苏州市2023-2024学年高二上学期期中调研化学试题(原卷版)
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江苏省苏州市2023~2024学年高二上学期期中调研
化学试题
注意事项:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,试卷满分100分。
考试时间75分钟。
2.将选择题答案填涂在答题卡的对应位置上,非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。
可能用到的相对原子质量:H 1Li 7C 12N 14O 16Na 23S 32
一、单项选择题:共13小题,每题3分,共39分。
每题只有一个选项最符合题意。
1.燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景。
下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是
A.甲醇
B.天然气
C.液化石油气
D.氢气
2.下列有关化学反应速率的说法中正确的
A.用铁片与硫酸反应制取氢气时,用质量分数为98%的浓硫酸可增大产生氢气的速率
B.用锌片与硫酸反应制取氢气时,加入数滴硫酸铜溶液,可以加快制取氢气的反应速率
C.等质量的锌粉和锌片与相同体积相同物质的量浓度的盐酸反应,反应速率相等
D.合成氨是一个放热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
3.下列有关原电池的说法不正确...的是
A.图甲所示装置中,盐桥中的K +向盛有4ZnSO 溶液的烧杯中移动
B.图乙所示装置中,正极的电极反应式为22Ag O 2e H O=2Ag 2OH --
+++C.图丙所示装置中,使用一段时间后,锌筒会变薄
D.图丁所示装置中,使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
4.接触法制备硫酸中的关键步骤是2SO 在25V O 催化作用下与空气中2O 在接触室发生可逆反应,其热化学方程式为()()()
2232SO g O g =2SO g +1198kJ mol H -∆=-⋅。
下列4个数据是在不同条件下测得的该反应的速率,其中反应最快的是
A.()112SO 0.2mol L min υ--=⋅⋅
B.()11
2O 0.1mol L min υ--=⋅⋅
C.()113SO 0.01mol L s υ--=⋅⋅
D.()11
2SO 0.004mol L s υ--=⋅⋅5.接触法制备硫酸中的关键步骤是2SO 在25V O 催化作用下与空气中2O 在接触室发生可逆反应,其热化学方程式为()()()2232SO g O g =2SO g +1198kJ mol H -∆=-⋅。
在一定温度下,向恒压密闭容器中充入22mol SO 和21mol O ,反应一段时间后,可以作为该反应达到化学平衡状态的标志的是
A.()2SO c 与()2O c 之比不变
B.()2SO n 与()3n SO 之比不变
C.混合气体的总压强保持不变
D.单位时间内生成22mol SO n 的同时,生成2m
olO n 6.接触法制备硫酸中的关键步骤是2SO 在25V O 催化作用下与空气中2O 在接触室发生可逆反应,其热化学方程式为()()()2232SO g O g =2SO g +1ΔH=-198kJ mol -⋅。
该反应的反应过程中能量变化如图所示(图中1E 表示正反应的活化能,2E 表示逆反应的活化能)。
下列有关叙述正确的是
A.催化剂能改变该反应的焓变
B.催化剂能降低正、逆反应的活化能
C.逆反应的活化能小于正反应的活化能
D.22mol SO 与足量2O 在25V O 催化作用下反应,放出热量198kJ
7.接触法制备硫酸中的关键步骤是2SO 在25V O 催化作用下与空气中2O 在接触室发生可逆反应,其热化学方程式为()()()2232SO g O g =2SO g +1198kJ mol H -∆=-⋅。
反应()()()2232SO g O g 2SO g + 在一定条件下达到平衡,下列有关说法正确的是
A.其他条件不变,增大压强,平衡正向移动,反应的平衡常数增大
B.其他条件不变,提高()
()22SO O n n 的值可增大2SO 的转化率
C.升高温度,能提高2SO 的反应速率和转化率
D.反应中断裂旧共价键的键能之和比反应中形成新共价键的键能之和小
8.下列有关金属腐蚀的说法不.
正确的是A.镀层破损的白铁皮(镀锌)比马口铁(镀锡)更易被腐蚀
B.海水中钢铁水闸与外加直流电源的负极相连可减缓其腐蚀
C.用氯化铁溶液腐蚀铜板制作印刷电路板
D.铝片经过浓硫酸处理后表面生成致密的氧化膜可保护铝
9.微生物燃料电池可用于净化含铬废水,其工作原理如图所示,该电池工作时,下列说法不正确...
的是A.M 极是电池的负极
B.3CH OH 在电极上发生氧化反应
C.N 电极附近溶液的pH 增大
D.若227
0.1mol Cr O -参加反应,则有0.8mol H +从交换膜右侧向左侧迁移10.治理汽车尾气中NO 和CO 污染的一种方法的反应原理为()()()()222NO g 2CO g 2CO g N g ++ ,某一温度下,其化学平衡常数51.71510K =⨯。
下列说法正确的是
A.反应达到平衡时,CO 、NO 的转化率相等
B.化学平衡常数的表达式为()()()()
22222NO CO CO N c c K c c ⋅=⋅C.此温度下,因K 值较大,故化学反应速率较快
D.加入催化剂,反应物的活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,反应速率增大
11.臭氧催化氧化是降解水体中有机污染物的常用方法。
某科研小组研究3O 降解有机物的路径:取四份废
水,保持其他条件相同,第一份直接加入2MnO ;第二份直接通入3O ;第三份在加入一定量2MnO 的同时通入3O ;第四份在加入一定量2MnO 与叔丁醇的同时通入3O ,分别测的四份废水中有机物的残留率随时间的变化结果如图所示。
已知:①3O 除直接降解有机物外,3O 在溶液中能产生羟基自由基OH ⋅,OH ⋅也能降解水中有机物。
②叔丁醇能迅速结合OH ⋅而将OH ⋅除去。
下列说法不正确...
的是A.2MnO 几乎不能直接降解有机物
B.2MnO 对3O 降解有催化作用
C.溶液中产生的OH ⋅降解是该降解过程的主要途径
D.3O 直接降解是该降解过程的主要途径
12.在Fe +催化下,26C H 与2N O 制备乙醛的反应机理如图所示,下列说法正确的是
A.增加Fe +的量,26C H 的平衡转化率增大
B .
过程①~⑥中铁元素化合价均发生变化C.X 为25C H OH ,是反应的产物之一
D.每消耗21mol N O 可制备0.5mol 乙醛
13.2CO 催化加氢制甲醇过程中的主要反应有:
反应I :()()()()
2232CO g 3H g =CH OH g H O g ++11ΔH =-49.4kJ mol -⋅反应II :()()()()
222CO g H g =CO g H O g ++12ΔH =+41.2kJ mol -⋅压强分别为1p 、2p 时,将()
()22n CO =1:3n H 起始起始的混合气体置于恒容密闭容器中反应,不同温度下平衡时体系
中2CO 转化率和3CH OH (或CO)选择性如图所示,3CH OH (或CO)的选择性可表示为()()
()32n CH OH n CO 100%n CO ⨯或参与反应的,下列说法正确的是
A.曲线①代表的是CO 选择性
B.反应()()()
23CO g 2H g =CH OH g +1
ΔH=-8.2kJ mol -⋅C.12
p <p D.其他条件不变,增大压强,CO 选择性变小二、非选择题:共4题,共61分。
14.合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。
Ⅰ.催化合成氨
(1)铁触媒催化合成氨的反应进程如图所示(图中“*”表示吸附在催化剂表面的物质)。
①催化反应往往经过物质在催化剂表面的“吸附”过程和脱离催化剂表面的“脱附”过程,“脱附”过程是___________(填“吸热”或“放热”)过程。
②上图中决速步骤的反应方程式为___________。
③相同质量的同种催化剂,在载体上的分散度越高,催化效果越好,原因是___________。
(2)
实验室模拟合成氨。
恒温下,向一个4L 的密闭容器中充入25.2mol H 和22mol N ,反应过程中对3NH 的物质的量进行检测,得到的数据如下表所示:
①计算此条件下该反应的化学平衡常数K =___________。
②若维持容器容积不变,温度不变,往原平衡体系中加入2H 、2N 和3NH 各4mol ,再次达到平衡前()v 正___________()v 逆(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.电化学合成氨
电解法合成氨反应装置如图所示:
(3)①写出a 极电极反应式___________。
②电解装置中质子交换膜的作用为___________。
③若b 极产生的2O 在一定条件下的体积为336L ,a 极中通入相同条件下2N 的总体积为672L ,则2N 的转化率为___________%(保留两位有效数字)。
15.纳米铁粉可用于处理水中污染物。
某科研小组研究了在不同环境下纳米铁粉与3NO -
反应的情况。
(1)足量的纳米铁粉与酸性废水中3NO -
反应,若反应无气体产生,其离子方程式为___________;研究发现,一定量纳米铁粉处理废水时,若pH 偏低将会导致3NO -
的去除率下降,其原因是___________。
(2)相同条件下,将活性炭载纳米铁粉和纳米铁粉分别加入含3NO -
废水中,反应相同时间,采用活性炭载纳米铁粉去除3NO -的效率更高,原因是___________。
(3)用催化剂协同纳米铁粉去除水体中3NO -的催化还原反应过程如图-1所示,3NO -
去除率及2N 生成率随水体初始pH 变化的曲线如图-2所示。
为有效降低水体中氮元素的含量,宜调整水体pH 为4.2,当pH 4.2<时,随pH 减小,2N 生成率逐渐降低的原因是___________。
16.工业上,
以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。
(1)在C 和2O 的反应体系中:
反应1:()()()22C s O g =CO g +1
1394kJ mol H -∆=-⋅反应2:()()()
222CO g O g 2CO g +=12566kJ mol H -∆=-⋅反应3:()()()
22C s O g 2CO g +=3
ΔH 则3ΔH =___________。
(2)水煤气反应:()()()()22C s H O g CO g H g +=+1131kJ mol H -∆=⋅。
工业生产水煤气时,通常
交替通入....
合适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其原因是___________。
(3)一氧化碳变换反应:()()()()222CO g H O g CO g H g +=+141kJ mol H -∆=-⋅。
已知:平衡体系中各组分的平衡压强,即组分的物质的量分数×总压,如CO 的平衡压强:()()
()()CO CO n p p n =⨯总压混合气体。
①一定温度下,反应后测得各组分的平衡压强:()CO 0.25MPa p =、()2H O 0.25MPa p =、()2CO 0.75MPa p =和()2H 0.75MPa p =,则反应的平衡常数K 的数值为___________。
②维持与题①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使CO 的平衡转化率提高到90%,则原料气中水蒸气和CO 的物质的量之比为___________。
③以固体催化剂M 催化变换反应,若水蒸气首先被催化剂的活性表面吸附而解离,生成中间体MO ,能量变化如图所示。
用化学方程式表示该催化反应的历程(反应机理):___________。
17.CO 2的资源化利用是实现碳中和的重要途径。
Ⅰ.热化学法处理CO 2
CO 2加氢制CH 3OH 的反应为:()()()()22323H g CO g =CH OH g H O g ++(1)该反应能自发进行的主要原因是___________。
(2)该反应的正反应速率可表示为()()322CO H k c c υ=⋅⋅正正,逆反应速率可表示为()()32CH OH H O k c c υ=⋅⋅逆逆,其中正k 、逆k 为速率常数。
下图中能够代表逆k 的曲线为___________(填“1L ”“2L ”“3L ”或“4L ”);若该反应的化学平衡常数 1.2K =,那么发生该反应的温度___________1T (填“>”、“<”或“=”)。
(3)实际合成反应时,也会有CH 3COCH 3等生成。
在恒压条件下,H 2、CO 2的体积比为1:3反应时,在催
化剂作用下反应相同时间所测得的CH 3OH 选择性(CH 3OH 选择性()()
32CH OH 100%CO n n =⨯参与反应的)和产率随温度的变化如图所示:
①合成CH 3OH 最适宜的温度为___________;
②在210℃~230℃范围内随着温度的升高,CH 3OH 的产率迅速升高的原因是___________。
Ⅱ.电化学法处理CO 2的资源化利用是实现碳中和的重要途径一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO 2的资源化利用是实现碳中和的重要途径装置示意图如图所示。
(4)b电极生成HCOOH的电极反应式为___________。
(5)科研小组利用13CO2的资源化利用是实现碳中和的重要途径代替原有的CO2的资源化利用是实现碳中和的重要途径进行研究,其目的是___________。
(6)控制其他条件相同,将一定量的CO2的资源化利用是实现碳中和的重要途径通入该电催化装置中,阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图所示。
控制电压为0.8V,电解时转移的电子的物质的量为
___________mol。