三明市教研联盟校2021-2022学年高二半期联考
化学试卷
考试时间：2021年11月17日上午8：00－9：30 满分：100分
可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 Cl-35.5 Cu-64 Fe-56
选择题（每小题只有一个正确选项，共16小题，每小题3分，共48分。）
1．化学与生活密切相关，下列说法错误的是
A．废旧电池中含汞、镉、铅等重金属，不能就地填埋
B．可以用勒夏特列原理解释钠与氯化钾共融制备钾：
Na(l)+ KCl (l)K(g)+NaCl(l)
C．燃烧木柴时，采用较细木柴并架空有利于燃烧
D．风能、氢能、地热和天然气都是清洁的新能源
2．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)， H = - akJ·mol-1反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示无催化剂时正反应活化能的数值，E2表示无催化剂时逆反应活化能的数值)。下列说法错误的是
A．合成氨工业生产中适当增大氮气浓度可提高
氢气的转化率
B．a = E2-E1
C．恒温恒压条件下通入氦气，反应速率减小
D．催化剂通过改变反应的活化能和反应物分
子的能量来改变化学反应速率
3．表格中用E表示断裂 1 mol 化学键所需的能量。下列说法错误的是
化学键 H-H F-F H-F H-Cl H-I
E/(kJ·mol-1) 436 157 568 432 298
A．432 ＞ E(H-Br) ＞ 298
表中最稳定的共价键是 H-F 键
C．H2(g) + F2(g)=2HF(g) ΔH= -25 kJ·mol-1
D．HI(g) → H(g) + I(g) ΔH= + 298 kJ·mol-1
4．四块相同的锌片分别放置在下列裝置中(烧杯中均盛有0.1 mol·L-1NaCl溶液)，
则锌片腐蚀最快的是
A． B． C． D．
5．下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是（ ）
组别 A组 B组 C组 D组
强电解质 CaCO3 NaCl 食盐水 HNO3
弱电解质 H3PO4 NH3 CH3COOH Fe(OH)3
非电解质 CO2 BaSO4 蔗糖 H2O
A组 B．B组 C．C组 D．D组
6．如图所示的装置中进行硫酸和氢氧化钠的中和反应。通过测
定反应过程中放出 的热量可计算中和热。下列关于该实验的
说法正确的是
A．烧杯间的碎泡沫塑料的作用只是固定小烧杯的位置
B．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌
C．实验时应慢慢把氢氧化钠溶液倒入盛有硫酸溶液的内筒中
D．若将氢氧化钠溶液换成氢氧化钠固体，则所测得的中和热
的数值偏大
7．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼（N2H4）为燃料的电池装置如图甲所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。以该燃料电池为电源电解足量饱和CuCl2溶液的装置如图乙所示。 下列说法错误的是
A．甲中b电极为正极
B．理论上当燃料电池消耗0.15mol O2时，乙中c电极增重19.2 g
C．a电极的电极反应式为：N2H4 - 4e + 4OH === N2 + 4H2O
D．燃料电池甲中OH 通过阴离子交换膜向a电极方向移动
在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：
NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)。可判断该可逆反应达到平衡的标志是
A．2v正（NH3）= v逆（CO2）
B．NH3和CO2的体积分数不随时间而变化
C．容器内的总压强不再随时间而变化
D．混合气体的平均相对分子质量不变时
9．CO2催化加氢合成CH4的反应为CO2(g) + 4H2(g) = CH4(g) + 2H2O(g) ΔH
已知：①CH4(g)+2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1 = - 802.0 kJ·mol-1
②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2 = + 41.2 kJ·mol-1
③2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH3 = -566.0 kJ·mol-1
下列有关说法正确的是
A．CH4的摩尔燃烧焓为802.0 kJ·mol-1
B．ΔH = +165.2 kJ·mol-1
C．使用催化剂是为了提高CO2加氢时原料的平衡转化率
D．反应②能自发进行，其原因是ΔS>0
10．已知水的电离平衡曲线如图所示，下列说法中正确的是
A．水的离子积常数关系为：KW(B)＞KW(A)＞KW(C)＞KW(D)
B．恒温下向水中加入氢氧化钠固体，可从C点到D点
C．B点对应的温度下，pH=4的硫酸与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合后所
得溶液的pH=7
D．温度升高可实现由C点到D点
11．常温下，取物质的量浓度相同的 NaOH和 HCl 溶液，以体积比 3:2 相混合
（忽略混合时溶液的体积变化），所得溶液的 pH 等于 13，则原溶液物质的量
浓度为
A．0.50mol·L-1 B．0.05mol·L-1 C．0.017mol·L-1 D．0.01mol·L-1
三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我国科学家实现了在铜催化剂条件下将N，
N－二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO，简称DMF]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模
拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化
剂上)，下列说法正确的是
A．该历程中决速步骤的反应式为(CH3)2NCH2OH*＝(CH3)2NCH2 + OH*
B．该历程中的最大能垒(活化能)为2.16 eV
C．升高温度可以加快反应速率，并提高DMF的平衡转化率
D．若1molDMF完全转化为三甲胺，则会释放出NA×1.02eV的能量
13．采用电化学方法使Fe2+与H2O2反应，可生成非常活泼的·OH（羟基自由基）
中间体用于降解废水中的有机污染物，原理如下图所示。下列说法错误的是
A．X上发生的电极反应为：2H2O 4e ＝ O2↑+ 4H+
B．可将X电极上产生的O2收集起来，输送到Y电极继续使用
C．根据装置推测，Y电极是阳极，·OH在该电极侧产生
D．起始时，在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+，均能让装置正常工作
14．如图是可逆反应A＋2B2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件
改变（先降温后加压）而变化的情况。由此可推断下
列说法正确的是
A．C、D均不是气体 B．D可能是气体
C．逆反应是放热反应 D．A、B、C均为气体
15．一定条件下，对于可逆反应X(g) + 4Y(g) 2Z(g)， 若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零），达到平衡时，X、Y、Z的浓度分別为0.1mol·L -1、0.4 mol·L -1，0.1 mol·L -1，则下列判断错误的是( )
A．c1:c2=1:4
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2:1
C．若反应正向进行，X、Y的转化率相等
D．c1的取值范围为0 mol·L -1< c1< 0.14 mol·L -1
16．已知可逆反应2NO2(g) N2O4(g) 中NO2、N2O4的消耗速率与其浓度存在
如下关系：v(NO2)=k1c2(NO2)，v(N2O4)=k2c(N2O4)(其中k1、k2是只与温度有关的
常数)，一定温度下根据上述关系式建立如图关系。下列说法正确的是
A．图中A点表示该反应达到化学平衡状态
B．若某温度时k1= k2，则该温度下反应的平衡常数K= 0.5
C．在1L密闭容器中充入1mol NO2，平衡时：c(NO2)+c(N2O4) =1mol·L-1
D．缩小容器的容积，平衡向正反应方向移动，气体的颜色变浅
二、非选择题（共52分）
17．（12分）某学习小组同学研究过氧化氢溶液与氢碘酸反应，查到一组室温下的实验数据，如下表所示：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
C0(H2O2)/ mol·L-1 0.1 01 0.1 0.2 0.3
C0(HI)/ mol·L-1 0.1 0.2 0.3 0.1 0.1
从混合至溶液出现棕黄色的时间/s 13 6.5 4.3 6.6 4.4
（1） 过氧化氢溶液与氢碘酸反应的化学方程式为____________________________。
（2）本实验的目的是___________________________________________________。
（3）若该反应的速率方程可表示为v = k c a (H2O2) c b (HI)，对比表中数据可知 a=___________，b=___________。
（4）资料显示编号①的反应进行至20s时，测得氢碘酸的浓度为0.06mol·L-1，则20s内生成I2的平均速率v（I2）=___________。
（5）该实验小组同学将氢碘酸用碘化钾代替进行实验，控制其他条件不变，未观察到溶液变为棕黄色，却观察到有无色气体生成。该小组同学认为KI可能对过氧化氢的分解起到催化作用。为验证该猜想，该小组同学进行了如下实验：取2支试管，分别加入2mL0.1 mol·L-1H2O2溶液，然后向其中一支试管加入2mL0.1 mol·L-1KI溶液，向另一支试管中加入 ，观察现象。
（6）该小组同学将实验编号④的温度升高，发现到一定温度下，溶液出现棕黄色所需时间变长，可能的原因是_____________________________________________。
18．（14分）运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。
（1）生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。
C(s)＋H2O (g)H2(g)＋CO (g) ΔH = + 131.3 kJ·mol-1，ΔS = + 133.7 J·mol-1·K-1
①该反应在低温下___________填“能”或“不能”自发进行。
②写出该反应的平衡常数表达式_________________。
（2）已知在400℃时，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) 的K=0.5 。
①400℃时，2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的K' =________填数值。
②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应v(N2)正________ v(N2)逆（填“>” “<” “=”或“不能确定”。
③若在恒温下将容器的容积缩小到原来的二分之一，则合成氨反应的平衡________移动填“向左”、“向右”或“不”；反应的__________填“增大”、“减小”或“不变”。
（3）水煤气转化反应CO (g)＋H2O (g) CO2 (g)＋H2(g)在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的CO(g) 和H2O(g) 分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两组数据：
实验编号 温度 起始量)/ mol 平衡量)/ mol 达到平衡所需时间)/ min
CO H2O H2 CO
1 650 4 2 1.6 2.4 5
2 900 2 1 0.4 1.6 3
①平衡常数K（650℃）______K（900℃）(填“大于”，”小于或“等于”
②若将实验2中CO和H2O的物质的量加倍，则平衡时H2的物质的量浓度为__________________。
19．(16分）（1）如下图所示的装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解。通电一段时间后，0.01mol Fe2O3完全溶解。
①a是电源的_______极（填“正”或“负”）
②向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现_________色。
③写出Fe2O3溶解的离子方程式_________________________________________。
④电路中转移电子的数目至少是___________。
⑤要使CuCl2溶液恢复到原来的浓度，需向溶液中加入 __________（填化学式）。
特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池，其工作原理如右图，A极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li+的高分子材料。隔膜只允许特定的离子通过，电池反应式为：
LixC6 + Li1-xCoO2C6 + LiCoO2，则放电时负极的电极反应式为 ，充电时电极B应与电源的 极（填“正”或“负”）连接，该电极的电极反应式为 。
20．（10分）二甲醚（CH3OCH3）是重要的化工原料，可用CO和H2制得，总反
应的热化学方程式如下。
2CO (g) +4H2 (g) CH3OCH3 (g)+ H2O (g) ΔH = -206.0 kJ/mol
工业中采用“一步法”，通过复合催化剂使下列甲醇合成和甲醇脱水反应同时进行：
ⅰ甲醇合成反应；
ⅱ甲醇脱水反应：2CH3OH (g) CH3OCH3 (g)+ H2O (g)，ΔH = -24.0 kJ·mol-1
（1）请补全甲醇合成反应的热化学方程式：____________________________（2）起始时向容器中投入2 mol CO和4 mol H2，测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5kJ，此时CO的转化率为_________。
（3）在甲、乙两个相同的恒容容器中进行甲醇脱水反应：
2CH3OH (g)CH3OCH3(g) + H2O (g) ，甲恒温，乙绝热，则CH3OH 的转化率甲 乙（填“>” “<”或 “=”）
（4）生产二甲醚的过程中存在以下副反应，与甲醇脱水反应形成竞争：
CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) +3H2(g) ΔH = + 48.8 kJ·mol-1
将反应物混合气按进料比n(CO)∶n(H2) = 1∶2通入反应装置，选择合适的催化剂。在不同温度和压强下，测得二甲醚的选择性分别如图1、图2所示。
资料：二甲醚的选择性是指转化为二甲醚的CO在全部CO反应物中所占的比例。
图1 图2
①图1中，温度一定，压强增大，二甲醚选择性增大的原因是__________________。
②图2中，温度高于265℃后，二甲醚选择性降低的原因是__________________。
1 / 3三明市教研联盟校2021-2022学年高二半期联考
化学试题参考答案
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共16小题，每小题3分，共48分。）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D C C A D B C
题号 9 10 11 12 13 14 15 16
答案 D B A D C D D B
二、非选择题（共52分）
17．（12分）
（1）H2O2＋2HI＝I2＋2H2O（2分）
（2）探究过氧化氢、氢碘酸浓度对过氧化氢与氢碘酸反应速率的影响（2分）
（3）1 1（各1分）
（4）0.001mol·L-1·s-1(2分)
（5）2mL蒸馏水（2分）
（6）H2O2受热分解，导致过氧化氢溶液浓度下降，反应速率减小（2分）
18．（14分）
（1）① 不能（2分） ② K＝c平(H2) ·c平(CO)/c平(H2O)（2分）
（2）① 2（1分） ② ＝（1分） ③ 向右 （2分） 不变（2分）
（3）① 大于（2分） ② 0.4 mol·L-1（2分）
19．(16分）
（1） ①负 （2分） ②红（2分） ③Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O（2分）
④0.06NA (2分) ⑤CuCl2（2分）
LixC6 －xe- == xLi+ + C6（2分） 正（2分）
LiCoO2 － xe- == Li1-xCoO2 + xLi+ （2分）
20．（10分）
（1）CO (g)+ 2H2 (g) CH3OH (g) ΔH = -91.0 kJ·mol-1（2分）
（2）25%（2分）
（3）>（2分）
（4）
①增大压强，主反应平衡不移动，副反应平衡逆向移动，所以二甲醚选择性增大（2分）
②主反应 ΔH <0，升高温度平衡逆向移动，副反应ΔH>0，升高温度平衡正向移动，所以二甲醚选择性降低（2分）
