内容正文:
2025学年第一学期期中考试
高二化学试卷
出卷人:姚文利 审卷人:郑路
完卷时间:60分钟
一、Zn-Cu-H2SO4原电池
原电池是将化学能转化为电能的装置。构成原电池的必要条件是①有一个相关的氧化还原反应;②有两个不同的电极;③离子导体;④电子导体。Zn-Cu-H2SO4原电池是最简单的原电池,其总反应方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
1.该反应属于________反应(填基本反应类型)。
2.在原方程式上标出电子转移方向和数目。
3.将原方程式改写成离子反应方程式____________________。
4.原电池的总反应方程式可拆写成氧化反应、还原反应两个半反应,称为电极反应式。该原电池的负极反应式为:Zn-2e-=Zn2+,该反应为______反应(选填“氧化”或“还原”),试写出正极反应式________________。
5.在Zn-Cu-H2SO4原电池中,电子的流动方向是__________。
6.在Zn-Cu-H2SO4原电池中,一段时间后,溶液的pH值会________。(选填“增大”或“减小”或“不变”)
7.在Zn-Cu-H2SO4原电池中,锌片作
A.正极 B.负极 C.阳极 D.阴极
8.在一段时间内,收集到生成氢气的体积(在标准状况下)为2.24L,则这些氢气的物质的量为________mol,通过导线的电子是______个(用NA来表示)。
9.将镁带和铜片平行插入到一个鲜柠檬内,用导线将镁带和铜片用导线相连。构成柠檬水果电池。下列关于该电池叙述正确的是
①化学能转化为电能
②电子由铜经外电路流向镁
③柠檬含有可作为电解质的酸
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
10.构成原电池能大大加快化学反应速率。实验室用锌和稀硫酸制取氢气,反应速率比较慢。可向稀硫酸中加入少量的硫酸铜溶液。试结合必要的离子方程式,说明原因____________。
11. Zn-Cu-H2SO4工作时,发现溶液的温度升高,则反应中化学能转化成了____能和____能。
12.该原电池总反应中反应物的总能量比生成物的总能量________(选填“高”或“低”)。
13.下列属于吸热反应的是
A.铁与稀硫酸反应 B.铝热反应
C.灼热的碳与二氧化碳反应 D.木炭在氧气中燃烧
14.开发利用可再生能源受到世界各国的广泛关注。下列不属于可再生能源的是
A.水力发电 B.沼气 C.清洁煤 D.太阳能
15.实验室用相同质量不同状态的锌与足量的稀硫酸反应,得到的实验数据如下表。
实验编号
锌的状态
反应温度/℃
收集100ml氢气所需时间/s
①
薄片
15
200
②
薄片
25
90
③
粉末
25
10
(1)实验①和②表明:__________________,化学反应速率越大。
(2)能比较固体颗粒大小对化学反应速率影响的实验编号是____________。
(3)该实验的目的是探究________________、________等因素对化学反应速率的影响。
(4)请设计一个实验方案证明硫酸的浓度对该反应速率的影响________________。
二、接触法生产硫酸
化学反应速率原理和化学平衡原理在生产中具有重要的指导作用。硫酸是最重要的化工产品。硫酸主要用于化肥工业,用来制造过磷酸钙、硫酸铵和磷酸等。目前,主要用接触法生产硫酸。用硫磺矿生产硫酸的反应原理为:
①S+O2=SO2;②2SO2+O22SO3;③SO3+H2O=H2SO4
16.下列关于反应原理中的3个反应说法正确的是(双选)
A.均为化合反应 B.均为放热反应
C.均为可逆反应 D.均为氧化还原反应
17.用硫铁矿制硫酸的造气反应为:FeS2+O2=Fe2O3+______
(1)完成上述方程式________________(要配平);
(2)该反应的氧化剂是________;
(3)被氧化的元素是__________。
18.对反应①而言,影响该化学反应速率的内在因素是
A.温度和压强 B.反应物的浓度
C. S和O2自身的性质 D.催化剂
19.对于反应②而言,能增大反应速率的是
A.通入大量O2 B.增大容器容积
C.移去部分SO3 D.降低体系温度
20.密闭容器中充入SO2和18O2,一定条件下达到平衡时,18O存在于
A.只存在于O2中 B.只存在于O2和SO3中
C.只存在于SO2和SO3中 D.存在于SO2、SO3中和O2中
21.当反应②达到平衡时,下列叙述错误的是
A. SO2的质量不变 B. 正、逆反应速率均为零
C. SO3的浓度不再发生变化 D.正、逆反应速率相等
22.能说明反应“2SO2+O22SO3”一定达到平衡状态的是
A. SO2、O2、SO3的浓度之比为2:1:2 B.v(O2)正=v(SO3)逆
C.容器内气体的压强不再发生变化 D.气体的密度不再发生变化
23.反应③在吸收塔中进行,实际上是用浓硫酸而不是水来吸收SO3,是因为
A. SO3易溶于浓硫酸而不易溶于水
B.用浓硫酸吸收慢但损失SO3少
C.用水吸收时,易形成酸雾二阻碍SO3再吸收
D.用水吸收得不到纯净的硫酸
24.在制硫酸生产中,下列条件或措施涉及化学平衡移动的是
A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎 B.炉气要净化
C. 净化后的炉气中要有过量的空气 D.吸收塔中用浓硫酸来吸收三氧化硫
25.硫酸生产中尾气处理吸收的方法比较多,常见的有氨酸法、NaOH法等。写出用NaOH溶液吸收SO2的离子反应方程式____________________。
26.密闭容器中,在一定条件下,分别加入2.0mol·L-1SO2和1.0 mol·L-1O2,发生反应2SO2+O22SO3,记录数据如下表所示。
时间/min
C(SO2)/(mol·L-1)
C(O2)/(mol·L-1)
C(SO3)/(mol·L-1)
0
2.0
1.0
0
2
1.0
0.5
C1
4
0.6
0.3
1.4
6
0.6
0.3
C2
(1)2至4min内,v(SO2)=______________
(2)C1______1.4mol·L-1;C2______1.4mol·L-1。(填“<”、“>”或“=”)
(3)0至4min以不同物质表示的化学反应速率之比v(SO2):v(O2):v(SO3)=____________。
(4)若第8分钟时,往容器中再加入1.0mol/L的SO2,此时,正反应速率________;逆反应速率________;平衡向________方向移动,重新达到平衡后,SO2的浓度范围是____。
27.在转化反应2SO2+O22SO3中,以五氧化二钒为催化剂,下表列出了不同温度和压强下SO2的转化率(转化率=反应的量/总量)
0.1Mpa
0.5Mpa
1.0Mpa
400℃
99.2%
99.6%
99.7%
500℃
93.5%
96.9%
97.8%
600℃
73.7%
85.8%
89.5%
(1)五氧化二钒的化学式是________;选用催化剂的目的是________
A.只是为了加快反应速率
B.只是为了使平衡向右移动,增加SO2的转化率
C.既能加快反应速率,又能增加SO2的转化率
(2)从表中数据可知,在压强不变的条件下,SO2的转化率随温度的升高而降低,这是因为____。
(3)从表中数据可知,在温度不变的条件下,随着压强的增大,SO2的转化率增加,但实际生产中选择的却是常压。原因是____________________。
28.硫酸是实验室中常用的强酸。硫酸是________化合物(选填“离子”或“共价”),其电离方程式为____________________。
29.多数植物中的色素遇酸碱会产生不同的颜色。以“HZ”代表紫罗兰所含的色素分子,水溶液显紫色,且存在平衡HZ(红色)H++Z-(蓝色)。将HZ溶液滴入稀硫酸中,溶液颜色为A.紫色 B.红色 C.蓝色 D.无色
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