内容正文:
北京中学2025~2026学年高二阶段反馈
(考试时间90分钟 满分100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64
第一部分
本部分共14小题,每小题3分,共42分。在每小题的四个选项中,选出符合要求的一项。
1. 已知:,。某小组用盐酸和溶液测定中和反应的反应热,简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法错误的是
A. 若用稀硫酸和氢氧化钡溶液代替稀盐酸与氢氧化钠溶液,测得的相同
B. 实验中,需将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中
C. 实验中不盖杯盖,会导致测得的偏大
D. 处理数据时,需要计算生成水的物质的量
【答案】A
【解析】
【详解】A.稀硫酸与氢氧化钡反应时,除H+和OH-生成水的中和反应外,还有Ba2+和生成BaSO4沉淀的反应,生成沉淀的过程会额外放热,测得的不相同,A符合题意;
B.将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中,可减少热量散失,减小实验误差,B不符合题意;
C.实验中不盖杯盖会增大热量散失,测得反应放出的热量偏小,由于该反应,因此测得的偏大,C不符合题意;
D.中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1mol液态水的反应热,计算时需要根据计算,因此需要计算生成水的物质的量,D不符合题意;
因此答案选A。
2. 甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于化工生产,也可以直接用作燃料。
已知:
下列说法或热化学方程式正确的是
A. 的燃烧热为
B. 和的总能量比的总能量低
C. 完全燃烧甲醇,生成二氧化碳和液态水时放出的热量小于
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃烧热是指在101 kPa下,1mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所释放的热量,的燃烧热为,A错误;
B.根据 ,和的总能量比的总能量高,B错误;
C.甲醇的物质的量为,完全燃烧甲醇,生成二氧化碳和气态水时放出的热量为,气态水转化为液态水放热,故完全燃烧甲醇,生成二氧化碳和液态水时放出的热量大于,C错误;
D.根据盖斯定律,的,D正确;
故选D。
3. 下列用化学用语解释事实正确的是
A. 酸性高锰酸钾和草酸发生反应:
B. 中性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀的正极:
C. 硫代硫酸钠与稀硫酸发生反应:
D. 电镀铜的阴极反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.草酸为弱电解质,在离子方程式中不能拆写,正确离子方程式应为,A错误;
B.中性条件下钢铁发生吸氧腐蚀,正极得电子与水反应生成,反应式,B正确;
C.硫代硫酸钠与稀硫酸反应为歧化反应,生成沉淀、和水,不参与反应,正确离子方程式为,离子方程式产物和反应物均错误,C错误;
D.电镀铜时阴极发生还原反应,反应为,选项给出的是阳极的氧化反应,D错误;
答案选B。
4. 和在催化剂表面合成氨的微观历程的示意图如下,用、、分别表示、、,已知: ,下列说法不正确的是
A. 在催化剂表面形成氮氢键时,有电子转移
B. ②→③过程是吸热过程,③→④过程是放热过程
C. 合成氨反应中,反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量
D. 使用催化剂能改变该反应速率,使合成氨反应放出的热量减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.从①→②说明该催化剂既能吸附氢气分子,也能吸附氮气分子,A正确;
B.②→③过程是断氢氢键和氮氮键,该过程是吸热过程,③→④过程是形成化学键,该过程是放热过程,B正确;
C.合成氨反应是放热反应,说明反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量,C正确;
D.催化剂加快反应速率,使用催化剂,平衡不移动,合成氨反应放出的热量不变,D错误。
故选D。
5. 铅酸蓄电池多用于启动和维持汽车用电系统的正常运转,氢氧燃料电池可以连续不断提供电能作为汽车的动力能源。
下列说法正确的是
A. 铅酸蓄电池和氢氧燃料电池都属于二次电池
B. 氢氧燃料电池负极消耗22.4L气体时,电路中通过的电子数为
C. 铅酸蓄电池工作时,硫酸溶液中的向电极移动
D. 考虑经济性,铅酸蓄电池的稀硫酸可用稀盐酸代替降低成本
【答案】C
【解析】
【详解】A.铅酸蓄电池是可充电电池,属于二次电池,氢氧燃料电池需要补充燃料才能继续工作,不属于二次电池,A错误;
B.题目没有表明是在标准状况下,无法通过气体体积计算转移的电子数,B错误;
C.铅酸蓄电池工作时,为正极,硫酸溶液中的向正电极移动,C正确;
D.盐酸中的Cl-会与Pb反应生成PbCl2沉淀覆盖在电极表面,导致电池内阻增加,且Cl-可能被氧化生成氯气,氯气会破坏电池结构,因此铅酸蓄电池的稀硫酸不可用稀盐酸代替,D错误;
故选C。
6. 最近,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 右边吸附层中发生了还原反应
B. 负极的电极反应是H2-2e-+2OH-=2H2O
C. 电池的总反应是2H2+O2=2H2O
D. 电解质溶液中Na+向右移动,向左移动
【答案】C
【解析】
【分析】由电子的流动方向可以得知左边为负极,发生氧化反应;右边为正极,发生还原反应。
【详解】由电子的流动方向可以得知左边为负极,发生氧化反应;右边为正极,发生还原反应,故选项A、B正确;电池的总反应没有O2参与,总反应方程式不存在氧气,故C选项不正确;在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故D选项正确。答案选C。
A. 右边吸附层中发生了还原反应,A正确;
B. 氢气在负极上发生氧化反应,电解质中有强碱,故负极的电极反应是H2-2e-+2OH-=2H2O,B正确;
C. 没有氧气参与反应,C不正确;
D. 电解质溶液中Na+向右边的正极移动,向左边的负极移动,D正确。
综上所述,本题选不正确的,故选C。
7. 氮的固定:将镁与足量的氮气反应。不同温度下,镁的转化率随时间的变化如下图所示。
资料:的熔点、沸点;与反应温度;的分解温度。
下列分析不正确的是
A. 液态镁能与氮气充分反应
B. 的反应速率为
C. ,当的转化率不再发生变化时,说明反应已处于平衡状态
D. ,转化率低的原因可能是包裹了
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图像可知,时,镁的转化率仍然很高,说明温度介于时,金属镁为液态,由图像可知,仍然可以充分反应,A正确;
B.时,镁反应了,用时,所以其反应速率为:,B正确;
C.,当的转化率不再发生变化时,有可能是未分解的包裹住内部的金属镁,阻止反应的进一步进行,此时,不一定处于平衡状态,C错误;
D.,镁与氮气反应方程式为:,的分解温度,此时有可能是固体包裹了阻止了反应的进一步进行,D正确;
故选C。
8. 如下图所示,甲池的总反应式为。下列说法正确的是
A. 甲池中负极上发生的反应为
B. 乙池中石墨电极上发生的反应为
C. 一段时间后甲池溶液的pH增大
D. 甲池每消耗,乙池电极上则会析出6.4 g固体
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲池电解质为KOH碱性溶液,负极反应不会生成,正确的负极反应为,A错误;
B.乙池中石墨电极与甲池正极相连,为电解池阳极,水电离出的失电子,发生反应,B正确;
C.甲池总反应生成水,KOH溶液被稀释,浓度降低,溶液pH减小,C错误;
D.甲池消耗时转移电子0.4mol,乙池阴极反应为,析出Cu的物质的量为0.2mol,质量为,不是6.4g,D错误;
故选B。
9. 标准摩尔生成焓(用表示)是指在25℃、101 kPa时,由最稳定的单质生成1 mol化合物的焓变。已知25℃、101 kPa时下列反应:
①
②
③
④
其中,a,b,c,d均小于0,则乙烯的标准生成焓为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】首先明确标准摩尔生成焓定义,乙烯的标准生成焓对应的反应是:由最稳定的单质生成1 mol C2H4(g),碳元素的最稳定单质为石墨,因此目标反应为:。根据盖斯定律,将已知反应变形:即可得到目标反应,因此总焓变为,
故答案选A。
10. 下列实验方案不能达到实验目的的是
A.探究金属还原性顺序
B.探究、、氧化性强弱
C.探究铁钉的析氢腐蚀
D.探究反应物浓度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.两个原电池中,通过电子流向可判断金属还原性:第一个原电池电子从流向,说明还原性;第二个原电池电子从流向,说明还原性,可探究金属还原性顺序,A正确;
B.左侧滴加溶液后淀粉溶液变蓝,说明氧化性;右侧滴加氯水后含的溶液变红,说明氧化性,可得出氧化性,B正确;
C.食盐水呈中性,铁钉在中性电解质溶液中发生吸氧腐蚀,而非析氢腐蚀,无法探究铁钉的析氢腐蚀,C错误;
D.两组实验只有溶液浓度不同,其他条件均相同,通过观察出现浑浊的时间可探究反应物浓度对反应速率的影响,D正确;
故选C。
11. 采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式: 。下图为该法的一种催化机理,下列说法不正确的是
A. 反应制得,须投入2 mol CuO
B. -Y为反应物HCl,W为生成物
C. 改变催化剂种类和投入量,不变
D. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.CuO是该反应的催化剂,反应过程中可循环再生,质量和化学性质保持不变,无需按生成的计量比投入,A错误;
B.结合元素守恒和催化流程分析,与Y反应生成,则Y为反应物;分解生成W和,则W为生成物,B正确;
C.焓变仅与反应物、生成物的状态和计量数有关,催化剂只改变反应路径,不改变反应的焓变,因此改变催化剂种类和投入量,不变,C正确;
D.图中共有2个氧化还原反应:①分解生成,、元素化合价发生变化;②与反应生成,、元素化合价发生变化,其余反应无元素化合价变化,D正确;
因此答案选A。
12. 1,3−丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3−丁二烯生成碳正离子();第二步Br −进攻碳正离子完成1,2−加成或1,4−加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃和40℃时,1,2−加成产物与1,4−加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是
A. 1,2−加成产物比1,4−加成产物稳定
B. 与0℃比,40℃时1,3−丁二烯的平衡转化率增大
C. 从0℃升至40℃,1,2−加成正反应速率增大,1,4−加成正反应速率减小
D. 与40℃比,0℃时以1,2−加成产物为主的原因是:温度低时活化能小的反应更易发生
【答案】D
【解析】
【详解】A.物质能量越低越稳定,根据反应过程与能量图,1,4-加成产物能量低说明其更稳定,故1,4-加成产物比1,2-加成产物更稳定,A错误;
B.该加成反应为放热反应,升温平衡逆向移动,1,3-丁二烯平衡转化率减小,B错误;
C.温度升高,分子运动加快,活化分子数增多,1,2-和1,4-加成正反应速率均增大,C错误;
D.0℃时以1,2-加成产物为主,因低温下反应受动力学控制,活化能小的反应速率更快易发生反应完成;从能量图可知生成1,2加成产物的活化能低于1,4加成,D正确。
故选D。
13. 用电解溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池,重新取溶液并用图2装置按i→iv顺序依次完成实验。
实验
电极I
电极Ⅱ
电压/V
关系
i
石墨1
石墨2
a
ii
石墨1
新石墨
b
iii
新石墨
石墨2
c
iv
石墨1
石墨2
d
下列分析不正确的是
A. ,说明实验i中形成原电池,反应为
B. ,是因为ii中电极Ⅱ上缺少作为还原剂
C. ,说明iii中电极I上有发生反应
D. ,是因为电极II上吸附的量:iv>iii
【答案】D
【解析】
【分析】按照图1电解溶液,石墨1为阳极,发生反应,石墨1中会吸附少量氧气;石墨2为阴极,发生反应,石墨2中会吸附少量氢气;图2中电极Ⅰ为正极,氧气发生还原反应,电极Ⅱ为负极。
【详解】A.由分析可知,石墨1中会吸附少量氧气,石墨2中会吸附少量氢气,实验i会形成原电池,,反应为2H2+O2=2H2O,A正确;
B.因为ii中电极Ⅱ为新石墨,不含有H2,缺少作为还原剂,故导致,B正确;
C.图2中,电极Ⅰ发生还原反应,实验iii中新石墨可能含有空气中的少量氧气,c>0,说明iii中电极I上有发生反应,C正确;
D.实验iii与实验iv的主要区别在于电极I不同,实验iv中石墨1电极上吸附氧气的量远大于实验iii中的新石墨电极,使得实验iv电压大于实验iii,由于实验iv在实验iii之后进行,故电极II上吸附氢气的量iv<iii,D错误;
故选D。
14. 某小组为探究与KI之间的反应,进行了如下实验。
实验
现象
①产生土黄色沉淀,溶液为棕黄色②变为白色悬浊液,最后得到无色澄清溶液
①产生土黄色沉淀,溶液为蓝绿色
②开始变为浅蓝色悬浊液,逐渐变为黄绿色悬浊液,然后变为黄色溶液,最后得到无色溶液
已知:;CuI为白色沉淀,可吸附;
在溶液中不存在;呈无色,呈黄色。
下列结论或推断不合理的是
A. 与KI能发生反应:
B. CuI与反应的速率快于与反应的速率
C. 黄绿色悬浊液变为黄色溶液时,有生成
D. 与生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度
【答案】B
【解析】
【详解】A.CuI为白色沉淀,可吸附而显土黄色,在溶液中不存在,故与KI能发生反应:,A正确;
B.已知,结合第一实验,逐滴加入溶液的实验现象,应该是附着在CuI表面的先反应,故CuI与反应的速率慢于与反应的速率,B错误;
C.第二个实验,①产生土黄色沉淀,溶液为蓝绿色,发生反应,剩余,②逐滴加入溶液时,开始变为浅蓝色悬浊液,逐渐变为黄绿色悬浊液,此时生成了和;黄绿色悬浊液变为黄色溶液时,说明溶液中的几乎全部转化为;最后黄色溶液变为无色溶液时,说明全部被还原为,C正确;
D.第二个实验中,溶液最后变为无色溶液,故最后溶液中主要为,故与生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度,D正确;
故选B。
第二部分 非选择题(共58分)
15. Ⅰ二甲醚是一种洁净液体燃料,工业上以CO和为原料生产。工业制备二甲醚在催化反应室中(压强:2.0~10.0 MPa.温度:230-280℃)
进行下列反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)在该条件下,若反应ⅰ的起始浓度分别为,,8 min后达到化学平衡状态,CO的转化率为50%,则8 min内CO的平均反应速率为_________。
(2)在t℃时。反应ⅱ的平衡常数为400,此温度下,在1 L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质
0.05
2.0
2.0
此时_________(填“>”“<”或“=”)
(3)催化总反应为:
①_________
②CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1示。图中X代表_________(填“温度”或“压强”),_________(填“>”“<”或“=)。
Ⅱ.现代炼锌主要采取湿法工艺。以闪锌矿(主要成分为ZnS,还含铁等元素)、软锰矿(主要成分为)为原料联合生产锌和高纯度二氧化锰的一种流程如下:
(4)浸出:加入能促进ZnS的溶解,提高锌的浸出率,同时生成硫单质。的作用类似催化剂,“催化”过程可表示为:
i.
ii.……
①写出ⅱ的离子方程式:_________
②下列实验方案可证实上述“催化”过程。将实验方案补充完整。
a.向酸化溶液中加入溶液,溶液几乎无色,再加入少量,溶液变红。
b._________。
【答案】(1)
(2)< (3) ①. ②. 温度 ③. >
(4) ①. ②. 取a中红色溶液,向其中加入ZnS,振荡,红色褪去
【解析】
【小问1详解】
反应ⅰ中,的起始浓度为,转化率为,则内浓度的变化量为 ;因此,内的平均反应速率 。
【小问2详解】
根据某时刻各组分的浓度,可计算此时的浓度商 。因为 ,说明此时反应未达到平衡,且反应向逆向进行,故正反应速率小于逆反应速率,即 。
【小问3详解】
① 根据盖斯定律,将已知反应进行组合:,即可得到催化总反应 。因此,。② 该总反应的正反应是一个放热反应,升高温度,平衡逆向移动,的平衡转化率降低,由图1可知,随着X的增大,的转化率减小,故X代表温度;该反应正向是气体分子数减小的反应,相同温度下,增大压强,平衡正向移动,的转化率增大,图中相同温度下 对应的转化率大于 ,故压强 。
【小问4详解】
① 浸出过程中,作催化剂,反应i中将氧化为,则反应ii应为将氧化为硫单质,同时自身被还原为,离子方程式为:。
② 实验a证明了反应ⅰ的发生,为了证实完整的催化过程,实验b需要证明反应ii的发生,即证明能氧化并重新生成。因此,只需向a中反应后的红色溶液中加入,若观察到溶液红色褪去,说明被消耗,即可证实该过程。
16. 电化学技术在处理污染气体领域的应用广泛。
(1)利用反应构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,又能提供电能,装置如图所示。
①A电极的电极反应式为_________。
②下列关于该电池的说法正确的是_________。
A.电子从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜
C.电池工作一段时间,溶液的pH不变
D.当有被处理时,转移电子物质的量为0.8 mol
(2)用溶液吸收烟气中的,将所得的溶液进行电解,可循环再生,同时得到,其原理如图所示(电极材料为石墨)。
①图中a极要连接电源的_________(填“正”或“负”)极,C口流出的物质是_________。
②放电的电极反应式为_________。
(3)工业上也可直接以含废气为原料,用电化学方法制取硫酸。装置如图。
写出负极电极反应式_________。
【答案】(1) ①. ②. B
(2) ①. 负 ②. (浓度较大的)硫酸 ③.
(3)
【解析】
【小问1详解】
①根据电池总反应可知,中元素的化合价由价升高到价,失电子发生氧化反应,故通入的电极为负极,由于电解质溶液为溶液,呈碱性,故其电极反应式为。
② A.电极为负极,电极为正极,电子应从左侧电极(负极)经负载流向右侧电极(正极),A错误;
B.正极反应式为,负极反应消耗,为保持电荷守恒并使电池持续放电,正极生成的需要通过离子交换膜向负极移动,因此需选用阴离子交换膜,B正确;
C.电池总反应生成水,导致电解质溶液体积增大,浓度降低,溶液的减小,C错误;
D.未指明是否为标准状况,无法使用计算的物质的量,D错误;
故答案选B。
【小问2详解】
①在电解池中,阳离子向左侧移动,说明左侧a极为阴极,应连接电源的负极;阴离子向右侧移动,说明右侧极为阳极,在阳极区,失去电子生成,同时生成,使得右侧硫酸浓度增大,故C口流出的物质是硫酸(或较浓的硫酸)。
②在阳极发生氧化反应,失去电子生成,故电极反应式为 。
【小问3详解】
以制取H2SO4,S元素的化合价升高,失电子,故A为负极,发生氧化反应生成 ,由于电解质溶液为稀硫酸,呈酸性,故负极电极反应式为 。
17. 零价纳米铁可以将废水中的对硝基苯酚(,简称PNP)还原成毒性更小的物质,同时自身被氧化成。已知:非金属性
Ⅰ.利用硼氢化钠()还原制备纳米零价铁。
(1)中B的化合价为_________。
(2)制备纳米零价铁的离子方程式为,其中氧化剂为_________。
Ⅱ.利用纳米零价铁还原法去除PNP。
(3)相同时间内,废水中含有较高浓度的会降低PNP的去除率,结合离子方程式解释原因:,_________。
(4)如果将纳米零价铁均匀分散在生物炭(主要成分为碳单质)上会明显加速PNP的还原,可能的原因是_________。
(5)PNP被还原的反应过程及相对能量变化如图所示,TS表示过渡态。下列说法正确的是_________。
a.整个反应中断键吸收的总能量大于成键放出的总能量
b.推测物质稳定性顺序为⑤>④>①>②>③
c.PNP被还原的反应过程存在极性键的断裂和形成
Ⅲ.采用电化学絮凝法去除PNP,装置示意图如下。
已知:电化学絮凝法是在合适的电流下电解产生氢氧化物胶体来去除水中污染物的技术手段。
(6)解释电化学絮凝法去除PNP的原理_________。
【答案】(1)
(2)、
(3),包裹在纳米零价铁表面,减小反应接触面积,降低去除速率
(4)纳米零价铁与生物炭之间形成微小原电池,加快反应速率
(5)bc (6)阳极反应为,阴极反应为,和结合生成胶体吸附沉淀PNP
【解析】
【小问1详解】
已知非金属性,则中H显-1价,Na为第ⅠA族元素显+1价。根据化合物中各元素化合价代数和为0,可得B的化合价为+3;
【小问2详解】
在反应中,Fe元素的化合价由+2价降低到0价,中部分H元素的化合价由+1价降低到0价,化合价降低的元素所在的反应物为氧化剂,故氧化剂为和;
【小问3详解】
根据电荷守恒和原子守恒,配平离子方程式为。生成的难溶物会覆盖在纳米零价铁的表面,减小了反应物之间的接触面积,从而降低了PNP的去除率;
【小问4详解】
纳米零价铁与生物炭(主要成分为碳单质)在溶液中能形成微小原电池,加快电子转移,从而加快反应速率;同时,将纳米零价铁均匀分散在生物炭上,可以防止纳米零价铁颗粒发生团聚,保持较大的反应接触面积;
【小问5详解】
a.由图可知,反应物①的总能量高于生成物⑤的总能量,该反应为放热反应,断键吸收的总能量小于成键放出的总能量,错误;
b.物质的相对能量越低越稳定,图中各物质的相对能量大小顺序为③>②>①>④>⑤,故稳定性顺序为⑤>④>①>②>③,正确;
c.PNP被还原为对氨基苯酚的过程中,存在氮氧极性键的断裂和N-H极性键的形成,正确;
故选bc;
【小问6详解】
装置中纳米零价铁覆盖的碳纸与电源正极相连作阳极,纯钛板作阴极。阳极铁失去电子发生氧化反应:;阴极水中的氢离子得电子发生还原反应:。产生的与结合生成胶体,胶体具有较大的表面积,能够吸附水中的PNP并使其沉降,从而达到去除污染物的目的。
18. 某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。
【初步探究】
示意图
序号
温度
试剂A
现象
①
0℃
0.5mol·L-1稀硫酸
4min左右出现蓝色
②
20℃
1min左右出现蓝色
③
20℃
0.1mol·L-1稀硫酸
15min左右出现蓝色
④
20℃
蒸馏水
30min左右出现蓝色
(1)为探究温度对反应速率的影响,实验②中试剂A应为___________。
(2)写出实验③中I-反应的离子方程式:___________。
(3)对比实验②③④,解释反应速率变化的原因:___________。
i.pH<11.7时,I-能被O2氧化为I2。
ii.pH>9.28时,I2发生歧化反应:3I2+6OH-=+5I-+3H2O,pH越大,歧化速率越快。
(4)小组同学用4支试管在装有O2的储气瓶中进行实验,装置如图所示。
序号
⑤
⑥
⑦
⑧
试管中溶液的pH
8
9
10
11
放置10小时后的现象
出现蓝色
颜色无明显变化
分析⑦和⑧中颜色无明显变化的原因___________。
(5)甲同学利用原电池原理设计实验证实pH=10的条件下确实可以发生Ⅰ-被O2氧化为I2的反应,并发现比实验④更快。如图所示,请你填写试剂和实验现象。
①试剂1是___________;②试剂2___________;③现象___________。
【答案】(1)0.5mol/L稀硫酸
(2)4I-+O2+4H+=2I2+2H2O
(3)KI溶液被O2氧化成I2,c(H+)越大氧化反应速率越快
(4)既发生氧化反应又发生歧化反应,歧化反应速率大于氧化反应速率和淀粉变色速率
(5) ①. 1mol·L-1KI溶液,滴加1%淀粉溶液 ②. pH=10的KOH溶液 ③. 电流表指针偏转,左侧电极附近溶液变蓝(t<30min)
【解析】
【分析】根据资料i,pH<11.7时,I-能被O2氧化为I2,碘与淀粉溶液变蓝。对比实验①②为探究温度对反应速率的影响,实验②中试剂A应与实验①相同;实验②③④的温度相同,则是探究酸浓度对反应速率的影响,且溶液中氢离子浓度越大反应越快;根据资料ii,pH>9.28时,I2发生歧化反应:3I2+6OH-=IO+5I-+3H2O,pH越大,歧化速率越快,故溶液颜色无明显变化,实验⑤⑥⑦⑧为探究溶液pH对反应速率的影响。
【小问1详解】
为探究温度对反应速率的影响,实验①②中试剂A应该相同,实验②中试剂A应为0.5mol/L稀硫酸。
【小问2详解】
实验③中在酸性条件下,I-被O2氧化为I2,反应的离子方程式为4I-+O2+4H+=2I2+2H2O。
【小问3详解】
实验②③④的温度相同,试剂A不同,溶液的酸性越强,蓝色出现的越早,则可以得出的结论:KI溶液被O2氧化成I2,c(H+)越大氧化反应速率越快。
【小问4详解】
根据资料ii,pH>9.28时,I2发生歧化反应:3I2+6OH-=IO+5I-+3H2O ,pH越大,歧化速率越快。试管⑦⑧中,pH为10、11时,既发生氧化反应又发生歧化反应,因为歧化反应速率大于氧化反应速率和淀粉变色速率,所以⑦和⑧中颜色无明显变化;
【小问5详解】
I-和O2发生的反应中,I-发生失电子的氧化反应,O2发生得电子的还原反应,因此,试剂1:1mol·L-1KI溶液,滴加1%淀粉溶液;试剂2:pH=10的KOH溶液;现象:电流表指针偏转,左侧电极附近溶液变蓝(t<30min)。
19. 在氧化还原反应中,反应物自身或生成物的浓度均会影响相应反应物的氧化性或还原性。某小组探究在盐酸中分别与铜单质和铜离子的反应,从电极反应角度分析物氧化性和还原性的变化规律。
I.探究在盐酸中与的反应
用如下装置(夹持,加热仪器略)制备,将通入溶液。
通—段时间,C中无明显现象;打开活塞b,加入一定体积浓盐酸后,持续通入中溶液变棕黄色。
(1)装置A中反应的化学方程式为___________,B中试剂X是___________。
(2)资料:CuCl难溶于水,在水溶液中存在平衡:。
补充实验证实了棕黄色溶液中含,实验方案为___________。
(3)与溶液反应生成和的电极反应式为:
i.氧化反应:___________ ii.还原反应:
根据电极反应式,分析加入浓盐酸前后实验现象有差异的可能原因___________。
II.探究在盐酸中与Cu单质的反应
将装置C中溶液替换成Cu片和溶液,重复上述操作。未加浓盐酸之前,无明显现象。加浓盐酸之后,溶液变为棕黄色,并有黑色固体生成。
(4)经检验黑色固体是在盐酸中与Cu单质反应的离子方程式为___________。
(5)为了进一步探究影响铜单质还原性的因素,进行了如下实验:
序号
实验装置图
试剂Y
电压表
i
溶液
指针几乎不偏转
ii
a
指针明显偏转
iii
指针偏转幅度更大
实验ii中,Cu片附近溶液变棕黄色。b是___________。
(6)综合上述实验可知,还原反应中,___________,氧化剂的氧化性增强;氧化反应中,降低生成物浓度,___________。
【答案】(1) ①. ②. 饱和NaHSO3溶液
(2)取少量棕黄色溶液于试管中,加水稀释,观察到有白色沉淀产生
(3) ①. ②. 加入浓盐酸前,Cu2+氧化性弱,不能氧化SO2:加入浓盐酸后,Cu+与形成,使c(Cu+)降低,Cu2+氧化性增大,能够氧化SO2
(4)
(5)
(6) ①. 降低生成物的浓度 ②. 还原剂的还原性增强
【解析】
【分析】由反应装置图可知,装置A中制备二氧化硫,通过B中饱和溶液后,装置C中二氧化硫和盐酸、CuSO4反应,D中氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,防止污染空气,以此分析解答。
【小问1详解】
装置A中铜与浓硫酸共热生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为;装置B除去二氧化硫中的杂质,但是不能吸收SO2,则B中试剂是饱和溶液。
【小问2详解】
难溶于水,在水溶液中存在平衡 :;实验证实棕黄色溶液中含,实验方案为取少量棕黄色溶液于试管中,加水稀释,观察到有白色沉淀产生。
【小问3详解】
与溶液反应生成和,二氧化硫失去电子发生氧化反应:。加入浓盐酸前,氧化性弱,不能氧化二氧化硫,加入浓盐酸后,形成,促进发生,氧化性增大,能够氧化二氧化硫。
【小问4详解】
综上分析,二氧化硫在盐酸中与铜反应生成和,其反应离子方程式为:。
【小问5详解】
实验i中,指针几乎不偏转,实验中,铜片附近溶液变棕黄色生成,则为浓盐酸,中加b后指针偏转幅度更大,可能是生成了难溶的硫化亚铜,则物质是。
【小问6详解】
上述实验比较,当加入硫离子生成溶度积更小的硫化亚铜,减小了生成物的浓度,使指针偏转幅度更大,即反应更强烈,可得出在氧化还原反应中,降低生成物浓度,氧化剂的氧化性增强;氧化反应中,降低生成物浓度还原剂的还原性增强。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
北京中学2025~2026学年高二阶段反馈
(考试时间90分钟 满分100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64
第一部分
本部分共14小题,每小题3分,共42分。在每小题的四个选项中,选出符合要求的一项。
1. 已知:,。某小组用盐酸和溶液测定中和反应的反应热,简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法错误的是
A. 若用稀硫酸和氢氧化钡溶液代替稀盐酸与氢氧化钠溶液,测得的相同
B. 实验中,需将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中
C. 实验中不盖杯盖,会导致测得的偏大
D. 处理数据时,需要计算生成水的物质的量
2. 甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于化工生产,也可以直接用作燃料。
已知:
下列说法或热化学方程式正确的是
A. 的燃烧热为
B. 和的总能量比的总能量低
C. 完全燃烧甲醇,生成二氧化碳和液态水时放出的热量小于
D.
3. 下列用化学用语解释事实正确的是
A. 酸性高锰酸钾和草酸发生反应:
B. 中性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀的正极:
C. 硫代硫酸钠与稀硫酸发生反应:
D. 电镀铜的阴极反应:
4. 和在催化剂表面合成氨的微观历程的示意图如下,用、、分别表示、、,已知: ,下列说法不正确的是
A. 在催化剂表面形成氮氢键时,有电子转移
B. ②→③过程是吸热过程,③→④过程是放热过程
C. 合成氨反应中,反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量
D. 使用催化剂能改变该反应速率,使合成氨反应放出的热量减少
5. 铅酸蓄电池多用于启动和维持汽车用电系统的正常运转,氢氧燃料电池可以连续不断提供电能作为汽车的动力能源。
下列说法正确的是
A. 铅酸蓄电池和氢氧燃料电池都属于二次电池
B. 氢氧燃料电池负极消耗22.4L气体时,电路中通过的电子数为
C. 铅酸蓄电池工作时,硫酸溶液中的向电极移动
D. 考虑经济性,铅酸蓄电池的稀硫酸可用稀盐酸代替降低成本
6. 最近,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 右边吸附层中发生了还原反应
B. 负极的电极反应是H2-2e-+2OH-=2H2O
C. 电池的总反应是2H2+O2=2H2O
D. 电解质溶液中Na+向右移动,向左移动
7. 氮的固定:将镁与足量的氮气反应。不同温度下,镁的转化率随时间的变化如下图所示。
资料:的熔点、沸点;与反应温度;的分解温度。
下列分析不正确的是
A. 液态镁能与氮气充分反应
B. 的反应速率为
C. ,当的转化率不再发生变化时,说明反应已处于平衡状态
D. ,转化率低的原因可能是包裹了
8. 如下图所示,甲池的总反应式为。下列说法正确的是
A. 甲池中负极上发生的反应为
B. 乙池中石墨电极上发生的反应为
C. 一段时间后甲池溶液的pH增大
D. 甲池每消耗,乙池电极上则会析出6.4 g固体
9. 标准摩尔生成焓(用表示)是指在25℃、101 kPa时,由最稳定的单质生成1 mol化合物的焓变。已知25℃、101 kPa时下列反应:
①
②
③
④
其中,a,b,c,d均小于0,则乙烯的标准生成焓为
A. B. C. D.
10. 下列实验方案不能达到实验目的的是
A.探究金属还原性顺序
B.探究、、氧化性强弱
C.探究铁钉的析氢腐蚀
D.探究反应物浓度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
11. 采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式: 。下图为该法的一种催化机理,下列说法不正确的是
A. 反应制得,须投入2 mol CuO
B. -Y为反应物HCl,W为生成物
C. 改变催化剂种类和投入量,不变
D. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
12. 1,3−丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3−丁二烯生成碳正离子();第二步Br −进攻碳正离子完成1,2−加成或1,4−加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃和40℃时,1,2−加成产物与1,4−加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是
A. 1,2−加成产物比1,4−加成产物稳定
B. 与0℃比,40℃时1,3−丁二烯的平衡转化率增大
C. 从0℃升至40℃,1,2−加成正反应速率增大,1,4−加成正反应速率减小
D. 与40℃比,0℃时以1,2−加成产物为主的原因是:温度低时活化能小的反应更易发生
13. 用电解溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池,重新取溶液并用图2装置按i→iv顺序依次完成实验。
实验
电极I
电极Ⅱ
电压/V
关系
i
石墨1
石墨2
a
ii
石墨1
新石墨
b
iii
新石墨
石墨2
c
iv
石墨1
石墨2
d
下列分析不正确的是
A. ,说明实验i中形成原电池,反应为
B. ,是因为ii中电极Ⅱ上缺少作为还原剂
C. ,说明iii中电极I上有发生反应
D. ,是因为电极II上吸附的量:iv>iii
14. 某小组为探究与KI之间的反应,进行了如下实验。
实验
现象
①产生土黄色沉淀,溶液为棕黄色②变为白色悬浊液,最后得到无色澄清溶液
①产生土黄色沉淀,溶液为蓝绿色
②开始变为浅蓝色悬浊液,逐渐变为黄绿色悬浊液,然后变为黄色溶液,最后得到无色溶液
已知:;CuI为白色沉淀,可吸附;
在溶液中不存在;呈无色,呈黄色。
下列结论或推断不合理的是
A. 与KI能发生反应:
B. CuI与反应的速率快于与反应的速率
C. 黄绿色悬浊液变为黄色溶液时,有生成
D. 与生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度
第二部分 非选择题(共58分)
15. Ⅰ二甲醚是一种洁净液体燃料,工业上以CO和为原料生产。工业制备二甲醚在催化反应室中(压强:2.0~10.0 MPa.温度:230-280℃)
进行下列反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)在该条件下,若反应ⅰ的起始浓度分别为,,8 min后达到化学平衡状态,CO的转化率为50%,则8 min内CO的平均反应速率为_________。
(2)在t℃时。反应ⅱ的平衡常数为400,此温度下,在1 L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质
0.05
2.0
2.0
此时_________(填“>”“<”或“=”)
(3)催化总反应为:
①_________
②CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1示。图中X代表_________(填“温度”或“压强”),_________(填“>”“<”或“=)。
Ⅱ.现代炼锌主要采取湿法工艺。以闪锌矿(主要成分为ZnS,还含铁等元素)、软锰矿(主要成分为)为原料联合生产锌和高纯度二氧化锰的一种流程如下:
(4)浸出:加入能促进ZnS的溶解,提高锌的浸出率,同时生成硫单质。的作用类似催化剂,“催化”过程可表示为:
i.
ii.……
①写出ⅱ的离子方程式:_________
②下列实验方案可证实上述“催化”过程。将实验方案补充完整。
a.向酸化溶液中加入溶液,溶液几乎无色,再加入少量,溶液变红。
b._________。
16. 电化学技术在处理污染气体领域的应用广泛。
(1)利用反应构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,又能提供电能,装置如图所示。
①A电极的电极反应式为_________。
②下列关于该电池的说法正确的是_________。
A.电子从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜
C.电池工作一段时间,溶液的pH不变
D.当有被处理时,转移电子物质的量为0.8 mol
(2)用溶液吸收烟气中的,将所得的溶液进行电解,可循环再生,同时得到,其原理如图所示(电极材料为石墨)。
①图中a极要连接电源的_________(填“正”或“负”)极,C口流出的物质是_________。
②放电的电极反应式为_________。
(3)工业上也可直接以含废气为原料,用电化学方法制取硫酸。装置如图。
写出负极电极反应式_________。
17. 零价纳米铁可以将废水中的对硝基苯酚(,简称PNP)还原成毒性更小的物质,同时自身被氧化成。已知:非金属性
Ⅰ.利用硼氢化钠()还原制备纳米零价铁。
(1)中B的化合价为_________。
(2)制备纳米零价铁的离子方程式为,其中氧化剂为_________。
Ⅱ.利用纳米零价铁还原法去除PNP。
(3)相同时间内,废水中含有较高浓度的会降低PNP的去除率,结合离子方程式解释原因:,_________。
(4)如果将纳米零价铁均匀分散在生物炭(主要成分为碳单质)上会明显加速PNP的还原,可能的原因是_________。
(5)PNP被还原的反应过程及相对能量变化如图所示,TS表示过渡态。下列说法正确的是_________。
a.整个反应中断键吸收的总能量大于成键放出的总能量
b.推测物质稳定性顺序为⑤>④>①>②>③
c.PNP被还原的反应过程存在极性键的断裂和形成
Ⅲ.采用电化学絮凝法去除PNP,装置示意图如下。
已知:电化学絮凝法是在合适的电流下电解产生氢氧化物胶体来去除水中污染物的技术手段。
(6)解释电化学絮凝法去除PNP的原理_________。
18. 某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。
【初步探究】
示意图
序号
温度
试剂A
现象
①
0℃
0.5mol·L-1稀硫酸
4min左右出现蓝色
②
20℃
1min左右出现蓝色
③
20℃
0.1mol·L-1稀硫酸
15min左右出现蓝色
④
20℃
蒸馏水
30min左右出现蓝色
(1)为探究温度对反应速率的影响,实验②中试剂A应为___________。
(2)写出实验③中I-反应的离子方程式:___________。
(3)对比实验②③④,解释反应速率变化的原因:___________。
i.pH<11.7时,I-能被O2氧化为I2。
ii.pH>9.28时,I2发生歧化反应:3I2+6OH-=+5I-+3H2O,pH越大,歧化速率越快。
(4)小组同学用4支试管在装有O2的储气瓶中进行实验,装置如图所示。
序号
⑤
⑥
⑦
⑧
试管中溶液的pH
8
9
10
11
放置10小时后的现象
出现蓝色
颜色无明显变化
分析⑦和⑧中颜色无明显变化的原因___________。
(5)甲同学利用原电池原理设计实验证实pH=10的条件下确实可以发生Ⅰ-被O2氧化为I2的反应,并发现比实验④更快。如图所示,请你填写试剂和实验现象。
①试剂1是___________;②试剂2___________;③现象___________。
19. 在氧化还原反应中,反应物自身或生成物的浓度均会影响相应反应物的氧化性或还原性。某小组探究在盐酸中分别与铜单质和铜离子的反应,从电极反应角度分析物氧化性和还原性的变化规律。
I.探究在盐酸中与的反应
用如下装置(夹持,加热仪器略)制备,将通入溶液。
通—段时间,C中无明显现象;打开活塞b,加入一定体积浓盐酸后,持续通入中溶液变棕黄色。
(1)装置A中反应的化学方程式为___________,B中试剂X是___________。
(2)资料:CuCl难溶于水,在水溶液中存在平衡:。
补充实验证实了棕黄色溶液中含,实验方案为___________。
(3)与溶液反应生成和的电极反应式为:
i.氧化反应:___________ ii.还原反应:
根据电极反应式,分析加入浓盐酸前后实验现象有差异的可能原因___________。
II.探究在盐酸中与Cu单质的反应
将装置C中溶液替换成Cu片和溶液,重复上述操作。未加浓盐酸之前,无明显现象。加浓盐酸之后,溶液变为棕黄色,并有黑色固体生成。
(4)经检验黑色固体是在盐酸中与Cu单质反应的离子方程式为___________。
(5)为了进一步探究影响铜单质还原性的因素,进行了如下实验:
序号
实验装置图
试剂Y
电压表
i
溶液
指针几乎不偏转
ii
a
指针明显偏转
iii
指针偏转幅度更大
实验ii中,Cu片附近溶液变棕黄色。b是___________。
(6)综合上述实验可知,还原反应中,___________,氧化剂的氧化性增强;氧化反应中,降低生成物浓度,___________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$