精品解析：河南省南阳市2024-2025学年高二上学期11月期中化学试题

2024年秋期高中二年级期中质量评估 化学试题 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。答题前务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置。 2.答选择题时，必须用2B铅笔将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。 3.答非选择题时，必须用0.5mm黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.可能用到的部分相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 Cu 64 一、选择题(本题包括15小题，每题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学改变了生产生活，推动了社会的进步和科技的发展。下列说法正确的是 A. 采用外加电流阴极保护法对金属防腐，阴极为惰性电极 B. 铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈 C. 常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗，转移电子数为 D. 离子交换膜在现代工业中应用广泛，氯碱工业使用阴离子交换膜 【答案】B 【解析】 【详解】A．外加电流保护法中使用惰性电极做阳极，保护金属做阴极，A错误； B．锌比铁活泼，破损后，形成原电池，锌能保护铁，故仍不易生锈，B正确； C．非标况下，11.2L气体的物质的量无法计算，C错误； D．氯碱工业中为了使氯气与产生的NaOH隔开，故使用阳离子交换膜，D错误； 答案选B。 2. 下列对化学反应方向的说法正确的是 A. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值递减 B. 非自发的反应不能通过改变条件使其成为自发反应 C. ，，不论在何种条件下都不可能自发 D. 常温下反应能自发进行，则 【答案】D 【解析】 【详解】A．同一物质的固、液、气三种状态的熵值递增，A错误； B．非自发的反应是不能通过改变外界条件，如温度和压强，是不能使其变成自发反应的，但可以借助外力如水的分解在常温常压下是不自发的，但通电，为体系提供电能，可以使水分解成H2和O2，B错误； C．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g）△H>0，△S>0，根据自由能判据可知，若自发进行，则，即高温下可自发进行，C错误； D．常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)=2Na2SO4(s)  △S＜0，能自发进行主要是因为△H<0，D正确； 答案选D。 3. 下列热化学方程式中，正确的是 A. 甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1 B. 500℃、30MPa下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-38.6kJ·mol-1 C. HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ·mol-1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ·mol-1 D. 在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲烷的燃烧热是1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量，甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ·mol-1，故A错误； B．N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 反应可逆，500℃、30MPa下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)的物质的量小于1mol，放热19.3kJ，则生成2mol氨气放出的热量大于38.6kJ，故B错误； C．中和热是强酸强碱生成1mol水放出的能量，HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ·mol-1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=-57.3kJ·mol-1，故C错误； D．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则2mol氢气燃烧放出571.6kJ的能量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1，故D正确； 选D。 4. 有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是 A. 甲中电极失去电子发生氧化反应，电子经过溶液后，流向电极 B. 乙中阴极反应式为 C. 丙中向电极方向移动 D. 丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 【答案】B 【解析】 【详解】A．Zn较Ag活泼，Zn做负极，Zn失电子变Zn2+，电子经导线转移到铜电极，电子不经过电解质溶液，故A错误； B．乙为电解池，银离子在阴极得电子生成银单质，电极反应式为，故B正确； C．Fe为较活泼电极，做负极，C做正极，电解质溶液中阳离子移向正极，则向C电极方向移动，故C错误； D．