江苏省郑梁梅高级中学2022-2023学年高二上学期第一次月考化学试题含解析

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江苏省郑梁梅高级中学2022-2023学年高二上学期第一次月考化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．航天飞船一般使用的燃料是肼类等常温燃料，肼类燃料泛指肼、甲基肼和偏二甲肼等。肼燃烧的化学方程式为，下列说法错误的是
A．反应中作氧化剂 B．燃烧时吸收大量的热
C．发生氧化反应 D．该反应属于置换反应
【答案】B
【详解】A．反应中氧化合价降低，因此作氧化剂，故A正确；
B．燃烧时放出大量的热，故B错误；
C．氮化合价升高，失去电子，因此发生氧化反应，故C正确；
D．一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，因此该反应属于置换反应，故D正确。
综上所述，答案为B。
2．下列能正确地表示燃烧热的热化学方程式是
A．    ∆H
B．    ∆H
C．    ∆H
D．    ∆H
【答案】D
【详解】燃烧热是指在一定条件下1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，H2的燃烧热表示为1molH2与mol氧气反应生成1mol液态水，故答案选D。
3．已知。下列说法正确的是
A．盐酸和NaOH溶液反应放出热量为57.3 kJ
B．CH3COOH溶液和NaOH溶液反应放出热量为57.3 kJ
C．含的浓硫酸和NaOH溶液反应放出热量为57.3 kJ
D．稀硫酸和溶液反应放出热量为57.3 kJ
【答案】A
【分析】热化学方程式表达式中表示的反应热为中和热。中和热指25℃和101kPa下稀强酸与稀强碱溶液反应生成1 mol 液态水时放出的热量。
【详解】A. 盐酸和NaOH溶液反应恰好生成1 mol 液态水，放出57.3 kJ热量。A正确；
B. CH3COOH溶液和NaOH溶液反应能生成1 mol 液态水，但CH3COOH是弱酸，其电离过程是吸热过程，反应放出的总能量小于57.3 kJ，B错误；
C.含 的浓硫酸和NaOH溶液反应能生成1 mol 液态水，但浓硫酸稀释过程是放热过程，反应放出的总能量大于57.3 kJ，C错误；
D. 稀硫酸和溶液反应在生成1mol水的同时，还生成0.5 mol BaSO4。生成BaSO4的过程是放热过程，反应放出的总能量大于57.3 kJ，D错误；
综上所述，答案为A。
4．下列各组热化学方程式中，的是
①
②
③
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
【答案】D
【详解】①，前者不完全燃烧，后者完全燃烧，因此后者放出的热量多，焓变反而小，因此，故①符合题意；②，后者是硫蒸汽燃烧，放出的热量多，焓变小，因此，故②符合题意；③，前者吸热反应，后者放热反应，因此，故③符合题意；即①②③符合题意；故D符合题意。
综上所述，答案为D。
5．对于反应，下列说法正确的是
A．该反应的
B．反应平衡常数可表示为
C．使用高效催化剂能降低反应的活化能和焓变
D．将部分分离出来，转化率和v(正)均增大
【答案】A
【详解】A．该反应为放热反应，ΔH<0，反应为气体体积减小的反应，ΔS<0，A正确；
B．反应的平衡常数可表示为K=，B错误；
C．催化剂可以降低反应的活化能，但是不能降低焓变，C错误；
D．将部分SO3分离出来，生成物浓度减小，化学平衡正向移动，SO2转化率增大，但是反应物浓度减小，正反应速率下降，D错误；
故答案选A。
6．微生物燃料电池可用于净化含铬废水，其工作原理示意如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是

A．M极是电池的正极
B．N极的电极反应为
C．电池工作时，电子由M极通过离子交换膜流向N极
D．电路中转移电子时，M极上有生成
【答案】B
【分析】根据图中信息，左边碳化合价升高，失去电子，作原电池的负极，右边Cr化合价降低，得到电子，作原电池的正极。
【详解】A．根据前面分析M极是电池的负极，故A错误；
B．根据图中信息得到N极的电极反应为，故B正确；
C．电池工作时，电子由M极经过导线流向N极，不能经过电解液，故C错误；
D．负极电极反应式为，电路中转移电子时，M极上有0.1mol二氧化碳生成，在标准状况下二氧化碳的体积为22.4L，而此时无标准状况，无法计算体积，故D错误。
综上所述，答案为B。
7．下列说法正确的是
A．铅蓄电池放电时，正、负极质量均减小
B．氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
C．工业上电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极
D．电镀时，待镀金属制品作阳极、镀层金属作阴极
【答案】C
【详解】A．铅蓄电池放电时，负极Pb变为PbSO4，质量增加，正极PbO2变为PbSO4，质量增加，故A错误；
B．氢氧燃料电池放电时化学能部分转化为电能，能量转化不可能100%转化，故B错误；
C．工业上电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解液为含铜离子的盐溶液，故C正确；
D．电镀时，待镀金属制品作阴极、镀层金属作阳极，镀层金属失去电子进入溶液中，镀层金属离子在阴极(待镀金属制品)得到电子变为镀层金属，故D错误。
综上所述，答案为C。
8．一定条件下，在的恒容密闭容器中充入和，反应为，经后达到平衡，测得的浓度为，下列说法中正确的是
A．用表示反应速率为
B．平衡后向容器中充入氦气，反应速率加快
C．时生成的物质的量为
D．平衡后，
【答案】C
【详解】A．经后达到平衡，测得的浓度为，氨气的反应速率为，根据速率之比等于计量系数之比得到表示反应速率为，故A错误；
B．平衡后向容器中充入氦气，反应物体系浓度不变，反应速率不变，故B错误；
C．时生成的物质的量为，故C正确；
D．平衡后，正逆反应的速率之比等于计量系数之比即，故D错误。
综上所述，答案为C。
9．根据下列图示所得出的结论正确的是

A．图甲表示质量相等、大小相同的铝片，分别与5%、20%的足量稀盐酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系曲线
B．图乙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线，说明时刻溶液的温度最高
C．图丙表示与过量浓硝酸反应生成的气体体积随时间的变化关系，说明该反应在时间段内反应速率最快
D．图丁是Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g) △H＜0的反应速率随反应时间变化的曲线，说明时刻改变的条件是减小压强
【答案】A
【详解】A．根据题意，铝片不足，盐酸有剩余，浓度越大，反应速率越快，但生成氢气的量相同，故A正确；
B．图乙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线，说明时刻反应速率最大， 反应是不断放热的，因此溶液的温度不断升高，故B错误；
C．根据图中信息，单位时间内改变量最大，则该反应在该时间段内反应速率最快，故C错误；
D．图丁是Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)△H＜0的反应速率随反应时间变化的曲线， 时刻速率增大，平衡逆向移动，因此改变的条件是升高温度，故D错误。
综上所述，答案为A。
10．下列事实能用勒夏特列原理解释的是(　　)
A．加入催化剂有利于合成氨的反应
B．由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
C．500 ℃时比室温更有利于合成氨的反应
D．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
【答案】D
【详解】A. 催化剂只能改变化学反应速率，不影响化学平衡移动，故A错误；
B. 由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后气体的体积减小，I2(g)浓度增大，颜色变深，平衡没有移动，不能用勒夏特列原理解释。故B错误；
C.合成氨反应是放热反应，根据勒夏特列原理，温度越低，NH3的产率越高，采取500，主要考虑催化剂的活性和反应速率问题，故C错误；
D.将混合气体中的氨液化，相当于减小了生成物的浓度，平衡正向移动，有利于合成氨反应，符合勒夏特列原理。
故D正确。
11．反应，若在恒压绝热的容器中发生，下列选项表述一定已达平衡状态的是
A．容器内的温度不再变化
B．容器内的压强不再变化
C．相同时间内，断开键的数目和生成键的数目相等
D．容器内气体的浓度
【答案】A
【详解】A．该反应为放热反应，在恒压绝热的容器中发生反应时，容器内的温度升高，则容器内的温度不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故A正确；
B．该反应在恒压绝热的容器中发生，反应中压强始终不变，则容器内的压强不再变化不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故B错误；
C．相同时间内，断开键的数目和生成键的数目均代表正反应速率，则相同时间内，断开键的数目和生成键的数目相等不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故C错误；
D．容器内气体的浓度不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故D错误；
故选A。
12．将固体NH4HS置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应:NH4HS(s)⇌NH3(g)＋H2S(g), H2S(g)⇌H2(g)＋S(g)。当反应达到平衡时C(H2)=0.5 mol/L,C(H2S)=4.0 mol/L，则第一步的平衡常数为
A．16  (mol/L)2 B．18 (mol/L)2
C．20.25 (mol/L)2 D．22 (mol/L)2
【答案】B
【分析】反应NH4HS(s)⇌NH3(g)＋H2S(g)的平衡常数K=c(NH3)c(H2S),分解生成的H2S为平衡时H2S与分解的H2S之和,由反应H2S(g)⇌H2(g)＋S(g)可以知道,分解的H2S为0.5 mol/L,从而可以知道分解生成的NH3为4.5 mol/L，代入反应NH4HS(s)⇌NH3(g)＋H2S(g)的平衡常数表达式，K=c(NH3)c(H2S)计算即可。
【详解】平衡时c(H2S)=4.0 mol/L分解生成H2的浓度为0.5 mol/L，NH4HS(s)分解为H2S的浓度为4.0 mol/L+0.5 mol/L=4.5 mol/L，分解产物NH3的浓度为c(NH3)=4.5 mol/L，K=c(NH3)•c(H2S)= 4.5 mol/L 4.0 mol/L=18 (mol/L)2 ，所以本题答案为B。
【点睛】本题是一个连续反应的平衡常数的计算，对于NH4HS(s)⇌NH3(g)＋H2S(g)平衡常数的计算，NH3的平衡浓度等于H2S的平衡浓度与H2S分解浓度之和。
13．CO2催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术，该过程主要发生下列反应：
反应①：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.5kJ•mol-1
反应②：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ•mol-1
在0.5MPa条件下，将n(CO2)∶n(H2)为1∶3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，实验测得CO2的转化率、CH3OH的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。下列有关说法正确的是

A．图中曲线②表示CH3OH的选择性随温度的变化
B．一定温度下，增大起始n(CO2)∶n(H2)的比值，可提高H2的平衡转化率
C．升高温度时，CO的选择性降低
D．一定温度下，选用高效催化剂可提高CH3OH的平衡产率
【答案】B
【详解】A．反应①为放热反应，升高温度后平衡逆向移动，CH3OH的选择性降低；反应②为吸热反应，平衡正向移动生成CO，CH3OH的选择性也降低，所以升高温度之后，CH3OH的总的选择性降低，曲线①表示CH3OH的选择性随温度的变化，A错误；
B．一定温度下，增大n(CO2)∶n(H2)的比值，平衡正向移动，氢气的转化率提高，B正确；
C．升高温度，反应反应②为吸热反应，平衡正向移动生成CO，CO的选择性升高，C错误；
D．选用催化剂只能改变反应堆速率，不能改变转化率，D错误；
故选B。

二、原理综合题
14．如图，p、q为直流电源的两极，A由价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D中产生气泡。请回答下列问题：

(1)p为___________极，A极发生___________反应。
(2)C为___________极，试管里收集到的气体是___________；D为___________极，试管里收集到的气体是___________。
(3)C极的电极反应式是___________。
(4)当反应进行一段时间后，溶液的___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)当电路中通过电子时，B极上沉积金属X为，则此金属的摩尔质量为___________。
【答案】(1)     正     氧化
(2)     阳     氧气     阴     氢气
(3)
(4)不变
(5)64mol·L-1

【分析】接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡，则B为阴极，X离子在阴极得电子生成金属单质，则A、C是阳极，B、D是阴极，所以p是正极，q是负极。A电极上X失电子生成X的阳离子。B电极上X的阳离子得电子生成X。C电极上水失电子生成氧气和氢离子，D电极上氢离子得电子生成氢气。
（1）
根据分析可知，p为正极，A电极为阳极，阳极上X失电子发生氧化反应。
（2）
根据分析可知，C为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，试管中收集到的气体为氧气。D为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，试管中收集到的气体为氢气。
（3）
C电极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+。
（4）
该电解池中，阳极上电极材料放电生成金属阳离子进入溶液，阴极上金属阳离子得电子生成金属析出，进入的金属阳离子和析出的金属阳离子相等，所以溶液中的氢离子和氢氧根离子浓度都不变，则溶液的pH不变。
（5）
X的阳离子为+2价，电路中通过0.004mol电子时，B电极上生成的X单质为0.002mol，已知B电极沉积金属X为0.128g，则其摩尔质量为。
15．甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广阔的应用前景。
Ⅰ、甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料
(1)①汽油的主要成分之一是辛烷。己知：，时，辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出热量。则该反应的热化学方程式为___________。
②，时，相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时释放的热量用于煅烧石灰石制备，则得到多的是___________(填“甲醇”或“辛烷)。
(2)，该反应相关化学键键能数据如下表：
化学键






496
343
1076
X
413

则___________。
Ⅱ、甲醇的合成
(3)以和为原料合成甲醇，反应的能量变化如图所示。

①图中A处应填入___________，该反应为___________。
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)     C8H18(l)＋O2(g)= 8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH=-5518kJ·mol-1     辛烷
(2)465
(3)     1molCO2(g)＋3molH2(g)     放热反应     不变

【解析】（1）
0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放热1103.6kJ，则1mol辛烷完全燃烧放热5518kJ，则该反应的热化学方程式为C8H18(l)＋O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH=-5518kJ·mol-1。1mol辛烷为114g，完全燃烧放热5518kJ，则1g辛烷燃烧放热48.4kJ，1mol甲醇为32g，完全燃烧放热726.5kJ，则1g甲醇燃烧放热22.7kJ，故相同质量的甲醇和辛烷完全燃烧释放热量用于煅烧石灰石，得到的CaO辛烷多。
（2）
ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，故413×3+343+X+496-1076-4X=-393，解得X=465。
（3）
以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)，根据图示可知，A处表示反应物的能量，A处填入1molCO2(g)+3molH2(g)。从图中可知，反应物总能量高于生成物总能量，反应为放热反应。ΔH的大小取决于反应物的总键能和生成物总键能的差，与催化剂无关，因此加入催化剂后ΔH不变。
16．用活性炭还原处理氮氧化物，有关反应为C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。
（1）写出上述反应的平衡常数表达式_______________。
（2）在2L恒容密闭器中加入足量C与NO发生反应，所得数据如表，回答下列问题。
实验编号
温度/℃
起始时NO的物质的量/mol
平衡时N2的物质的量/mol
1
700
0.40
0.09
2
800
0.24
0.08

①结合表中数据，判断该反应的△H____0(填“＞”或“＜”)，理由是_________。
②判断该反应达到平衡的依据是_______。
A．容器内气体密度恒定          B．容器内各气体浓度恒定
C．容器内压强恒定              D．2v正（NO）= v逆（N2）
（3）700℃时，若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应：N2(g)+CO2(g)C(s)+2NO(g) ；其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如下图所示。请回答下列问题。

①0～10 min内的CO2平均反应速率v＝____________。
②图中A点v(正)___v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）。
③第10 min时，外界改变的条件可能是_____________。
A．加催化剂              B．增大C的物质的量
C．减小CO2的物质的量    D．升温    E．降温
【答案】          >     计算700℃和800℃的平衡常数K10     AB     0.01 mol·L-1·min-1     >     AD
【详解】（1）根据化学方程式C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)，平衡常数K=；
（2）①根据表格数据，列出实验1（700℃）的三段式：
C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)
起始物质的量/mol      0.4     0     0
变化物质的量/mol     0.18   0.09   0.09
平衡物质的量/mol     0.22   0.09   0.09
K1===，
据表格数据，列出实验2（℃）的三段式：
C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)
起始物质的量/mol      0.24     0     0
变化物质的量/mol      0.16   0.08   0.08
平衡物质的量/mol      0.08   0.08   0.08
K2===1＞K1；
温度升高，K增大，则正反应为吸热反应，△H＞0。
故答案为＞；700℃和800℃的平衡常数K10。
②A、该反应气体的总质量是个变量，容器体积不变，所以密度是一个变量，当容器内气体密度恒定时，则反应达到平衡状态，故A正确；
B、各组分的浓度不再改变能说明反应达到平衡状态，故B正确；
C、该反应前后气体分子的数目相同，则气体的总物质的量一直不变，根据pV=nRT，恒温恒容条件下，压强一直不变，所以容器内压强恒定不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D、2v正（NO）= v逆（N2）错误，此时正反应速率和逆反应速率不相等，应是v正（NO）= 2v逆（N2）时反应达到平衡状态，故D错误；
故答案为AB。
③①随着反应进行，n(N2)逐渐减小，n(NO)逐渐增大，10min内，△n(N2)=0.2mol，物质的量变化之比等于计量系数之比，则△n(CO2)=0.2mol，所以v(CO2)= =0.01 mol·L-1·min-1；
②根据图像可知A点反应向正反应方向进行，则v(正)＞v(逆)，故答案为＞；
③第10min时，N2、NO物质的量没有发生突变，N2的物质的量逐渐减小，速率比10min前大；NO物质的量逐渐增大，速率比10min前大。
A、加催化剂，不会引起物质的量的突变，只会增大反应速率，故A正确；
B、增大碳固体的物质的量，对反应速率没有影响，故B错误；
C、减小CO2的物质的量，反应速率减小，故C错误；
D、升温，反应速率增大，故D正确；
E、降温，反应速率减小，故E错误；
故选AD。
17．二甲醚()被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①
②
③
回答下列问题：
(1)反应___________。下列措施中，能提高产率的有___________。
A．使用合适的催化剂    B．升高温度    C．增大压强
(2)将合成气以通入的反应器中，一定条件下发生反应：，其的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示，下列说法正确的是___________。

A．
B．
C．若在P3和时，起始，则达到平衡时，CO转化率小于50%
(3)采用一种新型的催化剂(主要成分是的合金)，利用CO和H2制备二甲醚。观察图回答问题。催化剂中约为___________时最有利于二甲醚的合成。

(4)下图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，a极生成的气体是___________，b电极的电极反应式为___________。

(5)甲醇液相脱水法制二甲醚的原理是：
，。
与合成气制备二甲醚比较，该工艺的优点是反应温度低，转化率高，其缺点是___________。
【答案】(1)     —246.1     C
(2)A
(3)2.0
(4)     CO2     O2+4e—+4H+=2H2O
(5)H2SO4腐蚀设备或有硫酸废液产生

【解析】（1）
由盖斯定律可知，反应①×2+②+③可得反应，则反应的ΔH=(—90.7kJ/mol)×2—(—23.5kJ/mol)—(—41.2kJ/mol)=—246.1kJ/mol；
A．使用合适的催化剂，化学平衡不移动，二甲醚的产率不变，故错误；
B．该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二甲醚的产率减小，故错误；
C．该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，二甲醚的产率增大，故正确；
故选C，故答案为：—246.1；C；
（2）
A．由图可知，升高温度，一氧化碳的转化率减小，平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，反应的△H<0，故正确；
B．该反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的转化率增大，由图可知，压强为P1、P2、P3条件下，一氧化碳的转化率依次增大，则压强P1>P2>P3，故错误；
C．由图可知在P3和，起始时，一氧化碳的转化率为50%，则起始相当于增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳转化率大于50%，故错误；
故选A；
（3）
由图可知，当催化剂中约为2.0时，一氧化碳的转化率最大，生成二甲醚的最多，故答案为：2.0；
（4）
由图中氢离子移动方向可知，a为燃料电池的负极，水分子作用下，二甲醚在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳与氢离子，b为正极，酸性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4e—+4H+=2H2O，故答案为：CO2；O2+4e—+4H+=2H2O；
（5）
由方程式可知，与合成气制备二甲醚比较，该反应的缺点是反应中有硫酸参加，强酸具有较强的酸性，能腐蚀设备，且有硫酸废液产生，故答案为：H2SO4腐蚀设备或有硫酸废液产生。