精品解析：福建省福州市2024-2025学年高二上学期质量检测 化学试题

2024-2025学年第一学期福州市高二年级质量检测 化学试卷 (完卷时间：75分钟；满分：100分) 友情提示：请将所有答案填写到答题卡上！请不要错位、越界答题！ 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cu 64 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是 A. 充电宝利用电解来实现储能 B. 太阳能发电将化学能转化电能 C. 误食可溶性钡盐可用溶液解毒 D. “052驱逐舰”钢板上镶嵌镁块以防止生锈 2. 日常生活中的下列现象，其物质变化过程中化学反应速率最快的是 A. 钟乳石的形成 B. 豆浆腐败变酸 C. 烟花的绽放 D. 古铜币上出现铜绿 3. 下列物质中，属于弱电解质的是 A. 食盐的主要成分NaCl B. 某氮肥的主要成分 C. 次氯酸消毒液的有效成分HClO D. 某白酒的主要成分 4. 下列措施不能增大化学反应速率的是 A. 燃煤时，将块状煤粉碎 B. 溶液与溶液反应时，增大压强 C. 氮气与氢气合成时，适当升高温度 D. 双氧水分解制时，加入几滴溶液 5. 与合成甲醇的反应为 。欲提高该反应的平衡转化率，可采取的措施是 A. 降低反应温度 B. 充入一定量 C. 加入合适的催化剂 D. 增大容器的体积 6. 下列有关化学用语书写正确的是 A. 铅蓄电池的负极反应式： B. 明矾净水： C. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙： D. 的燃烧热是，则的 7. 下列说法错误的是 A. 铁发生吸氧腐蚀，负极的电极反应式为 B. 铜的电解精炼中，粗铜作阳极不断溶解 C. 氯碱工业中，NaOH溶液在阴极区得到 D. 铁制品镀银，铁制品连接电源负极 8. 恒温、恒容条件下，反应达到化学平衡状态的判据是 A. B. 混合气体的密度不再改变 C. 混合气体的压强不再改变 D. 9. 下列实验操作正确的是 A．由制取无水 B．测定中和反应的反应热 C．测定生成氧气的反应速率 D．滴定时眼睛注视滴定管内液面变化 A. A B. B C. C D. D 10. 常温下，铬酸钡的，其溶度积曲线如图所示。下列推断错误的是 A. B. b点溶度积等于c点 C. d点处于不饱和状态 D. 温度不变，加入氯化钡固体可由d点迁移到b点 11. 代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A. 1 L 的盐酸中，的数目为 B. 电解精炼铜，当电路中通过个电子时，阳极溶解64 g铜 C. 17 g 通入水中充分反应，溶液中分子数为 D. 1 mol 水解形成的胶体粒子数为 12. “祝融号”火星探测车采用Li-CO2二次电池供电，电池的总反应式为，工作原理如图所示，下列说法正确的是 A. 充电时，电极B发生还原反应 B. A极区的电解质溶液可用LiCl水溶液 C. 放电时，电极A为正极 D. 放电时，当外电路通过1 mol e-时，至少需要吸收16.8 L CO2气体(标况下) 13. 向1 L恒容密闭容器中通入2 mol 和2 mol ，发生反应： 。在不同温度下测得容器中随时间的变化如图所示。 下列说法错误的是 A. 温度下，分钟内 B. 温度： C. 温度下， D. 温度下，平衡时再充入1.0 mol 和1.0 mol CO，平衡逆向移动 14. 已知。初始温度25℃时，向氨水中滴加未知浓度的稀硫酸，测得混合溶液的温度T、pOH随加入稀硫酸体积V的变化如图所示。下列说法正确的是 A. B. 稀硫酸的物质的量浓度为 C. c点对应溶液中： D. a、b、c三点中，b点的水解常数和水的电离程度均最大 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等多种平衡。25℃时，三种弱酸的电离平衡常数如表所示： 弱酸 HF 电离平 衡常数 （1）25℃时，相同物质的量浓度的三种酸中最大的是_______。 （2）的第二步电离方程式为_______。 （3）稀释醋酸过程中，下列各式的数值增大的是_______。 a． b． c． （4）25℃时，相同物质的量浓度的溶液与NaF溶液pH大小：_______NaF(填“>”“=”或“<”)。 （5）溶液呈碱性的原因是：的水解程度_______电离程度(填“>”“=”或“<”)。 （6）25℃时，溶液和NaOH溶液充分反应后所得溶液呈中性，则此溶液中和的大小关系是_______。 （7）含氟牙膏可预防龋齿，反应的离子方程式为，该反应的平衡常数_______。 (已知：，) 16. 尿素是应用最广泛的氮肥，我国是世界上尿素第一生产大国。 （1）工业上以二氧化碳和氨为原料，在一定条件下制备尿素。其主要反应机理分为两步： Ⅰ．2 Ⅱ． 反应过程中的能量变化如图所示。 ①的_______。 ②生产尿素反应速率由第_______步(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)决定。 （2）利用电催化可与含氮物质(等)合成尿素(其中C为价)，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。工作原理如图所示。 ①电极b应连接电源的_______极。 ②电解过程中，的迁移方向为_______(填“”或“”)。 ③电极a上发生反应的电极反应式为_______。 （3）某研究小组发现，微型尿素燃料电池还可去除城市废水中的尿素，工作原理如图所示。 ①B极电极反应式为_______。 ②根据废水排放标准，尿素的含量应低于。若废水中尿素的含量为，每通过3 mol电子，理论上最多处理废水_______L。 17. 化学是以实验为基础的学科。 Ⅰ．用溶液滴定未知浓度的盐酸，操作步骤如下： A．移取20.00 mL盐酸注入洁净的锥形瓶，并加入2-3滴酚酞。 B．调节液面至“0”或“0”以下某一刻度，记录读数。 C．取KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2～3 mL，调节滴定管尖嘴使之充满溶液。 D．用KOH溶液润洗滴定管2～3次。 E．把锥形瓶放在滴定管下，用KOH溶液滴定至终点并记录滴定管液面读数。 （1）操作步骤的正确顺序是A→_______→E。 （2）步骤C排气泡时，应选择图中的_______(填标号)。 a． b． c． d． （3）重复实验2次，所得数据如下 序号 1 2 3 KOH溶液体积/mL 20.70 20.65 20.60 根据上述滴定结果可知该盐酸浓度为_______(保留四位有效数字)。 （4）下列操作会使实验结果偏高的是_______。 a．先用盐酸润洗锥形瓶 b．锥形瓶中有少量水 c．滴定前准确读数，滴定后仰视读数 Ⅱ．用溶液探究外界条件对水解平衡的影响，相关数据如下： 序 号 [ 溶液]/mL /℃ pH 1 10 0 25 1.00 2 10 90 25 3 10 90 35 1.57 （5）配制溶液需用到的玻璃仪器有_______。 a．酒精灯 b．100 mL容量瓶 c．试管 （6）实验1和实验_______(填序号)可探究加水稀释对溶液水解程度的影响。 （7）根据表中数据，实验2中_______1.57（填或）。 （8）在探究对溶液水解平衡的影响时，往溶液中加入3滴，溶液由棕黄色变为浅紫色接近无色。查阅资料发现：在水溶液中存在的形式有(浅紫色接近无色)、(棕黄色)，不为0。 依据信息回答下列问题： ①写出溶液呈棕黄色的离子方程式_______。 ②溶液由棕黄色变为浅紫色接近无色的原因是_______。 18. 通过热化学方法可以将转化成等，是实现＂双碳＂目标的途径之一、二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： Ⅰ． Ⅱ． 已知：乙烯的选择性 （1）反应Ⅰ的反应历程可分为如下两步： ⅰ． ⅱ． _______(用表示)；_______。 （2）下列说法错误的是_______(填标号)。 a．降低温度，反应Ⅱ的平衡常数增大 b．其他条件不变，平衡后及时移除，可提高乙烯的产率 c．其他条件不变，增大投料比投料，平衡体系中乙烷转化率增大 （3）在密闭容器中投入和，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性与温度(，温度逐渐升高)、压强的关系如图所示。 ①_______(填“>”或“<”)，理由是_______。 ②M点反应Ⅰ的平衡常数_______。(为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。用含的计算式表示。) （4）在另一密闭容器中，使用Pd/VSiO催化剂，投入2 mol 和3 mol ，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，不同温度下，测得t min时(反应均未平衡)实验数据如下表所示。 催化剂 Pd/VSiO 温度/℃ 400 500 600 乙烷转化率/% 2.2 9.0 178 乙烯选择性/% 92.6 83.0 61.8 ①500℃时，反应的活化能：反应Ⅰ_______反应Ⅱ(填“>”或“<”)。 ②温度越高选择性越低的原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期福州市高二年级质量检测 化学试卷 (完卷时间：75分钟；满分：100分) 友情提示：请将所有答案填写到答题卡上！请不要错位、越界答题！ 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cu 64 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是 A. 充电宝利用电解来实现储能 B. 太阳能发电将化学能转化为电能 C. 误食可溶性钡盐可用溶液解毒 D. “052驱逐舰”钢板上镶嵌镁块以防止生锈 【答案】B 【解析】 【详解】A．充电宝通过充电过程（电解）将电能转化为化学能储存，因此利用电解实现储能是正确的说法，故A正确； B．太阳能发电是将光能直接转化为电能，不涉及化学能转化，因此将化学能转化为电能的说法是错误的，故B错误； C．可溶性钡盐（如BaCl2）中毒时，Na2SO4溶液中的与Ba2+形成不溶性BaSO4沉淀，减少毒性，因此解毒方法正确，故C正确； D．在钢板上镶嵌镁块，镁作为牺牲阳极，通过电化学保护防止钢铁腐蚀（生锈），因此说法正确，故D正确； 故答案为B。 2. 日常生活中的下列现象，其物质变化过程中化学反应速率最快的是 A. 钟乳石的形成 B. 豆浆腐败变酸 C. 烟花的绽放 D. 古铜币上出现铜绿 【答案】C 【解析】 【详解】A．钟乳石的形成涉及碳酸钙沉积的地质过程，反应速率极慢，通常需要数百年甚至更长时间，A不符合题意； B．豆浆腐败变酸是微生物发酵或酸化的生物化学过程，反应速率较慢，通常需要数小时至数天，B不符合题意； C．烟花的绽放涉及剧烈的燃烧和氧化反应（如火药爆炸），反应速率极快，在瞬间（秒级）完成，C符合题意； D．古铜币上出现铜绿（碱式碳酸铜）是铜的缓慢腐蚀过程，反应速率慢，通常需要数月或数年，D不符合题意； 故选C。 3. 下列物质中，属于弱电解质的是 A. 食盐的主要成分NaCl B. 某氮肥的主要成分 C. 次氯酸消毒液的有效成分HClO D. 某白酒的主要成分 【答案】C 【解析】 【详解】 A．NaCl在水溶液中完全电离，为强电解质，故不选A； B．(NH4)2CO3在水溶液中完全电离，属强电解质，故不选B； C．HClO在水溶液中部分电离，属弱电解质，故选C； D．C2H5OH自身不能电离，属非电解质，故不选D。 选C。 4. 下列措施不能增大化学反应速率的是 A. 燃煤时，将块状煤粉碎 B. 溶液与溶液反应时，增大压强 C. 氮气与氢气合成时，适当升高温度 D. 双氧水分解制时，加入几滴溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．将块状煤粉碎会增加反应物和空气的接触面积，进而增加活化分子碰撞频率，加快化学反应速率，A正确； B．和的反应在溶液中进行，没有气体参与，增大压强对反应速率没有影响，B错误； C．提高温度会增加活化分子碰撞频率，进而加快反应速率，C正确； D．能降低分解反应活化能，有效催化反应，D正确； 故答案选B。 5. 与合成甲醇的反应为 。欲提高该反应的平衡转化率，可采取的措施是 A. 降低反应温度 B. 充入一定量 C. 加入合适的催化剂 D. 增大容器的体积 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应为放热反应，降低温度使平衡向正反应方向移动，H2消耗增加，转化率提高，A正确； B．H2O(g)为产物，充入一定量H2O(g)，增加其浓度使平衡向逆反应方向移动，H2消耗减少，转化率降低，B错误； C．催化剂仅加快反应速率，不影响平衡状态，故不能提高平衡转化率，C错误； D．正反应气体分子数减少，增大容器的体积相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，H2消耗减少，转化率降低，D错误； 故选A。 6. 下列有关化学用语书写正确的是 A. 铅蓄电池的负极反应式： B. 明矾净水： C. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙： D. 的燃烧热是，则的 【答案】B 【解析】 【详解】A．铅蓄电池的负极反应式应为放电时的氧化反应，电极反应为：Pb-2e-+=PbSO4；，是还原反应，即充电时阴极反应，A错误； B．明矾净水原理Al3+水解生成Al(OH)3胶体吸附杂质，离子方程式正确表示了可逆水解过程，B正确； C．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙，反应本质是沉淀转化：，选项写忽略了CaSO4的固体状态和离子，不符合反应实际，C错误； D．燃烧热指1 mol物质完全燃烧生成稳定化合物（水为液态）时的焓变。已知C2H5OH(l)燃烧热为1366.8kJ/mol，则对应方程式的-1366.8kJ/mol，选项方程式中水为气态，其绝对值小于（因水汽化吸热），故-1366.8kJ/mol，D错误； 故答案为：B。 7. 下列说法错误的是 A. 铁发生吸氧腐蚀，负极的电极反应式为 B. 铜的电解精炼中，粗铜作阳极不断溶解 C. 氯碱工业中，NaOH溶液在阴极区得到 D. 铁制品镀银，铁制品连接电源负极 【答案】A 【解析】 【详解】A．发生吸氧腐蚀时，Fe作为负极先生成，电极反应为，A错误； B．电解精炼过程中，粗铜是阳极，电极反应为，体现为粗铜在反应过程中不断溶解，B正确； C．氯碱工业中，电解质是氯化钠溶液，阴极反应为，过程中生成NaOH溶液，C正确； D．铁制品在镀银时发生的电极反应为，发生还原反应为阴极，应该与外部电源的负极连接，D正确； 故答案选A。 8. 恒温、恒容条件下，反应达到化学平衡状态的判据是 A. B. 混合气体的密度不再改变 C. 混合气体的压强不再改变 D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．v(N2) = 2v(NH3)不能表示正逆反应速率相等，不能作为平衡判据，故A错误。 B．恒温恒容下，气体总质量守恒、体积不变，混合气体密度始终不变，与反应是否平衡无关，不能作为平衡判据，故B错误； C．恒温恒容下，气体压强与总物质的量成正比，反应N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)导致总物质的量减少，压强不再改变说明总物质的量恒定，反应达到平衡，故C正确； D．平衡时各物质浓度由平衡常数决定，c(H2) : c(NH3) = 3:2仅为计量系数比，实际浓度比不一定为此值，不能作为平衡判据，故D错误； 故答案为C。 9. 下列实验操作正确的是 A．由制取无水 B．测定中和反应的反应热 C．测定生成氧气的反应速率 D．滴定时眼睛注视滴定管内液面变化 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．直接加热会水解生成，继续分解得，无法得到无水，需在HCl气流中加热抑制水解，A错误； B．测定中和反应的反应热的装置包含隔热层（减少热量损失）、温度计、搅拌器等，装置设计合理，B正确； C．长颈漏斗未液封，生成的会从漏斗逸出，无法通过注射器测定反应速率，C错误； D．滴定时应观察锥形瓶内溶液的颜色变化，而非滴定管内液面，D错误； 故答案选B。 10. 常温下，铬酸钡的，其溶度积曲线如图所示。下列推断错误的是 A. B. b点溶度积等于c点 C. d点处于不饱和状态 D. 温度不变，加入氯化钡固体可由d点迁移到b点 【答案】D 【解析】 【详解】A．b点在溶度积曲线上，且c(Ba2+)=c()=a mol/L，，，所以，A正确； B．溶度积常数（Ksp）只与温度有关，温度不变，Ksp不变，所以曲线上各点对应的溶度积相等，b点溶度积等于c点，B正确； C．d点位于溶度积曲线下方，，溶液处于不饱和状态，C正确； D．溶液不饱和时：温度不变，加入BaCl2固体，c(Ba2+)增大，c()不变，因此不能由d点迁移到b点，D错误； 故答案选D。 11. 代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A. 1 L 的盐酸中，的数目为 B. 电解精炼铜，当电路中通过个电子时，阳极溶解64 g铜 C. 17 g 通入水中充分反应，溶液中分子数为 D. 1 mol 水解形成的胶体粒子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．pH=2的盐酸中，1 L溶液中物质的量为，数目为，且盐酸为强酸完全电离，水的电离可忽略，A正确； B．电解精炼铜时，阳极粗铜含杂质，阳极反应为、、，且不活泼杂质等形成阳极泥，故通过个电子（即1 mol电子）时，不能确定阳极溶解的粗Cu的质量，B错误； C．17 g 为1 mol，通入水中形成氨水，存在电离平衡，溶液中存在、，分子数小于，C错误； D．水解形成胶体，胶体粒子是由多个分子聚集而成，1 mol 水解产生的胶体粒子数远小于，D错误； 故选A。 12. “祝融号”火星探测车采用Li-CO2二次电池供电，电池的总反应式为，工作原理如图所示，下列说法正确的是 A. 充电时，电极B发生还原反应 B. A极区的电解质溶液可用LiCl水溶液 C. 放电时，电极A为正极 D. 放电时，当外电路通过1 mol e-时，至少需要吸收16.8 L CO2气体(标况下) 【答案】D 【解析】 【分析】根据电池的总反应式可知：放电时该装置为原电池，A电极上Li发生失去电子的氧化反应，A电极为负极；CO2在B电极上得到电子发生还原反应，B电极为正极。充电时该装置为电解池。原电池的负极(Li极)作电解池阴极，发生得电子的还原反应；原电池的正极B电极作电解池的阳极，发生失电子的氧化反应，据此分析解答。 【详解】A．充电时，装置为电解池，电极B为阳极，发生失去电子的氧化反应，A错误； B．Li是极活泼金属，能与水发生置换反应：2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑。若用LiCl水溶液，Li会与水反应，无法稳定存在。因此，A极区电解质溶液不能用LiCl水溶液，B错误； C．放电时，该装置为原电池，电极A为负极，Li失去电子变为Li+，C错误； D．放电时，正极为电极B，根据总反应可知：4molLi失去4 mol e-，3 molCO2参与反应。4 mole-对应3 molCO2，当外电路通过1 mol e-时，消耗CO2的物质的量为n(CO2)=n(e-)=×1mol=0.75 mol，因此至少需要吸收标准状况下CO2的体积V(CO2)=0.75 mol×22.4 L/mol=16.8 L，D正确； 故合理选项是D。 13. 向1 L恒容密闭容器中通入2 mol 和2 mol ，发生反应： 。在不同温度下测得容器中随时间的变化如图所示。 下列说法错误的是 A. 温度下，分钟内 B. 温度： C. 温度下， D. 温度下，平衡时再充入1.0 mol 和1.0 mol CO，平衡逆向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．时，相同时间内各物质的速率之比等于方程式计量数之比，分钟内，故A正确； B．根据“先拐先平数值大”知，其它条件相同时温度高的先达到平衡状态，根据图知条件下先达到平衡状态，所以，故B正确； C．温度下，平衡时生成CO、水1.0mol，消耗二氧化碳、氢气1mol，平衡时二氧化碳、氢气1mol，则，故C正确； D．温度下，平衡时再充入1.0 mol 和1.0 mol CO，，则平衡不移动，故D错误； 故选D。 14. 已知。初始温度25℃时，向氨水中滴加未知浓度的稀硫酸，测得混合溶液的温度T、pOH随加入稀硫酸体积V的变化如图所示。下列说法正确的是 A. B. 稀硫酸的物质的量浓度为 C c点对应溶液中： D. a、b、c三点中，b点的水解常数和水的电离程度均最大 【答案】D 【解析】 【分析】a 点：pOH = 3，即 c(OH−) = 10− 3 mol·L−1 ， b 点：加入 20mL 硫酸，温度最高，说明此时恰好完全中和， c 点：加入 40mL 硫酸，溶液呈酸性。 【详解】A．在 b 点，加入 20mL 硫酸时，温度达到最高，说明此时氨水与硫酸恰好完全中和，溶液为 溶液， 水解使溶液呈酸性，此时 ，即 即x﹥7， A错误； B．在 b 点，氨水与硫酸恰好完全中和，根据反应方程式 ，需要  ，硫酸体积为 20mL ，稀硫酸的浓度应为 0.05 mol·L-1，B错误； C．在 c 点，加入 40mL 硫酸，总硫酸物质的量为0.002mol，氨水物质的量为 0.002 mol，根据电荷守恒得，物料守恒为，整理得，C错误； D．b 点温度最高，最大，且 水解促进水的电离，水的电离程度最大，D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等多种平衡。25℃时，三种弱酸的电离平衡常数如表所示： 弱酸 HF 电离平 衡常数 （1）25℃时，相同物质的量浓度的三种酸中最大的是_______。 （2）的第二步电离方程式为_______。 （3）稀释醋酸的过程中，下列各式的数值增大的是_______。 a． b． c． （4）25℃时，相同物质的量浓度的溶液与NaF溶液pH大小：_______NaF(填“>”“=”或“<”)。 （5）溶液呈碱性的原因是：的水解程度_______电离程度(填“>”“=”或“<”)。 （6）25℃时，溶液和NaOH溶液充分反应后所得溶液呈中性，则此溶液中和的大小关系是_______。 （7）含氟牙膏可预防龋齿，反应的离子方程式为，该反应的平衡常数_______。 (已知：，) 【答案】（1）HF （2） （3）bc （4） （5） （6） （7） 【解析】 小问1详解】 电离常数越大，酸性越强，25℃时，相同物质的量浓度的三种酸中最大的是HF； 【小问2详解】 是二元弱酸，分步电离，第一步电离方程式为，第二步电离方程式为； 【小问3详解】 a．稀释过程中，c(CH3COOH)、、c(H+)均减小，故不选a； b．稀释过程中，不变，c(H+)减小，所以增大，故选b； c．稀释过程中，不变，c(H+)减小，所以增大，故选c； 选bc。 【小问4详解】 25℃时，酸性HF>CH3COOH，相同物质的量浓度的溶液与NaF溶液，根据“越弱越水解”，CH3COO-水解程度大于F-，所以pH大小：>NaF。 【小问5详解】 水解出OH-，电离出H+，溶液呈碱性的原因是：的水解程度>电离程度。 【小问6详解】 25℃时，溶液和NaOH溶液充分反应后所得溶液呈中性= c(H+)，根据电荷守恒+=+ c(H+)，所以此溶液中=。 【小问7详解】 含氟牙膏可预防龋齿，反应的离子方程式为，该反应的平衡常数 。 16. 尿素是应用最广泛的氮肥，我国是世界上尿素第一生产大国。 （1）工业上以二氧化碳和氨为原料，在一定条件下制备尿素。其主要反应机理分为两步： Ⅰ．2 Ⅱ． 反应过程中的能量变化如图所示。 ①的_______。 ②生产尿素的反应速率由第_______步(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)决定。 （2）利用电催化可与含氮物质(等)合成尿素(其中C为价)，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。工作原理如图所示。 ①电极b应连接电源的_______极。 ②电解过程中，的迁移方向为_______(填“”或“”)。 ③电极a上发生反应的电极反应式为_______。 （3）某研究小组发现，微型尿素燃料电池还可去除城市废水中的尿素，工作原理如图所示。 ①B极的电极反应式为_______。 ②根据废水排放标准，尿素的含量应低于。若废水中尿素的含量为，每通过3 mol电子，理论上最多处理废水_______L。 【答案】（1） ①. ②. Ⅱ （2） ①. 正 ②. ③. （3） ①. ②. 10 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应①可由已知反应Ⅰ和反应Ⅱ相加得到，根据图像可知，，，故；根据能量图，反应Ⅱ的活化能更高，反应速率更慢，故生产尿素的反应速率由第Ⅱ步决定； 【小问2详解】 根据图示，电极a上被还原为，发生还原反应，应为阴极；电极b上H2O被氧化为O2，发生氧化反应，应为阳极，阳极需连接电源的正极；在电解池中，阳离子（H⁺）向阴极（a）移动。因此，H⁺的迁移方向是；阴极的电极方程式为； 【小问3详解】 在尿素燃料电池中，B极通入O2，发生还原反应，为正极，酸性条件下，O2得电子生成H2O：；根据反应CO(NH2)2 + H2O - 6e⁻ = CO2↑ + N2↑ + 6H⁺，每转移3 mol电子消耗0.5 mol尿素（30 g），设处理废水体积为V，则：3.1V - 30 ≤ 0.1V，V ≤10L，最多处理10L。 17. 化学是以实验为基础的学科。 Ⅰ．用溶液滴定未知浓度的盐酸，操作步骤如下： A．移取20.00 mL盐酸注入洁净的锥形瓶，并加入2-3滴酚酞。 B．调节液面至“0”或“0”以下某一刻度，记录读数。 C．取KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2～3 mL，调节滴定管尖嘴使之充满溶液。 D．用KOH溶液润洗滴定管2～3次。 E．把锥形瓶放在滴定管下，用KOH溶液滴定至终点并记录滴定管液面读数。 （1）操作步骤的正确顺序是A→_______→E。 （2）步骤C排气泡时，应选择图中的_______(填标号)。 a． b． c． d． （3）重复实验2次，所得数据如下 序号 1 2 3 KOH溶液体积/mL 20.70 20.65 20.60 根据上述滴定结果可知该盐酸浓度为_______(保留四位有效数字)。 （4）下列操作会使实验结果偏高的是_______。 a．先用盐酸润洗锥形瓶 b．锥形瓶中有少量水 c．滴定前准确读数，滴定后仰视读数 Ⅱ．用溶液探究外界条件对水解平衡的影响，相关数据如下： 序 号 [ 溶液]/mL /℃ pH 1 10 0 25 1.00 2 10 90 25 3 10 90 35 157 （5）配制溶液需用到的玻璃仪器有_______。 a．酒精灯 b．100 mL容量瓶 c．试管 （6）实验1和实验_______(填序号)可探究加水稀释对溶液水解程度的影响。 （7）根据表中数据，实验2中_______1.57（填或）。 （8）在探究对溶液水解平衡的影响时，往溶液中加入3滴，溶液由棕黄色变为浅紫色接近无色。查阅资料发现：在水溶液中存在的形式有(浅紫色接近无色)、(棕黄色)，不为0。 依据信息回答下列问题： ①写出溶液呈棕黄色的离子方程式_______。 ②溶液由棕黄色变为浅紫色接近无色的原因是_______。 【答案】（1）DCB （2）c （3）0.1033 （4）ac （5）b （6）2 （7） （8） ①. mm ②. 滴加硝酸使逆移，使与水形成浅紫色接近无色的 【解析】 【小问1详解】 根据酸碱中和滴定实验步骤为待测盐酸注入洁净的锥形瓶滴加指示剂，滴定管在加入标准液即氢氧化钾溶液之前需要用标准液润洗滴定管，润洗后取氢氧化钾溶液至“0”刻度以上，调整滴定管的液面并赶气泡，接下来进行滴定相关操作，故正确顺序为A→D→C→B→E。 【小问2详解】 碱式滴定管下端有胶管连接玻璃尖嘴，排气泡的操作为弯曲胶管并捏挤玻璃珠，使溶液快速冲出以带出气泡； 故选c。 【小问3详解】 根据表格数据算出所消耗氢氧化钾溶液体积的平均值为，反应的方程式为，氢氧化钾和氯化氢按反应，。 【小问4详解】 根据进行误差分析： a．先用盐酸润洗锥形瓶会使的物质的量偏大，消耗的氢氧化钾溶液的体积偏大，导致结果偏高，a符合题意； b．锥形瓶中有少量的水不影响的物质的量，则不影响最终结果，b不符合题意； c．滴定后仰视读数，会导致读数偏小，氢氧化钾溶液体积偏大，结果偏高，c可选； 故选ac。 【小问5详解】 精确配制一定浓度的溶液，需要用到的玻璃仪器是烧杯、容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等，这里需要配制100mL溶液； 故选 b。 【小问6详解】 要探究加水稀释对溶液水解程度的影响，则变量只有加水的量，其他因素需为定量，故实验2符合该条件。 【小问7详解】 铁离子水解，溶液呈酸性，实验2的温度为25°C，比实验3低，盐类水解是吸热反应，温度越低水解程度越小，浓度越小，pH越大，则。 【小问8详解】 ①根据题意和恒原则可得离子方程式为。 ②滴加硝酸，增大了氢离子浓度，使逆移，即平衡往生成浅紫色接近无色的方向移动从而使溶液由黄棕色变为浅紫色接近无色。 18. 通过热化学方法可以将转化成等，是实现＂双碳＂目标途径之一、二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： Ⅰ． Ⅱ． 已知：乙烯的选择性 （1）反应Ⅰ的反应历程可分为如下两步： ⅰ． ⅱ． _______(用表示)；_______。 （2）下列说法错误的是_______(填标号)。 a．降低温度，反应Ⅱ的平衡常数增大 b．其他条件不变，平衡后及时移除，可提高乙烯的产率 c．其他条件不变，增大投料比投料，平衡体系中乙烷转化率增大 （3）在密闭容器中投入和，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性与温度(，温度逐渐升高)、压强的关系如图所示。 ①_______(填“>”或“<”)，理由是_______。 ②M点反应Ⅰ的平衡常数_______。(为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。用含的计算式表示。) （4）在另一密闭容器中，使用Pd/VSiO催化剂，投入2 mol 和3 mol ，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，不同温度下，测得t min时(反应均未平衡)实验数据如下表所示。 催化剂 Pd/VSiO 温度/℃ 400 500 600 乙烷转化率/% 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性/% 92.6 83.0 61.8 ①500℃时，反应的活化能：反应Ⅰ_______反应Ⅱ(填“>”或“<”)。 ②温度越高选择性越低的原因是_______。 【答案】（1） ①. ②. （2）ac （3） ①. > ②. 反应Ⅰ、反应Ⅱ均为气体分子数增大的反应，增大压强，反应Ⅰ、反应Ⅱ均向逆反应方向移动，乙烷的平衡转化率越小，条件下乙烷的平衡转化率更小，故大 ③. （4） ①. < ②. 温度升高，反应Ⅰ和反应Ⅱ的速率均增大，反应Ⅱ的速率增大程度大于反应Ⅰ，发生反应Ⅱ的乙烷比反应Ⅰ增加的更多。 【解析】 【小问1详解】 反应I的平衡常数为，则，反应I=反应i+反应ii，根据盖斯定律，ΔH=ΔH1+ΔH2，ΔH1=ΔH-ΔH2=+177kJ/mol-41kJ/mol=+136kJ/mol。 【小问2详解】 a．反应II吸热，升高温度，平衡常数增大，a错误； b．移除，反应I正向移动，乙烯产率增加，b正确； c．增大投料比，相当于乙烷的物质的量增加，平衡时乙烷的转化率不会增大，c错误； 故答案为ac。 【小问3详解】 ①反应Ⅰ、反应Ⅱ均为气体分子数增大的反应，增大压强，反应Ⅰ、反应Ⅱ均向逆反应方向移动，乙烷的平衡转化率越小，条件下乙烷的平衡转化率更小，故； ②初始状态乙烷和二氧化碳分别为2mol和3mol，由M点可知：T℃、P2压强下乙烷转化率为50%，则反应共消耗乙烷1mol，由N点可知：T℃、P2压强下乙烯的选择性为80%，则可知生成乙烯所消耗乙烷的物质的量为0.8mol，则根据反应I的反应式可知：平衡时乙烯和水的物质的量分别为0.8mol和0.8mol，反应I生成CO的物质的量为0.8mol，反应I消耗二氧化碳0.8mol，反应II中消耗乙烷0.2mol，根据反应II反应式可知：反应II生成CO和氢气的物质的量为0.8mol和0.6mol， 反应II消耗二氧化碳0.4mol，故平衡时二氧化碳、乙烷、乙烯、水、CO和氢气的物质的量分别为1.8mol、1mol、0.8mol、0.8mol、1.6mol和0.6mol，总物质的量为6.6mol，则M点反应I的平衡常数。 【小问4详解】 ①反应I是生成乙烯的反应，反应II是其他副反应，温度升高，乙烷转化率升高但乙烯选择性下降，表明：温度升高，反应I和反应II的速率都加快，但反应Ⅱ的速率随温度升高增加得更快（因为选择性下降，说明副反应占比提升），由于活化能越高，速率受温度影响越大（温度升高，活化能高的反应速率提升更显著），故反应的活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ； ②温度升高，反应Ⅰ和反应Ⅱ的速率均增大，反应Ⅱ的速率增大程度大于反应Ⅰ，发生反应Ⅱ的乙烷比反应Ⅰ增加的更多，故温度越高选择性越低。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $