山西省太原市2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题

太原市2021~2022 学年第一学期高二年级期中质量监测 化学试卷 （考试时间：下午4：15—5：45） 说明：本试卷为闭卷笔答，答题时间90 分钟，满分100 分。 题号 一 二 三 总分 得分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 P 31 一、选择题（本题共20 小题，每小题2 分，共40 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，请将正确选项填入答案栏内） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 1.对燃烧产物（如二氧化碳、水、氮气等）利用太阳能使它们重新组合，可以节约燃料， 缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为 A.化学能 B.热能 C.生物质能 D.电能 2.下列过程中化学反应速率的加快对人类有益的是 A.金属的腐蚀 B.食物的腐败 C.塑料的降解 D.橡胶的老化 3.合成氨工业采用循环操作主要是为了 A.加快反应速率 B.能提高NH3的平衡浓度 C.降低NH3的沸点 D.提高N2和H2的利用率 4.许多古代文学中都蕴含着科学知识，下列有关叙述正确的是 A. “冰，水为之，而寒于水”说明等质量的水和冰相比，冰的能量更高 B.于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，描述的石灰石煅烧是吸热反应 C.曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的变化只有化学能转化为热能 D.苏轼《石炭并引》“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”，是指高温时碳与水蒸气反应， 为放热反应 5.在密闭容器中进行反应： 。下列说法错误的是 A.升高温度，增加反应物分子中活化分子的百分数 B.降低温度，降低反应物分子的能量 C.增大H2的浓度，单位体积内活化分子数增加 D.增大压强，单位体积内活化分子百分数增加 6.已知室温下： 反应能自发进行。对于该反应的以下 判断正确的是 A. ， B. ， C. ， D. ， 7.经过化学家长期研究发现高炉中 是可逆反应。 一定温度下，在容积固定的容器中发生上述反应，下列情况能说明该反应达到平衡的是 A.固体质量不再减少 B.容器内气体压强不再变化 C.气体的物质的量不再变化 D. 8.乙烯可由乙烷脱氢制得： ，在一定条件下反 应于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，既能加快化学反应速率又能提高乙烷平衡转 化率的是 A.增大容器体积 B.升高温度 C.分离出部分氢气 D.恒压下通入氦气 9.下列说法正确的是 A.强酸、强碱、可溶性盐都属于强电解质 B.强电解质水溶液的导电能力一定大于弱电解质水溶液的导电能力 C.在水中的电离程度： D.弱电解质的电离过程是可逆的 10.已知 的醋酸溶液中存在电离平衡： ，要 使溶液中 增大，可以采取的措施是 ①加少量烧碱固体 ②适当升温 ③加少量冰醋酸④加水⑤加少量醋酸钠固体 A.①② B.②④ C.②③⑤ D.③④⑤ 11.下列关于内能和焓变的说法正确的是 A.化学反应过程中内能的变化等于焓变 B.气态水和液态水所具有的内能一定不相同 C.同一反应利用键能计算的反应热可能不等于焓变 D.内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关 12.结合已知条件分析，下列热化学方程式正确的是（所有数据均在常温常压条件下测定） 选项 已知条件 热化学方程式 A H2的燃烧热数值为 B 1molSO2与足量O2充分反应后，放出热量 49.15kJ C D 31g 白磷比31g 红磷能量多bkJ 13.痛风性关节炎是因关节滑液中尿酸钠（NaUr）结晶、沉积引起的关节炎，在寒冷季节易 诱发关节疼痛，其化学原理如下： ① ② 下列叙述错误的是 A.改变Na+浓度对反应①的平衡无影响 B.根据“在寒冷季节易诱发关节疼痛”可推测 C.痛风性关节炎患者平时应多喝水、少吃食盐 D.关节保暖可以缓解疼痛，原理是反应②的平衡逆向移动 14.某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是 A.反应过程a 有催化剂参与 B.该反应为吸热反应，经过两步基元反应完成 C.改变催化剂，可改变该反应的活化能 D.有催化剂条件下，反应的活化能等于 15.以H2和O2为原料在钯基催化剂作用下合成H2O2，反应过程如图所示。下列叙述错误的 是 A. 作催化剂 B.反应③中Pd 的化合价保持不变 C. Pd、 、HCl 都是反应中间体 D.在反应②中，1mol 氧化剂得到4mol 电子 16.我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了均相NO--CO 的反应历程，该反应经历了 I、II、III 三个过渡态。图中显示的是反应路径中每一阶段内各驻点的能量相对于此阶段内 反应物能量的差值。下列说法正确的是 A.N2O 比 更容易与CO 发生反应 B.整个反应分为三个基元反应阶段，其中第一个反应阶段活化能最大 C. D.其他条件不变，增大压强或使用催化剂均可以增大反应速率，提高反应物平衡转化率 17.已知： 。相关化学键的键能 （指气态分子中1mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量）如下表所示：下列说法错误的 是 化学键 键能/（ ） 436 391 A.过程 吸收能量 B.过程 放出能量 C. x=945.6 D. 1mol N(g)与足量H2(g)充分反应，放出92.4kJ 的热量 18. 在 一 定 容 积 的 密 闭 容 器 中 ， 进 行 反 应 ： ，其平衡常数K 和温度T 的关系如下 表。下列叙述正确的是 T/℃ 700 800 900 1000 1200 K 0.6 1.0 1.3 1.8 2.7 A. a<0 B.该反应的平衡常数表达式为： C.若在4L 容器中通入X 和Y 各1mol，在800℃下反应，某时刻测得X 的物质的量为 mol，则说明该反应已达平衡 D.在1000℃时，反应 的平衡常数为1.8 19. 一定温度下，反应 在密闭容器中达到平衡时，测得 ， 。相同温度下，按下列4 组初始浓度进 行实验，反应最有可能正向进行的是（注： ） 选项 A B C D 1.00 0.22 0.44 0.11 1.00 0.22 0.44 0.44 1.00 1.56 4.00 1.56 20. 丙酮是重要的有机合成原料，可以由过氧化氢异丙苯合成，其反应为： 。为提高过氧化氢异丙苯的转化率，反应进行时需及 时从王溶液体系中移出部分苯酚，过氧化氢异丙苯的转化率随反应时间的变化如图所示。 假设过氧化氢异丙苯的初始浓度为x，反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法不 正确的是 A. a、c 两点丙酮的物质的量相等 B. b、c 两点的逆反应速率： C.100℃时，0~5h 内丙酮的平均反应速率为 D.若b 点处于平衡状态，则120℃时该反应的平衡常数 二、必做题（本题包括4 小题，共46 分） 21.（10 分）碳的单质及化合物在人类生产生活中起着非常重要的作用。请回答下列问题： （1）已知CH3OH(l)的燃烧热 ， ，则 （填“>”、“<”或“=”）。 （2）Cl2(g)和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl(g)和CO2(g)，当有1molCl2参与反应时释 放 出 145kJ 热 量 ， 写 出 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 ： 。 （3）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料，热化学方程式为 。该反应过程 中每转移1mol 电子放出的热量为 kJ。 （4）工业上乙烯催化氧化制乙醛的反应原理为： ，该反应原理可以拆 解为如下三步反应： I. II. …… III. 若第II 步反应的反应热为 ，且 ，则第II 步反应的热化学 方程式为 。 （5）山西是全国最大的炼焦用煤资源基地，炼焦过程的副产品之一焦炉煤气富含H2、CH4 和CO，因此可通过甲烷化反应来提高热值，使绝大部分CO、CO2转化成CH4。甲烷化反 应的主要化学原理为 ，已知CO 分子中的C 与O 之间为共价三键。下表所列为常见化学键的键能数据（键能指气态分子中1mol 化学键解离 成气态原子所吸收的能量）： 化学键 键能/（ ） 347.7 413.4 436 351 1065 462.8 该反应的 。 22.（10 分）下表中是几种常见弱酸的电离常数（25℃）： 酸 电离方程式 电离常数 回答下列各题： （1）当温度升高时，电离常数K 值 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）等浓度的H2CO3和H2S 溶液，导电性较弱的是 。 （3）H2CO3的K1>K2的原因是 。（从电离平衡的角度解释） （4）请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱： 。 （5）向Na2S 的水溶液中通人少量CO2，写出反应的化学方程式 。 23.（12 分）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 ，实验测得反应体系的压强与时间t 的变化曲 线如图所示。 ①与实验a 相比，实验b 采取的措施可能是 ，理由是 。 0~10min ② 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K 的数值为 。 （2）C0 和H2 在一定条件下可以合成甲醇： 。 已知： ， ，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CO 的平衡转化率随温度、压强 的变化关系如图所示。 ①P1 P2（填“>”或“<”）。 ②升高温度， （填“增大”、“减小”或“不变”）。 ③c、d、e 三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的数值大小关系为 。 24.（14 分）某化学兴趣小组对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行了探究。 【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响？ 【作出猜想】 a.可能与金属本身的性质有关 b.可能与盐酸的浓度有关 【设计探究】（实验所用金属均已用砂纸打磨） 实验I： 为探究猜想a，小组同学分别在两支大小相同的试管中放入相同质量、相同表面积的锌片 和铁片，然后分别加入等体积、等浓度的稀盐酸，观察到放锌片的试管中立即产生大量气 泡，放铁片的试管中只产生少量气泡。 （1）写出铁与盐酸发生反应的化学方程式： 。 （2）从实验现象可判断：金属活动性Zn Fe（填“<”、“=”或“>”）。 【得出结论】金属与盐酸发生反应的剧烈程度与金属本身性质有关，金属活动性与反应剧 烈程度的关系是 。 实验II： （3）为探究猜想b，小组同学设计如图的装置进行实验，其中注射器的作用是 。 所用药品、实验数据如表： 实验编号 选用金属 盐酸质量 分数（均 每分钟产生氢气的体积/mL 前5 分钟 共收集气 1 分钟 1~2 分钟 2~3 分钟 3~4 分钟 4~5 分钟 （均取 2g） 取 50mL） 体体积 I 锌片 15% 2.9 16.9 11.9 9.2 7.6 48.5 II 锌片 5% 1.6 8.4 5.9 4.8 3.7 24.4 【得出结论】金属与盐酸发生反应的剧烈程度与盐酸的浓度有关，其关系是 。 【反思评价】根据表中实验II 数据分析，请解释锌与盐酸发生反应由慢到快、再由快到慢 的原因： 。 【拓展延伸】通过以上探究，你认为金属与盐酸反应的剧烈程度还可能与哪些因素有关？ 请你帮助他们继续探究。（只要求提出一种影响快慢的相关假设因素及实验方案） 【假设】 。 【实验方案】 。（假设与方案要对应合理）。 三、选做题（以下两组题任选一组题作答，共14 分，A 组较简单，若两组都做，按A 组计 分） A 组 25.（14 分）尿素[CO(NH2)2]对于我国经济和社会的可持续发展具有重要意义，工业上以 NH3 和CO2 为原料合成： 。回答下列 问题： （1）已知上述反应的平衡常数K 和温度T 的关系如下表所示： T/℃ 165 175 185 K 111.9 74.1 50.6 ①该反应的 0（填“>”或“<”，下同）；该反应中反应物的总能量 生成物 的总能量。 ②该反应的平衡常数K 的表达式为 。 （2）传统的尿素生产工艺耗能较高，且产率较低。最近我国科学家发现TiO2纳米片负载 的Pd-Cu 合金纳米颗粒电催化剂可以将水溶液中的CO2和N2直接转化为尿素（反应机理如 图所示，*表示催化剂活性中心原子）。 ①根据以上反应机理， 的过程发生 （填“氧化反应”或“还原反 应”）；断裂的是 （填“极性键”或“非极性键”，下同），形成的是 。 ②与传统生产工艺相比，这种新方法的优点是 。 （3）在2L 的密闭容器中充入NH3和CO2模拟尿素的工业生产，测得一定温度和压强下， CO2的平衡转化率（ ）与氨碳比x（即NH3和CO2的物质的量之比）的关系如图所示。 ①计算图中B 点处NH3的平衡转化率为 。 CO ② 2平衡转化率随氨碳比增大而增大的原因是 。 B 组 25.（14 分）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，我国力争于2030 年 前做到碳达峰，2060 年前实现碳中和。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化 碳的含量成为研究热点。 （1）大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相 关物质的燃烧热数据如下表： 物质 H2(g) C(石墨，s) C6H6(l) 燃烧热 则25℃时H2(g)和C（石墨，s）生成C6H6(l)的热化学方程式为 。 （2）CH4与CO2重整是CO2利用的研究方向之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：， a. b. c. d. e. ①上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有 。（填字母） A.增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c 的正反应速率都增加 B.移去部分C（s），反应c、d、e 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~e 的正、逆反应速率都减小 ②一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程经历了 步反应，其中第 步的正反应速率最慢。 （3）以CO2、H2为原料合成CH3OH 的主要反应如下： I. II. III. 不同压强下，按照 投料，实验测得CO2的平衡转化率和CH3OH 的平 衡产率随温度的变化关系如下图所示。 图甲 图乙 已知：CO2的平衡转化率= CH3OH 的平衡产率= 其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图 （填“甲”或“乙”）；压强P1、P2、P3由 大到小的顺序为 ；图乙中T1 温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是 。 （4）恒压下，按照 投料发生反应I，该反应在无分子筛膜时甲醇的 平衡产率和有分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示（分子筛膜具有选择透过 性）。P 点甲醇的平衡产率高于 T 点的原因可能是 。 2021～2022 学年第一学期高二年级期中质量监测 化学参考答案和评分建议 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题2 分，共40 分。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D B D A A B D B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C D A C D B D C A D 二、必做题（本题包括4 小题，共46 分） 21.（共10 分，每空2 分） （1）＞ （2） （3）98 （4） （5） 22.（共10 分，每空2 分） （1）增大 （2）H2S （3）第一步电离产生的H+对第二步电离有抑制作用（或其他合理解释） （4）向盛有醋酸溶液的试管中滴加碳酸钠溶液，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体（或其 他合理答案） （5） 23.（共12 分，除标注外，每空2 分） （1）①使用催化剂（1 分） 反应速率加快，但平衡状态与实验a 相同（1 分） 0.05 ② 1 ③ （2）①> ②减小 ③ 24.（共14 分，除标注外，每空2 分） （1） （1 分） （2）>（1 分） 金属的活动性越强，反应越剧烈 （3）通过注射器往右移动的体积测得生成氢气的体积 其他条件相同时，盐酸的浓度越大，反应越剧烈 锌与稀盐酸反应放热，随着反应的进行，温度升高，所以速度越来越快，一段时间后，盐 酸被消耗，盐酸浓度变小，反应速率减慢 金属与盐酸反应的剧烈程度与金属的表面积大小有关（或其他合理答案） 分别取等质量的锌片和锌粉于两支大小相同的试管中，分别加入等体积、等浓度的稀盐酸 观察产生气泡的快慢（或其他合理答案） 三、选做题（任选一题作答，共14 分） 25A.（除标注外，每空2 分） （1）①＜ ＞ ② （2）①还原反应（1 分） 极性键（1 分） 极性键（1 分） ②原料廉价，来源广泛（或耗能较少等其他合理答案） （3）①25%（1 分） ②其他条件相同时，增大氨的浓度，提高CO2的转化率 25B.（除标注外，每空2 分） （1）6C(s，石墨)+3H2(g)=C6H6(l) （2）AD 4（1 分） 4（1