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临泉田家炳实验中学2024-2025学年高二下学期开学考试
化学试卷
(75分钟　100分)
可能用到的相对原子质量:H 1　C 12　O 16　Na 23　Al 27　Fe 56
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分,请你选出一个最符合题意的答案)
1.近年来,我国大力弘扬中华优秀传统文化,体现了中华民族的文化自信。下列有关说法错误的是
A.“百炼成钢”“蜡炬成灰”中均包含了化学变化
B.“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”(丹砂指HgS)描述的是可逆反应
C.谚语“雷雨肥庄稼”,其中包含了氧化还原反应
D.《荷塘月色》中“薄薄的青雾浮起在荷塘里”中的“青雾”属于胶体
2.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
选项 物质(括号内为杂质) 除杂试剂
A FeCl2溶液(FeCl3) Fe粉
B NaCl溶液(MgCl2) NaOH溶液、稀HCl
C HCl(Cl2) H2O、浓H2SO4
D NO(NO2) H2O、无水CaCl2
3.航天燃料从液态变为固态,是一项重要的技术突破。铍是高效率的火箭燃料,燃烧时放出巨大的能量,已知100 g金属铍完全燃烧放出的热量为6270 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是
A.Be+O2BeO　ΔH=-564.3 kJ·mol-1
B.Be(s)+O2(g)BeO(s)　ΔH=+564.3 kJ·mol-1
C.Be(s)+O2(g)BeO(s)　ΔH=-564.3 kJ·mol-1
D.Be(s)+O2(g)BeO(g)　ΔH=-564.3 kJ·mol-1
4.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。有关热化学方程式如下:
①Sn(s,白)+2HCl(aq)SnCl2(aq)+H2(g)　ΔH1
②Sn(s,灰)+2HCl(aq)SnCl2(aq)+H2(g)　ΔH2
③Sn(s,灰)Sn(s,白)　ΔH3=+2.1 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.ΔH1>ΔH2
B.锡在常温下以灰锡形式存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处于低于13.2 ℃的环境中,会自行损坏
5.在实验室采用如图装置制备和收集气体,并进行尾气处理(加热装置省略),其中不合理的是
选项 化学试剂 制备气体
A 70%的浓硫酸+Na2SO3 SO2
B MnO2+HCl(浓) Cl2
C HNO3(浓)+Cu NO2
D FeS+HNO3(稀) H2S
6.正确书写和理解热化学方程式对于生产和科学研究等具有重要意义。下列说法正确的是
A.已知葡萄糖的燃烧热ΔH=-2800 kJ·mol-1,则C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1400 kJ·mol-1
B.已知101 kPa时,2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-221 kJ·mol-1,则碳的燃烧热ΔH=221 kJ·mol-1
C.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol H2O(l)时放出57.3 kJ的热量
D.已知HCl和NaOH的中和反应的反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成 1 mol H2O(l)的反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1
7.已知1 mol下列物质完全燃烧生成稳定的产物时放出的热量如下:
名称 化学式 ΔH/(kJ·mol-1)
一氧化碳 CO(g) -283.0
乙烯 C2H4(g) -1411.0
乙醇 C2H5OH(l) -1366.8
则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为
A.+44.2 kJ·mol-1 B.-44.2 kJ·mol-1
C.-330 kJ·mol-1 D.+330 kJ·mol-1
8.右图可表示两个常见反应的平衡常数负对数值(pK=-lgK)与温度的关系:①N2+3H22NH3　②N2+O22NO。根据图中的数据判断下列说法正确的是
A.反应①是吸热反应
B.升温,反应②的逆反应速率减小
C.1000 ℃时,反应②中c(N2)·c(O2)=c2(NO)
D.a点反应①和②中N2的转化率相等
9.一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、Cl(x=1、2、3、4)的能量(kJ)大小如图所示。下列有关说法中正确的是
A.W是Cl
B.反应YX+Z的活化能为60 kJ·mol-1
C.X、Y、Z、W中Z最稳定
D.反应YX+Z的热化学方程式:3ClO-(aq)Cl(aq)+2Cl-(aq)　ΔH=-117 kJ·mol-1
10.氮化硅陶瓷可用于制造发动机,其制备反应如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)　ΔH<0。该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标的值,重新达到平衡后,下列图像合理的是
　　　　　A　　　　　　　B　　　　　　　　C　　　　　　　　D
11.下列事实能说明反应物本身性质是影响化学反应速率的决定性因素的是
A.银能与浓HNO3反应,而不与浓盐酸反应
B.Cu与浓HNO3反应的速率比与稀HNO3反应快
C.N2与O2在常温、常压下不反应,放电时可反应
D.Fe与热的浓硫酸反应,而不与冷的浓硫酸反应
12.向盛有足量A的容积固定的密闭容器中加入B,发生反应:A(s)+2B(g)4C(g)+D(g)　ΔH<0。一定条件下达到平衡时,C的物质的量与加入的B的物质的量的关系如图所示。其他条件不变,下列措施能使θ值增大的是
A.降低温度
B.增大压强
C.加入催化剂
D.再加入少量A
13.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于恒容密闭容器中,发生反应:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)　ΔH=a kJ·mol-1。该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)的变化如图所示,下列说法正确的是
A.a>0
B.A点对应的CO2的浓度比C点的低
C.增大压强,NH2COONH4(s)的质量增大,化学平衡常数K减小
D.B点对应状态的v(B)大于A点对应状态的v(A)
14.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,一定条件下,发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g)2Z(g)　ΔH<0。若改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是
选项 改变的条件 新平衡与原平衡比较
A 升高温度 X的转化率变小
B 压缩容器体积 X的浓度变小
C 充入一定量Y Y的转化率增大
D 使用适当催化剂 X的体积分数变小
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15.(14分)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,氮及其化合物具有广泛应用。回答下列问题:
Ⅰ.氮元素的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生剧烈水解,生成具有强烈杀菌作用的HClO,是重要的水消毒剂。
(1)写出NH2Cl的电子式:　　　　　　　　　　　　。
(2)写出NH2Cl水解的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.含氮材料为人类提供便利的同时,人类活动和工业化进程产生的N2O、NO和NO2等氮氧化物却对空气造成了巨大污染。
(3)N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为　　　　　　　　。
(4)NO和NO2的处理。可用NaOH溶液吸收NO和NO2,发生的主要反应为NO+NO2+2OH-2N+H2O、2NO2+2OH-N+N+H2O。
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的是　　　　(填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是　　　　　　(填化学式,下同);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是　　　　　　。
(5)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为N的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和N,其反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO的转化率越高,其原因是　　　　　。
16.(14分)洁净煤技术是旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制的新技术。回答下列问题:
(1)用赤铁矿作载氧体的化学链燃烧技术如图所示。
①在“空气反应器”中,每生成1.0 g Fe2O3吸收0.082 kJ的热量,则反应的热化学方程式为　　　　　　　　(焓变数值保留一位小数)。
②在“生产合成气”和“燃料反应器”中的部分热化学方程式如下:
(Ⅰ)C(s)+CO2 (g)2CO(g)　ΔH1=+172.5 kJ·mol-1
(Ⅱ)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH2=+131.3 kJ·mol-1
(Ⅲ)3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH3=-47.0 kJ·mol-1
(Ⅳ)3Fe2O3(s)+H2(g)2Fe3O4(s)+H2O(g)　ΔH4
生产合成气时通入O2的目的是　　　　　　　　　　　　　;反应(Ⅳ)的ΔH4=　　　　kJ·mol-1。
③该燃烧技术除燃料利用率高,不产生氮氧化物、硫的氧化物外,从环境角度还有一突出的优点是　　　　　　　　。
(2)加氢煤改气转化为甲烷,发生的反应为C(s)+2H2(g)CH4(g),以C和H2的物质的量之比为1∶2发生反应,测得该反应温度、压强及碳的平衡转化率关系如图所示:
①研究表明最佳工艺条件是1000 K、6 MPa。选择该温度的理由是　　　　　　　　,选择6 MPa的理由是　　　　　　　　　　　。
②A点时,反应C(s)+2H2(g)CH4(g)的平衡常数Kp=　　　　MPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留2位小数)。
17.(15分) 化学反应的过程,既是物质的转化过程,也是化学能与热、电等其他形式能量的转化过程,化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展。回答下列问题:
(1)为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题,并缓解能源危机,有专家提出利用太阳能促进燃料循环使用的构想,其原理如图1所示。
①过程Ⅰ发生的反应为　　　　(填“吸热”或“放热”)反应,反应过程中能量的主要转化形式为　　　　　　　　　　。
②上述转化过程中,ΔH1+ΔH2　　　　(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的反应过程与能量变化如图2所示。
①总反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
②该反应分两步进行,则决定总反应速率的步骤是第　　　　　(填“一”或“二”)步反应。
(3)已知N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-544 kJ·mol-1,部分键能数据如下表所示。
化学键
键能/(kJ·mol-1) 193 497 946
①物质的稳定性:O2(g)　　　　(填“>”、“<”或“=”)N2(g)。
②若H2O(l)H2O(g)　ΔH=+44 kJ·mol-1,则N2H4(g)的燃烧热ΔH=　　　　　　　　　　　　　　　　。
③已知N2(g)+2O2(g)2NO2(g)　ΔH=+68 kJ·mol-1,则N2H4(g)和NO2(g)反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为　　　　　　　　　　　。
18.(15分)碳的氧化物(CO、CO2)在工业上有着重要的用途。利用合成气在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH3
(1)根据上述反应判断ΔH1=　　　　(用含ΔH2、ΔH3的代数式表示)。
(2)在温度不同、压强相等的情况下,下表为一定比例的CO2/H2,CO/H2,CO/CO2/H2在装有催化剂的反应器中生成甲醇的速率的数值变化。
组分 a(CO2/H2) b(CO/H2) c(CO/CO2/H2)
490 K时甲醇生成速率 [mol·(mL cat)-1·h-1] 3.0 0.8 10.4
510 K时甲醇生成速率 [mol·(mL cat)-1·h-1] 2.5 1.5 9.8
①490 K时,从表中数值可以看出,合成甲醇的主要反应为　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),CO的存在使甲醇生成速率增大的原因为促进反应Ⅲ　　　　(填“正向”或“逆向”)移动。
②组分a中,一定比例的CO2/H2反应,510 K时甲醇生成速率低于490 K时甲醇生成速率,其原因可能为510 K时催化剂　　　　　　　　。
(3)在T0 K、1.0×104 kPa下,等物质的量的CO与CH4混合气体可以合成乙醛,反应的化学方程式如下: CO(g)+CH4(g)CH3CHO(g)。实验测得v正=k正p(CO)·p(CH4),v逆=k逆p(CH3CHO),k正、k逆为速率常数,p为气体的分压(气体分压p=气体总压p总×体积分数)。若用气体分压表示的平衡常数Kp=4.5×10-5 (kPa)-1,则k正=　　　　(用k逆表示);当CO转化率为20%时,p(CH4)=　　　　。
参考答案
题序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
答案 B B C D D A B C D C A A A A
15. 【答案】(1)(2分)
(2)NH2Cl+H2OHClO+NH3(2分)
(3)2NH3+2O2N2O+3H2O(2分)
(4)①BC(2分)
②NaNO3(1分);NO(1分)
(5)①3HClO+2NO+H2O3Cl-+2N+5H+(2分)
②溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强(2分)
16.(1)①4Fe3O4(s)+O2(g)6Fe2O3(s)　ΔH=+78.7 kJ·mol-1(2分)
②碳与水的反应是吸热反应,利用煤与氧气反应放出热量,维持热平衡(2分);-5.8(2分)
③易捕集生成的二氧化碳(2分)
(2)①在较高温度(1000 K)下,反应速率较快且碳的平衡转化率较高(2分);超过6 MPa,再增大压强,碳的平衡转化率增大很小(2分)
②0.92(2分)
解析:(2)②设开始时充入H2的物质的量为x mol,
　　　　　　　C(s)+2H2(g)CH4(g)
开始/mol　　　　　　　x
转化/mol　　　　　　0.8x　　　0.4x
平衡/mol　　　　　　0.2x　　　0.4x
Kp===0.92。
17. 【答案】(1)①吸热(1分);太阳能(光能)转化为化学能(1分)
②=(1分)
(2)①2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)　ΔH=Ea1-Ea2+Ea3-Ea4(3分)
②二(2分)
(3)①<(2分)
②-632 kJ·mol-1(2分)
③2N2H4(g)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-1156 kJ·mol-1(3分)
18.(1)ΔH2+ΔH3(2分)
(2)①Ⅰ(2分);逆向(2分)
②活性降低(3分)
(3)k逆×4.5×10-5 (kPa)-1(3分);×104 kPa(3分)
解析:(3)当反应达到平衡时,v正=v逆,则==Kp=4.5×10-5 (kPa)-1,则k正=k逆×4.5×10-5 (kPa)-1;在T0 K、1.0×104 kPa下,设起始时n(CH4)=n(CO)=1 mol,则反应的三段式为:
　　　　　　　CO(g)+CH4(g)CH3CHO(g)
起始量/mol　 　　1　　　1　　　　　　0
变化量/mol　　　0.2　　0.2　　　　　0.2
最终量/mol　　　0.8　　0.8　　　　　0.2
所以p(CH4)=p(CO)=×1.0×104 kPa=×104 kPa。

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