湖北省新高考联考协作体学年高二化学上学期期中试题含解析

湖北省新高考联考协作体2020-2021学年高二化学上学期期中试题（含解析）考试时间：2020年11月19日上午试卷满分：100分注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等信息填写在答题卡上。2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答在试卷或草稿纸上无效。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题指定区域内相应位置上。答在试卷或草稿纸上无效。4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Na23S32Fe56Cu64第Ⅰ卷选择题（共40分）一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意。）1．建立清洁低碳、安全高效的能源体系，消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想（如图）。下列说法不正确的是A．电能属于一次能源B．氢能是一种燃烧无害、十分清洁的能源C．太阳能能量巨大，取之不尽，用之不竭D．氢能的广泛使用还有待各位同学不懈努力，加强技术研发。解析　电能属于二次能源。由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。答案　A2．下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是A．调味剂B．着色剂C．抗氧化剂D．营养强化剂16解析　抗氧化剂能延缓食品氧化速率，与反应速率有关；调味剂是为了补充、增强、改进食品中的原有口味或滋味，与速率无关；着色剂是为了使食品着色后提高其感官性状，与速率无关；营养强化剂是提高食品营养价值，与速率无关。答案　C3．一定温度下，对可逆反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)的下列叙述中，能说明该反应已达到平衡的是A．容器内的压强不再变化B．单位时间内消耗2molB，同时生成1molCC．混合气体的物质的量不再变化D．混合气体的平均相对分子质量不再变化解析　该反应前后气体分子数相等，反应过程中容器内的压强不变，混合气体的物质的量不变，不能判断是否达到平衡；单位时间内消耗2molB，同时生成1molC，均表示正反应速率，不能判断是否达到平衡；由于有固体A参加反应，反应过程中混合气体的质量会发生变化而物质的量不变，因此混合气体的平均相对分子质量不再变化表明反应已达到平衡。答案　D4．关于反应NH3＋HCl===NH4Cl中的相关微粒及其化学键的有关表述正确的是A．NH3的结构式：B．Cl－的结构示意图：C．HCl的电子式：D．反应过程中既有离子键的断裂，又有离子键的生成解析　NH3分子结构中一个N原子与三个H原子以共价键相连，A正确；Cl－的结构示意图为，B错误；HCl为共价化合物，电子式应为，C错误；该反应过程中没有离子键的断裂，D错误。答案　A5．只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是16A．平衡移动，K值可能不变B．平衡移动，K值一定变化C．K值不变，平衡可能移动D．K值变化，平衡一定移动解析　平衡常数K只与温度有关，只有改变温度导致的平衡移动，K值才会发生变化。答案　B6．反应4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s)ΔH＝－444.3kJ/mol，在常温常压下能自发进行，对反应的方向起决定作用的是A．压强B．温度C．焓变D．熵变解析　该反应ΔH＜0，ΔS＜0，而反应能自发进行，说明ΔH—TΔS＜0，故对反应起决定作用的是焓变。答案　C7．理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是A．HNC比HCN稳定B．逆反应的活化能为186.5kJ/molC．反应物断键吸收的总能量小于生成物成键放出的总能量D．该反应的热化学方程式为：HCN(g)HNC(g)ΔH＝＋59.3kJ/mol解析　HCN的能量低于HNC的能量，HCN能量低更稳定；根据题图可知逆反应的活化能为186.5kJ/mol－59.3kJ/mol＝127.2kJ/mol；该反应为吸热反应，反应物断键吸收的总能量大于生成物成键放出的总能量，热化学方程式为HCN(g)HNC(g)ΔH＝＋59.3kJ/mol。答案　D8．将导线连接的铁片和碳棒放入盛有稀H2SO4的烧杯中，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是16A．X为碳棒，Y为铁片B．该装置将电能转化为化学能C．X极上的电极反应为：Fe－3e—===Fe3+D．如果将铁片换成锌片，电路中的电流方向不变解析　由电子移动方向知X为负极，Y为正极，X比Y活泼，故X应为铁；该装置为原电池，将化学能转化成电能；X极上的电极反应为：Fe－2e—===Fe2+，Zn和Fe均作负极，所以电路中的电流方向不变。答案　D9．对于密闭容器中的可逆反应A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)，探究单一条件改变情况下，可能引起平衡状态的改变，得到如图所示的曲线(图中T表示温度，n表示物质的量)。下列判断正确的是A．加入催化剂可以使状态d变为状态bB．若T1>T2，则该反应一定是放热反应C．达到平衡时，A2的转化率大小为b>a>cD．其他条件不变时，增大B2的物质的量，AB3的体积分数一定增大解析　加入催化剂只改变反应速率，不能使平衡发生移动，故加入催化剂不能使状态d变为状态b。若T1>T2，由题图可知，温度升高，n(B2)不变时，平衡时AB3的体积分数减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应是放热反应；其他条件不变时，n起始(B2)越大，平衡时A2的转化率越大，即A2的转化率大小为c>b>a；由题图可知，随着n起始(B2)增大，AB3的体积分数先增大后减小。答案　B10．下列实验结果不能作为相应定律或原理的证据之一的是选项ABCD定律或原理勒夏特列原理元素周期律盖斯定律阿伏加德罗定律16实验方案实验结果左球气体颜色加深，右球气体颜色变浅烧瓶中冒气泡，试管中出现浑浊测得ΔH为ΔH1、ΔH2的和H2与O2的体积比约为2∶1解析　2NO2N2O4是放热反应，升高温度，平衡向生成二氧化氮的方向移动，颜色变深，可以作为勒夏特列原理的依据，故A符合；比较元素的非金属性，应用元素最高价氧化物对应水化物的酸性比较，浓盐酸不是氯的最高价氧化物对应的水化物，无法比较氯和碳的非金属性；且生成的二氧化碳中含有氯化氢气体，氯化氢与二氧化碳都能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，故也无法比较碳和硅的非金属性，不能证明元素周期律，故B不符合；ΔH＝ΔH1＋ΔH2，化学反应的热效应只与起始和终了状态有关，与变化途径无关，可以证明盖斯定律，故C符合；在同温同压下，气体的体积比等于方程式的计量数之比等于气体的物质的量之比，电解水生成的氧气和氢气体积比等于物质的量之比，可以证明阿伏加德罗定律，故D符合。答案　B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意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）11．如图为氟利昂(如CFCl3)破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法正确的是A．过程Ⅰ中断裂极性键C—Cl键B．过程Ⅲ中O＋O===O2是吸热过程C．过程Ⅱ可表示为O3＋Cl===ClO＋O2D．上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的还原剂解析　由图可知过程I中CFCl3生成CFCl216和氯原子，不同元素形成的共价键为极性键，所以过程Ⅰ中断裂极性键C—Cl键；成键释放能量，所以O＋O===O2是放热过程；据图可知过程Ⅱ中氯原子与臭氧反应生成氧气和氧化氯，可以表示为O3＋Cl===ClO＋O2；过程Ⅱ中氯原子反应生成氧化氯，过程Ⅲ中氧化氯和氧原子反应又生成了氯原子，所以说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂。答案　AC12．密闭容器中进行的可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下，混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是A．T1<t2，p1<p2，a＋b>c，正反应为吸热反应B．T1<t2，p1>p2，a＋b<c，正反应为吸热反应c．t1>T2，p1>p2，a＋b>c，正反应为放热反应D．T1>T2，p1<p2，a＋b<c，正反应为吸热反应解析>T2，该反应为吸热反应，比较T1，p1、T1，p2两线可知p2>p1，该反应为气体分子数增多的反应，即a＋b<c。答案 d13="">Z>W>R16B．X和Z都是第ⅢA族元素C．氧化物对应水化物的酸性：R>WD．Z的氧化物是一种比较好的耐火材料解析　由题图可推知，X、Y、Z、W、R分别是O、Na、Al、S、Cl。同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小，故原子半径：Na>Al>S>Cl；O不是是第ⅢA族元素；S、Cl对应氧化物的水化物均既有强酸又有弱酸，故无法比较其酸性大小；氧化铝熔点高，是一种比较好的耐火材料。答案　AD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（12分）在某温度下，将H2和I2各1mol的气态混合物充入10L的密闭容器中发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH<0，充分反应达到平衡后，测得c(H2)＝0.08mol/L，容器内压强为p(Pa)。（1）保持容器容积不变，向其中再加入1molH2，反应速率_______（填“加快”、“变慢”或“不变”），平衡________移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）。（2）保持容器内气体压强不变，向其中加入1molN2（N2不参加反应），反应速率_______（填“加快”、“变慢”或“不变”），平衡________移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）。（3）该反应的化学平衡常数K＝。（4）在上述温度下，将容器体积压缩至原来的一半，混合气体颜色将_______（填序号）A．加深B．变浅C．先变深后变浅D．先变浅后变深E．不变（5）在上述温度下，将H2和I2各2mol的气态混合物充入10L的恒容密闭容器中，达到化学平衡状态时，c(H2)＝，容器内压强为。解析　（1）增大反应物浓度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动；（2）恒压通入惰性气体，容器体积变大，各物质浓度减小，反应速率变慢，反应前后气体分子数不变，平衡不移动；（3）依题意可知，平衡时c(I2)＝c(H2)＝0.08mol/L，生成c(HI)＝0.04mol/L，平衡常数K16为0.25；（4）体积压缩一半，浓度增大一倍，平衡不移动，气体颜色加深；（5）设H2消耗浓度为xmol/L，则平衡时c(I2)＝c(H2)＝（0.2－x）mol/L，c(HI)＝2xmol/L，根据平衡常数K为0.25，带入平衡时各物质浓度求得x＝0.04，c(I2)＝c(H2)＝0.16mol/L，c(HI)＝0.08mol/L，压强为原来的2倍，即2p(Pa)。答案（1）加快（1分）向正反应方向（1分）（2）变慢（1分）不（1分）（3）0.25（2分）（4）A（2分）（5）0.16mol/L（2分）2p(Pa)（2分）17（12分）海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。从海水中提取淡水和一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。根据上述流程图回答下列问题：（1）写出反应①的化学反应方程式：。（2）标准状况下11.2LCl2气体发生反应②，转移的电子数是________NA。（3）将海水酸化的主要目的是。通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的__________(填序号)。A．氧化性    B．还原性    C．挥发性    D．腐蚀性（4）实验室模拟海水蒸馏法制取淡水，蒸馏过程中不可能用到的仪器有________（填序号）。  A．圆底烧瓶B．容量瓶C．直形冷凝管  D．分液漏斗   16E．接收器（5）离子交换法净化水的过程如图所示。下列说法正确的是__________(填序号)。A.经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数减少B.通过阴离子交换树脂后，水中只有SO42－被除去C.通过净化处理后的水，导电性增强D.阴离子交换树脂填充段存在反应H++OH－===H2O解析　（1）电解饱和食盐水反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；（2）0.5molCl2与Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2和CaCl2各0.25mol，转移电子数为0.5NA；（3）将海水酸化是为了抑制Cl2、Br2等与水反应，利用溴的挥发性，用热空气或水蒸气将溴蒸气带出，并用SO2水溶液吸收；（4）蒸馏操作可能使用蒸馏烧瓶、直形冷凝管、接收器等，不会使用容量瓶和分液漏斗；（5）离子交换时，按电荷守恒进行，经过阳离子交换树脂后，1个Mg2+被2个H+替换，所以水中阳离子总数增多，A错误；通过阴离子交换树脂后，水中Cl－、SO42－都被除去，B错误；通过净化处理后的水，离子浓度大大减小，导电性减弱，C错误；阴离子交换树脂填充段生成OH－，与阳离子交换树脂段生成的H+结合，存在反应H++OH－===H2O，D正确。答案（1）2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑（2分）（2）0.5（2分）（3）抑制Cl2、Br2等与水反应（2分，其他合理答案给分）C（2分）（4）BD（2分，答对一个给1分）16（5）D（2分）18（12分）国际非政府组织“全球碳计划”发布报告显示，全球二氧化碳排放量增速趋缓。将CO2转化成有机物实现碳循环是解决温室问题的有效途径。（1）已知：C2H4(g)＋H2O(l)===C2H5OH(l)ΔH1＝－44.2kJ/mol2CO2(g)＋2H2O(l)===C2H4(g)+3O2(g)ΔH2＝+1411.0kJ/mol则CO2与H2O反应生成C2H5OH的热化学方程式为：。（2）CO2镍催化氢化制甲烷，甲酸（HCOOH）是CO2转化为CH4的中间体：当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量迅速减少，当增加镍粉用量时，CO2镍催化氢化制甲烷的两步反应中反应速率增加较大的一步是________（填“I”或“Ⅱ”）。（3）以CO2(g)和H2(g)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。②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应ΔH________（填“变大”“变小”或“不变”）。③已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH1＝－566kJ/mol2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH2＝－484kJ/mol2CH3OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g)ΔH3＝－1352kJ/mol以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的反应为CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)，该反应的ΔH＝_________kJ/mol。（4）下列将CO2转化成有机物的反应中，原子利用率最高的是_________（填序号）。A．6CO2+6H2OC6H12O6+6O2B．CO2+3H2CH3OH+H2O16C．CO2+CH4CH3COOHD．2CO2+6H2CH2=CH2+4H2O解析　（1）将两个热化学方程式相加，可得CO2与H2O反应生成C2H5OH的热化学方程式为2CO2(g)+3H2O(l)===C2H5OH(l)+3O2(g)+ΔH＝+1366.8kJ/mol；（2）当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量迅速减少，表明催化剂对第Ⅱ步反应影响较大，故当增加镍粉用量，第Ⅱ步反应速率增加较大；（3）①以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应生成1mol甲醇和1mol水，根据质量守恒，需要1mol二氧化碳和3mol氢气，因此图中A处应填入1molCO2(g)＋3molH2(g)；②加入催化剂，不能改变反应的焓变，因此ΔH不变；③2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH1＝－566kJ/mol2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH2＝－484kJ/mol2CH3OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH3＝－1352kJ/mol根据盖斯定律，CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH＝ΔH1×1/2＋ΔH2－ΔH3×1/2＝(－566kJ/mol)×1/2+(－484kJ/mol)－(－1352kJ/mol)×1/2＝－91kJ/mol；（4）C选项中原子利用率100%，原子利用率最高。答案　（1）2CO2(g)＋3H2O(l)===C2H5OH(l)＋3O2(g)+ΔH＝＋1366.8kJ/mol（2分）（2）Ⅱ（2分）（3）①1molCO2(g)＋3molH2(g)（2分）②不变（2分）③－91（2分）（4）C（2分）19（12分）H2O2能缓慢分解生成水和氧气，但分解速率较慢，加入催化剂会加快分解速率。某化学兴趣小组为研究不同催化剂对H2O2分解反应的催化效果，设计了如图甲、乙、丙所示的三组实验。16请回答有关问题：（1）定性分析：可以通过观察甲装置现象，而定性得出结论。有同学指出：应将实验中将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液，理由是_______________。（2）定量测定：用乙装置做对照试验，仪器A的名称是___________。实验时组装好装置乙，关闭A的旋塞，将注射器活塞向外拉出一段。这一操作的实验目的是____________。实验时以2min时间为准，需要测量的数据是。（其它可能影响实验的因素均已忽略）（3）定量分析：利用丙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将30mL5%H2O2溶液一次性加入盛有0.10molMnO2粉末的烧瓶中，测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)]与时间(t/min)的关系如图所示。图中b点___________90mL（填“大于”、“小于”或“等于”）。（4）补充实验：该小组补充进行了如下对比实验，实验药品及其用量如下表所示。实验设计的目的是为了探究。编号反应物催化剂①30mL5%H2O2溶液，10滴H2O0.10molMnO2②30mL5%H2O2溶液，10滴0.1mol/LHCl溶液0.10molMnO2③30mL5%H2O2溶液，10滴0.1mol/LNaOH溶液0.10molMnO216解析　（1）甲中可以通过观察产生气泡的快慢来定性比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液，这样Fe3+和Cu2+中的阴离子种类相同，可以排除因阴离子的不同可能带来的影响，还可以将CuSO4改为CuCl2；（2）由装置图可知：仪器A的名称是分液漏斗。反应速率是根据测定相同时间内产生气体的体积来衡量的，为保证测定相同时间内产生气体的体积的准确性，要检查装置的气密性，操作是：组装好装置乙，关闭A的旋塞，将注射器活塞向外拉出一段，松手后，看是否回到原位，回到原位证明气密性良好。（3）随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减小，3min~4min生成10mL气体，那么2min~3min生成气体的体积应大于10mL，故b小于90mL；（4）从表中可以看出，3组实验不同的实验条件是溶液的酸碱性。因此，实验设计的目的是为了探究溶液的酸碱性对H2O2分解速率的影响。答案　（1）产生气泡的快慢（2分，产生气泡的速率或反应完成的先后或试管壁的冷热程度等其他合理答案给分）排除Cl−对实验的干扰（2分，其他合理答案给分）（2）分液漏斗（1分）检查装置的气密性（1分）（在同温同压下，反应2min收集）气体的体积（2分，其他合理答案给分）（3）小于（2分）（4）溶液的酸碱性对H2O2分解速率的影响（2分，其他合理答案给分）20（12分）神十搭载的长征F改进型火箭推进剂之一为无色气体N2O4。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋24.4kJ/mol。（1）一定温度下，将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是__________(填序号)（2）某小组设计实验测定NO2的相对分子质量，为了减小实验误差，应选择在______温度下进行实验（填“较高”或“较低”），理由是。16（3）平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压＝总压×物质的量分数[例如：p(NO2)＝p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数Kp表达式：________________（用p总、x(NO2)和x(N2O4)表示）。（4）上述反应中，正反应速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为________（以k正、k逆表示）。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解（温度298K、压强100kPa），已知该条件下k正＝4.4×104s－1，当N2O4分解10%时，v正＝________kPa·s－1。解析（1）因反应容器保持恒压，所以容器体积随反应进行而不断变化，结合ρ气＝m/V可知，气体密度不再变化，说明容器体积不再变化，即气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，①符合题意；无论是否平衡，反应的ΔH都不变，②不符合题意；反应开始时，加入1molN2O4，随着反应的进行，N2O4的浓度逐渐变小，故v正(N2O4)逐渐变小，直至达到平衡，③不符合题意；N2O4的转化率不再变化，说明反应达到平衡状态，④符合题意。（2）为使NO2相对分子质量测定值更准确，应尽可能使其中的N2O4含量降低，即使平衡正向移动，根据勒夏特列原理，正反应是吸热反应，则应选择较高温度。（3）由题目信息可知，Kp＝p总（4）平衡时正、逆反应速率相等，由v正＝k正·p(N2O4)，v逆＝k逆·p2(NO2)，联立可得Kp＝，当N2O4分解10%时，设投入的N2O4为1mol，转化的N2O4为0.1mol，则：　　　　N2O42NO2(g)起始量(mol)10转化量(mol)0.10.2最终量(mol)0.90.2故此时p(N2O4)＝×100kPa＝×100kPa，则v正＝4.4×104s－1××100kPa＝3.6×106kPa·s－1。答案　（1）①④（2分，答对一个得1分）（2）较高　（2分）正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高，平衡正向移动，使N2O4含量降低，减小误差。（2分，其他合理答案给分）16（3）Kp＝p总（2分）（4）（2分）　3.6×106（2分）16</c。答案></p2，a＋b<c，正反应为吸热反应解析></c，正反应为吸热反应c．t1></t2，p1></t2，p1<p2，a＋b>