精品解析：福建省泉州市泉州科技中学2024-2025学年高二上学期期中考试化学试题

泉州科技中学2024-2025学年度 第一学期高二年期中考试 化学试卷 时间：75分钟 满分：100分 可能需要的相对原子质量：O-16 Al-27 Ga-70 I-127 第I卷(选择题) 一、单选题(第1-6题，每题2分；第7-13题，每题4分；共40分) 1. 下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A. 铝片与稀盐酸的反应 B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C. 灼热的炭与二氧化碳的反应 D. CH4在O2中的燃烧反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属与盐酸的反应放热，Al、H元素的化合价变化，属于氧化还原反应，故A项不符合题意； B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，但没有元素的化合价变化，属于非氧化还原反应，故B项不符合题意； C．灼热的炭与二氧化碳反应为吸热反应，C元素的化合价变化，属于氧化还原反应，故C项符合题意； D．CH4燃烧的反应为放热反应，C、O元素的化合价变化，属于氧化还原反应，故D项不符合题意； 故本题选C。 2. 化学与生活息息相关，下列说法正确的是 A. 掩埋废旧电池不会造成环境污染 B. 保护水中的钢闸门，应将其与电源正极连接 C. “祝融号”火星车使用的太阳能电池板可将电能转化为化学能 D. 用“保暖贴”取暖，铁做负极发生吸氧腐蚀，放出热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．废旧电池中含有重金属离子，掩埋废旧电池会造成土壤、水体污染，A错误； B．将水中的钢闸门与电源的正极连接，使钢闸门成为阳极，失电子速率加快，加速了钢闸门的腐蚀，B错误； C．“祝融号”火星车使用的太阳能电池板将太阳能转化为电能，C错误； D．“保暖贴”内含铁粉、碳、氯化钠，发生吸氧腐蚀时铁粉作负极，碳作正极，D正确； 故答案为：D。 3. 已知：反应。若反应速率分别用、、、表示，则下列关系错误的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】同一化学反应用不同物质表示的速率比等于系数比； 【详解】A．，即，故A项错误； B．，则，故B项正确； C．，则，故C项正确； D．，则，故D项正确； 故本题选A。 4. 某温度下，浓度都是1.0mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z。10min后测得X2、Z的浓度分别为0.4mol/L、0.6mol/L，则该反应的化学方程式可能为 A. X2＋2Y2⇌2XY2 B. 3X2＋Y2⇌2X3Y C. 2X2＋Y2⇌2X2Y D. X2＋3Y2⇌2XY3 【答案】C 【解析】 【详解】10min后测得X2、Z的浓度分别为0.4mol/L、0.6mol/L，则X2的浓度变化量是1.0mol/L－0.4mol/L＝0.6mol/L。即X2、Z的浓度变化量之比是1︰1，说明二者的化学计量数之比也是1︰1，化学方程式可能是2X2＋Y2⇌2X2Y，答案选C。 5. 下列说法不能用勒夏特列原理解释的是 A. 对于，增大压强可使颜色变深 B. 工业生产硫酸时，通入过量氧气提高二氧化硫的转化率 C. 对于，升高温度，混合气体颜色变深 D. 实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应气体分子数不变，而加压平衡并未移动，体系颜色加深是因为压缩体积使有色气体的浓度增大，不可以用勒夏特列原理解释，A符合题意； B．使用过量的氧气促进平衡正向移动，提高了二氧化硫的转化率，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．碘化氢分解生成氢气和碘蒸气的反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，碘蒸气的浓度增大混合气体颜色变深，则升高温度，混合气体颜色变深可用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸的反应为可逆反应，增大溶液中的氯离子浓度，平衡向逆反应方向移动，氯气的溶解度减小，所以实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 本题选A。 6. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 已知：，则甲烷的燃烧热为 B. 已知：；，则 C. 已知：，增加氮气和氢气的用量，则不变 D. 在稀溶液中，，则将固体加入的稀盐酸溶液中，放出的热量等于 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃烧热指1mol物质与氧气进行完全燃烧反应时的热效应，产物水应是液态，不是气态，A错误； B．气体硫转化为固态硫放出热量，则前者反应放出热量比后者多，放热反应的焓变是负值，故，B错误； C．热化学反应方程式中，的值与方程式的系数成正比，增加氮气和氢气的用量并不会改变方程式的系数，故不变，C正确； D．NaOH固体加入稀盐酸溶液中，其溶解过程放出热量，导致体系放出的总热量大于酸碱中和反应放出的热量，故将固体加入的稀盐酸溶液中，放出的热量大于，D错误； 故选C。 7. 可逆反应，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量)与温度和压强的关系如下图，下列叙述正确的是 A. 达平衡后，加入催化剂则增大 B. 达平衡后，若升温，平衡左移 C. 化学方程式中 D. 达平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动 【答案】B 【解析】 【详解】A．加入催化剂平衡不移动，不变，故A错误； B．从左图可知，T2时反应更快达到平衡，则T1＜T2，则温度升高，C的百分含量（C%）减小，平衡向逆向移动，故B正确； C．从右图可知，P2时反应更快达到平衡，则P2＞P1，则压强增大，C的百分含量（C%）减小，平衡向逆向移动，根据加压平衡向气体体积缩小的方向移动得：n＜e+f，故C错误； D．A为固体，增加固体的量平衡不发生移动，故D错误； 故选B。 8. 盐酸与溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热，下列说法错误的是 A. 在测定中和热的实验中，至少需要测定并纪录的温度是3次 B. 从实验装置上看，除了缺少环形玻璃搅拌棒外没有其他问题 C. 测量盐酸的温度后，必须将温度计用水洗净并擦干后再测量溶液的温度 D. 用相同浓度、相同体积的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，测得的会偏大 【答案】B 【解析】 【详解】A．在测定中和热的实验中，每次实验要记录3次温度，分别是酸、碱反应前的温度，反应后的最高温度，所以至少需要测定并记录3次温度，故A正确； B．从实验装置上看，除了缺少环形玻璃搅拌棒外，还应该将碎纸片填充满，大小烧杯口平齐，即小烧杯也紧贴硬纸板，故B错误； C．测量盐酸的温度后，必须将温度计用水洗净并擦干后再测量溶液的温度，否则部分酸碱提前反应，故C正确； D．用相同浓度、相同体积的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，因为醋酸电离会吸热，反应放热变少，测得的会偏大，故D正确； 答案选B。 9. 化学是实验的科学，下列有关实验设计能达到目的的是(部分夹持装置已略去) A.Fe3＋催化效果好于Cu2＋ B.比较不同温度对化学反应速率的影响 C.验证增大反应物浓度对化学平衡的影响用 D.收集一定体积的H2时所用时间来测定反应速率 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．Fe3＋与Cu2＋浓度不同，故A错误； B．只有温度不同，热水中颜色深，可探究温度对化学平衡的影响，故B错误； C．FeCl3与KSCN反应存在的可逆反应中：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，将该溶液平均分成两等份，然后分别向两个容器中加入2 mL0.1 mol/L FeCl3溶液和2 mL H2O，通过改变溶液中c(Fe3+)，分析溶液颜色变化来判断增大反应物浓度对化学平衡的影响，故C正确； D．生成的气体易从长颈漏斗逸出，应改为分液漏斗，故D错误； 故选C。 10. 如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是 A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B. 步骤③中常采用热交换器提高能量利用率 C. 步骤③、④、⑤均有利于提高原料平衡的转化率 D. 为保持足够高的原料转化率，应在反应达到一定时间时将氨从混合气中分离出去 【答案】C 【解析】 【分析】N2和H2净化干燥除去含P、S、As的化合物等杂质后，加压既能提高反应速率，又能促进平衡正向移动，合成氨的反应为放热反应，低温有利于平衡正向移动，但是低温下，催化剂活性低，反应速率也低，因此综合考虑将温度设定在500℃并使用含铁催化剂进行催化反应，及时将产生的NH3液化分离出来以提高N2和H2的转化率，剩余的N2和H2再循环利用，据此分析判断。 【详解】A．步骤①中“净化”是除去杂质，以防止铁催化剂中毒，故A正确； B．N2和H2合成氨前需要加热，反应后混合气体要经由冷凝将氨液化分离，则步骤③中常采用热交换器提高能量利用率，故B正确； C．催化剂只能提高反应速率，不能提高平衡转化率，合成氨反应为放热反应，高温不利于平衡正向移动，而液化分离出NH3和N2、H2的循环再利用均可以使平衡正向移动，所以步骤④、⑤有利于提高原料平衡的转化率，步骤③不能，故C错误； D．在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去，可使平衡正向移动，能保持足够高的原料转化率，故D正确； 故选C。 11. 根据相应的图像(图像编号与答案一一对应)，判断下列相关说法正确的是 A. 密闭容器中反应达到平衡，T0时改变某一条件有如图变化所示，则改变的条件一定是加入催化剂 B. 反应达到平衡时，外界条件对平衡影响关系如图所示，则正反应为放热反应，且a＞b C. 物质的百分含量和温度关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应 D. 反应速率和反应条件变化关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应，A、B、C、D均是气体 【答案】C 【解析】 【详解】A.若a+b=c，改变的条件可能为增大压强，则不一定为催化剂，故A错误； B.由图像可知，相同压强下温度大，G的体积分数小，正反应为吸热反应，但压强关系不确定，则不能确定a、b关系，故B错误； C.由图可知,反应从正向开始,T2为平衡状态，升高温度，A的含量增大，与图像一致，故C正确； D.降温，正反应速率大，正反应为放热反应；加压，正反应速率大，则A、B、C是气体，D为固体或液体符合平衡正向移动，与图像一致，故D错误； 故答案选：C。 12. 我国科学家设计的耦合光催化、电催化分解水的装置如图所示，光照时，光催化电极产生电子和空穴。下列有关说法不正确的是 A. 气体X为氢气，气体Y为氧气 B. 离子交换膜为阴离子交换膜 C. 电催化装置阳极电极反应式： D. 每分解光催化装置生成 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，光催化装置发生氢离子得到电子发生还原反应：、碘离子发生氧化反应：；电催化装置为电解装置，阴极发生还原反应，电极式，阳极发生氧化反应，反应式为； 【详解】A．由分析可知，气体X为氢气，气体Y为氧气，A正确；    B．电催化装置为电解装置，阴极电极式，阳极反应式为，阴极上阴离子物质的量增大，阳极上消耗阴离子，根据装置图可知，阳离子迁移到左侧，离子交换膜为阳离子交换膜，B错误； C．根据分析电催化装置阳极电极反应式：，C正确； D．光催化过程中，每分解0.01molH2O则转移0.02mol电子时，生成0.01mol，质量为0.01mol×381g/mol=3.81g，D正确； 故选B。 13. 工业上可用“氨催化氧化法”生产NO，以氨气、氧气为原料，在Pt－Rh合金催化剂存在下生成NO和副产物N2，两个竞争反应化学方程式如下： Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) 现将1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密闭容器中，在上述催化剂作用下反应，相同时间内有关生成物物质的量随温度变化曲线如图所示： 已知：有效转化率=×100% 下列说法不正确的是 A. 400℃时，主要发生反应Ⅱ B. 由图分析工业上用氨催化氧化制备HNO3，最佳温度约为840℃ C. 520℃时，NH3的有效转化率约为66.7% D. 840℃后，NO的物质的量下降，可能是反应I平衡逆向移动所致 【答案】C 【解析】 【详解】A．400℃时，氮气的物质的量最大，说明主要发生反应Ⅱ，A正确； B．840℃时一氧化氮的产率最高副产物氮气产率最低，则工业用氨催化氧化制备HNO3,选择的最佳温度是840℃，B正确； C．由图知520C时，生成氮气和一氧化氮的物质的量均为0.2mol，则反应Ⅱ消耗的氨气的物质的量为0.4mol，反应Ⅰ消耗的氨气的物质的量为0.2mol，NH3的有效转化率为，C错误； D．840℃后，NO的物质的量下降，可能是反应Ⅰ为放热反应，升温，反应Ⅰ平衡逆向移动所致，D正确； 故选C。 第II卷(非选择题) 14. 利用反应原理相关知识回答下列问题。 I （1）已知热化学方程式：  。相同条件下，将气体与1mol氧气放入密闭容器中充分反应，测得放出的热量Q___________197kJ(填“大于”“小于”“等于”)。 （2）氧化法脱硫的反应历程如下图所示。已知TS表示“过渡态”。 ①分子b为_____________(写化学式)。该反应历程一共有________个基元反应。 ②下列反应速率最快的步骤为_________(填字母)。 A．①②        B．②③        C．③④ （3）常温常压下，1g液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时，放出约30kJ的热量。写出乙醇燃烧热的热化学方程式___________。该反应转移1 mol电子时，放出的热量数值为___________kJ。 （4）一些化学键的键能近似值如下表所示。由此计算 化学键 键能 400 610 430 350 乙烯与加成反应热___________。 II （5）双极膜是一种能将水分子解离为和的特殊离子交换膜。制取聚合硫酸铁净水剂(简称)的电化学装置如图所示。回答下列问题： ①图中均为石墨电极，极的电极反应式为___________。 ②为___________(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜，图中甲是___________(填“”或“”)。 （6）工业可用电解精炼法提纯镓，具体原理如图所示。 已知：金属活动性强弱顺序为：，镓的化学性质与铝相似。 ①电解精炼镓时产生的阳极泥的主要成分是___________。 ②电解过程中阳极产生的离子迁移到阴极并在溶液中的阴极析出高纯镓。 请写出电解过程中阴极析出高纯镓的电极反应式___________。 ③电解过程中需控制合适的电压，若电压太高，阴极会产生导致电解效率下降。若外电路通过，阴极得到的镓，则该电解装置的电解效率______(生成目标产物消耗的电子数转移的电子总数)。 【答案】（1）小于 （2） ①. ②. 5 ③. B （3） ①.    ②. 115 （4） （5） ①. ②. 阴 ③. （6） ①. Fe、Cu ②. ③. 75% 【解析】 【分析】过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；=反应物总键能-生成物总键能；该装置为电解池，电极b为阳极，电极反应为，则乙为，甲为，加入硫酸铁的电解槽中，硫酸根离子向右侧移动，在右侧得到较浓的硫酸，则交换膜M为阴离子交换膜，向右侧移动，在加入硫酸铁的电解槽中得到； 【小问1详解】 表示气体与1 mol氧气反应放出197kJ热量，该反应为可逆反应，将气体与1 mol氧气放入密闭容器中参与反应的小于2 mol，反应放出的热量小于充分反应197 kJ； 【小问2详解】 ①根据图中信息可知a为，b为；TS表示过渡态，由图可知，上述反应历程共涉及5个基元反应； ②A．图中①→②活化能为140.6 kJ/mol； B．②→③活化能18-7.4=10.6 kJ/mol； C．③→④活化能为；化学反应速率最快的步骤为活化能最小的②→③； 故选B； 【小问3详解】 1 mol液态乙醇即46克液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时，放出约， 乙醇燃烧的热化学方程式为：；，转移1 mol电子时，放出的热量数值为kJ； 【小问4详解】 =反应物总键能-生成物总键能，，，，； 【小问5详解】 ①由分析可知，电极b为阳极，发生氧化反应，电极反应为； ②由分析可知，则交换膜M为阴离子交换膜；甲为； 【小问6详解】 ①电解精炼法提纯镓类比电解精炼铜，粗镓作阳极，发生失电子的氧化反应，则N极为电源正极，M极为电源负极；根据金属活动性强弱顺序为：Zn>Ga>Fe>Cu可知，Zn优先失电子，然后Ga失电子，则阳极泥的主要成分Fe、Cu； ②电解过程中阳极产生的离子迁移到阴极并在溶液阴极析出高纯镓，且镓的化学性质与铝相似，则电解过程中阴极析出高纯镓的电极反应式； ③阴极得到3.5g的镓，对应物质的量为=0.05mol，根据电极反应可知生成0.05molGa时转移电子数为0.15 mol，则电解效率η==75％； 15. 定性与定量研究影响化学反应速率的因素实验如下： 实验Ⅰ：测定相同体积的1mol•L-1硫酸分别与足量锌粒和锌粉反应的速率。 （1）测定实验中为了尽可能排除Zn和H2SO4反应过程中放热带来的影响，虚框内装置应选择图中的________(填“A”或“B”)。 （2）为完成本实验，除图示仪器和用品外，还必需的仪器是________。 （3）根据此实验探究，可以得出的结论是：其他条件不变时，硫酸与锌粉的反应速率_____硫酸与锌粒的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是_______。 实验Ⅱ：利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应，探究外界条件改变对化学反应速率的影响。实验如表： 序号 温度/K 0.02mol•L-1KMnO4 0.1mol•L-1H2C2O4 H2O 溶液颜色褪至无色时所需时间/s V/mL V/mL V/mL ① 293 2 5 3 t1 ② 293 V1 3 5 8 ③ 313 2 5 V2 t2 （4）V1=________；通过实验①、③可探究________的改变对反应速率的影响。 （5）利用实验②中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)=________。 （6）文献记载一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。 下列说法正确的是_______。 A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4 B.随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C.该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存 【答案】（1）A （2）秒表(或答计时器) （3） ①. 大于 ②. 其他条件不变时，反应物间接触面积越大，反应速率越快，等质量的锌粉的表面积大于锌粒的表面积 （4） ①. 2 ②. 温度 （5）0.0005mol•L-1•s-1 （6）C 【解析】 【小问1详解】 实验中为了尽可能排除Zn和H2SO4反应过程中放热带来的影响，应选用A装置，A中锥形瓶体积较大，有利于反应过程中的热量散失到环境中，减少温度升高气体膨胀带来的影响； 【小问2详解】 除图示仪器和用品外，还必需用秒表(或答计时器)测定产生一定体积气体所用的时间； 【小问3详解】 其他条件不变时，反应物间接触面积越大，反应速率越快，等质量的锌粉的表面积大于锌粒的表面积，因此使用锌粉时反应速率较快； 【小问4详解】 ①②探究H2C2O4浓度对反应速率的影响，则V1=2；实验①、③其他条件相同，温度不同，可探究温度对反应速率的影响； 【小问5详解】 实验②中最终溶液体积为10mL，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)= 0.0005mol•L-1•s-1； 【小问6详解】 由图可知Mn(Ⅲ)浓度先增大后减小，为中间产物，阶段二中Mn(Ⅲ)也氧化H2C2O4，故A错误； 随着反应的进行，反应物浓度虽减小，但反应生成Mn(Ⅱ)起催化作用，能加快反应速率，故B错误； 由图可知Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)没有同时出现，则两者不能大量共存，故C正确。 16. 绿色化学是当前化学研究的热点，为了实现经济可持续性发展，充分利用资源，某兴趣小组以铝合金厂的铝灰废料(主要成分为，含一定量FeO、、CaO、等杂质)为原料探究生产明矾的工艺流程如图： 已知：①一定条件下可与反应生成。 ②滤渣3为红褐色沉淀。 回答下列问题： （1）滤渣1的主要成分含___________(填化学式)，过滤需要用到的玻璃仪器有___________。 （2）滤液1中加过量溶液的作用是___________。(用文字表述) （3）加入适量溶液发生的离子方程式为___________。 （4）保持其他条件不变，铝合金废料中铝浸出率在不同温度下随时间变化如下图所示。该过程的最佳温度与时间分别是___________。为充分利用资源，某同学提出也可以利用废料中冶炼为金属铝加以利用。已知a吨铝灰废料可以冶炼出b吨的铝(假设各生产环节中无损耗)，则原铝灰废料中的质量分数为___________×100%(用含a、b的最简式表示)。 【答案】（1） ①. 、 ②. 烧杯、漏斗、玻璃棒 （2）加入过量溶液目的是将所有氧化为 （3） （4） ①. 70℃、90min ②. 【解析】 【分析】用硫酸酸浸铝灰废料(主要成分为，含一定量FeO、、CaO、等杂质)，二氧化硅不溶，过滤得到滤渣1，滤渣1为和硫酸钙；滤液1中含有铝离子、亚铁离子、铁离子、钙离子，加入过量高锰酸钾溶液氧化亚铁离子，适量硫酸锰在一定条件下可将高锰酸根反应生成二氧化锰过滤滤渣2除去，足量氢氧化钾溶液可将铁离子生成氢氧化物沉淀过滤除掉，滤液3中含有的偏铝酸根经一系列变化生成目标，据此回答。 【小问1详解】 第一步加入硫酸后，、FeO、、CaO和硫酸反应生成的、、等离子在滤液1中，生成的和不溶的作为沉淀过滤在滤渣1中；过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒； 【小问2详解】 根据后面滤渣3信息提示，加入过量溶液目的是将所有氧化为； 【小问3详解】 根据已知信息1可知，加入适量溶液发生的离子方程式为； 【小问4详解】 结合工业生产实际，在70℃、90min时，铝浸出率已经较高；根据已知信息a吨铝土矿可以冶炼出b吨的铝，则根据铝元素守恒可知，，需要纯氧化铝的质量为，所以的质量分数为。 17. I 环戊烯作为一种重要的化工产品，广泛应用于橡胶、医药、农药等领域。工业上通过环戊二烯加氢制备环戊烯涉及的反应如下： 反应I：  反应II：   回答下列问题： （1）反应的_______，该反应在_______(填“较高”、“较低”或“任意”)温度下为自发反应。 （2）科研人员研究了其他条件一定时，反应温度对环戊二烯转化率和环戊烯选择性的影响(如图所示)。 ①由图可知，反应Ⅰ适宜选择的温度范围为_______(填选项字母)。 A．25~30℃    B．35~40℃    C．40~45℃ ②同一催化剂条件下，影响选择性的因素除外，还有______ (填一个因素)。 （3）环戊二烯可通过双环戊二烯解聚制备：，实际生产中常通入氮气以解决结焦问题(氮气不参与反应)。某温度下，向恒容反应容器中通入总压为的双环戊二烯和氮气，达到平衡后总压为，双环戊二烯的转化率为90%，则_______，平衡常数_______()。 II （4）在恒温恒容的密闭容器中，充入等物质的量的和发生反应，下列能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填序号)。 A. 混合气体密度保持不变 B. 的转化率保持不变 C. 的体积分数保持不变 D. （5）催化加氢法制乙烯：反应原理为   。向的恒容密闭容器中加入和，在催化剂作用下发生反应，测得平衡时体系中各气体的物质的量随温度的变化关系如图所示。 ①图中曲线代表乙烯的物质的量随温度的变化关系的是___________(填字母)，原因___________________ ②时，的平衡转化率为__________%(保留三位有效数字)，化学平衡常数K=___________(列式不计算)。 【答案】（1） ①. -109.4 ②. 较低 （2） ①. A ②. 温度 （3） ①. 50 ②. 1620 （4）BD （5） ①. q ②. 该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则随温度升高，物质的量减小的曲线、代表生成物，且乙烯的物质的量小于水的物质的量，因此是q曲线 ③. 33.3 ④. 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律，目标反应等于反应Ⅱ减去反应Ⅰ，因此。该反应为放热且气体物质的量减小的反应，、，根据可知，较低温度有利于反应自发进行； 【小问2详解】 由图可知，25～30 ℃时环戊二烯转化率较高且环戊烯选择性较高，继续升温时选择性明显下降，因此适宜温度范围为25～30 ℃，选A。除反应物配比外，温度也会改变主反应和副反应的相对程度，从而影响选择性； 【小问3详解】 设起始时双环戊二烯的分压为，氮气的分压为。双环戊二烯解聚时，每转化一份双环戊二烯，气体总量增加一份。由总压增加，得，所以，氮气分压为。平衡时双环戊二烯和环戊二烯的分压分别为和，故； 【小问4详解】 A．恒温恒容密闭体系的总质量和体积始终不变，混合气体密度在反应过程中一直保持不变，不能据此判断达到平衡，A错误； B．氢气的转化率不再变化，说明氢气的物质的量不再变化，反应达到平衡，B正确； C．设二氧化碳和氢气的起始物质的量均为，反应进度为，则二氧化碳的体积分数为，在反应过程中始终保持不变，不能据此判断达到平衡，C错误； D．达到平衡时正、逆反应速率相等。按化学计量数换算，，D正确； 故选BD。 【小问5详解】 该反应为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，因此随温度升高而减小的曲线p、q表示生成物。由反应方程式可知，平衡时水的物质的量是乙烯的4倍，所以p表示水，q表示乙烯。根据起始投料比和化学计量关系，反应过程中氢气的物质的量始终是二氧化碳的3倍，因此m表示氢气、n表示二氧化碳。时曲线n与p相交，即。设反应进度为，则，解得，氢气的平衡转化率为。时各物质的平衡浓度分别为，故按题意列式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泉州科技中学2024-2025学年度 第一学期高二年期中考试 化学试卷 时间：75分钟 满分：100分 可能需要的相对原子质量：O-16 Al-27 Ga-70 I-127 第I卷(选择题) 一、单选题(第1-6题，每题2分；第7-13题，每题4分；共40分) 1. 下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A. 铝片与稀盐酸的反应 B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C. 灼热的炭与二氧化碳的反应 D. CH4在O2中的燃烧反应 2. 化学与生活息息相关，下列说法正确的是 A. 掩埋废旧电池不会造成环境污染 B. 保护水中的钢闸门，应将其与电源正极连接 C. “祝融号”火星车使用的太阳能电池板可将电能转化为化学能 D. 用“保暖贴”取暖，铁做负极发生吸氧腐蚀，放出热量 3. 已知：反应。若反应速率分别用、、、表示，则下列关系错误的是 A. B. C. D. 4. 某温度下，浓度都是1.0mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z。10min后测得X2、Z的浓度分别为0.4mol/L、0.6mol/L，则该反应的化学方程式可能为 A. X2＋2Y2⇌2XY2 B. 3X2＋Y2⇌2X3Y C. 2X2＋Y2⇌2X2Y D. X2＋3Y2⇌2XY3 5. 下列说法不能用勒夏特列原理解释的是 A. 对于，增大压强可使颜色变深 B. 工业生产硫酸时，通入过量氧气提高二氧化硫的转化率 C. 对于，升高温度，混合气体颜色变深 D. 实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 6. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 已知：，则甲烷的燃烧热为 B. 已知：；，则 C. 已知：，增加氮气和氢气的用量，则不变 D. 在稀溶液中，，则将固体加入的稀盐酸溶液中，放出的热量等于 7. 可逆反应，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量)与温度和压强的关系如下图，下列叙述正确的是 A. 达平衡后，加入催化剂则增大 B. 达平衡后，若升温，平衡左移 C. 化学方程式中 D. 达平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动 8. 盐酸与溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热，下列说法错误的是 A. 在测定中和热的实验中，至少需要测定并纪录的温度是3次 B. 从实验装置上看，除了缺少环形玻璃搅拌棒外没有其他问题 C. 测量盐酸的温度后，必须将温度计用水洗净并擦干后再测量溶液的温度 D. 用相同浓度、相同体积的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，测得的会偏大 9. 化学是实验的科学，下列有关实验设计能达到目的的是(部分夹持装置已略去) A.Fe3＋催化效果好于Cu2＋ B.比较不同温度对化学反应速率的影响 C.验证增大反应物浓度对化学平衡的影响用 D.收集一定体积的H2时所用时间来测定反应速率 A. A B. B C. C D. D 10. 如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是 A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B. 步骤③中常采用热交换器提高能量利用率 C. 步骤③、④、⑤均有利于提高原料平衡的转化率 D. 为保持足够高的原料转化率，应在反应达到一定时间时将氨从混合气中分离出去 11. 根据相应的图像(图像编号与答案一一对应)，判断下列相关说法正确的是 A. 密闭容器中反应达到平衡，T0时改变某一条件有如图变化所示，则改变的条件一定是加入催化剂 B. 反应达到平衡时，外界条件对平衡影响关系如图所示，则正反应为放热反应，且a＞b C. 物质的百分含量和温度关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应 D. 反应速率和反应条件变化关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应，A、B、C、D均是气体 12. 我国科学家设计的耦合光催化、电催化分解水的装置如图所示，光照时，光催化电极产生电子和空穴。下列有关说法不正确的是 A. 气体X为氢气，气体Y为氧气 B. 离子交换膜为阴离子交换膜 C. 电催化装置阳极电极反应式： D. 每分解光催化装置生成 13. 工业上可用“氨催化氧化法”生产NO，以氨气、氧气为原料，在Pt－Rh合金催化剂存在下生成NO和副产物N2，两个竞争反应化学方程式如下： Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) 现将1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密闭容器中，在上述催化剂作用下反应，相同时间内有关生成物物质的量随温度变化曲线如图所示： 已知：有效转化率=×100% 下列说法不正确的是 A. 400℃时，主要发生反应Ⅱ B. 由图分析工业上用氨催化氧化制备HNO3，最佳温度约为840℃ C. 520℃时，NH3的有效转化率约为66.7% D. 840℃后，NO的物质的量下降，可能是反应I平衡逆向移动所致 第II卷(非选择题) 14. 利用反应原理相关知识回答下列问题。 I （1）已知热化学方程式：  。相同条件下，将气体与1mol氧气放入密闭容器中充分反应，测得放出的热量Q___________197kJ(填“大于”“小于”“等于”)。 （2）氧化法脱硫的反应历程如下图所示。已知TS表示“过渡态”。 ①分子b为_____________(写化学式)。该反应历程一共有________个基元反应。 ②下列反应速率最快的步骤为_________(填字母)。 A．①②        B．②③        C．③④ （3）常温常压下，1g液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时，放出约30kJ的热量。写出乙醇燃烧热的热化学方程式___________。该反应转移1 mol电子时，放出的热量数值为___________kJ。 （4）一些化学键的键能近似值如下表所示。由此计算 化学键 键能 400 610 430 350 乙烯与加成反应热___________。 II （5）双极膜是一种能将水分子解离为和的特殊离子交换膜。制取聚合硫酸铁净水剂(简称)的电化学装置如图所示。回答下列问题： ①图中均为石墨电极，极的电极反应式为___________。 ②为___________(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜，图中甲是___________(填“”或“”)。 （6）工业可用电解精炼法提纯镓，具体原理如图所示。 已知：金属活动性强弱顺序为：，镓的化学性质与铝相似。 ①电解精炼镓时产生的阳极泥的主要成分是___________。 ②电解过程中阳极产生的离子迁移到阴极并在溶液中的阴极析出高纯镓。 请写出电解过程中阴极析出高纯镓的电极反应式___________。 ③电解过程中需控制合适的电压，若电压太高，阴极会产生导致电解效率下降。若外电路通过，阴极得到的镓，则该电解装置的电解效率______(生成目标产物消耗的电子数转移的电子总数)。 15. 定性与定量研究影响化学反应速率的因素实验如下： 实验Ⅰ：测定相同体积的1mol•L-1硫酸分别与足量锌粒和锌粉反应的速率。 （1）测定实验中为了尽可能排除Zn和H2SO4反应过程中放热带来的影响，虚框内装置应选择图中的________(填“A”或“B”)。 （2）为完成本实验，除图示仪器和用品外，还必需的仪器是________。 （3）根据此实验探究，可以得出的结论是：其他条件不变时，硫酸与锌粉的反应速率_____硫酸与锌粒的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是_______。 实验Ⅱ：利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应，探究外界条件改变对化学反应速率的影响。实验如表： 序号 温度/K 0.02mol•L-1KMnO4 0.1mol•L-1H2C2O4 H2O 溶液颜色褪至无色时所需时间/s V/mL V/mL V/mL ① 293 2 5 3 t1 ② 293 V1 3 5 8 ③ 313 2 5 V2 t2 （4）V1=________；通过实验①、③可探究________的改变对反应速率的影响。 （5）利用实验②中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)=________。 （6）文献记载一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。 下列说法正确的是_______。 A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4 B.随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C.该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存 16. 绿色化学是当前化学研究的热点，为了实现经济可持续性发展，充分利用资源，某兴趣小组以铝合金厂的铝灰废料(主要成分为，含一定量FeO、、CaO、等杂质)为原料探究生产明矾的工艺流程如图： 已知：①一定条件下可与反应生成。 ②滤渣3为红褐色沉淀。 回答下列问题： （1）滤渣1的主要成分含___________(填化学式)，过滤需要用到的玻璃仪器有___________。 （2）滤液1中加过量溶液的作用是___________。(用文字表述) （3）加入适量溶液发生的离子方程式为___________。 （4）保持其他条件不变，铝合金废料中铝浸出率在不同温度下随时间变化如下图所示。该过程的最佳温度与时间分别是___________。为充分利用资源，某同学提出也可以利用废料中冶炼为金属铝加以利用。已知a吨铝灰废料可以冶炼出b吨的铝(假设各生产环节中无损耗)，则原铝灰废料中的质量分数为___________×100%(用含a、b的最简式表示)。 17. I 环戊烯作为一种重要的化工产品，广泛应用于橡胶、医药、农药等领域。工业上通过环戊二烯加氢制备环戊烯涉及的反应如下： 反应I：  反应II：   回答下列问题： （1）反应的_______，该反应在_______(填“较高”、“较低”或“任意”)温度下为自发反应。 （2）科研人员研究了其他条件一定时，反应温度对环戊二烯转化率和环戊烯选择性的影响(如图所示)。 ①由图可知，反应Ⅰ适宜选择的温度范围为_______(填选项字母)。 A．25~30℃    B．35~40℃    C．40~45℃ ②同一催化剂条件下，影响选择性的因素除外，还有______ (填一个因素)。 （3）环戊二烯可通过双环戊二烯解聚制备：，实际生产中常通入氮气以解决结焦问题(氮气不参与反应)。某温度下，向恒容反应容器中通入总压为的双环戊二烯和氮气，达到平衡后总压为，双环戊二烯的转化率为90%，则_______，平衡常数_______()。 II （4）在恒温恒容的密闭容器中，充入等物质的量的和发生反应，下列能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填序号)。 A. 混合气体密度保持不变 B. 的转化率保持不变 C. 的体积分数保持不变 D. （5）催化加氢法制乙烯：反应原理为   。向的恒容密闭容器中加入和，在催化剂作用下发生反应，测得平衡时体系中各气体的物质的量随温度的变化关系如图所示。 ①图中曲线代表乙烯的物质的量随温度的变化关系的是___________(填字母)，原因___________________ ②时，的平衡转化率为__________%(保留三位有效数字)，化学平衡常数K=___________(列式不计算)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $