新疆和田地区策勒县2022-2023学年高二上学期期中化学 Word版含解析.docx

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新疆维吾尔族自治区和田地区策勒县2022~2023学年高二上学期11月期中教学情况调研化学试题注意事项：1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟，满分值为100分。2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号(考试号)用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。1.2021年世界化学论坛以“化学让世界更美好”为主题，对材料、环境与能源等领域进行深入探讨。下列叙述正确是A.二氧化硅常被用来制作光导纤维B.蒸馏“地沟油”可以获得汽油C.掩埋废旧电池不会造成环境污染D.绿色化学的核心思想是污染后及时治理【答案】A【解析】【分析】【详解】A．二氧化硅具有良好的光传导性，常用来制造光导纤维，故A正确；B．地沟油属于油脂，汽油属于烃，蒸馏“地沟油”不能获得汽油，可以获得生物燃料，故B错误；C．掩埋废旧电池，会造成电解液流出，里面的重金属离子会对土壤造成污染，故C错误；D．绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，故D错误；故选A。2.对于化学反应：2SO2+O2⇌2SO3，单独采取下列措施，能增加活化分子百分数，但不能降低活化能的是A.升高温度B.增大O2浓度C.减小容器的容积D.使用催化剂【答案】A【解析】【分析】 【详解】A．升高温度能使更多的普通分子变为活化分子，活化分子数增加，活化分子百分数增加，反应速率加快，但反应的活化能不变，A符合题意；B．增大O2浓度，能够使单位体积内活化分子数增大，反应速率加快，但活化分子百分数不变，反应的活化能也不变，B不符合题意；C．减小容器的容积使反应混合物中各组分浓度增大，单位体积内活化分子数增加，反应速率加快，但活化分子百分数不变，反应的活化能也不变，C不符合题意；D．使用催化剂能够改变反应途径，降低反应的活化能，使更多普通分子变为活化分子，因而活化分子百分数增大，D不符合题意；故合理选项是A。3.汽车尾气通过系统中的催化转化器可有效减少尾气中的CO、NO等向大气排放。在催化转化器中发生的反应有，该反应为放热反应。下列有关叙述正确的是A.汽车尾气中的CO和NO均来自于汽油的不完全燃烧B.因为正反应为放热反应，升高温度时，正反应速率加快，逆反应速率减小C.使用合适的催化剂，可以使CO和NO完全转化，从而达到尾气的无毒排放D.相同条件下，2molCO(g)和2molNO(g)的总能量高于2molCO2(g)和1molN2(g)的总能量【答案】D【解析】【详解】A．汽车尾气中的CO来自于汽油的不完全燃烧，而NO气体是在高温下气缸内的N2与O2反应产生，A错误；B．升高温度时，正反应速率加快，逆反应速率也加快，B错误；C．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，且催化剂只能加快反应速率，而不能使化学平衡发生移动，因此最终不能达到尾气的无毒排放，C错误；D．由于反应的正反应为放热反应，说明在相同条件下，2molCO(g)和2molNO(g)的总能量高于2molCO2(g)和1molN2(g)的总能量，D正确；故合理选项是D。4.一定条件下，在密闭容器中，进行反应2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(s)△H<0，可以同时提高反应速率与CO转化率的措施是A.缩小容积增大压强B.分离出CO2C.再充入一定量的COD.升高温度【答案】A 【解析】【详解】A．该反应是一个反应前后气体体积减小的反应，缩小容积增大压强浓度增大，反应速率增大，平衡正向移动，CO转化率增大，故A正确；B．分离出CO2生成物浓度减小，反应速率减小，平衡正向移动，CO转化率增大，故B错误；C．充入一定量的CO反应物浓度增大，反应速率增大，由于反应物CO不能完全转化，则CO转化率减小，故C错误；D．该反应的正反应是放热反应，升高温度反应速率增大，但平衡向逆反应方向移动，抑制了CO的转化，所以CO的转化率降低，故D错误；故选：A。5.利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能，装置如图所示。电池工作时，下列说法错误的是A.a为负极，发生氧化反应B.Na+通过离子交换膜向左室移动C.一段时间后，右室的溶液pH增大D.电路中通过1mol电子时，生成2.24L(标准状况)N2【答案】B【解析】【详解】A.苯酚在a被氧化，所以a为负极，发生氧化反应，故A正确；B.电子沿顺时针方向移动，所以阳离子Na+通过离子交换膜向右室移动，故B错误；C.b电极反应为2NO3-+10e-+12H＋=N2↑+6H2O，所以一段时间后，右室的溶液pH增大，故C正确；D.N2~10e-，电路中通过1mol电子时，生成2.24L即0.1mol(标准状况)N2，故D正确。故选B。点睛：在电化学装置中，微粒所带电荷性质的关系决定了电子移动方向与阴离子一致，与阳离子相反。6.铅蓄电池是典型的可充电池，在现代生活中有着广泛的应用，其充电、放电按下式进行： Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，有关该电池的说法正确的是A.放电时，蓄电池内电路中H+向负极移动B.放电时，每通过1mol电子，蓄电池就要消耗2molH2SO4C.充电时，阴极反应：PbSO4+2e-=Pb+D.充电时，铅作阳极【答案】C【解析】【分析】由总方程式可知，放电为原电池反应，Pb为负极，发生氧化反应，电极方程式为Pb+-2e-=PbSO4，PbO2为正极，发生还原反应，电极方程式为PbO2+4H++-2e-=2H2O+PbSO4；在充电时，阴极发生反应是PbSO4+2e-=Pb+，阳极反应为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2++4H+；放电时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，由此分析。【详解】A．放电时为原电池反应，蓄电池内电路中H+向正极移动，故A不符合题意；B．由Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O及分析可知，放电时，Pb的化合价为0价，PbO2中Pb的化合价为+4价，PbSO4中Pb的化合价为+2价，每通过2mol电子，蓄电池就要消耗2molH2SO4；每通过lmol电子，蓄电池就要消耗1molH2SO4，故B不符合题意；C．充电时，阴极发生还原反应，电极反应为：PbSO4+2e-=Pb+，故C符合题意；D．充电时，PbSO4作阳极，故D不符合题意；答案选C。7.在2L恒容密闭容器中充入和，用不同催化剂催化以下反应：(已知：相同条件下，催化剂不会改变反应的限度)均反应时，转化率与温度的关系如图。下列说法不正确的是 A.催化效果最好的是催化剂IB.b点时，C.在催化剂I、温度下，内的平均速度D.由图中数据可以推断，该反应平衡时的转化率随温度升高而降低【答案】C【解析】【详解】A．根据图象可知在相同温度下催化剂Ⅰ中二氧化碳的转化率最高，因此催化效果最好的是催化剂Ⅰ，A正确；B．b点时二氧化碳的转化率没有达到最高值，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，所以，B正确；C．在催化剂Ⅰ、温度下二氧化碳的转化率是0.8，消耗二氧化碳是0.8mol，则内的平均速度，C错误；D．由图中数据可以推断，当二氧化碳转化率达到最高值后继续升高温度二氧化碳转化率降低，因此升高温度平衡逆向进行，所以该反应平衡时的转化率随温度升高而降低，D正确；答案选C。8.常温常压下，H2和O2在Ag9(图中物质1)团簇上生成H2O2的吉布斯自由能()的部分变化曲线如图。下列说法错误的是 A.物质2中的O2是处于被吸附活化状态B.物质3→物质4的过程中活化吉布斯自由能能垒为C.物质4可能为D.反应具有自发性【答案】D【解析】【详解】A.由图可知，Ag9吸附O2形成处于被吸附活化状态的物质2，故A正确；B.由图可知，物质3→物质4的过程中活化吉布斯自由能能垒为（144.3-35.6）kJ/mol=108.7kJ/mol，故B正确；C.由图可知，物质3→物质4的过程为与氢气反应生成，反应的方程式为，则物质4为，故C正确；D.当△H—T△S＞0时，该反应一定不能自发进行，由图可知，反应是一个熵减小的吸热反应，△H＞0、△S＜0，则△H—T△S＞0，该反应不能自发进行，故D错误；故选D。9.下列离子方程式书写正确的是A.硫酸铝溶液中滴加过量浓氨水：Al3++4OH-=AlO+2H2O B.NaHCO3溶液水解：HCO+H2O=H2CO3+OH-C.浓氢氧化钠溶液吸收少量SO2气体：SO2+2OH-=SO+H2OD.向小苏打溶液中加入醋酸溶液：HCO+H+=CO2↑+H2O【答案】C【解析】【详解】A．氢氧化铝不溶于氨水，硫酸铝溶液中滴加过量浓氨水生成氢氧化铝沉淀，正确的离子方程式为Al3++3=Al(OH)3+3NH，A错误；B．NaHCO3溶液水解很微弱且可逆，应用可逆符号：HCO+H2OH2CO3+OH-，B错误；C．浓氢氧化钠溶液吸收少量SO2气体生成亚硫酸钠和水：SO2+2OH-=SO+H2O，C正确；D．醋酸是弱酸，化学式不拆写，正确的离子方程式为HCO+CH3COOH=CO2↑+H2O+CH3COO-，D错误；答案选C。10.下列说法或推断正确的是①CH3COONa、BaSO4都是强电解质②铅蓄电池、锂电池、碱性锌锰电池都属于二次电池③向Na2SiO3溶液中通入CO2至过量，溶液先变浑浊后变澄清④装强碱的试剂瓶需用橡胶塞，装溴水的试剂瓶需用玻璃塞⑤浓硫酸为强氧化剂，二氧化硫为强还原剂，所以不能用前者干燥后者⑥制作航天服的聚酯纤维和用于光缆的光导纤维都是新型无机非金属材料A.①④⑤B.①④C.②③D.②③⑥【答案】B【解析】【详解】①CH3COONa在水溶液中完全电离，是强电解质，BaSO4难溶于水，但溶于水的那一部分BaSO4完全电离，因此BaSO4是强电解质，故①正确；②碱性锌锰电池属于一次电池，铅蓄电池、锂电池可充电重复使用，属于二次电池，故②错误；③向Na2SiO3溶液中通入CO2至过量，溶液变浑浊生成硅酸沉淀不溶解，故③错误；④强碱能与二氧化硅反应生成具有强粘性硅酸钠溶液，放置时间长了就打不开了，因此装强碱的试剂瓶不能用玻璃塞而需用橡胶塞，浓溴水腐蚀橡胶，因此装溴水的试剂瓶需用玻璃塞，故④正确；⑤浓硫酸和二氧化硫气体中S的化合价紧靠在一起，因此二者不发生化学反应，故⑤错误； ⑥制作航天服的聚酯纤维属于有机物，不是无机非金属材料，故⑥错误；故答案为：B。二、填空题：共计60分。11.理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。（1）请利用反应“”设制一个化学电池，回答下列问题：①该电池的负极材料是_______，电解质溶液是_______；②正极的电极反应式为_______；③当生成的气体在标准状况下的体积为0.224L时，电路中电子转移了_______。（2）已知燃料电池的总反应式为，电池中有一极的电极反应式为。①这个电极是燃料电池的_______(填“正极”或“负极”)，另一个电极上的电极反应式为：_______。②随着电池不断放电，电解质溶液的碱性_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。（3）利用CO催化还原氮氧化物可以达到消除污染的目的。已知①②③则CO催化还原NO生成和的热化学方程式是_______。【答案】（1）①.②.溶液③.④.0.03（2）①.正极②.③.减小（3）【解析】【小问1详解】①原电池中负极失电子，元素化合价升高，反应中铜元素化合价升高，因此该电池的负极材料是Cu，电解质溶液是硝酸溶液。②原电池中正极得电子，元素化合价降低，因此正极硝酸根离子得电子生成一氧化氮，正极电极反应式为：。 ③NO气体在标准状况下的体积为0.224L时，物质的量为=0.01mol，故转移电子0.01mol3=0.03mol。【小问2详解】①原电池中负极失电子，正极得电子，因此发生反应的为正极，而总反应为，则负极电极反应式为：。②由总反应可知，氢氧化钾被消耗，同时有水生成，则电解质溶液的碱性减小。【小问3详解】已知①②③依据盖斯定律：2②-①-③可得，焓变=2--=2(-393.5kJ/mol)-(+180.5kJ/mol)-(-221.0kJ/mol)=-746.5kJ/mol，则CO催化还原NO生成N2和CO2的热化学方程式是：。12.某冶炼厂产生大量的CO、SO2等有毒废气，为了变废为宝，科研小组研究用废气等物制备羰基硫(COS)和Li/SO2电池产品。(1)羰基硫是一种粮食熏蒸剂，能防治某些害虫和真菌的危害，利用CO等制备羰基硫原理如下。方法一：用FeOOH作催化剂，CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)，反应分两步进行，其反应过程能量变化如图所示。①CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)△H=_______。 ②决定COS生成速率的主要步骤是_______(填“第1步”或“第2步”)。方法二：一氧化碳还原CaSO4.可发生下列反应：I.CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)，II.SO2(g)+3CO(g)⇌2CO2(g)+COS(g)，其lgKp与温度(T)的关系如图所示(Kp为以分压表示的平衡常数)。①△H>0的反应是_______(填“I”或“II”)。②在恒温恒容密闭容器中通入一定量SO2、CO气体进行反应II，能说明已达到平衡状态的是_______(填字母)。a.2v(CO)正=3v(CO2)正b.气体的压强不再随时间变化c.气体的密度不再随时间变化d.的值不再随时间而变化③若在1.0L的恒容密闭容器中加入1molCaSO4，并充入1molCO，只发生反应I，在B点时气体总压强为1MPa，则此时CaSO4转化率为_______(已知≈1.41)。(2)利用SO2等物质制备Li/SO2电池。电池以LiBr-AN(乙腈)、液态SO2为电解质溶液，放电时有白色的连二亚硫酸锂(Li2S2O4)沉淀生成。①放电时正极电极反应式为_______。②锂电池必须在无水环境中使用的原因是_______(用离子方程式表示)。【答案】①.-11.3kJ/mol②.第1步③.I④.bd⑤.70.5%⑥.2SO2+2e-+2Li+=Li2S2O4↓⑦.2Li+2H2O=2Li++2OH-+H2↑【解析】【分析】【详解】(1)①从图象可以看出，2CO(g)+2H2S(g)⇌2COS(g)+2H2(g)的△H=168.9kJ/mol-191.5kJ/mol=-22.6kJ/mol，所以CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)的△H=-11.3kJ/mol；②两步反应中，反应速率慢的决定整个反应的速率，活化能越大，反应速率越慢，所以决定COS生成速率的步骤是第1步； (2)①△H＞0为吸热反应，如图所示，温度升高，反应I的平衡常数增大，所以反应I为吸热；②a.2v(CO)正=3v(CO2)正，一直说的是正反应，不能说明已达到平衡状态，故a错误；b.反应前后，气体的物质的量在变化，可用压强判断，当气体的压强不再随时间变化，能说明已达到平衡状态，故b正确；c.气体的密度ρ=m/V，不随时间变化而变化，气体的密度不再随时间变化，不能说明已达到平衡状态，故c错误；d.的值不再随时间而变化，能说明已达到平衡状态，故d正确；故答案为：bd；③已知反应CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)，设消耗一氧化碳的物质的量为xmol，则平衡时CO的物质的量为(1-x)mol，二氧化碳的物质的量为xmol，二氧化硫的物质的量为xmol，气体总的物质的量为(1-x+x+x)mol=(1+x)mol，在B点时气体总压强为1MPa，即lgKp=0，所以Kp=1，则，解得x≈0.705，则CaSO4的平衡转化率=0.705/1×100%=70.5%，(3)①SO2在正极得到电子与Li+结合生成Li2S2O4，则放电时正极的电极反应式为2SO2+2e-+2Li+=Li2S2O4↓；②锂能与水发生反应生成氢氧化锂和氢气，则离子方程式为2Li+2H2O=2Li++2OH-+H2↑。13.化学与生命活动密切相关。以下是人体中血红蛋白、肌红蛋白与O2结合机制的相关研究，假定其环境温度均为36.8℃。（1）血红蛋白Hb结合O2形成动脉血，存在反应①HbH+(aq)+O2(g)HbO2(aq)+H+(aq)，该反应可自发进行，则其ΔH___________0(填“>”或“<”)；血液中还同时存在反②CO2+H2OH++HCO，结合反应①②，肺部氧分压___________(填“较高”或“较低”)有利于CO2排出体外。（2）肌肉中大量肌红蛋白Mb也可结合O2形成MbO2，即反应③：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)，其平衡常数K=。其它条件不变，随着氧分压p(O2)增大，K值___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。已知在氧分压p(O2)=2.00kPa平衡体系中，=6.0.当吸入的空气中p(O2)=21kPa，计算此时Mb与氧气的最大结合度(平衡转化率)约为___________(保留三位有效数字)。（3）Hb分子具有四个亚基，且每个亚基有两种构型(T型和R型)。图中，T0、R0表示未结合O2的T型和R型，且存在可逆的变构效应：T0R0，正向平衡常数为K0；当四分子O2与Hb 的四个亚基结合后，T4R4也是变构效应，正向平衡常数为K4。①知某肺炎病人肺脏中T0+4O2T4反应的n(O2)数据如下：t/min02.04.06.08.0n(O2)/10-6mol1.681.641.581.501.40计算2.0min-8.0min内以T的物质的量变化表示的反应速率v(T4)为_____mol·min-1。②现假定R型Hb对O2的结合常数为KR，T型Hb对O2的结合常数为KT。已知KR”或“<”)。（4）氧气是生命活动必不可少的物质。如下图所示，以Pt为阳极，Pb(CO2)的载体，使CO2活化为阴极，电解经CO2饱和处理的KHCO3溶液可使氧气再生，同时得到甲醇。其阴极反应式为______。【答案】（1）①.<②.较高（2）①.不变②.98.4%（3）①.1.0×10-8②.<（4）7CO2+6e-+5H2O=CH3OH+6【解析】【小问1详解】对于反应HbH+(aq)+O2(g)HbO2(aq)+H+(aq)，△S<0，若该反应可自发进行，则△G=△H-T△S<0，所以 ΔH<0；根据反应①：HbH+(aq)+O2(g)HbO2(aq)+H+(aq)可知：增大氧分压，反应①正向移动，产生较高浓度的H+，H+浓度增大，反应②：CO2+H2OH++的平衡逆向移动，从而可降低血液中CO2的浓度，有利于将CO2排出体外；【小问2详解】由于只增大氧气的分压，温度不变，化学平衡常数只与温度有关，温度不变，则化学平衡常数K不变；在氧分压p(O2)=2.00kPa的平衡体系中，=4.0，则该温度下该反应的化学平衡常数K==2.0，温度不变，吸入的空气中p(O2)=21kPa，假设此时Mb与氧气的最大结合度为x，则由于化学平衡常数K=，则x==98.4%；【小问3详解】根据表格数据可知在2.0min～8.0min内O2的物质的量变化了△n(O2)=(1.64-1.40)×10-6mol=2.4×10-7mol，则根据O2与T4变化的物质的量的比是4:1，所△n(T4)=△n(O2)=6.0×10-8mol，所以以T变化表示的反应速率v(T4)==1.0×10-8mol/min；②根据物质转化关系可知：K0=，K4=，KT=，KR=，由于KR>KT，则>1，所以K4>K0，即K0”“<”或“=”)0。②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1__(填“>”“<”或“=”)K2。在T1温度下，往体积为1L的密闭容器中，充入1molCO和2molH2，经测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。则该反应的平衡常数为___。③若容器容积不变，下列措施可增加CO转化率的是___(填字母)。a.升高温度b.将CH3OH(g)从体系中分离c.使用合适的催化剂d.充入He，使体系总压强增大（2）在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图3是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系，则曲线z对应的温度是___℃；该温度下上述反应的化学平衡常数为___。曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为___。 【答案】①.<②.>③.12④.b⑤.270⑥.4⑦.K1=K2T1，温度越高CO转化率越小，说明升温平衡逆向进行，逆反应为吸热反应，所以正反应是放热反应，△H<0，故答案为：<；②对于放热反应，温度越高，平衡逆向进行化学平衡常数越小，由图象分析可知T2>T1，所以K1>K2，在T1温度下，往体积为1L的密闭容器中，充入1molCO和2molH2，经测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示，平衡状态下CO浓度为0.25mol/L，CH3OH(g)平衡浓度为0.75mol/L，平衡三行计算列式得到，CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)起始量(mol/L)120变化量(mol/L)0.751.50.75平衡量(mol/L)0.250.50.75K==12故答案为：>；12；③a、若容器容积不变，升高温度，反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)平衡逆向移动，甲醇产率降低，故a错误；b、将CH3OH(g)从体系中分离，反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)平衡正向移动，甲醇产率增大，故b正确；c、使用合适的催化剂不会引起化学平衡的移动，甲醇的转化率不变，故c错误；d、若容器容积不变，充入He ，使体系总压强增大，单质各组分的浓度不变，化学平衡不移动，甲醇的转化率不变，故d错误；故答案为：b；（2）根据该反应为放热反应，温度越高CO的转化率越小，所以曲线Z为270℃，由图象可知当270℃时，CO的转化率为50%，n(H2):n(CO)=1.5，则CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)起始(mol/L)11.50转化(mol/L)0.510.5平衡(mol/L)0.50.50.5K===4，曲线上a、b是等温，温度高于c点的温度，所以K1═K2