精品解析：河北省沧州市盐山中学2025-2026学年高二上学期2月期末化学试题

高二化学试卷 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列发电站在发电过程中实现化学能转化为电能的是 A. 三峡水利发电站 B. 甘肃酒泉风电基地 C. 大亚湾核电站 D. 天津双港垃圾焚烧发电厂 【答案】D 【解析】 【详解】A．三峡水利发电站过程中水能转化为机械能，机械能转化为电能，不涉及化学能转化为电能，故A不符合； B．风电是将风能转化为机械能，机械能转化为电能，不涉及化学能转化为电能，故B不符合； C．核电是将核能转化为电能，故C不符合； D．燃烧过程将化学能转化为热能，热能转化为机械能，机械能转化为电能，故D符合； 故选：D。 2. 下列叙述不正确的是 A. 铁管上镶嵌锌块，铁管易被腐蚀 B. 生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 C. 用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈 D. 用外加电流法保护钢闸门时，钢闸门应作阴极 【答案】A 【解析】 【详解】A．铁管上镶嵌锌块，锌比铁活泼，形成原电池时锌作负极，铁作正极，铁被保护，不易腐蚀，故A错误； B．生铁中含有碳，易形成原电池，加快铁的腐蚀，因此生铁抗腐蚀能力比纯铁弱，故B正确； C．用锡焊接的铁质器件，焊接处，铁与锡形成原电池时，铁比锡活泼，铁作负极，加快腐蚀，导致焊接处易生锈，故C正确； D．用外加电流法保护钢闸门，钢闸门作阴极，不易失电子被氧化，故D正确； 故选：A。 3. 有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析中，不正确的是 A. 加入适宜的催化剂，能提高活化分子的百分数 B. 增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增大 C. 升高温度，单位时间内有效碰撞次数增加 D. 增大压强，活化分子的百分数增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．使用催化剂，能改变反应的路径，降低反应所需的活化能，提高活化分子的百分数，A正确； B．增大反应物的浓度，可使单位体积内活化分子数增加，但活化分子百分数不变，B正确； C．升高温度，活化分子百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增加，反应的速率加快，C正确； D．增大压强，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增多，D错误； 故选D。 4. CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应。当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是___________(填序号)。 A. 气体密度 B. 气体总压 C. CH4与S2体积比 D. CS2的体积分数 【答案】D 【解析】 【详解】A．恒容容器，质量不变，故密度一直不变，故密度不变不一定平衡，不选A； B．反应前后气体的物质的量不变，故压强也一直不变，故压强不变不一定平衡，不选B； C．CH4与S2体积比一直为1∶2，故不一定平衡，不选C； D．CS2的体积分数不变说明反应已经达到了平衡，选D； 故选D。 5. 有一化学平衡mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是 A. 正反应是放热反应；m＋n＞p＋q B. 正反应是吸热反应；m＋n＜p＋q C. 正反应是放热反应；m＋n＜p＋q D. 正反应是吸热反应；m＋n＞p＋q 【答案】D 【解析】 【详解】首先分析压强不变时，温度对化学平衡移动的影响。根据图象可知：在压强不变时，升高温度，A的平衡转化率增大，说明升高温度，化学平衡正向移动，则该反应的正反应是吸热反应，排除选项AC； 然后分析在温度不变时，压强改变对化学平衡移动的影响。在温度不变时，压强增大，A的平衡转化率增大，说明增大压强，化学平衡正向移动，则该反应的正反应是气体体积缩小的反应，所以m＋n＞p＋q，则选项B错误，选项D正确，故合理选项是D。 6. 下列物质属于强电解质的是 A. HF B. BaSO4 C. Fe(OH)3 D. CH3CH2OH 【答案】B 【解析】 【详解】A．HF在水溶液中部分电离，属于弱电解质，故A错误； B．BaSO4在熔融状态下能完全电离，属于强电解质，故B正确； C．Fe(OH)3部分电离，属于弱电解质，故C错误； D．CH3CH2OH不能发生电离，属于非电解质，故D错误； 故选：B。 7. 将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是 A. 水的离子积变大、pH变小、呈酸性 B. 水的离子积不变、pH不变、呈中性 C. 水的离子积变小、pH变大、呈碱性 D. 水的离子积变大、pH变小、呈中性 【答案】D 【解析】 【详解】水的电离为吸热过程，升温促进其电离，c(H+)、c(OH-)均增大，故pH变小，依据Kw= c(H+)·c(OH-)，知Kw也变大；由水电离出的H+与OH- 始终是相等的，即c(H+)=c(OH-)，故纯水始终显中性。故答案选D。 8. 下列物质溶于水，能使水的电离平衡向左移动的是 A. B. NaOH C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．是强碱弱酸盐，碳酸根离子发生水解反应，促进水的电离，A错误； B．NaOH电离出OH-，抑制水的电离，使水的电离平衡向左移动，B正确； C．是强酸弱碱盐，铵根离子发生水解反应，促进水的电离，C错误； D．中醋酸根离子发生水解反应，促进水的电离，D错误； 故选B。 9. 下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是 A. 升高温度，AgCl的溶解度不变 B. AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+和Cl- C. 的沉淀溶解平衡体系中，AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等 D. 向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶解度与温度有关，氯化银的溶解为吸热过程，则升高温度后AgCl沉淀的溶解度变大，故A错误； B．AgCl难溶于水，溶解度很小，但是不为零，所以溶液中含有少量的Ag+和Cl-，故B错误； C．达到沉淀溶解平衡时，AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，平衡时速率相等，达到动态平衡，故C正确； D．加入NaCl固体，氯离子浓度增大，抑制氯化银沉淀的溶解，平衡逆向进行，会析出AgCl固体，AgCl的溶解度减小，故D错误； 故选C。 10. 如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测，下列说法不正确的是 A. 电流由O2所在的铂电极经外电路流向另－电极 B. 该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+ C. O2所在的铂电极处发生还原反应 D. 微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量 【答案】B 【解析】 【分析】该装置中含有质子交换膜，则电解质溶液为酸性，酸性条件下，乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子发生还原反应；根据图示得出酸性燃料电池的反应物和生成物，再根据原电池原理写出该电池的反应式来判断。 【详解】A. 乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子发生还原反应，电流由正极流向负极，即从O2所在的铂电极经外电路流向另一电极，A正确； B. 该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应，分析装置图可知乙醇在负极失去电子被氧化生成醋酸，CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，B错误； C. 乙醇燃料电池中，正极上是氧气得电子的还原反应，O2所在的铂电极处得到电子发生还原反应，C正确； D. 根据微处理器通过检测电流大小可以得出电子转移的物质的量，根据电极反应式可以计算出被测气体中酒精的含量，D正确； 故合理选项是B。 【点睛】本题以乙醇为燃料考查了燃料电池，注意正负极上电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性，即使燃料和氧化剂相同，如果电解质溶液不同，电极反应式也不同。 11. 对于如下反应，其反应过程的能量变化示意图如图： 编号 反应 平衡常数 反应热 反应① A（g）B（g）+C（g） K1 △H1 反应② B（g）+C（g）D（g） K2 △H2 反应③ A（g）D（g） K3 △H3 下列说法正确的是 A. K3=K1+K2 B. 加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快 C. △H3=△H1+△H2 D. 增大压强，K1减小，K2增大，K3不变 【答案】C 【解析】 【详解】A.由题意可知，K1= ，K2= ，所以K3=K1K2，故A错误； B.催化剂能加快反应速率，不能改变反应热，故B错误； C.①A(g)⇌B(g)+C(g) △H1，②B(g)+C(g)⇌D(g) △H2，根据盖斯定律①+②得A(g)⇌D(g) △H3=△H1+△H2，故C正确； D.化学平衡常数只与温度有关，增大压强平衡常数不变，故D错误； 故答案为C。 12. 时，水中存在电离平衡： 。下列说法不正确的是 A. 升高温度，促进水的电离 B. 向水中加入固体，增大，抑制水的电离 C. 向水中通入气体，减小，促进水的电离 D. 向水中加入固体，减少，促进水的电离 【答案】C 【解析】 【详解】A．水的电离是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，促进电离，A正确； B．向水中加入固体，增大，水的电离方程式为：，由于氢氧根浓度增大，导致水的电离逆向移动，B正确； C．向水中通入气体，增大，减小，由于氢离子浓度增大，导致水的电离逆向移动，C错误； D．铝离子水解方程式为：，水解以后溶液显酸性，消耗了水电离的氢氧根，促进水的电离，D正确； 故选C。 13. 已知25℃下，、。按下图所示进行实验，甲、乙两试管中溶液分别充分反应后，下列有关叙述正确的是 A. 甲试管溶液中无沉淀生成 B. 乙试管溶液中有沉淀生成 C. 乙中发生反应为 D. 再向甲中滴入4滴0.1mol/LFeCl3溶液会观察到白色沉淀转化为红褐色沉淀 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲试管中氢氧根离子和镁离子的浓度均为=0.1mol/L，c(Mg2+)c2(OH—)= 0.1mol/L×(0.1mol/L)2=10—3＞，则溶液中有沉淀生成，选项A错误； B．乙试管中氢氧根离子浓度为=5×10—6 mol/L，镁离子的浓度为=0.1mol/L，c(Mg2+)c2(OH—)= 0.1mol/L×(5×10—6 mol/L)2=2.5×10—12＜，则溶液中无沉淀生成，选项B错误； C．乙试管中氢氧根离子浓度为=5×10—6 mol/L，镁离子的浓度为=0.1mol/L，c(Mg2+)c2(OH—)= 0.1mol/L×(5×10—6 mol/L)2=2.5×10—12＜，则溶液中无沉淀生成，选项C错误； D．甲试管中氢氧根离子和镁离子的浓度均为=0.1mol/L，氢氧根离子不足量，镁离子和氢氧根离子完全反应生成氢氧化镁沉淀，由题给溶度积可知，氢氧化铁的溶解度小于氢氧化镁，则再向甲中滴入4滴溶液，氢氧化镁白色沉淀会转化为红褐色氢氧化铁沉淀，选项D正确； 答案选D。 14. 常温下，向 0.1mol/LNa2A溶液中不断通入HCl。H2A、HA-、A2-在溶液中所占物质的量分数与 pOH[pOH=-lgc(OH-)]的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. H2A的第二级电离平衡常数为10-10 B. 随着HCl的通入 c(H+)/c(H2A)先减小后增大 C. 当溶液呈中性时:c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-) D. 将等浓度等体积的 Na2A与H2A溶液混合后，溶液显碱性 【答案】B 【解析】 【详解】A．当pOH=10时，c(H+)=l0-4mol/L，HA-、A2-浓度相等，H2A的第二级电离平衡常数为，选项A错误； B．温度不变，则H2A的第一级电离破坏常数不变，即不变，由于HA-浓度先增大，后减小，则先减小后增大，选项B正确； C．当溶液呈中性时：c(Na+)═c(HA-)+2c (A2-)+c(Cl-)，选项C错误； D．将等浓度等体积的Na2A与H2A溶液混合后反应生成NaHA，由A可知H2A的第二级电离平衡常数为，则第一级电离平衡常数，HA-的水解常数为，可知HA-电离大于水解程度，溶液呈酸性，选项D错误。 答案选B。 【点睛】本题综合考查酸碱混合的定性判断和计算，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和计算能力，本题注意把握电离、水解常数的计算和应用，答题时注意体会，pOH为OH-离子的负对数，pOH越大，则OH-浓度越小，溶液酸性越强，由图象可知，向0．l mol·L-lNa2A溶液中，不断通入HCl，A2-逐渐减小，生成HA-，HA-浓度先增大，后减小，进而生成H2A，当pOH=10时，HA-、A2-浓度相等，以此解答该题。 二、非选择题：本大题共5小题，共58分。 15. 请按要求回答下列问题： （1）甲烷的标准燃烧热为kJ⋅mol，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式：__________________。 （2） kJ/mol kJ/mol 写出与反应生成和水蒸气的热化学反应方程式_________________________________。 （3）铁片镀铜实验中(装置如图所示)，b接电源的______极，铁片上发生的电极反应式为______________。电镀过程中______(填“变大”、“变小”或“基本保持不变”)。 （4）新冠疫情期间，某同学设计了一个电解装置如图，用于制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的______极；该发生器阴极电极反应式为________________________。 （5）如图装置利用与Cu发生的反应，设计一个可正常工作的电池，补全该电化学装置示意图________________。(供选择的实验用品为：石墨棒、铜棒、溶液、溶液) 【答案】（1）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l) kJ⋅mol （2） （3） ①. 正 ②. ③. 基本保持不变 （4） ①. 负 ②. （5） 【解析】 【小问1详解】 燃烧热是lmol可燃物完全燃烧生成指定氧化物放出的热量，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l) kJ⋅mol； 【小问2详解】 给热化学方程式编号：① kJ/mol；② kJ/mol；根据盖斯定律，②2-①得，即热化学方程式为； 【小问3详解】 铁片镀铜实验中，铜片作阳极，与电源正极相连，即b接电源的正极，电极反应式为；待镀器件铁片作阴极，与电源负极相连，即a接电源的负极，电极反应式为；由阴阳极电极反应式可知，阳极生成的与阴极消耗的的量相等，则电镀过程中基本保持不变； 【小问4详解】 由装置特点可知，为得到次氯酸钠，下端电极应生成氯气，上端电极生成NaOH，氯气向上扩散与上端生成的NaOH充分接触反应生成次氯酸钠，故c为电源的负极，d为电源的正极；该发生器阴极生成NaOH，与阳极生成的氯气反应生成NaClO，电极反应式为； 【小问5详解】 利用Fe3+与Cu发生的反应，反应原理为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，故两个电极为：Cu和石墨棒，电解质溶液分别为CuSO4和FeCl3，电极反应分别为：Cu-2e-=Cu2+、Fe3++e-=Fe2+，并用KCl盐桥形成闭合回路，电池工作一段时间后的现象为CuSO4溶液蓝色加深，FeCl3溶液黄色变浅，甚至转化为浅绿色，铜片质量减少，根据电子的流向可知，右侧电极为铜电极，作负极，左侧电极为石墨电极，作正极，故原电池装置图为：，补全该电化学装置如图，四个括号中分别为：石墨棒、溶液、铜棒、溶液。 16. 甲醇是一种重要的化工原料，具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。 （1）已知一定条件下，发生反应：，，该条件下，水煤气转化成甲醇的热化学方程式是________。 （2）在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2，不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。 ①p1____ p2(填“<”或“>”)。 ②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L，则233 ℃时，该反应的平衡常数K=_______，H2的转化率为______(保留1位小数)。 ③下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是_______(填字母)。 a．单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH b．CH3OH的体积分数不再改变 c．密闭容器的体积不再改变 （3）工业上可利用甲醇羰基化法进一步制取甲酸甲酯：。在容积不变的密闭容器中，投入等物质的量的CH3OH和CO，相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。 ①b、c、d三点中，尚未达到化学平衡状态的点是________。 ②该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。 ③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由：________。 【答案】（1） （2） ①. ＞ ②. 16 ③. 66.7% ④. bc （3） ①. bc ②. 放热 ③. ac段，反应未达平衡，温度升高，反应速率增大，相同时间内消耗CO多。de段，已经达到平衡，升高温度使平衡向逆反应方向移动，CO转化率降低 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，水煤气转化成甲醇的，热化学方程式为； 【小问2详解】 反应，该反应正方向气体分子数减小，增大压强，平衡正向进行，平衡时CH3OH的物质的量较大，由图可知，；在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2，平衡时M点，，列出三段式，，平衡时一氧化碳、氢气的物质的量分别为0.25mol、0.25mol，对应的平衡混合气体的体积为1 L，则233 ℃时，该反应的平衡常数；H2的转化率为； 下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是； a．单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH，描述的是正反应方向，不能说明达到化学平衡状态，a错误； b．CH3OH的体积分数不再改变，表明正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，b符合题意； c．随着反应的进行，混合气体的体积不断发生改变，体积可变的恒压密闭容器的体积不断发生变化，则当密闭容器的体积不再改变，反应达平衡状态，c符合题意； 故选bc； 【小问3详解】 由图可知，b、c点还未达到一氧化碳转化率的最大值，则尚未达到化学平衡状态，反应达到平衡后，随着温度的升高，d点平衡逆向进行，一氧化碳转化率降低；由图可知，温度超过一定数值后，随着温度的升高，一氧化碳的转化率降低，说明该反应为放热反应；曲线ac段和de段的变化趋势不同，从反应速率和平衡角度说明：ac段，反应未达平衡，温度升高，反应速率增大，相同时间内消耗CO多。de段，已经达到平衡，升高温度使平衡向逆反应方向移动，CO转化率降低。 17. 草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，广泛分布于动植物体中。 （1）人体内草酸累积过多是导致结石(主要成分是草酸钙)形成的原因之一。有研究发现，EDTA(一种能结合钙离子的试剂)在一定条件下可以有效溶解结石，用化学平衡原理解释其原因：______(用化学用语及必要的文字说明)。 （2）已知：H2C2O4的Ka1=5.6×10-2，Ka2=1.5×10-4，0.1mol•L-1KHC2O4溶液呈酸性，通过计算说明其原因是：______。 下列说法正确的是______(填字母序号)。 a.0.1mol•L-1KHC2O4溶液中：c(K+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-) b.0.1mol•L-1KHC2O4溶液中：c(K+)＞c()＞c()＞c(H2C2O4) c.浓度均为0.1mol•L-1KHC2O4和K2C2O4的混合溶液中：3c(K+)=2c()+2c()+2c(H2C2O4) d.0.1mol•L-1KHC2O4溶液中滴加等浓度NaOH溶液至中性：c(K+)＞c(Na+) （3）利用草酸制备草酸亚铁晶体(FeC2O4•xH2O)的流程及组分测定方法如图： 已知：i.pH>4时，Fe2+易被氧气氧化 ii.几种物质的溶解度(g/100gH2O)如表： FeSO4•7H2O (NH4)2SO4 FeSO4• (NH4)2SO4•6H2O 20℃ 48 75 37 60℃ 101 88 38 ①用稀硫酸调溶液pH至1～2的目的是：______，_______。 ②趁热过滤的原因是：_______。 ③为测定草酸亚铁晶体中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。按如图连接好装置进行实验。(FeC2O4的摩尔质量为144g/mol) 实验操作为：打开K1，K2，缓缓通入氮气；点燃酒精灯，小火加热；熄灭酒精灯，冷却至室温，停止通入氮气，关闭K1，K2；称重A。重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。假设此过程中FeC2O4不分解，根据实验记录，计算草酸亚铁晶体中结晶水数目x=______(列式表示)。 【答案】（1）CaC2O4(s)存在沉淀溶解平衡CaC2O4(s)=Ca2++ (aq)，EDTA结合Ca2+后，Ca2+浓度减小，导致上述平衡正向移动，结石溶解 （2） ①. 计算得出电离平衡常数为Ka2=1.5×10-4，水解平衡常数为×10-12，电离平衡常数大于水解平衡常数，的电离程度大于水解程度 ②. abd （3） ①. 抑制Fe2+和NH的水解 ②. 防止Fe2+被氧化 ③. 由溶解度表数据可知，趁热过滤的原因是防止低温时FeSO4•7H2O和(NH4)2SO4析出，影响FeSO4•(NH4)2SO4•6H2O的纯度 ④. 【解析】 【小问1详解】 EDTA结合CaC2O4(s)电离的微量Ca2+从而促进沉淀的溶解，CaC2O4(s)存在沉淀溶解平衡CaC2O4(s)⇌Ca2+(aq)+ (aq)，EDTA结合Ca2+后，Ca2+浓度减小，导致上述平衡正向移动，结石溶解； 【小问2详解】 H2C2O4的Ka1=5.6×10−2，Ka2=1.5×10−4，所以的电离平衡常数为Ka2=1.5×10−4，水解平衡常数为，所以电离程度大于水解程度，溶液呈酸性； a.0.1mol•L-1KHC2O4溶液中存在电荷守恒，c(K+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-)，选项a正确； b.KHC2O4溶液呈酸性证明HC2O4−电离程度大于水解程度，而电离和水解都是微弱的，0.1mol•L-1KHC2O4溶液中存在c(K+)＞c()＞c()＞c(H2C2O4)，选项b正确； c.根据物料守恒，浓度均为0.1mol•L-1KHC2O4和K2C2O4的混合溶液中，存在2c(K+)=3c()+3c()+3c(H2C2O4)，选项c错误； d.由于是H2C2O4二元弱酸，所以C2O42-溶液溶液呈碱性，则KHC2O4必须过量溶液才可以呈中性，c(K+)＞c(Na+)，选项d正确， 故答案选abd； 【小问3详解】 ①已知条件pH＞4时，Fe2+易被氧气氧化，而Fe2+和NH4+离子在酸性较弱的环境中也会发生水解反应； ②趁热过滤一般是为了减少目标物质的损耗，但由于溶解度可知，不是该原因，是防止温度降低而析出一些低温下溶解度较小的杂质，如FeSO4•7H2O和(NH4)2SO4； ③草酸亚铁晶体(FeC2O4•xH2O)中n(FeC2O4)：n(H2O)=1：x，n(FeC2O4)=mol，n(H2O)=，所以1：x=：，解出x=。 18. 2018年是合成氨工业先驱哈伯(F•Haber)获得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH3的反应为：N2(g)+H2(g)NH3(g) △H(298K)=-46.2kJ•mol-1，在Fe催化剂作用下的反应历程如下(*表示吸附态) 化学吸附：N2(g)→2N*；H2(g)→2H* 表面反应：N*+H*NH*；NH*+H*NH2*；NH2*+H*NH3* 脱附：NH3*NH3(g) 其中，N2吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。请回答： （1）利于提高合成氨平衡产率的条件有______(填字母)。 A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂 （2）实际生产中，常用Fe作催化剂，控制温度773K，压强3.0×107Pa，原料中N2和H2物质的量之比为1：2.8。分析说明原料气中N2过量的两个理由：______、______。 （3）关于合成氨工艺的下列理解，正确的是______(填字母)。 A. 合成氨反应在不同温度下的△H和△S都小于零 B. 当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 C. 基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 D. 分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂“中毒’ （4）T℃时，在有催化剂、体积为1.0L的恒容密闭容器中充入3molH2、1molN2，10min时反应达到平衡，测得c(NH3)=1.2mol•L-1。 ①前10min的平均反应速率v(H2)=______mol•L-1•min-1。 ②化学平衡常数K=______。 （5）图1表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算N2的平衡体积分数______。 （6）图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是______(填“温度”或“压强”)；判断L1、L2的大小关系并说明理由______。 【答案】（1）AD （2） ①. 原科气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率 ②. N2的吸附分解是决定反应速率的步骤，适度过量有利于提高整体反应速率 （3）ACD （4） ①. 0.18 ②. （5）8% （6） ①. 压强 ②. L1＜L2，合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡逆向移动，NH3的体积分数降低 【解析】 【小问1详解】 合成氨反应为气体分子数减小的放热反应，低温、高压能促进平衡正向移动，利于提高合成氨平衡产率，故选AD； 【小问2详解】 原料气中N2过量的两个理由为原科气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率；N2的吸附分解是决定反应速率的步骤，适度过量有利于提高整体反应速率； 【小问3详解】 A．由反应可知N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH(298K)=-46.2kJ·mol-1，氨气合成是气体分子数减小的放热反应，反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零，A正确； B．当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，氮气和氢气的分压将减小，平衡逆向移动，不能提高平衡转化率，B错误； C．迅速冷却可将NH3液化，不断将液态氨移去，平衡正向移动，有利于反应正向进行，C正确； D．氢气易燃易爆，催化剂分离空气可得到N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生，D正确； 故选ACD； 【小问4详解】 ①10min时反应达到平衡，测得c(NH3)=1.2mol·L-1，根据方程式可列出三段式： 故用氢气表示的化学反应速率为：； ②平衡常数：； 【小问5详解】 图中M点，氮气、氢气的投料比为1：4； 平衡时，氨气的体积分数为40%，；x=，N2的平衡体积分数是； 【小问6详解】 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，氨气体积分数减小；N2(g)+3H2(g)2NH3(g)正反应气体系数和减小，增大压强，平衡正向移动，氨气体积分数增大；根据图示，随X增大，氨气体积分数增大，所以X代表的是压强，L代表温度，L1＜L2，理由为合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡逆向移动，NH3的体积分数降低。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学试卷 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列发电站在发电过程中实现化学能转化为电能的是 A. 三峡水利发电站 B. 甘肃酒泉风电基地 C. 大亚湾核电站 D. 天津双港垃圾焚烧发电厂 2. 下列叙述不正确的是 A. 铁管上镶嵌锌块，铁管易被腐蚀 B. 生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 C. 用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈 D. 用外加电流法保护钢闸门时，钢闸门应作阴极 3. 有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析中，不正确的是 A. 加入适宜的催化剂，能提高活化分子的百分数 B. 增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增大 C. 升高温度，单位时间内有效碰撞次数增加 D. 增大压强，活化分子的百分数增大 4. CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应。当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是___________(填序号)。 A. 气体密度 B. 气体总压 C. CH4与S2体积比 D. CS2的体积分数 5. 有一化学平衡mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是 A. 正反应是放热反应；m＋n＞p＋q B. 正反应是吸热反应；m＋n＜p＋q C. 正反应是放热反应；m＋n＜p＋q D. 正反应是吸热反应；m＋n＞p＋q 6. 下列物质属于强电解质的是 A. HF B. BaSO4 C. Fe(OH)3 D. CH3CH2OH 7. 将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是 A. 水的离子积变大、pH变小、呈酸性 B. 水的离子积不变、pH不变、呈中性 C. 水的离子积变小、pH变大、呈碱性 D. 水的离子积变大、pH变小、呈中性 8. 下列物质溶于水，能使水的电离平衡向左移动的是 A. B. NaOH C. D. 9. 下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是 A. 升高温度，AgCl的溶解度不变 B. AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+和Cl- C. 的沉淀溶解平衡体系中，AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等 D. 向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变 10. 如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测，下列说法不正确的是 A. 电流由O2所在的铂电极经外电路流向另－电极 B. 该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+ C. O2所在的铂电极处发生还原反应 D. 微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量 11. 对于如下反应，其反应过程的能量变化示意图如图： 编号 反应 平衡常数 反应热 反应① A（g）B（g）+C（g） K1 △H1 反应② B（g）+C（g）D（g） K2 △H2 反应③ A（g）D（g） K3 △H3 下列说法正确的是 A. K3=K1+K2 B. 加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快 C. △H3=△H1+△H2 D. 增大压强，K1减小，K2增大，K3不变 12. 时，水中存在电离平衡： 。下列说法不正确的是 A. 升高温度，促进水的电离 B. 向水中加入固体，增大，抑制水的电离 C. 向水中通入气体，减小，促进水的电离 D. 向水中加入固体，减少，促进水的电离 13. 已知25℃下，、。按下图所示进行实验，甲、乙两试管中溶液分别充分反应后，下列有关叙述正确的是 A. 甲试管溶液中无沉淀生成 B. 乙试管溶液中有沉淀生成 C. 乙中发生反应为 D. 再向甲中滴入4滴0.1mol/LFeCl3溶液会观察到白色沉淀转化为红褐色沉淀 14. 常温下，向 0.1mol/LNa2A溶液中不断通入HCl。H2A、HA-、A2-在溶液中所占物质的量分数与 pOH[pOH=-lgc(OH-)]的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. H2A的第二级电离平衡常数为10-10 B. 随着HCl的通入 c(H+)/c(H2A)先减小后增大 C. 当溶液呈中性时:c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-) D. 将等浓度等体积的 Na2A与H2A溶液混合后，溶液显碱性 二、非选择题：本大题共5小题，共58分。 15. 请按要求回答下列问题： （1）甲烷的标准燃烧热为kJ⋅mol，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式：__________________。 （2） kJ/mol kJ/mol 写出与反应生成和水蒸气的热化学反应方程式_________________________________。 （3）铁片镀铜实验中(装置如图所示)，b接电源的______极，铁片上发生的电极反应式为______________。电镀过程中______(填“变大”、“变小”或“基本保持不变”)。 （4）新冠疫情期间，某同学设计了一个电解装置如图，用于制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的______极；该发生器阴极电极反应式为________________________。 （5）如图装置利用与Cu发生的反应，设计一个可正常工作的电池，补全该电化学装置示意图________________。(供选择的实验用品为：石墨棒、铜棒、溶液、溶液) 16. 甲醇是一种重要的化工原料，具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。 （1）已知一定条件下，发生反应：，，该条件下，水煤气转化成甲醇的热化学方程式是________。 （2）在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2，不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。 ①p1____ p2(填“<”或“>”)。 ②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L，则233 ℃时，该反应的平衡常数K=_______，H2的转化率为______(保留1位小数)。 ③下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是_______(填字母)。 a．单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH b．CH3OH的体积分数不再改变 c．密闭容器的体积不再改变 （3）工业上可利用甲醇羰基化法进一步制取甲酸甲酯：。在容积不变的密闭容器中，投入等物质的量的CH3OH和CO，相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。 ①b、c、d三点中，尚未达到化学平衡状态的点是________。 ②该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。 ③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由：________。 17. 草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，广泛分布于动植物体中。 （1）人体内草酸累积过多是导致结石(主要成分是草酸钙)形成的原因之一。有研究发现，EDTA(一种能结合钙离子的试剂)在一定条件下可以有效溶解结石，用化学平衡原理解释其原因：______(用化学用语及必要的文字说明)。 （2）已知：H2C2O4的Ka1=5.6×10-2，Ka2=1.5×10-4，0.1mol•L-1KHC2O4溶液呈酸性，通过计算说明其原因是：______。 下列说法正确的是______(填字母序号)。 a.0.1mol•L-1KHC2O4溶液中：c(K+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-) b.0.1mol•L-1KHC2O4溶液中：c(K+)＞c()＞c()＞c(H2C2O4) c.浓度均为0.1mol•L-1KHC2O4和K2C2O4的混合溶液中：3c(K+)=2c()+2c()+2c(H2C2O4) d.0.1mol•L-1KHC2O4溶液中滴加等浓度NaOH溶液至中性：c(K+)＞c(Na+) （3）利用草酸制备草酸亚铁晶体(FeC2O4•xH2O)的流程及组分测定方法如图： 已知：i.pH>4时，Fe2+易被氧气氧化 ii.几种物质的溶解度(g/100gH2O)如表： FeSO4•7H2O (NH4)2SO4 FeSO4• (NH4)2SO4•6H2O 20℃ 48 75 37 60℃ 101 88 38 ①用稀硫酸调溶液pH至1～2的目的是：______，_______。 ②趁热过滤的原因是：_______。 ③为测定草酸亚铁晶体中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。按如图连接好装置进行实验。(FeC2O4的摩尔质量为144g/mol) 实验操作为：打开K1，K2，缓缓通入氮气；点燃酒精灯，小火加热；熄灭酒精灯，冷却至室温，停止通入氮气，关闭K1，K2；称重A。重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。假设此过程中FeC2O4不分解，根据实验记录，计算草酸亚铁晶体中结晶水数目x=______(列式表示)。 18. 2018年是合成氨工业先驱哈伯(F•Haber)获得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH3的反应为：N2(g)+H2(g)NH3(g) △H(298K)=-46.2kJ•mol-1，在Fe催化剂作用下的反应历程如下(*表示吸附态) 化学吸附：N2(g)→2N*；H2(g)→2H* 表面反应：N*+H*NH*；NH*+H*NH2*；NH2*+H*NH3* 脱附：NH3*NH3(g) 其中，N2吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。请回答： （1）利于提高合成氨平衡产率的条件有______(填字母)。 A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂 （2）实际生产中，常用Fe作催化剂，控制温度773K，压强3.0×107Pa，原料中N2和H2物质的量之比为1：2.8。分析说明原料气中N2过量的两个理由：______、______。 （3）关于合成氨工艺的下列理解，正确的是______(填字母)。 A. 合成氨反应在不同温度下的△H和△S都小于零 B. 当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 C. 基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 D. 分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂“中毒’ （4）T℃时，在有催化剂、体积为1.0L的恒容密闭容器中充入3molH2、1molN2，10min时反应达到平衡，测得c(NH3)=1.2mol•L-1。 ①前10min的平均反应速率v(H2)=______mol•L-1•min-1。 ②化学平衡常数K=______。 （5）图1表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算N2的平衡体积分数______。 （6）图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是______(填“温度”或“压强”)；判断L1、L2的大小关系并说明理由______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $