2023-2024学年江苏省常州市联盟校高二（上）期中化学试卷

一、单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共计39分

• 1．近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。下列对有关成就所涉及的化学知识说法不正确的是（　　）

  A．“奋斗者”号潜水器从深海采回的矿物中含的10B与11B互为同素异形体

  B．“神舟十三号”运载火箭用到的碳纤维属于新型无机非金属材料

  C．C919飞机机身使用了铝锂合金，因该合金密度小、强度高

  D．“天舟五号”飞船搭载的燃料电池放电时主要将化学能转化为电能
  组卷：12引用：2难度：0.8

  解析

• 2．常温下，下列各组离子在指定的条件下能大量共存的是（　　）

  A．在pH=13的溶液中： N H + 4 、K+、F-、 N O - 3

  B．通入足量CO2的溶液中：H+、 N H + 4 、Al3+、 S O 2 - 4

  C．c（Fe3+）=0.1mol/L的溶液中：K+、Cl-、 S O 2 - 4 、SCN-

  D．由水电离出的c（H+）=10-12mol/L的溶液中：Mg2+、Na+、 S O 2 - 4 、ClO-
  组卷：22引用：3难度：0.7

  解析

• 3．以TiO₂为催化剂的光热化学循环分解CO₂反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
  
  下列说法不正确的是（　　）

  A．过程①中钛氧键断裂会吸收能量

  B．该反应中，光能和热能转化为化学能

  C．使用TiO2作催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率

  D．CO2分解反应的热化学方程式为2CO2（g）═2CO（g）+O2（g）ΔH=+30kJ•mol-1
  组卷：3引用：3难度：0.6

  解析

• 4．一种可充电锌—空气电池放电时的工作原理如图所示。已知：Ⅰ室溶液中，锌主要以[Zn（H₂O）₆]²⁺的形式存在，并存在电离平衡[Zn（H₂O）₆]²⁺⇌[Zn（H₂O）₅（OH）]⁺+H⁺。下列说法错误的是（　　）
  

  A．放电时，Ⅰ室溶液中[Zn（H2O）5（OH）]+浓度增大

  B．放电时，Ⅱ室中的Cl-通过阴离子交换膜进入Ⅰ室

  C．充电时，Zn电极的电极反应为[Zn（H2O）6]2++2e-=Zn+6H2O

  D．充电时，每生成0.2mol O2，Ⅲ室溶液质量理论上减少6.4g
  组卷：111引用：7难度：0.6

  解析

• 5．水煤气变换反应为CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）。我国研究人员结合实验与计算机模拟结果，揭示了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程（如图所示），其中吸附在金催化剂表面上的物质用•标注。下列说法错误的是（　　）

  A．水煤气变换反应的ΔH＜0

  B．步骤③的转化关系可表示为CO•+OH•+H2O（g）=COOH•+H2O•

  C．该历程中最大能垒（活化能）E正=2.02eV

  D．升温和增大反应物浓度均能增加反应物的活化分子百分数，加快反应速率
  组卷：16引用：3难度：0.5

  解析

二、非选择题：共4题，共61分

• 16．含N元素的部分物质对环境有影响。含NO、NO₂的废气会引起空气污染，含

  NO

  -

  2

  、

  NO

  -

  3

  、

  NH

  +

  4

  的废水会引起水体富营养化，都需要经过处理后才能排放。消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。
  （1）利用电化学装置可消除氮氧化物污染，变废为宝。
  ①化学家正在研究尿素动力燃料电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图所示：
  
  甲的电极反应式为

   

  ；理论上每净化1mol尿素，消耗O₂的体积约为

   

  L（标准状况下）。
  ②图为电解NO制备NH₄NO₃的装置。该装置中阴极的电极反应式为

   

  ；“反应室”中发生反应的离子方程式为

   

  。
  
  （2）工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染，模拟工艺如图所示，写出电解时铁电极的电极反应式

   

  。随后，铁电极附近有无色气体产生，可能原因是

   

  。
  
  （3）工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极，碳纳米管修饰的石墨为阴极，电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液，可使

  NO

  -

  3

  转变为

  NH

  +

  4

  ，后续再将

  NH

  +

  4

  反应除去。②其他条件不变，只向混合溶液中投入一定量NaCl,后续去除

  NH

  +

  4

  的效果明显提高，溶液中氮元素含量显著降低。可能原因是

   

  。
  组卷：120引用：3难度：0.5

  解析

• 17．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，目前工业上用氢气和氨气直接合成氨。
  （1）固氮一直是科学家致力研究的要课题，有关热力学数据如下：
  

  反应	大气固氮N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）		工业固氮N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）
  温度/℃	25	2000	25	350	400	450
  平衡常数K	3.84×10-31	0.1	5×108	1.847	0.504	0.152

  常温下，大气固氮的倾向

   

  工业固氮（填“大于”或“小于”）。
  （2）N₂（g）与H₂（g）反应的能量变化如图1所示，则N₂（g）与H₂（g）反应制备NH₃（g）的热化学方程式为：

   

  。
  
  （3）T℃时，在2L恒容密闭容器中加入1.2molN₂和2molH₂模拟一定条件下工业固氮[N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）]，体系中n（NH₃）随时间的变化如图2所示；
  ①前2分钟内的平均反应速率v（NH₃）=

   

  mol•L^-1•min^-1；
  ②有关工业固氮的说法正确的是

   

  （选填序号）；
  A．使用化剂可提高反应物的转化率
  B．循环使用N₂、H₂可提高NH₃的产率
  C．温度控制在500℃左右有利于反应向正方向行
  D．增大压强有利于加快反应速率，所以压强越大越好
  ③T℃时，该反应的平衡常数为

   

  。
  （4）研究表明某些过渡金属催化剂可以加速氨气的分解，某温度下，用等质量的不同金属分别催化等浓度的氨气，测得氨气分解的初始速率（单位：mmol/min）与化剂的对应关系如表所示。
  

  催化剂	Fe	Pd	Ru	Rh	Pt	Ni
  初始速率	0.5	1.8	7.9	4.0	2.2	3.0

  在不同催化剂的催化作用下，氨气分解反应中的活化能最大的催化剂是

   

  （填化学式）。
  组卷：14引用：5难度：0.5

  解析