山东省2021-2022学年高二上学期10月“山东学情”联考 化学 Word版含答案bychun

2021 年“山东学情”10 月联合考试 化学试题(鲁科版) 考试时间：90 分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需 改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上， 写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 P 31 S 32 第I 卷(选择题) 一、选择题：本题共10 小题，每小题2 分，共20 分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.合理运用化学原理知识对于生产、生活以及环境保护有着重要意义。下列说法正确的是 A.化学反应过程中都伴随着能量的变化，主要形式是热能。所有的吸热反应都需要加热才 能实现 B.许多在通常条件下不能发生的氧化还原反应，可以通过电解实现 C.钢铁制造的暖气管道外常涂有一些沥青，这是钢铁的电化学保护法 D.锂－空气电池是一种可充电电池，可选用有机电解液或水性电解液 2.氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法错误的是 A.相同条件下，HBr 的△H2比HI 的大 B.相同条件下，HCl 的△H3＋△H4与HBr 的相等 C.已知HF 气体溶于水放热，则HF 的△H1>0 D.一定条件下，气态原子生成1 mol H－X 键放出a kJ 能量，则该条件下的△H2＝−a kJ·mol －1 3.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A.已知2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H<0，则H2(g)的能量一定高于H2O(g) B.在一定的温度和压强下，H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) △H＝－57.3 kJ·mol－1。若将含有1 mol H2SO4的某溶液与含2 mol Ba(OH)2的某溶液混合，则放出的热量小于114.6 kJ C.工业上常用SO2将CO 氧化为CO2，二氧化硫转化为单质硫，若生成1 g 单质硫放出的能 量为8.5 kJ，则该反应的热化学方程式可以写为SO2(g)＋2CO(g)＝2CO2(g)＋S(s) △H＝＋ 272 kJ·mol－1 D.已知2CO2(g)＋4H2O(l)＝2CH3OH(l)＋3O2(g) △H＝＋1451.5 kJ·mol－1，则2 mol CO2(g)和 4 mol H2O(l)中化学键的总键能大于2 mol CH3OH(l)和3 mol O2(g)中化学键的总键能 4.我国能源丰富，消费结构以煤为主，将煤直接用作燃料时，不仅利用效率低，而且会产 生固体垃圾和多种有害气体。煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，可以提高能源利 用率，主要反应为C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) △H＝a kJ·mol－1。下表列举了几种常见物 质的摩尔燃烧焓(298K，101kPa)，且298K，101 kPa 时，1 mol H2O(l)变为H2O(g)需要吸收 44.0 kJ 的热量，(注意：煤的燃烧焓可用石墨的燃烧焓计算)则a 为 A.＋131.3 B.－131.3 C.＋87.3 D.＋175.3 5.工业上通过熔融状态下的反应Na＋KCl NaCl＋K 来制取金属钾，反应温度通常为 850℃，有关数据如下表所示，下列说法错误的是 A.钾比钠活泼 B.该反应的△S>0 C.该反应的温度可低于774℃ D.850℃条件下该反应△H－T△S<0 6.镍镉电池是一种二次电池，其工作原理如图所示(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b 为直 流电源的两极)，下列选项正确的是 A.当K2闭合，K1断开时，电极A 发生氧化反应 B.当K1闭合，K2断开时，电池中pH 增大 C.电极B 发生氧化反应时，溶液中K＋移向电极B D.放电时该电池的总反应为Cd(OH)2＋2Ni(OH)2＝Cd＋2NiOOH＋2H2O 7.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 A.(a)图中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是高温下铁发生电化学腐蚀 B.(b)图中，钢丝镀锌防腐采用的是阴极电保护法 C.(c)图中，开关由M 置于N 时，Cu－Zn 合金的腐蚀速率减小 D.(d)图中，Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的 8.我国科学家研发了一种低成本的铝硫二次电池，以铝箔和多孔碳包裹的S 为电极材料， 离子液体为电解液。放电时，电池反应为2Al＋3S＝Al2S3，电极表面发生的变化如图所示。 下列说法错误的是 A.充电时，阴离子移向铝箔电极 B.充电时，阴极反应式为8Al2Cl7 －＋6e－＝2Al＋14AlCl4 － C.放电时，溶液中离子的总数不变 D.放电时，正极质量增加0.54 g 时，电路中通过0.06 mol e－ 9.我国力争于2030 年前做到碳达峰，2060 年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的 研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应： a)CH4(g)＋CO2(g)2 CO(g)＋2H2(g) △H1>0 b)CH4(g) C(s)＋2H2(g) △H2<0 c)2CO(g) CO2(g)＋C(s) △H3<0 d)CO(g)＋H2(g) H2O(g)＋C(s) △H4<0 上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是 A.若增大反应d 中H2的浓度，H2、CO 的转化率均升高 B.移去部分C(s)，反应b、c、d 的平衡均向右移动 C.加入反应a 的催化剂，可提高CH4的平衡转化率 D.降低反应温度，反应a 中CH4的体积分数增大 10.一定条件下，将NO(g)和O2(g)按物质的量之比2：1 充入反应容器，发生反应：2NO(g) ＋O2(g) 2NO2(g)。其它条件相同时，分别测得NO 的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随 温度变化的曲线如下图所示。下列说法正确的是 A.其他条件不变，温度升高，该反应的反应限度增大 B.400℃时，该反应的化学平衡常数的数值为10/9 C.400℃、p1条件下，O2的平衡转化率为20％ D.p1<p2 二、选择题：本题共5 小题，每小题4 分，共20 分。每小题有一个或两个选项符合题目要 求，全部选对得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。 11.实现氨按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作 用下发生的一系列转化示意图： 下列叙述正确的是 A.改变两个反应使用的催化剂，其转化率不变 B.两个反应的原子利用率均为100% C.合成氨反应△H<0，降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D.催化剂b 表面反应生成NO 时有电子转移 12.目前，液流电池是电化学储能领域的一个研究热点，其优点是储能容量大、使用寿命长。 以全钒液流电池为例，酸性溶液中钒通常以V2＋、V3＋、VO2＋、VO2 ＋等形式存在。一种简 单钒液流电池放电时的结构及工作原理如图，其电解液存储在储液罐中。下列说法错误的 是 A.放电时，导线中电子的方向为从B 到A B.将该电池电极连接电源充电时，则B 极连接电源的正极 C.放电时A 发生的电极反应为VO2 ＋＋e－＋2H＋＝VO2＋＋H2O D.电流由A 电极经负载、B 电极、电解液回到A 电极 13.工业上采用电解的方法来制备活泼金属铝，原理如图。下列说法正确的是 A.电解过程中阳极反应式为Al3＋＋3e－＝Al B.电解过程中每产生6.4 g O2，反应所转移电子的物质的量为0.6 mol e－ C.若生产9 g 铝时，阳极损失3.6 g 石墨，则石墨被氧化为CO、CO2物质的量之比为1：2 D.加入冰晶石Na3AlF6目的是增强电解液的导电性 14.已知反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) △H＝−92.2 kJ·mol－1。当反应器中按n(N2)：n(H2)＝ 1：3 投料后，在不同温度下，反应达到平衡时，得到混合物中NH3的物质的量分数随压强 的变化曲线a、b、c 如图所示。下列说法正确的是 A.若反应器中充入0.1 mol N2和0.3 mol H2，则反应达平衡时将释放9.22 kJ 热量 B.从M 到Q，平衡向左移动 C.图中M、N、Q 点平衡常数K 的大小关系为K(M)＝K(Q)>K(N) D.M、N、Q 达到平衡所需时间关系为t(N)>t(Q)>t(M) 15.T℃时，在容积均为0.5 L 的两个密闭容器中发生：2A(g)＋B(g) 2C(g) △H＝−Q kJ·mol－1(Q>0)，6 min 后，容器①中反应达平衡，有关数据如下表，下列叙述中正确的是 A.其他条件不变，若容器②保持恒温恒容，平衡时，C 的转化率为6.25% B.若①达平衡后，再通入2 mol A 与1 mol B，再达平衡时放出的热量为0.75Q kJ C.T℃时，平衡常数为36 D.其他条件不变，若容器②保持绝热恒容，则达到平衡时C 的体积分数大于2/3 第II 卷(非选择题) 三、非选择题：本题共5 小题，共60 分。 16.(10 分)使用石油热裂解的副产物CH4来制取CO 和H2，其生产流程如下图： (1)工业上常利用反应I 产生的CO 和H2合成可再生能源甲醇。 根据下侧左图写出生成1 mol CH3OH(g)的热化学方程式 。 (2)此流程的第I 步反应为：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)，一定条件下CH4的平衡转 化率与温度、压强的关系如上侧右图，则P1 P2(填“小于”、“大于”或“等于”)。 100℃时，将1 mol CH4和2 mol H2O 通入容积为10 L 的恒容密闭容器中，达到平衡时CH4 的转化率为0.8，此时该反应的平衡常数K＝ (mol·L－1)2(保留小数点后两位数字)。 (3)CO2和H2在一定温度下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) △H<0。且该 温度下，反应的平衡常数K＝0.25。在容积为2 L 的恒容密闭容器中充入1 mol CO2(g)、0.5 mol H2(g)，0.5 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)，比较该时刻，正、逆反应速率大小：v(正) v(逆)(填“>”“＝”或“<”)。该反应的平衡常数K 与温度T 的关系如图1 所示，CO2的 转化率如图2 所示，下列说法错误的是 。 a.在图1 中，曲线II 表示该反应的平衡常数K 与温度T 的关系 b.其他条件不变下，图2 中x 可表示温度或压强或投料比c(CO2)/c(H2) c.用二氧化碳合成甲醇体现了碳减排理念 17.(12 分)根据要求回答下列问题： I.中和热是指在稀溶液中，H＋(aq)与OH－(aq)发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热。 利用如图所示装置测定中和热，取30 mL 0.50 mol·L－1稀硫酸与50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH 溶液进行实验，实验数据如表。 回答下列问题： (1)上述实验中温度变化的平均值为 ℃，若近似认为0.50 mol·L－1稀硫酸与0.50 mol·L －1 NaOH 溶液的密度均为1 g·cm－3(忽略溶液混合后体积变化)，反应所得溶液的比热容c＝ 4.18 J·(g·℃)－1，则中和热△H 的数值为 kJ·mol－1(保留1 位小数)。 (2)上述实验结果与中和热数值57.3 kJ·mol－1有偏差，产生偏差的原因不可能是因为 (填标号)。 a.实验装置保温、隔热效果差 b.用量筒量取NaOH 溶液的体积时仰视读数 c.分多次把NaOH 溶液倒入内筒中 d.测过稀硫酸的温度计未洗净直接用于测定NaOH 溶液的温度 II.在下图所示装置中，试管A、B 中的电极为多孔的情性电极，C、D 为两个铜夹，夹在被 Na2SO4 溶液浸湿的滤纸条上，滤纸条的中部滴有KMnO4 液滴；电源有a、b 两极。若在 A、B 中充满KOH 溶液后倒立于盛KOH 溶液的水槽中，断开K1，闭合K2、K3，通直流电， 实验现象如图所示，则： (1)a 是电源的 极。 (2)在Na2SO4溶液浸湿的滤纸条中部的KMnO4处现象为 。写出电极D 的电 极反应式 。 (3)断开K2、K3，闭合K1，一段时间后KOH 溶液c(OH－) (填“变大”“变小”或 “不变”)。 18.(12 分)金属腐蚀现象遍及国民经济和国防建设各个领域，危害十分严重。近几十年来， 金属的腐蚀与防腐已成为一门独立的综合性边缘学科。某实验小组利用如图所示装置进行 铁的电化学腐蚀原理及防护的探究实验： (1)已知，Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀。 小组同学认为以下两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。 ①.用电极反应式解释实验i 中的现象： 。 ②.查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。有同学认为仅通过ii 中现象不能证明铁发生了电化 学腐蚀，理由是 。 ③.为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii 结果的影响，进行下列实验，几分钟后的记 录如下： a.以上实验表明：在Cl－存在条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。 b.为探究Cl－的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实 验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl－的作用是 。 (2)实验二：乙小组同学向如图所示装置的容器a、b 中分别加入30 mL 3.5%的NaCl 溶液， 闭合K，电流计指针未发生偏转。加热容器a，电流计指针向右偏转。 ①分别取少量容器a、b 中的溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，容器a 中的溶液所在的 试管中出现蓝色沉淀，容器b 中的溶液所在的试管中无变化，容器b 中铁片做 极。 ②加热后，电流计指针发生偏转的原因可能是 。 (3)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe 作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe 钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极的电极反应式 。 19.(14 分)I.氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重 要作用。 (1)用NH3催化还原NO，还可以消除氮氧化物的污染。已知： 4NH3(g)＋3O2(g)＝2N2(g)＋6H2O(g) △H1＝－a kJ·mol－1 ① N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △H2＝－b kJ·mol－1 ② 求：若1 mol NH3还原NO 至N2，则该反应过程中的反应热△H3＝ kJ·mol－1(用含a、b 的式子表示)。 (2)某温度下，体积均为0.25 L 的两个恒容密闭容器中发生下列反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) △H＝－92.4 kJ·mol－1，实验测得反应起始时、达到平衡时的有关数据如下表所示： 容器B 中反应达到平衡状态时的反应热△H2＝ kJ·mol－1 (3)N2O5 是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。如图所示装置可用于制备 N2O5。写出在电解池中生成N2O5的电极反应式： 。 II.甲醇(CH3OH)是重要的化工原料及能源物质，如图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中 A、B、D 均为石墨电极，C 为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B 两极上产生 的气体体积相同。 ①图1 甲中负极的电极反应式为 ； ②图1 乙中A 极析出的气体在标准状况下的体积为 ； ③丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2，则图中② 线表示的是 (填离子符号)的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全 沉淀，需要 mL 5.0 mol·L－1 NaOH 溶液。 20.(12 分)“低碳经济”备受关注，CO2的有效开发利用成为科学家研究的重要课题。二氧化 碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳，反应方程式为：3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) △H<0，一定温度下，于恒容密闭容器中充入n(H2)/n(CO2)＝3，反应开 始进行。 (1)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母代号)。 A.c(CH3OH)与c(CO2)比值不变 B.容器中混合气体的密度不变 C.3v 正(H2)＝v 逆(CH3OH) D.容器中混合气体的平均摩尔质量不变 (2)上述投料在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t＝ 250℃下的x(CH3OH)～p、在p＝5×105Pa 下的x(CH3OH)～t 如图所示。 ①图中对应等压过程的曲线是 ，判断的理由是 ； ②当x(CH3OH)＝0.10 时，CO2的平衡转化率α＝ ，反应条件可能为 。 (3)温度为T 时，向密闭恒容容器中充入3 mol H2和1 mol CO2的混合气体，此时容器内压 强为4P，当CO2的转化率为50%时该反应达到平衡，则该温度下，此反应的平衡常数Kp＝ 。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)