内容正文:
莆田二中2026届高二10月阶段性检测化学试卷
满分:100分 考试时长:75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1;O:16;K:39;Na:23;Cl:35.5;Cu:64;Ag:108
一、选择题(每小题只有一个正确选项;每小题3分,共14小题,共42分)
1. 下列属于氧化还原反应且热量变化与下图一致的是
A. 硝酸铵晶体溶于水 B. 钠和水的反应
C. 氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应 D. CO2和C反应
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知生成物的能量大于反应物的能量,是吸热反应,存在元素化合价变化的反应是氧化还原反应,据此进行解答。
【详解】A.硝酸铵晶体溶于水是吸热过程,是物理变化,A不合题意;
B.钠和水的反应是放热反应,B不合题意;
C.氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应是吸热反应,但没有元素的化合价发生改变,不属于氧化还原反应,C不合题意;
D.CO2和C反应是吸热反应,且C元素的化合价发生改变,属于氧化还原反应,D符合题意;
故答案为:D。
2. 下列说法正确的是
A. 已知C(石墨,s)(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
B. 已知 , ,则
C. 氢气的燃烧热为285.8 ,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为
D. 在一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2 kJ,则该反应的热化学方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知C(石墨,s)(金刚石,s) ,该反应是吸热反应,石墨能量低,根据能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,故A错误;
B.已知 , 前者完全反应,放出的热量多,焓变反而小,,则,故B正确;
C.氢气的燃烧热为285.8 ,燃烧热是生成液态水,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 ,故C错误;
D.在一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2 kJ,由于该反应是可逆反应,因此反应的二氧化硫的物质的量小于1mol,放出热量79.2 kJ,而该反应的热化学方程式为中是2mol二氧化硫全部反应,则放出的热量大于158.4kJ,故D错误;
综上所述,答案为B。
3. 某温度下,体积一定的密闭容器中进行反应:,下列叙述错误的是
A. 向容器中加入氩气,反应速率不变
B. 加入少量W,逆反应速率不变
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 加入催化剂,可增大单位体积内活化分子数,有效碰撞次数增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为体积一定,在容器中加入氩气,反应体系物质的浓度不变,所以反应速率不变,故A正确;
B.W为固体,增大W的用量,反应速率不变,故B正确;
C.升高温度,正逆反应速率都增大,故C错误;
D.加入催化剂,降低反应的活化能,可增大单位体积内活化分子数,有效碰撞次数增大,故D正确。
选C。
4. 下列为四个常用的电化学装置,关于它们的叙述正确的是
A. 图(a)中,的作用是催化剂
B. 图(b)所示电池放电过程中,负极板的质量不断减小,正极板的质量不断增加
C. 图(c)所示装置工作过程中,电解质溶液中浓度始终不变
D. 图(d)所示电池放电过程中,是氧化剂,电池工作过程中还原为Ag
【答案】D
【解析】
【详解】A.图(a)中,是正极反应物,A错误;
B.图(b)所示电池放电过程中,负极板有硫酸钡生成,质量不断增加,正极板的质量不断增加,B错误;
C.图(c)所示装置为电解精炼池,阳极为粗铜,部分活性强的金属进入溶液,电解质溶液中浓度会减小,C错误;
D.图(d)所示电池放电过程中,是氧化剂,放电过程会得电子,还原为Ag,D正确;
故选D。
5. 已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,I表示中间体。下列说法中正确的是
A. 由图可知反应历程中有六个基元反应
B. 该历程中的最大能垒(活化能)
C. 加入催化剂,可增大单位体积内活化分子数,有效碰撞次数增大
D. A+H2O=I1是该历程的决速步骤
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中有三个过渡态TS1、 TS2、 TS3,反应历程中有三个基元反应,A错误;
B.该历程中的最大能垒(活化能)-(-1.99kJ/mol)=18.86 kJ/mol,B错误;
C.催化剂可降低反应的活化能,可增大单位体积内活化分子数,有效碰撞次数增大,C正确;
D.该历程的决速步骤是最高活化能步骤,故为I1到I2,D错误;
故选C。
6. 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是
A. 液滴中的Cl-由a区向b区迁移
B. 若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应
C. 液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH-形成,进一步氧化、脱水形成铁锈
D. 液滴边缘是正极区,发生的电极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】液滴之下氧气含量比边缘处少,所以液滴边缘为正极,发生反应,液滴中心为负极,负极发生反应Fe-2e-=Fe2+,所以圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗,液滴外沿形成棕色铁锈环(b)。发生铁的吸氧腐蚀。
【详解】A.a为负极、b为正极,液滴中的Cl-由b区向a区迁移,故A错误;
B.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加NaCl溶液,共存原电池,铁为负极、铜为正极,负极发生的电极反应Fe-2e-=Fe2+,故B错误;
C.液滴下的Fe失电子发生氧化反应而被腐蚀,故C错误;
D.液滴边缘是正极区,发生的电极反应式为,故D正确;
选D。
7. 一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是
A. 该反应的化学方程式为3B+4C6A+2D
B. 反应进行到1s时,平均反应速率v(A)=v(C)
C. 反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.1 mol/(L•s)
D. 反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,反应达到平衡时A物质增加了1.2mol、D物质增加了0.4mol、B物质减少了0.6mol、C物质减小了0.8mol,所以A、D为生成物,物质的量之比为3:1,B、C为反应物,物质的量之比为3:4,反应方程式为:3B+4C6A+2D,正确;
B.反应到1s时,v(A)═=0.6mol÷2L÷1s=0.3mol/(L•s),v(C)═△c/△t=0.2mol÷2L÷1s=0.1mol/(L•s),所以v(A)≠v(C),错误;
C.反应进行到6s时,v(B)==0.6mol÷2L6s=0.05mol/(L•s),错误;
D.反应进行到6s时,反应达到平衡,各物质的反应速率的比值等于系数比,各物质的反应速率不相等,错误;
答案选A。
8. 一定温度下:在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应:。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:
t/s
0
600
1200
1710
2220
2820
x
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
012
下列说法正确的是
A. 推测上表中的x为3930
B. ,
C. 反应时,放出的O2体积为(标准状况)
D. ,生成NO2的平均速率为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由表中数据可知,剩余N2O5的浓度:0.96mol/L→0.48mol/L→0.24mol/L,所需时间均为1110s,即N2O5浓度减小一半需要的时间为1110s,所以剩余N2O5的浓度由0.24mol/L→0.12mol/L所需时间为1110s,即x=2820s+1110s=3930s,A正确;
B.根据反应速率之比等于化学计量系数之比可知,有:,B错误;
C.0~2220s内N2O5的浓度变化为1.40mol/L-0.35mol/L=1.05mol/L,n(N2O5)=1.05mol/L×0.1L=0.105mol,反应为2N2O54NO2+O2,则n(O2)=n(N2O5)=0.105mol×=0.0525mol,V(O2)=nVm=0.0525mol×22.4L/mol=1176mL=1.176L,C错误;
D.由题干表中数据可知,600~1200s内平均速率(N2O5)==5.0×10-4mol•L-1•s-1,反应为2N2O54NO2+O2,则600~1200s能生成NO2的平均速率(NO2)=2(N2O5)=2×5.0×10-4mol•L-1•s-1=1.0×10-3mol•L-1•s-1,D错误;
故答案为:A。
9. 某地海水中主要离子的含量如表,现利用“电渗析法”进行淡化,技术原理如图所示(两端为惰性电极,阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过)。下列有关说法错误的是
离子
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
SO
HCO
含量mg/L
9360
83
200
1100
16000
1200
118
A. 甲室的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑
B. 乙室和丁室中部分离子的浓度增大,淡水的出口为b
C. 淡化过程中易在戊室形成水垢
D. 通过甲室阳膜的离子的物质的量为2mol时,戊室收集到22.4L(标准状况下)气体
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲室的电极与电源正极相连,作阳极,阴离子发生氧化反应,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,A项正确;
B.阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过,电解时,丙室中阴离子移向乙室,阳离子移向丁室,所以乙室和丁室中部分离子的浓度增大,丙室中物质主要是水,淡水的出口应为b, B项正确;
C.开始电解时,阳极上(甲室电极)Cl-放电生成Cl2,阴极(戊室电极)上水得电子生产H2,同时生OH-,生成的OH-和反应生成,Ca2+转化为CaCO3沉淀,所以电解一段时间后戊室形成水垢,C项正确;
D.通过甲室阳膜的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+等,当通过甲室阳膜的离子的物质的量为2mol时,转移电子在2-4mol之间,转移电子数目不确定,无法计算出生成H2体积,D项错误;
