精品解析:辽宁省大连市第八中学2025-2026学年高二上学期11月期中考试 化学试题
2025-12-10
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内容正文:
2025-2026学年度上学期高二年级期中考试
化学试题
(满分:100分,考试时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H1 O16 S32 Ti48 Ba137
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共45分)
1. 化学与生活、生产息息相关,下列说法不正确的是
A. 在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物,能起到预防龋齿的作用
B. 为了增强肥效,将草木灰与铵态氮肥混合施用
C. 合成氨工业中采用循环操作,主要是为了提高氮气和氢气的利用率
D. 为促进脂溶性维生素的吸收和维持体温恒定,人体每天需要摄入一定量的脂肪
【答案】B
【解析】
【详解】A.氟化物能增强牙齿抗酸能力,预防龋齿,A正确;
B.草木灰含K2CO3,呈碱性,与铵态氮肥混合会释放NH3,导致氮流失,降低肥效,B错误;
C.合成氨循环利用未反应的N2和H2,提高原料利用率,C正确;
D.脂肪帮助吸收脂溶性维生素并提供保温作用,D正确;
故答案选B。
2. 贮氢技术是氢气作燃料的一大难题。有报道称镧(La)—镍(Ni)合金材料有较大贮氢容量,其原理为 。下列条件有利于该合金贮氢的是
A. 高温、低压 B. 低温、高压 C. 高温、高压 D. 低温、低压
【答案】B
【解析】
【详解】反应放热,故降低温度利于平衡正向移动;该反应为气体体积减少的可逆反应,故增大压强平衡正向移动。
故选B。
3. 在汽车排气管上安装催化转化器可有效治理汽车尾气,其反应原理为,在常温常压下,、。下列说法错误的是
A. 由于反应需要借助催化转化器,因此可推断该反应在常温下不是自发反应
B. 催化剂通过提高单位体积内和的活化分子百分数,加快反应速率
C. 该条件下当有被消耗时,反应放出的热量。
D. 该反应生成物的键能总和大于反应物的键能总和
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据ΔG=ΔH-TΔS计算,ΔG=-113kJ/mol -298K×(-0.145kJ/(mol·K))≈-69.79kJ/mol<0,反应在常温下自发,催化转化器仅影响速率,与自发性无关,A错误;
B.催化剂通过降低活化能,提高活化分子百分数,加快反应速率,B正确;
C.由可知,消耗2mol NO放出113kJ热量,C正确;
D.该反应的ΔH<0,说明反应放热,生成物键能总和大于反应物键能总和,D正确;
故选A。
4. 下列说法正确的是
A. 中和反应反应热的测定,需将分批多次加入量热计内筒,并上下移动金属搅拌器搅拌
B. 实验测得在25℃和时,完全燃烧生成液态水,放出的热量,这就是的燃烧热
C. 向溶液中滴加溶液,有沉淀和气体生成
D. 使用合适催化剂能改变反应历程,降低反应的焓变
【答案】B
【解析】
【详解】A.中和反应反应热的测定应一次性加入NaOH溶液,避免热量散失,分批多次加入不符合正确操作,且应当使用玻璃搅拌器搅拌,使用金属搅拌器会造成热量损失,A错误;
B.燃烧热的定义是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时的反应热,1 mol H2生成液态水符合定义,且数值正确,B正确;
C.Na[Al(OH)4]与NaHCO3反应时,在强碱性条件下转化为,[Al(OH)4]-变为Al(OH)3沉淀,反应方程式为,无气体生成,C错误;
D.催化剂仅改变反应历程和活化能,焓变由反应物和生成物的状态决定,与催化剂无关,D错误;
故答案选B。
5. 下列叙述正确的是
A. 100℃时,为6的纯水为酸性
B. 向水中加入固体(忽略热效应),促进水的电离,不变
C. 常温下,的溶液与的溶液,水的电离程度相同
D. 常温的盐酸加水稀释至原来的1000倍,所得溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.100℃时纯水的离子积常数KW=10-12,pH为6时c(H+)=c(OH-)==10-6mol/L,呈中性,A错误;
B.加入NaHSO4会电离产生H+,抑制水的电离,但温度不变,Kw不变,B错误;
C.溶液中OH-完全由H2O电离产生,pH=10,水电离的c(H+)等于水电离出的c(OH-)==10-4mol/L;NH4Cl溶液中H+完全由H2O电离产生,,水电离的c(H+)=10-4mol/L,两者水的电离程度相同,C正确;
D.盐酸为强酸,稀释后pH趋近于7但不会超过7,D错误;
故选C。
6. 已知部分弱酸的电离平衡常数如表所示:
弱酸
CH3COOH
HClO
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数 (25 ℃)
Ka=1.75×10-5
Ka=4.0×10-8
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
下列离子方程式正确的是
A. 少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+2ClO-=+2HClO
B. 少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C. 少量SO2通入Na2CO3溶液中:SO2+H2O+2=+2HCO
D. 相同浓度NaHCO3溶液与NaHSO3溶液等体积混合:H++=CO2↑+H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.由表格中电离平衡常数数据可知,Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),故CO2通入NaClO溶液中生成HCO,A错误;
B.向次氯酸钙溶液中通入少量SO2发生氧化还原反应,二氧化硫全部被氧化为硫酸,次氯酸根有剩余,还会生成次氯酸,离子方程式为Ca2++3ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl-+2HClO,B错误;
C.Ka2(H2SO3)>Ka2(H2CO3),故少量SO2通入Na2CO3溶液中生成HCO,C正确;
D.H2SO3为弱酸,故NaHSO3在水溶液中主要电离出HSO,而不是SO和H+,D错误;
故答案为:C。
7. 下列装置或操作能够达到实验目的的是
A.排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡
B.制备无水固体
C.可定性验证与稀盐酸反应的热效应
D.可用于测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.KMnO4溶液用酸式滴定管,A错误;
B.为防止氯化镁水解,应在氯化氢气流中加热氯化镁晶体制取无水氯化镁,B错误;
C.碳酸氢钠与盐酸反应吸热,大试管内气压减小,红墨水左高右低,该实验可定性验证碳酸氢钠与稀盐酸反应的热效应,C正确;
D.生成的氢气会从长颈漏斗逸出,无法测定速率,D错误;
故答案为C。
8. 与可通过催化转化为高附加值化学品,是实现“双碳”目标的途径之一,以反应 为例,计算机模拟单个分子在催化剂表面的反应历程如图所示(包括三种路径),下列说法错误的是
A. 在A路径中,决速步骤的能垒是
B. 在B路径中,升高温度可以加快反应速率,并提高的平衡转化率
C. 该反应的最优路径是C
D. 三种路径的能垒虽然不同,但是该反应的反应热均相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.决速步骤应为反应能垒最高的基元反应的步骤,由题图可知,A 路径中的最大能垒为 1.47 eV 而非 0.95 eV,A错误;
B.该反应ΔH > 0,为吸热反应,升高温度既能加快反应速率,又可促进平衡正向移动,从而提高CO2的平衡转化率,B正确;
C.从图中最大能垒的高低可看出 C 路径相对能垒最低,因而反应最优路径是 C,C正确;
D.无论反应路径如何变动,只要总的反应物与生成物相同,其反应热相同,D正确;
故答案选A。
9. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 电子从电极b流出,经外电路流向电极a
B. 为保证微生物燃料电池的供电速度,该电池应在高温下工作
C. 转化为的反应为
D. 若外电路中有电子发生转移,则有通过质子交换膜
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知硫酸盐还原菌可以将有机物氧化成二氧化碳,而硫氧化菌可以将硫氢根离子氧化成硫酸根离子,所以两种细菌存在,就会循环把有机物氧化成 放出电子,负极上在硫氧化菌作用下转化为,失电子发生氧化反应,电极反应式是,正极上是氧气得电子的还原反应:,根据原电池的构成和工作原理知识来回答。
【详解】A.质子()在原电池中向正极移动,由图可知移向b极,故b为正极,a为负极,电子从负极(a)经外电路流向正极(b),A错误;
B.微生物在高温下会变性死亡,导致电池无法正常工作,B错误;
C.转化为,S的化合价从-2价升高到+6价,失去8个电子,根据电荷守恒和原子守恒,电极反应式为:,C正确;
D.电子转移与迁移的物质的量相等(均带1个单位电荷),转移0.8mol电子时,通过质子交换膜的为0.8mol,D错误;
故答案选C。
10. 甲烷和水蒸气催化制氢气涉及的主要反应如下,
①
②
③
对反应有催化作用,存在反应。时,刚性密闭容器中加入等物质的量和发生上述反应。达平衡时总压强为510,含碳物质的物质的量相等,和的物质的量相等。下列说法错误的是
A. 的分解率为
B. 下,通入水蒸气,再次平衡后,水蒸气的分压不变
C. 下,反应①的压强平衡常数
D. 平衡后,继续向刚性容器中加入含碳物质各,则的分解平衡不移动
【答案】A
【解析】
【详解】A.设初始和物质的量均为。通过平衡条件推导,含碳物质物质的量相等(c=),和物质的量相等(d=)。分解量x=,分解率=≈83.3%,故A错误。
B.分解反应的Kp=,温度不变则Kp不变,分压不变,B正确。
C.分压计算得,,
代入Kp=,C正确。
D.分压由分解反应Kp决定,加入含碳物质不影响分压,平衡不移动,D正确。
故选A。
11. 已知反应:,生成的初始速率与、的初始浓度的关系可表示为,为速率常数,在800℃时测定相关数据如下表:
实验
初始浓度
生成的初始速率
序号
1
2
3
下列说法不正确的是
A. 式中,
B. 800℃时,
C. 当其他条件不变时,升高温度,速率常数增大
D. 若起:始,则
【答案】D
【解析】
【详解】A .将 3 组实验数据代入 ,中有:k(2.00×10-3) x×(6.00×10-3)y=1.92×10-3,k (1.00×10-3)x ×(6.00×10-3)y=4.80×10-4,k (2.00×10-3)x×(3.00×10-3)y=9.60×10-4,解得: x=2 , y=1 ,故 A正确;
B.得 800 ℃时,由A可知,x=2,y=1,代入k(2.00×10-3)x×(6.00×10-3)y=1.92×10-3,解得,故 B正确;
C.当其他条件不变时,升高温度,反应速率增大,速率常数增大,故C正确;
D.结合 B ,始=c2(NO)c(H2),由于c(NO)和c(H2)的关系未知,无法计算c(NO)和c(H2),故D错误;
故选D。
12. 氧化反应分两步进行:
Ⅰ.
Ⅱ.
其反应过程能量变化示意图如图,下列说法不正确的是
A. 由于,决定化学反应速率快慢的是反应Ⅱ
B. 反应过程中,先增大后减小
C. 其它条件不变,升高温度,平衡一定逆向移动
D. 其它条件不变,升高温度,反应速率一定加快
【答案】D
【解析】
【详解】A.决定化学总反应速率快慢的是反应速率最慢的反应,由于Ea1<Ea2,决定化学反应速率快慢的是反应Ⅱ,故A正确;
B.N2O2为中间体,开始不存在N2O2,反应中先生成N2O2然后N2O2再转化为NO2,因此c(N2O2)先增大后减小,故B正确;
C.由图可知,该反应是放热反应,升高温度,平衡向吸热的方向移动,即升高温度,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)平衡一定逆向移动,故C正确;
D.升高温度,反应Ⅰ:2NO(g)N2O2(g)的平衡逆向移动,c(N2O2)减小,反应Ⅱ:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)的反应速率可能减小,而反应Ⅱ决定该化学反应速率的快慢,则2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率不一定加快,故D错误;
故答案为D。
13. 常温下,药物乙酰水杨酸(用HA表示,,且含A粒子为药物有效部分)在胃内吸收模式如图(只有HA可自由穿过胃粘膜进入血液),若不考虑溶液体积的变化,下列说法错误的是
A. 酸性强的食物有利于药物吸收 B. HA在血液中电离度小于胃中
C. 在胃中, D. 血液与胃中药量之比约为
【答案】B
【解析】
【详解】A.HA的电离方程式为HAH++A-,酸性增强,平衡逆向移动,有利于药物吸收,A正确;
B.HA的电离方程式为HAH++A-,血液中pH=7.4,呈弱碱性,促进HA电离,胃中pH=1.0,呈酸性,抑制HA的电离,血液中HA的电离程度比胃中大,B错误;
C.,胃中pH=1.0,c(H+)=1×10-1.0mol/L,则胃中,C正确;
D.血液中存在,则血液中药物有效部分以A-为主,HA可以忽略不计;胃中存在,则血液中药物有效部分以HA为主,A-可以忽略不计;血液中HA浓度由胃中扩散平衡决定,故血液中和胃中近似相等,则 ,D正确;
故选B。
14. 一定条件下,银催化剂表面上存在反应:Ag2O(s)⇌2Ag(s)+O2(g) △H>0,起始状态Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2,经下列过程达到各平衡状态(已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等),下列叙述正确的是
A. 从Ⅰ到Ⅱ的过程△S>0
B. 反应的平衡压强:p(Ⅱ)>p(Ⅲ)
C. 若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ),则Q(I)=K(Ⅲ)
D. 达到平衡状态Ⅳ时,若改变装置使容积可变,充入He,平衡不移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.从Ⅱ到Ⅲ为体积增大、反应正向移动的过程,导致固体质量减小,已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则从Ⅰ到Ⅱ的过程为固体质量增大的过程,化学平衡逆向移动,逆反应为熵减过程,故从Ⅰ到Ⅱ的过程△S<0,A错误;
B.平衡常数Kp=p[O2(g)],只受温度的影响,温度不变,化学平衡常数不变,则p(Ⅱ)=p(Ⅲ),B错误;
C.已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则氧气的物质的量相等,若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ),在温度和物质的量不变时,气体的压强与体积成反比,得出p(O2,Ⅰ)=2p(O2,Ⅲ),,,则Q(Ⅰ)=K(Ⅲ),C正确;
D.达到平衡状态Ⅳ时,若改变装置使容积可变,为恒压条件,充入He,体积增大,平衡正向移动,D错误;
故选C。
15. 是二元弱酸,不发生水解。25℃时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如下图所示。
已知25℃时,,,。下列说法正确的是
A. 25℃时,的溶度积常数
B. 时,溶液中
C. 时,溶液中
D. 时,溶液中
【答案】B
【解析】
【分析】MA存在沉淀溶解平衡:,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,发生反应,继续加盐酸发生反应,由,可知,当时,pH=1.6,,则时,pH=6.8,,当时,pH=4.2,则可将图像转化为进行分析;
【详解】A.溶液中存在物料守恒:,当pH=6.8时,,很低,可忽略不计,则,,,则,A正确;
B.根据物料守恒:,,由图像可知,pH=1.6时,成立,由电荷守恒:,结合物料守恒,约掉得到,由图像可知,且,则,故离子浓度顺序:,B错误;
C.pH=7时,电荷守恒:,物料守恒:。联立约掉得,C错误;
D.D.时,,根据电荷守恒关系:,将物料守恒代入,约掉得到,化简得到,D错误;
答案选B。
二、填空题(本题包括4题,共55分)
16. 请回答下列问题:
(1)下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是_______(填字母)。
A. 灼热的炭与二氧化碳的反应 B. 氢气与氯气的化合反应
C. 氢氧化钡与氯化铵的反应 D. 盐酸与碳酸氢钠的反应
(2)在25℃和101kPa下,2mol气态乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态和液态水,放出4330kJ热量,写出乙硼烷燃烧的热化学方程式:_______。又已知 ,则该条件下气态乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_______。(该条件下气体摩尔体积为)
(3)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似。已知:的,则联氨第一步电离平衡常数值为_______;联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_______。
(4)用溶液浸泡重晶石(假设杂质不与反应),能将转化为,此反应的平衡常数_______(填写计算结果)。若不考虑的水解,要使2.33gBaSO4恰好完全转化为BaCO3,则至少需要浓度为溶液_______(已知:、)。
【答案】(1)B (2) ①. ②. 8132
(3) ①. ②.
(4) ①. 0.02 ②. 510
【解析】
【小问1详解】
A.灼热的炭与二氧化碳的反应既属于氧化还原反应又属于吸热反应,A不符合题意;
B.氢气与氯气的化合反应,既属于氧化还原反应又属于放热反应,B符合题意;
C.氢氧化钡与氯化铵的反应既属于非氧化还原反应又属于吸热反应,C不符合题意;
D.盐酸与碳酸氢钠的反应既属于非氧化还原反应又属于吸热反应,D不符合题意;
故选B。
【小问2详解】
在25℃和101kPa下,2mol气态乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态和液态水,放出4330kJ热量,则1mol气态乙硼烷在氧气中燃烧,放热2165kJ,由此可得出乙硼烷燃烧的热化学方程式:。又已知 ,则该条件下气态乙硼烷(物质的量为=4mol)完全燃烧生成气态水(12mol)时(由1mol液态水转化为1mol气态水,需要吸收44kJ热量)放出的热量是2165kJ×4-44kJ×12=8132。
【小问3详解】
联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似。已知:的,,联氨第一步电离方程式为:N2H4+H2O+OH-,平衡常数值为==KW∙K=8.7×107×1×10-14=;联氨与硫酸形成的酸式盐中,应含有和,则化学式为。
【小问4详解】
用溶液浸泡重晶石(假设杂质不与反应),能将转化为,发生反应为:BaSO4(s)+(aq)BaCO3(s)+(aq),此反应的平衡常数K=====0.02。若不考虑的水解,要使2.33gBaSO4(物质的量为=0.01mol)恰好完全转化为BaCO3,反应后的溶液中,==0.02,即=0.02,n()=0.5mol,参加反应的物质的量应等于BaSO4的物质的量(0.01mol),则至少需要浓度为溶液=510mL。
【点睛】由两个已知热化学方程式计算待求反应的热量变化时,可利用盖斯定律。
17. 钛在医疗领域、航空航天材料方面的使用非常广泛。是制备纳米级的重要中间体。可由直接水解产生,也可以为载体,用和水蒸气反应生成,再控制温度生成纳米。
实验室可用电位滴定法(在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法)测定纳米组成,方法如下:
步骤一:取样品纳米用稀硫酸充分溶解得到,再用足量单质将还原为,过滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并注入容量瓶,并用稀硫酸定容,得到待测液。
步骤二:取待测液于烧杯中,用如图所示装置进行电位滴定,在待测溶液中插入一个指示电极(电极A)和一个参比电极(电极B)组成一个工作电池。用标准溶液滴定,将氧化为时,三次滴定消耗标准溶液的平均值为。
(1)请写出直接水解产生的化学方程式:_______。
(2)滴定实验时,选择的指示剂是_______(填“选甲基橙”、“选酚酞”或“不需指示剂”)。
(3)仪器C的名称为_______。
(4)步骤一中用稀硫酸而不用水定容的原因是_______。
(5)用E表示指示电极的电位,表示标准溶液体积,表示指示电极的电位改变量,表示标准溶液体积增量,以下所示滴定终点附近的图像正确的是_______(填序号)。
A. B.
C. D.
(6)通过分析、计算,该样品的组成为_______。
(7)若测定过程中加入Al不足,则导致x/y_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)
(2)不需指示剂 (3)酸式滴定管
(4)抑制或的水解 (5)BC
(6)
(7)偏小
【解析】
【分析】本实验是用电位滴定法来测定纳米组成,步骤一中的关系式为,配制为500 mL的待测液后,在步骤二里取了50.00 mL用溶液进行电位滴定,关系式为,根据关系式可求得TiO2的质量,从而求得H2O的质量,来确定的组成。据此分析解答。
【小问1详解】
直接水解产生,化学方程式为;
【小问2详解】
由于本实验采用电位滴定法,通过测量电极电位的突跃来判定终点,不需要另外加入酸碱指示剂;
【小问3详解】
图中标注的仪器C是酸式滴定管;
【小问4详解】
用稀硫酸而不用纯水定容的原因是为了抑制或的水解;
【小问5详解】
滴定终点附近的E-V图像应出现陡峭突变,B符合题意;含义为E-V图像的斜率,滴定终点附近的E-V图像斜率最大,因此-V图像应出现峰值,C符合题意;故答案选BC;
【小问6详解】
由题干可得关系式,因此中的的物质的量为,质量应为,因此样品中的H2O的物质的量为,所以,所以该样品的组成为;
【小问7详解】
若加入的Al不足,不能被完全还原为Ti3+,实际测得的Ti3+量偏小,从而计算得到的值会偏小。
18. 近年来甲烷资源化的利用备受关注。
Ⅰ:重整反应为
已知:一定温度下,由稳定单质(其标准摩尔生成焓视为0)生成1mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓。
表中为几种物质在时的标准摩尔生成焓。
物质
-393.5
-110.5
0
-74.8
(1)则该反应的_______。
利用上述反应产物可合成乙二醇,具有广阔的发展前景。反应如下: 。按进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图:
(2)代表的曲线为_______(填“”“”或“”)。
(3)_______0(填“>”“<”或“=”)。
(4)已知:反应,,为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系,_______(填“>”“<”或“=”),D点对应体系的的值为_______。
Ⅱ:利用可处理工业废气,反应为。向某密闭容器充入、,维持体系压强为,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图。
(5)780℃时,该反应的_______(列出表达式即可,用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
(6)维持点温度不变,向容器中再通入、、、各,此时速率关系为:_______(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)+247.3
(2)
(3)< (4) ①. = ②. 12
(5)
(6)>
【解析】
【小问1详解】
根据化合物的标准摩尔生成焓的概念,反应Ⅰ的可结合盖斯定律,由表格中各物质的标准摩尔生成焓计算,由表格中各物质的标准摩尔生成焓计算,=2×(-110.5kJ/mol)-(-74.8kJ/mol)-(-393.5kJ/mol)=+247.3kJ/mol。
【小问2详解】
反应为气体分子数减小的反应,同温度下,压强越大,则转化率越大,的曲线为L1。
【小问3详解】
随温度的升高,压强越来越大,平衡逆向移动,说明反应为放热反应。
【小问4详解】
M、N的进料相同,平衡转化率相同,因此平衡时各组分物质的量分数分别相等,则=。
D点对应的平衡转化率为0.5,根据题中信息,该反应按化学计量比进料,设起始加入2mol CO和3mol H2,列三段式:
则Kx==12。
【小问5详解】
曲线c代表H2S物质的量分数随温度的变化,曲线a代表H2物质的量分数随温度的变化,曲线b代表CS2物质的量分数随温度的变化,根据图像,780℃时,CH4和H2的物质的量分数相同,设CH4转化的物质的量为y mol,列出三段式:
:
1-y=4y,解得y=0.2 mol,
n总=(0.8+1.6+0.2+0.8)mol=3.4 mol,780℃时该反应的Kp=。
【小问6详解】
设m点时甲烷转化了z mol,列出三段式:
,m点时CS2和CH4的物质的量相等,则有1-z=z,z=0.5 mol,n总=(0.5+1+2)mol=4 mol,m点对应温度下该反应的,m点温度不变,向容器中再通入、、、各,此时≈0.32,Qp<Kp,平衡正移,故v(正) >v(逆)。
【点睛】本题考查化学平衡,侧重考查学生平衡移动的掌握情况,试题难度较大。
19. 工业上常用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)和Li2CO3合成电极材料LiMn2O4并回收净水剂明矾,其工艺流程如图所示。
已知:①Mn2+在酸性条件下比较稳定,pH高于5.4时易被O2氧化;
②当溶液中某离子浓度时,可认为该离子沉淀完全;常温下,几种沉淀的如下表所示:
③。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,通入稍过量的目的是_______,一定温度下,软锰矿与不同浓度的硫酸反应时结果如下表所示:
1.0
5.0
10.0
16.0
18.0
浸出率/%
25
78
95
85
55
浸出率/%
35
90
83
5
0
则“酸浸”时,选择为_______。
(2)加入“调”时,若,其他金属阳离子浓度为,则调的范围为_______。
(3)“焙烧”操作中,为了提高利用率,加入稍过量的,加热至600℃∼750℃便制得,同时得到两种无色无味气体,则反应的化学方程式为_______。
(4)整个流程中,可以循环使用的物质的化学式为_______。
(5)纳米硅基锂电池是一种新型锂离子电池,电池放电时总反应为,电池工作时移向_______(填“正”或“负”)极,负极上发生的电极反应为_______。
【答案】(1) ①. 将MnO2全部转化为Mn2+,且将Fe3+还原为Fe2+,防止在滤渣Ⅱ中引入Fe(OH)3 ②. 10.0
(2)
(3)8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
(4)O2、H2SO4
(5) ①. 正 ②.
【解析】
【分析】软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)中加入稀硫酸并通入SO2,此时MnO2被还原为Mn2+,Fe3+被还原为Fe2+,SiO2不溶而成为滤渣;往滤液中加入MnCO3调pH,Al3+转化为沉淀,经过一系列操作,最终转化为明矾;往滤液中通入O2氧化Fe2+,此时Fe2+被氧化为Fe3+并转化为FeOOH沉淀;过滤后将滤液电解,得到MnO2;加入Li2CO3进行焙烧,从而合成电极材料LiMn2O4井回收净水剂明矾。
【小问1详解】
由分析可知,“酸浸”时,通入稍过量SO2,不仅将MnO2还原,还将Fe3+还原,目的是:将MnO2全部转化为Mn2+,且将Fe3+还原为Fe2+,防止在滤渣Ⅱ中引入Fe(OH)3。
从表中可以看出,“酸浸”时,要使Mn的浸出率最大,选择c(H2SO4)为10.0 mol∙L-1。
【小问2详解】
加入“调”时,Al3+完全沉淀,此时c(Al3+)=1×10-5mol/L,c(OH-)==mol/L,pOH==9.3,pH=4.7;若Fe2+开始沉淀,此时c(OH-)==mol/L,pOH=7-=6.65,若Mn2+开始沉淀,c(OH-)==mol/L,pOH=6-=5.65,但Mn2+在酸性条件下比较稳定,pH高于5.4时易被O2氧化,所以调的范围为。
【小问3详解】
“焙烧”操作中,为了提高Li2CO3利用率,加入稍过量的MnO2,加热至600℃∼750℃便制得LiMn2O4,此时Mn元素的价态降低,MnO2作氧化剂,则只能是氧元素价态升高(生成O2),所以得到的两种无色无味气体应为CO2和O2,依据得失电子守恒、原子守恒,可得出发生反应的化学方程式为8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。
【小问4详解】
电解MnSO4时,生成MnO2和H2SO4,同时生成H2,生成的H2SO4可在酸浸步骤中循环使用;“焙烧”步骤中发生反应为8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑,生成了O2,所以整个流程中,可以循环使用的物质的化学式为O2、H2SO4。
【小问5详解】
电池放电时总反应为,则Mn元素价态降低,Li1-nMn2O4为正极,LinSi为负极,电池工作时阳离子向正极移动,则Li+移向正极,负极上LinSi失电子生成Li+和Si,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得出发生的电极反应为。
【点睛】原电池工作时,阴离子向负极移动。
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2025-2026学年度上学期高二年级期中考试
化学试题
(满分:100分,考试时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H1 O16 S32 Ti48 Ba137
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共45分)
1. 化学与生活、生产息息相关,下列说法不正确的是
A. 在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物,能起到预防龋齿的作用
B. 为了增强肥效,将草木灰与铵态氮肥混合施用
C. 合成氨工业中采用循环操作,主要是为了提高氮气和氢气的利用率
D. 为促进脂溶性维生素的吸收和维持体温恒定,人体每天需要摄入一定量的脂肪
2. 贮氢技术是氢气作燃料的一大难题。有报道称镧(La)—镍(Ni)合金材料有较大贮氢容量,其原理为 。下列条件有利于该合金贮氢的是
A. 高温、低压 B. 低温、高压 C. 高温、高压 D. 低温、低压
3. 在汽车排气管上安装催化转化器可有效治理汽车尾气,其反应原理为,在常温常压下,、。下列说法错误的是
A. 由于反应需要借助催化转化器,因此可推断该反应在常温下不是自发反应
B. 催化剂通过提高单位体积内和的活化分子百分数,加快反应速率
C. 该条件下当有被消耗时,反应放出的热量。
D. 该反应生成物的键能总和大于反应物的键能总和
4. 下列说法正确的是
A. 中和反应反应热的测定,需将分批多次加入量热计内筒,并上下移动金属搅拌器搅拌
B. 实验测得在25℃和时,完全燃烧生成液态水,放出的热量,这就是的燃烧热
C. 向溶液中滴加溶液,有沉淀和气体生成
D. 使用合适催化剂能改变反应历程,降低反应的焓变
5. 下列叙述正确的是
A. 100℃时,为6的纯水为酸性
B. 向水中加入固体(忽略热效应),促进水的电离,不变
C. 常温下,的溶液与的溶液,水的电离程度相同
D. 常温的盐酸加水稀释至原来的1000倍,所得溶液
6. 已知部分弱酸的电离平衡常数如表所示:
弱酸
CH3COOH
HClO
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数 (25 ℃)
Ka=1.75×10-5
Ka=4.0×10-8
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
下列离子方程式正确的是
A. 少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+2ClO-=+2HClO
B. 少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C. 少量SO2通入Na2CO3溶液中:SO2+H2O+2=+2HCO
D. 相同浓度NaHCO3溶液与NaHSO3溶液等体积混合:H++=CO2↑+H2O
7. 下列装置或操作能够达到实验目的的是
A.排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡
B.制备无水固体
C.可定性验证与稀盐酸反应的热效应
D.可用于测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率
A. A B. B C. C D. D
8. 与可通过催化转化为高附加值化学品,是实现“双碳”目标的途径之一,以反应 为例,计算机模拟单个分子在催化剂表面的反应历程如图所示(包括三种路径),下列说法错误的是
A. 在A路径中,决速步骤的能垒是
B. 在B路径中,升高温度可以加快反应速率,并提高的平衡转化率
C. 该反应的最优路径是C
D. 三种路径的能垒虽然不同,但是该反应的反应热均相同
9. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 电子从电极b流出,经外电路流向电极a
B. 为保证微生物燃料电池的供电速度,该电池应在高温下工作
C. 转化为的反应为
D. 若外电路中有电子发生转移,则有通过质子交换膜
10. 甲烷和水蒸气催化制氢气涉及的主要反应如下,
①
②
③
对反应有催化作用,存在反应。时,刚性密闭容器中加入等物质的量和发生上述反应。达平衡时总压强为510,含碳物质的物质的量相等,和的物质的量相等。下列说法错误的是
A. 的分解率为
B. 下,通入水蒸气,再次平衡后,水蒸气的分压不变
C. 下,反应①的压强平衡常数
D. 平衡后,继续向刚性容器中加入含碳物质各,则的分解平衡不移动
11. 已知反应:,生成的初始速率与、的初始浓度的关系可表示为,为速率常数,在800℃时测定相关数据如下表:
实验
初始浓度
生成的初始速率
序号
1
2
3
下列说法不正确的是
A. 式中,
B. 800℃时,
C. 当其他条件不变时,升高温度,速率常数增大
D. 若起:始,则
12. 氧化反应分两步进行:
Ⅰ.
Ⅱ.
其反应过程能量变化示意图如图,下列说法不正确的是
A. 由于,决定化学反应速率快慢的是反应Ⅱ
B. 反应过程中,先增大后减小
C. 其它条件不变,升高温度,平衡一定逆向移动
D. 其它条件不变,升高温度,反应速率一定加快
13. 常温下,药物乙酰水杨酸(用HA表示,,且含A粒子为药物有效部分)在胃内吸收模式如图(只有HA可自由穿过胃粘膜进入血液),若不考虑溶液体积的变化,下列说法错误的是
A. 酸性强的食物有利于药物吸收 B. HA在血液中电离度小于胃中
C. 在胃中, D. 血液与胃中药量之比约为
14. 一定条件下,银催化剂表面上存在反应:Ag2O(s)⇌2Ag(s)+O2(g) △H>0,起始状态Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2,经下列过程达到各平衡状态(已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等),下列叙述正确的是
A. 从Ⅰ到Ⅱ的过程△S>0
B. 反应的平衡压强:p(Ⅱ)>p(Ⅲ)
C. 若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ),则Q(I)=K(Ⅲ)
D. 达到平衡状态Ⅳ时,若改变装置使容积可变,充入He,平衡不移动
15. 是二元弱酸,不发生水解。25℃时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如下图所示。
已知25℃时,,,。下列说法正确的是
A. 25℃时,的溶度积常数
B. 时,溶液中
C. 时,溶液中
D. 时,溶液中
二、填空题(本题包括4题,共55分)
16. 请回答下列问题:
(1)下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是_______(填字母)。
A. 灼热的炭与二氧化碳的反应 B. 氢气与氯气的化合反应
C. 氢氧化钡与氯化铵的反应 D. 盐酸与碳酸氢钠的反应
(2)在25℃和101kPa下,2mol气态乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态和液态水,放出4330kJ热量,写出乙硼烷燃烧的热化学方程式:_______。又已知 ,则该条件下气态乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_______。(该条件下气体摩尔体积为)
(3)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似。已知:的,则联氨第一步电离平衡常数值为_______;联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_______。
(4)用溶液浸泡重晶石(假设杂质不与反应),能将转化为,此反应的平衡常数_______(填写计算结果)。若不考虑的水解,要使2.33gBaSO4恰好完全转化为BaCO3,则至少需要浓度为溶液_______(已知:、)。
17. 钛在医疗领域、航空航天材料方面的使用非常广泛。是制备纳米级的重要中间体。可由直接水解产生,也可以为载体,用和水蒸气反应生成,再控制温度生成纳米。
实验室可用电位滴定法(在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法)测定纳米组成,方法如下:
步骤一:取样品纳米用稀硫酸充分溶解得到,再用足量单质将还原为,过滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并注入容量瓶,并用稀硫酸定容,得到待测液。
步骤二:取待测液于烧杯中,用如图所示装置进行电位滴定,在待测溶液中插入一个指示电极(电极A)和一个参比电极(电极B)组成一个工作电池。用标准溶液滴定,将氧化为时,三次滴定消耗标准溶液的平均值为。
(1)请写出直接水解产生的化学方程式:_______。
(2)滴定实验时,选择的指示剂是_______(填“选甲基橙”、“选酚酞”或“不需指示剂”)。
(3)仪器C的名称为_______。
(4)步骤一中用稀硫酸而不用水定容的原因是_______。
(5)用E表示指示电极的电位,表示标准溶液体积,表示指示电极的电位改变量,表示标准溶液体积增量,以下所示滴定终点附近的图像正确的是_______(填序号)。
A. B.
C. D.
(6)通过分析、计算,该样品的组成为_______。
(7)若测定过程中加入Al不足,则导致x/y_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
18. 近年来甲烷资源化的利用备受关注。
Ⅰ:重整反应为
已知:一定温度下,由稳定单质(其标准摩尔生成焓视为0)生成1mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓。
表中为几种物质在时的标准摩尔生成焓。
物质
-393.5
-110.5
0
-74.8
(1)则该反应的_______。
利用上述反应产物可合成乙二醇,具有广阔的发展前景。反应如下: 。按进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图:
(2)代表的曲线为_______(填“”“”或“”)。
(3)_______0(填“>”“<”或“=”)。
(4)已知:反应,,为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系,_______(填“>”“<”或“=”),D点对应体系的的值为_______。
Ⅱ:利用可处理工业废气,反应为。向某密闭容器充入、,维持体系压强为,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图。
(5)780℃时,该反应的_______(列出表达式即可,用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
(6)维持点温度不变,向容器中再通入、、、各,此时速率关系为:_______(填“>”“<”或“=”)。
19. 工业上常用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)和Li2CO3合成电极材料LiMn2O4并回收净水剂明矾,其工艺流程如图所示。
已知:①Mn2+在酸性条件下比较稳定,pH高于5.4时易被O2氧化;
②当溶液中某离子浓度时,可认为该离子沉淀完全;常温下,几种沉淀的如下表所示:
③。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,通入稍过量的目的是_______,一定温度下,软锰矿与不同浓度的硫酸反应时结果如下表所示:
1.0
5.0
10.0
16.0
18.0
浸出率/%
25
78
95
85
55
浸出率/%
35
90
83
5
0
则“酸浸”时,选择为_______。
(2)加入“调”时,若,其他金属阳离子浓度为,则调的范围为_______。
(3)“焙烧”操作中,为了提高利用率,加入稍过量的,加热至600℃∼750℃便制得,同时得到两种无色无味气体,则反应的化学方程式为_______。
(4)整个流程中,可以循环使用的物质的化学式为_______。
(5)纳米硅基锂电池是一种新型锂离子电池,电池放电时总反应为,电池工作时移向_______(填“正”或“负”)极,负极上发生的电极反应为_______。
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