精品解析:江苏省连云港市赣榆区2025-2026学年高二上学期11月期中化学试题
2026-08-08
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 连云港市 |
| 地区(区县) | 赣榆区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.28 MB |
| 发布时间 | 2026-08-08 |
| 更新时间 | 2026-08-08 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59130623.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025—2026学年度第一学期期中学业水平质量监测
高二年级化学试题
注意事项
1.本试卷共8页,包含单项选择题(第1~13题,共13题)、非选择题(第14~17题,共4题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。考试结束后,请将答题纸交回。
2.请将自己的学校、姓名、考试证号填、涂在答题纸上。
3.作答非选择题时必须用0.5mm黑色墨水签字笔写在答题纸上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题请用2B铅笔涂黑。
可能用到的相对原子质量:H:1 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 I:127
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 比亚迪汽车“刀片电池”正极材料使用磷酸亚铁锂()。下列说法正确的是
A. 中Fe元素的化合价为价 B. 电池充电时电能全部转化为化学能
C. 汽车行驶过程中只存在化学能转化为电能 D. 新能源汽车替代燃油车可改善城市空气质量
2. 常温下,、,浓度均为溶液和HCOOH溶液。下列有关说法正确的是
A. 两溶液的pH值相等
B. 等体积的两溶液发生中和反应,消耗相等
C. 将溶液稀释100倍的过程中,变大
D. HCOOH与氨水发生反应的离子方程式为
3. 用硫酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列实验操作规范的是
A.稀释
B.定容
C.滴定
D.读数
A. A B. B C. C D. D
阅读资料,既是大气主要污染物之一,也是重要的化工原料,可用于硫酸的生产。对燃煤烟气脱硫能有效减少对大气的污染并实现资源化利用。方法1:用氨水将先转化为,再氧化为。方法2:用生物质热解气(主要成分为CO、、)将在高温下还原为单质硫。方法3:用溶液吸收烟气中,使用惰性电极电解吸收后的溶液,在阴极被还原为硫单质。完成问题:
4. 已知 。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 增大压强,反应物中活化分子百分数增大
C. 消耗的同时也消耗,反应达到平衡状态
D. 升高温度,该反应增大,减小,平衡向逆反应方向移动
5. 下列化学反应表示正确的是
A. 制备硫酸的反应:
B. 还原的反应:
C. 氨水吸收的反应:
D. 电解脱硫时的阴极反应:
6. 的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的平衡常数
B. 该反应的
C. 使用催化剂可降低该反应的活化能
D. 步骤Ⅱ反应中每消耗,理论上生成3 mol S
7. 为延长海港码头钢管桩的寿命,常采用牺牲阳极的阴极保护法延缓钢管桩腐蚀。下列有关说法正确的是
A. 钢管桩为电子流出的一极 B. 正极的电极反应式:
C. 该法中可在钢管桩表面镶嵌锌块来实现 D. 该法中钢管桩需要与外加电源负极相连
8. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业合成氨使用高温条件
B. 工业生产中广泛使用催化剂来加快反应速率
C. 向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅
D. 其他条件不变,对、、组成的平衡体系加压后颜色变深
9. 下列有关反应热的叙述正确的是
A. ,恒温恒容条件下达到平衡后加入,上述反应的增大
B. C(s,金刚石)C(s,石墨) ,说明石墨比金刚石稳定
C. 的标准燃烧热为,则完全燃烧的热化学方程式为
D. 已知 , ,则
10. 一种光电催化装置如图,可以将空气中捕获的转化为。下列说法正确的是
A. 电极a上发生还原反应生成
B. 通过质子交换膜从右室移向左室
C. 制备时,电极b发生反应:
D. 外电路每通过0.04 mol电子,电极a上产生
11. 下列实验操作和现象能推断出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向的溶液中加入溶液,充分反应后加入2 ml苯,振荡静置分液,有机层显紫红色,向水层滴加KSCN溶液,溶液变血红色
与的反应具有可逆性
B
向溶液中通入气体,观察是否有黑色沉淀(CuS)生成
比较与的酸性强弱
C
用pH计测量盐酸和醋酸的酸性强弱
盐酸是强电解质,醋酸是弱电解质
D
室温下,向密闭容器中充入,达平衡后,再慢慢扩大容器体积,气体颜色不断变浅
(无色),该平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
12. 下表是常温下几种弱酸的电离平衡常数。下列说法正确的是
HClO
A. 向NaClO溶液通入少量气体:
B. 、NaClO、溶液中,结合质子能力最强的是
C. 反应的平衡常数
D. 向溶液加入少量溶液:
13. 催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术。催化加氢主要反应有:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
压强分别为、时,将和的混合气体置于密闭容器中充分反应,不同温度下体系中的平衡转化率和、CO的选择性如图所示。
(或CO)的选择性
下列说法正确的是
A. 反应为吸热反应
B. 曲线③、④表示CO的选择性,且
C. 相同温度下,反应I、Ⅱ的平衡常数
D. a点时可以获得的物质的量为0.09 mol
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 化学反应常伴随热效应。
(1)下列变化过程属于吸热反应的是________。
a.二氧化碳通过炽热的炭 b.食物因氧化而腐败发生的反应
c.硝酸铵固体溶于水 d.氯化铵晶体与氢氧化钡晶体混合搅拌
(2)火箭发射常用液体肼()作燃料,与反应生成和水。
已知常温常压下:
写出与足量反应生成和液态水时的热化学方程式________。
(3)用量筒分别量取、溶液在如图所示中装置进行中和热的测定实验。测得实验数据如下表:
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
HCl
NaOH
平均值
1
24.4
24.6
24.5
27.9
2
24.5
24.7
24.6
29.2
3
24.5
24.9
24.7
28.1
①从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是________。
②则该温度下的中和热为________(c和分别取和。
③若上述实验中量取HCl溶液的体积时,俯视读数,所测得的中和热________(填“偏大”“不变”或“偏小”,下同);若将稀盐酸换成稀醋酸,则测得的中和热________。
(4)市场出售的“暖贴”中主要成分是铁粉、炭粉、木屑、少量的氯化钠和水等,使用时从塑料袋取出接触空气就会释放热量,用完后袋内有大量铁锈生成。请解释快速产生热量的原因________。
15. 工业上用磷铁渣(主要含FeP、,以及少量、等杂质)制备(磷酸铁),工艺流程如下:
已知:①和FeP在常温条件下化学性质稳定,不易被氧化,“高温活化”处理后,Fe元素以和的形式存在,P元素以形式存在。
②难溶于水,可溶于无机强酸。
③能与形成蓝色沉淀。
请回答下列问题:
(1)若“高温活化”时的产物为和,则该反应的化学方程式为_______________。
(2)“酸浸”时,加液结束后,提高酸浸速率的方法为________(答一条即可)。滤渣的成分为________。
(3)“氧化”时控制温度低于40℃的原因_________________;判断“氧化”已完全的实验操作___________。
(4)“制备”时调节pH约为1.5,温度控制在60℃左右可生成沉淀,写出反应的离子方程式:_________________________。溶液的pH对铁的有效转化率如图所示,时,Fe的有效转化率明显减小,其可能原因是______________。
16. NaClO用途非常广泛。
已知:碳酸的、,次氯酸的。
(1)NaClO溶液在空气中易失效,其与空气中反应的离子方程式为_______________。
(2)NaClO溶液与反应的机理为:
i. ii.
表示反应的活化能,其中。
①已知为一元弱酸,其电离方程式为________。
②用3% NaClO溶液脱除。其他条件相同时,的脱除率大于的,可能原因是________。
(3)NaClO溶液制备水合肼()。以NaClO溶液与含NaOH的溶液为原料,利用图示装置(夹持仪器和加热装置已省略)制备。
已知:水合肼常温下为易溶于水的碱性液体,具有较强的还原性。
①三颈烧瓶中合成的化学方程式是____________________。
②实验中必须通过分液漏斗缓慢滴加NaClO溶液的原因是________________________。
(4)用滴定法测定NaClO中有效氯含量的原理:
;。
取6.2500 g样品配制成500 mL溶液,取50.00 mL待测液于碘量瓶中,加入适量溶液和过量KI溶液,充分反应后,加入2~3滴淀粉溶液,用溶液滴定。当加入最后半滴,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,达到滴定终点,平均消耗溶液溶液。
计算NaClO样品中有效氯含量______________。(写出计算过程,该样品中的有效氯含量)
17. 氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。回答下列问题:
I.制氢。
(1)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应:
。
①在一定温度下,向容积为2 L的恒容密闭容器中充入和,发生上述反应。反应进行5 min时,的物质的量为0.6 mol,则用表示该反应的平均速率为________。
②下列操作中,能提高平衡转化率的是________。
a.增加用量 b.及时分离出 c.加入催化剂 d.升高温度
(2)利用铁及其氧化物高温循环制氢,原理如图-1所示,反应器Ⅱ中反应的化学方程式为____________。
Ⅱ.储氢
(3)硼氢化钠()水解生成氢气: ,是一种环境友好的固体储氢材料。该反应能自发进行的原因__________________。
Ⅲ.用氢
(4)氢气的重要用途之一是合成氨。
①一定条件下,工业生产中将和按投料比混合,匀速通入合成塔,发生反应。选择的理由为______________。
②一种新型催化剂可以在常温下合成氨,将其附着在电池的正、负极上实现氨的电化学固定,装置示意图如图2所示,正极反应式为______________。
(5)利用反应可实现碳的捕集与利用。与在催化剂表面生成和的部分能垒图和反应机理,如图-3、图-4所示:
①其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。决速步骤的反应方程式为______________。
②一个分子首先在“-O-Ga-O-Zn-”表面解离成2个(该过程未在历程中标出),随后参与到的转化过程。实验发现,原料气中氢气比例较低时,反应速率较慢,结合反应历程分析,可能的原因是____________________。
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2025—2026学年度第一学期期中学业水平质量监测
高二年级化学试题
注意事项
1.本试卷共8页,包含单项选择题(第1~13题,共13题)、非选择题(第14~17题,共4题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。考试结束后,请将答题纸交回。
2.请将自己的学校、姓名、考试证号填、涂在答题纸上。
3.作答非选择题时必须用0.5mm黑色墨水签字笔写在答题纸上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题请用2B铅笔涂黑。
可能用到的相对原子质量:H:1 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 I:127
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 比亚迪汽车“刀片电池”正极材料使用磷酸亚铁锂()。下列说法正确的是
A. 中Fe元素的化合价为价 B. 电池充电时电能全部转化为化学能
C. 汽车行驶过程中只存在化学能转化为电能 D. 新能源汽车替代燃油车可改善城市空气质量
【答案】D
【解析】
【详解】A.中为价,整体为价,根据化合物化合价代数和为0,可算出为价,A错误;
B.电池充电时,电能除转化为化学能外,还有部分转化为热能,不可能全部转化为化学能,B错误;
C.汽车行驶过程中,除化学能转化为电能外,还存在电能转化为机械能、热能等过程,C错误;
D.新能源汽车可减少燃油燃烧产生的氮氧化物、等污染物的排放,有利于改善城市空气质量,D正确;
故选D。
2. 常温下,、,浓度均为溶液和HCOOH溶液。下列有关说法正确的是
A. 两溶液的pH值相等
B. 等体积的两溶液发生中和反应,消耗相等
C. 将溶液稀释100倍的过程中,变大
D. HCOOH与氨水发生反应的离子方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.相同浓度下,酸的电离常数越大,酸性越强,电离出的浓度越大,pH越小。,则HCOOH溶液pH更小,两溶液pH不相等,A错误;
B.两溶液均为一元酸,浓度、体积均相等,则酸的总物质的量相等,中和时消耗相等,B正确;
C.电离常数仅与温度有关,温度不变时,稀释过程中不变,C错误;
D.HCOOH是弱酸,是弱碱,离子方程式中均不能拆分为离子形式,该离子方程式书写错误,D错误;
答案选B。
3. 用硫酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列实验操作规范的是
A.稀释
B.定容
C.滴定
D.读数
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.容量瓶不能用于稀释浓硫酸,浓硫酸稀释需在烧杯中进行,冷却后才可转移至容量瓶,操作不规范,A错误;
B.定容时需用胶头滴管垂直悬空滴加蒸馏水,至凹液面与刻度线相切后,塞好瓶塞上下颠倒摇匀,图中操作不符合定容要求,B错误;
C.硫酸为酸性溶液,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应选用酸式滴定管盛装,C错误;
D.滴定管读数时,视线与液体凹液面最低点保持水平,操作规范,D正确;
故选D。
阅读资料,既是大气主要污染物之一,也是重要的化工原料,可用于硫酸的生产。对燃煤烟气脱硫能有效减少对大气的污染并实现资源化利用。方法1:用氨水将先转化为,再氧化为。方法2:用生物质热解气(主要成分为CO、、)将在高温下还原为单质硫。方法3:用溶液吸收烟气中,使用惰性电极电解吸收后的溶液,在阴极被还原为硫单质。完成问题:
4. 已知 。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 增大压强,反应物中活化分子百分数增大
C. 消耗的同时也消耗,反应达到平衡状态
D. 升高温度,该反应增大,减小,平衡向逆反应方向移动
5. 下列化学反应表示正确的是
A. 制备硫酸的反应:
B. 还原的反应:
C. 氨水吸收的反应:
D. 电解脱硫时的阴极反应:
6. 的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的平衡常数
B. 该反应的
C. 使用催化剂可降低该反应的活化能
D. 步骤Ⅱ反应中每消耗,理论上生成3 mol S
【答案】4. C 5. B 6. A
【解析】
【4题详解】
A.该反应气体总物质的量从3 mol变为2 mol,混乱度减小,,A错误;
B.增大压强仅提高单位体积内活化分子数,活化分子百分数不变,B错误;
C.消耗对应正反应速率,消耗对应逆反应速率,二者速率相等说明反应达平衡,C正确;
D.升高温度正、逆反应速率均增大,因反应放热,平衡向逆反应方向移动,D错误;
故选C。
【5题详解】
A.反应未配平,正确配平为,A错误;
B.中从价升高到价,每个中从价降低到价,电子、原子均守恒,方程式书写正确,B正确;
C.氨水吸收生成,离子方程式应为,C错误;
D.阴极处于酸性环境,正确反应为,不会生成,D错误;
故选B。
【6题详解】
A.平衡常数表达式中纯固体浓度视为常数,不写入表达式,为固体,正确,A错误;
B.该反应的,要使反应自发,需要反应为放热反应,即,B正确;
C.催化剂可降低反应活化能,加快反应速率,C正确;
D.步骤Ⅱ反应为,每消耗生成,D正确;
故选A。
7. 为延长海港码头钢管桩的寿命,常采用牺牲阳极的阴极保护法延缓钢管桩腐蚀。下列有关说法正确的是
A. 钢管桩为电子流出的一极 B. 正极的电极反应式:
C. 该法中可在钢管桩表面镶嵌锌块来实现 D. 该法中钢管桩需要与外加电源负极相连
【答案】C
【解析】
【详解】A.牺牲阳极的阴极保护法中钢管桩为被保护的正极,原电池中电子从负极流出、流入正极,因此钢管桩是电子流入的一极,A错误;
B.正极发生得电子的还原反应,给出的电极反应为失电子的氧化反应,不符合正极反应规律,B错误;
C.锌的金属活动性强于铁,在钢管桩表面镶嵌锌块时,锌作负极被腐蚀,钢管桩作正极被保护,符合牺牲阳极的阴极保护法原理,C正确;
D.钢管桩与外加电源负极相连的防护方法为外加电流的阴极保护法,不属于牺牲阳极的阴极保护法,D错误;
答案选C。
8. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业合成氨使用高温条件
B. 工业生产中广泛使用催化剂来加快反应速率
C. 向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅
D. 其他条件不变,对、、组成的平衡体系加压后颜色变深
【答案】C
【解析】
【详解】A.合成氨反应正反应放热,根据勒夏特列原理低温更有利于平衡正向移动,工业选择高温是为了加快反应速率、保证催化剂活性,不能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.催化剂只改变反应速率,不影响化学平衡状态,不能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.溶液中存在平衡(红色),加入铁粉时发生反应,浓度降低,平衡逆向移动,浓度减小,溶液颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.反应前后气体分子数相等,加压平衡不移动,颜色变深是因为体积缩小导致浓度增大,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
9. 下列有关反应热的叙述正确的是
A. ,恒温恒容条件下达到平衡后加入,上述反应的增大
B. C(s,金刚石)C(s,石墨) ,说明石墨比金刚石稳定
C. 的标准燃烧热为,则完全燃烧的热化学方程式为
D. 已知 , ,则
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应的只与化学计量数、物质状态有关,与反应物的用量无关,加入后不变,A错误;
B.该反应为放热反应,说明金刚石的总能量高于石墨,能量越低物质越稳定,故石墨比金刚石稳定,B正确;
C.燃烧热的定义是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,水的稳定状态为液态,该热化学方程式中为气态,不符合燃烧热的定义,C错误;
D.等量的碳完全燃烧生成放出的热量比不完全燃烧生成多,放热反应的为负值,放出热量越多越小,故,D错误;
故答案选B。
10. 一种光电催化装置如图,可以将空气中捕获的转化为。下列说法正确的是
A. 电极a上发生还原反应生成
B. 通过质子交换膜从右室移向左室
C. 制备时,电极b发生反应:
D. 外电路每通过0.04 mol电子,电极a上产生
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为电解池装置,左侧电极a为阳极,发生的电极反应为,右侧电极b为阴极,发生的电极反应为;
【详解】A.电极a上转化为,元素化合价升高,失电子发生氧化反应,A错误;
B.电解池中阳离子向阴极移动,电极b为阴极,应从左室移向右室,B错误;
C.电极b为阴极,得电子发生还原反应,反应式应为,选项中反应式为失电子的氧化反应,C错误;
D.电极a反应为,每生成1mol 转移4mol电子,外电路通过0.04mol电子时,生成的物质的量为,D正确;
故答案为D。
11. 下列实验操作和现象能推断出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向的溶液中加入溶液,充分反应后加入2 ml苯,振荡静置分液,有机层显紫红色,向水层滴加KSCN溶液,溶液变血红色
与的反应具有可逆性
B
向溶液中通入气体,观察是否有黑色沉淀(CuS)生成
比较与的酸性强弱
C
用pH计测量盐酸和醋酸的酸性强弱
盐酸是强电解质,醋酸是弱电解质
D
室温下,向密闭容器中充入,达平衡后,再慢慢扩大容器体积,气体颜色不断变浅
(无色),该平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.过量,若反应不可逆则应完全反应,实验中水层滴加溶液变红说明仍有剩余,同时有机层显紫红色证明反应生成了,可说明与的反应具有可逆性,A正确;
B.与反应生成黑色沉淀是因为难溶于酸,该反应不能用于比较和的酸性强弱,B错误;
C.未说明盐酸和醋酸的浓度相同,无法通过大小判断电解质强弱,C错误;
D.扩大容器体积,压强减小,平衡逆向移动,气体颜色变浅是因为体积增大导致浓度降低,并非平衡正向移动,D错误;
故选A。
12. 下表是常温下几种弱酸的电离平衡常数。下列说法正确的是
HClO
A. 向NaClO溶液通入少量气体:
B. 、NaClO、溶液中,结合质子能力最强的是
C. 反应的平衡常数
D. 向溶液加入少量溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】A.具有强氧化性,具有强还原性,二者发生氧化还原反应,不是发生复分解反应生成和,A错误;
B.酸的酸性越弱,对应酸根结合质子的能力越强,由电离常数可知酸性:,故结合质子能力最强的是,B错误;
C.反应的平衡常数,C错误;
D.酸性,加入少量时,仅反应生成,离子方程式书写正确,D正确;
故选D。
13. 催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术。催化加氢主要反应有:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
压强分别为、时,将和的混合气体置于密闭容器中充分反应,不同温度下体系中的平衡转化率和、CO的选择性如图所示。
(或CO)的选择性
下列说法正确的是
A. 反应为吸热反应
B. 曲线③、④表示CO的选择性,且
C. 相同温度下,反应I、Ⅱ的平衡常数
D. a点时可以获得的物质的量为0.09 mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,由反应减去反应得到,,为放热反应,A错误;
B.温度升高,反应平衡逆向移动,选择性降低,反应平衡正向移动,选择性升高,故③、④表示的选择性;压强增大,反应平衡正向移动,选择性减小,相同温度下曲线④的选择性低于曲线③,故,B错误;
C.平衡常数仅与温度有关,反应的平衡常数随温度升高而减小,反应的平衡常数随温度升高而增大,未给定具体温度,无法比较和的大小,C错误;
D.a点温度为,的平衡转化率为30%,参与反应的,此时的选择性为30%,故,D正确;
故选D。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 化学反应常伴随热效应。
(1)下列变化过程属于吸热反应的是________。
a.二氧化碳通过炽热的炭 b.食物因氧化而腐败发生的反应
c.硝酸铵固体溶于水 d.氯化铵晶体与氢氧化钡晶体混合搅拌
(2)火箭发射常用液体肼()作燃料,与反应生成和水。
已知常温常压下:
写出与足量反应生成和液态水时的热化学方程式________。
(3)用量筒分别量取、溶液在如图所示中装置进行中和热的测定实验。测得实验数据如下表:
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
HCl
NaOH
平均值
1
24.4
24.6
24.5
27.9
2
24.5
24.7
24.6
29.2
3
24.5
24.9
24.7
28.1
①从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是________。
②则该温度下的中和热为________(c和分别取和。
③若上述实验中量取HCl溶液的体积时,俯视读数,所测得的中和热________(填“偏大”“不变”或“偏小”,下同);若将稀盐酸换成稀醋酸,则测得的中和热________。
(4)市场出售的“暖贴”中主要成分是铁粉、炭粉、木屑、少量的氯化钠和水等,使用时从塑料袋取出接触空气就会释放热量,用完后袋内有大量铁锈生成。请解释快速产生热量的原因________。
【答案】(1)ad (2)
(3) ①.
环形玻璃搅拌棒 ②.
-56.8 ③.
偏大 ④.
偏大 (4)
铁粉、炭粉、氯化钠和水等构成了原电池,发生吸氧腐蚀,加快了铁的氧化反应速率,从而快速放出大量热。
【解析】
【小问1详解】
a.二氧化碳通过炽热的炭反应生成一氧化碳,属于吸热反应;
b.食物因氧化而腐败是缓慢氧化过程,属于放热反应;
c.硝酸铵固体溶于水会吸收热量,但该过程属于物理变化(溶解),不是化学反应;
d.氯化铵晶体与氢氧化钡晶体混合反应是典型的吸热反应。
故答案选ad。
【小问2详解】
已知热化学方程式:① ② ③ 根据盖斯定律,目标反应为 参与的反应,可通过 ② - ① - ③ 得到: 其焓变 。
【小问3详解】
① 测定中和热时,为使酸碱充分反应且尽量减少热量散失,图中缺少用于搅拌的环形玻璃搅拌棒。
② 第1、2、3次实验的温差分别为 、、,第2次数据误差较大应舍去,故平均温差 。反应生成水的物质的量 。混合溶液总质量 。放出的热量 。则 。
③ 俯视读数会导致量取的盐酸体积偏小,反应生成的水减少,放出的热量偏小,测得的中和热绝对值偏小,因 为负值,故 偏大;醋酸是弱酸,电离过程需要吸收热量,导致放出的总热量减少,测得的中和热绝对值偏小, 偏大。
【小问4详解】
“暖贴”中的铁粉、炭粉与氯化钠溶液(水和少量的氯化钠)接触空气时,构成了无数微小的原电池,发生吸氧腐蚀。原电池反应极大地加快了铁的氧化反应速率,使化学能迅速转化为热能,从而快速放出大量热。
15. 工业上用磷铁渣(主要含FeP、,以及少量、等杂质)制备(磷酸铁),工艺流程如下:
已知:①和FeP在常温条件下化学性质稳定,不易被氧化,“高温活化”处理后,Fe元素以和的形式存在,P元素以形式存在。
②难溶于水,可溶于无机强酸。
③能与形成蓝色沉淀。
请回答下列问题:
(1)若“高温活化”时的产物为和,则该反应的化学方程式为_______________。
(2)“酸浸”时,加液结束后,提高酸浸速率的方法为________(答一条即可)。滤渣的成分为________。
(3)“氧化”时控制温度低于40℃的原因_________________;判断“氧化”已完全的实验操作___________。
(4)“制备”时调节pH约为1.5,温度控制在60℃左右可生成沉淀,写出反应的离子方程式:_________________________。溶液的pH对铁的有效转化率如图所示,时,Fe的有效转化率明显减小,其可能原因是______________。
【答案】(1)
(2) ①. 适当升温(或搅拌) ②.
(3) ①. 防止受热分解 ②. 取少量氧化后的溶液于试管中,滴加溶液,若无蓝色沉淀生成,则说明氧化已完全
(4) ①. ②. 过大时,易发生水解生成沉淀,导致转化为的铁元素减少
【解析】
【分析】该流程以磷铁渣为原料制备:首先进行“高温活化”,使磷铁渣中化学性质稳定的转化为和,同时Fe元素也以形式存在,便于后续酸浸;“酸浸”时加入稀盐酸,铁氧化物溶解进入溶液,不溶于稀盐酸的作为滤渣除去;“调铁磷比”时加入,使溶液中铁、磷元素物质的量之比接近1∶1;“氧化”时加入,在温度低于40℃的条件下将氧化为;“制备”时加入氨水调节pH约为1.5、温度控制在60℃左右,使与反应生成沉淀,经系列操作(过滤、洗涤、干燥)后煅烧脱水,最终得到产品。
【小问1详解】
根据题意,高温活化时与空气中的反应生成和,该反应中Fe、P元素化合价升高被氧化,O元素化合价降低被还原;根据原子守恒,4个含8个铁原子和4个磷原子,应生成4个和2个,生成物中共含22个氧原子,故的系数为11,反应的化学方程式为;
【小问2详解】
“酸浸”时加液结束后,可通过适当升温(或搅拌)提高酸浸速率;磷铁渣经高温活化后铁以氧化物形式存在,加入稀盐酸后铁氧化物溶解,而不溶于稀盐酸,故滤渣的成分为;
【小问3详解】
过氧化氢受热易分解,控制温度低于40℃可防止受热分解,保证其氧化效率;判断“氧化”已完全的操作:取少量氧化后的溶液于试管中,滴加溶液,若无蓝色沉淀生成,说明溶液中已无,即“氧化”已完全;
【小问4详解】
“制备”时加入氨水调节pH约为1.5、温度控制在60℃左右,与及氨水反应生成沉淀,离子方程式为;由图可知,当pH大于1.5时铁的有效转化率明显减小,可能原因是pH过大时易发生水解生成沉淀,导致转化为的铁元素减少。
16. NaClO用途非常广泛。
已知:碳酸的、,次氯酸的。
(1)NaClO溶液在空气中易失效,其与空气中反应的离子方程式为_______________。
(2)NaClO溶液与反应的机理为:
i. ii.
表示反应的活化能,其中。
①已知为一元弱酸,其电离方程式为________。
②用3% NaClO溶液脱除。其他条件相同时,的脱除率大于的,可能原因是________。
(3)NaClO溶液制备水合肼()。以NaClO溶液与含NaOH的溶液为原料,利用图示装置(夹持仪器和加热装置已省略)制备。
已知:水合肼常温下为易溶于水的碱性液体,具有较强的还原性。
①三颈烧瓶中合成的化学方程式是____________________。
②实验中必须通过分液漏斗缓慢滴加NaClO溶液的原因是________________________。
(4)用滴定法测定NaClO中有效氯含量的原理:
;。
取6.2500 g样品配制成500 mL溶液,取50.00 mL待测液于碘量瓶中,加入适量溶液和过量KI溶液,充分反应后,加入2~3滴淀粉溶液,用溶液滴定。当加入最后半滴,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,达到滴定终点,平均消耗溶液溶液。
计算NaClO样品中有效氯含量______________。(写出计算过程,该样品中的有效氯含量)
【答案】(1)
(2) ①. ②. 反应i的活化能远大于反应ii,总反应速率由慢反应i决定;pH=9时溶液中的浓度比pH=11时大,可加快慢反应i的速率,从而提升的脱除率
(3) ①. ②. 控制NaClO的量,避免NaClO过量氧化水合肼,减少副反应,提高产率
(4)
【解析】
【小问1详解】
根据给出的电离常数,酸性顺序为,根据强酸制弱酸规律,和反应只能生成和,无法得到,反应的离子方程式为:;
【小问2详解】
①题目明确为一元弱酸,仅能电离出1个,且弱酸电离需用可逆符号,电离方程式为;
②,说明反应i是总反应的决速步;较大时的脱除率大,pH=9时3% NaClO溶液中大于pH=11时
,反应速率更快,的脱除率更高;
【小问3详解】
①作为氧化剂将尿素中的-3价N氧化为中-2价的N,自身被还原为,在的碱性环境下配平得化学方程式
;
②已知水合肼有较强还原性,而具有强氧化性,若滴加过快,会过量,过量的会氧化目标产物,使产率降低,因此需要缓慢滴加控制反应物量,避免NaClO过量氧化水合肼,减少副反应,提高产率;
【小问4详解】
有效氯含量计算:根据反应关系式可得计量关系:,50mL待测液中:,对应,500 mL溶液中对应氯元素总物质的量为,转化为HClO的氯元素质量,有效氯含量;
17. 氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。回答下列问题:
I.制氢。
(1)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应:
。
①在一定温度下,向容积为2 L的恒容密闭容器中充入和,发生上述反应。反应进行5 min时,的物质的量为0.6 mol,则用表示该反应的平均速率为________。
②下列操作中,能提高平衡转化率的是________。
a.增加用量 b.及时分离出 c.加入催化剂 d.升高温度
(2)利用铁及其氧化物高温循环制氢,原理如图-1所示,反应器Ⅱ中反应的化学方程式为____________。
Ⅱ.储氢
(3)硼氢化钠()水解生成氢气: ,是一种环境友好的固体储氢材料。该反应能自发进行的原因__________________。
Ⅲ.用氢
(4)氢气的重要用途之一是合成氨。
①一定条件下,工业生产中将和按投料比混合,匀速通入合成塔,发生反应。选择的理由为______________。
②一种新型催化剂可以在常温下合成氨,将其附着在电池的正、负极上实现氨的电化学固定,装置示意图如图2所示,正极反应式为______________。
(5)利用反应可实现碳的捕集与利用。与在催化剂表面生成和的部分能垒图和反应机理,如图-3、图-4所示:
①其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。决速步骤的反应方程式为______________。
②一个分子首先在“-O-Ga-O-Zn-”表面解离成2个(该过程未在历程中标出),随后参与到的转化过程。实验发现,原料气中氢气比例较低时,反应速率较慢,结合反应历程分析,可能的原因是____________________。
【答案】(1) ①. ②. bd
(2)
(3)该反应、,满足自发反应的判据,故反应可自发进行
(4) ①. 氮的吸附分解所需活化能最高,是控制总反应速率的关键步骤。为保证氮气占有一定份额的催化剂活性中心并提高吸附速率,选择的比例,更能加快合成氨反应的进行 ②.
(5) ①. 或 ②. 原料气中氢气占比低时,形成的氧原子空位少,催化剂的催化能力减弱
【解析】
【小问1详解】
①5min内,根据反应计量关系,生成的,容器体积为2L,因此;
②a.增加用量,平衡正向移动,但自身的平衡转化率会降低,a不符合题意;
b.及时分离出,生成物浓度减小,平衡正向移动,平衡转化率提高,b符合题意;
c.催化剂仅改变反应速率,不影响平衡移动,转化率不变,c不符合题意;
d.该反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡转化率提高,d符合题意;
故选bd。
【小问2详解】
根据流程图,反应器Ⅱ的反应物为和通入的,生成物为和目标产物,配平后得到该高温下的反应方程式为:;
【小问3详解】
该反应、且反应后气体分子数显著增多,,满足自发反应的判据,故反应可自发进行;
【小问4详解】
①合成氨的计量比为,选择是在计量比基础上让稍过量,原因是氮的吸附分解所需活化能最高,是控制总反应速率的关键步骤。为保证氮气占有一定份额的催化剂活性中心并提高吸附速率,选择的比例,更能加快合成氨反应的进行;
②该装置电解质为盐酸,呈酸性,正极上通入的得到电子,结合酸性环境中的被还原为,配平电荷和原子后得到该正极反应式:;
【小问5详解】
① 总反应的决速步骤是活化能(能垒)最大的基元反应,从能垒图可知、、,过渡态I对应的能垒最高,是反应的决速步骤,对应吸附态的和结合生成和的过程:或;
② 一个分子首先在“-O-Ga-O-Zn-”表面解离成2个(该过程未在历程中标出),随后参与到的转化过程,该反应的多步转化都需要活性吸附氢参与,原料气中氢气占比低时,解离生成的浓度不足,形成的氧原子空位少,催化剂的催化能力减弱,反应速率较慢。
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