答案选D。
10. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是
A. 负极反应为
B. 隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜
C. 当电路中转移1mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5g
D. 电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
【答案】B
【解析】
【分析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+,C元素被氧化,所以a极为该原电池的负极,则b极为正极。
【详解】A.a极为负极,CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+,结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+,故A正确;
B.为了实现海水的淡化,模拟海水中的氯离子需要移向负极,即a极,则隔膜1为阴离子交换膜,钠离子需要移向正极,即b极,则隔膜2为阳离子交换膜,故B错误;
C.当电路中转移1mol电子时,根据电荷守恒可知,海水中会有1molClˉ移向负极,同时有1molNa+移向正极,即除去1molNaCl,质量为58.5g,故C正确;
D.b极为正极,水溶液为酸性,所以氢离子得电子产生氢气,电极反应式为2H++2eˉ=H2↑,所以当转移8mol电子时,正极产生4mol气体,根据负极反应式可知负极产生2mol气体,物质的量之比为4:2=2:1,故D正确;
故答案为B。
11. 500mLKCl和Cu(NO3)2的混合溶液中c(Cu2+)=0.2mol/L,用石墨作电极电解此溶液,通电一段时间后,两电极均收集到5.6L(标准状况下)气体,假设电解后溶液的体积仍为500mL,下列说法正确的是
A. 原混合溶液中c(Cl-)=0.3mol/L
B. 上述电解过程中共转移0.5mol电子
C. 电解得到的无色气体与有色气体的体积比为7∶3
D. 电解后溶液中c(OH-)=0.1mol/L
【答案】C
【解析】
【分析】石墨做电极电解KCl和Cu(NO3)2混合溶液,阴极先后发生两个反应:Cu2++2e-=Cu、2H2O+2e-=H2↑+2OH-,n(Cu2+)=0.1mol,n(H2)==0.25mol,可得转移电子0.7mol,阳极电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑、2H2O-4e-=O2↑+4H+,设生成Cl2xmol,生成O2ymol,x+y=0.25,2x+4y=0.7,解得x=0.15,y=0.1,即n(Cl2)=0.15mol,n(O2)=0.1mo l,n(Cl-)=0.3mol,c(Cl-)==0.6mol⋅L-1,据此分析计算。
【详解】A.由分析可知,原混合溶液中c(Cl-)=0.6mol/L,A错误;
B.由分析可知,上述电解过程中共转移0.7mol电子,B错误;
C.由分析可知,上述电解得到0.25molH2、0.1molO2、0.15molCl2,故电解得到的无色气体与有色气体的体积比为(0.25mol+0.1mol):0.15mol=7∶3,C正确;
D.电解后生成无色气体n(H2)=0.25mol,生成氧气物质的量n(O2)=0.1mo l,溶液中氢氧根离子物质的量=0.5mol-0.4mol=0.1mol,c(OH-)==0.2mol⋅L-1,D错误;
故答案为:C。
12. 城市污水循环用作城市稳定的第二水源,对缓解城市用水危机有重要意义。高铁酸盐作为一种绿色环保水处理剂,兼具极强的氧化性和良好的絮凝效果,电解制备(紫色固体,能溶于水,微溶于浓溶液)的装置示意图如图,下列说法正确的是
A. 可以循环使用,制备过程中无须添加
B. 工作时,左室和右室溶液的均减小
C. 生成高铁酸钾,左室溶液质量会增加
D. 交换膜为阳离子交换膜,交换膜为阴离子交换膜
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知右室铁转化为高铁酸根,铁元素化合价升高,则铁为阳极,Pt为阴极,阳极电极反应式为:,左室水得电子生成氢气,阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-。
【详解】A.阳极电极反应式为:,阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-,由阴、阳两极电极反应式可知,转移电子物质的量相同时,阳极消耗的氢氧根比阴极生成的氢氧根多,所以制备过程中要添加KOH,故A错误;
B.阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-,左室氢离子放电生成氢气,氢氧根浓度增大,溶液的pH增大,故B错误;
C.生成高铁酸钾,转移电子物质的量为6mol,由阴极电极反应式6H2O+6e-=3H2↑+6OH-可知,为了维持左室电荷守恒,有6mol钾离子通过阳离子交换膜进入左室,溶液质量会增加6×39-6=228g,故C错误;
D.阳极电极反应式为:,右室负电荷减少,则中间室中的OH-,通过阴离子交换膜进入右室,阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-,左室负电荷增多,中间室中的K+通过阳离子交换膜进入左室,所以交换膜为阳离子交换膜,交换膜为阴离子交换膜,故D正确;
故答案为:D。
13. 已知:4FeO+10H2O=4Fe(OH)3↓+8OH-+3O2↑。测得 c(FeO)在不同条件下变化如图甲、乙、丙、丁所示。 下列说法正确的是
A. 图甲表明,其他条件相同时,温度越低 FeO转化速率越快
B. 图乙表明,其他条件相同时,溶液碱性越强 FeO转化速率越快
