精品解析:内蒙古多校2025-2026学年高二上学期期中教学质量检测化学试题
2026-02-21
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2份
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24页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 内蒙古自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.70 MB |
| 发布时间 | 2026-02-21 |
| 更新时间 | 2026-02-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56503000.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025—2026学年度第一学期高二年级期中教学质量检测
化学试卷
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:人教版选择性必修1第一章、第二章、第四章。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 化学与生活密切相关。下列过程的能量变化与其他三项不一样的是
A. 水结冰 B. 氢氧化钠溶于水
C. 稀释浓硫酸 D. 氯化钠熔融
2. 下列说法错误的是
A. 燃烧热属于反应热 B. 化学电源放电时伴随能量转化
C. 天然气、风能属于新能源 D. 破坏化学键时需要吸收能量
3. 下列反应不能设计成原电池的是
A. B.
C. D.
4. 干冰可以制舞台云雾,在干冰的变化过程中,其焓变和熵变正确的是
A. ΔH<0,ΔS<0 B. ΔH>0,ΔS<0 C. ΔH>0,ΔS>0 D. ΔH<0,ΔS>0
5. 已知完全燃烧液态苯生成二氧化碳气体和液态水时,释放热量。下列表示液态苯燃烧热的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
6. 已知:反应①,反应②。则和的关系为
A. B. C. D.
7. 改变化学反应的外界条件可以调控生产效率。下列措施能同时改变反应速率和平衡常数的是
A. 降低体系温度 B. 增大反应物浓度 C. 增大体系的压强 D. 使用催化剂
8. 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.
9. 下列实验操作规范或实验设计合理的是
A.研究催化剂对反应速率的影响
B.测定H2O2的分解速率
C.探究温度对化学平衡的影响
D.电解饱和食盐水制Cl2
A. A B. B C. C D. D
10. 一定条件下,在恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生反应2SO2+O22SO3。若经5 s后测得SO3的浓度为1 mol⋅L-1,则SO3的浓度从1 mol⋅L-1增大到1.6 mol⋅L-1,所用的时间可能
A. 小于3 s B. 大于3 s C. 等于3 s D. 无法判断
11. 一定温度下,在密闭容器中加入2 mol AB2(g),发生反应:2AB2(g)A2(s)+2B2(g),达到平衡状态后,测得c(B2)=1 mol⋅L-1,保持温度不变,将容器体积扩大一倍,达到新平衡时c(B2)为
A. 0.5 mol⋅L-1 B. 1 mol⋅L-1 C. 2 mol⋅L-1 D. 4 mol⋅L-1
12. 一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为和,随温度升高,(消耗转移的电子数)增大。下列说法正确的是
A. 常温下,该电池也能正常工作
B. 放电时,正极区的电极反应之一为
C. 充放电时,均移向Li电极
D. 熔融盐中的占比多少不影响充放电速率
13. HCOOH在催化剂作用下脱氢制备H2的反应历程和能量变化如图(表示吸附态),下列说法错误的是
A. 该反应反应物的总键能小于生成物的总键能
B. 更换催化剂,反应的历程可能会发生变化
C. 该反应历程中有极性键的断裂和非极性键的形成
D. 该历程的决速步为HCOOH*⟶COO*+2H*
14. T℃下,在2 L恒容密闭容器中,充入3.0 mol X(g)进行反应,反应过程中X(g)与生成物Y(g)、Z(g)的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的方程式为2X(g)3Y(g)+2Z(g)
B. 0~6 s内,v(X)=0.15 mol⋅L-1⋅s-1
C. T℃下,该反应的平衡常数为0.9×0.62
D. 加入催化剂,达到平衡所需的时间会发生变化
15. 生物质合成气可用于合成燃料甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。学习小组将1 mol CO和2 mol H2充入恒容密闭容器中,研究温度对反应的影响,实验结果如图所示。下列说法正确的是
A. ΔH>0
B. T1>T2
C. 平衡时的化学反应速率:v(A)>v(B)
D. 混合气体的压强:p(A)<p(B)
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16 根据所学知识回答下列问题:
(1)25℃、时,稀盐酸与稀溶液反应中和反应反应热,该反应的热化学方程式为___________。进行中和反应反应热的测定实验时,要用到如图所示装置,该装置有错误,请加以改正:___________(改正1处即可)。
(2)是一种温室气体,几种化学键的键能如表所示。
化学键
键能
则反应的为___________(用含、、的代数式表示,下同)。该反应中,每转移电子,此时生成___________。
(3)燃料电池的装置如图所示(两电极均为惰性电极),该电池工作时:
①能量的转化形式主要为由___________(填“化学能”或“电能”,下同)转化为___________。
②外电路中,电子的流动方向为由电极___________(填“a”或“b”,下同)经导线流向电极___________。
③电极上电极反应式为___________。
17. 化学与生活密切相关。根据所学知识回答下列问题:
(1)人们常将食物放进冰箱,目的是___________,原理是___________。
(2)以硫铁矿为原料生产硫酸时,将硫铁矿石进行粉碎的原因是___________。
(3)某学习小组同学为探究过氧化氢溶液与氢碘酸(HI)反应(H2O2+2HI=I2+2H2O)的反应速率的影响因素,室温下进行如下实验,实验数据如表所示。
已知:该反应的速率方程可表示为,速率方程中各物质浓度的指数称为各物质的分级数,所有指数的总和称为反应总级数,k为速率常数,测得实验Ⅲ的速率为0.12 mol⋅L-1⋅s-1。
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
c(H2O2)/(mol⋅L-1)
0.1
0.1
0.1
0.2
0.3
c(HI)/(mol⋅L-1)
0.1
0.2
0.3
0.1
0.1
v/(mol⋅L-1⋅s-1)
x
2x
3x
2x
3x
①实验Ⅰ和实验Ⅱ探究是___________对反应速率的影响。
②根据表中数据计算,a=___________,b=___________,k=___________L·mol-1·s-1。
③实验Ⅳ中v=___________mol⋅L-1⋅s-1。
18. 铅蓄电池因具有技术成熟、成本低、适用温度范围广、安全性高、可做到完全回收利用等优点,而应用广泛。某同学设计的以铅蓄电池为电源电解溶液和(足量)溶液的装置如图(A、B、C、D均为惰性电极)。回答下列问题:
(1)铅蓄电池使用寿命到期后,需要回收的原因为______。
(2)铅蓄电池工作时,正极的电极反应式为______。
(3)烧杯中的作用是______;、两极所产生的气体在同等条件下的体积比为______。
(4)电解一段时间后,电极C和电极D附近的现象分别为______、______。
(5)当铅蓄电池中消耗时,若要将形管中的溶液恢复到电解前的状态应加入(或通入)______mol的______(填名称)。
19. 将二氧化碳转化为工业商品,可以增加废弃二氧化碳的价值。
Ⅰ.以CO2和CH4为原料催化重整制备合成气:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。
(1)下表中数据是该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓()(标准摩尔生成焓是指在298 K、100 kPa条件下,由稳定态单质生成1 mol化合物时的焓变)数据。
物质
CO2(g)
CH4(g)
CO(g)
H2(g)
-393.5
-74.8
-110.5
0
则CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH=___________kJ·mol-1。
(2)在恒容密闭容器中通入物质的量均为2 mol的CH4和CO2,在一定条件下发生上述反应,下列条件能作为判断该反应达到平衡状态的标志的是___________(填标号)。
a.CO2浓度保持不变
b.CO的消耗速率是CO2生成速率的2倍
c.容器中混合气体的平均摩尔质量不变
d.容器中混合气体的密度保持不变
Ⅱ.工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素[CO(NH2)2],反应步骤如下:
ⅰ.2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH1=-159.5 kJ·mol-1
ⅱ.NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+72 kJ·mol-1
(3)请在下图中画出合成尿素过程中的能量变化_________。(不写物质,把能量变化趋势及相关数值标明即可,已知反应ⅰ和反应ⅱ正反应的活化能分别为180 kJ⋅mol-1、405 kJ⋅mol-1)
Ⅲ.以CO2和H2为原料催化合成乙烯: ΔH<0。
(4)在一定条件下,将1 mol CO2和3 mol H2加入密闭容器中发生反应,CO2的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。
①压强:p1___________(填“>”“<”或“=”)p2,判断的理由是___________。
②M、N、R三点对应条件下的平衡常数的大小关系为___________。
③M点对应条件下的压强平衡常数Kp=___________(用含p2的式子表示,无须化简;以分压代替浓度进行计算,分压=总压×物质的量分数)。
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2025—2026学年度第一学期高二年级期中教学质量检测
化学试卷
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:人教版选择性必修1第一章、第二章、第四章。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 化学与生活密切相关。下列过程的能量变化与其他三项不一样的是
A. 水结冰 B. 氢氧化钠溶于水
C. 稀释浓硫酸 D. 氯化钠熔融
【答案】D
【解析】
【详解】A.水由液态变为固态,过程中释放热量(放热),属于物理过程中的能量变化;;
B.氢氧化钠溶解时会释放热量(放热),属于物理过程中的能量变化;
C.稀释浓硫酸时会释放大量热量(放热),属于物理过程中的能量变化;
D.氯化钠由固态变为液态,需要吸收热量(吸热),属于物理过程中的能量变化;
综上,A、B、C均为放热过程,D为吸热过程,能量变化与其他三项不同;故答案选D。
2. 下列说法错误的是
A. 燃烧热属于反应热 B. 化学电源放电时伴随能量转化
C. 天然气、风能属于新能源 D. 破坏化学键时需要吸收能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热是物质完全燃烧时的反应热,属于反应热范畴,A正确;
B.化学电源(如电池)放电时发生化学反应,化学能转化为电能,伴随能量转化,B正确;
C.天然气是传统能源,而新能源包括太阳能、风能等可再生能源,风能属于新能源,天然气不属于新能源,C错误;
D.化学键断裂需要吸收能量,形成化学键则释放能量,符合能量守恒原理,D正确;
故答案选C
3. 下列反应不能设计成原电池的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】原电池需满足自发氧化还原反应的条件。选项B的反应()中,所有元素的氧化态均未改变,无电子转移,因此无法设计成原电池,故B符合题意,
故答案为B。
4. 干冰可以制舞台云雾,在干冰的变化过程中,其焓变和熵变正确的是
A. ΔH<0,ΔS<0 B. ΔH>0,ΔS<0 C. ΔH>0,ΔS>0 D. ΔH<0,ΔS>0
【答案】C
【解析】
【详解】干冰用于制舞台云雾时,主要发生升华过程,即从固态直接变为气态,该过程是吸热过程,则ΔH>0,从固态到气态,分子混乱度显著增加,则ΔS>0,故答案为C。
5. 已知完全燃烧液态苯生成二氧化碳气体和液态水时,释放的热量。下列表示液态苯燃烧热的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】燃烧热为1mol物质完全燃烧生成稳定氧化产物的焓变,苯燃烧生成气体和液态水;7.8 g苯(摩尔质量78 g/mol)物质的量为0.1 mol,释放326.75 kJ热量,故1 mol 释放3267.5 kJ,因此,则液态苯燃烧热的热化学方程式为。
故答案选C。
6. 已知:反应①,反应②。则和的关系为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应②是反应①的系数扩大2倍后的反应,平衡常数K2应为K1的平方,即,A正确;
B.平衡常数与反应式的倍数关系为指数关系,而非线性比例,B错误;
C.同理,2K1无法对应反应式扩大2倍后的平衡常数关系,C错误;
D.若,则反应②应为反应①的倍,与题意矛盾,D错误;
故选A。
7. 改变化学反应的外界条件可以调控生产效率。下列措施能同时改变反应速率和平衡常数的是
A. 降低体系温度 B. 增大反应物浓度 C. 增大体系的压强 D. 使用催化剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.温度降低使反应速率减小,平衡常数仅与温度有关,温度改变会改变其值,A符合题意;
B.增大反应物浓度能改变反应速率(浓度增加使瞬时速率增大),但不改变平衡常数(平衡常数仅与温度有关,与浓度无关),B不合题意;
C.增大体系的压强可能改变反应速率(对于气体反应,压强增大可增加浓度从而改变速率),但不改变平衡常数(平衡常数只与温度有关,与压强无关),C不合题意;
D.使用催化剂能改变反应速率(降低活化能,加速反应),但不改变平衡常数(催化剂不影响平衡位置),D不合题意;
故选A。
8. 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。
9. 下列实验操作规范或实验设计合理的是
A.研究催化剂对反应速率的影响
B.测定H2O2的分解速率
C.探究温度对化学平衡的影响
D.电解饱和食盐水制Cl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.双氧水的浓度不相同,溶液温度也不相同,加入的氯化铜和氯化铁不相同,三个变量,因此不能说是研究催化剂对反应速率的影响,要探究催化剂对反应速率的影响,则应该温度、浓度相同,如将两个烧杯的温度都设置为25°,浓度都为5%的双氧水,故A错误;
B.该实验用的长颈漏斗,气体会从长颈漏斗中逸出,单位时间得到气体体积不准确,可以将长颈漏斗改为分液漏斗,或确保长颈漏斗下端伸入液面以下形成液封,故B错误;
C.该装置采用不同温度下进行实验,根据气体颜色来探究温度对化学平衡的影响,故C正确;
D.阳极为铁电极,铁失去电子变为亚铁离子,而不是氯离子失去电子变为氯气,要得到氯气,则将阳极的铁电极改为惰性电极,如石墨电极,故D错误。
综上所述,答案为C。
10. 一定条件下,在恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生反应2SO2+O22SO3。若经5 s后测得SO3的浓度为1 mol⋅L-1,则SO3的浓度从1 mol⋅L-1增大到1.6 mol⋅L-1,所用的时间可能
A. 小于3 s B. 大于3 s C. 等于3 s D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】已知容器为恒容密闭容器,充入2 mol SO2和1 mol O2,5 s后测得SO3浓度为1 mol・L-1,可计算前5秒的平均反应速率:。随着反应进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率会逐渐减慢。因此,当SO3浓度从1 mol・L-1增大到1.6 mol・L-1 时,浓度变化量为0.6 mol・L-1。若按前5秒的速率计算,所需时间为:t==3 s,但由于反应速率随反应物浓度降低而减慢,实际所需时间会大于3 s。
故选B。
11. 一定温度下,在密闭容器中加入2 mol AB2(g),发生反应:2AB2(g)A2(s)+2B2(g),达到平衡状态后,测得c(B2)=1 mol⋅L-1,保持温度不变,将容器体积扩大一倍,达到新平衡时c(B2)为
A. 0.5 mol⋅L-1 B. 1 mol⋅L-1 C. 2 mol⋅L-1 D. 4 mol⋅L-1
【答案】A
【解析】
【详解】该反应是气体体积不变的反应,减小压强,平衡不移动,设容器的体积为V L,则保持温度不变,将容器体积扩大一倍,达到新平衡时B2的浓度为:c(B2)==0.5 mol/L,故选A。
12. 一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为和,随温度升高,(消耗转移的电子数)增大。下列说法正确的是
A. 常温下,该电池也能正常工作
B. 放电时,正极区的电极反应之一为
C. 充放电时,均移向Li电极
D. 熔融盐中的占比多少不影响充放电速率
【答案】B
【解析】
【分析】Li-O2电池放电时,锂电极为负极,反应为Li-e-=Li+,多孔功能电极为正极,由题干信息“该电池放电时,产物为和”可知低温时发生反应,随温度升高Q增大,则正极反应应为O2+4e-=2O2-;充电时,锂电极为阴极,得到电子,多孔功能电极为阳极,或O2-失去电子,据此分析。
【详解】A.常温下,电解质呈固态,不能导电,故该电池不能正常工作,故A错误;
B.由分析可知,多孔功能电极为正极,低温时发生反应,随温度升高Q增大,则正极反应应为O2+4e-=2O2-,故B正确;
C.由分析可知,放电时K+移向多孔功能电极(正极),充电时K+移向Li电极(阴极),故C错误;
D.熔融盐中硝酸锂的质量分数影响离子浓度,离子浓度决定导电性,进而影响充放电时离子迁移速率,故D错误;
故答案选:B。
13. HCOOH在催化剂作用下脱氢制备H2的反应历程和能量变化如图(表示吸附态),下列说法错误的是
A. 该反应反应物的总键能小于生成物的总键能
B. 更换催化剂,反应历程可能会发生变化
C. 该反应历程中有极性键的断裂和非极性键的形成
D. 该历程的决速步为HCOOH*⟶COO*+2H*
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应反应物的总能量大于生成物的总能量,则该反应为放热反应,在放热反应中,断裂反应物化学键吸收的总能量小于形成生成物化学键放出的总能量,即反应物总键能<生成物总键能,A正确;
B.催化剂通过改变反应历程来降低活化能,不同的催化剂通常对应不同的反应路径,B正确;
C.反应中,HCOOH中的极性键(C-H、O-H)会发生断裂,最终生成,其中H-H是非极性键,C正确;
D.决速步是反应历程中活化能最大的步骤。从图中可以看出,的活化能最高,因此这一步才是决速步骤,D错误;
故答案选D。
14. T℃下,在2 L恒容密闭容器中,充入3.0 mol X(g)进行反应,反应过程中X(g)与生成物Y(g)、Z(g)的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的方程式为2X(g)3Y(g)+2Z(g)
B. 0~6 s内,v(X)=0.15 mol⋅L-1⋅s-1
C. T℃下,该反应的平衡常数为0.9×0.62
D. 加入催化剂,达到平衡所需的时间会发生变化
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,起始X的物质的量为3.0 mol,6 s时反应达到平衡,X、Y、Z的物质的量分别为1.8 mol、1.8 mol、1.2 mol,由转化物质的量之比等于化学计量数之比可得:(3.0 mol-1.8 mol)∶1.8 mol∶1.2 mol=2∶3∶2,则反应的方程式为2X(g)3Y(g)+2Z(g),T℃下,该反应的平衡常数为:K==0.9×0.62。
【详解】A.由分析可知,反应的方程式为2X(g)3Y(g)+2Z(g),A正确;
B.由图可知,起始X的物质的量为3.0 mol,6 s时X的物质的量为1.8 mol,则0~6 s内,X的反应速率为:v(X)= =0.1 mol/(L·s),B错误;
C.由分析可知,T℃下,该反应的平衡常数为0.9×0.62,C正确;
D.加入催化剂,改变反应的活化能,反应速率会发生改变,则达到平衡所需的时间会发生变化,D正确;
故选B。
15. 生物质合成气可用于合成燃料甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。学习小组将1 mol CO和2 mol H2充入恒容密闭容器中,研究温度对反应的影响,实验结果如图所示。下列说法正确的是
A. ΔH>0
B. T1>T2
C. 平衡时化学反应速率:v(A)>v(B)
D. 混合气体的压强:p(A)<p(B)
【答案】D
【解析】
【分析】由图像可知,先达到平衡,说明>,而<,说明升高温度平衡向消耗甲醇的方向移动,则该反应的正方向为放热反应。
【详解】A.由分析,正反应是放热反应,即,A错误;
B.对应的曲线先达到平衡,说明反应速率更快,因此>,B错误;
C.A点温度为,B点温度为,且>,温度越高,反应速率越快,因此平衡时,C错误;
D.,B相对于A平衡逆向移动,所以,因此,D正确;
故答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 根据所学知识回答下列问题:
(1)25℃、时,稀盐酸与稀溶液反应的中和反应反应热,该反应的热化学方程式为___________。进行中和反应反应热的测定实验时,要用到如图所示装置,该装置有错误,请加以改正:___________(改正1处即可)。
(2)是一种温室气体,几种化学键的键能如表所示。
化学键
键能
则反应的为___________(用含、、的代数式表示,下同)。该反应中,每转移电子,此时生成___________。
(3)燃料电池的装置如图所示(两电极均为惰性电极),该电池工作时:
①能量的转化形式主要为由___________(填“化学能”或“电能”,下同)转化为___________。
②外电路中,电子的流动方向为由电极___________(填“a”或“b”,下同)经导线流向电极___________。
③电极上的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. ②. 应盖上杯盖或铁制搅拌器换为玻璃搅拌器
(2) ①. ②. 0.1
(3) ①. 化学能 ②. 电能 ③. a ④. b ⑤.
【解析】
【分析】燃料电池工作时,根据物质转化过程中得失电子特点,在负极(电极a)失电子生成氮气,在正极(电极b)得电子生成氢氧根。
【小问1详解】
中和反应反应热是酸与碱发生中和反应时每生成1 mol 水放出的热量,根据概念25℃、时,稀盐酸与稀溶液反应的中和反应反应热,该反应的热化学方程式为。
该装置进行中和反应反应热的测定实验时,应盖上杯盖以防热量散失,同时将铁制搅拌器换为玻璃搅拌器防止金属导热。
【小问2详解】
;
该反应中N元素化合价升高,方程式转移电子为6,则每转移电子,此时生成。
【小问3详解】
①燃料电池是原电池,能量的转化形式主要为由化学能转化为电能。
②外电路中,电子从负极失去后经外电路流向正极,即由a极流向b极。
③电极上的电极反应式为。
17. 化学与生活密切相关。根据所学知识回答下列问题:
(1)人们常将食物放进冰箱,目的是___________,原理是___________。
(2)以硫铁矿为原料生产硫酸时,将硫铁矿石进行粉碎的原因是___________。
(3)某学习小组同学为探究过氧化氢溶液与氢碘酸(HI)反应(H2O2+2HI=I2+2H2O)的反应速率的影响因素,室温下进行如下实验,实验数据如表所示。
已知:该反应的速率方程可表示为,速率方程中各物质浓度的指数称为各物质的分级数,所有指数的总和称为反应总级数,k为速率常数,测得实验Ⅲ的速率为0.12 mol⋅L-1⋅s-1。
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
c(H2O2)/(mol⋅L-1)
0.1
0.1
0.1
0.2
0.3
c(HI)/(mol⋅L-1)
0.1
0.2
0.3
0.1
0.1
v/(mol⋅L-1⋅s-1)
x
2x
3x
2x
3x
①实验Ⅰ和实验Ⅱ探究的是___________对反应速率的影响。
②根据表中数据计算,a=___________,b=___________,k=___________L·mol-1·s-1。
③实验Ⅳ中v=___________mol⋅L-1⋅s-1。
【答案】(1) ①. 延长食物保质期 ②. 温度降低,食物的腐败速率降低
(2)增大反应物接触面积,加快反应速率
(3) ①. 反应物浓度或HI的浓度 ②. 1 ③. 1 ④. 4 ⑤. 0.08
【解析】
【分析】过氧化氢与氢碘酸的氧化还原反应:,通过控制变量法分析实验数据,推导反应速率方程的级数与速率常数,据此分析。
【小问1详解】
人们常将食物放进冰箱,目的是延长食物保质期;原理是温度降低,食物的腐败速率降低;
【小问2详解】
将硫铁矿石进行粉碎原因是增大反应物接触面积,加快反应速率;
【小问3详解】
①实验Ⅰ和实验Ⅱ中,浓度相同,浓度不同,故探究的是反应物浓度或HI的浓度对反应速率的影响;
②根据速率方程,对比实验Ⅰ和Ⅱ:,解得;再对比实验Ⅰ和Ⅳ:,解得;已知实验Ⅲ速率为,代入,解得;
③实验Ⅳ中,。
18. 铅蓄电池因具有技术成熟、成本低、适用温度范围广、安全性高、可做到完全回收利用等优点,而应用广泛。某同学设计的以铅蓄电池为电源电解溶液和(足量)溶液的装置如图(A、B、C、D均为惰性电极)。回答下列问题:
(1)铅蓄电池使用寿命到期后,需要回收的原因为______。
(2)铅蓄电池工作时,正极的电极反应式为______。
(3)烧杯中的作用是______;、两极所产生的气体在同等条件下的体积比为______。
(4)电解一段时间后,电极C和电极D附近的现象分别为______、______。
(5)当铅蓄电池中消耗时,若要将形管中的溶液恢复到电解前的状态应加入(或通入)______mol的______(填名称)。
【答案】(1)含铅化合物及电解质溶液会污染环境
(2)
(3) ①. 增强溶液导电性 ②.
(4) ①. 电极附近有无色气泡生成,且溶液变红 ②. 电极附近有黄绿色气体生成,且溶液变为浅黄绿色
(5) ①. 1 ②. 氯化氢
【解析】
【分析】铅蓄电池中Pb为负极、PbO2为正极,电子流向为Pb电极→A→B→C→D→PbO2,则A为阴极、B为阳极、C为阴极、D为阳极;烧杯中为中性Na2SO4溶液,为电解水,A极产生H2,B极产生O2;U型管中为KCl溶液,C极为H2O得电子生成H2,C电极附近同时生成OH-,使酚酞溶液变红,D电极为Cl-失电子生成Cl2。
【18题详解】
含铅化合物及电解质溶液会污染环境,因此铅蓄电池使用寿命到期后,需要回收。
【19题详解】
铅蓄电池工作时的正极反应为PbO2得电子被还原为PbSO4,电极反应式为。
【20题详解】
烧杯中为电解水,Na2SO4为电解质溶液,其作用是增强溶液的导电性,A、B两极产生体积比为2:1的氢气和氧气。
【21题详解】
据分析,电极C附近生成氢气和OH-,则现象为:有无色气泡生成,且溶液变红;D电极为Cl-失电子生成Cl2,则现象为:电极D附近有黄绿色气体生成,且溶液变为浅黄绿色。
【22题详解】
当铅蓄电池中消耗98g H2SO4时,外电路中通过1mol e-,则电极C、D上反应的H+和Cl-均是1mol,故要将U型管中的溶液恢复到电解前的状态应通入1mol的氯化氢。
19. 将二氧化碳转化为工业商品,可以增加废弃二氧化碳的价值。
Ⅰ.以CO2和CH4为原料催化重整制备合成气:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。
(1)下表中数据是该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓()(标准摩尔生成焓是指在298 K、100 kPa条件下,由稳定态单质生成1 mol化合物时的焓变)数据。
物质
CO2(g)
CH4(g)
CO(g)
H2(g)
-393.5
-74.8
-110.5
0
则CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH=___________kJ·mol-1。
(2)在恒容密闭容器中通入物质的量均为2 mol的CH4和CO2,在一定条件下发生上述反应,下列条件能作为判断该反应达到平衡状态的标志的是___________(填标号)。
a.CO2浓度保持不变
b.CO的消耗速率是CO2生成速率的2倍
c.容器中混合气体的平均摩尔质量不变
d.容器中混合气体的密度保持不变
Ⅱ.工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素[CO(NH2)2],反应步骤如下:
ⅰ.2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH1=-159.5 kJ·mol-1
ⅱ.NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+72 kJ·mol-1
(3)请在下图中画出合成尿素过程中的能量变化_________。(不写物质,把能量变化趋势及相关数值标明即可,已知反应ⅰ和反应ⅱ正反应的活化能分别为180 kJ⋅mol-1、405 kJ⋅mol-1)
Ⅲ.以CO2和H2为原料催化合成乙烯: ΔH<0。
(4)在一定条件下,将1 mol CO2和3 mol H2加入密闭容器中发生反应,CO2的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。
①压强:p1___________(填“>”“<”或“=”)p2,判断的理由是___________。
②M、N、R三点对应条件下的平衡常数的大小关系为___________。
③M点对应条件下的压强平衡常数Kp=___________(用含p2的式子表示,无须化简;以分压代替浓度进行计算,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)+2473
(2)ac (3)
(需指明180 kJ⋅mol-1和245.5 kJ⋅mol-1的位置)
(4) ①. < ②. 正反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大 ③. K(N)>K(M)=K(R)[或K(M)=K(R)<K(N)] ④.
【解析】
【小问1详解】
根据标准摩尔生成焓,反应焓变的计算公式为:,代入数据: ;
【小问2详解】
a.浓度保持不变,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,a符合题意;
b.的消耗速率是生成速率的2倍,均表示逆反应速率,不能判断平衡,b不符合题意;
c.反应前后气体总物质的量改变,混合气体的平均摩尔质量不变时,说明各组分含量不变,反应达到平衡,c符合题意;
d.恒容容器中,混合气体总质量和体积均不变,密度始终保持不变,不能判断平衡,d不符合题意。
故答案为:ac;
【小问3详解】
总反应的焓变:,且反应ⅰ和反应ⅱ正反应的活化能分别为180 kJ⋅mol-1、405 kJ⋅mol-1,故有;
【小问4详解】
①正反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,平衡转化率增大。图中相同温度下对应转化率更高,故;
②正反应放热,温度升高平衡逆向移动,平衡常数减小。、温度相同,;点温度低于点,故;
③点平衡转化率为,列三段式:,
总物质的量,各物质分压:,,,,压强平衡常数:。
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