精品解析:福建省莆田市第一中学2025-2026学年高三上学期开学考试 化学试题
2025-09-17
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2份
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29页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 莆田市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.36 MB |
| 发布时间 | 2025-09-17 |
| 更新时间 | 2026-08-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53968006.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
莆田一中2025~2026学年度上学期期初考试试卷
高三化学
本试卷分选择题和非选择题两部分。共8页,总分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56
第I卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 我国最新研发的海洋气象漂流观测仪备受瞩目,其上部安装有太阳能电池板以供气象仪工作,水下装备刷油漆和安装锌块。下列说法正确的是
A. 刷油漆和钢铁表面发蓝处理的目的都是为了金属的防护
B. 太阳能电池与原电池的工作原理相同
C. 安装锌块的保护法为外加电流的阴极保护法
D. 锌块为负极,电极反应式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.刷油漆和发蓝处理均通过隔离金属与外界环境来防腐,原理一致,A正确;
B.太阳能电池是将光能转化为电能,原电池是将化学能转化为电能,工作原理不同,B错误;
C.锌比铁活泼,锌块保护法为牺牲阳极法,外加电流法需外部电源,C错误;
D.锌块为负极,Zn失去电子生成Zn2+,电极反应式为,D错误;
故选A。
2. 硅是大数据时代的关键材料。工业上常在1800—2000℃时,用碳单质还原的方法制取单质硅。涉及反应的相关数据如表所示。下列相关说法正确的是
反应
△H/(kJ•mol-1)
△S/(J•K-1•mol-1)
反应(1):SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)
687.27
359.04
反应(2):SiO2(s)+C(s)=Si(s)+CO2(g)
514.85
183.35
A. 反应(1)可证明Si的还原性大于C
B. 生活中利用单晶硅良好的导光性能做光导纤维
C. 工业生产条件下反应(2)无法自发进行发生
D. C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H=-172.42kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应(1):SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g),C元素化合价升高,C做还原剂,Si做还原产物,由还原剂的还原性比还原产物的强,则C的还原性大于Si,A错误;
B.单晶硅是良好的半导体材料,SiO2具有导光性能做光导纤维,B错误;
C.反应若要自发进行,即∆G=∆H-T∆S<0,对反应(2) ∆G=514.85-T×183.35×10-3<0,T>2800K,则反应(2)在工业1800—2000℃生产条件下无法自发进行发生,C正确;
D.由盖斯定律,反应(1)-反应(2)得到C(s)+CO2(g)=2CO(g) ,△H=687.27-514.85=+172.42kJ·mol-1,D错误;
故选:C。
3. 下列反应的方程式书写正确的是
A. 向红色溶液中加入过量铁粉:
B. 亚硫酸钠加入少量氯水:
C. 用同位素标记法表示过氧化钠与水的反应:
D. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
【答案】C
【解析】
【详解】A.弱电解质不拆,故应为,A错误。
B.亚硫酸钠与少量氯水反应时,生成的应与过量的结合生成,应为
,B错误。
C.过氧化钠与水反应时,中的氧全部来自,而中的氧部分来自。反应式正确体现了同位素分布:2个含普通氧,2个含,且电荷、原子均守恒,C正确。
D.稀硝酸与银反应生成而非,故应为,D错误。
故应选:C。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温下,环氧乙烷()含有键的数目为
B. 溶液中含有的数目为
C. 标准状况下,通入足量水中充分反应,溶液中氯离子数目为
D. 的溶液中数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.环氧乙烷的结构为三元环(含2个C和1个O),分子中含7个σ键(1个C-C键、2个C-O键、4个C-H键),0.1mol环氧乙烷含σ键数目为0.7 NA,A错误;
B.溶液体积未知,无法根据浓度计算Na+数目,B错误;
C.Cl2与水的反应为可逆反应(Cl2+H2OHCl+HClO),0.5mol Cl2不能完全反应,溶液中Cl-数目小于0.5 NA,C错误;
D.pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)=0.1 mol/L,1L溶液中n(H+)=0.1 mol,H+数目为0.1 NA,D正确;
故选D。
5. 用下列仪器或装置(夹持装置略)进行相应实验,不能达到实验目的的是
A
B
探究温度对化学反应速率的影响
探究浓度对反应速率的影响
C
D
左侧装置产生气泡速度较快,可以说明对的催化效果更好
利用与制备,搅拌棒的作用是增大与接触面积
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验中控制了温度(25℃冷水和70℃热水),其他条件(Na2S2O3与H2SO4的浓度、体积及混合前恒温时间)相同,通过观察混合后溶液出现浑浊的时间可探究温度对反应速率的影响,A正确;
B.浓硫酸具有强氧化性,会氧化硫代硫酸钠,二个实验原理不一样,不能达到实验目的,B错误;
C.实验中,H2O2溶液的浓度、体积相同,加入的FeCl3溶液浓度为1.0mol·L-1,CuCl2溶液浓度为1.5mol·L-1, FeCl3溶液和CuCl2溶液浓度不同,但左侧装置产生气泡速度较快,说明FeCl3对H2O2的催化效果更好,能达到实验目的,C正确;
D.搅拌棒搅拌可使MnO2浊液与SO2气体充分接触,增大反应物接触面积,促进反应进行,D正确;
故选B。
6. 苯与液溴反应生成溴苯,其反应过程的能量变化如图所示。
下列关于苯与反应的说法不正确的是
A. 对于总反应:升高温度,减少,增大,平衡逆向移动
B. 可作该反应的催化剂,降低活化能,加快了反应速率
C. 过程②的活化能最大,决定总反应速率的大小
D. 将反应后的气体依次通入和溶液以检验产物
【答案】A
【解析】
【详解】A.总反应中,反应物(苯+Br2)能量高于产物(溴苯+HBr),故总反应为放热反应(ΔH<0),升高温度时,正、逆反应速率均增大(活化分子百分数增加),但逆反应(吸热方向)速率增大更多,平衡逆向移动;“减少”错误,A错误;
B.苯与液溴的取代反应需FeBr3作催化剂,催化剂能降低反应的活化能(E1、E2、E3均降低),从而加快反应速率,B正确;
C.多步反应的总反应速率由活化能最大的基元反应(决速步)决定,由能量图可知,过程②的活化能E2最大,故其决定总反应速率的大小,C正确;
D.反应生成HBr,可能混有未反应的Br2(易挥发),Br2能与AgNO3反应生成AgBr沉淀干扰检验,CCl4可溶解Br2(非极性分子易溶于非极性溶剂),先通入CCl4除去Br2,再通入AgNO3溶液检验HBr(生成淡黄色AgBr沉淀),D正确;
故选A。
7. 钌(Ru)为稀有元素,广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。一种采用化学溶解—草酸还原法从含钌废料中分离提纯钌的流程如下,反应温度和金属钌与草酸质量比对钌回收率的影响如图甲、乙所示,该流程可避免有毒气体的生成,使生产过程更安全,操作过程更简便。
已知:“预处理”阶段在还原炉中进行,钌的化合物被还原为钌单质。
下列说法错误的是
A. “溶解”过程中钌元素参与反应的离子方程式为
B. 反应控制在温度为70℃,为的条件下最适宜
C. “沉淀”阶段,草酸主要作还原剂
D. “洗涤”时乙酸主要用来洗去杂质草酸,“还原”阶段的还原剂可以改用焦炭
【答案】D
【解析】
【分析】“预处理”阶段在还原炉中进行,钌的化合物被还原为钌单质,加入氢氧化钠、次氯酸钠将钌氧化为,过滤除去不溶性物质,加入草酸沉淀得到,加入乙酸洗涤表面的,通入氢气将还原为高纯钌粉,据此解答。
【详解】A.溶解过程钌单质在碱性环境下被氧化为,故离子方程式为,A正确;
B.由图像分析可知,温度为70℃,为时,再升高温度或增加草酸质量,钌的回收率升高幅度不大,此时条件最适宜,B正确;
C.“沉淀”阶段,含钌物质由变为,钌元素由价被还原至价,故草酸作还原剂,C正确;
D.“洗涤”时乙酸主要洗去的杂质为钠离子,草酸可以在高温还原时分解,无需洗涤,不能改用焦炭还原剂,目的是得到高纯钌粉,若用固体还原剂,还原剂剩余可能导致产物不纯,D错误;
故选D。
8. 如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素()的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法中不正确的是
A. 铜电极应与Y相连接
B. 乙装置中溶液的颜色不会变浅
C. 标准状况下,当N电极消耗气体时,则铁电极质量增加
D. M电极反应式:
【答案】C
【解析】
【分析】由图中信息结合原电池原理可知,M为负极、N为正极。由电解原理可知,Cu电极为阳极,Fe为阴极。
【详解】A.铜电极是阳极,应与电源的正极相连,即与Y相连接,A说法正确;
B.电镀过程中,电解质的浓度及成分均不会发生变化,因此,乙装置中溶液的颜色不会变浅,B说法正确;
C.标准状况下,当N电极消耗O2时,这些O2的物质的量为0.25mol,则电路中转移电子的物质的量为1mol,铁电极上发生Cu2++2e- =Cu,根据转移电子守恒可知,析出Cu的物质的量为0.5mol,故铁电极的质量增加,C说法不正确;
D.M电极为负极,负极上发生氧化反应,电极反应式为,D说法正确。
综上所述,相关说法中不正确的是C。
9. 一定条件下存在反应:,其正反应放热。图1、图2表示起始时容器甲、丙体积都是V,容器乙、丁体积都是;向甲、丙内都充入和并保持恒温;向乙、丁内都充入和并保持绝热(即与外界无热量交换),在相同温度下开始反应,并分别达到平衡状态。
下列说法不正确的是
A. 的质量分数:甲乙
B. 平衡常数K:甲丙乙
C. 所需时间t:丙丁
D. 若想使甲达到与乙相同的平衡状态,可以向内推动活塞
【答案】D
【解析】
【详解】A.在图1中,由于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),其正反应放热,而容器乙为绝热的容器,所以随着反应的进行,温度会升高,而甲为恒温过程,达到平衡时乙的温度高于甲,升高温度平衡逆向移动,所以乙容器中SO2的质量分数大于甲容器,故A正确;
B.在图1中,由于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),其正反应放热,而容器乙为绝热的容器,所以随着反应的进行,温度会升高,而甲为恒温过程,达到平衡时乙的温度高于甲,升高温度平衡逆向移动,所以乙容器中平衡常数小于甲容器,而丙容器为恒温过程,达到平衡时丙的温度等于甲,温度相同,同一反应平衡常数相同,所以丙容器中平衡常数等于甲容器,故B正确;
C. 由于丁容器是绝热容器,反应为放热反应,所以平衡时丁容器的温度高于丙容器,则容器丁中反应速率大于丙容器,所以丁达到平衡所需时间小于丙,故C正确;
D. 由于乙容器是绝热容器,反应为放热反应,所以平衡时乙容器的温度高于甲容器,升高温度平衡逆向移动,若想使甲达到与乙相同的平衡状态,即平衡逆向移动,则需减小容器压强,应向外推动活塞,故D错误;
故选D。
10. 某温度下,将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L密闭容器中发生反应CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH < 0,容器中H2的物质的量随时间的变化关系如图中的实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时,H2的物质的量随时间的变化关系。下列说法正确的是
A. 从反应开始至a 点,ν(CO2)="0.9" mol·L-1·min-1
B. 曲线Ⅰ对应的条件改变可能是减小压强
C. 曲线Ⅱ对应的条件改变可能是充入氢气
D. 该温度下,此反应的化学平衡常数的数值为0.5
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:A、由图可知,a点氢气的物质的量为4.4mol,参加反应的氢气的物质的量为8mol-4.4mol=3.6mol,氢气的浓度变化量为=1.8mol/L,故v(H2)==0.9mol•L-1•min-1,速率比等于化学计量数之比,故v(CO2)=v(H2)=0.3mol•L-1•min-1,故A错误;B、由图可知,曲线Ⅰ到达平衡的时间缩短,反应速率加快,平衡时氢气的物质的量增大,平衡向逆反应移动,正反应放热反应,说明是升高温度,故B错误;C、条件改变如果是充入氢气,平衡正向移动,反应速率加快,但氢气的总量应比以前的多,而曲线Ⅱ速率加快,氢气的量变少,故C错误;D、由图可知,T℃时平衡时氢气的物质的量为2mol,参加反应的氢气的物质的量为8mol-2mol=6mol,氢气的浓度变化量为3mol/L,则:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
开始(mol/L):3 4 0 0
变化(mol/L):1 3 1 1
平衡(mol/L):2 1 1 1
故该温度下平衡常数k==0.5,故D正确;故选D。
考点:化学平衡图象及计算
第II卷(非选择题 共60分)
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 氨是一种重要的化工原料,科学家们不断地研究合成氨的反应和机理。回答下列问题:
(1)一定条件下,科研小组甲用计算机模拟出合成氨反应历程中的能量变化,如下图所示。写出该反应条件下,生成氨气的热化学方程式_______。
(2)科研小组乙在催化剂作用下合成氨,反应速率(k为速率常数只与温度有关;a、b、m为反应级数,可取正整数、负整数、0,也可取分数)。为了测定反应级数,在一定温度下进行实验,其结果如表()。
序号
反应速率
Ⅰ
1
1
1
n
Ⅱ
2
1
1
2n
Ⅲ
1
4
1
8n
Ⅳ
1
4
2
4n
则反应总级数_______。
(3)科研小组丙、丁研究不同反应条件下的合成氨反应中平衡体系中氨气含量,所得数据如表。
科研小组
压强/()
温度/℃
平衡混合气体中所占体积分数
丙
100
600
丁
200
400
①实验数据表明,从理论上解释的原因_______。
②通过实验条件分析比较(丁)_______(丙)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)科研小组戊用计算机模拟合成氨工艺,选择合适的催化剂和温度,研究不同压强下从投料开始反应后相同时间内混合气体中氨气的体积分数,得到下图。
①过程中,_______(填“>”、“<”或“=”)。
②压强超过,突然大幅度下降的原因是_______。
【答案】(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
(2)1.5 (3) ①. 降低温度,平衡正向移动,增大压强,平衡正向移动 ②. >
(4) ①. > ②. 氨气液化
【解析】
【小问1详解】
由图像可知,molN2和molH2完全反应生成1molNH3放热46kJ,则生成氨气的热化学方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ;
【小问2详解】
对比实验Ⅰ和Ⅱ可知,N2的浓度增加一倍,反应速率也增加一倍,故a=1;对比实验Ⅰ和Ⅲ可知,H2的浓度增加4倍,反应速率增加为8倍,故b=1.5;对比实验Ⅲ和Ⅳ可知,NH3的浓度增加一倍,反应速率减少为原来的一半,故m=-1;故1+1.5-1=1.5;
【小问3详解】
①合成氨反应是气体分子数减小的放热反应,降低温度,平衡正向移动,增大压强,平衡正向移动,故;
②由于合成氨反应是放热反应,温度越低,平衡常数越大,(丁)>(丙);
【小问4详解】
①过程中,压强较小,反应速率小,随着压强的增大,反应速率加快,氨气的体积分数增大,没有达到平衡,故>;
②压强超过,氨气会液化,突然大幅度下降。
12. 硼酸()是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含、及少量、)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)在95℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为:_______。
(2)“滤渣1”的主要成分有_______。
(3)是一元弱酸,其中B原子缺电子,据此写出与水反应的离子方程式:_______。在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是_______。
(4)在“沉镁”中生成沉淀的离子方程式为_______。
(5)某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁中含有少量氢氧化铁杂质,通过如下流程进行提纯精制,获得阻燃剂氢氧化镁。
①可以作阻燃剂的原因是_______。
②更易与配合生成可溶性化合物的是_______(填“”或“”)
【答案】(1)
(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3
(3) ①. ②. 将硼元素转化生成H3BO3,促进其析出
(4)
(5) ①. Mg(OH)2分解是吸热反应,可起到降温作用,分解生成的MgO可形成覆盖层而隔绝氧气,且分解释放出的水蒸气可稀释周围氧气浓度 ②.
【解析】
【分析】硼镁矿(含Mg2B2O5•H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)加入硫酸铵溶液,得到气体,根据硼镁矿和硫酸铵化学式知,得到的气体应为NH3,用NH4HCO3吸收NH3得到(NH4)2CO3;过滤得到的滤渣1应为难溶于硫酸铵溶液的SiO2、Fe2O3、Al2O3;调节滤液pH=3.5转化硼元素生成H3BO3,过滤得到H3BO3,此时滤液中主要含有MgSO4,调节滤液pH=6.5(可减少后面碳酸铵的消耗量),向滤液中加入前面得到的碳酸铵溶液进行沉镁,得到,加热分解可以得到轻质MgO;母液中含有(NH4)2SO4,以此解答该题。
【小问1详解】
结合分析知,“溶浸”产生的气体为氨气,NH4HCO3溶液吸收氨气的化学方程式为:。
【小问2详解】
“滤渣1”的主要成分有SiO2、Fe2O3、Al2O3。
【小问3详解】
为一元弱酸,B原子缺电子,则一个B原子可以结合4个氢氧根离子形成,与水反应的离子方程式为;在“过滤2”前将溶液pH调节至3.5,目的是转化硼元素生成H3BO3,并促进其析出。
【小问4详解】
滤液中主要含有MgSO4,向滤液中加入碳酸铵发生反应进行沉镁,得到,根据电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为。
【小问5详解】
保险粉Na2S2O4具有还原性,可与Fe(OH)3发生氧化还原反应生成Fe(OH)2,加入EDTA浸泡,生成含有亚铁离子的络合物,过滤可得到Mg(OH)2。
①Mg(OH)2分解是吸热反应,可起到降温作用,分解生成的MgO可形成覆盖层而隔绝氧气,且分解释放出的水蒸气可稀释周围氧气浓度,故可作阻燃剂。
②由流程可知,加入EDTA浸泡,生成含有亚铁离子的络合物,说明当不断滴入EDTA时,Fe2+更易和EDTA结合,促使平衡Fe(OH)2(s)Fe2+(aq)+2OH-(aq)向右移动,使Fe(OH)2不断溶解,生成可溶性化合物。
13. 乳酸亚铁固体(,摩尔质量:)易溶于水,难溶于乙醇,受热易分解,其水溶液易被氧化。它是一种很好的补铁剂,常用于治疗缺铁性贫血,可由乳酸与反应制得。
④过滤、洗涤、干燥
I.制备碳酸亚铁(装置如图所示,部分夹持装置省略):
①组装仪器,检查装置气密性,加入试剂;
②先关闭_______,打开和_______,一段时间后关闭_______;
③打开_______;
④过滤、洗涤、干燥。
(1)盛放碳酸钠溶液的玻璃仪器名称为_______。
(2)将操作②和③补充完整:②_______、③_______。
(3)装置a可盛适量的水,其作用是_______。
(4)可用溶液代替溶液制备碳酸亚铁,反应过程中观察到有大量气泡冒出,发生反应的离子方程式为_______。
II.制备乳酸亚铁:
将制得的加入乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸。
(5)从所得溶液中获得乳酸亚铁所需的实验操作是隔绝空气、_______、_______、过滤、用乙醇洗涤、干燥。
III.乳酸亚铁晶体纯度的测量:
(6)若用酸性滴定法测定样品中的量来计算产品纯度,发现结果总是大于100%,原因是_______。
(7)该兴趣小组改用铈()量法测定产品中的含量,即通过滴定法测定样品中的含量来计算乳酸亚铁固体的产品纯度(反应中元素被还原为)。称取7.8g样品配制成250.00mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用标准溶液滴定。反复滴定3次,平均消耗标准液30.00mL,则产品中乳酸亚铁的纯度为_______。若滴定操作时间过长,测得的样品纯度将_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2) ①. ②.
(3)液封,防止空气进入三颈烧瓶中氧化
(4)
(5) ①. 低温蒸发 ②. 冷却结晶
(6)乳酸根中羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化
(7) ①. ②. 偏小
【解析】
【分析】组装仪器,检查装置气密性,加入试剂;先关闭,打开和,稀硫酸与铁生成氢气,排出装置中的空气后,关闭,打开,将硫酸亚铁溶液压入三颈烧瓶,发生反应得到。
【小问1详解】
盛放碳酸钠溶液的玻璃仪器名称为三颈烧瓶;
【小问2详解】
经分析知,操作②和③分别是:②先关闭,打开和,一段时间后关闭;③打开;
【小问3详解】
装置a的作用是液封,防止空气进入三颈烧瓶中氧化;
【小问4详解】
可用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液制备碳酸亚铁,则依据电荷守恒、元素质量守恒得反应的离子方程式为:;
【小问5详解】
为了防止乳酸亚铁被空气氧化,所需的实验操作是:隔绝空气低温蒸发,冷却结晶,过滤,用适量乙醇洗涤,干燥;
【小问6详解】
已知乳酸亚铁固体化学式为,乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗高锰酸钾物质的量增大,而计算中只按照亚铁离子被氧化进行计算,故计算所得乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%;
【小问7详解】
平均消耗标准液V= 30.00mL,由:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,可知25mL溶液中n(Fe2+)=n(Ce4+)=0.10mol/L×0.030L=0.0030mol,故250mL含有n(Fe2+)=0.0030mol×=0.030mol,故产品中乳酸亚铁晶体的纯度为:;若滴定操作时间过长,则样品中亚铁离子容易被氧气氧化,导致消耗的标准溶液体积偏小,则产品纯度将偏小。
14. 碳中和技术主要研究二氧化碳的捕捉、利用与封存(CCUS)等问题。其中将转换为被认为是最可能利用的路径。该反应体系中涉及的反应如下:
反应I:
反应II:
回答下列问题:
(1)在特定温度下,由稳定态单质生成化合物的焓变为该物质在此温度下的标准生成焓()。如表为几种物质在298K时的标准生成焓,则反应Ⅰ的_______。
物质
0
-394
-111
-242
(2)恒温恒容条件下,能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A. B.
C. 混合气体平均相对分子质量不变 D. 容器内气体密度不再改变
(3)为了提高的平衡转化率和增大甲醇的选择性[的选择性],可采用的措施是_______(填标号)。
a.增大 b.及时移除甲醇 c.减小容器体积 d.充入
(4)在下,将和在催化剂作用下发生反应I、II,已知起始容器体积为,平衡时或的选择性S[]及的转化率随温度的变化如图甲所示。
①表示平衡时选择性的曲线是_______(填“”、“”或“”)。
②解释曲线呈现先减小后增大变化趋势的原因_______。
③250℃时,测得平衡体系共有,结合图甲计算的平衡转化率为_______,通过各组分分压,计算的平衡常数_______(列出计算式即可)。
(5)在稀硫酸中利用电催化可将同时转化为多种燃料,其原理如图乙所示。铜电极上产生的电极反应式为_______;若铜电极上只生成,则铜极区溶液质量变化为_______g;若铜电极上生成和,则电路中转移_______mol电子。
(6)以作催化剂,利用合成气(和)制备烃类物质的反应机制如下:
根据图示,利用该反应机制合成乙烯的化学方程式为_______。下列说法正确的是_______(填序号)。
a.反应物吸附过程只断裂极性键
b.C-C偶联过程中只形成非极性键
c.整个反应过程中无极性键生成
【答案】(1)+41 (2)AC
(3)bc (4) ①. b ②. 250℃以前,体系以反应Ⅱ为主,温度升高,反应Ⅱ逆向移动,CO2的转化率降低;250℃以后,体系以反应Ⅰ为主,温度升高,反应Ⅰ正向进行,CO2的转化率升高 ③. 20% ④.
(5) ①. CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O ②. 3.6 ③. 3.8
(6) ①. 4H2+2COCH2=CH2+2H2O ②. b
【解析】
【小问1详解】
利用表中几种物质在298K时的标准生成焓,可求出反应Ⅰ: △H1=生成物的标准生成焓-反应物的标准生成焓=(-111 kJ/mol)+( -242 kJ/mol)-( -394 kJ/mol)=+41kJ/mol。
【小问2详解】
A.时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,A选;
B.时,不能说明正逆反应速率,不能说明反应达到平衡,B不选;
C.反应I是气体物质的量不变的反应,反应II是气体物质的量减小的反应,反应过程中气体总物质的量减小,气体总质量不变,混合气体平均相对分子质量增大,当,混合气体平均相对分子质量不变时,说明反应达到平衡,C选;
D.反应过程中气体总质量和总体积是定值,容器内气体密度是定值,容器内气体密度不再改变时,不能说明反应达到平衡,D不选;
故选AC。
【小问3详解】
a.增大n(CO2),虽然平衡正向移动,但CO2的平衡转化率降低,a不符合题意;
b.及时移除甲醇,可降低CH3OH浓度,促使平衡正向移动,从而提高CO2的平衡转化率和增大甲醇的选择性,b符合题意;
c.减小容器体积,也就是增大压强,平衡正向移动,从而提高CO2的平衡转化率和增大甲醇的选择性,c符合题意;
d.充入Ar,各物质的浓度不变,平衡不发生移动,CO2的平衡转化率和甲醇的选择性都不发生变化,d不符合题意;
故选bc。
【小问4详解】
①反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应,随着温度的升高,反应Ⅰ平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,CO的选择性不断增大,CH3OH的选择性不断减小,则曲线a表示平衡时CH3OH的选择性曲线,曲线b表示平衡时CO的选择性曲线,曲线c表示CO2的平衡转化率随温度变化曲线。
②曲线c表示CO2的平衡转化率随温度变化曲线,曲线先减小,表示以反应Ⅱ为主,后增大表示以反应Ⅰ为主,则呈现此变化趋势的原因:250℃以前,体系以反应Ⅱ为主,温度升高,反应Ⅱ逆向移动,CO2的转化率降低;250℃以后,体系以反应Ⅰ为主,温度升高,反应Ⅰ正向进行,CO2的转化率升高。
③在5.0MPa下,将5molCO2和16molH2在Cu/ZrO2催化剂作用下进行反应。250℃时,测得平衡体系共有0.5molCH3OH,S(CO2)==50%,∆n(CO2)=1mol,则CO2的平衡转化率为20%,生成CO的物质的量也为0.5mol。由此可建立如下三段式:
则的。
【小问5详解】
从图中可以看出,Cu电极与电源负极相连,为电解池的阴极,则Pt电极为电解池的阳极,在电解过程中,阳极区产生的H+透过阳离子交换膜进入阴极区。铜电极上CO2得电子产物与电解质反应产生CH4等,电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,若铜电极上只生成5.6gCO,其物质的量为=0.2mol,电极反应式为CO2+2e-+2H+=CO+H2O,H+由阳极迁移而来,则反应生成H2O的质量就是铜极区溶液质量变化,所以变化的质量为0.2mol×18g/mol=3.6g;若铜电极上只生成0.3molCH3CHO和0.4molHCOOH,则由关系式:2CO2~CH3CHO~10e-、CO2~HCOOH~2e-,可求出电路中转移电子的数目为0.3mol×10+0.4mol×2=3.8mol。
【小问6详解】
根据图示,利用该反应机制合成乙烯的化学方程式为:4H2+2COCH2=CH2+2H2O。
a.根据图示,反应物吸附过程断裂了H—H非极性键和碳氧极性键,a错误;
b.根据图示,C—C偶联过程中只形成C—C非极性键,b正确;
c.根据图示,整个反应过程中有O—H极性键生成,c错误;
故选b。
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莆田一中2025~2026学年度上学期期初考试试卷
高三化学
本试卷分选择题和非选择题两部分。共8页,总分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56
第I卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 我国最新研发的海洋气象漂流观测仪备受瞩目,其上部安装有太阳能电池板以供气象仪工作,水下装备刷油漆和安装锌块。下列说法正确的是
A. 刷油漆和钢铁表面发蓝处理的目的都是为了金属的防护
B. 太阳能电池与原电池的工作原理相同
C. 安装锌块的保护法为外加电流的阴极保护法
D. 锌块为负极,电极反应式为
2. 硅是大数据时代的关键材料。工业上常在1800—2000℃时,用碳单质还原的方法制取单质硅。涉及反应的相关数据如表所示。下列相关说法正确的是
反应
△H/(kJ•mol-1)
△S/(J•K-1•mol-1)
反应(1):SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)
687.27
359.04
反应(2):SiO2(s)+C(s)=Si(s)+CO2(g)
514.85
183.35
A. 反应(1)可证明Si的还原性大于C
B. 生活中利用单晶硅良好的导光性能做光导纤维
C. 工业生产条件下反应(2)无法自发进行发生
D. C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H=-172.42kJ·mol-1
3. 下列反应的方程式书写正确的是
A. 向红色溶液中加入过量铁粉:
B. 亚硫酸钠加入少量氯水:
C. 用同位素标记法表示过氧化钠与水的反应:
D. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温下,环氧乙烷()含有键的数目为
B. 溶液中含有的数目为
C. 标准状况下,通入足量水中充分反应,溶液中氯离子数目为
D. 的溶液中数目为
5. 用下列仪器或装置(夹持装置略)进行相应实验,不能达到实验目的的是
A
B
探究温度对化学反应速率的影响
探究浓度对反应速率的影响
C
D
左侧装置产生气泡速度较快,可以说明对的催化效果更好
利用与制备,搅拌棒的作用是增大与接触面积
A. A B. B C. C D. D
6. 苯与液溴反应生成溴苯,其反应过程的能量变化如图所示。
下列关于苯与反应的说法不正确的是
A. 对于总反应:升高温度,减少,增大,平衡逆向移动
B. 可作该反应的催化剂,降低活化能,加快了反应速率
C. 过程②的活化能最大,决定总反应速率的大小
D. 将反应后的气体依次通入和溶液以检验产物
7. 钌(Ru)为稀有元素,广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。一种采用化学溶解—草酸还原法从含钌废料中分离提纯钌的流程如下,反应温度和金属钌与草酸质量比对钌回收率的影响如图甲、乙所示,该流程可避免有毒气体的生成,使生产过程更安全,操作过程更简便。
已知:“预处理”阶段在还原炉中进行,钌的化合物被还原为钌单质。
下列说法错误的是
A. “溶解”过程中钌元素参与反应的离子方程式为
B. 反应控制在温度为70℃,为的条件下最适宜
C. “沉淀”阶段,草酸主要作还原剂
D. “洗涤”时乙酸主要用来洗去杂质草酸,“还原”阶段的还原剂可以改用焦炭
8. 如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素()的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法中不正确的是
A. 铜电极应与Y相连接
B. 乙装置中溶液的颜色不会变浅
C. 标准状况下,当N电极消耗气体时,则铁电极质量增加
D. M电极反应式:
9. 一定条件下存在反应:,其正反应放热。图1、图2表示起始时容器甲、丙体积都是V,容器乙、丁体积都是;向甲、丙内都充入和并保持恒温;向乙、丁内都充入和并保持绝热(即与外界无热量交换),在相同温度下开始反应,并分别达到平衡状态。
下列说法不正确的是
A. 的质量分数:甲乙
B. 平衡常数K:甲丙乙
C. 所需时间t:丙丁
D. 若想使甲达到与乙相同的平衡状态,可以向内推动活塞
10. 某温度下,将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L密闭容器中发生反应CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH < 0,容器中H2的物质的量随时间的变化关系如图中的实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时,H2的物质的量随时间的变化关系。下列说法正确的是
A. 从反应开始至a 点,ν(CO2)="0.9" mol·L-1·min-1
B. 曲线Ⅰ对应的条件改变可能是减小压强
C. 曲线Ⅱ对应的条件改变可能是充入氢气
D. 该温度下,此反应的化学平衡常数的数值为0.5
第II卷(非选择题 共60分)
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 氨是一种重要的化工原料,科学家们不断地研究合成氨的反应和机理。回答下列问题:
(1)一定条件下,科研小组甲用计算机模拟出合成氨反应历程中的能量变化,如下图所示。写出该反应条件下,生成氨气的热化学方程式_______。
(2)科研小组乙在催化剂作用下合成氨,反应速率(k为速率常数只与温度有关;a、b、m为反应级数,可取正整数、负整数、0,也可取分数)。为了测定反应级数,在一定温度下进行实验,其结果如表()。
序号
反应速率
Ⅰ
1
1
1
n
Ⅱ
2
1
1
2n
Ⅲ
1
4
1
8n
Ⅳ
1
4
2
4n
则反应总级数_______。
(3)科研小组丙、丁研究不同反应条件下的合成氨反应中平衡体系中氨气含量,所得数据如表。
科研小组
压强/()
温度/℃
平衡混合气体中所占体积分数
丙
100
600
丁
200
400
①实验数据表明,从理论上解释的原因_______。
②通过实验条件分析比较(丁)_______(丙)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)科研小组戊用计算机模拟合成氨工艺,选择合适的催化剂和温度,研究不同压强下从投料开始反应后相同时间内混合气体中氨气的体积分数,得到下图。
①过程中,_______(填“>”、“<”或“=”)。
②压强超过,突然大幅度下降的原因是_______。
12. 硼酸()是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含、及少量、)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)在95℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为:_______。
(2)“滤渣1”的主要成分有_______。
(3)是一元弱酸,其中B原子缺电子,据此写出与水反应的离子方程式:_______。在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是_______。
(4)在“沉镁”中生成沉淀的离子方程式为_______。
(5)某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁中含有少量氢氧化铁杂质,通过如下流程进行提纯精制,获得阻燃剂氢氧化镁。
①可以作阻燃剂的原因是_______。
②更易与配合生成可溶性化合物的是_______(填“”或“”)
13. 乳酸亚铁固体(,摩尔质量:)易溶于水,难溶于乙醇,受热易分解,其水溶液易被氧化。它是一种很好的补铁剂,常用于治疗缺铁性贫血,可由乳酸与反应制得。
④过滤、洗涤、干燥
I.制备碳酸亚铁(装置如图所示,部分夹持装置省略):
①组装仪器,检查装置气密性,加入试剂;
②先关闭_______,打开和_______,一段时间后关闭_______;
③打开_______;
④过滤、洗涤、干燥。
(1)盛放碳酸钠溶液的玻璃仪器名称为_______。
(2)将操作②和③补充完整:②_______、③_______。
(3)装置a可盛适量的水,其作用是_______。
(4)可用溶液代替溶液制备碳酸亚铁,反应过程中观察到有大量气泡冒出,发生反应的离子方程式为_______。
II.制备乳酸亚铁:
将制得的加入乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸。
(5)从所得溶液中获得乳酸亚铁所需的实验操作是隔绝空气、_______、_______、过滤、用乙醇洗涤、干燥。
III.乳酸亚铁晶体纯度的测量:
(6)若用酸性滴定法测定样品中的量来计算产品纯度,发现结果总是大于100%,原因是_______。
(7)该兴趣小组改用铈()量法测定产品中的含量,即通过滴定法测定样品中的含量来计算乳酸亚铁固体的产品纯度(反应中元素被还原为)。称取7.8g样品配制成250.00mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用标准溶液滴定。反复滴定3次,平均消耗标准液30.00mL,则产品中乳酸亚铁的纯度为_______。若滴定操作时间过长,测得的样品纯度将_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
14. 碳中和技术主要研究二氧化碳的捕捉、利用与封存(CCUS)等问题。其中将转换为被认为是最可能利用的路径。该反应体系中涉及的反应如下:
反应I:
反应II:
回答下列问题:
(1)在特定温度下,由稳定态单质生成化合物的焓变为该物质在此温度下的标准生成焓()。如表为几种物质在298K时的标准生成焓,则反应Ⅰ的_______。
物质
0
-394
-111
-242
(2)恒温恒容条件下,能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A. B.
C. 混合气体平均相对分子质量不变 D. 容器内气体密度不再改变
(3)为了提高的平衡转化率和增大甲醇的选择性[的选择性],可采用的措施是_______(填标号)。
a.增大 b.及时移除甲醇 c.减小容器体积 d.充入
(4)在下,将和在催化剂作用下发生反应I、II,已知起始容器体积为,平衡时或的选择性S[]及的转化率随温度的变化如图甲所示。
①表示平衡时选择性的曲线是_______(填“”、“”或“”)。
②解释曲线呈现先减小后增大变化趋势的原因_______。
③250℃时,测得平衡体系共有,结合图甲计算的平衡转化率为_______,通过各组分分压,计算的平衡常数_______(列出计算式即可)。
(5)在稀硫酸中利用电催化可将同时转化为多种燃料,其原理如图乙所示。铜电极上产生的电极反应式为_______;若铜电极上只生成,则铜极区溶液质量变化为_______g;若铜电极上生成和,则电路中转移_______mol电子。
(6)以作催化剂,利用合成气(和)制备烃类物质的反应机制如下:
根据图示,利用该反应机制合成乙烯的化学方程式为_______。下列说法正确的是_______(填序号)。
a.反应物吸附过程只断裂极性键
b.C-C偶联过程中只形成非极性键
c.整个反应过程中无极性键生成
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