精品解析:北京市第十二中学2025-2026学年高二上学期期中考试化学试题
2026-01-19
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内容正文:
北京市第十二中学2025-2026学年度第一学期期中练习
高二化学
考生须知:
1.答题前,考生务必先将答题卡上的学校、班级、姓名、教育ID号用黑色字迹签字笔填写清楚,并认真核对条形码上的教育ID号、姓名,在答题卡的"条形码粘贴区"贴好条形码。
2.本次练习所有答题均在答题卡上完成。选择题必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑,如需改动,用橡皮擦除干净后再选涂其它选项。非选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写,要求字体工整、字迹清楚。
3.请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答,超出答题区域书写的答案无效,在练习卷、草稿纸上答题无效。
4.本练习卷满分共100分,作答时长90分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
本部分共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,选出最符合题意的一项。
1. 下列事实与电化学无关的是
A.暖宝宝(含铁粉、碳、氯化钠等)发热
B.海沙比河沙混凝土更易使钢筋生锈
C.家用铁锅生锈
D.铁罐运输浓硫酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.暖宝宝中铁粉、碳在氯化钠溶液中构成原电池,铁发生吸氧腐蚀放出热量,与电化学有关,故A不符合题意;
B.海沙中电解质的量大于河沙,钢筋在海沙中构成原电池时,由于电解质溶液浓度大,腐蚀速率快,则海沙比河沙混凝土更易使钢筋生锈与电化学有关,故B不符合题意;
C.家用铁锅生锈是因为铁锅与锅中残留溶液构成原电池,发生吸氧腐蚀,则家用铁锅生锈与电化学有关,故C不符合题意;
D.铁在冷的浓硫酸中发生钝化,则铁罐运输浓硫酸与铁的钝化有关,与电化学有无关,故D符合题意;
故选D。
2. 和存在平衡:。下列分析正确的是
A. 1 mol平衡混合气体中含1.5 mol N原子
B. 断裂中的共价键所需能量小于断裂中的共价键所需能量
C. 恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D. 恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
【答案】B
【解析】
【详解】A.无论起始物质如何,总氮原子数守恒。假设初始为纯或,总N原子数固定。若平衡混合气体为1 mol,其总N原子数取决于初始条件,N原子的物质的量应介于1-2 mol之间,A错误;
B.反应为放热,说明2 mol的总键能小于1 mol 的总键能,断裂2 mol 的键所需能量小于断裂1 mol 的键所需能量,B正确;
C.缩小容积时,浓度瞬间增大导致颜色变深,随后平衡正向移动仅部分缓解颜色加深(使颜色再慢慢变浅,但新平衡时比旧的平衡颜色深),主要原因是浓度变化而非平衡移动,C错误;
D.加热使平衡逆向移动(放热反应升温逆向进行),气体颜色变深,D错误;
故选B。
3. 下列事实不能从平衡移动的角度解释的是
A. 打开可乐有气泡产生
B. 实验室收集氯气时,常用排饱和食盐水的方法
C. 热的纯碱溶液去除油脂
D. 采取较高的温度进行工业合成氨生产( )
【答案】D
【解析】
【详解】A.H2CO3H2O+CO2↑打开可乐相当于减小压强,平衡正向移动,二氧化碳溶解度降低,能从平衡移动的角度解释,A不合题意
B.实验室用排饱和氯化钠溶液的方法收集氯气,氯离子浓度增大,使氯气与水反应平衡逆向移动,抑制氯气溶解,能用平衡移动原理解释,B不合题意;
C.纯碱中碳酸根水解显碱性,油污在碱性条件下水解,加热,有利于水解平衡正向移动,因此生活中可用热的纯碱溶液除去油污,能用平衡移动原理解释,C不合题意;
D.由于该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,高温的目的是增大反应速率,并提高催化剂的活性,从而提高产率,不能用平衡移动的角度解释,D符合题意;
故选D。
4. 下列化学用语对事实的表述正确的是
A. 电解饱和食盐水阳极的电极反应:
B. 溶液的pH为3:
C. 加热蓝色的溶液,溶液变绿:
D. 用石墨电极电解溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.阳极发生氧化反应,应为放电生成:,A错误;
B.为弱酸,离解应用可逆符号:,B错误;
C.加热使转化为,则反应应为吸热反应,ΔH>0,C正确;
D.电解溶液时,阴极应为还原为,总反应为:,D错误;
故答案为C。
5. 向中加入少量溶液,的分解机理及其反应过程的能量变化如下。
①
②
下列有关说法正确的是
A. 是该反应的催化剂
B. 反应①②均为放热
C. 反应①比反应②活化能大
D. 加入少量溶液后,分解过程的最大能垒为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应①和反应②可知,Fe3+是反应的催化剂,A错误;
B.由图可知,反应①为吸热反应,反应②为放热反应,B错误;
C.由图可知,E1>E2,反应①的活化能大于反应②的活化能,C正确;
D.加入少量溶液后作催化剂后,分解过程的最大能垒为E1,D错误;
答案选C。
6. 25℃时,水的电离达到平衡: ,下列叙述正确的是
A. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,降低
B. 将水加热,增大,pH不变
C. 向水中通入少量,水的电离程度不变
D. 向水中加入少量固体,增大,不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.向水中加入稀氨水,增大了OH-浓度,平衡逆向移动,但c(OH-)应升高而非降低,A错误;
B.加热促进水的电离,Kw增大,c(H+)增大导致pH减小,B错误;
C.Cl2与水反应生成HCl和HClO,H+浓度增大抑制水的电离,水的电离程度减小,C错误;
D.NaHSO4电离出H+使c(H+)增大,但温度未变,Kw不变,D正确;
故答案为:D。
7. 一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 电解过程中,向左室迁移
B. 电解过程中,左室中的浓度持续下降
C. 用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处,试纸先变红后褪色
D. 完全转化为的电解总反应:
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,左侧发生,N元素化合价下降,则左侧是阴极区,右侧发生,Cl元素化合价上升,则右侧是阳极区,据此解答;
【详解】A.电解池中,阳离子向阴极移动,则,向左室迁移,A正确;
B.电解过程中,先生成,再消耗,是中间产物,其浓度增大还是减小,取决于生成速率与消耗速率,无法得出其浓度持续下降的结论,B错误;
C.b处生成氯气,与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸能使蓝色石蕊试纸变红,次氯酸能使变红的试纸褪色,故能看到试纸先变红后褪色,C正确;
D.左侧阴极总反应是,右侧阳极总反应是,将两电极反应相加即可得到总反应,D正确;
故选B。
8. 下列关于醋酸溶液的说法正确的是
A. 25℃时,加水稀释醋酸溶液,减小
B. 等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液分别与足量Mg反应,产生的体积(标况):
C. 25℃时,等pH的盐酸和醋酸溶液,由水电离出的氢离子浓度相等
D. 25℃时,的醋酸溶液加水稀释10倍,
【答案】C
【解析】
【详解】A.稀释醋酸时,减小,但温度不变不变,根据可推断出增大,A错误;
B.由于盐酸和醋酸溶液的体积关系未知,无法计算等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液分别与足量Mg反应产生体积的关系,B错误;
C.25℃时,等pH条件下,相同,也相同,溶液中的都来自于水的电离,故水电离的相等,C正确;
D.醋酸是弱电解质,稀释时电离被促进,pH小于4,D错误;
故选C。
9. 利用天然气水蒸气重整制备H2的反应为CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) △H>0,每次只改变一种条件(X),其它条件不变,CH4的平衡转化率随X的变化趋势如下图所示。下列说法正确的是
A. X为温度时,的变化趋势为曲线N
B. X为压强时,的变化趋势为曲线M
C. X为投料比时,的变化趋势为曲线N
D. 某条件下,若CH4(g)、H2O(g)初始浓度均为0.2 mol/L,= 25%,则K=3
【答案】C
【解析】
【详解】A.X为温度时,升高温度平衡正向移动,的变化趋势为曲线M,A项错误;
B.X为压强时,加压平衡逆向移动的变化趋势为曲线N,B项错误;
C.X为投料比时,的变化趋势为曲线N,C项正确;
D.某条件下,若CH4(g)、H2O(g)初始浓度均为0.2 mol/L,= 25%,则K=0.0075,D项错误;
答案选C。
10. 一定温度下,在1 L的恒容密闭容器中发生反应,反应过程中的部分数据如下表所示。下列说法不正确的是
时间(t/min)
物质的量(n/mol)
n(A)
n(B)
n(C)
0
2.0
2.4
0
5
0.8
10
1.6
15
1.6
A. 0~5 min用A表示的平均反应速率为
B. 此温度下,反应的平衡常数K为1.6
C. 物质B的平衡转化率约为33%
D. 15 min后,再加入A、B、C各1.6 mol,平衡不移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.内C的物质的量增加,根据反应比例,A的消耗量为,反应速率为,A正确;
B.反应进行到10 min时,A物质的物质的量减少0.4 mol,根据物质反应转化关系可知B物质的物质的量减少0.8 mol,剩余B的物质的量为2.4 mol-0.8 mol=1.6 mol,B的物质的量等于15 min时B的物质的量,则反应此时已达到平衡,此时C物质的量为1.6 mol,则平衡时A、B、C的浓度均为,代入平衡常数公式,B正确;
C.B的初始量为,平衡时转化,转化率为,C正确;
D.加入各物质后,浓度商,平衡逆向移动,D错误;
故选D。
11. 直接燃料电池是一种新型化学电源,其工作原理如图所示。电池放电时,下列说法不正确的是
A. 电极Ⅰ为负极
B. 电极Ⅱ的反应式为:
C. 电池总反应为:
D. 该电池的设计利用了在酸碱性不同条件下氧化性、还原性的差异
【答案】C
【解析】
【分析】由K+向电极Ⅱ所在区域迁移可知,电极Ⅱ为正极发生还原反应,电极Ⅰ为负极发生氧化反应;正极电极反应式:,负极电极反应式:。
【详解】A.电极Ⅰ为负极,A正确;
B.电极Ⅱ为正极发生还原反应:,B正确;
C.两极酸碱度不一样,氢离子和氢氧根离子不能电池总反应为:,C错误;
D.该电池的设计利用了在酸碱性不同条件下氧化性、还原性的差异,D正确;
故选C。
12. 时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离平衡常数
下列说法不正确的是
A. 的酸性由强到弱的顺序:
B. 向中通入少量的,发生反应的离子方程式为:
C. 体积相同、相同的①、②、③三种酸溶液分别与同浓度的溶液完全中和时,消耗溶液的体积由大到小的排列顺序是:
D. 时常压下,在的稀醋酸溶液中,
【答案】B
【解析】
【详解】A.由表中数据可知,则酸性,A正确;
B.由解析A可知,则向中通入少量的发生的反应为,B错误;
C.醋酸为弱酸、盐酸和硫酸为强酸,体积相同pH相同的硫酸和盐酸中酸全部电离且氢离子浓度相同,则硫酸和盐酸消耗同浓度NaOH溶液体积相同;HCl和同为一元酸,相同pH则醋酸浓度更大,相同体积的等pH盐酸和醋酸,醋酸消耗的同浓度NaOH体积更大,C正确;
D.25℃时,pH=5的稀醋酸溶液中有pH+pOH=14,则pOH=9,此时溶液中氢离子来自两部分醋酸电离和水电离,醋酸电离出的氢离子和醋酸根离子浓度相等,水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相等,而溶液中氢氧根离子全部来自水的电离,则溶液中存在,D正确;
故选B。
13. 根据下列操作及现象,所得结论正确的是
序号
操作及现象
结论
A
相同条件下,分别测量和醋酸溶液的导电性,前者的导电性强
醋酸浓度越大,电离程度越大
B
用镁粉和铝条分别与同浓度的稀盐酸反应,前者速率更快
镁的金属性强于铝
C
向溶液中加入NaOH溶液, 溶液颜色变浅
减小生成物浓度,平衡正移
D
将通入溶液中,生成的气体先通入足量酸性溶液,再通入澄清石灰水中出现浑浊
酸性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据醋酸的电离反应,电离度,醋酸浓度越大,溶液中离子浓度越大,溶液导电性越强,但溶液中离子浓度的增加小于醋酸浓度的增加,醋酸的电离程度反而越小,A项错误
B.镁粉是粉末状,铝条是条状,与同浓度的盐酸反应,镁粉的接触面积大于铝条,反应速率更快,不能直接说明反应快慢与金属活动性强弱有关,B项错误;
C.重铬酸钾溶液中存在反应,加入NaOH溶液,颜色由橙色变为黄色,不一定是平衡移动的结果,可能是溶液体积变大,溶液浓度变稀,造成颜色变浅,C项错误;
D.通入溶液中生成气体,生成的气体通过酸性溶液除去混有的,再通入澄清石灰水,澄清石灰水出现浑浊,说明反应生成,证明酸性强于,D项正确;
故答案选D。
14. 某同学研究溶液和溶液的反应,设计如下对比实验(盐桥为离子导体,连通电路)。
实验
现象
连通电路后,电流表指针向右偏转,分别取反应前和反应一段时间后甲烧杯中的溶液,滴加KSCN溶液,前者几乎无色,后者显红色
连通电路后,电流表指针向左发生微小的偏转,丙、丁烧杯中均无明显现象
下列说法正确的是
A. 仅由I中的现象可推知的氧化性强于
B. Ⅱ中电流表指针向左偏转的原因是氧化了银电极
C. Ⅱ中若将银电极换成石墨电极,电流表指针可能不再向左偏转
D. 对比Ⅰ、Ⅱ可知,I中氧化了
【答案】C
【解析】
【分析】由实验I可知甲烧杯溶液在反应后生成,电子由石墨电极流向银电极,则石墨电极为负极,银电极为正极,负极发生反应:;由实验II可知,银电极为负极,石墨电极为正极,负极发生反应:。
【详解】A.仅由I中现象不知是还是氧化了,故不能说明 的氧化性强于,A错误;
B.由金属活动性顺序知,不能氧化,B错误;
C.Ⅱ中若将银电极换成石墨电极,则装置两电极均为石墨,无法构成有稳定电势差的原电池,电流表指针可能不再偏转,C正确;
D.对比I、II可知,的环境下不能氧化,I中 氧化了,D错误;
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
15. 我国提出2060年前实现碳中和,为有效降低大气中的含量,以为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。
Ⅰ.在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生反应:
反应i:
回答下列问题:
(1)几种化学键的键能如表所示,则a=___________。
化学键
C-H
H-H
H-O
C=O
键能/(kJ/mol)
413
436
a
745
(2)为提高平衡转化率,可采取的措施有___________(写出两条)。
(3)在恒容的容器中发生该反应,下列说法正确的是___________(填字母)。
a.混合气体的总压强不再变化时,反应达到平衡状态
b.混合气体的密度不变时,反应达到平衡状态
c.断裂的同时,形成,说明反应已达平衡
d.达到平衡状态之后,若升高温度,会导致浓度商Q增大,平衡逆向移动
(4)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入和,发生上述反应,经5min达到平衡,测得平衡时压强与反应前压强之比为。
①开始反应至5min时的平均反应速率为___________。
②反应器内,通常采用反应器前段加热后段冷却的方法来提高的转化效率,可能的原因是___________。
Ⅱ.实际生产中,该反应发生同时伴有如下两个副反应发生。
反应ii:
反应iii:
(5)将混合气持续以一定的流速通过含催化剂的恒容反应器,在相同的时间内,测定的转化率和的选择性随温度的变化关系如图所示(反应未达到平衡状态)。【注】的选择性:转化的中生成甲烷的百分比温度高于500℃后,的选择性下降的原因可能是___________ 。
【答案】(1)463 (2)增大氢气的浓度,将产物分离出体系,降低反应温度、增大压强(写两个即可)
(3)ac (4) ①. 0.1 ②. 前段加热,有利于加快反应速率;后段冷却,有利于使平衡正向移动,提高的转化率
(5)温度高于500℃后,因积碳或超过了催化剂的活性温度等,致使催化剂对反应i的催化效率降低,反应i反应速率减慢,造成甲烷的选择性下降
【解析】
【小问1详解】
,所以a=463;
【小问2详解】
平衡正向移动可提高二氧化碳的转化率,故可采取的措施有:增大氢气的浓度,将产物分离出体系,降低反应温度、增大压强(写两个即可);
【小问3详解】
a.反应前后气体系数和不同,恒容条件下,反应过程中气体总物质的量发生变化,总压强发生变化,当压强不再变化时,气体总物质的量不变,则反应达到平衡,a正确;
b.恒容容器,气体总体积不变,气体总质量不变,故混合气的密度在反应过程一直不变,b错误;
c.断裂即消耗1molCO2的正反应速率,形成表示生成4mol H2的逆反应速率,正逆反应速率相等,则反应达到平衡,c正确;
d.反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,K减小,浓度商与温度无关,d错误;
故选ac。
【小问4详解】
①
平衡时压强与反应前压强之比为,即平衡时压强与反应前物质的量之比为,开始时气体的总物质的量=2mol+8mol=10mol,则平衡时气体的总物质的量为8mol,即(2-x)+(8-4x)+x+2x=10-2x=8,即x=1mol,开始反应至5min时的平均反应速率;
②该反应为放热反应,开始时加热可加快反应速率,达到平衡后,降低温度平衡正向移动;故前段加热,有利于加快反应速率;后段冷却,有利于使平衡正向移动,提高的转化率;
【小问5详解】
反应未达到平衡状态,故选择性下降与平衡移动无关,催化剂具有选择性,温度高于500℃,催化剂失活,高温下二氧化碳可能发生积碳反应,同时,反应ii为吸热反应,升高温度会使其反应速率显著增大,与主反应竞争,这也是导致选择性下降的重要原因,故温度高于500℃后,因积碳或超过了催化剂的活性温度等,致使催化剂对反应i的催化效率降低,反应i反应速率减慢,造成甲烷的选择性下降;
16. 二氧化氯()有杀菌效率高、不易产生有毒副产物的优点,是第四代新型消毒剂。
资料:i.常温下为气体,可溶于水,其水溶液不稳定,可逐渐转化为和。
ii.电极(惰性电极)可有效提高生成所需的电压,减少的产生。
(1)电解NaCl溶液或溶液均可制备,电解装置如图1(物质X为NaCl或):
①可从___________(填“阴”或“阳”)极区所产生的气体中分离获得。
②铁电极上发生的电极反应为___________。
③物质X选用相比于NaCl的优点是___________(写一条即可)。
④若物质X选用,在浓度、电解时间相同时,测得的电解效率随电解电压的变化如图2。
定义物质A的电解效率:
电压小于aV时,电压越小的电解效率越低,是由于生成了___________(填化学式),电压大于aV时的电解效率降低的原因是___________。
(2)由于不易运输和储存,可将其通入和的混合溶液中,制得较稳定的“保存液”进行保存,待使用时再向其中加入一定量的酸,得到含的溶液。该方法涉及的物质转化关系如图(部分反应物或产物未标出):
①“保存”的离子方程式为___________。
②关于的保存和使用,下列说法中正确的是___________(填字母)。
a.作杀菌消毒剂利用了它的强氧化性
b.“保存液”中不含
c.该保存方法不会降低被保存的消毒效率(用单位质量的消毒剂所能转移的电子数来表示)
【答案】(1) ①. 阳 ②. ③. 避免副产物的生成;电解电压低,节省电能和成本 ④. ⑤. 电压大于aV时,电压越大,生成的副反应增多,电解效率下降
(2) ①. ②. ab
【解析】
【小问1详解】
①电解NaCl溶液或溶液均可制备,氯元素化合价升高,发生氧化反应,为电解池的阳极,即可从阳极区所产生的气体中分离获得。
②铁电极上得电子,发生还原反应,为电解池的阴极,电极反应为:。
③NaCl中氯元素为-1价,在阳极区失去电子,变为的同时,可能会生成副产物Cl2,而中氯元素为+3价,在阳极区失去电子,只会生成,可以避免副产物Cl2的生成,同时在同等物质的量的情况下,失电子数更少,电解电压低,节省电能和成本。
④由资料i可知,常温下为气体,可溶于水,其水溶液不稳定,可逐渐转化为HClO2和HClO3,电压小于aV时,电压越小,生成速率减慢,歧化生成HClO2和HClO3的程度更大,电解效率下降;由资料ii可知,电压大于aV时,电压越大,生成O2的副反应增多,电解效率下降。
【小问2详解】
①保存时,是与和反应,生成了NaHCO3、NaClO2和氧气,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为
②a.具有强氧化性,作杀菌消毒剂利用了它的强氧化性,a正确;
b. “保存液”是将转化为NaClO2,则“保存液”中不含,b正确;
c.使用“保存液”,是NaClO2和硫酸反应,生成氯化钠、硫酸钠、和水的过程,该过程会使部分NaClO2转化为氯化钠,则会降低被保存的消毒效率,c错误;
故答案为:ab。
17. 天然气中含有的会腐蚀管道设备,开采天然气后须及时除去。在此过程中会产生大量含硫废水(其中硫元素的主要化合价是-2价),对设备、环境等造成严重危害。
已知:i.有剧毒;常温下溶解度为(体积);
ii.、、在水溶液中的物质的量分数随pH的分布曲线如下图;
iii.碳酸的电离平衡常数:,。
(1)的___________,当时,含硫废水中、的浓度比是___________。
(2)用过量的溶液吸收天然气中的的离子方程式是___________。
沉淀法处理含硫废水:
(3)向的含硫废水中加入适量的溶液,观察到有黑色沉淀CuS生成,则溶液的pH___________(填“升高”“降低”或“不变”)。用化学平衡移动的原理解释pH变化的原因:___________。
氧化还原法处理含硫废水:
(4)向的含硫废水中加入一定浓度的溶液,加酸将溶液调为,产生淡黄色沉淀。
①反应的离子方程式是___________。
②不同pH时,硫化物去除率随时间的变化曲线如下图所示。本工艺选择控制体系的,不选择,从环境保护的角度分析其主要原因:___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3) ①. 降低 ②. 含硫废水中存在,加入适量的溶液,,减小,使的电离平衡正向移动,增大,溶液的pH降低
(4) ①. ②. pH<5时,溶液中-2价S元素主要以的形式存在,常温下的溶解度为,酸性强使更易逸出,有剧毒会污染环境
【解析】
【小问1详解】
由图可知,c(H2S)=c(HS-)时pH=7,溶液中c(H+)=1×10-7mol/L,的=,当pH≈8时,含硫废水中H2S、HS-的浓度比等于 ,、的浓度比是1:10。
【小问2详解】
的=,由图可知,c(S2-)=c(HS-)时pH=12.9,溶液中c(H+)=1×10-12.9mol/L,的=,碳酸的电离平衡常数:,,可知酸性强弱:H2CO3>H2S > > HS-,H2S与反应时,H2S只能将转化为,而自身被转化为HS-,反应的离子方程式为:。
【小问3详解】
含硫废水中存在,加入适量的溶液,,减小,使的电离平衡正向移动,增大,溶液的pH降低。
【小问4详解】
①在pH ≈ 9时,溶液中主要存在HS-。加入Na2SO3后,调至pH = 5,此时HS-与发生氧化还原反应生成S,S元素由-2价上升到0价,又由+4价下降到0价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
②本工艺选择控制体系的,不选择,从环境保护的角度分析其主要原因:pH<5时,溶液中-2价S元素主要以的形式存在,常温下的溶解度为,酸性强使更易逸出,有剧毒会污染环境。
18. 烟气中含有的高浓度、氮氧化物有害物质及酸性废水中的,在排放前必须进行脱硫、脱硝、脱氮处理。
(1)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。控制溶液的,将烟气中的、NO转化为,均为放热反应。
①NaClO溶液吸收烟气中的离子方程式是___________。
②一定时间内,温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图,的脱除率高于NO,可能的原因是___________(写出1种即可)。
(2)若烟气主要成分为NO,能有效地氧化NO。
已知:(活化能)
(活化能)
NO可经处理后再用碱液吸收而实现脱除。为分析氧化时温度对NO脱除率的影响,将NO与混合反应一段时间,再用碱液吸收氧化后的气体。其他条件相同时,NO脱除率随NO与混合反应时温度变化情况为:温度在50~150℃时,随着温度升高,NO脱除率无明显变化;温度超过150℃时,随着温度升高,NO脱除率下降,其可能原因是___________。
(3)纳米铁粉用于去除废水中的硝态氮(以表示)可大致分为2个过程,反应原理如图所示。
①有研究发现,在铁粉总量一定的条件下,水中的溶解氧过少或过多均不利于硝态氮去除。若水中的溶解氧过少,硝态氮去除率下降的原因是___________。
②利用纳米铁粉与活性炭混合物可提升硝态废水中硝态氮的去除效率,可能原因是___________。
(4)用消除酸性废水中的是一种常用的电化学方法。其反应原理如图所示。请结合反应过程用合适的文字描述Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)在其中的作用:___________。
【答案】(1) ①. ②. 在水中的溶解度大于;在溶液中的还原性强于;与NaClO溶液的反应活化能小于NO(写出1种即可)
(2)NO与反应的活化能低,分解的活化能高,50~150℃时分解速率慢,NO与反应速率快,高于150℃时,分解速率加快,影响了与NO的反应
(3) ①. 水中的溶解氧过少,生成浓度低,还原速率慢,硝态氮去除率下降 ②. 纳米铁粉与活性炭形成原电池,加快反应速率,硝态氮去除率上升
(4)在Pd表面失去电子,传递给,其中的Fe(Ⅲ)得到电子,被还原为Fe(Ⅱ),Fe(Ⅱ)又失去电子,将电子传递给,被还原为,Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)之间相互转化过程中起到了传递电子的作用
【解析】
【小问1详解】
①NaClO溶液具有氧化性,与烟气中SO2发生氧化还原反应生成Cl-和,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式是;
②SO2的脱除率高于NO原因可能是:在水中的溶解度大于;在溶液中的还原性强于;与NaClO溶液的反应活化能小于NO等。
【小问2详解】
温度超过150℃时,随着温度升高,NO脱除率下降,其可能原因是:NO与反应的活化能低,分解的活化能高,50~150℃时分解速率慢,NO与反应速率快,高于150℃时,分解速率加快,影响了与NO的反应。
【小问3详解】
①若水中的溶解氧过少,硝态氮去除率下降的原因是:水中的溶解氧过少,生成浓度低,还原速率慢,硝态氮去除率下降;
②利用纳米铁粉与活性炭混合物可提升硝态废水中硝态氮的去除效率,可能原因是:纳米铁粉与活性炭形成原电池,加快反应速率,硝态氮去除率上升。
【小问4详解】
由图可知,在Pd表面失去电子,传递给,其中的Fe(Ⅲ)得到电子,被还原为Fe(Ⅱ),Fe(Ⅱ)又失去电子,将电子传递给,被还原为,Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)之间相互转化过程中起到了传递电子的作用。
19. 某研究小组查阅资料发现与的反应具有可逆性,推测亚铁盐与饱和碘水的混合液中会存在,并据此设计实验1(如如图所示),发现溶液未变红。该小组对溶液未变红的原因进行了如下探究。
Ⅰ.初步探究
实验2:用煮沸后的蒸馏水重新配制两种饱和溶液,并在注射器中进行实验,记录如下表。
编号
饱和溶液
饱和碘水
操作
KSCN溶液
现象
2-1
1滴
5mL
不加热
1滴
无明显现象
2-2
1滴
5mL
加热一段时间后冷却
1滴
无明显现象
(1)研究小组同学根据查阅资料写出的与反应的离子方程式为_______。
(2)小组同学做出推断:反应速率不是导致实验1中溶液未变红的主要原因,他们的理由是_______。
Ⅱ.查阅资料,继续探究。
资料:AgSCN为不溶于水的白色固体。
实验3:
(3)试管a的实验现象说明滤液1中含有_______。
(4)试管b中,加入KSCN溶液后所产生实验现象的原因是_______。
(5)甲同学对实验3提出了质疑,认为其实验现象并不能证明氧化了。他提出如下假设:
i.可能是氧化了;
ii.可能是空气中的氧化了。
他设计实施了实验4,实验记录如下表。
编号
实验操作
实验现象
4
在试管中加入1滴0.2mol/L溶液,5mL蒸馏水,1滴试剂a,一段时间后加入1滴KSCN溶液
溶液不变红
①试剂a是_______。
②依据实验4,甲同学做出判断:_______。
(6)根据实验1~4所得结论是_______。
【答案】(1)
(2)实验2中,采取了增大反应物浓度、升高温度的措施提高化学反应速率,但溶液仍未变红
(3)
(4)加入KSCN后,先与反应生成,溶液变红@与反应生成AgSCN,使平衡逆向移动,红色褪去,产生白色沉淀
(5) ①. 0.1mol/L溶液 ②. 假设i、ii均不成立
(6)实验1溶液未变红是因为反应的限度很小,溶液中浓度太低,未能检出(其他合理答案均可得分)。
【解析】
【小问1详解】
Fe3+具有强氧化性,I-具有还原性。Fe3+与I-发生氧化还原反应的离子方程式为2Fe3++2I-2Fe2++I2;
【小问2详解】
小组同学做出推断:反应速率不是导致实验1中溶液未变红的主要原因,他们的理由是采取了增大反应物浓度、升高温度的措施提高化学反应速率,但溶液仍未变红,故此处填:实验 2 中,采取了增大反应物浓度、升高温度的措施提高化学反应速率,但溶液仍未变红;
【小问3详解】
试管a的加入1滴KSCN溶液变红色说明含有Fe3+;
【小问4详解】
加入KSCN后,Fe3+先与SCN-反应生成Fe(SCN)3,溶液变红,Ag+与SCN-反应生成AgSCN,使平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3逆向移动,红色褪去,产生白色沉淀;
【小问5详解】
需要验证是否是AgNO3氧化了Fe2+,所以试剂a是0.1 mol/L AgNO3溶液;依据实验4,知反应后没有Fe3+,说明假设ⅰ、ⅱ均不成立,故此处填:假设ⅰ、ⅱ均不成立;
【小问6详解】
结合上述实验过程可知加入AgNO3后促进了2Fe2++I22Fe3++2I-平衡正向移动,再加入KSCN后产生了明显现象,说明实验1溶液未变红是因为反应2Fe2++I22Fe3++2I-的限度很小,溶液中Fe3+浓度太低,未能检出。
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北京市第十二中学2025-2026学年度第一学期期中练习
高二化学
考生须知:
1.答题前,考生务必先将答题卡上的学校、班级、姓名、教育ID号用黑色字迹签字笔填写清楚,并认真核对条形码上的教育ID号、姓名,在答题卡的"条形码粘贴区"贴好条形码。
2.本次练习所有答题均在答题卡上完成。选择题必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑,如需改动,用橡皮擦除干净后再选涂其它选项。非选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写,要求字体工整、字迹清楚。
3.请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答,超出答题区域书写的答案无效,在练习卷、草稿纸上答题无效。
4.本练习卷满分共100分,作答时长90分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
本部分共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,选出最符合题意的一项。
1. 下列事实与电化学无关的是
A.暖宝宝(含铁粉、碳、氯化钠等)发热
B.海沙比河沙混凝土更易使钢筋生锈
C.家用铁锅生锈
D.铁罐运输浓硫酸
A. A B. B C. C D. D
2. 和存在平衡:。下列分析正确的是
A. 1 mol平衡混合气体中含1.5 mol N原子
B. 断裂中的共价键所需能量小于断裂中的共价键所需能量
C. 恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D. 恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
3. 下列事实不能从平衡移动的角度解释的是
A. 打开可乐有气泡产生
B. 实验室收集氯气时,常用排饱和食盐水的方法
C. 热的纯碱溶液去除油脂
D. 采取较高的温度进行工业合成氨生产( )
4. 下列化学用语对事实的表述正确的是
A. 电解饱和食盐水阳极的电极反应:
B. 溶液的pH为3:
C. 加热蓝色的溶液,溶液变绿:
D. 用石墨电极电解溶液:
5. 向中加入少量溶液,的分解机理及其反应过程的能量变化如下。
①
②
下列有关说法正确的是
A. 是该反应的催化剂
B. 反应①②均为放热
C. 反应①比反应②活化能大
D. 加入少量溶液后,分解过程的最大能垒为
6. 25℃时,水的电离达到平衡: ,下列叙述正确的是
A. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,降低
B. 将水加热,增大,pH不变
C. 向水中通入少量,水的电离程度不变
D. 向水中加入少量固体,增大,不变
7. 一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 电解过程中,向左室迁移
B. 电解过程中,左室中的浓度持续下降
C. 用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处,试纸先变红后褪色
D. 完全转化为的电解总反应:
8. 下列关于醋酸溶液的说法正确的是
A. 25℃时,加水稀释醋酸溶液,减小
B. 等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液分别与足量Mg反应,产生的体积(标况):
C. 25℃时,等pH的盐酸和醋酸溶液,由水电离出的氢离子浓度相等
D. 25℃时,的醋酸溶液加水稀释10倍,
9. 利用天然气水蒸气重整制备H2的反应为CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) △H>0,每次只改变一种条件(X),其它条件不变,CH4的平衡转化率随X的变化趋势如下图所示。下列说法正确的是
A. X为温度时,的变化趋势为曲线N
B. X为压强时,的变化趋势为曲线M
C. X为投料比时,的变化趋势为曲线N
D. 某条件下,若CH4(g)、H2O(g)初始浓度均为0.2 mol/L,= 25%,则K=3
10. 一定温度下,在1 L的恒容密闭容器中发生反应,反应过程中的部分数据如下表所示。下列说法不正确的是
时间(t/min)
物质的量(n/mol)
n(A)
n(B)
n(C)
0
2.0
2.4
0
5
0.8
10
1.6
15
1.6
A. 0~5 min用A表示的平均反应速率为
B. 此温度下,反应的平衡常数K为1.6
C. 物质B的平衡转化率约为33%
D. 15 min后,再加入A、B、C各1.6 mol,平衡不移动
11. 直接燃料电池是一种新型化学电源,其工作原理如图所示。电池放电时,下列说法不正确的是
A. 电极Ⅰ为负极
B. 电极Ⅱ的反应式为:
C. 电池总反应为:
D. 该电池的设计利用了在酸碱性不同条件下氧化性、还原性的差异
12. 时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离平衡常数
下列说法不正确的是
A. 的酸性由强到弱的顺序:
B. 向中通入少量的,发生反应的离子方程式为:
C. 体积相同、相同的①、②、③三种酸溶液分别与同浓度的溶液完全中和时,消耗溶液的体积由大到小的排列顺序是:
D. 时常压下,在的稀醋酸溶液中,
13. 根据下列操作及现象,所得结论正确的是
序号
操作及现象
结论
A
相同条件下,分别测量和醋酸溶液的导电性,前者的导电性强
醋酸浓度越大,电离程度越大
B
用镁粉和铝条分别与同浓度的稀盐酸反应,前者速率更快
镁的金属性强于铝
C
向溶液中加入NaOH溶液, 溶液颜色变浅
减小生成物浓度,平衡正移
D
将通入溶液中,生成的气体先通入足量酸性溶液,再通入澄清石灰水中出现浑浊
酸性:
A. A B. B C. C D. D
14. 某同学研究溶液和溶液的反应,设计如下对比实验(盐桥为离子导体,连通电路)。
实验
现象
连通电路后,电流表指针向右偏转,分别取反应前和反应一段时间后甲烧杯中的溶液,滴加KSCN溶液,前者几乎无色,后者显红色
连通电路后,电流表指针向左发生微小的偏转,丙、丁烧杯中均无明显现象
下列说法正确的是
A. 仅由I中的现象可推知的氧化性强于
B. Ⅱ中电流表指针向左偏转的原因是氧化了银电极
C. Ⅱ中若将银电极换成石墨电极,电流表指针可能不再向左偏转
D. 对比Ⅰ、Ⅱ可知,I中氧化了
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
15. 我国提出2060年前实现碳中和,为有效降低大气中的含量,以为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。
Ⅰ.在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生反应:
反应i:
回答下列问题:
(1)几种化学键的键能如表所示,则a=___________。
化学键
C-H
H-H
H-O
C=O
键能/(kJ/mol)
413
436
a
745
(2)为提高平衡转化率,可采取的措施有___________(写出两条)。
(3)在恒容的容器中发生该反应,下列说法正确的是___________(填字母)。
a.混合气体的总压强不再变化时,反应达到平衡状态
b.混合气体的密度不变时,反应达到平衡状态
c.断裂的同时,形成,说明反应已达平衡
d.达到平衡状态之后,若升高温度,会导致浓度商Q增大,平衡逆向移动
(4)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入和,发生上述反应,经5min达到平衡,测得平衡时压强与反应前压强之比为。
①开始反应至5min时的平均反应速率为___________。
②反应器内,通常采用反应器前段加热后段冷却的方法来提高的转化效率,可能的原因是___________。
Ⅱ.实际生产中,该反应发生同时伴有如下两个副反应发生。
反应ii:
反应iii:
(5)将混合气持续以一定的流速通过含催化剂的恒容反应器,在相同的时间内,测定的转化率和的选择性随温度的变化关系如图所示(反应未达到平衡状态)。【注】的选择性:转化的中生成甲烷的百分比温度高于500℃后,的选择性下降的原因可能是___________ 。
16. 二氧化氯()有杀菌效率高、不易产生有毒副产物的优点,是第四代新型消毒剂。
资料:i.常温下为气体,可溶于水,其水溶液不稳定,可逐渐转化为和。
ii.电极(惰性电极)可有效提高生成所需的电压,减少的产生。
(1)电解NaCl溶液或溶液均可制备,电解装置如图1(物质X为NaCl或):
①可从___________(填“阴”或“阳”)极区所产生的气体中分离获得。
②铁电极上发生的电极反应为___________。
③物质X选用相比于NaCl的优点是___________(写一条即可)。
④若物质X选用,在浓度、电解时间相同时,测得的电解效率随电解电压的变化如图2。
定义物质A的电解效率:
电压小于aV时,电压越小的电解效率越低,是由于生成了___________(填化学式),电压大于aV时的电解效率降低的原因是___________。
(2)由于不易运输和储存,可将其通入和的混合溶液中,制得较稳定的“保存液”进行保存,待使用时再向其中加入一定量的酸,得到含的溶液。该方法涉及的物质转化关系如图(部分反应物或产物未标出):
①“保存”的离子方程式为___________。
②关于的保存和使用,下列说法中正确的是___________(填字母)。
a.作杀菌消毒剂利用了它的强氧化性
b.“保存液”中不含
c.该保存方法不会降低被保存的消毒效率(用单位质量的消毒剂所能转移的电子数来表示)
17. 天然气中含有的会腐蚀管道设备,开采天然气后须及时除去。在此过程中会产生大量含硫废水(其中硫元素的主要化合价是-2价),对设备、环境等造成严重危害。
已知:i.有剧毒;常温下溶解度为(体积);
ii.、、在水溶液中的物质的量分数随pH的分布曲线如下图;
iii.碳酸的电离平衡常数:,。
(1)的___________,当时,含硫废水中、的浓度比是___________。
(2)用过量的溶液吸收天然气中的的离子方程式是___________。
沉淀法处理含硫废水:
(3)向的含硫废水中加入适量的溶液,观察到有黑色沉淀CuS生成,则溶液的pH___________(填“升高”“降低”或“不变”)。用化学平衡移动的原理解释pH变化的原因:___________。
氧化还原法处理含硫废水:
(4)向的含硫废水中加入一定浓度的溶液,加酸将溶液调为,产生淡黄色沉淀。
①反应的离子方程式是___________。
②不同pH时,硫化物去除率随时间的变化曲线如下图所示。本工艺选择控制体系的,不选择,从环境保护的角度分析其主要原因:___________。
18. 烟气中含有的高浓度、氮氧化物有害物质及酸性废水中的,在排放前必须进行脱硫、脱硝、脱氮处理。
(1)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。控制溶液的,将烟气中的、NO转化为,均为放热反应。
①NaClO溶液吸收烟气中的离子方程式是___________。
②一定时间内,温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图,的脱除率高于NO,可能的原因是___________(写出1种即可)。
(2)若烟气主要成分为NO,能有效地氧化NO。
已知:(活化能)
(活化能)
NO可经处理后再用碱液吸收而实现脱除。为分析氧化时温度对NO脱除率的影响,将NO与混合反应一段时间,再用碱液吸收氧化后的气体。其他条件相同时,NO脱除率随NO与混合反应时温度变化情况为:温度在50~150℃时,随着温度升高,NO脱除率无明显变化;温度超过150℃时,随着温度升高,NO脱除率下降,其可能原因是___________。
(3)纳米铁粉用于去除废水中的硝态氮(以表示)可大致分为2个过程,反应原理如图所示。
①有研究发现,在铁粉总量一定的条件下,水中的溶解氧过少或过多均不利于硝态氮去除。若水中的溶解氧过少,硝态氮去除率下降的原因是___________。
②利用纳米铁粉与活性炭混合物可提升硝态废水中硝态氮的去除效率,可能原因是___________。
(4)用消除酸性废水中的是一种常用的电化学方法。其反应原理如图所示。请结合反应过程用合适的文字描述Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)在其中的作用:___________。
19. 某研究小组查阅资料发现与的反应具有可逆性,推测亚铁盐与饱和碘水的混合液中会存在,并据此设计实验1(如如图所示),发现溶液未变红。该小组对溶液未变红的原因进行了如下探究。
Ⅰ.初步探究
实验2:用煮沸后的蒸馏水重新配制两种饱和溶液,并在注射器中进行实验,记录如下表。
编号
饱和溶液
饱和碘水
操作
KSCN溶液
现象
2-1
1滴
5mL
不加热
1滴
无明显现象
2-2
1滴
5mL
加热一段时间后冷却
1滴
无明显现象
(1)研究小组同学根据查阅资料写出的与反应的离子方程式为_______。
(2)小组同学做出推断:反应速率不是导致实验1中溶液未变红的主要原因,他们的理由是_______。
Ⅱ.查阅资料,继续探究。
资料:AgSCN为不溶于水的白色固体。
实验3:
(3)试管a的实验现象说明滤液1中含有_______。
(4)试管b中,加入KSCN溶液后所产生实验现象的原因是_______。
(5)甲同学对实验3提出了质疑,认为其实验现象并不能证明氧化了。他提出如下假设:
i.可能是氧化了;
ii.可能是空气中的氧化了。
他设计实施了实验4,实验记录如下表。
编号
实验操作
实验现象
4
在试管中加入1滴0.2mol/L溶液,5mL蒸馏水,1滴试剂a,一段时间后加入1滴KSCN溶液
溶液不变红
①试剂a是_______。
②依据实验4,甲同学做出判断:_______。
(6)根据实验1~4所得结论是_______。
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