内容正文:
晋江市侨声中学 南安市侨光中学
2025年秋季高二年质量监测联考一化学试卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Zn-65
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生活、工业密切相关,下列措施的目的是加快反应速率的是
A. 在食品中添加苯甲酸钠做防腐剂
B. 在水果罐头中加入抗坏血酸做抗氧化剂
C. 在钢铁中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢
D. 工业制硫酸时,将黄铁矿粉碎煅烧
【答案】D
【解析】
【详解】A.防腐剂苯甲酸钠用于减慢食品腐败的反应速率,A不符合题意;
B.抗坏血酸作为抗氧化剂,目的是减缓氧化反应速率,B不符合题意;
C.不锈钢通过减缓钢铁的腐蚀反应速率来防锈,C不符合题意;
D.粉碎黄铁矿可增大反应物接触面积,加快煅烧反应速率,D符合题意;
故选D。
2. 下列诗句、成语、谚语等包含的化学反应过程中的能量变化与下图相符的是
①野火烧不尽,春风吹又生; ②春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干;
③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲; ④爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。
A. ①③ B. ③ C. ④ D. ②④
【答案】B
【解析】
【详解】由图,生成物能量高于反应物,为吸热反应;
①“野火烧不尽,春风吹又生”存在物质的燃烧,属于放热反应;
②蜡炬成灰泪始干指蜡燃烧的过程,属于放热反应;
③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲中涉及碳酸钙的分解,属于吸热反应;
④爆竹声中一岁除中指火药的燃烧,属于放热反应;
故选B。
3. 化学反应的过程及能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 光照和点燃条件下的反应热相同
B. 2 mol气态氢原子的能量高于1 mol氢气的能量
C. 热化学方程式:
D. 键的键能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应热效应只与反应的始态和终态有关,与反应途径和反应条件无关,因此该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的,A正确;
B.气态氢原子形成氢气分子时形成化学键,形成化学键释放能量,因此2 mol气态氢原子的能量高于1 mol氢气的能量,B正确;
C.由图可知1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)放出(862-679) kJ=183 kJ能量,因此氢气与氯气反应的热化学方程式为H2(g)+ Cl2(g)= 2HCl(g) ΔH = -183 kJ⋅mol−1,C正确;
D.由图可知2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放 862 kJ能量,所以键的键能为431 kJ⋅mol−1,D错误;
故答案选D。
4. 下列有关化学反应速率的说法正确的是
A. 100mL 2mol·L-1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率减小
B. 为了提高Fe与稀硫酸的反应速率,可以将稀硫酸改为浓硫酸
C. C(s)+H2O(g) ⇌CO(g)+H2(g)在容积可变的密闭容器进行,增加C(s)的量反应速率增大
D. 在K2SO4与BaCl2两溶液反应时,增大压强,反应速率增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.100mL2mol·L-1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,c(H+)减小,反应速率减小,A正确;
B.Fe遇到浓硫酸会钝化,反应停止,B错误;
C.C是固体,增加C的量反应速率不变,C错误;
D.在K2SO4与BaCl2两溶液反应时,增大压强,不影响溶液中各物质的浓度,故反应速率不变,D错误;
故答案选A。
5. 下列有关反应热的说法正确的是
A. 已知S(正交,s)=S(单斜,s), ,则单斜硫比正交硫稳定
B. 的燃烧热是 ,则反应的反应热
C. 一定条件下,,,,,则
D. 25℃、101 kPa时,, ,则含 的稀硫酸与足量稀氨水反应放出的热量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.正交硫转化为单斜硫的ΔH为+0.33 kJ/mol,说明正交硫能量更低,更稳定,单斜硫不如正交硫稳定,A错误;
B.H2的燃烧热对应生成液态水,而反应中水为气态,气态水分解所需热量小于液态水,因此ΔH应小于+571.6 kJ/mol,B错误;
C.液态SO3的能量低于气态SO3,生成液态SO3释放更多热量,ΔH2更小(更负),因此ΔH1>ΔH2,C正确;
D.稀硫酸与稀氨水反应时,氨水为弱碱,电离吸热,实际放出的热量小于57.3 kJ,D错误;
故选C。
6. 臭氧层中分解过程如图所示,下列说法正确的是
A. 催化反应①、②和总反应均是放热反应
B. 决定分解反应速率的是催化反应①
C.
D. 是反应的催化剂,改变了反应历程,降低了
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,反应①生成物的总能量高于反应物总能量的反应,是吸热反应,而反应②生成物的总能量低于反应总能量的反应,是放热反应,故A错误;
B.反应速率由活化能最大的慢反应决定。图中催化反应①的活化能E₁大于反应②的E₂,故反应①为慢反应,决定总反应速率,故B正确;
C.E为非催化反应的活化能,E₁、E₂为催化反应分步的活化能,没有关系,故C错误;
D.Cl是催化剂,能改变反应历程、降低活化能,但ΔH仅由反应物和生成物能量差决定,催化剂不改变ΔH,故D错误;
故选B。
7. 下列关于各装置图的叙述正确的是
A. Ⅰ装置中盐桥中的移向左边烧杯
B. Ⅱ装置电解精炼铜的过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
C. Ⅲ装置模拟工业上在镀件上镀银
D. Ⅳ装置中钢闸门应与外接电源的正极相连
【答案】A
【解析】
【详解】A.Zn为负极,Zn极电极反应为Zn-2e-=Zn2+,Cu为正极,Cu极电极反应为Cu2++2e-=Cu,盐桥中阴离子Cl-移向左边烧杯,故A正确;
B.电解精炼铜,粗铜为阳极,纯铜为阴极,粗铜上是比铜活泼的金属锌、铁等先失电子转化成锌离子、亚铁离子等,然后铜失电子转化成Cu2+,活泼性比Cu弱的金属如Ag等形成阳极泥,纯铜上的电极反应为Cu2++2e-=Cu,根据得失电子守恒,阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等,故B错误;
C.若要镀件上镀银,则银为阳极、镀件应为阴极,故C错误;
D.装置中钢闸门与外接电源的负极相连,钢闸门为阴极,辅助电极为阳极,称之为“外加电流法”,故D错误;
故选:A。
8. 磺酰氯()是一种无色液体,遇水蒸气会发生反应生成两种强酸。利用如下反应制备磺酰氯:,该反应在低温下可自发进行。下列说法正确的是
A. 遇水蒸气会生成和HCl
B. 该反应低温下能够自发进行的原因是熵增
C. 使用过量的,可以使转化率达到100%
D. 该反应的,制备过程中温度不能太高
【答案】D
【解析】
【详解】A.磺酰氯遇水蒸气生成的是两种强酸,而H2SO3是弱酸,实际生成H2SO4和HCl,A错误;
B.该反应气体分子数减少,熵减。低温自发的原因是ΔH<0,而非熵增,B错误;
C.可逆反应中反应物无法完全转化,即使Cl2过量,SO2转化率也无法达到100%,C错误;
D.低温自发说明ΔH<0,升温会使平衡逆向移动,因此需控制温度,D正确;
答案选D。
9. 在一个绝热的恒容密闭容器中通入和,一定条件下使反应达到平衡状态,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的结论正确的是
A. 反应物浓度:A点大于C点 B. 反应物总能量低于生成物的总能量
C. 反应过程中压强始终不变 D. 时,的产量:AB段等于BC段
【答案】A
【解析】
【详解】A.A到C时正反应速率增加,反应物浓度随时间不断减小,所以反应物浓度:A点大于C点,A正确;
B.A到C时正反应速率增加,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,B错误;
C.绝热的恒容密闭容器,反应为等体积反应,反应过程中温度发生变化,压强发生变化,C错误;
D.根据图示,正反应速率:AB段小于BC段,时,的产量:AB段小于BC段,D错误;
答案选A。
10. 锌电池取代目前广泛使用的蓄电池,它具有容量大、污染小的特点,其电池反应为:2Zn+O2═2ZnO,其原料为锌、空气和碱性电解质溶液,则下列叙述正确的是
A. 作原电池负极,其质量逐渐减小
B. 电路中转移电子时,理论上消耗
C. 负极的电极反应为:Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O
D. 电池工作时溶液的pH升高
【答案】C
【解析】
【分析】根据化合价变化可知Zn被氧化,作原电池的负极,负极上锌失电子发生氧化反应,电极反应:;正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应:;根据电池反应时确定溶液pH的是否变化,据此分析;
【详解】A.锌失去电子化合价升高,发生氧化反应作原电池负极,电极反应:,质量增加,A错误;
B.根据电极反应:,电路中转移电子时,理论上消耗,B错误;
C.根据分析,负极电极反应:,C正确;
D.根据电池反应,电池工作时溶液的pH 不变,D错误;
故选C;
11. 下列实验的图示完全符合实验目的的是
A.测定中和反应的反应热
B.电解制铝
C.探究催化剂对反应速率影响
D.验证电解NaCl溶液的产物
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属的导热性良好,图示仪器中不能用铝制搅拌器,应该用玻璃搅拌器,盖板也不能用铜的,故A错误;
B.熔融AlCl3不能导电,冶炼铝应该电解熔融的氧化铝,故B错误;
C.图中实验,过氧化氢溶液的浓度不同,变量不唯一,不能探究催化剂对反应速率的影响,故实验方案的设计不能达到相应实验目的,故C错误;
D.右侧电极验证生成氯气,右边为阳极,氯离子变为Cl2;左边电极验证产生氢气和NaOH,溶液变为红色,故D正确;
答案选D。
12. 在容积固定为1.00L的密闭容器中,通入一定量的,发生反应 ,100℃时体系中各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. 时刻反应已经达到平衡状态
B. 100℃时,反应的平衡常数K为0.36
C. 待容器中混合气体的密度不变时,说明反应达到平衡状态
D. 100℃时,在0~60s时段反应的平均反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.时刻之后,反应物还在减少,生成物还在增加,没有达到平衡状态,故A错误;
B.,故B正确;
C.该反应中,反应物和生成物都是气体,反应过程中气体总质量不变,体积也不变,密度一直不变,则容器中混合气体的密度不变时,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;
D.0∼60s时段,浓度变化为:,,故D错误;
答案选B。
13. 电解法可以对含亚硝酸盐(如)的污水进行处理(工作原理如下图所示)。通电后,左极区产生浅绿色溶液,随后生成无色气体。下列说法不正确的是
A. 阳极电极反应式为
B. 阳极附近溶液中反应的离子方程式为
C. 该电解装置所使用的离子交换膜为阴离子交换膜
D. 电解一段时间,产生的和的物质的量之比为
【答案】C
【解析】
【分析】左侧与正极相连的Fe极为阳极,电极反应式为,生成的具有还原性,在阳极附近溶液中发生反应,阴极上溶液中的发生还原反应生成。
【详解】A.由分析可知,阳极电极反应式为,A正确;
B.由分析可知,阳极附近溶液中反应的离子方程式为,B正确;
C.阳极区生成,但出去的溶液为硫酸钠溶液,阴极区流出硫酸铁,故透过交换膜向右侧迁移,故离子交换膜是阳离子交换膜, C错误;
D.根据反应中得失电子守恒得,则产生的和的物质的量之比为,D正确;
故答案选C。
14. 1T-MoS₂/石墨烯电极材料可在光照条件下产生电子(e⁻)和空穴(h⁺),其制氧效果优越,原理如图所示。其中双极膜直流电场下,中间层水分子解离为H⁺和OH⁻,分别通过阴阳膜向两极迁移。下列叙述不正确的是
A. 放电时,电子流向:b→导线→a
B. 放电时,每消耗0.1 mol O2,负极区电解质溶液的质量增加13 g
C. 充电时,b应连接直流电源负极
D. 充电时,电池总反应:
【答案】B
【解析】
【分析】放电时,该装置为原电池,Zn是活泼金属为负极,发生氧化反应;1T-MoS₂/石墨烯电极为正极,发生还原反应;充电时,该装置为电解池,在阴极(b极)得电子生成Zn,在阳极(a极)失电子生成,以此解答。
【详解】A.由分析可知,放电时,a为正极,b为负极,电子流向为b→导线→a,A正确;
B.放电时,负极区电解质溶液增加的质量为失电子的锌和离子交换膜电离出来的OH-的质量和,根据电极反应式可知每消耗0.1 mol O2,转移0.4 mol电子,有0.2 mol Zn失电子进入溶液,0.4 mol OH-由双极膜进入负极区,则质量增加(0.2×65+0.4×17)g=19.8 g,B错误;
C.由分析可知,放电时b为负极,充电时b极为阴极,应连接直流电源负极,C正确;
D.由图可知,充电时总反应为[Zn(OH)4]2-在通电条件下反应生成Zn和O2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平方程式为:,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题
15. 影响化学反应速率的因素有很多,某课外小组用实验的方法进行探究。
(1)实验一:取3 mol·L-1的H2O2溶液各10 mL分别按下表进行实验。
实验序号
V/mL(H2O2溶液)
V/mL (FeCl3溶液)
MnO2质量/g
反应温度/℃
V(水)/mL
1
10
2
0
50
8
2
10
2
0
30
8
3
10
0
1
30
a
①实验1、2研究的是___________对H2O2分解速率的影响。
②表中a为___________,如果实验3中30 s时共收集到气体的体积为11.2 mL(已折算成标准状况下),则用过氧化氢表示的0~30 s的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1。
(2)实验二:探究Co2+、Co3+能否催化H2O2的分解,室温下进行了实验I~III。
实验I
实验II
实验III
无明显变化
溶液变为红色,伴有气泡产生
溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星木条复燃的气体
已知:为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。回答下列问题:
①配制的溶液,需要用到下列仪器中的___________(填标号)。
a. b. c. d.
②实验I表明___________(填“能”或“不能”)催化的分解。实验II中发生反应的离子方程式为___________。
③实验III初步表明能催化的分解。实验III中产生的气体为___________。
【答案】(1) ①. 温度 ②. 10 ③. 0.1
(2) ①. bd ②. 不能 ③. ④. O2、CO2
【解析】
【分析】影响化学反应速率的因素主要有温度、浓度、压强、催化剂、固体表面积等,通常情况下如果“增强”这些影响因素,则反应速率将“加快”,据此分析解答。
【小问1详解】
①对比实验1、2中的变量,发现只有温度不同,说明研究的是温度对反应速率的影响;②根据控制变量的原则,1、2组实验溶液的总体积都为20mL,要保持体积一致,则a=10mL;根据反应:,标准状况下收集到11.2 mL即,则,。
【小问2详解】
①配制物质的量浓度的溶液,需要的玻璃仪器主要有:配制规格的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,根据题目仪器,需要使用的有b、d;
②实验I中无明显变化说明未对双氧水的分解起催化作用;实验II中溶液变为红色(),伴有气泡()产生,则发生反应的离子方程式为:;
③实验III溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星木条复燃的气体(双氧水分解产生的),结合实验II,还应该同时有产生。
16. 研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。
(1)下图为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验,发现导管中水柱上升缓慢,下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有___________。
A.用纯氧气代替具支试管内空气
B.用酒精灯加热具支试管提高温度
C.将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末
(2)该小组将上图装置改进成下图装置并进行实验,导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示,根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐___________(填“加快”、“减慢”或“不变”)。
时间/min
1
3
5
7
9
液柱高度/cm
0.8
2.1
3.0
3.7
4.2
(3)为探究(2)题图中铁钉上a、b两点所发生的反应,进行以下实验。
实验操作
实验现象
向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液
a点附近溶液出现红色
一段时间后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液
b点周围出现蓝色沉淀
根据以上实验探究,试判断___________为负极(填a或b,下同),___________铁锈更多。
(4)设计如下左图装置研究弱酸性环境中金属腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内压强和空气中氧气的体积分数随时间变化如下右图所示,则之间主要发生___________(填“吸氧”或“析氢”)腐蚀,依据是___________。
(5)如图所示,将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。材料M可以选用___________金属(写化学式),此方法叫做___________保护法。
(6)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于溶液中,一定条件下,Fe钝化形成致密氧化膜,试写出该阳极的电极反应式___________。
【答案】(1)AC (2)减慢
(3) ①. b ②. a
(4) ①. 吸氧 ②. 容器内氧气含量和压强都降低,所以主要是发生吸氧腐蚀
(5) ①. Zn或者Mg ②. 牺牲阳极的阴极(保护法)
(6)
【解析】
【小问1详解】
A.用纯氧气代替试管内空气,反应速率加快,O2的浓度减小快,容器内气体的压强减小快,液柱上升明显,A符合题意;
B.用酒精灯加热试管提高温度,水中溶解的氧气量减少,氧气的消耗量反而减少,另外,气体的体积膨胀,液柱难以上升,B不符合题意;
C.将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末,铁粉与电解质接触面积增大,反应速率加快,氧气的消耗量增多,液柱上升明显,C符合题意;
答案为AC;
【小问2详解】
从相同时间间隔内表中数据变化可以看出,相同时间内液柱高度变化越来越小,则表明腐蚀的速率随时间逐渐减慢;
【小问3详解】
该装置构成原电池,a点(正极)附近溶解氧量大,发生O2得电子生成OH-的反应,b处(负极)铁失电子生成Fe2+,由于a点附近溶解氧量大,容易将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3,进一步分解得到铁锈,故a点的铁锈更多;
【小问4详解】
t1~t2之间锥形瓶内压强、氧气体积分数随时间变化而减小,说明氧气被消耗,发生的反应为吸氧腐蚀;
【小问5详解】
由图可知,采用的是牺牲阳极的阴极保护法保护钢铁设备,M为电子的流出极,故M极为负极,钢铁设施为正极,负极采用比铁更活泼的金属,可以是Zn或者Mg;
【小问6详解】
Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜,Fe失电子价态升高作阳极,电极反应式为3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+。
17. 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一、每一次化学电池技术的突破,都带来了电子设备革命性的发展。
(1)我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破,原理如图甲所示。甲烷燃料应从___________(填字母)口通入,发生的电极反应式为___________。
(2)以石墨作电极电解饱和食盐水,如图乙所示。电解开始后在___________(填“”或“”)的周围先出现红色,该极的电极反应式为___________。
(3)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图丙所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol 时,___________mol 移向___________(填“X”或“Y”)极。
(4)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图丁装置处理有机废水(以含的溶液为例)。隔膜1为___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜,负极的电极反应式为___________,当电路中转移0.2 mol电子时,模拟海水理论上除盐___________g。
【答案】(1) ① b ②.
(2) ①. ②.
(3) ①. 0.2 ②. X
(4) ①. 阴 ②. ③. 11.7
【解析】
【小问1详解】
根据装置可以知道d处生成大量水,结合氢离子的移动方向,右侧电极是正极,则甲烷从b口通入,反应环境是酸性溶液,负极的反应式为:;
【小问2详解】
以石墨电极电解饱和食盐水,阴极()上水电离出的氢离子放电,溶液呈碱性,使酚酞变红,电极反应式为;
【小问3详解】
氢气与转移电子和离子的关系:,X电极生成了氯化锂溶液,所以当X极生成0.1 mol H2时,会有0.2 mol Li+ 移向X极;
【小问4详解】
a极为原电池的负极,醋酸根离子失去电子变为二氧化碳和氢离子,电极反应式:;同时可实现海水淡化,所以隔膜1为阴离子交换膜,海水中氯离子透过离子交换膜,实现海水淡化;转移电子和离子的关系:,当电路中转移0.2 mol电子时,理论上除去氯化钠为0.2 mol,质量为11.7g。
18. 是一种廉价的碳资源。
I.可采用“催化加氢制甲醇”的方法将其资源化利用,该反应体系中涉及以下三个反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)___________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入 和 ,只发生反应ⅰ,下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A. 反应体系内压强不再发生变化
B. 当时
C. 当的体积分数保持不变时
D. 单位时间内,断开键的数目和断开键的数目相同时
(3)①已知反应ⅱ可自发进行,则反应ⅱ的___________0(填“>”、“<”或“=”);
②一定温度下,向密闭容器中投入一定量的和,只发生反应ⅱ,达到平衡时,测得各组分的平衡分压(即组分的物质的量分数×总压)如下表:
物质
CO
分压/MPa
0.25
0.25
0.75
0.75
则的平衡转化率为___________。
(4)向密闭容器中投入一定量的和,只发生反应ⅲ。其他条件相同时,测得相同时间内在某种催化剂的作用下,的产率随温度的变化如图所示,当温度高于400℃时,M点后的产率降低的原因可能是___________(答一条即可)。
(5)某温度时在1 L恒容密闭容器中加入 和 ,若只发生ⅰ、ⅱ两个反应,此条件下甲醇的选择性为(甲醇的选择性),平衡转化率为50%,则该条件下反应ii的平衡常数___________(结果保留两位小数)。
Ⅱ.中国科学院大学以Bi为电极材料,利用电化学催化还原制备。用计算机模拟在电极材料表面发生还原反应的历程如下(*表示微粒与Bi的接触位点):
(6)实际生产中获得的中混有部分。是___________(填“阳极”或“阴极”),若在该电极消耗 ,则转移电子数为___________。
(7)依据反应历程图中数据,电催化还原生成的选择性___________(填“高于”或“低于”)生成的选择性,原因是___________。
【答案】(1) (2)AC
(3) ①. ②.
(4)催化剂活性降低或温度升高副反应增多或M点后反应③达到平衡,温度升高,平衡逆向移动,使甲醇产量降低
(5)0.11 (6) ①. 阴极 ②.
(7) ①. 高于 ②. 因为生成CO的中间体()的能垒(活化能)高于生成的中间体()的能垒(活化能)
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应①-②得到反应③,则反应③的反应热;
【小问2详解】
A.正向是气体体积减少的反应,反应体系内压强不再发生变化,可以说明反应达到平衡状态,A正确;
B.当时,即,不符合化学计量数之比等于速率之比,正逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,B错误;
C.当的体积分数保持不变时,可以说明反应达到平衡状态,C正确;
D.单位时间内,断开键的数目和断开键的数目不相同,因和中都有键,因此不可以判断反应已经达到平衡状态,D错误;
故选AC;
【小问3详解】
反应ⅱ可自发进行,,则反应ⅱ的可自发,故;根据题意,压强比等于物质的量之比,故的平衡转化率为;
【小问4详解】
在催化剂的作用下,温度高于时,M点后甲醇的产率降低可能是催化剂活性降低,反应速率减慢,导致产率降低;也可能是温度升高副反应增多;或M点后反应③达到平衡,温度升高,平衡逆向移动,使甲醇产量降低;
【小问5详解】
设反应ⅰ消耗的的物质的量为x mol,反应ⅱ消耗的的物质的量为y mol,可得,,则,,解得x=0.3 mol,y=0.2 mol,所以平衡时n(CO2)=1-0.3-0.2=0.5mol,n(H2)=3-3×0.3-0.2=1.9 mol,n(CO)=0.2 mol,n(H2O)=0.5 mol,该条件下反应的平衡常数;
【小问6详解】
由二氧化碳制备甲酸,C元素化合价由+4价降低至+2价,得到2个电子发生还原反应,所以应为阴极产物;电子转移为,若在该电极消耗22 gCO2(为0.5 mol),则转移电子1 mol,数目为NA;
【小问7详解】
由图二氧化碳生成甲酸的中间体(*OCHO)的能垒(活化能)为0.43 eV;二氧化碳生成CO的中间体(*COOH)的能垒(活化能)为1.1 eV,所以生成甲酸的选择性高于生成CO的选择性。
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2025年秋季高二年质量监测联考一化学试卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Zn-65
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生活、工业密切相关,下列措施的目的是加快反应速率的是
A. 在食品中添加苯甲酸钠做防腐剂
B. 在水果罐头中加入抗坏血酸做抗氧化剂
C. 在钢铁中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢
D. 工业制硫酸时,将黄铁矿粉碎煅烧
2. 下列诗句、成语、谚语等包含的化学反应过程中的能量变化与下图相符的是
①野火烧不尽,春风吹又生; ②春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干;
③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲; ④爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
A. ①③ B. ③ C. ④ D. ②④
3. 化学反应的过程及能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 光照和点燃条件下的反应热相同
B. 2 mol气态氢原子的能量高于1 mol氢气的能量
C. 热化学方程式:
D. 键的键能为
4. 下列有关化学反应速率的说法正确的是
A. 100mL 2mol·L-1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率减小
B. 为了提高Fe与稀硫酸的反应速率,可以将稀硫酸改为浓硫酸
C. C(s)+H2O(g) ⇌CO(g)+H2(g)在容积可变的密闭容器进行,增加C(s)的量反应速率增大
D. 在K2SO4与BaCl2两溶液反应时,增大压强,反应速率增大
5. 下列有关反应热的说法正确的是
A. 已知S(正交,s)=S(单斜,s), ,则单斜硫比正交硫稳定
B. 的燃烧热是 ,则反应的反应热
C. 一定条件下,,,,,则
D. 25℃、101 kPa时,, ,则含 的稀硫酸与足量稀氨水反应放出的热量为
6. 臭氧层中分解过程如图所示,下列说法正确的是
A. 催化反应①、②和总反应均是放热反应
B. 决定分解反应速率的是催化反应①
C.
D. 是反应的催化剂,改变了反应历程,降低了
7. 下列关于各装置图叙述正确的是
A. Ⅰ装置中盐桥中的移向左边烧杯
B. Ⅱ装置电解精炼铜的过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
C. Ⅲ装置模拟工业上在镀件上镀银
D. Ⅳ装置中钢闸门应与外接电源的正极相连
8. 磺酰氯()是一种无色液体,遇水蒸气会发生反应生成两种强酸。利用如下反应制备磺酰氯:,该反应在低温下可自发进行。下列说法正确的是
A. 遇水蒸气会生成和HCl
B. 该反应低温下能够自发进行的原因是熵增
C. 使用过量的,可以使转化率达到100%
D. 该反应的,制备过程中温度不能太高
9. 在一个绝热的恒容密闭容器中通入和,一定条件下使反应达到平衡状态,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的结论正确的是
A. 反应物浓度:A点大于C点 B. 反应物的总能量低于生成物的总能量
C. 反应过程中压强始终不变 D. 时,的产量:AB段等于BC段
10. 锌电池取代目前广泛使用的蓄电池,它具有容量大、污染小的特点,其电池反应为:2Zn+O2═2ZnO,其原料为锌、空气和碱性电解质溶液,则下列叙述正确的是
A 作原电池负极,其质量逐渐减小
B. 电路中转移电子时,理论上消耗
C. 负极的电极反应为:Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O
D. 电池工作时溶液的pH升高
11. 下列实验的图示完全符合实验目的的是
A.测定中和反应的反应热
B.电解制铝
C.探究催化剂对反应速率的影响
D.验证电解NaCl溶液的产物
A. A B. B C. C D. D
12. 在容积固定为1.00L的密闭容器中,通入一定量的,发生反应 ,100℃时体系中各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. 时刻反应已经达到平衡状态
B. 100℃时,反应的平衡常数K为0.36
C. 待容器中混合气体的密度不变时,说明反应达到平衡状态
D. 100℃时,在0~60s时段反应的平均反应速率
13. 电解法可以对含亚硝酸盐(如)的污水进行处理(工作原理如下图所示)。通电后,左极区产生浅绿色溶液,随后生成无色气体。下列说法不正确的是
A. 阳极电极反应式为
B. 阳极附近溶液中反应的离子方程式为
C. 该电解装置所使用的离子交换膜为阴离子交换膜
D. 电解一段时间,产生的和的物质的量之比为
14. 1T-MoS₂/石墨烯电极材料可在光照条件下产生电子(e⁻)和空穴(h⁺),其制氧效果优越,原理如图所示。其中双极膜直流电场下,中间层水分子解离为H⁺和OH⁻,分别通过阴阳膜向两极迁移。下列叙述不正确的是
A. 放电时,电子流向:b→导线→a
B. 放电时,每消耗0.1 mol O2,负极区电解质溶液的质量增加13 g
C. 充电时,b应连接直流电源负极
D. 充电时,电池总反应:
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题
15. 影响化学反应速率的因素有很多,某课外小组用实验的方法进行探究。
(1)实验一:取3 mol·L-1的H2O2溶液各10 mL分别按下表进行实验。
实验序号
V/mL(H2O2溶液)
V/mL (FeCl3溶液)
MnO2质量/g
反应温度/℃
V(水)/mL
1
10
2
0
50
8
2
10
2
0
30
8
3
10
0
1
30
a
①实验1、2研究的是___________对H2O2分解速率的影响。
②表中a为___________,如果实验3中30 s时共收集到气体的体积为11.2 mL(已折算成标准状况下),则用过氧化氢表示的0~30 s的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1。
(2)实验二:探究Co2+、Co3+能否催化H2O2的分解,室温下进行了实验I~III。
实验I
实验II
实验III
无明显变化
溶液变为红色,伴有气泡产生
溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星木条复燃的气体
已知:为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。回答下列问题:
①配制的溶液,需要用到下列仪器中的___________(填标号)。
a. b. c. d.
②实验I表明___________(填“能”或“不能”)催化的分解。实验II中发生反应的离子方程式为___________。
③实验III初步表明能催化的分解。实验III中产生的气体为___________。
16. 研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。
(1)下图为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验,发现导管中水柱上升缓慢,下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有___________。
A.用纯氧气代替具支试管内空气
B.用酒精灯加热具支试管提高温度
C.将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末
(2)该小组将上图装置改进成下图装置并进行实验,导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示,根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐___________(填“加快”、“减慢”或“不变”)。
时间/min
1
3
5
7
9
液柱高度/cm
0.8
2.1
3.0
3.7
4.2
(3)为探究(2)题图中铁钉上a、b两点所发生的反应,进行以下实验。
实验操作
实验现象
向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液
a点附近溶液出现红色
一段时间后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液
b点周围出现蓝色沉淀
根据以上实验探究,试判断___________为负极(填a或b,下同),___________铁锈更多。
(4)设计如下左图装置研究弱酸性环境中金属腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内压强和空气中氧气的体积分数随时间变化如下右图所示,则之间主要发生___________(填“吸氧”或“析氢”)腐蚀,依据是___________。
(5)如图所示,将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。材料M可以选用___________金属(写化学式),此方法叫做___________保护法。
(6)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于溶液中,一定条件下,Fe钝化形成致密氧化膜,试写出该阳极的电极反应式___________。
17. 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一、每一次化学电池技术的突破,都带来了电子设备革命性的发展。
(1)我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破,原理如图甲所示。甲烷燃料应从___________(填字母)口通入,发生的电极反应式为___________。
(2)以石墨作电极电解饱和食盐水,如图乙所示。电解开始后在___________(填“”或“”)的周围先出现红色,该极的电极反应式为___________。
(3)浓差电池中电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图丙所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol 时,___________mol 移向___________(填“X”或“Y”)极。
(4)微生物脱盐电池是一种高效、经济能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图丁装置处理有机废水(以含的溶液为例)。隔膜1为___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜,负极的电极反应式为___________,当电路中转移0.2 mol电子时,模拟海水理论上除盐___________g。
18. 是一种廉价的碳资源。
I.可采用“催化加氢制甲醇”的方法将其资源化利用,该反应体系中涉及以下三个反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)___________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入 和 ,只发生反应ⅰ,下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A. 反应体系内压强不再发生变化
B. 当时
C. 当的体积分数保持不变时
D. 单位时间内,断开键的数目和断开键的数目相同时
(3)①已知反应ⅱ可自发进行,则反应ⅱ的___________0(填“>”、“<”或“=”);
②一定温度下,向密闭容器中投入一定量的和,只发生反应ⅱ,达到平衡时,测得各组分的平衡分压(即组分的物质的量分数×总压)如下表:
物质
CO
分压/MPa
0.25
0.25
0.75
0.75
则的平衡转化率为___________。
(4)向密闭容器中投入一定量的和,只发生反应ⅲ。其他条件相同时,测得相同时间内在某种催化剂的作用下,的产率随温度的变化如图所示,当温度高于400℃时,M点后的产率降低的原因可能是___________(答一条即可)。
(5)某温度时在1 L恒容密闭容器中加入 和 ,若只发生ⅰ、ⅱ两个反应,此条件下甲醇的选择性为(甲醇的选择性),平衡转化率为50%,则该条件下反应ii的平衡常数___________(结果保留两位小数)。
Ⅱ.中国科学院大学以Bi为电极材料,利用电化学催化还原制备。用计算机模拟在电极材料表面发生还原反应的历程如下(*表示微粒与Bi的接触位点):
(6)实际生产中获得的中混有部分。是___________(填“阳极”或“阴极”),若在该电极消耗 ,则转移电子数为___________。
(7)依据反应历程图中数据,电催化还原生成的选择性___________(填“高于”或“低于”)生成的选择性,原因是___________。
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