河南省南阳市镇平县2022-2023高二下学期5月月考化学试题(含解析)

镇平县2022-2023学年高二下学期5月月考
化学试题
可能用到的相对原子质量:
H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56 Cu64
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(本题包括16小题,每题3分,共48分,每小题只有一个最佳选项符合题意)
1.运动会上火炬传递使用的燃料是丙烷()。已知丙烷在298K、101kPa条件下的燃烧热为。下列有关丙烷的说法正确的是( )
A.在298K、101kPa条件下,表示丙烷燃料热的热化学方程式为:
B.已知(丙烯)和的燃烧热分别为和,则相同条件下,反应的
C.以丙烷和空气为原料、稀硫酸为电解质溶液,能形成燃料电池,则通入空气的电极发生的电极反应式为
D.丙烷气体用作便携式固体氧化燃料电池的燃料时,电路中每通过5mol电子,有5.6L丙烷被氧化
2.我国学者成功实现在常温常压下氮气和水生产氨,其装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中的能量转化方式只有2种
B.a极发生的电极反应为
C.装置工作时向a极区移动
D.a极区与b极区产生的气体的物质的量之比为
3.惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为的和NaCl的混合溶液,可能发生的反应有( )
① ②
③ ④
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.②④
4.乙烯气相直接水合反应制备乙醇:。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时,,容器体积为1L)。下列分析不正确的是( )
A.图中a点对应的平衡常数 B.图中压强的大小关系为:
C.乙烯气相直接水合反应的 D.达到平衡状态a、b所需要的时间:
5.已知反应: 。若起始时有种反应物的物质的量相同,则下列关于该反应的示意图不正确的是( )
A. B.
C. D.
6.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为。向甲、乙两个体积都为1.0L的恒容密闭容器中均充入和,分别在、温度下,经过一段时间后达到平衡。反应过程中随时间()变化情况见下表。下列说法不正确的是( )
0 3 6 12 24 36
甲容器(), 0 0.36 0.60 0.80 0.80 0.80
乙容器(), 0 0.30 0.50 0.70 0.85 0.85
A.
B.该反应
C.甲容器在温度为时的平衡数学为
D.乙容器中,内的平均反应速度
7.下列说法中正确的是( )
A.一定温度下,向体积不变的反应体系中通入,平衡后增大
B.常温常压下能发生自发反应的两种物质,在常温常压下一定不能大量共存
C.金属的化学腐蚀实质是,电子直接转移给氧化剂
D.在酸性溶液做电解质的原电池中,一定向负极移动
8.我国科学家研发了一种水系可逆电池,电池工作时,复合膜(由a、b膜复合而成)层间的解离成和,在外面电场中可透过相应的离子膜定向移动。当闭合时,电池工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.闭合时,通过a膜向Pd电极方向移动
B.闭合时,Zn表面的电极反应式为
C.闭合时,Zn电极与直流电源正极相连
D.闭合时,在Pd电极上有生成
9.如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素()的化学能直接转化为电能并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法中正确的是( )
A.乙装置中溶液颜色会变浅
B.铁电极应与Y相连接
C.M电极反应式:
D.当N电极消耗0.25mol气体时,铜电极质量减少16g
10.一定温度下,在一个窖为2L的密闭容器中发生反应,经2min达到平衡状态,此时B反应了1.2mol,下列说法正确的是( )
A.充入(不参与反应)使压强增大可加快反应速度
B.0~2min内,A的平均反应速度为
C.平衡状态时,B、C的反应速率相等
D.0~2min内,C的平均反应速度为
11.用惰性电极在一定温度下电解某饱和溶液,当两极共产生标准状况下67.2L气体时,从溶液中析出晶体。则剩余溶液的溶质质量分数约是( )
A.64.7% B.47.5% C.32.2% D.28.3%
12.在下图所示装置中,试管A、B中的电极为多孔惰性电极;C、D为两个铂夹,夹在被溶液浸湿的滤纸条上,滤纸条的中部滴有液滴;电源有a、b两极。若在A、B中充满KOH溶液后,倒立于盛KOH溶液的水槽中,切断,闭合、,通直流电,实验现象如图所示。下列说法正确的是( )
A.电源a为正极,b为负极
B.试管中A的电极反应式为:
C.一段时间后滤纸上紫红色向C处移动
D.电解一段时间后,切断、,闭合,电流计的指针会发生偏转
13.在某密闭容器中发生反应 ,其中各物质的浓度随时间的变化如图所示(、、均只改变一个条件)。下列叙述错误的是( )
A.0~10s内,CO的平均反应速率为
B.时改变的条件是充入CO气体
C.时改变的条件是降低体系温度
D.平衡常数K:①=②=③>④
14.下列实验装置或操作设计正确,且能达到实验目的的是( )
A.如图实验,验证牺牲阳极的阴极保护法
B.如图实验,进行中和热的测定
C.如图实验,探究温度对平衡移动的影响
D.如图实验,比较和对分解的催化效果
15.将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:
压强/MPa 体积分数/% 温度/℃ 1.0 2.0 3.0
810 54.0 a b
915 c 75.0 d
1000 e f 83.0
①b③该反应的 ④K(1000℃)>K(810℃)
上述①~④中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
16.在一绝热(不与外界发生交换)的恒容容器中,发生反应:,下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有( )个
①容器内温度不变 ②混合气体的密度不变
③混合气体的压强不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤的物质的量浓度不变
⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为
⑦某时刻且不等于零
⑧单位时间内生成,同时生成
A.4 B.5 C.6 D.7
第Ⅱ卷 非选择题(共52分)
二、非选择题(共5个大题,共计52分)
17.(9分)氨是化肥工业和基础有机化工的主要原料。
(1)合成氨反应过程中有关物质的化学键键能数据如下表所示:
化学键
436 945 391
请写出该合成氨反应的热化学方程式________。
(2)一定温度下,合成氨反应在a、b两种条件下分别达到平衡,的浓度随时间的变化如图所示。
①a条件下,0~5min内的平均反应速度________。
②相对a而言,b可能改变的条件是________。
(3)某化学兴趣小组向一恒温密闭容器中充入和,模拟合成氨反应,平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图所示。
若体系在60MPa下达到平衡,则的平衡分压为________MPa(分压=总压×物质的量分数);计算此时的平衡常数________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,结果保留2位有效数字)
(4)下列图示中能表示合成氨反应在恒温、恒容密闭容器中,在时刻已经达到平衡状态的是________(填字母序号)。
18.(13分)(1)①体积和浓度均为的硝酸和NaOH溶液(起始温度相同)混合时,测得混合溶液的温度与时间的关系如图所示,已知硝酸和NaOH溶液的密度均为,混合溶液的比热容为。由实验数据可计算出该反应的中和热为________(结果保留1位小数)。
②在一定条件下,将气体和32g氧气通入密闭容器中反应生成气体,达到平衡时,共放出热量78.64kJ,已知在此条件下转化率为80%,则该反应的热化学方程式为:________。
(2)某氢氧燃料电池以熔融态的碳酸盐为电解质,其中参与电极反应。工作时负极的电极反应为。如图所示,根据相关信息回答下列问题:
①正极的电极反应为________。
②当甲池中A电极理论上消耗的体积为448mL(标准状况)时,乙池中C、D两电极质量变化量之差为________g。
(3)如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。
①写出甲装置中通入氧气一极的电极反应方程式________。
②乙装置中Fe电极为________极,写出该装置中的总反应化学方程式________。
(4)以Fe为阳极,Pt为阴极,对足量的溶液进行电解,一段时间后得到沉淀,此间共消耗水的质量为________。
19.(9分)在T℃时,向1L固定体积的密闭容器M中加入2molX和1molY,发生如下反应: ;该反应达到平衡后,放出的热量为,物质X的转化率为;若平衡后再升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小。
请回答下列问题:
(1)化学计量数的值为________。
(2)下列能说明该反应达到了化学平衡状态的是________。
a.容器内压强一定
b.容器内气体的密度一定
c.容器内Z的分子数一定
d.容器内气体的质量一定
(3)维持T℃温度不变,若起始时向容器M中加入2molX、1molY和1molAr(稀有气体不参与反应),则反应达到平衡后放出的热量是________。
(4)维持T℃温度不变,若在一个和原容器体积相等的恒压容器N中加入2molX和1molY,发生题给反应并达到平衡,则________(填“M”或“N”)容器中的反应先达到平衡状态,容器中X的质量分数M________N(填“>”、“<”或“=”)。
(5)已知:该反应的平衡常数随温度的变化情况如表所示:
温度/℃ 200 250 300 350
平衡常数K 9.94 5.2 1 0.5
若在某温度下,2molX和1molY在容器M中反应并达到平衡,X的平衡转化率为50%,则该温度为________℃。
(6)维持T℃温度不变,若起始时向容器M中加入4molX和6molY,反应达到平衡时容器内的分子数目减少10%,则反应中放出的热量为________kJ。
20.(8分)800℃时,在2L密闭容器中发生,测得随时间的变化如下表:
时间(s) 0 1 2 3 4 5
0.20 0.10 0.08 0.07 0.07 0.07
(1)用表示2s内该反应的平均速率________。
(2)写出该反应的平衡常数表达式:________。已知:(800℃)(850℃),该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是________。
A. B.容器内压强保持不变
C. D.容器内气体的密度保持不变
(4)下列操作中,能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________。
A.及时分离出气体 B.适当升高温度
C.增大的浓度 D.选择高效的催化剂
(5)下图中的曲线表示的是其他条件一定时,反应中NO的平衡转化率与温度的关系。图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且的点是________。
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
21.(13分)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:


回答下列问题:
(1)A的化学名称是________。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是________、________。
(3)E的结构简式为________。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为________。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为,写出2种符合要求的X的结构简式________。
(6)写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物的合成路线________(其他试剂任选)。镇平县2022-2023学年高二下学期5月月考
化学试题
参考答案
1.B【解析】燃烧热指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物和液态水放出的热量,该方程式中是气态水,A错误;已知CH3CH=CH2(丙烯)和H2的燃烧热分别为2049kJ·mol-1和285.8kJ·mol-1,则①C3H6(g)+4.5O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2049kJ·mol-1、②H2(g)+0.5O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1,又因为 ③C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ·mol-1,根据盖斯定律,③-②-①得到反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=+114.8kJ·mol-1,B正确;以丙烷和空气为原料、稀硫酸为电解质溶液,能形成燃料电池,则通入空气的电极发生的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,C错误;丙烷气体用作便携式固体氧化物燃料电池的燃料时,电路中每通过5mol电子,没有指明丙烷气体状态无法计算物质的量,D错误。
2.C【解析】图中能量转化方式有风能转化为电能、太阳能转化为电能、化学能转化为电能等,所以能量转化方式不只是2种,A错误;a极为正极,氮气得电子发生还原反应,电极反应式为:N2+6H++6e-=2NH3,B错误;原电池中阳离子向正极移动,所以装置工作时H+向a极区移动,C正确;根据得失电子守恒可知:3O2~4NH3,所以a极区与b极区产生的气体的物质的量之比为4:3,故D错误。
3.C
4.D【解析】C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)
开始: 0.5mol 0.5mol 0
转化: 0.1mol 0.1mol 0.1mol
平衡: 0.4mol 0.4mol 0.1mol
图中a点对应的平衡常数,A正确;由图像可知,当温度一定时,增大压强,乙烯的转化率增大,因此压强的大小关系为:p15.C【解析】根据反应化学方程式可知,该反应是气体体积增大的放热的可逆反应,则使用催化剂不能改变平衡,但可缩短达到平衡所需时间,A正确;降低温度平衡向正反应方向移动,NH3转化率升高,B正确;降低温度平衡向正反应方向移动,平均相对分子质量减小,C错误; 增大压强平衡向逆反应方向移动,逆反应速率大于正反应速率,D正确。
6.A【解析】由图表数据可知,甲容器中达到平衡时间短,反应的温度高T1>T2, A错误;由图表数据可知,甲容器中达到平衡时间短,反应的温度高,升温平衡向吸热反应方向进行,甲中平衡时n(O2)小于乙容器,则该反应△H<0,B正确;对于甲容器,发生反应2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),反应达到平衡时n(O2)=0.8 mol,n(N2O5)=n(O2)=0.8 mol,反应消耗n(O3)=0.8 mol,消耗n(NO2)=2×0.8 mol=1.6 mol,所以平衡时n(NO2)=2.0 mol-1.6 mol=0.4 mol,n(O3)=1.0 mol-0.8 mol=0.2 mol,反应容器的容积是1L,所以各种物质的平衡时的物质的量等于物质的平衡浓度,则该反应的化学平衡常数K==20,C正确;乙容器中,0~3s内的平均反应速率v(NO2)=2v(O2)=2×=0.20 mol/(L·s),D正确。
7.C【解析】一定温度下,向体积不变的反应体系CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)中通入CO2,由于平衡常数K=c(CO2),温度不变,平衡常数不变,则平衡后c(CO2)不变,A错误;“ H-T S判据”只能用于判断等温、等压及除了体积功以外不做其他功条件下反应自发进行的趋势,即反应发生的可能性,但它并不能说明在该条件下可能正向自发进行的反应是否实际发生,这是因为反应能否实际发生还涉及反应速率问题,B错误;如果MnO4-参与电极反应,则MnO4-在正极上得电子发生还原反应,D错误。
8.C 9.C 10.D 11.D 12.D 13.C
14.C【解析】如图实验,KSCN溶液与Fe3+反应显红色,与Fe2+不显色,与Zn2+不显色,Zn为负极(阳极),因此不能验证牺牲阳极阴极保护法,A错误;如图实验,进行中和热的测定,还缺少环形玻璃搅拌棒,B错误;升高温度,气体颜色加深,说明发生反应产生更多的红棕色的NO2气体;温度降低,气体颜色浅,说明产生更多的无色N2O4,故可用此装置探究温度对平衡移动的影响,C正确;如图实验,FeCl3溶液和CuCl2溶液的体积不相同,不能比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,D错误。
15.A 16.C
17.(9分)(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93kJ·mol-1(1分,不写不给分) (2)①0.1mol·L-1·min-1(1分,不带单位及单位写错不给分) ②增大N2浓度(2分)
(3)18(2分) 0.037(2分) (4)b(1分)
【解析】(1)旧键断裂吸热:945 kJ +3×436 kJ=2253kJ,新建形成放热:6×391 kJ=2346kJ,放热多,化学反应表现为放热,放出热量93kJ,热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93kJ·mol-1。
(2)a条件下,0~5min内的平均反应速率v(H2)=,根据系数比可知v(N2)=0.1mol·L-1·min-1。
H2起始浓度相同,b到达平衡的时间缩短,说明反应速率增大,平衡时氢气的浓度减小,说明平衡正向移动,所以改变的条件是增大c(N2)。
(3)①若体系在60MPa下达到平衡,相同温度下,气体的体积分数等于其物质的量的分数,则: N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)
开始: 4mol 12mol 0
转化: xmol 3xmol 2xmol
平衡: 4mol-xmol 12mol-3xmol 2xmol
平衡时NH3体积分数为
解得x=3
H2的平衡分压为。
根据以上平衡数据计算Kp。
(4)a.混合气体始终遵守质量守恒,所以质量不变不是平衡的标志;
b.N2体积分数不变说明已经平衡;
c.混合气体始终遵守质量守恒,体积不变,所以密度不变不是平衡的标志;
d.化学平衡常数只与温度有关,不是平衡的标志。
18.(13分)(1)①-58.5(2分)②2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6kJ·mol-1
(或SO2(g)+O2(g)SO3(g) △H=-98.3kJ·mol-1)(2分,不写“”不给分)
(2)①O2+2CO2+4e-=2CO32-(2分)②1.28(2分)
(3)①O2+4e-+2H2O=4OH- (1分)
②阴(1分) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(1分)
(4)180g(2分,不带单位扣1分)
19.(9分)(1)1(1分)(2)ac(1分,少写不给分)(3)Q1kJ(1分,不带单位不给分)
(4)N(1分)  >(2分) (5)350(1分) (6)Q(2分)
20.(8分)(1)1.5×10-2mol·L-1·s-1 或0.015 mol·L-1·s-1(2分,不带单位扣1分)
(2) (1分) 放热(1分)
(3)BC(2分,答对一个给1分,有错不给分) (4)C(1分) (5)C(1分)
21.(13分)(1)苯甲醛(2分)(2)加成反应(1分) 取代反应(或酯化反应)(1分)
(3)(2分)
(4)(2分)
(5)、、、(任写两种)(2分)
(6) (3分)
D→E为消去反应,结合D的分子式及D的生成反应,则D为,所以C为,B为,再结合已知反应①,A为。(1)根据以上分析可知A的名称是苯甲醛。
C→D为与Br2的加成反应,E→F是酯化反应(或取代反应)。
(3)E的结构简式为。
(4)F生成H的化学方程式为

(5)F为,根据题意,其同分异构体中含有苯环、—COOH,先考虑对称结构,一种情况是其余部分写成两个—CH=CH2,则连接在苯环上不符合要求,其次是写成两个—CH3和一个—C≡CH,则其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1的有机物结构简式为、、、。
(6)根据已知②,环己烷需要先转变成环己烯,再与2-丁炔进行加成就可以连接两个碳链,再用Br2与碳链上双键加成即可,即路线图为:

【名师点睛】高考化学试题中对有机化学基础的考查题型比较固定,通常是以生产、生活中的陌生有机物的合成工艺流程为载体考查有机化学的核心知识,涉及常见有机物官能团的结构、性质及相互转化关系,涉及有机物结构简式的确定、反应类型的判断、化学方程式的书写、同分异构体的识别和书写等知识的考查。它要求学生能够通过题给情境适当迁移,运用所学知识分析、解决实际问题,这是高考有机化学复习备考的方向。有机物的考查主要是围绕官能团的性质进行,常见的官能团:醇羟基、酚羟基、醛基、羧基、酯基、卤素原子等。这些官能团的性质以及它们之间的转化要掌握好,这是解决有机化学题的基础。有机合成路线的设计时先要对比原料的结构和最终产物的结构,官能团发生什么改变,碳原子个数是否发生变化,再根据官能团的性质进行设计。同分异构体类型通常有:碳链异构、官能团异构、位置异构等,有时还存在空间异构,要充分利用题目提供的信息来书写符合题意的同分异构体。物质的合成路线不同于反应过程,只需写出关键的物质及反应条件、使用的物质原料,然后进行逐步推断,从已知反应物到目标产物。本题较全面的考查了考生对有机物的性质、物质的反应类型、物质之间的相互转化关系和一些基本概念、基本理论的掌握和应用能力。

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