丁为电解池，Pt为阳极、Fe为阴极，失电子能力：I->Cl-，阳极上碘离子失电子发生氧化反应，所以丁中电解开始时阳极生成碘单质，碘单质溶于水形成的碘水为黄色，故D错误； 故选：B。 5. 碳排放是影响气候变化的重要因素之一，最近科学家研发出一种有利于“碳中和”的新型电池系统，通过二氧化碳溶于水触发电化学反应产生电能和氢气，其工作原理如下图所示(钠超离子导体只允许通过)。下列说法正确的是 A. a极为电源负极。此过程中被还原，以实现“碳中和” B. b极区每消耗转移电子 C. b极区可能会析出固体 D. 用硫酸溶液替代有机电解液可增大电池工作效率 【答案】C 【解析】 【分析】钠为活泼金属，发生氧化反应为负极，则b极为正极； 【详解】A．a为电源负极，正极水得到电子生成氢气和氢氧根，氢氧根与二氧化碳反应，以实现“碳中和”，A错误； B．b极为正极，二氧化碳、水得到电子生成氢气和碳酸氢根离子，电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2+H2，每消耗1mol二氧化碳转移1mol电子，B错误； C． 碳酸氢钠溶解度较小，浓度大到一定程度，析出碳酸氢钠固体，C正确； D．钠为活泼金属，会和稀硫酸反应，故不能用硫酸溶液替代有机电解液，D错误； 答案选C。 6. 对于可逆反应 ，在一定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的有几项 ①增加A的量，平衡向正反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小 ③压缩容器增大压强，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变 ④增大B的浓度，v(正)>v(逆) ⑤加入催化剂，B的转化率提高 ⑥恒温恒容充入，容器内压强增大，v(正)、v(逆)均增大 A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项 【答案】A 【解析】 【详解】①A是固体，增大A的量对平衡无影响，故①错误； ②升高温度，v(正)、v(逆)均应增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反应方向移动，故②错误； ③反应前后气体体积不变，压强增大平衡不移动，但v(正)、v(逆)都增大，故③错误； ④增大B的浓度，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，v(正)>v(逆)，故④正确； ⑤使用催化剂同等程度增大正、逆反应速率，化学平衡不发生移动，B的转化率不变，故⑤错误； ⑥恒温恒容充入，容器内压强增大，但浓度不变，v(正)、v(逆)均不变，⑥错误； 只有④正确，答案选A。 7. 研究表明与在作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是 A. 是决定该反应快慢的基元反应 B. 使反应的活化能减小，是中间产物 C. 、两步反应均为放热反应 D. 若反应在恒容密闭容器中进行，温度越高，反应速率不一定越快 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，反应①的能垒高于反应②，因此反应①的速率较慢，总反应速率由反应①的速率决定，即，A错误； B．由图可知，Fe+先转化为FeO+，FeO+后续又转化为Fe+，反应前后Fe+未发生变化，因此Fe+是催化剂，降低反应活化能，FeO+是中间产物，B正确； C．由图可知，两步反应的反应物总能量大于生成物总能量，均为放热反应，C正确； D．因为有催化剂参与反应，温度过高，催化剂可能失活，反应速率降低，故温度越高，反应速率不一定越快，D正确； 答案为A。 8. 如图所示电解装置中，通电一段时间后发现固体逐渐溶解，已知I室溶液足量。下列说法正确的是 A. b是电源的负极 B. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现蓝色 C. 石墨电极I质量不变 D. 当完全溶解时，I室溶液质量减少 【答案】D 【解析】 【分析】根据题意分析，氧化铁逐渐溶解，可能电解产生氢离子形成酸性溶液，则I室中铜离子得电子形成铜单质，氯离子通过阴离子交换膜迁移至Ⅱ室，电极I为阴极，电极Ⅱ为阳极，Ⅲ室的水失去电子形成氧气和氢离子，电极反应式为，产生的氢离子通过质子交换膜迁移至Ⅱ室，迁移的氯离子和氢离子形成盐酸溶液，溶解氧化铁； 【详解】A．根据分析，电极Ⅰ为电解池的阴极，连接电源的负极，则a为负极，b为正极，A错误； B．通电一段时间后，氢离子向Ⅱ室迁移，形成盐酸溶液，滴加石蕊溶液，应出现红色，B错误； C．通电后，I室溶液中的铜离子得电子形成铜单质附着于电极I上，质量增加，C错误； D．当0.01mol氧化铁完全溶解时，根据反应方程式消耗0.06molHCl，需要0.06mol氢离子，根据电子反应式，共转移电子0.06mol，则根据阴极电极反应式，失去铜离子0.03mol，同时迁移去Ⅱ室的氯离子共0.06mol，总共减少质量为，D正确； 故选D。 9. 在密闭容器中充入一定量的，发生反应 ，在温度为、时，平衡体系中的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A. A、C两点的反应速率：A>C B. A、C两点气体的颜色：A浅，C深 C. A、B两点的转化率：A>B D. A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C 【答案】B 【解析】 【分析】2NO2(g) N2O4(g)，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，混合气体中NO2的体积分数增大；则T2＞T1；增大压强，平衡正向移动，混合气体中NO2的体积分数减小，则P1＜P2；然后结合图象分析解答。 【详解】A．压强越大，反应速率越大，由图可知，A、C两点的反应温度相同，C点压强大于A点，则C点反应速率大于A点，A错误； B．A、C两点的反应温度相同，该反应为气体体积减小的反应，增大压强，各物质的浓度均增大，平衡向正反应方向移动，但达到新平衡时，NO2浓度依旧比原平衡大，则C点的颜色深，A点的颜色浅，B正确； C．由图象可知，A点二氧化氮的体积分数高，所以转化率A＜B，C错误； D．由图象可知，A、C两点都在等温线上，C的压强大，平衡正向移动，总物质的量减小，平均相对分子质量增大，即平均相对分子质量：A<C，D错误； 答案选B。 10. 液流电池是电化学储能领域的研究热点，全钒液流电池利用不同价态钒离子之间的相互转化实现电能的储存与释放，因储能容量大、充放电转换快、使用寿命长、安全等优点，受到广泛重视。其工作原理如图所示，已知氧化性，a、b为惰性电极。下列说法错误的是 A. 充电时，电极a接外接电源正极 B. 充电时，阳极的电极反应： C. 放电时，电极b附近溶液的会减小 D. 电池的总反应式为 【答案】C 【解析】 【分析】根据氧化性，可以判断出放电时电极a为正极，转化为，电极方程式为，电极b为负极，被氧化为，电极方程式为。则充电时电极a为阳极（电势高），电极反应为，电极b为阴极（电势低），电极反应为； 【详解】A．根据分析，充电时a为阳极，与外接电源正极相连，故A正确； B．由分析知，充电时，阳极的电极方程式为，故B正确； C．放电时，电极b为负极，电极反应式为，同时氢离子通过质子交换膜从向正极移动，即从电极b附近通过质子交换膜向电极a附近移动，电极b附近溶液氢离子浓度减小，pH会增大，故C错误； D．由分析可知，电池的总反应式为，故D正确； 故选C。 11. 在2L刚性密闭容器中充入足量的Cu粉和2molNO2(g)，发生反应：2NO2(g)+4Cu(s)4CuO(s)+N2(g) △H。在不同温度下，NO2的转化率与时间的关系如图1所示；反应速率与时间的关系如图２所示。下列说法错误的是 已知：该条件下，NO2不发生反应生成N2O4。 A. △H＜0 B. v正：a点＜b点 C. 图2中t0min时改变的条件是增大N2浓度 D. T1温度下，平衡常数K=1.875 【答案】C 【解析】 【详解】A．温度越高，反应达到平衡时所用的时间也就越短，所以可确定T1＞T2，但是温度越高，反应物的平衡转化率反而越低，说明该反应的正反应方向是放热反应，所以△H＜0，故A正确； B．温度越高反应速率就越快，因为T1＞T2，b点的温度高于a点温度，所以V正：a点＜b点，故B正确； C．图2中t0min时改变条件使正、逆反应速率都增大，逆反应速率增大的倍数较大，平衡向逆反应方向移动，如果增大N2浓度，正反应速率在原平衡基础上逐渐增大，不出现“突变”，所以改变的条件不是增大氮气浓度，应该是升高温度， 故C错误； D．在2L刚性密闭容器中充入足量的Cu粉和2molNO2(g)，NO2(g)的物质的量的浓度为1mol/L，则 ，则K==1.875，故D正确； 故本题选C。 12. 某研究小组为探究室温下水溶液体系中的化学反应的反应物初始浓度、溶液中的初始浓度及初始速率间的关系，得到如下数据。 实验编号 的初始浓度mol/L 初始浓度mol/L 初始浓度mol/L 初始速率mol/(L·s) 1 1.00 2 1.00 3 2.00 4 1.00 已知表中初始反应速率与有关离于浓度关系可以表示为：(温度一定时，为常数)。下列说法不正确的是 A. 实验2中， B. 设计实验2和实验4的目的是研究离子浓度对反应速率的影响 C. b=1；c=0.5 D. 若实验编号4的其它浓度不变，时，反应的初始速率 【答案】C 【解析】 【分析】将表中实验1、4代入速率方程，可得b=1，将实验，3、4代入速率方程v=kc(I-)1c(OCl-)bc(OH-)c，可得c=-1，依据不同实验中变量关系判断速率影响因素。 【详解】A．实验2和实验4OCl-离子浓度不同，应保证其他条件相同，故a=4×10-3，故A正确； B．实验2和实验4其他条件相同，OCl-离子浓度不同，故设计实验2和实验4的目的是研究OCl-离子浓度对反应速率的影响，故B正确； C．依据分析可知b=1，c=-1，故C错误； D．实验4中kc(I-)1c(OCl-)bc(1)c=7.2×10-4mol•L-1•s-1，则其它浓度不变，pH=13时，反应的初始速率 v=kc(I-)1c(OCl-)c(0.1)-1=7.2×10-3mol•L-1•s-1，故D正确； 答案选C。 13. 一定条件下将5molH2和2molCO2加入2L容积不变的密闭容器中合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率、实际转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法不正确的是 A. 反应速率：M>N B. 延长反应时间或采用性能更优良的催化剂可以提高P点CO2实际转化率 C. 在温度不变的情况下，改变外界条件也能使CO2平衡转化率由M点变为N点 D. 250℃时，若进料：n(H2)=2mol、n(CO2)=0.5mol、n(CH2=CH2)=1mol、n(H2O)=2mol，则反应达平衡前v(正)＜v(逆) 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，温度升高，二氧化碳平衡转化率下降，反应逆向移动，说明正反应为放热反应； 【详解】A．N点温度更高，则反应速率更快，故反应速率：M<N，A错误； B．P点没有达到平衡转化率，可以延长反应时间或采用性能更优良的催化剂，使反应更充分或反应速率更快，从而可以提高P点CO2实际转化率，B正确； C．在温度不变的情况下，通过减小压强等方式使平衡逆向移动，也能使CO2平衡转化率降低，由M点变为N点，C正确； D．将5molH2和2molCO2加入2L容积不变的密闭容器中合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)，250℃时，二氧化碳平衡转化率为50%，则反应二氧化碳1mol，平衡时氢气、二氧化碳、乙烯、水分别为2mol、1mol、0.5mol、2mol，则；250℃时，若进料：n(H2)=2mol、n(CO2)=0.5mol、n(CH2=CH2)=1mol、n(H2O)=2mol，则，则平衡逆向移动，故反应达平衡前v(正)＜v(逆)，D正确； 故选A。 