内容正文:
厦门双十中学2024级高二上学期期中考试
化学试卷
(试卷满分:100分考试时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H1C12N14016Na23S32C135.5Cu64Zn65
一、选择题(本题共15小题,每小题3分。每小题只有一个选项符合题意,共45分。)
]:化学原理在生活、生产中有广泛的应用。下列说法错误的是
A.砷化镓太阳能电池的能量转化形式是将太阳能转化为电能
B.工业上常利用电解熔融氯化物获取钠、镁、铝等活泼金属
C.保暖贴遇空气迅速发热与铁发生吸氧腐蚀有关
D.相同温度下,等质量的硫蒸气和硫固体完全燃烧,前者放出热量多
2.下列事实与化学反应速率无关的是
A.月饼包装内放置防腐剂
B.医护人员冷藏存放“新冠”疫苗
C.食盐中添加碘酸钾
D.工业矿石治炼前现将矿石粉粹
3.下列事实与C02溶解平衡移动无关的是
A.打开冰镇啤酒,瓶口立即涌出大量气泡
B.将CO2通过管道输送到海底其吸收量增大
C.干冰可用在舞台上制造“云雾”
D.急促呼吸可能导致人体碱中毒
4.人体内一些液体的正常pH范围如表,已知在人体正常体温下测得纯水的pH约为6.8。下列说
法正确的是
液体血浆唾液胃液乳汁胆汁
胰液
pH范围7.35-7.456.6-7.10.9-1.56.6-7.67.1-7.37.5-8.0
A.血浆和乳汁均显酸性
B.胆汁比胰液的碱性强
C.可将pH试纸放入口腔测唾液的pH
D.当胃液pH<0.9时,可饮用苏打水调节
5.二氧化硫的催化氧化反应为2S0z(g)十O2(g)一2$0(g)△H<0,下列措施能使单位体积内活化
分子数目增多、化学反应速率和$02平衡转化率都变大的是
A.压缩体积
B.升高温度
C.分离出S0
D.使用催化剂
6.重铬酸钾KC20)的水溶液中存在以下平衡:Cr20?(橙色)十H20一2Cr0?(黄色)+2H。下
列说法错谈的是
A.向该溶液中加入少量NaOH固体后,溶液呈黄色
B.向该溶液中滴加适量的浓硫酸,平衡逆向移动,c(H增大
C.向重铬酸钾(K2Cr20)溶液中加入少量水,平衡正向移动
D.稀释K2Cr2O,溶液时,溶液中各离子浓度均减小
7.标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程如图所示[己知Oz(g)和C1(g)的相对能
量为0],下列说法正确的是
A.E6-E3=Es-E2
0,+0+C
2
B.断裂1 mol CI-CI键所需能量为(EzE)k
0,t0+d0
C.相同条件下,O的平衡转化率:
联B。
20,+Cd
202
历程I>历程I
历程
历程Ⅱ
D.历程I、历程I中速率最快的一步反应的热化学方程式为C10(g)十O(g)一O2(g)十C1(g)△H
=(E4-Es)kJ.mol-I
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8.在容积不变的密闭容器中进行反应:N(g+3H(g一2NH(g)△H<0。下列各图表示当其他
条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,其中正确的是
NH,的百
反应
分含量
正=
K
时间
时间
时间
温度
A.
图表示压强对化学平衡的影响,且乙的压强较大
B.图I表示o时刻改变温度对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示o时刻增大H2的浓度对反应速率的影响
D.图V中a、b、c三点都已经达到化学平衡状态
9.下列装置及设计符合规范的是
电流表
饱
盐桥、
和
C
电源
食
铁管道
ZnS0,溶液CuS0溶液
饱和食盐水
0
A.防止铁管道被瘸蚀
B.装置B用于削备少量含NaCIO的消毒液
C.装置C用于在锌表面镀铜
D.装置D用于验证饱和食盐水(含酚酞)的电解产物
10。下列由实验事实得出的结论错保的是
选项
实验事实
结论
A
向盛有5mL0.005molL1FcCl3溶液的试管中滴加10mL
Fe与I的反应是可逆反应
0.005 mol-L-KI溶液,待反应完全后再加入KSCN溶液,
溶液变红
9
0.I molL
HS0,溶液5mL日
日0.1mol·L--日
0.1mal·L-
当其他条件不变时,温度升
HS0溶液5ml
NaS0,溶河
高,该化学反应速率加快
25℃冷水
5 mL
70℃热水
3min后分别混合并振荡,右边烧杯试管中先出现浑浊
在容积可变的密闭容器中发生反应:N204(g)=2NO2(g,
当其他条件不变时,增大压
将该容器的容积缩小一半,颜色加深
强,该平衡正移
D
向A、B两支试管中分别加入等体积的5%H202溶液,在B
当其他条件不变时,催化剂
试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中快速产生气泡
可以改变化学反应速率
11.探究反应2NO(g)十2H2(g)一N2(g)+2H20(g)△H<0,反应物浓度与初始反应速率的关系。在
800C、恒容密闭容器中充入NO、H2进行实验,所得数据如表。
下列结论错误的是
相关数据实验编号
①
②
③
④
⑤
c(NO)/mol-L-
0.006
0.001
0.006
0.002
0.003
c(H2)/mol-L-1
0.001
0.006
0.002
0.006
0.006
v初始/molL1s
3.2×10-3
4.8×104
6.4×10-3
1.92×103
4.32×10-3
A.实验②、④,探究的是cNO)对反应速率的影响
B.若该反应速率方程为:v=kc(NO)cH)(k为常数),则b=1
℃.反应达到化学平衡后,升高温度,逆反应速率增大幅度大于正反应速率增大幅度
D.实验⑤经过60s达到化学平衡,用N0表示的平均反应速率为5.0×10molL-lg1
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12.pH计是通过测定电池两极电势差(即电池电动势E)确定待测液pH的仪器,复合电极pH计的
工作原理如图1。室温下,E=0.059pH+0.2(E的单位为V)。下列说法错误的是
A.室温下,若E为0.377V,则待测溶液的pH=3.0
B.一定温度下,电池电动势越小,待测液中c日越大
C.若玻璃电极电势比参比电极电势低,则玻璃电极反应为AgC1(s)十e一Ag(S)十C
D.pH计不可以长期浸泡在碱性缓冲液中
阴离子
离子
破璃电极
参比电极
换膜
Ag/AgCl
Ag/AgCl
(0.Imol-L HCD
(3.0mol-L KCT)
电
极
H,S0溶液产品室1原料室产品室2NaOH溶液
图1
图2
13.调节pH可使溶液中的氨基酸主要以两性离子存在,两性离子整体呈电中性,此时溶液的pH
COOH
G009
c009
为该氨基酸的pl,已知:
H
R
R
R”,谷氨酸的p1为3,22,丙
阳离子
两性离子
阴离子
氨酸的pI为6.02,赖氨酸的pl为9.74。可以利用如图2装置从溶液中分离上述三种氨基酸,a、
b为离子交换膜。下列说法错误的是
A.阳极的电极反应为2H20-4e一4H+021
B.a应为阳离子交换膜,b应为阴离子交换膜
C.原料室的pH应控制在6.02
D.在产品室1中可以收集到赖氨酸
14.将HC1和O2的混合气体[n她C):n(O2)4:3]以不同起始流速通入反应器中发生反应:
2HC1(g)+02(g)=C12(g)十H0(g)4<0,在360℃、400℃和440℃下,通过检测流出气
体成分绘制H©转化率曲线,如图所示(较低流速下的转化率可近似为平衡转化率)。下列说法
正确的是
90
遂80
0.0877.5)
fM0.17,60
0.180.140.10
0.06
HCl流速/(mol·b-
A.I代表的温度是440℃
B.将温度降低40℃可提高M点HCI的转化率
C.在恒容密闭容器中通1h气体开始反应,M点时C2的物质的量分数是16%
D.若在恒压下,向起始容积为TVL的容器中通1h气体开始反应,则N点时容器容积为
6.225VL
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15.草酸二甲酯[(C00CH)]催化加氢制乙二醇的反应体系中,发生的反应如下:
反应I(C00CH)2g+2H(g)一CH:O0CCH20H(g)十CH,OH(g)△H<0
反应I(CO0CHh(g)十4H(g)一HOCH2CH2OH(g)+2CHOH(g)△h<0
将一定比例的(COOCH2、H按一定流速通过装有催化剂的反应管,测得(COOCH2的转化率
及CHOOCCHOH、
H0CH,CH0H的选择性{即nCH00 CCHOH)100%或
na特(COOCH2
”生0CH:CH,OHx1O0%与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
[(COOCH3)2]
一CH,00CCH,0H的选择性
80
98
曲线A
M
56到
曲线C
92
190192194196198
20
温度/℃
A.曲线B表示HOCH2CH2OH的选择性与温度的关系
B.190-198℃范围内,降低温度,(C00CH2的平衡转化率减小
C.192C时,其他条件不变,降低气体的流速可以提高(C00CH2的转化率
D.若起始时n[(CO0CH)]=2mol,则M点时,nH0 CH2CH2O田=0.88mol
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二、非选择题:本题共3小题,共55分。
16.(I3分)I.某实验小组设定实验方案测定FeCl与Fe反应的反应热。
步骤1:取一定量FeC固体溶于浓盐酸,加水稀释至250mL得到0.1 mol-L-1FeCl3溶液。
步骤2:设计测定2Fe3*(aq)十Fe(s一3Fe2*(aq)的反应热△H的方案。
(甲)直接法。
测定足量铁粉与VmL上述配制的0.1molL1FeCh溶液反应的热量变化,进而计算反应热。
(乙)间接法。
分别测定足量铜与VmL上述配制的0.1molL-1FeCl,溶液反应的热效应以及足量铁与VmL0.1
moL1CuSO4溶液反应的热效应。
①Cu(s)+2Fe3+(aq)—2Fe2*(aq)+Cu2*(aq)△H=a kJmol-:
②Fes)+Cu2*(aq)=Cu(s)+Fe2+(aq)△=b kJmol。
(①)步骤2中,方案
(填“甲”或“乙”)测定的反应热误差较小。
简述另一方案误差较大的原因:
Ⅱ.以CH4和H0为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
催化
反应室2
→三甲醚]
催化
H20
反应室1
H
催化
反应室3
→甲醇
已知:2C0(g)十02(g—2C02(g)△H=-566kJmo1r
CH0CH(g)+302(g)—2C02(g)+3H20(g△H=-1323 kJ.mol-
2H(g)+02(g)=2H20(g)△H=-484 kJ-mol-
(2)反应室3中发生反应:CO(g)十2H(g)一CH,OH(g),该反应在一定条件下能自发进行的主要原
因是
(3)反应室2中发生反应:2C0(g)十4H(g)—CH0CH(g)十H20(g)△H=
(4)现以C0、O2、熔融盐ZNa2C03)组成的燃料电池,采用电解法处理C0同时制备N2O5,装置如
图所示,其中Y为C02。
石1
甲池中的C03向极(填电极名称)移动,乙
石Ⅱ
池中左端Pt极电极反应式:
0
空盐
若甲池消耗标准状况下的氧气2.24L,则乙池中
NO,+无水HNO,
HO,水溶液
产生氢气mol。
隔膜阻止水分子通过)
(⑤)用如图装置研究电化学原理,讨论K1、K2和K
甲池
乙池
连接方式不同和电极材料不同时,可以验证电解原理的具体应用或验证金属腐蚀与防护的类型,
填写下列空白:
实验
连接
电极材料
分析
a
b
⊙
K1、K2
石墨
铁
模拟铁的吸氧腐蚀
②
K1、K2
锌
铁
模拟
饱和食盐水
③
K1、K3
石墨
铁
模拟
④
K1、K3
铁
石墨
模拟
化学试卷第5页,共8页
17.(12分)某实验小组探究NH42S20g溶液与KI溶液的反应。
已知:①NH4)2S203是强电解质,具有强氧化性,Sz0易被还原为S0?;
②L2可与Na2S203发生反应:2S20}+l2一S40g+2;
③淀粉溶液检测12的灵敏度很高。
【.该实验小组设计了下列实验,验证了NH)2SOg溶液与KI溶液的反应:
编号
1-1
1-2
2滴淀粉溶液
2mL0.2molL(NH),S,0s溶液
和2滴淀粉溶液
实验操作
2mL0.2mol.LK溶液
2mL0.2 mol.LKI溶液
现象
无明显现象
溶液立即变蓝
(1)实验1-1的作用是
(2)请用离子方程式表示实验1-2中的化学反应:
Ⅱ.该实验小组发现,KI溶液中若含有一定量NS2O,溶液并不会立刻变蓝,而会在等待一段时间
后再变蓝。为了解释这一现象,甲同学对此提出两种猜想。
猜想1:NH)2Sz08与Na2S2O反应,使溶液中S20?浓度减小。
猜想2:NH4)2S208与Na2S203不反应,NH4)2S208与KI的反应速率h与Na2S2O3的反应速率。
3)请补全猜想2:(填“>”或“<”)。
(4)根据已知②可知,NaS203的还原性_(填“>”或“<”)KI的还原性,甲同学认为该事实可以
作为
(填“猜想1”或“猜想2”)的依据。
Ⅲ.为了进一步研究NaS203的作用,该小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂,并记录变
色时间,结果如表所示。
编
0.2 mol-L-!
0.01 mol-L
0.4%淀粉
0.2 mol-L-I
变色时间
号
KI溶液体积
Na2S2O3溶液体积
溶液滴加量
NH4)2S2O8溶液体积
2-1
2 mL
0
2滴
0.2mL
ⅱ
立即
2-2
2mL
0.8mL
2滴
2 mL
0.2mL
30s
(⑤)表格中处为
一;处为」
V.查阅文献证明中猜想2成立。
(6)结合实验2-2的数据,计算030s内Sz0?的消耗速率vS208)
moL-1sl(保留三
位有效数字)。
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18.(30分)C02转化利用是碳治理的重要方法,有利于实现碳资源的有效循环。
利用CO2、H为原料合成CHOH的主要反应如下。
反应iC0(g)+3H(g)=CH:OH(g)十H20(g)△H=-48.5 kJ-mol1K
反应iC02(g+H(g)=C0(g)+H0(g)△H=+43.9kmol1K2
(I)己知反应ⅲ的平衡常数K=,写出反应苗的热化学方程式
K2
(2)恒温恒容条件下,若起始按(CO2):n)=1:1投料,只发生反应i,能作为反应达到平衡的
标志是
(填标号)
A.C02浓度不再发生变化
B.C02百分含量不再发生变化
C.气体平均相对分子质量不再发生变化
D.3v(H2)=(H2O)
(3)T℃时,在容积为1L的密闭容器中,充入一定量的C02及H出起始及达平衡时,容器内各气体物
质的量如下表:(初始压强为1.4p)
C02
H
CH3OH(g)CO H2O(g)
起始/mol
5
9
0
0
0
平衡/mol
3
TC时,C02的平衡转化率为】
反应i的平衡常数K。=」
(用分数表示)。保持反应
条件不变,再向平衡体系中加入HO(g)和C02各1mol,此时反应出i的yEv燃(填“>”、
“<”或“=”)。为了提高CH,OH的平衡产率,在初始投料量不变的情况下,可以
(填
“升温加压”“降温减压”“降温加压”)·
(4)研究分析用CO2及H2制取CH,OH,在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示,其中吸附在
催化剂表面上的物种用◆标注,TS为过渡态。
2.00
1.50
h.sd
1.00
0.90
075
075
0.50f
0.40
无催化剂
0.10
0.00
/-025
-0100.20
0.20
0.59
-0.50
-0.58
-1.00
-1.00有催化剂
20
-1.50
-140
-4
Co
CO:(g)+3H:(g)
HCOO
H.)
H,C0+OH*+32H,(g
HC⊙+Q+2<
H.Co++H O(g+HSA
CH,OH+H,O(g)
CH,OH+H,Og)
该反应历程中决速步骤的化学方程式为
催化剂使该步骤的
活化能降低eV。
(⑤)一定条件下,向恒压密闭容器中以一定流速通入C02和H2混合气体,C02平衡转化率和CH0H
n(生成的CH,OH
100
25
选择性
×100%
n(消耗的C02)
随温度、投料
粒80
20
比的变化曲线如图所示。
车n(C02):nH)=1:3
盟60
÷n(C0n(H2广1:4
15
①表示CHOH选择性的曲线是
(填“”
或“L2”)片:C02平衡转化率随温度升高发生
10
如图变化的原因是
5
20
200240
280320
360
温度/℃
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②生成CHOH的最佳条件是】
(填标号)。
a.220℃,n(C02):nH2)=1:3
b.220℃,n(C02:n(H)=1:4
c.320℃,n(C02:nH)=1:4
d.320℃,nC02):nH)=1:3
⑤向压强恒为3.0MPa的密闭容器中通入反应混合气[混合比例4CO)-,在1m0 NiCa催化作用
n(H2)2
下只发生反应,反应相同时间,测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示。(甲醇时空收率
是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)。
0.25
0.20
(223,0.20)
0.15
0.10
169.0.10
0.05
0
160180
200220240
260
温度/C
①223C时,H2的平均反应速率vH)=
mol-h-1.
②CHOH时空收率随温度升高先增大后减小的原因是
③反应i的速率方程可表示为v=kp(CO)p(H),其中k为速率常数,p(单位:MPa)为各物质
的起始分压,m、n分别为CO2、H的反应级数。实验结果表明速率常数与反应级数均受温度
影响,当反应温度由169°C升高到23C,m223C=2,
n(223C)
=1,则223
、
m(169C)
n(169C)
k169C)
(⑦)研究人员通过采用多孔催化剂电极将C02转化为C0,工作原理如图1所示。为了使C02气体直
接发生反应,需要在催化剂层内形成大量的由CO(气体)、H20(液体)、催化剂(固体)聚集而成的
三相界面,如图2所示。
催化剂层
CO
GDL
固体电解质
CO+
催化剂载体
YOH
CO.
催化剂
H,O
流路
(固体)(液体
GDL
C02催化
H2O
剂层固体高分子隔膜
图1
图2
①阴极的电极反应式为
②标准状况下,C02按22.4Lmin1的气流速率通过该装置。电解20min后,测得
电解效率7Coy80%n(C0ynC生成C0所用的电x100%:
(通过电极的电子)
选择性S(CO)=90%[S(CO)=
n(生成C0所用的C022×100%。
n(通过的C02)
若通过某电极的电子全部用来生成O2,理论上产生O2的质量为g。
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化学参考答案
1~5:BCCDA 6~10:DADBC 11~15:DCDDC (45)
16.(13分)
(1)乙(2分)
配制的FC1,溶液中含盐酸,足量铁粉会与盐酸反应,放出热量,产生较大
误差(2分)
(2)△H<0(1分)
(3)-211 kJ.mol-'(1分)
(4)石墨I(1分)
N204-2e+2HN03-2N205十2Ht(2分)
0.2(1分)
(⑤)牺牲阳极的阴极保护法(牺牲阳极保护法)(1分)
电解饱和食盐水(或外加电流的阴极保
护法1分)
氢氧化亚铁的制备(铁表面钝化等)1分)
17.(12分)
(1)作对照实验,排除空气中02氧化【广的干扰(2分)
(2)S203+2r—2S0?+12(2分)
(3)<2分)
4>(1分)猜想1(1分)
(5)蒸馏水体积(1分)2.8mL(1分)
(6)2.67×105(2分)
18.(30分)
(1)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
△H=-92.4 kJ-mol-1(2分)
(2)AC(2分)
(3)60%(2分)
2P22分列
75
>(2分)
降温加压(2分)
(④HC0,*+2H(g)一C0*+OH*+g或HC00,+2g)-c0*+oH*亿分)
2
0.2(1分)
(5)①L1(1分)
反应i是放热反应,反应ⅱ是吸热反应,升高温度,反应ⅱ正向移动的程
度大于反应i逆向移动的程度,C02平衡转化率随温度的升高而增大(2分)
②c(2分)
(6)①0.6(2分)
②温度较低时,反应速率较慢,反应未达到平衡,升高温度,反应速率加快,CHOH时空
收率增大:温度较高时,反应速率较快,反应达到平衡,升高温度,平衡逆向移动,CHOH
的转化率减小,CHOH时空收率减小(或温度较高时,催化剂活性下降,反应速率减慢,
CHOH时空收率减小)(2分)
③2(2分)
(7)①C02+2e+H20—C0+20H(2分)
②360(2分)
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