山东省泰安第十九中学2021-2022学年高二上学期期中考试化学试卷（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 山东省泰安第十九中学2021-2022学年高二上学期期中考试化学试卷（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-11-27 21:44:10 | ||
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文档简介
泰安第十九中学2021-2022学年高二上学期学期期中考试化学试题
2021.11.
可能用到的相对原子质量 H：1 C：12 N：14 S：32 Cl：35.5 O：16 S：32 ，Na：23 Ag：108 Zn:65 Cl：35.5 Fe：56 Cu：64
第Ⅰ卷
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. 下列叙述正确的是
A. 某温度时 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，正、逆反应的平衡常数分别为 K1、K2，则 K1·K2=1
B. 若一个可逆反应的化学平衡常数很大，则该反应会在较短的时间内完成
C. 氢氧燃料电池是一种将热能转化为电能的装置
D. 可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
2.工业上通过熔融状态下的反应来制取金属钾，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
Na K NaCl KCl
熔点/ 97.8 63.7 801.0 770
沸点/ 883 774 1413 1500
A. 钾比钠活泼 B. 该反应的
C. 该反应的温度可低于774℃ D. 850℃条件下该反应
3. 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
4.下列叙埃述正确的是
A 95℃纯水的pH＜7，说明加热可导致水呈酸性
B 常温下，水中加入少量盐酸，水的电离程度减小
C 常温下，纯碱溶液中Kw＞1×10-14 mol2/L2
D常温下，pH=3的醋酸溶液稀释至10倍后pH＞4
5. 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
6. SiCl4是一种重要的化工原料，SiCl4氢化为SiHCl3的反应方程式为：3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g)，其转化率随温度变化如图所示。下列说法错误的是( )
A. n点v正>v逆
B. m点v逆大于q点v逆
C. p点后，转化率下降可能是平衡左移
D. 加压有利于提高混合气体中SiHCl3的体积分数
7．用石墨作电极电解0.1 mol·L 1的NaCl溶液，通电一段时间后发现，相同条件下两极收集的气体体积之比为4∶3，下列说法正确的是
A．阴极产生的气体的平均摩尔质量为58 g·mol－1
B．阳极产生气体的物质的量是阴极产生气体的物质的量的3/4
C．在电解后的溶液中注入一定量的稀盐酸可以使溶液恢复到电解前状态
D．在电解后的溶液中通入标准状况下的氯化氢气体4.48 L，并注入0.2 mol水可以使溶液恢复到电解前状态
8. 合成氨的反应历程有多种，有一种反应历程如图所示，吸附在催化剂表面的物质用*表示。下列说法错误的是( )
A. 适当提高N2分压，可以加快N2(g)→*N2反应速率
B. N2生成NH3是通过多步氧化反应生成的
C. 两个氮原子上的加氢过程分步进行
D. 大量氨分子吸附在催化剂表面，将减缓反应速率
9. 已知除去NO的一种反应如下：
主反应：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) △H
副反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)
相同条件下，在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应。下列说法错误的是( )
A. △H<0
B. 乙催化剂的催化效果要强于甲
C. 改变催化剂的选择性，可以减少副反应的发生
D. 相同条件下选择高效催化剂，可以提高M点的平衡转化率
10. 常温下，浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的HA和HB溶液，分别加水稀释至体积V，pH随的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. HA的酸性强于HB的酸性
B. HB溶液中的值：b点大于a点
C. 此温度下，Ka(HB)=1×10-5 mol·L-1
D. HA的电离程度：d点大于c点
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. 某反应加入催化剂后，反应历程变成两个基元反应，相关能量变化如图所示(E为正值，单位：kJ·mol-1)。下列有关说法正确的是( )
A.该总反应的活化能Ea=E1＋E3
B.该总反应的焓变△H=-(E4＋E2-E1-E3)
C. 此条件下，第一个基元反应的反应速率大于第二个
D.对于Ea>0的反应，必须加热才能进行
12. 侯氏制碱法工艺流程如下图，其中向母液中先通氨气，后加入细小食盐颗粒作用是（ ）
制得较多的碳酸氢铵
B. 使更多地析出
C. 增大的浓度，使更多地析出
D. 使转化为，提高析出的纯度
13．三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO42-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述错误的是
A．ab为阳离子交换膜，cd为阴离子交换膜
B．通电后中间隔室的SO离子向正极区迁移，正极区溶液pH减小
C．负极区电极反应式为：2H2O - 4e-=O2＋4H＋，负极区溶液pH减小
D．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
14．已知：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol－1。相同温度下，在容积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下：
容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达平衡过程体系能量的变化
CO H2O CO2 H2
① 1 1 0 0 放出热量：32.8 kJ
② 0 0 1 1 热量变化：Q kJ
下列说法中，正确的是
A．容器①中，反应达平衡时，CO的转化率为80%
B．容器①中，CO的转化率等于容器②中CO2的转化率
C．平衡时，两容器中CO2的浓度相等
D．容器②中，反应达平衡过程中，体系吸收32.8 kJ的热量
15. SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa不同压强下发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，SO2平衡转化率α随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 压强大小顺序p1>p2>p3
B. 该反应在常温常压下进行最有利于提高效益
C. 恒容条件下，增加N2初始用量，α增大
D. 其它条件不变，若将SO2、O2初始用量调整为2：1，则α减小
第Ⅱ卷
非选择题：本题共5小题，共60分
(16分)16. 苯乙稀（ ）是重要的有机化工原料。工业上以乙苯（）为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙稀的化学方程式为：△H=124kJ·mol-1
（1）25℃、101 kPa 时，1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的摩尔燃烧焓。 已知：H2 和苯乙烯的摩尔燃烧焓△H 分别为-290 kJ·mol -1 和-4400 kJ·mol-1，则乙苯的摩尔燃烧焓△H=_________________________kJ·mol-1。
（2）在体积不变的恒温密闭容器中，发生乙苯催化脱氢的反应，反应过程中各物质浓度随时间变化的关系如图所示。 在 t1 时刻加入 H2，t2 时刻再次达到平衡。
①物质 X 为_______________________________，判断理由是_________________________；
②乙苯催化脱氢反应的化学平衡常数为______________________________(用含 a、b、c 的式子表示)。
（3）在体积为 2 L 的恒温密闭容器中通入 2 mol 乙苯蒸气，2 min 后达到平衡，测得氢气的浓度是 0.5 mol·L-1，则乙苯蒸气的反应速率为_________________________；维持温度和容器体积不变，向上述平衡中再通入 1.5 mol 氢气和 1.5 mol 乙苯蒸气，则 v 正___________v 逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
（4）实际生产时反应在常压下进行，且向乙苯蒸气中掺入水蒸气，利用热力学数据计算得到温度和投料比(M)对乙苯的平衡转化率的影响如图所示。[M=]
①比较图中 A、B 两点对应的平衡常数大小：KA________KB(填“＞”、“＜”或“＝”)；
②图中投料比 M1、M2、M3 的大小顺序为__________________。
(10分)17.过氧化氢和碘化氢是两种重要的化工产品，在工业生产、医疗生活中应用广泛。已知：
①过氧化氢是一种二元弱酸，不稳定易分解；且c(HO)越大，过氧化氢的分解速率越快。
②碘化氢可由红磷和碘混合制取，条件加少量水微热，同时获得另外一种化工产品—亚磷酸(H3PO3)。
③室温下，过氧化氢与碘化氢发生反应，实验数据如图1所示(纵坐标代表从混合到出现棕黄色的时间，横坐标代表H2O2或HI的浓度)。
(1)写出由红磷和碘制取碘化氢的化学方程式_______________________________。
(2)通过图1数据，从影响化学反应速率的因素考虑，可以得出的结论是_______________________。
(3)取等浓度的过氧化氢和碘化氢，分别升高不同温度，发现升高温度较小的一组，棕黄色出现加快，升高温度较大的一组，棕黄色出现反而变慢，请你分析解释原因_______________________________。
(4)某同学欲用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验结果，在实验过程中，观察到产生了无色气体。查阅资料提出两种假设：
假设1：KI可能是过氧化氢分解反应的催化剂。反应机理如下：
KI＋H2O2→KIO＋H2O KIO→KI＋O2↑
假设2：H2O2＋2KI=2KOH＋I2，生成的OH-对双氧水的分解起到促进作用。
请设计实验验证假设2成立：_________________________________________________________。
(5)为进一步探究假设2的原理，该同学进行了不同浓度的过氧化氢分解率与pH的关系实验，数据如图2所示。则过氧化氢浓度一定时，pH增大分解率增大的原因是________________________________。
18.（15分）.Ⅰ．氮是地球上含量丰富一种元素，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：
①
②
求：若1 molNH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热___________(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： ，实验测得反应起始时、达到平衡时的有关数据如下表所示：
容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 反应达平衡时的反应热/
1 3 0
0.9 2.7 0.2
容器B中反应达到平衡状态时的反应热___________。
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。
（4）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___________溶液。
（12分）19.钛铁矿的主要成分为FeTiO3（可表示为FeO·TiO2），含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4）的工业流程如下图所示：
已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3＋4H+＋4Cl-＝Fe2+＋TiOCl42-＋2H2O
（1）化合物FeTiO3中铁元素的化合价是 。
（2）滤渣A的成分是 。
（3）滤液B中TiOCl42- 转化生成TiO2的离子方程式是 。
（4）反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是 。
（5）反应③的化学方程式是 。
（6）若采用钛酸锂（Li4Ti5O12）和磷酸亚铁锂（LiFePO4）作电极组成电池，其工作原理为：
Li4Ti5O12＋3LiFePO4Li7Ti5O12＋3FePO4
该电池充电时阳极反应式是 。
（7分）20.T℃ 时，在一容积为 2 L 的恒容密闭容器中加入 2 mol A 和 3 mol B，压强为 P0， 在催化剂存在的条件下进行下列反应：2A(g)+3B(g) 3C(g)，2 分钟达到平衡，平衡混合气中 C 的体积分数为 37.5％。 已知该反应某一时刻的瞬时速率计算公式为v正＝k正·c2平(A)·c3平(B)，
v逆=k逆·c3平(C)，其中 k正、k逆为速率常数。
计算上述条件下 的值。 （写出必要的计算过程，下同）___________________
（2）用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数，记作 Kp已知某气体分压(P分)＝气体总压(P总) ×该气体的物质的量分数，计算 T℃ 时上述反应 Kp 的值（用含 P0 的数值表示）。____________
高二上学期化学11月期中考试答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
A C C B B B B B D D BC CD C AC AD
（共16分）
(1). -4566 (2). 乙苯 加入 H2 后平衡向左移动，乙苯浓度逐渐增大 mol L-1
(3) 0.25 mol·L-1·min-1 等于 (4) ＜ M1＞M2＞M3
【分析】
(1)①(g)+10O2(g)=8CO2(g)+4H2O(l) △H1 =-4400 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)= H2O(l) △H2 =-290 kJ·mol-1
③△H3=124kJ·mol-1
①+②+③得到+O2(g)=8CO2(g)+5H2O(l)△H=△H1+△H2+△H3=-4566 kJ·mol-1。
(2)在t1时刻加入H2，氢气的物质的量浓度增大，且平衡逆向移动，导致苯乙烯的浓度减小，然后氢气的浓度减小，但苯乙烷的浓度比原来的大，结合图可知X为乙苯，浓度为a，Y为氢气，浓度为c，Z为苯乙烯，浓度为b，反应化学平衡常数等于平衡时生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积，K=mol L-1；
(3)根据反应，达到平衡时，氢气的浓度是 0.5 mol·L-1，则也为0.5 mol·L-1，为1mol·L-1-0.5 mol·L-1=0.5 mol·L-1，乙苯蒸汽的反应速率为=0.25mol L 1 min 1，K==0.5，维持温度和容器体积不变，向上述平衡中再通入1mol氢气和1mol乙苯蒸汽，Qc==0.5=K，平衡不移动，则v正等于v逆；
(4)①由上述计算可知，焓变为正，为吸热反应，温度越高，K越大，B比A的温度高，则KA＜KB；
②因体积增大、压强减小，有利于平衡正向移动，平衡转化率增大，则相同温度时M越大时平衡转化率越大，即M1＞M2＞M3。
17.(10分)【答案】 (1)3I2+2P+6H2O2H3PO3+6HI (2). 其他条件不变的情况下，反应物的浓度增大，反应速率增加 (3). 温度过高，双氧水分解，反应物浓度降低，造成反应速率减慢 (4). 取少量反应后的溶液少许置于试管中，加入淀粉溶液，若溶液变蓝，则证明假设2成立(其他合理答案同样得分) (5)pH升高，溶液中c(HO)增大分解速率加快
【详解】(1)根据题意可知红磷和碘混合，加少量水微热可以生成碘化氢和亚磷酸，根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为：3I2+2P+6H2O2H3PO3+6HI；
(2)据图可知其他条件不变的情况下，反应物的浓度增大，从混合到出现棕黄色所用时间越短，即反应速率越快；
(3)过氧化氢是一种二元弱酸，不稳定易分解，温度过高，双氧水分解，反应物浓度降低，造成反应速率减慢；
(4)对比假设1和假设2发生的反应可知，假设2中有碘单质生成，所用可以取少量反应后的溶液少许置于试管中，加入淀粉溶液，若溶液变蓝，则证明假设2成立；
(5)pH升高，促进双氧水的电离，溶液中c(HO)增大，双氧水的分解速率加快。
18（15分）【答案】（1） （2）-13.86 （3）
（4） ① ②. 2.24 L ③. Fe2+ 280
【详解】（1）利用盖斯定律将所给方程式进行(即可得目标方程式NH3(g)+NO(g)=N2(g)+ H2O(g)，；
（2）热化学方程式 表示1 molN2完全反应转化为NH3时放出热量92.4 kJ。
容器A中若向容器中加入1 molN2、3 mol H2，反应放出热量23.1 kJ，则反应产生NH3的物质的量，故化学平衡时，各种气体的物质的量分别是，，。
对于容器B，假设反应从正反应方向开始，根据物质反应转化关系可知：反应等效起始状态为，，与装置A完全相同，则平衡时也相同，故装置B的反应正向进行，反应产生NH3的物质的量为，所以反应放出热量，即容器中反应达到平衡状态时的反应热；
（3）N2O5中N元素为最高价+5价，应是由N2O4在阳极被氧化生成，阳极加入的物质是无水硝酸，则阳极的电极反应为
（4）①图1甲中甲醇燃料电池是原电池反应，甲醇在负极失电子发生氧化反应，故负极的电极反应为：；
②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，分析电极反应，B连接电源负极，作阴极，在阴极上溶液中Cu2+得到电子被还原为Cu单质析出，当Cu2+放电完全后，H+得到电子生成H2，设生成气体物质的量为x mol，溶液中铜离子物质的量为n(Cu2+)=1 mol/L×0.1 L=0.1 mol，电极反应为：，2H++2e-=H2↑，A电极为阳极，溶液中的OH-失电子生成O2，电极反应为：，根据同一闭合回路中得失电子守恒得到：，解得：x=0.1 mol，则乙中A极析出的O2物质的量为0.1 mol，其在标准状况下的体积为：V(O2)=0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L；
③Cu2+从无到有，该离子物质的量会增多，而Fe3+会因反应而其物质的量减小，Fe3+反应变为Fe2+，使Fe2+的物质的量增加，所以根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化可知：故①为Fe3+，②为Fe2+，③为Cu2+；
由图可知电子转移为0.4 mol时，生成Cu2+物质的量为0.2 mol，阴极电极反应，反应结束后，溶液中有Fe2+为0.5 mol，Cu2+为0.2 mol，要使Fe2+形成Fe(OH)2沉淀，使Cu2+形成Cu(OH)2沉淀，需要加入NaOH溶液的物质的量n(NaOH)=0.5 mol×2+0.2 mol×2=1.4 mol，由于NaOH溶液的浓度为5.0 mol/L，故需该浓度NaOH溶液的体积为V(NaOH)=。
H升高，促进双氧水的电离，溶液中c(HO)增大，双氧水的分解速率加快。
19（每空2分，共12分）
20.
2021.11.
可能用到的相对原子质量 H：1 C：12 N：14 S：32 Cl：35.5 O：16 S：32 ，Na：23 Ag：108 Zn:65 Cl：35.5 Fe：56 Cu：64
第Ⅰ卷
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. 下列叙述正确的是
A. 某温度时 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，正、逆反应的平衡常数分别为 K1、K2，则 K1·K2=1
B. 若一个可逆反应的化学平衡常数很大，则该反应会在较短的时间内完成
C. 氢氧燃料电池是一种将热能转化为电能的装置
D. 可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
2.工业上通过熔融状态下的反应来制取金属钾，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
Na K NaCl KCl
熔点/ 97.8 63.7 801.0 770
沸点/ 883 774 1413 1500
A. 钾比钠活泼 B. 该反应的
C. 该反应的温度可低于774℃ D. 850℃条件下该反应
3. 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
4.下列叙埃述正确的是
A 95℃纯水的pH＜7，说明加热可导致水呈酸性
B 常温下，水中加入少量盐酸，水的电离程度减小
C 常温下，纯碱溶液中Kw＞1×10-14 mol2/L2
D常温下，pH=3的醋酸溶液稀释至10倍后pH＞4
5. 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
6. SiCl4是一种重要的化工原料，SiCl4氢化为SiHCl3的反应方程式为：3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g)，其转化率随温度变化如图所示。下列说法错误的是( )
A. n点v正>v逆
B. m点v逆大于q点v逆
C. p点后，转化率下降可能是平衡左移
D. 加压有利于提高混合气体中SiHCl3的体积分数
7．用石墨作电极电解0.1 mol·L 1的NaCl溶液，通电一段时间后发现，相同条件下两极收集的气体体积之比为4∶3，下列说法正确的是
A．阴极产生的气体的平均摩尔质量为58 g·mol－1
B．阳极产生气体的物质的量是阴极产生气体的物质的量的3/4
C．在电解后的溶液中注入一定量的稀盐酸可以使溶液恢复到电解前状态
D．在电解后的溶液中通入标准状况下的氯化氢气体4.48 L，并注入0.2 mol水可以使溶液恢复到电解前状态
8. 合成氨的反应历程有多种，有一种反应历程如图所示，吸附在催化剂表面的物质用*表示。下列说法错误的是( )
A. 适当提高N2分压，可以加快N2(g)→*N2反应速率
B. N2生成NH3是通过多步氧化反应生成的
C. 两个氮原子上的加氢过程分步进行
D. 大量氨分子吸附在催化剂表面，将减缓反应速率
9. 已知除去NO的一种反应如下：
主反应：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) △H
副反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)
相同条件下，在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应。下列说法错误的是( )
A. △H<0
B. 乙催化剂的催化效果要强于甲
C. 改变催化剂的选择性，可以减少副反应的发生
D. 相同条件下选择高效催化剂，可以提高M点的平衡转化率
10. 常温下，浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的HA和HB溶液，分别加水稀释至体积V，pH随的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. HA的酸性强于HB的酸性
B. HB溶液中的值：b点大于a点
C. 此温度下，Ka(HB)=1×10-5 mol·L-1
D. HA的电离程度：d点大于c点
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. 某反应加入催化剂后，反应历程变成两个基元反应，相关能量变化如图所示(E为正值，单位：kJ·mol-1)。下列有关说法正确的是( )
A.该总反应的活化能Ea=E1＋E3
B.该总反应的焓变△H=-(E4＋E2-E1-E3)
C. 此条件下，第一个基元反应的反应速率大于第二个
D.对于Ea>0的反应，必须加热才能进行
12. 侯氏制碱法工艺流程如下图，其中向母液中先通氨气，后加入细小食盐颗粒作用是（ ）
制得较多的碳酸氢铵
B. 使更多地析出
C. 增大的浓度，使更多地析出
D. 使转化为，提高析出的纯度
13．三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO42-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述错误的是
A．ab为阳离子交换膜，cd为阴离子交换膜
B．通电后中间隔室的SO离子向正极区迁移，正极区溶液pH减小
C．负极区电极反应式为：2H2O - 4e-=O2＋4H＋，负极区溶液pH减小
D．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
14．已知：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol－1。相同温度下，在容积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下：
容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达平衡过程体系能量的变化
CO H2O CO2 H2
① 1 1 0 0 放出热量：32.8 kJ
② 0 0 1 1 热量变化：Q kJ
下列说法中，正确的是
A．容器①中，反应达平衡时，CO的转化率为80%
B．容器①中，CO的转化率等于容器②中CO2的转化率
C．平衡时，两容器中CO2的浓度相等
D．容器②中，反应达平衡过程中，体系吸收32.8 kJ的热量
15. SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa不同压强下发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，SO2平衡转化率α随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 压强大小顺序p1>p2>p3
B. 该反应在常温常压下进行最有利于提高效益
C. 恒容条件下，增加N2初始用量，α增大
D. 其它条件不变，若将SO2、O2初始用量调整为2：1，则α减小
第Ⅱ卷
非选择题：本题共5小题，共60分
(16分)16. 苯乙稀（ ）是重要的有机化工原料。工业上以乙苯（）为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙稀的化学方程式为：△H=124kJ·mol-1
（1）25℃、101 kPa 时，1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的摩尔燃烧焓。 已知：H2 和苯乙烯的摩尔燃烧焓△H 分别为-290 kJ·mol -1 和-4400 kJ·mol-1，则乙苯的摩尔燃烧焓△H=_________________________kJ·mol-1。
（2）在体积不变的恒温密闭容器中，发生乙苯催化脱氢的反应，反应过程中各物质浓度随时间变化的关系如图所示。 在 t1 时刻加入 H2，t2 时刻再次达到平衡。
①物质 X 为_______________________________，判断理由是_________________________；
②乙苯催化脱氢反应的化学平衡常数为______________________________(用含 a、b、c 的式子表示)。
（3）在体积为 2 L 的恒温密闭容器中通入 2 mol 乙苯蒸气，2 min 后达到平衡，测得氢气的浓度是 0.5 mol·L-1，则乙苯蒸气的反应速率为_________________________；维持温度和容器体积不变，向上述平衡中再通入 1.5 mol 氢气和 1.5 mol 乙苯蒸气，则 v 正___________v 逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
（4）实际生产时反应在常压下进行，且向乙苯蒸气中掺入水蒸气，利用热力学数据计算得到温度和投料比(M)对乙苯的平衡转化率的影响如图所示。[M=]
①比较图中 A、B 两点对应的平衡常数大小：KA________KB(填“＞”、“＜”或“＝”)；
②图中投料比 M1、M2、M3 的大小顺序为__________________。
(10分)17.过氧化氢和碘化氢是两种重要的化工产品，在工业生产、医疗生活中应用广泛。已知：
①过氧化氢是一种二元弱酸，不稳定易分解；且c(HO)越大，过氧化氢的分解速率越快。
②碘化氢可由红磷和碘混合制取，条件加少量水微热，同时获得另外一种化工产品—亚磷酸(H3PO3)。
③室温下，过氧化氢与碘化氢发生反应，实验数据如图1所示(纵坐标代表从混合到出现棕黄色的时间，横坐标代表H2O2或HI的浓度)。
(1)写出由红磷和碘制取碘化氢的化学方程式_______________________________。
(2)通过图1数据，从影响化学反应速率的因素考虑，可以得出的结论是_______________________。
(3)取等浓度的过氧化氢和碘化氢，分别升高不同温度，发现升高温度较小的一组，棕黄色出现加快，升高温度较大的一组，棕黄色出现反而变慢，请你分析解释原因_______________________________。
(4)某同学欲用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验结果，在实验过程中，观察到产生了无色气体。查阅资料提出两种假设：
假设1：KI可能是过氧化氢分解反应的催化剂。反应机理如下：
KI＋H2O2→KIO＋H2O KIO→KI＋O2↑
假设2：H2O2＋2KI=2KOH＋I2，生成的OH-对双氧水的分解起到促进作用。
请设计实验验证假设2成立：_________________________________________________________。
(5)为进一步探究假设2的原理，该同学进行了不同浓度的过氧化氢分解率与pH的关系实验，数据如图2所示。则过氧化氢浓度一定时，pH增大分解率增大的原因是________________________________。
18.（15分）.Ⅰ．氮是地球上含量丰富一种元素，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：
①
②
求：若1 molNH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热___________(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： ，实验测得反应起始时、达到平衡时的有关数据如下表所示：
容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 反应达平衡时的反应热/
1 3 0
0.9 2.7 0.2
容器B中反应达到平衡状态时的反应热___________。
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。
（4）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___________溶液。
（12分）19.钛铁矿的主要成分为FeTiO3（可表示为FeO·TiO2），含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4）的工业流程如下图所示：
已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3＋4H+＋4Cl-＝Fe2+＋TiOCl42-＋2H2O
（1）化合物FeTiO3中铁元素的化合价是 。
（2）滤渣A的成分是 。
（3）滤液B中TiOCl42- 转化生成TiO2的离子方程式是 。
（4）反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是 。
（5）反应③的化学方程式是 。
（6）若采用钛酸锂（Li4Ti5O12）和磷酸亚铁锂（LiFePO4）作电极组成电池，其工作原理为：
Li4Ti5O12＋3LiFePO4Li7Ti5O12＋3FePO4
该电池充电时阳极反应式是 。
（7分）20.T℃ 时，在一容积为 2 L 的恒容密闭容器中加入 2 mol A 和 3 mol B，压强为 P0， 在催化剂存在的条件下进行下列反应：2A(g)+3B(g) 3C(g)，2 分钟达到平衡，平衡混合气中 C 的体积分数为 37.5％。 已知该反应某一时刻的瞬时速率计算公式为v正＝k正·c2平(A)·c3平(B)，
v逆=k逆·c3平(C)，其中 k正、k逆为速率常数。
计算上述条件下 的值。 （写出必要的计算过程，下同）___________________
（2）用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数，记作 Kp已知某气体分压(P分)＝气体总压(P总) ×该气体的物质的量分数，计算 T℃ 时上述反应 Kp 的值（用含 P0 的数值表示）。____________
高二上学期化学11月期中考试答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
A C C B B B B B D D BC CD C AC AD
（共16分）
(1). -4566 (2). 乙苯 加入 H2 后平衡向左移动，乙苯浓度逐渐增大 mol L-1
(3) 0.25 mol·L-1·min-1 等于 (4) ＜ M1＞M2＞M3
【分析】
(1)①(g)+10O2(g)=8CO2(g)+4H2O(l) △H1 =-4400 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)= H2O(l) △H2 =-290 kJ·mol-1
③△H3=124kJ·mol-1
①+②+③得到+O2(g)=8CO2(g)+5H2O(l)△H=△H1+△H2+△H3=-4566 kJ·mol-1。
(2)在t1时刻加入H2，氢气的物质的量浓度增大，且平衡逆向移动，导致苯乙烯的浓度减小，然后氢气的浓度减小，但苯乙烷的浓度比原来的大，结合图可知X为乙苯，浓度为a，Y为氢气，浓度为c，Z为苯乙烯，浓度为b，反应化学平衡常数等于平衡时生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积，K=mol L-1；
(3)根据反应，达到平衡时，氢气的浓度是 0.5 mol·L-1，则也为0.5 mol·L-1，为1mol·L-1-0.5 mol·L-1=0.5 mol·L-1，乙苯蒸汽的反应速率为=0.25mol L 1 min 1，K==0.5，维持温度和容器体积不变，向上述平衡中再通入1mol氢气和1mol乙苯蒸汽，Qc==0.5=K，平衡不移动，则v正等于v逆；
(4)①由上述计算可知，焓变为正，为吸热反应，温度越高，K越大，B比A的温度高，则KA＜KB；
②因体积增大、压强减小，有利于平衡正向移动，平衡转化率增大，则相同温度时M越大时平衡转化率越大，即M1＞M2＞M3。
17.(10分)【答案】 (1)3I2+2P+6H2O2H3PO3+6HI (2). 其他条件不变的情况下，反应物的浓度增大，反应速率增加 (3). 温度过高，双氧水分解，反应物浓度降低，造成反应速率减慢 (4). 取少量反应后的溶液少许置于试管中，加入淀粉溶液，若溶液变蓝，则证明假设2成立(其他合理答案同样得分) (5)pH升高，溶液中c(HO)增大分解速率加快
【详解】(1)根据题意可知红磷和碘混合，加少量水微热可以生成碘化氢和亚磷酸，根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为：3I2+2P+6H2O2H3PO3+6HI；
(2)据图可知其他条件不变的情况下，反应物的浓度增大，从混合到出现棕黄色所用时间越短，即反应速率越快；
(3)过氧化氢是一种二元弱酸，不稳定易分解，温度过高，双氧水分解，反应物浓度降低，造成反应速率减慢；
(4)对比假设1和假设2发生的反应可知，假设2中有碘单质生成，所用可以取少量反应后的溶液少许置于试管中，加入淀粉溶液，若溶液变蓝，则证明假设2成立；
(5)pH升高，促进双氧水的电离，溶液中c(HO)增大，双氧水的分解速率加快。
18（15分）【答案】（1） （2）-13.86 （3）
（4） ① ②. 2.24 L ③. Fe2+ 280
【详解】（1）利用盖斯定律将所给方程式进行(即可得目标方程式NH3(g)+NO(g)=N2(g)+ H2O(g)，；
（2）热化学方程式 表示1 molN2完全反应转化为NH3时放出热量92.4 kJ。
容器A中若向容器中加入1 molN2、3 mol H2，反应放出热量23.1 kJ，则反应产生NH3的物质的量，故化学平衡时，各种气体的物质的量分别是，，。
对于容器B，假设反应从正反应方向开始，根据物质反应转化关系可知：反应等效起始状态为，，与装置A完全相同，则平衡时也相同，故装置B的反应正向进行，反应产生NH3的物质的量为，所以反应放出热量，即容器中反应达到平衡状态时的反应热；
（3）N2O5中N元素为最高价+5价，应是由N2O4在阳极被氧化生成，阳极加入的物质是无水硝酸，则阳极的电极反应为
（4）①图1甲中甲醇燃料电池是原电池反应，甲醇在负极失电子发生氧化反应，故负极的电极反应为：；
②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，分析电极反应，B连接电源负极，作阴极，在阴极上溶液中Cu2+得到电子被还原为Cu单质析出，当Cu2+放电完全后，H+得到电子生成H2，设生成气体物质的量为x mol，溶液中铜离子物质的量为n(Cu2+)=1 mol/L×0.1 L=0.1 mol，电极反应为：，2H++2e-=H2↑，A电极为阳极，溶液中的OH-失电子生成O2，电极反应为：，根据同一闭合回路中得失电子守恒得到：，解得：x=0.1 mol，则乙中A极析出的O2物质的量为0.1 mol，其在标准状况下的体积为：V(O2)=0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L；
③Cu2+从无到有，该离子物质的量会增多，而Fe3+会因反应而其物质的量减小，Fe3+反应变为Fe2+，使Fe2+的物质的量增加，所以根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化可知：故①为Fe3+，②为Fe2+，③为Cu2+；
由图可知电子转移为0.4 mol时，生成Cu2+物质的量为0.2 mol，阴极电极反应，反应结束后，溶液中有Fe2+为0.5 mol，Cu2+为0.2 mol，要使Fe2+形成Fe(OH)2沉淀，使Cu2+形成Cu(OH)2沉淀，需要加入NaOH溶液的物质的量n(NaOH)=0.5 mol×2+0.2 mol×2=1.4 mol，由于NaOH溶液的浓度为5.0 mol/L，故需该浓度NaOH溶液的体积为V(NaOH)=。
H升高，促进双氧水的电离，溶液中c(HO)增大，双氧水的分解速率加快。
19（每空2分，共12分）
20.
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