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 $