内容正文:
六校联盟2024年11月期中联考
高二化学试题
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷,草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:选择性必修1专题1、专题2。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与工业生产,社会发展等息息相关,下列说法正确的是
A. 在潮湿的空气中,纯铁比生铁更容易生锈
B. 将滹沱河特大桥的桥墩钢铁与外接电源正极相连以减缓桥梁的腐蚀
C. 工业上电解熔融的来制备铝
D. 锌锰干电池工作时,存在化学能转化为电能和热能的过程
【答案】D
【解析】
【详解】A.在潮湿的空气中,生铁及其中的杂质、水膜构成原电池,铁为原电池的负极,使其腐蚀的速率比纯铁更快,更容易生锈,故A错误;
B.应将大桥的桥墩钢铁与外接电源负极相连以减缓桥梁的腐蚀,使其不发生氧化反应,故B错误;
C.工业上电解熔融的来制备铝,故C错误;
D.锌锰干电池工作时,化学能转化为电能,但并没有完全转化为电能,其中也存在化学能转化为热能的过程,故D正确;
故选D。
2. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有个阳离子
B. 乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为
C. 含有中子数为
D. 和于密闭容器中充分反应后,分子总数为
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由钠离子和硫酸氢根离子构成,其中的阳离子只有钠离子,的物质的量为0.1mol,因此,其中只含有个阳离子,A说法不正确;
B.没有指明气体的温度和压强,无法确定乙烷和丙烯的混合气体的物质的量是多少,因此,无法确定其中所含碳氢键的数目,B说法不正确;
C.分子中有6个中子,的物质的量为0.5mol,因此,含有的中子数为,C说法正确;
D.和发生反应生成,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此,和于密闭容器中充分反应后,分子总数小于,D说法不正确。
故选C。
3. 将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周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿出现棕色铁锈环(b),如图所示。下列说法错误的是
A. 铁片腐蚀过程最终生成的铁锈为
B. 液滴之下氧气含量少,铁片作负极,发生的氧化反应为
C. 液滴边缘是正极区,发生的电极反应为
D. 铁片腐蚀最严重区域是生锈最多的区域
【答案】D
【解析】
【分析】铁在负极反应生成亚铁离子,氧气在正极得到电子变为氢氧根离子,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁、水、氧气反应生成氢氧化铁,氢氧化铁分解变为铁锈。
【详解】A.铁锈环的主要成分是Fe2O3·xH2O,故A正确;
B.铁片作负极,发生的氧化反应为,故B正确;
C.液滴边缘是正极区,氧气得到电子,其发生的电极反应为,故C正确;
D.铁片腐蚀最严重的区域不是生锈最多的区域,而是液滴覆盖的圆周中心区,故D错误。
综上所述,答案为D。
4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知,则氢气的燃烧热为
B. 一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热,其热化学方程式为
C. 已知,则
D. 已知 (白磷,s) (红磷,s),则白磷比红磷稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则氢气的燃烧热大于241.8kJ/mol,A错误;
B.和置于密闭容器中充分反应生成放热,则生成2mol放出热量,故该反应热化学方程式为,B正确;
C.等物质的量的碳完全燃烧放出的热量多于不完全燃烧放出的热量,焓变为负,则碳完全燃烧的焓变小于不完全燃烧的焓变,所以a小于b,C错误;
D.由方程式可知,白磷转化为红磷的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,所以能量低的红磷比白磷稳定,D错误;
故选B。
5. 研究发现,在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物;能起到预防龋齿的作用。这是因为氟离子能与羟基磷灰石发生反应,该反应为。下列说法正确的是
A. 中子数为17的磷原子: B. 的电子式为:
C. 氧是第二周期第IVA族元素 D. 中既存在共价键又存在离子键
【答案】D
【解析】
【详解】A.中子数为17的磷原子,质量数为32,正确的符号为:,故A错误;
B.的电子式为:,故B错误;
C.氧是第二周期第ⅥA族元素,故C错误;
D.钙离子和氟离子以及钙离子和磷酸根离子之间存在离子键,磷酸根离子内存在共价键,故D正确;
故选D。
6. COCl2(g)⇌CO(g)+Cl2(g)∆H>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温,②恒压通入惰性气体,③增加CO的浓度,④减压,⑤加催化剂,⑥恒容通入惰性气体;能提高COCl2转化率的是( )
A. ①②④ B. ①④⑥ C. ②③⑥ D. ③⑤⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①正反应吸热,升温,平衡正向移动,能提高COCl2的转化率;
②正反应是气体分子数增大的反应,恒压通入惰性气体,体积增大,相当于减压,平衡正向移动,能提高COCl2的转化率;
③增加CO的浓度,平衡逆向移动,COCl2的转化率减小;
④正反应是气体分子数增大的反应,减压,平衡正向移动,能提高COCl2的转化率;
⑤加催化剂,平衡不移动,COCl2的转化率不变;
⑥恒容通入惰性气体,各组分的浓度不变,平衡不移动,COCl2的转化率不变;
能提高COCl2转化率的是①②④,答案选A。
7. 一定温度下,向容积为2 L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+4D⇌6A+2C
B. 反应进行到1 s时,v(A)=v(C)
C. 反应从开始到6 s的时间内,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1
D. 反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知反应开始到6 s的时间内, B、C物质的量分别减少0.6mol、0.8mol,A、D物质的量增加1.2 mol、0.4mol,根据物质的量变化比等于化学计量数之比,故该反应的化学方程式为3B+4C ⇌6A+2D ,A错误;
B.反应进行到1 s时,根据速率比等于化学计量数之比,v(A)= v(C),B错误;
C.反应从开始到6 s的时间内,B的平均反应速率为,C正确;
D.反应进行到6 s时,反应达到平衡状态,各物质的反应速率之比等于化学计量数之比,D错误;
故选C。
8. 我国科学家研发了一种室温下可充电的电池,工作原理如图所示。放电时,与C均沉积在碳纳米管中,下列说法错误的是
A. 充电时,阴极反应为
B. 放电时,转移电子,碳纳米管电极增重
C. 充电时,电源b极为正极,向钠箔电极移动
D. 放电时,电池的总反应为
【答案】B
【解析】
【分析】根据图示可知,放电时Na被氧化,CO2被还原,所以放电时Na为负极,反应式为Na-e-=Na+,碳纳米管为正极吸收CO2,反应式为3CO2+4e-═2CO+C;充电时Na为阴极,碳纳米管为阳极释放CO2,据此分析解答。
【详解】A.放电时Na为负极,反应式为Na-e-=Na+,充电时,阴极反应为:Na++e-═Na,故A正确;
B.反应式为3CO2+4e-═2CO+C,由于碳酸钠和C均沉积在碳纳米管,当转移0.4mol电子时,沉积0.1molC和0.2mol碳酸钠,总质量为0.1×12g+0.2×106g=22.4g,故B错误;
C.结合分析可知,充电时右侧为阳极,则b为正极,Na+向钠箔电极(阴极)移动,故C正确;
D.放电时Na为负极,反应式为Na-e-=Na+,正极吸收CO2,反应式为3CO2+4e-═2CO+C,则总反应方程式为3CO2+4Na═2Na2CO3+C,故D正确;
答案选B。
9. 室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向溶液中加入溶液充分反应后用苯萃取2~3次,取水层滴加KSCN溶液观察溶液颜色变化
化学反应有一定限度
B
向盛有水溶液的试管中滴加几滴溶液,振荡,观察溶液颜色变化
具有漂白性
C
向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,观察溶液颜色变化
的氧化性比的强
D
分别取硫酸、氢氧化钡两溶液在量热器中充分反应,测定反应前后最大温度差
测定中和热
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据反应,可知溶液过量,剩余的氯化铁和反应,不能证明此反应有一定限度,A不能达到目的;
B.高锰酸钾与二氧化硫发生氧化还原反应:,体现了二氧化硫的还原性,没有体现漂白性,B不能达到目的;
C.溴水与碘离子发生反应:,生成单质碘,淀粉溶液变蓝,说明了的氧化性比的强,C能达到目的;
D.硫酸、氢氧化钡两溶液在量热器中充分反应,方程式为:,由于生成了硫酸钡沉淀还要放热,产生的热量还要增加,不能准确测量中和热,D不能达到目的;
故选C。
10. Ni可活化制得,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是
A. 总反应的
B. Ni是该反应的催化剂,参与反应的过程
C. 总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定
D. 该反应过程中分别有碳氢键、碳碳键的断裂和形成
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,总反应为反应物的能量大于生成物的能量的放热反应,反应的焓变小于0,故A错误;
B.由图可知,反应的生成物为和甲烷,则镍是反应的反应物,不是催化剂,故B错误;
C.反应的活化能越大,反应速率越慢,总反应取决于慢反应,根据图像可知,中间体2→中间体3的活化能最大,反应速率最慢,则总反应的速率由中间体2→中间体3的反应速率决定,故C正确;
D.由图可知,反应过程中有碳碳键的断裂,但没有碳碳键的形成,故D错误;
故答案为:C。
11. 在其他条件不变时,只改变某一条件,化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)的平衡的变化图像如下(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率),据此分析下列说法正确的是
A. 在图像反应Ⅰ中,说明正反应为吸热反应
B. 在图像反应Ⅰ中,若p1>p2,则此反应的ΔS>0
C. 在图像反应Ⅱ中,说明该正反应为吸热反应
D. 在图像反应Ⅲ中,若T1>T2,则该反应能自发进行
【答案】D
【解析】
【详解】A项,图像反应I中任取一曲线,图中随着温度的升高反应物的平衡转化率减小,升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,错误;
B项,在图像反应I的横坐标上任取一点,作横坐标的垂直线与两曲线相交,若p1>p2,增大压强反应物的平衡转化率增大,增大压强平衡向正反应方向移动,则a+1c,ΔS0,错误;
C项,图像反应II中T1先出现拐点,T1反应速率快,T1T2,T1平衡时n(C)小于T2平衡时n(C),升高温度平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,错误;
D项,图像反应III增大压强平衡不移动,则a+1=c,若T1>T2,升高温度A的转化率减小,升高温度平衡向逆反应方向移动,则ΔH0,该反应能自发进行,正确;
答案选D。
12. 一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O,在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2,在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 ℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是( )
A. 容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同 B. 容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C. 容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的少 D. 容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个容器中平衡建立的途径不相同,无法比较反应速率大小,故A错误;
B.Ⅰ、Ⅲ两个容器恒容绝热,反应物的量不同反应的热效应不同,所以平衡常数K不同,故B错误;
C.由于正反应是放热反应,容器Ⅰ中反应从正方向开始,随着反应的进行温度在升高,而温度升高会使平衡逆向移动,抑制了CO的转化,容器Ⅱ中反应从逆向开始,随着反应的进行温度在降低,会使平衡正向移动,促进了CO的转化,因此容器Ⅰ中CO的转化率比容器Ⅱ中的小,平衡时容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多,故C错误;
D.如果温度相同时,容器Ⅰ中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1,因为容器绝热,容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中的基础上降低温度,平衡向正反应移动,二氧化碳的转化率比两容器相同温度时容器Ⅱ中CO2的转化率低,所以容器Ⅰ中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1,故D正确;
答案为D。
13. 如图所示,装置(Ⅰ)是一种可充电电池的示意图,装置(Ⅱ)为电解池的示意图,装置(Ⅰ)的离子交换膜只允许通过。电池充、放电的化学方程式为。当闭合K时,X极附近溶液先变红色。下列说法正确的是
A. 装置(Ⅰ)中从右到左通过离子交换膜
B. 电极A的电极反应式为
C. 电极X的电极反应式为
D. 每有通过离子交换膜,电极X上就生成标准状况下的气体1.12L
【答案】D
【解析】
【分析】当闭合开关时,极附近溶液变红色,说明极生成离子,为电解池的阴极,发生反应为;则为原电池的负极,为原电池的正极。根据电池充、放电的化学反应方程式为可知,负极反应为,正极反应为,极为电解池的阳极,电极反应为:,以此解答该题。
【详解】A.原电池中阳离子向正极移动,则闭合时,钠离子从左到右通过离子交换膜,A错误;
B.闭合K时,A为原电池的负极,负极发生氧化反应,电极反应为,B错误;
C.闭合K时,X极附近溶液变红色,说明X极生成离子,为电解池的阴极,发生反应为,C错误;
D.有通过离子交换膜,说明有电子转移,阴极上生成,标准状况下体积为,D正确;
故选D。
14. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 反应速率:
B.
C. 点a、b、c对应的平衡常数:
D. 反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
【答案】A
【解析】
【分析】由题图可知,投料比不变时,随温度的升高CH4的平衡转化率增大,所以该反应为吸热反应;在相同的温度下,投料比减小,相当于在CH4的投料量不变的情况下增大H2O的投料量,当反应物不止一种时,其他条件不变,增大其中一种气态反应物的投料量会增大其他反应物的平衡转化率,同时降低自身平衡转化率,故投料比x越小,CH4的平衡转化率越大。
【详解】A.点b、c均为平衡状态,v正=v逆,点b CH4的平衡转化率大于点c,两点CH4的投料量相同,则反应产物CO、H2的平衡浓度:点b>点c,两点温度相同,故,A错误;
B.由题图可知,点b对应CH4的平衡转化率大于点c,结合分析可知,点b对应投料比小于点c,故,B正确;
C.由分析可知,该反应为吸热反应,随温度升高,平衡常数增大,又由点b、c温度相同,则平衡常数:Ka<Kb=Kc,C正确;
D.该反应为反应前后气体分子数改变的反应,恒温恒容条件下,随反应进行容器内压强改变,当压强不变时,反应达到平衡状态,D正确;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. I.实验室用溶液与溶液进行测定反应热的实验,装置如图所示,得到表中的数据。回答下列问题:
溶液比热容溶液的密度为。(已知:反应放出的热量)
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
温度差平均值/℃
醋酸
溶液
1
20.2
20.3
23.3
——
2
20.3
20.5
23.4
3
20.5
20.6
23.5
(1)图中实验装置中尚缺少的玻璃仪器是___________。
(2)通过计算,写出和反应的热化学方程式:___________。
(3)反应热的文献值为,你认为测得的热量数值偏小的可能原因是___________ (填字母)。
A. 量热计的保温效果不好
B. 酸碱溶液混合不迅速
C. 实验中,测量酸液的初始温度后,使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度
D. 用量筒量取酸和碱溶液的体积时仰视读数
(4)相同条件下,你认为与中和反应的和HCl与中和反应的相比,___________ (填“”“”或“一样”)大,原因是___________。
Ⅱ.为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组用如图所示的装置进行实验:
两极均有气体产生,且Y极溶液逐渐变成紫红色,停止实验后观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根离子()在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及资料信息,回答下列问题:
(5)可用碱性甲烷燃料电池作为该电解装置的外加电源,写出该燃料电池负极的电极反应式:___________。
(6)电解过程中,X极附近溶液的碱性___________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(7)电解过程中,Y极发生的电极反应为和___________。
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒
(2) (3)ABC
(4) ①. ②. 是弱酸,电离要吸热
(5)
(6)增强 (7)
【解析】
【小问1详解】
由原理可知,实验中需要反应物充分反应,所以图中实验装置中尚缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒,其作用是搅拌,使酸和碱充分反应。
【小问2详解】
由表中数据可知第1次实验溶液起始平均温度为20.25℃,应前后温度差为:3.05℃;第2次实验溶液起始平均温度为20.4℃,反应前后温度差为:3.0℃;第3次实验溶液起始平均温度为20.55℃,反应前后温度差为:2.95℃,三次温度差的平均值为3.0℃,根据公式Q=cm∆T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.2J/(g∙℃)×200g×3.0℃=2520J=2.52kJ,则生成放出的热量为,则和反应的热化学方程式为。
【小问3详解】
A. 量热计的保温效果不好,导致反应过程中有热量散失,使得数值偏小,故A正确;
B. 酸碱溶液混合不迅速,导致有热量散失,使得数值偏小,故B正确;
C. 实验中,测量酸液的初始温度后,使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度,酸碱中和会放出热量导致起始温度偏高,则测得温度变化量偏小,测得中和热数值偏小,故C正确;
D. 用量筒量取酸和碱溶液的体积时仰视读数,导致酸碱溶液实际用量偏大,使得最终数值偏大,故D错误;
故选ABC。
【小问4详解】
由于醋酸是弱酸,要电离,电离是一个吸热的过程。导致与中和反应的大于HCl与中和反应的。
【小问5详解】
碱性甲烷燃料电池作为该电解装置的外加电源,甲烷在负极失去电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:。
【小问6详解】
电解的过程中,阴极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为,则阴极附近氢氧根离子浓度增大。X极附近溶液的碱性增强。
【小问7详解】
铁是活泼金属,电解池工作时,阳极上铁失电子发生氧化反应,氢氧根离子失电子发生氧化反应,则发生的电极反应式为和。
16. 某粗盐溶液中除泥沙外,还含有等杂质离子,粗盐提纯后可以通过侯氏制碱法和氯碱工业制取多种重要工业产品。下图是有关工艺流程,为中学化学常见物质。
回答下列问题:
(1)环节Ⅰ中A、C依次应加入的物质为、___________,加入D发生反应的离子方程式为___________。
(2)环节Ⅱ中为了产生更多沉淀,应先通入过量的气体E为___________(填化学式),再通入___________(填“少量”或“过量”)的F,这时发生反应的化学方程式为___________。热分解时需用到的仪器为___________(填字母)。
a.表面皿 b.蒸发皿 c.培养皿 d.坩埚
(3)环节Ⅲ在阴极发生的电极反应为___________,电解一段时间后加适量___________可以使电解液恢复到电解前的浓度;产生的气体2可以与所得烧碱溶液发生反应制取消毒液,化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. ②. 、
(2) ①. ②. 过量 ③. (或) ④. D
(3) ①. 或 ②. HCl ③.
【解析】
【分析】某粗盐溶液中除泥沙外,还含有等杂质离子,为除去杂质需加入Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液,但Na2CO3需在BaCl2之后加入以除去Ca2+和过量的Ba2+,过滤后加入稀盐酸调节pH以除去过量的Na2CO3和NaOH,然后蒸发浓缩,过程Ⅱ为向饱和NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,则可析出NaHCO3晶体,过滤后得到晶体,对晶体加热分解即可得到Na2CO3,此为侯氏制碱法,过程Ⅲ为氯碱工业,即电极饱和食盐水,原理为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,环节I中A、B、C依次应加入的物质为NaOH、BaCl2、Na2CO3;则试剂C为Na2CO3;试剂D为盐酸,盐酸和过量的氢氧化钠、过量的碳酸钠反应,离子方程式为、;
【小问2详解】
氨气在水中的溶解度大,故先通入过量的气体E为;再通入过量二氧化碳;对应的反应为;加热碳酸氢钠分解生成碳酸钠,加热固体物质应该用坩埚。故选D;
【小问3详解】
电解氯化钠溶液时,在阴极发生的电极反应为或;阴极生成氧气,在阳极氯离子失去电子生成气体为氯气,则需要通入适量的HCl可以使电解液恢复到电解前的浓度;氯气与所得烧碱溶液发生反应制取消毒液。化学方程式为。
17. 回答下列问题:
(1)电解NO制备的工作原理如图所示,其中阳极的电极反应式为___________,为使电解产物全部转化为,需补充物质A,则A可以是___________。
(2)下图为电解精炼银的示意图,___________ (填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体产生,则生成该气体的电极反应式为___________。
(3)1L某溶液中含有的离子如下表:
离子
物质的量浓度/()
1
1
a
1
用惰性电极电解该溶液,当电路中有通过时(忽略电解时溶液体积变化及电极产物可能存在的溶解现象),下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 电解后溶液呈酸性 B.
C. 阳极生成 D. 阴极析出的金属是铜和铝
(4)我国科研工作者提出通过阴离子交换膜及合适的催化剂,先使电催化转化为乙烯,乙烯再与另一电化学体系结合制备高附加值的环氧乙烷()的工作原理如图所示。
①制备环氧乙烷电化学体系中电解质溶液为KOH溶液,该过程阳极的电极反应式为___________。
②电极H上生成16.8L(标准状况) 时,理论上可得到环氧乙烷的质量为___________。
【答案】(1) ①. ②. 或氨水
(2) ①. a ②. (3)A
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
据图分析可知,左池中得到电子转化为铵根,右池中失去电子转化为硝酸根,其阳极反应式为:。要使电解产物全部转化为硝酸铵,需补充或氨水;
【小问2详解】
电解精炼银时,粗银做阳极。所以粗银与电源正极相连,即与电源正极相连的a极为粗银;与电源负极相连的b极是阴极,发生还原反应,生成的红棕色气体是,电极反应式为;
【小问3详解】
A.在阴极上放电时转移,放电完毕后,放电转移,阳极首先由放电转移生成氯气,放电完毕后,水电离的氢氧根继续放电:,由电极反应式可知,又转移的生成。即生成的氢离子比消耗的氢离子多,则电解后溶液呈酸性,故A正确;
B.溶液中电荷守恒,即,由表格可知,各离子浓度均为,代入可得,故B错误;
C.电解时阳极首先发生。但是溶液中氯离子的物质的量为,所以生成的氯气不可能是,故C错误;
D.离子放电顺序:,则阴极析出的金属没有铝,故D错误;
答案选A。
【小问4详解】
①分析题给装置,可知制备环氧乙烷电化学体系为电解池。在电解池中阳极发生氧化反应,乙烯失去电子,与电解质中的阴离子结合生成环氧乙烷和水。电极反应式为;
②转化为乙烯,碳元素化合价降低。得电子被还原,发生还原反应。G极的电极反应式为;H极的电极反应式为。电极H上生成16.8L(标准状况)时,即生成的物质的量为。转移电子物质的量为,则生成乙烯的物质的量为,生成环氧乙烷的物质的量为,理论上可得到环氧乙烷的质量为。
18. 减弱温室效应的方法之一是将回收利用,科学家研究利用回收的制取甲醛,反应的热化学方程式为。
回答下列问题:
(1)已知:①。
②相关化学键的键能数据如下表所示:
化学键
键能/()
498
436
464
则___________。
(2)一定条件下,将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应。
①下列不能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填字母,下同)。
a.容器内气体密度保持不变 b.的体积分数保持不变
c.该反应的平衡常数保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量不变
②下列措施既能提高的转化率又能加快反应速率的是___________。
a.升高温度 b.使用高效催化剂
c.缩小容器体积 d.扩大容器体积
e.及时将产物分离出体系
(3)实验室在2L恒容密闭容器中进行模拟上述合成HCHO的实验。
I.时,将和混合气体充入容器中,后达到平衡,的转化率为50%。
①用表示该反应的平均反应速率为___________。
②时,反应的平衡常数___________。
Ⅱ.时,向容器中充入一定量的和的混合气体,容器内气体压强为1.2kPa,反应达到平衡时,HCHO的分压与起始的关系如图所示:
③当时,反应达到平衡后,若再向容器中充入和,使二者分压均增大0.05kPa,则达到新平衡时,的转化率将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
④当时,达到平衡状态后,HCHO的分压可能是图像中的点___________(填“D”“E”或“F”)。
【答案】(1)
(2) ①. ac ②. c
(3) ①. ②. 1 ③. 增大 ④. F
【解析】
【小问1详解】
根据反应物总键能一生成物总键能,反应的,而由盖斯定律,反应 与反应相减即可得到目标反应,故;
【小问2详解】
①a.反应物和生成物均为气体,混合气体的质量不变,则恒容条件下密度为定值,容器内气体密度保持不变,不能判断反应达到平衡,a选;
b.的体积分数保持不变,其浓度不变,能判断反应达到平衡,b不选;
c.温度不变,该反应的平衡常数不变,不能判断反应达到平衡,c选;
d.该反应为物质的量减小的反应,混合气体的平均相对分子质量不变,能判断反应达到平衡,d不选;
故选ac;
②a.该反应为放热反应,升高温度,速率加快,平衡逆向移动,氢气转化率降低,a不选;
b.使用高效催化剂,速率加快,平衡不移动,氢气转化率不变,b不选;
c.缩小容器体积,浓度增大,速率加快,平衡正向移动,氢气转化率增大,c选;
d.扩大容器体积,浓度减小,速率减慢,平衡逆向移动,氢气转化率降低,d不选;
e.及时将产物分离出体系,浓度减小,速率减慢,平衡正向移动,氢气转化率增大,e不选;
故选c;
【小问3详解】
①根据题意列三段式如下:
转化率,解得,;
②;
③时,容器内气体起始压强为1.2kPa,当时,,则,,由图像可知,平衡时,列三段式如下:
。反应达到平衡后,若再向容器中充入和,使二者分压均增大0.05kPa,,平衡正向移动,则的转化率增大;
④结合图像分析,当反应物按化学计量数之比投料,达到平衡时生成物的百分含量最大,当时,达到平衡状态后。HCHO的体积分数应小于C点。故可能是图像中的点F。
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六校联盟2024年11月期中联考
高二化学试题
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷,草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:选择性必修1专题1、专题2。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与工业生产,社会发展等息息相关,下列说法正确的是
A. 在潮湿的空气中,纯铁比生铁更容易生锈
B. 将滹沱河特大桥的桥墩钢铁与外接电源正极相连以减缓桥梁的腐蚀
C. 工业上电解熔融的来制备铝
D. 锌锰干电池工作时,存在化学能转化为电能和热能的过程
2. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有个阳离子
B. 乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为
C. 含有中子数为
D. 和于密闭容器中充分反应后,分子总数为
3. 将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周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿出现棕色铁锈环(b),如图所示。下列说法错误的是
A. 铁片腐蚀过程最终生成的铁锈为
B. 液滴之下氧气含量少,铁片作负极,发生的氧化反应为
C. 液滴边缘是正极区,发生的电极反应为
D. 铁片腐蚀最严重区域是生锈最多的区域
4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知,则氢气的燃烧热为
B. 一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热,其热化学方程式为
C. 已知,则
D. 已知 (白磷,s) (红磷,s),则白磷比红磷稳定
5. 研究发现,在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物;能起到预防龋齿的作用。这是因为氟离子能与羟基磷灰石发生反应,该反应为。下列说法正确的是
A. 中子数为17的磷原子: B. 的电子式为:
C. 氧是第二周期第IVA族元素 D. 中既存在共价键又存在离子键
6. COCl2(g)⇌CO(g)+Cl2(g)∆H>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温,②恒压通入惰性气体,③增加CO的浓度,④减压,⑤加催化剂,⑥恒容通入惰性气体;能提高COCl2转化率的是( )
A. ①②④ B. ①④⑥ C. ②③⑥ D. ③⑤⑥
7. 一定温度下,向容积为2 L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+4D⇌6A+2C
B. 反应进行到1 s时,v(A)=v(C)
C. 反应从开始到6 s的时间内,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1
D. 反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等
8. 我国科学家研发了一种室温下可充电的电池,工作原理如图所示。放电时,与C均沉积在碳纳米管中,下列说法错误的是
A. 充电时,阴极反应为
B. 放电时,转移电子,碳纳米管电极增重
C. 充电时,电源b极为正极,向钠箔电极移动
D. 放电时,电池的总反应为
9. 室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向溶液中加入溶液充分反应后用苯萃取2~3次,取水层滴加KSCN溶液观察溶液颜色变化
化学反应有一定限度
B
向盛有水溶液的试管中滴加几滴溶液,振荡,观察溶液颜色变化
具有漂白性
C
向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,观察溶液颜色变化
的氧化性比的强
D
分别取硫酸、氢氧化钡两溶液在量热器中充分反应,测定反应前后最大温度差
测定中和热
A. A B. B C. C D. D
10. Ni可活化制得,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是
A. 总反应的
B. Ni是该反应的催化剂,参与反应的过程
C. 总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定
D. 该反应过程中分别有碳氢键、碳碳键的断裂和形成
11. 在其他条件不变时,只改变某一条件,化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)的平衡的变化图像如下(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率),据此分析下列说法正确的是
A. 在图像反应Ⅰ中,说明正反应为吸热反应
B. 在图像反应Ⅰ中,若p1>p2,则此反应的ΔS>0
C. 在图像反应Ⅱ中,说明该正反应为吸热反应
D. 在图像反应Ⅲ中,若T1>T2,则该反应能自发进行
12. 一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O,在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2,在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 ℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是( )
A. 容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同 B. 容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C. 容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的少 D. 容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1
13. 如图所示,装置(Ⅰ)是一种可充电电池的示意图,装置(Ⅱ)为电解池的示意图,装置(Ⅰ)的离子交换膜只允许通过。电池充、放电的化学方程式为。当闭合K时,X极附近溶液先变红色。下列说法正确的是
A. 装置(Ⅰ)中从右到左通过离子交换膜
B. 电极A的电极反应式为
C. 电极X的电极反应式为
D. 每有通过离子交换膜,电极X上就生成标准状况下的气体1.12L
14. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 反应速率:
B.
C. 点a、b、c对应的平衡常数:
D. 反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. I.实验室用溶液与溶液进行测定反应热的实验,装置如图所示,得到表中的数据。回答下列问题:
溶液比热容溶液的密度为。(已知:反应放出的热量)
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
温度差平均值/℃
醋酸
溶液
1
20.2
20.3
23.3
——
2
20.3
20.5
23.4
3
20.5
20.6
23.5
(1)图中实验装置中尚缺少的玻璃仪器是___________。
(2)通过计算,写出和反应的热化学方程式:___________。
(3)反应热的文献值为,你认为测得的热量数值偏小的可能原因是___________ (填字母)。
A. 量热计的保温效果不好
B. 酸碱溶液混合不迅速
C. 实验中,测量酸液的初始温度后,使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度
D. 用量筒量取酸和碱溶液的体积时仰视读数
(4)相同条件下,你认为与中和反应的和HCl与中和反应的相比,___________ (填“”“”或“一样”)大,原因是___________。
Ⅱ.为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组用如图所示的装置进行实验:
两极均有气体产生,且Y极溶液逐渐变成紫红色,停止实验后观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根离子()在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及资料信息,回答下列问题:
(5)可用碱性甲烷燃料电池作为该电解装置的外加电源,写出该燃料电池负极的电极反应式:___________。
(6)电解过程中,X极附近溶液的碱性___________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(7)电解过程中,Y极发生的电极反应为和___________。
16. 某粗盐溶液中除泥沙外,还含有等杂质离子,粗盐提纯后可以通过侯氏制碱法和氯碱工业制取多种重要工业产品。下图是有关工艺流程,为中学化学常见物质。
回答下列问题:
(1)环节Ⅰ中A、C依次应加入的物质为、___________,加入D发生反应的离子方程式为___________。
(2)环节Ⅱ中为了产生更多沉淀,应先通入过量的气体E为___________(填化学式),再通入___________(填“少量”或“过量”)的F,这时发生反应的化学方程式为___________。热分解时需用到的仪器为___________(填字母)。
a.表面皿 b.蒸发皿 c.培养皿 d.坩埚
(3)环节Ⅲ在阴极发生的电极反应为___________,电解一段时间后加适量___________可以使电解液恢复到电解前的浓度;产生的气体2可以与所得烧碱溶液发生反应制取消毒液,化学方程式为___________。
17. 回答下列问题:
(1)电解NO制备的工作原理如图所示,其中阳极的电极反应式为___________,为使电解产物全部转化为,需补充物质A,则A可以是___________。
(2)下图为电解精炼银的示意图,___________ (填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体产生,则生成该气体的电极反应式为___________。
(3)1L某溶液中含有的离子如下表:
离子
物质的量浓度/()
1
1
a
1
用惰性电极电解该溶液,当电路中有通过时(忽略电解时溶液体积变化及电极产物可能存在的溶解现象),下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 电解后溶液呈酸性 B.
C. 阳极生成 D. 阴极析出的金属是铜和铝
(4)我国科研工作者提出通过阴离子交换膜及合适的催化剂,先使电催化转化为乙烯,乙烯再与另一电化学体系结合制备高附加值的环氧乙烷()的工作原理如图所示。
①制备环氧乙烷电化学体系中电解质溶液为KOH溶液,该过程阳极的电极反应式为___________。
②电极H上生成16.8L(标准状况) 时,理论上可得到环氧乙烷的质量为___________。
18. 减弱温室效应的方法之一是将回收利用,科学家研究利用回收的制取甲醛,反应的热化学方程式为。
回答下列问题:
(1)已知:①。
②相关化学键的键能数据如下表所示:
化学键
键能/()
498
436
464
则___________。
(2)一定条件下,将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应。
①下列不能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填字母,下同)。
a.容器内气体密度保持不变 b.的体积分数保持不变
c.该反应的平衡常数保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量不变
②下列措施既能提高的转化率又能加快反应速率的是___________。
a.升高温度 b.使用高效催化剂
c.缩小容器体积 d.扩大容器体积
e.及时将产物分离出体系
(3)实验室在2L恒容密闭容器中进行模拟上述合成HCHO的实验。
I.时,将和混合气体充入容器中,后达到平衡,的转化率为50%。
①用表示该反应的平均反应速率为___________。
②时,反应的平衡常数___________。
Ⅱ.时,向容器中充入一定量的和的混合气体,容器内气体压强为1.2kPa,反应达到平衡时,HCHO的分压与起始的关系如图所示:
③当时,反应达到平衡后,若再向容器中充入和,使二者分压均增大0.05kPa,则达到新平衡时,的转化率将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
④当时,达到平衡状态后,HCHO的分压可能是图像中的点___________(填“D”“E”或“F”)。
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