精品解析：福建省莆田第四中学2024-2025学年高二上学期期中考试化学试题

2024-2025学年莆田四中高二上学期期中考试 化学试题 考试时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：O-16 Na-23 S-32 Cu-64 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，1-8每小题3分，9-12每小题4分，共40分) 1. 化学与科技、医药、生产、生活密切相关，下列说法不正确的是 A. “保暖贴”发热利用的是原电池的工作原理 B. 工业电解食盐水制备烧碱时采用阴离子交换膜 C. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 D. “冰寒于水”，说明相同条件下等质量冰的能量比液态水低 【答案】B 【解析】 【详解】A．“暖贴”中铁粉、活性炭、无机盐等构成原电池，反应放热，A项正确； B．工业电解食盐水制备烧碱时，阴极电极反应式为H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，在阴极得到NaOH，故采用阳离子交换膜，B项错误； C．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣，构成铜锌原电池，锌作负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，铜不易生成铜绿，C项正确； D．同一物质固态时比液态时能量低，D项正确； 故答案选B。 2. 下列热化学方程式或叙述正确的是 A. 使用高效催化剂能降低反应的焓变，提高反应速率 B. 同温同压下，在光照和点燃条件下的相同 C. 稀硫酸与溶液反应： D. 在101kPa下的燃烧热，则水分解的热化学方程式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．使用高效催化剂能够改变反应途径，但不改变反应物和生成物的始态和终态，故不能降低反应的焓变，能够降低反应所需要的活化能，从而提高反应速率，A错误； B．反应热与反应的途径和条件无关，只与反应的始态和终态有关，故同温同压下，在光照和点燃条件下的相同，B正确； C．酸碱中和反应是放热反应，故＜0，稀硫酸与溶液反应：，C错误； D．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定稳定的物质(H2O为液态)时释放的热量，故在101kPa下的燃烧热，则水分解的热化学方程式为，D错误； 故答案为B。 3. 利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用，下列说法正确的是 A. 在铁片上镀铜时，每转移2mol电子，Y极增重64g B. 电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2+浓度不变 C. 氯碱工业中，X电极上的反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O D. 制取金属镁时，Z是氯化镁溶液 【答案】A 【解析】 【详解】A．在铁片上镀铜时，Y为电解池阴极，电极反应为，每转移电子，生成，Y极增重，A正确； B．电解精炼铜时，粗铜作阳极，比铜活泼的锌、铁等杂质会优先于铜在阳极失电子进入溶液，而阴极只有得电子生成铜，因此Z溶液中浓度减小，B错误； C．氯碱工业中，X为阳极，饱和食盐水中的优先于在阳极失电子，电极反应为，C错误； D．氯化镁溶液中水电离出的优先于在阴极得电子，电解氯化镁溶液无法得到金属镁，制取金属镁应电解熔融氯化镁，D错误； 故选A。 4. 四块相同的锌片分别放置在下列装置中(烧杯中均盛有0.1mol/LNaCl溶液)，则锌片腐蚀最快的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】金属处于原电池负极或电解池阳极时，腐蚀速度加快，且为电解池阳极时腐蚀速率更快；处于原电池正极或电解池阴极时，电池被保护起来，基本不会生锈。 A．该装置中发生化学腐蚀，腐蚀速率要比电化学腐蚀速率慢； B．根据金属活动性顺序，Mg的金属性大于锌，所以该装置中Zn为正极被保护； C．锌金属性大于Sn，所以该装置中Zn为负极，加速腐蚀； D．该装置中Zn与电源负极相连为阴极，被保护； 综上所述所述腐蚀最快的是C，故答案为C。 5. 下列装置或操作能达到目的的是 A. 装置①用于测定生成氢气的速率 B. 装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响 C. 装置③依据U形管两边液面的高低判断Na和水反应是否放热 D. 装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置①中使用了长颈漏斗来添加稀硫酸。在测定气体生成速率的实验中，必须保证装置是密闭的，生成的气体只能进入注射器中。图中长颈漏斗的下端管口没有浸入液面以下（即没有形成液封），锌粒与稀硫酸反应生成的氢气会从长颈漏斗口逸出，导致注射器无法准确收集并测量氢气的体积，A错误； B．装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响应该保证相同浓度的高锰酸钾溶液，不同浓度的草酸（且草酸要过量）反应才可行，不能达到目的，B错误； C．钠与水反应会放出大量的热。放出的热量会使广口瓶内的空气受热膨胀，导致瓶内气压增大。气压增大会压迫U形管左侧的红墨水，使得U形管左侧液面下降，右侧液面上升。通过观察U形管两侧液面的高度差，可以直观地判断该反应是放热还是吸热，C正确； D．探究温度对反应速率的影响时，必须控制其他变量（如反应物的浓度）相同。该两组实验中反应物的浓度不同，且温度也不同，存在两个变量，因此无法确定出现浑浊快慢的差异是由温度引起的还是由浓度引起的，D错误； 故选C。 6. 2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料，选择氢能汽车作为赛事交通服务用车，充分体现了绿色奥运的理念。 已知： 下列说法不正确的是 A. 氢气既可以通过燃烧反应提供热能，也可以设计成燃料电池提供电能 B. 的过程中，， C. kJ·mol D. 化学反应的，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢气既可以通过燃烧反应提供热能，也可以根据氧化还原反应原理设计成燃料电池提供电能，A正确； B．由盖斯定律可知，的过程中，，气体变液体的过程，该反应是熵减的反应，，B正确； C．由盖斯定律可知，C错误； D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D正确； 故选C。 7. 热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电池。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融，电池即可瞬间输出电能。该电池的总反应方程式为：PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb，下列有关说法正确的是 A. 正极反应式：Ca＋2Cl--2e-=CaCl2 B. 放电过程中，Li+向钙电极移动 C. 常温时，在正负极间接上检流计，指针不偏转 D. 正极反应物为LiCl 【答案】C 【解析】 【分析】根据总反应，元素化合价升高，发生氧化反应，钙电极为负极，负极失电子结合生成；中元素化合价降低，发生还原反应，硫酸铅电极为正极，得到电子生成单质； 【详解】A．是失电子发生氧化反应，属于负极电极反应，不是正极反应，A错误； B．原电池放电时阳离子向正极移动，钙电极是负极，因此向硫酸铅正极移动，B错误； C．常温条件下无水电解质为固态，不存在自由移动的离子，原电池回路无法导通，不能产生电流，检流计指针不偏转，C正确； D．正极发生还原反应，中铅元素化合价降低得到电子，正极反应物是，D错误； 故选C。 8. 反应在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 ①增加的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入使体系压强增大 ④保持压强不变，充入使容器体积变大 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 【答案】A 【解析】 【详解】①增加固体C的量，浓度不变，反应速率不变，符合条件； ②体积缩小，气体反应物的浓度增大，反应速率会加快，不符合条件； ③体积不变，充入惰性气体，虽然总压增大，但反应体系中各气体的浓度均未改变，因此反应速率几乎无影响，符合条件； ④压强不变，充入惰性气体导致容器体积增大，气体反应物的浓度减小，反应速率会减慢，不符合条件。 故答案选A。 9. 某小组采用等质量的大理石和碳酸钴粉末、足量的稀盐酸和稀硫酸研究实验室制备的化学反应速率。实验中的浓度随时间的变化如图所示。 已知：碳酸钙和稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙，硫酸钙会包裹在碳酸钙表面。 下列说法正确的是 A. 比较实验1和实验2，可以说明酸的对生成的速率有影响 B. 比较实验1和实验4，可以说明生成的速率和酸中阴离子的种类有关 C. 实验结论：生成的对碳酸钙粉末比对大理石的包裹作用更强 D. 综合以上四个实验推断大理石粉末和稀硫酸反应能用于制备 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验1和实验2的氢离子浓度均为0.2mol/L，无法通过离子浓度判断对速率的影响，A错误； B．实验1和实验4固体状态不同，实验变量为：固体的状态及阴离子种类，B错误； C．硫酸钙对大理石的包裹作用更强，C错误； D．硫酸、盐酸与碳酸钙粉末及大理石均可以生成二氧化碳，D正确； 故答案为：D。 10. “暖宝宝”的成分是铁粉、碳粉和食盐，用数字传感器探究酸性环境下锥形瓶内“暖宝宝”的生锈实验，实验过程中锥形瓶内相对压强变化和氧气含量如图所示。下列说法不正确的是 A. 金属的电化学腐蚀中，析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时存在 B. 酸性环境下，t1以前以析氢腐蚀为主，t1后以吸氧腐蚀为主 C. H+浓度影响物质氧化性及反应速率 D. 如果暖宝宝原料充足，瓶内压强最终可降为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．酸性环境下体积分数一直下降，说明吸氧腐蚀始终发生，前压强上升说明析氢腐蚀同时存在，因此两种腐蚀同时存在，A正确； B．前压强增大，说明析氢腐蚀生成的速率大于吸氧腐蚀消耗气体的速率，以析氢腐蚀为主；后压强减小，说明吸氧腐蚀消耗的速率占主导，以吸氧腐蚀为主，B正确； C．浓度较高时，氧化性更强，析氢腐蚀速率更快，随着反应进行浓度降低，吸氧腐蚀占主导，因此浓度会影响物质氧化性和反应速率，C正确； D．瓶内除了，还有空气中的等不参与反应的气体，且析氢腐蚀会生成，因此即使原料充足，压强最终也不会降为0，D错误； 故选D。 11. 向恒温恒容密闭容器中加入1molN2和3molH2发生反应：，下列情况可以证明反应达到平衡状态的是 A. 每消耗2nmolN2同时消耗nmolNH3 B. 每断开nmolNN同时断开3nmolN—H键 C. 体系压强不再改变 D. c(N2)：c(H2)的数值不再改变 【答案】C 【解析】 【详解】A．每消耗为正反应方向，消耗为逆反应方向，平衡时正逆反应速率比需等于计量数之比，即每消耗同时消耗，A错误； B．断开为正反应方向，对应生成键，断开键为逆反应方向，正逆反应速率不相等，B错误； C．该反应为气体分子数减小的反应，恒温恒容条件下体系压强与气体总物质的量成正比，压强不再改变说明气体总物质的量不变，反应达到平衡状态，C正确； D．起始时，反应过程中二者消耗浓度比也为，因此任意时刻二者浓度比始终为定值，该比值不变不能说明反应达到平衡，D错误； 故选C。 12. 普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质，利用下面的双膜( 阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。下列有关叙述正确的是 A. 电极a为粗铜,电极b为精铜 B. 甲膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区 C. 乙膜为阴离子交换膜,可阻止杂质阳离子进入阴极区 D. 当电路中通过1mol电子时,可生成32g精铜 【答案】D 【解析】 【详解】A. 由题意结合电解原理可知，电极a是阴极，为精铜；电极b阳极，为粗铜，A不正确；B. 甲膜为阴离子交换膜，可阻止杂质离子阳离子进入阴极区，B不正确；C. 乙膜为过滤膜，可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区，C不正确；D. 当电路中通过1mol电子时，可生成0.5mol精铜，其质量为32g ，D正确。本题选D。 第II卷(非选择题共60分) 13. 碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活所需的主要能源物质。 （1）有机物M、N可以相互转化：ΔH=+88.6kJ/mol，M、N相比，较不稳定的是___________。 （2）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH，一般认为通过如下步骤来实现： i．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1 ii．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2 体系能量变化如图所示。回答下列问题： ①ΔH1__________ΔH2 (填“>”、“<”或“=”) ； ②二氧化碳加氢制甲醇的总反应速率取决于步骤__________； ③ΔH=_________________________(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。 【答案】（1）N （2） ①. > ②. i ③. ΔH1+ΔH2 【解析】 【小问1详解】 由方程式可知，有机物M转化为N的反应为生成物N的总能量高于反应物M的总能量的吸热反应，物质的能量越高越不稳定，所以M、N相比，较不稳定的是N； 【小问2详解】 ① 由图可知，步骤i为吸热反应，反应的焓变ΔH1大于0；步骤ii为放热反应，反应的焓变ΔH2小于0，所以反应焓变的大小关系为：ΔH1>ΔH2； ②反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应的决速步，由图可知，步骤i的反应活化能大于步骤ii的反应活化能，所以二氧化碳加氢制甲醇的总反应速率取决于步骤i； ③由盖斯定律可知，反应 i +反应 ii =总反应，则反应的焓变 ΔH=ΔH1+ΔH2。 14. 电解水制氢所需的电压高、耗能大。醛类(R-CHO)可在很低的电压下被Cu催化氧化为羧酸盐(R-COO-)，同时产生的氢原子会重组成H2，该过程的示意图如下。 （1）已知：醛极易被氧化，电解所需电压与电解反应的难易程度相关。 ①在碱性条件下电解水制氢时，阳极发生的电极反应为_____。 ②推测醛氧化制氢所需电压比电解水制氢低的原因是_____。 （2）补全醛催化氧化时，阳极的电极反应式：_____。 2R-CHO-2e-+__________=2R-COO-+H2↑+2H2O。 （3）上述电解装置工作时，每转移1mol电子时，生成H2的物质的量为_____。 （4）电解一段时间后(忽略溶液体积变化)，制氢的效率会降低。 ①经检验，阳极表面产生了Cu2O，阻碍醛类的吸附。阳极表面产生Cu2O的电极反应式为___________________。 ②阳极区溶液的pH会逐渐降低，导致pH降低的可能原因有_________________________。 【答案】（1） ①. 4OH--4e-=2H2O+O2↑ ②. 醛容易被氧化，电解反应容易进行 （2）2R-CHO-2e-+4OH-=2R-COO-+H2↑+2H2O （3）0.5 mol （4） ①. 2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O ②. 反应消耗OH-离子，且有水生成，这两个因素都导致氢氧根离子的浓度减小，pH降低 【解析】 【小问1详解】 在碱性条件下电解水，阳极发生失电子的氧化反应，溶液中的氢氧根离子放电生成氧气和水，电极反应式为：。 醛类物质具有较强的还原性，极易被氧化；醛被氧化时所需的能量较低，电解反应更容易进行，因此所需电压比电解水制氢低。 【小问2详解】 该反应在碱性条件下进行；根据原子守恒、电荷守恒，可知缺少的反应物为，则阳极电极反应式为：。 【小问3详解】 由阳极电极反应式可知，生成1 molH2，转移2 mol电子，现转移1 mol电子，生成0.5 mol H2。 【小问4详解】 阳极表面的Cu失去电子发生氧化反应生成Cu2O，在碱性环境中，需结合OH-并生成水，电极反应式为：2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O。阳极反应消耗，同时生成了，两者都会使浓度降低，从而使pH减小。 15. 利用浊度计探究一定条件下反应物浓度对硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与硫酸溶液反应速率的影响。浊度计用于测量浑浊度的变化，产生的沉淀越多，浑浊度(单位为NTU)值越大。用如图所示装置进行如下表所示的5个实验，分别测量混合后溶液达到浑浊度为375NTU的过程中，浑浊度随时间变化情况。实验①~⑤所得数据如图曲线①~⑤所示。 实验编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL V/mL ① 0.1 1.5 0.1 3.5 10 ② 0.1 2.5 0.1 3.5 9 ③ 0.1 3.5 0.1 3.5 V2 ④ 0.1 3.5 0.1 2.5 9 ⑤ 0.1 3.5 0.1 1.5 10 （1）硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为____________________________； （2）V2=__________； （3）请解释每个实验都要加入一定体积蒸馏水的原因____________________________； （4）分析数据可得以下三个结论： 结论1：其它条件相同时，Na2S2O3浓度越大，反应速率越大； ①结论2：_________________________； ②结论3：其它条件相同时，Na2S2O3浓度改变对反应速率的影响程度大于H2SO4浓度改变对反应速率的影响程度。证据是_________________________； （5）已知浑浊度为375NTU时，产生S的质量为2.4×10-3 g，则实验①反应开始到500 s，用Na2S2O3浓度变化表示的平均反应速率为______________mol·L-1·s-1。 【答案】（1）Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4 （2）8 （3）控制溶液的体积保持不变 （4） ①. 其它条件相同时，H2SO4浓度越大，反应速率越大 ②. 达到相同浑浊度时，实验①②所需时间分别大于实验⑤④ （5）1.0×10-5 【解析】 【分析】本实验通过控制变量法探究反应物浓度对反应速率的影响。实验①、②、③中，硫酸的体积相同，硫代硫酸钠的体积依次增大，用于探究硫代硫酸钠浓度对反应速率的影响；实验③、④、⑤中，硫代硫酸钠的体积相同，硫酸的体积依次减小，用于探究硫酸浓度对反应速率的影响。加入蒸馏水的目的是保持溶液总体积相同，从而使加入溶液的体积变化能直接反映其在混合液中浓度的变化。 【小问1详解】 硫代硫酸钠与稀硫酸发生氧化还原反应，生成硫酸钠、硫单质沉淀、二氧化硫气体和水，化学方程式为：Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4； 【小问2详解】 根据控制变量法，各组实验的溶液总体积应保持一致。实验①的总体积为，则实验③中总体积也应为，即，解得； 【小问3详解】 在探究浓度对反应速率的影响时，必须保证只有一个变量。加入一定体积蒸馏水的原因是：控制溶液的体积保持不变，从而确保在改变一种反应物浓度时，另一种反应物的浓度保持不变； 【小问4详解】 ① 实验③、④、⑤中，溶液体积相同，溶液体积依次减小，由图2可知达到相同浑浊度所需时间依次增加，说明反应速率依次减小。由此可得结论2：其它条件相同时，浓度越大，反应速率越大； ② 实验①和⑤相比，和的浓度互换，若浓度改变对速率影响更大，则浓度大的实验⑤反应速率应更快（即所需时间更短）；同理，实验②和④相比，实验④反应速率应更快。由图2可知，达到相同浑浊度时，实验①、②所需时间分别大于实验⑤、④，这为结论3提供了有力证据； 【小问5详解】 产生S的质量为，，根据化学方程式可知，消耗的物质的量也为，用表示的反应速率：。 16. 为了减少对环境的污染，煤直接燃烧前要进行脱硫处理。应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益高等优点。电解脱硫的基本原理是利用电极反应将Mn2+转化成Mn3+，Mn3+再将煤中的含硫物质(主要是FeS2)氧化为Fe3+和SO(如图)： （1）阳极的电极反应式为________________________。 （2）电解刚刚开始时，观察到阴极石墨棒上有无色气体产生，请用化学用语解释产生该现象的原因：________________________。(用电极方程式表示) （3）电解过程中，混合溶液中H+的物质的量浓度将_________(填“变大”“变小”或“不变”)，理由是________________________。(用离子方程式表示)。 【答案】（1）Mn2+-e-=Mn3+ （2）2H++2e-=H2↑ （3） ①. 变大 ②. FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++15Mn2++2SO+16H+ 【解析】 【小问1详解】 根据电解原理和图示可知，与电源正极相连的左侧石墨电极为阳极，阳极上发生氧化反应，失去电子转化为，其电极反应式为。 【小问2详解】 电解刚刚开始时，与电源负极相连的右侧石墨电极为阴极，阴极上发生还原反应。溶液中的得到电子生成无色的氢气，产生该现象的电极反应式为。 【小问3详解】 在电解过程中，阳极生成的在溶液中将煤浆中的氧化，自身被还原为，该反应的离子方程式为：。根据得失电子守恒，阳极每生成，转移电子，阴极同时消耗；而溶液中消耗时会生成；由于整个过程中生成的多于消耗的，因此混合溶液中的物质的量浓度将变大。 17. 金属矿物常以硫化物形式存在，如FeS2、ZnS等。 Ⅰ．掺烧FeS2和FeSO4，用于制铁精粉和硫酸 （1）已知：2FeSO4(s)=Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)为吸热反应。25℃、101kPa时，1molFeS2固体在2.75mol氧气中完全燃烧生成气态SO2和Fe2O3固体，放出826kJ热量。 ①FeS2与O2反应的热化学方程式为_________。 ②将FeS2与FeSO4掺烧(混合燃烧)，其目的包括_________(填字母)。 a.节约燃料和能量 b.为制备硫酸提供原料 c.减少空气污染 （2）FeSO4常带一定量的结晶水。FeSO4·7H2O分解脱水反应的能量变化如图所示。 ①ΔH3=_________kJ/mol。 ②为维持炉内温度基本不变，FeSO4所带结晶水越多，掺烧比[n(FeS2):n(FeSO4)]应_________。(填“增大”“减小”或“不变”)。 Ⅱ．浸出法处理ZnS （3）ZnS难溶于水，处理ZnS常使用酸浸法，两步反应依次为： ⅰ.ZnS(s)+2H+(aq)Zn2+(aq)+H2S(aq)K1=2.2×10-3 ⅱ.2H2S+O2=2H2O+2SK2=2×1071 ①平衡常数K1的表达式为_________。 ②仅发生反应ⅰ时，ZnS酸浸效果不好，结合平衡常数说明原因：_________。 【答案】（1） ①. 4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)ΔH=-3304kJ/mol ②. ab （2） ①. +31.4 ②. 增大 （3） ①. ②. K1较小，说明ZnS酸浸反应i进行得不充分 【解析】 【小问1详解】 ①1molFeS2固体完全燃烧放出热量，则 完全燃烧放出 热量，所以热化学方程式为。 ②FeS2燃烧为放热反应，分解为吸热反应，掺烧可以利用燃烧放出的热量为 分解提供能量，从而节约燃料和能量，故a正确； 同时两者反应均生成等含硫气体，可作为制备硫酸的原料，故b正确；该过程并不能减少二氧化硫的排放，不能减少空气污染，故c错误。 选。 【小问2详解】 ① 根据盖斯定律和能量变化图可知，始态到终态的总能量变化等于各步能量变化之和，即 。代入数据：，解得 。 ② 结晶水脱除是一个吸热过程，所带结晶水越多，分解脱水时吸收的热量就越多。为了维持炉内温度基本不变，需要提供更多的热量，即需要增加放热反应的比例，因此掺烧比应增大。 【小问3详解】 ① 在反应 中， 为纯固体，不列入平衡常数表达式，故平衡常数 。 ② 该反应的平衡常数，数值较小，说明该反应正向进行的限度很小，导致 溶解不充分，酸浸效果不好。 18. 某小组同学查到一份研究过氧化氢溶液与氢碘酸()反应的实验资料，具体如下。 资料1：室温下，过氧化氢溶液可与氢碘酸反应：。 资料2：碘单质溶于水后，溶液为棕黄色。 资料3：实验数据如表所示。 实验编号 1 2 3 4 5 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.1 0.2 0.3 0.1 0.1 从混合到出现棕黄色时间/ 13 6.5 4.3 6.6 4.4 （1）通过资料中的数据，可以得出的结论是_______。 （2）资料3中编号为1的实验继续反应，后测得过氧化氢浓度为，则=_______。 （3）该小组同学欲用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验。在实验过程中，未观察到溶液变为棕黄色，却观察到有无色气体产生。于是，该小组同学提出假设：可能是过氧化氢分解反应的催化剂。 ①请设计实验方案验证：可能是过氧化氢分解反应的催化剂。(仪器和试剂可自选)实验方案：___________________________________ ②已知分解放出热量，在含少量的溶液中，分解的机理为 i． ii． 下列有关该反应的说法正确的是_____________(填字母) A．是该反应的催化剂 B．使用催化剂，可以提高反应物中活化分子百分数，加快反应速率 C．反应i的活化能小于反应ii的活化能 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 E．升高温度，可提高反应i，ii的速率 【答案】（1）其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快 （2） （3） ①. 取两支试管，分别加入等体积溶液，向其中一支试管中加入少量固体，若观察到加入的试管中有无色气体产生，则证明KI能提高过氧化氢分解反应的速率 ②. BE 【解析】 【小问1详解】 由实验编号1-3可知，当保持浓度不变时，浓度越大，出现棕黄色的时间越短，即反应速率越快；由实验编号1、4、5可知，当保持浓度不变时，浓度越大，出现棕黄色的时间越短，即反应速率越快；综上，其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快； 【小问2详解】 因为反应物的反应速率和反应物的化学计量数成正比，所以根据反应方程式可得； 【小问3详解】 取两支试管，分别加入等体积溶液，向其中一支试管中加入少量固体，若观察到加入的试管中有无色气体产生，则证明能提高过氧化氢分解反应的速率； A．由反应机理可知，是该反应的中间产物，而不是催化剂，A错误； B．使用催化剂，可以降低反应活化能，从而提高反应物中活化分子百分数，加快反应速率，B正确； C．反应i的反应速率小于反应ii的，因此反应i的活化能大于反应ii的；C错误； D．已知分解的过程是放热反应，因此反应物的总能量高于生成物的总能量，D错误； E．升高温度，可以增加活化分子数量，可提高反应i，ii的速率，E正确； 故答案选BE。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年莆田四中高二上学期期中考试 化学试题 考试时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：O-16 Na-23 S-32 Cu-64 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，1-8每小题3分，9-12每小题4分，共40分) 1. 化学与科技、医药、生产、生活密切相关，下列说法不正确的是 A. “保暖贴”发热利用的是原电池的工作原理 B. 工业电解食盐水制备烧碱时采用阴离子交换膜 C. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 D. “冰寒于水”，说明相同条件下等质量冰的能量比液态水低 2. 下列热化学方程式或叙述正确的是 A. 使用高效催化剂能降低反应的焓变，提高反应速率 B. 同温同压下，在光照和点燃条件下的相同 C. 稀硫酸与溶液反应： D. 在101kPa下的燃烧热，则水分解的热化学方程式为 3. 利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用，下列说法正确的是 A. 在铁片上镀铜时，每转移2mol电子，Y极增重64g B. 电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2+浓度不变 C. 氯碱工业中，X电极上的反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O D. 制取金属镁时，Z是氯化镁溶液 4. 四块相同的锌片分别放置在下列装置中(烧杯中均盛有0.1mol/LNaCl溶液)，则锌片腐蚀最快的是 A. B. C. D. 5. 下列装置或操作能达到目的的是 A. 装置①用于测定生成氢气的速率 B. 装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响 C. 装置③依据U形管两边液面的高低判断Na和水反应是否放热 D. 装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响 6. 2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料，选择氢能汽车作为赛事交通服务用车，充分体现了绿色奥运的理念。 已知： 下列说法不正确的是 A. 氢气既可以通过燃烧反应提供热能，也可以设计成燃料电池提供电能 B. 的过程中，， C. kJ·mol D. 化学反应的，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 7. 热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电池。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融，电池即可瞬间输出电能。该电池的总反应方程式为：PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb，下列有关说法正确的是 A. 正极反应式：Ca＋2Cl--2e-=CaCl2 B. 放电过程中，Li+向钙电极移动 C. 常温时，在正负极间接上检流计，指针不偏转 D. 正极反应物为LiCl 8. 反应在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 ①增加的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入使体系压强增大 ④保持压强不变，充入使容器体积变大 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 9. 某小组采用等质量的大理石和碳酸钴粉末、足量的稀盐酸和稀硫酸研究实验室制备的化学反应速率。实验中的浓度随时间的变化如图所示。 已知：碳酸钙和稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙，硫酸钙会包裹在碳酸钙表面。 下列说法正确的是 A. 比较实验1和实验2，可以说明酸的对生成的速率有影响 B. 比较实验1和实验4，可以说明生成的速率和酸中阴离子的种类有关 C. 实验结论：生成的对碳酸钙粉末比对大理石的包裹作用更强 D. 综合以上四个实验推断大理石粉末和稀硫酸反应能用于制备 10. “暖宝宝”的成分是铁粉、碳粉和食盐，用数字传感器探究酸性环境下锥形瓶内“暖宝宝”的生锈实验，实验过程中锥形瓶内相对压强变化和氧气含量如图所示。下列说法不正确的是 A. 金属的电化学腐蚀中，析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时存在 B. 酸性环境下，t1以前以析氢腐蚀为主，t1后以吸氧腐蚀为主 C. H+浓度影响物质氧化性及反应速率 D. 如果暖宝宝原料充足，瓶内压强最终可降为0 11. 向恒温恒容密闭容器中加入1molN2和3molH2发生反应：，下列情况可以证明反应达到平衡状态的是 A. 每消耗2nmolN2同时消耗nmolNH3 B. 每断开nmolNN同时断开3nmolN—H键 C. 体系压强不再改变 D. c(N2)：c(H2)的数值不再改变 12. 普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质，利用下面的双膜( 阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。下列有关叙述正确的是 A. 电极a为粗铜,电极b为精铜 B. 甲膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区 C. 乙膜为阴离子交换膜,可阻止杂质阳离子进入阴极区 D. 当电路中通过1mol电子时,可生成32g精铜 第II卷(非选择题共60分) 13. 碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活所需的主要能源物质。 （1）有机物M、N可以相互转化：ΔH=+88.6kJ/mol，M、N相比，较不稳定的是___________。 （2）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH，一般认为通过如下步骤来实现： i．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1 ii．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2 体系能量变化如图所示。回答下列问题： ①ΔH1__________ΔH2 (填“>”、“<”或“=”) ； ②二氧化碳加氢制甲醇的总反应速率取决于步骤__________； ③ΔH=_________________________(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。 14. 电解水制氢所需的电压高、耗能大。醛类(R-CHO)可在很低的电压下被Cu催化氧化为羧酸盐(R-COO-)，同时产生的氢原子会重组成H2，该过程的示意图如下。 （1）已知：醛极易被氧化，电解所需电压与电解反应的难易程度相关。 ①在碱性条件下电解水制氢时，阳极发生的电极反应为_____。 ②推测醛氧化制氢所需电压比电解水制氢低的原因是_____。 （2）补全醛催化氧化时，阳极的电极反应式：_____。 2R-CHO-2e-+__________=2R-COO-+H2↑+2H2O。 （3）上述电解装置工作时，每转移1mol电子时，生成H2的物质的量为_____。 （4）电解一段时间后(忽略溶液体积变化)，制氢的效率会降低。 ①经检验，阳极表面产生了Cu2O，阻碍醛类的吸附。阳极表面产生Cu2O的电极反应式为___________________。 ②阳极区溶液的pH会逐渐降低，导致pH降低的可能原因有_________________________。 15. 利用浊度计探究一定条件下反应物浓度对硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与硫酸溶液反应速率的影响。浊度计用于测量浑浊度的变化，产生的沉淀越多，浑浊度(单位为NTU)值越大。用如图所示装置进行如下表所示的5个实验，分别测量混合后溶液达到浑浊度为375NTU的过程中，浑浊度随时间变化情况。实验①~⑤所得数据如图曲线①~⑤所示。 实验编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL V/mL ① 0.1 1.5 0.1 3.5 10 ② 0.1 2.5 0.1 3.5 9 ③ 0.1 3.5 0.1 3.5 V2 ④ 0.1 3.5 0.1 2.5 9 ⑤ 0.1 3.5 0.1 1.5 10 （1）硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为____________________________； （2）V2=__________； （3）请解释每个实验都要加入一定体积蒸馏水的原因____________________________； （4）分析数据可得以下三个结论： 结论1：其它条件相同时，Na2S2O3浓度越大，反应速率越大； ①结论2：_________________________； ②结论3：其它条件相同时，Na2S2O3浓度改变对反应速率的影响程度大于H2SO4浓度改变对反应速率的影响程度。证据是_________________________； （5）已知浑浊度为375NTU时，产生S的质量为2.4×10-3 g，则实验①反应开始到500 s，用Na2S2O3浓度变化表示的平均反应速率为______________mol·L-1·s-1。 16. 为了减少对环境的污染，煤直接燃烧前要进行脱硫处理。应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益高等优点。电解脱硫的基本原理是利用电极反应将Mn2+转化成Mn3+，Mn3+再将煤中的含硫物质(主要是FeS2)氧化为Fe3+和SO(如图)： （1）阳极的电极反应式为________________________。 （2）电解刚刚开始时，观察到阴极石墨棒上有无色气体产生，请用化学用语解释产生该现象的原因：________________________。(用电极方程式表示) （3）电解过程中，混合溶液中H+的物质的量浓度将_________(填“变大”“变小”或“不变”)，理由是________________________。(用离子方程式表示)。 17. 金属矿物常以硫化物形式存在，如FeS2、ZnS等。 Ⅰ．掺烧FeS2和FeSO4，用于制铁精粉和硫酸 （1）已知：2FeSO4(s)=Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)为吸热反应。25℃、101kPa时，1molFeS2固体在2.75mol氧气中完全燃烧生成气态SO2和Fe2O3固体，放出826kJ热量。 ①FeS2与O2反应的热化学方程式为_________。 ②将FeS2与FeSO4掺烧(混合燃烧)，其目的包括_________(填字母)。 a.节约燃料和能量 b.为制备硫酸提供原料 c.减少空气污染 （2）FeSO4常带一定量的结晶水。FeSO4·7H2O分解脱水反应的能量变化如图所示。 ①ΔH3=_________kJ/mol。 ②为维持炉内温度基本不变，FeSO4所带结晶水越多，掺烧比[n(FeS2):n(FeSO4)]应_________。(填“增大”“减小”或“不变”)。 Ⅱ．浸出法处理ZnS （3）ZnS难溶于水，处理ZnS常使用酸浸法，两步反应依次为： ⅰ.ZnS(s)+2H+(aq)Zn2+(aq)+H2S(aq)K1=2.2×10-3 ⅱ.2H2S+O2=2H2O+2SK2=2×1071 ①平衡常数K1的表达式为_________。 ②仅发生反应ⅰ时，ZnS酸浸效果不好，结合平衡常数说明原因：_________。 18. 某小组同学查到一份研究过氧化氢溶液与氢碘酸()反应的实验资料，具体如下。 资料1：室温下，过氧化氢溶液可与氢碘酸反应：。 资料2：碘单质溶于水后，溶液为棕黄色。 资料3：实验数据如表所示。 实验编号 1 2 3 4 5 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.1 0.2 0.3 0.1 0.1 从混合到出现棕黄色时间/ 13 6.5 4.3 6.6 4.4 （1）通过资料中的数据，可以得出的结论是_______。 （2）资料3中编号为1的实验继续反应，后测得过氧化氢浓度为，则=_______。 （3）该小组同学欲用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验。在实验过程中，未观察到溶液变为棕黄色，却观察到有无色气体产生。于是，该小组同学提出假设：可能是过氧化氢分解反应的催化剂。 ①请设计实验方案验证：可能是过氧化氢分解反应的催化剂。(仪器和试剂可自选)实验方案：___________________________________ ②已知分解放出热量，在含少量的溶液中，分解的机理为 i． ii． 下列有关该反应的说法正确的是_____________(填字母) A．是该反应的催化剂 B．使用催化剂，可以提高反应物中活化分子百分数，加快反应速率 C．反应i的活化能小于反应ii的活化能 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 E．升高温度，可提高反应i，ii的速率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $