精品解析：河南省许昌高级中学2024-2025学年高二上学期开学考试化学试题

2024-2025学年高二上学期开学检测 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡的相应位置上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题(共15小题，每题3分，共45分) 1. 下列化学用语正确的是 A. HCl的电子式： B. 乙烯的球棍模型 C. 的结构示意图 D. 丙烯的结构简式： 2. 一定条件，水煤气发生变换反应：，下列说法错误的是 A. 增大浓度，使单位体积内活化分子数增多，可加快反应速率 B. 升高温度，活化分子百分数增大，加快反应速率 C. 适当压缩容积，单位体积内活化分子数增大，加快反应速率 D. 使用催化剂，降低反应活化能，活化分子百分数增大，反应速率及平衡转化率都增大 3. 藿香蓟具有清热解毒功效，其有效成分结构如下。下列有关该物质的说法错误的是 A. 可以发生水解反应 B. 所有碳原子处于同一平面 C. 含有2种含氧官能团 D. 能与溴水发生加成反应 4. 能证明蚁酸(HCOOH)是弱酸的实验事实是 A. HCOOH溶液与Zn反应放出H2 B. 0.1 mol·L-1 HCOOH溶液可使紫色石蕊溶液变红 C. HCOOH溶液与Na2CO3反应生成CO2 D. 常温时0.1 mol·L-1 HCOOH溶液的pH=2.3 5. 用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1mol甲基(电子式为)中所含电子的数目为7NA B. 已知NO2和N2O4可以相互转化：，46g NO2气体的分子数为NA C. 标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含有的氢原子数目为2NA D. 1mol CH4与1mol Cl2在光照下反应，生成的CH3Cl分子数为NA 6. 用可再生能源给锌铁液流电池充电，该电池工作原理如下图所示。下列说法正确的是 A. 放电时，M为正极 B. 放电时，M极发生电极反应为： C. 充电时，穿过交换膜进入N极室 D. 充电时，总反应为： 7. 用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A. 用装置甲定量测定化学反应速率 B. 用装置乙实现反应： C. 用装置丙准确测定中和反应的反应热 D. 用装置丁验证对分解反应有催化作用 8. 某手机电池采用了石墨烯电池，可充电5分钟，通话2小时。一种石墨烯锂硫电池(2Li+S8=Li2S8)工作原理示意图如图。已知参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量。下列有关该电池说法不正确的是 A. 金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料 B. 电子从A电极经过外电路流向B电极，再经过电解质流回A电极 C. A电极为该电源的负极，发生氧化反应 D. B电极的反应：2Li++S8+2e-=Li2S8 9. 硼酸的电离方程式为。已知常温下，、。下列说法错误的是 A. 为一元酸 B. 常温下，溶液的 C. 常温下，和溶液均为的：前者>后者 D. 的溶液中加水稀释，溶液中变小 10. 常温下，在的氨水中存在电离平衡：，下列叙述正确的是 A. 加入水时，平衡正向移动，电离常数增大 B 向该溶液中加少量固体，平衡正向移动 C. 向该溶液中滴加几滴，平衡逆向移动，减小 D. 通入少量气体，平衡正向移动，减少 11. 我国某大学科研团队提出用多孔泡沫铁、高度膨化的纳米泡沫碳(CFs)和添加了的溶液构建独特的“摇椅式”全铁离子电池，电池结构如图(阴离子未标出)。下列说法错误的是 A. 可增加电解质溶液的导电性 B. 充电时，阳极的电极反应式为 C. 放电时，电极N为负极 D. 放电时，每转移，参与反应的铁元素的总质量为112g 12. 是一种新型硝化剂，在温度下可发生下列反应： 。温度下的平衡常数为。下列说法错误的是 A. 反应的 B. 该反应在高温下可自发进行 C. 温度下的平衡常数为，温度下的平衡常数为，若，则 D. 温度下，在体积为1 L的恒温密闭容器中充入2 mol，4 mol ，1 mol，此时反应将向正反应方向进行 13. 下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑 浓硫酸有脱水性 B 向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 该溶液中一定含有 C 向某溶液中加入浓溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 该溶液中一定含有 D 向紫色石蕊溶液中加入氯水，溶液先变红，随后褪色 氯水中含有酸性物质和漂白性物质 A. A B. B C. C D. D 14. 为适应可再生能源波动性和间歇性，我国科学家设计了一种电化学装置，其原理如下图所示。当闭合和、打开时，装置处于蓄电状态；当打开和、闭合时，装置处于放电状态。放电状态时，双极膜中间层中的解离为和并分别向两侧迁移。下列有关该电化学装置工作时的说法不正确的是 A. 蓄电时，碳锰电极为阳极 B. 蓄电时，图中右侧电解池发生的总反应为 C. 放电时，每消耗1mol，理论上有2mol由双极膜向碳锰电极迁移 D. 理论上，该电化学装置运行过程中需要不断补充和KOH溶液 15. 下列是有关外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是 A. 图①反应：，是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，则正反应 B. 图②反应：，是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后，化学反应速率随时间变化的图像 C. 图③反应：，是在有无催化剂存在条件下，建立平衡过程的图像，a是使用催化剂时的曲线 D. 图④反应：，是一定条件下，向含有一定量A的恒容密闭容器中逐渐加入B，达平衡时A的转化率的图像 二、非选择题(共4小题，共55分) 16. 以粮食为原料制取乙醇并利用其制备乙酸乙酯(C)和高分子材料(G)的流程如下： 已知： i．D的产量可以用来衡量一个国家石油化工水平。ii．饱和CO2水溶液pH为5.6。 （1）某兴趣小组尝试利用该原理酿制米酒。 ①《齐民要术》中记载“浸曲三日，如鱼眼汤沸，殷米。其米绝令精细”。此中“曲”为酒曲，含有酶，在反应中起_______作用。“精细”即将米研磨为粉状，目的是_______。 ②为了更好地了解米的发酵过程，小组同学每隔24小时测定米酒的酒精度和pH，连续10天，收集相关数据绘制了实验数据图。 针对米酒的pH变化趋势，甲同学分析原因是酿酒过程中产生了CO2.乙同学认为不合理，其依据一是_______；依据二是乙醇中含官能团_______(填名称)，在一定条件下会被氧化成B且酸性比碳酸强。 （2）“酒越陈越香”是因为生成酯类物质。 ①反应Ⅰ的化学方程式是_______，其中n(氧化剂)：n(还原剂)=_______。 ②反应III的发生装置如图所示，有关说法正确的是_______。 a．试剂X为饱和Na2CO3溶液 b．实验时，先加浓硫酸，再加无水乙醇和冰醋酸 c．一段时间后，观察到X溶液的液面上有一层无色有特殊香味的油状液体 d．实验结束时，采用蒸发的方法将乙酸乙酯从混合物中分离出来 （3）①D也可由戊烷裂化裂解制得。写出一氯代物只有一种的戊烷同分异构体的结构简式_______。 ②F→G为加聚反应，化学方程式_______。 （4）在反应I→VI中，属于加成反应的是_______。 （5）研究资料表明，酿酒的过程中会产生乳酸()，请依据反应Ⅲ推测其生成的六元环酯(C6H8O4)的结构简式_______。 （6）乙醇的电子式_______。 （7）乙醛和银氨溶液的反应方程式_______。 17. 研究氮的氧化物的性质对环境保护有重要意义。回答下列问题： （1）用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。在酸性溶液中，HClO氧化NO生成和的离子方程式为___________。 （2）如图为和充分反应生成的能量变化图，若断裂分子中的化学键，需要___________能量，该反应中反应物所具有的总能量___________(填“高于”“低于”或“等于”)生成物所具有的总能量。 （3）消除的反应原理为，在一定温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的和进行上述反应，下列情况能用来判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A. 和浓度相同 B. 容器中混合气体的平均密度不再变化 C. 容器内的物质的量浓度不再变化 D. 单位时间内，消耗同时生成 （4）已知CO2加氢可转化为二甲醚(CH3OCH3)，反应原理为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，在体积为1L密闭容器中充入3molCO2(g)和9molH2，测得CO2(g)、CH3OCH3(g)的物质的量随时间变化如图所示： ①反应到达3min时，___________(填“>”“<”或“=”)。 ②0～5min内，___________。 ③反应达到平衡状态时，的体积分数为___________%(保留1位小数)。 ④“二甲醚(CH3OCH3)酸性燃料电池”的工作原理示意图如图所示，X电极为___________(填“正”或“负”)极；X电极的电极反应式为___________，Y电极的电极反应式为___________。 18. 以银锰精矿(主要含Ag2S，MnS，FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种工艺流程示意图如图，发生的反应有。 已知：①酸性条件下，MnO2的氧化性强于Fe3＋。 ②常温下，。 ③溶液中离子浓度小于，可以视为离子沉淀完全。 （1）为提高“浸锰”效率，可采取的措施是_______。 （2）相同pH的稀硫酸和氢硫酸，浓度较大的是_______(填名称)；由水电离出的；稀硫酸_______(填“小于”“大于”或“等于”)氢硫酸。 （3）常温下，加入MnCO3调节溶液的pH，当pH=3时，Fe3＋是否完全沉淀？_______(填“是”“否”或“不确定”)。 （4）在实验室配制FeCl3溶液时，需将FeCl3溶解在浓盐酸中，然后稀释到所需的浓度，这样操作的目的是_______。 （5）“浸银”时反应的离子方程式为，要提高银的浸出率，可提高_______的浓度。 （6）银锰精矿中的FeS2(若S元素转化成)和氧化锰矿中的MnO2发生反应的离子方程式为_______。 19. 以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。 回答下列问题： （1）黄铁矿中铁元素的化合价为___________。 （2）由炉渣制备还原铁粉，写出铁粉与过量的稀硝酸反应的离子方程式___________。 （3）欲得到更纯的，反应①应通入___________(填“过量”或“不足量”)的气体。 （4）高温灼烧时，火焰呈___________色。 （5）因为具有___________性，导致商品中不可避免地存在。检验其中含有的方法是___________。 （6）一般用分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准溶液与发生反应：，实验时称取0.2800g样品，消耗浓度为0.03000mol/L的溶液20.00mL，则样品中铁含量为___________%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二上学期开学检测 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡的相应位置上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题(共15小题，每题3分，共45分) 1. 下列化学用语正确的是 A. HCl的电子式： B. 乙烯的球棍模型 C. 的结构示意图 D. 丙烯的结构简式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．HCl 是共价化合物，H原子和Cl原子之间共用1对电子，Cl原子外围达到8电子结构，其电子式为，故A错误； B．乙烯含有碳碳双键，分子中含有2个C、4个H，碳原子的原子半径大于氢原子，球棍模型为，故B正确； C．Cl-的质子数为17，核外电子数为18，最外层电子数为8，其结构示意图为，故C错误； D．丙烯分子中含有碳碳双键，其正确的结构简式为：CH3CH=CH2，故D错误； 故选：B。 2. 一定条件，水煤气发生变换反应：，下列说法错误的是 A. 增大浓度，使单位体积内活化分子数增多，可加快反应速率 B. 升高温度，活化分子百分数增大，加快反应速率 C. 适当压缩容积，单位体积内活化分子数增大，加快反应速率 D. 使用催化剂，降低反应活化能，活化分子百分数增大，反应速率及平衡转化率都增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．增大反应物CO的浓度，可以增大单位体积的活化分子数目，从而加快反应速率，A正确； B．升高温度，可以增加反应物分子的能量，增大活化分子的百分数，加快反应速率，B正确； C．将容器的容积压缩，相当于增大压强，可增大单位体积内活化分子数，从而加快反应速率，C正确； D．一般使用催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，但不影响反应物的平衡转化率，D错误； 故选D。 3. 藿香蓟具有清热解毒功效，其有效成分结构如下。下列有关该物质的说法错误的是 A. 可以发生水解反应 B. 所有碳原子处于同一平面 C. 含有2种含氧官能团 D. 能与溴水发生加成反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．藿香蓟分子结构中含有酯基，因此其可以发生水解反应，A说法正确； B．藿香蓟的分子结构中的右侧有一个饱和碳原子连接着两个甲基，类比甲烷分子的空间构型可知，藿香蓟分子中所有碳原子不可能处于同一平面，B说法错误； C．藿香蓟的分子结构中含有酯基和醚键，因此其含有2种含氧官能团，C说法正确； D．藿香蓟的分子结构中含有碳碳双键，因此，其能与溴水发生加成反应，D说法正确； 综上所述，本题选B。 4. 能证明蚁酸(HCOOH)是弱酸的实验事实是 A. HCOOH溶液与Zn反应放出H2 B. 0.1 mol·L-1 HCOOH溶液可使紫色石蕊溶液变红 C. HCOOH溶液与Na2CO3反应生成CO2 D. 常温时0.1 mol·L-1 HCOOH溶液的pH=2.3 【答案】D 【解析】 【详解】A．HCOOH溶液与Zn反应生成氢气，说明HCOOH具有酸性，不能说明HCOOH部分电离，则不能证明甲酸为弱酸，故A错误； B．0.1mol/L的HCOOH溶液可以使紫色石蕊试液变红色，说明甲酸为酸，不能说明甲酸部分电离，则不能证明甲酸为弱酸，故B错误； C．HCOOH溶液和碳酸钠溶液反应生成二氧化碳，说明甲酸酸性大于碳酸，不能说明甲酸部分电离，则不能证明甲酸为弱酸，故C错误； D．常温下0.1mol•L-1HCOOH溶液的pH=2.3，说明HCOOH部分电离，则HCOOH为弱酸，故D正确； 故选：D。 5. 用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1mol甲基(电子式为)中所含电子的数目为7NA B. 已知NO2和N2O4可以相互转化：，46g NO2气体的分子数为NA C. 标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含有的氢原子数目为2NA D. 1mol CH4与1mol Cl2在光照下反应，生成的CH3Cl分子数为NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．1mol甲基(电子式为)中所含电子的数目为9NA，故A错误； B．已知NO2和N2O4可以相互转化：，46g NO2气体的分子数为小于NA，故B错误； C．标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合气体的物质的量为0.5mol，甲烷和乙烯分子中都含4个H原子，含有的氢原子数目为2NA，故C正确； D．CH4与1mol Cl2在光照下发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，1mol CH4与1mol Cl2在光照下反应，生成的CH3Cl分子数为小于NA，故D错误； 选C。 6. 用可再生能源给锌铁液流电池充电，该电池工作原理如下图所示。下列说法正确的是 A. 放电时，M为正极 B. 放电时，M极发生的电极反应为： C. 充电时，穿过交换膜进入N极室 D. 充电时，总反应为： 【答案】D 【解析】 【详解】A．锌易失电子，放电时，Zn失电子生成，所以M为负极，故A错误； B．锌易失电子，放电时，Zn失电子生成，M极发生的电极反应为：，故B错误； C．充电时，阳离子向阴极移动，M是阴极、N是阳极，穿过交换膜进入M极室，故C错误； D．充电时，阴极发生还原反应生成Zn，阳极发生氧化反应生成，总反应为，故D正确； 选D。 7. 用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A. 用装置甲定量测定化学反应速率 B. 用装置乙实现反应： C. 用装置丙准确测定中和反应的反应热 D. 用装置丁验证对分解反应有催化作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．定量测定化学反应速率要用分液漏斗，气体会从长颈漏斗管口逸出，缺少秒表，A项错误； B．作阳极，可实现，B项正确； C．铁会导热，中和反应的反应热测定应用玻璃搅拌器，C项错误； D．温度、催化剂均能加快反应速率，在加热的基础上，不能验证对分解有催化作用，D项错误； 故选B。 8. 某手机电池采用了石墨烯电池，可充电5分钟，通话2小时。一种石墨烯锂硫电池(2Li+S8=Li2S8)工作原理示意图如图。已知参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量。下列有关该电池说法不正确的是 A. 金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料 B. 电子从A电极经过外电路流向B电极，再经过电解质流回A电极 C. A电极为该电源的负极，发生氧化反应 D. B电极的反应：2Li++S8+2e-=Li2S8 【答案】B 【解析】 【分析】石墨烯锂硫电池总反应式为2Li+S8=Li2S8，Li失电子发生氧化反应，Li是负极材料，Li+从A向B移动，B为正极，A为负极； 【详解】A．金属锂的摩尔质量小，单位质量的Li能提供的电子明显比其它金属多，则金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料，故A正确； B．电池的内部即电解液中只有阴、阳离子的移动，没有电子的移动，故B错误； C．电池内部阳离子向正极移动，则A电极为该电源的负极，发生氧化反应，故C正确； D．B为电源的正极，发生的电极的反应为2Li++S8+2e-=Li2S8，故D正确； 答案为B。 9. 硼酸的电离方程式为。已知常温下，、。下列说法错误的是 A. 为一元酸 B. 常温下，溶液的 C. 常温下，和溶液均为的：前者>后者 D. 的溶液中加水稀释，溶液中变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知H3BO3只存在一步电离，产生一个氢离子，所以为一元酸，A不符合题意； B．设0.01mol•L-1H3BO3溶液中c(H+)=x，则c[]也可近似认为等于x，则有Ka(H3BO3)=5.4×10-10，解得x≈2.3×10-6mol/L，所以pH≈6，B不符合题意； C．Ka(H3BO3)< Ka(CH3COOH)，所以NaB(OH)4的水解程度更大，浓度相同时硼酸钠碱性更强，则等浓度溶液的pH：CH3COONa＜NaB(OH)4，C错误； D．常温下，pH=3的CH3COOH溶液加水稀释后，CH3COOH、CH3COO-和H+浓度都减小，OH-浓度增大，Ka只与温度有关，溶液中减小，D不符合题意； 故选C。 10. 常温下，在的氨水中存在电离平衡：，下列叙述正确的是 A. 加入水时，平衡正向移动，电离常数增大 B. 向该溶液中加少量固体，平衡正向移动 C. 向该溶液中滴加几滴，平衡逆向移动，减小 D. 通入少量气体，平衡正向移动，减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．加水时，促进NH3⋅H2O电离，平衡正向移动，但温度不变，则NH3⋅H2O电离常数不变，故A项错误； B．向该溶液中加少量NH4Cl固体，铵根离子浓度增大，抑制NH3⋅H2O电离，平衡逆向移动，故B项错误； C．向该溶液中滴加几滴0.1mol⋅L−1NaOH，c(OH−)增大，抑制NH3⋅H2O电离，平衡逆向移动，故C项错误； D．通入少量HCl气体，c(OH−)浓度减小，促进NH3⋅H2O电离，平衡正向移动，故D项正确； 故本题选D。 11. 我国某大学科研团队提出用多孔泡沫铁、高度膨化的纳米泡沫碳(CFs)和添加了的溶液构建独特的“摇椅式”全铁离子电池，电池结构如图(阴离子未标出)。下列说法错误的是 A. 可增加电解质溶液的导电性 B. 充电时，阳极的电极反应式为 C. 放电时，电极N为负极 D. 放电时，每转移，参与反应的铁元素的总质量为112g 【答案】D 【解析】 【分析】放电时，N极泡沫铁失电子发生氧化反应Fe-2e-=Fe2+，N是负极；M电极Fe3+在泡沫碳表面得电子发生还原反应Fe3++e-=Fe2+，M正极； 【详解】A．离子浓度越大，导电能力越强，可增加电解质溶液的导电性，故A正确； B．充电时，M是阳极，阳极的电极反应式为，故B正确； C．放电时，N极泡沫铁失电子发生氧化反应Fe-2e-=Fe2+，N是负极，故C正确； D．放电时，每转移，负极消耗1molFe，正极消耗2mol Fe3+，参与反应的铁元素的总质量为168g，故D错误； 选D。 12. 是一种新型硝化剂，在温度下可发生下列反应： 。温度下平衡常数为。下列说法错误的是 A. 反应的 B. 该反应在高温下可自发进行 C. 温度下的平衡常数为，温度下的平衡常数为，若，则 D. 温度下，在体积为1 L的恒温密闭容器中充入2 mol，4 mol ，1 mol，此时反应将向正反应方向进行 【答案】C 【解析】 【详解】A．由热化学方程式可知，该反应为气体分子数增加的反应即熵增，则ΔS＞0，故A项正确； B．ΔH>0，ΔS＞0，该反应若可以自发进行，需ΔG=ΔH-TΔS<0，则该反应在高温下可自发进行，故B项正确； C．该反应为吸热反应，温度越高平衡常数越大，若K1<K2，则T1<T2，故C项错误； D．，Qc<K1，则此时反应将向正反应方向进行，故D项正确； 答案选C。 13. 下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑 浓硫酸有脱水性 B 向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 该溶液中一定含有 C 向某溶液中加入浓溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 该溶液中一定含有 D 向紫色石蕊溶液中加入氯水，溶液先变红，随后褪色 氯水中含有酸性物质和漂白性物质 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑，有C单质生成体现了浓硫酸的脱水性，A正确； B．某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体可能为CO2或SO2，溶液中可能有亚硫酸根离子、碳酸氢根离子等，不一定有碳酸根离子，B错误； C．某溶液中加入浓NaOH，加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为氨气，该溶液中一定有铵根离子，C正确； D．紫色石蕊溶液中加入氯水，溶液先变红是因为氯水中有氢离子呈酸性，再褪色是因为氯水中含有次氯酸具有强氧化性能漂白石蕊溶液，D正确； 故答案选B。 14. 为适应可再生能源的波动性和间歇性，我国科学家设计了一种电化学装置，其原理如下图所示。当闭合和、打开时，装置处于蓄电状态；当打开和、闭合时，装置处于放电状态。放电状态时，双极膜中间层中的解离为和并分别向两侧迁移。下列有关该电化学装置工作时的说法不正确的是 A. 蓄电时，碳锰电极阳极 B. 蓄电时，图中右侧电解池发生的总反应为 C. 放电时，每消耗1mol，理论上有2mol由双极膜向碳锰电极迁移 D. 理论上，该电化学装置运行过程中需要不断补充和KOH溶液 【答案】D 【解析】 【分析】当闭合和、打开时，装置处于蓄电状态，即为电解池，得电子生成H2，H元素化合价降低，则为阴极，Mn2+失电子生成MnO2，碳锰电极为阳极；ZnO得电子生成Zn，则锌电极为阴极；当打开和、闭合时，装置处于放电状态，即原电池，锌电极为负极，碳锰电极为正极； 【详解】A．由分析可知，蓄电时即为电解池，Mn2+失电子生成MnO2，碳锰电极为阳极，A正确； B．蓄电时，右侧电解池中ZnO得电子生成Zn，电极反应式为ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-，OH-失电子生成O2，电极反应式为4OH--4e-=O2+2H2O，发生的总反应为，B正确； C．放电时，碳锰电极为正极，电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，每消耗1mol ，需要消耗4mol H+，但碳锰电极只生成2mol正电荷，剩余正电荷需要从双极膜间解离出是氢离子转移至左侧，因此理论上有2mol 由双极膜向碳锰电极迁移，C正确； D．该电化学装置运行过程中得电子生成H2，但实际过程为消耗了溶剂水，氢离子浓度增大，OH-失电子生成O2，但实际也消耗了溶剂水，氢氧根离子浓度同样增大，则不需要不断补充和KOH溶液，D错误； 故选：D。 15. 下列是有关外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是 A. 图①反应：，是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，则正反应 B. 图②反应：，是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后，化学反应速率随时间变化的图像 C. 图③反应：，是在有无催化剂存在条件下，建立平衡过程的图像，a是使用催化剂时的曲线 D. 图④反应：，是一定条件下，向含有一定量A的恒容密闭容器中逐渐加入B，达平衡时A的转化率的图像 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，交点是平衡点，升温，平衡正向移动，所以正反应方向是吸热反应，即，A错误； B．由可知，KCl的浓度并不会影响平衡移动，B错误； C．催化剂的使用会加快反应速率，更快达平衡，且不影响平衡移动，所以a是使用催化剂时的曲线，C正确； D．向含有一定量A的恒容密闭容器中逐渐加入B，则A的平衡转化率会逐渐增大，而非先增大后减小，D错误； 故选C。 二、非选择题(共4小题，共55分) 16. 以粮食为原料制取乙醇并利用其制备乙酸乙酯(C)和高分子材料(G)的流程如下： 已知： i．D的产量可以用来衡量一个国家石油化工水平。ii．饱和CO2水溶液pH为5.6。 （1）某兴趣小组尝试利用该原理酿制米酒。 ①《齐民要术》中记载“浸曲三日，如鱼眼汤沸，殷米。其米绝令精细”。此中“曲”为酒曲，含有酶，在反应中起_______作用。“精细”即将米研磨为粉状，目的是_______。 ②为了更好地了解米的发酵过程，小组同学每隔24小时测定米酒的酒精度和pH，连续10天，收集相关数据绘制了实验数据图。 针对米酒的pH变化趋势，甲同学分析原因是酿酒过程中产生了CO2.乙同学认为不合理，其依据一是_______；依据二是乙醇中含官能团_______(填名称)，在一定条件下会被氧化成B且酸性比碳酸强。 （2）“酒越陈越香”是因为生成酯类物质。 ①反应Ⅰ的化学方程式是_______，其中n(氧化剂)：n(还原剂)=_______。 ②反应III的发生装置如图所示，有关说法正确的是_______。 a．试剂X为饱和Na2CO3溶液 b．实验时，先加浓硫酸，再加无水乙醇和冰醋酸 c．一段时间后，观察到X溶液的液面上有一层无色有特殊香味的油状液体 d．实验结束时，采用蒸发的方法将乙酸乙酯从混合物中分离出来 （3）①D也可由戊烷裂化裂解制得。写出一氯代物只有一种的戊烷同分异构体的结构简式_______。 ②F→G为加聚反应，化学方程式是_______。 （4）在反应I→VI中，属于加成反应的是_______。 （5）研究资料表明，酿酒的过程中会产生乳酸()，请依据反应Ⅲ推测其生成的六元环酯(C6H8O4)的结构简式_______。 （6）乙醇的电子式_______。 （7）乙醛和银氨溶液的反应方程式_______。 【答案】（1） ①. 催化 ②. 增大接触面积，加快反应速率 ③. 饱和CO2水溶液pH为5.6，与图中的最低pH为4.1不相符 ④. 羟基 （2） ①. 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ②. 1：2 ③. ac （3） ①. ②. nCH2=CHCl （4）V （5） （6） （7）CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O 【解析】 【分析】(C6H10O5)n在酒曲、恒温30-38℃条件下和蒸馏操作后得到CH3CH2OH，CH3CH2OH与O2发生催化氧化反应生成A(CH3CHO)，A继续与O2反应生成B(CH3COOH)，B与CH3CH2OH发生酯化反应生成C(CH3COOC2H5)，D的产量可以用来衡量一个国家石油化工水平，则D为CH2=CH2，D与Cl2发生加成反应生成E(CH2ClCH2Cl)，E发生消去反应生成F(CH2=CHCl)，F发生加聚反应生成高分子材料G()。 【小问1详解】 ①此中“曲”为酒曲，含有酶，在反应中起催化作用。“精细”即将米研磨为粉状，增大接触面积，加快反应速率。 ②针对米酒的pH变化趋势，甲同学分析原因是酿酒过程中产生了CO2，饱和CO2水溶液pH为5.6，与图中的最低pH为4.1不相符，所以乙同学认为不合理。依据二是乙醇中含官能团羟基，在一定条件下会被氧化为乙酸，且酸性比碳酸强。 【小问2详解】 ①反应Ⅰ是乙醇发生催化氧化反应生成乙醛，化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；乙醇是还原剂、氧气是氧化剂，则n(氧化剂)：n(还原剂)=1：2。 ②a．用饱和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯，所以试剂X为饱和Na2CO3溶液，a正确； b．实验时，混合时先加乙醇，后加浓硫酸，最后加冰醋酸，b错误； c．乙酸乙酯难溶于水，密度比水小，有香味，所以一段时间后，观察到X溶液的液面上有一层无色有特殊香味的油状液体，c正确； d．乙酸乙酯难溶于水，实验结束时，采用分液的方法将乙酸乙酯从混合物中分离出来，d错误； 故选ac。 【小问3详解】 ①一氯代物只有一种的戊烷，说明只含有一种等效氢，其结构简式为。 ②F→G为氯乙烯发生加聚反应生成高分子化合物聚氯乙烯，化学方程式为nCH2=CHCl。 【小问4详解】 反应I是氧化反应、反应II是氧化反应、反应III是取代反应、反应IV是消去反应、反应V是加成反应、反应VI是消去反应，属于加成反应的是V。 【小问5详解】 2分子乳酸发生酯化反应生成六元环酯(C6H8O4)，结构简式为。 【小问6详解】 乙醇的电子式为。 【小问7详解】 乙醛和银氨溶液的反应生成乙酸铵、银、氨气和水，反应方程式为CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O。 17. 研究氮的氧化物的性质对环境保护有重要意义。回答下列问题： （1）用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。在酸性溶液中，HClO氧化NO生成和的离子方程式为___________。 （2）如图为和充分反应生成的能量变化图，若断裂分子中的化学键，需要___________能量，该反应中反应物所具有的总能量___________(填“高于”“低于”或“等于”)生成物所具有的总能量。 （3）消除的反应原理为，在一定温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的和进行上述反应，下列情况能用来判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A. 和浓度相同 B. 容器中混合气体的平均密度不再变化 C. 容器内的物质的量浓度不再变化 D. 单位时间内，消耗同时生成 （4）已知CO2加氢可转化为二甲醚(CH3OCH3)，反应原理为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，在体积为1L密闭容器中充入3molCO2(g)和9molH2，测得CO2(g)、CH3OCH3(g)的物质的量随时间变化如图所示： ①反应到达3min时，___________(填“>”“<”或“=”)。 ②0～5min内，___________。 ③反应达到平衡状态时，的体积分数为___________%(保留1位小数)。 ④“二甲醚(CH3OCH3)酸性燃料电池”的工作原理示意图如图所示，X电极为___________(填“正”或“负”)极；X电极的电极反应式为___________，Y电极的电极反应式为___________。 【答案】（1） （2） ①. 吸收498kJ ②. 低于 （3）C （4） ①. > ②. 1.5 ③. 17.9 ④. 负 ⑤. 3H2O+CH3OCH3-12e-=2CO2+12H+ ⑥. O2+4e-+4H+=2H2O 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，次氯酸溶液去除尾气中一氧化氮发生的反应为次氯酸溶液与一氧化氮反应生成氯离子、硝酸根离子和氢离子，反应的离子方程式为，故答案为：； 【小问2详解】 由图可知，断裂1mol氧气分子中的共价键需要吸收的热量为498kJ/mol×1mol=498kJ，断裂1mol氮气中的共价键需要吸收的热量为946kJ/mol×1mol=946kJ，则氮气与氧气反应生成一氧化氮时，断裂生成物共价键需要吸收的热量为498kJ+946kJ=1444kJ，生成2mol一氧化氮放出的热量为632kJ/mol×2mol=1264kJ，所以该反应是反应物总能量大于生成物总能量的吸热反应，故答案为：498kJ；高于； 【小问3详解】 A．反应物甲烷和生成物氮气的浓度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，故错误； B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； C．容器内二氧化氮的物质的量浓度不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； D．单位时间内，消耗2mol甲烷同时生成2mol二氧化碳都代表正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； 故选C； 【小问4详解】 ①由图可知，反应到达3min时，二甲醚的物质的量未达到最大，说明反应未达到平衡，是平衡的形成过程，所以正反应速率大于逆反应速率，故答案为：>； ②由图可知，5min 时，二甲醚的物质的量为1.25mol，则由方程式可知，0～5min内，氢气的反应速率为=1.5 mol/(L·min)，故答案为：1.5； ③由图可知，反应达到平衡状态时，二甲醚的物质的量为1.25mol，由方程式可知，平衡时气体总体积为12mol—1.25mol×4=7mol，则二甲醚的体积分数为×100%≈17.9%，故答案为：17.9； ④由氢离子的移动方向可知，X电极为燃料电池的负极，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和氢离子，电极反应式为3H2O+CH3OCH3-12e-=2CO2+12H+，Y电极为正极，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：负；3H2O+CH3OCH3-12e-=2CO2+12H+；O2+4e-+4H+=2H2O。 18. 以银锰精矿(主要含Ag2S，MnS，FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种工艺流程示意图如图，发生的反应有。 已知：①酸性条件下，MnO2的氧化性强于Fe3＋。 ②常温下，。 ③溶液中离子浓度小于，可以视为离子沉淀完全。 （1）为提高“浸锰”效率，可采取的措施是_______。 （2）相同pH稀硫酸和氢硫酸，浓度较大的是_______(填名称)；由水电离出的；稀硫酸_______(填“小于”“大于”或“等于”)氢硫酸。 （3）常温下，加入MnCO3调节溶液的pH，当pH=3时，Fe3＋是否完全沉淀？_______(填“是”“否”或“不确定”)。 （4）在实验室配制FeCl3溶液时，需将FeCl3溶解在浓盐酸中，然后稀释到所需的浓度，这样操作的目的是_______。 （5）“浸银”时反应的离子方程式为，要提高银的浸出率，可提高_______的浓度。 （6）银锰精矿中的FeS2(若S元素转化成)和氧化锰矿中的MnO2发生反应的离子方程式为_______。 【答案】（1）搅拌、适当增加硫酸浓度、加热等 （2） ①. 氢硫酸 ②. 等于 （3）是 （4）抑制FeCl3的水解 （5）HCl、CaCl2、FeCl3 （6） 【解析】 【分析】银锰精矿和氧化锰矿混合加硫酸溶液，二氧化锰具有氧化性使得二价铁氧化为三价铁同时二氧化锰能被还原生成锰离子，使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，浸锰液中主要的金属阳离子有Fe3+、Mn2+，矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中，浸锰渣中Ag2S与过量氯化铁、盐酸、氯化钙的混合液反应，将Ag2S中的银以[AgCl2]形式浸出，用铁粉把[AgCl2]还原为金属银，据此分析。 【小问1详解】 为提高“浸锰”效率，可采取的措施有搅拌、适当增加硫酸浓度、加热等； 【小问2详解】 硫化氢是弱酸，相同pH的稀硫酸和氢硫酸，浓度较大的是氢硫酸；相同pH则对水的电离抑制程度相同，由水电离出的相同； 【小问3详解】 当pH=3时，，，可知Fe3＋完全沉淀； 【小问4详解】 配制FeCl3溶液时，需将FeCl3溶解在浓盐酸中，然后稀释到所需浓度，这样操作的目的是提供酸性环境，抑制FeCl3的水解； 【小问5详解】 根据平衡，要提高银的浸出率，可提高HCl、CaCl2、FeCl3的浓度，增加氯离子浓度，平衡正向移动； 【小问6详解】 FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应，S元素转化成，二氧化锰被还原生成锰离子，离子方程式为。 19. 以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。 回答下列问题： （1）黄铁矿中铁元素的化合价为___________。 （2）由炉渣制备还原铁粉，写出铁粉与过量的稀硝酸反应的离子方程式___________。 （3）欲得到更纯的，反应①应通入___________(填“过量”或“不足量”)的气体。 （4）高温灼烧时，火焰呈___________色。 （5）因为具有___________性，导致商品中不可避免地存在。检验其中含有的方法是___________。 （6）一般用分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准溶液与发生反应：，实验时称取0.2800g样品，消耗浓度为0.03000mol/L的溶液20.00mL，则样品中铁含量为___________%。 【答案】（1）+2 （2）Fe +4H++NO＝Fe3+＋NO↑＋2H2O （3）过量 （4）黄 （5） ①. 还原 ②. 取少量样品于试管中，先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明含有 （6）72 【解析】 【分析】黄铁矿(主要成分FeS2)煅烧生成氧化铁和二氧化硫，氧化铁用CO还原得到还原铁粉，用 K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度；二氧化硫经过一系列步骤生成硫酸，尾气中含有二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收生成NaHSO3，加热后生成Na2S2O5，据此分析解答。 【小问1详解】 黄铁矿中硫元素是－1价，则铁元素的化合价为+2价。 【小问2详解】 铁粉与过量的稀硝酸反应的离子方程式为Fe +4H++NO＝Fe3+＋NO↑＋2H2O； 【小问3详解】 二氧化硫不足时容易生成亚硫酸钠，所以欲得到更纯的，反应①应通入过量的气体。 【小问4详解】 钠的焰色试验显黄色，所以高温灼烧时，火焰呈黄色。 【小问5详解】 Na2S2O5转化为Na2SO4过程中S元素的化合价升高，被氧化，体现了Na2S2O5的还原性；检验其中含有的方法是首先用盐酸酸化，除去，再加入氯化钡溶液，看有无白色沉淀生成，若生成白色沉淀，证明含有，否则没有； 【小问6详解】 称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+，存在关系式：6Fe～6Fe2+～，滴定过程中消耗的K2Cr2O7物质的量为0.03 mol·L-1×0.02 L=0.0006mol，则锥形瓶中含有的Fe2+的物质的量为0.0006mol×6=0.0036mol，质量是0.0036mol×56g/mol＝0.2016g，则样品中铁含量为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$