平衡时CO2转化率随温度的变化 B. a>0 C. 平衡时H2转化率随温度的变化可能如图中虚线所示 D. 200 ℃时， 使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂可提高CH3OCH3的生产效率 第Ⅱ卷(非选择题，共58分) 二、非选择题：(共4题，共58分。) 15. 工业合成氨是人类科技的一项重大突破，目前我国氨生产能力位居世界首位。 （1）传统合成氨原理为： 。 ①在恒温恒容密闭容器中充入2mol和6mol进行合成氨反应，下列能说明该反应已达平衡状态的是_______。 a.断裂6mol H―H同时生成6mol N―H b.容器内压强保持不变 c.混合气体密度保持不变 d.容器内、、物质的量之比为1∶3∶2 e.的百分含量保持不变 ②已知传统合成氨反应的速率方程为：，在合成氨过程中，需要不断分离出氨，可能的原因为_______。 （2）常压电化学法合成氨电解装置如图所示。 已知熔融NaOH―KOH为电解液，纳米起催化作用，在电极上发生反应生成中间体Fe。 ①该法在合成氨过程中能量的转化形式为_______；惰性电极Ⅱ是电解池的_______极。 ②惰性电极Ⅰ上生成中间体Fe的电极反应方程式为_______：由中间体Fe反应生成的化学方程式为_______。 （3）基于载氮体的碳基化学链合成氨技术反应如下： 吸氮反应： 释氮反应： T℃时，向体积为2L装有足量和C的恒容密闭容器中充入2mol进行吸氮反应，达到平衡时氮气转化率为50%，计算此条件下吸氮反应的平衡常数_______。 16. 空气中含量的控制和资源化利用具有重要意义。 Ⅰ.在金属催化剂作用下可转化为乙二醇和甲醇；若反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇。 获取乙二醇的反应历程分为如下2步： 步骤1 步骤2 （1）步骤2反应的_______。 （2）研究反应温度对步骤2加氢反应的影响(反应时间均为4h)，实验数据见下表： 反应温度/℃ 的转化率/% 乙二醇的产率/% 160 23.8 23.2 180 62.1 60.9 200 99.9 94.7 220 99.9 92.4 由上表可知，温度越高，的转化率越高，原因是_______。温度升高到220℃时，乙二醇的产率反而降低，原因是_______。 Ⅱ.利用“Na-”电池将变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na-”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为。 放电时该电池“吸入”，生成和C全部沉积在电极表面。其工作原理如图所示： （3）放电时，外电路中电流流入的一极为_______(填“钠箔”或“MWCNT”)。 （4）放电时，正极的电极反应式为_______。-四甘醇二甲醚作电解液的优点是_______(写出两点)。 Ⅲ.与反应如果用Co/C作为催化剂，可以得到含有少量甲酸的甲醇。 （5）在相同条件下，将Co/C催化剂循环使用，随着循环使用次数增加，甲醇产量如图所示，试推测甲醇产量变化的原因：_______(Co的性质与Fe相似)。 17. 氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 （1）甲醇制取甲醛时可获得氢气，其原理为。已知部分化学键的键能数据如下表： 化学键 C―H C―O O―H C=O H―H 键能/ 413.4 351.0 462.8 745.0 436.0 则该反应的_______。 （2）以甲烷和为原料制取氢气是工业上常用制氢方法。 已知： 甲烷与制取氢气时，常向反应器中通入一定比例空气，其目的是_______。 （3）的热分解也可得到，高温下水分解体系中各种微粒的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的微粒依次是_______。 （4）一定条件下，利用题图所示装置实现的电化学储氢(忽略其它有机物的反应)。 ①写出由生成的电极反应式：_______。 ②该装置的电流效率_______。(×100%) 18. CO、的过度排放对环境和人体健康带来极大的危害，工业上可采取多种方法减少这些有害气体的排放。 Ⅰ.汽车尾气中的NO和CO在催化转化器中反应生成两种无毒无害的气体： （1）已知该反应的，(、为速率常数，只与温度有关)。若平衡后降低温度，则_______(填“增大”“不变”或“减小”)。 （2）将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中，控制一定温度(或)，发生反应达到平衡时，所得的混合气体中的体积分数随的变化曲线如图所示。 ①_______(填“>”或“＜”或“=”)。 ②图中a、b、c、d对应NO转化率最大的是_______。 Ⅱ.催化还原NO。 （3）有氧条件下，在Fe基催化剂表面，还原NO的反应机理如图所示，该过程可描述为_______。 Ⅲ.低温等离子体技术氧化NO。 （4）近年来，低温等离子体技术是在高压放电下，产生O*自由基，O*自由基将NO氧化为后，再用溶液吸收，达到消除NO的目的。实验室将模拟气(、、NO)以一定流速通入低温等离子体装置，实验装置如图所示。 ①若4.6g被含0.05mol的溶液充分吸收，转移电子数为0.05mol，则此反应的离子方程式为_______。 ②其他条件相同，等离子体的电功率与NO转化率的关系如图所示，当电功率大于30W时，NO转化率下降的原因可能是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $