精品解析：黑龙江牡丹江市第一高级中学2025-2026学年高一下学期期中考试（平行班）化学试卷

高一下学期期中考试化学试题 (考试时间：75分钟；试卷满分：100分) 注意事项： 1．本试卷分选择题和填空题两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Zn-65 第Ⅰ卷 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意，每小题3分共45分。 1. 下列生活用品中，主要将化学能转化为电能的是 A．电热水器 B．手机电池 C．打火机 D．太阳能电池 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．电热水器把电能转化为热能，A错误； B．手机电池把化学能转化为电能，B正确； C．打火机把化学能转化为热能、光能，C错误； D．太阳能电池把太阳能转化为电能，D错误； 故选B。 2. 港珠澳大桥设计寿命120年，对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误的是 A. 采用外加电流的阴极保护时需外接镁、锌等活泼金属做阳极 B. 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等防止形成原电池 C. 防腐原理主要是避免发生反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 D. 钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀 【答案】A 【解析】 【详解】A．外加电流的阴极保护法需要外接电源，阳极材料通常为惰性电极（如石墨），而非活泼金属；镁、锌等活泼金属用于牺牲阳极法，A错误； B．环氧树脂涂层通过隔绝空气和水，防止形成原电池，从而避免电化学腐蚀，B正确； C．该反应是铁在潮湿环境中的吸氧腐蚀反应，防腐措施是在阻止此反应发生，C正确； D．不锈钢材料因合金成分可形成致密氧化膜，减缓电化学腐蚀，D正确； 故选A。 3. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是 A. 图甲：正极的电极反应式为 B. 图乙：锌筒作负极，发生氧化反应，且外电路每转移1mol电子消耗锌32.5g C. 图丙：是电解水的装置，实验时常在水中加入稀硫酸以增强导电性，因实际消耗的物质是水，所以硫酸的浓度不变 D. 图丁：粗铜的精炼装置，粗铜中的在阳极放电生成金属阳离子，而惰性的则沉积在电解槽底部形成阳极泥 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中正极上得电子生成，碱性环境下电极反应式为，A正确； B．图乙中锌筒作负极，失电子发生氧化反应， 反应失去电子，外电路每转移电子消耗的质量为 ，B正确； C．图丙为电解水装置，加入稀硫酸增强导电性，电解过程中实际消耗水，硫酸溶质物质的量不变，溶液体积减小，硫酸浓度增大，C错误； D．图丁为粗铜精炼装置，粗铜作阳极，金属活动性强的、、优先在阳极放电生成金属阳离子，活动性弱的、不放电，沉积在电解槽底部形成阳极泥，D正确； 故选C。 4. 对于可逆反应A(g)+3B(s)⇌2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A. v(A)=0.3 mol·L-1·s-1 B. v(B)=1.8 mol·L-1·s-1 C. v(D)=0.35mol·L-1·s-1 D. v(C)=1.5 mol·L-1·min-1 【答案】A 【解析】 【详解】A．A为气态反应物，； B．B为固体，固体浓度在反应中视为常数，不能用固体表示化学反应速率，该数据无比较意义； C．D的化学计量数为2，转化为A的反应速率=； D．先统一单位，，C的化学计量数为2，转化为A的反应速率=； 综上所述A的反应速率最快； 故答案为A。 5. 下列有关热化学方程式和反应热的描述正确的是 A. 已知：铝热反应为放热反应，则根据①；②；可推知 B. 若将和置于密闭容器中充分反应生成，放热76.3kJ，则热化学方程式为 C. 已知相同条件下，石墨比金刚石稳定。①；②则反应热的关系为 D. 若，，则反应热的关系为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律①-②得铝热反应，铝热反应为放热反应，可得，故A错误； B．与的反应为可逆反应，和不能完全反应，因此完全反应放出的热量大于，2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ，故B错误； C．石墨比金刚石稳定，说明石墨的能量更低，等量金刚石燃烧放出的热量多于石墨，放热反应的为负值，放热越多越小，故，故C正确； D．等量燃烧生成液态水放出的热量多于生成气态水，放热反应的为负值，故，故D错误； 选C。 6. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 键 键 键 键 键能/（） 463 496 436 138 若反应过程中分解了2mol，则下列说法不正确的是 A. 总反应为 B. 过程Ⅲ属于放热反应 C. 过程Ⅱ放出了574kJ能量 D. 过程Ⅰ吸收了926kJ能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应过程中分解了2 molH2O，由图可知，生成了2molH2和1molO2，总反应为：，故A正确； B．由总反应可知∆H=463×4-436×2-496=+484kJ/mol，过程Ⅰ中断裂了2molH2O中H-O键，吸收能量(463×2)kJ=926kJ，过程Ⅱ中生成1molH2O2中O-O键和1molH2中H-H键，放出(138+436)kJ=574kJ能量，则过程III的能量变化为：484kJ-926kJ+574kJ=+132kJ，为吸热反应，故B错误； C．过程Ⅱ中生成1molH2O2中O-O键和1molH2中H-H键，放出(138+436)kJ=574kJ能量，故C正确； D．过程Ⅰ中断裂了2molH2O中H-O键，吸收能量(463×2)kJ=926kJ，故D正确； 故选B。 7. 近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下： 反应Ⅰ：　 反应Ⅲ：　 下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ中化学能转化为热能 B. 反应Ⅱ是氧化还原且只有硫元素发生了化合价变化 C. 反应Ⅱ的热化学方程式为 D. 1molS(g)与氧气反应生成1mol(g)放出的热量小于297kJ 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应Ⅰ为吸热反应，热能转化为化学能，A错误； B．反应Ⅱ方程式为：，反应Ⅱ中硫元素从+4价部分升至+6价（H2SO4），部分降至0价（S），只有硫的化合价变化，B正确； C．反应Ⅱ的正确方程式应为：，由盖斯定律可知，反应，则，C错误； D．反应Ⅲ：，S(g)比S(s)能量高，生成SO2时释放的热量应大于297 kJ，D错误； 故选B。 8. NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下，催化NH3还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法错误的是 A. 图甲中反应伴随着极性键和非极性键的形成 B. 图甲所示热化学方程式为 C. 图乙所示反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1 D. 图乙中总反应为 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中存在N-N键和O-H键的形成，有极性键和非极性键的形成，A正确； B．反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，图甲所示热化学方程式为，B正确； C．图乙中反应③为，氧化剂为氧气，还原剂为，氧化剂与还原剂物质的量之比为1：4，C错误； D．图乙中反应物有NH3、NO和O2，生成物为N2和H2O，总反应为，D正确； 故选C。 9. N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，其反应为N2O(g)＋CO(g) CO2(g)＋N2(g)　ΔH，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示。下列说法正确的是 　　 A. 由图1、2可知ΔH=ΔH1＋ΔH2=ΔE2-ΔE1 B. 反应中加入Pt2O＋可使反应的焓变减小 C. 由图2可知正反应的活化能大于逆反应的活化能 D. 1molN2O(g)和1molCO(g)的总能量大于1molCO2(g)和1molN2(g)的总能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律将图1两个反应相加有N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)，则焓变ΔH=ΔH1+ΔH2，由图2可知，焓变ΔH=ΔE1-ΔE2，即ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE1-ΔE2，A错误； B．Pt2O+是该反应的催化剂，加入Pt2O+，可降低反应的活化能，但不改变反应的始态和终态，不能改变反应的焓变，B错误； C．该反应放热，ΔE1是正反应的活化能，ΔE2是逆反应的活化能，由图可知，正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误； D．该反应是放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，即1mol N2O和1mol CO的总能量大于1mol CO2和1mol N2的总能量，D正确； 故答案为：D。 10. 一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示。该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮，其中硝化过程中被氧化。下列叙述正确的是 A. 电池工作时，“厌氧阳极”为正极，“缺氧阴极”和“好氧阴极”为负极 B. 电池工作时，“缺氧阴极”电极附近溶液的增大 C. “好氧阴极”电极反应： D. “厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol 【答案】D 【解析】 【分析】由题意和题图可知，该装置为原电池；由题图可知，“厌氧阳极”上转化为，C由0价变为+4价，则“厌氧阳极”为负极，电极反应式为：；“缺氧阴极”上转化为，再转化为，N由+5价变为+4价，最后变为0价，则“缺氧阴极”为正极，电极反应式为：，；“好氧阴极”为正极，电极反应式为：，同时氧气还能氧化生成，还可以被氧化为。 【详解】A．由分析可知，电池工作时，“厌氧阳极”为负极，“缺氧阴极”、“好氧阴极”为正极，A错误； B．“缺氧阴极”电极反应式为：，，分析2mol硝酸根到1mol氮气时氢离子变化，反应中消耗12mol氢离子时，通过质子交换膜补充10mol氢离子，故电池工作时，“缺氧阴极”电极附近溶液的减小，B错误； C．“好氧阴极”发生得电子的还原反应，因此不会发生此反应，C错误； D．“厌氧阳极”电极反应式为：，产生的二氧化碳逸出，产生的氢离子通过质子交换膜进入“缺氧阴极”区和“好氧阴极”区，转移24mol电子时，阳极区因逸出6 mol CO2和迁移出24mol 而质量减少(6×44g + 24×1g) = 288g，故“厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol，D正确； 故此题选D。 11. 化石燃料燃烧的过程中常产生等气体：若不进行尾气处理，将带来严重的污染。常用处理方法包括干法和湿法。 干法： 湿法： 干法装置简单、成本低廉、耗时短，但去除效果差：湿法操作繁琐，但去除效果好。某化学小组对影响湿法第二阶段反应速率的因素进行了研究。实验记录如下表。下列说法中，错误的是 实验一 温度(℃) 40 50 60 70 80 0.172 0.187 0.190 0.183 0.178 实验二 初始浓度 0.020 0.100 0.200 0.300 0.400 0.042 0.181 0.286 0.347 0.350 A. 干法去除的效果差，可能是因为气体不易与固体充分接触 B. 40~60℃之间，反应速率随温度升高而增大，说明该反应为吸热反应 C. 60~80℃之间，反应速率随温度升高而降低可能因为在水中溶解度下降 D. 初始浓度超过后，反应速率基本不变，可能与溶解较慢有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．干法去除时要使用石灰石，而固体表面积大或者是气体过快等原因导致的接触不充分，都会导致去除的效果差，故A 正确； B．随着温度升高，反应速率随温度升高而增大，这是温度对反应速率的影响，并非是的浓度改变，不能判断平衡移动，因此不能说明该反应是吸热反应，故B错误； C．温度过高，硫酸铵会分解或水解，浓度减小，也有可能是温度升高在水中溶解度下降，导致亚硫酸根转化为硫酸根的速率减小，故C 正确； D．根据湿法可知，过程中需要与空气中的发生反应，反应物的浓度增大则反应速率随之增大，但是在该反应中亚硫酸根初始浓度超过后，反应速率基本不变，此时可能是与溶解较慢有关，故D正确； 故答案选B。 12. 华中科技大学研究者在《Science》报道了一种新型热敏结晶增强液态热化学电池，可以给锂离子电池充电。胍离子()选择性地诱导结晶，与之间的转化平衡被打破，产生电势差，锂离子电池反应为。下列说法正确的是 A. 电池冷端电极电势高于热端电极电势 B. 该新型热敏电池放电时，热端的电极反应式为 C. 锂离子电池充电过程中，通过LiPON薄膜移向b极 D. 对锂离子电池充电时，热端电极转移xmol电子，b极生成 【答案】A 【解析】 【分析】根据锂离子电池反应为可知，放电时，发生反应，得到电子，即b极作正极，即a极为负极。充电时，a极为阴极，b极为阳极。 【详解】A．由分析可知，对锂离子电池充电时，热端接锂离子的a极，故热端为负极，冷端为正极，冷端电极电势高于热端电极电势，A项正确； B．在热敏结晶增强液态热化学电池中，热端发生的是氧化反应，即转化为，电极反应式为，B项错误； C．在锂离子电池充电过程中，通过电解质隔膜(LiPON薄膜)移向电池的阴极(即a极)，C项错误； D．对锂离子电池充电时，由电极反应知，每生成转移电子，D项错误； 故答案选A。 13. 金属Bi对全钒液流电池负极有催化作用，放电时负极反应分两步进行，其中一步为：，电池工作原理如图所示，下列有关说法错误的是 A. 放电过程中从a极区向b极区移动 B. 充电时，b极区的物质的量增大 C. 充电时a极的电极电势小于b极 D. 放电时另一步负极电极反应式： 【答案】B 【解析】 【分析】该电池放电时，负极发生的反应分两步，分别是xV2++xH++Bi=BiHx+xV3+和BiHx−xe-=xH++Bi，说明a是原电池的负极，b为正极；充电时，a为阴极，b为阳极，以此解题； 【详解】A．放电时，阳离子向正极移动， H+从负极区（a极）向正极区（b极）移动，A正确； B．充电时b极为阳极，电极反应式为， H2O被消耗，b极区H2O的物质的量减小，B错误； C．充电时，原电池的正极（b极）作阳极，负极（a极）作阴极，阳极电势高于阴极，故a极电势小于b极，C正确； D．放电时，负极电极反应式为：，已知一步反应为：，则另一步反应为：，D正确； 故选B。 14. 与能发生反应： 。 已知： ①该反应由两个基元反应分步完成，第一步为 ②两步反应的活化能分别为、，且 下列判断不正确的是 A. 第一步为氧化还原反应 B. 第一步的化学反应速率大于第二步的化学反应速率 C. 已知键能：，可推知键能： D. 第二步的热化学方程式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．ICl中Cl显-1价，I显+1，根据第一步反应方程式可知，H的化合价升高，I元素的化合价降低，即该反应为氧化还原反应，故A说法正确； B．活化能越大，反应速率越低，Ea1＞Ea2，第一步反应速率比第二步反应速率慢，故B说法错误； C．已知H-H键能大于I-I键能，则H-Cl键能大于I-Cl，故C说法正确； D．根据盖斯定律，第二步反应方程式=总反应－第一步反应，则第二步热反应方程式HI(g)+ICl(g)=HCl(g)+I2(g) ，故D说法正确； 答案为B。 15. 一定温度下：在的四氯化碳溶液()中发生分解反应：。在不同时刻测量放出的体积，换算成浓度如下表： 0 600 1200 1710 2220 2820 x 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 下列说法正确的是 A. ，生成的平均速率为 B. 反应时，放出的体积为(标准状况) C. 反应达到平衡时， D. 推测上表中的x为3930 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．，的变化量为(0.96-0.66)==0.3，在此时间段内的变化量为其2倍，即0.6，因此，生成的平均速率为，A说法不正确； B．由表中数据可知，反应时，的变化量为(1.40-0.35)==1.05，其物质的量的变化量为1.050.1L=0.105mol，的变化量是其，即0.0525mol，因此，放出的在标准状况下的体积为0.0525mol 22.4L/mol=，B说法不正确； C．反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，，C说法不正确； D．分析表中数据可知，该反应经过1110s（600-1710,1710-2820）后的浓度会变为原来的，因此，的浓度由0.24变为0.12时，可以推测上表中的x为(2820+1110)=3930，D说法正确。 综上所述，本题选D。 第Ⅱ卷 二、填空题(本题共4道题，共55分) 16. Ⅰ.按要求回答系列问题。 （1）下列反应或过程中放出热量的是_______。 ①碳酸氢钠溶于水；②碳酸氢钠和盐酸反应；③高温下分解；④镁条和盐酸；⑤稀释浓硫酸；⑥甲烷在氧气中的燃烧；⑦动植物的呼吸作用；⑧与固体混合；⑨生石灰溶于水；⑩高温下碳与二氧化碳反应制 Ⅱ.我国科技工作者运用DFT计算研究单分子在催化剂表面分解产生的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。回答下列问题： （2）该历程中决定正反应速率步骤的能垒(活化能)_______，该步骤的反应方程式为_______。 （3）该历程中总反应的热化学方程式为_______。 （4）已知时，1g乙炔完全燃烧生成气体和液态，放出热量为，写出乙炔燃烧热的热化学方程式_______。 Ⅲ.在量热计中(如图所示)将的溶液与 溶液混合，温度从 升高到 ，已知量热计的热容常数(量热计各部件温度每升高1K所需要的热量)是，溶液密度均为，充分混合后溶液的比热容。 （5）溶液和溶液生成时_______。 （6）查文献(5)值为，你认为(5)中测得的实验值出现偏差可能的原因是_______。 【答案】（1）④⑤⑥⑦⑨ （2） ①. 0.98 ②. （3） （4） （5） （6）量热计的保温瓶绝热效果不好，酸碱溶液混合不迅速，温度计不够精确等 【解析】 【小问1详解】 ①碳酸氢钠溶于水，该溶解过程中吸收热量；②碳酸氢钠和盐酸反应过程中吸收热量；③高温下分解过程中吸收热量；④镁条和盐酸，为活泼金属和酸反应，反应放热；⑤稀释浓硫酸，溶解过程中放出大量热；⑥甲烷在氧气中的燃烧，为燃烧放热过程；⑦动植物的呼吸作用，为缓慢氧化，为放热过程；⑧与固体混合，反应过程中吸热；⑨生石灰溶于水，反应生成氢氧化钙，放出大量热；⑩高温下碳与二氧化碳反应制，为吸热反应； 故选④⑤⑥⑦⑨； 【小问2详解】 过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；据图可知，该历程中决定正反应速率步骤的能垒(活化能)，该步骤的反应方程式为； 【小问3详解】 该历程中总反应为甲酸分解生成二氧化碳和氢气，1mol甲酸反应过程中放出热量，故热化学方程式为：； 【小问4详解】 时，1g乙炔为，完全燃烧生成气体和液态，放出热量为，则乙炔燃烧热的热化学方程式； 【小问5详解】 反应中氢氧化钠过量，醋酸完全反应，醋酸为，反应过程中放热，溶液和溶液生成时； 【小问6详解】 (5)中测得的焓变的数值偏小，出现偏差可能的原因是：量热计的保温瓶绝热效果不好，酸碱溶液混合不迅速，温度计不够精确等。 17. 甲醇是一种重要的化工原料和液态氢储存燃料，选择性加氢制甲醇反应在全球范围内引起了广泛关注。已知发生的主要反应如下： 反应Ⅰ． 反应Ⅱ． 反应Ⅲ． 回答下列问题： （1）_______。 （2）一定条件下，在的恒容密闭容器中，充入和，使之发生上述三个反应。末反应达到平衡，测得和的物质的量均为。 ①内，的平均反应速率为_______。 ②能说明该反应体系已达到平衡状态的是_______(填标号)。 a．容器内混合气体的密度保持不变 b．容器内压强保持不变 c．混合气体的平均相对分子质量保持不变 d． e．恒定不变 （3）我国科学家研究发现，用电解装置电催化制甲醇可显著提高甲醇的选择性(原理如图)。已知钴酞菁(CoPc)分子可吸附CO，将钴酞菁(CoPc)分子限域在碳纳米管内部，能抑制副产物CO的生成。 ①阴极的电极反应式为_______(溶液不参与电极反应)。 ②碳纳米管内甲醇的选择性高于管外的原因可能是_______。 （4）一种新型甲醇双极膜燃料电池，电解质分别为和，结构示意图如图所示，双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜组成，能将水分子解离成和。 ①c极反应式为_______。 ②反应一段时间后，双极膜右侧电解质溶液的浓度_______(填增大、减小或不变)。 【答案】（1） （2） ①. ②. bce （3） ①. ②. 碳纳米管内的钴酞菁分子吸附CO中间体，促进CO进一步还原为甲醇，使甲醇选择性高于管外 （4） ①. ②. 减小 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应Ⅱ=Ⅲ-Ⅰ，则； 【小问2详解】 ①反应Ⅱ=Ⅲ-Ⅰ，考虑反应Ⅲ、Ⅰ，末反应达到平衡，测得和的物质的量均为，则共反应二氧化碳0.8mol、氢气1.8mol，设反应Ⅰ中消耗二氧化碳、氢气均为amol，则反应Ⅲ中消耗二氧化碳 (0.8-a)mol，反应速率比等于系数比，反应Ⅲ中消耗氢气3× (0.8-a)mol，则3× (0.8-a)+a=1.8，a=0.3mol，则生成甲醇0.8-0.3=0.5mol，内，的平均反应速率为； ②a．容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，a不符合题意； b．恒容条件下进行反应，反应为气体分子数改变的反应，当压强不变，说明平衡不再移动，达到平衡状态，b符合题意； c．混合气体的平均摩尔质量，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，c符合题意； d． ，没有说明为正逆反应，不确定反应是否平衡，d不符合题意； e．恒定不变，说明平衡不再移动，反应达到平衡，e符合题意； 故选bce； 【小问3详解】 ①已知，溶液不参与电极反应，由图，阴极的电极反应为二氧化碳得到电子被还原为甲醇：； 。 ②已知钴酞菁(CoPc)分子可吸附CO，并抑制CO中间体的生成，碳纳米管内甲醇的选择性高于管外的原因可能是:碳纳米管内的钴酞菁分子吸附CO中间体，促进CO进一步还原为甲醇，使甲醇选择性高于管外； 【小问4详解】 ①新型甲醇双极膜燃料电池中由电子流向可知，c极为负极，负极反应为在碱性条件下，二氧化碳失去电子被氧化为碳酸根离子和水：。 ②电极d为正极，反应为，反应后生成水，则反应一段时间后，双极膜右侧电解质溶液的浓度减小。 18. Ⅰ.为了探究化学反应速率的影响因素，甲乙两组同学设计了不同的实验方案。 （1）为比较和对分解的催化效果，甲组同学分别设计了如图甲、乙所示的实验，请回答相关问题： ①定性分析：如图甲可通过观察产生气泡的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将溶液，改为溶液更为合理，其理由是_______。 ②定量分析。如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略，实验中需要测量的数据是_______。 （2）利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，乙组同学设计了如下系列实验： 实验序号 反应温度 稀硫酸 反应结束时间 i 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ii 40 0.10 0.50 iii 20 0.10 4.0 0.50 ①实验i、ii探究_______对反应速率的影响；实验i、iii可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此_______mL。 ②计算实验i中 _______。 Ⅱ.某小组同学查到一份研究过氧化氢溶液与氢碘酸()反应的实验资料，具体如下。 资料1：室温下，过氧化氢溶液可与氢碘酸反应： 资料2：碘单质溶于水后，溶液为棕黄色。 资料3：实验数据如表所示。 实验编号 1 2 3 4 5 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.1 0.2 0.3 0.1 0.1 从混合到出现棕黄色时间/s 13 6.5 4.3 6.6 4.4 （3）通过资料3中的数据，可以得出的结论是_______。 （4）该小组同学欲用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验。在实验过程中，未观察到溶液变为棕黄色，却观察到有无色气体产生。于是，该小组同学提出假设：可能是过氧化氢分解反应的催化剂。 ①小组同学提出上述假设的依据是_______。 ②请设计实验方案验证假设：可能是过氧化氢分解反应的催化剂。(仪器和试剂可自选)实验方案：_______。 （5）某研究人员通过研究得到以下两组数据(为反应的活化能)。 第1组： 反应 A 100 298→318 14.0 第2组： 反应 A 100 3205 B 120 结合第1组和第2组数据，你认为他所研究的问题是_______。 【答案】（1） ①. 控制阴离子种类相同，更准确比较和对分解的催化效果 ②. 产生气体所需要的时间 （2） ①. 温度 ②. ③. （3）其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快 （4） ①. 未观察到棕黄色，说明没有碘单质生成，过氧化氢没有与碘化钾发生氧化还原反应；有无色气体产生，说明过氧化氢发生了分解反应，在加入碘化钾钾前，没有观察到无色气体产生 ②. 取两支试管，加入溶液，向其中一支试管中加入少量固体，若观察到加入的试管中有无色气体产生，则证明能提高过氧化氢分解反应的速率 （5）催化剂和温度哪个条件对反应速率影响更大 【解析】 【小问1详解】 ①将溶液，改为溶液更为合理，因为：控制阴离子种类相同，更准确比较和对分解的催化效果； ②比较反应速率可以测量相同时间生成气体体积大小，也可以测量生成相同体积气体所需时间大小，故实验时均以生成40 mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略，实验中需要测量的数据是：产生气体所需要的时间； 【小问2详解】 ①由表格可知，实验i、ii反应其他条件相同，温度不同，故实验i、ii可探究温度对反应速率的影响；实验i、iii可探究硫酸浓度对反应速率的影响，物质的量应相同，故V4=10.0mL，溶液总体积应相同，故V5=10.0mL-4.0mL=6.0mL。 ②实验i中； 【小问3详解】 由表数据可知，其他条件相同时，反应物浓度越大，出现黄色时间越短，反应速率越快； 【小问4详解】 ①根据实验现象，无色气体为氧气，氧气是在碘化钾的作用下，过氧化氢发生分解反应产生的；实验方案应该设计对照实验，故答案为：未观察到棕黄色，说明没有碘单质生成，过氧化氢没有与碘化钾发生氧化还原反应；有无色气体产生，说明过氧化氢发生了分解反应，而没有加入碘化钾前，没有观察到无色气体产生； ②可能是过氧化氢分解反应的催化剂，则可以设计对照实验，实验方案为：取两支试管，加入溶液，向其中一支试管中加入少量KI固体，若观察到加入KI的试管中有无色气体产生，则证明KI能提高过氧化氢分解反应的速率； 【小问5详解】 催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，升高温度能提高活化分子比例，加快反应速率；结合第1组和第2组数据，第1组变量为温度、第2组变量为活化能，则所研究的问题是：催化剂和温度哪个条件对反应速率影响更大。 19. 某科研团队从废旧三元锂电池正极活性物质(主要成分)中回收锂、锰、钴、镍的工艺流程如下： 已知：“还原酸浸”后溶液中的金属离子主要有，，， （1）“放电处理”时，溶液提供导电通路，使电池放电完全，确保拆解安全，该过程中产生的气体为_______；将正极片预处理得到粉料的目的是_______。 （2）“沉锰”时pH约为6.0，所得锰沉淀主要成分为、、，写出生成的离子方程式_______。 （3）与丁二酮肟生成鲜红色的丁二酮肟镍沉淀。“沉镍”过程的最佳为5，不能过低，也不能过高的原因是_______[已知：]。 （4）“沉锂”时发生反应的化学方程式_______。 （5）“氧化”过程中，参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。 【答案】（1） ①. 、 ②. 增大接触面积，加快反应速率 （2） （3）pH过低时浓度较大，丁二酮肟镍难以沉淀，不利于反应正向进行；pH过大时，生成 （4） （5） 【解析】 【分析】废旧三元锂电池加入硫酸钠溶液进行放电处理，然后进行预处理，加入过氧化氢、稀硫酸还原酸浸将废旧三元正极材料中的高价态Ni、Co、Mn还原为可溶性Mn2+、Co2+、Ni2+并同时浸出Li+，随后利用(NH4)2S2O8的强氧化性将Mn2+选择性氧化为锰的沉淀实现锰的分离，再向含Co2+、Ni2+、Li+的滤液中加入丁二酮肟使Ni2+形成丁二酮肟镍沉淀以分离镍，剩余溶液加入氢氧化钠溶液后过滤得到氢氧化钴沉淀和滤液，滤液中硫酸锂用NaHCO3沉锂得到Li2CO3，氢氧化钴通过氨浸形成可溶性[Co(NH3)6]2+配合物，再经氧化为[Co(NH3)6]3+并酸化使Cl-取代NH3配位，最终结晶得到目标产物[Co(NH3)5Cl]Cl2。 【小问1详解】 “放电处理”时，溶液提供导电通路，则电解质溶液为硫酸钠，电池放电过程中，阳极生成氧气、阴极生成氢气，故该过程中产生的气体为、；将正极片预处理得到粉料的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高浸取效率； 【小问2详解】 “沉锰”时pH约为6.0，则生成的反应为酸性条件下，和锰离子发生氧化还原反应生成和硫酸根离子，结合电子守恒、质量守恒，反应为：； 【小问3详解】 pH过低时浓度较大，丁二酮肟镍难以沉淀，不利于反应正向进行；pH过大时，生成，故“沉镍”过程的最佳为5，不能过低，也不能过高； 【小问4详解】 “沉锂”时发生反应为硫酸锂和碳酸氢钠反应生成碳酸锂和硫酸钠、水、二氧化碳，化学方程式：； 【小问5详解】 空气中氧气具有氧化性，“氧化”过程中，氧气中氧元素化合价由0变为-2，钴化合价由+2变为+3，结合电子守恒存在：，参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一下学期期中考试化学试题 (考试时间：75分钟；试卷满分：100分) 注意事项： 1．本试卷分选择题和填空题两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Zn-65 第Ⅰ卷 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意，每小题3分共45分。 1. 下列生活用品中，主要将化学能转化为电能的是 A．电热水器 B．手机电池 C．打火机 D．太阳能电池 A. A B. B C. C D. D 2. 港珠澳大桥设计寿命120年，对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误的是 A. 采用外加电流的阴极保护时需外接镁、锌等活泼金属做阳极 B. 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等防止形成原电池 C. 防腐原理主要是避免发生反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 D. 钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀 3. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是 A. 图甲：正极的电极反应式为 B. 图乙：锌筒作负极，发生氧化反应，且外电路每转移1mol电子消耗锌32.5g C. 图丙：是电解水的装置，实验时常在水中加入稀硫酸以增强导电性，因实际消耗的物质是水，所以硫酸的浓度不变 D. 图丁：粗铜的精炼装置，粗铜中的在阳极放电生成金属阳离子，而惰性的则沉积在电解槽底部形成阳极泥 4. 对于可逆反应A(g)+3B(s)⇌2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A. v(A)=0.3 mol·L-1·s-1 B. v(B)=1.8 mol·L-1·s-1 C. v(D)=0.35mol·L-1·s-1 D. v(C)=1.5 mol·L-1·min-1 5. 下列有关热化学方程式和反应热的描述正确的是 A. 已知：铝热反应为放热反应，则根据①；②；可推知 B. 若将和置于密闭容器中充分反应生成，放热76.3kJ，则热化学方程式为 C. 已知相同条件下，石墨比金刚石稳定。①；②则反应热的关系为 D. 若，，则反应热的关系为 6. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 键 键 键 键 键能/（） 463 496 436 138 若反应过程中分解了2mol，则下列说法不正确的是 A. 总反应为 B. 过程Ⅲ属于放热反应 C. 过程Ⅱ放出了574kJ能量 D. 过程Ⅰ吸收了926kJ能量 7. 近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下： 反应Ⅰ：　 反应Ⅲ：　 下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ中化学能转化为热能 B. 反应Ⅱ是氧化还原且只有硫元素发生了化合价变化 C. 反应Ⅱ的热化学方程式为 D. 1molS(g)与氧气反应生成1mol(g)放出的热量小于297kJ 8. NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下，催化NH3还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法错误的是 A. 图甲中反应伴随着极性键和非极性键的形成 B. 图甲所示热化学方程式为 C. 图乙所示反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1 D. 图乙中总反应为 9. N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，其反应为N2O(g)＋CO(g) CO2(g)＋N2(g)　ΔH，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示。下列说法正确的是 　　 A. 由图1、2可知ΔH=ΔH1＋ΔH2=ΔE2-ΔE1 B. 反应中加入Pt2O＋可使反应的焓变减小 C. 由图2可知正反应的活化能大于逆反应的活化能 D. 1molN2O(g)和1molCO(g)的总能量大于1molCO2(g)和1molN2(g)的总能量 10. 一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示。该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮，其中硝化过程中被氧化。下列叙述正确的是 A. 电池工作时，“厌氧阳极”为正极，“缺氧阴极”和“好氧阴极”为负极 B. 电池工作时，“缺氧阴极”电极附近溶液的增大 C. “好氧阴极”电极反应： D. “厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol 11. 化石燃料燃烧的过程中常产生等气体：若不进行尾气处理，将带来严重的污染。常用处理方法包括干法和湿法。 干法： 湿法： 干法装置简单、成本低廉、耗时短，但去除效果差：湿法操作繁琐，但去除效果好。某化学小组对影响湿法第二阶段反应速率的因素进行了研究。实验记录如下表。下列说法中，错误的是 实验一 温度(℃) 40 50 60 70 80 0.172 0.187 0.190 0.183 0.178 实验二 初始浓度 0.020 0.100 0.200 0.300 0.400 0.042 0.181 0.286 0.347 0.350 A. 干法去除的效果差，可能是因为气体不易与固体充分接触 B. 40~60℃之间，反应速率随温度升高而增大，说明该反应为吸热反应 C. 60~80℃之间，反应速率随温度升高而降低可能因为在水中溶解度下降 D. 初始浓度超过后，反应速率基本不变，可能与溶解较慢有关 12. 华中科技大学研究者在《Science》报道了一种新型热敏结晶增强液态热化学电池，可以给锂离子电池充电。胍离子()选择性地诱导结晶，与之间的转化平衡被打破，产生电势差，锂离子电池反应为。下列说法正确的是 A. 电池冷端电极电势高于热端电极电势 B. 该新型热敏电池放电时，热端的电极反应式为 C. 锂离子电池充电过程中，通过LiPON薄膜移向b极 D. 对锂离子电池充电时，热端电极转移xmol电子，b极生成 13. 金属Bi对全钒液流电池负极有催化作用，放电时负极反应分两步进行，其中一步为：，电池工作原理如图所示，下列有关说法错误的是 A. 放电过程中从a极区向b极区移动 B. 充电时，b极区的物质的量增大 C. 充电时a极的电极电势小于b极 D. 放电时另一步负极电极反应式： 14. 与能发生反应： 。 已知： ①该反应由两个基元反应分步完成，第一步为 ②两步反应的活化能分别为、，且 下列判断不正确的是 A. 第一步为氧化还原反应 B. 第一步的化学反应速率大于第二步的化学反应速率 C. 已知键能：，可推知键能： D. 第二步的热化学方程式为 15. 一定温度下：在的四氯化碳溶液()中发生分解反应：。在不同时刻测量放出的体积，换算成浓度如下表： 0 600 1200 1710 2220 2820 x 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 下列说法正确的是 A. ，生成的平均速率为 B. 反应时，放出的体积为(标准状况) C. 反应达到平衡时， D. 推测上表中的x为3930 第Ⅱ卷 二、填空题(本题共4道题，共55分) 16. Ⅰ.按要求回答系列问题。 （1）下列反应或过程中放出热量的是_______。 ①碳酸氢钠溶于水；②碳酸氢钠和盐酸反应；③高温下分解；④镁条和盐酸；⑤稀释浓硫酸；⑥甲烷在氧气中的燃烧；⑦动植物的呼吸作用；⑧与固体混合；⑨生石灰溶于水；⑩高温下碳与二氧化碳反应制 Ⅱ.我国科技工作者运用DFT计算研究单分子在催化剂表面分解产生的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。回答下列问题： （2）该历程中决定正反应速率步骤的能垒(活化能)_______，该步骤的反应方程式为_______。 （3）该历程中总反应的热化学方程式为_______。 （4）已知时，1g乙炔完全燃烧生成气体和液态，放出热量为，写出乙炔燃烧热的热化学方程式_______。 Ⅲ.在量热计中(如图所示)将的溶液与 溶液混合，温度从 升高到 ，已知量热计的热容常数(量热计各部件温度每升高1K所需要的热量)是，溶液密度均为，充分混合后溶液的比热容。 （5）溶液和溶液生成时_______。 （6）查文献(5)值为，你认为(5)中测得的实验值出现偏差可能的原因是_______。 17. 甲醇是一种重要的化工原料和液态氢储存燃料，选择性加氢制甲醇反应在全球范围内引起了广泛关注。已知发生的主要反应如下： 反应Ⅰ． 反应Ⅱ． 反应Ⅲ． 回答下列问题： （1）_______。 （2）一定条件下，在的恒容密闭容器中，充入和，使之发生上述三个反应。末反应达到平衡，测得和的物质的量均为。 ①内，的平均反应速率为_______。 ②能说明该反应体系已达到平衡状态的是_______(填标号)。 a．容器内混合气体的密度保持不变 b．容器内压强保持不变 c．混合气体的平均相对分子质量保持不变 d． e．恒定不变 （3）我国科学家研究发现，用电解装置电催化制甲醇可显著提高甲醇的选择性(原理如图)。已知钴酞菁(CoPc)分子可吸附CO，将钴酞菁(CoPc)分子限域在碳纳米管内部，能抑制副产物CO的生成。 ①阴极的电极反应式为_______(溶液不参与电极反应)。 ②碳纳米管内甲醇的选择性高于管外的原因可能是_______。 （4）一种新型甲醇双极膜燃料电池，电解质分别为和，结构示意图如图所示，双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜组成，能将水分子解离成和。 ①c极反应式为_______。 ②反应一段时间后，双极膜右侧电解质溶液的浓度_______(填增大、减小或不变)。 18. Ⅰ.为了探究化学反应速率的影响因素，甲乙两组同学设计了不同的实验方案。 （1）为比较和对分解的催化效果，甲组同学分别设计了如图甲、乙所示的实验，请回答相关问题： ①定性分析：如图甲可通过观察产生气泡的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将溶液，改为溶液更为合理，其理由是_______。 ②定量分析。如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略，实验中需要测量的数据是_______。 （2）利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，乙组同学设计了如下系列实验： 实验序号 反应温度 稀硫酸 反应结束时间 i 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ii 40 0.10 0.50 iii 20 0.10 4.0 0.50 ①实验i、ii探究_______对反应速率的影响；实验i、iii可探究硫酸浓度对反应速率的影响，因此_______mL。 ②计算实验i中 _______。 Ⅱ.某小组同学查到一份研究过氧化氢溶液与氢碘酸()反应的实验资料，具体如下。 资料1：室温下，过氧化氢溶液可与氢碘酸反应： 资料2：碘单质溶于水后，溶液为棕黄色。 资料3：实验数据如表所示。 实验编号 1 2 3 4 5 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.1 0.2 0.3 0.1 0.1 从混合到出现棕黄色时间/s 13 6.5 4.3 6.6 4.4 （3）通过资料3中的数据，可以得出的结论是_______。 （4）该小组同学欲用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验。在实验过程中，未观察到溶液变为棕黄色，却观察到有无色气体产生。于是，该小组同学提出假设：可能是过氧化氢分解反应的催化剂。 ①小组同学提出上述假设的依据是_______。 ②请设计实验方案验证假设：可能是过氧化氢分解反应的催化剂。(仪器和试剂可自选)实验方案：_______。 （5）某研究人员通过研究得到以下两组数据(为反应的活化能)。 第1组： 反应 A 100 298→318 14.0 第2组： 反应 A 100 3205 B 120 结合第1组和第2组数据，你认为他所研究的问题是_______。 19. 某科研团队从废旧三元锂电池正极活性物质(主要成分)中回收锂、锰、钴、镍的工艺流程如下： 已知：“还原酸浸”后溶液中的金属离子主要有，，， （1）“放电处理”时，溶液提供导电通路，使电池放电完全，确保拆解安全，该过程中产生的气体为_______；将正极片预处理得到粉料的目的是_______。 （2）“沉锰”时pH约为6.0，所得锰沉淀主要成分为、、，写出生成的离子方程式_______。 （3）与丁二酮肟生成鲜红色的丁二酮肟镍沉淀。“沉镍”过程的最佳为5，不能过低，也不能过高的原因是_______[已知：]。 （4）“沉锂”时发生反应的化学方程式_______。 （5）“氧化”过程中，参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $