河南省信阳市2021-2022学年高二化学上学期期中考试试题（带答案）

信阳市2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题（测试时间：90分钟卷面总分：100分）注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。2.全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。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，Mg—24，S—32，Ba—137一、选择题（本大题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题所给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.下列说法，正确的是（）A.化学反应中的能量变化都表现为热量变化B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应C.升高体系的温度可以提高活化分子百分数D.自发性可以确定反应的速率和反应的限度2.在恒容密闭容器中，可以作为反应达到平衡状态标志的是（）①单位时间内生成的同时生成；②单位时间内生成的同时生成；③混合气体的颜色不再改变；④混合气体的密度不再改变的状态；⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态；⑥混合气体中与的物质的量之比保持恒定；⑦混合气体中与的物质的量之比保持恒定。A.①③⑤⑦B.②④⑤C.①③④D.①②③④⑤3.下列事实，能用勒夏特列原理解释的是（）A.酯的水解，加入稀硫酸B.工业合成氨的温度选择C.光照新制氯水时，溶液的颜色逐渐变浅D.由和组成的平衡体系，加压后颜色加深4.下列说法正确的是（）A.已知：， ，则B.室温下不能自发进行，说明该反应的C.溶液和溶液中和反应反应热，则溶液和溶液反应的中和热D.在一定温度和压强下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放出热量，则其热化学方程式为5.一些烷烃的燃烧热如下表：化合物燃烧热/（）化合物燃烧热/（）甲烷正丁烷乙烷异丁烷丙烷异戊烷下列表达正确的是（）A.正戊烷的燃烧热大于B.稳定性：正丁烷>异丁烷C.乙烷燃烧的热化学方程式为D.相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多6.和的能量关系如图所示（、）：已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是（）A.B. C.D.对于和，7.在催化剂作用下，用乙醇制乙烯，乙醇转化率和乙烯选择性（生成乙烯的物质的量与乙醇转化的物质的量的比值）随温度、乙醇进料量（单位：）的关系如图所示（保持其他条件相同）。在温度范围内，下列说法不正确的是（）甲乙A.当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性增大B.当乙醇进料量一定，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大C.当温度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小D.当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大8.对于可逆反应，。若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，图像如图甲、乙所示，反应过程与能量变化图像如图丙所示：甲乙丙①；②；③；④乙图中阴影部分面积更大；⑤该反应；⑥丙图中Ⅰ曲线加入了催化剂；上述①~⑥中正确的有（）A.①②⑤⑥B.①③⑤⑥C.②③④⑤D.②④⑤⑥9.2021年10月6日揭晓的2021年度诺贝尔化学奖，表彰在有机催化合成方面做出突出贡献的两位科学家。甲醇在（Ⅲ）表面发生解离与水蒸气催化重整制氢反应机理如下图所示，其中吸附在（Ⅲ）表面的物种用*标注。下列说法正确的是（） A.该历程中反应速率最快的是路径①B.该历程中能垒（反应活化能）最大的是路径②C.由此历程可知：D.催化剂（Ⅲ）通过降低化学反应的焓变加快化学反应速率10.已知：。相同温度下，在容积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下表：容器编号起始时各物质物质的量/达平衡过程体系能量的变化①1400②0014到下列说法中，不正确的是（）A.容器①中反应达平衡时，的转化率为80%B.平衡时，两容器中的浓度相等C容器①中的转化率等于容器②中的转化率D.容器①时的反应速率等于的反应速率11.橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如图：在其拉伸过程中有放热现象，反之吸热。、时，下列化学反应的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是（）拉伸收缩 A.B.C.D.12.用生产某些含氯有机物时会产生副产物。利用如下反应，可实现氯的循环利用：。下列说法，不正确的是（）A.降低温度能提高的平衡转化率B.该反应的正反应活化能比逆反应活化能小C.断裂键和断裂键的物质的量相等时，表明该反应处于平衡状态D.断裂中键比断裂中键所需的能量高13.丙酮的碘代反应的速率方程为，其半衰期（反应物浓度降低为起始浓度的所需的时间）为（k为速率方程中k）。改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。下列说法正确的是（）A.速率方程中的、B.该反应的速率常数C.增大的浓度，反应的瞬时速率加快D.该反应的半衰期为 14.已知反应：（红棕色）（无色）。将一定量的充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化（气体颜色越深，则透光率越小）。下列说法，正确的是（）A.a点：（正）（逆）d点：（正）（逆）B.b点对应的时刻改变的条件是将注射器压缩C.c点与a点相比，增大，减小D.若在c点将体系降低温度，其透光率将减小15.将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：。忽略固体体积，平衡时G的体积分数（%）随温度和压强的变化如下表所示，已知是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数，下列说法正确的是（）压强/体积分数/%温度/810ab915cd1000efA.B.平衡常数C.，时E的转化率为83%D.，该反应的平衡常数为16.某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生如下反应：，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是（） A.反应方程式中的，时改变条件后，A的转化率将变减小B.前内A的反应速率为C.20至内表示处于平衡状态，该反应为放热反应D.时改变的条件是增大压强，时改变的条件是升高温度二、非选择题（包括第17题~第20题。）17.（13分）考查学生的探究能力，体现了化学学科以实验为基础的特点。请完成下列问题：Ⅰ.反应常用于精盐中碘含量测定。某学习小组利用该反应探究浓度对反应速率的影响，加入的淀粉溶液利用褪色时间t来度量，t越小，反应速率越快。多组实验得到的数据如下表：实验编号①②③④⑤（1）通过分析比较上表数据，得到的结论是_________________________________。（2）表中__________。Ⅱ.用盐酸与溶液，在如图所示的装置中测定强酸与强碱反应的反应热，实验数据见下表： 起始温度/终止温度//温度差/平均值（1）在该实验中，环形玻璃搅拌棒的运动方向是_________（填字母）。A.上下运动B.左右运动C.顺时针运动D.逆时针运动（2）加入溶液的正确操作是_________（填字母）。A.沿玻璃棒缓慢加入B.一次迅速加入C.分三次加入（3）某同学实验记录的数据如上表所示，其中记录的终止温度是指_________温度。（4）中和后生成的溶液的比热容，为了计算方便，近似地认为该实验所用的酸、碱溶液的密度和比热容与水相同，并忽略实验装置的比热容，已知反应过程中放出的热量Q可用公式计算，试计算该实验所测反应热为_________（结果保留一位小数），其绝对值与实际值有偏差，产生偏差的原因不可能是__________（填字母）。A.实验装置保温、隔热效果差B.用量筒量取溶液的体积时仰视读数C.用温度计测定溶液起始温度后直接测定稀盐酸的温度18.（14分）请阅读下列信息：①铬（）元素在溶液中主要以（绿色）、（橙色）、（黄色）等形式存在②③④平衡常数⑤上述a、b、c均大于0，完成下列问题： Ⅰ.对于离子反应：。某小组用溶液进行下列实验：（1）①中实验现象：溶液_________加深，③中实验现象：溶液_________加深。（2）对比②和④可知_________（填“酸性”或“碱性”）溶液氧化性较强。（3）若向④中加入70%溶液至过量，溶液颜色最后变为_________。Ⅱ.对反应，取溶液进行实验，部分测定数据如下：时间（s）00（1）到之间用表示该反应的平均反应速率为________。（2）时溶液的_________。（3）已知在酸性条件下将氧化为，本身被还原为为放热反应，试写出该反应的热化学方程式：________________________________________________。19.（13分）工业烟气中的对环境和人体健康有极大的危害，若能合理的利用吸收，可以减少污染。请完成下列问题： （1）催化还原氮氧化物是目前应用广泛的烟气脱硝技术，发生的化学反应为：，向容积为的恒容密闭容器中充入和的混合气体充分反应。不同投料比时，的平衡转化率与温度的关系如图中曲线所示[投料比]。①________0（填“>”“<”或“=”）；②x填________（填“>”“<”或“=”）；③投料比为时，Q点________（填“>”“<”或“=”）P点；④在时，反应的平衡常数计算式为_________。（2）科学家正在研究利用催化技术将和和转变成和，其反应为：，反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：由图可知，反应在、、时都达到了平衡，而、时都改变了一种条件，试判断改变的条件是（请列举一种可能）：时_________；时_________；若时降压，时达到平衡，时增大反应物的浓度，在图中画出时逆反应速率与时间的关系线。20.（12分）2021年3月全国两会期间，政府工作报告中提到的“碳达峰”“碳中和”成为热词。“碳中和”指的是测算在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“零排放”。温室气体二氧化碳与氢气反应制备燃料甲醇的技术，能促进“碳中和”。请完成下列问题：加氢制甲醇的总反应可表示为：该反应一般认为通过如下步骤来实现：① ②（1）总反应的________；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是__________（填标号）。A.B.C.D.（2）合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在下的、在下的如图所示。①图中对应等温过程的曲线是_________，判断的理由是_________________________。②当时，的平衡转化率__________（保留三位有效数字），反应条件可能为_________或___________。信阳市2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题参考答案题号12345678答案CACAACAB题号910111213141516 答案CBBDDBDC1.【答案】C【解析】化学反应中的能量变化形式有多种，如光能、声能、电能等，通常表现为热量的变化，故A错误；放热反应有的需加热，有的不需加热，如木炭的燃烧是一个放热反应，但需要点燃，点燃的目的是使其达到着火点，再如铝热反应也是，故B错误；升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子因此，升高温度可以增大反应物分子中活化分子的百分数，故C正确；化学反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率以及反应进行的限度，故D错误。2.【答案】A【解析】①单位时间内生成的同时生成，证明正、逆反应速率相等，达到平衡状态，正确。②无论是否达到平衡状态，单位时间内生成的同时一定生成，不能体现正、逆反应速率相等，错误。③混合气体的颜色不再改变，证明的浓度不再随着时间的变化而变化，反应达到平衡，正确。④化学反应前后质量是恒定的，体积也是恒定的，混合气体的密度保持不变，错误。⑤化学反应前后物质的量发生变化，质量恒定，混合气体的平均相对分子质量也发生变化，当达到平衡状态时，不再改变，正确。⑥如果反应开始只加入，混合气体中和的物质的量之比保持恒定不能作为达到平衡状态的标志，错误。⑦混合气体中和的物质的量之比保持恒定，即它们的浓度保持恒定，证明化学反应的正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，正确。答案为A。3.【答案】C【解析】酯的水解，加入稀硫酸是催化剂，与勒夏特列原理无关，故A错误；工业合成氨选择的温度，一方面是为了提高化学反应速率，更主要的是因为催化剂在此温度时活性最大，与勒夏特列原理无关，故B错误；氯水中存在平衡，光照分解，溶液中浓度降低，平衡向生成方向移动，的浓度减小，溶液的颜色逐渐变浅，可用勒夏特列原理解释，故C正确；增大压强后，反应体系的体积减小，二氧化氮的浓度增大，导致气体颜色加深，所以加压后颜色加深不能用勒夏特里原理解释，故D错误。4.【答案】A【解析】碳完全燃烧生成，比不充分燃烧生成，放出的热量多，较小，故，故A正确；，室温下不能自发进行，则该反应的，说明该反应的，故B错误；和 反应会生成会放出热量，会使中和反应反应热不等于，更不等于，故C错误；合成氨为可逆反应，热化学方程式中为完全转化时的能量变化，由将和置于密闭容器中充分反应生成，放出热量，可知完全反应生成，放出热量大于，则其热化学方程式为，D项错误。5.【答案】A【解析】分析表中数据可得出规律：①烷烃中，碳原子数越多，燃烧热数值越大，碳原子数相同时，支链越多，燃烧热数值越低。综合表中数据可知正戊烷的燃烧热大于，A正确；由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即热稳定性为正丁烷<异丁烷，故B错误；乙烷燃烧的热化学方程式应为，C错误；相同质量的烷烃，氢的质量分数越大，燃烧放热越多，D错误。6.【答案】C【解析】断开化学键吸收热量，分解吸收热量，、、、均大于0，半径小于，说明中的离子键比中的离子键强，则断开、中离子键吸收的能量，前者大于后者，A项正确；为分解产生和，与金属离子种类无关，B项正确；由上可知，而表示形成离子键所放出的能量，为负值，的离子键强度弱于，因而，，所以C项错误；由上分析可知，，故，D项正确。7.【答案】A【解析】根据图像可知，当乙醇进料量一定时，乙醇转化率随温度升高而增大，乙烯选择性随温度升高先增大后减小，因此，随乙醇转化率增大，乙烯选择性不一定增大，故A错误，B正确；根据题图甲知，当温度一定时，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小，故C正确；根据题图乙知，当温度一定时，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大，故D正确。8.【答案】B【解析】生成物具有的总能量比反应物具有的总能量高，该反应是吸热反应，；加入 催化剂，可以使正、逆反应速率都增大，并且缩短了达到平衡的时间。但不会改变平衡状态。由此可得：、、，阴影面积为反应物浓度的变化，由于催化剂不影响平衡移动，则两图中阴影部分面积相等，故选B。9.【答案】C【解析】活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差，反应需要的活化能越小，反应进行得越快，反应速率越快，根据图示，路径③的活化能最小，反应速率最快，A错误；由题图可以看出，过渡态1的反应活化能最大，该历程中能垒（反应活化能）最大的是路径①，B错误；根据图示，和的总能量大于和的总能量，则该反应历程为放热反应，，C正确；（Ⅲ）是该反应的催化剂，催化剂能改变反应的活化能，能改变反应历程，从而改变化学反应速率，但是不改变化学反应的焓变，D错误。10.【答案】B【解析】平衡时放出的热量为，故参加反应的的物质的量，的转化率为，故A正确；容器①②温度相同，平衡常数相同，根据容器①计算平衡常数，由A计算可知，平衡时的物质的量变化量为，则：开始（）：1400变化（）：平衡（）：故平衡常数，故容器②中的平衡常数为1，令容器②中的物质的量变化量为，则：开始（）：1400变化（）：平衡（）：所以，解得，由A中计算可知容器①平衡时的物质的量为，容器②中的物质的量为，容器的体积相同，平衡时，两容器中的浓度不相等，故B错误；由B计算可知的转化率也为80%，故C正确；速率之比等于化学计量数之比，故容 器①中反应速率等于的反应速率，故D正确；故选B。11.【答案】B【解析】橡皮筋在拉伸过程中有放热现象，则橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致为吸热反应，混乱度增加，即熵增过程，且在，时自发进行。据此分析。与反应放热，且混乱度增加，熵增，故A错误；与反应为吸热反应，且熵变大于0，在，时能自发发生，符合题意，故B正确；氢气在氧气中燃烧放热，且熵减，故不符合题意，故C错误；碳酸钙分解为吸热反应，熵变大于0，但碳酸钙在，下不会自发分解，故D错误；故选B。12.【答案】D【解析】反应的正方向为放热方向，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆方向移动，的转化率降低，故A正确；根据焓变与反应的活化能的关系可知，该反应的，则正反应的活化能－逆反应的活化能，故B正确；断裂键和断裂键的物质的量相等时，表明正反应方向消耗的与逆反应方向消耗的水的物质的量之比，可以说明该反应处于平衡状态，故C正确；设、分别表示键能、键能，反应A中，被氧化，放出的热量，反应热反应物总键能－生成物的总键能，故：，整理得，，即，即断裂中键比断裂中键所需能量高，故D错误；故选D。13.【答案】D【解析】由第一组数据和第二组数据可得，则，由第二组数据和第四组数据可得，则，A选项错误；由A可知，，，则，代入第一组数据可得，，B选项错误；由第二组和第四组数据分析可知，当其他条件不变时，增大的浓度，反应的瞬时速率不变，C选项错误；由B选项可知，，因此半衰期为。14.【答案】B 【解析】该反应是正反应气体体积减小的放热反应，压强增大平衡虽正向移动，但二氧化氮浓度增大，混合气体颜色变深，压强减小平衡逆向移动，但二氧化氮浓度减小，混合气体颜色变浅。据图分析，a点处于平衡状态，故，d点是反应逆向进行的过程，所以，故A错误；从b点到c点透光率减小，说明进行的存在的操作是压缩注射器，使气体的体积减小，气体的浓度增大，故B正确；b改变的的条件是向里推注射器，使容器的容积减小，物质的浓度与压缩前比都增大，故C错误；降低温度，平衡正向移动，二氧化氮浓度减小，混合气体颜色变浅，其透光率将增大，故D错误。15.【答案】D【解析】该反应为体积增大的反应，故加压时，平衡逆向移动，G的体积分数减小，从表中第一行数据可得：，结合表中纵列数据，可确定，说明升高温度平衡向正反应方向移动，则，故，故A错误；纵列数据中，说明升高温度平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，则平衡常数，故B错误；设起始时E为，平衡时转化为x，由于F为固体，对平衡无影响，则平衡时E为，G为，则：，解得：，E的转化率为，故C错误；，，，D正确。16.【答案】C【解析】根据图像可知C的浓度是，B减少了，所以反应方程式中的。时改变条件后正逆反应速率仍然相等，平衡不移动，A的转化率不变，故A错误；前内C增加了，则根据方程式可知消耗A是，所以A的反应速率为，故B错误；20至内正逆反应速率相等，表示处于平衡状态。物质的量浓度均减小，但正逆反应速率仍然相等，平衡不移动。由于反应前后分子数不变，则改变的条件是增大容器的体积。时正逆反应速率均增大，改变的条件只能是升高温度。由于B的浓度逐渐增大，所以平衡向逆反应方向进行，则该反应为放热反应，故C正确；时改变的条件是增大容器的容积、减小压强，时改变的条件是升高温度，故D错误。17.（13分）Ⅰ.（1）反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（1分）（2）40（2分）Ⅱ.（1）A（2分）（2）B（2分）（3）完全反应后混合溶液的最高（2分） （4）（2分）B（2分）【解析】Ⅰ.（1）分析所给数据，控制变量，①②对比，可以看出在一定时，由褪色时间可知，反应速率与成正比；②③对比，可以看出在一定时，由褪色时间可知，反应速率与成正比；综合得出反应速率与和的乘积成正比。（2）利用①⑤两组数据，可知两组实验中相同，而⑤中是①的3倍，因此⑤所用显色时间是①的，即。Ⅱ.（1）环形玻璃搅拌棒套在温度计上，上下搅动使温度更均匀，也不会碰到温度计，故选A。（2）一次迅速加入溶液是为了减少与外界的热量交换，提高实验的准确度，故选B。（3）终止温度是指完全反应后混合溶液的最高温度，此时酸碱恰好完全反应。（4）4次温度差分别为：，，，，第2组数据明显有误，所以删掉，温度差平均值为，中和反应生成水的物质的量为，溶液的质量为：，温度差为则生成水放出的热量为，即，所以实验测得的反应热。装置保温、隔热效果差，热量损失大，测得释放的热量偏小，中和热的数值偏小，A不选；过量，用量筒量取溶液的体积时仰视读数，虽然的物质的量偏多，但生成的水的物质的量不变，放出的热量不变，B选；用温度计测定溶液起始温度后直接测定稀硫酸的温度，稀硫酸的起始温度偏高，测得释放的热量偏小，中和热的数值偏小，C不选。18.（14分）Ⅰ.（1）橙色（2分），黄色（2分）（2）酸性（2分）（3）绿色（2分）Ⅱ.（1）（2分）（2）（2分）（3）（2分）【解析】Ⅰ.（1）在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，增大，①中溶液橙色加深；加入碱，平衡正向移动，③中溶液黄色加深。 （2）②是酸性条件，④是碱性条件，酸性条件下氧化乙醇，而碱性条件不能，说明酸性条件下氧化性强。（3）若向④溶液中加入70%的硫酸到过量，溶液为酸性，可以氧化乙醇，溶液变绿色。Ⅱ.（1）的物质的量变化，用表示的速率是，依方程式可知，用表示的速率是（2）时，有转变成，增加，即共为，与的数据比照，得出时处于平衡状态，代入平衡常数可以算出浓度是。（3）依据盖斯定律，得：19.（13分）（1）①<（1分）②>（2分）<（2分）④或（2分）（2）升高温度或充入生成物气体（答一个即可，2分）改进催化剂（2分）（2分）【解析】（1）①由图可知，升高温度转化率减小平衡逆向移动，所以正反应放热，则；②则从图中可以看出，同一个温度下，x对应的的转化率均小于对应的的转化率，因投料比越大的物质的量越大，的转化率反而越小，故；③投料比为时P点达平衡，Q点未达平衡，此时的转化率比平衡时小，说明此时要 继续转化更多的，反应物浓度在减小，生成物浓度在增大，正反应速率在减小，逆反应速率在增大，则可知此时逆反应速率比平衡时逆反应速率小，以氨气表示反应速率得出，Q点P点。④时，的转化率为50%，计算出各组分的物质的量浓度，代入平衡常数表达式（2）由图可知，反应在时突然增大，在趋于平衡的过程中逆反应速率逐渐减小，反应逆向移动重新建立平衡，改变的条件是升高温度或充入生成物气体；该反应前后气体物质的化学计量数之和不等，时逆反应速率急剧增大且与正反应速率相等，故只能是催化剂的影响；②时降压，急剧减小，平衡左移，然后在时平衡，时增大反应物的浓度，不变。20.（12分）（1）（2分）B（2分）（2）①a（2分），总反应为气体分子数减小的反应，温度一定时增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的物质的量分数变大，曲线斜率为正（2分）。②（2分），（1分）；，（1分）【解析】（1）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：，根据盖斯定律可知，①+②可得二氧化碳加氢制甲醇的，该反应总反应为放热反应，因此生成物总能量低于反应物总能量，反应①为慢反应，因此反应①的活化能高于反应②，同时反应①的反应物总能量低于生成物总能量，反应②的反应物总能量高于生成物总能量，因此示意图中能体现反应能量变化的是B项。（2）①该反应正向为气体分子数减小的反应，温度一定时增大压强，平衡向正反应方向移动，体系中将增大，因此图中对应等压过程的曲线是a。②设起始，，则起始（）3100转化（） 平衡（）当平衡时时，，解得，平衡时的转化率；由图可知，满足平衡时的条件有：，或，，故答案为：；，；，。