14. 一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是 A. 升高温度，反应速率增大，减小 B. 时，若充入惰性气体，，均减小，平衡不移动 C. 时，反应达平衡后的转化率为25.0% D. 时，若充入等体积的和，平衡向逆反应方向移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．升高温度，速率加快，二氧化碳的体积分数减小，平衡正向移动，K值增大，A错误； B．550℃，若充入惰性气体，容器的压强不变，容器的体积增大，相当于减小压强，υ正、υ逆均减小，平衡向正反应方向移动，B错误； C．由图知650℃时，CO的体积分数为40%，CO2的体积分数为60%，平衡时n（CO2）：n（CO）=60%：40%=3:2，设CO2平衡物质的量为3mol，CO平衡物质的量为2mol，生成2molCO消耗1molCO2，反应达到平衡时CO2的转化率为100%=25%，C正确； D．由图可知，T℃平衡时CO与CO2的体积分数相等，若充入等体积的CO2和CO即为平衡状态，平衡不移动，D错误； 答案选C。 15. 一碘甲烷热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料。在催化剂作用下，一碘甲烷热裂解时主要反应有： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 向容积为的恒容密闭容器中起始投入，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯占所有气体物质的量分数的影响如图所示。已知时，的转化率为80％。 下列说法正确的是 A. 曲线b表示反应温度对平衡体系中乙烯物质的量分数的影响 B. 时，的平衡物质的量浓度为 C. 由图像可知，温度越高，催化剂的活性越强 D. 时使用活性更强的催化剂，可以提高曲线a、b对应物质的物质的量分数 【答案】B 【解析】 【分析】由热化学方程式可知，反应I为吸热反应，升高温度平衡正向移动，C2H4物质的量分数增大；反应Ⅱ和反应Ⅲ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，C3H6和C4H8的物质的量减小，则曲线a代表温度对平衡体系中C2H4物质的量分数的影响，曲线b代表温度对平衡体系中C3H6物质的量分数的影响，以此解答。 【详解】A．由分析可知，曲线b表示反应温度对平衡体系中C3H6物质的量分数的影响，A错误； B．已知时，的转化率为80％，由C元素守恒可知，体系中2n(C2H4)+ 3n(C3H6)+4n(C4H8)=1mol×0.8=0.8mol，由图可知，此时C3H6和C4H8的物质的量分数相等且都为8%，n(CH3I)=1mol-0.8mol=0.2mol，由反应Ⅰ可知，n(HI)=0.8mol，则=8%、n(C3H6)=n(C4H8)，解得n(C4H8)=，B正确； C．催化剂需要一定的活性温度，不是温度越高越好，且该图像也不能体现温度对催化剂活性的影响，C错误； D．催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，但平衡不移动，所以400K时使用活性更强的催化剂，不能提高C3H6、C4H8的物质的量分数，故D错误； 故选B。 二、非选择题 16. 化学反应都会伴随能量变化，还可以进行化学能与热能、电能、光能等各种形式能量之间的转化。 （1）化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气。下列说法错误的是___________ A. 该过程中电能转化为了化学能 B. 该过程属于氮的固定 C. 太阳能为可再生资源 D. 断裂键会释放出能量 （2）下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是___________ A. 强酸强碱的中和反应 B. 酒精燃烧 C. 与氯化铵(s)混合 D. 催化氧化制取 （3）研究表明，在一定条件下，气态与两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是___________ A. HNC比HCN更稳定 B. 转化为，反应条件一定要加热 C. D. 加入催化剂，可以减小反应的热效应 （4）是大气污染物之一，通过化学方法消除污染是当今环境化学研究的热点：产生的原因之一是汽车发动机工作时引发和反应，已知键能是指气态分子离解成气态原子所吸收的能量。根据表中数据写出该反应的热化学方程式：___________。 物质 NO 键能 954 498 630 （5）火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼，作氧化剂，有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。 已知：① ② ③ 请写出肼和氟气反应的热化学方程式：___________。 【答案】（1）D （2）C （3）C （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 A．该过程中太阳能转化为电能，电能引发氮气和水反应生成氨气，该过程中电能转化为化学能，故A正确； B．该过程实现氮气转化为氨气，属于氮的固定，故B正确； C．太阳能属于清洁可再生的资源，故C正确； D．断键过程吸收能量，故D错误； 故选：D。 【小问2详解】 A．强酸强碱的中和反应是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，A项错误； B．酒精燃烧是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，B项错误； C．与氯化铵(s)混合是吸热反应，生成物总能量高于反应物总能量，C项正确； D．催化氧化制取是化合反应，反应放热，生成物总能量低于反应物总能量，D项错误； 故选C； 【小问3详解】 A．能量越低越稳定，根据图示，比的能量高，比更稳定，故A错误； B．转化为是吸热反应，吸热反应的发生不一定需要加热，故B错误； C．根据图示，比的能量低(186.5-127.2)kJ，所以 ，故C正确； D．加入催化剂，能降低反应活化能，反应的热效应不变，故D错误； 选C。 【小问4详解】 反应，由＝反应物断键吸收的能量-生成物成键放出的能量=954+498-2×630=+192，故答案为： ； 【小问5详解】 肼和氟气反应的方程式为，将①＋②×4－③×2得该反应，所以其，故答案为： 。 17. 能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关。如图所示的装置，、都是惰性电极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在电极附近显红色。其中装置乙、丙、丁中溶液均为足量，回答下列问题： （1）甲装置是甲醇燃料电池(电解质溶液为溶液)的结构示意图，则处通入的是___________(填“”或“”)，其电极上发生的电极反应是___________。 （2）在乙装置中，石墨(C)电极上发生___________反应(填“氧化”或“还原”)；乙装置中总反应的离子方程式是___________。若把乙装置两电极互换，铁电极的电极反应式为___________。 （3）丙装置为电解精炼粗铜装置，当d极质量___________(填“增加”或“减少”)12.8 g时，装置乙中产生气体的总物质的量为___________，装置丁中电解质溶液质量减少___________。 （4）若将乙装置中两电极用导线直接相连形成原电池，则石墨(C)电极上发生的电极反应为___________。 【答案】（1） ①. CH3OH ②. CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O （2） ①. 氧化 ②. 2H2O+2Cl-Cl2↑+2OH-+H2↑ ③. Fe-2e-=Fe2+ （3） ①. 增加 ②. 0.4 ③. 27g （4）O2+2H2O+4e-=4OH- 【解析】 【分析】将电路接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色，说明Fe为阴极，C为阳极，c为阳极，d为阴极，甲装置左边为负极，右边为正极，乙池中C是阳极，Fe是阴极，丁池中X是阳极，Y是阴极。 【小问1详解】 甲装置左边为负极，右边为正极，即则a处通入的是CH3OH，电极上发生的电极反应式是CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O。 【小问2详解】 乙为电解饱和食盐水，石墨电极是阳极，发生氧化反应，生成氯气，其总反应的离子方程式是：2H2O+2Cl-Cl2↑+2OH-+H2↑；如果两极互换，Fe为阳极是活性电极，发生反应为Fe-2e-=Fe2+； 【小问3详解】 丙装置中精铜，d是阴极，电极方程式为：Cu2++2e-=Cu，若该电极质量增加了12.8 g，则生成Cu的物质的量为=0.2mol，转移0.4mol电子，乙装置中产生0.2molCl2和0.2molH2，共0.4mol气体；丁装置发生反应CuCl2Cl2↑+Cu，溶液减少0.2mol氯化铜，质量为27g。 【小问4详解】 乙装置中两电极用导线直接相连形成原电池，发生的是吸氧腐蚀，则石墨(C)电极上发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-。 18. 能缓慢分解生成水和氧气，但分解速率较慢，加入催化剂会加快分解速率。某化学兴趣小组为研究不同催化剂对分解反应的催化效果，设计了甲、乙两组实验，实验装置如下图。 （1）定性分析：可以通过观察甲装置的___________现象，而定性得出关于和催化效果的结论。 查阅资料知：将作为催化剂的溶液加入溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是和___________。 （2）定量测定：按图乙组装好仪器，首先___________，再加入药品开始实验。完成该实验除图中实验仪器和必要的实验药品外，还缺少的实验用品是___________。 （3）该小组利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计下列实验：(假定溶液混合时体积变化忽略不计) 序号 溶液 溶液 蒸馏水 反应温度 1 2 3 4 0 实验1、2可探究___________对反应速率的影响，因此___________mL。在以上条件下进行四组实验，产生浑浊的时间由长到短的顺序是___________(填写序号大小关系)，实验3中，反应进行到5分钟时，测得，则反应进行到5分钟内的平均反应速率___________。 【答案】（1） ①. 气泡产生速率快慢 ②. （2） ①. 检查装置的气密性 ②. 秒表 （3） ①. 浓度 ②. 5mL ③. 1>2>3>4 ④. 【解析】 【分析】在二氧化锰、铁离子、铜离子等物质的催化作用下可加速分解生成水和氧气；利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素，需要保持溶液总体积不变。 【小问1详解】 过氧化氢分解生成氧气气体，可以通过观察甲装置的气泡产生速率快慢的现象，而定性得出关于和催化效果的结论；作为催化剂的在反应前后均存在，且已知两个反应中均参加了反应，且总反应为过氧化氢分解生成水和氧气，结合第一个反应可知，第二个反应为； 【小问2详解】 装好装置乙，关闭A的旋塞，将注射器活塞向外拉出一段距离后松开，观察活塞是否回到原来的位置，这一操作的实验目的是检查装置的气密性，防止装置漏气；实验在相时间内，在同温同压下，收集氧气的体积，还需要秒表； 【小问3详解】 比较表格数据可知，实验1中加水为10mL，实验2中加水为5mL，总体积要相等，，因此，，因此实验1、2的变量为的浓度，故可探究浓度对反应速率的影响；浓度越大，反应速率越快，温度越高，反应速率更快；速率越快产生浑浊的时间更短，即产生浑浊的时间由长到短的顺序为：1>2>3>4； 实验3中，反应前，根据图中信息可知，，反应进行到5分钟时，，。 19. 乙烯与水蒸气可在某催化剂作用下制乙醇： 。向某恒容密闭容器中通入和amol水蒸气，发生上述反应，测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图所示。回答下列问题： （1）反应从开始分别进行到A、B、C点时，放出的热量、、由大到小的顺序为___________。 （2）___________(填“>”、“<”或“=”)；已知乙烯制备乙醇的反应速率方程表达式为，，其中、为速率常数，只与温度有关。若其他条件不变，则温度从变化到的过程中，下列推断合理的是___________。 A．减小的倍数大于 B．减小的倍数小于 C．增大的倍数大于 D．增大的倍数小于 （3）若点对应的体系中，反应从开始到达到平衡所用时间是，则内水蒸气的平均反应速率=___________。温度下，反应的平衡常数___________。 （4）B点对应的体系中，___________；A、B、C点对应体系的气体总压强、、由大到小的顺序为___________(气体均看作理想气体)。 （5）反应速率的实验数据遵循Arhenius经验公式：(为活化能，假设其受温度影响忽略不计，为速率常数，R和C为常数)。某条件下Rlnk与的关系如图曲线a，当改变某一外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是___________。 【答案】（1）QA=QB>QC （2） ①. ＞ ②. B （3） ①. 0.04 mol･L-1･min-1 ②. 100 （4） ①. 1.8 ②. pA>pC>pB （5）换用更高效的催化剂 【解析】 【小问1详解】 ΔH<0，反应为放热反应，起始时通入C2H4(g)的物质的量相同，则乙烯的平衡转化率越大，反应进行的程度越大，放出的热量也越多，所以QA=QB>QC； 【小问2详解】 该反应为放热反应，其它条件相同时，升高温度，平衡逆向移动，乙烯的平衡转化率减小，而图中B、C点的乙烯平衡转化率B点大于C点，说明温度从T1 变化到T2 为降低温度，故T1 ＞；v正=k正·c(C2H4)·c(H2O)，v逆=k逆·c(C2H5OH)，其中k正、k逆为速率常数，只与温度有关，若其他条件不变，则温度从T1变化到T2的过程中，温度降低，反应速率减慢，k正、k逆均减小，降低温度，平衡正向移动，v正大于v逆，k正减小的倍数小于k逆，选B； 【小问3详解】 A点对应的体系中，乙烯的平衡转化率为80%，三段式，反应从开始到达到平衡所用时间是4min，则0~4min内水蒸气的平均反应速率v(H2O)= 0.04 mol･L-1･min-1；T1温度下，反应的平衡常数K=； 【小问4详解】 C点对应的体系中，，A、C两点的温度相等，平衡常数相等，所以，a=1.8，B、C两点a值相等，所以B点对应的体系中a=1.8； 根据(3)(4)题的三段式，A点气体物质的量为2.4mol、B点气体物质的量为2.3mol ，A点气体物质的量大于C点，A、C温度相等，所以>，B、C相比，C点温度高，气体物质的量多， 所以>，则气体总压强、、由大到小的顺序为>>； 【小问5详解】 当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，由经验公式：Rlnk=-+C结合图示可知曲线b活化能更小，则实验可能改变的外界条件是更换了更高效的催化剂。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年秋期高中二年级期中质量评估 化学试题 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。答题前务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置。 2.答选择题时，必须用2B铅笔将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。 3.答非选择题时，必须用0.5mm黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.可能用到的部分相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 Cu 64 一、选择题(本题包括15小题，每题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学改变了生产生活，推动了社会的进步和科技的发展。下列说法正确的是 A. 采用外加电流阴极保护法对金属防腐，阴极为惰性电极 B. 铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈 C. 常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗，转移电子数为 D. 离子交换膜在现代工业中应用广泛，氯碱工业使用阴离子交换膜 2. 下列对化学反应方向的说法正确的是 A. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值递减 B. 非自发的反应不能通过改变条件使其成为自发反应 C. ，，不论在何种条件下都不可能自发 D. 常温下反应能自发进行，则 3. 下列热化学方程式中，正确的是 A. 甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1 B. 500℃、30MPa下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-38.6kJ·mol-1 C. HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ·mol-1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ·mol-1 D. 在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1 4. 有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是 A. 甲中电极失去电子发生氧化反应，电子经过溶液后，流向电极 B. 乙中阴极反应式为 C. 丙中向电极方向移动 D. 丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 5. 碳排放是影响气候变化的重要因素之一，最近科学家研发出一种有利于“碳中和”的新型电池系统，通过二氧化碳溶于水触发电化学反应产生电能和氢气，其工作原理如下图所示(钠超离子导体只允许通过)。下列说法正确的是 A. a极为电源负极。此过程中被还原，以实现“碳中和” B. b极区每消耗转移电子 C. b极区可能会析出固体 D. 用硫酸溶液替代有机电解液可增大电池工作效率 6. 对于可逆反应 ，在一定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的有几项 ①增加A的量，平衡向正反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小 ③压缩容器增大压强，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变 ④增大B的浓度，v(正)>v(逆) ⑤加入催化剂，B的转化率提高 ⑥恒温恒容充入，容器内压强增大，v(正)、v(逆)均增大 A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项 7. 研究表明与在作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是 A. 是决定该反应快慢的基元反应 B. 使反应的活化能减小，是中间产物 C. 、两步反应均为放热反应 D. 若反应在恒容密闭容器中进行，温度越高，反应速率不一定越快 8. 如图所示电解装置中，通电一段时间后发现固体逐渐溶解，已知I室溶液足量。下列说法正确的是 A. b是电源的负极 B. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现蓝色 C. 石墨电极I质量不变 D. 当完全溶解时，I室溶液质量减少 9. 在密闭容器中充入一定量的，发生反应 ，在温度为、时，平衡体系中的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A. A、C两点的反应速率：A>C B. A、C两点气体的颜色：A浅，C深 C. A、B两点的转化率：A>B D. A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C 10. 液流电池是电化学储能领域的研究热点，全钒液流电池利用不同价态钒离子之间的相互转化实现电能的储存与释放，因储能容量大、充放电转换快、使用寿命长、安全等优点，受到广泛重视。其工作原理如图所示，已知氧化性，a、b为惰性电极。下列说法错误的是 A. 充电时，电极a接外接电源正极 B. 充电时，阳极的电极反应： C. 放电时，电极b附近溶液的会减小 D. 电池的总反应式为 11. 在2L刚性密闭容器中充入足量的Cu粉和2molNO2(g)，发生反应：2NO2(g)+4Cu(s)4CuO(s)+N2(g) △H。在不同温度下，NO2的转化率与时间的关系如图1所示；反应速率与时间的关系如图２所示。下列说法错误的是 已知：该条件下，NO2不发生反应生成N2O4。 A. △H＜0 B. v正：a点＜b点 C. 图2中t0min时改变的条件是增大N2浓度 D. T1温度下，平衡常数K=1.875 12. 某研究小组为探究室温下水溶液体系中的化学反应的反应物初始浓度、溶液中的初始浓度及初始速率间的关系，得到如下数据。 实验编号 的初始浓度mol/L 初始浓度mol/L 初始浓度mol/L 初始速率mol/(L·s) 1 1.00 2 1.00 3 2.00 4 1.00 已知表中初始反应速率与有关离于浓度关系可以表示为：(温度一定时，为常数)。下列说法不正确的是 A. 实验2中， B. 设计实验2和实验4的目的是研究离子浓度对反应速率的影响 C. b=1；c=0.5 D. 若实验编号4的其它浓度不变，时，反应的初始速率 13. 一定条件下将5molH2和2molCO2加入2L容积不变的密闭容器中合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率、实际转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法不正确的是 A. 反应速率：M>N B. 延长反应时间或采用性能更优良的催化剂可以提高P点CO2实际转化率 C. 在温度不变的情况下，改变外界条件也能使CO2平衡转化率由M点变为N点 D. 250℃时，若进料：n(H2)=2mol、n(CO2)=0.5mol、n(CH2=CH2)=1mol、n(H2O)=2mol，则反应达平衡前v(正)＜v(逆) 14. 一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是 A. 升高温度，反应速率增大，减小 B. 时，若充入惰性气体，，均减小，平衡不移动 C. 时，反应达平衡后的转化率为25.0% D. 时，若充入等体积的和，平衡向逆反应方向移动 15. 一碘甲烷热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料。在催化剂作用下，一碘甲烷热裂解时主要反应有： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 向容积为的恒容密闭容器中起始投入，反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯占所有气体物质的量分数的影响如图所示。已知时，的转化率为80％。 下列说法正确的是 A. 曲线b表示反应温度对平衡体系中乙烯物质的量分数的影响 B. 时，的平衡物质的量浓度为 C. 由图像可知，温度越高，催化剂的活性越强 D. 时使用活性更强的催化剂，可以提高曲线a、b对应物质的物质的量分数 二、非选择题 16. 化学反应都会伴随能量变化，还可以进行化学能与热能、电能、光能等各种形式能量之间的转化。 （1）化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气。下列说法错误的是___________ A. 该过程中电能转化为了化学能 B. 该过程属于氮的固定 C. 太阳能为可再生资源 D. 断裂键会释放出能量 （2）下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是___________ A. 强酸强碱的中和反应 B. 酒精燃烧 C. 与氯化铵(s)混合 D. 催化氧化制取 （3）研究表明，在一定条件下，气态与两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是___________ A. HNC比HCN更稳定 B. 转化为，反应条件一定要加热 C. D. 加入催化剂，可以减小反应的热效应 （4）是大气污染物之一，通过化学方法消除污染是当今环境化学研究的热点：产生的原因之一是汽车发动机工作时引发和反应，已知键能是指气态分子离解成气态原子所吸收的能量。根据表中数据写出该反应的热化学方程式：___________。 物质 NO 键能 954 498 630 （5）火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼，作氧化剂，有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。 已知：① ② ③ 请写出肼和氟气反应的热化学方程式：___________。 17. 能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关。如图所示的装置，、都是惰性电极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在电极附近显红色。其中装置乙、丙、丁中溶液均为足量，回答下列问题： （1）甲装置是甲醇燃料电池(电解质溶液为溶液)的结构示意图，则处通入的是___________(填“”或“”)，其电极上发生的电极反应是___________。 （2）在乙装置中，石墨(C)电极上发生___________反应(填“氧化”或“还原”)；乙装置中总反应的离子方程式是___________。若把乙装置两电极互换，铁电极的电极反应式为___________。 （3）丙装置为电解精炼粗铜装置，当d极质量___________(填“增加”或“减少”)12.8 g时，装置乙中产生气体的总物质的量为___________，装置丁中电解质溶液质量减少___________。 （4）若将乙装置中两电极用导线直接相连形成原电池，则石墨(C)电极上发生的电极反应为___________。 18. 能缓慢分解生成水和氧气，但分解速率较慢，加入催化剂会加快分解速率。某化学兴趣小组为研究不同催化剂对分解反应的催化效果，设计了甲、乙两组实验，实验装置如下图。 （1）定性分析：可以通过观察甲装置的___________现象，而定性得出关于和催化效果的结论。 查阅资料知：将作为催化剂的溶液加入溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是和___________。 （2）定量测定：按图乙组装好仪器，首先___________，再加入药品开始实验。完成该实验除图中实验仪器和必要的实验药品外，还缺少的实验用品是___________。 （3）该小组利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计下列实验：(假定溶液混合时体积变化忽略不计) 序号 溶液 溶液 蒸馏水 反应温度 1 2 3 4 0 实验1、2可探究___________对反应速率的影响，因此___________mL。在以上条件下进行四组实验，产生浑浊的时间由长到短的顺序是___________(填写序号大小关系)，实验3中，反应进行到5分钟时，测得，则反应进行到5分钟内的平均反应速率___________。 19. 乙烯与水蒸气可在某催化剂作用下制乙醇： 。向某恒容密闭容器中通入和amol水蒸气，发生上述反应，测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图所示。回答下列问题： （1）反应从开始分别进行到A、B、C点时，放出的热量、、由大到小的顺序为___________。 （2）___________(填“>”、“<”或“=”)；已知乙烯制备乙醇的反应速率方程表达式为，，其中、为速率常数，只与温度有关。若其他条件不变，则温度从变化到的过程中，下列推断合理的是___________。 A．减小的倍数大于 B．减小的倍数小于 C．增大的倍数大于 D．增大的倍数小于 （3）若点对应的体系中，反应从开始到达到平衡所用时间是，则内水蒸气的平均反应速率=___________。温度下，反应的平衡常数___________。 （4）B点对应的体系中，___________；A、B、C点对应体系的气体总压强、、由大到小的顺序为___________(气体均看作理想气体)。 （5）反应速率的实验数据遵循Arhenius经验公式：(为活化能，假设其受温度影响忽略不计，为速率常数，R和C为常数)。某条件下Rlnk与的关系如图曲线a，当改变某一外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $