精品解析：辽宁省辽东教学共同体2023-2024学年高二上学期期中联合考试化学试题

辽东教学共同体联考试卷(高二化学) (考试时间：75分钟 满分100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 P-31 Mg-24 Fe-56 Cu-64 Pb-207 第一卷 一、选择题部分(本部分包括15小题，每小题3分，总共45分) 1. 化学与工农业生产、生活密切相关，下列叙述不正确的是 A. 氢气燃烧放热多且产物无污染，是理想的绿色能源 B. 冰在室温下自动熔化成水，是熵减、焓增的过程 C. 古成语“刀耕火耨”，除“以灰肥田”，还可以有效降低土壤的酸度 D. 大力实施矿物燃料脱硫技术，可以减少硫的氧化物对环境的污染 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢气热值高燃烧放热多，燃烧产物是水没有污染，是理想的绿色能源，故A正确； B．冰吸热自动融化成水是吸热过程，固态变为液态，焓增大、熵增大，故B错误； C．草木灰里由碳酸钾，溶液显碱性能改善土壤酸度，也是钾肥，故C正确； D．矿物燃料“脱硫、脱硝技术”减少硫的氧化物和氮的氧化物污染，故D正确； 故选B。 2. 下列离子方程式和电离方程式不正确的是 A. H2O的电离：H2O + H2OH3O+ + OH- B. HCl在水中的电离：HClH+ + Cl- C. NH4Cl溶液呈酸性：NH+ H2ONH3·H2O + H+ D. CH3COOH溶液滴入NaOH溶液中：CH3COOH + OH-= CH3COO-+ H2O 【答案】B 【解析】 【详解】A．H2O是弱电解质，部分电离，用可逆号，电离方程式为：，故A正确； B．HCl在水中完全电离，电离方程式为：，故B错误； C．NH4Cl溶液呈酸性，是由于铵根离子水解：，故C正确； D．CH3COOH溶液滴入NaOH溶液中反应的离子方程式为：，故D正确； 故选B。 3. K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数，下列叙述正确的是 A. 恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应，随着催化剂表面积的增大，K增大 B. 室温下Ka(HCN)＜Ka(CH3COOH)，则反应CH3COOH+CN－＝CH3COO－+HCN成立 C. 25 ℃时，pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw不相等 D. 任一可逆反应达平衡后，改变某一条件，K不变，则平衡一定不移动 【答案】B 【解析】 【详解】A．平衡常数只与温度有关，使用催化剂，温度不变，K就不变，A错误； B．室温下Ka(HCN)＜Ka(CH3COOH)，说明醋酸的酸性比HCN强，所以反应CH3COOH+CN－＝CH3COO－+ CN成立，B正确； C．水的离子积常数只与温度有关，25 ℃时，pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw相等，C错误； D．平衡常数只与温度有关，平衡常数不变，平衡不一定不移动，例如可以通过改变浓度或压强等，D错误； 故选B。 4. 将NaOH溶液盛装于滴定管后，需要排尽滴定管尖嘴部分的气泡，并将液面调至“0”刻度或“0”刻度以下，其中排气泡的正确操作为 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】碱式滴定管中排气泡的方法:将胶管弯曲使玻璃尖嘴斜向上，用两指捏住胶管，轻轻挤压玻璃珠，使溶液从尖嘴流出，从而使溶液充满尖嘴，排出气泡。酸式滴定管排气泡的方法:稍稍倾斜，迅速打开活塞，气泡随溶液的流出而被排出，滴定时NaOH溶液应使用碱式滴定管，故答案选D。 5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 1 L 0.100 mol·L-1 Na2S溶液中S2—数目为0.100 NA B. 25 ℃时，1 L pH=1的H2SO4溶液含H+的数目为0.1 NA C. 氢氧燃料电池负极消耗1.12 L H2，电路中转移的电子数为0.1 NA D. 电解精炼铜过程中，若粗铜电极质量减少64g，则电路中转移电子数为0.2 NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．硫化钠是强碱弱酸盐，硫离子在溶液中发生水解反应使溶液呈碱性，则1L0. 100mol/L硫化钠溶液中硫离子数目小于0.100mol/L×1L×NAmol—1=0.100NA，故A错误； B．25 ℃时，1 L pH为1的硫酸溶液中含有的氢离子数目为0.1mol/L×1L×NAmol—1=0.1NA，故B正确； C．缺少标准状况下，无法计算1.12 L氢气的物质的量和电路中转移的电子数，故C错误； D．电解精炼铜时，粗铜做阳极，粗铜中锌、铁、铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，粗铜中锌、铁、铜的物质的量不能确定，所以无法计算电路中转移的电子数，故D错误； 故选B。 6. 一定温度下，1 mol X和n mol Y在体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋Y(g) 2Z(g)＋M(s)，5 min后达到平衡，此时生成2a mol Z。下列说法正确的是 A. 用X表示此反应的反应速率是0.1amol·L－1·min－1 B. 当混合气体的压强不再发生变化时，说明反应达到平衡状态 C. 向平衡后的体系中加入1 mol M，平衡向逆反应方向移动 D. 向上述平衡体系中再充入1 mol X，v正增大，v逆减小，平衡正向移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．5min后达到平衡，生成2amolZ，则参加反应的X的物质的量为2amol×0.5=amol，故v(X)==0.1amol/(L•min)，故A正确； B．由方程式可知，该反应前后气体分子数不变，反应过程中压强始终不变，所以当混合气体的压强不再发生变化时，不能说明反应达到平衡状态，故B错误； C．改变固体或纯液体的物质的量不能使化学平衡发生移动，故C错误； D．向上述平衡体系中再充入1molX，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，最终v(正)和v(逆)都增大，故D错误； 故选A。 7. 其他条件相同时，不同pH条件下，用浓度传感器测得反应2A(aq)+B(aq)=3C(aq)+D(aq)中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关叙述正确的是 A. pH=8.8时，升高温度，反应速率不变 B. 保持条件不变，c(H+)越低，c(D)越高 C. 为了实验取样，可以采用调节pH的方法迅速停止反应 D. 减小外界压强，反应速率一定减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．升高温度，反应速率一定增大，故A错误； B．根据图象可知，保持外界条件不变，反应一段时间后，pH＝7.5和pH＝8.2时，产物D的浓度有可能相同，故B错误； C．当pH＝8.8时，曲线近乎为一条与横轴平行的直线，说明反应速率接近于0，故C正确； D．没有气体参加的反应，减小压强对反应速率几乎没有影响，故D错误； 故答案选C。 8. 某种氧电化学传感器的原理如图。在测定O2含量过程中，电解质溶液的质量保持不变。一定时间内，通过传感器的待测气体为a L(标准状况)，某电极质量增加了b g。 下列叙述正确的是 A. Pt电极为正极 B. 反应过程中转移OH-的物质的量为b mol C. Pb电极上发生的电极反应为：Pb-2e- = Pb2+ D. 待测气体中氧气的体积分数为 【答案】A 【解析】 【分析】根据装置图分析可知，该池为原电池，通入氧气的一极为正极，乙电极即Pb电极为负极。 【详解】A．Pt电极通氧气，为正极，A正确； B．Pb电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极方程式为2Pb+4OH-－4e-＝2PbO+2H2O，结合4mol氢氧根离子，电极质量增重32g，该电极增重的质量为bg，则转移OH-的物质的量为0.125bmol，B错误； C．Pb电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极方程式为2Pb+4OH-－4e-＝2PbO+2H2O，C错误； D．根据选项B的分析可知，转移电子物质的量为0.125bmol，由电极方程式为O2+2H2O+4e-＝4OH-，标准状况下消耗氧气的体积为，故氧气的体积分数为，D错误； 故选A。 9. 已知温度T时水的离子积常数为KW，该温度下，将浓度为a mol·L-1的一元酸HA与b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是 A. a=b B. 混合溶液的pH=7 C. 混合溶液中，c(H+)= mol.L-1 D. 混合溶液中c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-) 【答案】C 【解析】 【详解】A. 没有给具体的温度和酸、碱的强弱，A错误； B. 由于没有给具体的温度，pH=7，不一定是中性，B错误； C. 判断溶液呈中性的依据只能是c(H+)=c(OH-)，此时c(H+)=mol·L-1，C正确； D. 根据电荷守恒，不论溶液是酸性、中性、还是碱性，都成立，D错误； 故合理选项为C。 10. Mn2＋催化H2O2分解：2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)　ΔH1，其反应机理如图。若反应Ⅱ的焓变为ΔH2，则反应Ⅰ的焓变ΔH为(反应Ⅰ、Ⅱ的计量数均为最简整数比)(　　) A. ΔH1－ΔH2 B. ΔH1＋ΔH2 C. 2ΔH1－ΔH2 D. ΔH1－2ΔH2 【答案】A 【解析】 【详解】根据反应信息得出 2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g) ΔH1 Mn2＋(aq) ＋ H2O2(l) = MnO2(s)＋2H＋(aq) ΔH， MnO2(s)＋H2O2(l) ＋2H＋(aq)= Mn2＋(aq)＋ O2(g)＋2H2O(l) ΔH2 根据盖斯定律得出ΔH = ΔH1－ΔH2，故A正确。 综上所述，答案为A。 11. 常温下，向浓度均为0.1 mol∙L-1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中，分别加入NaOH固体，lg随加入NaOH的物质的量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是 A. HX的酸性弱于HY的 B. a点由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol∙L-1 C. c点溶液中：c(Y-)>c(HY) D. b点时酸碱恰好完全中和 【答案】C 【解析】 【详解】A．未加氢氧化钠时，相同浓度溶液中，HX的＝12，而HY的＜9，由于c（H+）×c（OH-）＝Kw，则HX溶液中氢离子浓度更大，故HX的酸性强于HY，A错误； B．a点溶液＝12，结合c（H+）×c（OH-）＝10－14可知c（OH-）＝10-13 mol/L，水电离出的c（H+）等于溶液中c（OH-），即a点由水电离出的c（H+）＝10-13 mol/L，B错误； C．HY为0.01mol，c点加入NaOH为0.005mol，HY反应后剩余0.005mol，生成0.005molNaY，此时c点溶液为等浓度的HY、NaY混合溶液，c点溶液中＝6，结合c（H+）×c（OH-）＝10－14可知c（H+）＝10-4mol/L，溶液呈酸性，说明HY的电离程度大于Y-的水解程度，则溶液中c点溶液中：c（Y-）＞c（HY），C正确； D．HY为0.01mol，b点加入NaOH为0.008mol，二者按物质的量1：1反应，故HY有剩余，D错误。 答案选C。 12. 利用Li­Mg双离子可充电电池进行电絮凝净水的实验探究，实验装置如图。已知电极a的反应为：Li1-xFePO4 + xLi++ xe-=LiFePO4。下列叙述不正确的是 A. Mg电极放电时电极反应为：Mg-2e-= Mg2+ B 电池充电时，Li+从Ⅰ室向Ⅱ室迁移 C. 电絮凝净水池的反应有：2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑ D. 每消耗1 mol Mg，电极a质量理论上增加14 g 【答案】B 【解析】 【分析】极a的反应为：Li1-xFePO4 + xLi++ xe-=LiFePO4，电极a发生还原反应，a是正极，则Mg电极为负极； 【详解】A．Mg电极为负极，放电时，Mg失电子生成镁离子，电极反应为：Mg-2e-= Mg2+，故A正确； B．原电池中阳离子向正极移动， a是正极、Mg电极为负极，则放电时Li+从Ⅰ室向Ⅱ室迁移；充电时，Li+从Ⅱ室向Ⅰ室迁移，故B错误； C．电絮凝净水池中，Al电极阳极、Fe电极为阴极，阳极铝失电子生成铝离子，阴极水得电子生成氢气和氢氧根离子，反应有：2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑，故C正确； D．每消耗1 mol Mg，转移2mol电子，根据Li1-xFePO4 + xLi++ xe-=LiFePO4，有2molLi+参与反应生成LiFePO4，所以电极a质量理论上增加14 g，故D正确； 选B。 13. 浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图，其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连，控制合适的电压，使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，以有效减缓金属腐蚀。下列叙述不正确的是 A. 金属贮存罐可用钢、铝等材料 B. 直流电源b极为负极 C. 贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连 D. 电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀 【答案】C 【解析】 【详解】A．钢的主要成分是铁，铁、铝单质遇冷的浓硫酸发生钝化，因此金属贮存罐可用钢、铝等材料，故A说法正确； B．金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，铁发生氧化反应，根据电解池工作原理，金属贮存罐作阳极，即a为正极，b为负极，故B说法正确； C．根据B选项分析，金属贮存罐作阳极，与电源正极相连，故C说法错误； D．Fe为阳极，电压过高时，大量Fe失电子转化成Fe2+，有可能会加剧腐蚀，故D说法正确； 答案为C。 14. 在恒容密闭容器中发生反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。下列有关叙述正确的是 容积/L 投料 200 ℃时HCl平衡转化率 400 ℃时HCl平衡转化率 容器Ⅰ 1 4 mol HCl(g)、1 mol O2(g) 90% 75% 容器Ⅱ 2 x mol HCl(g)、2 mol O2(g) α1 α2 A. 该反应的ΔH > 0 B. 400 ℃时，该反应的平衡常数为 C. 400 ℃时，若x > 8，则α2 > 75% D 400 ℃时，向容器Ⅰ平衡体系中再加入1 mol O2(g)和1 mol Cl2(g)，此时υ正< υ逆 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，升高温度HCl平衡转化率减小，逆向移动，正反应放热，ΔH＜ 0，故A错误； B．根据反应列出三段式 ，因为体积是1L，所以平衡常数为K=，故B正确； C．若X=8，则容器Ⅱ中反应和容器I为等效平衡，若X >8时，HCl本身浓度增加，但本身转换率降低，故C错误； D．当向容器I平衡体系中再加入1molO2(g)和1molCl2(g)时，Q=，平衡向正反应方向移动，v (正)> v (逆)，故D错误； 故选B。 15. 某同学在两个相同的特制容器中分别加入20mL0.4mol·L-1Na2CO3溶液和40mL0.2mol·L-1NaHCO3溶液，再分别用0.4mol·L-1盐酸滴定，利用pH计和压力传感器检测，得到如图曲线： 下列说法正确的是 A. 图中甲、丁线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸，乙、丙线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸 B. 当滴加盐酸的体积为V1mL时(a点、b点)，所发生的反应用离子方程式表示为：HCO+H+=CO2↑+H2O C. 根据pH—V(HCl)图，滴定分析时，c点可用酚酞、d点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点 D. Na2CO3和NaHCO3溶液中均满足：c(H2CO3)-c(CO)=c(OH-)-c(H+) 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠，故碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠，则碳酸钠溶液的起始pH较大，甲曲线表示碳酸钠溶液中滴加盐酸，碳酸钠与盐酸反应先生成碳酸氢钠，碳酸氢根离子再与氢离子反应产生碳酸，进而产生二氧化碳，则图中丁线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸，乙、丙线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸，A项错误； B．由图示可知，当滴加盐酸的体积为20mL时，碳酸根离子恰好完全转化为碳酸氢根子，而V1> 20mL，V1mL时(a点、b点)，没有二氧化碳产生，则所发生的反应为碳酸氢根离子与氢离子结合生成碳酸，离子方程式表示为：HCO+H+=H2CO3，B项错误； C．根据pH-V(HCl)图，滴定分析时，c点的pH在9左右，符合酚酞的指示范围，可用酚酞作指示剂；d点的pH在4左右，符合甲基橙的指示范围，可用甲基橙作指示剂指示滴定终点，C项正确； D．根据电荷守恒和物料守恒，则Na2CO3中存在c(OH-)-c(H+)=2c(H2CO3)+c(HCO)， NaHCO3溶液中满足c(H2CO3)-c(CO)=c(OH-)-c(H+)，D项错误； 答案选C。 第二卷 二、非选择题部分(本部分包括4小题，总共55分) 16. 醋是中国古代劳动人民发明的调味品。实验小组同学用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量，总酸量用每100 mL白醋溶液所含CH3COOH的质量来表示，单位：g/100 mL。 Ⅰ.实验步骤 ①配制待测白醋溶液。准确量取10.00 mL食用白醋，在烧杯中加水稀释冷却至室温后转移到100 mL的容量瓶中洗涤、定容摇匀即得待测白醋溶液。 ②量取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中，向其中滴加2～3滴酸碱指示剂，用碱式滴定管盛装0.1000 mol·L-1NaOH溶液，并记录初始读数。 ③滴定。达到滴定终点后，停止滴定，并记录NaOH溶液的最终读数，再重复滴定3次。 Ⅱ.实验记录 数据记录如下： 实验数据(mL)/滴定次数 1 2 3 4 V(样品) 20.00 20.00 20.00 20.00 V(NaOH)(消耗) 14.95 14.00 14.05 13.95 回答下列问题： （1）实验步骤②中选用的酸碱指示剂_______。 （2）实验步骤③中的酸碱中和反应到达滴定终点判断方法_______。 （3）第2次滴定结束时滴定管中的液面如图，其读数是_______ mL。 （4）四次实验记录的数据中有错误数据，是第_______次滴定数据，应如何处理：_______。 （5）依据以上数据，该样品市售白醋总酸量_______g/100 mL。 （6）常温下，实验滴定曲线如图。 ①b点溶液中c(Na+)_______c(CH3COO-)(填“>”、“=”或“<”)。 ②滴定过程中，从a点到c点水电离出的c(OH-)逐渐_______(填“增大”或“减小”)。 【答案】（1）酚酞 （2）滴加最后半滴NaOH溶液，溶液由无色变成浅红色，且半分钟内不褪色，说明达到滴定终点 （3）14.60 mL （4） ①. 1 ②. 舍去 （5）4.2 （6） ①. = ②. 增大 【解析】 【分析】该实验为已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的醋酸，两者反应的原理为NaOH+CH3COOH=CH3COONa+H2O，滴定时反应的醋酸和氢氧化钠的物质的量相同，达到滴定终点时，溶质为醋酸钠，溶液为碱性，应选择酚酞作指示剂。 【小问1详解】 达到滴定终点时溶质为醋酸钠，溶液显碱性，故选酚酞作指示剂； 【小问2详解】 实验步骤③中的酸碱中和反应到达滴定终点判断方法：滴加最后半滴NaOH溶液，溶液由无色变成浅红色，且半分钟内不褪色，说明达到滴定终点； 【小问3详解】 滴定管内液面读数为：14.60 mL； 【小问4详解】 由表格可知，第1组数据与其他组数据相差太大，有错误，应舍去； 【小问5详解】 由表格可知，舍去第一组后，消耗NaOH溶液的平均体积为14.00mL，醋酸与氢氧化钠反应时按1:1反应，故，故醋酸的含量为：； 【小问6详解】 b点pH=7，根据电荷守恒：，故；开始时，溶液为醋酸溶液，水的电离受到抑制，随着滴定的进行，抑制程度减弱，到达滴定终点后溶质为醋酸钠，促进水的电离，故水的电离程度逐渐增大。 17. 碳、氮能形成多种氧化物、氢化物。 （1）已知： ①2NO(g)N2(g)+O2(g)　ΔH1=-180.5 kJ·mol-1 ②CO(g) +O2(g)CO2(g)　ΔH2=-283 kJ·mol-1 则NO与CO反应生成两种无毒气体的热化学方程式为_______，_______温(填“高”或“低”)、_______压(填“高”或“低”)有利于提高NO和CO的平衡转化率。 （2）使用高效催化剂可大大减少汽车尾气排放出的NOx含量，科研人员探究了T1 ℃时等质量的三种催化剂对CO还原NO的催化效果(其他条件相同)，所得结果如图。 ①如果不考虑催化剂价格，则使用催化剂_______(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)最好；A、B两状态下，生成CO2的速率大小关系是：υ(A)_______υ(B)。 ②若容器容积为1 L，开始时加入0.5 mol NO、0.5 mol CO，在催化剂Ⅰ的作用下达到如上图所示平衡，则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在该温度下的平衡常数K=_______，平衡时CO的转化率为_______。 ③在下图坐标系中画出使用催化剂Ⅰ(其他条件相同)时，25 s时容器内反应的脱氮率(NO转化率)与温度的关系图_______。 【答案】（1） ①. 2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)　ΔH=-746.5 kJ·mol-1 ②. 低 ③. 高 （2） ①. Ⅰ ②. υ(A)>υ(B) ③. 320 ④. 80% ⑤. 【解析】 【小问1详解】 NO与CO反应生成两种无毒气体，应为CO2和N2，方程式应为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)； 由已知：①2NO(g)N2(g)＋O2(g)   △H1＝－180.5 kJ·mol－1； ②CO(g)＋O2(g)CO2(g)   △H2＝－283 kJ·mol－1；根据盖斯定律可知①+②×2可得2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)   △H=-180.5 kJ·mol－1+(-283 kJ·mol－1)×2=-746.5kJ kJ·mol－1，则该反应的热化学方程式为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)　ΔH=-746.5 kJ·mol-1；则低温、高压会使平衡正向移动，提高NO和CO的平衡转化率； 【小问2详解】 ①由图1知，在相同时间内使用催化剂Ⅰ时生成的氮气最多，故选用催化剂Ⅰ最好；由于使用催化剂Ⅱ的效果好于催化剂Ⅲ，且A和B点尚未达到平衡状态，则25s时A状态中的正反应速率大于B状态的正反应速率，即υ(A)>υ(B)； ②据图可知25s时氮气的物质的量不再改变说明反应达到平衡，此时n(N2)=0.2mol，列三段式有2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) ，容器为1L，则平衡常数K=；CO的转化率为。 ③温度低于T1时，反应速率小于T1时的反应速率，所以25s时反应达不到平衡，且温度越高反应速率越快，相同时间内脱氮率越高，当温度高于T1时，反应速率加快，则25s时反应达到平衡，但由于该反应正反应焓变小于0，为放热反应，所以温度升高，平衡左移，脱氮率会下降，所以关系图为。 18. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，我国目前氨的生产能力居世界首位。回答下列问题： （1）下图为在某催化剂表面合成氨反应机理。 ①反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) 的∆H = _______kJ·mol-1。 ②上图中过程_______(填序号)反应活化能_______(填“最大”或“最小”)，是决速反应。 （2）近年来，电化学催化氮气还原合成氨的催化剂研究取得了较大发展。 氮参杂金红石表面氮气固定过程中，总反应方程式为：_______。 （3）在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如下图所示。进料组成I：x(H2)=0.75、x(N2)=0.25；进料组成Ⅱ：x(H2)=0.60、x(N2)=0.20、x(Ar)=0.20(物质i的物质的量分数：x(i)=) ①P1_______16MPa(填“>”、“=”或“<”)。 ②进料组成中不含惰性气体Ar的图是_______(填“图a”或“图b”)。 ③图a中，当P2=16MPa、x(NH3)=0.25时，氮气的转化率α=_______。该温度时，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=_______。 【答案】（1） ①. -92 ②. ③ ③. 最大 （2）N2+6H++6e-2NH3 （3） ①. < ②. 图b ③. 50% ④. 27 【解析】 【小问1详解】 由题图可知，反应物总能量高于产物总能量，反应放热，且的ΔH=-46kJ·mol-1，则合成氨反应的ΔH=-92kJ·mol-1； 在化学反应中，决速步为活化能大的步骤，根据题图可知，过程③活化能大； 故答案为：-92；③；最大； 【小问2详解】 依据氮掺杂金红石表面氮气固定机理可知，反应物氮气和氢离子，生成物为氨气，金红石为催化剂，总反应方程式为N2+6H++6e-2NH3； 故答案为：N2+6H++6e-2NH3； 【小问3详解】 ①合成氨的反应中，压强越大越利于氨的合成，则氨的物质的量分数越大，结合图像可知，在相同温度下，氨的物质的量分数：P3＞P2＞P1，所以压强：P3＞P2＞P1，所以P1<16MPa； 故答案为：<； ②对比图a和图b可知，相同温度和相同压强下，图a中平衡时氨的物质的量分数较小，在恒压下充入惰性气体Ar，导致反应混合物中各组分的浓度减小，各组分的分压也减小，化学平衡要向着气体分子数增大的方向进行，即不利于合成氨，所以氨的物质的量分数小，因此进料组成中含惰性气体Ar的图是图a，不含惰性气体Ar的图是图b， 故答案为：图b； ③图3进料组成为x(H2)=0.60、x(N2)=0.20、x(Ar)=0.20，三者物质的量之比为3：1：1，假设进料中氢气、氮气和氩气物质的量分别为3mol、1mol和1mol，平衡时氮气变化量为x，列三段式：，当P2=20MPa、，解得x=0.5，则氮气转化率； 平衡时氮气、氢气、氨气物质的量分别是 0.5mol、1.5mol、1mol，还有1molAr，物质的量分数分别是、、，该温度下的平衡常数； 故答案为：50%；27。 19. 电化学原理在工业生产及生活中发挥着巨大的作用。 Ⅰ.利用微电解技术可以处理工业废水，如酸性含铬废水(主要含有Cr2O)。原理是利用电极反应物与某些污染物反应，从而达到去除污物的作用。 （1）通常以铁板和石墨作为电极材料，应选_______作阴极。 （2）废水中的Cr2O 通过反应转化为Cr3+，此过程的离子反应方程式为_______，最终Cr3+以Cr(OH)3形式除去。 Ⅱ.红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是一种重要的化工原料。利用膜电解技术(装置如图)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。 （3）电解时应选择_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。阳极区的反应有_______、_______。 Ⅲ.如图所示，用C3H8、O2和熔融Na2CO3组成的燃料电池作电源，电解饱和的K2S溶液和2mol•L-1AgNO3溶液制备某些单质，盐桥中充有饱和的KNO3溶液。 （4）石墨1电极反应式为_______，物质y为_______。 （5）若此装置通入C3H8的体积为2.24L(标准状况下)，则可以制取单质硫的质量为_______。 【答案】（1）石墨 （2）6Fe2++ Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O （3） ①. 阳 ②. 2H2O-4e-=4H++O2↑ ③. 2H++2CrOCr2O+H2O （4） ①. C3H8-20e-+10CO=13CO2+4H2O ②. 二氧化碳(或CO2) （5）32g 【解析】 【小问1详解】 铁为活泼金属，石墨为惰性电极，电解铁做阳极，发生氧化反应生成亚铁离子，亚铁离子具有还原性将还原为Cr3+离子，阴极氢离子放电生成氢气，溶液酸性减弱，碱性增强使得Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀；故选石墨作阴极； 【小问2详解】 酸性含铬废水主要含有，亚铁离子具有还原性将还原为Cr3+离子，同时生成铁离子，离子方程式：6Fe2++ Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O； 【小问3详解】 由总反应可知，左侧为阳极室，水放电生成氧气和氢离子，酸性条件下发生反应：2H++2CrOCr2O+H2O，得到Na2Cr2O7；右侧为阴极室，水放电生成氢气和氢氧根离子，左侧钠离子通过阳离子交换膜进入右侧得到氢氧化钠，故电解时应选择阳离子交换膜，阳极区的反应：2H2O-4e-=4H++O2↑； 【小问4详解】 用C3H8、O2和熔融Na2CO3组成的燃料电池作电源，电解饱和的K2S溶液和2mol•L-1 AgNO3溶液制备某些单质，则石墨3为阳极，硫离子失去电子发生氧化反应生成硫单质，石墨4为阴极，银离子得到电子发生还原反应生成银单质，则石墨1为负极，丙烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳气体y，电极反应：C3H8-20e-+10CO=13CO2+4H2O； 【小问5详解】 根据电子守恒可知：，则通入C3H8的体积为2.24L(标准状况下为0.1mol)，则可以制取单质硫1mol，质量为32g。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 辽东教学共同体联考试卷(高二化学) (考试时间：75分钟 满分100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 P-31 Mg-24 Fe-56 Cu-64 Pb-207 第一卷 一、选择题部分(本部分包括15小题，每小题3分，总共45分) 1. 化学与工农业生产、生活密切相关，下列叙述不正确的是 A. 氢气燃烧放热多且产物无污染，是理想的绿色能源 B. 冰在室温下自动熔化成水，是熵减、焓增的过程 C. 古成语“刀耕火耨”，除“以灰肥田”，还可以有效降低土壤的酸度 D. 大力实施矿物燃料脱硫技术，可以减少硫的氧化物对环境的污染 2. 下列离子方程式和电离方程式不正确的是 A. H2O的电离：H2O + H2OH3O+ + OH- B. HCl在水中的电离：HClH+ + Cl- C. NH4Cl溶液呈酸性：NH+ H2ONH3·H2O + H+ D. CH3COOH溶液滴入NaOH溶液中：CH3COOH + OH-= CH3COO-+ H2O 3. K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数，下列叙述正确的是 A. 恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应，随着催化剂表面积的增大，K增大 B. 室温下Ka(HCN)＜Ka(CH3COOH)，则反应CH3COOH+CN－＝CH3COO－+HCN成立 C. 25 ℃时，pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw不相等 D. 任一可逆反应达平衡后，改变某一条件，K不变，则平衡一定不移动 4. 将NaOH溶液盛装于滴定管后，需要排尽滴定管尖嘴部分的气泡，并将液面调至“0”刻度或“0”刻度以下，其中排气泡的正确操作为 A. B. C. D. 5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 1 L 0.100 mol·L-1 Na2S溶液中S2—数目为0.100 NA B. 25 ℃时，1 L pH=1的H2SO4溶液含H+的数目为0.1 NA C. 氢氧燃料电池负极消耗1.12 L H2，电路中转移的电子数为0.1 NA D. 电解精炼铜过程中，若粗铜电极质量减少64g，则电路中转移电子数为0.2 NA 6. 一定温度下，1 mol X和n mol Y在体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋Y(g) 2Z(g)＋M(s)，5 min后达到平衡，此时生成2a mol Z。下列说法正确的是 A. 用X表示此反应的反应速率是0.1amol·L－1·min－1 B. 当混合气体的压强不再发生变化时，说明反应达到平衡状态 C. 向平衡后的体系中加入1 mol M，平衡向逆反应方向移动 D. 向上述平衡体系中再充入1 mol X，v正增大，v逆减小，平衡正向移动 7. 其他条件相同时，不同pH条件下，用浓度传感器测得反应2A(aq)+B(aq)=3C(aq)+D(aq)中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关叙述正确的是 A. pH=8.8时，升高温度，反应速率不变 B. 保持条件不变，c(H+)越低，c(D)越高 C. 为了实验取样，可以采用调节pH的方法迅速停止反应 D. 减小外界压强，反应速率一定减小 8. 某种氧电化学传感器的原理如图。在测定O2含量过程中，电解质溶液的质量保持不变。一定时间内，通过传感器的待测气体为a L(标准状况)，某电极质量增加了b g。 下列叙述正确的是 A. Pt电极为正极 B. 反应过程中转移OH-的物质的量为b mol C. Pb电极上发生的电极反应为：Pb-2e- = Pb2+ D. 待测气体中氧气的体积分数为 9. 已知温度T时水的离子积常数为KW，该温度下，将浓度为a mol·L-1的一元酸HA与b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是 A. a=b B. 混合溶液的pH=7 C. 混合溶液中，c(H+)= mol.L-1 D. 混合溶液中c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-) 10. Mn2＋催化H2O2分解：2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)　ΔH1，其反应机理如图。若反应Ⅱ的焓变为ΔH2，则反应Ⅰ的焓变ΔH为(反应Ⅰ、Ⅱ的计量数均为最简整数比)(　　) A. ΔH1－ΔH2 B. ΔH1＋ΔH2 C. 2ΔH1－ΔH2 D. ΔH1－2ΔH2 11. 常温下，向浓度均为0.1 mol∙L-1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中，分别加入NaOH固体，lg随加入NaOH的物质的量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是 A. HX的酸性弱于HY的 B. a点由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol∙L-1 C. c点溶液中：c(Y-)>c(HY) D. b点时酸碱恰好完全中和 12. 利用Li­Mg双离子可充电电池进行电絮凝净水的实验探究，实验装置如图。已知电极a的反应为：Li1-xFePO4 + xLi++ xe-=LiFePO4。下列叙述不正确的是 A. Mg电极放电时电极反应为：Mg-2e-= Mg2+ B. 电池充电时，Li+从Ⅰ室向Ⅱ室迁移 C. 电絮凝净水池反应有：2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑ D. 每消耗1 mol Mg，电极a质量理论上增加14 g 13. 浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图，其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连，控制合适的电压，使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，以有效减缓金属腐蚀。下列叙述不正确的是 A. 金属贮存罐可用钢、铝等材料 B. 直流电源b极为负极 C. 贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连 D. 电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀 14. 在恒容密闭容器中发生反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。下列有关叙述正确的是 容积/L 投料 200 ℃时HCl平衡转化率 400 ℃时HCl平衡转化率 容器Ⅰ 1 4 mol HCl(g)、1 mol O2(g) 90% 75% 容器Ⅱ 2 x mol HCl(g)、2 mol O2(g) α1 α2 A. 该反应的ΔH > 0 B. 400 ℃时，该反应的平衡常数为 C. 400 ℃时，若x > 8，则α2 > 75% D. 400 ℃时，向容器Ⅰ平衡体系中再加入1 mol O2(g)和1 mol Cl2(g)，此时υ正< υ逆 15. 某同学在两个相同特制容器中分别加入20mL0.4mol·L-1Na2CO3溶液和40mL0.2mol·L-1NaHCO3溶液，再分别用0.4mol·L-1盐酸滴定，利用pH计和压力传感器检测，得到如图曲线： 下列说法正确的是 A. 图中甲、丁线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸，乙、丙线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸 B. 当滴加盐酸的体积为V1mL时(a点、b点)，所发生的反应用离子方程式表示为：HCO+H+=CO2↑+H2O C. 根据pH—V(HCl)图，滴定分析时，c点可用酚酞、d点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点 D. Na2CO3和NaHCO3溶液中均满足：c(H2CO3)-c(CO)=c(OH-)-c(H+) 第二卷 二、非选择题部分(本部分包括4小题，总共55分) 16. 醋是中国古代劳动人民发明的调味品。实验小组同学用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量，总酸量用每100 mL白醋溶液所含CH3COOH的质量来表示，单位：g/100 mL。 Ⅰ.实验步骤 ①配制待测白醋溶液。准确量取10.00 mL食用白醋，在烧杯中加水稀释冷却至室温后转移到100 mL的容量瓶中洗涤、定容摇匀即得待测白醋溶液。 ②量取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中，向其中滴加2～3滴酸碱指示剂，用碱式滴定管盛装0.1000 mol·L-1NaOH溶液，并记录初始读数。 ③滴定。达到滴定终点后，停止滴定，并记录NaOH溶液的最终读数，再重复滴定3次。 Ⅱ.实验记录 数据记录如下： 实验数据(mL)/滴定次数 1 2 3 4 V(样品) 20.00 20.00 20.00 20.00 V(NaOH)(消耗) 14.95 14.00 14.05 13.95 回答下列问题： （1）实验步骤②中选用的酸碱指示剂_______。 （2）实验步骤③中的酸碱中和反应到达滴定终点判断方法_______。 （3）第2次滴定结束时滴定管中液面如图，其读数是_______ mL。 （4）四次实验记录的数据中有错误数据，是第_______次滴定数据，应如何处理：_______。 （5）依据以上数据，该样品市售白醋总酸量是_______g/100 mL。 （6）常温下，实验滴定曲线如图 ①b点溶液中c(Na+)_______c(CH3COO-)(填“>”、“=”或“<”)。 ②滴定过程中，从a点到c点水电离出的c(OH-)逐渐_______(填“增大”或“减小”)。 17. 碳、氮能形成多种氧化物、氢化物。 （1）已知： ①2NO(g)N2(g)+O2(g)　ΔH1=-180.5 kJ·mol-1 ②CO(g) +O2(g)CO2(g)　ΔH2=-283 kJ·mol-1 则NO与CO反应生成两种无毒气体的热化学方程式为_______，_______温(填“高”或“低”)、_______压(填“高”或“低”)有利于提高NO和CO的平衡转化率。 （2）使用高效催化剂可大大减少汽车尾气排放出的NOx含量，科研人员探究了T1 ℃时等质量的三种催化剂对CO还原NO的催化效果(其他条件相同)，所得结果如图。 ①如果不考虑催化剂价格，则使用催化剂_______(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)最好；A、B两状态下，生成CO2的速率大小关系是：υ(A)_______υ(B)。 ②若容器容积为1 L，开始时加入0.5 mol NO、0.5 mol CO，在催化剂Ⅰ的作用下达到如上图所示平衡，则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在该温度下的平衡常数K=_______，平衡时CO的转化率为_______。 ③在下图坐标系中画出使用催化剂Ⅰ(其他条件相同)时，25 s时容器内反应的脱氮率(NO转化率)与温度的关系图_______。 18. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，我国目前氨的生产能力居世界首位。回答下列问题： （1）下图为在某催化剂表面合成氨反应机理。 ①反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) 的∆H = _______kJ·mol-1。 ②上图中过程_______(填序号)反应活化能_______(填“最大”或“最小”)，是决速反应。 （2）近年来，电化学催化氮气还原合成氨的催化剂研究取得了较大发展。 氮参杂金红石表面氮气固定过程中，总反应方程式为：_______。 （3）在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如下图所示。进料组成I：x(H2)=0.75、x(N2)=0.25；进料组成Ⅱ：x(H2)=0.60、x(N2)=0.20、x(Ar)=0.20(物质i的物质的量分数：x(i)=) ①P1_______16MPa(填“>”、“=”或“<”)。 ②进料组成中不含惰性气体Ar的图是_______(填“图a”或“图b”)。 ③图a中，当P2=16MPa、x(NH3)=0.25时，氮气的转化率α=_______。该温度时，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=_______。 19. 电化学原理在工业生产及生活中发挥着巨大的作用。 Ⅰ.利用微电解技术可以处理工业废水，如酸性含铬废水(主要含有Cr2O)。原理是利用电极反应物与某些污染物反应，从而达到去除污物的作用。 （1）通常以铁板和石墨作为电极材料，应选_______作阴极。 （2）废水中的Cr2O 通过反应转化为Cr3+，此过程的离子反应方程式为_______，最终Cr3+以Cr(OH)3形式除去。 Ⅱ.红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是一种重要的化工原料。利用膜电解技术(装置如图)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。 （3）电解时应选择_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。阳极区的反应有_______、_______。 Ⅲ.如图所示，用C3H8、O2和熔融Na2CO3组成的燃料电池作电源，电解饱和的K2S溶液和2mol•L-1AgNO3溶液制备某些单质，盐桥中充有饱和的KNO3溶液。 （4）石墨1电极反应式为_______，物质y为_______。 （5）若此装置通入C3H8的体积为2.24L(标准状况下)，则可以制取单质硫的质量为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$