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南阳六校2023-2024学年高二上学期期中考试
化 学
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Zn 65
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．化学与社会、能源、环境等密切相关。下列说法错误的是（ ）
A．生铁制作的铁锅比纯铁制作的铁锅更容易生锈
B．太阳能、风能、水能、生物质能均为可再生能源
C．工业上通过煤的干馏、气化等措施能提高煤的利用效率
D．可将反应设计成原电池，从而实现电能转化
2．对于反应 而言，改变条件使平衡正向移动，则该条件的改变一定能使（ ）
A．增大 B．反应释放的热量增多
C．化学平衡常数K增大 D．的平衡转化率增大
3．下列说法正确的是（ ）
A．铜制器皿在酸性环境中易发生析氢腐蚀
B．可用勒夏特列原理解释用排饱和食盐水法收集氯气能减少氯气损失的原因
C．金属锌与硫酸反应制氢气时，增大浓度一定可以加快生成的速率
D．对平衡体系增大压强，平衡正向移动，减小
4．二氧化碳甲烷化技术是资源化利用的有效手段之一，其反应原理为 。已知298 K时，有关物质的相对能量如表所示：
物质
相对能量/（） 0 -75 -242 -393
下列说法正确的是（ ）
A．该反应的
B．相对能量：
C．该反应的
D． ，则
5．合成尿素［］是利用的途径之一，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素的反应分两步进行：
ⅰ．
ⅱ．
结合反应过程中的能量变化图，下列说法错误的是（ ）
A．活化能：反应ⅰ<反应ⅱ
B．反应ⅰ为放热反应，反应ⅱ为吸热反应
C．增大的投料比，二氧化碳的平衡转化率增大
D．的
6．工业合成氨［］是人类科学技术的一项重大突破。已知：工业合成氨的主要设备是反应塔；合成氨反应的速率方程为（k为速率常数，与温度、催化剂有关，与浓度无关）。下列有关说法错误的是（ ）
A．选用合适的催化剂能提高工业合成氨的生产效率
B．在合成氨过程中，不断分离出氨气，可以加快反应速率
C．工业采用高温、高压反应条件，均可增大活化分子百分数
D．将反应塔与外接电源正极相连并控制适当电压，可防其腐蚀
7．利用反应 ，可处理石油化工行业废气中的硫化氢并回收硫黄。某条件下、无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．曲线②表示的是与时间的关系
B．时刻混合气体的平均摩尔质量大于时刻
C．时刻体系中
D．有催化剂存在时，增大、不变
8．金属硫化物（）催化反应 ，既可以除去天然气中的，又可以获得。T℃时，该反应在某密闭容器中进行，下列有关说法正确的是（ ）
A．平衡后通入Ne，反应速率增大
B．当时，反应达到平衡状态
C．温度不变，压缩容器的容积，平衡逆向移动，减小
D．温度不变，改变条件使平衡常数（浓度商），平衡正向移动
9．以活性炭催化反应 的机理可能如下（*表示吸附）：
ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
ⅳ．
ⅴ．
下列说法错误的是（ ）
A．
B．步骤ⅰ中有非极性键断裂
C．活性炭改变了反应历程、速率和限度
D．
10．类比和推理是重要的学习方法。下列类比或推理合理的是（ ）
选项 已知 方法 结论
A 工业电解熔融氯化镁制镁 类比 工业电解熔融氯化铝制铝
B 且 推理 氯的得电子能力大于溴
C 铁制品在潮湿空气中易生锈 类比 铝制品在潮湿空气中易生锈
D 由铝片、镁片与NaOH溶液组成的原电池中，铝片为负极 推理 铝的失电子能力大于镁
11．某低成本储能电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．放电过程中负极区电解液质量增加
B．充电时通过质子交换膜移向右侧
C．放电过程中在多孔碳电极发生氧化反应
D．充电时发生的总反应为
12．按如图所示的实验装置或方案进行实验，能达到相应实验目的的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．用甲装置可实现铁镀银
B．用乙装置实现化学能转化为电能
C．用丙装置验证浓度对化学反应速率的影响
D．用丁装置比较、对分解反应催化能力的大小
13．某学习小组用如图所示装置进行相关电解实验，下列说法正确的是（ ）
A．该装置中电子移动方向：“负极”→石墨1→X溶液→石墨2→“正极”
B．若X是，电解一段时间后，向U形管两端滴入酚酞，只有石墨1电极附近的溶液呈红色
C．若X是，电解一段时间后，电解液的氧化性减弱
D．若X是NaOH，石墨2的电极反应式为
14．向甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入一定量的A和B，发生反应（x为正整数）： ，各容器的容积、反应温度、反应物起始量如表所示，其中甲、乙容器反应过程中C的浓度随时间的变化关系如图所示：
容器 甲 乙 丙
容积 1L 1L 1L
温度/℃
反应物起始量 3 mol A 1 mol B 3 mol A 1 mol B 6 mol A 2 mol B
下列分析与推断错误的是（ ）
A．
B．丙容器达到平衡所需要的时间比乙短
C．丙容器中A的平衡转化率小于16.6%
D．0~10 min内甲容器中的平均反应速率
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（14分）化学反应常伴随能量变化，是人类获得能量的重要途径。
（1）一种即热饭盒的结构如图所示，这种饭盒使用起来非常方便，撤去底部的隔板几分钟后，饭菜就变热了。
①下层物质可以是由镁粉、铁粉和食盐组成的混合物，则镁粉和铁粉的作用依次为______、______。
②化学能转化为热能在生产或生活中的应用还有______（填一种）。
③某种冷敷袋盛装的物质是硝酸铵，加少量水即可达到冷却效果，该冷敷袋的主要工作原理为______热（填“吸”或“放”）的______变化（填“物理”或“化学”）。
（2）借鉴中和反应反应热的测定方法，某同学测定放热反应的焓变（忽略温度对焓变的影响，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。近似的认为溶液的密度、比热容与水的相同，已知水的比热容为4.18）。实验结果见下表。
序号 反应试剂 体系温度/℃
反应前 反应后
ⅰ 100mL 0.20 溶液 1.36g Zn粉 a b
ⅱ 0.62g Zn粉 a C
则温度：b______c（填“>”“<”或“=”）；______（用含a、c的代数式表示）。
（3）已知298 K，101 kPa时， ，相关物质的摩尔燃烧焓数据如表：
物质
摩尔燃烧焓 285.8 -393.5 a
则表示C（石墨，s）摩尔燃烧焓的热化学方程式为______，______。
16．（15分）氯气是一种重要的化工原料。
（1）1868年，狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂，在加热条件下，利用反应 制取氯气。键能是指气体分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，已知键能、依次为497、247，则______。
（2）中国最早的氯碱工厂是上海天原电化厂，其使用的电解饱和食盐水的装置原理简图如图所示，通电后，U形管两端均有气泡冒出。
铁棒电极释放出的气体是______（填化学式），碳棒电极释放的气体可以用试纸检验。
（3）现代氯碱工业采用的是离子交换膜法电解精制饱和食盐水，原理如图所示：
①粗盐中常含有、等杂质。如果不对粗盐进行提纯，直接电解粗盐水，在阴极区可能出现的现象是______。
②电解产生1 mol ，理论上阳极室减少的离子数为______。
③阳极的电极反应式为______。
（4）科学家基于易溶于的性质，发展了一种可作储能设备且无需离子交换膜的新型氯流电池，原理如图所示，其中电极a为，电极b为多孔碳。
①放电过程中，当电极a质量减少46 g时，理论上应消耗______mol 。
②充电时，电极a的电极反应式为______。
17．（14分）的资源化利用能有效助力“碳中和”和“碳达峰”。
（1）甲醇是一种环保性能优异、用途广泛的化工原料。工业上用与催化合成甲醇，相关反应如下：
相关反应
ⅰ
ⅱ
ⅲ
①的取值范围为______。
②一定温度下，向2L的恒容密闭容器中充入3 mol 和1 mol 发生反应ⅰ，经过一段时间后达到平衡状态，测得平衡时气体压强是开始的0.6倍，则的平衡转化率为______；保持其他条件不变，再向容器中充入1 mol 和1 mol ，平衡______（填“正向”“逆向”或“不”）移动。
（2）电催化还原是当今资源化利用二氧化碳的重点课题。在稀硫酸中分别以Pt、Cu为电极，利用电催化可将同时转化为多种燃料，其原理如图所示：
铜电极应与电源的______（填“正”或“负”）极相连，写出生成的电极反应式：______。
（3）设计甲醇燃料电池，可以提高能源利用率。甲醇燃料电池的简易装置如图所示：
放电过程中左侧液面逐渐升高，其原因为______（用化学用语表示）；放电过程中向______（填“惰性电极a”或“惰性电极b”）极移动，该极附近溶液的pH______（填“增大”“不变”或“减小”）。
18．（15分）工业上利用正丁烷（）的裂解反应制备乙烯、丙烯等化工基础原料，相关反应有：
ⅰ．
ⅱ．
请回答下列问题：
（1）反应ⅰ在______下能自发进行（填字母）。
a．高温 b．低温 c．任意温度
（2）已知 ，相对而言，______较稳定（填“正丁烷”或“异丁烷”）；若异丁烷发生反应ⅰ，则其反应热______80（填“>”或“<”）。
（3）将一定量的正丁烷通入某恒容密闭容器中，发生上述反应ⅰ和反应ⅱ，测得正丁烷的平衡转化率（a）与压强（p）、温度（T）的关系如图所示。
①下列情况能说明上述反应达到平衡状态的是______（填字母）。
A．、保持不变
B．与的物质的量之比保持不变
C．混合气体的平均摩尔质量保持不变
D．
②c点正丁烷的平衡转化率大于b点的原因为______。
③对反应ⅰ而言，图中a、b、c三点的化学平衡常数、、从大到小的顺序为______。
④若为18m kPa，a点丙烯的选择性为80%［丙烯的选择性=］，则该温度下反应ⅰ的平衡常数______kPa（用含m的代数式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
（4）从反应混合物中分离出的可用于燃料电池。某-空气燃料电池的工作原理如图所示：
电极R上的电极反应式为______；理论上电极P上消耗的与生成的的物质的量之比为______。
南阳六校2023-2024学年高二上学期期中考试
化学·答案
1~14题，每小题3分，共42分。
1．D 2．B 3．B 4．C 5．D 6．C 7．B 8．D 9．C 10．B 11．B 12．D 13．B 14．C
15．（1）①作还原剂与水反应释放热量（合理即可，2分）作原电池的正极，加快反应速率（合理即可，2分）
②燃料燃烧或铝热反应焊接铁轨等（合理即可，1分）
③吸（1分） 物理（1分）
（2）>（1分） （2分）
（3） （2分） -3 267.5（2分）
16．（1）32（2分）
（2）（1分） 湿润的淀粉碘化钾（合理即可，2分）
（3）①出现白色浑浊（合理即可，2分） ②4（2分） ③（2分）
（4）①1（2分） ②（2分）
17．（1）①（2分） ②80%（2分） 正向（2分）
（2）负（1分） （2分）
（3）（2分） 惰性电极b（1分） 减小（2分）
18．（1）a（1分）
（2）异丁烷（1分） >（1分）
（3）①BC（2分）
②反应ⅰ和反应ⅱ均为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，反应物的平衡转化率增大（合理即可，2分）
（2分）
③（2分）
④20.48m（2分）
（4）（2分） 1∶5（2分）
