内容正文:
漳州三中2025-2026学年10月阶段考试高二年级
化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Cu-64 Ag-108
第Ⅰ卷 (选择题,本题共14小题,共42分)
一、选择题(只有一个正确选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 下列关于热化学反应的描述中正确的是
A. HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ/mol
B. CO的标准燃烧热是△H=-283.0KJ/mol,则反应CO(g)+O2(g)═CO2(g)的△H=-283.0KJ/mol
C. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D. 1 mol硫燃烧生成气态三氧化硫所放出的热量是硫黄的燃烧热
2. 下列反应的热效应与其它三项不相同的是
A. 铝粉与氧化铁的反应 B. 钠与冷水反应
C. 锌片与稀硫酸反应 D. 氯化铵与Ba(OH)2·8H2O反应
3. 下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是
A. C(s)+O2(g)=CO2(g);C(s)+O2(g)=CO(g)
B. S(s)+O2(g)=SO2(g);S(g)+O2(g)=SO2(g)
C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H2(g)+O2(g)=H2O(l)
D. 2KOH(aq)+H2SO4(浓)=K2SO4(aq)+2H2O(l);2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l)
4. 已知1molH2完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ,且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1molH-O键形成时放出热量463kJ,则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为
A. 188kJ B. 436kJ C. 557kJ D. 920kJ
5. 关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( )
A. 用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液
B. 装置②的总反应是:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
C. 装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D. 若装置①是电镀池,则待镀件放在电极b
6. 如下图所示,甲池的总反应式为N2H4+O2 =N2+2H2O。下列说法正确的是
A. 甲池中负极上发生的反应为N2H4-4e- =N2↑+4H+
B. 乙池中石墨电极上发生的反应为2H2O-4e- = O2↑+4H+
C. 甲池溶液pH增大,乙池溶液pH减小
D. 甲池中每消耗0.1mol N2H4乙池电极上则会析出6.4 g固体
7. 碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液,其结构示意图如图所示,电池总反应式为:。下列说法中不正确的是
A. 电池工作时,电子转移方向是由经外电路流向
B. 电池正极反应式为
C. 电池工作时,不参与反应
D. 电池工作时,发生氧化反应,发生还原反应
8. 高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池可长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是
A. 放电时负极反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
B. 充电时阳极反应为Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO+4H2O
C. 充电时阴极附近溶液的pH减小
D. 放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被还原
9. 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周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿棕色铁锈环(b),如图所示。下列说法错误的是
A. 铁片腐蚀最严重区域是生锈最多的区域
B. 铁片腐蚀过程最终生成的铁锈为
C. 液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:
D. 液滴之下氧气含量少,铁片作负极,发生的氧化反应为:
10. 次磷酸(H3PO2) 为一元中强酸,具有较强的还原性,可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列叙述不正确的是
A. 阳极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+
B. 产品室中发生反应H++ H2PO2-=H3PO2, 该法还可得副产品NaOH
C. 原料室中H2PO2- 向左移动,Na+ 向右移动,该室pH 升高
D. 阳膜1的主要作用是防止H2PO2- 进入阳极室被氧化并允许H+通过
11. 对于反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
12. 对于可逆反应,下列措施能使反应物中活化分子百分数和化学平衡常数都变化的是
A. 缩小体积 B. 降低温度 C. 使用高效催化剂 D. 充入更多
13. 2022年10月5日,诺贝尔化学奖授予了在“铜催化”领域贡献突出的卡罗琳等人。利用铜催化剂可实现甲醇()的催化制氢,反应机理如图所示(其中,,),下列说法中正确的是
A. 反应Ⅱ为放热反应 B. CO不属于反应过程中的中间产物
C. 反应过程中有非极性键的断裂与形成 D. 反应Ⅱ的逆反应的活化能为a kJ⋅mol
14. 一定条件下,以FeOOH为催化剂,CO(g)与H2S(g)发生反应:,反应分两步进行,其反应过程的能量变化如图所示。已知:a、b、c均大于零。下列说法正确的是
A.
B. 降低温度,△H的数值增大
C. 决定COS生成速率的主要步骤是第一步
D. FeOOH降低了该反应的焓变,加快了化学反应速率
Ⅱ卷非选择题部分
二、填空题(共58分)
15. Ⅰ.某同学设计下图简易装置测定中和热。回答下列问题:
(1)该装置中缺少的仪器是___________。
(2)50mL0.10mol/L的盐酸与50mL0.11mol/L的NaOH溶液混合后,测得反应放出的热量为285J,则中和热___________。若将环形玻璃搅拌棒换为金属搅拌棒,则测得反应放出的热量将___________(填“偏多”“偏少”或“不变”)。
(3)对于下列反应:,;
,;
,。
上述反应均在溶液中进行,则下列、、的关系正确的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
Ⅱ.2021年世界环境日中国主题:人与自然和谐共生。
(4)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量N2和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量液态H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256kJ的热量。写出该反应的热化学方程式___________。
(5)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体的减排提供了一个新途径,断开各分子中1mol化学键吸收的能量如下表所示。
化学键
C=O
O=O
能量/kJ/mol
799
1072
496
则以TiO2为催化剂分解CO2(g)生成CO(g)和O2(g)的热化学方程式为___________。
(6)以太阳能为热源,金属氧化物为催化剂可以分解水制H2和O2,实现能源绿色化,其过程如下:
过程Ⅰ:,
过程Ⅱ:,
总反应:,
则过程Ⅱ的___________。
16. (1)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
①B中Sn极的电极反应式为___________,Sn极附近溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②C中总反应方程式为_________。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是__________。
(2)如图是甲烷燃料电池工作原理示意图,回答下列问题:
①电池的负极是__(填“a”或“b”)极,该极的电极反应式是___。
②电池工作一段时间后,电解质溶液的pH是____(填“增大”“减小”或“不变”)。
17. 如图是一个化学过程的示意图。
请回答:
(1)甲池通入O2的一极电极反应式为___________,该电池的总反应方程式为___________。
(2)乙池中A电极名称为___________极,电极反应式为___________。一段时间后溶液的pH___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2___________mL(标准状况下)。
18. 实验是化学学习的基础,请完成以下实验填空。
Ⅰ.某小组用Na2S2O3溶液和稀H2SO4溶液反应探究外界条件对化学反应速率的影响,其设计实验如表所示:
实验序号
温度
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol·L−1)
V/mL
c/(mol·L−1)
V/mL
Ⅰ
25
5
0.1
10
0.1
5
Ⅱ
25
5
0.2
5
0.2
10
Ⅲ
35
5
0.1
10
0.1
5
Ⅳ
35
5
0.2
5
0.2
10
(1)写出该探究实验中发生反应的化学方程式___________,实验Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ中哪个出现浑浊的时间最快:___________。
Ⅱ.某小组利用H2C2O4 溶液和酸性KMnO4 溶液反应来探究外界条件对化学反应速率的影响。
(2)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,溶液的紫色将褪去。为确保能观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4的初始物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4):n(KMnO4)___________。
(3)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,该小组设计了实验方案:
实验序号
反应温度/℃
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
H2O
V/mL
c/(mol·L−1)
V/mL
c/(mol·L−1)
V/mL
①
25
8.0
0.20
5.0
0.010
0
②
25
6.0
0.20
5.0
0.010
x
表格中,x=___________
(4)小组同学发现反应速率如图所示,其中t1~t2 时间内速率变快的主要原因可能是:
①___________;
②___________。
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漳州三中2025-2026学年10月阶段考试高二年级
化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Cu-64 Ag-108
第Ⅰ卷 (选择题,本题共14小题,共42分)
一、选择题(只有一个正确选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 下列关于热化学反应的描述中正确的是
A. HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ/mol
B. CO的标准燃烧热是△H=-283.0KJ/mol,则反应CO(g)+O2(g)═CO2(g)的△H=-283.0KJ/mol
C. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D. 1 mol硫燃烧生成气态三氧化硫所放出的热量是硫黄的燃烧热
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2SO4和Ca(OH)2反应不仅仅生成水,还生成硫酸钙沉淀,放出更多的热量,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H<2×(-57.3)kJ/mol,故A错误;
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,热化学方程式改变方向,反应焓变符号随之变化,系数加倍焓变随之加倍,CO的标准燃烧热是H=-283.0KJ/mol,则有CO(g)+O2(g)=CO2(g) H=﹣283.0kJ/mol,故B正确;
C.加热反应不一定是吸热反应,某些放热反应也需要引发条件,如铝热反应是放热反应,但需要引发条件加热才能进行,故C错误;
D.硫完全燃烧只能生成二氧化硫气体不能生成三氧化硫气体,故D错误;
故选B。
2. 下列反应的热效应与其它三项不相同的是
A. 铝粉与氧化铁的反应 B. 钠与冷水反应
C. 锌片与稀硫酸反应 D. 氯化铵与Ba(OH)2·8H2O反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁,Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,是典型的放热反应,利用放出的热冶炼金属铁,常用于野外铁轨的焊接,为放热反应;B.钠与冷水反应,生成氢氧化钠和氢气,放出大量的热,是放热反应;C.锌片与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,是放热反应;D.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合:Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl═2NH3+BaCl2+10H2O是典型的吸热反应;根据以上分析可知,D的热效应与其它三者不同,故选D。
3. 下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是
A. C(s)+O2(g)=CO2(g);C(s)+O2(g)=CO(g)
B. S(s)+O2(g)=SO2(g);S(g)+O2(g)=SO2(g)
C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H2(g)+O2(g)=H2O(l)
D. 2KOH(aq)+H2SO4(浓)=K2SO4(aq)+2H2O(l);2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l)
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.碳不完全燃烧放热少,焓变包含负号比较大小,所以化学反应的ΔH前者小于后者,A错误;
B.固体硫变为气态硫需要吸收热量;所以化学反应的ΔH前者大于后者,B正确;
C.相同条件下量少的反应放热少,焓变包含负号比较大小,1mol氢气燃烧放热小于2mol氢气燃烧放热,所以化学反应的ΔH前者小于后者,C错误;
D.中和反应为放热反应,焓变是负值,放出的热量越多,焓变越小,浓硫酸放出的热量多,所以化学反应的ΔH前者小于后者,D错误;
答案为:B。
4. 已知1molH2完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ,且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1molH-O键形成时放出热量463kJ,则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为
A. 188kJ B. 436kJ C. 557kJ D. 920kJ
【答案】B
【解析】
【详解】1molH2完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484 kJ /mol,焓变=反应物总键能-生成物总键能,设1molH-H键断裂时吸收热量为x kJ,2x+496 kJ -463 kJ×4=-484 kJ,x=436kJ,故选B。
5. 关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( )
A. 用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液
B. 装置②的总反应是:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
C. 装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D. 若装置①是电镀池,则待镀件放在电极b
【答案】B
【解析】
【详解】A.精炼铜时,粗铜为阳极,精铜作阴极,用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液,选项A正确;
B.装置②是原电池,铁的活泼性大于铜,铁是负极,总反应是:Fe+2Fe3+=3Fe2+,选项B错误;
C.装置③是外接电流阴极保护法,钢闸门应与外接电源的负极相连,选项C正确;
D.若装置①是电镀池,则待镀件应连接负极做阴极,根据电流由正极流向a,a为阳极,b为阴极,待镀件连接电极b,选项D正确;
答案选B。
6. 如下图所示,甲池的总反应式为N2H4+O2 =N2+2H2O。下列说法正确的是
A. 甲池中负极上发生的反应为N2H4-4e- =N2↑+4H+
B. 乙池中石墨电极上发生的反应为2H2O-4e- = O2↑+4H+
C. 甲池溶液pH增大,乙池溶液pH减小
D. 甲池中每消耗0.1mol N2H4乙池电极上则会析出6.4 g固体
【答案】B
【解析】
【分析】甲池的总反应式为N2H4+O2 =N2+2H2O,其中N2H4发生氧化反应生成N2,O2发生还原反应生成H2O,以此甲池中左侧为负极,右侧为正极,与正极相连的为电解池阳极,电解池中水失去电子生成O2、H+,Fe电极为阴极,电解池中Cu2+得到电子生成Cu,以此解答。
【详解】A.甲池中电解质溶液为氢氧化钾溶液,则负极不可能生成H+,由上述分析可知,该电极反应式为N2H4-4e-+4OH- =N2↑+4H2O,故A项说法错误;
B.由上述分析可知,乙池中石墨电极上发生的反应为2H2O-4e- =O2↑+4H+,故B项说法正确;
C.甲池反应中生成了水,则氢氧化钾溶液的浓度变小,pH减小,乙池中生成了H2SO4,溶液pH减小,故C项说法错误;
D.根据各个电极通过的电量相等知N2H4~2Cu,则甲池中消耗0.1mol N2H4时乙池电极上会析出0.2mol Cu,其质量为0.2mol×64g/mol=12.8 g,故D项说法错误;
综上所述,说法正确的是B项,故答案为B。
7. 碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液,其结构示意图如图所示,电池总反应式为:。下列说法中不正确的是
A. 电池工作时,电子转移方向是由经外电路流向
B. 电池正极反应式为
C. 电池工作时,不参与反应
D. 电池工作时,发生氧化反应,发生还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.失电子的一极是负极,电子从负极流向正极,负极是金属锌失电子,电子转移方向是由Zn经外电路流向MnO2,故A正确;
B.正极上得电子,发生还原反应,所以正极的电极反应式为:,故B正确;
C.电池工作时,KOH电离出的离子,参与负极反应,故C错误;
D.负极上锌失电子,Zn发生氧化反应,正极得电子,发生还原反应,则MnO2发生还原反应,故D正确;
故选:C。
8. 高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池可长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是
A. 放电时负极反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
B. 充电时阳极反应为Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO+4H2O
C. 充电时阴极附近溶液的pH减小
D. 放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被还原
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.放电时,Zn失电子和溶液中OH﹣反应生成Zn (OH )2,电极反应式为Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn (OH )2,故A正确;
B.充电时,阳极上Fe (OH )3失电子发生氧化反应,电极反应式为 Fe (OH )3﹣3e﹣+5OH﹣=FeO42﹣+4H2O,故B正确;
C.充电时阴极附近溶液有氢氧根离子生成导致溶液碱性增强,故C错误;
D.正极上得电子发生还原反应,被还原,高铁酸钠在正极得到电子,电极反应式为FeO42+4H2O+3e﹣=Fe(OH)3+5OH﹣,每转移3mol电子,正极有1mol K2FeO4被还原,故D正确。
答案选C。
【点睛】本题考查原电池和电解池原理,明确各个电极上发生的反应是解本题关键,难点是电极反应的书写,注意结合电解质酸碱性书写。
9. 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周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿棕色铁锈环(b),如图所示。下列说法错误的是
A. 铁片腐蚀最严重区域是生锈最多的区域
B. 铁片腐蚀过程最终生成的铁锈为
C. 液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:
D. 液滴之下氧气含量少,铁片作负极,发生的氧化反应为:
【答案】A
【解析】
【分析】在发生原电池反应的过程中,铁片作负极,铁在负极反应生成亚铁离子,液滴边缘是正极区,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,A错误;
B.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,铁锈的主要成分是,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,C正确;
D.液滴之下氧气含量少,铁片作负极,发生的氧化反应为,D正确;
故选A。
10. 次磷酸(H3PO2) 为一元中强酸,具有较强的还原性,可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列叙述不正确的是
A. 阳极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+
B. 产品室中发生反应H++ H2PO2-=H3PO2, 该法还可得副产品NaOH
C. 原料室中H2PO2- 向左移动,Na+ 向右移动,该室pH 升高
D. 阳膜1的主要作用是防止H2PO2- 进入阳极室被氧化并允许H+通过
【答案】C
【解析】
【详解】A. 阳极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+,故A正确;B. 阳极室H+的通过阳膜1移向产品室,原料室的H2PO2-通过阴膜移向产品室,所以产品室中发生反应H++ H2PO2-=H3PO2,阴极产生OH-,原料室的Na+通过阳膜移向阴极室,所以该法还可得副产品NaOH,故B正确;C.原料室中H2PO2- 水解使溶液呈碱性,H2PO2- 向左移动,该室pH 降低,故C不正确;D. 阳膜1的主要作用是防止H2PO2- 进入阳极室被氧化并允许H+通过,故D正确。故选C。
点睛:解答本题需要多次判断阳阴离子的移动方向。阳阴离子的移动方向的判断依据是“阴离子移向阳极,阳离子移向阴极”。阳阴离子与移向的电极之间阴阳相对。
11. 对于反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在单位相同的条件下,不同物质的反应速率等于其化学计量数之比,将不同的物质化为是同一物质的速率进行比较即可,数值越大则反应的速率越快。
A.;
B.B是固体,不能用单位时间浓度的变化量来表示反应速率;
C.;
D.;
通过比较知,反应速率最快的是C项,故答案选C。
12. 对于可逆反应,下列措施能使反应物中活化分子百分数和化学平衡常数都变化的是
A. 缩小体积 B. 降低温度 C. 使用高效催化剂 D. 充入更多
【答案】B
【解析】
【详解】A.缩小体积(增大压强)不会改变活化分子百分数和平衡常数,两者均不变,A错误;
B.降低温度会减少活化分子百分数,同时平衡常数因温度变化而改变,B正确;
C.使用高效催化剂提高活化分子百分数,但平衡常数不变,C错误;
D.充入更多N2仅改变浓度,不影响活化分子百分数和平衡常数,D错误;
故选B。
13. 2022年10月5日,诺贝尔化学奖授予了在“铜催化”领域贡献突出的卡罗琳等人。利用铜催化剂可实现甲醇()的催化制氢,反应机理如图所示(其中,,),下列说法中正确的是
A. 反应Ⅱ为放热反应 B. CO不属于反应过程中的中间产物
C. 反应过程中有非极性键的断裂与形成 D. 反应Ⅱ的逆反应的活化能为a kJ⋅mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图示,反应Ⅱ的反应物的总能量大于生成物的总能量,属于放热反应,A正确;
B.第一步反应生成CO,第二步反应消耗CO并生成二氧化碳,则CO属于反应过程中的中间产物,B错误;
C.反应过程中没有非极性键的断裂,C错误;
D.根据图示,反应Ⅱ的逆反应的活化能为(a+b) kJ⋅mol,D错误;
故选A。
14. 一定条件下,以FeOOH为催化剂,CO(g)与H2S(g)发生反应:,反应分两步进行,其反应过程的能量变化如图所示。已知:a、b、c均大于零。下列说法正确的是
A.
B. 降低温度,△H的数值增大
C. 决定COS生成速率的主要步骤是第一步
D. FeOOH降低了该反应的焓变,加快了化学反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,,A错误;
B.降低温度,平衡移动,改变K值,但是△H的数值不变,B错误;
C.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应,决定COS生成速率的主要步骤是第一步,C正确;
D.FeOOH降低了该反应的活化能,加快了化学反应速率,D错误;
故选C。
Ⅱ卷非选择题部分
二、填空题(共58分)
15. Ⅰ.某同学设计下图简易装置测定中和热。回答下列问题:
(1)该装置中缺少的仪器是___________。
(2)50mL0.10mol/L的盐酸与50mL0.11mol/L的NaOH溶液混合后,测得反应放出的热量为285J,则中和热___________。若将环形玻璃搅拌棒换为金属搅拌棒,则测得反应放出的热量将___________(填“偏多”“偏少”或“不变”)。
(3)对于下列反应:,;
,;
,。
上述反应均在溶液中进行,则下列、、的关系正确的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
Ⅱ.2021年世界环境日中国主题:人与自然和谐共生。
(4)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量N2和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量液态H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256kJ的热量。写出该反应的热化学方程式___________。
(5)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体的减排提供了一个新途径,断开各分子中1mol化学键吸收的能量如下表所示。
化学键
C=O
O=O
能量/kJ/mol
799
1072
496
则以TiO2为催化剂分解CO2(g)生成CO(g)和O2(g)的热化学方程式为___________。
(6)以太阳能为热源,金属氧化物为催化剂可以分解水制H2和O2,实现能源绿色化,其过程如下:
过程Ⅰ:,
过程Ⅱ:,
总反应:,
则过程Ⅱ的___________。
【答案】(1)温度计 (2) ①. -57kJ/mol ②. 偏少 (3)C
(4)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-640 kJ/mol
(5)2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+556kJ/mol
(6)+216.5 kJ/mol
【解析】
【小问1详解】
实验测定反应的初始温度和最高温度来计算反应热,故还缺少温度计。
【小问2详解】
50 mL 0.1 mol/L的盐酸与50 mL 0.11 mol/L的NaOH混合,放出热量285 J,此时NaOH过量,0.005 mol盐酸与0.005 mol NaOH反应放出285 J的热量,则1mol盐酸与1molNaOH反应放出57 kJ的热量,ΔH=-57kJ/mol;将环形玻璃搅拌棒换为金属搅拌棒,因为金属的导热性好于玻璃,这样反应放出的热量将散失得更多,测得反应放出的热量将偏少。
【小问3详解】
醋酸为弱电解质,电离吸热,浓硫酸溶于水放热,硝酸和NaOH正常反应无额外的吸热或者放热过程,因此Q2>Q3>Q1,故答案为C。
【小问4详解】
肼与过氧化氢反应的化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g),0.4mol肼放出256kJ能量,则1mol肼放出640kJ能量,热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-640 kJ/mol。
【小问5详解】
以TiO2为催化剂分解CO2(g)生成CO(g)和O2(g),ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=(4×799-1072×2-496)kJ/mol=556kJ/mol,热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+556kJ/mol。
【小问6详解】
根据三个方程式可知,过程Ⅰ方程式+过程Ⅱ方程式×2=总反应方程式,则。
16. (1)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
①B中Sn极的电极反应式为___________,Sn极附近溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②C中总反应方程式为_________。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是__________。
(2)如图是甲烷燃料电池工作原理示意图,回答下列问题:
①电池的负极是__(填“a”或“b”)极,该极的电极反应式是___。
②电池工作一段时间后,电解质溶液的pH是____(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 2H++2e-=H2↑ ②. 增大 ③. H2SO4+Zn = H2↑+ZnSO4 ④. B>A>C ⑤. a ⑥. CH4 - 8e- +10OH- = CO32- + 7H2O ⑦. 减小
【解析】
【分析】(2)甲烷燃料电池,通入甲烷的电极为负极,通入氧气的电极为正极,总反应是CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O。
【详解】(1) ①在B装置中,Fe、Sn、稀硫酸溶液构成原电池,金属性Fe大于Sn,则Sn为正极,Sn极上发生的电极反应式为2H++2e-=H2↑;Sn极附近溶液的氢离子浓度减小,pH增大;
②C中Zn、Fe、稀硫酸溶液构成原电池,锌是负极、铁是正极,总反应方程式为H2SO4+Zn = H2↑+ZnSO4;A中没有形成原电池,为铁的化学腐蚀,B中构成原电池,Sn极是正极、铁极是负极,C中构成原电池,锌是负极、铁是正极,原电池负极腐蚀速率>化学腐蚀速率>原电池正极腐蚀速率,则A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是B>A>C;
(2)甲烷燃料电池,通入甲烷的电极为负极,通入氧气的电极为正极,总反应式为CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O。
①电池的负极是a电极,该极失电子发生氧化反应,电极反应式为CH4 - 8e- +10OH- = CO32- + 7H2O;
②根据总反应式可知,反应消耗氢氧化钠,电池工作一段时间后电解质溶液的pH减小。
【点睛】金属发生腐蚀的速率大小关系为:电解池阳极腐蚀速率>原电池负极腐蚀速率>化学腐蚀速率>原电池正极腐蚀速率>电解池阴极腐蚀速率。
17. 如图是一个化学过程的示意图。
请回答:
(1)甲池通入O2的一极电极反应式为___________,该电池的总反应方程式为___________。
(2)乙池中A电极名称为___________极,电极反应式为___________。一段时间后溶液的pH___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2___________mL(标准状况下)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 阳 ②. ③. 减小
(3)
【解析】
【分析】由总方程式可知,甲醇被氧化,为原电池的负极,由于在碱性环境中,所以电极反应式是,通入氧气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为,A与原电池正极相连,为电解池的阳极,则B为阴极,c为阳极,d为阴极。
【小问1详解】
甲为原电池,通入氧气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为,燃料电池的总反应式为。
【小问2详解】
乙为电解池,A与原电池正极相连,为电解池的阳极,发生氧化反应,电极反应式为,电解硝酸银溶液,阳极生成氧气,阴极生成银,电解总反应式为,生成,则溶液减小。
【小问3详解】
乙池中B极发生还原反应,电极反应式为,,则转移电子0.05 mol,由甲池电极反应式,可知消耗氧气,则。
18. 实验是化学学习的基础,请完成以下实验填空。
Ⅰ.某小组用Na2S2O3溶液和稀H2SO4溶液反应探究外界条件对化学反应速率的影响,其设计实验如表所示:
实验序号
温度
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol·L−1)
V/mL
c/(mol·L−1)
V/mL
Ⅰ
25
5
0.1
10
0.1
5
Ⅱ
25
5
0.2
5
0.2
10
Ⅲ
35
5
0.1
10
0.1
5
Ⅳ
35
5
0.2
5
0.2
10
(1)写出该探究实验中发生反应的化学方程式___________,实验Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ中哪个出现浑浊的时间最快:___________。
Ⅱ.某小组利用H2C2O4 溶液和酸性KMnO4 溶液反应来探究外界条件对化学反应速率的影响。
(2)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,溶液的紫色将褪去。为确保能观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4的初始物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4):n(KMnO4)___________。
(3)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,该小组设计了实验方案:
实验序号
反应温度/℃
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
H2O
V/mL
c/(mol·L−1)
V/mL
c/(mol·L−1)
V/mL
①
25
8.0
0.20
5.0
0.010
0
②
25
6.0
0.20
5.0
0.010
x
表格中,x=___________
(4)小组同学发现反应速率如图所示,其中t1~t2 时间内速率变快的主要原因可能是:
①___________;
②___________。
【答案】(1) ①. Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O ②. Ⅳ
(2)≥2.5 (3)2.0
(4) ①. 该反应放热 ②. 产物MnSO4是该反应的催化剂
【解析】
【分析】实验Ⅰ探究不同温度、不同浓度对Na2S2O3溶液和稀H2SO4溶液反应速率的影响;
实验Ⅱ探究反应物浓度对化学反应速率的影响;
两个实验均采用控制变量法。
【小问1详解】
Na2S2O3溶液和稀H2SO4反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫沉淀、水,反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O;根据影响反应速率的因素,实验Ⅳ温度最高、Na2S2O3的浓度最大,所以实验Ⅳ出现浑浊的时间最快。
【小问2详解】
H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应的方程式为2KMnO4+5H2C2O4+ 3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,为确保能观察到紫色褪去,高锰酸钾应完全反应,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4) ≥2.5;
【小问3详解】
根据“控制变量法”,为保证混合后KMnO4的浓度相同,混合后溶液的体积为13mL,所以x=2.0;
【小问4详解】
根据影响反应速率的因素,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:①该反应放热;②产物MnSO4是该反应的催化剂;
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