山东省青岛第十六中学2020-2021学年高二上学期第5学段模块检测（12月）化学试卷 Word版含答案

青岛第十六中学2020-2021学年高二上学期第5学段模块检测
化学试题
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共100分，考试时间90分钟。
注意事项：
1．答题前，考生在答题卡上务必将自己的姓名、考号填写清楚。
每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，在试题卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Cu 64 Ag 108
第I卷（选择题共48分）
一、选择题（本题包括16每小题3分，共48分．每小题只有一个正确答案）
1．最近《科学》杂志评出“十大科技突破”，其中“火星上‘找’到水的影子”名列第一。下列关于水的说法中正确的是（ ）
A．升温，纯水的电离程度增大，Kw增大，c(H+)增大，pH值减小，呈酸性
B．25 ℃，溶液中由水电离出来的H＋浓度为1.0×10－10 mol·L－1，则此溶液pH=10
C．水的离子积常数不仅只适用于纯水，升高温度会使水的离子积常数增大
D．加入电解质一定会破坏水的电离平衡，其中酸和碱通常都会抑制水的电离
2．科学家设计微生物原电池，用于处理酸性废水中的有机物及脱除硝态氮，该装置示意图如图。有关该微生物电池说法正确的是（ ）
A．电流由n极流到m极
B．H+可通过质子交换膜移向右侧极室
C．m电极反应为2NO+6H2O+10e-＝N2+12OH-
D．每生成0.5 mol CO2转移e-的物质的量为2 mol
3．煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H1=+218.4 kJ·mol-l(反应I)
CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g) △H2=-175.6 kJ·mol-l(反应II)
下列有关说法正确的是（ ）
A．提高反应体系的温度，能降低该反应体系中SO2生成量
B．反应II在较低的温度下可自发进行
C．用生石灰固硫的反应为:4CaO(s)+4SO2(g) 3CaSO4(s)+CaS(s) △H3，则△H3>△H2
D．由反应I和反应II可计算出反应CaSO4(s)CaO(s)+SO3(g)的焓变
4．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示。下列有关叙述不正确的是（ ）
A．该反应的逆反应为吸热反应，升高温度可提高活化分子的百分数
B．该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能
C．500 ℃、101 kPa下，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热a kJ，其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-2a kJ·mol-l
D．ΔH=E1-E2，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热
5．下列事实能用勒夏特列原理来解释的是（ ）
A．SO2氧化为SO3，往往需要使用催化剂
B．500 ℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应
C．H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色加深
D．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气
6．在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，不能表明反应A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是（ ）
A．B的物质的量浓度 B．混合气体的密度
C．混合气体的压强 D．v(B消耗)=3v(D消耗)
7．根据v?t图分析外界条件改变对可逆反应A(g)＋3B(g) 2C(g) ΔH<0的影响。该反应的速率与时间的关系如图所示：
可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是（ ）
A．使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、升高温度
B．升高温度、减小压强、增大生成物浓度、使用了催化剂
C．增大压强、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂
D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂
8．向容积为2 L的容器中加入 0.3 mol A、0.1 mol C 和一定量的 B 三种气体，一定条件下发生如下反应：3A(g)B(g)＋2C(g)，各物质的浓度随时间变化如图所示[t0～t1阶段的 c(B)变化未画出]。下列说法中正确的是（ ）
A．若 t1＝15 s，则用 A 的浓度变化表示 t0～t1阶段的平均反应速率为 0.004 mol·L－1·s－1
B．t1时该反应达到平衡，A的转化率为40 %
C．B的起始的物质的量为 0.04 mol
D．t0～t1阶段，此过程中容器与外界的热交换总量为 a kJ，该反应的热化学方程式为 3A(g)B(g)＋2C(g) ΔH＝－50a kJ·mol－1
9．下列说法中不正确的是（ ）
A．电解精炼铜，若转移2 mol电子，阳极质量减少64 g
B．欲实现铁片镀锌，用锌作阳极
C．硫酸工业中采用沸腾炉以增加固、气接触面积，加快反应速率
D．工业上常用电解熔融氯化钠法制备金属钠
10．利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，反应如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在2L密闭容器中充入物质的量之比为1：2的CO和H2，在催化剂作用下充分反应，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．该反应的△H＜0，且p1＜p2＜p3
B．在C点时，H2转化率为75%
C．反应速率：ν逆（状态A）＞ν逆（状态B）
D．在恒温恒压条件下，向该密闭容器中再充入1molCH3OH，达平衡时CH3OH的体积分数增大
11．如图所示，向A和B中都充入2 molＸ和2 molY，起始VA=0.8a L，VB=a L，保持温度不变，在有催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应：X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)△H＜0，达到平衡时V=0.9a L，则下列说法错误的是（ ）
A．两容器中达到平衡的时间A＜B
B．A容器中X的转化率为25 %
C．打开K达到新平衡后，升高整个容器温度，A容器体积相比原平衡状态时一定减小
D．打开K一段时间达新平衡时，A的体积为0.8a L(连通管中的气体体积不计)
12．已知反应X(g)＋Y(g)R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如下表。830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 molX和0.8 molY，反应初始4s内v(X)＝0.005 mol·L－1·s－1。下列说法正确的是（ ）
温度/℃ 700 800 830 1000 1200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
A．4 s时容器内c(Y)＝0.76 mol·L－1
B．830 ℃达平衡时，X的转化率为80 %
C．反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动
D．1200 ℃时反应R(g)＋Q(g)X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4
13. 将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中，发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(－lg K)值随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是（ ）
A．该反应的ΔH>0
B．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态
C．A点对应状态的平衡常数K(A)的值为10-2.294 mol3·L－3
D．30 ℃时，B点对应状态的v正14．LiFePO4二次电池具有安全性能高、热稳定性好等优点，应用于新能源汽车。电池反应为：Li1-xFePO4+LixC6LiFePO4+6C，石墨层和过渡金属氧化物为电极，离子导体由锂盐掺杂在液态的有机溶剂中形成（原理如下图）。下列说法错误的是（ ）
A．放电时，正极电极反应式：Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4
B．充电时，阴极电极反应式：xLi++6C+xe-=LixC6
C．放电时，电流由石墨层经外电路流向过渡金属氧化物
D．充电时，Li+向石墨层电极移动，若电路中通过1 mol电子，质量增加7 g
15．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ·mol－1）
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 1 mol N2、3 mol H2 2 mol NH3 4 mol NH3
NH3的浓度（mol·L－1） c1 c2 c3
反应的能量变化 放出a kJ 吸收b kJ 吸收 c kJ
体系压强（Pa） p1 p2 p3
反应物转化率 1 2 3
下列说法正确的是（　　）
A．2c1＞c3 B．a+b=92.4 C．2p2＜p3 D．1+3＞1
16．已知用(NH4)2CO3捕碳反应为：(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq)。将(NH4)2CO3溶液置于充有足量CO2气体的密闭容器中，保持其它条件不变，在不同温度下经相同时间测得CO2气体浓度如下图所示。下列有关说法错误的是（ ）
A．d点的正反应速率大于c点的逆反应速率
B．b、c、d三点的平衡常数由大到小的顺序：Kc>Kb>Kd
C．捕碳反应后的溶液通入氨气可以实现捕碳剂的再生
D．增大(NH4)2CO3溶液浓度，可以提高捕获CO2的效率
第Ⅱ卷非选择题（共52分）
二、填空（共52分）
17．（共9分）亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可通过如下反应获得：2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g)。
（1）氢氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：
①2NO2(g)＋NaCl(s) NaNO3(s)＋ClNO(g)　K1
②4NO2(g)＋2NaCl(s) 2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)　K2
③2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g)　K3
则K3＝________(用K1和K2表示)。
（2）已知几种化学键的键能数据如下表(亚硝酰氯的结构为Cl—N=O)：
化学键
Cl—Cl Cl—N N=O
键能/(kJ·mol－1) 630 243 a 607
则2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)反应的ΔH和a的关系为ΔH＝_______kJ·mol－1。
（3）按投料比2∶1把NO和Cl2加入到一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图(a)所示：
①该反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。
②在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为________。
③若反应一直保持在p压强条件下进行，则M点的分压平衡常数Kp＝________(用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。
18．（共9分）顺?1，2?二甲基环丙烷和反?1，2?二甲基环丙烷可发生如下转化：
该反应的速率方程可表示为v(正)＝k(正)c(顺)和v(逆)＝k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：
（1）已知：T1温度下，k(正)＝0.006 s-1，k(逆)＝0.002 s-1，该温度下反应的平衡常数值K1＝________；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则ΔH________(填“小于”“等于”或“大于”)0。
（2）T2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是________(填曲线编号)，平衡常数值K2＝________（用分数表示）；温度T1________(填“小于”“等于”或“大于”)T2，判断理由是____________________________________________________________________。
19．（共13分）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0～6.0，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，弃去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计的装置示意图如下图所示。
（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，最好应向污水中加入适量的________。
a．H2SO4　　　　b．CH3CH2OH c．Na2SO4 d．NaOH
（2）电解过程中，电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个为Fe－2e－═Fe2＋，则另一个电极反应式为______________________________________________________________。
（3）电解池溶液中得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式为_____________________________。
（4）熔融盐燃料电池以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。
①正极的电极反应式为______________________________________；
②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环。则A物质的化学式是___________。
（5）实验过程中，若在阴极产生了44.8 L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4（标准状况）________L。
20．（共11分）装置如图所示，D是铁电极，C、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，Y极附近红褐色加深。请回答：
（1）Y极附近红褐色加深的原因是_________________________________________________。
（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成，对应单质的物质的量之比为_____________________________________。
（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应该是______ (填“铜”或“银”)，电镀液是______溶液。常温下，当乙中溶液的c(OH-)=0.1 mol·L-1时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为______g，甲中溶液的酸性______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
（4）若甲烧杯是在铁件表面镀铜，已知电镀前两电极质量相同，电镀完成后将它们取出，洗净、烘干、称量，发现二者质量相差5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为______mol。
21．（共10分）电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。
（1）Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4
①阳极的电极反应式为_________________________________________________________。
②阴极电极反应式为___________________________________________________________。
③右侧的离子交换膜为________(填“阴”或“阳”)离子交换膜，阴极区a％_______b％(填“>”“=”或“<”)
（2）如图是一种用电解原理来制备H2O2，并用产生的H2O2处理废氨水的装置。
Ir－Ru惰性电极吸附O2生成H2O2，其电极反应式为_______________________________。
②理论上电路中每产生3 molH2O2，最多可以处理废氨水中溶质(以NH3计)的质量是______g。
2020-2021学年第一学期高二年级第5学段模块检测
化学试题答案及评分标准
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
C D B C D C D C A B C B B C B B
17（共9分）
答案（1）K3=K12/K2（2分）（2）+(289-2a)（2分）
（3）<（1分）40%（2分）5/p（2分）
18（共9分）
答案　(1)3（2分）　小于（1分）　(2)B（1分）　（2分）　小于（1分）　该反应是放热反应，升高温度，K变小（2分）
19（共13分）
答案　（1）c（2分）
（2）2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋（2分）
（3）4Fe2＋＋10H2O＋O2===4Fe(OH)3↓＋8H＋（3分）
（4）①O2＋2CO2＋4e－===2CO32-（2分） ②CO2（2分）
（5）11.2（2分）
20（共11分）
答案（1）Fe(OH)3胶体的胶粒带正电荷，在电解池中向阴极移动，因此阴极红褐色加深（2分）
（2）1∶2∶2∶2（2分）
（3）铜（1分）AgNO3（1分）5.4（2分）变大（1分）（4）0.08（2分）
21（共10分）
答案（1）Fe - 6e-+ 8OH-═FeO+4H2O（2分）2H2O+ 2e-═H2+ 2OH-（2分）
阴（1分）<（1分）（2）O2+2H++2e?═H2O2（2分）34（2分）