山东省实验中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题.docx

山东省实验中学2023～2024学年第一学期期中
高二化学试题
说明：本试卷满分100分，分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，第Ⅰ卷为第1页至第5页，第Ⅱ卷为第5页至第8页。试题答案请用2B铅笔或0.5mm签字笔填涂到答题卡规定位置上，书写在试题上的答案无效。考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量：H：1  C：12  N：14  O：16  Cu：64      
第Ⅰ卷 (共40分)
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．生产生活中处处有化学，下列有关说法正确的是
A．天然硬水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2＋、Ca2＋等离子
B．焊接时用NH4Cl溶液除锈，运用了盐类的水解原理
C．明矾中的铝离子可在水中形成胶体，用于水体净化与消毒
D．航天器电池系统在光照区电解、在阴影区放电，该过程属于可逆反应
2．下列说法正确的是
A．反应3C(s) + CaO(s) = CaC2(s) + CO(g) 常温下不能自发进行，说明该反应的ΔH <0
B．使用合适催化剂能改变反应历程，降低反应的焓变
C．一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，因此石墨比金刚石稳定
D．用pH试纸测定NaClO溶液的pH，可证明HClO为弱酸
3．某温度下，向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中，不正确的是
A．该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性
B．该温度高于25℃
C．加入NaHSO4晶体抑制了水的电离
D．该溶液中由水电离出来的H+浓度是1.0×10－10mol/L
4．下图是不同温度(T1、T2)下溶液中水的电离常数Kw变化曲线，有关说法正确的是

A．图中温度T1 <T2
B．T1温度下pH＝6的溶液有弱酸性
C．两条曲线中四个点Kw间的关系：B＞A＝D＝E
D．E、D两点水的电离均被抑制，而Kw相等
5．已知T ℃时两种弱酸的电离常数如下表(HA、A－分别代表相应的酸、酸根离子)。将pH和体积均相同的两种弱酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是

弱酸(HA)
HNO2
CH3COOH

电离平衡常数/(mol·L－ 1)
5.0×10－ 4
1.7×10－ 5
A．曲线Ⅱ代表CH3COOH溶液
B．a点时，两溶液分别与NaOH溶液恰好中和，所需NaOH物质的量相同
C．溶液中水的电离程度：c点> b点
D．从c点到d点，溶液中持续增大
6．下列实验无法达到实验目的的是

A．测定一定时间内生成H2的反应速率
B．在铁制钥匙上镀铜
C．探究X与Y反应的热效应
D．探究温度对平衡的影响，左池加入NH4NO3晶体；右池加入生石灰
A．A B．B C．C D．D
7．下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是
A．一定条件下，可逆反应2NO2(g)N2O4(g) 达到平衡后，保持容器温度和容积不变，再通入一定量NO2，则再次达到平衡时NO2的百分含量减小
B．一定温度下，容积一定的密闭容器中的反应，当混合气体的压强不变时，则表明该反应已达平衡
C．有气体参加的化学反应，缩小容器体积，可增加活化分子百分数，从而使反应速率增大
D．反应：达到平衡后，其他条件不变，将反应炉体积缩小一半，则达到新平衡时的浓度将变大
8．关于下图所示装置的判断，叙述正确的是

A．左边的装置是电解池，右边的装置是原电池
B．该装置中铜为正极，锌为负极
C．当铜片的质量变化为12.8 g时，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L
D．装置中电子的流向是：a→Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b
9．在三个容积均为1 L的密闭容器中，起始时H2浓度均为1.0 mol·L－1，以不同的氢碳比充入H2和CO2，一定条件下发生反应2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)，ΔH，CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是

A．该反应的ΔH >0 B．在氢碳比为2.0时，Q点：v(正)< v(逆)
C．氢碳比：① < ② D．P点对应温度的平衡常数为512 (mol·L－1)－3
10．下列说法中正确的是
A．合成氨反应选择在400～500℃进行的重要原因是催化剂在500℃左右时的活性最大
B．在工业生产条件优化时，只考虑经济性就行，不用考虑环保
C．工业合成氨的反应是∆H<0、∆S<0的反应，在任何温度下都可自发进行
D．在合成氨中，为增加H2的转化率，充入的N2越多越好
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．CO用于处理大气污染物N2O，在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示，反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法错误的是

A．总反应为CO(g) + N2O(g)CO2(g) + N2(g)
B．总反应的决速步为反应②
C．该反应催化剂为Zn+，ZnO+为中间产物
D．该总反应的ΔH =－361.22 kJ∙mol−1
12．表中实验的现象、解释或结论均正确的是

实验操作
实验现象
解释或结论
A．
等体积、pH=2的两种酸HX和HY分别与足量的锌反应
HX溶液中放出的H2多
HX的酸性比HY弱
B．
向硫酸铝溶液中加入碳酸钠溶液
得到白色沉淀
反应生成碳酸铝沉淀
C．
向KSCN与FeCl3的混合溶液中加入KCl溶液
溶液颜色变浅
增大生成物浓度，平衡逆向移动
D．
用广泛pH试纸测定1mol·L－1NaHSO3溶液的酸碱性
测定pH约为3
NaHSO3溶液呈酸性，证明在水中的电离程度大于水解程度
13．一种生物电化学方法脱除水体中NH的原理如图所示：

下列说法正确的是
A．装置工作时，化学能转变为电能
B．装置工作时，a极周围溶液pH降低
C．装置内工作温度越高，NH脱除率一定越大
D．电极b上发生的反应之一是：2NO-2e-=N2↑+3O2↑
14．常温下，在新制氯水中滴加NaOH溶液，溶液中水电离出来的c水(H＋)与NaOH溶液的体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是

A．E点对应溶液pH=11
B．G点对应溶液：c(Na＋)>c(Cl－ )>c(ClO－ )>c(OH－ )>c(H＋)
C．常温下加水稀释H点对应溶液，溶液pH减小
D．F、H点对应溶液中都存在：c(Na＋)=c(Cl－ )＋c(ClO－)
15．目前，我国光伏发电并网装机容量稳居全球首位。以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用光伏并网发电装置，通过电渗析法合成(CH3)4NOH，工作原理如图。下列说法正确的是

A．光伏并网发电装置中N型半导体为负极
B．c阳离子交换膜，d、e均为阴离子交换膜
C．保持电流恒定，升高温度可加快合成四甲基氢氧化铵的速率
D．制备182g四甲基氢氧化铵，两极共产生33.6L气体(标准状况)
第Ⅱ卷(非选择题，共60分)
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．已知硼酸为一元酸：H3BO3＋H2O [B(OH)4]－＋H＋。常温下，三种酸的电离平衡常数数值如下表：
CH3COOH
H3BO3
H2CO3
Ka
Ka
Ka1
Ka2
1.8×10－5
5.8×10－10
4.4×10－7
4.7×10－11
(1)某小组利用如图装置探究醋酸、碳酸、硼酸的酸性相对强弱，两支试管分别盛有相同浓度的醋酸溶液和硼酸溶液各2 mL。实验时，向试管A和试管B中分别滴加相同浓度与体积的 溶液(填化学式)，可观察到的现象是 ；A试管中发生反应的离子方程式为 。

(2)由上表判断H3BO3与Na2CO3溶液能否发生反应 (填“能”或“不能”)。
(3)浓度相同的①Na2CO3、②Na[B(OH)4]、③CH3COONa三种溶液的pH由小到大的顺序为 (填编号)。
(4)计算可知碳酸氢根离子水解常数Kh 数量级为10的 次方，NaHCO3溶液显 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
17．如图1所示，A为新型高效的甲烷燃料电池，采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。B为浸透饱和硫酸钠和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，C、D为电解槽，其电极材料、电解质溶液见图。

(1)甲烷燃料电池负极的电极反应式为 。
(2)关闭K1，打开K2，通电后，B的KMnO4紫红色液滴向d端移动，则电源a端为 极，通电一段时间后，观察到滤纸c端出现的现象是 。
(3)D装置中有200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液，理论上两极所得气体的标况下体积随时间变化的关系如图2所示，原混合溶液中NaCl的物质的量浓度 mol·L－1，t2时所得溶液的pH= 。(电解前后溶液的体积变化关系忽略不计)

(4)若C装置中溶液为AgNO3且足量，总反应的离子方程式为 。电解结束后，为了使溶液恢复原样，则可以在反应后的溶液中加入 (填化学式)。
18．重铬酸钠(Na2Cr2O7)是一种重要的氧化剂，以铬矿石(Cr2O3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下：

(1)写出“高温焙烧”时Cr2O3转化为Na2CrO4的化学方程式 。
(2)沉淀2的主要成分为 。
(3)用硫酸酸化使溶液2中主要溶质Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，从平衡的角度说明其原理 (要求：使用必要的文字和方程式)。
(4)利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为： 4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。

该装置应选用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜，电解时阴极上的电极反应式为 。
19．肌红蛋白(Mb)和血红蛋白(Hb)通过储存和分配 O2 维持人体生理活动，其原理如下：
反应Ⅰ：Mb(aq) + O2(g)MbO2(aq)  ΔH1 反应Ⅱ：Hb(aq) + O2(g)HbO2(aq)  ΔH2
(1)设反应I平衡时，Mb与O2的结合率为α(Mb)、氧气的分压为P(O2)。在T=37℃下的α(Mb) ~P(O2)、在P(O2)=1 kPa下的α(Mb)~T 如图所示。

①ΔH 1 0(填“>”或“<”)，曲线 (填“a”或“b”)为等温线。
②下列说法正确的是 (填选项标号)。
A．其他条件不变，高烧患者体内的c(MbO2)会比其健康时高
B．其他条件不变，从低海拔地区进入高海拔地区时，人体内α(Mb)会降低
C．其他条件不变，从高海拔地区进入低海拔地区时，人体内c(HbO2)将会降低
③设反应mA(aq) + nB(g)xC(g) + yD(aq)，标准平衡常数表达式，其中Pθ =100 kPa，cθ=1mol·L－1，计算37℃时反应Ⅰ的标准平衡常数Kθ为 。
(2)CO会与血红蛋白结合导致人体中毒： HbO2(aq) + CO(g)HbCO(aq) + O2(g)   K=220，据研究，人体内HbCO与 HbO₂的浓度之比为1：50时，就会导致人智力受损。为避免该损伤，煤气中毒患者需要进入高压氧舱进行治疗，且必须保证吸入肺部的气体中O2与CO的体积比大于 。
20．利用二氧化碳氢化法合成二甲醚(CH3OCH3，代号DME)涉及的反应有：
反应I．CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)  ΔH1 < 0
反应Ⅱ．2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)  ΔH2< 0
反应Ⅲ：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)  ΔH3 > 0
回答下列问题：
(1)2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) +3H2O(g)  ΔH= (用含 ΔH1 、 ΔH2的代数式表示)。
(2)在恒温(T > 373 K)、恒容条件下，将一定量的CO2、H2通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是___________(填选项标号)。
A．n(CH3OH)：n(CH3OCH3) = 2：1 B．反应I中正(H2) = 3逆(CH3OH)
C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．混合气体的密度不变
(3)已知：生成物A的选择性= ×100%，在3.0 MPa下，密闭容器中充入1mol CO2 和4mol H2发生反应，CO2 的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化如图所示(不考虑其他因素影响)：

①在220 oC条件下，平衡时n(CH3OCH3) = mol，计算反应Ⅱ的平衡常数为 (保留3位有效数字)。
②温度高于280 oC，CO2 的平衡转化率随温度升高而上升，从平衡移动的角度分析原因： 。
③其他条件不变，压强改为4.0MPa，图中点C将可能调至点 (填“A”“B”或“D”)。

试卷第9页，共10页

【参考答案】
1~5 BCACC 6~10 BACDA 11.B 12.AD 13.B 14.BC 15.AD
16．(1)NaHCO3 试管A中产生气泡，试管B中无明显现象 CH3COOH+= CH3COO—+CO2↑+H2O
(2)能
(3)③②①
(4)-8 碱性
17．(1)
(2)负 c端试纸变红
(3)0.1 1
(4)4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋ Ag2O或Ag2CO3
18．(1)2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2
(2)H2SiO3、Al(OH)3
(3)2+2H++H2O硫酸酸化使溶液2中H+浓度增大，促进平衡右移，生成
(4)阳 2H2O+2e— =H2↑+2OH—
19．(1)＜ b B 200
(2)11000
20．(1)2ΔH1+ΔH2
(2)BC
(3)0.16 24.9 反应IΔH＜ 0，反应ⅢΔH＞ 0，升温时反应I左移，反应Ⅲ右移，且温度高于280 oC时，反应Ⅲ右移程度大于反应I左移程度，使CO2 的平衡转化率上升 B