精品解析：山东省实验中学2024-2025学年高二上学期11月期中考试 化学试题

山东省实验中学2024~2025学年第一学期期中 高二化学试题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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，用0.5mm黑色签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.试卷共8页，考试时间90分钟。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cu 64 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、科学、技术、环境密切相关，下列说法错误的是 A. 干冰可用于人工增雨作业。干冰在云层中的变化过程中 B. “木与木相摩则然(燃)”中的“然”是化学能转变为热能 C. 《荀子劝学》中记载“冰之为水，而寒于水”，说明冰的能量低于水，冰变为水属吸热反应 D. 电热水器内装有镁棒，采用牺牲阳极法，防止不锈钢内胆被腐蚀 2. 下列有关原电池的说法不正确的是 A. 图甲所示装置中，盐桥中的向盛有溶液的烧杯中移动 B. 图乙所示装置中，正极的电极反应式为 C. 图丙所示装置中，使用一段时间后，锌筒会变薄 D. 图丁所示装置中，使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降 3. 已知的键能为，的键能为反应经历了如下反应历程：①，②，反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 的键能为 B. 升高温度，反应①速率增大，反应②速率减小 C. 升高温度，反应②的限度和速率均增大，有利于提高的转化率 D. 为防止反应过程中有大量累积，应选择合适的催化剂降低反应②的焓变 4. 一定温度下，和在恒容密闭容器中发生反应：容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A. B. 前内的平均反应速率 C. 该温度时，反应的平衡常数 D. 平衡时保持温度不变，压缩容器体积，平衡向正反应方向移动 5. 高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数： 酸 HCl 由以上表格中数据判断以下说法不正确的是 A. 在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离 B. 在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸 C. 在冰醋酸中硫酸的电离方程式为 D. 水对这四种酸的强弱没有区分能力，但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱 6. 下列实验装置或操作不正确的是 A. 图1测定中和热 B. 图2验证铁的吸氧腐蚀 C. 图3催化效率：酶>硫酸 D. 图4验证反应正向是放热反应 7. 在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论认为厌氧细菌可促使与反应生成，加速钢管腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是 A. 正极反应式为 B. 钢管腐蚀的产物中仅含有FeS C. 向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀 D. 与反应可表示为 8. 一种采用金属有机框架(MOF)催化剂电催化还原为CO的装置原理如图所示。下列有关叙述正确的是 A. 该装置把化学能转变为电能 B. 电极b的电极反应式为 C. 电极a上生成时，理论上可还原 D. 选用合适的催化剂，该装置也可将转化为、等 9. 改变0.1 mol∙L-1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。下列叙述错误的是 A. pH=1.2时，c(H2A)=c(HA-) B. lg[K2(H2A)]=-4.2 C. pH=4.2时，c(HA-)=c(A2-)=c(H+) D. pH=2.7时， c(HA-)>c(H2A)=c(A2-) 10. 已知：化学反应的速率常数(A、R为常数，为自然对数的底，为活化能)。反应由如下步骤实现：Ⅰ． ，Ⅱ． ，反应的速率常数与温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的 B. 反应过程涉及两种中间体 C. 升高温度，速率常数减小、增大 D. 增大压强，反应Ⅰ和Ⅱ的化学平衡常数均增大 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有1-2个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。 11. 已知反应：。将一定量的充入注射器中后封口，下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)。下列说法正确的是 A. b点的操作是拉伸注射器 B. d点： C. d点与a点相比，减小 D. 若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则 12. 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 向溶液中滴入硫酸酸化的溶液，观察溶液颜色变化 探究与氧化性强弱 B 将与混合，在一定条件下充分反应后，将混合气体通入品红溶液，观察品红溶液颜色变化 探究该反应属于可逆反应 C 用溶液滴定25.00mL未知浓度的盐酸，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度数据 测定中和反应的反应热 D 分别往甲：、乙：的酸性溶液中加入溶液，记录褪色时间 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 A. A B. B C. C D. D 13. 