精品解析：福建省福州金山中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试卷

2023—2024学年第一学期期中考试 高二年级 化学试卷 满分100分，考试时间75分钟 本卷可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 Mg-24 Cl-35.5 Cu-64 一、选择题(只有一个正确选项) 1. 化学与生产生活关系紧密，下列有关说法不正确的是 A. 镁是一种重要的国防金属，可以通过电解氯化镁溶液得到 B. 大力开发氢能、风能，有利于我国2060年实现“碳中和”的目标 C. 自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致 D. 地沟油可用于生产生物柴油，生物柴油燃烧过程中化学能主要转化成热能和光能 2. 对于反应2A(g)+4B(g)5C(s)+3D(g)来说，下列反应速率中最快的是 A. v(A)=0.006mol•L-1•s-1 B. v(B)=0.6mol•L-1•min-1 C. v(C)=0.8mol•L-1•min-1 D. v(D)=0.5mol•L-1•min-1 3. 化学反应中常常伴随有能量变化，某反应的能量变化图如图所示，下列叙述不正确的是 A. 该反应为吸热反应 B. ，加入催化剂，E1、E2及均减小 C. 该反应可以表示煅烧石灰石的能量变化 D. 该反应断开所有反应物化学键所吸收的能量大于形成所有生成物化学键所释放的能量 4. 一定条件下反应2AB(g) A2(g)＋B2(g)达到平衡状态的标志是 A. 单位时间内生成nmolA2，同时消耗2n molAB B. 容器内，3种气体AB、A2、B2共存 C. 混合气的平均分子量不再改变 D. 容器中各组分的体积分数不随时间变化 5. 图示与对应的叙述相符的是 A B C D 探究反应物接触面积对反应速率的影响 在铁制品上镀铜 氯化铵与氢氧化钡晶体均匀混合时的能量变化 利用外加电流阴极保护法保护钢闸门不被腐蚀 A. A B. B C. C D. D 6. 化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中正确的是 A. 氢氧燃料电池在酸性介质中的正极反应式： B. 粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，电极反应式为 C. 用铁棒作阳极、碳棒作阴极电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- D. 铁件上镀银时，铁件与电源正极相连 7. 下列关于碰撞理论的说法中错误的是 A. 反应物分子只有发生有效碰撞才能发生化学反应 B. 增大压强能够提高活化分子的百分数，提高单位时间内分子有效碰撞次数 C. 升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 D. 某些反应选用适当的催化剂，使得更多的分子成为活化分子 8. 下列说法正确的是 A. 反应2Mg(s)+CO2(g) = C(s)+2MgO(s)能自发进行，则该反应的 △H< 0 B. △H< 0、△S< 0的反应在高温条件下能自发进行 C. 反应CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g)的△S< 0 D. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同 9. 如图，甲是利用微生物将废水中的尿素[CO(NH2)2]的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中错误的是（ ） A. 乙装置中溶液颜色不变 B. 铜电极应与Y相连接 C. M电极反应式：CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+ D. 当N电极消耗0.25mol气体时，铜电极质量减少16g 10. 在不同电压下用惰性电极电解饱和NaCl溶液制备少量NaClO，实验结果如下： 实验 ① ② ③ 电压 现象 a极产生少量气泡，b极无明显气泡 a极产生较多气泡，b极产生少量气泡 a极产生大量气泡，b极逸出大量黄绿色气体 下列分析不正确的是 A. ①、②、③中，a极均发生了还原反应 B. ①、②、③中均能发生 C. 电解时由a极向b极移动 D. 宜采用实验③的电压制备NaClO 11. 已知反应：的活化能为，其反应机理如下： ① 快 ② 慢 下列有关该反应的说法正确的是 A. 该反应的速率主要取决于①的快慢 B. 是该反应的催化剂 C. ②的活化能比①的大 D. 该反应的焓变等于 12. 以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 放电时，正极反应式为Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋＋2e-=Na2Fe[Fe(CN)6] B. 充电时，Mo箔接电源的正极 C. 充电时，Na＋通过离子交换膜从左室移向右室 D. 外电路通过0.2 mol电子时，负极质量变化为1.2g 二、非选择题 13. 甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以接用作燃料。 已知： （1）试写出CH3OH(l)在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O(g)的热化学方程式：___________。 （2）某公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月。其中B电极的电极材料为碳，如图是一个电化学过程的示意图。请填空： ①放电时，甲醇在___________(填“正”或“负”)极发生反应，正极的电极反应为___________ ②工作时，B极的电极反应式为___________，A极的电极反应式为___________ （3）某同学设计了一种用电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法不正确的是___________(填序号)。 A. a为电源正极，b为电源负极 B. 可以用NaCl溶液作为电解质溶液 C. A、B两端都必须用铁作电极 D. 阴极发生的反应为 14. 完成下列问题 （1）向某体积固定的密闭容器中加入和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。 已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答： ①若，则内反应速率___________。 ②写出该反应的化学方程式：___________。 （2）已知部分化学键的键能如表： 化学键 键能/ 946 436 a ①已知生成放出热量，则a=___________。 ②在恒温、恒容条件下，模拟工业合成氨反应，下列描述能作为判断t时刻合成氨反应达到化学平衡状态的依据有___________(填序号)。 A．t时刻的浓度不再改变 B．t时刻及其前后容器内气体的密度不再改变 C．t时刻及其前后容器内气体的平均相对分子质量相等 D．t时刻断裂的键数目和生成的键数目相等 ③不同催化剂下合成氨反应的历程如下图所示，吸附在催化剂表面的物质用“*”表示。催化剂的催化效果更好的是___________(填“A”或“B”)；常温常压下，不使用催化剂合成氨反应速率慢的根本原因是___________。 15. 用的稀盐酸与的稀氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。回答下列问题： （1）该图中有一种仪器未画出，它是___________________________。 （2）稍过量的原因是___________________________。 （3）实验中若用的稀盐酸与的稀氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_________（填“相等”或“不相等”，下同），所求生成时对应的反应热_________。 （4）设溶液的密度均为，中和后溶液的比热容，请根据下表中实验数据计算中和热________（取小数点后一位）。 温度 试验次数 起始温度 终止温度 平均值 1 26.2 26.0 26.1 29.4 2 27.0 27.4 27.2 31.9 3 25.9 25.9 25.9 29.2 4 26.5 26.5 26.5 29.7 （5）上述（4）中的结果与中和热的理论值有偏差，产生偏差的原因可能是_________（填序号）。 a，实验装置保温、隔热效果差 b．在量取盐酸的体积时仰视读数 c．分多次把溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中 d．用温度计测定溶液起始温度后直接测定稀盐酸的温度 16. 甲、乙两个实验小组同学分别用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)溶液反应来探究影响反应速率的因素： Ⅰ．甲组同学欲通过如图装置探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)： 实验序号 A溶液 B溶液 ① 20mL0.1mol/LH2C2O4溶液 30mL0.01mol/LKMnO4溶液 ② 20mL0.2mol/LH2C2O4溶液 30mL0.01mol/LKMnO4溶液 （1）写出酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液反应的离子方程式___________。 （2）相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是①___________②(填“>”、“<”或“=”)。 （3）该小组同学发现反应速率总是如下图所示，其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2+对该反应有催化作用；②___________。 Ⅱ．乙组同学设计了如下实验 实验序号 实验温度/K 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O 溶液颜色褪至无色所需时间/s V/mL c/mol·L-1 V/mL c/mol·L-1 V/mL A 293 2 a 4 b 0 t1 B T1 2 a 3 b V1 8 C 313 2 a V2 b 1 t2 实验室中可供选择的试剂为：0.02mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.01mol·L-1H2C2O4溶液、0.1mol·L-1H2C2O4溶液。试回答下列问题： （4）依据该组同学的设计思路，表中数据a=___________、b=___________(在所给试剂中选择) （5）根据实验A和B可探究___________(填外部因素)对化学反应速率的影响，则V1=___________、V2=___________、T1=___________ （6）若t2<8，则由此实验可以得出的结论是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年第一学期期中考试 高二年级 化学试卷 满分100分，考试时间75分钟 本卷可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 Mg-24 Cl-35.5 Cu-64 一、选择题(只有一个正确选项) 1. 化学与生产生活关系紧密，下列有关说法不正确的是 A. 镁是一种重要的国防金属，可以通过电解氯化镁溶液得到 B. 大力开发氢能、风能，有利于我国2060年实现“碳中和”的目标 C. 自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致 D. 地沟油可用于生产生物柴油，生物柴油燃烧过程中化学能主要转化成热能和光能 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解熔融氯化镁生成镁单质，A错误； B．大力发展太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能等清洁能源，可以减少化石能源的消耗，B正确； C．自行车钢架中含碳铁物质，其铁的生锈主要是电化学腐蚀所致，腐蚀过程中铁做负极钡锈蚀，C正确； D．地沟油可用于生产生物柴油，生物柴油燃烧过程中放出热和光，故其化学能主要转化成热能和光能，D正确； 故选A。 2. 对于反应2A(g)+4B(g)5C(s)+3D(g)来说，下列反应速率中最快的是 A. v(A)=0.006mol•L-1•s-1 B. v(B)=0.6mol•L-1•min-1 C. v(C)=0.8mol•L-1•min-1 D. v(D)=0.5mol•L-1•min-1 【答案】A 【解析】 【分析】同一化学反应中，同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比；先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较，从而确定选项。 【详解】A．； B．，所以； C．C为固体，其浓度视作常数，不用其浓度来表示化学反应速率； D、v(D)=0.5mol•L-1•min-1，所以； 所以反应速率最快的是A，故选A。 3. 化学反应中常常伴随有能量变化，某反应的能量变化图如图所示，下列叙述不正确的是 A. 该反应为吸热反应 B. ，加入催化剂，E1、E2及均减小 C. 该反应可以表示煅烧石灰石的能量变化 D. 该反应断开所有反应物化学键所吸收的能量大于形成所有生成物化学键所释放的能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图中的数据，可以看出是反应物的能量小于生成物的能量，则反应是吸热反应，A正确； B．催化剂只能改变反应的活化能，不会改变化学反应的反应热，E1、E2减小，但是不变，B错误； C．石灰石分解是吸热反应，可以用该图表示，C正确； D．根据图中的数据，E1>E2，断开所有反应物化学键所吸收的能量大于形成所有生成物化学键所释放的能量，D正确； 故选B。 4. 一定条件下反应2AB(g) A2(g)＋B2(g)达到平衡状态的标志是 A. 单位时间内生成nmolA2，同时消耗2n molAB B. 容器内，3种气体AB、A2、B2共存 C. 混合气的平均分子量不再改变 D. 容器中各组分的体积分数不随时间变化 【答案】D 【解析】 【分析】结合平衡状态的特征来判断。达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各个物质的量不变，浓度不变。 【详解】A.单位时间内生成n molA2，同时消耗2 n molAB，都体现正反应的方向，未体现正与逆的关系，故A项错误； B.可逆反应只要反应发生就是反应物和生成物共存的体系，所以不一定是平衡状态，故B项错误； C.反应物和生成物都为气体，该反应为等体积的可逆反应，混合气体的平均相对分子质量始终不改变，故C项错误； D.容器中各组分的体积分数不随时间变化，说明反应体系中各物质的量不随时间的变化而变化，达平衡状态，故D项正确； 综上，本题选D。 【点睛】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化。解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。 5. 图示与对应的叙述相符的是 A B C D 探究反应物接触面积对反应速率的影响 在铁制品上镀铜 氯化铵与氢氧化钡晶体均匀混合时的能量变化 利用外加电流阴极保护法保护钢闸门不被腐蚀 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．碳酸钙与酸的接触面积不同、10%稀硫酸和10%稀盐酸中H+的浓度不相同，有两个变量，不能探究反应物接触面积对反应速率的影响，A项不相符； B．在铁制品上镀铜时应用铜片作阳极（与直流电源的正极相连）、待镀铁制品作阴极（与直流电源的负极相连），B项不相符； C．氯化铵与氢氧化钡晶体均匀混合时发生的反应为吸热反应，反应物的焓小于产物的焓，∆H＞0，C项不相符； D．外加电流阴极保护法防止钢闸门被腐蚀时，钢闸门作阴极，与直流电源的负极相连，D项相符； 答案选D。 6. 化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中正确的是 A. 氢氧燃料电池在酸性介质中的正极反应式： B. 粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，电极反应式为 C. 用铁棒作阳极、碳棒作阴极电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- D. 铁件上镀银时，铁件与电源正极相连 【答案】B 【解析】 【详解】A．酸性介质中不可能生成OH-，故氢氧燃料电池在酸性介质中的正极反应式为：，故A错误； B．粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜即作阴极，发生还原反应，其电极反应式为，故B正确； C．用铁棒作阳极、碳棒作阴极电解饱和氯化钠溶液，则阳极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，阴极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，该电解反应的离子方程式为，故C错误； D．铁件上镀银时，铁件与电源负极相连做阴极，银电极与电源正极相连作阳极，故D错误； 选B。 7. 下列关于碰撞理论的说法中错误的是 A. 反应物分子只有发生有效碰撞才能发生化学反应 B. 增大压强能够提高活化分子的百分数，提高单位时间内分子有效碰撞次数 C. 升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 D. 某些反应选用适当的催化剂，使得更多的分子成为活化分子 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应物分子之间只有发生有效碰撞才能发生化学反应，有效碰撞是发生化学反应的充分条件，A正确； B．在有气体参加的化学反应中，通过缩小反应容器的体积来增大压强，可使气体反应物的浓度增大、增加单位体积活化分子数，但活化分子的百分数不变，B错误； C．升高温度，反应物分子中活化分子的数目和百分数都增大，有效碰撞的次数增大，化学反应速率增大，C正确； D．使用催化剂能降低反应活化能，增加了单位体积内活化分子百分数，使反应速率加快，D正确； 故选B。 8. 下列说法正确的是 A. 反应2Mg(s)+CO2(g) = C(s)+2MgO(s)能自发进行，则该反应的 △H< 0 B. △H< 0、△S< 0的反应在高温条件下能自发进行 C. 反应CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g)的△S< 0 D. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A.反应物中有气体，生成物中没有气体，则△S＜0，若要使反应自发进行，△H-T△S＜0，则△H必须小于0，A项正确； B.根据△H-T△S＜0反应能自发进行，△H＜0，△S< 0的反应在低温条件下能自发进行，B项错误； C.反应物没有气体，生成物有气体，则△H＞0，C项错误； D.同一物质，熵值：气体>液体>固体，D项错误； 答案选A。 【点睛】 9. 如图，甲是利用微生物将废水中的尿素[CO(NH2)2]的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中错误的是（ ） A. 乙装置中溶液颜色不变 B. 铜电极应与Y相连接 C. M电极反应式：CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+ D. 当N电极消耗0.25mol气体时，铜电极质量减少16g 【答案】D 【解析】 【分析】该装置是将化学能转化为电能的原电池，由甲图可知，M是负极，N是正极，电解质溶液为酸性溶液，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，在铁上镀铜，则铁为阴极，应与负极相连，铜为阳极应与正极相连。以此分析解答。 【详解】A．在铁上镀铜，则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极相连，电解质的浓度不会发生变化，所以颜色不变，故A不符合题意； B．铁上镀铜，则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极Y相连，故B不符合题意； C．CO(NH2)2在负极M上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+，故C不符合题意； D．当N电极消耗0.25mol氧气时，则转移0.25 4=1.0mol电子，所以铁电极增重m=64g/mol=32g，故D符合题意； 故答案：D。 【点睛】根据题给信息知，该装置是将化学能转化为电能的原电池，由甲图可知M是负极，N是正极，电解质溶液为酸性溶液，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极相连，根据得失电子守恒计算，以此解答该题。 10. 在不同电压下用惰性电极电解饱和NaCl溶液制备少量NaClO，实验结果如下： 实验 ① ② ③ 电压 现象 a极产生少量气泡，b极无明显气泡 a极产生较多气泡，b极产生少量气泡 a极产生大量气泡，b极逸出大量黄绿色气体 下列分析不正确的是 A. ①、②、③中，a极均发生了还原反应 B. ①、②、③中均能发生 C. 电解时由a极向b极移动 D. 宜采用实验③的电压制备NaClO 【答案】D 【解析】 【分析】用惰性电极电解饱和食盐水，电解的总方程式是：2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，溶液中阳离子向阴极定向移动，阴离子向阳极定向移动，据此分析。 【详解】A．根据图示可知a电极为阴极，溶液中的阳离子H+在阴极上获得电子，发生还原反应，A正确； B．在a电极溶液中的H+获得电子，变为H2逸出，附近溶液中OH-增多阴极产生NaOH，在阳极b电极上溶液中阴离子Cl-失去电子变为Cl2，Cl2与溶液中的NaOH发生反应：Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O，B正确； C．电解时阴离子OH- 向阳极移动，即会由a极向b极移动，C正确； D．实验③电压高，电流大，反应速率快，反应产生的氯气未能与NaOH溶液反应，就会从溶液中逸出，所以不能采用该电压制备NaClO，D错误； 故选D。 11. 已知反应：的活化能为，其反应机理如下： ① 快 ② 慢 下列有关该反应的说法正确的是 A. 该反应的速率主要取决于①的快慢 B. 是该反应的催化剂 C. ②的活化能比①的大 D. 该反应的焓变等于 【答案】C 【解析】 【详解】A．总反应速率由反应机理中慢反应的速率决定，该反应中②为慢反应，故反应速率主要取决于②的快慢，A错误； B．是反应①的生成物、反应②的反应物，属于反应中间产物，不是催化剂，B错误； C．活化能越大，反应速率越慢，②为慢反应，故②的活化能比①的大，C正确； D．该反应的焓变等于正反应活化能与逆反应活化能的差值，不等于正反应活化能，D错误； 故选C。 12. 以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 放电时，正极反应式为Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋＋2e-=Na2Fe[Fe(CN)6] B. 充电时，Mo箔接电源的正极 C. 充电时，Na＋通过离子交换膜从左室移向右室 D. 外电路通过0.2 mol电子时，负极质量变化为1.2g 【答案】D 【解析】 【详解】A．放电时，正极Fe[Fe(CN)6]得电子与Na＋结合，反应式为Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋＋2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]，A正确； B．放电时，Mo箔电极得到电子，则充电时，Mo箔电极失去电子，接电源的正极作阳极，B正确； C．充电时，Mo箔电极作阳极，Mg箔电极作阴极，电解质中Na＋朝阴极移动，即通过离子交换膜从左室移向右室，C正确； D．外电路通过0.2 mol电子时，负极Mg生成[Mg2Cl2]2+，，Mg箔电极质量变化为2.4g，D错误； 故选D。 二、非选择题 13. 甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以接用作燃料。 已知： （1）试写出CH3OH(l)在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O(g)的热化学方程式：___________。 （2）某公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月。其中B电极的电极材料为碳，如图是一个电化学过程的示意图。请填空： ①放电时，甲醇在___________(填“正”或“负”)极发生反应，正极的电极反应为___________ ②工作时，B极的电极反应式为___________，A极的电极反应式为___________ （3）某同学设计了一种用电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法不正确的是___________(填序号)。 A. a为电源正极，b为电源负极 B. 可以用NaCl溶液作为电解质溶液 C. A、B两端都必须用铁作电极 D. 阴极发生的反应为 【答案】（1） （2） ①. 负 ②. O2+2H2O+4e- = 4OH- ③. 4OH--4e-=2H2O+O2↑ ④. Ag＋＋e−＝Ag （3）C 【解析】 【小问1详解】 ① ， ②；甲醇的燃烧方程式为 ③，根据盖斯定律有，所以CH3OH在氧气中完全燃烧生成和的热化学方程式为； 【小问2详解】 ①放电时，甲醇在负极上发生失电子的氧化反应生成CO，正极的电极反应为O2+2H2O+4e- = 4OH-； ②乙池为电解池，A极上银离子得电子生成Ag，电极反应为Ag＋＋e−＝Ag；B极的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑； 【小问3详解】 A．因为生成的氢气将装置中原有氧气带出，且氢气的密度小于水，所以氢气从B端阴极析出，A电极则是铁做阳极失去电子生成亚铁离子，所以“a”为正极，“b”为负极，故A正确； B．因为阳极是铁，活泼电极作阳极时，阳极材料铁失电子生成亚铁离子，阴极上氢离子放电，生成氢气，所以能生成氢氧化亚铁白色沉淀，则电解液选用NaCl溶液不影响实验，故B正确； C．阳极应该用铁电极，阴极可以是铁也可以是其他惰性电极，故C错误； D．阳极应该用铁电极，阴极可以是铁也可以是其他惰性电极，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，氢气能防止氢氧化亚铁被氧化，所以电极反应式为2H2O＋2e−=H2↑＋2OH−，故D正确； 故答案选C。 14. 完成下列问题 （1）向某体积固定的密闭容器中加入和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。 已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答： ①若，则内反应速率___________。 ②写出该反应的化学方程式：___________。 （2）已知部分化学键的键能如表： 化学键 键能/ 946 436 a ①已知生成放出热量，则a=___________。 ②在恒温、恒容条件下，模拟工业合成氨反应，下列描述能作为判断t时刻合成氨反应达到化学平衡状态的依据有___________(填序号)。 A．t时刻的浓度不再改变 B．t时刻及其前后容器内气体的密度不再改变 C．t时刻及其前后容器内气体的平均相对分子质量相等 D．t时刻断裂的键数目和生成的键数目相等 ③不同催化剂下合成氨反应的历程如下图所示，吸附在催化剂表面的物质用“*”表示。催化剂的催化效果更好的是___________(填“A”或“B”)；常温常压下，不使用催化剂合成氨反应速率慢的根本原因是___________。 【答案】（1） ①. 0.009mol/(L•s ) ②. （2） ①. 391 ②. AC ③. B ④. N2的键能大，合成氨正反应活化能高 【解析】 【小问1详解】 ①从图中看出，A的浓度变化量为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，反应速率为：=0.009mol/(L•s )，故答案为：0.009mol/(L•s )； ②在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化，说明反应前后气体分子数不变，从图中看出A的浓度减少，A为反应物，C的浓度增加，C为生成物，相同时间(t0-t1)A的浓度与C的浓度变化之比为：0.09：0.06=3：2，由于反应前后气体分子数不变，故反应方程式为：； 【小问2详解】 ①已知生成1molNH3放出46kJ热量，即热化学方程式：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，故有：E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)=-92kJ/mol，即946+3×436-6a=-92，则a=391，故答案为：391； ②A. t时刻N2、H2、NH3的浓度不再改变，说明正逆反应速率相等，能说明反应达到化学平衡，A符合题意； B.已知反应体系中均为气体，容器体积不变，则反应过程中反应体系的气体密度一直保持不变，故t时刻及其前后容器内气体的密度不变，不能说明化学反应达到平衡状态，B不合题意； C.已知合成氨反应正反应是一个气体体积减小的方向，即反应过程中恒容容器中气体质量不变，物质的量改变，即平均相对分子质量改变，故t时刻及其前后容器内气体的平均相对分子质量不变，说明反应达到化学平衡，C符合题意； D.断裂H-H表示正反应，生成N-H表示正反应，故t时刻断裂的H―H键数目和生成的N―H键数目相等，不能说明反应达到化学平衡，D不合题意； 故答案为：AC； ③活化能越低催化效果越好，由图可知B催化剂活化能低，N2的键能太大，合成氨正反应活化能又高则常温下合成氨反应速率较慢，故答案为：B；N2的键能太大，合成氨正反应活化能高。 15. 用的稀盐酸与的稀氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。回答下列问题： （1）该图中有一种仪器未画出，它是___________________________。 （2）稍过量的原因是___________________________。 （3）实验中若用的稀盐酸与的稀氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_________（填“相等”或“不相等”，下同），所求生成时对应的反应热_________。 （4）设溶液的密度均为，中和后溶液的比热容，请根据下表中实验数据计算中和热________（取小数点后一位）。 温度 试验次数 起始温度 终止温度 平均值 1 26.2 26.0 26.1 29.4 2 27.0 27.4 27.2 31.9 3 25.9 25.9 25.9 29.2 4 26.5 26.5 26.5 29.7 （5）上述（4）中的结果与中和热的理论值有偏差，产生偏差的原因可能是_________（填序号）。 a，实验装置保温、隔热效果差 b．在量取盐酸的体积时仰视读数 c．分多次把溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中 d．用温度计测定溶液起始温度后直接测定稀盐酸的温度 【答案】（1）玻璃搅拌器 （2）确保盐酸被完全中和 （3） ①. 不相等 ②. 相等 （4） （5）acd 【解析】 【分析】由题意可知，该实验的实验目的是设计实验，测定反应过程中所放出的热量，进而计算中和反应中和热。 【小问1详解】 由实验装置图可知，测定中和反应放出热量的装置中缺少的仪器是玻璃搅拌器，作用是使酸碱完全反应，减少实验误差； 【小问2详解】 实验中氢氧化钠溶液稍过量的目的是为了确保盐酸被完全中和，减少实验误差； 【小问3详解】 若改用 70 mL0.50 mol/L 稀盐酸与 50 mL0.55 mol/L 的稀氢氧化钠溶液进行反应，氢氧化钠溶液不足量，完全反应生成水的物质的量增多，所以反应放出的热量不相等；中和热是稀的强酸和稀的强碱发生中和反应生成 1 mol水时放出的热量，与反应物的用量无关，所以生成1 mol水时对应的反应热相等； 【小问4详解】 由表格数据可知，4次实验测得的温度差值分别为3.3 ℃、4.7℃、3.3 ℃、3.2 ℃，第2次数据误差较大，应舍去，则实验测得温度差值的平均值为：≈3.27℃，则反应放出的热量为：4.18×10-3 kJ/(g·℃) ×100 mL×1 g/cm3×3.27℃=1.36686 kJ；由题意可知，盐酸完全反应生成水的物质的量为：0.50 mol/L×0.05 L=0.025 mol，则中和反应的中和热为：ΔH =-≈-54.6 kJ/mol； 【小问5详解】 与中和热理论值相比，本次实验测得结果绝对值偏小； a．实验装置保温、隔热效果差会造成热量散失，测得的温差偏小，导致实验测得结果绝对值偏小，a符合题意； b．在量取盐酸的体积时仰视读数会使量取的盐酸体积偏大，反应放出的热量偏多，导致实验测得结果绝对值偏大，b不符合题意； c．分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中会造成热量散失，测得的温差偏小，导致实验测得结果绝对值偏小，c符合题意； d．用温度计测定氢氧化钠溶液起始温度后直接测定稀盐酸的温度会使实验测得的温度差值偏小，导致实验测得结果绝对值偏小，d符合题意； 故选 acd。 16. 甲、乙两个实验小组同学分别用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)溶液反应来探究影响反应速率的因素： Ⅰ．甲组同学欲通过如图装置探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)： 实验序号 A溶液 B溶液 ① 20mL0.1mol/LH2C2O4溶液 30mL0.01mol/LKMnO4溶液 ② 20mL0.2mol/LH2C2O4溶液 30mL0.01mol/LKMnO4溶液 （1）写出酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液反应的离子方程式___________。 （2）相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是①___________②(填“>”、“<”或“=”)。 （3）该小组同学发现反应速率总是如下图所示，其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2+对该反应有催化作用；②___________。 Ⅱ．乙组同学设计了如下实验 实验序号 实验温度/K 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O 溶液颜色褪至无色所需时间/s V/mL c/mol·L-1 V/mL c/mol·L-1 V/mL A 293 2 a 4 b 0 t1 B T1 2 a 3 b V1 8 C 313 2 a V2 b 1 t2 实验室中可供选择的试剂为：0.02mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.01mol·L-1H2C2O4溶液、0.1mol·L-1H2C2O4溶液。试回答下列问题： （4）依据该组同学的设计思路，表中数据a=___________、b=___________(在所给试剂中选择) （5）根据实验A和B可探究___________(填外部因素)对化学反应速率的影响，则V1=___________、V2=___________、T1=___________ （6）若t2<8，则由此实验可以得出的结论是___________。 【答案】（1） （2）< （3）该反应为放热反应，体系温度升高反应速率加快 （4） ①. 0.02 ②. 0.1 （5） ①. 浓度 ②. 1 ③. 3 ④. 293 （6）其他条件相同时，温度越高化学反应速率越快 【解析】 【分析】酸性高锰酸钾具有强氧化性，与草酸发生氧化还原反应生成二氧化碳气体，通过用注射器收集二氧化碳时气体体积的变化来探究不同条件对反应速率的影响。 【小问1详解】 酸性KMnO4和H2C2O4(草酸溶液反应时，KMnO4发生还原反应，锰元素由+7价变成+2价的锰离子，草酸中的碳元素被氧化为二氧化碳，草酸为弱酸不能拆开，结合电子守恒可知，反应的离子方程式为； 【小问2详解】 对比①②两个实验，不同的是草酸的浓度，所以该实验探究的是反应物的浓度对化学反应速率的影响；实验②中A溶液的浓度比①中大，②中化学反应速率大，相同时间生成的二氧化碳的体积比①中大，答案：浓度；＜； 【小问3详解】 温度、催化剂等都会加快反应的进行；催化剂能加快化学反应的速率，产物Mn2+是反应的催化剂，此外该反应为放热反应，随着反应进行，放出的热量使反应温度升高，使化学反应速率加快；故为②该反应为放热反应，体系温度升高反应速率加快； 【小问4详解】 本实验通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间判断反应的快慢，则反应中高锰酸钾完全反应，草酸可以过量，结合可供选择的试剂，选择酸性高锰酸钾溶液为0.02mol·L-1酸性KMnO4溶液、草酸为0.1mol·L-1H2C2O4溶液，故a=0.02、b=0.1； 【小问5详解】 实验A和B的变量为草酸浓度，故根据实验A和B可探究草酸浓度对化学反应速率的影响，则实验中其它变量要相同，要保持温度、溶液总体积相同，故V1=1、T1= 293；实验B和C的变量为温度，探究温度对反应速率的影响，则V2=3； 【小问6详解】 实验C中温度更高，若t2<8，则由此实验可以得出的结论是其他条件相同时，温度越高化学反应速率越快。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $