广东省东莞市东华高级中学2021-2022学年高二上学期段考 化学 Word版答案解析.docx

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东华高级中学2021~2022学年高二第一学期前段考化学(选考)试题注意：本卷满分100分，考试时间75分钟。将答案填涂或写在答题卡上，只上交答题卡。可能用到的相对原子质量H-1C-12O-16Na-23一、单选题(18个小题，共52分，1-10每题2分，11-18每题4分)1.化学与社会、生产、生活密切相关下列说法不正确的是A.化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化B.食品放入冰箱中，因温度低，变质速率降低，所以食品能够保存较长时间C.可以用勒夏特列原理解释夏天打开啤酒盖，喷出大量泡沫的现象D.将煤气化，有利于提供更多的能量，而且有效地减少温室气体的产生【答案】D【解析】【详解】A．化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，故A正确；B．温度降低会减小腐蚀反应的速率，放在冰箱中的食品保质期较长，这与温度对反应速率的影响有关，故B正确；C．打开啤酒盖，喷出大量泡沫，是压强对其影响导致的，可以用勒夏特列原理解释，故C正确；D．将煤气化，使燃料燃烧更充分，节约资源，同时能减少二氧化硫的排放，但不能减少温室气体的产生，故D错误；答案选D。2.下列反应的热效应变化符合如下图所示的是A.光合作用B.乙醇燃烧C.铁粉与稀硫酸反应D.NaOH溶液与盐酸反应【答案】A 【解析】【分析】由图可知，生成物具有的总能量高于反应物具有的总能量，该反应为吸热反应。【详解】A．光合作用吸收了太阳光，是吸热反应，故A符合题意；B．乙醇燃烧是放热反应，反应的热效应不符合图像变化，故B不符合题意；C．铁粉与稀硫酸反应是放热反应，反应的热效应不符合图像变化，故C不符合题意；D．NaOH溶液与盐酸反应是放热反应，反应的热效应不符合图像变化，故D不符合题意。答案选A。3.化学能与热能、电能等能相互转化，关于化学能与其他能量相互转化的说法错误的是A.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成B.铝热反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低C.图I所示的装置不能将化学能转变为电能D.图II所示的反应为放热反应【答案】B【解析】【分析】【详解】A．化学反应时断键要吸收能量，成键要放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，A正确；B．铝热反应是放热反应，反应物的总能量应大于生成物的总能量，B错误；C．图I没有形成闭合回路，不能形成原电池，不能将化学能转化为电能，C正确；D．图II所示反应物的总能量大于生成物总能量，此反应是放热反应，D正确；答案选B。4.生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，在大气中寿命可达740年之久。键能是指破坏(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量。结合表中信息，下列说法正确的是化学键N≡NF-FN-F键能(kJ/mol)941.7154.8283.0 A.过程N2(g)→2N(g)放出能量B.反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)是吸热反应C.稳定性：F-F键K(350℃)，某温度下，A的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是A.容器内气体的平均相对分子质量不变，说明反应达到化学平衡状态B.该反应正反应是吸热反应C.反应温度升高，A的转化率增大D.平衡状态由a变到b时，平衡正向移动，化学平衡常数K增大【答案】A【解析】【分析】根据K(300℃)>K(350℃)，推出该反应为放热反应，根据图像，随着压强增大，A的平衡转化率增大，根据勒夏特列原理，n<1＋2=3。【详解】A．组分都是气体，气体总质量保持不变，增大压强，A 的平衡转化率增大，气体总物质的量减小，建立平衡的过程中容器内气体的平均相对分子质量变大，当气体平均相对分子质量保持不变，说明反应达到平衡，故A正确；B．化学平衡常数只受温度的影响，根据K(300℃)>K(350℃)，推出该反应为放热反应，故B错误；C．根据B选项分析，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，A的平衡转化率减小，故C错误；D．化学平衡常数只受温度的影响，a→b温度不变，则化学平衡常数K不变，故D错误；答案为A。15.乙烯气相直接水合反应制备乙醇：。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时，，容器体积为1L]下列分析不正确的是A.该反应是放热反应B.图中压强的大小关系为C.图中a点对应气体的平均摩尔质量：a=bD.达到平衡状态a、b所需要的时间：b>a【答案】D【解析】【分析】【详解】A．依据图像分析，在同一压强下，随着温度的升高，乙烯的平衡转化率降低，说明该反应正方向为放热反应，即ΔH＜0，A项正确；B．由方程式C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)可知，该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，乙烯的平衡转化率提高，因此压强的大小关系是p1p+qB.若温度不变时，压强增大到原来的2倍，达到新平衡时，总体积一定比原来的要小C.若平衡时，A、B的转化率相等，说明反应开始时，A、B的物质的量之比为m∶nD.若m+n>p+q，则往含有amol气体的平衡体系中再加入amol的B，达到新平衡时，气体的总物质的量小于2amol【答案】B【解析】【分析】【详解】A．若温度不变，将容器的体积缩小到原来的一半的瞬间所有气体成分的浓度都变为原来的2倍，此时A的浓度为原来的1.5倍，则平衡右移，则m+n>p+q，A正确；B．若温度不变时，使压强增大到原来的2倍，平衡不一定移动、则总体积不一定比原来的小，例如氢气和碘蒸气生成碘化氢气体的反应增压平衡不移动，B不正确；C．若平衡时，A、B的转化率相等，按转化率的定义可知，反应开始时，A、B的物质的量之比为化学计量数之比、即m:n，C正确；D．增加B的浓度、平衡右移。若m+n>p+q，则往含有amol气体的平衡体系中再加入amol的B，平衡右移、达到新平衡时气体分子总数有所减小，则气体的总物质的量小于2amol，D正确；答案选B。18.对可逆反应2A(s)＋3B(g)⇌C(g)＋2D(g)ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是①增加A的量，平衡向正反应方向移动②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变④增大B的浓度，v正>v逆⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动⑥若反应与外界无热交换，当体系压强不变时可以作为平衡的标志A.①③B.③④C.④⑥D.②⑤【答案】C【解析】【分析】【详解】①A是固体，增加A的量，平衡不移动，故①错误； ②2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)，ΔH<0，正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，但v(正)、v(逆)均增大，故②错误；③2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)，反应前后气体系数和不变，压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)均增大，故③错误；④增大B的浓度，反应物浓度增大，平衡正向移动，所以v正>v逆，故④正确；⑤加入催化剂，平衡不移动，故⑤错误；⑥体系压强不变，说明温度不在变化，反应已达平衡，故⑥正确；正确的是④⑥，C满足题意；答案选C。二、解答题(共48分)19.请根据所学知识回答下列问题：（1）同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，ΔH1_______ΔH2(填“>”“＜”或“=”，下同)。（2）已知常温时红磷比白磷稳定，比较下列反应中ΔH的大小：ΔH1_______ΔH2。①P4(白磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　ΔH1②4P(红磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)　ΔH2（3）已知：稀溶液中，H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3kJ·mol-1，则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水，放出的热量_______57.3kJ。（4）已知：0.5molCH4(g)与0.5mol水蒸气在t℃、pkPa时，完全反应生成CO和H2的混合气体，吸收了akJ热量，该反应的热化学方程式_______。【答案】（1）=（2）<（3）>（4）CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+2akJ·mol-1【解析】【分析】【小问1详解】反应热只与始态和终态无关，与反应条件无关，则光照和点燃条件的ΔH相同，即ΔH1＝ΔH2；【小问2详解】已知常温时红磷比白磷稳定，说明白磷能量高，反应放出的热量较多，由于放热ΔH<0，放出的能量越多反应热越小，因此ΔH1<ΔH2【小问3详解】 由于浓硫酸溶于水放热，所以浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水，放出的热量>57.3kJ；【小问4详解】已知0.5molCH4(g)与0.5mol水蒸气在t℃、pkPa时，完全反应生成CO和H2的混合气体，吸收了akJ热量，所以1molCH4(g)与1mol水蒸气在t℃、pkPa时，完全反应生成CO和H2的混合气体，吸收了2akJ热量，所以该反应的热化学方程式是CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+2akJ·mol-1。20.工业废气中CO的处理和合理利用，越来越受到关注。（1）在两个固定容积为2L的恒容密闭容器中均充入2molCO和2molNO，在不同条件下发生反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)，测得反应体系的压强与时间t的变化曲线如图。①与实验a相比，实验b采取的措施可能是_______；②0~10min内，实验b对应条件下v(NO)=_______；③实验a条件下，反应的平衡常数Kc=_______。（2）CO和H2在一定条件下可以合成甲醇：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H。已知：υ(正)=k(正)·x(CO)·x2(H2)，υ(逆)=k(逆)·x(CH3OH)，其中x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2，测得平衡混合气体中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①p1_______p2(填“>”“<”)；升高温度，_______(“增大”“减小”或“不变”)；②c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为_______③f点，=_______(保留三位有效数字)。（3）在一绝热恒容容器中，H2和CO按等物质的量混合反应，以下能说明反应达到平衡的是_______。A.容器内的总压强不再变化时B.CO的体积分数保持不变时候C.容器内气体平均密度不变时D.容器内气体温度恒定不变时【答案】（1）①.使用催化剂②.0.05mol·L-1·min-1③.1（2）①.>②.减小③.Kc>Kd=Ke④.1.79（3）AD【解析】【分析】【小问1详解】(1)在两个固定容积为2L的恒容密闭容器中均充入2molCO和2molNO，在不同条件下发生反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)，压强随反应而变化，当压强不变时处于平衡状态；则：①“早拐早平速率快”，那么曲线b比a反应速率更快，但是建立的平衡是相同的；因此，与实验a相比，实验b采取的措施可能是使用催化剂，理由是反应速率加快，但平衡状态与实验a相同；②，，得x=0.25mol/L，则0~10min内，实验b对应条件下 ；③平衡常数只与温度有关，实验a、b反应温度相同，则实验a条件下，反应的平衡常数；【小问2详解】①增压平衡朝着气体分子总数减少的方向移动即向右移动、一氧化碳的平衡转化率增大；由图知，p1p2；平衡时，=1，则，由图知，升温平衡左移，则升高温度，x(CH3OH)减小、x(CO)、x(H2)增大，则减小；②由图知、结合勒夏特列原理——升温，平衡朝着吸热方向移动，可推知：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)正反应是放热反应；平衡常数只与温度有关，c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为Kc>Kd=Ke，理由是d、e两点温度相同，所以Kd=Ke；CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)该反应为放热反应，c点温度低于e点，温度越低，K越大，所以Kc>Kd=Ke；③c点已平衡，则=1，，则x(CO)=，x(H2)=，x(CH3OH)=，则。f点，，则x(CO)=，x(H2)=，x(CH3OH)=，，则(保留三位有效数字)【小问3详解】 CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)：A．恒容，反应前后气体系数不同，则容器内的总压强不再变化时，说明反应已达平衡，A符合题意；B．设CO(g)变化量为xmol，CO和氢气起始物质的量为1mol，则，某时刻CO的体积分数为=50%，即任何时刻CO的体积分数都相同，因此CO的体积分数不变不能说明反应已达平衡，B不符题意；C．容器体积，气体总质量均不变，则气体密度自始至终不变，不能说明反应已达平衡，C不符题意；D．化学反应伴随能量不变，本题中是绝热容器，因此气体温度恒定不变说明反应已达平衡，D符合题意；选AD。21.探究化学反应的快慢和限度具有十分重要的意义。Ⅰ.某实验小组欲通过用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应测定单位时间内生成CO2的速率研究影响反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图甲所示：实验序号A溶液B溶液①20mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液30mL0.01mol·L-1KMnO4溶液②20mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液30mL0.01mol·L-1KMnO4溶液（1）上述反应的离子方程式为：___，该实验探究的是___对化学反应速率的影响。（2）若实验①在2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下)，则在2min末，c(MnO)=____mol·L-1(假设混合溶液的体积为50mL，反应前后体积变化忽略不计)。（3）除通过测定一定时间内CO2 的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定____来比较化学反应速率。（4）小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：___。Ⅱ.K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：（5）向K2Cr2O7溶液中加入30%NaOH溶液，溶液呈____色，若再加入过量稀硫酸，则溶液呈____色。（6）向K2Cr2O7溶液中逐滴加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡向着____方向移动，溶液颜色变化为___。对比实验②和④可得出的结论是___。【答案】（1）①.2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O②.浓度（2）0.0052（3）KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间)（4）反应放热或产物Mn2+是反应的催化剂（5）①.黄②.橙（6）①.正反应②.橙色逐渐变浅，最后变为无色③.K2Cr2O7酸性溶液氧化性强【解析】【分析】【小问1详解】上述反应中草酸被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳，反应的离子方程式为2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；两次试验，草酸浓度不同，所以该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响；【小问2详解】若实验①在2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下)，二氧化碳的物质的量为0.0002mol，根据2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知，反应消耗0.00004molMnO，则在2min末，c(MnO)=mol·L-1；【小问3详解】 高锰酸钾溶液为紫色，除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间来比较化学反应速率；【小问4详解】t1～t2时间内，反应速率加快，主要原因可能是反应放热或产物Mn2+是反应的催化剂。【小问5详解】向K2Cr2O7溶液中加入30%NaOH溶液，氢离子浓度减小，Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+平衡正向移动，溶液呈黄色，若再加入过量稀硫酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，则溶液呈橙色；【小问6详解】向K2Cr2O7溶液中逐滴加入Ba(NO3)2溶液生成BaCrO4沉淀，CrO浓度降低，则平衡向着正反应方向移动，溶液颜色变化为橙色逐渐变浅，最后变为无色。根据实验②可知，酸性条件下K2Cr2O7能氧化乙醇；根据实验④可知，碱性条件下K2Cr2O7不能氧化乙醇，对比实验②和④，可得出的结论是K2Cr2O7酸性溶液氧化性强。22.对N、S元素进行研究，可以保护环境，减少污染，又有利于工业生产的发展。（1）①可在铑(Rh)的催化下最终转化为无毒的产物，其中NO与CO的反应经历如下两步：反应Ⅰ：；反应Ⅱ：。则由NO生成1mol的_______kJ/mol。②若反应Ⅰ比反应Ⅱ的反应速率大，下列能正确表示反2NO(g)+CO(g)N2O(g)+CO(g)的∆H在有催化剂(a)和无催化剂(b)时反应过程能量变化的图是_______(选填字母)。A.B.C.D. （2）相同温度下，两个体积均为1L的恒容密闭容器中，起始压强为p0，发生反应，各物质的物质的量如下表：容器编号起始时物质的量/mol平衡时物质的量/molNOCON2CO2CO2Ⅰ0.20.200a①容器Ⅰ中平衡后气体的压强为开始时的7/8，则a=_______。②容器Ⅰ平衡时的分压平衡常数Kp=_______。(用气体的平衡分压代替平衡浓度计算：某气体的分压=气体总压强×该气体的体积分数)（3）下图中P是可自由平行滑动的活塞。在相同温度时，向A容器中充入3molSO3(g)，关闭K，向B容器中充入2molSO3(g)，两容器分别发生反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)。已知起始时容器A和B的体积均为aL。①反应达到平衡时容器B的体积为1.2aL，容器B中SO3转化率为_______。②若条件不变打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为_______L(连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响)。【答案】（1）①.-352.8②.D（2）①.0.1②.2/p0（3）①.40％②.2a【解析】【分析】【小问1详解】①根据题意反应Ⅰ+反应Ⅱ有2NO(g)+CO(g)N2O(g)+CO(g)，则由NO生成1mol的(-33.4kJ/mol)+(-319.4kJ/mol)=-352.8kJ/mol；②反应Ⅰ、反应Ⅱ、总反应均为放热反应，则反应Ⅰ、反应Ⅱ、总反应的反应物总能量均大于生成物总能量，因此D符合题意；【小问2详解】由表格可知，相同温度下，两个体积均为1L的恒容密闭容器中，起始压强为p0，发生反应 ：①容器Ⅰ中平衡后气体的压强为开始时的7/8，则(0.2-a)+(0.2-a)+0.5a+a=×0.4，则a=0.1；②由三段式可知平衡时总物质的量为0.4-0.5a，平衡后总压p=则容器Ⅰ平衡时的分压平衡常数Kp=，化简后将a=0.1代入解得Kp=2/p0；【小问3详解】①设容器B中SO3转化率为x，则列三段式，反应达到平衡时容器B的体积为1.2aL，则反应达到平衡后B中总物质的量为2mol×=2.4mol，即2x+x+(2-2x)=2.4，解得x=40%；②同温同压下，气体体积比=物质的量之比，若条件不变打开K，则平衡后A和B总物质的量为3mol×1.2+2.4mol=6mol，A和B总体积为aL×=3aL，B的体积为总体积-A的体积=3aL-aL=2aL。