1、山东省青岛市黄岛区2020-2021学年高二化学上学期期中试题（含解析）说明：1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，考试时间90分钟，满分100分。2.选择题答案用2B铅笔涂在答题卡上，非选择题用0.5mm黑色中性笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置。可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 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意。1. 下列有关说法正确的是A. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多B. 已知C(石墨，s)C(金刚石，s) H0，故金刚石比石墨稳定C.
2、 放热且熵增加的反应不一定能正向自发进行D. 升高温度能增大单位体积内的活化分子数，加快反应速率【答案】D【解析】【详解】A因为硫固体变为硫蒸气要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，故A错误；B比较稳定性应比较其能量的高低，由C(石墨，s)C(金刚石，s) H0可知，金刚石能量高，不稳定，故B错误；C放热且熵增加的反应H0，则H-TStQtMD. 图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)K(Q)K(N)【答案】BD【解析】【详解】A该反应是可逆反应，不能完全进行，则容器中充入1mol N2和3mol H2时，反应达到平衡时放出的热量小于92.2kJ，A错误；B从
3、Q到M，压强增大，平衡向右移动，B正确；CQ与M的温度相同，但是M的压强更大，所以M的反应速率更快，则达到平衡所需的时间：tQtM；该反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，NH3的百分含量会减小，所以曲线b的温度比曲线c的温度低，即压强相同的情况下，N的温度比M的温度高，则N的反应速率更快，所以tMtN；综上所述，M、N、Q达到平衡所需时间是：tQtMtN，C错误；D平衡常数K只和温度有关，温度不变，K不变，而M、Q的温度相同，所以K(M)=K(Q)；对于放热反应而言，升高温度，平衡常数K减小，曲线c的温度比曲线b的温度高，所以K(M)K(N)；综上所述，K(M)=K(Q)K(N)，D正确；
4、故选BD。14. 已知：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) H=+571.6 kJmol-1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示与过程如下：过程：过程：3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s) H+129.2 kJmol1下列说法正确的是A. 该过程能量转化形式是太阳能化学能热能B. 过程热化学方程式为：Fe3O4(s)=3FeO(s)+O2(g) H=156.6 kJmol1C. 氢气的摩尔燃烧焓为H=285.8 kJmol1D. 铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点【答案】CD【解析】【详解】A过程中Fe3O4分解变为
5、FeO、O2，该反应为吸热反应，过程II发生的反应也是吸热反应，因此不存在化学能热能的过程，A错误；B已知反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) H=+571.0 kJ/mol和反应2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)H=+313.2 kJ/mol，根据盖斯定律，将-，整理可得：Fe3O4(s)=3FeO(s)+O2(g) H=+156.6 kJmol-1，B错误；C由2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) H=+571.6 kJmol-1可知2 mol H2完全燃烧产生2 mol液态水，放出571.6 kJ的热量，则1 mol H2完全燃烧产生1 mol液态水，放出285.
6、8 kJ的热量，故氢气的摩尔燃烧焓为H=285.8 kJmol-1，C正确；D过程II为3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)，产物中，氢气为气体，而Fe3O4为固体，故铁氧化合物循环制H2的产物易分离，且由于利用太阳能，故成本低，D正确；故合理选项是CD。15. 羰基硫(COS)可用于合成除草剂、杀草丹等农药。H2S与CO2在高温下反应可制得COS：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g) H0。在容积为2L的密闭容器中充入一定量H2S和CO2发生上述反应，数据如下：实验温度/起始时/mol平衡时/mol平衡常数n(CO2)n(H2S)n(COS)n(H2O)
7、n(COS)1T10.1000.100000.0100K12T20.1000.10000n2K2=3T20.4000.40000n3K3下列判断错误的是A. T2T1B. K2=K3且n3=4n2C. 初始反应速率：实验3实验2实验1D. 实验3反应达平衡时，CO2转化率约为14.3%【答案】A【解析】【详解】A实验1中平衡时n(COS)=0.01mol，转化COS物质的量为0.01mol，则转化H2S、CO2、H2O(g)物质的量都为0.01mol，平衡时H2S、CO2、COS、H2O(g)物质的量依次为0.09mol、0.09mol、0.01mol、0.01mol，平衡时H2S、CO2、C
8、OS、H2O(g)物质的量浓度依次为0.045mol/L、0.045mol/L、0.005mol/L、0.005mol/L，K1=，K2=，H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g) H0，正反应吸热，从T1到T2平衡常数增大，平衡正向(吸热的方向)移动，反应条件应为升温，则T1T2，故A错误；B实验2和实验3温度相同，K2=K3，实验3起始CO2、H2S物质的量为实验2起始物质的量的四倍，该反应反应前后气体分子数不变，则实验3和实验2达到平衡时各物质的百分含量相同，实验3中平衡时各物质物质的量为实验2的四倍，n3=4n2，故B正确；C根据A项分析可知，T1T2，实验2和实验1初始浓
9、度相同，温度越高反应速率越大，则反应速率：实验2实验1；根据表格数据可知，实验3和实验2温度相同，实验3中初始浓度为实验4的两倍，浓度越大，反应速率越大，反应速率：实验3实验2，则初始反应速率：实验3实验2实验1，故C正确；D温度不变，平衡常数不变，实验3和实验2温度相同，实验3反应达平衡时，平衡常数K3=，设平衡时COS的浓度为c3结合表格数据列三段式：K3=，c3= mol，则CO2转化率=100%14.3%，故D正确；答案选A。三、根据题意填空、简答：共5道题，60分，答案填写在答题卡上。16. 已知水的电离平衡曲线如图所示：回答下列问题:(1)图中C点水的离子积常数为_。(2)A、B、
10、C、D四点KW的关系是_。(3)从A点到D点，可采取的措施是_。a升温 b.加入少量盐酸 c.降温 d.加入少量NaOH(4)100时，pH=2的盐酸中水电离产生的H+浓度为_。(5)25时，将pH=12的NaOH溶液与pH=3的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液pH=7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_。(6)室温下，实验测得0.1molL-1醋酸溶液pH=3，下列说法正确的是_a.醋酸是弱电解质 b.醋酸电离使溶液中c(H+)c(OH-)c.醋酸电离出的H+抑制水的电离 d.溶液中的H+全部来自醋酸【答案】 (1). 1012(molL1)2 (2). CBAD (3). b (
11、4). 1010molL1 (5). 1:10 (6). abc【解析】【详解】(1)图中C点水的离子积常数为KW= c(H+)c(OH)=10-610-6(molL1)2=1012(molL1)2，故答案为：1012(molL1)2(2)水的离子积常数只与温度有关，温度越高，离子积常数越大，同一曲线是相同温度，根据图知，温度高低点顺序是CBAD，所以离子积常数大小顺序是CBAD，故答案为：CBAD；(3)在A点时，c(H+)=c(OH)，溶液显中性，而到D点c(H+)变大，c(OH)变小，溶液显酸性，即由A点到D点，溶液由中性变为酸性，但Kw不变，a. 升高温度，Kw变大，故a不选；b. 加
12、入少量盐酸，则溶液显酸性，Kw不变，故b选；c. 降温，Kw变小，故c不选； d. 加入少量NaOH，则溶液呈碱性，故d不选；故答案为：b；(4)100时，Kw=1012，pH=2的盐酸中c(H+)=10-2mol/L，水电离产生的H+浓度等于该溶液中氢氧根的浓度为=mol/L=1010molL1，故答案为：1010molL1；(5)25时，Kw=1014，将pH=12的NaOH溶液与pH=3的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，则酸溶液中的n(H+)等于碱溶液中的n(OH)，故有：10-2mol/LV碱=103mol/LV酸，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为1:10，故答案
13、为：1:10；(6)a. 0.1molL-1醋酸溶液的pH=3，则c(H+)=10-3mol/L，说明醋酸部分电离，醋酸是弱电解质，故a正确；b. 醋酸溶液呈酸性，则醋酸电离使溶液中c(H+)c(OH-)，故b正确；c. 醋酸溶液呈酸性，醋酸电离出的H+抑制水的电离，故c正确；d. 溶液中的H+来着水和醋酸的电离，故d错误；故答案为：abc。17. 无色碘化钾溶液露置在空气中容易变为黄色，某兴趣小组进行如下实验探究。实验试剂：1molL-1KI溶液、0.2molL-1H2SO4溶液、蒸馏水实验仪器：试管、试剂瓶、胶头滴管、温度计.针对冬夏季节不同，KI溶液变色快慢不同，小组成员进行以下实验：实
14、验编号温度/3040506070显色时间/s16080402010回答下列问题：(1)该实验的目的是探究_对反应速率的影响。(2)该实验除上述试剂和仪器外，还需要试剂和仪器分别是_、_。(3)分析上述实验记录结果，可得出的结论是：温度每升高10，反应速率增大为原来的_倍。. 为探究溶液的酸性强弱对KI溶液变色速率的影响，小组成员进行以下实验：第步：分别取1mL 1molL1KI溶液于两支试管中，并分别滴加两滴指示剂；第步：向其中一支试管中加入1mL蒸馏水，然后向两支试管中分别加入；第步：记录KI溶液变色的时间。实验结论：溶液酸性越强，KI溶液变色越快。回答下列问题：(4)该实验操作中必须控制不
15、变的是_a.温度 b.试剂添加顺序 c.试剂的用量(体积) (5)用所给试剂将第步补充完整_。(6)该探究实验中KI溶液变色反应的离子方程式为_。【答案】 (1). 温度 (2). 淀粉溶液 (3). 秒表 (4). 2 (5). abc (6). 等体积0.2molL-1H2SO4溶液 (7). 4I+4H+O22I2+2H2O【解析】【详解】(1)根据表格数据可知，该实验的目的是探究温度对反应速率的影响；(2)要测定反应显色的时间，还需要的仪器为秒表，该实验发生的反应为碘离子在酸性条件下被氧化为碘单质，反应的产物中含有碘单质，淀粉遇碘单质变蓝，则还需要的试剂为淀粉溶液；(3)分析上述实验记
16、录结果，可得出的结论是：温度每升高10，显色时间减少为原来的二分之一，则反应速率增大为原来的2倍；(4)为探究溶液的酸性强弱对KI溶液变色速率的影响，需要保证其他条件不变，则该实验操作中必须控制不变的是反应的温度、试剂添加的顺序和试剂的用量(体积)，答案选abc；(5)探究溶液的酸性强弱对KI溶液变色速率的影响，其他条件不变，只改变硫酸的浓度，则第步中向其中一支试管中加入1mL蒸馏水，然后向两支试管中分别加入等体积0.2molL-1H2SO4溶液即可改变硫酸的浓度；(6)该探究实验中KI溶液变色反应为碘离子在酸性条件下被氧化为碘单质，离子方程式为4I+4H+O22I2+2H2O。18. 目前，
17、液流电池是电化学储能领域一个研究热点，优点是储能容量大、使用寿命长。一种简单钒液流电池的电解液存储在储液罐中，放电时的结构及工作原理如图：回答下列问题：(1)放电时，导线中电流方向为_，质子通过质子交换膜方向为_(填“从A到B”或“从B到A”)。(2)用该电池作为电源电解饱和食盐水，电解反应的化学方程式为_；若欲利用电解所得产物制取含149kgNaClO的消毒液用于环境消毒，理论上电解过程中至少需通过电路_mol电子。(3)若将该电池电极连接电源充电，则A极连接电源的_极，发生的电极反应为_。【答案】 (1). 从A到B (2). 从B到A (3). 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H
18、2 (4). 4103 (5). 正 (6). VO2+-e+H2OVO+2H+【解析】【分析】该图为钒液流电池放电时工作原理图，由图可知，A电极上转化为，V元素化合价降低，得电子，被还原，则A为正极，电极反应为+2H+e=+H2O，B为负极，失电子，被氧化，电极反应为V2+-e-=V3+。【详解】(1)根据分析，放电时为原电池，A为正极，B为负极，电流经导线由正极流向负极，即电流方向为从A到B；质子为H+，原电池中阳离子向正极一定，则质子通过质子交换膜方向为从B到A；(2)用该电池作为电源电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，电解反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H
19、2；149kgNaClO的物质的量为=2000mol，根据氯气和氢氧化钠溶液反应制取NaClO，反应方程式为：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O，有反应可知，消耗氯气的物质的量为2000mol，电解时，阳极电极反应为2Cl-2e-=Cl2，则理论上电解过程中至少需通过电路2000mol2=4103mol电子；(3)若将该电池电极连接电源充电，该装置为电解池，则A极由正极变为阳极，连接电源的正极，发生的电极反应为正极时电极反应的逆过程，则电极反应为VO2+-e+H2OVO+2H+。19. 水煤气变换CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢
20、以及合成气加工等工业领域。回答下列问题：(1)在800、2L密闭容器中，若充入3mol CO和2mol水蒸气进行反应，保持温度不变，5min反应达平衡，测得生成1.2molCO2，则该反应的速率v(CO)为_，该温度下的平衡常数K为_，CO平衡转化率为_。(2)Shibata曾做过下列实验：721下，分别用氢气和一氧化碳还原氧化钴(CoO)，反应如下：i.H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g) H1ii.CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g) H2反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H_(用H1、H2表示)；一氧化碳和水蒸气的反应历程如图，下列说法正确的是
21、_a.该反应放热b.反应ii活化能大于反应ic.使用催化剂降低反应的H，反应速率加快d.该反应经过两步基元反应完成反应i和ii分别达到平衡后，若气体中H2和CO的物质的量分数分别为0.03、0.02，则反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K_。(3)将CO和水蒸气混合气体充入容积相等的三个恒温、恒容密闭容器中，使其在相同温度下反应，获得如下数据：容器编号各物质起始量/mol达平衡时间/min达平衡时体系能量变化/kJCOH2OCO2H211100t1Q120011t2Q232200t3Q3下列说法正确的是_a.t1t2 Q1Q2 b.平衡时CO2浓度：c32c1 c.
22、CO转化率：321【答案】 (1). 0.12 molL1min1 (2). 1 (3). 40% (4). H2H1 (5). ad (6). 1.52 (7). b【解析】【详解】(1)根据题意列三段式：则该反应的速率v(CO)= =0.12 molL1min1，该温度下的平衡常数K=1，CO平衡转化率=100%=40%；(2)已知：i.H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g) H1ii.CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g) H2根据盖斯定律，ii- i可得反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=H2H1；a根据图示，反应物的总能量大于生成物的总能量，
23、则该反应放热，故a正确；b反应物的能量到曲线的峰值为反应的活化能，由图可知，反应ii活化能小于反应i，故b错误；c使用催化剂降低反应的活化能，加快反应速率，但不能改变H，故c错误；d根据图示可知，该反应经过两步基元反应完成，故d正确；答案选ad；设平衡后反应i和ii气体的物质的量均为1mol，则反应i平衡时H2的物质的量为0.03mol，H2O(g)的物质的量为0.97mol，反应ii平衡时CO的物质的量0.02mol，CO2(g)为0.98mol，反应i和ii均为反应前后气体分子数目不变的反应体系，计算平衡常数时，可用物质的量代替浓度，则反应i的平衡常数K i=，Kii=；则反应CO(g)+
24、H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=1.52；(3)a将容器2初始投料全部换算到左边，与容器1投料相同，容器2与容器1互为全等等效平衡，两个容器中反应达平衡时间相同，即t1t2；Q1为正反应方向的能量变化，Q2 为逆反应方向的能量变化，Q1与Q2的绝对值之和为反应热，但Q1与Q2不一定相等，故a错误；b恒温、恒容密闭容器中，容器3初始投料是容器1的两倍，容器3相当于两个容器1合并再加压恢复到容器1的体积，平衡时容器3体系各组分浓度为容器1的两倍，平衡时CO2浓度：c32c1，故b正确；c恒温、恒容密闭容器中，容器3初始投料是容器1的两倍，容器3相当于两个容器1合并再加压恢复到容器
25、1的体积，体系压强增大，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应前后气体体积不变的反应体系，增大压强不移动，则CO转化率不变，即31，故c错误；答案选b。20. 某同学对可逆反应2NO2(g)N2O4(g)平衡体系进行探究。回答下列问题：(1)向左侧烧杯中加入NH4NO3晶体，观察甲瓶红棕色变浅，向右侧烧杯中加入CaO固体，乙瓶的红棕色变深。则该反应2NO2(g)N2O4(g) H_0(填“”“”或“”)。(2)关闭止水夹，维持温度不变，用注射器向甲瓶中充入一定量NO2，则此时反应2NO2(g)N2O4(g)浓度熵Q_K(填“”、“”或“”)，平衡将_(填“正向”“逆向”或“不”)
26、移动，颜色比原来_(填“深”“浅”或“不变”)，再次达平衡时，NO2的转化率将_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)查阅资料可知，F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25时N2O5(g)分解反应：.2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) t=时，N2O5(g)完全分解.2NO2(g)N2O4(g)反应体系的总压强p随时间t的变化如图所示：研究表明，N2O5(g)分解的反应速率。则此时v(N2O5)=_kPamin1。若提高反应温度至35，则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35)_65.8 kPa (填“大于”“等于”或“小于”)，原因是_。25时N2O4(g)2N
27、O2(g)反应的平衡常数Kp=_kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数)。【答案】 (1). (2). (3). 正向 (4). 深 (5). 增大 (6). 6.24102 (7). 大于 (8). 体积不变，温度升高，压强增大；反应为放热反应，升温，平衡逆向移动，反应体系气体物质的量增加，压强增大 (9). 23.0【解析】【详解】(1)向右侧烧杯中加入CaO固体，CaO与水反应生成氢氧化钙，并发出大量的热，乙瓶的红棕色变深，说明可逆反应2NO2(g)N2O4(g)平衡逆向移动，则该反应2NO2(g)N2O4(g)正反应方向放热，H0；(2)关闭止水夹，维持温度不变，用注
28、射器向甲瓶中充入一定量NO2，NO2浓度增大，平衡正向移动，则此时反应2NO2(g)N2O4(g)浓度熵QK，颜色比原来深，再次达平衡时，NO2的转化率将增大；(3)在刚性反应器中，容器的体积不变，气体的分压与物质的量成正比，故此题中可用p代替物质的量使用，t=1h时，测得体系中=2.4 kPa，则此时=(36-2.42)kPa=31.2 kPa，根据N2O5(g)分解的反应速率，则此时v(N2O5)= 31.2kPa210-3 =6.24102kPamin1；根据pV=nRT，恒容容器中，升高温度，T增大，所以总压强p增大。反应为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，因此总压强大于65.8kPa；根据反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，当N2O5完全分解时，=36kPa，则+=(65.8-36) kPa，根据反应前后氮原子守恒可知：+2=36kPa2=72kPa，解得=23.6kPa，=24.2kPa，则25时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp= =23.0kPa。
