江苏省扬州大学附属中学东部分校2021-2022学年高二上学期期中考试 化学（选修）试卷

高二化学选修期中试卷第 1页（共 8页） 扬大附中东部分校 2021-2022 学年度第二学期期中考试 高二化学（选修）试题 (总分 100 分 时间 75 分钟 命题人：徐亚 审核人：朱志荣） 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Cu-64 Na-23 第 I 卷（选择题，共 42 分） 单项选择题：本题包括 14 小题，每题 3 分，共 42 分。每小题只有一个选项符合题意。 1．化学与科学、技术、社会和环境密切相关。下列有关说法中错误．．的是 A．对废旧电池进行回收处理 B．研发使用高效催化剂，可提高反应中原料的转化率 C．大力开发和应用氢能源有利于实现“低碳经济” D．工业上，电解熔融 MgCl2制金属镁 2．过程的自发性的作用是 A．判断过程的方向 B．确定过程是否一定会发生 C．判断过程发生的速率 D．判断过程的热效应 3. 下列说法正确的是 A．在水中能电离出离子的化合物一定是离子化合物 B．CO2分子中含极性键，且溶于水能导电，所以 CO2是电解质 C．Ca(OH)2微溶于水，所以是弱电解质 D．CH3COOH 在水中只能部分电离，所以是弱电解质 4．一定条件下反应 2AB(g) A2(g)＋B2(g)达到平衡状态的标志是 A．单位时间内生成 nmolA2，同时消耗 2n molAB B．容器内，3种气体 AB、A2、B2共存 C．AB 的消耗速率等于 A2的消耗速率 D．容器中各组分的体积分数不随时间变化 5．下列关于合成氨反应 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0 的说法正确的是 高二化学选修期中试卷第 2页（共 8页） A．使用催化剂可以提高反应的平衡转化率 B．反应物所含键能总和小于生成物所含键能总和 C．平衡时分离出 NH3能增大正反应速率，提高 N2转化率 D．增大压强能提高分子活化能，加快反应速率 6．下列电化学装置能达到目的的是 FeC 煤油 Na2SO4 图甲 图乙 图丙 图丁 A．图甲：实现原电池反应 Cu＋2Fe 3＋ ＝Cu 2＋ ＋2Fe 2＋ B．图乙：制取少量Fe(OH)2 C．图丙：证明铁发生了析氢腐蚀 D．图丁：在铁表面镀锌 7．一种 Na－CO2二次电池装置如图所示，NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，电池的总反应 为 3CO2＋4Na 2Na2CO3＋C。下列说法正确的是 A．放电时Na电极为正极 B．充电时电解液中的Na ＋ 移向阳极 C．放电时每反应 1mol CO2，电路中转移 4 mol 电子 D．充电时的阳极反应为 2CO 2－ 3 ＋C－4e−＝3CO2 8．25℃时，水的电离达到平衡：H2O H ＋ ＋OH — ；ΔH＞0，下列叙述正确的是 A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH ― )降低 B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H ＋ )增大，Kw不变 C．向水中加入少量固体 CH3COONa，平衡逆向移动，c(H ＋ )降低 D．将水加热，Kw增大，pH 不变 9．100 mL 6 mol · L －1 的 H2SO4跟过量的锌反应，在一定温度下，为减缓反应速率，但又 不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的： A．0.1 mol · L －1 H2SO4 B．K2CO3溶液 C．KNO3溶液 D．K2SO4溶液 CO2 电解液 A Ni Na 高二化学选修期中试卷第 3页（共 8页） 10．下列图示与对应的叙述相符的是 甲 乙 丙 丁 A．图甲表示分别稀释 0.1 mol·L －1 的盐酸和醋酸时溶液 pH 的变化 B．图乙表示反应 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＜0分别在有、无催化剂的情况下反应过 程中的能量变化 C．图丙表示反应 H2(g)＋I2(g) 2HI(g)中正、逆反应速率随时间的变化，t0时刻改变 的条件可能是增大体系压强 D．图丁表示反应“N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0”的平衡常数随温度变化的关系 11．电解装置如右下图所示，电解槽内装有 KI 及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。 通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知反应： 3I2＋6OH － ＝IO3 － ＋5I － ＋3H2O。下列说法不正确的是： A．右侧发生的电极方程式：2H2O＋2e － ＝H2↑＋2OH － B．电解结束时，右侧溶液中含有 IO3 － C．电解槽内总反应：KI＋3H2O＝KIO3＋3H2↑ D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变 12．下列有关工业生产的叙述正确的是 A．合成氨工业中，将 NH3及时液化分离有利于加快反应速率 B．硫酸工业中，接触室内安装热交换器是为了利用 SO3转化为 H2SO4时放出的热量 C．电镀工业中，必需将镀件与电源的负极相连 D．氯碱工业中，用离子交换膜可防止阴极室产生的 C12进入阳极室 13．2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) 是工业制取硝酸的基础反应，已知的反应历程分两步进 行，其反应过程能量变化如下图所示（图中 a、b、c、d 均大于 0）。下列说法正确的是 高二化学选修期中试卷第 4页（共 8页） 下列说法正确的是 A．反应 2NO(g) N2O2(g)的ΔH＝(b－a) kJ·mol －1 B．反应 N2O2(g)＋O2(g) 2NO2(g)若使用催化剂，d 将减小 C．采用高温，既可以加快反应速率，也能提高 NO 的平衡转化率 D．N2O2(g)＋O2(g) 2NO2(g)的逆反应的活化能为(c＋d) kJ·mol －1 14．甲醇是常见的有机溶剂和化工原料。以 CO2和 H2为原料合成甲醇的反应方程式如下： CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝a kJ·mol －1 在压强一定，CO2和 H2起始物质的量之比为 1∶3 的条件下，测得反应时间相同，不同 催化剂作用下 CO2的转化率随温度的变化曲线如下图所示。 下列说法正确的是 A．a＞0 B．250 K 时，催化剂活性：A＜B C．在使用催化剂 A 的条件下，延长反应时间，可以使 CO2的转化率由 X 点变为 Y 点 D．在使用催化剂 B 的条件下，250 K 时，增大压强，可以使 CO2的转化率达到 Z 点 高二化学选修期中试卷第 5页（共 8页） 第Ⅱ卷（非选择题，共 58分） 15．(14 分)铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。 (1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 为防止金属 Fe 被腐蚀，可以采用上述________(填装置序号)装置原理进行防护； 装置③中总反应的离子方程式为 __________________________________________________________。 (2)用甲烷或其他有机物、氧气为原料可设计成原电池，以 CnH2nOn、O2为原料，硫酸溶液为 电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为__________________________________。 (3)图 1 是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图 2 是 NaBH4/H2O2燃料电池。 图 2电池负极区的电极反应为_______________________________________； 若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将 a、b 直接相连，则滤纸出现________ 色，c 位置的电极反应式为______________________________________________________， 若用 KI­淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将 a、b 与 A、B 电极相连，铅笔芯 c点处出现蓝色， 则 b接的是________(填“A”或“B”)电极。 16．(12 分)工业制硫酸生产流程如下图： 稀释 室 贮存 室 98％ 硫酸 造气 (制SO2) 空气 净化 干燥 催化反应室 (400～500℃、 常压、催化剂) 吸收 塔 发烟 硫酸SO3 （1）在沸腾炉中，需要将黄铁矿粉碎的目的是 。 （2）在催化反应室，下列措施中有利于提高 SO2平衡转化率的有 。（填写编号） 98％硫酸 高二化学选修期中试卷第 6页（共 8页） a．减少压强 b．升高温度 c．不断补充空气 d．及时分离出 SO3 （3）在生产中，为提高催化剂效率采取的措施有 ， （答出 2 点）。 （4）在 450℃、常压和钒催化条件下，在容积为 VL 的恒容容器中加入 2n molSO2和 n molO2 判断反应达到平衡状态的标志是 。（填写编号） a．SO2和 SO3浓度相等 b．SO2百分含量保持不变 c．容器中气体的压强不变 d．SO3的生成速率与 SO2的消耗速率相等 反应达若平衡后测得平衡常数为 K，此时 O2的转化率为 x，则 K 和 x 的关系满足 K＝ 。 （5）图 1、2 表示该 SO2和 O2的反应在时刻 t1达到平衡、在时刻 t2因改变某个条件而发生 变化的情况： ① 图 1 中时刻 t2发生改变的条件是 。 ② 图 2 中时刻 t2发生改变的条件是 。 17．（12 分）运用化学反应原理研究氮、硫、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。 （1）合成氨反应 N2 (g)+3H2(g) 2NH3(g)，若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通 入氩气，则平衡 移动（填“向左”“向右”或“不”,下同）；使用催化剂 反应的△H （填“增大” “减小” 或“不改变”）。 （2）已知：O2 (g) ＝O2 + (g) + e -  H1= +1176 kJ·mol-1 PtF6(g) + e - PtF6 - (g)  H2= —771 kJ·mol-1 O2 + (g) + PtF6 - (g)＝O2 + PtF6 - (s)  H3= —482 kJ·mol-1 则反应 O2（g）+ PtF6(g)＝O2 + PtF6 - (s) 的 H= kJ·mol-1。 0 t1 t2 t3 时间 浓度 图 2 时间 化学反应速率 0 t1 t2 图 1 SO3 SO2 高二化学选修期中试卷第 7页（共 8页） （3）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入 2 molSO2和 1 molO2，发生下列反应： 2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g） H＜0，达到平衡后改变下述条件，SO2、O2、 SO3气体平衡浓度都比原来增大的是 和 A．保持温度和容器体积不变，充入 2 mol SO3 B．保持温度和容器体积不变，充入 2 mol N2 C．升高温度 D．移动活塞压缩气体 (4)某人设想以右图所示装置用原电池原理生产硫 酸，写出通入 SO2的电极反应式： 写出通入 02的电极反应式： 18．(20 分)(1)高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进 行中。如图 1所示是高铁电池的模拟实验装置。 ①该电池放电时正极反应式为__________________________________________________。 ②盐桥中盛有饱和 KCl 溶液，此盐桥中氯离子向______________(填“左”或“右”)移动； ③图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有 ________________________________________________________________________。 (2)SO2和 NOx是主要大气污染物，利用如图装置可同时吸收 SO2和 NO。 ①a是直流电源的________极。 ②已知电解池的阴极室中溶液的 pH 在 4～7 之间，阴极的电极反应为 ________________________________________________________________________。 ③用离子方程式表示吸收 NO 的原理__________________________________________。 H2O H2SO4 50%H2SO4 O2 SO2 质子膜（只允许 H+通过） H2O 高二化学选修期中试卷第 8页（共 8页） (3)一定温度下，反应 H2＋Cl2===2HCl 中的某一基元反应为 H2＋Cl===HCl＋H，其能量变化 如图所示。H…H…Cl 表示反应物分子旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过 渡态。 该基元反应的活化能为____________ kJ·mol －1 ，ΔH 为________kJ·mol －1 。 (4)键能也可以用于估算化学反应的反应热(ΔH)。下表是部分化学键的键能数据： 化学键 P—P P—O O==O P==O 键能/ (kJ·mol－1) 172 335 498 X 已知白磷的标准燃烧热为－2 378.0 kJ·mol－1，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上 表中 X＝________。 (5)已知：Ⅰ.C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol －1 Ⅱ.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·mol －1 Ⅲ.2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2 599.2 kJ·mol －1 则由 C(石墨，s)和 H2(g)反应生成 1 mol C2H2(g)的焓变为________________。 高二化学选修期中试卷第 1页（共 8页） 高二化学选修参考答案 一、选择题 1．B 2．A 3．D 4．D 5．B 6．A 7．D 8．B 9．D 10．C 11.D 12．C 13．D 14．D 二、非选择题 15．(14 分) (1)②③ 2Cl － ＋2H2O===== 通电 2OH － ＋Cl2↑＋H2↑ (2)CnH2nOn－4ne － ＋nH2O===nCO2＋4nH ＋ (3)BH － 4 －8e － ＋8OH － ===BO － 2 ＋6H2O 红 O2＋2H2O＋4e － ===4OH － B 16．（12 分） （1）增大固体的接触面积，提高反应速率 （2）cd （3）①净化气体 ②控制温度在 400～500℃ ③增大催化剂与反应气体的接触面积（写出 2 点即可） （4） bc （5）催化剂； 降低温度 17．（12 分） （1）向左；不改变 （2）—77 kJ·mol -1 （3）A D （4）2SO2＋4H2O－4e — ＝2SO4 2— ＋8 H + O2 + 4 e — +4H + ＝2H2O 18.(20 分) (1)①FeO 2－ 4 ＋4H2O＋3e － ===Fe(OH)3＋5OH － ②右 ③使用时间长、工作电压稳定 (2)①负 ②2HSO － 3 ＋2H ＋＋2e－===S2O 2－ 4 ＋2H2O ③2NO＋2S2O 2－ 4 ＋2H2O===N2＋4HSO － 3 (3)21.5 7.5 (4)470 (5)226.8 kJ·mol －1 Vx2 n(1-x)3