河南省郑州市河南省实验中学2024～2025学年高二上学期期中化学试卷

高二化学 第 页 共 8页1 河南省实验中学 2024-2025学年上期期中试卷 高二化学 命题人:郭淑芬 审题人:王勇 （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 S:32 Cu:64 Pb:207 一、选择题：（本大题共 14小题，每小题 3分，共 42分，每小题只有一个．．．．正确选项。） 1.下列说法中，正确的是（ ） A.钢柱在水下比在空气与水的交界处更易生锈 B.生铁（铁碳合金）制作的铁锅不易生锈 C.测定中和反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度 D.测定中和反应热的实验中，将试剂“50mL0.55mol/LNaOH 溶液与 50mL0.50mol/L盐酸”改为“50mL 0.65mol/LNaOH溶液与 50mL0.60mol/L盐酸，” 所得中和热的数值保持不变 2.下列实验无法．．达到实验目的的是（ ） A．测定一定时间内 生成 H2的反应速率 B．在铁制钥匙上镀铜 C．探究 X与 Y反 应的热效应 D．探究温度对平衡的影响，左池加 NH4NO3晶体；右池加入生石灰 3.结合图示判断，下列叙述中正确的是（ ） A.(a)和(b)中Na均向铁电极方向移动 B.(a)和(b)中负极反应均是 2Fe 2e Fe   C.(a)和(b)中正极均被保护 D.(a)和(b)中正极反应均是 2 2O 2H O 4e 4OH     4.关于下图所示装置的判断，叙述正确的是（ ） A.左边的装置是电解池，右边的装置是原电池 B.该装置中铜为正极，C为负极 C.装置中电子的流向是：a→Cu→经过 CuSO4溶液→C→b D.当铜片的质量变化为 12.8 g时，a极上消耗的 O2在标准状况下的体积为 2.24 L 5. N2O5是一种新型硝化剂，在 T1温度下可发生下列反应：2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。T1温度下的 平衡常数为 K1=125(mol/L)3。下列说法错误．．的是（ ） C 高二化学 第 页 共 8页2 A.反应的ΔS>0 B.该反应在高温下可自发进行 C.T1温度下的平衡常数为 K1，T2温度下的平衡常数为 K2，若 K1<K2，则 T1>T2 D.T1温度下，在体积为 1L的恒温密闭容器中充入 2molN2O5，4molNO2，1molO2，此时反应将向正反应方 向进行 6.工业合成氨反应为 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，其能量变化如图所示。在实际生产中，下列有关说法正 确的是（ ） A.温度越高，氮气的平衡转化率越高 B.使用催化剂，E变小， H 不变 C.压强越大越好，可提升化学反应速率与限度 D.若平衡时 2N 、 2H 和 3NH 均为 1mol，则 1K  (mol/L)-2 7.下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是（ ） A.一定条件下，可逆反应 2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，保持容器温度和容积不变，再通入一定量 NO2， 则再次达到平衡时 NO2的百分含量减小 B.一定温度下，容积一定的密闭容器中的反应 A(s)+2B(g)C(g)+D(g)，当混合气体的压强不变时，则表 明该反应已达平衡 C.有气体参加的化学反应，缩小容器体积可增加活化分子百分数，从而使反应速率增大 D.反应：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)达到平衡后，其他条件不变，将反应炉体积缩小一半，则达到新平衡 时 CO2(g)的浓度将变大 8.下列选项中的操作及现象与原因或结论不对应．．．的是（ ） 选项 操作及现象 原因或结论 A 向 H2O2中加入MnO2，产生气泡的速率加快 MnO2降低了反应所需的活 化能 B 向 5ml 0.005mol·L-1 FeCl3溶液中加入 5ml 0.010mol·L-1KSCN溶液， 溶液呈红色，再滴加几滴 1mol·L-1的 KCl溶液，溶液颜色变浅 增大生成物浓度，平衡向逆 反应方向移动 C 将盛有 NO2气体的密闭容器浸泡在热水中，容器内气体颜色变深 2NO2(g)N2O4(g) H 0  ， 平衡向生成 NO2方向移动 D 在密闭容器中发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)，加压，气体颜色变深 增大压强，平衡不移动，但 c(I2)增大 催化剂 高温、高压 高二化学 第 页 共 8页3 9.下图是我国科研工作者研究MgO(s)与CH4(g)作用最终生成Mg(s)与CH3OH (g)的物质相对能量-反应进程 曲线。下列叙述错误．．的是（ ） A.中间体 OMgCH4(s)比MgOCH4(s)更稳定 B.该反应进程中的最大能垒(活化能)为 350.6 kJ·mol-1 C.生成 HOMgCH3(s)的过程中有极性键的断裂和形成 D.总反应的热化学方程式为MgO(s)+CH4(g)=Mg(s)+CH3OH (g) ΔH=-146.1kJ·mol-1 10.在三个容积均为 1 L的密闭容器中，起始时 H2浓度均为 1.0 mol·L－1，以不同的氢碳比 2 2 n(H ) n(CO ) 充入 H2 和 CO2，一定条件下发生反应 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)，ΔH，CO2的平衡转化率与温度的关系 如图所示。下列说法正确的是（ ） A.该反应的ΔH >0 B.在氢碳比为 2.0时，Q点：v(正)< v(逆) C.氢碳比：① <② D. P点对应温度的平衡常数为 512 (mol·L－1)－3 11.一定压强下，向 10L密闭容器中充入 1mol S2Cl2和 1mol Cl2， 发生反应:S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g)。Cl2与 SCl2的消耗速率(v)与温 度(T)的关系如图，下列说法正确的是（ ） A.正反应的活化能小于逆反应的活化能 B. A、B、C、D四点中只有A点达到平衡状态 C. K(B)=K(D)>K(C) D. 300℃，反应达平衡后缩小容器体积，各物质浓度不变 12.研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能 铝离子电池。该电池分别以铝和石墨为电极，用 AlCl4—和有 机阳离子构成的电解质溶液作为离子导体，其放电工作原理 如图所示。下列说法中，不正确．．．的是（ ） A.放电时，铝为负极，石墨为正极 高二化学 第 页 共 8页4 B.放电时，有机阳离子向铝电极方向移动 C.放电时的负极反应： Al+7AlCl4—-3e-=4Al2Cl7— D.充电时的阳极反应：Cn+AlCl4—-e-=CnAlCl4 13.某新型电池装置如图所示。下列说法错误．．的是（ ） 已知：还原性 2Pb Fe  ，隔膜只允许H通过。 A.右侧溶液中的H通过隔膜移向左侧 B.多孔电极区电极反应式为 3 2Fe e Fe    C.外电路中电子流向： 4Pb / PbSO 用电器多孔碳电极 D.电路中转移0.1mol电子时， 4Pb / PbSO 电极质量增加 4.8g 14.目前，我国光伏发电并网装机容量稳居全球首位。以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用光伏并网发 电装置，通过电渗析法合成(CH3)4NOH，工作原理如图。下列说法不．正确．．的是（ ） A.光伏并网发电装置中 N型半导体为负极 B.阳极发生的电极反应为 4OH-- 4e-= 2H2O + O2↑ C.c为阳离子交换膜，d、e均为阴离子交换膜 D.制备 182g四甲基氢氧化铵，两极共产生 33.6L气体(标准状况) 二、非选择题（本大题共 4小题，共 58分） 15．（16分）按题目要求完成下列问题。 (1).土壤中的微生物可将大气中的 H2S经两步反应氧化成 SO42-，两步反应的能量变化示意图如下： 高二化学 第 页 共 8页5 1molH2S(g)全部氧化成 SO42-(aq)的热化学方程式为 。 (2).二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含 SO2快速启动，其装置图如下： ①质子的流动方向为 (填“从 A到 B”或“从 B到 A”)。 ②负极的电极反应式为 。 (3).某宇宙飞船使用的是碱性氢氧燃料电池，其负极电极反应式为： ，正极电极反应式为： ， (4).某小组拟用酸性 KMnO4溶液与 H2C2O4溶液的反应(此反应为放热反应)来探究“条件对化学反应速率的 影响”，并设计了如下的方案记录实验结果。 限选试剂和仪器：0.20mol/L H2C2O4溶液、0.010mol/L KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、 恒温水浴槽。 编号 V(0.20mol/LH2C2O4溶液)/mL V(蒸馏水)/mL V(0.010mol/L酸性 KMnO4溶液)/mL m(MnSO4)/g T/℃ ① 2.0 0 4.0 0 50 ② 2.0 0 4.0 0 25 ③ 1.5 a 4.0 0 25 ④ 2.0 0 4.0 0.1 25 已知：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，回答下列问题： ①上述实验①②是探究 对化学反应速率的影响；上述实验②④是探究 对化学反应 速率的影响。 ②若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则 a为 ； 16. （16分）研究 CO2的回收利用既可变废为宝，又可减少碳的排放。回答下列问题； 二甲醚(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料，由 CO2和 H2制备二甲醚的反应原理如下： 反应Ⅰ：        2 2 3 2CO g 3H g CH OH g H O g  1H akJ / mol △ (a>0) 反应Ⅱ：      3 3 2 3CH OCH g H O g 2CH OH g  2H bkJ / mol △ (b>0) 反应Ⅲ：        2 2 3 3 22CO g 6H g CH OCH g 3H O g  3ΔH 高二化学 第 页 共 8页6 (1). 3ΔH =_______kJ/mol，据此判断反应Ⅲ在_______(填“低温”、“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。 (2).恒温恒压条件下，在密闭容器中通入等物质的量的 CO2和 H2发生反应 I，能说明反应 I达到平衡状态 的是_______(填字母序号)。 a．平衡常数保持不变 b．生成 3molH—H键的同时断裂 1molC—O键 c．容器内混合气体的密度保持不变 d．CO2和 H2O的物质的量之比保持不变 (3).T1℃时，将 1mol二甲醚充入某恒容密闭容器中，发生如下分解反应：        3 3 4 2CH OCH g CH g H g CO g  ，在不同时间测定容器内的总压，所得数据见下表： 反应时间 t/min 0 5 10 15 20  气体总压 p 总/kPa p0 1.4p0 1.6p0 1.8p0 1.9p0 2p0 由表中数据计算：反应达平衡时，二甲醚的分解率为_______，该温度下的平衡常数 pK  _______  2kPa (Kp为用气体平衡分压代替气体平衡浓度表示的平衡常数，分压=总压×气体的物质的 量分数)。 (4).恒压下将 CO2和氢气按体积比 1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应 I和反应Ⅲ，在相同的时间段 内 CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。 其中：CH3OH的选择性= 3 2 CH OH CO 的物质的量 反应中 的物质的量 ×100% ①在上述条件下，结合图象分析，合成甲醇的最佳温度是_______，最佳催化剂是_______。 ②温度高于 230℃，CH3OH产率随温度升高而下降的可能是_______。 17. （14分）如图 1所示，A为新型高效的甲烷燃料电池，采用铂为电极材料，两电极上分别通入 CH4和 O2，电解质为 KOH 溶液。B为浸透饱和硫酸钠和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴 KMnO4溶液，C、 D为电解槽，其电极材料、电解质溶液见图。 高二化学 第 页 共 8页7 (1).甲烷燃料电池负极的电极反应式为___________。 (2).关闭 K1，打开 K2，通电后，B的 KMnO4紫红色液滴向 d端移动，则电源 a端为_____极，通电一段时 间后，观察到滤纸 c端出现的现象是___________。 (3).D装置中有 200 mL一定浓度的 NaCl与 CuSO4的混合溶液，理论上两极所得气体的标况下体积随时间 变化的关系如图 2所示，原混合溶液中 NaCl的物质的量浓度_______mol·L－1，t2时所得溶液显__ ___。 (填“酸性”或“碱性”或“中性”) (4).若 C装置中溶液为 AgNO3且足量，总反应的离子方程式为___________。电解结束后，为了使溶液恢 复原样，则可以在反应后的溶液中加入___________(填化学式)。 18.（12分） 血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb)分别存在于血液和肌肉中，都能与氧气结合，与氧气的结合度 a(吸附 O2的 Hb或Mb 的量占总 Hb或Mb的量的比值)和氧气分压 p(O2)密切相关。 请回答下列问题： (1).Hb与氧气的结合能力受到 c(H+)的影响，相关反应如下： + +2 2HbO (aq)+H (aq) HbH (aq)+O (g) 。 37℃，pH分别为 7.2、7.4、7.6时氧气分压 p(O2)与达到平衡时 Hb与氧气的结合度 a的关系如图所示，pH=7.6 时对应的曲线为___________(填“A”或“B”)。 (2).Mb 与氧气结合的反应如下：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq) ∆H=?，37℃时，氧气分压 p(O2)与达平衡．．．时． 高二化学 第 页 共 8页8 Mb 与氧气的结合度 a的关系如图所示。 ①已知Mb与氧气结合的反应的平衡常数表达式 K= c(MbO2) c(Mb) ×p(O2) ，计算 37℃时 K=___________kPa-l。 ②人正常呼吸时，体温约为 37℃，氧气分压约为 20.00kPa，计算此时Mb 与氧气的最大结合度为 ___________(结果保留 3位有效数字)。 ③经测定，体温升高，Mb 与氧气的结合度降低，则该反应的△H___________(填“>”或“<”)0。 ④已知 37℃时，上述反应的正反应速率 v(正)=k1·c(Mb)·p(O2)，逆反应速率 v(逆)=k2·c(MbO2)，若 k1=120s-1·kPa-1， 则 k2=___________s-1。37℃时，上图中 C点时， v v 正 逆 =___________。