内容正文:
天津市第一中学滨海学校2024级高二化学学科
期中考试试卷
本试卷分第Ⅰ卷 (选择题)和第Ⅱ卷两部分,满分100分,考试时间60分钟。
可能用到的相对原子质量:O-16 Cu-64
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题 (每题3分,共14题,42分)
1. 中国古代诗词中蕴含着许多科学知识,下列叙述正确的是
A. 苏轼《石炭并引》“投泥泼水愈光明”,涉及了碳与水蒸气的反应为吸热反应
B. 于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,描述的煅烧石灰石是放热反应
C. 曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化只有化学能转化为热能
D. “冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,水的能量更低
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳与水蒸气在高温下生成CO和H2的反应是吸热反应,A正确;
B.煅烧石灰石(CaCO3分解为CaO和CO2)是吸热反应,B错误;
C.燃烧伴随着剧烈的发光发热现象,化学能转化为热能和光能,并非只有热能,C错误;
D.冰转化为水吸热,说明等质量的水和冰相比,水的能量更高,D错误;
故选A。
2. 港珠澳大桥的设计使用寿命达120年,施工中对桥体钢构件采用了多种防腐蚀方法。下列分析错误的是
A. 防腐蚀原理主要是避免发生反应:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
B. 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,是为了隔绝空气、水等,防止形成原电池
C. 采用外加电流阴极保护法时需直接在钢构件上安装锌块
D. 钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A.防腐蚀原理是避免钢铁发生吸氧腐蚀,总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,A正确;
B.环氧树脂涂层隔绝空气和水,防止形成原电池,B正确;
C.外加电流阴极保护法需通过外部电源使钢构件成为阴极,无需安装锌块(锌块用于牺牲阳极法),C错误;
D.不锈钢通过合金化增强抗腐蚀能力,D正确;
故答案为C。
3. 下列方法能使氨水中的电离平衡正向移动且的浓度也增大的是
A. 通入气体 B. 加入固体
C. 加入NaOH固体 D. 适当降低温度
【答案】A
【解析】
【分析】的电离平衡为。
【详解】A.氨水中通入气体,气体与OH-发生离子反应,一水合氨的电离平衡正向移动,的浓度增大,故A正确;
B.加NH4Cl(s),铵根离子浓度增大,一水合氨的电离平衡逆向移动,故B错误;
C.加NaOH(s) ,氢氧根离子浓度增大,一水合氨的电离平衡逆向移动,故C错误;
D.电离是吸热过程,降低温度,的电离平衡逆向移动,故D错误;
故选A。
4. 反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【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化学计量数之比;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。
【详解】A.(已为A的速率,单位匹配);
B.B为固体,其浓度恒定,反应速率无意义;
C.;
D.;
比较后,C对应的速率最大,反应最快,故选C。
5. 可逆反应在固定容积的密闭容器中进行,下列能判断反应达到化学平衡状态的是
A. 单位时间内生成同时生成 B.
C. 混合气体的颜色不再改变 D. 混合气体的密度不再改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.单位时间内生成同时生成,都是正反应速率,无法判断是否达到平衡状态,A错误;
B.没有说明为正反应还是逆反应速率,无法据此判断平衡状态,B错误;
C.该反应中只有二氧化氮有色,当混合气体的颜色不再改变时,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,C正确;
D.该反应中气体总质量、容器容积为定值,则混合气体的密度始终不变,不能根据混合气体的密度判断平衡状态,D错误;
故选C。
6. 测定浓硫酸试剂中含量的主要操作包括:
①量取一定量的浓硫酸,稀释;
②转移定容得待测液;
③移取待测液,用的溶液滴定。
上述操作中,不需要用到的仪器为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】实验过程中,①量取一定量的浓硫酸并稀释所需仪器为:量筒、烧杯、玻璃棒;
②转移定容得待测液所需仪器为:玻璃棒、容量瓶、胶头滴管;
③移取20.00mL待测液,用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定所需仪器为:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶;
选项中A为容量瓶,B为分液漏斗,C为锥形瓶,D为碱式滴定管,上述操作中,不需要用到的仪器为分液漏斗,综上所述,故答案为B。
7. 可逆反应(a为正整数)。反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量与温度(T)和压强(P)的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 若,则A为非气体
B. 该反应的正反应为放热反应
C. ,
D. 其他条件不变时,增加B的物质的量,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数K增大
【答案】D
【解析】
【分析】根据“先拐先平数值大”,可以判断出:,;在T2下C的百分含量较小,说明升高温度,C的百分含量降低,平衡向逆反应方向移动,说明该反应的正反应是放热反应,增大压强,C的百分含量减小,平衡向逆反应方向移动,故气体反应物的化学计量数之和小于气体生成物的化学计量数之和,由此分析。
【详解】A.由C的百分含量与压强的关系图,可以确定,增大压强,C的百分含量减小,平衡向逆反应方向移动,故气体反应物的化学计量数之和小于气体生成物的化学计量数之和,若,则A为非气体,故A正确;
B.由C的百分含量与温度的关系图,可以确定,升高温度,C的百分含量降低,平衡向逆反应方向移动,说明该反应的正反应是放热反应,即∆H<0,故B正确;
C.根据“先拐先平数值大”判断出:,,故C正确;
D.其他条件不变时,增加B的物质的量,平衡向正反应方向移动,但温度不改变,则化学平衡常数K不变,故D错误;
答案选D。
8. 下列说法不正确的是
A. 2.0×10-7mol·L-1 的盐酸中c(H+)=2.0×10-7mol·L-1
B. 将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH变小但仍保持中性
C. 常温下,0.1mol/L HX溶液的pH约为4,证明HX是弱电解质
D. 常温下,pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液pH增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.的盐酸完全电离出的,电离出的氢离子浓度数量级与水接近,故需要考虑水电离的影响,而溶液温度未知,水电离的浓度未知,A错误;
B.强酸强碱盐KCl溶液显中性,pH=7.0;水的电离为吸热反应,加热至80℃,温度升高,水的电离平衡向右移动,电离出的和增大,pH减小,溶液中依然显中性,B正确;
C.常温下,0.1 mol/L HX溶液的pH约为4,,证明HX是弱电解质,C正确;
D.弱酸醋酸在水溶液中存在电离平衡:,固体溶于水电离出,使增大,电离平衡向左移动,减小,pH增大,D正确;
故选A。
9. 在恒温恒容的密闭容器中发生反应,下列有关叙述正确的是
A. 达到平衡状态时,升高温度,再次达到平衡时增大
B. 增加的质量可以使CO的平衡转化率增大
C. 混合气体的密度不发生变化时,该体系达到平衡状态
D. 向反应体系中充入氦气,反应速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A.,正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,CO的物质的量减少,A错误;
B.固体物质的量不影响平衡,Fe2O3增加不改变CO转化率,B错误;
C.反应中Fe2O3(固体)转化为Fe(固体),导致固体总质量减少,而CO→CO2使气体总质量增加,总体系密度变化,密度恒定可以说明反应达平衡,C正确;
D.恒容下充入惰性气体,反应物浓度不变,速率不受影响,D错误;
故选C。
10. 下列说法错误的是
A. 将的溶液加水稀释,变大
B. 向的氨水中通氨气,则的电离程度增大
C. 溶液存在,向黄绿色的溶液中加水,溶液颜色变蓝
D. 分别向甲容器(恒温恒容)中充入,乙容器(绝热恒容)充入和各lmol,发生反应 ,平衡时
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.溶液加水稀释,平衡向正反应方向移动,浓度减小,变大,故A正确;
B.向氨水中通入,一水合氨浓度增大,一水合氨的电离程度减小,故B错误;
C.向黄绿色的溶液中加水,平衡逆向移动,离子转化为离子,溶液颜色变蓝,故C正确;
D.乙容器充入和即为 ,该反应是放热反应,在绝热恒容条件下进行,则乙容器温度比甲容器高,由于 ,,故D正确;
答案选B。
11. 向密闭容器中充入一定量和混合气体,在一定条件下,发生反应: 。测得在不同温度下的平衡时产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡常数: B. 逆反应速率:
C. 反应温度: D. 混合气体平均摩尔质量:
【答案】D
【解析】
【分析】ΔH<0,则同一压强下,升高温度,平衡逆向移动,氨气的平衡产率降低,平衡常数K减小,故T1>T2,K(A)>K(B),据此解答。
【详解】A.平衡常数只与温度有关,则K(A)>K(B)=K(C),A错误;
B.平衡时,正、逆反应速率相等,相同压强,温度高反应速率大,则v(B)>v(A),相同温度时,压强大反应速率快,则v(B)>v(C),B错误;
C.由分析可知,反应温度:T1>T2,C错误;
D.由可知,混合气体质量不变,物质的量越大,平均摩尔质量越小,氨气的平衡产率越低,混合气体物质的量越大,即n(A)<n(B)<n(C),则M(A)>M(B)>M(C),D正确;
故选D。
12. 用可再生能源电还原时,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正确的是
A. 析氢反应发生在电极上
B. 从电极迁移到电极
C. 阴极发生的反应有:
D. 每转移电子,阳极生成气体(标准状况)
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,该装置为电解池,与直流电源正极相连的IrOx-Ti电极为电解池的阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+,铜电极为阴极,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等,电极反应式为2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e−=C2H5OH+3H2O,电解池工作时,氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。
【详解】A.析氢反应为还原反应,应在阴极发生,即在铜电极上发生,故A错误;
B.离子交换膜为质子交换膜,只允许氢离子通过,Cl-不能通过,故B错误;
C.由分析可知,铜电极为阴极,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等,电极反应式有2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O,故C正确;
D.水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+,每转移1mol电子,生成0.25molO2,在标况下体积为5.6L,故D错误;
答案选C。
13. 以Pt为电极,一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制H2和O2,装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 电极a连接电源负极
B. 电解总反应式为Br- + 3H2O+ 3H2↑
C. Z为O2,加入的Y为H2O
D. 催化阶段反应产物物质的量之比n(Z):n(Br-)=2:3
【答案】D
【解析】
【分析】电极b为阳极,Br-被氧化为BrO,电极a为阴极,水被还原生成X,为氢气,所以Y为水,最后利用溴酸根的强氧化性联合催化剂制得氧气(Z)。
【详解】A.由图可知,电极a上发生还原反应生成H2,所以电极a为阴极,连接电源负极,A正确;
B.电解过程中,Br-在阳极失去电子生成,H2O在阴极得到电子生成H2,电解总反应式为Br-+ 3H2O+ 3H2↑,B正确;
C.电解总反应式为Br-+ 3H2O+ 3H2↑,消耗了H2O,催化阶段的反应,生成生成Br-和O2,所以Z为O2,加入的Y为H2O,C正确;
D.催化阶段,在催化剂的作用下反应生成Br-和O2,方程式为:22Br-+ 3O2↑,则反应产物的物质的量之比n(Z)(Z为O2):n(Br-)=3:2,D错误;
故选D。
14. 某水溶液中不同温度下pH和pOH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 若,则
B. e点溶液中通入,可使e点迁移至d点
C. 若,则该温度下将的稀硫酸与的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性
D. f、d两点的比较,前者大
【答案】B
【解析】
【分析】由题干图示信息可知,b>a,则d点对应温度下的Kw(d)=c(H+)c(OH-)=10-b×10-b=10-2b,f点对应温度下的Kw(f)= c(H+)c(OH-)=10-a×10-a=10-2a,即Kw(d)<Kw(f),据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,若,即f点对应温度为25℃,又知Kw(d)<Kw(f),则,A正确;
B.已知NH3溶于水呈碱性,即e点溶液中通入NH3,则溶液中OH-浓度增大,H+浓度减小,则POH减小,pH增大,不可使e点迁移至d点,B错误;
C.由分析可知,若,则该温度下Kw=10-12,则将的稀硫酸即c(H+)=10-2mol/L,与的KOH溶液即c(OH-)==10-2mol/L,故等体积混合后H+和OH-完全中和,则溶液显中性,C正确;
D.由分析可知,Kw(d)= 10-2b,Kw(f)= 10-2a,由图可知b>a即Kw(d)<Kw(f),f、d两点的Kw比较,前者大,D正确;
故答案为:B。
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题(共58分)
15. 生产、生活中的化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题:
(1)分子可形成单斜硫和斜方硫: ,则常温下,单斜与斜方中较稳定的是________(填“单斜”或“斜方”)。
(2)丙烷常用作运动会火炬燃料。如图是一定量丙烷完全燃烧生成和过程中的能量变化图。写出丙烷燃烧的热化学方程式:________,丙烷的燃烧热=_______。
(3)水煤气是由和组成的混合气体,在工业上常用作燃料。已知:;。现取(标准状况水煤气,使其完全燃烧生成和,测得反应共放热,则水煤气中与的物质的量之比是________。
(4)盖斯定律:不管化学过程是一步完成或分多步完成,整个过程的总热效应相同。
反应分两步进行:
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是_______(填字母)。
A. B.
C. D.
(5)下表中的数据表示断裂化学键需消耗的能量(即键能,单位为):
化学键
键能
,则键的键能为_____。
【答案】(1)S(斜方)
(2) ①. ②.
(3)2:1 (4)D
(5)243
【解析】
【小问1详解】
单斜转化为斜方是放热反应,说明斜方的能量较低,根据能量越低物质越稳定知,较稳定的是S(斜方);
【小问2详解】
图中反应物的总能量高于生成物总能量,则生成放出的热量为553.75kJ,则丙烷燃烧的热化学方程式为 ;燃烧热为1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,故丙烷的燃烧热;
【小问3详解】
设的物质的量为x mol,CO的物质的量为y mol,,则x+y=3;根据共放出热量766 kJ,可得,联立方程解得x = 2,y = 1,则原来混合气体中与CO的物质的量之比为2 mol:1 mol = 2:1;
【小问4详解】
反应是放热反应,故反应物(A和B)总能量高于生成物(C)总能量,故A和B选项错误,是吸热反应,故反应物(A和B)总能量低于X的能量,所以能正确表示总反应过程中能量变化的是D;
【小问5详解】
根据等于反应物总键能减去生成物总键能,设键的键能为x kJ/mol,则,解得x=243,则键的键能为243 kJ/mol。
16. 某学习小组用标准溶液来滴定未知物质的量浓度的盐酸时,选择酚酞作指示剂。请回答下列问题:
(1)盛装标准溶液的仪器名称为___________,若滴定开始和结束时,该仪器中液面位置如图所示,所用标准溶液的体积为___________。
(2)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示:
滴定次数
待测盐酸的体积/mL
标准NaOH溶液体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
第三次
25.00
0.22
26.31
依据表中数据计算该盐酸的物质的量浓度为___________。
(3)下列操作会使所测结果偏高的是___________(填字母)。
A.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
B.滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C.滴定过程中不慎将数滴碱液滴在锥形瓶外
D.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
E.读取溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(4)用溶液分别滴定体积均为浓度均为的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液随加入溶液体积而变化的两条滴定曲线。
滴定醋酸的曲线是___________(填“I”或“II”)。
(5)氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析方法,某同学用的酸性标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量,反应原理为
①到达滴定终点时的现象为___________。
②用滴定管量取试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的酸性标准溶液的体积如表所示:测试样中过氧化氢的浓度为___________。
第一次
第二次
第三次
第四次
体积(mL)
17.04
18.00
17.00
16.96
【答案】(1) ①. 碱式滴定管 ②. 26.10
(2)0.1044 (3)CD
(4)Ⅰ (5) ①. 当滴入最后半滴高锰酸钾溶液时,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色 ②. 0.1700
【解析】
【小问1详解】
盛装NaOH标准溶液的仪器名称为碱式滴定管,依据图中信息,滴定管初始读数为0.00ml,滴定终点读数为26.10mL,所以所用NaOH标准溶液的体积为26.10mL;
【小问2详解】
依据表中数据,第二次所用NaOH标准溶液的体积为28.74 mL,与第一次和第三次相比,误差太大,所以舍弃不用。第一次所用体积为26.11mL,第三次所用体积为26.09mL,平均体积为26.10 mL,则
=0.1044mol/L
【小问3详解】
A.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶,对所测结果无影响,A错误;
B.滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出,盐酸有损失,所测结果会偏低,B错误;
C.滴定过程中不慎将数滴碱液滴在锥形瓶外,会使所用碱液体积偏大,所测结果偏高,C正确;
D.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,终点读数偏大,会使所用碱液体积偏大,所测结果偏高,D正确;
E.读取NaOH体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,会使体积读数偏小,所测结果会偏低,E错误;
故选CD;
【小问4详解】
醋酸是弱酸部分电离,等浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸的pH小,酸性强,醋酸的pH大,酸性弱,故滴定醋酸的曲线是图Ⅰ;
【小问5详解】
①高锰酸钾被还原时出现褪色现象,则滴定终点的标志是:当滴入最后半滴高锰酸钾溶液时,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色;
②依据表中数据,第二次读数误差太大,舍弃不用。另外三次的平均读数为17.00mL;依据化学反应方程式可知则过氧化氢的浓度为==0.1700 mol/L。
17. CO与反应可合成可再生能源甲醇,反应为。回答下列问题。
I.已知:反应①
反应②
(1)则的_______(用、表示)。
II.在一个容积可变的密闭容器中充有5molCO和,在催化剂作用下发生反应。CO的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
(2)图中压强_______(填“>”或“<”,下同)。温度为,压强时,D点反应速率:_______。
(3)A、B、C三点平衡常数、、的大小关系为_______。
(4)A点的正反应速率_______(填“>”或“<”)C点的逆反应速率。
(5)恒温恒压条件下,下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
a.
b.容器内混合气体的密度不再改变
c.CO和的物质的量之比不再改变
d.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(6)若达到平衡状态A时,容器的容积为5L,则在平衡状态B时容器的容积为_______L。
(7)C点时,若再充入5mol的,保持恒温恒压再次平衡时CO的物质的量分数_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) ①. < ②. <
(3)
(4)< (5)bd
(6)1 (7)不变
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,该反应可由反应得到,根据平衡常数表达式可知,;
【小问2详解】
①温度不变增压时,平衡右移,CO的平衡转化率增大,则;
②温度为,压强为时,点未达到平衡,CO的转化率高于平衡时的转化率,反应逆向进行,则;
【小问3详解】
、两点的温度相同,平衡常数,由图像可知同压升温CO的平衡转化率降低,所以升温平衡常数减小,、、的大小关系为;
【小问4详解】
C点温度高,压强大,所以反应速率快;
【小问5详解】
a.时不能说明正、逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡状态;
b.该反应过程中气体的总质量不变,总体积减小,混合气体的密度增大,当容器内混合气体的密度不再改变时说明反应达到平衡;
c.CO和按照物质的量之比反应,CO和按照物质的量之比投料,二者的比值是定值,CO和的物质的量之比不再改变不能说明反应达到平衡状态;
d.反应前后都是气体,反应后气体的物质的量减小,所以混合气体的平均相对分子质量保持不变时,反应达到平衡状态;
故选bd;
【小问6详解】
点CO的平衡转化率为0.5,列三段式:
若达到平衡状态时,容器的容积为,,点CO的平衡转化率为0.8,列三段式:
,设点时容器的容积为,,解得
【小问7详解】
C点时,若再充入5mol的,在恒温恒压下再次平衡时建立等效平衡,CO的物质的量分数不变。
18. 完成下列问题。
(1)电解精制饱和食盐水制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等一系列化工产品。如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图。电解精制饱和食盐水的离子方程式为___________。
(2)氨电解法制氢气
利用电解原理,将氨转化为高纯氮气,其装置如图所示。
电解过程中,阳极的电极方程式为___________。
(3)图甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池装置,同时利用此装置在铁上镀铜。
①M为_______(填写“正极、负极、阴极、阳极”),镀铜时,______(填写X或Y)与铁电极相连,工作过程中,N极电极反应式___________,当N极有3.2g O2完全反应时,通过质子交换膜的H+的数目为___________。
②若M极消耗0.1mol氯乙烯,则铁电极增重___________g,硫酸铜溶液的浓度将___________(填写“增大、减小、不变”)
【答案】(1)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(2)2NH3−6e-+6OH-=N2+6H2O
(3) ①. 负极 ②. X ③. O2+4H+ +4e-=2H2O ④. 0.4NA ⑤. 32 ⑥. 不变
【解析】
【小问1详解】
电解精制饱和食盐水生成氢氧化钠和氢气、氯气,离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;
【小问2详解】
由图可知,阳极氨气在碱性条件下失去电子发生氧化反应生成氮气和水,反应为2NH3−6e-+6OH-=N2+6H2O;
【小问3详解】
①由图可知,N电极氧气得电子发生还原反应生成水:,N是正极,则M为负极,镀铜时,镀件铁为阴极,所以X与铁电极相连;工作过程中,当N极有3.2g O2(为0.1mol)完全反应时,则转移电子0.4mol,通过质子交换膜的H+为0.4mol,数目为0.4NA;
②M极发生反应,则消耗0.1mol氯乙烯,转移1mol电子,则铁电极生成0.5mol铜,增重32g;电镀池中阳极铜发生氧化反应生成铜离子,故硫酸铜溶液的浓度不变。
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天津市第一中学滨海学校2024级高二化学学科
期中考试试卷
本试卷分第Ⅰ卷 (选择题)和第Ⅱ卷两部分,满分100分,考试时间60分钟。
可能用到的相对原子质量:O-16 Cu-64
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题 (每题3分,共14题,42分)
1. 中国古代诗词中蕴含着许多科学知识,下列叙述正确的是
A. 苏轼《石炭并引》“投泥泼水愈光明”,涉及了碳与水蒸气的反应为吸热反应
B. 于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,描述的煅烧石灰石是放热反应
C. 曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化只有化学能转化为热能
D. “冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,水的能量更低
2. 港珠澳大桥的设计使用寿命达120年,施工中对桥体钢构件采用了多种防腐蚀方法。下列分析错误的是
A. 防腐蚀原理主要是避免发生反应:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
B. 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,是为了隔绝空气、水等,防止形成原电池
C. 采用外加电流阴极保护法时需直接在钢构件上安装锌块
D. 钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀
3. 下列方法能使氨水中的电离平衡正向移动且的浓度也增大的是
A. 通入气体 B. 加入固体
C. 加入NaOH固体 D. 适当降低温度
4. 反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
5. 可逆反应在固定容积的密闭容器中进行,下列能判断反应达到化学平衡状态的是
A. 单位时间内生成同时生成 B.
C. 混合气体的颜色不再改变 D. 混合气体的密度不再改变
6. 测定浓硫酸试剂中含量的主要操作包括:
①量取一定量的浓硫酸,稀释;
②转移定容得待测液;
③移取待测液,用的溶液滴定。
上述操作中,不需要用到的仪器为
A. B. C. D.
7. 可逆反应(a为正整数)。反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量与温度(T)和压强(P)的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 若,则A为非气体
B. 该反应的正反应为放热反应
C. ,
D. 其他条件不变时,增加B的物质的量,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数K增大
8. 下列说法不正确的是
A. 2.0×10-7mol·L-1 的盐酸中c(H+)=2.0×10-7mol·L-1
B. 将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH变小但仍保持中性
C. 常温下,0.1mol/L HX溶液的pH约为4,证明HX是弱电解质
D. 常温下,pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液pH增大
9. 在恒温恒容的密闭容器中发生反应,下列有关叙述正确的是
A. 达到平衡状态时,升高温度,再次达到平衡时增大
B. 增加的质量可以使CO的平衡转化率增大
C. 混合气体的密度不发生变化时,该体系达到平衡状态
D. 向反应体系中充入氦气,反应速率加快
10. 下列说法错误的是
A. 将的溶液加水稀释,变大
B. 向的氨水中通氨气,则的电离程度增大
C. 溶液存在,向黄绿色的溶液中加水,溶液颜色变蓝
D. 分别向甲容器(恒温恒容)中充入,乙容器(绝热恒容)充入和各lmol,发生反应 ,平衡时
11. 向密闭容器中充入一定量和混合气体,在一定条件下,发生反应: 。测得在不同温度下的平衡时产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡常数: B. 逆反应速率:
C. 反应温度: D. 混合气体平均摩尔质量:
12. 用可再生能源电还原时,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正确的是
A. 析氢反应发生在电极上
B. 从电极迁移到电极
C. 阴极发生的反应有:
D. 每转移电子,阳极生成气体(标准状况)
13. 以Pt为电极,一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制H2和O2,装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 电极a连接电源负极
B. 电解总反应式为Br- + 3H2O+ 3H2↑
C. Z为O2,加入的Y为H2O
D. 催化阶段反应产物物质的量之比n(Z):n(Br-)=2:3
14. 某水溶液中不同温度下pH和pOH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 若,则
B. e点溶液中通入,可使e点迁移至d点
C. 若,则该温度下将的稀硫酸与的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性
D. f、d两点的比较,前者大
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题(共58分)
15. 生产、生活中的化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题:
(1)分子可形成单斜硫和斜方硫: ,则常温下,单斜与斜方中较稳定的是________(填“单斜”或“斜方”)。
(2)丙烷常用作运动会火炬燃料。如图是一定量丙烷完全燃烧生成和过程中的能量变化图。写出丙烷燃烧的热化学方程式:________,丙烷的燃烧热=_______。
(3)水煤气是由和组成的混合气体,在工业上常用作燃料。已知:;。现取(标准状况水煤气,使其完全燃烧生成和,测得反应共放热,则水煤气中与的物质的量之比是________。
(4)盖斯定律:不管化学过程是一步完成或分多步完成,整个过程的总热效应相同。
反应分两步进行:
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是_______(填字母)。
A. B.
C. D.
(5)下表中的数据表示断裂化学键需消耗的能量(即键能,单位为):
化学键
键能
,则键的键能为_____。
16. 某学习小组用标准溶液来滴定未知物质的量浓度的盐酸时,选择酚酞作指示剂。请回答下列问题:
(1)盛装标准溶液的仪器名称为___________,若滴定开始和结束时,该仪器中液面位置如图所示,所用标准溶液的体积为___________。
(2)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示:
滴定次数
待测盐酸的体积/mL
标准NaOH溶液体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
第三次
25.00
0.22
26.31
依据表中数据计算该盐酸的物质的量浓度为___________。
(3)下列操作会使所测结果偏高的是___________(填字母)。
A.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
B.滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C.滴定过程中不慎将数滴碱液滴在锥形瓶外
D.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
E.读取溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(4)用溶液分别滴定体积均为浓度均为的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液随加入溶液体积而变化的两条滴定曲线。
滴定醋酸的曲线是___________(填“I”或“II”)。
(5)氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析方法,某同学用的酸性标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量,反应原理为
①到达滴定终点时的现象为___________。
②用滴定管量取试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的酸性标准溶液的体积如表所示:测试样中过氧化氢的浓度为___________。
第一次
第二次
第三次
第四次
体积(mL)
17.04
18.00
17.00
16.96
17. CO与反应可合成可再生能源甲醇,反应为。回答下列问题。
I.已知:反应①
反应②
(1)则的_______(用、表示)。
II.在一个容积可变的密闭容器中充有5molCO和,在催化剂作用下发生反应。CO的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
(2)图中压强_______(填“>”或“<”,下同)。温度为,压强时,D点反应速率:_______。
(3)A、B、C三点平衡常数、、的大小关系为_______。
(4)A点的正反应速率_______(填“>”或“<”)C点的逆反应速率。
(5)恒温恒压条件下,下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
a.
b.容器内混合气体的密度不再改变
c.CO和的物质的量之比不再改变
d.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(6)若达到平衡状态A时,容器的容积为5L,则在平衡状态B时容器的容积为_______L。
(7)C点时,若再充入5mol的,保持恒温恒压再次平衡时CO的物质的量分数_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
18. 完成下列问题。
(1)电解精制饱和食盐水制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等一系列化工产品。如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图。电解精制饱和食盐水的离子方程式为___________。
(2)氨电解法制氢气
利用电解原理,将氨转化为高纯氮气,其装置如图所示。
电解过程中,阳极的电极方程式为___________。
(3)图甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池装置,同时利用此装置在铁上镀铜。
①M为_______(填写“正极、负极、阴极、阳极”),镀铜时,______(填写X或Y)与铁电极相连,工作过程中,N极电极反应式___________,当N极有3.2g O2完全反应时,通过质子交换膜的H+的数目为___________。
②若M极消耗0.1mol氯乙烯,则铁电极增重___________g,硫酸铜溶液的浓度将___________(填写“增大、减小、不变”)
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