C. 图丙表明,其他条件相同时,钠盐都是 FeO优良的稳定剂
D. 图丁表明,其他条件相同时,pH=11 条件下加入 Fe3+能加快 FeO的转化
【答案】D
【解析】
【详解】A.由甲图可知,升高温度,FeO的浓度变化较大,可知温度越高FeO转化速率越快,故A错误;
B.由乙图可知碱性越强,FeO的浓度变化越小,则碱性越强FeO转化速率越小,故B错误;
C.由丙图可知在磷酸钠溶液中,FeO的浓度变化较大,可知钠盐不都是FeO优良的稳定剂,其中醋酸钠为优良的稳定剂,故C错误;
D.由丁图可知铁离子浓度越大,FeO的浓度变化越大,故D正确;
故答案为D。
14. 浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池,理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池,图2为电解池。图2用图1作电源,可实现以KCl、NaNO3为原料制取KNO3和NaCl。A、C代表不同类别的选择性离子交换膜,M、N为惰性电极。若产品出口1的产品为NaCl,下列有关说法正确的是
A. 图2中M极为阴极,应与Ag(Ⅱ)相连
B. A为阴离子交换膜,C为阳离子交换膜
C. 电解总反应:
D. 产品出口1的产品的物质的量浓度与产品出口2相等
【答案】D
【解析】
【分析】由题干图示信息可知,图1所示为原电池装置,Ag(Ⅰ)所处室中AgNO3的浓度较小,而Ag(Ⅱ)所处室的AgNO3浓度较大,故Ag(Ⅰ)所发生的电极反应为:Ag-e-=Ag+,Ag(Ⅱ)所发生的电极反应为:Ag++e-=Ag,即Ag(Ⅰ)为负极,Ag(Ⅱ)为正极,若产品出口1的产品为NaCl,说明①室中的Cl-通过阴离子交换膜C进入②室,③是的Na+通过阳离子交换膜A进入②室,③是的通过阴离子交换膜C进入④室,⑤室的K+通过阳离子交换膜A进入④室,根据阴阳离子的移动方向可知,电极M为阴极,电极N为阳极,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,图2中M极为阴极,应与Ag(Ⅰ)即负极相连,A错误;
B.由分析可知,A为阳离子交换膜,C为阴离子交换膜,B错误;
C.由分析可知,电极M为阴极,溶液中的阳离子为K+和H+,故电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,电极N为阳极,溶液中的阴离子为和OH-,电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,则电解总反应:2H2O=2H2↑+O2↑,C错误;
D.根据电荷守恒以及分析可知,产品出口1的产品即NaCl的物质的量浓度与产品出口2即KNO3相等,D正确;
故答案为:D。
二、填空题(本题共四大题,共58分)
15. I.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下:(不考虑溶液混合引起的体积变化)
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
KMnO4溶液(含硫酸)
H2C2O4溶液
H2O
A
293
2.0
0.02
4.0
0.1
0
6
B
2.0
0.02
3.0
0.1
V1
8
C
313
2.0
0.02
V2
01
1.0
t1
(1)通过实验A、B,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,其中V1=_______,_______,通过实验_______可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
(2)C组实验中溶液褪色时间t1_______(填“>”或“<”或“=”)8s,C组实验的反应速率_______。(用含有t1的式子表示)
(3)除通过测定紫色褪去时间的长短来比较反应速率外,本实验还可以通过测定_______来比较化学反应速率。
(4)向酸性KMnO4溶液中加入一定量的H2C2O4溶液,当溶液中的KMnO4耗尽后,溶液紫色将褪去。为确保能观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为_______。
(5)该小组的一位同学通过查阅资料发现,上述实验过程中随时间变化的趋势如图所示,并以此分析造成突变的可能的原因是_______。
Ⅱ.中和热的测定:测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(6)仪器a的名称为_______。
(7)取溶液和稀硫酸进行实验,实验数据如表。
实验次数
起始温度
终止温度
稀硫酸
NaOH溶液
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
272
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
①近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L稀硫酸的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g∙℃)。则中和热为_______(保留小数点后一位)。
②上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因不可能是_______(填字母序号)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
C.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
D.用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
【答案】(1) ①. 1.0mL ②. 293K ③. B、C
(2) ①. < ②.
(3)生成相同体积的CO2所需的时间
(4)≥5:2 (5)生成的Mn2+对反应有催化作用,使反应速率加快,单位时间内产生的n(Mn2+)突增
(6)环形玻璃搅拌棒 (7) ①. 53.5kJ/mol ②. D
【解析】
【分析】本题为实验探究题,I是利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,反应原理为:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,考虑控制变量法来探究温度、浓度、催化剂等对反应速率的影响,为了保证酸性高锰酸钾溶液完全褪色,则需保证H2C2O4过量,Ⅱ为中和热的测定实验,计算时由于第2组数据明显误差,应该舍去,误差分析中重点分析热量的散失对实验结果的影响,据此分析解题。
【小问1详解】
因为实验A、B是探究浓度的改变对反应速率的影响,所以温度需要相同即T1=293K,总溶液的体积也应该相等,所以V1=1 mL;根据表格可知:B与C只有温度不同,其他条件相同,所以通过B、C两个实验可探究出温度变化对化学反应速率的影响,故答案为:1.0mL;293K;B、C;
【小问2详解】
C组实验温度高于B组,则溶液褪色时间t1<8s,根据5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O和表中的数据可知,草酸过量,高锰酸钾完全反应,所以===mol•L-1•s-1,故答案为:<;;
【小问3详解】
除通过测定紫色褪去时间的长短来比较反应速率外,本实验还可通过测定生成相同体积的CO2所需的时间来比较化学反应速率,故答案为:生成相同体积的CO2所需的时间;
【小问4详解】
酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应的离子方程式为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,为确保能观察到紫色褪去,KMnO4不能过量,则H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4):n(KMnO4)≥5:2,故答案为:≥5:2;
【小问5详解】
上述实验过程中n(Mn2+)随时间变化突然增大,可能是在反应过程中,生成的Mn2+对反应起了催化作用,使反应速率加快,使得单位时间内产生的n(Mn2+)突增,故答案为:生成的Mn2+对反应有催化作用,使反应速率加快,单位时间内产生的n(Mn2+)突增;
【小问6详解】
由题干实验装置图示信息可知,仪器a的名称为环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
【小问7详解】
①由题干表中数据可知,4组实验中温度变化分别为:30.1-26.1=4.0℃、33.3-27.2=6.1℃、29.8-25.9=3.9℃、30.4-26.3=4.2℃,第2组数据明显误差,舍去,故平均温差为:=4.0℃,近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L稀硫酸的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g∙℃),反应中放出的热量为:(50+30)mL×1g/mL×4.18 J/(g∙℃)×4.0℃=1337.6J=1.3376kJ,而溶液和稀硫酸反应,硫酸过量,故生成的H2O的物质的量为:0.05L×0.50mol/L=0.025mol,则中和热为:=53.5kJ/mol,故答案为:53.5kJ/mol;
②由上述计算可知,上述实验数值结果与57.3kJ/mol相比,实验结果偏小,据此解题:
A.实验装置保温、隔热效果差,导致热量损失增多,导致实验结果偏小,A不合题意;
B.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,导致热量损失增多,导致实验结果偏小,B不合题意;
C.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,导致少部分硫酸在混合之前已反应,生成的热量偏小,中和热的数值偏小,C不合题意;
D.用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数,使得量取的NaOH的量偏多,则与过量硫酸反应时放出的热量偏多,导致测量结果偏大,D符合题意;
故答案为:D。
16. 某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题:
(1)甲池为_______(填“原电池”“电解池”或“电镀池”),通入CH3OH电极的电极反应式为_______。
(2)乙池中总反应式为_______。通电一段时间后,若使乙池恢复到通电前的状态(浓度一样),则可向其中加入适量的_______(填化学式)物质。
(3)当乙池中B极质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2的体积为_______mL(标准状况下),丙池中_______极析出_______铜。
(4)若丙池中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,甲池中溶液的pH将_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同);丙池中溶液的pH将_______。
(5)若在丙池中使铁件表面镀上铜,则C电极应改为_______作电极(填电极的材料)。电镀前与电镀后相比:丙中溶液的pH将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 原电池 ②. CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O
(2) ①. 4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑ ②. Ag2O或Ag2CO3
(3) ①. 280 ②. D ③. 1.6
(4) ①. 减小 ②. 增大
(5) ①. Cu或铜 ②. 不变
【解析】
【分析】由题干图示信息可知,甲池为甲醇燃料电池,通O2的一极为正极,电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,通甲醇的一极为负极,电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O;乙池为电解池,石墨电极A为阳极,电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,Ag电极B为阴极,电极反应为:Ag++e-=Ag;丙池为电解池,电极C为阳极,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,电极D为阴极,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,甲池为原电池,通入CH3OH电极为负极,该电极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O,故答案为:原电池;CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O;
【小问2详解】
由分析可知,乙池为电解池,石墨电极A为阳极,电极反应为:H2O-4e-=4H++O2↑,Ag电极B为阴极,电极反应为:Ag++e-=Ag,故乙池中总反应式为:4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑,由此可知电解中从溶液中析出4molAg的同时析出1molO2,故通电一段时间后,若使乙池恢复到通电前的状态(浓度一样),则可向其中加入适量的Ag2O或Ag2CO3等物质,故答案为:4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑;Ag2O或Ag2CO3;
【小问3详解】
由分析可知,乙池中Ag电极B为阴极,电极反应为:Ag++e-=Ag,则当乙池中B极质量增加5.40g时,电路上通过的电子的物质的量为:=0.05mol,而甲池为甲醇燃料电池,通O2的一极为正极,电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,根据电子守恒可知,甲池中理论上消耗O2的在标准状况下的体积为=280mL,丙池为电解池,电极C为阳极,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,电极D为阴极,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,丙池中D极析出=1.6铜,故答案为:280;D;1.6;
【小问4详解】
由分析可知,甲池为甲醇燃料电池,通O2的一极为正极,电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,通甲醇的一极为负极,电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O,则甲池总反应为:2CH3OH+3O2+4OH-=2+6H2O,电键闭合一段时间后,甲池中溶液的pH将减小;若丙池中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,则丙池的电解反应式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故丙池中溶液的pH将增大;故答案为:减小;增大;
【小问5详解】
由分析可知,丙池中C电极为阳极,D电极为阴极,故若在丙池中使铁件表面镀上铜,则C电极应改为Cu作电极,则此时阳极电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,阴极电极反应为:Cu2++2e-=Cu,根据电子守恒可知,电镀前与电镀后相比,丙中溶液CuCl2浓度不变,故溶液的pH将不变,故答案为:Cu;不变。
17. 2023年,中国航天又迎来了突飞猛进的一年,在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题:
I.2023年7月12日,朱雀二号发射升空,它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下,1.68L气态燃料M(仅由C、H两种元素组成)质量为1.2g,M在常温常压下完全燃烧生成和时,放出的热量。
(1)M的分子式为_______。该气体的标准燃烧热_______。(保留一位小数)
II.火箭发射常用(肼)作燃料,与氧化剂NO2反应生成N2和水蒸气。已知:
(2)请写出N2H4作为火箭燃料与NO2反应的热化学方程式_______。
(3)1molN2H4与足量NO2反应生成N2和液态水时,放出的热量是_______。
III.甲醇也是一种常见的燃料,利用和H2在一定条件下可合成甲醇,发生如下反应:,其两种反应过程中能量的变化曲线如下图a、b所示。
(4)下列说法正确的是_______。
A.上述反应的
B.a反应正反应的活化能为
C.b过程中第I阶段为吸热反应,第II阶段为放热反应
D.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和
E.b过程的反应速率:第II阶段>第I阶段
(5)能源短缺是全球面临的问题,用CO2来生产燃料甲醇的反应原理为。已知某些化学键的键能数据如下表所示。则该反应的为_______。
化学键
C—H
H—H
C—O
C=O
H—O
键能
413.4
436.0
351.0
745.0
462.8
【答案】(1) ①. CH4 ②. 890.3
(2)
(3)
(4)ACE (5)-181.6
【解析】
【小问1详解】
标准状况下,1.68L气态燃料M的物质的量为=0.075mol,其摩尔质量为。该燃料仅由C、H元素组成,则其分子式为CH4。根据题干可知0.075mol CH4完全燃烧生成和时,放出的热量,则1mol CH4完全燃烧放出的热量为,则其燃烧热为890.3kJ。
【小问2详解】
根据图像可写出如下热化学方程式:
① ;
②
根据盖斯定律,②×2-①即可得到反应式 。
【小问3详解】
已知反应③ ,用上述反应+③即可得到目标式: 。根据热化学方程式的含义可知:1molN2H4与足量NO2反应生成N2和液态水时,放出的热量是。
【小问4详解】
A.上述反应的△H=(419-510)=-91,A正确;
B.由图可知,a反应正反应的活化能为419 ,B错误;
C.b过程中第I阶段生成物能量高,为吸热反应,第Ⅱ阶段生成物能量低于反应物能量,
为放热反应,C正确;
D.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能,但不能改变△H,D错误;
E.b过程的第Ⅱ阶段活化能低,因此反应速率:第Ⅱ阶段>第I阶段,E正确;
故选ACE。
【小问5详解】
△H=反应物总键能-生成物总键能=2×745.0+3×436.0-3×413.4-351.0-462.8-2×462.8 =-181.6
18. i汽车排气管装有三元催化剂装置,在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除、等污染物。反应机理如下[Pt(s)表示催化剂,右上角带“*”表示吸附状态]:
I.
II.
III.
IV。
V。
VI.
经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度T变化关系如图1和图2所示。
(1)图1中温度从升至的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是_______。
(2)图2中时反应V的活化能_______(填“>”“<”或“=”)反应VI的活化能;时发生的主要反应为_______(填“IV”“V”或“VI”)。
ii工业制硫酸过程中,转化为是关键的一步,550℃时,在的恒温容器中,反应过程中的部分数据见下表:
反应时间/min
0
4
2
0
5
1.5
10
2
15
1
(3)若在起始时总压为,反应速率若用单位时间内分压的变化表示,气态物质分压总压气态物质的物质的量分数,则10min内的反应速率_______。
【答案】(1)温度升高后催化剂活性增强,反应速率加快,所以反应物浓度快速减小
(2) ①. > ②. IV
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图1可知,温度升高,反应物的消耗量增大,说明催化剂的活性增强,反应速率加快,则温度从Ta升至Tb的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是:温度升高后催化剂活性增强,反应速率加快,所以反应物浓度快速减小。
【小问2详解】
反应的活化能越小,反应速率越快,反应物的消耗量越大,其浓度越小,产物的浓度越大。由图2可知,温度T2℃时,氮气的浓度小于一氧化二氮的浓度,说明反应V的反应速率小于反应VI,反应的活化能大于反应VI;温度T3℃时,生成物二氧化碳的浓度最大,说明发生的主要反应为反应IV。
【小问3详解】
根据已知条件列出“三段式”:
气体总压之比等于气体物质的量之比。所以10min时体系总压p10min满足,即p10min=,p初始(SO2)= ,p10min(SO2)= ,故v(SO2)== 。
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莆田二中2026届高二10月阶段性检测化学试卷
满分:100分 考试时长:75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1;O:16;K:39;Na:23;Cl:35.5;Cu:64;Ag:108
一、选择题(每小题只有一个正确选项;每小题3分,共14小题,共42分)
1. 下列属于氧化还原反应且热量变化与下图一致的是
A. 硝酸铵晶体溶于水 B. 钠和水的反应
C. 氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应 D. CO2和C反应
2. 下列说法正确的是
A. 已知C(石墨,s)(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
B. 已知 , ,则
C. 氢气的燃烧热为285.8 ,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为
D. 在一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2 kJ,则该反应的热化学方程式为
3. 某温度下,体积一定的密闭容器中进行反应:,下列叙述错误的是
A. 向容器中加入氩气,反应速率不变
B. 加入少量W,逆反应速率不变
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 加入催化剂,可增大单位体积内活化分子数,有效碰撞次数增大
4. 下列为四个常用的电化学装置,关于它们的叙述正确的是
A. 图(a)中,的作用是催化剂
B. 图(b)所示电池放电过程中,负极板的质量不断减小,正极板的质量不断增加
C. 图(c)所示装置工作过程中,电解质溶液中浓度始终不变
D. 图(d)所示电池放电过程中,是氧化剂,电池工作过程中还原为Ag
5. 已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,I表示中间体。下列说法中正确的是
A. 由图可知反应历程中有六个基元反应
B. 该历程中的最大能垒(活化能)
C. 加入催化剂,可增大单位体积内活化分子数,有效碰撞次数增大
D. A+H2O=I1是该历程的决速步骤
6. 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是
A. 液滴中的Cl-由a区向b区迁移
B. 若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应
C. 液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH-形成,进一步氧化、脱水形成铁锈
D. 液滴边缘是正极区,发生的电极反应式为
7. 一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是
A. 该反应化学方程式为3B+4C6A+2D
B. 反应进行到1s时,平均反应速率v(A)=v(C)
C. 反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.1 mol/(L•s)
D. 反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
8. 一定温度下:在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应:。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:
t/s
0
600
1200
1710
2220
2820
x
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是
A. 推测上表中的x为3930
B. ,
C. 反应时,放出的O2体积为(标准状况)
D. ,生成NO2的平均速率为
9. 某地海水中主要离子的含量如表,现利用“电渗析法”进行淡化,技术原理如图所示(两端为惰性电极,阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过)。下列有关说法错误的是
离子
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
SO
HCO
含量mg/L
9360
83
200
1100
16000
1200
118
A. 甲室的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑
B. 乙室和丁室中部分离子的浓度增大,淡水的出口为b
C. 淡化过程中易在戊室形成水垢
D. 通过甲室阳膜的离子的物质的量为2mol时,戊室收集到22.4L(标准状况下)气体
10. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是
A. 负极反应为
B. 隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜
C. 当电路中转移1mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5g
D. 电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
11. 500mLKCl和Cu(NO3)2的混合溶液中c(Cu2+)=0.2mol/L,用石墨作电极电解此溶液,通电一段时间后,两电极均收集到5.6L(标准状况下)气体,假设电解后溶液的体积仍为500mL,下列说法正确的是
A. 原混合溶液中c(Cl-)=0.3mol/L
B. 上述电解过程中共转移0.5mol电子
C. 电解得到的无色气体与有色气体的体积比为7∶3
D. 电解后溶液中c(OH-)=0.1mol/L
12. 城市污水循环用作城市稳定的第二水源,对缓解城市用水危机有重要意义。高铁酸盐作为一种绿色环保水处理剂,兼具极强的氧化性和良好的絮凝效果,电解制备(紫色固体,能溶于水,微溶于浓溶液)的装置示意图如图,下列说法正确的是
A. 可以循环使用,制备过程中无须添加
B. 工作时,左室和右室溶液的均减小
C. 生成高铁酸钾,左室溶液质量会增加
D. 交换膜为阳离子交换膜,交换膜为阴离子交换膜
13. 已知:4FeO+10H2O=4Fe(OH)3↓+8OH-+3O2↑。测得 c(FeO)在不同条件下变化如图甲、乙、丙、丁所示。 下列说法正确的是
A. 图甲表明,其他条件相同时,温度越低 FeO转化速率越快
B 图乙表明,其他条件相同时,溶液碱性越强 FeO转化速率越快
C. 图丙表明,其他条件相同时,钠盐都是 FeO优良的稳定剂
D. 图丁表明,其他条件相同时,pH=11 条件下加入 Fe3+能加快 FeO的转化
14. 浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池,理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池,图2为电解池。图2用图1作电源,可实现以KCl、NaNO3为原料制取KNO3和NaCl。A、C代表不同类别的选择性离子交换膜,M、N为惰性电极。若产品出口1的产品为NaCl,下列有关说法正确的是
A. 图2中M极为阴极,应与Ag(Ⅱ)相连
B. A为阴离子交换膜,C为阳离子交换膜
C. 电解总反应:
D. 产品出口1的产品的物质的量浓度与产品出口2相等
二、填空题(本题共四大题,共58分)
15. I.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下:(不考虑溶液混合引起的体积变化)
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
KMnO4溶液(含硫酸)
H2C2O4溶液
H2O
A
293
2.0
0.02
4.0
01
0
6
B
2.0
0.02
3.0
0.1
V1
8
C
313
20
0.02
V2
0.1
1.0
t1
(1)通过实验A、B,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,其中V1=_______,_______,通过实验_______可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
(2)C组实验中溶液褪色时间t1_______(填“>”或“<”或“=”)8s,C组实验的反应速率_______。(用含有t1的式子表示)
(3)除通过测定紫色褪去时间的长短来比较反应速率外,本实验还可以通过测定_______来比较化学反应速率。
(4)向酸性KMnO4溶液中加入一定量的H2C2O4溶液,当溶液中的KMnO4耗尽后,溶液紫色将褪去。为确保能观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为_______。
(5)该小组的一位同学通过查阅资料发现,上述实验过程中随时间变化的趋势如图所示,并以此分析造成突变的可能的原因是_______。
Ⅱ.中和热的测定:测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(6)仪器a的名称为_______。
(7)取溶液和稀硫酸进行实验,实验数据如表。
实验次数
起始温度
终止温度
稀硫酸
NaOH溶液
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
①近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L稀硫酸的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g∙℃)。则中和热为_______(保留小数点后一位)。
②上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因不可能是_______(填字母序号)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
C.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
D.用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
16. 某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题:
(1)甲池为_______(填“原电池”“电解池”或“电镀池”),通入CH3OH电极的电极反应式为_______。
(2)乙池中总反应式为_______。通电一段时间后,若使乙池恢复到通电前的状态(浓度一样),则可向其中加入适量的_______(填化学式)物质。
(3)当乙池中B极质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2的体积为_______mL(标准状况下),丙池中_______极析出_______铜。
(4)若丙池中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,甲池中溶液的pH将_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同);丙池中溶液的pH将_______。
(5)若在丙池中使铁件表面镀上铜,则C电极应改为_______作电极(填电极的材料)。电镀前与电镀后相比:丙中溶液的pH将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
17. 2023年,中国航天又迎来了突飞猛进的一年,在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题:
I.2023年7月12日,朱雀二号发射升空,它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下,1.68L气态燃料M(仅由C、H两种元素组成)质量为1.2g,M在常温常压下完全燃烧生成和时,放出的热量。
(1)M的分子式为_______。该气体的标准燃烧热_______。(保留一位小数)
II.火箭发射常用(肼)作燃料,与氧化剂NO2反应生成N2和水蒸气。已知:
(2)请写出N2H4作为火箭燃料与NO2反应的热化学方程式_______。
(3)1molN2H4与足量NO2反应生成N2和液态水时,放出的热量是_______。
III.甲醇也是一种常见的燃料,利用和H2在一定条件下可合成甲醇,发生如下反应:,其两种反应过程中能量的变化曲线如下图a、b所示。
(4)下列说法正确的是_______。
A.上述反应的
B.a反应正反应的活化能为
C.b过程中第I阶段为吸热反应,第II阶段为放热反应
D.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和
E.b过程的反应速率:第II阶段>第I阶段
(5)能源短缺是全球面临的问题,用CO2来生产燃料甲醇的反应原理为。已知某些化学键的键能数据如下表所示。则该反应的为_______。
化学键
C—H
H—H
C—O
C=O
H—O
键能
413.4
436.0
351.0
745.0
462.8
18. i汽车排气管装有三元催化剂装置,在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除、等污染物。反应机理如下[Pt(s)表示催化剂,右上角带“*”表示吸附状态]:
I.
II.
III.
IV。
V。
VI.
经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度T变化关系如图1和图2所示。
(1)图1中温度从升至的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是_______。
(2)图2中时反应V的活化能_______(填“>”“<”或“=”)反应VI的活化能;时发生的主要反应为_______(填“IV”“V”或“VI”)。
ii工业制硫酸的过程中,转化为是关键的一步,550℃时,在的恒温容器中,反应过程中的部分数据见下表:
反应时间/min
0
4
2
0
5
1.5
10
2
15
1
(3)若在起始时总压为,反应速率若用单位时间内分压变化表示,气态物质分压总压气态物质的物质的量分数,则10min内的反应速率_______。
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