精品解析:河北省承德市2025-2026学年高一下学期7月期末考试 化学试题
2026-07-19
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内容正文:
绝密★启用前
化学
本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.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.回答选择题时,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,再选涂其它答案标号。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。
可能用到的相对原子质量:Li-7 O-16 S-32 Fe-56 Ba-137
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 特种消防机器人需具备绝缘,耐高温抗腐蚀等特性。下列表述错误的是
A. 可用氮化硅陶瓷制作机器人的机械臂关节
B. 可用钛铝合金制作机器人关节承重主轴
C. 可用二氧化硅制作机器人关节内置传感芯片
D. 可用氧化铝陶瓷做机器人内部线路的绝缘层
【答案】C
【解析】
【详解】A.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,具备硬度大、耐高温、抗腐蚀的特性,适合制作机械臂关节,A正确;
B.钛铝合金具有强度高、抗腐蚀、耐高温的优良性能,可承担关节承重功能,B正确;
C.制作传感芯片的核心材料是半导体晶体硅,二氧化硅主要用于制造光导纤维,不具备半导体性能,无法制作芯片,C错误;
D.氧化铝陶瓷绝缘性好、耐高温、抗腐蚀,可作为内部线路的绝缘层材料,D正确;
故答案选C。
2. 下列在日常生活中涉及的吸热、放热现象及对应的反应热和能量的表述,正确的是
A. 夏天往地面洒水降温,水汽化吸热,属于吸热反应,
B. 自热火锅加水发热,生石灰与水反应放热,生成物的总能量大于反应物的总能量
C. 用暖宝宝御寒,铁粉缓慢氧化过程吸热,反应物的总能量小于生成物总能量
D. 医用冰袋(和水)降温,溶质电离吸收的热量大于溶质离子扩散形成水合离子放出的热量
【答案】D
【解析】
【详解】A.水汽化属于物理变化,吸热反应的前提是发生化学反应,因此该过程不属于吸热反应,A错误;
B.生石灰与水反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,B错误;
C.暖宝宝中铁粉缓慢氧化属于放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,C错误;
D.溶于水包含两个过程:溶质电离扩散吸收热量、离子形成水合离子放出热量,冰袋降温说明总过程吸热,即前者吸收的热量大于后者放出的热量,D正确;
故答案为D。
3. 下列关于金属的冶炼反应错误的是
A. 冶炼银:
B. 冶炼镁:
C. 冶炼铬:
D. 冶炼铝:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ag为不活泼金属,采用热分解法冶炼,加热Ag2O分解生成Ag和O2,A正确;
B.Mg是活泼金属,工业上冶炼镁采用电解熔融MgCl2的方法,MgO熔点极高、能耗大,且Mg还原性强于C,无法用C还原MgO制Mg,B错误;
C.Cr为高熔点金属,可通过铝热反应冶炼,高温下Al还原Cr2O3得到Cr,C正确;
D.Al是活泼金属,工业上电解熔融Al2O3冶炼铝,冰晶石作助熔剂降低Al2O3的熔融温度,D正确;
故答案选B。
4. 已知电离平衡常数如下:
化学式
电离平衡常数
下列实验涉及的离子方程式正确的是
A. 向草酸钠溶液中滴加少量醋酸溶液:
B. 向醋酸溶液中滴加少量碳酸钠溶液:
C. 向醋酸钠溶液中滴加少量草酸溶液:
D. 向次氯酸钠溶液中通入二氧化碳气体:
【答案】D
【解析】
【详解】首先根据电离平衡常数得出酸性强弱顺序:,依据强酸制弱酸规律分析选项:
A.醋酸的小于的,醋酸酸性弱于,无法发生弱酸制强酸的反应,A错误;
B.向醋酸中加少量碳酸钠时醋酸过量,醋酸酸性强于,反应应生成和,正确离子方程式为,B错误;
C.向醋酸钠中加少量草酸时醋酸钠过量,酸性强于醋酸,会继续与醋酸根反应生成和醋酸,正确离子方程式为,C错误;
D.酸性,因此与次氯酸钠溶液反应无论量多少均生成,离子方程式正确,D正确;
故答案为D
5. 已知: 。若断裂、需要吸收的能量分别为、,则断裂键需要吸收的能量为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】反应热反应物总键能生成物总键能,设断裂键吸收能量为,代入数据:,解得;
故答案为C。
6. 一定温度下,在容积为的恒容密闭容器中发生水煤气变换反应:,向容器中充入3.0 mol 与4.0 mol水蒸气,反应至时,测得容器内的物质的量为。下列说法正确的是
A.
B. 时剩余水蒸气的物质的量为
C. 时的转化率为
D. 任意时刻消耗速率与生成速率相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题意可知,4 min 时氢气的物质的量为1.6 mol,则由方程式可知,0~4 min内水反应速率为:=0.2 mol/(L⋅min),A正确;
B.由题意可知,4 min 时氢气的物质的量为1.6 mol,则由方程式可知,4 min时剩余水蒸气的物质的量为:4.0 mol-1.6 mol=2.4 mol,B错误;
C.由题意可知,4 min 时氢气的物质的量为1.6 mol,则由方程式可知,一氧化碳的转化率为:×100%≈53.3%,C错误;
D.一氧化碳的消耗速率为正反应速率,水蒸气的生成速率为逆反应速率,所以只有反应达到平衡状态时二者速率才相等,并非任意时刻都相等,D错误;
故选A。
7. 下列根据事实书写的热化学方程式正确的是
选项
事实
热化学方程式
A
甲烷的燃烧热为
B
硫粉在中完全燃烧放出热量
C
溶液和溶液反应生成水放出热量
D
与充分反应放出热量
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲烷燃烧为放热反应,应小于0,所给热化学方程式符号错误,A错误;
B.4g硫粉的物质的量为0.125 mol,完全燃烧放热37kJ,则1mol 完全燃烧放热为,热化学方程式状态、焓变符号和数值均符合要求,B正确;
C.HF为弱酸,电离过程吸热,且HF在离子方程式中不能拆分为,所给热化学方程式错误,C错误;
D.与的反应为可逆反应,1 mol 和1 mol 不能完全反应,放出的7.3kJ不是完全反应的热量,数值错误,D错误;
故答案为B
8. 钛基催化剂可以催化储氢物质肼()的分解反应:
① ②
一定温度下向恒容密闭容器中通入一定量的,发生上述两个反应,下列说法能表明反应体系达到平衡状态的是
A. 气体的密度不变 B. 气体的总压强不变
C. 和物质的量相等 D. 每生成同时消耗
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应体系中所有物质均为气体,恒容容器中气体总质量、体积始终不变,根据,密度始终不发生变化,因此密度不变无法说明反应达到平衡,A错误;
B.两个反应均为气体分子数增大的反应,未达到平衡时气体总物质的量会不断变化,恒温恒容条件下压强与气体总物质的量成正比,总压强不变说明气体总物质的量不再改变,反应达到平衡状态,B正确;
C.和均为反应生成物,二者物质的量相等仅为反应过程中某一时刻的特殊状态,和反应是否达到平衡无必然联系,C错误;
D.生成H2表示反应①正向进行,消 耗NH3表示反应②逆向进行,二者分别属于两个不同的反应,无法据此判断反应①或反应②的正逆反应速率是否相等,不能说明反应达到平衡,D错误;
因此答案选B。
9. 已知分解放出的热量,大气中催化分解的反应机理如下:
①(快) ②(慢) ③(快)
下列说法正确的是
A. 也是分解的催化剂 B. 催化可减少分解放出的热量
C. 反应②的活化能最大,是吸热反应 D. 光照强度增大,①和③反应速率均可加快
【答案】D
【解析】
【详解】A.是反应过程中生成又消耗的中间产物,反应前后质量和性质发生变化,不是分解的催化剂,A错误;
B.催化剂只改变反应活化能,不改变反应的焓变,分解放出的热量不变,B错误;
C.慢反应的活化能更大,因此反应②活化能最大,但活化能大小与反应吸热、放热无必然联系,无法判断反应②是吸热反应,C错误;
D.光照强度增大,反应①的速率加快,生成的浓度增大,会使反应③的反应物浓度升高,速率也随之加快,D正确;
故答案为D
10. 根据实验操作和现象能得出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
溶液由紫色变为粉红色
粉红色 蓝色
B
酸性溶液褪色
具有还原性,被氧化为
C
一段时间后铁钉质量增加
铁片上发生反应:
D
向烧杯中滴加KSCN溶液,溶液没有明显变为红色
铁钉没有发生反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.降低温度溶液变为粉红色,说明平衡 逆向移动,可知逆反应为放热反应,正反应,结论错误,A错误;
B.溶液中的也具有还原性,可被酸性氧化使溶液褪色,无法证明被氧化为,B错误;
C.该装置为电解池,铁钉连接电源负极作阴极,电解液中在铁钉表面得电子生成附着,使铁钉质量增加,电极反应为,C正确;
D.该装置为原电池,铁钉作负极,发生反应,遇溶液不变红,不能说明铁钉未反应,D错误;
故答案为C。
11. 研究认为在表面被氧化生成有两条反应路径,下图是理论计算得到的这两种路径的相对能量变化图,下列表述错误的是
A. 选择合适的催化剂可主要按路径a反应
B. 路径a和路径b所含基元反应数不同
C. 升高温度只加快路径a的反应速率
D. 路径b第二步基元反应为吸热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂可改变反应路径,选择合适催化剂能提高路径a的选择性,使反应主要按路径a进行,A正确;
B.过渡态数目等于基元反应数目,路径a、b过渡态数目不同,故二者所含基元反应数不同,B正确;
C.升高温度会增大所有反应的有效碰撞概率,路径a和路径b的反应速率均会加快,并非只加快路径a的速率,C错误;
D.路径b第二步基元反应的反应物2OH*总能量低于生成物总能量,属于吸热反应,D正确;
故答案为C。
12. 以石墨做电极,用如图所示型管电解煮沸除氧的饱和溶液。下列说法正确的是
A. 电解反应停止后型管两侧液面下降高度不同
B. 取b极区溶液于试管中,滴加溶液可持续观察到白色沉淀
C. 将阳极产生的黄绿色气体通入淀粉溶液中,溶液变蓝,证明生成了
D. 电子通过外电路在导线中定向迁移,然后进入电解质溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.该装置为敞口装置,根据连通器原理,最终液面高度是相同的,即两侧液面下降高度相同,A错误;
B.b极区是阴极区,放电后,存在大量,滴加会生成白色沉淀,但易被空气中的氧气氧化为红褐色,无法持续观察到白色沉淀,B错误;
C.阳极产生的黄绿色气体能使淀粉溶液变蓝,该黄绿色气体是,证明阳极放电生成了,C正确;
D.电子仅在外电路的导线中定向迁移,不会进入电解质溶液,电解质溶液依靠离子定向移动导电,D错误;
故选C。
13. 磷酸铁锂动力电池是目前新能源汽车、大型电网储能电站及光伏储能系统的主流商用电池,该电池采用做正极、嵌锂石墨()做负极,放电时电池总反应为。下列说法错误的是
A. 放电时,向电极迁移
B. 放电时电池向外电路释放
C. 充电时,正极反应为
D. 完整一次充放电循环,正负极反应的活性物质总质量不会发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A.放电时装置为原电池,阳离子向正极迁移,电极b为正极,因此向b电极迁移,A正确;
B.放电时外电路中迁移的载流子是电子,仅在电池内部的电解质中移动,不会释放到外电路,B错误;
C.充电时原正极作阳极,发生失电子的氧化反应,反应式为,C正确;
D.完整一次充放电循环后,电池总反应逆向进行回到初始状态,正负极反应的活性物质总质量不会发生改变,D正确;
故答案选B。
14. 聚合硫酸铁可用于水的净化,其化学式可表示为。取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应,所得溶液平均分为两份。一份溶液中加入足量的溶液,得到白色沉淀。另一份溶液,先将还原为,再用的标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。该聚合硫酸铁样品中的比值为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】白色沉淀为,;滴定反应中与反应的物质的量之比为,,故;由电荷守恒,得,因此;
故答案为C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某化学小组利用如图所示简易量热计探究化学反应的热效应和反应速率。
实验用品:蒸馏水、溶液、溶液、量筒、秒表、印有黑色十字的白纸(放在量热计底部,再放入量热杯)。实验记录如下:
实验
起始
温度
十字消失
时间/s
最高
温度
①
25
8.0
8.0
4.0
22.0
29.6
②
25
8.0
8.0
35.5
27.8
③
35
8.0
8.0
4.0
10.2
37.1
回答下列问题:
(1)写出溶液与稀反应的离子方程式___________________________________。
(2)简易量热计中仪器A的名称为_______________,实验②中________。
(3)据实验数据判断该反应的能量变化符合下图中的__________(填图下字母)。若实验中保温杯杯盖未盖严,则导致测得该反应__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)对比实验①与实验③可得出结论:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)写出一点你认为可以减小实验误差的做法:_____________________________。
(6)该反应__________(填“能”或“不能”)用注射器吸收反应生成气体的方法测定反应速率,理由是________________________________________________________________________________。
【答案】(1)
(2) ①.
环形玻璃搅拌棒(或玻璃搅拌器) ②.
(3) ①.
B ②.
偏大 (4)
其他条件相同时,温度越高,化学反应速率越快
(5)
多次进行实验求平均值(或使用更精密的温度计、将两种溶液快速混合等)
(6) ①.
不能 ②.
反应生成的 易溶于水,导致收集到的气体体积不准确
【解析】
【小问1详解】
硫代硫酸钠与稀硫酸发生歧化反应,生成、单质、气体和水,可得该反应的离子方程式为;
【小问2详解】
①仪器A是环形玻璃搅拌棒,在简易量热计中用于上下移动以搅拌溶液;
②在探究浓度对反应速率的影响时,必须保证各组实验中溶液的总体积相同;实验①的总体积为 ,则实验②的总体积也应为 ,故 ;
【小问3详解】
①由表格数据可知,反应后的最高温度均高于起始温度,说明该反应释放热量,为放热反应。放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,符合图B;
②若保温杯盖未盖严,会导致部分热量散失到环境中,测得的温度升高值偏小,计算出放出的热量偏小;由于放热反应的焓变,放出的热量越少,的负值越小,导致测得的偏大;
【小问4详解】
对比实验①与实验③,两组实验中反应物的体积和浓度均完全相同,唯一的变量是起始温度;实验③的起始温度高于实验①,且实验③中十字消失的时间明显短于实验①,由此可得出结论:温度越高,反应速率越快;
【小问5详解】
为了减小偶然误差,最常用的方法是重复多次实验并取平均值;此外,从实验操作和仪器角度,使用精度更高的温度计、加强量热计的保温效果、迅速混合溶液以减少混合过程中的热量散失等,均可有效减小实验误差;
【小问6详解】
该反应生成的气体极易溶于水,并且会与水反应生成亚硫酸,这会导致用注射器实际收集到的气体体积远小于反应生成的理论体积,从而无法准确计算和测定反应速率。
16. 高纯氧化铁可用于磁性材料制造。钢铁生产过程中产生的氧化铁皮,主要成分为、、,还含有少量、等杂质。工业上以氧化铁皮为原料制备高纯氧化铁的工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)将氧化铁皮粉碎的目的是:____________________________________________________,酸浸工序中与稀硫酸反应的离子方程式为________________________________________,滤渣Ⅰ的主要成分是__________。
(2)加入铁粉的目的是____________________。
(3)调适宜pH除去的主要离子是____________。
(4)沉铁工序中生成,同时放出,写出该反应的化学方程式:___________________________________,沉铁过程中需控制温度不高于,原因是_________________________________________。
(5)检验沉铁后过滤所得滤渣是否洗涤干净的实验操作和现象是___________________________________________________。
【答案】(1) ①. 增大固液接触面积,加快反应速率 ②. ③.
(2)将溶液中的还原为
(3)
(4) ①. 2FeSO4+4 NH4HCO3=↓+3CO2↑+2(NH4)2SO4+H2O ②. 防止受热分解,降低产率
(5)取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则说明已洗涤干净
【解析】
【分析】氧化铁皮主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2、,氧化铁皮中加入硫酸,铁的氧化物转化为铁离子、亚铁离子,SiO2不与酸反应,氧化铝转化为Al3+,过滤后所得滤渣为SiO2,滤液中加入Fe粉将Fe3+还原为Fe2+,过滤后,调节滤液的pH生成氢氧化铝沉淀除Al3+,加入碳酸氢铵可生成沉淀,在空气中高温煅烧可得Fe2O3。
【小问1详解】
将氧化铁皮粉碎可以增大固液接触面积,加快反应速率;
酸浸工序中与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水,反应的离子方程式为;
SiO2不与酸反应,所以滤渣Ⅰ的主要成分是SiO2。
【小问2详解】
加入铁粉的目的是将Fe3+还原为Fe2+;
【小问3详解】
酸溶后的溶液中含有铝离子,调适宜pH除去的主要离子是;
【小问4详解】
沉铁工序中生成,同时放出,该反应的化学方程式为2FeSO4+4 NH4HCO3=↓+3CO2↑+2(NH4)2SO4+H2O;
受热易分解,沉铁过程中需控制温度不高于,原因是防止受热分解,降低产率。
【小问5详解】
检验沉铁后过滤所得中可能含有的杂质为(NH4)2SO4,若最后一次洗涤液中不含,说明沉淀洗涤干净,具体操作为:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则说明已洗涤干净。
17. 海洋电池是中国于1991年首创的化学电池。铝—空气海水电池广泛应用于我国海洋监测浮标、海上应急储能设备,电池的工作原理示意图如下。
回答下列问题:
(1)写出电池放电总反应方程式:_______________________________________________________;已知海水呈弱碱性(约为8.0),电池放电时正极反应式为___________________________________________________________________________,正极区溶液的碱性______________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(2)该电池为海上航标灯供电时,电子移动方向为_______________(填电极材料名称,下同)→航标灯→______________。
(3)电池工作时存在自腐蚀副反应(铝不纯)生成,该腐蚀属于_______________。(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。若电池放电过程中收集到氢气(标准状况下),负极溶解的金属失电子总量为0.28 mol,则电池主反应转移电子物质的量为_____________。
(4)负极铝的自腐蚀是制约电池性能的关键问题,工业上已形成多种成熟防护技术。下列措施不适用于该电池负极防护的是_________(填字母序号)。
A. 制成合金改良电极性能
B. 向电解液中加入适量无机、有机缓蚀剂
C. 用致密绝缘膜完全包裹铝电极表面
D. 采用低腐蚀性的复合电解质体系
(5)该铝—空气海水电池不工作时不能长期放置在强碱性电解质溶液中,原因是________________________________________;相比于传统干电池,该海水电池续航更强的核心电化学优势为______________________________________________________________(答出一点)。
【答案】(1) ①. ②. ③.
增强 (2) ①.
铝 ②.
石墨 (3) ①.
电化学腐蚀 ②. (4)C
(5) ①.
铝会与强碱溶液发生反应而被消耗(或腐蚀) ②.
正极活性物质氧气来自空气,取之不尽(或铝的理论比容量大/能量密度高)
【解析】
【小问1详解】
在铝—空气海水电池中,铝作负极失去电子,空气中的氧气在正极得到电子,负极生成的 与正极生成的 结合生成 ,电池放电总反应方程式为 。由于海水呈弱碱性(约为8.0),正极反应式为 ,反应生成了 ,因此正极区溶液的碱性增强。
【小问2详解】
原电池工作时,电子由负极经外电路流向正极。该电池中,活泼金属铝为负极,石墨为正极,故电子移动方向为:铝 航标灯 石墨。
【小问3详解】
铝不纯时,杂质与铝在电解质溶液中形成微小原电池,发生电化学腐蚀(析氢腐蚀)。标准状况下 的物质的量为 。根据副反应 ,生成 转移的电子为 。负极溶解的金属失电子总量为 ,根据电子守恒,电池主反应转移电子的物质的量为 。
【小问4详解】
A.制成合金可以改变金属内部结构,提高耐腐蚀性,A不符合题意;
B.加入缓蚀剂可以有效减缓金属的腐蚀速率,B不符合题意;
C.用致密绝缘膜完全包裹铝电极表面,会阻断电子和离子的传递,导致电池无法正常放电工作,C符合题意;
D.采用低腐蚀性的复合电解质体系能减少副反应的发生,D不符合题意;
故选C。
【小问5详解】
铝能与强碱溶液发生反应(),若长期放置在强碱性电解质溶液中,会导致负极材料铝被不断消耗。相比于传统干电池将所有反应物封装在内部,该海水电池的正极反应物是空气中的氧气,取之不尽,且铝的理论比容量(能量密度)大,因此具有更强的续航能力。
18. 甲醇是重要的有机化工原料,工业上以和为原料催化合成甲醇,反应体系中存在主、副竞争反应,具体反应方程式如下:
Ⅰ.主反应:
Ⅱ.副反应:
(1)已知反应Ⅰ的正反应活化能,则其逆反应活化能___________,该反应自发进行的条件是______________。
(2)主反应的平衡常数__________(写表达式),其他条件不变,使用有利于主反应的高选择性催化剂,主反应的平衡常数__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)下列关于该合成甲醇平衡体系的说法正确的是__________(填字母序号)。
A. 恒温恒容通入稀有气体,体系压强增大,CO平衡转化率升高
B. 升高温度,副反应逆向移动程度更大,甲醇选择性提升
C. 更换高效催化剂,可提高平衡状态下甲醇的选择性
D. 缩小容器体积,主、副反应均正向移动,甲醇产率一定增大
(4)一定条件下向2 L的密闭容器中充入1 mol CO和2 mol 只发生反应:,的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①A、B、C三点平衡常数、、的大小关系是__________。
②压强_____(填“”、“”或“”)。
③若,点时该反应的__________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数)。
【答案】(1) ①.
425 ②.
低温 (2) ①.
②.
不变 (3)B (4) ①.
②.
③.
(或 )
【解析】
【小问1详解】
根据焓变与正逆反应活化能的关系 ,可得 。该反应的正反应是气体分子数减少的放热反应,即 且 ,根据吉布斯自由能判据 时反应自发进行,可知该反应在低温下能自发进行。
【小问2详解】
主反应的平衡常数表达式为生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值,即 。化学平衡常数只与温度有关,使用催化剂不改变平衡常数,故其他条件不变时,主反应的平衡常数不变。
【小问3详解】
A.恒温恒容下通入稀有气体,体系总压强增大,但反应体系中各反应物和生成物的分压(或浓度)不变,平衡不移动,的平衡转化率不变,A错误;
B.主反应和副反应均为放热反应,升高温度,两反应均逆向移动。由于副反应的放热量更大(),升高相同温度时,副反应逆向移动的程度更大,因此甲醇的选择性提升,B正确;
C.催化剂只能改变反应达到平衡的速率,不能改变化学平衡状态,因此在平衡状态下甲醇的选择性不变,C错误;
D.缩小容器体积,压强增大,主、副反应均正向移动。但副反应气体分子数减少得更多(),主反应气体分子数减少较少(),加压对副反应正向移动的促进程度更大,可能会导致甲醇的产率减小,D错误;
故选B。
【小问4详解】
① 主反应为放热反应,温度升高,平衡常数减小。A、B两点温度相同(均为 ),故 ;C点温度 ,故 。综合可得 。
② 相同温度下(如 ),增大压强,平衡正向移动,的转化率增大。图中B点的转化率大于A点,故压强 ,即 。
③ A点时,的转化率为。列出三段式: 平衡时总物质的量为 。 各组分的分压分别为: ,, ,则 。
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绝密★启用前
化学
本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.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.回答选择题时,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,再选涂其它答案标号。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。
可能用到的相对原子质量:Li-7 O-16 S-32 Fe-56 Ba-137
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 特种消防机器人需具备绝缘,耐高温抗腐蚀等特性。下列表述错误的是
A. 可用氮化硅陶瓷制作机器人的机械臂关节
B. 可用钛铝合金制作机器人关节承重主轴
C. 可用二氧化硅制作机器人关节内置传感芯片
D. 可用氧化铝陶瓷做机器人内部线路的绝缘层
2. 下列在日常生活中涉及的吸热、放热现象及对应的反应热和能量的表述,正确的是
A. 夏天往地面洒水降温,水汽化吸热,属于吸热反应,
B. 自热火锅加水发热,生石灰与水反应放热,生成物的总能量大于反应物的总能量
C. 用暖宝宝御寒,铁粉缓慢氧化过程吸热,反应物的总能量小于生成物总能量
D. 医用冰袋(和水)降温,溶质电离吸收的热量大于溶质离子扩散形成水合离子放出的热量
3. 下列关于金属的冶炼反应错误的是
A. 冶炼银:
B. 冶炼镁:
C. 冶炼铬:
D. 冶炼铝:
4. 已知电离平衡常数如下:
化学式
电离平衡常数
下列实验涉及的离子方程式正确的是
A. 向草酸钠溶液中滴加少量醋酸溶液:
B. 向醋酸溶液中滴加少量碳酸钠溶液:
C. 向醋酸钠溶液中滴加少量草酸溶液:
D. 向次氯酸钠溶液中通入二氧化碳气体:
5. 已知: 。若断裂、需要吸收的能量分别为、,则断裂键需要吸收的能量为
A. B. C. D.
6. 一定温度下,在容积为的恒容密闭容器中发生水煤气变换反应:,向容器中充入3.0 mol 与4.0 mol水蒸气,反应至时,测得容器内的物质的量为。下列说法正确的是
A.
B. 时剩余水蒸气的物质的量为
C. 时的转化率为
D. 任意时刻消耗速率与生成速率相等
7. 下列根据事实书写的热化学方程式正确的是
选项
事实
热化学方程式
A
甲烷的燃烧热为
B
硫粉在中完全燃烧放出热量
C
溶液和溶液反应生成水放出热量
D
与充分反应放出热量
A. A B. B C. C D. D
8. 钛基催化剂可以催化储氢物质肼()的分解反应:
① ②
一定温度下向恒容密闭容器中通入一定量的,发生上述两个反应,下列说法能表明反应体系达到平衡状态的是
A. 气体的密度不变 B. 气体的总压强不变
C. 和物质的量相等 D. 每生成同时消耗
9. 已知分解放出的热量,大气中催化分解的反应机理如下:
①(快) ②(慢) ③(快)
下列说法正确的是
A. 也是分解的催化剂 B. 催化可减少分解放出的热量
C. 反应②的活化能最大,是吸热反应 D. 光照强度增大,①和③反应速率均可加快
10. 根据实验操作和现象能得出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
溶液由紫色变为粉红色
粉红色 蓝色
B
酸性溶液褪色
具有还原性,被氧化为
C
一段时间后铁钉质量增加
铁片上发生反应:
D
向烧杯中滴加KSCN溶液,溶液没有明显变为红色
铁钉没有发生反应
A. A B. B C. C D. D
11. 研究认为在表面被氧化生成有两条反应路径,下图是理论计算得到的这两种路径的相对能量变化图,下列表述错误的是
A. 选择合适的催化剂可主要按路径a反应
B. 路径a和路径b所含基元反应数不同
C. 升高温度只加快路径a的反应速率
D. 路径b第二步基元反应为吸热反应
12. 以石墨做电极,用如图所示型管电解煮沸除氧的饱和溶液。下列说法正确的是
A. 电解反应停止后型管两侧液面下降高度不同
B. 取b极区溶液于试管中,滴加溶液可持续观察到白色沉淀
C. 将阳极产生的黄绿色气体通入淀粉溶液中,溶液变蓝,证明生成了
D. 电子通过外电路在导线中定向迁移,然后进入电解质溶液
13. 磷酸铁锂动力电池是目前新能源汽车、大型电网储能电站及光伏储能系统的主流商用电池,该电池采用做正极、嵌锂石墨()做负极,放电时电池总反应为。下列说法错误的是
A. 放电时,向电极迁移
B. 放电时电池向外电路释放
C. 充电时,正极反应为
D. 完整一次充放电循环,正负极反应的活性物质总质量不会发生改变
14. 聚合硫酸铁可用于水的净化,其化学式可表示为。取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应,所得溶液平均分为两份。一份溶液中加入足量的溶液,得到白色沉淀。另一份溶液,先将还原为,再用的标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。该聚合硫酸铁样品中的比值为
A. B. C. D.
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某化学小组利用如图所示简易量热计探究化学反应的热效应和反应速率。
实验用品:蒸馏水、溶液、溶液、量筒、秒表、印有黑色十字的白纸(放在量热计底部,再放入量热杯)。实验记录如下:
实验
起始
温度
十字消失
时间/s
最高
温度
①
25
8.0
8.0
4.0
22.0
29.6
②
25
8.0
8.0
35.5
27.8
③
35
8.0
8.0
4.0
10.2
37.1
回答下列问题:
(1)写出溶液与稀反应的离子方程式___________________________________。
(2)简易量热计中仪器A的名称为_______________,实验②中________。
(3)据实验数据判断该反应的能量变化符合下图中的__________(填图下字母)。若实验中保温杯杯盖未盖严,则导致测得该反应__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)对比实验①与实验③可得出结论:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)写出一点你认为可以减小实验误差的做法:_____________________________。
(6)该反应__________(填“能”或“不能”)用注射器吸收反应生成气体的方法测定反应速率,理由是________________________________________________________________________________。
16. 高纯氧化铁可用于磁性材料制造。钢铁生产过程中产生的氧化铁皮,主要成分为、、,还含有少量、等杂质。工业上以氧化铁皮为原料制备高纯氧化铁的工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)将氧化铁皮粉碎的目的是:____________________________________________________,酸浸工序中与稀硫酸反应的离子方程式为________________________________________,滤渣Ⅰ的主要成分是__________。
(2)加入铁粉的目的是____________________。
(3)调适宜pH除去的主要离子是____________。
(4)沉铁工序中生成,同时放出,写出该反应的化学方程式:___________________________________,沉铁过程中需控制温度不高于,原因是_________________________________________。
(5)检验沉铁后过滤所得滤渣是否洗涤干净的实验操作和现象是___________________________________________________。
17. 海洋电池是中国于1991年首创的化学电池。铝—空气海水电池广泛应用于我国海洋监测浮标、海上应急储能设备,电池的工作原理示意图如下。
回答下列问题:
(1)写出电池放电总反应方程式:_______________________________________________________;已知海水呈弱碱性(约为8.0),电池放电时正极反应式为___________________________________________________________________________,正极区溶液的碱性______________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(2)该电池为海上航标灯供电时,电子移动方向为_______________(填电极材料名称,下同)→航标灯→______________。
(3)电池工作时存在自腐蚀副反应(铝不纯)生成,该腐蚀属于_______________。(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。若电池放电过程中收集到氢气(标准状况下),负极溶解的金属失电子总量为0.28 mol,则电池主反应转移电子物质的量为_____________。
(4)负极铝的自腐蚀是制约电池性能的关键问题,工业上已形成多种成熟防护技术。下列措施不适用于该电池负极防护的是_________(填字母序号)。
A. 制成合金改良电极性能
B. 向电解液中加入适量无机、有机缓蚀剂
C. 用致密绝缘膜完全包裹铝电极表面
D. 采用低腐蚀性的复合电解质体系
(5)该铝—空气海水电池不工作时不能长期放置在强碱性电解质溶液中,原因是________________________________________;相比于传统干电池,该海水电池续航更强的核心电化学优势为______________________________________________________________(答出一点)。
18. 甲醇是重要的有机化工原料,工业上以和为原料催化合成甲醇,反应体系中存在主、副竞争反应,具体反应方程式如下:
Ⅰ.主反应:
Ⅱ.副反应:
(1)已知反应Ⅰ的正反应活化能,则其逆反应活化能___________,该反应自发进行的条件是______________。
(2)主反应的平衡常数__________(写表达式),其他条件不变,使用有利于主反应的高选择性催化剂,主反应的平衡常数__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)下列关于该合成甲醇平衡体系的说法正确的是__________(填字母序号)。
A. 恒温恒容通入稀有气体,体系压强增大,CO平衡转化率升高
B. 升高温度,副反应逆向移动程度更大,甲醇选择性提升
C. 更换高效催化剂,可提高平衡状态下甲醇的选择性
D. 缩小容器体积,主、副反应均正向移动,甲醇产率一定增大
(4)一定条件下向2 L的密闭容器中充入1 mol CO和2 mol 只发生反应:,的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①A、B、C三点平衡常数、、的大小关系是__________。
②压强_____(填“”、“”或“”)。
③若,点时该反应的__________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数)。
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