精品解析：广西钦州市第四中学2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试题

广西钦州市第四中学2024年秋季学期高二期中考试化学试题 [第I卷 单选题] [本部分共14小题，每小题3分，共42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. 在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是 A. 使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差 B. 为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与内筒底部接触 C. 用溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积都相等，则测得的中和反应反应热相同 D. 在测定中和反应反应热的实验中，需要使用的仪器有天平、量筒、量热计、滴定管、温度计、玻璃搅拌器 【答案】A 【解析】 【详解】A．玻璃搅拌器是为了加快反应速率，使反应尽快完成，减少热量的损失，减少实验误差，故A正确； B．温度计水银球应浸入溶液中但不能与内筒底部接触；故B错误； C．盐酸是强酸，醋酸是弱酸，醋酸电离吸热，测得不同；故C错误； D．在测定中和反应反应热的实验中，不需要滴定管、天平，故D错误。 答案选A。 2. 下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式（25°，101kPa）： ① ② ③ ④ 由此判断，正丁烷的燃烧热是 A. -2878kJ/mol B. -2658kJ/mol C. -1746kJ/mol D. -1526kJ/mol 【答案】A 【解析】 【分析】燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，反应物中C→CO2（气），H→H2O（液），S→SO2（气）等。 【详解】正丁烷的燃烧热是1mol正丁烷完全燃烧生成CO2（气），H2O（液）放出的热量，故热化学方程式（1）C4H10 （g）+O2（g）═4CO2（g）+5H2O（l）△H=-2878kJ/mol，符合燃烧热的概念，所以正丁烷的燃烧热为-2878 kJ/mol。故选A。 【点睛】在判断燃烧热时，需要注意的是“1mol”、“稳定的氧化物”。即H变成液态水，C变成CO2，S变成SO2等。 3. 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3KJ·mol-1。分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸；④稀醋酸，恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3、△H4，下列关系正确的是 A. △H1>△H2>△H3 >△H4 B. △H1＜△H2＜△H3 ＜△H4 C. △H1>△H2=△H3 >△H4 D. △H4＜△H1=△H2＜△H3 【答案】B 【解析】 【分析】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l) ∆H=-57.3kJ/mol，表示稀溶液氢离子和氢氧根离子之间反应生成1mol水放出的热量为57.3kJ。 【详解】分别向1L0.5mol•L-1的Ba(OH)2的溶液中加入： ①浓硫酸，浓硫酸溶于水放热，并且与Ba(OH)2生成硫酸钡沉淀也放热，放热大于57.3kJ； ②稀硫酸，稀硫酸与Ba(OH)2生成硫酸钡沉淀放热，放热大于57.3kJ，但小于①放出的热量； ③稀硝酸，是强酸和强碱的稀溶液间的中和反应，放热57.3kJ； ④稀醋酸为弱电解质，电离吸收热量，放热小于57.3kJ； 放出的热量为：①＞②＞③＞④，因放热∆H＜0，则∆H1＜∆H2＜∆H3＜∆H4； 答案为B。 4. 近年来，科学工作者致力于二氧化碳转化为甲烷、甲醇等技术研究，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。以下关于二氧化碳甲烷化的技术(如图所示)说法错误的是 A. 过程Ⅰ中，CO2分子内的化学键没有断裂 B. 过程Ⅰ中，La元素的化合价没有改变 C. 过程Ⅱ中，H2→2H•为吸热过程 D. 该技术的总反应为4H2+CO2CH4+2H2O 【答案】A 【解析】 【详解】A．二氧化碳转化为碳酸根，化学键断裂了，A错误； B．加入的是二氧化碳分子，没有发生氧化还原反应，La元素的化合价没有改变，B正确； C．化学键断键是吸热过程，化学键的形成是放热过程，H2→2H•是断键，为吸热过程，C正确； D．通过图片可知，反应为二氧化碳和氢气制甲烷的过程，方程式正确，D正确； 故选A。 5. 用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染，例如： ①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ•mol-1 ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ•mol-1 下列说法不正确的是（NA表示阿伏加德罗常数的值）（ ） A. 由反应①可推知CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H>-574kJ•mol-1 B. 等物质的量的CH4参加反应时，反应①②转移的电子数相同 C. 若用标准状况下4.48LCH4将NO2还原为N2，同时生成气态水，放出的热量为173.4kJ D. 若用标准状况下4.48LCH4将NO2还原为N2，整个过程中转移电子总数为1.6NA 【答案】A 【解析】 【详解】A．水蒸气冷凝为液态水需要释放热量，所以，故A错误； B．两个反应中，碳元素的化合价均由-4升高到+4，则等物质的量的分别参加反应①、②，转移的电子数相同，故B正确； C．由题给热化学方程式，根据盖斯定律，由可以得出将还原为的热化学方程式，则参加反应放出的热量为，故C正确； D．用标准状况下将还原为，的物质的量为，在此过程中中碳元素的化合价由-4升高到+4，转化为，失去电子的总物质的量为，故转移电子总数为，故D正确； 故选：A。 6. 已知反应X+Y=Z △H<0分两步进行：①X+Y→Q △H＞0；②Q→Z △H＜0。下列表示反应过程中能量变化的曲线正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．从图中可以看出，X和Y的总能量比Q的高，△H＜0，A不合题意； B．根据总反应，反应①和反应②焓变的正负可知，X和Y的总能量比Z的高，X和Y的总能量比Q的低，Q的能量比Z的高，B符合题意； C．从图中可以看出，X和Y的总能量比Z的低，Q的能量比Z的低，C不合题意； D．由图可知，X和Y的总能量比Z的低，X和Y的总能量比Q的高，Q的能量比Z的低，D不合题意； 故选B。 7. 苯燃烧的热化学方程式为C6H6(l)+O2(g)=3H2O(l)+6CO2(g) △H=-3260kJ•mol-1。NA表示阿伏加 德罗常数的值。下列有关说法正确的是（ ） A. 断裂3NA个碳碳双键时，放出3260kJ的热量 B. 消耗体积为336L的O2时，放出6520kJ的热量 C. 转移30NA个电子时，放出3260kJ的热量 D. 生成3NA个水蒸气分子时，放出3260kJ的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．苯中的不饱和键不是碳碳双键，A错误； B．没有指明是标准状况，B错误； C．反应消耗氧气时，转移的电子的物质的量为，放出的热量，C正确； D．题给热化学方程式中的生成物水为液态，不是气态，D错误； 故选C。 8. 已知：氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷的燃烧热分别为285.8kJ•mol-1、283.0kJ•mol-1、1366.8kJ•mol-1、890.3kJ•mol-1，下列热化学方程式的书写正确的是（ ） A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-571.6kJ•mol-1 B. 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-283.0kJ•mol-1 C. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1366.8kJ D. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ•mol-1 【答案】D 【解析】 【详解】A．表示燃烧热的热化学方程式中，生成物应为稳定产物，如氢气完全燃烧的稳定产物为液态水，A错误； B．表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数应为1，B错误； C．焓变单位是，而不是，C错误； D．热化学方程式中，各物质的状态、燃烧物的化学计量数、△H的数值和单位都正确，D正确； 故选D。 9. 反应，其两种反应过程中的能量变化曲线如图a、b所示，下列说法错误的是 A. a过程中反应的活化能为 B. 通常情况下，a过程中反应在低温下能自发进行 C. b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和 D. b过程的反应速率是由第I段决定 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，a过程中反应的活化能为419kJ/mol，故A正确； B．由图可知，该反应为焓变小于0的放热反应，由方程式可知，该反应为熵减的反应，低温条件下反应ΔH—TΔS＜0，能自发进行，故B正确； C．b过程使用催化剂可以降低反应活化能，但不能改变反应的焓变，故C错误； D．由图可知，第Ⅰ阶段的活化能大于第Ⅱ阶段，反应的活化能越大反应速率越慢，慢反应是反应的决速步，则b过程的反应速率是由第Ⅰ段决定，故D正确； 故选C。 10. 下列说法正确的是 A. 有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加单位体积内活化分子百分数，从而使反应速率增大 B. 已知反应：，在密闭的反应炉内达到平衡后，若其他条件均不改变，将反应炉体积缩小一半，则达到新平衡时(g)的浓度将升高 C. 在一定条件下，可逆反应达到平衡后。保持恒温恒容，再通入一定量，平衡逆向移动，且达到新平衡时的百分含量减小 D. 合成氨厂采用的压强是10～30MPa，因为该压强下铁触媒的活性最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，增加的是单位体积内活化分子数，从而使反应速率增大，而不是增加单位体积内活化分子百分数，A项错误； B．该反应的平衡常数K=(CO2)，温度不变，K不变，则T通过压缩体积达到新平衡时CO2的浓度不变，B项错误； C．该反应是气体系数减小的反应，假设保持恒温恒压，再通入一定量N2O4，平衡逆向移动，新平衡时NO2的百分含量不变，为等效平衡，因为是恒温恒容条件，则相当于增大压强，平衡向正方向移动，新平衡时的NO2百分含量减小，C项正确； D．合成氨工业中普遍使用‌铁触媒作为催化剂，其在500℃左右时活性最大；采用的压强是10～30MPa，是考虑到动力和设备的承受能力，D错误； 故选C。 11. 下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A. 工业生产硫酸使用过量空气以提高转化率 B. 合成氨的工业生产中使用催化剂 C. 对氯水进行光照，溶液颜色变浅 D. 用饱和食盐水除中的HCl杂质 【答案】B 【解析】 【详解】A．工业上生产硫酸的过程中存在平衡，使用过量的空气，增大了氧气的浓度，平衡正向移动，提高了二氧化硫的利用率，能用勒夏特列原理解释， A不符合题意； B．催化剂只能改变反应速率不能影响化学平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，B符合题意； C．新制的氯水中存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO，生成的次氯酸见光分解，促进平衡正向移动，故氯水光照后颜色变浅，能用勒夏特利原理解释，C不符合题意； D．饱和食盐水中氯离子浓度较大，能抑制氯气和水的反应，故除中的HCl杂质能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选B。 12. 研究催化剂对反应速率的影响。恒温、恒容时，容器体积为2L，随时间的变化如下。下列说法正确的是 时间/min 催化剂 0 20 40 60 80 催化剂Ⅰ 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 催化剂Ⅱ 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A. 使用催化剂Ⅰ，0~20min的平均反应速率 B. 使用催化剂Ⅱ，达平衡后容器内的压强是初始时的倍 C. 相同条件下，使用催化剂Ⅱ反应更快，是因为其使该反应的活化能更高 D. 相同条件下，使用催化剂Ⅱ可使该反应的化学平衡常数更大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题目图表分析，氨气的平均反应速率，而，故氮气再0~20min的平均反应速率为，A错误； B．根据反应方程式列出三段式，则平衡后容器内的压强与初始压强之比为，则达平衡后容器内的压强是初始时的倍，B正确； C．相同条件下，使用催化剂Ⅱ反应更快，是因为其使该反应的活化能更低，C错误； D．反应的化学平衡常数只与温度有关，与催化剂无关，催化剂只会加快反应速率，D错误； 故选B。 13. 硫化氢是一种有臭鸡蛋气味的剧毒气体，在生产、生活及科研中均有重要应用，工业上H2S是制取H2的原料，发生反应：2H2S(g)S2(g)+2H2(g)。向某密闭容器中通入一定量H2S，平衡时相关物质的物质的量随温度的变化关系如图所示。 下列说法正确的是 A. 曲线甲、乙，丙分别代表H2S、S2、H2 B. 温度越高，H2S分解速率越慢 C. a点H2S的转化率为20% D. 图中b点的纵坐标x= 【答案】D 【解析】 【分析】根据反应方程式，结合图像可知，曲线甲表示，曲线丙为，曲线乙为。 【详解】A．由分析可知，曲线甲、乙、丙分别代表、、，A错误； B．由图像可知，随着温度逐渐升高，温度升高反应速率加快，则分解速率越快，B错误； C．a点时列如下三段式，，，则a点转化率，C错误； D．由C项可知，H2S的起始量为16mol，b点时n(H2S)=n(S2)=xmol，即H2S的转化量为2xmol，平衡量为xmol，起始量为(2x+x)mol=3xmol，有3x=16，，D正确； 故选D。 14. 某温度下，在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)＋bB(g)⇌cC(g) ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0)。12s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 前12s内，A的平均反应速率为0.05mol·L-1·min-1 B. 12s后，A的消耗速率等于B的生成速率 C. 化学计量数之比b∶c=1∶2 D. 12s内，A和B反应放出的热量为0.2QkJ 【答案】C 【解析】 【分析】由题图分析可知，前12s内A的浓度变化，， B的浓度变化，，依据题意，前12s内，同一反应中，不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比，，。 【详解】A．据分析，前12s内，A的平均反应速率为，A错误； B．从题图可知，该反应体系在12s达到平衡，则12s时反应的正反应速率等于逆反应速率，即A的消耗速率与B的生成速率比值等于系数之比为3：1，B错误； C．据分析，化学计量数之比b：c=1：2，C正确； D．由上述分析可知，该反应的化学方程式为，3molA与1molB完全反应放热QkJ，12s内A反应的物质的量为，则1.2molA反应放出热量0.4QkJ，D错误； 故选C。 第II卷(非选择题) 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 勒夏特列通过深入研究高炉炼铁后发现了该过程的主要反应为可逆反应。某科研小组进行类似的研究，以Fe3O4为原料炼铁，主要发生如下反应： 反应I：Fe3O4(s)+CO(g)⇌3FeO(s)+CO2(g) △H1=Q1(Q1>0) 反应II：Fe3O4(s)+4CO(g)⇌3Fe(s)+4CO2(g) △H2=Q2 将一定体积CO通入装有Fe3O4粉末的反应器，其它条件不变，反应达平衡，测得CO的体积分数随温度的变化关系如图所示。 回答下列问题： （1）判断Q2的正、负值，并说明理由___________。 （2）温度升高，反应器中CO体积分数降低，分析可能的原因为___________。 （3）1040℃时，反应一段时间后，体系内2个反应均达成平衡，试计算各自的平衡常数Kp___________。 （4）炉温不变，扩大炼铁反应器的容积，通过分析说明等量的还原剂能否提升铁矿石的平衡转化率___________，能否提升平衡前铁矿石的单位时间转化率___________。 （5）将Fe2O3、铁粉和NaOH溶液置于反应器中，在温度大于100℃下搅拌反应半小时以上，反应产物经过一次过滤、水洗、二次过滤、干燥、研磨，可直接得到黑色的Fe3O4细末。试写出该过程的总反应方程式___________。 【答案】（1）Q2＜0；反应一是吸热反应升温正移，CO体积分数减小，所以，反应二 应该是升温逆移使CO体积分数变大，则反应二为放热反应，Q2为负值 （2）570度之后，温度升高，CO体积分数减小，可能是反应一正向进行的程度大于反应二逆向进行的程度 （3）4；256 （4） ①. 反应前后体积不变，改变压强，不能改变铁矿石的平衡转化率 ②. 扩大炼铁反应器的容积，压强减小，反应速率减小，不能提升平衡前铁矿石的单位时间转化率 （5）4Fe2O3+Fe3Fe3O4 【解析】 【小问1详解】 570度之前，升温CO体积分数增大。反应一是吸热反应升温正移，CO体积分数减小，所以，反应二 应该是升温逆移使CO体积分数变大，则反应二为放热反应，Q2为负值 【小问2详解】 570度之后，温度升高，CO体积分数减小，可能是反应一正向进行的程度大于反应二逆向进行的程度。 【小问3详解】 由于反应体系中只有CO和二氧化碳是气体，1040℃时，反应一段时间后，体系内2个反应均达成平衡，此时CO体积分数是0.2，说明二氧化碳体积分数是0.8，即CO2和CO的体积比是4：1，设平衡时压强是P，则反应I的平衡常数Kp＝，反应Ⅱ的平衡常数Kp＝。 【小问4详解】 由于反应前后体积不变，改变压强，不能改变平衡状态，所以扩大炼铁反应器的容积不能改变铁矿石的平衡转化率；扩大炼铁反应器的容积，压强减小，反应速率减小，不能提升平衡前铁矿石的单位时间转化率。 【小问5详解】 根据原子守恒可知该过程的总反应方程式为4Fe2O3+Fe3Fe3O4。 16. 实验小组对可逆反应进行探究。回答下列问题： (1)T℃时，起始向恒容密闭容器中充入X、Y，测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。 ①起始充入X的物质的量为_______________。 ②_____________。 ③Y的平衡转化率为____________________。 ④内的反应速率_________________。 ⑤时的正反应速率________________(填“大于”“小于”或“等于”)时的正反应速率，理由为___________。 ⑥下列事实能说明反应达到平衡状态的是_____________(填选项字母) A.容器内气体压强不再改变 B.混合气体密度不再改变 C.X的体积分数不再改变 (2)若在不同条件下进行上述反应，测得反应速率分别为①，②，③，其中反应速率最快的是________(填序号)。 【答案】 ①. ②. 1∶2∶3 ③. 50% ④. ⑤. 大于 ⑥. 反应物浓度逐渐减小 ⑦. C ⑧. ② 【解析】 【详解】(1)①由图知，起始充入X的浓度为，容器容积为，则其物质的量为。 ②由图知，由起始到平衡时X、Y、Z的浓度变化分别为、、，则。 ③Y的起始浓度为，达到平衡时，Y的浓度减小了，则Y的平衡转化率为。 ④内的反应速率。 ⑤达到平衡前，反应正向进行，因此时的正反应速率大于时的正反应速率，这是因为反应物浓度逐渐减小。 ⑥A. 该反应为左右两边气体分子数目相等且反应物和生成物均为气体的反应。反应过程中容器内气体压强保持不变，A项错误； B. 混合气体质量和容器容积始终不变，则混合气体密度在反应过程中保持不变，B项错误； C. X的体积分数不再改变说明各成分浓度不再改变，达到平衡状态，C项正确。 答案选C。 (2)由所给速率数据，转化为用同一物质表示该反应速率知，①，②，③，则反应速率最快的是②。 17. 肌红蛋白(Mb)是由肽链和血红素辅基组成的可结合氧的蛋白，广泛存在于肌肉中。肌红蛋白结合氧的反应为：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)。肌红蛋白的结合度(即转化率α与氧气分压p(O2)密切相关，37℃时，反应达平衡时测得的一组实验数据如图所示。回答下列问题： (1)37℃时，上述反应的平衡常数K=___________kPa－1(气体和溶液中的溶质分别用分压和物质的量浓度表达)； (2)平衡时，肌红蛋白的结合度α=___________[用含p(O2)和K的代数式表示]；37℃时，若空气中氧气分压为20.0kPa，人正常呼吸时α的最大值为___________%结果保留2位小数)； (3)一般情况下，高烧患者体内MbO2的浓度会比其健康时___________(填“高”或“低”)；在温度不变的条件下，游客在高山山顶时体内MbO2的浓度比其在山下时___________(填“高”或“低”)； (4)上述反应的正反应速率v正=k正C(Mb)p(O2)，逆反应速率v逆=k逆C(MbO2)。k正和k逆分别是正向和逆向反应的速率常数。37℃时，上图中坐标为(1.00，50.0)的点对应的反应状态为向___________进行(填“左”或“右”)，此时v正︰v逆=___________(填数值)。 【答案】 ①. 2 ②. ③. 97.56 ④. 低 ⑤. 低 ⑥. 右 ⑦. 2 【解析】 【分析】按照提示写出平衡常数表达式，代入平衡数据求平衡常数，进而计算转化率；运用平衡移动原理分析温度、压强对化学平衡的影响；用Q与K的关系判断反应的方向；用速率方程与K的关系求速率比。 【详解】(1)反应Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)的平衡常数表达式K=。图中，37℃、肌红蛋白结合度为50%时，c(Mb)=c(MbO2)、p(O2)=0.5kPa，求得K=2kPa－1。 (2)平衡时，肌红蛋白的结合度α，则，代入K表达式得α=；37℃时，将K=2kPa－1、p(O2)=20.0kPa代入，得到α最大值为97.56%。 (3)高烧患者体温超过37℃，血液中O2浓度降低，MbO2浓度会比健康时低；高山山顶O2分压比地面低，使Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)左移，MbO2浓度也会降低。 (4)当上述反应达到化学平衡时，有υ正=υ逆，即k正c(Mb)·p(O2)=k逆c(MbO2)。得 ＝K。 图中点(1.00，50.0)不在曲线上，37℃时不是化学平衡状态。此时c(Mb)=c(MbO2)、p(O2)=1.00kPa，得Q=1kPa－1<K=2kPa－1，故反应向右进行。υ正︰υ逆=[k正c(Mb)·p(O2)]︰[k逆c(MbO2)]=k正︰k逆=K=2。 【点睛】题图表示：可逆反应Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)在37℃达到化学平衡时，MbO2结合度与O2分压的关系，故曲线上的每一点都能用于计算化学平衡常数K，但当结合度为50%时计算更方便。 18. 根据氢气分子的形成过程示意图，回答问题。 (1)H—H键的键长为__________，①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是___________。 (2)下列说法中正确的是____________。 A.氢气分子间不存在分子间作用力 B.由①到④，电子在核间出现的概率增加 C.由④到⑤，必须消耗外界的能量 D.氢气分子中含有一个极性共价键 (3)已知几种常见化学键的键能如下表所示。 化学键 Si—O H—O O=O Si—Si Si—C 键能/ 460 467 498 176 X 请回答下列问题： ①较Si—Si键与Si—C键的键能大小可知（填“>”“<”或“=”）：X___。 ②H2被喻为21世纪人类最理想的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。试计算：每千克H2燃烧（生成水蒸气）放出的热量约为_____________。 【答案】 ①. 0.074nm ②. ①⑤②③④ ③. BC ④. > ⑤. 124500kJ 【解析】 【分析】(1)根据能量越低越稳定和图中信息分析。 (2)根据分子间作用力和化学键的定义分析。 (3)①根据键长与键能关系；②先计算2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)放出的热量，再计算每千克H2燃烧放出的热量。 【详解】(1)根据能量越低越稳定，氢气是稳定的状态，因此H—H键的键长为0.074nm，根据图中能量关系得到①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④；故答案为：0.074nm；①⑤②③④。 (2)A．氢气分子间存在分子间作用力，故A错误；B．共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子核间的静电作用，所以由①到④，电子在核间出现的概率增加，故B正确；C．由④通过吸收能量变为⑤，因此必须消耗外界的能量，故C正确；D．一个氢气分子中含有一个非极性共价键，故D错误；综上所述，答案为BC。 (3)①Si—Si键键长比Si—C键的键长长，根据键长越长，键能越小，因此键能大小可知：X＞；故答案为：＞。 ②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)，断键吸收的热量为436 kJ∙mol−1×2 mol＋498 kJ∙mol−1×1mol＝1370 kJ，放出的热量为467 kJ∙mol−1×4mol＝1868kJ，因此2mol氢气反应生成水蒸气放出498 kJ的热量，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为498 kJ÷4×1000＝124500kJ；故答案为：124500kJ。 【点睛】化学反应与能量变化是常考题型，主要考查化学键的断键吸收热量与成键放出热量、键长与键能关系、热量的计算等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广西钦州市第四中学2024年秋季学期高二期中考试化学试题 [第I卷 单选题] [本部分共14小题，每小题3分，共42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. 在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是 A. 使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差 B. 为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与内筒底部接触 C. 用溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积都相等，则测得的中和反应反应热相同 D. 在测定中和反应反应热的实验中，需要使用的仪器有天平、量筒、量热计、滴定管、温度计、玻璃搅拌器 2. 下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式（25°，101kPa）： ① ② ③ ④ 由此判断，正丁烷的燃烧热是 A. -2878kJ/mol B. -2658kJ/mol C. -1746kJ/mol D. -1526kJ/mol 3. 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3KJ·mol-1。分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸；④稀醋酸，恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3、△H4，下列关系正确的是 A. △H1>△H2>△H3 >△H4 B. △H1＜△H2＜△H3 ＜△H4 C. △H1>△H2=△H3 >△H4 D. △H4＜△H1=△H2＜△H3 4. 近年来，科学工作者致力于二氧化碳转化为甲烷、甲醇等技术研究，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。以下关于二氧化碳甲烷化的技术(如图所示)说法错误的是 A. 过程Ⅰ中，CO2分子内的化学键没有断裂 B. 过程Ⅰ中，La元素的化合价没有改变 C. 过程Ⅱ中，H2→2H•为吸热过程 D. 该技术的总反应为4H2+CO2CH4+2H2O 5. 用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染，例如： ①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ•mol-1 ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ•mol-1 下列说法不正确的是（NA表示阿伏加德罗常数的值）（ ） A. 由反应①可推知CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H>-574kJ•mol-1 B. 等物质的量的CH4参加反应时，反应①②转移的电子数相同 C. 若用标准状况下4.48LCH4将NO2还原为N2，同时生成气态水，放出的热量为173.4kJ D. 若用标准状况下4.48LCH4将NO2还原为N2，整个过程中转移电子总数为1.6NA 6. 已知反应X+Y=Z △H<0分两步进行：①X+Y→Q △H＞0；②Q→Z △H＜0。下列表示反应过程中能量变化的曲线正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 苯燃烧的热化学方程式为C6H6(l)+O2(g)=3H2O(l)+6CO2(g) △H=-3260kJ•mol-1。NA表示阿伏加 德罗常数的值。下列有关说法正确的是（ ） A. 断裂3NA个碳碳双键时，放出3260kJ的热量 B. 消耗体积为336L的O2时，放出6520kJ的热量 C. 转移30NA个电子时，放出3260kJ的热量 D. 生成3NA个水蒸气分子时，放出3260kJ的热量 8. 已知：氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷的燃烧热分别为285.8kJ•mol-1、283.0kJ•mol-1、1366.8kJ•mol-1、890.3kJ•mol-1，下列热化学方程式的书写正确的是（ ） A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-571.6kJ•mol-1 B. 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-283.0kJ•mol-1 C. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1366.8kJ D. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ•mol-1 9. 反应，其两种反应过程中的能量变化曲线如图a、b所示，下列说法错误的是 A. a过程中反应的活化能为 B. 通常情况下，a过程中反应在低温下能自发进行 C. b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和 D. b过程的反应速率是由第I段决定 10. 下列说法正确的是 A. 有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加单位体积内活化分子百分数，从而使反应速率增大 B. 已知反应：，在密闭的反应炉内达到平衡后，若其他条件均不改变，将反应炉体积缩小一半，则达到新平衡时(g)的浓度将升高 C. 在一定条件下，可逆反应达到平衡后。保持恒温恒容，再通入一定量，平衡逆向移动，且达到新平衡时的百分含量减小 D. 合成氨厂采用的压强是10～30MPa，因为该压强下铁触媒的活性最大 11. 下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A. 工业生产硫酸使用过量空气以提高转化率 B. 合成氨的工业生产中使用催化剂 C. 对氯水进行光照，溶液颜色变浅 D. 用饱和食盐水除中的HCl杂质 12. 研究催化剂对反应速率的影响。恒温、恒容时，容器体积为2L，随时间的变化如下。下列说法正确的是 时间/min 催化剂 0 20 40 60 80 催化剂Ⅰ 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 催化剂Ⅱ 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A. 使用催化剂Ⅰ，0~20min的平均反应速率 B. 使用催化剂Ⅱ，达平衡后容器内的压强是初始时的倍 C. 相同条件下，使用催化剂Ⅱ反应更快，是因为其使该反应的活化能更高 D. 相同条件下，使用催化剂Ⅱ可使该反应的化学平衡常数更大 13. 硫化氢是一种有臭鸡蛋气味的剧毒气体，在生产、生活及科研中均有重要应用，工业上H2S是制取H2的原料，发生反应：2H2S(g)S2(g)+2H2(g)。向某密闭容器中通入一定量H2S，平衡时相关物质的物质的量随温度的变化关系如图所示。 下列说法正确的是 A. 曲线甲、乙，丙分别代表H2S、S2、H2 B. 温度越高，H2S分解速率越慢 C. a点H2S的转化率为20% D. 图中b点的纵坐标x= 14. 某温度下，在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)＋bB(g)⇌cC(g) ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0)。12s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 前12s内，A的平均反应速率为0.05mol·L-1·min-1 B. 12s后，A的消耗速率等于B的生成速率 C. 化学计量数之比b∶c=1∶2 D. 12s内，A和B反应放出的热量为0.2QkJ 第II卷(非选择题) 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 勒夏特列通过深入研究高炉炼铁后发现了该过程的主要反应为可逆反应。某科研小组进行类似的研究，以Fe3O4为原料炼铁，主要发生如下反应： 反应I：Fe3O4(s)+CO(g)⇌3FeO(s)+CO2(g) △H1=Q1(Q1>0) 反应II：Fe3O4(s)+4CO(g)⇌3Fe(s)+4CO2(g) △H2=Q2 将一定体积CO通入装有Fe3O4粉末的反应器，其它条件不变，反应达平衡，测得CO的体积分数随温度的变化关系如图所示。 回答下列问题： （1）判断Q2的正、负值，并说明理由___________。 （2）温度升高，反应器中CO体积分数降低，分析可能的原因为___________。 （3）1040℃时，反应一段时间后，体系内2个反应均达成平衡，试计算各自的平衡常数Kp___________。 （4）炉温不变，扩大炼铁反应器的容积，通过分析说明等量的还原剂能否提升铁矿石的平衡转化率___________，能否提升平衡前铁矿石的单位时间转化率___________。 （5）将Fe2O3、铁粉和NaOH溶液置于反应器中，在温度大于100℃下搅拌反应半小时以上，反应产物经过一次过滤、水洗、二次过滤、干燥、研磨，可直接得到黑色的Fe3O4细末。试写出该过程的总反应方程式___________。 16. 实验小组对可逆反应进行探究。回答下列问题： (1)T℃时，起始向恒容密闭容器中充入X、Y，测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。 ①起始充入X的物质的量为_______________。 ②_____________。 ③Y的平衡转化率为____________________。 ④内的反应速率_________________。 ⑤时的正反应速率________________(填“大于”“小于”或“等于”)时的正反应速率，理由为___________。 ⑥下列事实能说明反应达到平衡状态的是_____________(填选项字母) A.容器内气体压强不再改变 B.混合气体密度不再改变 C.X的体积分数不再改变 (2)若在不同条件下进行上述反应，测得反应速率分别为①，②，③，其中反应速率最快的是________(填序号)。 17. 肌红蛋白(Mb)是由肽链和血红素辅基组成的可结合氧的蛋白，广泛存在于肌肉中。肌红蛋白结合氧的反应为：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)。肌红蛋白的结合度(即转化率α与氧气分压p(O2)密切相关，37℃时，反应达平衡时测得的一组实验数据如图所示。回答下列问题： (1)37℃时，上述反应的平衡常数K=___________kPa－1(气体和溶液中的溶质分别用分压和物质的量浓度表达)； (2)平衡时，肌红蛋白的结合度α=___________[用含p(O2)和K的代数式表示]；37℃时，若空气中氧气分压为20.0kPa，人正常呼吸时α的最大值为___________%结果保留2位小数)； (3)一般情况下，高烧患者体内MbO2的浓度会比其健康时___________(填“高”或“低”)；在温度不变的条件下，游客在高山山顶时体内MbO2的浓度比其在山下时___________(填“高”或“低”)； (4)上述反应的正反应速率v正=k正C(Mb)p(O2)，逆反应速率v逆=k逆C(MbO2)。k正和k逆分别是正向和逆向反应的速率常数。37℃时，上图中坐标为(1.00，50.0)的点对应的反应状态为向___________进行(填“左”或“右”)，此时v正︰v逆=___________(填数值)。 18. 根据氢气分子的形成过程示意图，回答问题。 (1)H—H键的键长为__________，①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是___________。 (2)下列说法中正确的是____________。 A.氢气分子间不存在分子间作用力 B.由①到④，电子在核间出现的概率增加 C.由④到⑤，必须消耗外界的能量 D.氢气分子中含有一个极性共价键 (3)已知几种常见化学键的键能如下表所示。 化学键 Si—O H—O O=O Si—Si Si—C 键能/ 460 467 498 176 X 请回答下列问题： ①较Si—Si键与Si—C键的键能大小可知（填“>”“<”或“=”）：X___。 ②H2被喻为21世纪人类最理想的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。试计算：每千克H2燃烧（生成水蒸气）放出的热量约为_____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $