精品解析：江苏省南京航空航天大学苏州附属中学2023-2024学年高二上学期期中考试 化学试题

江苏省南京航空航天大学苏州附属中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题 (考试时间：90分钟 试卷总分：100分) 一、单选题(本大题共11小题，共33分) 1. 化学反应与能量关系密切，下列说法正确 A. 已知： ，则金刚石比石墨稳定 B. 已知： ，则和NaOH稀溶液反应生成1mol液态水时放出的热量小于57.3kJ C. 已知：500℃、30MPa下， ，则在此条件下充分反应，放出热量为92.4kJ D. 已知：甲烷的燃烧热为，则： 【答案】B 【解析】 【详解】A．能量越低稳定性越高，反应为吸热反应，则石墨比金刚石能量低，所以石墨更稳定，A错误； B．中和热是强酸强碱稀溶液中和反应生成1mol水放出的热量，而醋酸为弱酸，电离过程会吸热，则和NaOH稀溶液反应生成1mol液态水时放出的热量小于57.3kJ，B正确； C．反应可逆反应进行不完全，故在此条件下充分反应，放出热量小于92.4kJ，C错误； D．燃烧热是指在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，水应为液态，D错误； 故选B。 2. 下列叙述正确的是 A. 等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧，后者放出热量多 B. 稀溶液中，；，若将含 的浓溶液与含的溶液混合，放出的热量大于 C. 石墨，金刚石，；，则说明金刚石比石墨稳定 D. 反应在时能自发进行，则它， 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A． 固体硫转化为气态硫需要吸热，等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多，故A错误；  B． 若将含的浓硫酸与含的稀溶液混合，浓硫酸溶解过程放热，所以反应放出的热量大于，故B正确；  C． 由石墨金刚石可知，反应是吸热反应，金刚石能量高于石墨，金刚石比石墨活泼，故C错误；  D． 反应在时能自发进行，则，由化学方程式知，该反应气体减少，，所以，故D错误； 答案选B。 【点睛】1． 能量越低越稳定； 2． 化学反应熵变判断，粗略的方法是：等量的物质，熵的关系是：气体＞液体＞固体，所以，一般先观察气体的变化，气体增多的反应熵增，气体减少的反应熵减。 3. 镁货源储量丰富价格低廉：可充放电有机电解液镁电池模型如图，它具有较高的离子电导率、可充放电、对环境友好的优点，原电池反应为4Mg+2MnO2=MgMn2O4，已知电量Q与电流强度I和通电时间t之间满足关系：Q=It。下列表述错误的是 A. 放电时，r—MnO2参与正极反应 B. 放电时，Mg2+向正极移动，电子从Mg电极经导线流向MnO2电极 C. 充电时，阳极反应式为MgMn2O4-2e-=2MnO2+Mg2+ D. 电池在电流强度为0.5A时工作5min，理论消耗Mg0.14g(F=96500C•mol-1) 【答案】D 【解析】 【分析】原电池反应为4Mg+2MnO2=MgMn2O4，Mg在负极失电子，在正极反应中得电子，充电时，阳极反应式为，阴极：。 【详解】A．放电时为原电池根据题所给原电池反应可知，在反应中得电子，参与正极反应，A正确； B．原电池中阳离子移向正极，电流方向与电子移动方向相反，电子从负极经过导线流向正极，B正确； C．充电时，阳极发生氧化反应，结合原电池反应可知，阳极反应式为，C正确； D．电流强度，工作时间为，，， 转移电子的物质的量为，则消耗Mg的质量为，D错误。 故选D。 4. 紫外光照射时，在不同催化剂作用下，可将和转化为和，产量随光照时间的变化如图1所示。以为催化剂，可以将和直接转化成乙酸，催化剂的催化效率、乙酸的生成速率与温度的关系如图2所示。下列有关说法正确的是 A. 由图1可知，0～15h内，的平均生成速率从大到小的顺序：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ B. 由图1可知，25～35h内，的平均生成速率从大到小的顺序：Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ C. 由图2可知，250℃时催化剂的催化活性最高 D. 由图2可知，乙酸的生成速率主要取决于温度的影响范围是100～250℃ 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由图1可知，0～15h内，的产量从大到小的顺序为Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ，反应时间相同，则0～15h内，的平均生成速率从大到小的顺序为Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ，A错误； B．25～35h内，的产量从大到小的顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，反应时间相同，则25～35h内，的平均生成速率从大到小的顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，B错误； C．由图2可知，250℃时催化剂的催化活性最高，C正确； D．温度超过250℃时，催化剂催化效率降低，在300℃时失去活性，故300℃后乙酸的生成速率升高是由温度升高导致的，故乙酸的生成速率主要取决于温度的影响范围是300～400℃，D错误； 故答案为：C。 5. 已知25℃时，某些物质燃烧热数据如表： 物质 燃烧热 -285.8 -393.5 -395.0 -3267.5 下列热化学方程式书写正确的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】根据燃烧热的概念可写出① ；② ；③ 。 【详解】A．根据盖斯定律，由(①×6+②×3-③)可得： ，A正确； B．石墨和金刚石的化学式均为C，应注明是石墨还是金刚石，B错误； C．由于 ，则的，C错误； D．由的燃烧热可知 ，D错误； 答案选A。 6. 25℃、101kPa下，① ② 下列说法不正确的是 A. 液态水变为水蒸气是物理变化 B. 水分解为氢气和氧气，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量 C. 标准状况下，22.4L水中含原子总数约为 D. 25℃、101kPa下， 【答案】C 【解析】 【详解】A．液态水变为水蒸气没有生成新物质，是物理变化，Ａ正确； B．由题干信息，水分解为氢气和氧气，为吸热反应，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量，B正确； C．标准状况下，水为非气态，11.2L水中含共用电子对总数无法计算，C错误； D．根据盖斯定律，①-②得25℃、101kPa下， ，D正确； 故选C。 7. 田径运动会上使用的发令枪所用“火药”成分是氯酸钾和红磷，经撞击发出响声，同时产生白烟。撞击时发生反应的化学方程式为(未配平)，则下列有关叙述错误的是 A. 上述反应中Cl元素被还原 B. 是P被还原后所得的产物 C. 该反应氧化产物与还原产物的个数之比为3∶5 D. 上述反应中每消耗3个P原子时，转移15个电子 【答案】B 【解析】 【详解】A．KClO3中Cl的化合价由+5价变为-1价生成氯化钾，被还原，A正确； B．磷元素化合价从0价氧化为+5价，则P2O5是P被氧化后所得的产物，B错误； C．反应，氧化剂是KClO3，氧化产物为P2O5，还原剂是P，还原产物为KCl，氧化产物与还原产物的个数之比为3∶5，C正确； D．磷元素化合价从0价氧化为+5价，则反应中消耗3个P原子时，转移电子15个，D正确； 故选B。 8. 实验室利用如下装置模拟探究铝制品表面出现白斑的腐蚀现象。下列说法正确的是 A. 活性炭上发生氧化反应 B. 电子从活性炭经电流表流向铝箔 C. NaCl既是离子导体又是电极反应物 D. 总反应为4Al +3O2 + 6H2O =4Al( OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑 【答案】D 【解析】 【分析】该装置为原电池，铝易失电子发生氧化反应而作负极，碳作正极，发生吸氧腐蚀，电子从负极流向正极，阴离子向负极移动，据此分析。 【详解】A．碳作正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，则正极的反应为2H2O+O2+4e-═4OH-，发生还原反应，故A错误； B．铝易失电子做负极，碳作正极，电子从负极流向正极，则电子从铝箔经电流表流向活性炭，故B错误； C．负极电极反应式为Al-3e-=Al3+，正极反应式O2+2H2O+4e-═4OH-，NaCl不是电极反应物，故C错误； D．负极电极反应式为Al-3e-=Al3+，正极反应式O2+2H2O+4e-═4OH-，总反应方程式为：4Al+3O2+6H2O═4Al(OH)3，生成的Al(OH)3分解生成Al2O3，则白斑的主要成分可能是Al2O3，故D正确； 故选：D。 9. 一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极，两电极插入KOH溶液中，向两极分别通入乙烷和氧气，其中一电极反应式为C2H6＋18OH--14e-=2＋12H2O。有关此电池的推断正确的是 A. 通入氧气的电极为正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e-=4OH- B. 电池工作过程中，溶液的OH-浓度减小，pH逐渐增大 C. 电解质溶液中的OH-向正极移动，K+向负极移动 D. 正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为2∶7 【答案】A 【解析】 【分析】燃料电池中发生的反应一般是燃料和氧气的氧化还原反应，通入氧气的一极为正极，通入燃料的一极为负极。 【详解】A．根据题目已知：其中一电极反应式为C2H6＋18OH--14e-=2＋12H2O可知，通入乙烷的一极为负极，则通入氧气的一极为正极，在碱性溶液中，正极电极反应式为2H2O＋O2＋4e-=4OH-，故A正确； B．电池工作的总反应为：2C2H6+7O2+8OH-=4+10H2O，消耗了OH-，OH-浓度减小，溶液的pH逐渐降低，故B错误； C．在原电池内部，阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以OH-向负极移动，K+向正极移动，故C错误； D．正极上参加反应的气体为氧气，负极上参加反应的气体为乙烷，根据总反应方程式：2C2H6+7O2+8OH-=4+10H2O，正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为7∶2，故D错误； 故选A。 10. 工业上可以用还原，总反应为 ，实验测得一定条件下，平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 该反应 B. 混合气体的平均相对分子质量不变时，一定达到平衡状态 C. 图中a点处 D. 900℃时该反应的压强平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) 【答案】A 【解析】 【详解】A．据图可知，随温度升高，平衡时氢气的体积分数减小，则升温平衡正向移动，正反应为吸热反应，该反应，A错误； B．根据，反应过程中，气体的总质量是变量，气体的总物质的量不变，则混合气体的平均相对分子质量不变时，一定达到平衡状态，B正确； C．由图可知，a点氢气的体积分数比平衡状态时高，所以a点并未达到平衡状态，且反应正向进行，a点处，C正确； D．900℃时，压强Mpa，M点氢气的体积分数为25%，结合三段式列式计算平衡分压，设氢气起始量为3 mol，平衡状态下消耗氢气物质的量为x，则，，mol，该反应的压强平衡常数，D正确； 故选A。 11. 已知使36 g焦炭发生不完全燃烧，所得气体中CO占1/3体积，CO2占2/3体积，已知：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-Q1 kJ/mol，CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-Q2 kJ/mol，与这些焦炭完全燃烧相比较，损失的热量是 A. 2Q2 kJ B. Q2 kJ C. 3(Q1+Q2)kJ D. 3Q1 kJ 【答案】B 【解析】 【详解】36g碳的物质的量为n===3mol，不完全燃烧所得气体中，CO占三分之一体积，根据碳原子守恒，求得CO的物质的量为3mol×=1mol，根据CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-Q2kJ/mol，1molCO燃烧放出的热量为Q2kJ，故与这些焦炭完全燃烧相比较，损失的热量是Q2kJ； 答案选B。 二、解答题(本大题共4小题，共67分) 12. 可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石的主要成分为，还含有等物质。以独居石为原料制备的工艺流程如图所示： 已知：。 回答下列问题： （1）的空间结构为_______，若在实验室进行“酸浸”，则不能使用玻璃仪器，原因是_______。 （2）滤渣1的主要成分是_______(填化学式，下同)，滤渣2的主要成分是_______。 （3）写出加入、调时，生成沉淀的一个离子方程式：_______。 （4）已知溶液显弱碱性，则三者大小关系是_______，沉铈过程中会有一种气体产生，该气体是_______(填化学式)。 （5）与、单质碳在高温下反应可得到用于制备电极材料的，同时伴随产生一种可燃性气体，反应的化学方程式为_______。 （6）常温下，，若恰好沉淀完全时溶液的，则溶液中_______。 【答案】（1） ①. 平面三角形 ②. 酸浸时有HF生成，氢氟酸能腐蚀玻璃 （2） ①. ②. （3）或 （4） ①. ②. （5） （6）0.2 【解析】 【分析】由题给流程可知，向独居石中加入浓硫酸酸浸时，浓硫酸将磷酸铈转化为硫酸铈和磷酸，将氟化钙转化为硫酸钙和氟化氢气体，焙烧后加水水浸时，氧化铁、氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤得到含有硫酸钙、二氧化硅的滤渣和滤液；向滤液中加入氯化铁溶液，将溶液中的磷酸转化为磷酸铁沉淀，过滤得到含有磷酸铁的滤渣和滤液；向滤液中加入氧化镁调节溶液pH为5，将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和滤液；向滤液中加入碳酸氢铵溶液，将溶液中的铈离子转化为带有结晶水的碳酸铈沉淀，过滤得到滤液和带有结晶水的碳酸铈。 【小问1详解】 碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，离子的空间结构为平面三角形；由分析可知，焙烧时，氟化钙与浓硫酸反应转化为硫酸钙和氟化氢气体，氟化氢能与玻璃中的二氧化硅反应，所以若在实验室进行“酸浸”，不能使用玻璃仪器，故答案为：平面三角形；酸浸时有HF生成，氢氟酸能腐蚀玻璃； 【小问2详解】 由分析可知，滤渣1的主要成分为硫酸钙、二氧化硅，滤渣2的主要成分为磷酸铁，故答案为：； 【小问3详解】 由分析可知，加入氧化镁调节溶液pH为5的目的是将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为、，故答案为：或； 【小问4详解】 碳酸在溶液中分步电离，以一级电离为主，碳酸氢铵溶液呈碱性说明碳酸氢根离子在溶液中的水解程度大于铵根离子，则氨水在溶液中的电离程度大于碳酸的一级电离程度，氨水的电离常数大于碳酸的一级电离常数，则电离常数的大小顺序为；由分析可知，加入碳酸氢铵溶液目的是将溶液中的铈离子转化为带有结晶水的碳酸铈沉淀，反应过程中会有二氧化碳生成，故答案为：；； 【小问5详解】 由题意可知，碳酸钠、磷酸铁、单质碳在高温下反应生成磷酸亚铁锂和一氧化碳，反应的化学方程式为，故答案为：； 【小问6详解】 由溶度积可知，铈离子完全沉淀时，溶液中碳酸根离子浓度为=1.0×10—6mol/L，由碳酸的二级电离常数可知，pH为5的溶液中的碳酸氢根离子浓度为=0.2mol/L，故答案为：0.2。 13. 在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。 回答下列问题： (1)反应的△H___0(填“大于”“小于”)；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为___mol·L-1·s-1，反应的平衡常数K1为___。 (2)100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。 a：T___100℃(填“大于”“小于”)，判断理由是___。 b：列式计算温度T时反应的平衡常数K2=___。 (3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向(填“正反应”或“逆反应”)___方向移动，判断理由是___。 (4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液，AgCl在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，在25℃时，Ksp(AgCl)=1.8×10-10。现将足量氯化银分别放入：①100mL蒸馏水中；②100mL0.2mol/LAgNO3溶液中；③100mL0.1mol/L氯化铝溶液中；④100mL0.1mol/L盐酸中，充分搅拌后，相同温度下c(Ag+)由大到小的顺序是___(填写序号)；②中氯离子的浓度为__mol/L。 【答案】 ①. 大于 ②. 0.001 ③. 0.36 ④. 大于 ⑤. 正反应为吸热反应，平衡向正反应方向移动，故温度升高 ⑥. 1.28 ⑦. 逆反应 ⑧. 正反应为气体分子数增大的反应，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动 ⑨. ②＞①＞④＞③ ⑩. 9×10-10 【解析】 【分析】 【详解】(1)随温度升高，混合气体的颜色变深，则平衡正向移动，所以反应的△H大于0；从图中可以看出，在0~60s时段，c(N2O4)由0.1000mol/L减少为0.040mol/L，所以反应速率v(N2O4)为=0.001mol·L-1·s-1，反应的平衡常数K1为=0.36。答案为：大于；0.001；0.36； (2)a：改变温度为T，速率由0.001mol·L-1·s-1增大为0.0020mol·L-1·s-1，且c(N2O4)减小，则应为升温，T大于100℃，判断理由是：正反应为吸热反应，平衡向正反应方向移动，故温度升高。 b：平衡时，c(N2O4)= 0.040mol·L-1，c(NO2)= 0.120mol·L-1，c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。则可建立如下三段式： 温度T时反应的平衡常数K2==1.28。答案为：大于；正反应为吸热反应，平衡向正反应方向移动，故温度升高；1.28； (3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，则相当于加压，平衡向逆反应方向移动，判断理由是正反应为气体分子数增大的反应，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动。答案为：逆反应；正反应为气体分子数增大的反应，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动； (4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液，AgCl在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，在25℃时，Ksp(AgCl)=1.8×10-10。现将足量氯化银分别放入：①100mL蒸馏水中；②100mL0.2mol/LAgNO3溶液中；③100mL0.1mol/L氯化铝溶液中；④100mL0.1mol/L盐酸中，充分搅拌后，相同温度下c(Ag+)分别为：①mol/L、②由于平衡移动，略小于0.2mol/L、③mol/L=6×10-10mol/L、④mol/L=1.8×10-9mol/L，则c(Ag+)由大到小的顺序是②＞①＞④＞③；②中氯离子的浓度为mol/L =9×10-10mol/L。答案为：②＞①＞④＞③；9×10-10。 【点睛】只有在沉淀溶解达平衡的体系中，才能使用溶度积常数进行计算。 14. 工业上利用CH4与CO2高温重整制备CO和H2，反应为CH4+CO22CO+2H2. （1）已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)     ΔH=-890.3kJ•mol-1 CO(g)+O2(g)=CO2(g)     ΔH=-283.0kJ•mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(l)     ΔH=-285.8kJ•mol-1 则CH4与CO2高温重整制备CO和H2的热化学方程式为___________。 （2）某温度下将1molCH4和1molCO2充入体积为2L的密闭容器中，反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见表： 时间t/h t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 总压强p/105Pa 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.6 容器中的CH4与CO2化学反应达到平衡后，此时CH4的转化率为___________，该反应用压强表示的化学平衡常数KP=___________。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) （3）当n(CH4)︰n(CO2)=1︰1时，甲烷的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则a___________1.0(填“大于”或“小于”)，判断理由是___________。 （4）CO处理汽车尾气中的氮氧化物的反应原理为：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)     ΔH=-746.8kJ•mol-1.化学反应速率v正=k正•c2(NO)•c2(CO)，v逆=k逆•c(N2)•c2(CO2)。(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。 ①保持容器的温度和体积恒定，能够判断上述反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．2v正(NO)=v逆(N2)                  B．反应体系的压强不再改变 C．反应体系中气体的密度不再改变     D．CO和CO2浓度保持恒定不变 ②上述反应达到平衡后，若升高温度，k正增大的倍数___________k逆增大的倍数(填“>”、“<”或者“=”)。 【答案】（1）CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)     ΔH=+247.3kJ•mol-1 （2） ①. 60% ②. 3.24×1010 （3） ①. 小于 ②. 该反应正方向为气体分子数增加的反应，相同温度下，减小压强，平衡向正反应方向移动，反应物转化率增大 （4） ①. BD ②. < 【解析】 【小问1详解】 对三个方程分别编号为I、II、III，根据盖斯定律I-2×(II+III)得到热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=-890.3-2×(-283.0-285.8)=+247.3kJ•mol-1； 【小问2详解】 某温度下将1molCH4和1molCO2充入体积为2L的密闭容器中，发生的反应为：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，设平衡时转化n(CH4)=x mol，可得三段式：，根据pV=nRT，恒温恒容时压强与n成正比，依表可知：达到平衡时压强为初始压强的1.6倍，则=1.6，则x=0.3 mol，此时甲烷的转化率为×100%=60%，平衡时该反应用压强表示的化学平衡常数，该空分别填：①60%，②； 【小问3详解】 甲烷的反应如下：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，该反应正方向为气体分子数增加的反应，其它条件相同时，压强减小有利于平衡右移，反应物的转化率增大，如图可知a对应曲线转化率高于，故a小于1.0，该空填：①小于，②该反应正方向为气体分子数增加的反应，相同温度下，减小压强，平衡向正反应方向移动，反应物转化率增大； 【小问4详解】 ①A．NO的反应速率是N2的反应速率的2倍，v正(NO)=2v逆(N2)，才能说明反应达到平衡状态，故A错误； B．该反应正反应为体积减小的反应，混合气体的压强不再改变，说明气体的物质的量不变，正逆反应速率相等，故B正确； C．体系的混合气体的总质量不变，体积恒定，则密度一直不变，不能说明反应达到化学平衡状态，故C错误； D．CO和CO2浓度保持恒定不变，说明反应达到平衡状态，故D正确； 故答案为：BD； ②该正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数，根据公式可知，此时浓度未变，故k正增大的倍数小于k逆增大的倍数，故该空填：<。 15. 、常用于制造农药等，磷在氯气中燃烧生成这两种卤化磷。回答下列问题： （1）已知：① ② () 则 _______。 （2）实验测得的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)，速率常数k与活化能的经验关系式为(R、C为常数，为活化能，T为热力学温度)。 ①一定温度下，向密闭容器中充入适量和，实验测得在催化剂Cat1、Cat2作用下，与的关系如图所示。催化效能较高的是_______(填“Cat1”或“Cat2”)，判断依据是_______。 ②将和充入体积不变的密闭容器中，一定条件下发生上述反应，达到平衡时，为，如果此时移走和，在相同温度下再达到平衡时的物质的量为x，则x为_______(填标号)。 A．　　B．　　C．　　D． （3）向恒容密闭容器中投入0.2mol和0.2mol，发生反应：。不同条件下反应体系总压强随时间的变化如图所示。 ①相对曲线b，曲线a改变的条件可能是_______；曲线c改变的条件可能是_______ ②曲线b条件(恒温恒容)下，该反应的逆反应的压强平衡常数_______kPa。 （4）温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol，反应经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表： 0 50 150 250 350 1.0 0.84 0.82 0.80 0.80 ①反应在前150s的平均反应速率_______。 ②相同温度下，起始时向该2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol、0.40mol和0.40mol，反应达到平衡前_______(填“>”或“<”)，判断依据是_______。 【答案】（1） （2） ①. Cat2 ②. Cat2对应直线斜率更小活化能更低 ③. B （3） ①. 升高温度 ②. 加入催化剂 ③. 40 （4） ①. ②. ＜ ③. Qc＞K，则反应逆向进行 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可得目标反应=，则； 【小问2详解】 由可知，Ea越大对应直线斜率越大，则Cat1对应活化能更大，Cat2的催化效能较高；移走一半反应物，压强减小，减压平衡逆向移动，即平衡时的物质的量小于原平衡的一半； 【小问3详解】 曲线a、b起始状态时，容器体积相同，反应物的物质的量相同，温度越高，压强越大，即温度：a>b；b、c相比，c的反应速率更快但平衡未发生移动，且反应体积变化，则c改变的是条件为加入催化剂；同温同容条件下，压强之比等于物质的量之比，设转化xmol，列三段式：，，x=0.1mol，p()=p(PCl3)=p()=，； 【小问4详解】 化学反应速率之比等于对应化学计量数之比，反应在前150s的平均反应速率；根据表格数据可知向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol，反应达到平衡时 物质的量变化为0.20mol，则、物质的量变化值也为0.2mol，则平衡时、、物质的量分别为0.8mol、0.2mol、0.2mol，容器体积为2L则平衡常数，相同温度下，起始时向该2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol、0.40mol和0.40mol，此时浓度商为＞K，则反应逆向进行，＜。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省南京航空航天大学苏州附属中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题 (考试时间：90分钟 试卷总分：100分) 一、单选题(本大题共11小题，共33分) 1. 化学反应与能量关系密切，下列说法正确 A. 已知： ，则金刚石比石墨稳定 B. 已知： ，则和NaOH稀溶液反应生成1mol液态水时放出的热量小于57.3kJ C. 已知：500℃、30MPa下， ，则在此条件下充分反应，放出热量为92.4kJ D. 已知：甲烷的燃烧热为，则： 2. 下列叙述正确的是 A. 等物质量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧，后者放出热量多 B. 稀溶液中，；，若将含 的浓溶液与含的溶液混合，放出的热量大于 C. 石墨，金刚石，；，则说明金刚石比石墨稳定 D. 反应在时能自发进行，则它的， 3. 镁货源储量丰富价格低廉：可充放电有机电解液镁电池模型如图，它具有较高离子电导率、可充放电、对环境友好的优点，原电池反应为4Mg+2MnO2=MgMn2O4，已知电量Q与电流强度I和通电时间t之间满足关系：Q=It。下列表述错误的是 A. 放电时，r—MnO2参与正极反应 B. 放电时，Mg2+向正极移动，电子从Mg电极经导线流向MnO2电极 C. 充电时，阳极反应式为MgMn2O4-2e-=2MnO2+Mg2+ D. 电池在电流强度为0.5A时工作5min，理论消耗Mg0.14g(F=96500C•mol-1) 4. 紫外光照射时，在不同催化剂作用下，可将和转化为和，产量随光照时间变化如图1所示。以为催化剂，可以将和直接转化成乙酸，催化剂的催化效率、乙酸的生成速率与温度的关系如图2所示。下列有关说法正确的是 A. 由图1可知，0～15h内，的平均生成速率从大到小的顺序：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ B. 由图1可知，25～35h内，的平均生成速率从大到小的顺序：Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ C. 由图2可知，250℃时催化剂的催化活性最高 D. 由图2可知，乙酸的生成速率主要取决于温度的影响范围是100～250℃ 5. 已知25℃时，某些物质的燃烧热数据如表： 物质 燃烧热 -285.8 -393.5 -395.0 -3267.5 下列热化学方程式书写正确的是 A. B. C. D. 6. 25℃、101kPa下，① ② 下列说法不正确的是 A. 液态水变为水蒸气是物理变化 B. 水分解为氢气和氧气，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量 C. 标准状况下，22.4L水中含原子总数约 D. 25℃、101kPa下， 7. 田径运动会上使用的发令枪所用“火药”成分是氯酸钾和红磷，经撞击发出响声，同时产生白烟。撞击时发生反应的化学方程式为(未配平)，则下列有关叙述错误的是 A. 上述反应中Cl元素被还原 B. 是P被还原后所得的产物 C. 该反应氧化产物与还原产物的个数之比为3∶5 D. 上述反应中每消耗3个P原子时，转移15个电子 8. 实验室利用如下装置模拟探究铝制品表面出现白斑的腐蚀现象。下列说法正确的是 A. 活性炭上发生氧化反应 B. 电子从活性炭经电流表流向铝箔 C. NaCl既是离子导体又是电极反应物 D. 总反应为4Al +3O2 + 6H2O =4Al( OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑 9. 一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极，两电极插入KOH溶液中，向两极分别通入乙烷和氧气，其中一电极反应式为C2H6＋18OH--14e-=2＋12H2O。有关此电池的推断正确的是 A. 通入氧气的电极为正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e-=4OH- B. 电池工作过程中，溶液的OH-浓度减小，pH逐渐增大 C. 电解质溶液中的OH-向正极移动，K+向负极移动 D. 正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为2∶7 10. 工业上可以用还原，总反应为 ，实验测得一定条件下，平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 该反应 B. 混合气体的平均相对分子质量不变时，一定达到平衡状态 C. 图中a点处 D. 900℃时该反应的压强平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) 11. 已知使36 g焦炭发生不完全燃烧，所得气体中CO占1/3体积，CO2占2/3体积，已知：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-Q1 kJ/mol，CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-Q2 kJ/mol，与这些焦炭完全燃烧相比较，损失的热量是 A. 2Q2 kJ B. Q2 kJ C. 3(Q1+Q2)kJ D. 3Q1 kJ 二、解答题(本大题共4小题，共67分) 12. 可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石的主要成分为，还含有等物质。以独居石为原料制备的工艺流程如图所示： 已知：。 回答下列问题： （1）的空间结构为_______，若在实验室进行“酸浸”，则不能使用玻璃仪器，原因是_______。 （2）滤渣1的主要成分是_______(填化学式，下同)，滤渣2的主要成分是_______。 （3）写出加入、调时，生成沉淀的一个离子方程式：_______。 （4）已知溶液显弱碱性，则三者大小关系是_______，沉铈过程中会有一种气体产生，该气体是_______(填化学式)。 （5）与、单质碳在高温下反应可得到用于制备电极材料的，同时伴随产生一种可燃性气体，反应的化学方程式为_______。 （6）常温下，，若恰好沉淀完全时溶液的，则溶液中_______。 13. 在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。 回答下列问题： (1)反应的△H___0(填“大于”“小于”)；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为___mol·L-1·s-1，反应的平衡常数K1为___。 (2)100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。 a：T___100℃(填“大于”“小于”)，判断理由是___。 b：列式计算温度T时反应的平衡常数K2=___。 (3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向(填“正反应”或“逆反应”)___方向移动，判断理由是___。 (4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液，AgCl在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，在25℃时，Ksp(AgCl)=1.8×10-10。现将足量氯化银分别放入：①100mL蒸馏水中；②100mL0.2mol/LAgNO3溶液中；③100mL0.1mol/L氯化铝溶液中；④100mL0.1mol/L盐酸中，充分搅拌后，相同温度下c(Ag+)由大到小的顺序是___(填写序号)；②中氯离子的浓度为__mol/L。 14. 工业上利用CH4与CO2高温重整制备CO和H2，反应为CH4+CO22CO+2H2. （1）已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)     ΔH=-890.3kJ•mol-1 CO(g)+O2(g)=CO2(g)     ΔH=-283.0kJ•mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(l)     ΔH=-285.8kJ•mol-1 则CH4与CO2高温重整制备CO和H2的热化学方程式为___________。 （2）某温度下将1molCH4和1molCO2充入体积为2L的密闭容器中，反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见表： 时间t/h t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 总压强p/105Pa 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.6 容器中的CH4与CO2化学反应达到平衡后，此时CH4的转化率为___________，该反应用压强表示的化学平衡常数KP=___________。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) （3）当n(CH4)︰n(CO2)=1︰1时，甲烷的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则a___________1.0(填“大于”或“小于”)，判断理由是___________。 （4）CO处理汽车尾气中的氮氧化物的反应原理为：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)     ΔH=-746.8kJ•mol-1.化学反应速率v正=k正•c2(NO)•c2(CO)，v逆=k逆•c(N2)•c2(CO2)。(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。 ①保持容器的温度和体积恒定，能够判断上述反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．2v正(NO)=v逆(N2)                  B．反应体系的压强不再改变 C．反应体系中气体的密度不再改变     D．CO和CO2浓度保持恒定不变 ②上述反应达到平衡后，若升高温度，k正增大的倍数___________k逆增大的倍数(填“>”、“<”或者“=”)。 15. 、常用于制造农药等，磷在氯气中燃烧生成这两种卤化磷。回答下列问题： （1）已知：① ② () 则 _______。 （2）实验测得的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)，速率常数k与活化能的经验关系式为(R、C为常数，为活化能，T为热力学温度)。 ①一定温度下，向密闭容器中充入适量和，实验测得在催化剂Cat1、Cat2作用下，与的关系如图所示。催化效能较高的是_______(填“Cat1”或“Cat2”)，判断依据是_______。 ②将和充入体积不变的密闭容器中，一定条件下发生上述反应，达到平衡时，为，如果此时移走和，在相同温度下再达到平衡时的物质的量为x，则x为_______(填标号)。 A．　　B．　　C．　　D． （3）向恒容密闭容器中投入0.2mol和0.2mol，发生反应：。不同条件下反应体系总压强随时间的变化如图所示。 ①相对曲线b，曲线a改变的条件可能是_______；曲线c改变的条件可能是_______ ②曲线b条件(恒温恒容)下，该反应的逆反应的压强平衡常数_______kPa。 （4）温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol，反应经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定部分数据见下表： 0 50 150 250 350 1.0 0.84 0.82 0.80 0.80 ①反应在前150s的平均反应速率_______。 ②相同温度下，起始时向该2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol、0.40mol和0.40mol，反应达到平衡前_______(填“>”或“<”)，判断依据是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $