内容正文:
2025-2026学年度(下)期末调研
高一年级化学试卷
时间:75分钟 分数:100分
试卷说明:试卷共两部分,第一部分:选择题型(1-15题 45分);第二部分:非选择题型(16-19题 55分)
第Ⅰ卷(单项选择题 共45分)
可能用到的原子量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cu -64 Ag-108
1. “逐梦苍穹之上,拥抱星辰大海”,航天科技的发展与化学密切相关。下列选项正确的是
A. “嫦娥五号”探测器配备砷化镓太阳能电池,太阳能电池将化学能直接转化为电能
B. “北斗”导航卫星使用的芯片,其主要成分是二氧化硅晶体
C. “中国天眼”(FAST)用到的高性能碳化硅是一种硅酸盐材料
D. 空间站使用石墨烯存储器,石墨烯与金刚石互为同素异形体
【答案】D
【解析】
【详解】A.砷化镓太阳能电池是将太阳能(光能)直接转化为电能,并非将化学能转化为电能,A错误;
B.导航卫星芯片的主要成分是晶体硅,二氧化硅是光导纤维的主要成分,B错误;
C.碳化硅属于新型无机非金属材料,不属于硅酸盐材料,C错误;
D.石墨烯和金刚石都是碳元素组成的结构不同的单质,二者互为同素异形体,D正确;
故选D。
2. 下列物质制备涉及的离子方程式或化学方程式错误的是
A. 海水提溴:
B. 工业冶铝:
C. 侯氏制碱:
D. 海带提碘:
【答案】B
【解析】
【详解】A.海水提溴过程中用氧化海水中的得到,该离子方程式电荷、原子均守恒,符合反应原理,A正确;
B.是共价化合物,熔融状态不导电,工业冶铝是电解熔融(冰晶石作助熔剂)生成铝和氧气,该反应方程式不符合实际工艺,B错误;
C.侯氏制碱法中向饱和食盐水中先通再通,析出溶解度较小的,同时生成,方程式符合反应事实,C正确;
D.海带提碘过程中酸性条件下将氧化为,该离子方程式电荷、原子均守恒,符合反应原理,D正确;
故选B。
3. 下列有关焓变()和熵变()说法正确的是
A. 能够自发进行的反应一定是的反应
B. 一定温度下,反应能自发进行,该反应的
C. 反应中,其、
D. 水凝结成冰的过程中,其,
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应自发的判据为,当、时,高温条件下也可满足发生自发反应,因此自发反应不一定,A错误;
B.该反应中气体总物质的量从3 mol变为2 mol,混乱度减小,即,反应能自发说明,因此必须才能抵消的正值使,B正确;
C.该反应中气体总物质的量从3 mol增至4 mol,混乱度增大,即,C错误;
D.水凝结成冰是液态变为固态,混乱度减小,即,D错误;
故答案选B。
4. 人们的生产和生活积累了大量化学反应原理的经验和知识,下列相关说法:
①对于指定的反应,加催化剂不能增加活化分子百分数,但可以加快反应速率
②析氢腐蚀和吸氧腐蚀的正极均有气体生成
③牺牲阳极法与粗铜的精炼均属于电解原理
④一定温度下能自发进行的原因是
⑤恒温恒压密闭容器中:,充入惰性气体反应速率不变
⑥等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多
其中错误的个数
A. 2 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【详解】①催化剂可降低反应活化能,提高活化分子百分数,加快反应速率,故①错误;
②析氢腐蚀正极生成,吸氧腐蚀正极反应为,无气体生成,故②错误;
③牺牲阳极法利用原电池原理,粗铜精炼利用电解原理,故③错误;
④反应的,不利于自发,能自发的原因是,故④错误;
⑤恒温恒压下充入惰性气体,容器体积增大,反应物浓度降低,反应速率减小,故⑤错误;
⑥硫固体气化需要吸收热量,等物质的量的硫蒸气能量高于硫固体,完全燃烧时前者放热更多,故⑥正确;
综上,错误的说法共5个,选C。
5. 下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是
A.证明浓硫酸的脱水性
B.制备SO2并控制反应起止
C.甲烷和Cl2发生反应
D.验证SO2具有氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.蓝色胆矾晶体变为白色硫酸铜,证明浓硫酸的吸水性,而不是脱水性;A错误;
B.亚硫酸钠易溶于水,该装置制备SO2不能控制反应起止,B错误;
C.Cl2与氢氧化钠反应,验证甲烷和氯气的取代反应,不能用氢氧化钠溶液,且光照条件为漫射光,C错误;
D.SO2和Na2S反应生成S沉淀,SO2中S元素化合价降低,体现SO2的氧化性,D正确;
故答案选D。
6. 某新型储能电池原理如图所示。下列说法正确的是
A. 多孔碳为该新型储能电池的负极
B. 储能过程中化学能转变为电能
C. 放电时交换膜左侧溶液中浓度不变
D. 电池放电总反应:
【答案】C
【解析】
【分析】该储能电池放电时,Pb为负极,失电子结合硫酸根离子生成,则多孔碳电极为正极,正极上得电子转化为,充电时,多孔碳电极为阳极,失电子生成,电极为阴极,得电子生成Pb和硫酸。
【详解】A.在该电池中,Pb失电子发生氧化反应,Pb作负极,多孔碳作正极,A错误;
B.储能过程是充电过程,充电过程中是电能转变为化学能,B错误;
C.放电时,负极反应式为,交换膜左侧溶液中参与反应,但右侧会通过阴离子交换膜移向左侧,根据电荷守恒和溶液的电中性,交换膜左侧溶液中浓度不变,C正确;
D.由于溶液中有,放电时Pb转化为,电池放电总反应为,D错误;
故答案选C。
7. 保持温度恒定,向某恒容容器中按体积比1:3:1充入CO2、H2和Ar。同时发生反应I:及反应II:。已知分压=总压×物质的量分数。则下列不能作为反应I达到平衡状态的判据是。
A. H2与H2O的总物质的量不再变化 B. 容器的总压强不再改变
C. 混合气体的平均摩尔质量不再变化 D. Ar的分压不再改变
【答案】D
【解析】
【分析】设初始投入的CO2、H2和Ar分别为1mol,3mol和1mol,反应I:中改变值为x,及反应II:中改变值为y。则CO2、CO、CH3OH、H2O和H2的物质的量分别为(1-x-y)mol、xmol、ymol、(x+y)mol、(3-x-3y)mol,混合气体共(5-2y)mol;
【详解】A.反应I中H2与H2O的总物质的量变化为0,但反应II中H2减少3ymol、H2O增加ymol,总减少2ymol。当总物质的量不变时,即y确定时,甲醇的浓度不再改变,反应II达到平衡,则二氧化碳、氢气、水和甲醇的浓度不再改变,根据平衡常数的定义和计算式可知,CO的浓度也不再改变,则反应I也平衡,因此A可作为判据,A不符合;
B.容器的总压强不再改变反应,说明总物质的量不变,结合选项A可知,反应II和反应I均平衡,B不符合;
C.气体总质量守恒,混合气体的平均摩尔质量不变,说明气体总物质的量不变,结合选项A可知,反应II和反应I均平衡,C不符合;
D.设初始压强为P0,则Ar的分压,始终恒定,则与反应进程无关,D符合;
综上,选D。
8. 高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料。工业上可以按下列方法制备:
下列说法不正确的是
A. 步骤①的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,说明非金属性:
B. 步骤②和步骤③的反应不互为可逆反应
C. 步骤①生成的粗硅中可能存在金刚砂()杂质
D. 该流程中可循环的物质为和
【答案】A
【解析】
【分析】工业制取粗硅的三步反应方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑、Si(粗)+3HClSiHCl3+H2、SiHCl3+H2 Si+3HCl;
【详解】A.步骤①的化学方程式书写正确,但该反应中C作还原剂、体现还原性,非金属性需通过单质氧化性、最高价氧化物对应水化物酸性等性质比较,无法通过该反应说明非金属性,A错误;
B.可逆反应要求在相同条件下同时向正、逆两个方向进行,步骤②反应温度为,步骤③反应温度为,反应条件不同,因此二者不互为可逆反应,B正确;
C.若步骤①中焦炭过量,高温下可与过量C反应生成,因此粗硅中可能存在金刚砂杂质,C正确;
D.步骤②生成的可作为步骤③的反应物,步骤③生成的可作为步骤②的反应物,二者均可以循环利用,D正确;
答案选A。
9. 如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列叙述正确的是
A. 根据上述转化关系可得
B. 25℃和101 kPa下,测定S的燃烧热:通入过量使完全燃烧生成所放出的热量
C. 含的浓溶液与足量NaOH溶液反应,放出的热量即为中和热
D. 途径②中升高反应体系的温度可以加快转化
【答案】D
【解析】
【详解】A.途径①反应物为和,途径②反应物为、和,二者反应物不同,不满足盖斯定律应用条件,无法得出,A错误;
B.燃烧热指25℃、101 kPa下,1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,S的稳定氧化物为而非,B错误;
C.中和热指稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1 mol水时放出的热量,浓硫酸稀释会放热,且1 mol 与足量NaOH反应生成2 mol水,故放出的热量不是中和热,C错误;
D.升高温度会使活化分子百分数增大,反应速率加快,可加快的转化,D正确;
故答案选D。
10. 在温度为T℃时,向某容积为1L的恒容密闭容器中充入2mol X和1mol Y,发生反应:X(g)+Y(g)Z(s)+2W(g),5min时反应达到平衡,X的转化率为30%。该反应的平衡常数K与温度的关系如表所示。下列说法正确的是
温度/℃
550
650
750
K
3.2
1.0
0.4
A. 650<T<750 B. 0~5min内,v(X)=0.2mol·L-1·min-1
C. 平衡时,W的体积分数为40% D. 反应过程中,容器内气体的平均摩尔质量一直不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意列三段式有,所以平衡常数K=≈2.57,K值介于1.0~3.2之间,因此550<T<650,A项错误;
B.,B项错误;
C.平衡时n总(气体)=1.4mol+0.4mol+1.2mol=3mol,W的体积分数为,C项正确;
D.气体的平均摩尔质量,反应达到平衡前,n总(气体)不变,m总(气体)在不断减小,因此气体的平均摩尔质量也在减小,D项错误;
综上所述答案为C。
11. 钙钛矿太阳能电池被称为第三代太阳能电池,图甲是钙钛矿太阳能电池的工作示意图,图乙是采用该电池做电源制备尿素。a极、b极为惰性电极。下列叙述正确的是
A. A极为太阳能电池的负极
B. 由a极通过质子交换膜向b极移动
C. 生成尿素的电极反应:
D. 理论上电源提供2 mol ,b极电解所生成的为11.2 L
【答案】C
【解析】
【分析】如图乙所示,a极上与二氧化碳反应生成,N元素从+5价变为−3价,得电子发生还原反应,因此a是电解池的阴极,阴极连接电源负极;b极上转化为,O元素从−2价变为0价,失电子发生氧化反应,因此b是电解池的阳极,阳极连接电源正极;原电池中电子经外电路由负极移动到正极,如图甲所示,则A极为正极、B极为负极;据此解答。
【详解】A.电子从B极流出经外电路流向A极,则图甲所示的原电池中A极为正极,A错误;
B.电解池中阳离子向阴极移动,图乙中a极是阴极,因此由b极经质子交换膜向a极移动,B错误;
C.如图乙所示,电解池阴极上与二氧化碳反应生成,电极反应为,C正确;
D.生成转移电子,转移电子时生成,选项未说明是标准状况,无法计算体积,D错误;
故选C。
12. 浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是
A. 对比①和②可以说明还原性:
B. ②中根据试管口出现白雾说明有产生,证明酸性:
C. ③中浓被还原成
D. 收集①中产生的气体溶于水形成有色溶液,将③中产生的气体通如其中,证明③中产生的气体具有漂白性
【答案】A
【解析】
【详解】A.①试管上部有红棕色气体产生为Br2,则浓硫酸与NaBr固体产生Br2,②试管口有白雾产生为HCl气体,则浓硫酸与NaCl固体产生HCl,①试管发生氧化还原反应,②试管为非氧化还原反应,对比①和②可以说明还原性:,A项正确;
B.②中根据试管口出现白雾说明有产生,发生的反应为非氧化还原反应,浓硫酸的沸点高,而HCl的沸点低,证明沸点:,B项错误;
C.浓硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2气体,为强酸制弱酸,浓硫酸未被还原成SO2为非氧还原反应,C项错误;
D.将①中的Br2溶于水,再将③产生的SO2气体通入后,溴水溶液褪色,发生反应的化学方程式为:,SO2化合价升高,证明SO2具有还原性,D项错误;
答案选A。
13. 将溶液与溶液混合,发生反应达到平衡:,下列说法不正确的是
A. 加入苯,振荡,平衡正向移动 B. 加入固体,平衡逆向移动
C. 加入KCl溶液,平衡不移动 D. 该反应的平衡常数
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入苯,振荡,苯可萃取,降低浓度,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,A正确;
B.加入固体,增加浓度,平衡逆向移动,B正确;
C.加入KCl溶液,相当于稀释体系,降低各离子浓度,由于反应物总系数和大于产物总系数和,平衡逆向移动,C错误;
D.平衡常数表达式为,与选项一致,D正确;
故选C。
14. 恒容密闭容器中,反应 在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量分数的变化如图所示,原料起始组成。下列说法正确的是
A. 曲线b表示的物质的量分数
B. 其他条件不变,充入He平衡不移动
C.
D. 其他条件不变,增大原料起始组成比,的平衡转化率增大
【答案】B
【解析】
【分析】根据反应方程式可知,当原料初始组成时,任何温度下达到平衡时,CO2和H2的物质的量分数之比均为1:3,C2H4和H2O的物质的量分数之比为1:4,且CO2和H2,C2H4和H2O同时减小或同时增大,故图中a曲线代表H2,b曲线代表H2O,c曲线代表CO2,d曲线代表C2H4,温度升高,H2、CO2的物质的量分数增大,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,据此解答。
【详解】A.由分析可知,b曲线代表H2O物质的量分数,故A错误;
B.他条件不变,恒容条件下充入He,各物质的浓度不变,平衡不移动,故B正确;
C.由分析可知,正反应为放热反应,则,故C错误;
D.其他条件不变,增大原料起始组成比,的平衡转化率下降,的平衡转化率上升,故D错误;
故选B。
15. 已知反应:2红棕色 无色(放出热量),将一定量充入注射器中,封口,在拉动和推动注射器活塞的过程中气体透光率随时间的变化如图(气体颜色越深,透光率越小),下列说法不正确的是
A. ab段,反应处于平衡状态
B. b点的操作是推动注射器活塞
C. c点与a点相比,增大,减小
D. d点:
【答案】C
【解析】
【分析】反应为,根据题干信息,气体颜色越深,说明平衡朝生成四氧化二氮的方向移动,数据对应的是透光率越小,据此作答。
【详解】A.ab段,随着时间的改变,透光率未发生改变,说明达到平衡状态,故A正确;
B.b点后透光率突然降低,说明颜色变深,b点的操作应该是压缩注射器,也就是推动注射器活塞,故B正确;
C.c点是a点后的新平衡,由于b点的操作应该是压缩注射器,所以c(NO2)增大,c(N2O4)增大,故C错误;
D.d 点突然降低,说明颜色变深,平衡逆向移动,v(正) < v(逆),故D正确;
故答案选C。
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
16. 电解法可用于提纯金属。用电解的方法实现粗铜精炼,铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)是有色金属冶炼过程中重要的“二次资源”。其合理处理对于实现资源的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下
已知:①分金液的主要成分为[AuCl4]-;
②分金渣的主要成分为AgCl;
③分银液中主要成分为,且存在。
(1)“分铜”时,加快反应速率的方法有______________(任写一种)。单质铜发生反应的离子方程式为_____________________________________________。
已知“分铜”时各元素的浸出率如下表所示。
Cu
Au
Ag
Ni
浸出率%
85.7
0
4.5
93.5
“分铜”时加入足量的NaCl的主要作用为_____________________________________。分铜液经_____________________、过滤得到胆矾粗产品。
(2)“分金”时,单质金发生反应的离子方程式为_______________________________。
(3)某小组模拟工业上回收分银渣中的银,过程如下:
Ⅰ中主要反应:
① 研究发现:其他条件不变时,该反应在敞口容器中进行,浸出时间过长会使银的浸出率(浸出液中银的质量占起始分银渣中银的质量的百分比)降低,可能原因是__________。
②经甲醛还原得到的银为粗银,工业上粗银电解精炼时,电流I的范围为5~10 A,若用7 A的电流电解60 min后,得到21.6 gAg,则该电解池的电解效率为________________%。(保留小数点后2位。电解效率=阴极上实际沉积的金属质量÷理论上应沉积的金属质量。n(e)=电流I(A)×时间(s)÷e(电子电量)÷NA,设)
【答案】(1) ①. 粉碎阳极泥、加热、搅拌、适当增加硫酸浓度等方式 ②. ③. 使溶出的Ag+形成AgCl进入分铜渣避免银元素的损失 ④. 蒸发浓缩、冷却结晶
(2)
(3) ①. SO被空气中氧气氧化为SO,使浸出反应平衡左移,浸出率下降 ②. 76.19
【解析】
【分析】“分铜”时,单质铜被双氧水氧化为;的浸出率为4.5%,Ni的浸出率为93.5% ,与反应生成沉淀,、进入分铜渣;由分金液的主要成分为可知,金被、氧化为;分金渣的主要成分为,加入,发生反应:,,被甲醛还原为银;
【小问1详解】
“分铜”时,加快反应速率的方法有粉碎阳极泥、加热、搅拌、适当增加硫酸浓度等方式;
单质铜被双氧水氧化为的反应离子方程式是;
与Ag+反应生成AgCl沉淀,加入足量的NaCl使溶出的形成进入分铜渣避免银元素的损失;
从溶液获得带结晶水的胆矾,需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤操作。
【小问2详解】
分金时,单质金发生反应的离子方程式为;
【小问3详解】
①被空气中氧气氧化为,使浸出反应平衡左移,所以反应在敞口容器中进行,浸出时间过长会使银的浸出率降低;
②实际沉积的金属质量21.6 g Ag,,因为理论,所以该电解池的电解效率为。
17. Ⅰ.氨气是一种重要化合物,在工农业生产、生活中有着重要作用。某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究其相关性质。
(1)仪器A中盛放的试剂通常是____________________;仪器D的名称为____________。
(2)实验发现C中粉末完全变红,D中无水硫酸铜变蓝,还产生一种气体单质Y。
①写出此反应的化学方程式__________________________________________________。
②实验后将C中红色固体与稀硝酸混合,充分反应后红色固体仍有剩余,再加入下列的_______________试剂(填所选试剂标号),固体又可以继续溶解。
A.溶液 B.溶液 C.稀 D.溶液
(3)①将D与a相连,在E中产生白色沉淀,其沉淀的化学式为:_______________。
②若向a处分别通入__________(填标号),在E中也会产生白色沉淀。
A. B. C. D.
Ⅱ、将12.8g铜片加入100mL一定浓度的硝酸溶液中,铜片完全溶解(反应后溶液体积仍为100mL),产生、NO2的混合气体(标准状况),向反应后的溶液中加入NaOH溶液,溶液中的恰好完全沉淀。
(4)混合气体中、的物质的量之比为_____________,原硝酸溶液的物质的量浓度为__________mol/L。
【答案】(1) ①. Ca(OH)2和NH4Cl ②. 球形干燥管(或干燥管)
(2) ①. ②. BC
(3) ①. ②. AC
(4) ①. 5:1 ②. 9.5
【解析】
【分析】A装置用氯化铵和氢氧化钙加热制备氨气,B用于干燥氨气,C中氨气与氧化铜在加热条件下发生氧化还原反应生成水、氮气和铜,D装置可用于检验是否生成水,E用于进行某气体、SO2和氯化钡之间反应的实验。
【小问1详解】
A装置制备氨气,实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制备氨气,仪器A中盛放的试剂通常是Ca(OH)2和NH4Cl;仪器D的名称为球形干燥管。
【小问2详解】
①实验发现C中粉末完全变红,D中无水硫酸铜变蓝,还产生一种气体单质Y,可知氨气与氧化铜在加热条件下发生氧化还原反应生成水、氮气和铜,反应的化学方程式为。
②实验后将C中红色固体Cu与稀硝酸混合,充分反应后红色固体仍有剩余,溶液中的溶质是硝酸铜,剩余固体是Cu;溶液和铜不反应;溶液和Cu反应生成硫酸亚铁和硫酸铜;加入稀,发生反应 ;溶液与Cu不反应,故选BC;
【小问3详解】
①将D与a相连,发生反应,在E中产生白色沉淀,其沉淀的化学式为。
②若向a处通入,和水反应生成硝酸,硝酸把二氧化硫氧化为硫酸,硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀;若向a处通入,、SO2均与氯化钡不反应,无沉淀生成;若向a处通入,发生反应,反应生成硫酸钡沉淀;若向a处通入,、SO2均与氯化钡不反应,无沉淀生成;选AC。
【小问4详解】
n(Cu)=,、的混合气体的物质的量为,设NO的物质的量为xmol,根据得失电子守恒3x+0.15-x=2×0.2,x=0.125,所以NO的物质的量为0.125mol、的物质的量为0.15-0.125=0.025mol, 、的物质的量之比为5:1;向反应后的溶液中加入NaOH溶液,溶液中的恰好完全沉淀,反应后的溶质为NaNO3。根据钠元素守恒n(NaNO3)=n(NaOH)=0.2L×4mol/L=0.8mol;根据N元素守恒,原硝酸溶液中硝酸的物质的量为0.8mol+0.15mol=0.95mol,原硝酸溶液的物质的量浓度为0.95mol ÷0.1L=9.5mol/L。
18. Ⅰ.某小组想用CO制取,反应如下:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
请回答:
(1)①_______kJ/mol。
②某同学在常温常压下,将CO与以体积比为2:1混合至密闭体系中,放置数年后却发现几乎无。该同学认为是该反应的平衡常数极小导致的,你认为该同学的说法_______(“正确”或“错误”),设计实验验证你的结论:______________________(简述即可)。
(2)Pt因其原子结构特点,有良好的催化活性,是催化小分子反应的优异催化剂。某小组在250℃条件下,用Pt催化CO制取,反应如下:
Ⅳ
V
Ⅵ (过渡态)
Ⅶ
Ⅷ
在图中画出位置(虚线框内) _______。
Ⅱ.电化学原理在生产生活中运用广泛,下面是常见的一些运用。
(3)汽车尾气中氮氧化合物、碳氧化合物会污染环境,运用电化学方法可以进行NO的消除。间接电解法除NO。其原理如图所示,从A口中出来的气体是___________,电解池阴极的电极反应式___________。用离子方程式表示吸收柱中除去NO的原理___________。
(4)运用电解Na2CO3溶液制备小苏打和烧碱,原理如下图所示。
B处排出的溶液主要溶质为___________。电解槽中的离子交换膜为___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。当阳极区收集到11.2L气体(标准状况下),阴极区质量变化___________g。
【答案】(1) ①. -283 ②. 错误 ③. 点燃,检验产物(写加热、加催化剂等)
(2) (3) ①. 氧气(或O2) ②. ③.
(4) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律,反应=。
②该同学的结论“错误”。CO与常温下难反应的根本原因是活化能高而并非平衡常数过小,可通过点燃使之迅速产生,检验产物来验证。
【小问2详解】
由转化为时形成新的化学键放热,故的能量比低,但在催化剂上脱附是吸热过程,故的位置在与的下面,如图:
【小问3详解】
阳极上水失电子放电,生成与,因此A口出来的气体为;阴极发生还原反应, 在酸性环境下得电子生成,对应电极反应式为;吸收柱内与发生氧化还原反应,产物为,反应离子方程式:。
【小问4详解】
电解溶液,结合题图可知,阳极反应为,阴极反应为,则B处排出的溶液主要溶质为;钠离子向阴极移动,电解槽中的离子交换膜为阳离子交换膜;在标准状况下,的物质的量为,由关系式,,则,转移电子的物质的量为,有进入阴极区,有从阴极区逸出,所以阴极区溶液的质量变化为。
19. 习近平总书记在十九届中共中央政治局第三十六次集中学习时强调,实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。因此,二氧化碳的合理利用成为研究热点。
(1)用还原可以合成: 恒压下,和的起始物质的量之比为1∶3时,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜(能选择性分离出)时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。P点甲醇产率高于T点的原因为___________________________________________。
(2)已知 。一定条件下往恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol ,在不同催化剂作用下发生上述反应,相同时间内的转化率随温度变化如图所示:
①低温时催化剂效果最差的催化剂是____(填“催化剂Ⅰ”“催化剂Ⅱ” “催化剂Ⅲ”)。
②若反应在a点时已达平衡状态,a点转化率高于b点和c点的原因分别为___________________________________________________________________。
(3)汽车尾气中含有、等有害气体,某新型催化剂能促使、发生反应,将、转化为无毒气体。已知:增大催化剂的比表面积可提高反应速率。为探究浓度、温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,设计了如下四组实验,部分实验条件已填在下表中。
实验编号
T/℃
NO初始浓度/(mol∙L-1)
CO初始浓度/(mol∙L-1)
催化剂的比表面积/()
I
300
A
Ⅱ
300
B
80
Ⅲ
350
C
80
Ⅳ
300
100
①能反映浓度对化学反应速率影响规律的是实验__________(填实验编号)。
②实验I和Ⅳ中,NO的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示,其中表示实验I的是曲线________(填“甲”或“乙”)。
(4)对于气相反应,用某组分B的平衡分压p(B)代替物质的量浓度c(B)表示的平衡常数记作Kp。在恒温恒容密闭体系中发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g),调整气体分压p(NO)=p(CO),p(CO2)=2p(N2),测得体系中CO和N2的分压随时间变化情况如表所示。
时间/min
0
30
60
120
180
T℃
CO的分压/kPa
4
8.8
13
20
20
N2的分压/kPa
48
45.6
43.5
40
40
T℃时,反应的Kp=_________(kPa)-1。
(5)在不同温度下,具有一定能量的分子百分数与分子能量的关系如图所示,E表示某温度下分子的平均能量,Ec是活化分子具有的最低能量,阴影部分的面积反映活化分子的百分数,则图中T1_________T2(填“>”、“=”、“<”)。
【答案】(1)分子筛膜能不断分离出,有利于反应正向进行
(2) ①. 催化剂Ⅲ ②. 该反应为放热反应,c点所在温度高,平衡逆向移动或高温时催化剂的活性降低,转化率低于a点;b点所在温度低,反应速率慢,相同时间内反应未达到平衡,转化率低于a点
(3) ①. I和Ⅱ ②. 甲
(4)1.6 (5)<
【解析】
【小问1详解】
相同温度下,有分子筛膜可不断分离出,使平衡正向移动,因此甲醇产率更高;
【小问2详解】
①由图可知,低温时相同温度下,催化剂Ⅲ作用下转化率最低,因此催化效果最差;
②该反应为放热反应,c点所在温度高,平衡逆向移动或高温时催化剂的活性降低,转化率低于a点;b点所在温度低,反应速率慢,相同时间内反应未达到平衡,转化率低于a点;
【小问3详解】
探究条件对速率的影响,其他条件相同只改变一个条件的原则,由表格数值可知,实验I和II改变的是NO的初始浓度,故A为80,B为5.0×10-3;实验I和III改变的是温度,故C为1.0×10-3;实验I和IV改变是是催化剂的比表面积;以此分析。
①探究浓度对速率的影响需要控制温度、催化剂比表面积相同,改变反应物浓度,实验Ⅰ和Ⅱ满足条件;
②实验Ⅰ和Ⅳ温度、反应物浓度相同,Ⅳ催化剂比表面积更大,反应速率更快,下降更快,因此下降较慢的甲对应实验Ⅰ;
【小问4详解】
平衡时,,,,代入公式:;
【小问5详解】
T2对应的阴影部分的面积更大,说明活化分子百分数更高,温度越高,活化分子百分数越大,故T1<T2。
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2025-2026学年度(下)期末调研
高一年级化学试卷
时间:75分钟 分数:100分
试卷说明:试卷共两部分,第一部分:选择题型(1-15题 45分);第二部分:非选择题型(16-19题 55分)
第Ⅰ卷(单项选择题 共45分)
可能用到的原子量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cu -64 Ag-108
1. “逐梦苍穹之上,拥抱星辰大海”,航天科技的发展与化学密切相关。下列选项正确的是
A. “嫦娥五号”探测器配备砷化镓太阳能电池,太阳能电池将化学能直接转化为电能
B. “北斗”导航卫星使用的芯片,其主要成分是二氧化硅晶体
C. “中国天眼”(FAST)用到的高性能碳化硅是一种硅酸盐材料
D. 空间站使用石墨烯存储器,石墨烯与金刚石互为同素异形体
2. 下列物质制备涉及的离子方程式或化学方程式错误的是
A. 海水提溴:
B. 工业冶铝:
C. 侯氏制碱:
D. 海带提碘:
3. 下列有关焓变()和熵变()说法正确的是
A. 能够自发进行的反应一定是的反应
B. 一定温度下,反应能自发进行,该反应的
C. 反应中,其、
D. 水凝结成冰的过程中,其,
4. 人们的生产和生活积累了大量化学反应原理的经验和知识,下列相关说法:
①对于指定的反应,加催化剂不能增加活化分子百分数,但可以加快反应速率
②析氢腐蚀和吸氧腐蚀的正极均有气体生成
③牺牲阳极法与粗铜的精炼均属于电解原理
④一定温度下能自发进行的原因是
⑤恒温恒压密闭容器中:,充入惰性气体反应速率不变
⑥等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多
其中错误的个数
A. 2 B. 4 C. 5 D. 6
5. 下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是
A.证明浓硫酸的脱水性
B.制备SO2并控制反应起止
C.甲烷和Cl2发生反应
D.验证SO2具有氧化性
A. A B. B C. C D. D
6. 某新型储能电池原理如图所示。下列说法正确的是
A. 多孔碳为该新型储能电池的负极
B. 储能过程中化学能转变为电能
C. 放电时交换膜左侧溶液中浓度不变
D. 电池放电总反应:
7. 保持温度恒定,向某恒容容器中按体积比1:3:1充入CO2、H2和Ar。同时发生反应I:及反应II:。已知分压=总压×物质的量分数。则下列不能作为反应I达到平衡状态的判据是。
A. H2与H2O的总物质的量不再变化 B. 容器的总压强不再改变
C. 混合气体的平均摩尔质量不再变化 D. Ar的分压不再改变
8. 高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料。工业上可以按下列方法制备:
下列说法不正确的是
A. 步骤①的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,说明非金属性:
B. 步骤②和步骤③的反应不互为可逆反应
C. 步骤①生成的粗硅中可能存在金刚砂()杂质
D. 该流程中可循环的物质为和
9. 如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列叙述正确的是
A. 根据上述转化关系可得
B. 25℃和101 kPa下,测定S的燃烧热:通入过量使完全燃烧生成所放出的热量
C. 含的浓溶液与足量NaOH溶液反应,放出的热量即为中和热
D. 途径②中升高反应体系的温度可以加快转化
10. 在温度为T℃时,向某容积为1L的恒容密闭容器中充入2mol X和1mol Y,发生反应:X(g)+Y(g)Z(s)+2W(g),5min时反应达到平衡,X的转化率为30%。该反应的平衡常数K与温度的关系如表所示。下列说法正确的是
温度/℃
550
650
750
K
3.2
1.0
0.4
A. 650<T<750 B. 0~5min内,v(X)=0.2mol·L-1·min-1
C. 平衡时,W的体积分数为40% D. 反应过程中,容器内气体的平均摩尔质量一直不变
11. 钙钛矿太阳能电池被称为第三代太阳能电池,图甲是钙钛矿太阳能电池的工作示意图,图乙是采用该电池做电源制备尿素。a极、b极为惰性电极。下列叙述正确的是
A. A极为太阳能电池的负极
B. 由a极通过质子交换膜向b极移动
C. 生成尿素的电极反应:
D. 理论上电源提供2 mol ,b极电解所生成的为11.2 L
12. 浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是
A. 对比①和②可以说明还原性:
B. ②中根据试管口出现白雾说明有产生,证明酸性:
C. ③中浓被还原成
D. 收集①中产生的气体溶于水形成有色溶液,将③中产生的气体通如其中,证明③中产生的气体具有漂白性
13. 将溶液与溶液混合,发生反应达到平衡:,下列说法不正确的是
A. 加入苯,振荡,平衡正向移动 B. 加入固体,平衡逆向移动
C. 加入KCl溶液,平衡不移动 D. 该反应的平衡常数
14. 恒容密闭容器中,反应 在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量分数的变化如图所示,原料起始组成。下列说法正确的是
A. 曲线b表示的物质的量分数
B. 其他条件不变,充入He平衡不移动
C.
D. 其他条件不变,增大原料起始组成比,的平衡转化率增大
15. 已知反应:2红棕色 无色(放出热量),将一定量充入注射器中,封口,在拉动和推动注射器活塞的过程中气体透光率随时间的变化如图(气体颜色越深,透光率越小),下列说法不正确的是
A. ab段,反应处于平衡状态
B. b点的操作是推动注射器活塞
C. c点与a点相比,增大,减小
D. d点:
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
16. 电解法可用于提纯金属。用电解的方法实现粗铜精炼,铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)是有色金属冶炼过程中重要的“二次资源”。其合理处理对于实现资源的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下
已知:①分金液的主要成分为[AuCl4]-;
②分金渣的主要成分为AgCl;
③分银液中主要成分为,且存在。
(1)“分铜”时,加快反应速率的方法有______________(任写一种)。单质铜发生反应的离子方程式为_____________________________________________。
已知“分铜”时各元素的浸出率如下表所示。
Cu
Au
Ag
Ni
浸出率%
85.7
0
4.5
93.5
“分铜”时加入足量的NaCl的主要作用为_____________________________________。分铜液经_____________________、过滤得到胆矾粗产品。
(2)“分金”时,单质金发生反应的离子方程式为_______________________________。
(3)某小组模拟工业上回收分银渣中的银,过程如下:
Ⅰ中主要反应:
① 研究发现:其他条件不变时,该反应在敞口容器中进行,浸出时间过长会使银的浸出率(浸出液中银的质量占起始分银渣中银的质量的百分比)降低,可能原因是__________。
②经甲醛还原得到的银为粗银,工业上粗银电解精炼时,电流I的范围为5~10 A,若用7 A的电流电解60 min后,得到21.6 gAg,则该电解池的电解效率为________________%。(保留小数点后2位。电解效率=阴极上实际沉积的金属质量÷理论上应沉积的金属质量。n(e)=电流I(A)×时间(s)÷e(电子电量)÷NA,设)
17. Ⅰ.氨气是一种重要化合物,在工农业生产、生活中有着重要作用。某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究其相关性质。
(1)仪器A中盛放的试剂通常是____________________;仪器D的名称为____________。
(2)实验发现C中粉末完全变红,D中无水硫酸铜变蓝,还产生一种气体单质Y。
①写出此反应的化学方程式__________________________________________________。
②实验后将C中红色固体与稀硝酸混合,充分反应后红色固体仍有剩余,再加入下列的_______________试剂(填所选试剂标号),固体又可以继续溶解。
A.溶液 B.溶液 C.稀 D.溶液
(3)①将D与a相连,在E中产生白色沉淀,其沉淀的化学式为:_______________。
②若向a处分别通入__________(填标号),在E中也会产生白色沉淀。
A. B. C. D.
Ⅱ、将12.8g铜片加入100mL一定浓度的硝酸溶液中,铜片完全溶解(反应后溶液体积仍为100mL),产生、NO2的混合气体(标准状况),向反应后的溶液中加入NaOH溶液,溶液中的恰好完全沉淀。
(4)混合气体中、的物质的量之比为_____________,原硝酸溶液的物质的量浓度为__________mol/L。
18. Ⅰ.某小组想用CO制取,反应如下:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
请回答:
(1)①_______kJ/mol。
②某同学在常温常压下,将CO与以体积比为2:1混合至密闭体系中,放置数年后却发现几乎无。该同学认为是该反应的平衡常数极小导致的,你认为该同学的说法_______(“正确”或“错误”),设计实验验证你的结论:______________________(简述即可)。
(2)Pt因其原子结构特点,有良好的催化活性,是催化小分子反应的优异催化剂。某小组在250℃条件下,用Pt催化CO制取,反应如下:
Ⅳ
V
Ⅵ (过渡态)
Ⅶ
Ⅷ
在图中画出位置(虚线框内) _______。
Ⅱ.电化学原理在生产生活中运用广泛,下面是常见的一些运用。
(3)汽车尾气中氮氧化合物、碳氧化合物会污染环境,运用电化学方法可以进行NO的消除。间接电解法除NO。其原理如图所示,从A口中出来的气体是___________,电解池阴极的电极反应式___________。用离子方程式表示吸收柱中除去NO的原理___________。
(4)运用电解Na2CO3溶液制备小苏打和烧碱,原理如下图所示。
B处排出的溶液主要溶质为___________。电解槽中的离子交换膜为___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。当阳极区收集到11.2L气体(标准状况下),阴极区质量变化___________g。
19. 习近平总书记在十九届中共中央政治局第三十六次集中学习时强调,实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。因此,二氧化碳的合理利用成为研究热点。
(1)用还原可以合成: 恒压下,和的起始物质的量之比为1∶3时,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜(能选择性分离出)时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。P点甲醇产率高于T点的原因为___________________________________________。
(2)已知 。一定条件下往恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol ,在不同催化剂作用下发生上述反应,相同时间内的转化率随温度变化如图所示:
①低温时催化剂效果最差的催化剂是____(填“催化剂Ⅰ”“催化剂Ⅱ” “催化剂Ⅲ”)。
②若反应在a点时已达平衡状态,a点转化率高于b点和c点的原因分别为___________________________________________________________________。
(3)汽车尾气中含有、等有害气体,某新型催化剂能促使、发生反应,将、转化为无毒气体。已知:增大催化剂的比表面积可提高反应速率。为探究浓度、温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,设计了如下四组实验,部分实验条件已填在下表中。
实验编号
T/℃
NO初始浓度/(mol∙L-1)
CO初始浓度/(mol∙L-1)
催化剂的比表面积/()
I
300
A
Ⅱ
300
B
80
Ⅲ
350
C
80
Ⅳ
300
100
①能反映浓度对化学反应速率影响规律的是实验__________(填实验编号)。
②实验I和Ⅳ中,NO的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示,其中表示实验I的是曲线________(填“甲”或“乙”)。
(4)对于气相反应,用某组分B的平衡分压p(B)代替物质的量浓度c(B)表示的平衡常数记作Kp。在恒温恒容密闭体系中发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g),调整气体分压p(NO)=p(CO),p(CO2)=2p(N2),测得体系中CO和N2的分压随时间变化情况如表所示。
时间/min
0
30
60
120
180
T℃
CO的分压/kPa
4
8.8
13
20
20
N2的分压/kPa
48
45.6
43.5
40
40
T℃时,反应的Kp=_________(kPa)-1。
(5)在不同温度下,具有一定能量的分子百分数与分子能量的关系如图所示,E表示某温度下分子的平均能量,Ec是活化分子具有的最低能量,阴影部分的面积反映活化分子的百分数,则图中T1_________T2(填“>”、“=”、“<”)。
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