精品解析:河南省周口市重点高中2025-2026学年高二上学期1月月考化学试题
2026-08-20
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内容正文:
机密★启用前
高二年级1月测评
化学
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,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;回答非选择题时,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 河南历史上留下了无数的文化遗产、古迹和传统文化,加之不断创新创造的新文化元素,使得河南文化更加生动多彩。下列说法错误的是
A. 河南锂电池产业发展迅猛,“神舟十八号”飞船的主电源储能电池升级为锂离子电池,该锂离子电池是二次电池
B. “锤草印花”印染技艺被列为河南省级非物质文化遗产项目,该技艺会用到“芊棒棒草”植物,其汁液在不同酸碱性环境中呈现不同的颜色,此现象涉及化学平衡移动原理
C. 河南崮山镁业为国内最大的氧化镁生产企业,工业上常用电解熔融氧化镁的方法生产金属镁
D. 河南因其特殊的地理、气候问题容易引发洪水,受灾地区民众利用明矾净水,其中涉及盐类水解
2. 一定条件下,将一定量铁粉和水蒸气在恒温密闭容器中进行反应。下列措施不能使化学反应速率增大的是
A. 升高温度
B. 加入合适的催化剂
C. 将容器的体积缩小一半
D. 保持体积不变,充入,使体系压强增大
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 电解精炼粗铜的过程中,阴极质量增重32 g时转移的电子数目为
B. 的醋酸溶液中数目大于
C. 常温下,的硫酸溶液中由水电离出的数目为
D. 和充分反应后,得到的分子数目为
4. 金属的腐蚀现象普遍存在,常常是自发进行的。下列说法错误的是
A. 将水库的钢闸门与电源负极连接可实现电化学保护
B. 酸雨后钢铁易发生析氢腐蚀,随反应的进行水膜的pH上升
C. 银质器皿久置后表面变暗主要由电化学腐蚀造成
D. 白铁皮(镀锌铁)与马口铁(镀锡铁)制品均破损时,马口铁制品更易被腐蚀
5. 从绿色化学和环境保护角度来看,燃料电池是最具有发展前途的发电技术。肼()碱性燃料电池的原理示意图如图所示,反应的生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是
A. 电流由电极a流出经用电器流入电极b
B. 离子交换膜c为阴离子交换膜
C. 电池的总反应为
D. 当电极a上消耗1 mol 时,电极b上有22.4 L 参与反应
6. 用下列实验装置及操作完成相应实验,能达到目的的是
A.比较AgCl和溶度积大小
B.使发黑的银手镯恢复光亮
C.制作一种家用环保型消毒液发生器
D.用标准NaOH溶液滴定锥形瓶中的盐酸
A. A B. B C. C D. D
7. 已知(g)、(g)、(l)和CO(g)可作为燃料电池的燃料,其相关热化学方程式如下:
①
②
③
④
⑤
下列热化学方程式或表述错误的是
A.
B. 反应①中的数值a不能表示氢气的燃烧热数值
C.
D. 反应③在低温下能自发进行
8. 劳动最光荣。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
清洗铁锅后及时擦干
减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B
用含氟牙膏防治龋齿
发生了沉淀转化
C
铵态氮肥和草木灰不混合施用
铵盐受热易分解
D
利用铝热法焊接钢轨
铝与氧化铁反应,且放出大量的热
A. A B. B C. C D. D
9. 反应: 。已知消耗速率:,(、为速率常数与温度有关),现将1 mol 充入恒容密闭容器中发生上述反应,下列说法与图像不相符的是
A. 图①中,时反应达到平衡状态
B. 图②中,平衡常数:
C. 图③中,压强:
D. 图④中曲线Y表示消耗速率与浓度的关系
10. 下列方程式或电极反应式中错误的是
A. 用饱和碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙:
B. 泡沫灭火器的原理:
C. 氮化镁遇水剧烈水解:
D. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
11. 已知:与溶液反应会生成蓝色沉淀。下列实验操作与现象和实验目的或结论都正确的是
选项
实验操作与现象
实验目的或结论
A
向溶液中加入等浓度等体积的溶液,生成白色沉淀
两物质间发生了相互促进的水解反应
B
分别测浓度均为0.1 的和溶液的pH,后者大于前者
C
向溶液中缓慢滴加稀硫酸时,溶液由橙色变为黄色
增大浓度,平衡向生成的方向移动
D
以Zn、Fe为电极,以酸化的3% NaCl溶液作电解质溶液,连接成原电池装置。一段时间后,从Fe电极区域取少量溶液于试管中,再向试管中滴入2滴溶液,无蓝色沉淀产生
探究金属的电化学保护法
A. A B. B C. C D. D
12. 溶液中的离子平衡是以化学平衡理论为基础,探讨离子反应原理的基础性理论。下列关于水溶液中的离子平衡问题叙述正确的是
A. 等物质的量浓度的①、②、③三种溶液中,的大小顺序:
B. 溶液中存在:
C. 溶液与溶液等体积混合:
D. 已知氨水与盐酸等体积混合,溶液中:,则混合溶液中粒子浓度:
13. 研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示),使用前需先充电,其固体电解质仅允许通过,下列说法错误的是
A. 放电时,电解质溶液质量增大
B. 充电时,惰性电极上的电极反应式为
C. 充电时,每转移1 mol电子,降低
D. 放电时,气体扩散电极的电势比惰性电极的电势高
14. 25℃时,用NaOH溶液分别滴定浓度均为的HX、、三种溶液,溶液中[,M表示、、]随pH变化关系如图所示。已知:离子浓度小于视为沉淀完全;。下列有关分析错误的是
A. ①代表滴定溶液的变化关系
B. a点pH为8
C. 调整溶液pH为7,可使工业废水中的沉淀完全
D. 滴定HX溶液至,溶液中存在:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如表所示,回答下列问题:
化学式
HClO
电离平衡常数
(1)物质的量浓度均为0.1 的四种溶液,pH由大到小排列的顺序是__________(填字母)。
a. b. c.HClO d.
(2)常温下,0.1 溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是__________(填字母)。
A. B.
C. D.
(3)写出向次氯酸钾溶液中通入少量二氧化碳的化学方程式:____________________________。
(4)25℃时,与的混合溶液,若测得混合液pH=6,则由电荷守恒可知溶液中__________(填准确数值)。
(5)常温下,pH=2的盐酸中,由水电离出的为__________。若将pH=2的盐酸和pH=2的溶液以体积比3:1混合,则混合后溶液的pH为_________(忽略溶液体积变化)。
(6)常温下,实验测得溶液中,则溶液的pOH为__________[已知:该条件下的,,]。
16. 七水硫酸锌可用作媒染剂、木材防腐剂和造纸工业漂白剂等。利用某工厂废水(主要成分含有、、,及少量、、)制备的实验流程如下:
已知:
①溶液中金属离子的浓度小于时,可视为沉淀完全。
②室温下,,,,。
回答下列问题:
(1)“氧化”步骤的离子方程式为______________________________。
(2)“调节pH=4”的目的是__________________________。
(3)“除杂”步骤是利用置换反应进行除杂,则试剂a为__________。
(4)“深度除杂”步骤中,若控制滤液中,则滤液中_________[常温时,,]。
(5)“操作X”的操作步骤为蒸发浓缩、__________、过滤、洗涤、干燥。
(6)隔绝空气加热固体,固体质量的残留率(残留率)与温度的关系如图所示。将(M=287 )加热到145℃时得到,其中x的值为__________;温度为1050℃时,固体完全分解为ZnO以及两种气体(只有一种是氧化物),该反应的化学方程式为_________________________________。
(7)产品的纯度可用配位滴定法测定:准确称取一定量的晶体于锥形瓶中,加水溶解,再加入二甲酚橙作指示剂、六亚甲基四胺缓冲溶液,摇匀。用已标定的0.0160 EDTA溶液滴定,滴定至溶液由红紫色变成亮黄色,即为终点(与EDTA按物质的量之比1:1反应)。实验数据如下表:
/g
0.200
起始滴定管读数/mL
0.50
终点滴定管读数/mL
26.50
产品的纯度为__________(保留三位有效数字)。
17. 工业上运用电化学的原理能有效地帮助我们研究物质的性质和帮助我们节约资源、保护环境。回答下列问题:
(1)某原电池装置初始状态如图1所示:
交换膜两侧的溶液体积均为2 L,正极的电极反应为_______,当电路中转移2 mol电子时,交换膜右侧溶液中_______(忽略溶液体积变化和溶于水)。
(2)利用电化学原理去除天然气中的,总反应为,装置如图2所示:
①装置中NaCl溶液的作用是_______。
②一段时间后,电流减小,单位时间内的去除率降低,除了生成的FeS附着在铁碳填料表面,使负极表面积减小,去除率降低,还可能的原因是_______。
(3)我国科学家设计出一种微生物脱盐电池,实现了同时产电脱盐并去除污水,其工作原理如图3所示:
①该电池的负极反应式为_______。
②离子交换膜1是_______(填“阴”或“阳”,下同)离子交换膜,离子交换膜2是_______离子交换膜。
③当III室消耗1.12 L(标准状况下)氧气时,理论上II室可脱去_______mol NaCl。
18. 党的二十大报告中强调实现“碳达峰”“碳中和”是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,CO和的综合利用有重要意义。研究CO还原治理环境相关的主要化学反应有:
I.
II.
III.
回答下列问题:
(1)已知:每1 mol下列气体分解为气态基态原子吸收的能量分别为
CO
NO
819 kJ
1076 kJ
1490 kJ
632 kJ
①根据上述信息计算_______。
②下列描述正确的是_______(填字母)。
A.在绝热恒容密闭容器中只进行反应I,若压强不变,能说明反应I达到平衡状态
B.恒温条件下,增大CO的浓度能使反应III平衡向正反应方向移动,平衡常数不变
C.上述反应达到平衡后,升温,三个反应的逆反应速率均一直增大直至达到新的平衡
(2)在恒温恒压的密闭容器中,充入一定量的和CO(物质的量之比为)只发生反应II,反应在无分子筛膜时和有分子筛膜时二氧化氮平衡转化率随温度的变化如图所示,其中分子筛膜能选择性分离出。
①二氧化氮平衡转化率随温度升高而降低的原因为_______。
②P点二氧化氮转化率高于T点的原因为_______。
(3)一定温度下,向体积为1 L的密闭容器中充入一定量的NO和CO,只发生反应Ⅲ,在时刻达到平衡状态,此时,,,且的体积分数为25%。
①实验测得,,(、为速率常数,与温度有关),则_______(保留3位有效数字)。
②在时刻,压缩容器体积,在其他条件不变的情况下时刻达到新的平衡状态。请在下图中画出时段,正反应速率的变化曲线_______。
(4)利用CO合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在Nature杂志上。其涉及的关键反应如下:
①
②
在催化剂作用下,按的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①、②两个反应。维持压强为3.2 MPa,测得不同温度下,反应经过相同时间时的转化率、甲醇的选择性如图所示:
已知:甲醇的选择性。
时,若反应从开始到a点所用时间为10 min,则平均反应速率_______,若a点达到平衡,反应②的_______(用平衡分压代替平衡浓度进行计算,平衡分压物质的量分数总压,最终结果用分数表示)。
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高二年级1月测评
化学
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,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;回答非选择题时,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 河南历史上留下了无数的文化遗产、古迹和传统文化,加之不断创新创造的新文化元素,使得河南文化更加生动多彩。下列说法错误的是
A. 河南锂电池产业发展迅猛,“神舟十八号”飞船的主电源储能电池升级为锂离子电池,该锂离子电池是二次电池
B. “锤草印花”印染技艺被列为河南省级非物质文化遗产项目,该技艺会用到“芊棒棒草”植物,其汁液在不同酸碱性环境中呈现不同的颜色,此现象涉及化学平衡移动原理
C. 河南崮山镁业为国内最大的氧化镁生产企业,工业上常用电解熔融氧化镁的方法生产金属镁
D. 河南因其特殊的地理、气候问题容易引发洪水,受灾地区民众利用明矾净水,其中涉及盐类水解
【答案】C
【解析】
【详解】A.锂离子电池可反复充放电,属于二次电池,A正确;
B.植物汁液在酸碱性环境中变色,与指示剂类似,涉及酸碱平衡移动(如H+浓度变化导致平衡移动),B正确;
C.工业制镁通常电解熔融氯化镁(MgCl2),而非氧化镁(MgO);因MgO熔点过高(约2852℃),能耗大,而MgCl2熔点较低(约714℃),更经济高效,C错误;
D.明矾(KAl(SO4)2·12H2O)溶于水后,Al3+水解生成Al(OH)3胶体可吸附悬浮杂质,涉及盐类水解原理,D正确;
故答案选C。
2. 一定条件下,将一定量铁粉和水蒸气在恒温密闭容器中进行反应。下列措施不能使化学反应速率增大的是
A. 升高温度
B. 加入合适的催化剂
C. 将容器的体积缩小一半
D. 保持体积不变,充入,使体系压强增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度可加快化学反应速率,A不符合题意;
B.加入合适的催化剂,可以加快化学反应速率,B不符合题意;
C.将容器的体积缩小一半,反应物浓度增大,化学反应速率增大,C不符合题意;
D.保持体积不变,充入,使体系压强增大,但水蒸气的浓度没有发生变化,化学反应速率不变,D符合题意;
故选D。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 电解精炼粗铜的过程中,阴极质量增重32 g时转移的电子数目为
B. 的醋酸溶液中数目大于
C. 常温下,的硫酸溶液中由水电离出的数目为
D. 和充分反应后,得到的分子数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解精炼铜时,阴极上的电极反应为阴极质量增加32 g,即生成0.5 mol Cu,转移的电子数目为,A正确;
B.2 L pH=1的醋酸溶液中,即的数目为,B错误;
C.溶液体积未知,无法计算溶液中由水电离出的H+数目,C错误;
D.和生成的反应是可逆反应,不能完全进行到底,因此得到的数目小于,D错误;
故答案选A。
4. 金属的腐蚀现象普遍存在,常常是自发进行的。下列说法错误的是
A. 将水库的钢闸门与电源负极连接可实现电化学保护
B. 酸雨后钢铁易发生析氢腐蚀,随反应的进行水膜的pH上升
C. 银质器皿久置后表面变暗主要由电化学腐蚀造成
D. 白铁皮(镀锌铁)与马口铁(镀锡铁)制品均破损时,马口铁制品更易被腐蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A.将水库的钢闸门与电源负极相连,使钢闸门作阴极被保护,可实现电化学保护,A正确;
B.酸雨后钢铁所处环境酸性较强,易发生析氢腐蚀,随着H2的析出,水膜的pH上升,B正确;
C.银质器皿久置后表面变暗是因为金属银与空气中的、气体反应,主要发生化学腐蚀,与电化学腐蚀无关,C错误;
D.铁制品的镀层破损后,在潮湿环境中可发生原电池反应,白铁皮(镀锌铁)中锌比铁活泼,反应时锌作负极,被氧化而腐蚀,铁作正极,被保护;马口铁(镀锡铁)中铁比锡活泼,铁作负极,被氧化而腐蚀,D正确;
故选C。
5. 从绿色化学和环境保护角度来看,燃料电池是最具有发展前途的发电技术。肼()碱性燃料电池的原理示意图如图所示,反应的生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是
A. 电流由电极a流出经用电器流入电极b
B. 离子交换膜c为阴离子交换膜
C. 电池的总反应为
D. 当电极a上消耗1 mol 时,电极b上有22.4 L 参与反应
【答案】C
【解析】
【分析】该燃料电池中,通入燃料肼的电极为负极、通入氧气的电极为正极,电解质溶液呈碱性,反应的生成物均为无毒无害的物质,则负极反应为,正极反应为,电池的总反应为。
【详解】A.a为负极、b为正极,电子从负极a经用电器流入正极b,电流从正极b经用电器流入负极a,A错误;
B.b电极上生成氢氧根离子,钠离子通过离子交换膜c进入右侧形成浓的NaOH溶液,所以离子交换膜c为阳离子交换膜,B错误;
C.反应的生成物均为无毒无害的物质,电池的总反应为,C正确;
D.当电极a上消耗1 mol 时,转移4 mol电子,根据电子转移守恒,可知电极b上有1 mol 参与反应,题中没有指明是否在标准状况下,不能确定氧气的体积大小,D错误;
故选C。
6. 用下列实验装置及操作完成相应实验,能达到目的的是
A.比较AgCl和溶度积大小
B.使发黑的银手镯恢复光亮
C.制作一种家用环保型消毒液发生器
D.用标准NaOH溶液滴定锥形瓶中的盐酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.硝酸银溶液过量,分别与NaCl、反应生成沉淀,不能比较AgCl和溶度积大小,A错误;
B.锡的金属活动性比银强,在NaCl溶液中,锡、银和NaCl溶液构成原电池,锡作负极,银作正极,发黑的银手镯(主要成分是)中得到电子被还原为银,从而使银手镯恢复光亮,能达到实验目的,B正确;
C.电解饱和氯化钠溶液阳极产生,阴极产生NaOH和,由于和混合后易爆炸,且需要和NaOH反应生成次氯酸钠,所以发生器上端应为阴极,产生的氢气从上端出气口快速排出,下端应为阳极,产生的氯气上浮,与上端产生的氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠,故电源上端应为电源负极,电源下端应为电源正极,C错误;
D.NaOH溶液显碱性,应盛放在碱式滴定管中,不能盛放在图中酸式滴定管中,D错误;
故选B。
7. 已知(g)、(g)、(l)和CO(g)可作为燃料电池的燃料,其相关热化学方程式如下:
①
②
③
④
⑤
下列热化学方程式或表述错误的是
A.
B. 反应①中的数值a不能表示氢气的燃烧热数值
C.
D. 反应③在低温下能自发进行
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,方程式,所以,A错误;
B.氢气的燃烧热指的是氢气完全燃烧生成指定产物时放出的热量,由于该热化学方程式中氢气的计量系数不是“1”,则反应①中的数值a不能表示氢气的燃烧热数值,B正确;
C.由可知, ,C正确;
D.根据反应③可知低温下该反应,,故该反应在低温下能自发进行,D正确;
故选A。
8. 劳动最光荣。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
清洗铁锅后及时擦干
减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B
用含氟牙膏防治龋齿
发生了沉淀转化
C
铵态氮肥和草木灰不混合施用
铵盐受热易分解
D
利用铝热法焊接钢轨
铝与氧化铁反应,且放出大量的热
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.清洗铁锅后,并及时擦干,可避免铁锅在潮湿环境下发生吸氧腐蚀而生锈,劳动项目与化学知识有关联,A不符合题意;
B.用含氟牙膏防治龋齿,是因为氟离子与羟基磷灰石反应生成氟磷灰石,发生了沉淀转化,劳动项目与化学知识有关联,B不符合题意;
C.铵态氮肥和草木灰不混合施用,是因为与会发生双水解反应生成氨气,降低肥效,不是因为铵盐受热易分解,劳动项目与所述化学知识没有关联,C符合题意;
D.铝可以置换出氧化铁中的铁单质,且该反应放出大量的热,所以可以利用铝热法焊接钢轨,二者有关联,D不符合题意;
故选C。
9. 反应: 。已知消耗速率:,(、为速率常数与温度有关),现将1 mol 充入恒容密闭容器中发生上述反应,下列说法与图像不相符的是
A. 图①中,时反应达到平衡状态
B. 图②中,平衡常数:
C. 图③中,压强:
D. 图④中曲线Y表示消耗速率与浓度的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A.在时刻,,反应达到平衡状态,A正确;
B.该反应,相同压强下,温度越高,的体积分数越大,,则平衡常数:,B错误;
C.增大压强,反应向气体分子数减小的方向移动,总质量不变的情况下平均相对分子质量增大,压强:,C正确;
D.由为一次函数,为二次函数,所以曲线Y表示消耗速率与浓度的关系,D正确;
故选B。
10. 下列方程式或电极反应式中错误的是
A. 用饱和碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙:
B. 泡沫灭火器的原理:
C. 氮化镁遇水剧烈水解:
D. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.用饱和碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙发生的反应为饱和碳酸钠溶液与硫酸钙反应生成碳酸钙和硫酸钠,反应的离子方程式为:,A正确;
B.泡沫灭火器的原理为硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液发生双水解反应生成硫酸钠、氢氧化铝沉淀和二氧化碳,反应的离子方程式为:,B错误;
C.氮化镁遇水剧烈水解发生的反应为氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气,反应的化学方程式为:,C正确;
D.充电时铅蓄电池的阳极上发生的反应为:水分子作用下硫酸铅失去电子发生氧化反应生成二氧化铅、硫酸根离子和氢离子,电极反应式为:,D正确;
故选B。
11. 已知:与溶液反应会生成蓝色沉淀。下列实验操作与现象和实验目的或结论都正确的是
选项
实验操作与现象
实验目的或结论
A
向溶液中加入等浓度等体积的溶液,生成白色沉淀
两物质间发生了相互促进的水解反应
B
分别测浓度均为0.1 的和溶液的pH,后者大于前者
C
向溶液中缓慢滴加稀硫酸时,溶液由橙色变为黄色
增大浓度,平衡向生成的方向移动
D
以Zn、Fe为电极,以酸化的3% NaCl溶液作电解质溶液,连接成原电池装置。一段时间后,从Fe电极区域取少量溶液于试管中,再向试管中滴入2滴溶液,无蓝色沉淀产生
探究金属的电化学保护法
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.电离产生,与反应生成白色沉淀,两物质间不是发生了相互促进的水解反应,A错误;
B.和的阳离子不同,测得的pH大小不能用于比较两者的,B错误;
C.向溶液中缓慢滴加稀硫酸时,浓度增大,促使平衡右移,溶液由黄色()变为橙色(),C错误;
D.Zn为负极被腐蚀,Fe作为正极被保护,溶液中无,取出铁电极附近的溶液加入,无蓝色沉淀产生,可验证电化学保护法,D正确;
故选D。
12. 溶液中的离子平衡是以化学平衡理论为基础,探讨离子反应原理的基础性理论。下列关于水溶液中的离子平衡问题叙述正确的是
A. 等物质的量浓度的①、②、③三种溶液中,的大小顺序:
B. 溶液中存在:
C. 溶液与溶液等体积混合:
D. 已知氨水与盐酸等体积混合,溶液中:,则混合溶液中粒子浓度:
【答案】B
【解析】
【详解】A.在等物质的量浓度的①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4Al(SO4)2溶液中,③中Al3+水解产生的H+抑制水解,c()最高;②中CH3COO-发生双水解生成OH-促进水解,c()最低,的大小顺序应为③>①>②,A错误;
B.在0.1 mol·L-1 溶液中存在电荷守恒:和物料守恒:,可得质子守恒:,B正确;
C.0.02 mol·L-1 HCN与0.02 mol·L-1 NaCN等体积混合后,总体积加倍,总氰化物浓度[c(HCN) + c(CN-)]为0.02 mol·L-1,而非0.04 mol·L-1,C错误;
D.0.2 mol·L-1氨水与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后,得到的溶液中含有等浓度的NH4Cl和NH3·H2O,溶液中:,说明NH3·H2O的电离程度大于的水解程度,溶液呈碱性,混合溶液中粒子浓度:,D错误;
故选B。
13. 研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示),使用前需先充电,其固体电解质仅允许通过,下列说法错误的是
A. 放电时,电解质溶液质量增大
B. 充电时,惰性电极上的电极反应式为
C. 充电时,每转移1 mol电子,降低
D. 放电时,气体扩散电极的电势比惰性电极的电势高
【答案】C
【解析】
【分析】金属锂易失去电子,则放电时,惰性电极为负极,气体扩散电极为正极。电池在使用前需先充电,目的是将转化为,则充电时,惰性电极为阴极,阴极的电极反应为:,气体扩散电极为阳极,阳极的电极反应为:。放电时,惰性电极为负极,负极的电极反应式为:,气体扩散电极为正极,正极的电极反应为:,据此解答。
【详解】A.放电时,惰性电极为负极,气体扩散电极为正极,会通过固体电解质进入电解质溶液,同时正极会生成进入储氢容器,当转移2 mol电子时,电解质溶液质量增加,即电解质溶液质量会增大,A正确;
B.充电时,惰性电极为阴极,电极反应为:,B正确;
C.充电时,每转移1 mol电子,会有1 mol 与结合为,但不知道电解质溶液体积,则无法计算降低了多少,C错误;
D.放电时,惰性电极为负极,气体扩散电极为正极,正极电势比负极高,即气体扩散电极的电势比惰性电极的电势高,D正确;
故选C。
14. 25℃时,用NaOH溶液分别滴定浓度均为的HX、、三种溶液,溶液中[,M表示、、]随pH变化关系如图所示。已知:离子浓度小于视为沉淀完全;。下列有关分析错误的是
A. ①代表滴定溶液的变化关系
B. a点pH为8
C. 调整溶液pH为7,可使工业废水中的沉淀完全
D. 滴定HX溶液至,溶液中存在:
【答案】D
【解析】
【分析】和的阴阳离子比相同,二者的pM随pH的变化曲线应该是平行线,故③代表滴定HX溶液的变化关系,根据曲线③时,溶液的,可得;根据曲线①时,,溶液的,,,可得;根据曲线②时,溶液的,,,可得,而已知,则曲线①、②分别代表滴定溶液、溶液的变化关系,且、;
【详解】A.由分析可知,曲线①代表滴定溶液的变化关系,A正确;
B.由图知a点,即,得,则,B正确;
C.,当时,,所以沉淀完全,C正确;
D.滴定HX溶液至,,溶液呈酸性,,D错误;
故答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如表所示,回答下列问题:
化学式
HClO
电离平衡常数
(1)物质的量浓度均为0.1 的四种溶液,pH由大到小排列的顺序是__________(填字母)。
a. b. c.HClO d.
(2)常温下,0.1 溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是__________(填字母)。
A. B.
C. D.
(3)写出向次氯酸钾溶液中通入少量二氧化碳的化学方程式:____________________________。
(4)25℃时,与的混合溶液,若测得混合液pH=6,则由电荷守恒可知溶液中__________(填准确数值)。
(5)常温下,pH=2的盐酸中,由水电离出的为__________。若将pH=2的盐酸和pH=2的溶液以体积比3:1混合,则混合后溶液的pH为_________(忽略溶液体积变化)。
(6)常温下,实验测得溶液中,则溶液的pOH为__________[已知:该条件下的,,]。
【答案】(1)b>c>d>a (2)BC
(3)
(4)
(5) ①. 或 ②. 2
(6)9
【解析】
【小问1详解】
据电离平衡常数可知,酸性由强到弱的顺序为,酸性越强0.1 的溶液中电离出越大,故物质的量浓度均为0.1 的四种溶液,pH由大到小排列的顺序是b>c>d>a。
【小问2详解】
常温下,醋酸溶液中存在:,加水稀释,电离平衡正向移动,稀释是主要因素,、和均减小,则增大。
A.温度不变,水的不变,故不变,A错误;
B.,温度不变,不变,减小,则不断变大,B正确;
C.减小,增大,则值不断变大,C正确;
D.由于温度不变、不变,不变,D错误;
故选BC。
【小问3详解】
酸性,根据强酸制弱酸,少量通入次氯酸钾溶液只能生成,故化学方程式:;
【小问4详解】
25℃时,与的混合溶液,若测得混合液pH=6,由电荷守恒可得溶液中,pH=6时,,则 。
【小问5详解】
常温下,pH=2的盐酸中,水电离出的;设盐酸和硫酸溶液的体积分别为3 L和1 L,则混合后,则混合溶液的pH=2。
【小问6详解】
由电离常数可得,,溶液中氢离子浓度为,则,。
16. 七水硫酸锌可用作媒染剂、木材防腐剂和造纸工业漂白剂等。利用某工厂废水(主要成分含有、、,及少量、、)制备的实验流程如下:
已知:
①溶液中金属离子的浓度小于时,可视为沉淀完全。
②室温下,,,,。
回答下列问题:
(1)“氧化”步骤的离子方程式为______________________________。
(2)“调节pH=4”的目的是__________________________。
(3)“除杂”步骤是利用置换反应进行除杂,则试剂a为__________。
(4)“深度除杂”步骤中,若控制滤液中,则滤液中_________[常温时,,]。
(5)“操作X”的操作步骤为蒸发浓缩、__________、过滤、洗涤、干燥。
(6)隔绝空气加热固体,固体质量的残留率(残留率)与温度的关系如图所示。将(M=287 )加热到145℃时得到,其中x的值为__________;温度为1050℃时,固体完全分解为ZnO以及两种气体(只有一种是氧化物),该反应的化学方程式为_________________________________。
(7)产品的纯度可用配位滴定法测定:准确称取一定量的晶体于锥形瓶中,加水溶解,再加入二甲酚橙作指示剂、六亚甲基四胺缓冲溶液,摇匀。用已标定的0.0160 EDTA溶液滴定,滴定至溶液由红紫色变成亮黄色,即为终点(与EDTA按物质的量之比1:1反应)。实验数据如下表:
/g
0.200
起始滴定管读数/mL
0.50
终点滴定管读数/mL
26.50
产品的纯度为__________(保留三位有效数字)。
【答案】(1)
(2)除去,防止、、沉淀
(3)Zn (4)
(5)冷却结晶 (6) ①. 1 ②.
(7)59.7%
【解析】
【小问1详解】
“氧化”过程中双氧水与发生氧化还原反应,根据得失电子守恒及元素守恒得反应方程:。
【小问2详解】
调节pH的目的是将转化为氢氧化铁沉淀,同时要防止、、沉淀。
【小问3详解】
为了不引入杂质,“除杂”步骤中向滤液中加入过量的锌,将溶液中铜离子、铅离子还原为铜和铅。
【小问4详解】
根据,,当滤液中,则有,解得。
【小问5详解】
“操作X”的操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到。
【小问6详解】
加热到145℃,固体质量保留百分数为62.4%,减少了108 ,减少了6个的摩尔质量,因此x的值为1;温度为1050℃时,完全分解为ZnO和另外两种气体,其中只有一种为氧化物,则该氧化物为,另一种气体为,反应的化学方程式为。
【小问7详解】
与EDTA按物质的量之比1:1反应,根据表中数据可知,产品的纯度为。
17. 工业上运用电化学的原理能有效地帮助我们研究物质的性质和帮助我们节约资源、保护环境。回答下列问题:
(1)某原电池装置初始状态如图1所示:
交换膜两侧的溶液体积均为2 L,正极的电极反应为_______,当电路中转移2 mol电子时,交换膜右侧溶液中_______(忽略溶液体积变化和溶于水)。
(2)利用电化学原理去除天然气中的,总反应为,装置如图2所示:
①装置中NaCl溶液的作用是_______。
②一段时间后,电流减小,单位时间内的去除率降低,除了生成的FeS附着在铁碳填料表面,使负极表面积减小,去除率降低,还可能的原因是_______。
(3)我国科学家设计出一种微生物脱盐电池,实现了同时产电脱盐并去除污水,其工作原理如图3所示:
①该电池的负极反应式为_______。
②离子交换膜1是_______(填“阴”或“阳”,下同)离子交换膜,离子交换膜2是_______离子交换膜。
③当III室消耗1.12 L(标准状况下)氧气时,理论上II室可脱去_______mol NaCl。
【答案】(1) ①. ②. 2
(2) ①. 作电解质溶液(增加导电性) ②. 铁的量因消耗而减少,形成微小的原电池的数量减少,化学反应速率减慢
(3) ①. ②. 阴 ③. 阳 ④. 0.2
【解析】
【小问1详解】
由图可知,通入的一极为正极,Ag为负极,正极的电极反应为;每转移2 mol的电子,右侧氢离子与氯离子都增加2 mol,则右侧总的HCl的物质的量为,则盐酸的浓度为;
【小问2详解】
①NaCl溶液的作用是,作电解质溶液(增加导电性) ;②铁的量因消耗而减少,形成微小的原电池的数量减少,化学反应速率减慢
【小问3详解】
①由图示可知,Ⅲ室通入氧气,则电极B为电池的正极,正极反应式为,所以电极A为电池的负极,负极反应式为;
②由原电池可同时产电脱盐并去除污水,可知Ⅱ室中,阴离子()移向负极区(Ⅰ室),阳离子()移向正极区(Ⅲ室),则离子交换膜1是阴离子交换膜,离子交换膜2是阳离子交换膜;
③当Ⅲ室消耗标准状况下1.12 L(0.05 mol)氧气时,根据电极反应式可知,外电路转移。根据电荷守恒原则,则有通过离子交换膜1移向Ⅰ室,通过离子交换膜2移向Ⅲ室,所以理论上Ⅱ室可脱去0.2 mol NaCl。
18. 党的二十大报告中强调实现“碳达峰”“碳中和”是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,CO和的综合利用有重要意义。研究CO还原治理环境相关的主要化学反应有:
I.
II.
III.
回答下列问题:
(1)已知:每1 mol下列气体分解为气态基态原子吸收的能量分别为
CO
NO
819 kJ
1076 kJ
1490 kJ
632 kJ
①根据上述信息计算_______。
②下列描述正确的是_______(填字母)。
A.在绝热恒容密闭容器中只进行反应I,若压强不变,能说明反应I达到平衡状态
B.恒温条件下,增大CO的浓度能使反应III平衡向正反应方向移动,平衡常数不变
C.上述反应达到平衡后,升温,三个反应的逆反应速率均一直增大直至达到新的平衡
(2)在恒温恒压的密闭容器中,充入一定量的和CO(物质的量之比为)只发生反应II,反应在无分子筛膜时和有分子筛膜时二氧化氮平衡转化率随温度的变化如图所示,其中分子筛膜能选择性分离出。
①二氧化氮平衡转化率随温度升高而降低的原因为_______。
②P点二氧化氮转化率高于T点的原因为_______。
(3)一定温度下,向体积为1 L的密闭容器中充入一定量的NO和CO,只发生反应Ⅲ,在时刻达到平衡状态,此时,,,且的体积分数为25%。
①实验测得,,(、为速率常数,与温度有关),则_______(保留3位有效数字)。
②在时刻,压缩容器体积,在其他条件不变的情况下时刻达到新的平衡状态。请在下图中画出时段,正反应速率的变化曲线_______。
(4)利用CO合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在Nature杂志上。其涉及的关键反应如下:
①
②
在催化剂作用下,按的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①、②两个反应。维持压强为3.2 MPa,测得不同温度下,反应经过相同时间时的转化率、甲醇的选择性如图所示:
已知:甲醇的选择性。
时,若反应从开始到a点所用时间为10 min,则平均反应速率_______,若a点达到平衡,反应②的_______(用平衡分压代替平衡浓度进行计算,平衡分压物质的量分数总压,最终结果用分数表示)。
【答案】(1) ①. -227 ②. AB
(2) ①. 反应为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,的转化率降低 ②. 分子筛膜从反应体系中不断分离出,有利于反应正向进行,的转化率升高
(3) ①. 270 ②. (处于平衡状态,与已有线平齐)
(4) ①. 0.04 ②.
【解析】
【小问1详解】
①反应Ⅰ:,反应热等于反应物键能总和减去生成物键能总和,因此,故答案为:-227;
②反应Ⅰ前后气体系数不变,在绝热恒容密闭容器中发生反应Ⅰ,随着反应的正向进行,反应放出热量,体系温度升高,气体的压强随之增大,此时若压强不变,能说明反应Ⅰ达到平衡状态,A正确;增大CO的浓度可以使反应Ⅲ正向移动,但是平衡常数只受到温度的影响,温度不变,平衡常数不变,B正确;温度升高,反应速率增大,三个反应的逆反应速率均增大,三个反应均为放热反应,温度升高,平衡向吸热方向移动,则平衡逆向移动,所以平衡移动的初期为逆反应速率大于正反应速率,为了达到新的平衡,逆反应速率向正反应速率靠近,逆反应速率会减小,所以逆反应速率的变化趋势为先增大后减小,C错误,故答案选:AB;
【小问2详解】
①反应Ⅱ的,是放热反应。升高温度,平衡会向逆反应方向移动,导致的平衡转化率降低,故答案为:反应为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,的转化率降低;
②分子筛膜能选择性分离出生成的,使生成物浓度降低,促使平衡向正反应方向移动,从而提高了的转化率,故答案为:分子筛膜从反应体系中不断分离出,有利于反应正向进行,的转化率升高;
【小问3详解】
①由题可列三段式求解:
因为的体积分数为25%,所以,,此时为平衡状态,有,即,,故答案为:270;
②在时刻,将容器体积压缩增大压强,压强瞬间增大,正、逆化学反应速率均增大,平衡向正反应方向移动,则正反应速率大于逆反应速率,所以正反应速率的总体趋势为先突然增大,然后减小,直至平衡,其图像为;
【小问4详解】
设起始加入和的物质的量分别为1 mol和3 mol,又因为a点的转化率为50%,的选择性为80%,所以消耗的的物质的量为0.5 mol,即生成的和CO的物质的量之和为0.5 mol,结合的选择性计算公式可算出生成的的物质的量为,生成CO的物质的量为0.1 mol,即平衡时的物质的量为,的物质的量为1.7 mol,的物质的量为0.5 mol,;的分压为,则平均反应速率为;CO的分压为,的分压为,的分压为,的分压为,所以反应②的压强平衡常数为,故答案为:0.04;。
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