黑龙江省大庆铁人中学2021-2022学年高二上学期开学考试化学试题

铁人中学2020 级高二学年上学期开学验收考试 化学试卷 试题说明：1、本试题满分 100 分，答题时间 90 分钟。 2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。 3、可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 S：32 Na：23 Fe：56 Cu：64 K：39 第Ⅰ卷 选择题部分 一、选择题（每小题只有一个选项正确，每小题3 分，共18 小题，共54 分。） 1. 如图1、2 分别表示生成HCl 和生成N2O4(g)、N2O4(l)的能量变化图，下列有关说法错误的是( ) A.图1 中，步骤Ⅰ吸收热量，步骤Ⅱ放出热量 B.由图2 可以看出化学反应中物质能量变化的大小与物质的状态有关 C.化学键的断裂是化学反应发生能量变化的主要原因 D.化学反应中的能量变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 2.下列关于化学反应速率的说法正确的是( ) ①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),可增加活化分子数目,从而使反应 速率增大 ②其他条件不变,温度越高,化学反应速率越快 6 mol·L ③ -1·s-1的反应速率一定比3.5 mol·L-1·s-1的反应速率大 ④升高温度能增大反应物分子中活化分子的百分数 ⑤恒温时,增大压强,化学反应速率一定加快 ⑥增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间内有效碰撞次数增多 A. ①②⑤ B. ②④ C. ②⑤ D. ③⑥ 3.提供几组常见的实验装置示意图，下列有关叙述正确的是( ) A.装置①中阳极上有无色无味气体冒出 B.装置②中的铜片应与直流电源的负极相连 C.装置③中，若电解液为KOH 溶液，则电极a 的反应式为H2－2e －＋2OH－===2H2O D.装置④阳极减少的质量一定等于阴极增加的质量 4.向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如右图所示，下列说法不正 确的是( ) A.反应HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应 B.ΔH1<ΔH2，ΔH2<ΔH3 C.CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 D. H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小 5.按如右图所示装置进行下列不同的操作,其中不正确的是（ ） A.先只接通K1,一段时间后,漏斗液面上升,然后再只接通K2,漏斗液面下降 B.只接通K1,一段时间后,U 形管中出现白色沉淀 C.只接通K2,U 形管左、右两端液面均下降 D.铁腐蚀的速率由大到小的顺序是:只接通K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2 6.将等物质的量的A、B 混合于2L 的密闭容器中，发生如下反应： ，经6min 后测得D 的浓度为 ， ： ：5，以C 表示的平均反应速率 ，下列说法不正确的是（ ） A.以A 表示的平均反应速率为v(A)=0.1875 B.该反应方程式中，x=2 C.6min 时，转化了的A 占起始A 的25% D.6min 时，C 的物质的量分数为1/6 7.在3 种不同条件下,分别向容积为2 L 的恒容密闭容器中充入2 mol A 和1 mol B,发生反应:2A(g) +B(g) 2D(g) ΔH=Q kJ·mol-1。相关条件和数据见下表: 实验编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 反应温度/℃ 700 700 750 达平衡时间/min 40 5 30 n(D)平衡/mol 1.5 1.5 1 化学平衡常数 K1 K2 K3 下列说法正确的是( ) A.K3<K2=K1 B.实验Ⅱ可能压缩体积 C.实验Ⅰ达平衡后容器内的压强是实验Ⅲ的10/9 D.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1 mol A 和1 mol D,平衡正向移动 8. 如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素 的化学能直接转化为电能，并生成环境友 好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中不正确的是( ) A.X 电极与铁 电极相连接 B.当N 电极 消耗0.75mol 气体时，则铁电极质 量增加48g C.乙装置中溶液的颜色不会变浅 D. M 电极反应式： 9.下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH 前者小于后者的是( ) C(s) ① ＋O2(g)===CO2(g)；C(s)＋O2(g)===CO(g) S(s) ② ＋O2(g)===SO2(g)；S(g)＋O2(g)===SO2(g) H ③ 2(g)＋O2(g)===H2O(l)；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) 2KOH(aq) ④ ＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)； 2KOH(aq)＋H2SO4(浓)===K2SO4(aq)＋2H2O(l) NaOH(aq) ⑤ ＋HCl (aq)===NaCl (aq)＋H2O(l)； NaOH(aq)＋HAc(aq)===NaAc(aq)＋H2O(l) A. B. C. D. ①⑤ ②④⑤ ②③④ ①②③ 10.某小组采用电渗析法从含NH4H2PO4和(NH4)2HPO4的废水中回收 NH3·H2O 和H3PO4,装置如图M-7 所示。下列说法正确的是( ) A.膜1 为阴离子交换膜,膜2 为阳离子交换膜 B.b 处流出浓H3PO4溶液，,d 处流出浓氨水 C.阴极区总反应式为2H2O+2NH4 ++2e- 2NH3·H2O+H2↑ D.每放出11.2 LH2时,能回收 H3PO4的质量大于49g，小于98g 11.用CO 合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0,按照相同的物质的 量投料,测得CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2-2-21 所示。下列说法正确的是( ) A.平衡常数:K(a)>K(c)、K(b)=K(d) B.正反应速率:v(a)>v(c)、v(b)>v(d) C.温度:T1>T2>T3 D.平均摩尔质量:M(a)<M(c)、M(b)>M(d) 12.下图是一套模拟工业生产的电化学装置。丙装置中两电极均为惰性电极，电解质溶液为KCl 溶 液，不考虑气体溶解，且钾离子交换膜只允许钾离子通过。下列说法正确的是（ ） A.若甲装置中a、b 均为惰性电极，一段时间后，两极均有气体产生，则加入CuO 一定能使溶液 复原 B.若甲装置中b 为精铜，a 为镀件，则可实现a 上镀铜 C.丙装置可以制取KOH 溶液，制得的KOH 可以通过g 口排出 D.当d 电极消耗标准状况下1.12LO2时，丙装置中阳极室溶液质量减少14.9g 13.在恒容密闭容器中通入X 并发生反应:2X(g) Y(g),T1、T2温度下X 的物质的量浓度c(X)随时间 t 变化的曲线如右图所示,下列叙述正确的是( ) A.该反应进行到M 点放出的热量大于进行到W 点放出的热量 B.T2温度下,在0~t1时间内,v(Y)= （a-b）/t1mol·L-1·min-1 C.M 点的正反应速率v 正大于N 点的逆反应速率v 逆 D.M 点时向容器内充入一定量惰性气体，平衡向正反应方向移动 14.下列有关图象对应的叙述中，错误的是（ ） A ．图 A 表 示常 温下，将铜粉加入到一定量浓硝酸中，生成气体的体积与所加铜粉的质量之间的关系 B．图B 表示用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，若通电5min 后，加入0.1mol 的氢氧化铜 溶解，刚好恢复到通电前的浓度，则电解过程中转移的电子的物质的量 C．图C 表示在恒温恒容的密闭容器中，反应NH2COONH4(s) 2NH ⇌ 3(g)+CO2(g)达平衡后，t1时缩 小容器体积，t2时再达平衡时CO2的浓度变化 D．图D 表示一定条件，在水溶液中1molCl-、ClOx -(x=1、2、3、4)的能量(kJ)相对大小由此可知， B→A+C 反应的热化学方程式为：3ClO-(aq)=ClO3 -(aq)+2Cl-(aq) △H=-117kJ·mol-1 15.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾 渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下。当该装置工作时，下列说法正确的是( ) A.盐桥中Cl－向Y 极移动 B.电路中流过7.5 mol 电子时，共产生标准状况下 N2的体积为16.8 L C.电流由X 极沿导线流向Y 极 D.Y 极发生的反应为2NO3 -＋10e－＋6H2O===N2↑＋ 12OH－，周围pH 增大 16.以CO2、H2为原料合成CH3OH 涉及的主要反应如下： CO ① 2(g)+3H2(g) CH ⇌ 3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.5 kJ/mol CO(g)+2H ② 2(g) CH ⇌ 3OH(g) ∆H2=-90.4 kJ/mol CO ③ 2(g)+H2(g) CO(g)+H ⇌ 2O(g) ∆H3 不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3 投料，CO2平衡转 化率随温度变化关系如图。下列说法正确的是（ ） A.p1 < p2 < p3 B.T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是：该温度下，主要发生反应③ C.∆H3=-40.9 kJ/mol D.为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH 的平衡产率，反应条件应选择高温、高压 17.某密闭容器中充入等物质的量的A 和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g) 2C(g)，达到平衡 后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率 分别随时间的变化如下图所示： 下列说法中正确的是 ( ) A.30～40 min 间该反应使用了催化剂 B.反应方程式中的x＝1，正反应为放热反应 C.30 min 时降低温度，40 min 时升高温度 D.8 min 前A 的反应速率为0.16 mol·L－1·min－1 18.生活污水中的氮和磷元素主要以铵盐和磷酸盐形式存在，可用铁、石墨作电极，用电解法去除。 电解时：如图甲原理所示可进行除氮；翻转电源正负极，可进行除磷，原理是利用Fe2+将PO4 3-转化 为Fe3(PO4)2沉淀。下列说法不正确的是（ ） A.溶液pH 越小，有效氯浓度越大，氮的去除率越高 B.图乙中0~20 min 脱除的元素是氮元素，此时石墨作阳极 C.图乙中20~40 min 脱除的元素是磷元素，此时阴极电极反应式为 D.电解法除氮中有效氯ClO-氧化NH3 的离子方程 为 第II卷 非选择题部分 二、填空题（共46 分） 19.（1）在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： 3 2 2 3ClO 2NH 3Cl N 3H O =      2 2H 2e =H     H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g) ΔH1 2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g) ΔH2 H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g) ΔH3 2S(g)===S2(g) ΔH4 则用ΔH1、ΔH2、ΔH3来表示ΔH4的表达式为_________________________。 （2）已知甲烷能催化还原NO2，得到氮气、二氧化碳和水蒸气，且知反应消耗1.6 g 甲烷时，放出 热量86.7 kJ，写出甲烷催化还原NO2的热化学方程式_________________________。 (3)已知： N2(g)+O2(g) 2NO(g) H △ 1 =+180.5kJ·mol-1 C(s)+O2(g) CO2(g) H △ 2 =-393.5kJ·mol-1 2C(s)+O2(g) 2CO(g) H △ 3 =-221.0kJ·mol-1 若某反应的平衡常数表达式为K= ，请写出此反应的热化学方程式____________。 （4）利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下： 步骤一：用量筒量取50 mL 0.50 mol·L−1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸 温度； 步骤二：用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L−1 NaOH 溶液，并用同一温 度计测出其温度； 步骤三：将NaOH 溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。 回答下列问题： ①现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1 mol·L−1的稀盐酸恰好完 全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________。 ②假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm−3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g−1·℃−1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝__________(结果保留一位小数)。 ③该同学通过实验测出的中和热有误差，造成这一结果的原因不可能的是_____。 A.实验装置保温、隔热效果差 B.用量筒量取盐酸时仰视读数 C.分多次将NaOH 溶液倒入小烧杯中 D.用测量盐酸的温度计直接测定NaOH 溶液的温度 20.（1）①一定温度下，在密闭容器中充入 1molN2和 3molH2 发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0 。若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的 7/10，则N2的转化率 a1=________； ②若向该容器中再加入 3molH2，达到平衡状态时，N2的转化率为 a2，则a2_____a1(填“>”、“<” 或“=”)。 (2)对于反应 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO 的平衡转化率在不同压强 (P1、P2)下温度变化的曲线(如图)。 ①比较 P1、P2 的大小关系：P1_____P2(填“>”、“<”或“=”)。 ②该反应的平衡常数 K 的表达式为________，随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是_____。 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 ③下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高 NO 转化率的是_____。(填写相应字母) A.使用高效催化剂 B.保持容器体积不变加入惰性气体 C.保持容器体积不变加入 O2 D.降低温度 E.压缩容器体积 （3）已知同温同压下,下列反应的焓变和平衡常数分别表示为 式1：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH1=-197 kJ·mol-1 K1=a 式2：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH2=-144 kJ·mol-1 K2=b 式3：NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH3=m kJ·mol-1 K3=c 则m 的数值为________，c 与a、b 之间的关系为__________。 （4）目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。 在体积为2L 的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在相同温度、容积不变的条件下，能说明该 反应已达平衡状态的是____(填序号)。 A.CO2、H2、CH3OH、H2O 的浓度均不再变化 B.v 生成(CH3OH)=v 消耗(CO2) C.n(CO2) n(H ∶ 2) n(CH ∶ 3OH) n(H ∶ 2O)=1 1 1 1 ∶∶∶ D.容器中混合气体的密度保持不变 E.H2的消耗速率与CH3OH 的消耗速率之比为3 1 ∶ 21.电化学知识在物质制备领域的应用前景看好。 (1)利用反应6NO2+8NH3= 7N2 + 12H2O 构成电池的方法， 既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。 A ① 电极的电极反应式为 。 ② 下列关于该电池的说法正确的是 。 A.电子从右侧电极经过负载后流向左侧电极 B.为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜 C.电池工作一段时间，溶液的pH 不变 D.当有4.48 L NO2被处理时，转移电子物质的量为0.8mol (2)以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究， 如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示 意图。回答下列问题: ① B 极上的电极反应式为 。 ②若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解硫酸铜溶 液，当阳极收集到11.2 L(标准状况)气体时，消耗甲烷的体 积为 L（标准状况下)。 (3)阳离子交换膜法电解饱和食盐水具有综合能耗低、环境污染小等优点。生产流程如下图所示： ①电解饱和食盐水的化学方程式为 。 ②电解结束后，能够脱去阳极液中游离氯的试剂或方法是 (填字母序号）。 A.Na2SO4 B.Na2SO3 C.热空气吹出 D.降低阳极区液面上方的气压 （4）按如图1 所示装置进行电解，A、B、C、D 均为铂电极，回答下列问题。 已知一：甲槽电解的是200 mL 一定浓度的NaCl 与CuSO4的混合溶液，理论上两极所得气体体积 随时间变化的关系如图2 所示(气体体积已换算成标准状况下的体积，电解前后溶液的体积变化忽 略不计)。 ①原混合溶液中NaCl 的物质的量浓度为_____mol·L－1，CuSO4的物质的量浓度为_____mol·L－ 1。 已知二：乙槽为200 mL CuSO4溶液： ②当C 极析出0.64 g 物质时，乙槽溶液中生成的H2SO4为______mol。电解后，若使乙槽内的溶 液完全复原，可向乙槽中加入________。 A．Cu(OH)2 B．CuO C．CuCO3 D．Cu2(OH)2CO3 ③若通电一段时间后，向所得的乙槽溶液中加入0.2 mol 的Cu(OH)2才能恰好恢复到电解前的浓 度，则电解过程中转移的电子数为________（用NA表示）。 22.氮的化合物种类繁多，性质也各不相同。请回答下列问题： (1)已知：①SO3(g)+NO(g)=NO2(g)+SO2(g) ∆