河南省漯河市召陵区2023-2024 学年高二上学期10月月考化学试卷（含解析）

漯河市召陵区2023-2024 学年高二上学期10月月考
化学
满分100 分，考试用时 75 分钟
可能用到的相对原子质量:H1 Cl35.5 C12 O16 Na23 S32
一、选择题 (45 分)本题共 15 小题，每题3 分，共 45 分。在每小给出的选项中，只有一项是符合题目要求的
1.化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是（ ）
A.空气中的水蒸气被冷凝成饮用水的过程是放热反应
B.用Na2S可除去工业废水中的 Cu2+、Hg2+ 等重金属离子
C.研发新型催化剂，使工业合成氨在温和条件下发生，可降低能耗
D.回收利用废旧的铅酸蓄电池，既可以减少环境污染，又可以节约资源
2.金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石并需要吸收能量。已知 12g 石墨和金刚石完全燃烧时放出的热量依次为 Q1和 Q2，下列说法错误的是( )
A.Q1B.石墨不如金刚石稳定
C.石墨具有的能量比金刚石低
D.完全燃烧，生成的二氧化碳一样多
3.己知 H2(g)+Cl2(g)2HCI(g) △H=-183KJ.mol-1，其它相关数据如表：
下列说法正确的是
A.1L H2(g)和 1L Cl2(g)完全反应生成 2L HCI(g)放出 183kJ 热量
B.1mol H2(g)和 1mol Cl2(g)的总能量小于 2mol HCI(g)的总能量
C.a=243
D，该反应生成 2molHCI（l）时，放出的能量小于 183kJ
4.下列关于化学反应方向的说法正确的是
A.凡是放热的反应都是自发反应B.凡是需要加热才发生的反应都是非自发反应
C.凡是熵增的反应都是自发反应 D.反应是否自发，需要综合考虑反应熔变和变
5.一定量的 CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应: C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。已知: 气体分压(p分 ) =气体总压(p总)x体积分数。下列说法确的是 ( )
A.550°C时，若充入稀有气体，v正、v逆均减小，平衡不移动
B.T°C时，反应达平衡后 CO2的转化率为 50%
C.T°C时，若充入等体积的 CO2和 CO，平衡不移动
D.925°C时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 Kp=24.0p 总
6.下列能用勒夏特列原理解释的是
A.加入催化剂能使合成氨的反应速率加快
B.红棕色的 NO2加热后颜色变深
C.SO2催化氧化成 SO3的反应，往往需要使用催化剂
D.H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
7.已知在密闭容器中发生反应: X(g)+2Y(g) 3Z(g) △H = -akJ·mol-1(a > 0) 。下列说法错误的是
A.0.lmolX 和0.2molY 充分反应，生成Z的物质的量小于0.3mol
B.达到化学平衡状态时，X、Y、Z 的浓度均不再发生变化
C.达到平衡时，升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡逆向移动
D.调整该反应起始时反应物的量，达到化学平衡状态时，放出的总热量可达 akJ
8.一定温度下，在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应: N2O5 4NO2+O2.在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如表:
下列说法错误的是
A.600~1200s，生成NO2的平均速率为 0.001mol·L-1·s-1
B.反应 2220s 时，放出的O2体积为 1176mL
C.推测上表中的x为3930
D.反应达到平衡时，2V正（N2O5）=V逆（NO2）
9. 用 CH4催化还原 NOx，可以消除氮氧化物的污染。例如:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=kJ·mol-1下列说法不正确的是( )
标准状况下 4.48 L CH4(g)还原 NO2(g)生成 N2(g)和水蒸气，放出的热量为 173.4 kJ
B.由反应①知: CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H<-574 kJ·mol-1
C.反应①②转移的电子数相同
D.反应②中当 4.48 LCH4反应完全时转移的电子为 1.60 mol
10.下列叙述正确的是( )
A.对于达到平衡状态的反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，图①表示在t0 时刻充入了一定量的 NH3平衡逆向移动
B.由图②可知，p2>p1，T1>T2，满足反应 2A(g)+B(g)=C(g)+D(g) △H<0
C.图③表示的反应的化学方程式为 2A=B+3C
D.对于反应 2X(g)+3Y(g)=2Z(g) △H<0，图④中y可以表示Y的百分含量
11.工业上，采用碳氯化法制备 TiCl4。已知:
①TiO2(s)+2C(s )+2Cl2(g)=TiCl4(g)+2CO (g)△H1
②TiO2(s)+2Cl2(g)= TiCl4(g)+O2(g)△H2= +175.4 kJ.mol-1
③2C(s)+O2(g)= 2CO2(g) △H2= -220.9 kJ.mol-1在氯化过程中 CO 和CO2可以相互转化，如图所示。下列说法正确的是
增大 C(s)量，能提高反应①的反应速率
B.反应①的△H=-45.5 kJ·mol-1
C.反应①只有在高温下才能自发进行
D.由图可知，CO2转化为 CO 的△H<0
12.已知: 2NO(g)+O2(g)2NO(g)的反应历程分两步:
第1步: 2NO(g)N2O2(g)(快)△H1<0
第2步: N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) △H2<0
在固定容积的容器中充入一定量 NO 和 O2发生上述反应，测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.第1步、第 2 步正反应活化能分别为 E1、E2，则 E1a 点后，n(N202)迅速减小的原因是第 1 步平衡逆向移动，第 2 步速率加快
b 点后，n(N202)增加的原因是第 2 步平衡逆向移动的程度比第 1 步的大
若其他条件不变，仅将容器变为恒压状态，则体系建立平衡的时间不变
紫外光照射时，不同催化剂作用下将 CO2和 H2O(g)转化为 CH4和O2,CH4产量随光照时间的变化如图1，以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将 CO2和 CH4直接转化成乙酸，不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图 2。下列有关说法正确的是( )
A.由图1 知，在 0~15h 内，CH4的平均生成速率由大到小的顺序: III>II>I
由图1 知，在0~35 h 内，CH4的平均生成速率由大到小的顺序: II>III> I
C.由图2 知，2500C时催化剂的活性最高
D.由图2 知，乙酸的生成最佳温度范围: 4000C以上
14.Fe3O4(s)与 CO(g)主要发生如下反应.
①Fe3O4(s)+CO(g)3FeO (s)+CO2(g) △H1= +19.3kJ·mol-1
②Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe (s )+CO2(g) △H2
反应的还原产物与温度密切相关。其他条件一定，Fe3O4(s)和 CO(g)反应达平衡时，CO(g)的体积分数随温度的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的焓变为1/3(△H2 -△H1)
B.根据图象推测，△H2 应当小于 0
C.反应温度越高，Fe3O4主要还原产物中铁元素的价态越低
D.温度高于 1040°C时，Fe3O4(s)和CO(g)发生的主要反应的化学平衡常数 K >4
15.一定条件下合成乙烯的反应为 6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。已知温度对 CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是( )
A.若投料比 n(H2): n(CO2)=4:1，则图中 M 点乙烯的体积分数为 5.88%
B.M 点的正反应速率 V正大于 N 点的逆反应速率 V逆
C.2500C时，催化剂对 CO2平衡转化率的影响最大
D.当温度高于 2500C时，升高温度，平衡逆向移动，导致催化剂的催化效率降低
II非选择题 (55 分)
(每空 3 分，共 15 分)化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多种途径
(1)下列反应中，属于吸热反应的是(填字母)。
A.Na2O与水反应
B.甲烷的燃烧反应
c.CaCO3受热分解
D.锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知:
则 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=___________________kJ·mol-1
②通过物质所含能量计算。已知反应 A+B=C+D 中A、B、C、D 所含能量依次可表示为 EA、EB、EC、ED，该反应△H=___________________
③通过盖斯定律计算。已知在 25 0C、101 kPa 时:
I .2Na(s)+1/2O2(g)=Na2O(s) △H=-414 kJ·mol-1
I I .2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H=-511 kJ·mol-1写出 Na2O2与Na 反应生成 Na2O的热化学方程式:______________________________
④利用实验装置测量。测量盐酸与 NaOH 溶液反应的热量变化的过程中，若取 50 mL 0.50 mol-1盐酸，则还需加入_______________(填字母)。
A.50mL0.50 mol/L NaOH 溶液 B.50mL0.55 mol/L NaOH 溶液 C.1.0g NaOH 固体
17.(每空2分，共 12分)合成氨对人类的生存和发展有重要意义，1909 年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。回答下列问题:
(I)结合下表数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是_____________________________________________
对于反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在一定条件下氨的平衡含量如下表:
①合成氨反应为_________________(填“吸热”或“放热”)反应。
②其他条件不变时，升高温度，氨的平衡含量减小的原因是___________________(填标号)。A.升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
B.升高温度，浓度商(Q)增大，平衡常数(K)不变，Q>K，平衡向逆反应方向移动
C.升高温度，活化分子数增多，反应速率加快
D.升高温度，平衡常数(K)减小，平衡向逆反应方向移动
(3)图1 表示 500°C、60.0MP 条件下，平衡时 NH3的休积分数与原料气投料比的关系。根据图中 M 点数据,可计算出平衡时 N2的体积分数为_______________________
图 2 是合成氨反应平衡混合气中 NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中 L(L1、L2)、X 分别代表温度或压强，其中X代表的是___________________(填“温度”或“压强”)。判断 L1、L2,的大小关系并说明理由___________________________
(每空2分，共10 分) 某温度时，在一个容积为 2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式为_________________________
(2)反应开始至 2 min，气体Z 的平均反应速率 v(Z)=____________________________
(3)若 X、Y、Z 均为气体，反应达到平衡时:
①压强是开始时的___________________倍。
②若此时将容器的体积缩小为原来的1/2，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为_________________________(填“放热”或“吸热”)反应。
上述反应在t1~t6内反应速率与时间图像如图所示，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则下列说法正确的是___________________(填字母)。
A.在t1时增大了压强
B.在 t3时加入催化剂
C.在 t4时降低了温度
D.t2~t3时X的转化率最高
19.(每空 2 分，共 18 分) 按要求回答下列问题:
(1)下列变化中属于吸热反应的是__________________________________
①铝片与稀盐酸的反应 ②将胆矾加热变为自色粉末 ③干冰汽化 ④氯酸钾分解制氧气甲烷在气中的燃烧反应 ⑤NaHCO3与盐酸的反应
(2)反应 C(s)+H2O(g) C(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是_________________
①增加 C 的量 ②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变，充入 N2使休系压强增大 ④保持压强不变，充入 N2使容器体积变大
在体积为 1L 的密闭容器中,充入 1mol CO2和 3mol H2一定条件下反应: CO(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)测得 CO2和 CH3OH(g)的浓度随时间变化如图:
①从 3min 到 9min，v(CO2)=_________________ (结果保两位有效数字): a 点时V(正) _______________V(逆)(填 >、<或=下同): 第9分钟时 v逆(CH3OH)______________第3 分钟时V正 (CH3OH)。
②若已知生成标准状况下 2.24L CH3OH(g)时放出热量为 4.9kJ，而上述反应的实际放热量总小于 49kJ，其原因_____________________________________
微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示
①该微生物燃料电池，负极为__________________(填“a”或“b”)。
②该电池正极电极反应式为_________________________
③当电路中有 0.5mol 电子发生转移，则有______________mol 的 H+通过质子交换膜。