内容正文:
南阳地区2025年秋季高二年级期中摸底考试卷
化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:鲁科版选择性必修1第1章至第2章。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5
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. 在生产和生活中,人们广泛利用着化学反应产生的能量。下列属于吸热反应的是
A. 干冰的升华 B. 酸碱中和反应
C. 生石灰与水的反应 D. 和生成的反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.干冰升华是物理变化(固态 CO2变为气态),不是化学反应,A错误;
B.酸碱中和反应是典型的放热反应,B错误;
C.生石灰(CaO)与水反应生成 Ca(OH)2,会放出大量热,是放热反应,C错误;
D.N2和 O2在放电或高温条件下生成 NO,该反应需要吸收能量,属于吸热反应,D正确;
故答案选D。
2. 四块相同的铜分别放置在下列四个装置中(烧杯中均盛有0.1mol/LNaCl溶液),其中,铜腐蚀最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】金属腐蚀快慢顺序是:电解池阳极 > 原电池负极 > 化学腐蚀 > 原电池正极 > 电解池阴极。A为原电池,Cu为正极,被保护,腐蚀慢;B为电解池,Cu为阴极,被保护,腐蚀最慢;C该装置中发生化学腐蚀,腐蚀速率要比电化学腐蚀速率慢;D为电解池,Cu为阳极,发生氧化反应(Cu-2e⁻ =Cu),腐蚀最快;综上,Cu腐蚀最快的是D;故选D。
3. 下列措施不能加快反应速率的是
A. 降低温度 B. 加入适宜的催化剂
C. 将块状固体反应物变成粉末状 D. 适当增大反应物的浓度
【答案】A
【解析】
【详解】A.降低温度会减少分子动能,导致有效碰撞次数减少,反应速率减慢,因此不能加快反应速率,A正确;
B.加入适宜的催化剂可降低反应活化能,加快反应速率,B错误;
C.将块状固体变为粉末状可增大接触面积,加快反应速率,C错误;
D.增大反应物浓度,单位体积内反应物分子数目增多,有效碰撞频率增大,反应速率加快,D错误;
故答案选A。
4. 下列说法正确的是
A. 锅炉的内壁安装若干铅块对锅炉进行保护
B. 白铁皮是在薄钢板表面镀上一层铜,表面破损时,能减缓铁的腐蚀
C. 海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭,常用外加电流法对其保护
D. 马口铁是在薄钢板表面镀上一层铝,表面破损时,会加快铁的腐蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A.牺牲阳极法需用比被保护金属活泼的金属(如锌、镁),铅活动性弱于铁,无法保护铁,A错误;
B.白铁皮是镀锌铁皮,会形成Fe-Zn原电池,Zn作负极保护铁,使铁腐蚀减慢,B错误;
C.外加电流法适用于大型结构(如钢桩),通过外接电源使金属成为阴极,有效防腐,C正确;
D.马口铁是在薄钢板表面镀上一层锡,锡的活泼性比Fe差,镀锡破损时铁优先腐蚀,腐蚀速率加快,D错误;
故选C。
5. 下列属于熵增反应的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应中气体物质的量由4 mol减少到2 mol,混乱度降低,属于熵减反应,A错误;
B.固体C与1mol气体反应生成2 mol气体CO,气体物质的量增加,混乱度增大,属于熵增反应,B正确;
C.反应中气体物质的量由4 mol减少到3 mol,混乱度降低,属于熵减反应,C错误;
D.气体转化为溶液中的物质,且其他物质均为液态或溶解态,混乱度显著降低,属于熵减反应,D错误;
故选B。
6. 杂质的存在使粗铜的导电性不够理想,工业上常通过电解法除去粗铜中的杂质。铜的电解精炼原理如图所示。下列说法错误的是
A. N为电源的正极 B. 理论上,反应不能发生
C. 阳极泥中的Ag可用稀硝酸处理后再回收 D. 电解过程中,S元素的质量保持不变
【答案】A
【解析】
【分析】电解法精炼铜,粗铜作阳极,精铜作阴极。
【详解】A.粗铜为阳极,连接电源正极(M),精铜为阴极,连接电源负极(N),A错误;
B.阴极优先发生,理论上,反应不能发生,B正确;
C.阳极泥中Ag可溶于稀硝酸(),可回收,C正确;
D.电解过程中,S元素存在于中,未参与反应,质量不变,D正确;
故选A。
7. 某密闭容器中,发生反应。该反应的平衡常数表达式为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】平衡常数表达式仅包含气态物质和溶液的浓度,固体(如C)和纯液体不写入。反应式为C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g),故K应为生成物CO和H2的浓度乘积除以反应物H2O的浓度,故答案为:C。
8. 通常在铁制品表面镀上铜,以达到保护铁制品的目的,铁钉上镀铜的装置如图所示。下列说法错误的是
A. 电镀液中的H+、OH-不参加电极反应 B. 精铜上的电极反应式为
C. 可用CuCl2溶液代替CuSO4溶液完成电镀 D. 若以铅蓄电池为电源,铁钉应与Pb电极相连
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查电镀原理及电解池基本规律。阳极(精铜): (氧化反应);阴极(铁钉): (还原反应)。
【详解】A.根据分析,电镀液中H+、OH-未参与电极反应,A正确
B.精铜为阳极,应为Cu - 2e-= Cu2+,B错误
C.CuCl2溶液可提供Cu2+,可作为电镀液,C正确。
D.铁钉为阴极,应接电源负极(Pb电极),D正确;
故选B。
9. 在某密闭容器中,发生反应,下列措施有利于该反应正向进行的是
A. 只扩大容器体积 B. 只增大的浓度
C. 只适当降低温度 D. 保持温度和容器体积不变,充入少量的He
【答案】C
【解析】
【详解】A.扩大容器体积使压强减小,平衡向气体物质的量多的一侧(逆反应方向)移动,不利于反应正向进行,A错误;
B.增大的浓度,使生成物浓度增大,会使平衡逆向移动,不利于反应正向进行,B错误;
C.降低温度时,平衡向着放热反应方向移动,该反应正向是放热反应,降低温度利于反应正向进行,C正确;
D.充入He但保持容器体积不变时,各反应物和生成物的浓度不变,平衡不移动,D不符合题意;
故答案选C。
10. 利用CO2与CH4制备合成气(CO、H2),反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 利用CO2与CH4制备合成气的反应方程式为
B. 属于吸热反应
C. 由反应的能量变化可知,该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D. 该反应历程中,既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.由反应历程的反应物(CO2和CH4)和生成物(H2和CO)可知,反应方程式为,A正确;
B.根据反应,由图中对应的能量变化可知,反应物总能量低于生成物总能量,因此该反应是吸热反应,B正确;
C.由图像可知,,反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,=反应物键能总和-生成物键能总和,吸热反应的,因此反应物的键能总和大于生成物的键能总和,C正确;
D.反应物CH4和CO2只含有极性共价键,故反应物中无非极性键断裂,有非极性共价键的形成( 键形成),D错误;
故选D。
11. 在某密闭容器中,发生反应。下列说法正确的是
A. 适当升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减小
B. 反应达平衡后,只充入少量的H2O(g),反应再次达平衡时,c(H2O)保持不变
C. 某时刻,若该反应的Q(浓度商)>K(平衡常数),则v(正)>v(逆)
D. 与足量的H2O(g)反应,可得到
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度会同时加快正反应和逆反应的速率,只是两者增加的幅度可能不同,A错误;
B.充入后,虽然反应会部分消耗,根据反应的平衡常数表达式可知,反应再次达到平衡时,的浓度保持不变,B正确;
C.当时,说明反应逆向进行,此时逆反应速率大于正反应速率(),C错误;
D.反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此无法完全转化为,D错误;
故答案选B。
12. 下列有关铅蓄电池的说法中,错误的是
A. 铅蓄电池属于二次电池 B. 充电时,往阳极迁移
C. 放电时,铅蓄电池的正、负极质量均减轻 D. 充电时,电解质溶液的pH变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.铅蓄电池可充电,属于二次电池,A正确;
B.充电时为电解池,电解质溶液中的阴离子移向阳极,即往阳极迁移,B正确;
C.放电时,铅蓄电池的负极反应式为:Pb-2e-+=PbSO4(s),正极反应式为:PbO2+2e-+4H++= PbSO4(s)+2H2O,由此可知,放电时正、负极质量均增重,C错误;
D.充电时,反应方程式为:2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4,故电解质中硫酸浓度升高导致溶液的pH变小,D正确;
故答案为:C。
13. 下列叙述与图示相符且正确的是(夹持及加热装置已略去)
A.准确测定中和反应的温度变化
B.探究温度对反应速率的影响
C(金刚石,s)=C(石墨,s)
H2(g)+I2(g)2HI(g)
C.稳定性:C(石墨,s)>C(金刚石,s)
D.探究压强对平衡移动的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.所示装置不能有效避免热量散失,无法准确测定中和反应放热的温度变化, A错误;
B.两套装置不仅温度不同,一套还加入了催化剂,无法探究温度对反应速率的影响,B错误;
C.能量图显示反应物能量高、生成物能量低,说明石墨能量低,能量越低越稳定,C正确;
D.所示反应是前后气体物质的量相等的反应,改变压强对平衡无影响, D错误;
故答案选C。
14. 在某一密闭容器中,发生反应,SO3的平衡转化率随压强和温度变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. ΔS>0 B. T1>T2
C. 平衡常数:K(a)=K(c) D. 混合气体中S元素的质量:m(a)<m(b)
【答案】D
【解析】
【分析】根据分析,由图像可知,相同压强下T1时SO3转化率高于T2,由T2到T1转化率增大,平衡正向移动,该反应吸热,故T1>T2;
【详解】A.该反应为气体体积增大的反应,ΔS>0,A正确;
B.根据分析,由T2到T1转化率增大,平衡正向移动,该反应吸热,故T1>T2,B正确;
C.平衡常数K仅与温度有关,a点、c点在T2曲线,温度相同,则K(a)=K(c),C正确;
D.反应前后S元素均在气体中,密闭容器中S元素质量守恒,m(a)=m(b),D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 用与硫酸(足量)反应制取气体,实验过程中产生的体积(已换算成标准状况下且气体全部逸出)随时间的变化如图所示,图中各段时间间隔相同,回答下列问题:
(1)该实验制取气体时,硫酸的浓度最好选用___________(填“70%”或“5%”),原因为___________。
(2)a、b点对应混合溶液的温度T(a)___________(填“>”或“<”)T(b),判断的理由为___________。
(3)___________(填“0~”“~” “~”或“~”)min内反应速率最慢。
(4)~ min内,___________(用含、、、的代数式表示)。
(5)d点时,该混合溶液中,___________(用含的代数式表示)mol。
【答案】(1) ①. 70% ②. 硫酸浓度较低,生成的二氧化硫会溶于水,70%的较浓硫酸含水量适中,能使硫酸电离产生H+,保证反应顺利进行
(2) ①. < ②. 该图像中曲线的斜率可以代表反应速率,由图可知,该反应过程中反应速率先增大后减小,而反应过程中反应物的浓度是越来越小的,则说明该反应为放热反应
(3)~
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
实验室利用亚硫酸钠固体和70%的硫酸制二氧化硫,若硫酸浓度较低,生成的二氧化硫会溶于溶液而不易逸出,若硫酸浓度过大,会导致不易电离出氢离子,70%的较浓硫酸含水量适中,能使硫酸电离产生H+,保证反应顺利进行,该实验制取气体时,硫酸的浓度最好选用70%。
【小问2详解】
该图像中曲线的斜率可以代表反应速率,由图可知,相同时间段内产生的气体量先增多后减少,说明该反应过程中反应速率先增大后减小,而反应过程中反应物的浓度是越来越小的,则说明该反应为放热反应,反应放热使溶液温度升高,从而使反应速率加快,因此a、b点对应混合溶液的温度T(a) <T(b)。
【小问3详解】
该图像中,相同时间段内产生的气体量最少得是~ min内,该段曲线的斜率最小,反应速率最慢,即~min内反应速率最慢。
【小问4详解】
由图可知,~min内,。
【小问5详解】
与足量硫酸反应制取气体,化学方程式为:+H2SO4=SO2+H2O+Na2SO4,d点时生成V4 L气体(已换算成标准状况下且气体全部逸出),n()=,则生成Na2SO4,该混合溶液中,=。
16. 根据所学知识回答下列问题:
(1)已知: ,则表示(g)燃烧热的热化学方程式为_____。
(2)氮氧化物的治理对大气环境的净化有着重要的意义。已知:
反应Ⅰ. ;
反应Ⅱ. 。
①反应Ⅰ属于___________(填“放热”或“吸热”)反应。
②反应Ⅱ中,反应物的能量总和___________(填“大于”或“小于”)生成物的能量总和。
③反应Ⅲ.的___________(填“>”或“<”)0。
④下列反应的能量变化与反应Ⅲ的能量变化相符的是___________(填标号)。
a.生石灰溶于水 b.金属钠溶于水
c.稀盐酸与碳酸氢钠的反应 d.氯化铵固体与的反应
(3)已知反应: 。相关化学键键能数据如表所示。
化学键
C-H
C-F
H-F
F-F
键能/()
x
y
z
q
①___________(用含x、y、z、q的代数式表示)。
②该反应中,每生成0.2 mol HF(g),转移电子的数目为___________。
【答案】(1)
(2) ①. 放热 ②. 大于 ③. < ④. ab
(3) ①. ②. 0.4
【解析】
【小问1详解】
燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;表示(g)燃烧热的热化学方程式为;
【小问2详解】
①反应Ⅰ焓变小于0,属于放热反应。
②反应Ⅱ焓变小于0,属于放热反应,则反应物的能量总和大于生成物的能量总和。
③由盖斯定律,反应Ⅰ+反应Ⅱ得到反应Ⅲ:;
④反应Ⅲ焓变小于0,为放热反应;
a.生石灰溶于水并与水反应生成氢氧化钙,同时放热,a符合题意;
b.金属钠溶于水并与水反应生成氢氧化钠和氢气,同时放出大量热,b符合题意;
c.稀盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应,c不符合题意;
d.氯化铵固体与的反应为吸热反应,d不符合题意;
故选ab;
【小问3详解】
①反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和;则;
②该反应中,氟元素化合价由0变为-1,F2为氧化剂,则存在关系:,结合反应方程式知,每生成0.2 mol HF(g),转移0.4mol电子,电子的数目为0.4。
17. 用酸性氢氧燃料电池电解氯化钠溶液的装置如图所示(各电极均为惰性电极)。回答下列问题:
(1)H3PO4中磷元素的化合价为___________价。
(2)装置工作时:
①P电极上发生___________(填“氧化”或“还原”)反应,___________(填“得到”或“失去”)电子。
②N电极上的电极反应式为___________。
③Cl-往___________(填“P”或“Q”)电极迁移,判断的理由为___________。
④每消耗0.2molO2,此时产生Cl2的质量为___________g。
(3)若用甲醇(CH3OH)代替氢气作燃料电池燃料,NaOH溶液代替磷酸溶液作电解质溶液,则M电极上发生的电极反应为___________。
【答案】(1)+5 (2) ①. 氧化 ②. 失去 ③. ④. P ⑤. P电极与原电池的正极相连,电解池中阴离子往阳极迁移 ⑥. 28.4
(3)
【解析】
【分析】左侧是氢氧燃料电池,通入氢气的一侧为负极,通入氧气的一侧为正极,右侧为电解池,P与原电池正极连接为阳极,Q为阴极。
【小问1详解】
H3PO4中氢的化合价为+1价,氧的化合价为-2价,化合物中各元素化合价代数和为零,可得磷元素的化合价为+5;
【小问2详解】
①P与原电池正极连接为阳极,发生氧化反应,失去电子;
②N电极为原电池的正极,氧气得电子,电极反应式为;
③Cl-向P电极移动,理由为:P电极与原电池的正极相连,电解池中阴离子往阳极迁移;
④每消耗0.2 mol,转移0.8 mol电子,产生氯气的电极反应为,则生成了0.4 mol氯气,质量共0.4 mol×71 g/mol=28.4 g。
【小问3详解】
若用甲醇代替氢气作燃料电池燃料,电解质溶液为碱性环境,则甲醇中的碳元素转化为碳酸根离子,电极反应为:。
18. CO2资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义,使用镍氢催化剂可使CO2转化为CH4.体系中主要反应的热化学方程式如下:
反应I.;
反应Ⅱ.;
反应Ⅲ.。
回答下列问题:
(1)___________(用含的代数式表示),___________(用含的代数式表示)。
(2)查阅资料可知,。___________(填“高温”或“低温”)条件有利于反应I自发进行。
(3)为了提高反应I和反应Ⅱ中H2(g)的平衡转化率,可采取的措施为___________(写1种即可)。
(4)T℃下,在5L恒容密闭容器中,充入0.1molCO2(g)和0.4molH2(g),发生反应I、反应Ⅱ和反应Ⅲ。5min时,反应均达到平衡,此时测得。
①CO2(g)的平衡转化率为___________%。
②0~5min内,v(CH4)___________。
③反应前后混合气体的总压强之比为___________。
④T℃下,反应Ⅲ的平衡常数K=___________(写出计算式即可)。
【答案】(1) ①. ②.
(2)低温 (3)增大CO2的浓度
(4) ①. 40 ②. ③. 100:87 ④.
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应Ⅲ=2×反应I-反应Ⅱ,故,;
【小问2详解】
反应I为气体物质的量减小的反应,故ΔS1<0,查阅资料可知,,当时,反应可自发进行,可知低温条件有利于反应I自发进行;
【小问3详解】
为了提高反应I和反应Ⅱ中H2(g)的平衡转化率,即要使平衡正向移动,可采取的措施为增大CO2的浓度、增大压强等;
【小问4详解】
T℃下,在5L恒容密闭容器中,充入0.1molCO2(g)和0.4molH2(g),发生反应I、反应Ⅱ和反应Ⅲ;5min时,反应均达到平衡,此时测得,则CO2(g)的平衡转化率=;根据碳元素守恒可知,,根据氢元素守恒可知,,,则,联立可得,则;0~5min内,;反应前,气体的物质的量和为0.1mol+0.4mol=0.5mol,反应达到平衡时,气体的物质的量和为0.06mol+0.08mol+0.01mol+0.015mol+0.27mol=0.435mol,相同条件下,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,则反应前后混合气体的总压强之比为0.5:0.435=100:87;T℃下,反应Ⅲ的平衡常数。
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