精品解析：湖北省黄冈市黄梅国际育才高级中学2023-2024学年高二上学期11月期中考试化学试题

2023年秋季黄梅县育才高级中学期中考试 高二化学试题 一、选择题：本题共15小题，每题3分，共45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. 犹记2008夏的热烈，拥抱2022冬的激情。北京冬奥会全部场馆将100%使用太阳能、氢能等清洁能源供电，着力打造“绿色冬奥”，下列有关H2的说法正确的是 A. 电解水是获取氢气的途径之一 B. 升高温度可使氢气转化为液态 C. 反应2H2+O22H2O吸收能量 D. 断开H－H键释放能量 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解水生成氢气和氧气，是获取氢气的途径之一，故A正确； B．降低温度可使氢气转化为液态氢，故B错误； C．氢气在氧气中燃烧的反应是放热反应，反应时放出热量，故C错误； D．破坏化学键需要吸收能量，则断开氢氢键时需要吸收能量，故D错误； 故选A。 2. Na2CO3(aq)与盐酸反应过程中的能量变化示意图如图，下列选项正确的是 A. H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l)为放热反应 B. CO(aq)+H+(aq)=HCO(aq)∆H=a kJ·mol-1 C. HCO(aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O (l)∆H=(c-b) kJ·mol-1 D. CO(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)∆H=(a+b-c) kJ·mol-1 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据H2CO3(aq)和CO2(g)、H2O(l)的能量高低可知，H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l)为吸热反应，A项错误； B．由图可知，CO(aq)+ H＋(aq)= HCO(aq) △H=-akJ/mol，B项错误； C．HCO(aq)+H＋(aq)=CO2(g)+H2O(l)，此反应为吸热反应，△H＞0，故△H=(c-b)kJ/mol，C项正确； D．CO(aq)+ 2H＋(aq)= CO2(g)+H2O(l)为放热反应，△H＜0，故△H=(c-a-b)kJ/mol，D项错误； 故选C。 3. 下列说法不正确的是 A. 1g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出的热量为120.9kJ，氢气的燃烧热大于241.8kJ•mol-1 B. 500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放出的热量为19.3kJ，其热化学方程式为N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）ΔH=﹣38.6kJ·mol-1 C. 常温下，若反应C（s）+CO2（g）=2CO（g）不能自发进行，则该反应的ΔH＞0 D. 已知中和热为57.3kJ·mol-1，若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ 【答案】B 【解析】 【详解】． 氢气在氧气中完全燃烧生成 气态水，放出的热量为 ，气态水变为液态水，放出热量，则生成 液态水，放出热量大于 ，故A正确； ．氮气和氢气的反应为可逆反应，将 和 置于密闭的容器中充分反应生成 ，放出的热量为 ，如完全反应，放出的热量大于 ，反应热小于 ，故B错误； ．如能自发进行，应满足，因，则不能自发进行，则该反应的 ，故C正确； ．浓硫酸溶于水放热，则将含 的浓溶液与含 的溶液混合，放出的热量要大于 ，故D正确； 故选B。 4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A. 在时，完全燃烧生成液态水，放出热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为： B. 的燃烧热是，则 C. 在稀溶液中：，若将含的浓硫酸与含的溶液混合，放出的热量大于 D. 已知，则金刚石比石墨稳定 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢气燃烧的热化学方程式，故A错误； B．的燃烧热是，则，故B错误； C．因为浓硫酸稀释放热，所以0.5molH2SO4 的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，故C正确； D．产物能量相同，金刚石和氧气放出热量更多，说明反应物能量更多，所以石墨更稳定，故D错误； 答案选C。 5. 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S（s）+2KNO3（s）+3C（s）＝K2S（s）+N2（g）+3CO2（g） ΔH=x kJ·mol－1 已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol－1 S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1 2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1 则x为 A. 3a+b－c B. c+3a－b C. a+b－c D. c+a－b 【答案】A 【解析】 【详解】已知碳的燃烧热为ΔH1=a kJ·mol－1，则碳燃烧的热化学方程式为：①C（s）+O2（g）＝CO2（g） ΔH1=a kJ·mol－1，②S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1，③2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1，根据盖斯定律，可得ΔH=3ΔH1+ΔH2—ΔH3，即x=3a+b－c，答案选A。 6. 下列说法中有明显错误的是（ ） A. 对有气体参加的化学反应，增大压强，体系体积减小，可使单位体积内活化分子数增加，因而反应速率增大 B. 升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大 C. 活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞 D. 加入适宜的催化剂，可使活化分子的百分数大大增加，从而成千上万倍地增大化学反应的速率 【答案】C 【解析】 【详解】A. 增大压强体系体积减小，对于有气体参加的反应，可使单位体积内活化分子数增加，反应速率增大，故A正确； B. 升高温度，反应体系中物质的能量升高，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大，故B正确； C. 由于活化分子之间的碰撞分为有效碰撞和无效碰撞，故C错误； D. 催化剂可使反应需要的能量减小，使活化分子的百分数大大增加，从而成千上万倍地增大化学反应的速率，故D正确。 故选C 【点睛】活化分子是指具有发生化学反应所需最低能量状态的分子。分子之间发生化学反应，首先必须互相接触(或碰撞)但并非每次碰撞都能发生反应，只有能量较大的分子互相碰撞才能发生反应。这些能量超过某一数值而能发生化学反应的分子就是活化分子。活化分子的浓度是决定反应速度的一个重要因素。活化分子浓度越大则反应速度越快。 7. 某温度下，浓度都是的两种气体和在密闭容器中反应，经过后，测得物质的物质的量浓度分别为，则该反应的化学方程式可表示为 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据浓度的变化计算反应速率，再利用反应速率之比等于化学计量数之比来确定反应式。X2、Y2浓度都是1mol/L，达到平衡时c(X2)=0.4 mol/L，c(Y2)=0.8 mol/L，则X2、Y2的反应速率之比为:=3：1。根据反应速率之比等于化学计量数之比和反应前后质量守恒可知，该反应方程式为3X2＋Y22X3Y； 故选D。 8. 对于反应在容积为10L的密闭容器中进行。起始时和均为0.20mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 实验c条件下，从反应开始至达到平衡时 B. 实验a条件下，用浓度表示的平衡常数为100 C. 该反应的 D. 比较实验a、c可判断升高温度反应速率加快 【答案】C 【解析】 【详解】A. 实验c条件下，实验中60min到达平衡，恒温恒容下，利用压强之比等于物质的量之比计算平衡时混合气体总物质的量，再利用差量法代入公式计算得(0.2+0.2)mol×=0.32mol，0.4mol－0.32mol=0.08mol，所以，A项正确； B.恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，实验a中平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2)mol×=0.3mol，这说明平衡时消耗反应物的物质的量和生成的生成物的物质的量均是0.4mol－0.3mol＝0.1mol，剩余反应物均是0.2mol－0.1mol＝0.1mol，容器容积为10L，则平衡常数K===100，B项正确； C. 根据c和a的反应判断，c起始压强较大，而投料量和容器的体积都没有变化，所以由公式PV=nRT来推断，是温度引起的，即c中温度高于a中温度，根据A和B可知c中反应物转化率低，说明升高温度，反应逆向进行，所以该反应为放热反应，C项错误； D. 根据以上分析可知c中温度高，反应首先达到平衡状态，所以比较实验a、c可判断升高温度反应速率加快，D项正确； 答案选C。 【点睛】此题核心在于实验c图象的理解，对于恒容，且投料相同的反应来说，初始压强增大，可以用PV=nRT来进行解释。 9. 某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：3A(g)+2B(g)4C(?)+2D(?)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC，且反应的前后压强之比为5：4(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是（ ） A. 该反应的化学平衡常数表达式是K= B. 此时，B的平衡转化率是40% C. 增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大 D. 增大C，A的平衡转化率减小 【答案】B 【解析】 【分析】利用题给数据建立如下三段式： 因为反应的前后压强之比为5：4，所以，n(平)=4.8mol。 由以上数据可确定，C为液体或固体，D为气体。 【详解】A．因为C为非气体，所以该反应的化学平衡常数表达式是K=，A不正确； B．此时，B的平衡转化率是=40%，B正确； C．增大该体系的压强，虽然平衡向右移动，但由于温度不变，所以化学平衡常数不变，C不正确； D．由于C为非气体，所以增大C，A的平衡转化率不变，D不正确； 故选B。 10. 可逆反应A(g)+3B(g)2C(g) 的反应速率与时间的关系如图所示，在、、、时都只改变了一个反应条件，下列对、、、时改变条件的判断正确的是 A. 增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度 B. 升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂 C. 升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂 D. 使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度 【答案】C 【解析】 【详解】t2时，改变某一条件，v(正)、v(逆)都增大，但v(逆)增大的倍数更多，应为升高温度； t4时，改变某一条件，v(正)、v(逆)都减小，但v(正)减小的倍数更多，应为减小压强； t6时，改变某一条件，v(正)增大、v(逆)不变，平衡正向移动，应为增大反应物的浓度； t8时，改变某一条件，v(正)、v(逆)同等程度增大，但平衡不移动，应为使用了催化剂； 综合以上分析，C符合题意； 故选：C。 11. 下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是 A. 放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B. 由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据，将更适合于所有的过程 C. 对于孤立体系，自发过程向着熵增的方向进行 D. 反应能自发进行，则该反应的 【答案】D 【解析】 【详解】A．依据∆G=∆H-T∆S＜0，放热的自发反应，∆H＜0，∆S可以大于0也可以小于0，则可能是熵减小的过程，但对于吸热的自发反应，因为∆H＞0，所以一定存在∆S＞0，即一定为熵增加的过程，A正确； B．不管一个反应的焓判据和熵判据是大于0还是小于0，判断反应的自发性时，都可利用焓判据和熵判据组成的复合判据∆G=∆H-T∆S进行判断，B正确； C．热力学第二定律指出：一切孤立体系都朝着熵增方向进行，熵增反应是反应自发进行的一个有利因素，C正确； D．反应的∆S＜0，能自发进行，则该反应的∆H＜0，D不正确； 故选D。 12. 已知时有关弱酸的电离平衡常数如下表： 弱酸化学式 电离平衡常数 下列推断正确的是 A. 相同的两种弱酸，其物质的量浓度： B. 相同条件下溶液的碱性： C. 向溶液中加入足量，反应的离子方程式： D. 的电离常数表达式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电离平衡常数得到酸的强弱为HX>HY，HX电离程度大于HY，pH相同的HX、HY两种弱酸，电离程度越大，酸的物质的量浓度越小，因此物质的量浓度： HY>HX，A错误； B．根据电离平衡常数得到酸的强弱为HX>>HY>，对应的酸越弱，其水解程度越大，因此相同条件下溶液的碱性：，B错误； C．根据电离平衡常数得到酸的强弱为>HY>，向溶液中加入足量HY，因此得到的反应离子方程式：，C正确； D．是二元弱酸其电离分两步，以第一步为主，电离常数表达式：，D错误； 故选C。 13. 下列说法中正确的是 A. 时溶液呈酸性 B. 在常温下，将盐酸稀释至，所得溶液的为9 C. 在常温下，当水电离出的为时，此溶液的为13 D. 将浓度相同的盐酸和醋酸各分别稀释至，所得醋酸的略大 【答案】D 【解析】 【详解】A．100℃时，纯水的pH约为6，但此时c(H+)=c(OH-)，溶液呈中性，故A错误； B．常温下，将盐酸稀释至，pH接近7，但不会等于或大于7，故B错误； C．在常温下，=10-14，当水电离出的为时，溶液中的氢离子浓度可能为，也可能为，所以可能为13或1，故C错误； D．将浓度相同的盐酸和醋酸各分别稀释至后，两者浓度仍然相同，但醋酸是弱酸，电离出的氢离子的浓度小，略大，故D正确； 答案选D。 14. 下列说法正确的是 A. 常温时，某物质的溶液中由水电离出的，若a>7时，则该溶液的pH一定为14-a B. 某温度时水的离子积常数，若将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的稀硫酸bL混合，若所得混合液pH=2，则a：b=9：2 C. 常温下，同pH的盐酸、硫酸、醋酸溶液导电性关系：盐酸=硫酸<醋酸 D. 常温下，同pH的硫酸和醋酸溶液中和同浓度同体积的氢氧化钠溶液，消耗酸的体积：硫酸<醋酸 【答案】B 【解析】 【详解】A．某物质的溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10−amol•L−1，若a＞7时，则该溶液的pH可能为(14−a)，也可能是a，故A错误； B．此温度下pH＝11NaOH溶液中c(NaOH)＝c(OH−)＝0.01mol/L，pH＝1的稀硫酸中c(H＋)＝0.1mol/L，若所得混合液pH＝2，则混合溶液中c(H＋)＝0.01mol/L═，a：b＝9：2，故B正确； C．溶液导电性与溶液中离子浓度和离子所带电荷有关，盐酸、硫酸、醋酸溶液的pH相同，溶液中离子的电荷浓度相等，同pH的盐酸、硫酸、醋酸溶液的导电性几乎相等，故C错误； D．醋酸为弱酸，不完全电离，同pH的硫酸和醋酸溶液中，溶液醋酸还隐藏大量醋酸分子，所以中和同浓度同体积的氢氧化钠溶液，消耗酸的体积：硫酸＞醋酸，故D错误； 故答案选B。 15. 常温下，向一元酸溶液中逐渐通入氨气(已知常温下，电离平衡常数)，使溶液温度和体积保持不变，混合溶液的与离子浓度变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是 A. 当时，溶液必为酸性 B. 为弱酸，常温时随着氨气的通入，逐渐增大 C. 由图像可知的电离平衡常数为 D. 当通入时， 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液中存在电荷守恒：，当时，，，溶液为碱性，A错误； B．，电离平衡常数、离子积常数都只与温度有关，温度不变，电离平衡常数及离子积常数不变，则不变，B错误； C．由图像可知，当=0时，，，因为弱酸部分电离，则溶液中，，则溶液中，则=10-5mol/L，C错误； D．由C项可知HR的电离平衡常数为10-5mol/L，当通入 0.1 molNH3时，反应恰好生成NH4R，的水解平衡常数为，HR水解平衡常数，所以的水解程度小于R-的水解程度，溶液呈碱性，溶液中存在电荷守恒：，由于c(OH-)>c(H+)，所以，则溶液中离子浓度大小为，故D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4个小题，共55分。 16. 我国“十四五”规划提出要制定2030年前碳达峰行动方案，努力争取2060年前实现碳中和。为此，研发CO2转化利用技术成为重要科技目标。 （1）以CO2为原料加氢可以合成甲醇，将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中，在催化剂存在的条件下进行以下两个反应： CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1＜0 CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2＞0 测得温度与转化率、产物选择性的关系如图所示。 CH3OH选择性= ①270°C以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是___________。 ②有利于提高CH3OH选择性的反应条件可以是___________(填标号)。 A．降低温度 B．使用更合适的催化剂 C．增大压强 D．原料气中掺入适量的CO ③控制温度240℃，测得混合气体流速为a L· h-1(已换算为标准状况)，则CO2的反应速率___________mol·L-1·min-1(写出计算式)。 （2）以CO2和NH3为原料合成尿素。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下： i： 2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s) △H=- 1 59.5kJ·mol-1 ii： NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H= +72.5kJ·mol-1 iii： 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H ④反应iii的△H= ___________ kJ·mol-1。3个反应的△G(自由能变化)随温度的变化关系如图所示，图中对应于反应iii的线是___________(填字母)。 ⑤一定条件下的恒容容器中，充入原料气3molNH3和1molCO2，平衡时CO2的转化率为0.5，则平衡时NH3和CO2的物质的量比为 ___________ ，已知反应ii的Kp=p，测得平衡时容器内总压为ap，则反应iii的平衡常数Kp=___________。 【答案】（1） ①. 反应未达平衡，温度升高，反应速率加快；生成CO的反应为主反应，该反应吸热，温度升高转化率增大 ②. ABCD ③. （2） ①. - 87.0 ②. b ③. 4：1 ④. 【解析】 【小问1详解】 ①270°C以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是反应未达平衡，温度升高，反应速率加快；生成CO的反应为主反应，该反应吸热，温度升高转化率增大；答案为：反应未达平衡，温度升高，反应速率加快；生成CO的反应为主反应，该反应吸热，温度升高转化率增大。 ②A．降低温度，反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)正向移动，反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)逆向移动，有利于提高CH3OH的选择性，A项选； B．使用更合适的催化剂，对反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的选择性更好，抑制CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)反应的发生，可提高CH3OH的选择性，B项选； C．增大压强，反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)正向移动，反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)不移动，有利于提高CH3OH的选择性，C项选； D．原料气中掺入适量的CO，反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)逆向移动，CO2、H2浓度增大，反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)正向移动，有利于提高CH3OH的选择性，D项选； 答案选ABCD。 ③将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中，控制温度240℃，测得混合气体流速为a L· h-1，根据图象可知，240℃时CO2的转化率为10%，CO2的反应速率=；答案为：。 小问2详解】 ④根据盖斯定律，iii=i+ii，则反应iii的∆H=-159.5kJ/mol+(+72.5kJ/mol)=-87.0kJ/mol；反应ii的∆H＞0、∆S＞0，根据∆G=∆H-T∆S，反应ii随温度的升高∆G减小，对应于反应ii的线是c，反应i的∆H＜0、∆S＜0，反应iii的∆H＜0、∆S＜0，反应i和反应iii随温度的升高∆G增大，反应iii相对于反应i有气态物质生成，则反应iii的∆S的绝对值比反应i的小，反应iii的∆S比反应i的大，对应于反应i的线是a，对应于反应iii的线是b；答案为：-87.0；b。 ⑤一定条件下的恒容容器中，充入原料气3molNH3和1molCO2，平衡时CO2的转化率为0.5，转化CO2物质的量为0.5mol，在反应i、iii中消耗的NH3、CO2物质的量之比为2：1，则转化NH3物质的量为1mol，平衡时NH3物质的量为3mol-1mol=2mol、CO2物质的量为1mol-0.5mol=0.5mol，平衡时NH3和CO2的物质的量比为2mol：0.5mol=4：1；已知反应ii的Kp=p，则平衡时H2O(g)的分压为p，测得平衡时容器内总压为ap，平衡时NH3和CO2的总压为ap-p=(a-1)p，平衡时NH3和CO2的物质的量比为4：1，在恒温恒容容器中气体的压强之比等于物质的量之比，则平衡时NH3、CO2的分压依次为、，则反应iii的平衡常数Kp== =；答案为：4：1；。 17. 甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。 Ⅰ.甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料 （1）汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25℃，101kPa时，0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出1103.6kJ热量。该反应的热化学方程式为___。25℃，101kPa时CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.5kJ·mol-1，相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时释放的热量用于煅烧石灰石制备CaO，则得到CaO多的是___(填“甲醇”或“辛烷”)。 （2）CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)ΔH=-393kJ·mol-1，该反应相关化学键键能数据如下表：则X=___。 化学键 O=O C-O C≡O H-O C-H E/(kJ·mol-1) 496 343 1076 X 413 Ⅱ.甲醇的合成 （3）以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如图所示。 ①补全图：图中A处应填入___。 ②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应ΔH___(填“变大”、“变小”或“不变”)。 ③已知：CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-283kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=-242kJ·mol-1 CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-676kJ·mol-1 以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的热化学方程式为___。 【答案】 ①. C8H18(l)+12.5O2=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ·mol-1 ②. 辛烷 ③. 465 ④. 1molCO2+3molH2 ⑤. 不变 ⑥. CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=-91kJ·mol-1 【解析】 【详解】（1）25℃，101kPa时，0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出1103.6kJ热量，则1mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出1103.6kJ 5=5518 kJ热量，热化学方程式为C8H18(l)+12.5O2=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ·mol-1； 物质量与热量成正比，等质量时，则放热多的为C8H18，热量用于煅烧石灰石制备CaO，则得到CaO多的是辛烷；故答案为：辛烷； （2）ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和，有，解得X=465，故答案为：465； （3）①A为反应物，结合生成物及原子守恒可知，A处为1molCO2+3molH2，故答案为：1molCO2+3molH2； ②催化剂不改变反应的始终态，则加入催化剂后，该反应的△H不变，故答案为：不变； ③已知热化学方程式：①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-283kJ·mol-1 ②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=-242kJ·mol-1 ③CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-676kJ·mol-1 结合盖斯定律可知，①+②×2-③得到CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-283kJ/mol+(-242kJ/mol)×2-(-676kJ/mol)=-91kJ/mol，故答案为：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=-91kJ·mol-1。 【点睛】把握热化学方程式的书写方法、焓变计算、燃料的使用为解答的关键。 18. 已知：反应aA(g)+bB(g)cC(g)，某温度下，在2L的密闭容器中投入一定量的A和B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。 （1）经测定，前4s内v(C)=0.05mol·L-1·s-1，v(A)=____，则该反应的化学方程式为____。 （2）从反应开始到12s内，A的转化率为____。 （3）若上述反应分别在甲、乙、丙二个相同的密闭容器中进行，反应相同时间后，测得三个容器中的反应速率分别为：甲：v(A)=0.3mol·L-1·s-1；乙：v(B)=0.12mol·L-1·s-1；丙：v(C)=9.6mol·L-1·min-1，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为____。 （4）下列条件的改变能加快上述反应的反应速率的是____。 ①升高温度 ②保持压强不变，充入He ③保持体积不变，充入He ④增加A的浓度 （5）下列叙述能说明该反应达到化学平衡状态的是____。 A.混合气体的总物质的量不随时间变化而变化 B.单位时间内每消耗3molA，同时生成2molC C.混合气体的体积不随时间变化而变化 D.混合气体的密度不随时间变化而变化 E.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化 F.v(A):v(B)=3:1 【答案】（1） ①. 0.075 mol·L-1·s-1 ②. 3A(g)+ B(g)2C(g) （2）75% （3）乙>甲>丙 （4）①④ （5）AE 【解析】 【小问1详解】 由图可知4s内，A的浓度从0.8mol/L减小到0.5mol/L，v(A)=Δc(A)/Δt=(0.8-0.5)/4=0.075 mol·L-1·s-1；4s内v(A):v(C)=0.075:0.05=3:2，15s内，Δc(A):Δc(B)=(0.8-0.2):(0.5-0.3)=3:1，根据速率比=变化浓度比=计量系数比，可得反应方程式中A、B、C的系数比为3:1:2，所以反应方程式为3A(g)+ B(g)2C(g)； 【小问2详解】 12s内，A的转化率=； 【小问3详解】 比较同一反应不同情况下的反应速率，应化作同一个物质为标准进行比较，根据反应方程式的系数比关系可得甲：v(A)=0.3mol·L-1·s-1；乙：v(B)=0.12mol·L-1·s-1，v(A)=3 v(B)=0.36mol·L-1·s-1；丙：v(C)=9.6mol·L-1·min-1=0.16 mol·L-1·s-1，v(A)=v(C)=0.24 mol·L-1·s-1；所以甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙； 【小问4详解】 ①升高温度，反应速率加快，①选项正确； ②保持压强不变，充入He，体积增大，反应物和生成物的浓度减小，反应速率减慢，②选项错误； ③保持体积不变，充入He，反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，③选项错误； ④增加A的浓度，反应速率加快，④选项正确； 答案选①④； 【小问5详解】 A．反应式中气体的物质的量前后不相等是可变值，当混合气体的总物质的量不随时间变化而变化时说明反应达到平衡状态，A选项正确； B．单位时间内每消耗3molA，同时生成2molC，方向相同，速率比等于系数比，在任何状态下均成立，不能说明反应达到平衡状态，B选项错误； C．反应在恒容容器中进行，混合气体体积是个恒定值，混合气体的体积不随时间变化而变化不能说明反应达到平衡状态，C选项错误； D．混合气体的密度=气体质量/容器体积，根据反应前后质量守恒和容器恒容不变，可知气体密度是一个恒定值，不随时间改变而改变不能说明反应达到平衡状态，D选项错误； E．混合气体的平均摩尔质量=气体质量/气体物质的量，反应前后质量守恒，气体物质的量可变，可知气体平均摩尔质量是一个可变值，当其不随时间变化而变化时说明反应达到平衡状态，E选项正确； F．v(A):v(B)=3:1，未指明速率方向，同向速率比等于系数比在任何时刻成立，不能说明反应达到平衡状态； 答案选AE。 19. 请回答下列问题：(25℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示) 化学式 CH3COOH NH3·H2O H2CO3 H2SO3 电离平衡常数 1.7×10-5 1.7×10-5 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 K1=1.3×10-2 K2=6.3×10-8 （1）相同温度下，等pH的CH3COONa溶液、Na2CO3溶液和Na2SO3溶液，三种溶液的物质的量浓度c(CH3COONa)、c(Na2CO3)、c(Na2SO3)由大到小排序____。 （2）25℃时，向0.1mol·L-1的氨水中缓缓通入少量CO2气体的过程中(忽略溶液体积的变化)，下列表达式的数值变小的是____。 A. B. C. D. （3）向20mL0.1mol·L-1CH3COOH中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液过程中，pH变化如图。 ①A点溶液pH___1。(填“>”、“<”或“=”)。 ②下列说法正确的是____。 a.A、C两点水的电离程度：A>C b.B点溶液中微粒浓度满足：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) c.D点溶液微粒浓度满足：c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-) （4）能证明醋酸是弱酸的实验事实是____(填写序号)。 ①相同条件下，浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸，醋酸的导电能力更弱 ②25℃时，一定浓度的CH3COOH、CH3COONa混合溶液的pH等于7 ③CH3COOH溶液能与NaHCO3反应生成CO2 ④0.1mol·L-1CH3COOH溶液可使紫色石蕊试液变红 （5）在25℃时对氨水进行如下操作，请填写下列空白 ①若向氨水中加入稀硫酸，使氨水恰好被中和，写出反应的离子方程式____；所得溶液的pH____7填(填“>”“=”或“<”)，用离子方程式表示其原因____。 ②若向氨水中加入稀硫酸至溶液pH=7，此时溶液中的c(NH)=amol/L，则c(SO)=___。 【答案】（1）c(CH3COONa)>c(Na2SO3)>c(Na2CO3) （2）AC （3） ①. > ②. bc （4）①② （5） ①. NH3·H2O+H+=NH+H2O ②. < ③. NH+H2ONH3·H2O+H+ ④. mol/L 【解析】 【小问1详解】 弱酸的酸性越弱，其酸根离子越易水解，酸性：，所以等pH的CH3COONa溶液、Na2CO3溶液和Na2SO3溶液，三种溶液的物质的量浓度c(CH3COONa)、c(Na2CO3)、c(Na2SO3)由大到小排序c(CH3COONa)> c(Na2SO3)> c(Na2CO3)； 【小问2详解】 A．通入少量CO2气体的过程中，溶液碱性减弱、酸性增强，所以增大、增大，所以减小，故选A； B．通入少量CO2气体的过程中，溶液碱性减弱、酸性增强，增大，故不选B； C．通入少量CO2气体的过程中，溶液碱性减弱，所以增大，Ka=不变，所以减小，故选C； D．，所以不变，故不选D； 选AC。 【小问3详解】 ①醋酸是弱酸，0.1mol·L-1CH3COOH 溶液中c(H+)<0.1 mol·L-1，A点溶液pH>1。 ②a．A点溶液中只含醋酸，醋酸抑制水电离，C点溶液中含有醋酸钠，醋酸钠水解促进水电离，A、C两点水的电离程度A<C，故a错误； b．B点溶液中溶质是等浓度的醋酸钠和醋酸，根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，故b正确； c ．D点溶液中溶质是醋酸钠，根据物料守恒，c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)，故c正确； 选bc。 【小问4详解】 ①相同条件下，浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸，醋酸的导电能力更弱，说明醋酸溶液中离子浓度小，醋酸是弱酸，故选①； ②25℃时，一定浓度的CH3COOH、CH3COONa混合溶液的pH等于7，说明醋酸钠水解，说明醋酸溶液中离子浓度小，醋酸是弱酸，故选②； ③CH3COOH溶液能与NaHCO3反应生成CO2，说明醋酸的酸性大于碳酸，不能说明醋酸是弱酸，故不选③； ④0.1mol·L-1CH3COOH溶液可使紫色石蕊试液变红，说明醋酸溶液显酸性，不能说明醋酸是弱酸，故不选④； 选①②； 【小问5详解】 ①若向氨水中加入稀硫酸，使氨水恰好被中和，反应生成硫酸铵，反应的离子方程式NH3·H2O+H+=NH+H2O；硫酸铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解NH+H2ONH3·H2O+H+，溶液呈酸性，所得溶液的pH<7。 ②若向氨水中加入稀硫酸至溶液pH=7，根据电荷守恒2c(NH)= c(SO)，此时溶液中的c(NH)=amol/L，则c(SO)=mol/L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023年秋季黄梅县育才高级中学期中考试 高二化学试题 一、选择题：本题共15小题，每题3分，共45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. 犹记2008夏的热烈，拥抱2022冬的激情。北京冬奥会全部场馆将100%使用太阳能、氢能等清洁能源供电，着力打造“绿色冬奥”，下列有关H2的说法正确的是 A. 电解水是获取氢气途径之一 B. 升高温度可使氢气转化为液态 C 反应2H2+O22H2O吸收能量 D. 断开H－H键释放能量 2. Na2CO3(aq)与盐酸反应过程中的能量变化示意图如图，下列选项正确的是 A. H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l)为放热反应 B. CO(aq)+H+(aq)=HCO(aq)∆H=a kJ·mol-1 C. HCO(aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O (l)∆H=(c-b) kJ·mol-1 D. CO(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)∆H=(a+b-c) kJ·mol-1 3. 下列说法不正确的是 A. 1g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出的热量为120.9kJ，氢气的燃烧热大于241.8kJ•mol-1 B. 500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放出的热量为19.3kJ，其热化学方程式为N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）ΔH=﹣38.6kJ·mol-1 C. 常温下，若反应C（s）+CO2（g）=2CO（g）不能自发进行，则该反应的ΔH＞0 D. 已知中和热为57.3kJ·mol-1，若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ 4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A. 在时，完全燃烧生成液态水，放出热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为： B. 的燃烧热是，则 C. 在稀溶液中：，若将含的浓硫酸与含的溶液混合，放出的热量大于 D. 已知，则金刚石比石墨稳定 5. 黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S（s）+2KNO3（s）+3C（s）＝K2S（s）+N2（g）+3CO2（g） ΔH=x kJ·mol－1 已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol－1 S（s）+2K（s）＝K2S（s） ΔH2=b kJ·mol－1 2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s） ΔH3=c kJ·mol－1 则x为 A. 3a+b－c B. c+3a－b C. a+b－c D. c+a－b 6. 下列说法中有明显错误的是（ ） A. 对有气体参加的化学反应，增大压强，体系体积减小，可使单位体积内活化分子数增加，因而反应速率增大 B. 升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大 C. 活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞 D. 加入适宜的催化剂，可使活化分子的百分数大大增加，从而成千上万倍地增大化学反应的速率 7. 某温度下，浓度都是的两种气体和在密闭容器中反应，经过后，测得物质的物质的量浓度分别为，则该反应的化学方程式可表示为 A. B. C. D. 8. 对于反应在容积为10L的密闭容器中进行。起始时和均为0.20mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 实验c条件下，从反应开始至达到平衡时 B. 实验a条件下，用浓度表示的平衡常数为100 C. 该反应的 D. 比较实验a、c可判断升高温度反应速率加快 9. 某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：3A(g)+2B(g)4C(?)+2D(?)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC，且反应的前后压强之比为5：4(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是（ ） A. 该反应的化学平衡常数表达式是K= B. 此时，B的平衡转化率是40% C. 增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大 D. 增大C，A的平衡转化率减小 10. 可逆反应A(g)+3B(g)2C(g) 的反应速率与时间的关系如图所示，在、、、时都只改变了一个反应条件，下列对、、、时改变条件的判断正确的是 A. 增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度 B. 升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂 C. 升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂 D. 使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度 11. 下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是 A. 放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B. 由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据，将更适合于所有的过程 C. 对于孤立体系，自发过程向着熵增的方向进行 D. 反应能自发进行，则该反应的 12. 已知时有关弱酸的电离平衡常数如下表： 弱酸化学式 电离平衡常数 下列推断正确的是 A. 相同的两种弱酸，其物质的量浓度： B. 相同条件下溶液的碱性： C. 向溶液中加入足量，反应的离子方程式： D. 的电离常数表达式： 13. 下列说法中正确的是 A 时溶液呈酸性 B. 在常温下，将盐酸稀释至，所得溶液的为9 C. 在常温下，当水电离出的为时，此溶液的为13 D. 将浓度相同的盐酸和醋酸各分别稀释至，所得醋酸的略大 14. 下列说法正确的是 A. 常温时，某物质的溶液中由水电离出的，若a>7时，则该溶液的pH一定为14-a B. 某温度时水的离子积常数，若将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的稀硫酸bL混合，若所得混合液pH=2，则a：b=9：2 C. 常温下，同pH的盐酸、硫酸、醋酸溶液导电性关系：盐酸=硫酸<醋酸 D. 常温下，同pH的硫酸和醋酸溶液中和同浓度同体积的氢氧化钠溶液，消耗酸的体积：硫酸<醋酸 15. 常温下，向一元酸溶液中逐渐通入氨气(已知常温下，电离平衡常数)，使溶液温度和体积保持不变，混合溶液的与离子浓度变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是 A. 当时，溶液必为酸性 B. 为弱酸，常温时随着氨气的通入，逐渐增大 C. 由图像可知的电离平衡常数为 D. 当通入时， 二、非选择题：本题共4个小题，共55分。 16. 我国“十四五”规划提出要制定2030年前碳达峰行动方案，努力争取2060年前实现碳中和。为此，研发CO2转化利用技术成为重要科技目标。 （1）以CO2为原料加氢可以合成甲醇，将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中，在催化剂存在的条件下进行以下两个反应： CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1＜0 CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2＞0 测得温度与转化率、产物选择性的关系如图所示。 CH3OH选择性= ①270°C以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是___________。 ②有利于提高CH3OH选择性的反应条件可以是___________(填标号)。 A．降低温度 B．使用更合适的催化剂 C．增大压强 D．原料气中掺入适量的CO ③控制温度240℃，测得混合气体流速为a L· h-1(已换算为标准状况)，则CO2的反应速率___________mol·L-1·min-1(写出计算式)。 （2）以CO2和NH3为原料合成尿素。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下： i： 2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s) △H=- 1 59.5kJ·mol-1 ii： NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H= +72.5kJ·mol-1 iii： 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H ④反应iii的△H= ___________ kJ·mol-1。3个反应的△G(自由能变化)随温度的变化关系如图所示，图中对应于反应iii的线是___________(填字母)。 ⑤一定条件下的恒容容器中，充入原料气3molNH3和1molCO2，平衡时CO2的转化率为0.5，则平衡时NH3和CO2的物质的量比为 ___________ ，已知反应ii的Kp=p，测得平衡时容器内总压为ap，则反应iii的平衡常数Kp=___________。 17. 甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。 Ⅰ.甲醇可以替代汽油和柴油作内燃机燃料 （1）汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25℃，101kPa时，0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出1103.6kJ热量。该反应的热化学方程式为___。25℃，101kPa时CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.5kJ·mol-1，相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时释放的热量用于煅烧石灰石制备CaO，则得到CaO多的是___(填“甲醇”或“辛烷”)。 （2）CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)ΔH=-393kJ·mol-1，该反应相关化学键键能数据如下表：则X=___。 化学键 O=O C-O C≡O H-O C-H E/(kJ·mol-1) 496 343 1076 X 413 Ⅱ.甲醇的合成 （3）以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如图所示。 ①补全图：图中A处应填入___。 ②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应ΔH___(填“变大”、“变小”或“不变”)。 ③已知：CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-283kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=-242kJ·mol-1 CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-676kJ·mol-1 以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的热化学方程式为___。 18. 已知：反应aA(g)+bB(g)cC(g)，某温度下，在2L的密闭容器中投入一定量的A和B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。 （1）经测定，前4s内v(C)=0.05mol·L-1·s-1，v(A)=____，则该反应的化学方程式为____。 （2）从反应开始到12s内，A的转化率为____。 （3）若上述反应分别在甲、乙、丙二个相同的密闭容器中进行，反应相同时间后，测得三个容器中的反应速率分别为：甲：v(A)=0.3mol·L-1·s-1；乙：v(B)=0.12mol·L-1·s-1；丙：v(C)=9.6mol·L-1·min-1，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为____。 （4）下列条件的改变能加快上述反应的反应速率的是____。 ①升高温度 ②保持压强不变，充入He ③保持体积不变，充入He ④增加A的浓度 （5）下列叙述能说明该反应达到化学平衡状态的是____。 A.混合气体的总物质的量不随时间变化而变化 B.单位时间内每消耗3molA，同时生成2molC C.混合气体的体积不随时间变化而变化 D.混合气体的密度不随时间变化而变化 E.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化 F.v(A):v(B)=3:1 19. 请回答下列问题：(25℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示) 化学式 CH3COOH NH3·H2O H2CO3 H2SO3 电离平衡常数 1.7×10-5 1.7×10-5 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 K1=1.3×10-2 K2=6.3×10-8 （1）相同温度下，等pH的CH3COONa溶液、Na2CO3溶液和Na2SO3溶液，三种溶液的物质的量浓度c(CH3COONa)、c(Na2CO3)、c(Na2SO3)由大到小排序____。 （2）25℃时，向0.1mol·L-1的氨水中缓缓通入少量CO2气体的过程中(忽略溶液体积的变化)，下列表达式的数值变小的是____。 A. B. C. D. （3）向20mL0.1mol·L-1CH3COOH中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液过程中，pH变化如图。 ①A点溶液pH___1。(填“>”、“<”或“=”)。 ②下列说法正确的是____。 a.A、C两点水的电离程度：A>C b.B点溶液中微粒浓度满足：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) c.D点溶液微粒浓度满足：c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-) （4）能证明醋酸是弱酸的实验事实是____(填写序号)。 ①相同条件下，浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸，醋酸的导电能力更弱 ②25℃时，一定浓度的CH3COOH、CH3COONa混合溶液的pH等于7 ③CH3COOH溶液能与NaHCO3反应生成CO2 ④0.1mol·L-1CH3COOH溶液可使紫色石蕊试液变红 （5）在25℃时对氨水进行如下操作，请填写下列空白 ①若向氨水中加入稀硫酸，使氨水恰好被中和，写出反应的离子方程式____；所得溶液的pH____7填(填“>”“=”或“<”)，用离子方程式表示其原因____。 ②若向氨水中加入稀硫酸至溶液pH=7，此时溶液中的c(NH)=amol/L，则c(SO)=___。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $