精品解析:北京市中国人民大学附属中学2025-2026学年高二上学期12月月考化学试题
2026-06-22
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2份
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.05 MB |
| 发布时间 | 2026-06-22 |
| 更新时间 | 2026-06-25 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58449024.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
人大附中2025—2026学年度第一学期高二化学练习(二)
本试卷共两道大题16道小题,共7页,满分100分,考试时间70分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ba-137
I卷
本部分共12题,每小题4分,共48分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列变化过程中涉及到化学能转化为电能的是
A.风力发电
B.植物的光合作用
C.天然气燃烧
D.充电宝给手机充电
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.风力发电是将动能转化为电能,故A错误;
B.植物的光合作用是将光能转化为化学能,故B错误;
C.天然气燃烧是将化学转化为热能,故C错误;
D.充电宝给手机充电将化学能转化为电能,故D正确;
故答案为D。
2. 下列解释事实的离子方程式不正确的是
A. 用醋酸除去铁锈的反应:Fe2O3∙xH2O+6H⁺=2Fe3++(3+x)H2O
B. NH4NO3溶液显酸性的反应:
C. 用FeS处理含Cu2+的废水的反应:FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq)
D. 用重铬酸钾法测酒中乙醇含量:
【答案】A
【解析】
【详解】A.醋酸是弱酸,在离子方程式中应以CH3COOH分子式保留。该方程式错误地使用了H+,正确的离子方程式为Fe2O3∙xH2O+6CH3COOH=2Fe3++6CH3COO-+(3+x)H2O,A错误;
B.水解生成H+使溶液显酸性,题给离子方程式正确表达了这一可逆过程,B正确;
C. FeS与Cu2+发生沉淀转化反应,因CuS比FeS更难溶,离子方程式正确,C正确;
D.重铬酸钾氧化乙醇生成CO2的离子方程式配平正确,原子和电荷守恒,符合氧化还原原理,D正确;
故选A。
3. 下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A. 实验室常用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl气体
B. 密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深
C. 工业制备TiO2:,加入大量水,同时加热
D. 锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生
【答案】D
【解析】
【详解】A.CO2在水溶液中存在平衡CO2(g)+H2OH2CO3(aq)H++,NaHCO3电离出,浓度增大,上述平衡逆向移动,降低CO2的溶解度,同时HCl消耗生成CO2,实验室常用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl气体能用化学平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.密闭烧瓶内NO2和N2O4的平衡:2NO2N2O4(ΔH < 0),受热后温度升高,平衡逆向移动,颜色加深,能用化学平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.工业制备TiO2的水解反应:,根据“越稀越水解、越热越水解”,加入大量水、同时加热,均能促进平衡正向移动,能用化学平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.锌片与稀H2SO4反应中加入少量CuSO4,锌与硫酸铜反应置换出Cu,形成Zn-Cu原电池加快反应速率,不涉及化学平衡移动,不能用化学平衡移动原理解释,D符合题意;
故选D。
4. 电化学在日常生活和工艺生产中都有广泛应用。下列说法不正确的是
A.碱性锌锰干电池
B.银锌电池
C.电解精炼铜
D.电解制取金属钠
A. 锌作负极,发生氧化反应
B. 正极的电极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
C. Cu2+浓度不变,金、银等金属沉积形成阳极泥
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.碱性锌锰干电池中,锌活泼性强,作负极,失去电子发生氧化反应,A正确;
B.银锌电池正极材料为Ag2O,在碱性环境下发生还原反应,电极反应式为Ag2O+H2O+2e⁻=2Ag+2OH⁻,电荷与原子守恒,B正确;
C.电解精炼铜时,阳极粗铜中含Zn、Fe等活泼杂质,会与Cu一同失电子溶解,而阴极仅Cu2+得电子析出,溶解的Cu量少于析出的Cu量,故Cu2+浓度减小;金、银等不活泼杂质沉积形成阳极泥,“Cu2+浓度不变”错误,C错误;
D.电解熔融NaCl制取Na时,阳极Cl⁻氧化为Cl2,阴极Na⁺还原为Na,总反应为 ,D正确;
故选C。
5. 一定温度下, ,平衡常数。下列分析正确的是
A. 恒温时,缩小体积,气体颜色变深,是平衡逆向移动导致的
B. 升高温度既能增大反应速率又能促进平衡正向移动
C. 若起始、,反应后气体颜色变深
D. 断裂和中的共价键所需能量大于断裂中的共价键所需能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应分子数不变,缩小体积,浓度增大,颜色加深,平衡不移动,故A错误;
B.反应放热,升高温度,反应速率增大,平衡逆向移动,故B错误;
C.,平衡逆向移动,I2浓度增加,颜色加深,故C正确;
D.反应放热,则断裂和中的共价键所需能量小于断裂中的共价键所需能量,故D错误;
故答案为C。
6. 根据下列依据作出的推断中,不正确的是
A. 依据Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3),推断CH3COOH能和NaHCO3反应产生CO2
B. 依据Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2],推测通过调节溶液pH能除去Mg2+中少量Fe3+
C. 依据某反应的ΔH>0、ΔS<0:推断该反应正向不能自发进行
D. 依据反应MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O的K=4×10-5,推测向MnCl2溶液中通入Cl2不能生成MnO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.依据Ka(CH3COOH) > Ka1(H2CO3),说明醋酸酸性强于碳酸,因此CH3COOH能与NaHCO3反应生成CO2,推断正确,A正确;
B.依据Ksp[Fe(OH)3] < Ksp[Mg(OH)2],说明Fe(OH)3更难溶,可通过调节pH使Fe³⁺沉淀而Mg²⁺不沉淀,从而除去Fe³⁺,推断正确,B正确;
C.由ΔH > 0(吸热)、ΔS < 0(熵减),根据ΔG = ΔH-TΔS > 0(恒成立),反应正向不自发,推断正确,C正确;
D.依据反应MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O的K=4×10⁻⁵(很小),但逆反应(MnCl2 + Cl2 + 2H2O = MnO2 + 4HCl)的平衡常数K'=1/K=2.5×10⁴较大,故通入Cl2能生成MnO2,推断不正确,D错误;
故选D。
7. 兴趣小组对铜锌原电池进行性能改进研究,并测得3个装置的电流强度随时间变化的曲线如图。
下列说法不正确的是
A. 装置1中,碳棒表面有红色固体析出
B. 装置1中,锌片表面有红色固体析出
C. 对比装置1和3,可知阴离子交换膜阻隔了Cu2+向负极扩散,避免了Cu2+直接氧化Zn,使化学能得以持续转化为电能
D. 对比装置2和3,可知盐桥的离子传导能力强于阴离子交换膜
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置1为铜锌单液原电池,锌片作负极,电极反应为:;碳棒作正极,得到电子,电极反应为:,故碳棒表面有红色固体析出,A正确;
B.装置 1 为单液原电池,Zn片直接浸泡在溶液中,会发生置换反应:,因此Zn片表面会直接析出红色Cu(自腐蚀),B正确;
C.对比装置1和3,由电流强度随时间变化的曲线可知,装置3产生的电流更强更稳定,可知阴离子交换膜阻隔了Cu2+向负极扩散,避免了Cu2+直接氧化Zn,使化学能得以持续转化为电能,C正确;
D.对比装置2和3,由电流强度随时间变化的曲线可知,装置3产生的电流更强更稳定,可知盐桥的离子传导能力弱于阴离子交换膜,D错误;
故选D。
8. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和H2SO4为原料,通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程b涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如图。
下列说法不正确的是
A. 过程a的反应为:
B. 与过程a相比,过程b增大了单位体积内活化分子的数目
C. 过程b中,①反应速率比②慢
D. 过程b使用了催化剂,通过减小反应热来提升反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应a和反应b总反应相同,根据①+②得总反应,所以过程a的反应为:,A正确;
B.由图可知,过程b活化能低于过程a,以过程b使用了催化剂,降低反应的活化能,增大了单位体积内活化分子的数目,B正确;
C.由图可知,①反应的活化能大于②,活化能越大,反应速率越慢,所以①反应速率比②慢,C正确;
D.过程b使用了催化剂,降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变反应热,D错误;
故答案为:D。
9. 利用如图装置探究铁在海水中的电化学防护,下列说法不正确的是
A. 若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀
B. 若X为锌棒,开关K置于M处,铁电极发生的反应为Fe-2e-=Fe2+
C. 若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀
D. 若X为碳棒,开关K置于N处,铁电极发生的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
【答案】B
【解析】
【详解】A.X为锌棒,锌活泼性强于铁,锌作原电池负极被腐蚀,铁作正极被保护,可减缓铁腐蚀,A正确;
B.该原电池中失电子的是负极锌,反应为Zn−2e−=Zn2+;铁作为正极,发生氧气得电子的吸氧腐蚀的正极反应,铁不会失电子,B错误;
C.X为碳棒,铁作阴极被保护,可减缓铁腐蚀,C正确;
D.铁作为阴极,水电离出的H+得电子,电极反应为2H2O+2e−=H2↑+2OH−,D正确;
故选B。
10. 实验测得等物质的量浓度的和溶液随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 和水解均是吸热反应
B. 若将点溶液恢复到
C. 点时已经完全分解
D. 点之前,升温减小是改变与的电离和水解平衡移动共同作用的结果
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐的水解反应为中和反应的逆过程,中和反应为放热反应,则和水解均是吸热反应,故A正确;
B.升高温度部分碳酸氢钠分解为碳酸钠,则将N点溶液恢复到25℃,混合液pH>8.62,故B正确;
C.若N点NaHCO3已经完全分解,溶液变为Na2CO3溶液,继续升温后pH应下降,与N点后曲线实际变化趋势不符,故C错误;
D.升温,Kw增大,同时促进了的电离和水解,点之前,升温减小是改变与的电离和水解平衡移动共同作用的结果,故D正确;
故选C。
11. 混合动力汽车(HEV)中使用了镍氢电池,其工作原理如图所示其中M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金,KOH溶液作电解液。关于镍氢电池,下列说法正确的是
A. 充电时,阴极附近pH降低
B. 电动机工作时溶液中OH-向乙移动
C. 放电时正极反应式为:
D. 充电时总反应式为:
【答案】D
【解析】
【分析】放电过程为原电池,NiOOH转变为Ni(OH)2,镍的化合价从+3价降到+2价,则乙为正极,电极反应式为NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-,甲为负极,MH中H由0价升高到+1价,氢失电子发生氧化反应与溶液中的氢氧根离子结合成水,电极反应为MHn+nOH-→M+nH2O+ne-;充电是放电的逆过程,此时甲为阴极发生还原反应,乙为阳极发生氧化反应,据此解答。
【详解】A.充电时,甲电极得电子被还原,是阴极,由图可知,阴极附近H2O变为OH-,pH增大, A错误;
B.电动机工作时为放电过程,甲为原电池的负极,阴离子向负极移动,因此OH-向甲移动, B错误;
C.放电时,正极的NiOOH得电子被还原,化合价降低,电极反应式为NiOOH+H2O+e- → Ni(OH)2+OH-,C错误;
D.镍氢电池充电过程中,M转化为MH,Ni(OH)2转化为NiOOH,放电过程与充电过程相反,因此电极总反应式为,D正确;
故答案为D。
12. 实验小组欲探究对Mg和反应的影响。20s时,分别向pH和均相同的①溶液和②溶液中加入相同的镁条,记录实验现象如下表,同时测定溶液pH随时间的变化曲线如下图。
溶液①
溶液②
20~40s:生成气泡较快,镁条表面有少量红色固体析出,溶液澄清;40~80s:生成气泡较快,溶液中出现蓝色浑浊;80~160s:生成气泡变慢,溶液中浑浊物基本不变;160s以后:持续生成气泡,浑浊物增多、颜色变浅
20~160s:生成气泡较慢,溶液澄清160s以后:持续生成气泡,溶液中出现白色浑浊
已知:实验条件下,沉淀产生的pH范围是10.4~12.4.
下列说法不正确的是
A. 20~40s,①比②生成气泡快,是由于①中形成了原电池
B. 40~80s,①中pH增大比②缓慢,原因是①中生成气体消耗的较②少
C. 80~160s,①中pH迅速增大,原因是Mg与水反应使得c(OH⁻)增大
D. 160s以后,①②的pH均保持稳定,原因是体系中存在
【答案】B
【解析】
【详解】A.20~40s:①中生成气泡较快,镁条表面有少量红色固体析出,形成铜-镁原电池,加快反应速率,A正确;
B.①中40~80s:生成气泡较快,消耗的较②多,①中pH增大比②缓慢,是由于水解平衡正向移动,使溶液中氢离子浓度减少较慢,B错误;
C.根据题中已知条件,沉淀产生的pH范围是10.4~12.4,80~160s,①中pH由6左右迅速增大,原因是Mg与水反应生成使得c(OH⁻)增大,C正确;
D.160s以后,①②的pH均保持稳定,原因是体系中存在,达到溶解平衡,溶液中c(OH⁻)基本不变,D正确;
故选B。
II卷
13. 氯碱工业是高能耗产业,一种将电解池与燃料电池组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中,相关物质的传输与转化关系如下图所示(其中电极未标出)。
(1)A和B中的总反应的离子方程式是_______。
(2)燃料电池中Na+的迁移方向是_______(填“C→D”或“D→C”)。
(3)燃料电池中正极的电极反应是_______。
(4)下列说法不正确的是_______(填序号)。
a.电解池可以实现电能向化学能的转化
b.电解池中的离子交换膜是阳离子交换膜
c.燃料电池工作时,NaOH没有发挥作用
(5)比较a%、b%和c%的值,由大到小排序:_______。
(6)从能源利用及产品获取的角度说明该工艺的优点:_______。
【答案】(1)
(2)C→D (3)
(4)c (5)b%>a%>c%
(6)燃料电池可以补充电解池消耗的电能、降低能耗,提高产出碱液中NaOH的浓度
【解析】
【分析】该图右侧为燃料电池,C为负极,氢气失电子,D为正极,氧气得电子;左侧为电解池,A为电解池阳极,氯离子失电子,B为电解池阴极,水得电子,据此回答。
【小问1详解】
A和B中的总反应为电解饱和氯化钠溶液制取氯气、氢气和氢氧化钠,离子方程式为:;
【小问2详解】
燃料电池中,C为负极,D为正极,阳离子向正极移动,故Na+迁移方向为C→D;
【小问3详解】
右侧为燃料电池, D为正极,碱性条件下,O2得电子生成,电极反应为:;
【小问4详解】
a.电解池是将电能转化为化学能的装置,故a正确;
b.电解池中Na+通过离子交换膜向B极(阴极)移动,为阳离子交换膜,故b正确;
c.NaOH为电解质,传导离子,参与燃料电池负极电极反应(负极:),故c错误;
故答案选c;
【小问5详解】
电解池B极电极反应式为:,钠离子迁入,导致a % NaOH浓度升高;燃料电池C极电极反应式为:,消耗,c % NaOH浓度降低;燃料电池D极电极反应式为:,生成b % NaOH浓度升高,故NaOH浓度比较为b%>a%>c%;
【小问6详解】
燃料电池将电解产生的氢气的化学能转化为电能,为电解池供电,实现能源循环利用,降低能耗,同时提高产出碱液中NaOH的浓度。
14. 工业上,处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜(CuFeS2)含量较低]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)和胆矾(CuSO4·5H2O)。相关流程如下图。
已知:①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T.f细菌)在pH 1.0~6.0范围内可保持活性。
②金属离子沉淀的pH如下表。
Fe3+
Cu2+
Fe2+
开始沉淀时的pH
1.5
4.2
6.3
完全沉淀时的pH
2.8
6.7
8.3
(1)生物堆浸前,需先将矿石进行研磨,目的是__________________。
(2)生物堆浸过程的反应在T.f细菌的作用下进行,主要包括两个阶段,第一阶段的反应为:CuFeS2 +4H+ +O2 Cu2+ Fe2++ 2S+ 2H2O,第二阶段的反应为Fe2+继续被氧化转变成Fe3+,反应的离子方程式为__________。
(3)结合已知推断:生物堆浸过程中,应控制溶液的pH在__________范围内。
(4)过程I中,加入Na2S2O3固体会还原堆浸液中的Fe3+, 得到溶液X。为判断堆浸液中Fe3+是否被还原完全,可取少量溶液X,向其中加入_____________试剂(填试剂的化学式),观察溶液颜色变化。
(5)过程II中,用H2O2和稀硫酸处理后,CuS完全溶解,用离子方程式表示H2O2的作用是________。
(6)绿矾的纯度可通过KMnO4滴定法测定。取m g绿矾晶体,加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为c mol/L的KMnO4溶液滴定。至恰好完全反应时,消耗KMnO4溶液的体积为V mL。绿矾晶体质量分数的计算式为______。(已知: FeSO4•7H2O的摩尔质量为278 g/mol )
【答案】 ①. 增大接触面积,加快堆浸速率 ②. 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O ③. 1.0~1.5 ④. KSCN ⑤. CuS+H2O2+2H+=Cu2++2H2O+S ⑥.
【解析】
【分析】低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜(CuFeS2)含量较低]经过研磨后在微生物作用下进行堆浸,因生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T.f细菌)在pH 1.0~6.0范围内可保持活性,并且Fe3+在pH为1.5时会发生沉淀,因此堆浸过程中保持pH在1.0~1.5,使CuFeS2与空气发生氧化还原反应,生成铜盐、铁盐、硫单质等,然后向堆浸液中加入还原剂将Fe3+还原,并将Cu2+转化为CuS,然后过滤得到FeSO4溶液和CuS固体,再向CuS中加入氧化剂和稀硫酸,将CuS转化为CuSO4,然后分别蒸发FeSO4溶液、CuSO4溶液得到绿矾、胆矾,以此解答。
【详解】(1)生物堆浸过程是固体与液体反应,将矿石进行研磨,可以增大反应物之间的接触面积,使化学反应速率加快;
(2))生物堆浸过程第二阶段的反应为Fe2+与O2之间发生氧化还原反应生成Fe3+,根据氧化还原反应化合价升降守恒、电荷守恒以及质量守恒可知,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;
(3)由上述分析可知,生物堆浸过程中,应控制溶液的pH在1.0~1.5;
(4)判断堆浸液中Fe3+是否被还原完全,可取少量溶液X,向其中加入少量KSCN溶液,观察溶液是否呈血红色(或红色),若溶液呈血红色(或红色),则说明Fe3+未被还原完全,若无明显实验现象,则说明Fe3+被还原完全;
(5)H2O2具有强氧化性,CuS具有还原性,二者能够发生氧化还原反应生成CuO、S、H2O,CuO再与稀硫酸反应生成CuSO4、H2O,总反应离子方程式为CuS+H2O2+2H+=Cu2++2H2O+S;
(6)FeSO4与酸性KMnO4溶液反应中,Fe2+被氧化为Fe3+,KMnO4被还原为Mn2+,根据氧化还原反应化合价升降守恒可知,二者关系式为:5FeSO4~KMnO4,滴定过程中消耗n(KMnO4)=cmol/L×V×10-3L=10-3cVmol,则n(FeSO4)=n(FeSO4•7H2O)=5×10-3cVmol,m(FeSO4•7H2O)=5×10-3cVmol×278g/mol=1.39cVg,绿矾晶体质量分数为。
15. 甲醇在化工生产中有着广泛的应用,利用CO2制备甲醇的主要反应如下:
ⅰ. ΔH1=-48.5 kJ·mol-1
ⅱ. ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
将一定量的CO2和H2投入恒容密闭容器中进行上述反应,测得CO2平衡转化率、CH3OH选择性和CO选择性随温度变化情况如图。已知:(物质A代表CH3OH或CO)
(1)曲线_______(填“a”“b”或“c”)代表CH3OH的选择性。
(2)240℃~260℃,曲线a随温度升高而升高的原因是_______。
(3)实际生产中采用的温度是260℃,可能的原因是_______。
(4)电解法也可制备甲醇,双极膜组合电解制备甲醇装置如右图。图中双极膜由催化层、阳离子交换膜和阴离子交换膜组合而成,在直流电场作用下可将水解离,在双极膜两侧分别得到H+和OH-。
①与电源正极相连的电极为_______(填“a”或“b”)。
②阴极的电极反应是_______。
③判定并解释电解过程中阴极室溶液pH的变化情况:_______(电解液体积变化可忽略)。
(5)经提纯后的甲醇中常含有H2O,采用电解法测定CH3OH含量。向待测样品中加入KI、SO2和有机碱R,作为阳极室的电解质溶液。电解时阳极发生的反应如下:
①;
②I2+SO2+H2O+3R=2R·HI+R·SO3
阴极反应不消耗水,样品中的水反应完测定即结束,根据电解消耗的电量可计算样品中CH3OH的质量分数。若测得a g甲醇样品电解消耗的电量为x库仑(转移1 mol电子消耗的电量为96500库仑),则样品中CH3OH的质量分数为_______。
【答案】(1)b (2)曲线a代表的平衡转化率,时,温度升高,反应ii(吸热)正向移动的幅度大于反应i(放热)逆向移动的幅度,总转化率升高
(3)一是加快反应速率,二是此温度下,催化剂活性高,催化效果最佳
(4) ①. b ②. ③. 阴极反应为,每转移6 mol电子,消耗,同时又有从双极膜进入阴极室,因此阴极室溶液的pH基本不变
(5)
【解析】
【小问1详解】
甲醇和一氧化碳的选择性之和为100%,则b、c代表了二者的选择性,曲线a代表的平衡转化率,反应ii为吸热反应,升高温度平衡正向移动,选择性升高,反应i为放热反应,升高温度平衡逆向移动,选择性降低,因此曲线b代表CH3OH的选择性。
【小问2详解】
曲线a代表的平衡转化率,时,温度升高,反应ii(吸热)正向移动的幅度大于反应i(放热)逆向移动的幅度,总转化率升高。
【小问3详解】
实际生产中采用的温度是,可能的原因是:一是加快反应速率,二是此温度下,催化剂活性高,催化效果最佳。
【小问4详解】
①在碱性条件下失去电子被氧化生成,电极反应式为,可知电极b为阳极,与电源正极相连。
②电极a为阴极,与电源负极相连,在酸性条件下得到电子被还原为,电极反应式为。
③阴极反应为,每转移6 mol电子,消耗,同时又有从双极膜进入阴极室,因此阴极室溶液的pH基本不变。
【小问5详解】
消耗的电量为库仑,则转移电子的物质的量为:,由于产品甲醇中含有水,将水的质量扣除以后,则为产品甲醇的质量。根据阳极反应消耗的电子的物质的量,结合反应①和②,可得关系式:,所以,,故甲醇的质量为:,所以样品中的质量分数为:。
16. 化学变化是有条件的。某小组同学探究I-与金属阳离子的氧化还原反应,实验过程如下。已知:同浓度的稀溶液中氧化性:Ag+>Fe3+>Cu2+。
实验操作
实验现象
编号
溶液X
I
0.1 mol/L Fe(NO3)3,pH≈1
溶液黄色立即加深,30秒后溶液变为褐色,无浑浊
II
KNO3和HNO3,其中,pH≈1
1小时内溶液颜色始终保持无色
III
0.1 mol/L AgNO3
迅速变浑浊,离心分离后上层溶液为无色(经检测无I2),固体为黄色(AgI)
IV
0.1 mol/L Cu(NO3)2
5秒后溶液由浅蓝色变为黄色并产生浑浊,离心分离后上层溶液为黄色(经检测有I2),固体为白色(CuI)
(1)根据实验I和II,请回答下列问题。
①由“黄色立即加深”初步判断有I2生成,选择_______(填试剂)进一步证实生成了I2。
②写出Fe3+与I-反应的离子方程式_______,该条件下氧化性:Fe3+>I2。
③实验II的目的是_______。
(2)实验IV中Cu2+与I-反应的离子方程式是_______,甲同学得出氧化性:Cu2+>I2。
(3)乙同学认为甲同学的结论不合理,分析原因:实验Ⅲ应有I2生成,但却生成了AgI沉淀,因此推测实验IV中I2的生成,与CuI沉淀有关,故不能确定氧化性:Cu2+>I2,并用如图装置进行验证。K闭合后,较长时间发现两侧溶液均无明显变化。乙同学为了进一步判断Cu2+和I2的氧化性强弱,将左侧电极改为Cu电极,并向右侧溶液中加入适量_______(填试剂),发现指针偏转,且左侧溶液颜色加深,证明该条件下氧化性:Cu2+_______I2(选填“>”或“<”)。
(4)该小组同学进一步分析认为,实验III没有发生2Ag++2I-=2Ag+I2的反应,原因是生成AgI沉淀,反应物浓度迅速降低,不利于该反应进行;请分析实验IV发生氧化还原反应的原因是_______。
小组同学反思实验,反应体系中,各物质浓度对氧化还原反应是否发生都有一定的影响。
【答案】(1) ①. 淀粉溶液或者四氯化碳 ②. ③. 作对比实验,I2不是或水中溶解的O2氧化得到
(2)
(3) ①. I2 ②. <
(4)发生反应,由于Cu+和I-生成CuI沉淀,使产物浓度降低,平衡正向移动,促进反应进行。
【解析】
【小问1详解】
①由“黄色立即加深”初步判断有I2生成,选择淀粉溶液或者四氯化碳进一步证实生成了I2,故答案为:淀粉溶液或者四氯化碳。
②Fe3+与I-反应生成碘单质和亚铁离子,反应离子方程式为:。
③实验II中没有I2生成,说明实验条件下I2不是或水中溶解的O2氧化得到,排除或水中O2溶解的的干扰,故答案为:作对比实验,I2不是或水中溶解的O2氧化得到。
【小问2详解】
实验IV中,通过实验现象可知,Cu2+与I-反应有CuI和碘单质生成,说明二者发生氧化还原反应,反应离子方程式为: 。
【小问3详解】
图为具有盐桥的原电池,较长时间发现两侧溶液均无明显变化,说明Cu2+不能氧化I-,将左侧电极改为Cu电极发生偏转,左侧溶液颜色加深,说明发生Cu→Cu2+转化,右侧发生还原反应,向右侧溶液中加入少量I2,发生转化I2→I-,说明该条件下氧化性Cu2+<I2,故答案为:I2;<。
【小问4详解】
反应IV发生:,由于Cu+和I-生成CuI沉淀,使产物浓度降低,平衡正向移动,促进反应进行,故答案为:发生反应,由于Cu+和I-生成CuI沉淀,使产物浓度降低,平衡正向移动,促进反应进行。
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人大附中2025—2026学年度第一学期高二化学练习(二)
本试卷共两道大题16道小题,共7页,满分100分,考试时间70分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ba-137
I卷
本部分共12题,每小题4分,共48分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列变化过程中涉及到化学能转化为电能的是
A.风力发电
B.植物的光合作用
C.天然气燃烧
D.充电宝给手机充电
A. A B. B C. C D. D
2. 下列解释事实的离子方程式不正确的是
A. 用醋酸除去铁锈的反应:Fe2O3∙xH2O+6H⁺=2Fe3++(3+x)H2O
B. NH4NO3溶液显酸性的反应:
C. 用FeS处理含Cu2+的废水的反应:FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq)
D. 用重铬酸钾法测酒中乙醇含量:
3. 下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A. 实验室常用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl气体
B. 密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深
C. 工业制备TiO2:,加入大量水,同时加热
D. 锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生
4. 电化学在日常生活和工艺生产中都有广泛应用。下列说法不正确的是
A.碱性锌锰干电池
B.银锌电池
C.电解精炼铜
D.电解制取金属钠
A. 锌作负极,发生氧化反应
B. 正极的电极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
C. Cu2+浓度不变,金、银等金属沉积形成阳极泥
D.
5. 一定温度下, ,平衡常数。下列分析正确的是
A. 恒温时,缩小体积,气体颜色变深,是平衡逆向移动导致的
B. 升高温度既能增大反应速率又能促进平衡正向移动
C. 若起始、,反应后气体颜色变深
D. 断裂和中的共价键所需能量大于断裂中的共价键所需能量
6. 根据下列依据作出的推断中,不正确的是
A. 依据Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3),推断CH3COOH能和NaHCO3反应产生CO2
B. 依据Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2],推测通过调节溶液pH能除去Mg2+中少量Fe3+
C. 依据某反应的ΔH>0、ΔS<0:推断该反应正向不能自发进行
D. 依据反应MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O的K=4×10-5,推测向MnCl2溶液中通入Cl2不能生成MnO2
7. 兴趣小组对铜锌原电池进行性能改进研究,并测得3个装置的电流强度随时间变化的曲线如图。
下列说法不正确的是
A. 装置1中,碳棒表面有红色固体析出
B. 装置1中,锌片表面有红色固体析出
C. 对比装置1和3,可知阴离子交换膜阻隔了Cu2+向负极扩散,避免了Cu2+直接氧化Zn,使化学能得以持续转化为电能
D. 对比装置2和3,可知盐桥的离子传导能力强于阴离子交换膜
8. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和H2SO4为原料,通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程b涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如图。
下列说法不正确的是
A. 过程a的反应为:
B. 与过程a相比,过程b增大了单位体积内活化分子的数目
C. 过程b中,①反应速率比②慢
D. 过程b使用了催化剂,通过减小反应热来提升反应速率
9. 利用如图装置探究铁在海水中的电化学防护,下列说法不正确的是
A. 若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀
B. 若X为锌棒,开关K置于M处,铁电极发生的反应为Fe-2e-=Fe2+
C. 若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀
D. 若X为碳棒,开关K置于N处,铁电极发生的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
10. 实验测得等物质的量浓度的和溶液随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 和水解均是吸热反应
B. 若将点溶液恢复到
C. 点时已经完全分解
D. 点之前,升温减小是改变与的电离和水解平衡移动共同作用的结果
11. 混合动力汽车(HEV)中使用了镍氢电池,其工作原理如图所示其中M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金,KOH溶液作电解液。关于镍氢电池,下列说法正确的是
A. 充电时,阴极附近pH降低
B. 电动机工作时溶液中OH-向乙移动
C. 放电时正极反应式为:
D. 充电时总反应式为:
12. 实验小组欲探究对Mg和反应的影响。20s时,分别向pH和均相同的①溶液和②溶液中加入相同的镁条,记录实验现象如下表,同时测定溶液pH随时间的变化曲线如下图。
溶液①
溶液②
20~40s:生成气泡较快,镁条表面有少量红色固体析出,溶液澄清;40~80s:生成气泡较快,溶液中出现蓝色浑浊;80~160s:生成气泡变慢,溶液中浑浊物基本不变;160s以后:持续生成气泡,浑浊物增多、颜色变浅
20~160s:生成气泡较慢,溶液澄清160s以后:持续生成气泡,溶液中出现白色浑浊
已知:实验条件下,沉淀产生的pH范围是10.4~12.4.
下列说法不正确的是
A. 20~40s,①比②生成气泡快,是由于①中形成了原电池
B. 40~80s,①中pH增大比②缓慢,原因是①中生成气体消耗的较②少
C. 80~160s,①中pH迅速增大,原因是Mg与水反应使得c(OH⁻)增大
D. 160s以后,①②的pH均保持稳定,原因是体系中存在
II卷
13. 氯碱工业是高能耗产业,一种将电解池与燃料电池组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中,相关物质的传输与转化关系如下图所示(其中电极未标出)。
(1)A和B中的总反应的离子方程式是_______。
(2)燃料电池中Na+的迁移方向是_______(填“C→D”或“D→C”)。
(3)燃料电池中正极的电极反应是_______。
(4)下列说法不正确的是_______(填序号)。
a.电解池可以实现电能向化学能的转化
b.电解池中的离子交换膜是阳离子交换膜
c.燃料电池工作时,NaOH没有发挥作用
(5)比较a%、b%和c%的值,由大到小排序:_______。
(6)从能源利用及产品获取的角度说明该工艺的优点:_______。
14. 工业上,处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜(CuFeS2)含量较低]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)和胆矾(CuSO4·5H2O)。相关流程如下图。
已知:①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T.f细菌)在pH 1.0~6.0范围内可保持活性。
②金属离子沉淀的pH如下表。
Fe3+
Cu2+
Fe2+
开始沉淀时的pH
1.5
4.2
6.3
完全沉淀时的pH
2.8
6.7
8.3
(1)生物堆浸前,需先将矿石进行研磨,目的是__________________。
(2)生物堆浸过程的反应在T.f细菌的作用下进行,主要包括两个阶段,第一阶段的反应为:CuFeS2 +4H+ +O2 Cu2+ Fe2++ 2S+ 2H2O,第二阶段的反应为Fe2+继续被氧化转变成Fe3+,反应的离子方程式为__________。
(3)结合已知推断:生物堆浸过程中,应控制溶液的pH在__________范围内。
(4)过程I中,加入Na2S2O3固体会还原堆浸液中的Fe3+, 得到溶液X。为判断堆浸液中Fe3+是否被还原完全,可取少量溶液X,向其中加入_____________试剂(填试剂的化学式),观察溶液颜色变化。
(5)过程II中,用H2O2和稀硫酸处理后,CuS完全溶解,用离子方程式表示H2O2的作用是________。
(6)绿矾的纯度可通过KMnO4滴定法测定。取m g绿矾晶体,加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为c mol/L的KMnO4溶液滴定。至恰好完全反应时,消耗KMnO4溶液的体积为V mL。绿矾晶体质量分数的计算式为______。(已知: FeSO4•7H2O的摩尔质量为278 g/mol )
15. 甲醇在化工生产中有着广泛的应用,利用CO2制备甲醇的主要反应如下:
ⅰ. ΔH1=-48.5 kJ·mol-1
ⅱ. ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
将一定量的CO2和H2投入恒容密闭容器中进行上述反应,测得CO2平衡转化率、CH3OH选择性和CO选择性随温度变化情况如图。已知:(物质A代表CH3OH或CO)
(1)曲线_______(填“a”“b”或“c”)代表CH3OH的选择性。
(2)240℃~260℃,曲线a随温度升高而升高的原因是_______。
(3)实际生产中采用的温度是260℃,可能的原因是_______。
(4)电解法也可制备甲醇,双极膜组合电解制备甲醇装置如右图。图中双极膜由催化层、阳离子交换膜和阴离子交换膜组合而成,在直流电场作用下可将水解离,在双极膜两侧分别得到H+和OH-。
①与电源正极相连的电极为_______(填“a”或“b”)。
②阴极的电极反应是_______。
③判定并解释电解过程中阴极室溶液pH的变化情况:_______(电解液体积变化可忽略)。
(5)经提纯后的甲醇中常含有H2O,采用电解法测定CH3OH含量。向待测样品中加入KI、SO2和有机碱R,作为阳极室的电解质溶液。电解时阳极发生的反应如下:
①;
②I2+SO2+H2O+3R=2R·HI+R·SO3
阴极反应不消耗水,样品中的水反应完测定即结束,根据电解消耗的电量可计算样品中CH3OH的质量分数。若测得a g甲醇样品电解消耗的电量为x库仑(转移1 mol电子消耗的电量为96500库仑),则样品中CH3OH的质量分数为_______。
16. 化学变化是有条件的。某小组同学探究I-与金属阳离子的氧化还原反应,实验过程如下。已知:同浓度的稀溶液中氧化性:Ag+>Fe3+>Cu2+。
实验操作
实验现象
编号
溶液X
I
0.1 mol/L Fe(NO3)3,pH≈1
溶液黄色立即加深,30秒后溶液变为褐色,无浑浊
II
KNO3和HNO3,其中,pH≈1
1小时内溶液颜色始终保持无色
III
0.1 mol/L AgNO3
迅速变浑浊,离心分离后上层溶液为无色(经检测无I2),固体为黄色(AgI)
IV
0.1 mol/L Cu(NO3)2
5秒后溶液由浅蓝色变为黄色并产生浑浊,离心分离后上层溶液为黄色(经检测有I2),固体为白色(CuI)
(1)根据实验I和II,请回答下列问题。
①由“黄色立即加深”初步判断有I2生成,选择_______(填试剂)进一步证实生成了I2。
②写出Fe3+与I-反应的离子方程式_______,该条件下氧化性:Fe3+>I2。
③实验II的目的是_______。
(2)实验IV中Cu2+与I-反应的离子方程式是_______,甲同学得出氧化性:Cu2+>I2。
(3)乙同学认为甲同学的结论不合理,分析原因:实验Ⅲ应有I2生成,但却生成了AgI沉淀,因此推测实验IV中I2的生成,与CuI沉淀有关,故不能确定氧化性:Cu2+>I2,并用如图装置进行验证。K闭合后,较长时间发现两侧溶液均无明显变化。乙同学为了进一步判断Cu2+和I2的氧化性强弱,将左侧电极改为Cu电极,并向右侧溶液中加入适量_______(填试剂),发现指针偏转,且左侧溶液颜色加深,证明该条件下氧化性:Cu2+_______I2(选填“>”或“<”)。
(4)该小组同学进一步分析认为,实验III没有发生2Ag++2I-=2Ag+I2的反应,原因是生成AgI沉淀,反应物浓度迅速降低,不利于该反应进行;请分析实验IV发生氧化还原反应的原因是_______。
小组同学反思实验,反应体系中,各物质浓度对氧化还原反应是否发生都有一定的影响。
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