精品解析:黑龙江大庆铁人中学2025-2026学年高一下学期期末考试 化学试题
2026-07-18
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 大庆市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.82 MB |
| 发布时间 | 2026-07-18 |
| 更新时间 | 2026-07-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58873595.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
大庆铁人中学2025级高一年级下学期期末考试
化 学
2026.07
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上,如有条形码,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卷面及答题卡清洁,不折叠,不破损,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量: Cl-35.5 Cu-64 Ag-108
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,只有一项符合题目要求。
1. “珍贵文物蕴含着璀璨文化和深远历史,记录着人类文明和社会进步。”下列文物在潮湿空气中易发生电化学腐蚀的是
A.王趯墓志
B.T型帛画
C.“长沙丞相”铜印
D.清寿山石造像
A. A B. B C. C D. D
2. 下列关于化学反应速率描述正确的是
A. 化学反应速率表示某一时刻的瞬时速率
B. 在化学反应中,可以用气体的体积变化表示化学反应速率
C. 化学反应速率适用于可逆反应,不适用于非可逆反应
D. 在可逆反应中,正反应的化学反应速率是正值,逆反应的化学反应速率是负值
3. 下列关于可逆反应描述错误的是
A. 可逆反应中反应物与生成物共存
B. 化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态
C. 可逆反应达到平衡时,反应已达到最大限度,反应停止了
D. 可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应
4. 某温度下,在容积固定的密闭容器中进行如下反应:2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH > 0。下列叙述正确的是
A. 加入少量W,逆反应速率不变
B. 向容器中充入氩气,反应速率加快
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 将容器的容积压缩,可增大单位体积内活化分子的百分数
5. 2025年9月,大庆湿地大桥进行了“大庆”二字标识的安装工程。该标识为金属框架结构,表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是
A. 喷涂油漆 B. 阳极氧化 C. 表面渗镀 D. 发蓝处理
6. 将反应Cu + 2AgNO3=Cu(NO3)2 + 2Ag设计成如图所示的原电池,下列说法正确的是
A. Ag电极为负极
B. 电池工作时,Cu2+向正极移动
C. 电池工作时,电子由负极经电解质溶液流向正极
D. 理论上外电路中通过0.5 mol电子时,负极质量减少54 g
7. 根据合成氨的能量变化示意图,下列说法正确的是
A. 1 mol N2(g)和3mol H2(g)反应生成2 mol NH3(g),放出热量
B. 0.5 mol N2(g)的能量比1 mol NH3(g)高
C. 1 mol N和3mol H生成1 mol NH3(g),比生成1 mol NH3(l)放出热量多
D. 0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)反应生成1 mol NH3(g),体系总能量先升后降
8. 下图是简易量热计装置示意图,下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是
A. 和足量的水 B. 和足量的稀盐酸
C. 和足量的稀盐酸 D. 溶液和足量的稀硫酸
9. 某温度下,在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:3A(g) + bB(g)cC(g) + 2D(s),12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法正确的是
A. 2 s时,B的转化率为37.5%
B. 化学计量系数之比b:c=1:2
C. 0~12 s内,D的平均反应速率为0.033 mol·L-1·s-1
D. 图中两曲线相交时,A的消耗速率等于A的生成速率
10. 中科院团队利用固体氧化物电解池,实现了高选择性乙烷电化学脱氢制取乙烯,其原理如图所示。下列叙述错误的是
A. 理论上,若制得1 mol C2H4,则有1 mol CO2被还原
B. 若电源为铅酸蓄电池,则与a电极相连的电源电极材料为Pb
C. b电极的电极反应式为C2H6-2e-=C2H4 + 2H+
D. 理论上,若有1mol CO2参与反应,b极区所得产物为0.5 mol,则该产物可能为C2H2
11. 二甲醚(CH3OCH3)燃料电池的工作原理如图,有关叙述正确的是
A. 二甲醚在a电极发生还原反应
B. 该装置能实现化学能转化为电能的转化率为100 %
C. 当b电极消耗22.4 L O2时,质子交换膜有4 mol H+通过
D. a电极的电极反应式为:CH3OCH3-12e-+ 3H2O=2CO2 +12H+
12. 一种基于Ti3C2Clx材料的可充电海水氯离子电池可实现可逆性氯离子储存,放电过程中a极增重,下列说法中正确的是
A. 该电池可实现海水的淡化 B. 放电时,Cl-嵌入b极
C. 充电时,b极反应为Ag-e-=Ag+ D. 充电时,电路中转移1 mol电子,b极增重35.5 g
13. 一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理:。下列说法错误的是
A. Pt电极反应:
B. 外加电场可促进双极膜中水的电离
C. Ⅲ室中,X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D. Ⅳ室每生成,同时Ⅱ室最多生成
14. 定性和定量研究是探究影响化学反应速率因素的重要方法,以下实验方案和结论都正确的是
选项
实验方案
结论
A
取大小相同的两支试管,试管1中加入2 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液和 2 mL 0.1 mol/L H2SO4溶液;试管2中加入1 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液、1 mL水和2 mL 0.1 mol/LH2SO4溶液
浓度对反应速率的影响:试管1中生成气泡的速率大于试管2
B
分别向两份相同的H2O2溶液中滴入5滴等浓度的FeCl3溶液和KMnO4溶液
催化剂对反应速率的影响:FeCl3产生气泡速率更快
C
两支大小相同的试管中均加入2 mL 5 % H2O2溶液,同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液,待都有适量气泡产生时,将一支试管放入盛有冷水的烧杯中,另一支放入盛有热水的烧杯中
温度对反应速率的影响:冷水中的反应速率低于热水中的反应速率
D
将等浓度、等体积的H2C2O4溶液和KMnO4溶液混合
定量研究化学反应速率:记录KMnO4溶液褪色时间
A. A B. B C. C D. D
15. 新型催化剂Cu-MFI-AE在乙醇无氧脱氢中展示了较高的乙醛选择性。该催化历程如下图所示(吸附在催化剂表面上的物质用*标注)。下列说法正确的是
A. 该历程中共有5个基元反应 B. 反应过程中有非极性键的断裂和形成
C. 该历程中微粒从催化剂表面脱附会放热 D. 决速步骤为:2H* = H2(g)
二、非选择题: 共4题,共55分。
16. 电化学与我们的生产和生活有多方面的联系。据所学电化学知识回答下列问题。
(1)炒菜用的铸铁锅不用时易因腐蚀而出现红褐色锈斑,这时铁锅的锈蚀主要是_______腐蚀,铁锅锈蚀的正极反应为______________________。
(2)电镀是一种利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或者合金的加工工艺。电镀时,通常把待镀的金属制品一端作_______极。
(3)利用电解法可以将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯。电解后,电解槽底部会形成含有少量_______(填元素符号)等金属的阳极泥。
(4)现有以下三种乙醇(CH3CH2OH)燃料电池。
按要求书写①和②的电极反应方程式
乙醇燃料电池
碱性
熔融盐
a极
____________________________
_______________________
③在酸性乙醇燃料电池中,若标准状况下有22.4 L O2参与反应,理论上通过质子交换膜的H+数目为_______。(设NA为阿伏加德罗常数的值)
A.0.5 NA B.NA C.2 NA D.4 NA
17. 我国力争在2030年前实现碳达峰,在2060年前实现碳中和。综合利用CO2是实现目标的有效途径。
(1)工业上常将CO2转化为有机物实现碳循环。方法如下:
2CO2(g) + 2H2O(l)C2H4(g) + 3O2(g) ΔH = +1411 kJ·mol-1;
C2H4(g) + H2O(l)C2H5OH(l) ΔH =-44.2 kJ·mol-1.
已知2CO2(g) + 3H2O(l)C2H5OH(l) + 3O2(g) ΔH3,则ΔH3为___kJ·mol-1。
(2)工业上常用反应ⅰ制取甲醇(CH3OH):
反应ⅰ:CO2(g) + 3H2(g)=CH3OH(l) + H2O(l) ΔH =-184.0 kJ·mol-1。
其中的原料气H2常用反应ⅱ:CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g)来制备。
①已知2H2(g) + O2(g)=2H2O(l) ΔH =-572.0 kJ·mol-1,写出表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式:________________。
②在T ℃,10 L密闭容器中,判断反应 ⅱ 一定达到平衡状态的标志是____。
A.v正(CH4) = v逆(CO) B.CO和H2的物质的量之比不变
C.混合气体压强不变 D.混合气体的质量不变
③T ℃,10 L密闭容器中,充入2 mol CH4和3 mol H2O(g)发生反应ⅱ,经过5 min达到平衡,此时CH4的转化率为50%,则从开始到平衡,H2的平均反应速率为______ mol·L-1·min-1.
若向此10 L密闭容器中加入2 mol CH4、5 mol H2O(g)、2 mol CO和3 mol H2发生反应ⅱ,若温度仍为T ℃,此时v正____(填<、>或=)v逆。
④若某温度下,将2 mol CH4和2 mol H2O(g)通入压强为200 kPa的恒压密闭容器中发生反应ⅱ,正反应速率v正=k正·p(CH4)·p(H2O),逆反应速率v逆=k逆·p(CO)·p3(H2),p为分压(分压=总压×物质的量分数),则该反应的压强平衡常数Kp =____(以k正、k逆表示)。
若k正= 4.4×104 kPa-1·s-1,当CH4消耗20%时,v正=___kPa·s-1(保留两位有效数字)。
18. 研究发现,大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,往往经过多个反应步骤才能实现。碘钟反应是一种化学振荡反应,其体现了化学动力学的原理。某小组同学在室温下对某“碘钟实验”的原理进行探究。
资料:该“碘钟实验”反应分A、B两步进行:
反应A:
反应B:
(1)该“碘钟实验”的总反应是_____。
(2)为证明反应A、B的存在,进行实验Ⅰ。
a.向K2S2O8溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色
b.再向得到的蓝色溶液中加入试剂Y溶液,溶液的蓝色褪去
试剂X是_____、试剂Y是_____。
(3)已知A反应的速率方程为:,式中k为常数。为确定m、n值进行实验Ⅱ(溶液浓度均为0.01mol/L)。
实验
序号
试剂体积V/mL
显色时间t/s
K2S2O8溶液
KI溶液
水
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10
10
0
4
1
27.0
②
5
10
5
4
1
54.0
③
2.5
10
V1
4
1
108.0
④
10
5
5
4
1
54.0
①表中V1=_____。
②通过数据计算得知:m=_____,n=_____。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响,进行实验Ⅲ(溶液浓度均为0.01mol/L)。
试剂体积V/mL
K2S2O8溶液
KI溶液
水
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
5
5
3
11
1
实验过程中,溶液颜色始终无明显变化。试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系,解释实验Ⅲ未产生颜色变化的原因:_____。
19. 二氧化硫和氮的氧化物分散在大气中时,会污染环境,危害人体健康,废气排放到大气之前,必须进行适当处理,防止有害物质污染大气,并充分利用原料。回答下列问题:
Ⅰ.脱硫
某研究团队设计了一个电解池,以石墨为电极,用稀硫酸作电解质溶液,通入SO2进行吸收。
(1)写出阳极的电极反应式___________。
(2)该方法除了能很好地吸收 SO2 外,还能制得一种清洁能源为___________(填化学名称)。
Ⅱ.脱硝
脱除汽车尾气中NO和CO的两个反应过程中各物质相对能量如图(TS1、TS2表示过渡态):
反应i:2NO + CON2O+CO2 反应ii:N2O +CON2+ CO2
(3)CO(g)和NO(g)反应生成N2(g)的热化学方程式为___________。
将恒定组成的NO和CO混合气体通入不同温度的反应器,相同时间内检测物质浓度,结果如图。
(4)实验过程中,高于340 ℃后N2O浓度逐渐减小,试分析发生该变化的原因:___________。
(5)450 ℃时,该时间段内NO的脱除率= ___________[保留2位有效数字,NO的脱除率=n(转化为N2的NO)/n(初始的NO)×100 %]。
工业上利用无隔膜NaCl电解法脱除低温工业废气中NO,可有效减少对空气的污染。
(6)电解NaCl溶液获得脱硝液(含NaClO)分两步进行,第二步反应生成NaClO,写出第一步反应的离子方程式___________。
脱硝液中含氯微粒的物质的量分数(δ)随pH的分布如图1所示;其他条件相同,NO转化率随脱硝液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图2所示:
(7)脱硝液pH=5时,NO转化率最高,随pH升高,NO转化率会降低,原因是___________。
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大庆铁人中学2025级高一年级下学期期末考试
化 学
2026.07
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上,如有条形码,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卷面及答题卡清洁,不折叠,不破损,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量: Cl-35.5 Cu-64 Ag-108
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,只有一项符合题目要求。
1. “珍贵文物蕴含着璀璨文化和深远历史,记录着人类文明和社会进步。”下列文物在潮湿空气中易发生电化学腐蚀的是
A.王趯墓志
B.T型帛画
C.“长沙丞相”铜印
D.清寿山石造像
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.王趯墓志为无机非金属材料,化学性质稳定,不易腐蚀,故A不选;
B.T型帛画为有机物材料,不能发生电化学腐蚀,故B不选;
C.“长沙丞相”铜印为铜的合金,在潮湿的空气构成原电池,易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,故C选;
D.清寿山石造像为无机非金属材料,化学性质稳定,不易腐蚀,故D不选;
答案选C。
2. 下列关于化学反应速率描述正确的是
A. 化学反应速率表示某一时刻的瞬时速率
B. 在化学反应中,可以用气体的体积变化表示化学反应速率
C. 化学反应速率适用于可逆反应,不适用于非可逆反应
D. 在可逆反应中,正反应的化学反应速率是正值,逆反应的化学反应速率是负值
【答案】B
【解析】
【详解】A.化学反应速率是单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量,属于一段时间内的平均速率,而非某一时刻的瞬时速率,A错误;
B.对于有气体参与的反应,同温同压下气体体积与物质的量成正比,因此可以用单位时间内气体的体积变化表示化学反应速率,B正确;
C.化学反应速率是衡量所有化学反应进行快慢的物理量,可逆反应和非可逆反应均适用,C错误;
D.化学反应速率均为正值,逆反应的化学反应速率同样取正值,不存在负值,D错误;
故选B。
3. 下列关于可逆反应描述错误的是
A. 可逆反应中反应物与生成物共存
B. 化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态
C. 可逆反应达到平衡时,反应已达到最大限度,反应停止了
D. 可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.可逆反应无法进行到底,反应物不能完全转化为生成物,因此反应物和生成物共存,A正确;
B.化学平衡是可逆反应在给定条件下最终都会达到的状态,所有可逆反应都存在对应条件下的化学平衡状态,B正确;
C.可逆反应达到平衡时反应达到最大限度,但此时正、逆反应速率相等且均不为0,属于动态平衡,反应并未停止,C错误;
D.可逆反应的定义就是同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应,D正确;
故选C。
4. 某温度下,在容积固定的密闭容器中进行如下反应:2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH > 0。下列叙述正确的是
A. 加入少量W,逆反应速率不变
B. 向容器中充入氩气,反应速率加快
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 将容器的容积压缩,可增大单位体积内活化分子的百分数
【答案】A
【解析】
【详解】A.W为固体,改变固体用量不会改变其浓度,因此正、逆反应速率均不变,A正确;
B.容积固定的密闭容器中充入氩气,体系总压强增大,但各反应物、生成物的浓度不变,因此反应速率不变,B错误;
C.升高温度会同时增大正、逆反应速率,仅吸热方向的反应速率增大程度更大,C错误;
D.将容器容积压缩,单位体积中活化分子数目增大,但活化分子百分数不变(只有温度、催化剂能改变活化分子百分数),D错误;
故选A。
5. 2025年9月,大庆湿地大桥进行了“大庆”二字标识的安装工程。该标识为金属框架结构,表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是
A. 喷涂油漆 B. 阳极氧化 C. 表面渗镀 D. 发蓝处理
【答案】A
【解析】
【详解】A.喷涂油漆是在金属表面覆盖有机隔离层,仅通过隔绝水、氧气防锈,没有在金属表面形成钝化膜,A符合题意;
B.阳极氧化是通过电化学方法使铝等活泼金属表面生成致密的氧化物钝化膜,B不符合题意;
C.表面渗镀是将铬、铝等耐腐蚀金属渗入基体金属表面,渗入的活泼金属会在表面形成致密氧化物钝化膜,C不符合题意;
D.发蓝处理是将钢铁置于碱性氧化性溶液中反应,表面生成致密的钝化膜,D不符合题意;
故选A。
6. 将反应Cu + 2AgNO3=Cu(NO3)2 + 2Ag设计成如图所示的原电池,下列说法正确的是
A. Ag电极为负极
B. 电池工作时,Cu2+向正极移动
C. 电池工作时,电子由负极经电解质溶液流向正极
D. 理论上外电路中通过0.5 mol电子时,负极质量减少54 g
【答案】B
【解析】
【分析】根据Cu + 2AgNO3=Cu(NO3)2 + 2Ag,Cu失电子作负极,Ag⁺得电子,因此Ag电极为正极。
【详解】A.该反应中Cu失电子作负极,Ag⁺得电子,因此Ag电极为正极,A错误;
B.原电池工作时,阳离子向正极移动,为阳离子,因此向正极移动,B正确;
C.原电池中电子只能在外电路的导线中移动,不能经过电解质溶液,电解质溶液依靠离子定向移动导电,C错误;
D.负极反应为,外电路通过0.5 mol电子时,溶解的Cu的物质的量为0.25 mol,质量为,即负极质量减少16 g,D错误;
故选B。
7. 根据合成氨的能量变化示意图,下列说法正确的是
A. 1 mol N2(g)和3mol H2(g)反应生成2 mol NH3(g),放出热量
B. 0.5 mol N2(g)的能量比1 mol NH3(g)高
C. 1 mol N和3mol H生成1 mol NH3(g),比生成1 mol NH3(l)放出热量多
D. 0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)反应生成1 mol NH3(g),体系总能量先升后降
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像是的能量变化,生成放热;则生成,放出热量应为,A错误;
B.由图可知,反应物整体能量高于,无法单独比较和的能量高低,B错误;
C.由图可知,生成放热;变为液态还要再放出,因此生成液态放出热量更多,C错误;
D.化学反应断键吸热、成键放热:反应时先断裂、键,吸收能量,体系总能量升高;之后形成化学键,释放能量,总能量下降;所以整个过程体系总能量先升后降,D正确;
故选D。
8. 下图是简易量热计装置示意图,下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是
A. 和足量的水 B. 和足量的稀盐酸
C. 和足量的稀盐酸 D. 溶液和足量的稀硫酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.与水反应生成,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,A不符合题意;
B.和足量稀盐酸反应生成气体,气体逸出会带走部分热量,导致热量测量不准确,不适宜用简易量热计测定,B符合题意;
C.和足量稀盐酸反应生成氯化镁和水,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,C不符合题意;
D.溶液和足量稀硫酸的中和反应为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,D不符合题意;
故选B。
9. 某温度下,在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:3A(g) + bB(g)cC(g) + 2D(s),12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法正确的是
A. 2 s时,B的转化率为37.5%
B. 化学计量系数之比b:c=1:2
C. 0~12 s内,D的平均反应速率为0.033 mol·L-1·s-1
D. 图中两曲线相交时,A的消耗速率等于A的生成速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.2 s时,,由计量数关系得(结合B项),B的转化率为,不是37.5%,A错误;
B.12 s内,,,,反应速率之比等于化学计量数之比,故,解得、,,B正确;
C.D为固体,浓度视为常数,不能用固体表示化学反应的平均速率,C错误;
D.两曲线相交后,A、B的浓度仍在减小,说明反应未达到平衡状态,正向进行,A的消耗速率大于A的生成速率,二者不相等,D错误;
故答案选B。
10. 中科院团队利用固体氧化物电解池,实现了高选择性乙烷电化学脱氢制取乙烯,其原理如图所示。下列叙述错误的是
A. 理论上,若制得1 mol C2H4,则有1 mol CO2被还原
B. 若电源为铅酸蓄电池,则与a电极相连的电源电极材料为Pb
C. b电极的电极反应式为C2H6-2e-=C2H4 + 2H+
D. 理论上,若有1mol CO2参与反应,b极区所得产物为0.5 mol,则该产物可能为C2H2
【答案】C
【解析】
【分析】如图所示,二氧化碳通过电解转变为一氧化碳,碳元素化合价降低,得电子,被还原,则a连接着电源负极,为阴极,电极反应式:CO2+2e-=CO+O2-;b连接着电源正极,为阳极,电极反应式:C2H6-2e-+O2-=C2H4+H2O,据此分析;
【详解】A.根据电子守恒,若制得1 mol C2H4,则有1 mol CO2被还原,A正确;
B.a极为阴极,与电源的负极相连,铅蓄电池中负极材料为Pb,B正确;
C.b为阳极,发生氧化反应,C2H6被氧化为C2H4,其电极反应式:C2H6-2e-+O2-=C2H4+H2O,C错误;
D.1 mol CO2参与反应,电路中转移2 mol电子,若b电极发生副反应C2H6-4e-+2O2-=C2H2+2H2O,则转移2 mol电子时可生成0.5 mol C2H2,D正确;
故选C。
11. 二甲醚(CH3OCH3)燃料电池的工作原理如图,有关叙述正确的是
A. 二甲醚在a电极发生还原反应
B. 该装置能实现化学能转化为电能的转化率为100 %
C. 当b电极消耗22.4 L O2时,质子交换膜有4 mol H+通过
D. a电极的电极反应式为:CH3OCH3-12e-+ 3H2O=2CO2 +12H+
【答案】D
【解析】
【分析】a电极通入燃料二甲醚,为燃料电池负极,b电极是正极。
【详解】A.a电极通入燃料二甲醚,为燃料电池负极,二甲醚失电子发生氧化反应,A错误;
B.该装置为原电池,化学能转化为电能的同时,部分能量会转化为热能等,转化率不可能为100%,B错误;
C.选项未说明所处状态为标准状况,无法计算其物质的量,因此无法确定质子交换膜通过的量,C错误;
D.a电极为负极,酸性条件下二甲醚失电子生成和,电极反应式书写符合原子守恒、电荷守恒,D正确;
故选D。
12. 一种基于Ti3C2Clx材料的可充电海水氯离子电池可实现可逆性氯离子储存,放电过程中a极增重,下列说法中正确的是
A. 该电池可实现海水的淡化 B. 放电时,Cl-嵌入b极
C. 充电时,b极反应为Ag-e-=Ag+ D. 充电时,电路中转移1 mol电子,b极增重35.5 g
【答案】D
【解析】
【分析】“放电过程中a极增重”。在原电池中,电极增重意味着有物质沉积到电极上。a极的材料从变为,说明氯离子移向a极参与电极反应,a极是负极,其电极反应为:。相应地,b极是正极,发生还原反应。b极材料为,其电极反应为:;分析充电时的阴阳极及反应:充电是放电的逆过程,原电池的正极(b极)变为电解池的阳极,发生氧化反应,阳极反应为放电时正极反应的逆反应,阳极反应为:,原电池的负极(a极)变为电解池的阴极,发生还原反应,阴极反应为放电时负极反应的逆反应,阴极反应为:,据此分析
【详解】A.放电时,嵌入a极,Na+不参与正极反应,不会嵌入b极,海水中的Na+不会消耗,不能淡化海水,A错误;
B.根据分析可知,放电时a极增重,故嵌入a极,B错误;
C.充电时,b极是阳极,阳极电极反应为:,C错误;
D.充电时,b极是阳极,阳极电极反应为:,每转移1 mol电子,电极上1 mol的(摩尔质量约)会转变为1 mol 的(摩尔质量约)。电极质量变化为: ,所以,b极是增重35.5 g,D正确;
故选D。
13. 一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理:。下列说法错误的是
A. Pt电极反应:
B. 外加电场可促进双极膜中水的电离
C. Ⅲ室中,X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D. Ⅳ室每生成,同时Ⅱ室最多生成
【答案】C
【解析】
【分析】由图中氢离子和氢氧根的流向,可推出左侧Pt电极为阳极,右侧石墨电极为阴极,阳极发生的反应为:,阴极发生的反应为:,Ⅲ室中氯化钠浓度降低了,说明钠离子往阴极方向移动,氯离子往阳极方向移动,据此解答。
【详解】A.由分析可知,Pt电极为阳极,阳极发生的反应为:,A正确;
B.水可微弱的电离出氢离子和氢氧根,在外加电场作用下,使氢离子和氢氧根往两侧移动,降低了浓度,可促进双极膜中水的电离,B正确;
C.由分析可知,Ⅲ室中氯化钠浓度降低了,说明钠离子往阴极方向移动,氯离子往阳极方向移动,即钠离子往右侧移动,通过Y膜,则Y膜为阳离子交换膜,氯离子往左侧移动,通过X膜,则X膜为阴离子交换膜,C错误;
D.Ⅳ室每生成,则转移1mol电子,有1mol氢离子移到Ⅱ室中,生成,D正确;
故选C。
14. 定性和定量研究是探究影响化学反应速率因素的重要方法,以下实验方案和结论都正确的是
选项
实验方案
结论
A
取大小相同的两支试管,试管1中加入2 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液和 2 mL 0.1 mol/L H2SO4溶液;试管2中加入1 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液、1 mL水和2 mL 0.1 mol/LH2SO4溶液
浓度对反应速率的影响:试管1中生成气泡的速率大于试管2
B
分别向两份相同的H2O2溶液中滴入5滴等浓度的FeCl3溶液和KMnO4溶液
催化剂对反应速率的影响:FeCl3产生气泡速率更快
C
两支大小相同的试管中均加入2 mL 5 % H2O2溶液,同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液,待都有适量气泡产生时,将一支试管放入盛有冷水的烧杯中,另一支放入盛有热水的烧杯中
温度对反应速率的影响:冷水中的反应速率低于热水中的反应速率
D
将等浓度、等体积的H2C2O4溶液和KMnO4溶液混合
定量研究化学反应速率:记录KMnO4溶液褪色时间
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.与反应生成的易溶于水,初始阶段几乎无气泡逸出,应通过观察浑浊出现的时间比较反应速率,结论描述的气泡速率现象不合理,A错误;
B.与发生氧化还原反应,并非分解的催化剂,反应本质不同、变量不唯一,无法探究催化剂对反应速率的影响,B错误;
C.两组实验除温度外其他变量均完全相同,可探究温度对反应速率的影响,温度越高反应速率越快,因此冷水中的反应速率低于热水中的反应速率,C正确;
D.草酸与高锰酸钾反应时的比例关系为:,两者等浓度、等体积时不足,过量,溶液不会完全褪色,无法通过记录褪色时间定量研究反应速率,D错误;
故选C。
15. 新型催化剂Cu-MFI-AE在乙醇无氧脱氢中展示了较高的乙醛选择性。该催化历程如下图所示(吸附在催化剂表面上的物质用*标注)。下列说法正确的是
A. 该历程中共有5个基元反应 B. 反应过程中有非极性键的断裂和形成
C. 该历程中微粒从催化剂表面脱附会放热 D. 决速步骤为:2H* = H2(g)
【答案】D
【解析】
【详解】A.该历程中共有3个过渡态,对应3个基元反应,A错误;
B.反应过程中断裂的均为O-H、C-H等极性键,仅生成H-H非极性键,无非极性键的断裂,B错误;
C.微粒从催化剂表面脱附时,体系相对能量升高,为吸热过程,C错误;
D.决速步骤为活化能最大的步骤,第三步反应活化能最高,对应反应为,D正确;
故选D。
二、非选择题: 共4题,共55分。
16. 电化学与我们的生产和生活有多方面的联系。据所学电化学知识回答下列问题。
(1)炒菜用的铸铁锅不用时易因腐蚀而出现红褐色锈斑,这时铁锅的锈蚀主要是_______腐蚀,铁锅锈蚀的正极反应为______________________。
(2)电镀是一种利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或者合金的加工工艺。电镀时,通常把待镀的金属制品一端作_______极。
(3)利用电解法可以将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯。电解后,电解槽底部会形成含有少量_______(填元素符号)等金属的阳极泥。
(4)现有以下三种乙醇(CH3CH2OH)燃料电池。
按要求书写①和②的电极反应方程式
乙醇燃料电池
碱性
熔融盐
a极
____________________________
_______________________
③在酸性乙醇燃料电池中,若标准状况下有22.4 L O2参与反应,理论上通过质子交换膜的H+数目为_______。(设NA为阿伏加德罗常数的值)
A.0.5 NA B.NA C.2 NA D.4 NA
【答案】(1) ①. 吸氧 ②.
(2)阴 (3)Ag、Pt
(4) ①. ②. ③. D
【解析】
【分析】(4)三种乙醇燃料电池均利用乙醇氧化释放的化学能转化为电能,乙醇在负极发生氧化反应,氧气在正极发生还原反应,不同电解质环境决定了电极反应式的差异:碱性(KOH溶液)电池:乙醇在负极(a极)被氧化,生成的与反应生成,负极反应:;在正极(b极)得电子生成;酸性(稀硫酸)电池:乙醇在负极(a极)被氧化为和,通过质子交换膜移向正极;在正极(b极)与反应生成;熔融碳酸盐电池:乙醇在负极(a极)被氧化,与反应生成和,负极反应:;在正极(b极)得电子并结合生成,据此分析。
【小问1详解】
铸铁锅在潮湿空气中主要发生吸氧腐蚀,正极上得电子发生还原反应,反应式为;
【小问2详解】
电镀时,待镀金属制品作阴极,镀层金属作阳极;
【小问3详解】
粗铜电解精炼时,比铜活泼的、优先放电,而不活泼的、不能放电,沉积在电解槽底部形成阳极泥;
【小问4详解】
①碱性乙醇燃料电池中,极(负极)上乙醇失电子,在碱性条件下生成和,电极反应式为;
②熔融盐乙醇燃料电池中,极(负极)上乙醇失电子,与反应生成和,电极反应式为;
③酸性乙醇燃料电池中,正极反应为,标准状况下(即)参与反应时,消耗,即通过质子交换膜的数目为;
故选D。
17. 我国力争在2030年前实现碳达峰,在2060年前实现碳中和。综合利用CO2是实现目标的有效途径。
(1)工业上常将CO2转化为有机物实现碳循环。方法如下:
2CO2(g) + 2H2O(l)C2H4(g) + 3O2(g) ΔH = +1411 kJ·mol-1;
C2H4(g) + H2O(l)C2H5OH(l) ΔH =-44.2 kJ·mol-1.
已知2CO2(g) + 3H2O(l)C2H5OH(l) + 3O2(g) ΔH3,则ΔH3为___kJ·mol-1。
(2)工业上常用反应ⅰ制取甲醇(CH3OH):
反应ⅰ:CO2(g) + 3H2(g)=CH3OH(l) + H2O(l) ΔH =-184.0 kJ·mol-1。
其中的原料气H2常用反应ⅱ:CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g)来制备。
①已知2H2(g) + O2(g)=2H2O(l) ΔH =-572.0 kJ·mol-1,写出表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式:________________。
②在T ℃,10 L密闭容器中,判断反应 ⅱ 一定达到平衡状态的标志是____。
A.v正(CH4) = v逆(CO) B.CO和H2的物质的量之比不变
C.混合气体压强不变 D.混合气体的质量不变
③T ℃,10 L密闭容器中,充入2 mol CH4和3 mol H2O(g)发生反应ⅱ,经过5 min达到平衡,此时CH4的转化率为50%,则从开始到平衡,H2的平均反应速率为______ mol·L-1·min-1.
若向此10 L密闭容器中加入2 mol CH4、5 mol H2O(g)、2 mol CO和3 mol H2发生反应ⅱ,若温度仍为T ℃,此时v正____(填<、>或=)v逆。
④若某温度下,将2 mol CH4和2 mol H2O(g)通入压强为200 kPa的恒压密闭容器中发生反应ⅱ,正反应速率v正=k正·p(CH4)·p(H2O),逆反应速率v逆=k逆·p(CO)·p3(H2),p为分压(分压=总压×物质的量分数),则该反应的压强平衡常数Kp =____(以k正、k逆表示)。
若k正= 4.4×104 kPa-1·s-1,当CH4消耗20%时,v正=___kPa·s-1(保留两位有效数字)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. AC ③. 0.06 ④. > ⑤. ⑥.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将已知两个热化学方程式直接相加: ;
【小问2详解】
①燃烧热定义为1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热。根据盖斯定律,由已知反应-反应ⅰ,可得目标热化学方程式,计算得;
② A.,和计量数均为1,正逆反应速率相等,说明达到平衡,A正确;
B.产物CO和比例始终为,比例不变不能说明平衡,B错误;
C.恒容容器中,压强与气体总物质的量成正比,反应前后气体总物质的量变化,压强不变说明达到平衡,C正确;
D.所有反应物产物均为气体,根据质量守恒,混合气体质量始终不变,不能说明平衡,D错误;
故选AC;
③ CH4转化率为50%,,Δn(H2)=3mol,;平衡时,,, ,,,,,,平衡常数,新投料的浓度商<K,平衡正向进行,v正>v逆;
④ 平衡时,,即,整理得; CH4消耗20%,参加反应的,此时,,,,,,代入得。
18. 研究发现,大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,往往经过多个反应步骤才能实现。碘钟反应是一种化学振荡反应,其体现了化学动力学的原理。某小组同学在室温下对某“碘钟实验”的原理进行探究。
资料:该“碘钟实验”反应分A、B两步进行:
反应A:
反应B:
(1)该“碘钟实验”的总反应是_____。
(2)为证明反应A、B的存在,进行实验Ⅰ。
a.向K2S2O8溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色
b.再向得到的蓝色溶液中加入试剂Y溶液,溶液的蓝色褪去
试剂X是_____、试剂Y是_____。
(3)已知A反应的速率方程为:,式中k为常数。为确定m、n值进行实验Ⅱ(溶液浓度均为0.01mol/L)。
实验
序号
试剂体积V/mL
显色时间t/s
K2S2O8溶液
KI溶液
水
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10
10
0
4
1
27.0
②
5
10
5
4
1
54.0
③
2.5
10
V1
4
1
108.0
④
10
5
5
4
1
54.0
①表中V1=_____。
②通过数据计算得知:m=_____,n=_____。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响,进行实验Ⅲ(溶液浓度均为0.01mol/L)。
试剂体积V/mL
K2S2O8溶液
KI溶液
水
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
5
5
3
11
1
实验过程中,溶液颜色始终无明显变化。试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系,解释实验Ⅲ未产生颜色变化的原因:_____。
【答案】(1)
(2) ①. 淀粉碘化钾 ②. Na2S2O3
(3) ①. 7.5 ②. 1 ③. 1
(4)由于n(K2S2O8)∶n(Na2S2O3)<1:2,v (A)<v (B),所以未出现溶液变蓝的现象
【解析】
【小问1详解】
将两反应进行叠加消去I2:反应A: (慢),反应B:,可得碘钟实验总反应:,
故答案为:;
【小问2详解】
根据淀粉遇碘单质变蓝色,可进行实验:
a.向K2S2O8溶液中加入淀粉碘化钾的水溶液,发生反应A,生成碘单质,溶液变为蓝色;
b.根据反应B可知,向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液,碘单质消耗,溶液的蓝色褪去;
故答案为:淀粉碘化钾;Na2S2O3;
【小问3详解】
①根据速率方程可知,反应速率与浓度有关,结合表格信息可知,K2S2O8溶液、KI溶液、水的总体积为20mL,为了保持溶液总体积不变,故表中数据V1=20mL-2.5mL-10mL=7.5mL;
②实验①②中KI浓度相同,②中的浓度是①中的 ,显示时间是①的两倍,结合速率方程,m=1;实验①④中K2S2O8浓度相同,④中I-浓度是①中的,显示时间是①的两倍,结合速率方程,n=1;
故答案为:7.5;1;1;
【小问4详解】
对比实验Ⅱ、实验Ⅲ,可知溶液总体积相同,变量是K2S2O8溶液、KI溶液、Na2S2O3溶液,K2S2O8减少,Na2S2O3增大,由于n(K2S2O8)∶n(Na2S2O3)<1:2,v (A)<v(B),所以未出现溶液变蓝的现象,
故答案为:由于n(K2S2O8)∶n(Na2S2O3)<1:2,v(A)<v(B),所以未出现溶液变蓝的现象。
19. 二氧化硫和氮的氧化物分散在大气中时,会污染环境,危害人体健康,废气排放到大气之前,必须进行适当处理,防止有害物质污染大气,并充分利用原料。回答下列问题:
Ⅰ.脱硫
某研究团队设计了一个电解池,以石墨为电极,用稀硫酸作电解质溶液,通入SO2进行吸收。
(1)写出阳极的电极反应式___________。
(2)该方法除了能很好地吸收 SO2 外,还能制得一种清洁能源为___________(填化学名称)。
Ⅱ.脱硝
脱除汽车尾气中NO和CO的两个反应过程中各物质相对能量如图(TS1、TS2表示过渡态):
反应i:2NO + CON2O+CO2 反应ii:N2O +CON2+ CO2
(3)CO(g)和NO(g)反应生成N2(g)的热化学方程式为___________。
将恒定组成的NO和CO混合气体通入不同温度的反应器,相同时间内检测物质浓度,结果如图。
(4)实验过程中,高于340 ℃后N2O浓度逐渐减小,试分析发生该变化的原因:___________。
(5)450 ℃时,该时间段内NO的脱除率= ___________[保留2位有效数字,NO的脱除率=n(转化为N2的NO)/n(初始的NO)×100 %]。
工业上利用无隔膜NaCl电解法脱除低温工业废气中NO,可有效减少对空气的污染。
(6)电解NaCl溶液获得脱硝液(含NaClO)分两步进行,第二步反应生成NaClO,写出第一步反应的离子方程式___________。
脱硝液中含氯微粒的物质的量分数(δ)随pH的分布如图1所示;其他条件相同,NO转化率随脱硝液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图2所示:
(7)脱硝液pH=5时,NO转化率最高,随pH升高,NO转化率会降低,原因是___________。
【答案】(1) (2)氢气
(3)
(4)反应i、反应ii的化学反应速率随温度的升高而增大,高于340 ℃后,升高温度,反应ii的速率增加的程度超过反应i的速率增加的程度,使得反应ii速率大于反应i速率,因此浓度下降
(5)
(6)
(7)升高,HClO的物质的量分数减小,导致氧化NO的能力减弱
【解析】
【小问1详解】
阳极发生氧化反应,中+4价S被氧化为,酸性条件下配平得到该电极反应: ;
【小问2详解】
阴极是电解质中得电子生成,电极反应: ,氢气是清洁能源;
【小问3详解】
总反应=反应i+反应ii,根据相对能量,总反应的,热化学方程式:;
【小问4详解】
反应i、反应ii的化学反应速率随温度的升高而增大,高于340 ℃后,升高温度,反应ii的速率增加的程度超过反应i的速率增加的程度,使得反应ii速率大于反应i速率,因此浓度下降;
【小问5详解】
同温同压下浓度比等于物质的量比,根据N守恒:初始NO浓度,转化为的NO浓度,脱除率;
【小问6详解】
电解NaCl溶液制备NaClO分两步,第一步阳极放电生成,阴极放电生成和,第二步与反应生成NaClO,因此第一步离子方程式:;
【小问7详解】
由图1可知,升高,HClO的物质的量分数减小,转化为,导致氧化NO的能力下降,因此转化率降低。
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