某钠离子电池结构如图所示，电极A为含钠过渡金属氧化物(NaxTMO2)，电极B为硬碳，充电时Na+得电子成为Na嵌入硬碳中。下列说法不正确的是 A. 充电时，电极B与外接直流电源的负极相连 B. 放电时，外电路通过a mol电子时，A电极电解质损失a mol Na+ C. 放电时，电极A为正极，反应可表示为Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2 D. 电池总反应可表示为Na1-xTMO2+ NaxC = NaTMO2+ C 14. 催化加氢可合成二甲醚，发生的主要反应有： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒压、时，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的转化率随温度的变化如图中实线所示，下列说法错误的是 已知：的选择性 A. B. 图中曲线②表示平衡时转化率随温度的变化 C. 平衡时转化率随温度的变化可能如图中虚线所示 D. 时，使用对反应I选择性高的催化剂可提高的生产效率 15. CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为： ① ② 其他条件相同时，投料比为，不同温度下反应的结果如图。 下列说法不正确的是 A. 加压有利于增大和反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率 B. 始终低于1.0，与反应②有关 C. 若不考虑其他副反应，体系中存在： D. ，升温更有利于反应①，反应①先达到平衡 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 银是一种应用历史悠久的贵金属，现今仍有重要用途。 （1）传统文化中，银饰品除了代表富贵高雅，还被赋予驱邪平安的寓义，现代科学已解释了其中原因。空间站水处理的一个环节就是杀菌，而纳米银杀菌是主流的杀菌方式，解释银杀菌的原理：___________。实际操作中可电解银单质向水中提供稳定浓度的银离子，该装置中银电极做___________极(填“阴”或“阳”)。 （2）各种银电极以其性质、电流的稳定性是电化学装置的很好的选择。为研究反应介质对电极电势的影响，设计如下图装置，甲乙中有两个相同的银电极、相同浓度的硝酸银溶液，甲侧未通氨气前，未观察到电流，通氨气后产生电流，电池工作过程中负极区的反应为___________(已知：)，硝酸根迁移方向为___________(填“甲到乙”或“乙到甲”)。 （3）一种pH计结构如图，由于两个电极的电势的不同形成原电池，产生微电流，正常情况下该电池的负极为___________(填“玻璃电极”或“参比电极”)。 左侧玻璃电极下端的玻璃薄膜球泡结构如下图，其表面对氢离子有敏感响应，极易吸附，可能的原因是___________；由于膜内外氢离子浓度不同，其吸附氢离子多少不同，从而会影响玻璃电极的电势，改变电池的电流，pH计可将该电流的改变转化为氢离子浓度(pH)显示于屏幕上。 （4）电化学还原是最有前途的利用技术之一，将烟气中转化为，通过如下图装置中将其转化为CO，已知银对等气体具较强吸附作用并可催化在电极上的还原。实验表明用单质银修饰的活性炭电极相对于没有银修饰的活性炭电极具有较高的还原效率，写出阴极区的反应原理___________；阴极CO中会混有和等杂质气体，阴极电解液中适当添加可减少的生成，原因是___________。 17. 油气开采及石油化工等行业废气普遍含有硫化氢，需回收处理并加以利用。 已知： （1）在1470K，100kPa、反应条件下，将的混合气进行热分解反应。平衡时混合气中与的分压相等，平衡转化率为___________，平衡常数___________。 （2）在1373K，100kPa反应条件下，对于)分别为4：1、1：1、1：4、1：9、1：19的混合气，热分解反应过程中转化率随时间的变化如下图所示。 ①越小，平衡转化率越___________(填“大”或“小”)，理由是___________。 ②对应图中曲线___________(填“a~e”字母)，计算其在0~0.1s之间，分压的平均变化率为___________。 ③对比分别为1：9和1：19时的分压变化率，说明反应速率较快的是___________(填“1：9”或“1：19”)。 18. 过氧化氢是一种广泛使用强氧化剂。氢氧直接合成，是一种潜在工业化生产的方法。该过程中主要存在以下反应，据此回答下列有关问题： 已知：的计算同于 Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. （1）计算___________。 （2）从热力学角度分析，在该反应条件下更有利于还是的生成，原因是___________。 （3）对于氢氧直接合成，寻找合适催化剂尤为重要。研究表明Pd基催化剂具有较好的催化效果，Pd可以快速大量的吸附并将其解离成氢原子，其后续反应进程与能量变化如下图(TS表示过渡态，*表示被催化剂吸附)： ①该反应进程中有___________个副反应进程，会影响的生成。主要的副反应为___________(写其基元反应的化学方程式)。 ②生成决速步为___________(写其基元反应的化学方程式)。 ③对于该进程，下列有关说法正确的是___________(填序号)。 A．反应过程中，应尽量避免氧分子内全部化学键的断裂，这样有利于的生成 B．控制较高温度和较长的反应时间有利于减少第一个副反应的发生 C．上述反应进程中存在活化能为零过程 19. 通过电化学将转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。 （1）某研究小组采用电化学方法将转化为HCOOH，装置如图，电极B上的电极反应式是___________。 （2）用氨水吸收HCOOH，得到氨水和甲酸铵的混合溶液，计算298K时氨水的氢氧根离子浓度___________，该混合溶液的pH约为___________。 [已知：298K时，电离常数] （3）在催化剂作用下溶液中也可合成HCOOH，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的DMSO(有机溶剂)溶液，和在溶液中反应制备HCOOH，反应过程中保持和的压强不变，总反应的反应速率为v，反应机理如下：有三个基元反应；其活化能分别为(不考虑催化剂活性降低或丧失)；反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数分别为，反应Ⅲ的正反应速率常数为k。 Ⅰ.；Ⅱ.；Ⅲ. ①决速步为___________(填“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ”)，该步基元反应的速率方程为___________。 (提示：某基元反应“→产物”速率方程一般形式为；反应Ⅰ、Ⅱ近似看成平衡状态；用、k及M、浓度等来表示) ②实验测得：298K，下，v随催化剂M浓度c变化如图，时，v随c增大而增大；时，v不再显著增大，请解释原因___________。 20. 从铅银渣(含Pb、Ag、Cu等金属元素)中提取银的流程如下： 已知：①焙烧渣的主要成分为PbO、CuO、和Ag； ②可以和形成也可以和形成。 （1）“酸浸”时，使用、NaCl和的混合液作为浸出剂。 ①加入的作用是___________。 ②固体B中含有___________(填写物质化学式)。 （2）工业上可用氨水和水合肼进行“络合浸出”和“还原析银”。将水合肼“还原析银”反应的离子方程式补充完整(答题卡上请写出完整方程式)：___________。 （3）工业上也可用和HCHO进行“络合浸出”和“还原析银”。 ①“络合浸出”时，银浸出率和溶液pH、浸出时间的关系分别如下图所示。简述pH过小或过大时银浸出率均会降低的原因___________；浸出时间超过4h，银浸出率也会降低的可能原因是___________(答一点即可)。 ②写出时HCHO“还原析银”的离子方程式___________(已知该条件下HCHO的氧化产物为) 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省实验中学2024~2025学年第一学期期中 高二化学试题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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，用0.5mm黑色签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.试卷共8页，考试时间90分钟。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cu 64 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、科学、技术、环境密切相关，下列说法错误的是 A. 干冰可用于人工增雨作业。干冰在云层中的变化过程中 B. “木与木相摩则然(燃)”中的“然”是化学能转变为热能 C. 《荀子劝学》中记载“冰之为水，而寒于水”，说明冰的能量低于水，冰变为水属吸热反应 D. 电热水器内装有镁棒，采用牺牲阳极法，防止不锈钢内胆被腐蚀 【答案】C 【解析】 【详解】A．干冰在云层中的变化过程是二氧化碳固体转化为二氧化碳气体的过程，该过程是熵增的吸热过程，故A正确； B．“木与木相摩则然(燃)”中的“然”指的是木材的燃烧，燃烧是化学能转变为热能的过程，故B正确； C．冰变为水是吸热的物理过程，不是吸热反应，故C错误； D．镁比铁活泼，电热水器内装有的镁棒做原电池的负极，镁失去电子发生氧化反应被腐蚀，铁做正极被保护，目的是采用牺牲阳极法，防止不锈钢内胆被腐蚀，故D正确； 故选C。 2. 下列有关原电池的说法不正确的是 A. 图甲所示装置中，盐桥中的向盛有溶液的烧杯中移动 B. 图乙所示装置中，正极的电极反应式为 C. 图丙所示装置中，使用一段时间后，锌筒会变薄 D. 图丁所示装置中，使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲装置构成原电池，锌作负极，铜作正极；阳离子钾离子移向正极，即装有硫酸铜溶液的烧杯，A错误； B．氧化银得电子发生还原反应，即，B正确； C．锌筒作负极被消耗，故使用一段时间后，锌筒会变薄，C正确； D．铅蓄电池总反应为，消耗了硫酸同时生成水和难溶的硫酸铅，故电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D正确； 故选A。 3. 已知的键能为，的键能为反应经历了如下反应历程：①，②，反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 的键能为 B. 升高温度，反应①速率增大，反应②速率减小 C. 升高温度，反应②的限度和速率均增大，有利于提高的转化率 D. 为防止反应过程中有大量累积，应选择合适的催化剂降低反应②的焓变 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，△H=151 kJ·mol-1-162 kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1，设H―I的键能为x kJ·mol-1，则△H=436kJ·mol-1+151kJ·mol-1-2x kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1，解得x=299kJ·mol-1，A正确； B．升高温度，反应速率加快，即反应①、反应②的速率都加快，B错误； C．由图可知，反应②为放热反应，升高温度，反应②速率增大，平衡逆向移动，反应②的限度降低，不利于氢气转化率提高，C错误； D．催化剂不能降低反应②的焓变，为防止反应过程中有大量累积，应选择合适的催化剂降低反应②的活化能，加快反应②速率，即加快的消耗速率，D错误； 故选A。 4. 一定温度下，和在恒容密闭容器中发生反应：容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A. B. 前内的平均反应速率 C. 该温度时，反应的平衡常数 D. 平衡时保持温度不变，压缩容器体积，平衡向正反应方向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，反应在前10min内D的浓度变化为3mol/L，A浓度变化量为(3.5-2)mol/L=1.5mol/L，故1：x=1.5：3，解得x=2，故A正确； B．由图可知，反应在前10min内D的浓度变化为3mol/L，平均反应速率v(D)= =0.3mol⋅L-1⋅min-1，故B正确； C．该反应方程式为，平衡时，C的浓度为1.5mol/L，D的浓度为3.0mol/L，A的浓度为2.0mol/L，B的浓度为1.0mol/L，所以平衡常数K=，故C正确； D．该反应过程中气体分子数变大，温度一定时，压缩容器体积，增大压强，平衡向逆方向移动，故D错误； 故选D。 5. 高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数： 酸 HCl 由以上表格中数据判断以下说法不正确的是 A. 在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离 B. 在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸 C. 在冰醋酸中硫酸的电离方程式为 D. 水对这四种酸的强弱没有区分能力，但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电离平衡常数知，四种酸在冰醋酸中都不能完全电离，故A正确； B．由电离平衡常数知，四种酸中高氯酸的电离平衡常数最大，所以高氯酸的酸性最强，故B正确； C．由电离平衡常数知，硫酸在冰醋酸中部分电离出氢离子和硫酸氢根离子，以一级电离为主，电离方程式为，故C错误； D．这四种酸在水中都完全电离，在冰醋酸中电离程度不同，所以水对于这四种酸的强弱没有区分能力，但醋酸可以区分这四种酸的强弱，故D正确； 故选C。 6. 下列实验装置或操作不正确的是 A. 图1测定中和热 B. 图2验证铁的吸氧腐蚀 C. 图3催化效率：酶>硫酸 D. 图4验证反应正向是放热反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．题给装置在隔热保温条件下，通过测定溶液中温度变化可以达到测定中和热的实验目的，故A正确； B．具支试管中氧气的物质的量减小，气体压强减小，导管中液面上升说明铁钉在食盐水中发生吸氧腐蚀，则题给装置能达到验证铁的吸氧腐蚀的实验目的，故B正确； C．两个烧杯中溶液的温度不同、催化剂不同，不符合探究实验变量唯一化原则，则题给装置不能达到探究酶和硫酸的催化效率的实验目的，故C错误； D．放入热水中的盛有二氧化氮的圆底烧瓶的颜色变深，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，则题给装置能达到验证正向是放热反应的实验目的，故D正确； 故选C。 7. 在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论认为厌氧细菌可促使与反应生成，加速钢管腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是 A. 正极反应式为 B. 钢管腐蚀的产物中仅含有FeS C. 向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀 D. 与反应可表示为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题中所给信息，潮湿的深层土壤中钢管发生厌氧腐蚀，正极水得电子生成氢气，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，A错误； B．在钢铁锈蚀中，Fe为负极，失去电子发生氧化反应，则负极反应式为Fe－2e-=Fe2+，厌氧细菌可促使与反应生成，S2-及正极上生成的OH-与Fe2＋可分别反应生成FeS、Fe(OH)2，B错误； C．向钢中加入铜，发生电化学腐蚀时，活动性弱的铜作正极，活动性强的Fe作负极，从而加速钢管的腐蚀，C错误； D．厌氧细菌可促使与反应生成，根据元素守恒，方程式为，D正确； 故选D。 8. 一种采用金属有机框架(MOF)催化剂电催化还原为CO的装置原理如图所示。下列有关叙述正确的是 A. 该装置把化学能转变为电能 B. 电极b的电极反应式为 C. 电极a上生成时，理论上可还原 D. 选用合适的催化剂，该装置也可将转化为、等 【答案】D 【解析】 【分析】分析图像可知，电极b上发生的是CO2的还原反应，则电极b为阴极，发生反应，电极a上发生的是H2O的氧化反应，电极a为阳极，发生反应，以此解答； 【详解】A．该装置为电解池装置，将电能转化成化学能，A错误； B．由分析可知，电极b为阴极，发生还原反应，电极反应式为，B错误； C．未给出标准状况，无法通过物质的量计算气体体积，C错误； D．不同的催化剂具有不同的选择性，使用合适的催化剂，利用该装置也可能将转化为、等，D正确； 故选D。 9. 改变0.1 mol∙L-1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。下列叙述错误的是 A. pH=1.2时，c(H2A)=c(HA-) B. lg[K2(H2A)]=-4.2 C. pH=4.2时，c(HA-)=c(A2-)=c(H+) D. pH=2.7时， c(HA-)>c(H2A)=c(A2-) 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，pH=1.2时，c(H2A)=c(HA-)，故A正确； B．pH=4.2时，c(HA-)=c(A2-)，Ka2==c(H+)=1.0×10−4.2，故lg[K2(H2A)]=-4.2，故B正确； C．pH=4.2时，所以溶液中c(A2-)=c(HA-)、c(H2A)几乎为0，c(A2-)+c(HA-)≈0.1mol/L，溶液中c(H+)=10-4.2mol/L，所以c(HA-)=c(A2-)>c(H+)，故C错误； D．由图可知，pH=2.7时， c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)，故D正确； 答案选C。 10. 已知：化学反应的速率常数(A、R为常数，为自然对数的底，为活化能)。反应由如下步骤实现：Ⅰ． ，Ⅱ． ，反应的速率常数与温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的 B. 反应过程涉及两种中间体 C. 升高温度，速率常数减小、增大 D. 增大压强，反应Ⅰ和Ⅱ的化学平衡常数均增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应步骤Ⅰ的速率常数随温度变化更大，说明Ea更大，Ea更大时，的值才会变化更大，纵坐标变化更大，说明反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的，A正确； B．中间体是开始没有，反应过程中生成然后又反应掉的物质，该反应中只有Q一种中间体，B错误； C．从图上可以看出，升高温度，横坐标减小，速率常数都是增大的，C错误； D．平衡常数只受温度的影响，改变压强，平衡常数不变，D错误； 答案选A。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有1-2个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。 11. 已知反应：。将一定量的充入注射器中后封口，下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)。下列说法正确的是 A. b点的操作是拉伸注射器 B. d点： C. d点与a点相比，减小 D. 若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则 【答案】CD 【解析】 【分析】由图可知，b点的操作是压缩注射器，气体颜色变深，透光率变小，c点后的拐点的操作是拉伸注射器，气体颜色变浅，透光率增大，d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程。 【详解】A．由分析可知，b点的操作是压缩注射器，故A错误； B．由分析可知，d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程，所以正反应速率小于逆反应速率，故B错误； C．由题意可知，气体颜色越深，透光率越小，由图可知，d点的透光率小于a点，所以d点二氧化氮的浓度小于a点，故C正确； D．该反应是气体体积减小的放热反应，由分析可知，b点的操作是压缩注射器，气体压强增大，平衡向正反应方向移动，反应放出的热量使反应温度升高，则b点反应温度小于c点，故D正确； 故选CD。 12. 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 向溶液中滴入硫酸酸化的溶液，观察溶液颜色变化 探究与氧化性强弱 B 将与混合，在一定条件下充分反应后，将混合气体通入品红溶液，观察品红溶液颜色变化 探究该反应属于可逆反应 C 用溶液滴定25.00mL未知浓度的盐酸，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度数据 测定中和反应的反应热 D 分别往甲：、乙：的酸性溶液中加入溶液，记录褪色时间 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．酸性条件下，硝酸根离子能将亚铁离子氧化为铁离子使溶液颜色发生变化，则溶液颜色变化不能探究过氧化氢与铁离子的氧化性强弱，故A错误； B．二氧化硫能使品红溶液漂白褪色，而氧气和三氧化硫不能使品红溶液漂白褪色，则将与混合，在一定条件下充分反应后，将混合气体通入品红溶液，观察品红溶液颜色变化可以探究该反应属于可逆反应，故B正确； C．中和滴定时会造成热量散失，所以用溶液滴定25.00mL未知浓度的盐酸，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度数据不能测定中和反应的反应热，故C错误； D．由得失电子数目守恒可知，反应过程中，往的酸性溶液中加入溶液，溶液颜色不会褪色，且该实验中需改变草酸溶液的浓度，否则颜色不一致，所以题给实验无法探究反应物浓度对化学反应速率的影响，故D错误； 故选B。 13. 某钠离子电池结构如图所示，电极A为含钠过渡金属氧化物(NaxTMO2)，电极B为硬碳，充电时Na+得电子成为Na嵌入硬碳中。下列说法不正确的是 A. 充电时，电极B与外接直流电源的负极相连 B. 放电时，外电路通过a mol电子时，A电极电解质损失a mol Na+ C. 放电时，电极A为正极，反应可表示为Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2 D. 电池总反应可表示为Na1-xTMO2+ NaxC = NaTMO2+ C 【答案】B 【解析】 【分析】充电时Na+得电子成为Na嵌入硬碳中，则硬碳为电解池的阴极，为电池的负极，即电极B为电池的负极，A为电池的正极。 【详解】A．电极B为电池的负极，充电时，与外接直流电源的负极相连，A正确； B．放电时，A电极(正极)电极反应式为Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2，Na+从负极向A电极迁移，然后参与电极反应，故A电极电解质中不损失Na+，B错误； C．放电时，为原电池装置，A为正极，钠离子转化为Na嵌入含钠过渡金属氧化物中，电极反应式为Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2，C正确； D．A为电池的正极，电极反应式为Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2，B为电池的负极，放电时硬碳中的钠失电子变为钠离子脱落，然后向正极迁移，NaxC-xe-=C+xNa+，正极反应+负极反应可得总反应为Na1-xTMO2+ NaxC = NaTMO2+ C，D正确； 答案选B。 14. 催化加氢可合成二甲醚，发生的主要反应有： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒压、时，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的转化率随温度的变化如图中实线所示，下列说法错误的是 已知：的选择性 A. B. 图中曲线②表示平衡时转化率随温度的变化 C. 平衡时转化率随温度的变化可能如图中虚线所示 D. 时，使用对反应I选择性高的催化剂可提高的生产效率 【答案】BC 【解析】 【分析】反应Ⅰ是焓变小于零的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二甲醚的选择性减小，则曲线②表示二甲醚的选择性随温度的变化；曲线①随温度升高而上升，说明反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，则曲线①表示一氧化碳的选择性随温度的变化、曲线③表示平衡时二氧化碳转化率随温度的变化。 【详解】A．由分析可知，反应Ⅱ为焓变大于0的吸热反应，则a大于0，故A正确； B．由分析可知，曲线③表示平衡时二氧化碳转化率随温度的变化，故B错误； C．由二氧化碳和氢气的起始物质的量比可知，若只发生反应Ⅰ，二氧化碳和氢气的平衡转化率之比为1：1，若只发生反应Ⅱ，二氧化碳转化率和氢气转化率之比为3：1，则平衡时1：1＜二氧化碳转化率与氢气的转化率之比＜3：1；升高温度，反应Ⅰ平衡向逆反应方向移动、反应Ⅱ平衡正向移动，则二氧化碳转化率和氢气转化率之比越来越远离1：1，所以图中虚线不可能表示氢气的平衡转化率，故C错误； D．时，使用对反应I选择性高的催化剂，可以加快生成二甲醚的反应速率，从而提高二甲醚的生产效率，故D正确； 故选BC。 15. CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为： ① ② 其他条件相同时，投料比为，不同温度下反应的结果如图。 下列说法不正确的是 A. 加压有利于增大和反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率 B. 始终低于1.0，与反应②有关 C. 若不考虑其他副反应，体系中存在： D. ，升温更有利于反应①，反应①先达到平衡 【答案】D 【解析】 【详解】A．加压能增大反应速率，利于增大CH4和CO2反应的速率，反应①平衡逆向进行，不利于提高二者的平衡转化率，A正确； B．①CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)，②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)，反应①中生成的氢气和氧化铁为1：1，反应②消耗氢气生成一氧化碳，n(H2)：n(CO)始终低于1.0，与反应②有关，B正确； C．设初始甲烷物质的量为1mol，二氧化碳物质的量为1.3mol，容器体积为1L，根据碳守恒：c(CH4)+c(CO)+c(CO2)=2.3，氢元素守恒：4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)=4，4[c(CH4)+c(CO)+c(CO2)]=2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)]，C正确； D．两个反应同时发生，互相影响，应同时达到平衡，D错误； 故答案为：D。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 银是一种应用历史悠久的贵金属，现今仍有重要用途。 （1）传统文化中，银饰品除了代表富贵高雅，还被赋予驱邪平安的寓义，现代科学已解释了其中原因。空间站水处理的一个环节就是杀菌，而纳米银杀菌是主流的杀菌方式，解释银杀菌的原理：___________。实际操作中可电解银单质向水中提供稳定浓度的银离子，该装置中银电极做___________极(填“阴”或“阳”)。 （2）各种银电极以其性质、电流的稳定性是电化学装置的很好的选择。为研究反应介质对电极电势的影响，设计如下图装置，甲乙中有两个相同的银电极、相同浓度的硝酸银溶液，甲侧未通氨气前，未观察到电流，通氨气后产生电流，电池工作过程中负极区的反应为___________(已知：)，硝酸根迁移方向为___________(填“甲到乙”或“乙到甲”)。 （3）一种pH计结构如图，由于两个电极的电势的不同形成原电池，产生微电流，正常情况下该电池的负极为___________(填“玻璃电极”或“参比电极”)。 左侧玻璃电极下端的玻璃薄膜球泡结构如下图，其表面对氢离子有敏感响应，极易吸附，可能的原因是___________；由于膜内外氢离子浓度不同，其吸附氢离子多少不同，从而会影响玻璃电极的电势，改变电池的电流，pH计可将该电流的改变转化为氢离子浓度(pH)显示于屏幕上。 （4）电化学还原是最有前途的利用技术之一，将烟气中转化为，通过如下图装置中将其转化为CO，已知银对等气体具较强吸附作用并可催化在电极上的还原。实验表明用单质银修饰的活性炭电极相对于没有银修饰的活性炭电极具有较高的还原效率，写出阴极区的反应原理___________；阴极CO中会混有和等杂质气体，阴极电解液中适当添加可减少的生成，原因是___________。 【答案】（1） ①. Ag失去电子生成Ag+，Ag+可使蛋白质变性，从而起到杀菌消毒的作用 ②. 阳 （2） ①. ②. 乙到甲 （3） ①. 玻璃电极 ②. O原子与H+形成配位键 （4） ①. HCO+H+=CO2+H2O，CO2+H++2e—=CO+H2O ②. 提高溶液pH，减小H+浓度从而减小H2的生成 【解析】 【小问1详解】 银杀菌是因为银溶解可以得到银离子，重金属银离子可以使蛋白质变性，从而起到杀菌消毒的作用；由电解规律可知，实际操作中可电解银单质向水中提供稳定浓度的银离子，该装置中银电极做电解池的阳极，故答案为：Ag失去电子生成Ag+，Ag+可使蛋白质变性，从而起到杀菌消毒的作用； 【小问2详解】 由题意可知，左侧银电极是原电池的负极，氨分子作用下银在负极失去电子发生氧化反应生成银氨络离子，电极反应式为，则溶液中阴离子硝酸根迁移方向为乙到甲，故答案为：；乙到甲； 【小问3详解】 由氯离子浓度大小可知，氯离子会由右侧移向左侧，则玻璃电极是原电池的负极，氯离子作用下银失去电子发生氧化反应生成氯化银；由图可知，左侧玻璃电极中具有孤对电子的氧原子能与具有空轨道的氢离子形成配位键，所以极易吸附氢离子，故答案为：玻璃电极；O原子与H+形成配位键； 【小问4详解】 由题意可知，阴极区发生的反应为双极膜中的氢离子移向阴极与溶液中的碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成一氧化碳和水，反应原理为HCO+H+=CO2+H2O，CO2+H++2e—=CO+H2O；碳酸钾溶液的碱性强于碳酸氢钾，阴极电解液中适当添加碳酸钾可以增大溶液的pH，使溶液中氢离子浓度减小，从而减少氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气的发生，所以阴极电解液中适当添加碳酸钾可以减少氢气的生成，故答案为：HCO+H+=CO2+H2O，CO2+H++2e—=CO+H2O；提高溶液pH，减小H+浓度从而减小H2的生成。 17. 油气开采及石油化工等行业废气普遍含有硫化氢，需回收处理并加以利用。 已知： （1）在1470K，100kPa、反应条件下，将的混合气进行热分解反应。平衡时混合气中与的分压相等，平衡转化率为___________，平衡常数___________。 （2）在1373K，100kPa反应条件下，对于)分别为4：1、1：1、1：4、1：9、1：19的混合气，热分解反应过程中转化率随时间的变化如下图所示。 ①越小，平衡转化率越___________(填“大”或“小”)，理由是___________。 ②对应图中曲线___________(填“a~e”字母)，计算其在0~0.1s之间，分压的平均变化率为___________。 ③对比分别为1：9和1：19时的分压变化率，说明反应速率较快的是___________(填“1：9”或“1：19”)。 【答案】（1） ①. 50% ②. 4.76 （2） ①. 大 ②. n(H2S)：n(Ar)越小，H2S的分压越小，平衡向正反应方向进行，H2S平衡转化率越大 ③. d ④. 24.9 ⑤. 1：9 【解析】 【小问1详解】 假设在该条件下，硫化氢和氩起始投料的物质的量分别为1mol和4mol，平衡时转化的n(H2S)=xmol，根据三段式可知： 平衡时H2S和H2分压相等， 则二者的物质的量相等，即1-x=x,，解得x=0.5，所以H2S的平衡转化率为 =50 % ，n(总)=4+1-x+0.5x+x=5.25mol，n(H2)=0.5mol，n(H2S)=0.25mol，平衡常数为。 【小问2详解】 ①由于正反应是体积增大的可逆反应，n(H2S)：n(Ar)越小，H2S的分压越小，相当于降低压强，平衡向正反应方向移动，因此H2S平衡转化率越大； ②，该反应正方向为体积增大的反应，降低压强，平衡会向正反应方向移动；则对于n(H2S)：n(Ar)为4：1、1：1、1：4、1：9、1：19的H2S-Ar混合气在图中对应的曲线分别是a、b、c、d、e，根据图像可知n(H2S)：n(Ar)=1：9反应进行到0.1s时H2S转化率为0.24；假设在该条件下，硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1mol和9mol，则根据三段式可知： 时H2S的压强为，的起始压强为10kPa， 所以H2S分压的平均变化率为=24.9 kPa·s-1； ③恒压条件下，1:9的硫化氢分压更大，浓度更高，速率应更快，分压变化率也更快，说明反应速率较快的是1：9。 18. 过氧化氢是一种广泛使用强氧化剂。氢氧直接合成，是一种潜在工业化生产的方法。该过程中主要存在以下反应，据此回答下列有关问题： 已知：的计算同于 Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. （1）计算___________。 （2）从热力学角度分析，在该反应条件下更有利于还是的生成，原因是___________。 （3）对于氢氧直接合成，寻找合适催化剂尤为重要。研究表明Pd基催化剂具有较好的催化效果，Pd可以快速大量的吸附并将其解离成氢原子，其后续反应进程与能量变化如下图(TS表示过渡态，*表示被催化剂吸附)： ①该反应进程中有___________个副反应进程，会影响的生成。主要的副反应为___________(写其基元反应的化学方程式)。 ②生成决速步为___________(写其基元反应的化学方程式)。 ③对于该进程，下列有关说法正确的是___________(填序号)。 A．反应过程中，应尽量避免氧分子内全部化学键的断裂，这样有利于的生成 B．控制较高温度和较长的反应时间有利于减少第一个副反应的发生 C．上述反应进程中存在活化能为零过程 【答案】（1） （2）更有利于的生成，原因是生成水放出的热量更多，平衡常数更大 （3） ①. 3 ②. 或者 ③. 或者 ④. AC 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，Ⅰ+Ⅲ可以得到： 【小问2详解】 从热力学角度分析，在该反应条件下更有利于的生成，反应Ⅱ的比反应Ⅰ的更小，即生成水放出的热量更多，平衡常数更大； 【小问3详解】 ①根据图示，该反应进程中有3个副反应进程会影响的生成，与为反应物的基元反应中，主反应的活化能小，容易发生主反应，与为反应物的基元反应中，副反应的活化能更小，因此主要发生的副反应为或者；②生成决速步就是活化能最大的反应，即：或者；③A．根据图示知，生成的反应过程中，氧氧键没有全部断裂，所以应尽量避免氧分子内全部化学键的断裂，这样有利于的生成，正确；B．第一个副反应的活化能较大，所以控制较高温度和较长的反应时间有利于第一个副反应的发生，错误；C．因为Pd可以快速大量的吸附并将其解离成氢原子，所以这步反应的活化能为零，正确；故选AC。 19. 通过电化学将转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。 （1）某研究小组采用电化学方法将转化为HCOOH，装置如图，电极B上的电极反应式是___________。 （2）用氨水吸收HCOOH，得到氨水和甲酸铵的混合溶液，计算298K时氨水的氢氧根离子浓度___________，该混合溶液的pH约为___________。 [已知：298K时，电离常数] （3）在催化剂作用下溶液中也可合成HCOOH，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的DMSO(有机溶剂)溶液，和在溶液中反应制备HCOOH，反应过程中保持和的压强不变，总反应的反应速率为v，反应机理如下：有三个基元反应；其活化能分别为(不考虑催化剂活性降低或丧失)；反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数分别为，反应Ⅲ的正反应速率常数为k。 Ⅰ.；Ⅱ.；Ⅲ. ①决速步为___________(填“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ”)，该步基元反应的速率方程为___________。 (提示：某基元反应“→产物”速率方程一般形式为；反应Ⅰ、Ⅱ近似看成平衡状态；用、k及M、浓度等来表示) ②实验测得：298K，下，v随催化剂M浓度c变化如图，时，v随c增大而增大；时，v不再显著增大，请解释原因___________。 【答案】（1）CO2+2e—+2H+=HCOOH （2） ①. 0.004 ②. 10 （3） ①. Ⅲ ②. v=kK1K2[M][ CO2][H2] ③. 当c≤c0时，v随c增大而增大是因为M是基元反应Ⅲ的反应物，v随M浓度增大而增大；c>c0时，v不再显著增加可能是因为受限于CO2(g)和H2(g)在溶液中的溶解速度(或浓度) 【解析】 【小问1详解】 由图可知，与直流电源负极相连的电极B为电解池的阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲酸，电极反应式为CO2+2e—+2H+=HCOOH，故答案为：CO2+2e—+2H+=HCOOH； 【小问2详解】 由电离常数可知，1.00mol/L氨水的氢氧根离子浓度为=0.004mol/L，氨水与甲酸反应的离子方程式为NH3·H2O+ HCOOH=NH+ HCOO—+H2O，由题意可知，混合溶液中氢氧根离子浓度为===1×10—4mol/L，则溶液的pH为10，故答案为：0.004；10； 【小问3详解】 ①反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应的决速步骤，由反应活化能可知，决速步为Ⅲ；由方程式可知，反应Ⅲ的平衡常数K3=，由盖斯定律可知，反应Ⅰ+反应Ⅱ+反应Ⅲ=总反应，则总反应的平衡常数K= K1K2K3=，解联立方程可得，[L]= K1K2[M][ CO2][H2]，由题给信息可知，反应Ⅲ的速率方程为v=k[L]=kK1K2[M][ CO2][H2]，故答案为：Ⅲ；v=kK1K2[M][ CO2][H2]； ②反应Ⅲ为绝速步骤，但L的浓度取决于反应Ⅰ、Ⅱ，所以速率与催化剂M的浓度和反应物CO2、H2的浓度有关，当c≤c0时，速率取决于催化剂M的浓度，v随c增大而增大是因为M是基元反应Ⅲ的反应物，v随M浓度增大而增大；c>c0时，v不再显著增加可能是因为受限于CO2(g)和H2(g)在溶液中的溶解速度(或浓度)，故答案为：当c≤c0时，v随c增大而增大是因为M是基元反应Ⅲ的反应物，v随M浓度增大而增大；c>c0时，v不再显著增加可能是因为受限于CO2(g)和H2(g)在溶液中的溶解速度(或浓度)。 20. 从铅银渣(含Pb、Ag、Cu等金属元素)中提取银的流程如下： 已知：①焙烧渣的主要成分为PbO、CuO、和Ag； ②可以和形成也可以和形成。 （1）“酸浸”时，使用、NaCl和的混合液作为浸出剂。 ①加入的作用是___________。 ②固体B中含有___________(填写物质化学式)。 （2）工业上可用氨水和水合肼进行“络合浸出”和“还原析银”。将水合肼“还原析银”反应的离子方程式补充完整(答题卡上请写出完整方程式)：___________。 （3）工业上也可用和HCHO进行“络合浸出”和“还原析银”。 ①“络合浸出”时，银浸出率和溶液pH、浸出时间的关系分别如下图所示。简述pH过小或过大时银浸出率均会降低的原因___________；浸出时间超过4h，银浸出率也会降低的可能原因是___________(答一点即可)。 ②写出时HCHO“还原析银”的离子方程式___________(已知该条件下HCHO的氧化产物为) 。 【答案】（1） ①. 用硝酸根在酸性条件下的氧化性，将Ag单质氧化 ②. AgCl和PbSO4 （2）4[Ag(NH3)2]+ +N2H4·H2O=N2↑+H2O+4Ag↓+4+ 4NH3↑ （3） ①. pH过小，配体转化为 (或H2SO3)；pH过大，Ag+转化为AgOH(或Ag2O)沉淀 ②. 配体被空气中O2氧化而消耗(或将Ag+还原为Ag) ③. 2[Ag(SO3)2]3−+HCHO+3OH- =2Ag↓+ 4+ HCOO−+2H2O 【解析】 【分析】铅银渣(含Pb、Ag、Cu等金属元素)氧化焙烧，得到焙烧渣(主要成分为PbO、CuO、Ag2O和Ag)；将焙烧渣使用H2SO4、NaCl和NaNO3的混合液进行酸浸，此时铜元素转化为Cu2+进入滤液A中，固体B应为PbSO4和AgCl；加入络合剂将银络合浸出，固体C为PbSO4；滤液D中含有银的络合物，加入还原剂进行还原析银，便可得到Ag。 【小问1详解】 ①在酸性溶液中，NaNO3具有强氧化性，加入NaNO3的作用是：利用硝酸根在酸性条件下的氧化性，将Ag单质氧化。 ②由分析可知，固体B中含有AgCl和PbSO4。 【小问2详解】 水合肼“还原析银”，将[Ag(NH3)2]Cl转化为Ag、NH3、等，反应的离子方程式4[Ag(NH3)2]+ +N2H4·H2O=N2↑+H2O+4Ag↓+4+ 4NH3↑。 【小问3详解】 ①pH过小，酸性过强，易转化为对应的酸，pH过大时，溶液的碱性过强，Ag+会转化为沉淀，从而导致银浸出率均会降低，原因：pH过小，配体转化为 (或H2SO3)；pH过大，Ag+转化为AgOH(或Ag2O)沉淀；浸出时间超过4h，易被氧化消耗，银浸出率也会降低，则可能原因是：配体被空气中O2氧化而消耗(或将Ag+还原为Ag)； ②pH=14时，HCHO将[Ag(SO3)2]3−还原为Ag等，离子方程式：2[Ag(SO3)2]3−+HCHO+3OH- =2Ag↓+ 4+ HCOO−+2H2O。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $