精品解析：内蒙古自治区赤峰市第二实验中学2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试卷

2024-2025学年第一学期期中学业质量检测 高二化学 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.作答第Ⅰ卷选择题时，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，再选涂其他答案标号，写在本试卷上无效。 3.作答第Ⅱ卷非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上，写在本试卷上无效。 4.测试范围：人教版2019选择性必修1第一章、第二章、第四章。 5.考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求) 1. 生活处处都与化学反应有关，下列生活中发生的反应属于吸热反应的是 A. 钢铁生锈 B. 蒸馒头时小苏打受热分解 C. 食物的腐败 D. 生石灰制熟石灰 【答案】B 【解析】 【详解】A．钢铁生锈是铁与氧气、水发生的缓慢氧化反应，属于放热反应，A不符合题意； B．小苏打（碳酸氢钠）受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，分解反应通常需要吸收热量，该反应属于吸热反应，B符合题意； C．食物腐败是缓慢氧化过程，释放热量，属于放热反应，C不符合题意； D．生石灰（氧化钙）与水反应生成熟石灰（氢氧化钙），该反应放出大量的热，属于放热反应，D不符合题意； 故选B。 2. 金属钛具有良好的耐高低温、抗酸碱、高强度和低密度等优良特性，广泛应用于航空航天、医疗等领域。是工业上制备金属钛的重要原料，它的一种制备方法：。下列说法中不正确的是 A. 该反应在任何温度下都可以自发进行 B. 恒温恒容条件下，混合气体的密度保持不变能说明该反应达到平衡状态 C. 该反应在工业生产中的适宜条件是低温、低压 D. 恒温恒容条件下，向平衡体系中再加入少量的体积分数将减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应，正反应气体总物质的量增大，故，根据，可知任意温度下均满足，反应可自发进行，A正确； B．恒温恒容条件下，容器体积不变，反应有固体物质参与，混合气体总质量随反应进行变化，当密度不变时，说明气体总质量不变，反应达到平衡状态，B正确； C．工业生产需要考虑反应速率和经济效益，低温会大幅降低反应速率，生产效率极低，低压也会降低反应速率，因此低温、低压不是该反应的适宜工业条件，C错误； D．恒温恒容条件下加入，平衡逆向移动，物质的量减小，同时体系总气体物质的量增大，故的体积分数减小，D正确； 故选C。 3. 我国科研人员提出了由小分子X、Y转化为高附加值产品M的催化反应历程。该历程可用如下示意图表示，下列说法不正确的是 A. ①→②过程属于放热反应 B. 由X、Y生成M的总反应原子利用率为100% C. 反应过程中有C﹣H键的断裂和C﹣C键、O﹣H键的生成 D. X的空间结构为正四面体，Y的结构式为O﹣C﹣O、M为乙醇(C2H5OH) 【答案】D 【解析】 【分析】根据图中所示，反应物是CH4、CO2，生成物是CH3COOH，反应历程是：在催化剂作用下CH4断裂一个C-H键，CO2断裂一个C=O中的π键，然后发生加成反应，原子间重新组合生成CH3COOH。 【详解】A．①→②过程反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，A正确； B．X、Y生成M的总反应方程式为CH4+CO2 CH3COOH，原子利用率为100%，B正确； C．根据反应的历程示意图和总反应方程式可知，反应过程中有C﹣H键的断裂和C﹣C键、O﹣H键的生成，C正确； D．X的分子结构是正四面体，Y的结构式为O=C=O、M为乙酸，D错误； 故选D。 4. 下列关于化学反应与能量的说法正确的是 A. 已知正丁烷的燃烧热为，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式： B. 已知在一定条件下，与充分反应后，释放出98kJ的热量，则其热化学方程式： C. 已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成时放出的热量为57.3kJ，则稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式： D. 已知，则金刚石比石墨稳定 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量，热化学方程式中正丁烷的物质的量应为1 mol时对应，A错误； B．与的反应为可逆反应，2 mol 和1 mol 不能完全反应，因此完全反应放出的热量大于98 kJ，热化学方程式的，B错误； C．稀的强酸和强碱反应生成1 mol液态水放出57.3 kJ热量，该反应生成2 mol液态水，放出热量为，热化学方程式书写正确，C正确； D．物质能量越低越稳定，该反应，说明石墨能量低于金刚石，石墨比金刚石稳定，D错误； 答案选C。 5. 温度为T时，在2 L容积不变的密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是 A. 容器中发生的反应可表示为：3X(g)＋Y(g)2Z(g) B. 若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是使用催化剂 C. 反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率v(X)=0.1 mol·L-1·min-1 D. 保持其他条件不变，升高温度，平衡逆向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图示可知反应物是X、Y，生成物是Z，在前3 min内反应达到平衡时，各种物质的物质的量分别改变了0.6 mol、0.2 mol、0.4 mol，△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.6 mol：0.2 mol：0.4 mol=3：1：2，由于物质改变的物质的量的比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，则该反应方程式为3X(g)＋Y(g)2Z(g)，A正确； B．根据图1、图3对比可知：反应达到平衡所需时间缩短，但反应达到平衡时各种物质的浓度不变，说明化学平衡没有移动，根据A分析可知该反应反应前后气体的物质的量不相等，则改变的条件只能是使用催化剂，缩短达到平衡所需时间，B正确； C．根据反应速率的含义可知反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率v(X)==0.1 mol·L-1·min-1，C正确； D．在其它条件不变时，升高温度，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。根据图2可知反应达到平衡所需时间：T2＜T1，说明反应温度：T2＞T1，升高温度，Y的体积分数减小，根据平衡移动原理，升高温度化学平衡向吸热反应分析移动，说明升高温度，化学平衡正向移动，正反应为吸热反应，D错误； 故合理选项是D。 6. 下列为四个常用的电化学装置，关于它们的叙述正确的是 A. 图(a)中，的作用是催化剂 B. 图(b)所示电池放电过程中，负极板的质量不断减小，正极板的质量不断增加 C. 图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 D. 图(d)所示电池放电过程中，是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag 【答案】D 【解析】 【详解】A．图(a)中，是正极反应物，A错误； B．图(b)所示电池放电过程中，负极板有硫酸钡生成，质量不断增加，正极板的质量不断增加，B错误； C．图(c)所示装置为电解精炼池，阳极为粗铜，部分活性强的金属进入溶液，电解质溶液中浓度会减小，C错误； D．图(d)所示电池放电过程中，是氧化剂，放电过程会得电子，还原为Ag，D正确； 故选D。 7. 金属镍有广泛用途。粗镍中含有少量铁、锌、铜、铂等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性：) A. 阳极发生还原反应，其电极反应式： B. 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C. 电解后，溶液中存在的金属阳离子只有和 D. 电解后，电解槽底部的阳极泥中有铜和铂，没有锌、铁、镍 【答案】D 【解析】 【详解】A．阳极发生失电子的氧化反应，给出的电极反应为阴极的还原反应，A错误； B．电解过程中，阳极失电子溶解的金属为、、，三者摩尔质量不同，阴极仅析出，根据电子守恒，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量不相等，B错误； C．电解后溶液中除和外，还存在电解液中原有的以及阳极溶解生成的，C错误； D．由氧化性顺序可知还原性：，电解时、、先后失电子进入溶液，、不发生反应，沉降为阳极泥，故阳极泥中有铜和铂，没有锌、铁、镍，D正确； 故选D。 8. 下列说法不正确的是 A. 某温度下反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)达平衡后，再压缩容器体积，则平衡逆向移动，再次达平衡后c(CO2)变小 B. 已知CuCl2溶液中存在平衡：[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O，向0.5 mol/L绿色的CuCl2溶液中加水，溶液颜色变为蓝绿色 C. 某一可逆反应加入催化剂后反应速率加快，ΔH不改变，达平衡前相同时间内转化率会增大 D. 分别向甲容器(恒温恒容)中充入lmol PCl5，乙容器(绝热恒容)充入PCl3和Cl2各lmol，发生反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) ΔH>0，平衡时平衡常数K(甲)<K(乙) 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应达平衡后压缩容器体积，平衡逆向移动；该反应的平衡常数K=c2(NH3)·c(CO2)，温度不变时平衡常数不变，所以再次达平衡后c(CO2)不变，A错误； B．向0.5 mol/L绿色的CuCl2溶液中加水，平衡逆向移动，溶液颜色变为蓝绿色，B正确； C．催化剂可以加快反应速率，无法影响ΔH，由于反应速率加快，因此达平衡前相同时间内转化率会增大，但催化剂不能使平衡移动，C正确； D．甲容器(恒温恒容)中充入lmol PCl5，发生反应：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) ΔH>0，乙容器(绝热恒容)充入PCl3和Cl2各lmol，发生反应：，该反应是放热反应，在绝热恒容条件下进行，升温使平衡逆向移动，则平衡时乙容器中PCl3和Cl2浓度大于甲容器，平衡时平衡常数K(甲)<K(乙)，D正确； 答案选A。 9. “孔蚀”又称为点蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。如图为某铁合金钝化膜破损后的孔蚀示意图。下列说法不正确的是 A. 为防止孔蚀发生可将外接电源负极与金属相连 B. 蚀孔外每吸收2.24L ，可氧化0.2mol Fe C. 孔蚀最终形成的铁锈主要成分为 D. 孔蚀中的负极反应为： 【答案】B 【解析】 【详解】A．将外接电源负极与金属相连，为外加电流阴极保护法，可以防止孔蚀发生，故A正确； B．没有明确是否为标准状况，2.24L 的物质的量不一定是0.1mol，故B错误； C．铁锈主要成分为，故C正确； D．孔蚀中，铁在负极失电子形成Fe2+，负极反应为，故D正确； 选B。 10. 在密闭容器中发生反应2A(g)2B(g)+C(g)，其速率可表示为。在500℃，实验测得体系总压强数据如下表： t/min 0 50 100 150 200 p总/kPa 200 250 275 x 293.75 下列说法正确的是 A. 0~50min，生成B的平均速率为1kPa·min−1 B. 第80min的瞬时速率小于第120min的瞬时速率 C. 推测上表中的x为287.5 D. 反应到达平衡时2v正(A)＝v逆(C) 【答案】C 【解析】 【详解】A．等温等容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，由表格数据可知，0~50min，=50 kPa，结合反应2A(g)2B(g)+C(g)，=2=100 kPa，则生成B的平均速率为 =2kPa·min−1，故A错误； B．由数据可知，0~50min，=50 kPa，50~100min，=25 kPa，而100~200min，=18.75kPa，速率越来越慢，第80min的瞬时速率大于第120min的瞬时速率，故B错误； C．第一个50min，=50 kPa，第二个50min，=25 kPa，如果第三个50min，=12.5kPa，此时x为275+12.5=287.5，第四个50min，=6.25kPa，200min时287.5+6.25=293.75，假设合理，则推测出x为287.5，故C正确； D．达到平衡时v正＝v逆，用不同物质表示同一反应速率速率之比等于化学计量数之比，则反应到达平衡时v正(A)＝2v逆(C)，故D错误； 答案选C。 11. 下列实验方案能达到相应目的的是 选项 实验方案 目的 A 常温下，将等质量、等直径的铝粒分别加入和溶液中反应 比较浓度对化学反应速率的影响 B 常温下，向某密闭容器中充入气体，一段时间后压缩容器体积为原来的一半，观察气体颜色变化 探究压强对化学平衡的影响 C 向两份等浓度等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的和溶液，观察产生气泡的速率 探究和的催化能力强弱 D 向5mL 溶液中滴加溶液5～6滴，充分反应，测得溶液中除含有外，还含有 判断该反应是可逆反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．的为浓硫酸，常温下铝遇浓硫酸发生钝化，反应不能持续进行，无法比较浓度对化学反应速率的影响，A错误； B．存在平衡，压缩容器体积为原来的一半时，浓度瞬间增大，气体颜色加深，随后压强增大平衡正向移动，浓度减小，颜色变浅，可通过颜色变化探究压强对化学平衡的影响，B正确； C．等浓度的和溶液中，和的浓度不相等，且阴离子种类不同，未控制单一变量，无法探究二者催化能力强弱，C错误； D．该实验中过量，反应后必然有剩余，无法证明反应存在限度，不能判断该反应是可逆反应，D错误； 故选B。 12. 践行“绿水青山就是金山银山”理念，保护环境，处理厨房污水是一个重要课题。某科研小组设计使用微生物电池处理污水，装置如图所示(污水中低浓度有机物可用C6H12O6表示)，下列说法正确的是 A. b电极为电池负极 B. b电极附近溶液的pH增大 C. a电极反应式为C6H12O6+6 H2O-12e-=6CO2 +24 H+ D. x＜y 【答案】B 【解析】 【分析】由图示信息知，C6H12O6在a电极上转化为CO2，其失电子表现还原性，a电极为负极；在b电极上得电子生成N2，b电极为正极。 【详解】A．由以上分析知，b电极为电池正极，A不正确； B．b电极上，发生反应2+10e-+6H2O=N2↑+12OH-，则电极附近溶液的pH增大，B正确； C．a电极上，C6H12O6失电子转化为CO2等，电极反应式为C6H12O6+6 H2O-24e-=6CO2 +24 H+，C不正确； D．在阴、阳离子交换膜之间的溶液中，为平衡两边电极溶液的电性，Cl-移向a电极，Na+移向b电极，则氯化钠溶液的浓度减小，所以x＞y，D不正确； 故选B。 13. 将一定量的X加入某密闭容器中，发生反应：，平衡时混合气体中X的物质的量分数与温度关系如图所示。下列推断正确的是 A. 平衡后加入高效催化剂可使混合气体的平均摩尔质量增大 B. 压强大小： C. 升高温度，该反应平衡常数K减小 D. 在该条件下M点X平衡转化率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．催化剂不会使平衡发生移动，混合气体的平均摩尔质量不变，A错误； B．该反应为气体体积增大的反应，同一温度下，增大压强，平衡逆向移动，X的物质的量分数增大，则压强大小：，B错误； C．根据图像知，同一温度下，升高温度，X的物质的量分数降低，说明平衡正向移动，平衡常数增大，C错误； D．列出三段式：，M点X的物质的量分数为0.1，即，解得，则转化率为：，D正确； 故选D。 14. 我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池，电池工作时，复合膜(由a、b膜复合而成)层间的H2O解离成H+和OH- ，在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。当闭合K1时，Zn-CO2电池工作原理如图所示： 下列说法不正确的是 A. 闭合K1时，Zn表面的电极反应式为Zn + 4OH− - 2e− = Zn(OH) B. 闭合K1时，反应一段时间后，NaCl溶液的pH减小 C. 闭合K2时，Pd电极与直流电源正极相连 D. 闭合K2时，H+通过a膜向Pd电极方向移动 【答案】D 【解析】 【分析】 闭合K1时为原电池，Zn被氧化作负极，CO2被还原作正极；闭合K2时为电解池，则此时Zn电极发生还原反应为阴极，Pd电极上发生氧化反应为阳极。 【详解】A．闭合K1时，Zn被氧化作负极，原电池中阴离子流向负极，所以OH-通过b膜移向Zn，负极上Zn失去电子结合氢氧根生成Zn(OH)，电极方程式为Zn + 4OH− - 2e− = Zn(OH)，故A正确； B．闭合K1时，Pd电极为正极，氢离子透过a膜移向Pd电极，CO2得电子后结合氢离子生成HCOOH，所以NaCl溶液pH减小，故B正确； C．闭合K2时，Pd电极上发生氧化反应为阳极，与直流电源正极相连，故C正确； D．闭合K2时，Pd电极为阳极，氢离子为阳离子应移向阴极，故D错误； 综上所述答案为D。 15. 甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是 A. 甲烷燃料电池负极电极反应式是 B. 乙中X为阳离子交换膜 C. 用丙装置给铜镀银，b应是Ag D. 当电路中通过0.4mol时，乙中Fe电极上产生氯气4.48L(标准状况) 【答案】D 【解析】 【分析】甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则乙装置中，Fe铁电极为阴极，石墨电极为阳极，丙装置中，a电极为阴极，b电极为阳极。 【详解】A．甲为原电池，甲烷通入极为负极，KOH碱性溶液中生成碳酸根离子，电极反应式为，A正确； B．乙中钠离子透过交换膜向左侧迁移，故X为阳离子交换膜，B正确； C．用丙装置给铜镀银，Ag作阳极，Cu作阴极，b是Ag，C正确； D．乙中Fe为阴极，水放电生成氢气，D错误； 故选D。 第Ⅱ卷(非选择题 共55分) 二、填空题(本题共4个大题，共55分) 16. 能源是现代社会物质文明的原动力，研究化学反应能量变化意义重大。回答下列问题： Ⅰ．氢能是一种理想的绿色能源。有科学家预言，氢能有可能成为人类未来的主要能源。氢气的制备和应用是目前的研究热点。 （1）工业生产中可利用还原制备清洁能源甲醇。 ①由如图的能量转化关系可知生成16 g需要______（填“吸收”或“放出”）______kJ能量。 ②已知25℃和101 kPa时，和的燃烧热分别为、。则 ______。 （2）热化学硫碘循环分解水是有发展前景的制氢方法之一，反应过程如图： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 则在热化学硫碘循环分解水的总反应中，反应物的总能量______(填“>”、“<”或“=”)生成物总能量。 Ⅱ．某化学小组用盐酸、溶液和如图装置进行中和反应反应热的测定实验。 （3）从图中实验装置看，缺少的一种玻璃仪器是______；NaOH溶液稍过量的原因是______。 （4）某次实验测得稀盐酸与稀NaOH溶液发生中和反应生成时，放出的热量小于57.3kJ（理论值），产生偏差的原因可能是______（填标号）。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．用量筒量取盐酸的体积时仰视读数 C．盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度 D．一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 E．用温度计测量盐酸起始温度后直接测量NaOH溶液的温度 【答案】（1） ①. 放出 ②. ③. （2） （3） ①. 环形玻璃搅拌器 ②. 确保盐酸被完全中和 （4）ACE 【解析】 【小问1详解】 ①由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应。生成放出的热量为；的物质的量为，故生成放出的热量为。 ② 根据燃烧热的定义，可写出热化学方程式：① ② ，由图可知：③ ，根据盖斯定律，由 ③ + ② - ① 可得：，则。 【小问2详解】 热化学硫碘循环分解水的总反应为水的分解反应，即 。根据盖斯定律，总反应可由 反应Ⅰ + 反应Ⅱ + 反应Ⅲ 得到，其 。该反应为吸热反应，因此反应物的总能量 生成物总能量。 【小问3详解】 测定中和热时需要搅拌以使反应物充分混合并准确测温，图中缺少环形玻璃搅拌器；实验中溶液稍过量是为了保证盐酸被完全中和，从而准确计算放出的热量。 【小问4详解】 A．实验装置保温、隔热效果差会导致热量散失，测得放出的热量偏小，A符合题意； B．仰视读数量取盐酸会导致实际量取的盐酸体积偏大，反应生成的水增多，放出的热量偏大，B不符合题意； C．混合后立即记录温度，此时反应可能未完全或未达到最高温度，测得的温差偏小，放出的热量偏小，C符合题意； D．一次性倒入溶液能有效减少热量散失，是正确的操作，不会导致测定值偏小，D不符合题意； E．测量盐酸后直接测量溶液，温度计上的盐酸会与反应放热，导致的起始温度偏高，最终测得的温差偏小，放出的热量偏小，E符合题意。 故选ACE。 17. 化学反应速率的影响因素及化学反应中的能量变化是高中化学中的重要组成部分。回答下列问题： （1）H2O2(g)分解生成H2O(g)与O2(g)的热化学方程式为_______[已知O-O、H-O、O=O的键能(kJ/mol)分别为138、465、498]。 （2）某化学兴趣小组设计实验探究H+对MnO2与H2O2反应速率的影响：取等量MnO2和表中有关物质，在相同温度下进行4组实验，分别记录收集20.0mL O2所需时间。 实验编号 1 2 3 4 10% H2O2的体积/mL 10.0 10.0 10.0 V2 20%硫酸的体积/mL 0 0.5 1.0 1.5 水的体积/mL 15.0 14.5 V1 13.5 所需时间t/s t1 t2 t3 t4 已知酸性条件下：MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O。 ①表中V1=_______mL，V2=_______mL。 ②实验测得t2>t3>t4，则可得出的实验结论是_______。 （3）一定温度下，某密闭容器中发生反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)，v(正)=k正c2(NO)·c2(H2)，v(逆)=k逆c2(H2O)·c(N2)(k正、k逆为速率常数)。 ①温度升高，k逆_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②该温度下该反应的平衡常数为_______(用k正、k逆表示)。 【答案】（1）2H2O2(g)=2H2O(g)+O2(g) ΔH=-222kJ/mol （2） ①. 14 ②. 10 ③. 其他条件相同的情况下，H+的浓度越大，反应速率越快 （3） ①. 增大 ②. 【解析】 【分析】该实验探究H+对MnO2与H2O2反应速率的影响，保证溶液的总体积不变，通过调节20%硫酸的体积来改变H+浓度，同时保证10% H2O2的体积相同；化学平衡常数是生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值； 【小问1详解】 H2O2(g)分解生成H2O(g)与O2(g)的反应为2H2O2(g)=2H2O(g)+O2(g)，∆H=反应物的总键能-生成物的总键能=2×(2×465+138)-(2×2×465+498)=-222 kJ/mol； 【小问2详解】 ①该实验探究H+浓度对速率的影响，H+是单一变量，故其他条件相同，10%H2O2的体积不变，V2=10.0mL，混合溶液的总体积不变，所以10.0+1.0+V1=10.0+1.5+13.5，V1=14mL； ②由表知在其他条件相同下，酸用量越多，酸的浓度越大，所需时间越短，反应速率越快，则可得出的实验结论是：其他条件相同的情况下，H+的浓度越大，反应速率越快； 【小问3详解】 ①温度升高，正逆反应速率都加快，则k逆增大； ②该温度下该反应的平衡常数为。 18. 氨气和甲醇都是重要的工业产品，试运用化学反应原理解决下列有关问题。 （1）为了工农业生产，氮的固定研究一直在不断进行。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。 反应 大气固氮 工业固氮 温度/℃ 27 2000 25 400 450 平衡常数(K) 0.1 0.507 0.152 分析上表数据，回答下列问题。 ①大气固氮反应不适合大规模工业生产，可能原因是______； ②工业固氮需在高温、有催化剂的条件下进行，主要原因是______。 （2）工业固氮，在密闭容器中，使和在一定条件下发生反应。 ①平衡后，和的转化率的比值______1(填“>”、“<”或“=”)。 ②当达到平衡时，保持恒温，压缩容器体积；平衡______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动，化学平衡常数______(填“增大”、“减少”或“不变”)。 （3）水煤气在一定条件下可合成甲醇：。将和充入恒容密闭容器中，在一定条件下合成甲醇，反应相同时间()时测得不同温度下的转化率如图所示： ①温度在下，从反应开始至末，这段时间内的反应速率______。 ②由图可知，在温度低于时，的转化率随温度的升高而增大，原因是______。 ③已知c点时容器内气体的压强为p，则在下该反应的压强平衡常数为______(用含p的代数式表示，是用各气体的分压替代浓度来计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1） ①. 反应的平衡常数很小，且使平衡常数较大所需的温度过高，能耗大 ②. 提高反应速率 （2） ①. > ②. 正向 ③. 不变 （3） ①. ②. 温度升高，反应速率加快，相同时间内一氧化碳的转化率增大 ③. 【解析】 【小问1详解】 ①由表中数据可知，大气固氮反应在较低温度下的平衡常数极小，平衡转化率很低；温度升至很高时平衡常数才明显增大，但能耗过大，因而不适合大规模工业生产。②氮气分子中的化学键很牢固，反应速率较慢。升高温度并使用催化剂都能提高反应速率； 【小问2详解】 设参加反应的氮气的物质的量为，则氮气和氢气的转化率分别为和，二者之比为。恒温压缩容器，体系压强增大，平衡向气体物质的量减小的正向移动；化学平衡常数只与温度有关，所以保持不变； 【小问3详解】 ①图中对应的一氧化碳转化率为，由反应的化学计量数可知，氢气的消耗量为，故。②低于时，在相同反应时间内体系尚未达到平衡，升高温度使反应速率加快，因此一氧化碳的转化率增大。③在时，一氧化碳的平衡转化率为。平衡时一氧化碳、氢气、甲醇的物质的量分别为、、，三者分压依次为、、，所以。 19. 氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。 （1）图中X、Y分别是______、______(填化学式)：X可用于制取84消毒液，请写出离子方程式______。 （2）燃料电池B中的负极反应式为：______，判断燃料电池B中NaOH溶液的浓度大小比较a%______b%(选择“>”、“<”或“=”填空)。 （3）标准状况下，当A池中生成22.4L氢气时，电路中转移的电子数为______。(设为阿伏加德罗常数) （4）如图所示装置，用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。写出阳极上产生的电极反应式：______ 【答案】（1） ①. Cl2 ②. H2 ③. +2OH⁻=Cl⁻+ClO⁻+ （2） ①. +2OH⁻-2e⁻= ②. ＜ （3） （4） 【解析】 【分析】本题以氯碱工业节能新工艺为情境，综合考查电解饱和食盐水、氢氧燃料电池、离子交换膜作用、电极反应式以及电子转移计算。分析时要先分清A池为电解池，精制饱和食盐水在阳极生成，水在阴极得电子生成和OH⁻；B池为燃料电池，在负极失电子，在正极得电子。阳离子交换膜只允许等阳离子通过，有利于维持电荷平衡并得到NaOH溶液。 【小问1详解】 A池为电解饱和食盐水装置，阳极Cl⁻失电子生成，阴极水得电子生成和OH⁻，通过阳离子交换膜进入阴极区形成NaOH溶液。因此图中X为，Y为。可与NaOH溶液反应制取84消毒液，离子方程式为+2OH⁻=Cl⁻+ClO⁻+。 【小问2详解】 燃料电池B中通入H2的一极为负极，H₂在碱性条件下失电子被氧化，负极反应式为H2+2OH⁻-2e⁻=2H2O。O2所在正极区生成OH⁻，同时通过阳离子交换膜迁入正极区，使出口NaOH溶液浓度增大，故a%＜b%。 【小问3详解】 A池中阴极反应为2+2e⁻=↑+2OH⁻，生成1 mol H2需要转移2 mol电子。标准状况下22.4 L H2为1 mol，所以电路中转移电子数为。 【小问4详解】 用石墨作电极电解饱和食盐水时，阳极发生氧化反应，Cl⁻优先失电子生成，阳极电极反应式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期期中学业质量检测 高二化学 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.作答第Ⅰ卷选择题时，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，再选涂其他答案标号，写在本试卷上无效。 3.作答第Ⅱ卷非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上，写在本试卷上无效。 4.测试范围：人教版2019选择性必修1第一章、第二章、第四章。 5.考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求) 1. 生活处处都与化学反应有关，下列生活中发生的反应属于吸热反应的是 A. 钢铁生锈 B. 蒸馒头时小苏打受热分解 C. 食物的腐败 D. 生石灰制熟石灰 2. 金属钛具有良好的耐高低温、抗酸碱、高强度和低密度等优良特性，广泛应用于航空航天、医疗等领域。是工业上制备金属钛的重要原料，它的一种制备方法：。下列说法中不正确的是 A. 该反应在任何温度下都可以自发进行 B. 恒温恒容条件下，混合气体的密度保持不变能说明该反应达到平衡状态 C. 该反应在工业生产中的适宜条件是低温、低压 D. 恒温恒容条件下，向平衡体系中再加入少量的体积分数将减小 3. 我国科研人员提出了由小分子X、Y转化为高附加值产品M的催化反应历程。该历程可用如下示意图表示，下列说法不正确的是 A. ①→②过程属于放热反应 B. 由X、Y生成M的总反应原子利用率为100% C. 反应过程中有C﹣H键的断裂和C﹣C键、O﹣H键的生成 D. X的空间结构为正四面体，Y的结构式为O﹣C﹣O、M为乙醇(C2H5OH) 4. 下列关于化学反应与能量的说法正确的是 A. 已知正丁烷的燃烧热为，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式： B. 已知在一定条件下，与充分反应后，释放出98kJ的热量，则其热化学方程式： C. 已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成时放出的热量为57.3kJ，则稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式： D. 已知，则金刚石比石墨稳定 5. 温度为T时，在2 L容积不变的密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是 A. 容器中发生的反应可表示为：3X(g)＋Y(g)2Z(g) B. 若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是使用催化剂 C. 反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率v(X)=0.1 mol·L-1·min-1 D. 保持其他条件不变，升高温度，平衡逆向移动 6. 下列为四个常用的电化学装置，关于它们的叙述正确的是 A. 图(a)中，的作用是催化剂 B. 图(b)所示电池放电过程中，负极板的质量不断减小，正极板的质量不断增加 C. 图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 D. 图(d)所示电池放电过程中，是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag 7. 金属镍有广泛用途。粗镍中含有少量铁、锌、铜、铂等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性：) A. 阳极发生还原反应，其电极反应式： B. 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C. 电解后，溶液中存在的金属阳离子只有和 D. 电解后，电解槽底部的阳极泥中有铜和铂，没有锌、铁、镍 8. 下列说法不正确的是 A. 某温度下反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)达平衡后，再压缩容器体积，则平衡逆向移动，再次达平衡后c(CO2)变小 B. 已知CuCl2溶液中存在平衡：[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O，向0.5 mol/L绿色的CuCl2溶液中加水，溶液颜色变为蓝绿色 C. 某一可逆反应加入催化剂后反应速率加快，ΔH不改变，达平衡前相同时间内转化率会增大 D. 分别向甲容器(恒温恒容)中充入lmol PCl5，乙容器(绝热恒容)充入PCl3和Cl2各lmol，发生反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) ΔH>0，平衡时平衡常数K(甲)<K(乙) 9. “孔蚀”又称为点蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。如图为某铁合金钝化膜破损后的孔蚀示意图。下列说法不正确的是 A. 为防止孔蚀发生可将外接电源负极与金属相连 B. 蚀孔外每吸收2.24L ，可氧化0.2mol Fe C. 孔蚀最终形成的铁锈主要成分为 D. 孔蚀中的负极反应为： 10. 在密闭容器中发生反应2A(g)2B(g)+C(g)，其速率可表示为。在500℃，实验测得体系总压强数据如下表： t/min 0 50 100 150 200 p总/kPa 200 250 275 x 293.75 下列说法正确的是 A. 0~50min，生成B的平均速率为1kPa·min−1 B. 第80min的瞬时速率小于第120min的瞬时速率 C. 推测上表中的x为287.5 D. 反应到达平衡时2v正(A)＝v逆(C) 11. 下列实验方案能达到相应目的的是 选项 实验方案 目的 A 常温下，将等质量、等直径的铝粒分别加入和溶液中反应 比较浓度对化学反应速率的影响 B 常温下，向某密闭容器中充入气体，一段时间后压缩容器体积为原来的一半，观察气体颜色变化 探究压强对化学平衡的影响 C 向两份等浓度等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的和溶液，观察产生气泡的速率 探究和的催化能力强弱 D 向5mL 溶液中滴加溶液5～6滴，充分反应，测得溶液中除含有外，还含有 判断该反应是可逆反应 A. A B. B C. C D. D 12. 践行“绿水青山就是金山银山”理念，保护环境，处理厨房污水是一个重要课题。某科研小组设计使用微生物电池处理污水，装置如图所示(污水中低浓度有机物可用C6H12O6表示)，下列说法正确的是 A. b电极为电池负极 B. b电极附近溶液的pH增大 C. a电极反应式为C6H12O6+6 H2O-12e-=6CO2 +24 H+ D. x＜y 13. 将一定量的X加入某密闭容器中，发生反应：，平衡时混合气体中X的物质的量分数与温度关系如图所示。下列推断正确的是 A. 平衡后加入高效催化剂可使混合气体的平均摩尔质量增大 B. 压强大小： C. 升高温度，该反应平衡常数K减小 D. 在该条件下M点X平衡转化率为 14. 我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池，电池工作时，复合膜(由a、b膜复合而成)层间的H2O解离成H+和OH- ，在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。当闭合K1时，Zn-CO2电池工作原理如图所示： 下列说法不正确的是 A. 闭合K1时，Zn表面的电极反应式为Zn + 4OH− - 2e− = Zn(OH) B. 闭合K1时，反应一段时间后，NaCl溶液的pH减小 C. 闭合K2时，Pd电极与直流电源正极相连 D. 闭合K2时，H+通过a膜向Pd电极方向移动 15. 甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是 A. 甲烷燃料电池负极电极反应式是 B. 乙中X为阳离子交换膜 C. 用丙装置给铜镀银，b应是Ag D. 当电路中通过0.4mol时，乙中Fe电极上产生氯气4.48L(标准状况) 第Ⅱ卷(非选择题 共55分) 二、填空题(本题共4个大题，共55分) 16. 能源是现代社会物质文明的原动力，研究化学反应能量变化意义重大。回答下列问题： Ⅰ．氢能是一种理想的绿色能源。有科学家预言，氢能有可能成为人类未来的主要能源。氢气的制备和应用是目前的研究热点。 （1）工业生产中可利用还原制备清洁能源甲醇。 ①由如图的能量转化关系可知生成16 g需要______（填“吸收”或“放出”）______kJ能量。 ②已知25℃和101 kPa时，和的燃烧热分别为、。则 ______。 （2）热化学硫碘循环分解水是有发展前景的制氢方法之一，反应过程如图： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 则在热化学硫碘循环分解水的总反应中，反应物的总能量______(填“>”、“<”或“=”)生成物总能量。 Ⅱ．某化学小组用盐酸、溶液和如图装置进行中和反应反应热的测定实验。 （3）从图中实验装置看，缺少的一种玻璃仪器是______；NaOH溶液稍过量的原因是______。 （4）某次实验测得稀盐酸与稀NaOH溶液发生中和反应生成时，放出的热量小于57.3kJ（理论值），产生偏差的原因可能是______（填标号）。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．用量筒量取盐酸的体积时仰视读数 C．盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度 D．一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 E．用温度计测量盐酸起始温度后直接测量NaOH溶液的温度 17. 化学反应速率的影响因素及化学反应中的能量变化是高中化学中的重要组成部分。回答下列问题： （1）H2O2(g)分解生成H2O(g)与O2(g)的热化学方程式为_______[已知O-O、H-O、O=O的键能(kJ/mol)分别为138、465、498]。 （2）某化学兴趣小组设计实验探究H+对MnO2与H2O2反应速率的影响：取等量MnO2和表中有关物质，在相同温度下进行4组实验，分别记录收集20.0mL O2所需时间。 实验编号 1 2 3 4 10% H2O2的体积/mL 10.0 10.0 10.0 V2 20%硫酸的体积/mL 0 0.5 1.0 1.5 水的体积/mL 15.0 14.5 V1 13.5 所需时间t/s t1 t2 t3 t4 已知酸性条件下：MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O。 ①表中V1=_______mL，V2=_______mL。 ②实验测得t2>t3>t4，则可得出的实验结论是_______。 （3）一定温度下，某密闭容器中发生反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)，v(正)=k正c2(NO)·c2(H2)，v(逆)=k逆c2(H2O)·c(N2)(k正、k逆为速率常数)。 ①温度升高，k逆_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②该温度下该反应的平衡常数为_______(用k正、k逆表示)。 18. 氨气和甲醇都是重要的工业产品，试运用化学反应原理解决下列有关问题。 （1）为了工农业生产，氮的固定研究一直在不断进行。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。 反应 大气固氮 工业固氮 温度/℃ 27 2000 25 400 450 平衡常数(K) 0.1 0.507 0.152 分析上表数据，回答下列问题。 ①大气固氮反应不适合大规模工业生产，可能原因是______； ②工业固氮需在高温、有催化剂的条件下进行，主要原因是______。 （2）工业固氮，在密闭容器中，使和在一定条件下发生反应。 ①平衡后，和的转化率的比值______1(填“>”、“<”或“=”)。 ②当达到平衡时，保持恒温，压缩容器体积；平衡______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动，化学平衡常数______(填“增大”、“减少”或“不变”)。 （3）水煤气在一定条件下可合成甲醇：。将和充入恒容密闭容器中，在一定条件下合成甲醇，反应相同时间()时测得不同温度下的转化率如图所示： ①温度在下，从反应开始至末，这段时间内的反应速率______。 ②由图可知，在温度低于时，的转化率随温度的升高而增大，原因是______。 ③已知c点时容器内气体的压强为p，则在下该反应的压强平衡常数为______(用含p的代数式表示，是用各气体的分压替代浓度来计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 19. 氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。 （1）图中X、Y分别是______、______(填化学式)：X可用于制取84消毒液，请写出离子方程式______。 （2）燃料电池B中的负极反应式为：______，判断燃料电池B中NaOH溶液的浓度大小比较a%______b%(选择“>”、“<”或“=”填空)。 （3）标准状况下，当A池中生成22.4L氢气时，电路中转移的电子数为______。(设为阿伏加德罗常数) （4）如图所示装置，用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。写出阳极上产生的电极反应式：______ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $