精品解析：江苏省宿迁北附同文实验学校2023-2024学年高二上学期9月月考化学试题

2023−2024学年第一学期9月月考 高二化学试卷 时间：75分钟 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 Mg：24 一、单项选择题(每题3分，共14小题，共42分。) 1. 从古至今化学均与生活、生产密切相关，化学工业在各国的国民经济中占有重要地位，是许多国家的基础产业和支柱产业。下列有关说法错误的是 A. 战国曾侯乙编钟属于青铜制品，青铜是一种合金 B. 敦煌莫高窟壁画中绿色颜料铜绿的主要成分是碳酸铜 C. 港珠澳大桥水下钢柱镶铝块防腐的方法为牺牲阳极的阴极保护法 D. 大兴机场的隔震支座由橡胶和钢板相互叠加黏结而成，不属于新型无机材料 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．青铜是铜锡合金，即青铜是一种合金，故A说法正确； B．铜绿为Cu2(OH)2CO3，不是碳酸铜，故B说法错误； C．铝比铁活泼，铝作负极，钢柱作正极，保护钢柱不被腐蚀，这种方法叫牺牲阳极的阴极保护法，故C说法正确； D．橡胶属于有机高分子材料，钢板属于金属材料，故D说法正确； 故答案为B。 2. 2022年北京冬奥会中的火炬“飞扬”使用了氢燃料。我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水制氢，主要过程如图所示。下列说法不正确的是 A. 整个过程实现了光能向化学能的转化 B. 过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量 C. 过程Ⅲ属于氧化还原反应 D. 整个过程中反应物的总能量小于生成物的总能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，利用太阳光在催化剂表面实现水分解为氢气和氧气，光能转化为化学能，A正确； B．过程Ⅰ发生了键断裂，吸收能量，B错误； C．过程Ⅲ中双氧水转化为氢气和氧气，有化合价变化，属于氧化还原反应，C正确； D．整个过程为水的分解反应，水的分解反应是吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，D正确； 故选B。 3. 在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是 A. 外电路的电流方向为X→外电路→Y B. 若两电极分别为铁和碳棒，则铁棒进行的电极反应式为2H++2e-=H2↑ C. X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 D. 若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图片知该装置是原电池，外电路中电子从X电极流向Y电极，电流的流向与此相反，即Y→外电路→X ，A项错误； B．若两电极分别为铁和碳棒，则铁是负极，发生氧化反应：Fe-2e-=Fe2+，B项错误； C．X是负极，负极上发生氧化反应；Y是正极，正极上发生还原反应，C项错误； D．原电池中较活泼的金属作负极，较不活泼的金属或导电的非金属作正极，该原电池中X是负极，Y是正极，所以若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y，D项正确； 答案选D。 4. “打赢蓝天保卫战”，就意味着对污染防治提出更高要求。实验室中尝试对垃圾渗透液再利用，实现发电、环保二位一体，当该装置工作时，下列说法错误的是 A. 该装置实现了将化学能转化为电能 B. 盐桥中Cl-向A极移动 C. 工作时，B极区溶液pH减小 D. 电路中流过10mol电子时，B极产生标况下22.4LN2 【答案】C 【解析】 【分析】A极发生反应，N元素化合价升高，A是负极；B极发生反应，N元素化合价降低，B是正极； 【详解】A．该装置是原电池，因此该装置实现了将化学能转化为电能，故A正确； B．A是负极，原电池中阴离子移向负极，所以盐桥中Cl－向A极移动，故B正确； C．工作时，B是正极，B极区发生，因此溶液pH增大，故C错误； D．B极反应为，电路中流过10mol电子时，该极产生N2物质的量为1mol，标况下的体积是22.4L，故D正确； 故选C。 5. 下面有关电化学的图示，完全正确的是 A. Cu-Zn原电池 B. 粗铜的精炼 C. 铁片镀锌 D. 验证NaCl溶液(含酚酞)电解产物 【答案】D 【解析】 【详解】A．在Cu-Zn原电池中，Zn电极可以被稀硫酸氧化，Zn作负极，Cu作正极，H2在正极产生，A错误； B．粗铜精炼时，粗铜作阳极，发生氧化反应生成Cu2+，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解液，B错误； C．电镀时，应待镀件铁片作阴极，镀层金属Zn作阳极，ZnCl2溶液作电解液，C错误； D．电解NaCl溶液的装置中，碳棒作阳极，Cl-在阳极发生电极反应，生成Cl2，可以将其通入碘化钾淀粉溶液中，若溶液变蓝，即可证明此产物为Cl2；阴极由溶液中的H2O反应生成H2和OH-，可以将生成的气体收集后点燃，以进行验证，D正确。 本题选D。 6. 中学化学教材中，常借助于图象这一表现手段清晰地突出实验装置的要点、形象地阐述化学过程的原理。下列有关化学图象表现的内容不正确的是 A. 图1表示牺牲阳极的阴极保护法 B. 图2所示装置中的铁钉几乎没被腐蚀 C. 图3表示电镀 D. 用图4装置表示精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1中锌比铁活泼，锌失电子，被氧化，从而保护了铁不被腐蚀，故表示牺牲阳极的阴极保护法，A正确； B．由于常温下铁遇到浓硫酸发生钝化现象，所以图2所示装置中的铁钉几乎没被腐蚀，B正确； C．电镀时待镀物品(镀件)应该与电源的负极相连作阴极，故图3表示电镀的正、负极接反了，C错误； D．用图4装置表示精炼铜，则a极与电源的正极相连，作阳极，应接粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液，D正确； 故答案为：C。 7. 一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是 A. 反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1 B. 反应开始到10 s时，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1 C. 反应到达10 s时，c(Y)=0.105 mol·L-1·s-1 D. 反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) 2Z(g) 【答案】D 【解析】 【分析】各物质相关物理量的变化如表所示： 反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)。 X Y Z 物质的量变化/mol 1.20-0.41=0.79 1.00-0.21=0.79 1.58-0=1.58 浓度变化/mol·L-1 =0.395 =0.395 =0.79 反应速率/mol·L-1·s-1 0.039 5 0.039 5 0.079 反应速率之比 1∶1∶2 【详解】A．由图可知，10s内Z的物质的量变化量为1.58mol，用Z表示的反应速率为v(Z)=0.079moL/(L·s)，故A错误；B．由图可知，10s内X的物质的量变化量为0.79mol，X的物质的量浓度减少了△c==0.395mol·L-1，故B错误； C．10s内，用Y表示的反应速率为v(Y)==0.0395moL/(L·s)，故C错误； D．由图像可以看出，由图表可知，随反应进行X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增大，所以X、Y是反应物，Z是生产物，l0s后X、Y、Z的物质的量为定值，不为0，反应是可逆反应，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=(1.20-0.41)mol：(1.00-0.21)mol：1.58mol=1：1：2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，故反应化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)，故D正确； 故选D。 8. 合成气(CO和H2)是目前化工常用的原料，下面是用甲烷制备合成气的两种方法：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+216 kJ·mol-1；②2CH4(g)+O2(g)＝2CO(g)+4H2(g) ΔH2=-72 kJ·mol-1。其中一个反应的反应过程与能量变化关系如图所示。则下列说法正确的是 A. E1表示2CH4(g)+O2(g)＝2CO(g)+4H2(g)的活化能 B. E2表示CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的活化能 C. 该图示为反应②的反应过程与能量变化示意图 D. 一般情况下，加入催化剂，既能降低E1，也能降低E2，但不能改变E1与E2的差值 【答案】D 【解析】 【详解】已知反应①是吸热反应，反应②是放热反应，而图象所表达的是吸热反应即反应①。所以 A、E1表示CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的活化能，故A错误； B、E2表示CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的活化能，因此B错误； C、该图所示为反应①的反应过程与能量变化示意图，故C错误； D、加入催化剂，正逆反应的活化能都降低了，即E1、E2都降低，但二者的差值不变，所以D正确。 本题正确答案为D。 9. 下列各组反应中(表中物质均为反应物，且金属的物质的量均为0.1 mol)，反应刚开始时放出H2的速率最大的是 选项 金属(粉末状) 酸 体积/mL 酸浓度/(mol·L−1) 反应温度/℃ A Mg 稀硝酸 10 6 60 B Mg 稀盐酸 10 3 60 C Fe 稀盐酸 10 3 60 D Mg 稀硫酸 10 3 60 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．Mg与硝酸反应不产生H2，A不符合题意； B．其它条件相同，3mol·L−1盐酸中c(H+)=3mol·L−1，c(H+)较小，因此反应速率慢，B不符合题意； C．其它条件相同，Fe的金属性比Mg弱，因此反应速率也慢，C不符合题意； D．温度相同，Mg的金属性比Fe强，且c(H+)=6mol·L−1，浓度最大，因此反应刚开始时放出H2的速率最大，D符合题意； 答案选D。 10. 在一容积不变，绝热的密闭容器中发生可逆反应：2X(g)⇌Y(g)+Z(g)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是 A. 体系温度不再变化 B. 反应容器中Y的体积分数不变 C. 混合气体密度不再变化 D. v正(X)=2v逆(Y) 【答案】C 【解析】 【详解】A．绝热的密闭容器，没有达到平衡时温度会变化，A正确； B．Y的体积分数为变量，B正确； C．混合气体密度始终不变，C错误； D．，v正(X)=2v逆(Y)，是平衡状态，D正确； 答案选C。 11. 在密闭容器中发生下列反应aA(g)cC(g)+dD(g)，压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是 A. A的转化率变大 B. 平衡向正反应方向移动 C. D的体积分数变大 D. a＜c+d 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】将化学平衡体系的容积压缩到原来的一半，若平衡不发生移动，则D的浓度应为原来的2倍，但实际D的浓度为原平衡的1.8倍小于原平衡的2倍，说明增大压强化学平衡向逆反应方向移动，逆反应方向为气体体积减小的方向，所以有a＜c+d，此时A的转化率减小，D的体积分数减小，故合理选项是D。 12. 合成氨反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92.4 kJ•mol-1，在反应过程中，正反应速率的变化如图。下列说法正确的是 A. t1时升高了温度 B. t2时使用了催化剂 C. t3时增大了压强 D. t4时降低了温度 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．该反应的正反应是放热反应，若在t1时升高了温度，则逆反应速率增大的倍数大于正反应速率增大的倍数，化学平衡逆向移动，达到平衡时的速率比改变的瞬间还大，这与图示又有所减小不符合，A不符合题意； B．催化剂可以使化学反应速率加快而不能使平衡发生移动，t2时使用了催化剂，反应速率加快后不再发生变化，与反应事实吻合，B符合题意； C．t3时若增大了压强，化学反应速率应该比原来大，且该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学平衡正向移动，图示与反应事实不吻合，C不符合题意； D．t4时若是降低了温度，则化学反应速率应该是突然减小，不是逐渐减小，与反应事实不吻合，D不符合题意； 故合理选项是B。 13. 金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：SnO2(s)+2C(s)═Sn(s)+2CO(g)↑，反应过程中能量的变化如图所示．下列有关该反应的△H、△S的说法中正确的是 A. △H＜0，△S＜0 B. △H＞0，△S＜0 C. △H＜0，△S＞0 D. △H＞0，△S＞0 【答案】D 【解析】 【详解】SnO2(s)+2C(s)═Sn(s)+2CO(g)↑，该反应生成物气体系数大，混乱度大，所以是熵增加的反应，故：△S＞0；从图中可知，反应物能量低，生成物能量高，该反应是吸热反应，故：△H＞0；故选：D。 14. 反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡图像如下，下列判断正确的是 A. 图1中，T1<T2，该反应正反应为吸热反应 B. 图3中，表示反应速率v正>v逆的是点3 C. 图2中，该反应m+n<p D. 图4中，若m+n=p，则a曲线一定使用了催化剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．温度T2先到达平衡，温度T1＜T2，而升高温度，C%减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，即△H＜0，故A错误； B．曲线上各点均处于平衡状态，点3 B的转化率小于点2的平衡转化率，点3应正向进行建立平衡，则点3反应速率：v正>v逆，故B正确； C．温度一定条件下，增大压强，C%增大，说明平衡正向移动，说明正反应为体积缩小的反应，故该反应m+n＞p，故C错误； D．曲线a、曲线b平衡时B的含量相同，曲线a先到达平衡，可能使用了催化剂，由于m+n=p,也可能是增大压强，故D错误。 答案选B。 二、非选择题(共58分) 15. 2021年6月17日搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉发射成功，中国人首次进入自己的空间站。发射卫星时可用液态肼(N2H4)为燃料，用气态二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知： ①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H = +68 kJ·mol-1 ②N2H4(1)+3O2(g)=2NO2(g)+2H2O(l)△H=-622kJ·mol-1 ③H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ·mol-1 （1）写出液态N2H4与气态NO2反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式：_______。 （2）N2H4可视为NH3分子中的H被-NH2取代的产物。合成氨的能量示意图如下： 已知分别破坏1molN≡N键、1molH-H键时需要吸收的能量为946kJ、436kJ，则破坏1molN-H键需要吸收的能量为_______kJ。现取lmolN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量_______92kJ(填“大于”等于”或“小于”)，原因是_______。若加入催化剂，△H_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】（1）2N2H4(1)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1272 kJ·mol-1 （2） ①. 389 ②. 小于 ③. 合成氨的反应是可逆反应，不完全转化 ④. 不变 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应2②-3①-4③得2N2H4(1)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=2×(-622)-3×68-4×(-44) kJ·mol-1=-1272 kJ·mol-1， 【小问2详解】 由图可知该反应为放热反应，每消耗0.5mol N2(g)放出46kJ能量，则热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92 kJ·mol-1，由△H=反应物的键能-生成物的键能=946+3×436+2×3×x=-92，解的x=389，则破坏1molN-H键需要吸收的能量为389kJ；由于合成氨的反应是可逆反应，不完全转化，所以测得反应放出的热量小于92kJ；催化剂只改变反应过程，不影响始末状态，△H不变。 16. 载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义，其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要指标。中国正在逐步建立自己的载人空间站“天宫”，神舟十三号载人飞船在北京时间10月16日0时23分点火发射，又一次正式踏上飞向浩渺星辰的征途。 （1）氢氧燃料电池(构造示意图如图)单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断X极为电池的______极，OH-向______(填“正”或“负”)极作定向移动，Y极的电极反应式为___________。 （2）“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。 ①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将______能转化为______能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，充电时，阳极的电极反应式为_______；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负极附近溶液的碱性________(填“增强”“减弱”或“不变”)。 ②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2，其负极的电极反应式为_________。 【答案】（1） ①. 负 ②. 负 ③. O2＋2H2O＋4e-=4OH- （2） ①. 太阳 ②. 电 ③. Ni(OH)2－e-+OH-=NiOOH+H2O ④. 减弱 ⑤. Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 【解析】 【小问1详解】 根据电子流向可知，X电极是电子流出的一极，由此判断X极为电池的负极，原电池中阴离子向负极移动，则OH-向负极作定向移动，Y极是正极，氧气得到电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH-。 【小问2详解】 ①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将太阳能转化为电能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，充电时相当于是电解池，阳极Ni失去电子，其电极反应式为Ni(OH)2－e-+OH-=NiOOH+H2O；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时相当于是原电池，Cd失去电子结合氢氧根离子生成Cd(OH)2，因此负极附近溶液的碱性减弱。 ②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2，其负极是Zn失去电子，其电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。 17. 实验是化学学习的基础，请完成以下实验填空。 Ⅰ．某小组用Na2S2O3溶液和稀H2SO4溶液反应探究外界条件对化学反应速率的影响，其设计实验如表所示： 实验序号 温度 Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L−1) V/mL c/(mol·L−1) V/mL Ⅰ 25 5 0.1 10 0.1 5 Ⅱ 25 5 0.2 5 0.2 10 Ⅲ 35 5 0.1 10 0.1 5 Ⅳ 35 5 0.2 5 0.2 10 （1）写出该探究实验中发生反应的化学方程式___________，实验Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ中哪个出现浑浊的时间最快：___________。 Ⅱ．某小组利用H2C2O4 溶液和酸性KMnO4 溶液反应来探究外界条件对化学反应速率的影响。 （2）向酸性KMnO4溶液中加入一定量的H2C2O4溶液，当溶液中的KMnO4耗尽后，溶液的紫色将褪去。为确保能观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4的初始物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)：n(KMnO4)___________。 （3）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，该小组设计了实验方案： 实验序号 反应温度/℃ H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 H2O V/mL c/(mol·L−1) V/mL c/(mol·L−1) V/mL ① 25 8.0 0.20 5.0 0.010 0 ② 25 6.0 0.20 5.0 0.010 x 表格中，x=___________ （4）小组同学发现反应速率如图所示，其中t1～t2 时间内速率变快的主要原因可能是： ①___________； ②___________。 【答案】（1） ①. Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O ②. Ⅳ （2）≥2.5 （3）2.0 （4） ①. 该反应放热 ②. 产物MnSO4是该反应的催化剂 【解析】 【分析】实验Ⅰ探究不同温度、不同浓度对Na2S2O3溶液和稀H2SO4溶液反应速率的影响； 实验Ⅱ探究反应物浓度对化学反应速率的影响； 两个实验均采用控制变量法。 【小问1详解】 Na2S2O3溶液和稀H2SO4反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫沉淀、水，反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O；根据影响反应速率的因素，实验Ⅳ温度最高、Na2S2O3的浓度最大，所以实验Ⅳ出现浑浊的时间最快。 【小问2详解】 H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应的方程式为2KMnO4+5H2C2O4+ 3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，为确保能观察到紫色褪去，高锰酸钾应完全反应，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4) ≥2.5； 【小问3详解】 根据“控制变量法”，为保证混合后KMnO4的浓度相同，混合后溶液的体积为13mL，所以x=2.0； 【小问4详解】 根据影响反应速率的因素，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①该反应放热；②产物MnSO4是该反应的催化剂； 18. 将0.4 mol N2O4，气体充入2 L固定容积的密闭容器中发生反应：N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH，在T1和T2时，测得NO2的物质的量随时间的变化如图所示： （1）T1时，40～80 s内用N2O4表示该反应的平均反应速率为___________ mol·L−1·s−1。 （2）由图可知，T1___________T2，ΔH___________0。(填“>”“<”或“=”) （3）改变条件重新达到平衡时，要使的值变小，可采取的措施有___________(填字母)。  a．增大N2O4的起始浓度 b．升高温度 c．向混合气体中通入NO2 d．使用高效催化剂 （4）在温度为T3、T4时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是___________ (填字母)。  a． A、C两点的反应速率：A>C b．A、B两点N2O4的转化率：A>B c．由A点到B点，可以采用加热的方法 （5）T1时，可逆反应：N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数K=___________。 【答案】（1） （2） ①. > ②. > （3）ac （4）b （5）1.8 【解析】 【小问1详解】 T1时，40～80 s内用N2O4表示该反应的平均反应速率为。 【小问2详解】 由图可知反应在T1条件下比T2条件下先达到平衡状态，所以T1> T2；由于T1条件下达到平衡时二氧化氮物质的量比T2条件下达到平衡时多，则说明升高温度，平衡向生成二氧化氮的方向移动，说明正反应为吸热反应，所以ΔH>0； 【小问3详解】 a．反应物只有一种，增大N2O4的起始浓度，即按比例加入反应物，等效为加压，加压平衡向左移动，的值减小，选项a正确； b．升高温度，平衡向右移动，的值增大，选项b错误； c．生成物只有一种，向混合气体中通入NO2，即按比例加入生成物，则等效为加压，加压平衡逆向移动，的值减小，选项c正确； d．使用高效催化剂不会影响反应的平衡状态，的值不变，选项d错误； 答案选ac； 【小问4详解】 a．由图可知，A、C两点平衡时温度相同，C点对应的压强大，反应速率大，选项a错误； b．正反应为吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，二氧化氮的体积分数增大，由图可知：AB两点平衡时压强相同，温度不同，A点二氧化氮的体积分数大于B点二氧化氮的体积分数，故T3<T4，四氧化二氮的转化率：A>B，选项b正确； c．由b项分析知，A点平衡时温度T4高于B点平衡时温度T3，选项c错误； 答案选b。 【小问5详解】 T1时，达到平衡时，三段式为： 平衡常数K=。 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9月月考 高二化学试卷 时间：75分钟 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 Mg：24 一、单项选择题(每题3分，共14小题，共42分。) 1. 从古至今化学均与生活、生产密切相关，化学工业在各国的国民经济中占有重要地位，是许多国家的基础产业和支柱产业。下列有关说法错误的是 A. 战国曾侯乙编钟属于青铜制品，青铜是一种合金 B. 敦煌莫高窟壁画中绿色颜料铜绿的主要成分是碳酸铜 C. 港珠澳大桥水下钢柱镶铝块防腐的方法为牺牲阳极的阴极保护法 D. 大兴机场的隔震支座由橡胶和钢板相互叠加黏结而成，不属于新型无机材料 2. 2022年北京冬奥会中的火炬“飞扬”使用了氢燃料。我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水制氢，主要过程如图所示。下列说法不正确的是 A. 整个过程实现了光能向化学能的转化 B. 过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量 C. 过程Ⅲ属于氧化还原反应 D. 整个过程中反应物的总能量小于生成物的总能量 3. 在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是 A. 外电路的电流方向为X→外电路→Y B. 若两电极分别为铁和碳棒，则铁棒进行的电极反应式为2H++2e-=H2↑ C. X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 D. 若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y 4. “打赢蓝天保卫战”，就意味着对污染防治提出更高要求。实验室中尝试对垃圾渗透液再利用，实现发电、环保二位一体，当该装置工作时，下列说法错误的是 A. 该装置实现了将化学能转化为电能 B. 盐桥中Cl-向A极移动 C. 工作时，B极区溶液pH减小 D. 电路中流过10mol电子时，B极产生标况下22.4LN2 5. 下面有关电化学的图示，完全正确的是 A. Cu-Zn原电池 B. 粗铜的精炼 C. 铁片镀锌 D. 验证NaCl溶液(含酚酞)电解产物 6. 中学化学教材中，常借助于图象这一表现手段清晰地突出实验装置的要点、形象地阐述化学过程的原理。下列有关化学图象表现的内容不正确的是 A. 图1表示牺牲阳极的阴极保护法 B. 图2所示装置中的铁钉几乎没被腐蚀 C. 图3表示电镀 D. 用图4装置表示精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液 7. 一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是 A. 反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1 B. 反应开始到10 s时，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1 C. 反应到达10 s时，c(Y)=0.105 mol·L-1·s-1 D. 反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) 2Z(g) 8. 合成气(CO和H2)是目前化工常用的原料，下面是用甲烷制备合成气的两种方法：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+216 kJ·mol-1；②2CH4(g)+O2(g)＝2CO(g)+4H2(g) ΔH2=-72 kJ·mol-1。其中一个反应的反应过程与能量变化关系如图所示。则下列说法正确的是 A. E1表示2CH4(g)+O2(g)＝2CO(g)+4H2(g)的活化能 B. E2表示CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的活化能 C. 该图示为反应②的反应过程与能量变化示意图 D. 一般情况下，加入催化剂，既能降低E1，也能降低E2，但不能改变E1与E2的差值 9. 下列各组反应中(表中物质均为反应物，且金属的物质的量均为0.1 mol)，反应刚开始时放出H2的速率最大的是 选项 金属(粉末状) 酸 体积/mL 酸浓度/(mol·L−1) 反应温度/℃ A Mg 稀硝酸 10 6 60 B Mg 稀盐酸 10 3 60 C Fe 稀盐酸 10 3 60 D Mg 稀硫酸 10 3 60 A. A B. B C. C D. D 10. 在一容积不变，绝热的密闭容器中发生可逆反应：2X(g)⇌Y(g)+Z(g)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是 A. 体系温度不再变化 B. 反应容器中Y的体积分数不变 C. 混合气体密度不再变化 D. v正(X)=2v逆(Y) 11. 在密闭容器中发生下列反应aA(g)cC(g)+dD(g)，压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是 A. A的转化率变大 B. 平衡向正反应方向移动 C. D的体积分数变大 D. a＜c+d 12. 合成氨反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92.4 kJ•mol-1，在反应过程中，正反应速率的变化如图。下列说法正确的是 A. t1时升高了温度 B. t2时使用了催化剂 C. t3时增大了压强 D. t4时降低了温度 13. 金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：SnO2(s)+2C(s)═Sn(s)+2CO(g)↑，反应过程中能量的变化如图所示．下列有关该反应的△H、△S的说法中正确的是 A. △H＜0，△S＜0 B. △H＞0，△S＜0 C. △H＜0，△S＞0 D. △H＞0，△S＞0 14. 反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡图像如下，下列判断正确的是 A. 图1中，T1<T2，该反应正反应为吸热反应 B. 图3中，表示反应速率v正>v逆的是点3 C. 图2中，该反应m+n<p D. 图4中，若m+n=p，则a曲线一定使用了催化剂 二、非选择题(共58分) 15. 2021年6月17日搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉发射成功，中国人首次进入自己的空间站。发射卫星时可用液态肼(N2H4)为燃料，用气态二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知： ①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H = +68 kJ·mol-1 ②N2H4(1)+3O2(g)=2NO2(g)+2H2O(l)△H=-622kJ·mol-1 ③H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ·mol-1 （1）写出液态N2H4与气态NO2反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式：_______。 （2）N2H4可视为NH3分子中的H被-NH2取代的产物。合成氨的能量示意图如下： 已知分别破坏1molN≡N键、1molH-H键时需要吸收的能量为946kJ、436kJ，则破坏1molN-H键需要吸收的能量为_______kJ。现取lmolN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量_______92kJ(填“大于”等于”或“小于”)，原因是_______。若加入催化剂，△H_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。 16. 载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义，其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要指标。中国正在逐步建立自己的载人空间站“天宫”，神舟十三号载人飞船在北京时间10月16日0时23分点火发射，又一次正式踏上飞向浩渺星辰的征途。 （1）氢氧燃料电池(构造示意图如图)单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断X极为电池的______极，OH-向______(填“正”或“负”)极作定向移动，Y极的电极反应式为___________。 （2）“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。 ①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将______能转化为______能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，充电时，阳极的电极反应式为_______；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负极附近溶液的碱性________(填“增强”“减弱”或“不变”)。 ②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2，其负极的电极反应式为_________。 17. 实验是化学学习的基础，请完成以下实验填空。 Ⅰ．某小组用Na2S2O3溶液和稀H2SO4溶液反应探究外界条件对化学反应速率的影响，其设计实验如表所示： 实验序号 温度 Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L−1) V/mL c/(mol·L−1) V/mL Ⅰ 25 5 0.1 10 0.1 5 Ⅱ 25 5 0.2 5 0.2 10 Ⅲ 35 5 0.1 10 0.1 5 Ⅳ 35 5 0.2 5 0.2 10 （1）写出该探究实验中发生反应的化学方程式___________，实验Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ中哪个出现浑浊的时间最快：___________。 Ⅱ．某小组利用H2C2O4 溶液和酸性KMnO4 溶液反应来探究外界条件对化学反应速率的影响。 （2）向酸性KMnO4溶液中加入一定量的H2C2O4溶液，当溶液中的KMnO4耗尽后，溶液的紫色将褪去。为确保能观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4的初始物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)：n(KMnO4)___________。 （3）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，该小组设计了实验方案： 实验序号 反应温度/℃ H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 H2O V/mL c/(mol·L−1) V/mL c/(mol·L−1) V/mL ① 25 8.0 0.20 5.0 0.010 0 ② 25 6.0 0.20 5.0 0.010 x 表格中，x=___________ （4）小组同学发现反应速率如图所示，其中t1～t2 时间内速率变快的主要原因可能是： ①___________； ②___________。 18. 将0.4 mol N2O4，气体充入2 L固定容积的密闭容器中发生反应：N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH，在T1和T2时，测得NO2的物质的量随时间的变化如图所示： （1）T1时，40～80 s内用N2O4表示该反应的平均反应速率为___________ mol·L−1·s−1。 （2）由图可知，T1___________T2，ΔH___________0。(填“>”“<”或“=”) （3）改变条件重新达到平衡时，要使的值变小，可采取的措施有___________(填字母)。  a．增大N2O4的起始浓度 b．升高温度 c．向混合气体中通入NO2 d．使用高效催化剂 （4）在温度为T3、T4时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是___________ (填字母)。  a． A、C两点的反应速率：A>C b．A、B两点N2O4的转化率：A>B c．由A点到B点，可以采用加热的方法 （5）T1时，可逆反应：N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数K=___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $