精品解析：山东名校考试联盟2023-2024学年高二上学期11月期中化学试题

山东名校考试联盟 2023～2024学年高二年级上学期期中检测 化学试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，满分为100分，考试用时90分钟。 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Fe-56 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目要求。 1. 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A. 在相同条件下，白口铁(镀锌铁)比马口铁(镀锡铁)更耐腐蚀 B. 可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连，保护其不受腐蚀 C. “保暖贴”工作过程中，主要利用了原电池的工作原理 D. “嫦娥五号”探测器中配置砷化镓太阳能电池，将化学能直接转化为电能 【答案】D 【解析】 【详解】A．白口铁中锌和铁形成原电池，锌做负极，铁做正极被保护；在马口铁中，锡和铁形成的原电池，锡做正极，铁做负极更易被腐蚀，A正确； B．可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连，外加电流保护法，保护其不受腐蚀，B正确； C．“保暖贴”利用铁粉为负极，碳粉为正极，氯化钠为电解液，组成原电池，发生电化学腐蚀而发热，C正确； D．砷化镓太阳能电池是将太阳能直接转化为电能，D错误； 故选D。 2. 下列有关说法正确的是 A. 恒容绝热容器中，发生反应，当压强不变时反应达到平衡状态 B. ，，则 C. 室温下，反应不能自发进行，说明该反应的 D. 一定温度下，压缩容器体积，再次达到新平衡后，浓度增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应为气体体积不变的放热反应，恒容绝热容器中，反应放出的热量，使容器内反应温度升高，气体压强增大，则压强不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡状态，故A正确； B．硫在氧气中的燃烧反应为放热反应，气态硫的能量高于固态硫，则反应的焓变ΔH1小于ΔH2，故B错误； C．该反应为熵增的反应，室温下，反应不能自发进行说明反应ΔH—TΔS＞0，则反应的焓变ΔH大于0，故C错误； D．由方程式可知，反应的平衡常数K= c(CO2)，平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，则压缩容器体积，再次达到新平衡后，二氧化碳的浓度不变，故D错误； 故选A。 3. 有关下列装置说法错误的是 A. 利用装置①可比较Zn和Cu的金属性 B. 利用装置②电解饱和溶液可制取 C. 利用装置③可电解精炼银 D. 装置④为牺牲阳极保护法 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置①为原电池，金属性强于铜的锌电极为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应被损耗，铜为正极，铜离子得到电子发生还原反应生成铜，则利用装置①可比较锌和铜的金属性，故A正确； B．装置②电解为电解池，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，溶液中锂离子通过阴离子交换膜进入阴极室，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，在阴极室可以制得氢氧化锂，则利用装置②电解饱和氯化锂溶液可制取氢氧化锂，故B正确； C．装置③为精炼池，粗银应与直流电源的正极相连做阳极，精银做阴极，则利用装置③不能用于电解精炼银，故C错误； D．装置④为牺牲阳极保护法，镁、铁在潮湿的土壤中构成原电池，金属性强于铁的镁做被损耗，铁做正极被保护，故D正确； 故选C。 4. 新型液态电池的工作原理如图所示（a、b均为石墨电极）。下列有关说法错误的是 A. 电极a为负极，发生氧化反应 B. 放电时，负极区溶液pH减小 C. 正极电极反应式为 D. 若用此电池为铅酸蓄电池充电，b电极连接电极 【答案】C 【解析】 【分析】a电极有气体c放出，放出的气体为氧气，可知a电极双氧水发生氧化反应生成氧气，a是负极、b是正极。 【详解】A．a电极有气体c放出，放出的气体为氧气，电极a为负极，发生氧化反应，故A正确； B．放电时，负极发生反应H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑，负极区消耗OH-，溶液pH减小，故B正确； C．b是正极，正极双氧水得电子生成水，正极电极反应式为，故C错误； D．a是负极、b是正极，若用此电池为铅酸蓄电池充电，铅酸蓄电池充电时电极为阳极，接电池正极b电极，故D正确； 选C 5. 下列事实不能说明亚硝酸是弱电解质的是 A. 常温下，溶液的pH约为2 B. 用浓度均为的溶液和盐酸做导电实验，溶液中灯泡较暗 C. 中和体积与pH均相同的盐酸和溶液，消耗的物质的量更多 D. 向碳酸钠溶液中滴加过量溶液有气体溢出 【答案】D 【解析】 【详解】A．常温下0.1mol/L亚硝酸溶液的pH约为2说明亚硝酸在溶液中部分电离出氢离子，证明亚硝酸是弱电解质，故A不符合题意； B．浓度相等的亚硝酸溶液中灯泡较暗，说明亚硝酸溶液的导电性小于盐酸，亚硝酸在溶液中部分电离出氢离子，证明亚硝酸是弱电解质，故B不符合题意； C．中和体积与pH均相同的盐酸和亚硝酸溶液，亚硝酸消耗的氢氧化钠的物质的量更多说明亚硝酸在溶液中部分电离出氢离子，证明亚硝酸是弱电解质，故C不符合题意； D．向碳酸钠溶液中滴加过量的亚硝酸溶液有气体溢出只能说明亚硝酸的酸性强于碳酸，但不能证明亚硝酸是弱电解质，故D符合题意； 故选D。 6. 下列有关实验现象和解释或结论都正确的是 选项 实验操作 现象 解释或结论 A 用玻璃棒蘸取盐酸，滴在湿润的pH试纸中央 试纸变为红色 测定盐酸的pH B 氯化亚铁溶液中有氯化铜杂质，加入铁屑除杂 有紫红色金属析出 铁能置换Cu单质 C 将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中 红棕色变深 的 D 向和的混合溶液中，加入固体 血红色溶液变浅 增大的浓度，平衡逆向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．用pH试纸测定溶液pH时，不能选用湿润的pH试纸，否则测得溶液pH为稀释后溶液的pH，故A错误； B．铁的金属性强于铜，能与氯化铜溶液反应生成氯化亚铁和紫红色金属铜，则铁能除去氯化亚铁溶液中混用的氯化铜杂质，故B正确； C．将充满二氧化氮的密闭玻璃球浸泡在热水中，红棕色变深说明反应的平衡向逆反应方向移动，该反应为焓变小于0的放热反应，故C错误； D．氯化铁溶液与硫氰化钾溶液反应生成硫氰化铁的反应中存在如下平衡Fe3++3SCN—Fe(SCN)3，向溶液中加入氯化钾固体，不会影响平衡体系中各物质的浓度，平衡不移动，溶液颜色不发生变化，故D错误； 故选B。 7. 某种含二价铜的微粒可用于汽车尾气催化脱硝。催化机理如图1所示，反应过程中不同态物质体系所具有的能量如图2所示。下列说法中错误的是 A. 该脱硝过程总反应的 B. 由状态④到状态⑤发生了氧化还原反应 C. 总反应的化学方程式为 D. 根据图2可知，中间态②、③、④对应的物质体系稳定性逐渐升高 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图2可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，则总反应，A正确； B．由图1可知，状态④到状态⑤，铜元素的化合价发生变化，发生了氧化还原反应，B正确； C．根据图1，加入、、，生成、，该脱硝过程的总反应方程式为，C错误； D．能量越低，物质越稳定，由图2可知，中间态②、③、④对应物质体系的能量逐渐降低，则中间态②、③、④对应的物质体系稳定性逐渐升高，D正确； 故选C。 8. 2023年9月23日，杭州亚运会采用了废碳再生的“绿色甲醇”为燃料，而工业上常用二氧化碳加氢生产甲醇，有利于实现“碳达峰”，反应过程如下所示： ① ② 向密闭容器中通入物质的量比为的和混合气体，在不同条件下达到平衡，测得平衡时甲醇的物质的量分数，在℃下的、在下的如图所示： 下列说法错误的是 A. 在250℃、下，平衡时甲醇的物质的量分数为10％ B. 图像中A点和B点达到了相同的平衡状态 C. 保持其他条件不变，增大起始物的比值，可以提高的平衡转化率 D. 在210℃、下，当反应处于Y点状态时，延长反应时间不能达到X点状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，250℃、9×105Pa下，平衡时甲醇的物质的量分数为10％，故A正确； B．由图可知，250℃、5×105Pa下，A点甲醇的物质的量分数与B点甲醇的物质的量分数都为0.05，所以A点和B点达到了相同的平衡状态，故B正确； C．保持其他条件不变，增大起始物的比值相当于增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，故C正确； D．由图可知，210℃、5×105Pa下，Y点甲醇的物质的量分数小于X点甲醇的物质的量分数，说明反应未达到平衡，反应向正反应方向进行，则延长反应时间能达到X点状态，故D错误； 故选D。 9. 2023年9月25日，中国科学院物化研究员提出协同的异一均相电催化过程，绕过与直接反应的热力学限制，采用下图所示装置制备。下列有关说法正确的是 A. X电极为负极 B. b电极的电极反应有 C. b极区反应过程中，起催化作用 D. 总反应 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，b电极上O2→H2O2、Fe3+→Fe2+，均发生还原反应，b为阴极，则X为电源正极、Y为负极。 【详解】A．b电极上O2→H2O2、Fe3+→Fe2+，均发生还原反应，b为阴极，Y为电源负极，则X为电源正极，故A错误； B．b电极区生成硝酸，溶液呈酸性，b电极的电极反应有，故B错误； C．b极区是阴极反应产物，不是催化剂，故C错误； D．根据图示，电解反应物是N2、O2、H2O，生成物是硝酸，总反应，故D正确； 答案选D。 10. 化学中常用AG表示溶液的酸度。常温下，向的某一元碱溶液中滴加某浓度的稀硫酸溶液，混合溶液的温度与酸度AG随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法错误的是 A. 该硫酸浓度为 B. 常温下的电离常数约为 C. a、b、c三点的溶液中，水的电离程度： D. 稀释溶液，的电离程度增大，增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．c点温度最高为酸碱恰好反应的点，硫酸是二元强酸，加入的硫酸与MOH物质的量之比为1：2，故该硫酸浓度为0.05mol/L，故A正确： B．由图可知，0.1mol/L的MOH溶液中，=−8，则=10−8，根据Kw=c(H+)×c(OH−)=1×10−14可知：c(OH−)=1×10−3mol/L，=10−5，故B正确； C．a、b两点碱为完全被中和，c点为酸碱恰好反应的点，生成了强酸弱碱盐，促进了水解，则a、b、c三点的溶液中，水的电离程度：，故C正确； D．稀释溶液，越低越电离，则的电离程度增大；溶液碱性减弱，则变小，故D错误； 故选D。 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目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验装置和操作能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验装置和操作 A 铁上镀锌 B 根据溶液褪色时间，探究浓度对化学反应速率的影响 C 验证牺牲阳极保护法 D 证明与反应是有限度的 A. A B. B C. C D. D 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由实验装置图可知，与直流电源正极相连的锌电极做阳极，铁在阴极，电解质溶液为硫酸锌溶液可以实现在铁上镀锌的实验目的，故A正确； B．由实验装置图可知，草酸溶液与高锰酸钾溶液反应时，草酸溶液不足量，无法观察到溶液褪色，所以无法到达根据溶液褪色时间，探究浓度对化学反应速率的影响的实验目的，故B错误； C．向铁电极附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，没有蓝色沉淀生成说明锌做原电池的负极，铁做正极被保护，则题给装置能达到验证牺牲阳极保护法的实验目的，故C正确； D．氯化铁溶液与少量碘化钾溶液反应生成能使淀粉溶液变蓝色的单质碘，则题给装置无法到达证明铁离子与碘离子的反应是有限度的实验目的，故D错误； 故选AC。 12. 2023年8月，科学家研制出一种低成本高能量密度的多硫/高锰液流电池，其工作原理如下图所示，两侧储罐溶液体积均为。下列说法正确的是 A. 放电时，电流从a电极经外电路流向b电极 B. 放电时，a极的电极反应为 C. 充电时，从a电极区经交换膜流向b电极区 D. 充电时，当浓度变化，交换膜交换个 【答案】B 【解析】 【分析】放电时，电极a上失电子生成，电极a为负极，电极b上得电子生成，电极b为正极；充电时电极a为阴极，得电子生成，电极b为阳极，失电子生成。 【详解】A．放电时，电极a为负极，电极b为正极，电流从电极b经外电路流向电极a，A错误； B．放电时，电极a为负极，电极反应为，B正确； C．充电时，电极a为阴极，电极b为阳极，电解质溶液中的阳离子从阳极向阴极移动，即K+从电极b区向电极a区移动，C错误； D．充电时，阳极反应式为-e-=，当浓度变化0.3mol/L，转移电子的物质的量为0.3mol/L×10L=3mol，交换膜交换3NA个K+，D错误； 故答案选B。 13. 在一定体积下，分解时相关物质的相对能量与反应历程关系如图所示[已知和的相对能量为0]。下列说法错误的是 A. 根据图像可知： B. 形成键时释放的能量为 C. 的平衡转化率：历程I=历程II D. 在该历程中速率最快步骤的热化学方程式为 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，历程I为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，反应的热化学方程式为O3(g)+O(g)=2O2(g) △H=—(E3—E6)kJ/mol；历程II中第一步反应为O3(g)+ Cl(g)=2O2(g) +ClO(g)△H=—(E2—E4)kJ/mol，第二步反应为O(g) +ClO(g) =O2(g) +Cl(g) △H=—(E4—E5)kJ/mol，总反应为O3(g)+O(g) 2O2(g) △H=—(E2—E5)kJ/mol，催化剂改变反应的历程，但不改变反应热，则总反应的△H=—(E3—E6)kJ/mol=—(E2—E5)kJ/mol。 【详解】A．由分析可知，总反应的△H=—(E3—E6)kJ/mol=—(E2—E5)kJ/mol，整理可得E2—E3= E5—E6，故A正确； B．由图可知，气态氯原子的相对能量为(E2—E3) kJ/mol =( E5—E6) kJ/mol，由氯气的相对能量为0可知，形成1mol氯氯键时释放的能量为2(E2—E3) kJ/mol =2(E5—E6) kJ/mol，故B错误； C．由分析可知，气态氯原子是历程II的催化剂，催化剂改变反应的历程，但不改变平衡的移动方向，所以历程I和历程II中臭氧的转化率相等，故C正确； D．由图可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能小于第一步反应的活化能，反应的活化能越小，反应速率越快，则在该历程中速率最快步骤的热化学方程式为O(g) +ClO(g) =O2(g) +Cl(g) △H=—(E4—E5)kJ/mol，故D正确； 故选B。 14. 在恒温恒压的密闭容器中，以(g)(BL)和足量的高压为原料制取(g)(BD)，同时得到副产物(g)(THF)和，涉及反应如下： 已知：①因在高压氛围下进行，故的压强近似等于总压； ②反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ和反应Ⅲ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态； ③压强平衡常数是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数。部分物种的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A. 时刻，BL的物质的量为 B. 该温度下，反应Ⅰ的平衡常数为 C. 时刻，的物质的量为 D. 其他条件不变，若加入只对反应Ⅰ起催化作用的催化剂，则BD的物质的量峰值不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，t1时刻，n(BD)=0.76mol，n(H2O)=0.05mol，由方程式知，反应Ⅱ和反应Ⅲ总消耗的n(BD)=n(H2O)，则t1时刻BL物质的量为1mol-0.76mol-0.05mol=0.19mol，故A正确； B．反应Ⅰ：BL(g)+2H2(g)⇌BD(g)在t1时刻达到平衡，此时 n(BD)=0.76mol，n(BL)=0.19mol，而P(H2)=P总=1×103kPa，所以该温度下反应Ⅰ的平衡常数，故B正确； C ．t2时刻，n(BD)=0.60mol，该温度下反应Ⅰ的平衡常数，则可得到n(BL)=0.15mol，则n(H2O)=1mol-0.60mol-0.15mol=0.25mol，由于n(H2O)=n(BuOH)+n(THF)，t2时刻，n(THF)=0.05mol，则n(BuOH)=0.20mol，故C正确； D．结合已知反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ和反应Ⅲ，其他条件不变，若加入只对反应Ⅰ起催化作用的催化剂，则反应Ⅰ的反应速率更快，BD的物质的量峰值变大，故D错误； 故选：D。 15. 25℃，浓度均为、体积为的HX、HY溶液，分别加水稀释至体积V，pH随的变化关系如图所示，下列叙述错误的是 A. 相同温度下，电离常数 B. HX或HY的电离度： C. 中和a、b两点溶液，消耗物质的量相同 D. a点溶液升高温度，增大 【答案】AB 【解析】 【分析】由图可知，0.1mol/LHX溶液pH大于0.1mol/LHY溶液，HX的酸性弱于HY。 【详解】A．由分析可知，HX的酸性弱于HY，相同温度下，酸的酸性越弱，电离常数越小，则HX的电离常数小于HY，故A错误； B．由图可知，b、c两点溶液pH相等，溶液中氢离子浓度相等，由于HX的酸性弱于HY，则b、c两点HX的物质的量浓度更大，则b点HX的电离度小于c点HY的电离度，a、b两点中，a点HX溶液的浓度大于b点，浓度越大，酸的电离度越小，则a点电离度小于b点，所以电离度的大小顺序为c>b>a，故B错误； C．稀释前后，溶质的物质的量不变，所以a、b两点溶液中HX的物质的量相等，中和能力相同，所以中和a、b两点溶液，消耗氢氧化钠物质的量相同，故C正确； D．HX为弱酸，在溶液中的电离过程为吸热过程，升高温度，电离平衡右移，HX的浓度减小、X—离子浓度增大，则溶液中增大，故D正确； 故选AB。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 随着能源结构的改变，甲醇将成为21世纪具有竞争力的清洁能源，工业上常利用CO或来生产甲醇。回答下列问题： （1）二氧化碳加氢制甲醇时，一般认为可通过如下步骤来实现： 第一步： 第二步： ①与反应生成和的热化学方程式为___________。 ②若第一步为慢反应，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）气态甲醇用作燃料时，可发生如下两个反应： 　 　 则___________(填“>”“<”或“=”)。 （3）某同学设计了如下电化学装置，利用制取甲醇。 ①固体电解质采用___________(填“氧离子导体”或“质子导体”)。 ②正极的电极反应式为___________。 （4）利用可再生能源电还原制取甲醇的装置如下图所示，高浓度的用于抑制酸性电解液中的析氢反应来提高甲醇的生成率，Cu电极上发生的电极反应为___________，当制得时，标准状况下理论上阳极产生的气体体积为___________。 【答案】（1） ①. CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ/mol ②. C （2）> （3） ①. 氧离子导体 ②. CO2+2H2O+6e-=CH3OH+3O2- （4） ①. CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O ②. 6.72L 【解析】 【小问1详解】 ①由盖斯定律，CO2(g)与H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g)的热化学方程式CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ/mol； ②若第一步为慢反应，则第一步活化能高，第二步活化能低，且第一步吸热，第二步放热，符合的图像为C； 【小问2详解】 由盖斯定律，③式-④式，CO(g)+O2(g)= CO2(g) <0，则Q1>Q2； 【小问3详解】 ①该电池为原电池，左侧为负极，电极方程式为H2-2e-+O2-=H2O，因此为氧离子导体；②右侧为正极，电极反应式为CO2+2H2O+6e-=CH3OH+3O2-； 【小问4详解】 ①该电池为电解池，Cu为阴极，电极方程式为CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O；②阴极电极式为2H2O-4e-=O2+4H+，当制得6.4g CH3OH时，n（CH3OH）==0.2mol，由电极式转移电子数1.2NA，转移1.2mol电子，生成标准状况下氧气0.3mol理论上阳极产生的气体体积为0.3×22.4L=6.72L。 17. 汽车尾气中含有NO、、CO等有害物质，其中会引起光化学烟雾等环境问题。 （1）研究表明CO与在作用下生成无害气体，发生反应的能量变化及反应历程如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)： ①先将催化剂加工成多孔结构，提高气体吸附效率，有利于反应高效进行，结合图像可知，反应I的反应速率___________反应Ⅱ的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”)，不影响催化剂活性情况下，略微升高相同温度，反应I速率的增大程度___________反应Ⅱ的(同上)； ②则___________(用含a式子表示；已知；阿伏加德罗常数约为)，使用多孔结构催化剂后，速率大幅度提升，则数值将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （2）为高效处理汽车尾气中的有害气体，可给汽车安装尾气净化装置。净化时CO和NO发生反应：。实验测得，，(、为速率常数，只与温度有关)。向体积均为的密闭容器A(400℃，恒温)、B(起始400℃，绝热)两个容器中分别加入、和相同催化剂，测得A、B容器中CO转化率随时间的变化关系如图所示： ①表示容器A的曲线是___________(填“a”或“b”)； ②X、Y、N三点中，、、从大到小的顺序是___________，X、Y两点中，值最大的点是___________，若增大值，改变的条件可能是___________； ③Y点时___________(保留两位有效数字)，在M点时，再加入、，一段时间达到平衡，此时CO转化率___________M点(填“大于”、“小于”或“等于”)。 【答案】（1） ①. 小于 ②. 大于 ③. ④. 不变 （2） ①. b ②. ③. Y ④. 降低温度 ⑤. 18 ⑥. 大于 【解析】 【小问1详解】 由图可知，反应Ⅰ的活化能高，反应Ⅱ的活化能低，反应的活化能越高，反应速率越慢，所以反应Ⅰ的反应速率小于反应Ⅱ的反应速率；整个反应的反应速率由反应Ⅰ决定，升高温度时，整个反应的反应速率加快，则略微升高温度，对反应Ⅰ的反应速率影响达，使反应Ⅰ的速率增大程度大于反应Ⅱ；由图可知，反应的；催化剂能加快反应速率，但不能改变反应的始态和终态，不能改变反应热，即的数值不变； 【小问2详解】 反应是放热反应，绝热条件下，随着反应的进行，容器B中温度高于容器A，容器B中反应速率快，达到平衡所需时间短，并且平衡时的平衡转化率低，则图中曲线a、b分别代表绝热条件、恒温条件下的转化率随时间的变化关系；图中X、Y、N三点温度：，其他条件相同，温度越高反应速率越快，则；反应达到平衡状态时，即，则 ，平衡常数只与温度有关，该反应放热，温度越低，平衡常数K和越大，温度越高，平衡常数K和越小，所以，X、Y两点中，值最大的点是Y；若增大值，即增大值，改变的条件是降低温度，平衡正向进行；由图可知，M点转化率为50%，反应三段式为：，M点平衡常数，而Y点转化率为30%，反应三段式为，，；M点时反应达到平衡状态，再加入、，相当于压缩气体增大压强，平衡正向移动，转化率增大，即此时转化率大于M点。 18. 次磷酸、亚磷酸、磷酸是化学工业生成中常用的无机酸，回答下列问题： （1）次磷酸为无色油状液体，具有强还原性，向溶液中加入足量的生成，经实验检测发现溶液显碱性，其原因是___________(写方程式)，常温下，电离平衡常数为，当平衡浓度为时，浓度为___________。 （2）常温下，亚磷酸、磷酸逐级电离常数如下表所示： 酸 电离常数 酸 电离常数 ①常温下，浓度均为的溶液和溶液中水的电离程度___________(填“前者大”“后者大”或“相同”)； ②常温下，的溶液中，___________(填准确值)； ③向的溶液中加入过量的离子方程式为___________。 （3）常温下，将固体逐渐加入到溶液中，混合溶液的pH与或或变化的关系如图所示： ①表示pH与关系的曲线是___________(填“a”、“b”或“c”)； ②结合图像或表格判断的溶液显___________性，溶液含磷离子的浓度大小关系是___________。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 前者大 ②. ③. （3） ①. a ②. 碱 ③. 【解析】 【小问1详解】 向溶液中加入足量的生成，说明为一元酸，溶液显碱性，其原因是水解：；溶液，当平衡浓度为时，浓度为； 【小问2详解】 ①根据表中电离常数，水解程度大于电离程度，电离程度大于水解程度，故浓度均为的溶液和溶液中水的电离程度前者大； ②常温下，的溶液中，存在电荷守恒：，物料守恒：，两式联立可得：= ③根据电离常数可知，酸性：＞＞＞，向的溶液中加入过量的离子方程式为； 【小问3详解】 根据，，，，相同pH时＞＞，可知a代表，b代表，c代表； ①表示pH与关系的曲线是a； ②根据表中电离常数，水解程度大于电离程度，的溶液显碱性，溶液含磷离子的浓度大小关系是。 19. 利用简易量热计(如图所示)可测得中和反应的反应热，步骤如下： Ⅰ．向量热计内筒中加入盐酸，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度； Ⅱ．向的烧杯中加入溶液，调节温度，使之与量热计中盐酸温度相同； Ⅲ．快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度。 请回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是__________，实验过程中用盐酸的目的是__________。 （2）近似认为溶液的比热等于水的比热，溶液的密度为，已知液态水的比热为。则上述实验测得中和热为__________(用含、式子表示)，若用醋酸代替盐酸进行上述实验，测得的中和热的数值会__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)，其原因可能是__________。 （3）常温下，溶液的pH为__________，浓度为__________盐酸与上述溶液中水的电离程度相同。 （4）国际能源期刊报道了一种正在开发中的绿色环保“全氢电池”，有望减少废旧电池产生的污染。其工作原理如图所示： ①“全氢电池”工作时，负极的电极反应式为__________。 ②“全氢电池”总反应的离子方程式为__________。 【答案】（1） ①. (玻璃)搅拌器 ②. 盐酸过量一点，使全部参加反应 （2） ①. ②. 偏小 ③. 醋酸存在电离平衡：，随着中和同时，平衡正向移动，吸收能量，所测能量偏小 （3） ①. 13.7 ②. （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是：(玻璃)搅拌器，实验过程中用0.55mol•L-1盐酸的目的是：盐酸过量一点，使NaOH全部参加反应，故答案为：(玻璃)搅拌器；盐酸过量一点，使NaOH全部参加反应； 【小问2详解】 近似认为溶液的比热等于水的比热，溶液的密度为1g•cm-3，已知液态水的比热为4.18kJ•K-1•kg-1，则上述实验测得反应热=4.18kJ•K-1•kg-1×1.0g/cm3×100mL(T2-T1)=-418(T2-T1)J/mol=-0.418(T2-T1)kJ，反应生成水物质的量=0.050L×0.5mol/L=0.025mol,反应的中和热ΔH=-=-16.72(T2-T1)kJ/mol，若用50mL0.55mol•L-1醋酸代替盐酸进行上述实验，醋酸存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，随着中和同时，平衡正向移动，吸收能量，所测能量偏小，故答案为：-16.72(T2-T1)；偏小；醋酸存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，随着中和同时，平衡正向移动，吸收能量，所测能量偏小； 【小问3详解】 常温下，50mL0.5mol•L-1NaOH溶液中c(OH-)=0.5mol/L，c(H+)=mol/L=2×10-14mol/L，溶液的pH=14-lg2≈13.7，酸和碱均抑制水的电离，酸中氢离子浓度和碱中氢氧根浓度相等时，水的电离程度也相等，则浓度为0.5mol/L的盐酸与上述溶液中水的电离程度相同，故答案为：13.7；0.5mol•L-1； 【小问4详解】 ①通入氢气的一极为负极，氢气发生了氧化反应，电极反应是：H2-2e-+2OH-=2H2O，故答案为：H2-2e-+2OH-=2H2O； ②右侧吸附层氢离子得电子转化为氢气，电极反应是：电极反应是：2H++2e-=H2，则电池的总反应为H++OH-=H2O，故答案为：H++OH-═H2O。 20. 研究人员一直模拟光合作用，利用太阳能量产生化学燃料。科学家发现可利用铜和铁基催化剂，将二氧化碳转化为甲烷燃料，可发生如下反应： ① ② ③ 已知： ； ，。 请回答下列问题： （1）在、条件下，、的摩尔燃烧焓分别为、，则的摩尔燃烧焓为__________，则反应①在自发进行的条件是__________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 （2）在一定条件下，若向起始压强恒容密闭容器中通入物质的量比为的和混合气体，经达到平衡时，测得总压强为，，则此时表示的反应速率为__________，产率为__________，反应③的平衡常数为__________。 （3）在一定条件丁，向某恒容密闭容器中充入、，发生上述反应，测得反应时，不同温度下甲烷产率如图所示。 则甲烷产率呈如图所示变化的可能原因是__________。 （4）某学习小组利用甲烷燃料电池提供能量，以铁为电极电解溶液制备，其工作原理如图所示： 已知：在强碱性条件下稳定。 ①乙装置中，离子交换膜为__________离子交换膜(填“阴”或“阳”)，X电极电极反应式为__________。 ②当制取时，甲装置理论上消耗甲烷的质量为__________。 【答案】（1） ①. ②. 低温 （2） ①. 5.25 ②. 62.5％ ③. 0.0605 （3）随温度升高，催化剂活性逐渐增强，反应速率逐渐加快，则甲烷产率增大，以后再升高温度，可能催化剂活性降低或者反应①平衡逆向移动程度或反应③平衡正向移动程度，导致甲烷产率降低 （4） ①. 阴 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 H2(g)、CO(g)的摩尔燃烧焓(ΔH)分别为-285.8kJ•mol-1、-283kJ•mol-1，热化学方程式：④H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol,⑤CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ/mol,根据盖斯定律：②+③+④×2+⑤×2计算CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的ΔH=(+206.1kJ•mol-1)+(+41.2kJ•mol-1)+(-285.8kJ/mol)×2+(-283kJ/mol)×2=-890.3kJ/mol；反应①的ΔH＜0、ΔS＜0，低温条件下ΔH-TΔS＜0，即低温时反应①能自发进行，故答案为：-890.3kJ/mol；低温； 【小问2详解】 若起始时n(CO2)=1mol，n(H2)=4mol，1mol气体的分压为40kPa，则平衡时混合气体的总量为mol=3.75mol，n(H2O)==1.375mol，设平衡时n(CO2)=xmol，n(H2)=ymol，n(CH4)=zmol，n(CO)=amol，x+y+z+a=3.75-1.375=2.375，根据C、H、O原子守恒可得：x+z+a=1、2y+4z+2.75=8、2x+a+1.375=2，解得x=0.25，y=1.375，z=0.625，a=0.125，p(H2)=1.375×40kPa=55kPa，p(CO)=5kPa，p(CH4)=25kPa，(H2)==kPa/min=5.25kPa/min，CH4产率为×100%=62.5%，CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 的平衡常数KΘ==0.0605，故答案为：5.25；62.5%；0.0605； 【小问3详解】 反应①是放热反应，反应③是吸热反应，由图可知，T2K以前反应未达到平衡状态，随着温度升高，催化剂活性增大，反应速率加快，甲烷产率逐渐增大，但T2K以后再升高温度时甲烷产率降低，可能是催化剂活性降低、也可能是反应①平衡逆向移动程度大于反应③平衡正向移动程度，故答案为：随温度升高，催化剂活性逐渐增强，反应速率逐渐加快，则甲烷产率增大，T2K以后再升高温度，可能催化剂活性降低(或反应①平衡逆向移动程度大于反应③平衡正向移动程度，导致甲烷产率降低)； 【小问4详解】 ①由上述分析可知，装置乙为电解池，X电极为阳极，Y电极为阴极，铁为电极电解KOH溶液制备K2FeO4，则Fe为阳极，阳极反应式为Fe-6e-+8OH-=+4H2O，阳极消耗OH-，所以阴极生成的OH-通过离子交换膜移向阳极，即该离子交换膜为阴离子交换膜，故答案为：阴；Fe-6e-+8OH-=+4H2O； ②原电池的负极反应式为CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+，阳极反应式为Fe-6e-+8OH-=+4H2O，根据电子守恒可得关系式：3CH4～4K2FeO4，n(CH4)=n(K2FeO4)=0.75×=0.15mol，m(CH4)=nM=0.15mol×16g/mol=2.4g，故答案为：2.4g。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东名校考试联盟 2023～2024学年高二年级上学期期中检测 化学试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，满分为100分，考试用时90分钟。 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Fe-56 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目要求。 1. 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A. 在相同条件下，白口铁(镀锌铁)比马口铁(镀锡铁)更耐腐蚀 B. 可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连，保护其不受腐蚀 C. “保暖贴”工作过程中，主要利用了原电池的工作原理 D. “嫦娥五号”探测器中配置砷化镓太阳能电池，将化学能直接转化为电能 2. 下列有关说法正确的是 A. 恒容绝热容器中，发生反应，当压强不变时反应达到平衡状态 B. ，，则 C. 室温下，反应不能自发进行，说明该反应的 D. 一定温度下，压缩容器体积，再次达到新平衡后，浓度增大 3. 有关下列装置说法错误的是 A. 利用装置①可比较Zn和Cu的金属性 B. 利用装置②电解饱和溶液可制取 C. 利用装置③可电解精炼银 D. 装置④牺牲阳极保护法 4. 新型液态电池的工作原理如图所示（a、b均为石墨电极）。下列有关说法错误的是 A. 电极a为负极，发生氧化反应 B. 放电时，负极区溶液pH减小 C. 正极电极反应式为 D. 若用此电池为铅酸蓄电池充电，b电极连接电极 5. 下列事实不能说明亚硝酸是弱电解质的是 A. 常温下，溶液的pH约为2 B. 用浓度均为的溶液和盐酸做导电实验，溶液中灯泡较暗 C. 中和体积与pH均相同的盐酸和溶液，消耗的物质的量更多 D. 向碳酸钠溶液中滴加过量的溶液有气体溢出 6. 下列有关实验现象和解释或结论都正确是 选项 实验操作 现象 解释或结论 A 用玻璃棒蘸取盐酸，滴在湿润的pH试纸中央 试纸变为红色 测定盐酸的pH B 氯化亚铁溶液中有氯化铜杂质，加入铁屑除杂 有紫红色金属析出 铁能置换Cu单质 C 将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中 红棕色变深 的 D 向和的混合溶液中，加入固体 血红色溶液变浅 增大的浓度，平衡逆向移动 A. A B. B C. C D. D 7. 某种含二价铜的微粒可用于汽车尾气催化脱硝。催化机理如图1所示，反应过程中不同态物质体系所具有的能量如图2所示。下列说法中错误的是 A. 该脱硝过程总反应的 B. 由状态④到状态⑤发生了氧化还原反应 C. 总反应的化学方程式为 D. 根据图2可知，中间态②、③、④对应的物质体系稳定性逐渐升高 8. 2023年9月23日，杭州亚运会采用了废碳再生的“绿色甲醇”为燃料，而工业上常用二氧化碳加氢生产甲醇，有利于实现“碳达峰”，反应过程如下所示： ① ② 向密闭容器中通入物质的量比为的和混合气体，在不同条件下达到平衡，测得平衡时甲醇的物质的量分数，在℃下的、在下的如图所示： 下列说法错误的是 A. 在250℃、下，平衡时甲醇的物质的量分数为10％ B. 图像中A点和B点达到了相同平衡状态 C. 保持其他条件不变，增大起始物的比值，可以提高的平衡转化率 D. 在210℃、下，当反应处于Y点状态时，延长反应时间不能达到X点状态 9. 2023年9月25日，中国科学院物化研究员提出协同异一均相电催化过程，绕过与直接反应的热力学限制，采用下图所示装置制备。下列有关说法正确的是 A. X电极为负极 B. b电极的电极反应有 C. b极区反应过程中，起催化作用 D. 总反应 10. 化学中常用AG表示溶液的酸度。常温下，向的某一元碱溶液中滴加某浓度的稀硫酸溶液，混合溶液的温度与酸度AG随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法错误的是 A. 该硫酸浓度为 B. 常温下的电离常数约为 C. a、b、c三点的溶液中，水的电离程度： D. 稀释溶液，的电离程度增大，增大 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目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验装置和操作能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验装置和操作 A 在铁上镀锌 B 根据溶液褪色时间，探究浓度对化学反应速率的影响 C 验证牺牲阳极保护法 D 证明与的反应是有限度的 A. A B. B C. C D. D 12. 2023年8月，科学家研制出一种低成本高能量密度的多硫/高锰液流电池，其工作原理如下图所示，两侧储罐溶液体积均为。下列说法正确的是 A. 放电时，电流从a电极经外电路流向b电极 B. 放电时，a极的电极反应为 C. 充电时，从a电极区经交换膜流向b电极区 D. 充电时，当浓度变化，交换膜交换个 13. 在一定体积下，分解时相关物质的相对能量与反应历程关系如图所示[已知和的相对能量为0]。下列说法错误的是 A. 根据图像可知： B. 形成键时释放的能量为 C. 的平衡转化率：历程I=历程II D. 在该历程中速率最快步骤的热化学方程式为 14. 在恒温恒压的密闭容器中，以(g)(BL)和足量的高压为原料制取(g)(BD)，同时得到副产物(g)(THF)和，涉及反应如下： 已知：①因在高压氛围下进行，故的压强近似等于总压； ②反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ和反应Ⅲ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态； ③压强平衡常数是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数。部分物种的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A. 时刻，BL的物质的量为 B. 该温度下，反应Ⅰ的平衡常数为 C. 时刻，的物质的量为 D. 其他条件不变，若加入只对反应Ⅰ起催化作用的催化剂，则BD的物质的量峰值不变 15. 25℃，浓度均为、体积为的HX、HY溶液，分别加水稀释至体积V，pH随的变化关系如图所示，下列叙述错误的是 A. 相同温度下，电离常数 B. HX或HY的电离度： C. 中和a、b两点溶液，消耗物质的量相同 D. a点溶液升高温度，增大 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 随着能源结构的改变，甲醇将成为21世纪具有竞争力的清洁能源，工业上常利用CO或来生产甲醇。回答下列问题： （1）二氧化碳加氢制甲醇时，一般认为可通过如下步骤来实现： 第一步： 第二步： ①与反应生成和的热化学方程式为___________。 ②若第一步为慢反应，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）气态甲醇用作燃料时，可发生如下两个反应： 　 　 则___________(填“>”“<”或“=”)。 （3）某同学设计了如下电化学装置，利用制取甲醇。 ①固体电解质采用___________(填“氧离子导体”或“质子导体”)。 ②正极的电极反应式为___________。 （4）利用可再生能源电还原制取甲醇的装置如下图所示，高浓度的用于抑制酸性电解液中的析氢反应来提高甲醇的生成率，Cu电极上发生的电极反应为___________，当制得时，标准状况下理论上阳极产生的气体体积为___________。 17. 汽车尾气中含有NO、、CO等有害物质，其中会引起光化学烟雾等环境问题。 （1）研究表明CO与在作用下生成无害气体，发生反应能量变化及反应历程如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)： ①先将催化剂加工成多孔结构，提高气体吸附效率，有利于反应高效进行，结合图像可知，反应I的反应速率___________反应Ⅱ的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”)，不影响催化剂活性情况下，略微升高相同温度，反应I速率的增大程度___________反应Ⅱ的(同上)； ②则___________(用含a式子表示；已知；阿伏加德罗常数约为)，使用多孔结构催化剂后，速率大幅度提升，则数值将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （2）为高效处理汽车尾气中的有害气体，可给汽车安装尾气净化装置。净化时CO和NO发生反应：。实验测得，，(、为速率常数，只与温度有关)。向体积均为的密闭容器A(400℃，恒温)、B(起始400℃，绝热)两个容器中分别加入、和相同催化剂，测得A、B容器中CO转化率随时间的变化关系如图所示： ①表示容器A的曲线是___________(填“a”或“b”)； ②X、Y、N三点中，、、从大到小的顺序是___________，X、Y两点中，值最大的点是___________，若增大值，改变的条件可能是___________； ③Y点时___________(保留两位有效数字)，在M点时，再加入、，一段时间达到平衡，此时CO转化率___________M点(填“大于”、“小于”或“等于”)。 18. 次磷酸、亚磷酸、磷酸是化学工业生成中常用的无机酸，回答下列问题： （1）次磷酸为无色油状液体，具有强还原性，向溶液中加入足量的生成，经实验检测发现溶液显碱性，其原因是___________(写方程式)，常温下，电离平衡常数为，当平衡浓度为时，浓度为___________。 （2）常温下，亚磷酸、磷酸逐级电离常数如下表所示： 酸 电离常数 酸 电离常数 ①常温下，浓度均为的溶液和溶液中水的电离程度___________(填“前者大”“后者大”或“相同”)； ②常温下，的溶液中，___________(填准确值)； ③向的溶液中加入过量的离子方程式为___________。 （3）常温下，将固体逐渐加入到溶液中，混合溶液的pH与或或变化的关系如图所示： ①表示pH与关系的曲线是___________(填“a”、“b”或“c”)； ②结合图像或表格判断的溶液显___________性，溶液含磷离子的浓度大小关系是___________。 19. 利用简易量热计(如图所示)可测得中和反应的反应热，步骤如下： Ⅰ．向量热计内筒中加入盐酸，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度； Ⅱ．向的烧杯中加入溶液，调节温度，使之与量热计中盐酸温度相同； Ⅲ．快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度。 请回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是__________，实验过程中用盐酸的目的是__________。 （2）近似认为溶液的比热等于水的比热，溶液的密度为，已知液态水的比热为。则上述实验测得中和热为__________(用含、式子表示)，若用醋酸代替盐酸进行上述实验，测得的中和热的数值会__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)，其原因可能是__________。 （3）常温下，溶液的pH为__________，浓度为__________盐酸与上述溶液中水的电离程度相同。 （4）国际能源期刊报道了一种正在开发中的绿色环保“全氢电池”，有望减少废旧电池产生的污染。其工作原理如图所示： ①“全氢电池”工作时，负极的电极反应式为__________。 ②“全氢电池”总反应的离子方程式为__________。 20. 研究人员一直模拟光合作用，利用太阳能量产生化学燃料。科学家发现可利用铜和铁基催化剂，将二氧化碳转化为甲烷燃料，可发生如下反应： ① ② ③ 已知： ； ，。 请回答下列问题： （1）在、条件下，、的摩尔燃烧焓分别为、，则的摩尔燃烧焓为__________，则反应①在自发进行的条件是__________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 （2）在一定条件下，若向起始压强恒容密闭容器中通入物质的量比为的和混合气体，经达到平衡时，测得总压强为，，则此时表示的反应速率为__________，产率为__________，反应③的平衡常数为__________。 （3）在一定条件丁，向某恒容密闭容器中充入、，发生上述反应，测得反应时，不同温度下甲烷产率如图所示。 则甲烷产率呈如图所示变化的可能原因是__________。 （4）某学习小组利用甲烷燃料电池提供能量，以铁为电极电解溶液制备，其工作原理如图所示： 已知：在强碱性条件下稳定。 ①乙装置中，离子交换膜为__________离子交换膜(填“阴”或“阳”)，X电极的电极反应式为__________。 ②当制取时，甲装置理论上消耗甲烷的质量为__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $