精品解析：陕西省西安市雁塔区陕西师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期1月期末化学试卷

陕西师大附中2024-2025学年度第一学期 期末考试高二年级化学试题 考试时间：100分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 K-39 Mn-55 Fe-56 一、选择题(本题共20小题，总计50分) 1. 游牧千载，对话古今。下列陕西出土文物中主要成分为有机物的是 A．鹿形金怪兽 B．提梁倒灌壶 C．唐代丝绸裙 D．兽首玛瑙杯 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．鹿形金怪兽的主要成分为金属材料，不属于有机物，A错误； B．提梁倒灌壶为陶瓷制品，其主要成分属于无机物，B错误； C．丝绸的主要成分为蛋白质，蛋白质属于有机物，C正确； D．玛瑙的主要成分为二氧化硅，二氧化硅属于无机物，D错误； 故选C。 2. 水是生命之源，下列物质能促进水的电离，并使c(OH-)增大的是 A. CH3COOH B. KOH C. KHSO4 D. Na2CO3 【答案】D 【解析】 【详解】A．是弱酸，电离出，抑制水的电离，且溶液中减小，A错误； B．是强碱，电离出，抑制水的电离，不符合“促进水的电离”的要求，B错误； C．在水溶液中完全电离出、和，浓度增大，抑制水的电离，且减小，C错误； D．是强碱弱酸盐，发生水解结合水电离出的，促进水的电离，水的电离平衡正向移动，使增大，D正确； 故选D。 3. 能证明乙酸是弱酸的实验事实是 A. 溶液与Zn反应放出 B.   溶液的 C. 溶液与反应生成 D.   溶液可使紫色石蕊变红 【答案】B 【解析】 【详解】溶液与Zn反应放出，只能证明乙酸具有酸性，不能证明其酸性强弱，故A错误； B. 溶液的pH大于1，可知醋酸不能完全电离，为弱酸，故B正确； C. 溶液与反应生成，可以证明乙酸的酸性比碳酸强，但是不能证明其是弱酸，故C错误； D. 溶液可使紫色石蕊变红，可以证明乙酸具有酸性，但是不能证明其是弱酸，故D错误。 选B。 4. 下列离子方程式书写正确的是 A. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙： B. 氯化铜溶液中通入硫化氢： C. 铅蓄电池放电时的正极反应： D. 向次氯酸钠溶液中加适量白醋： 【答案】D 【解析】 【详解】A．水垢中的硫酸钙是固体，碳酸根离子使硫酸钙转化为碳酸钙沉淀，正确的离子方程式为。原式漏写硫酸钙和硫酸根离子，A错误； B．硫化氢是弱电解质，写离子方程式时不能拆成氢离子和硫离子，正确的离子方程式为。原式错误拆分硫化氢且漏写生成的氢离子，B错误； C．铅蓄电池放电时，正极发生还原反应，二氧化铅在硫酸介质中生成硫酸铅，正确的正极反应为。原式漏写参与反应的硫酸根离子，并将产物错误地写成铅离子，C错误； D．醋酸的酸性强于次氯酸，醋酸能与次氯酸根离子反应生成次氯酸；醋酸和次氯酸均为弱电解质，应保留分子形式，离子方程式为，D正确； 故选D。 5. 下列不能用勒夏特列原理解释的事实是 A. 密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 B. 氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深 C. 黄绿色的氯水光照后颜色变浅 D. 向含有的红色溶液中加铁粉，振荡，红色变浅或褪去 【答案】B 【解析】 【详解】A．密闭烧瓶中存在，正反应为吸热反应。升高温度，平衡向正反应方向移动，红棕色气体的浓度增大，混合气体颜色加深，能用勒夏特列原理解释，A错误； B．氢气、碘蒸气和碘化氢组成的平衡为，反应前后气体分子总数不变。恒温加压时平衡不移动，但压缩使有色的碘蒸气浓度增大，所以颜色变深不是平衡移动造成的，不能用勒夏特列原理解释，B正确； C．氯水中存在平衡。光照时，次氯酸发生分解，反应为。次氯酸被消耗，氯水中的平衡向正反应方向移动，氯气浓度降低，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，C错误； D．溶液中存在。加入铁粉后发生，三价铁离子被消耗，平衡向逆反应方向移动，红色配离子的浓度降低，能用勒夏特列原理解释，D错误； 故选B。 6. 下列操作规范且能达到实验目的的是 A．测定醋酸浓度 B．测定中和热 C．蒸干硫酸亚铁溶液获得硫酸铁晶体 D．酸式滴定管排气泡 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中用氢氧化钠标准溶液滴定含甲基橙的醋酸。醋酸与氢氧化钠恰好完全反应时，所得溶液显碱性，甲基橙的变色范围在酸性范围，不能准确指示滴定终点，应该用酚酞作指示剂，A错误； B．图中小烧杯杯口低于大烧杯杯口，且两烧杯间的碎纸条没有填满，保温效果差，不能准确测定中和热，B错误； C．硫酸亚铁水解生成氢氧化亚铁和硫酸，硫酸是难挥发性酸，蒸干硫酸亚铁溶液可以获得硫酸铁晶体，C正确； D．图中是碱式滴定管排气泡的方法，D错误； 故选C。 7. 一定温度下，恒容密闭容器中，物质Z发生反应：ΔH＞0，各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是 A. 曲线Ⅰ代表物质Y，曲线Ⅲ代表物质Z B. 图中时刻的正反应速率大于时刻 C. 若升高温度，活化分子数和活化分子百分数均增大 D. 0～40 min，用物质Y表示的平均反应速率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．Z是反应物，其浓度随反应进行而减小，故曲线Ⅲ表示Z；X、Y是生成物，浓度变化量之比为1∶2，故曲线Ⅰ表示Y、曲线Ⅱ表示X，A正确； B．图中较早的时刻，反应物Z的浓度大于较晚的时刻；温度相同时，Z的浓度越大，正反应速率越大，B正确； C．升高温度，分子的平均动能增大，活化分子数和活化分子百分数均增大，C正确； D．由图可知，0～40 min内Z的浓度变化量为。根据反应中Z与Y的化学计量数之比为1∶2，Y的浓度变化量为，故用Y表示的平均反应速率为，D错误； 故选D。 8. 下列有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是 A. 甲中Zn电极失去的电子经由溶液流向Ag电极 B. 乙可以实现银电极上镀铜 C. 丙中发生的是铁的析氢腐蚀 D. 丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲装置为原电池，Zn电极为负极。电子由Zn电极经外电路流向Ag电极，溶液中传递电荷的是离子，A错误； B．乙装置为电解池，Cu电极连接电源负极，是阴极。银离子在Cu电极上得到电子，阴极反应为，所以Cu电极表面镀银，不能在Ag电极表面镀铜，B错误； C．丙中Fe、C与稀硫酸构成原电池，Fe为负极，C为正极。氢离子在C电极上得到电子，电极反应为，因此发生铁的析氢腐蚀，C正确； D．丁装置为电解池，Pt电极连接电源正极，是阳极。电解开始时碘离子比氯离子优先放电，阳极反应为，生成碘而不是氯气，D错误； 故选C。 9. 有关下列两种溶液的说法中，正确的是 ① 溶液　② 溶液 A. 相同温度下，溶液中水的电离程度：溶液②＞溶液① B. 等体积混合溶液①和②，所得溶液 C. 等体积混合溶液①和②，所得溶液中 D. 加水稀释溶液①，溶液中减小 【答案】C 【解析】 【分析】等体积混合后，乙酸和乙酸钠的物质的量相等。根据物料守恒，有；根据电荷守恒，有。 【详解】A．乙酸电离产生的氢离子抑制水的电离，乙酸根离子水解促进水的电离，故溶液①中水的电离程度大于溶液②，A错误； B．混合液呈酸性，且钠离子的浓度为0.05 mol/L。结合分析中的电荷守恒可得，原选项中的浓度关系错误，B错误； C．由分析中的物料守恒和电荷守恒，将物料守恒式变形得，与选项所给关系一致，C正确； D．在同一溶液中，存在，加水稀释促进乙酸根离子水解，水解程度增大，n(Na+)不变，n(CH3COOH)增大，因此增大，D错误； 故选C。 10. 对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是 粒子组 判断和分析 A 不能大量共存，和发生双水解 B 不能大量共存，会发生反应： C 能大量共存，粒子间不反应 D 能大量共存，粒子间不反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．四羟基合铝酸根与碳酸氢根反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为；该反应不是双水解，原判断中的分析错误，A错误； B．氢离子与硫代硫酸根反应生成硫沉淀、二氧化硫和水，离子方程式为；该组粒子不能大量共存，判断和分析均正确，B正确； C．铁离子能催化过氧化氢分解，反应方程式为；该组粒子不能大量共存，C错误； D．酸性条件下，高锰酸根能将氯离子氧化为氯气，离子方程式为；该组粒子不能大量共存，D错误； 故选B。 11. 催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是 A. 使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 B. 反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大 C. 使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D. 使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A正确； B．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确； C．由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误； D．由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确； 故选C。 氢能是理想的清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。请完成下面小题。 12. 氨是未来的理想氢源，根据下图的能量转换关系，正确的是 A. 氮氮三键的键能为473 kJ/mol B. H—H的键能为654 kJ/mol C. 中N—H键的平均键能约为390.7 kJ/mol D. 理论上，以氨为原料获得氢气的热化学方程式的ΔH = +45 kJ/mol 13. 利用电解原理可以将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示，下列说法正确的是 A. 该过程的能量转化形式为电能转化为化学能 B. 阳极的电极反应式为 C. 每当消耗34 g ，理论上获得67.2 L的 D. 若膜中传递电荷为1 mol，阴极室的质量变化为18 g，则该装置中的膜为阴离子交换膜 14. 一种化学式为（R是一种碳衍生材料）的物质可以联合Pd-Au催化剂储氢，相关机理如图，下列说法错误的是 A. 该历程的总反应方程式可以写为： B. 该过程中，只有步骤Ⅱ和步骤Ⅲ是氧化还原反应 C. 相同条件下，增加催化剂的表面积，储氢速率增大 D. 若用重氢气（）代替，可以通过检测、R-NHD、来确定加氢方式 【答案】12. C 13. D 14. B 【解析】 【12题详解】 A．图中473 kJ/mol对应半摩尔氮气完全断裂，氮氮三键的键能为473×2 = 946 kJ/mol，A错误； B．图中654 kJ/mol对应1.5 mol H—H键完全断裂，H—H键的键能为654÷1.5 = 436 kJ/mol，B错误； C．氨分子中三个N—H键的键能依次为436 kJ/mol、397 kJ/mol、339 kJ/mol，平均键能为(436+397+339)÷3 ≈ 390.7 kJ/mol，C正确； D．由图可知，每摩尔氨气由元素单质生成时放出45 kJ的热量，则两摩尔氨气分解时应吸收90 kJ的热量，正确的热化学方程式为，D错误； 故选C； 【13题详解】 A．图中太阳能先转化为电能，电解时电能再转化为化学能，原说法未表示图示装置的完整能量转化，A错误； B．图中电解质为KOH溶液，阳极反应应在碱性介质中配平，正确的电极反应式为，B错误； C．阴极反应和阳极反应相加，得到总反应，34 g氨为2 mol，理论上生成3 mol氢气；题中未给气体所处状况，不能确定其体积为67.2 L，C错误； D．阴极反应为。传递1 mol电子时生成0.5 mol氢气，同时1 mol氢氧根经阴离子交换膜移向阳极室，阴极室质量减少1 g + 17 g = 18 g，D正确； 故选D； 【14题详解】 A．将图中各步骤相加，载体氨基和Pd-Au催化剂均被再生，总反应为，A正确； B．步骤Ⅰ中碳酸氢根与氨基结合，步骤Ⅱ中碳元素的化合价不变，只有步骤Ⅲ发生氧化还原反应，B错误； C．相同条件下，增大催化剂的表面积，可增加反应物与催化剂接触的活性位点，储氢速率增大，C正确； D．用重氢气代替氢气后，检测、R-NHD和中氘的分布，可以确定加氢方式，D正确； 故选B。 15. 已知Ksp(AgCl)=1.8×10−10，Ksp(AgBr)=7.7×10−13，Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10−12.某溶液中含有Cl−、Br−和的浓度均为0.010mol·L−1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L−1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 A. Cl−、Br−、 B. 、Br−、Cl− C. Br−、Cl−、 D. Br−、、Cl− 【答案】C 【解析】 【详解】析出沉淀时，AgCl溶液中，AgBr溶液中，Ag2CrO4溶液中，越小越先生成沉淀，所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br−、Cl−、，故选C。 16. 为了从海水中提取锂，某团队设计了图示的电解池。保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3取下互换，实现锂的富集。下列说法正确的是 A. 电路中电子的流向随着电极互换而改变 B. 电极2上发生的反应为： C. 理论上，电极1与电极4的质量之和保持不变 D. 理论上，电路通过1 mol电子时，有0.5 mol 富集在右侧电解液中 【答案】C 【解析】 【分析】为从海水中提取锂，电极1的电极反应式为：FePO4+e-+Li+=LiFePO4，则电极1为阴极，则电极2为阳极，电极3为阴极，电极4为阳极，在电极4上发生氧化反应：LiFePO4-e-=Li++FePO4，可以实现锂的提取。 【详解】A．保持电源正负极不变，电路中电子的流向不随电极互换而改变，故A错误； B．电极2为阳极，阳极上发生的反应为：，故B错误； C．由分析可知，通过相同电量，电极1上附着的Li+的量和电极4上失去的Li+的量相等，所以理论上，电极1与电极4的质量之和保持不变，故C正确； D．理论上，电路通过1 mol电子时，电极1通过反应FePO4+e-+Li+=LiFePO4吸附1molLi+，电极4通过反应LiFePO4-e-=Li++FePO4向电解液中释放1molLi+，所以有1mol 富集在右侧电解液中，故D错误； 选C。 17. 常温下，向的溶液中滴加的溶液，溶液中，随的变化如图所示(取)。 下列说法正确的是 A. 常温下，的电离常数的数量级为 B. 当溶液的时，消耗溶液 C. 溶液中水的电离程度大小： D. c点溶液中： 【答案】D 【解析】 【详解】A．b点时，即，，数量级为，A错误； B．消耗溶液时，恰好完全反应生成，水解使溶液呈碱性，，故时消耗溶液体积小于，B错误； C．酸抑制水的电离，盐类水解促进水的电离：a点以为主，抑制水的电离程度最大；b点为和混合溶液，抑制作用弱于a点；c点以为主，水解促进水的电离，故水的电离程度：，C错误； D．c点溶液呈碱性，，根据电荷守恒，得，且水解程度微弱，故离子浓度顺序为，D正确； 故答案选D。 18. 恒容反应器中，发生反应（羟基乙醛），Rh和Rh/Mn均能催化该反应，反应历程如图所示，其中为中间体，为过渡态。下列描述正确的是 A. “CO插入”步骤的ΔH为 B. Rh催化作用下，“加氢”步骤为决速步骤 C. Rh/Mn催化作用下，羟基乙醛的生成速率更小 D. 反应达平衡时，升高温度，羟基乙醛的浓度增大 【答案】B 【解析】 【分析】由能量历程图判断某一步骤的反应热时，应比较该步骤终态与始态的能量；判断活化能时，应比较过渡态与该步骤始态的能量。催化反应中，活化能最大的步骤为决速步骤；温度对平衡的影响由总反应的热效应决定。 【详解】A．图中“CO插入”步骤的始态和终态能量分别为−1.1和−16.5，故，并非−17.6，A错误； B．Rh催化时，“CO插入”“加氢”“氢解”步骤的正向活化能依次为、、，其中“加氢”步骤的活化能最大，为决速步骤，B正确； C．Rh/Mn催化时，“加氢”和“氢解”步骤的活化能变化分别为和，关键能垒降低，羟基乙醛的生成速率更大，C错误； D．总反应的反应热为，正反应为放热反应。升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，羟基乙醛的平衡浓度减小，D错误； 故选B。 19. 庚醛（N）与亚硫酸氢钠（P）可发生加成反应生成α-羟基磺酸钠（Q），正、逆反应速率方程分别为和，和分别为正、逆反应的速率常数，和分别为正、逆反应的活化能。ln k与关系如图所示，下列说法正确的是 A. B. 达到平衡时 C. 升高温度，平衡逆向移动 D. 加催化剂可提高N的平衡转化率 【答案】C 【解析】 【分析】阿伦尼乌斯方程为。在ln k与的关系图像中，斜率为。图中逆反应对应直线的斜率绝对值大于正反应对应直线的斜率绝对值，所以。对同一可逆反应，，故正反应为放热反应。 【详解】A．由分析可知，正反应的活化能小于逆反应的活化能，A错误； B．达到平衡时，正、逆反应速率相等，即。整理得，原关系将反应物和生成物的浓度项颠倒，B错误； C．由分析可知，正反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，C正确； D．催化剂能加快正、逆反应速率，缩短达到平衡所需的时间，但不改变平衡常数和平衡组成，不能提高N的平衡转化率，D错误； 故选C。 20. 取两份10mL 0.05mol·L-1的NaHCO3溶液，一份滴加0.05mol·L-1的盐酸，另一份滴加0.05mol·L-1NaOH溶液，溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图。 下列说法正确的是 A. 由a点可知：NaHCO3溶液中的水解程度小于电离程度 B. a→b→c过程中：逐渐减小 C. a→d→e过程中： D. 令c点的，e点的，则x＜y 【答案】B 【解析】 【详解】A．a点时pH>7，溶液呈弱碱性，说明碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度，A错误； B．a→b→c代表滴加氢氧化钠时pH的变化，根据电荷守恒，。滴定过程中，Na+浓度始终保持不变，H+浓度逐渐下降，故逐渐下降，B正确； C．a→d→e代表滴加盐酸时pH的变化，滴定过程中，根据物料守恒，始终有，C错误； D．c点时，无变化，仍然为0.05 mol/L，e点时，钠离子被稀释，降低为原本的一半，即0.025 mol/L，pH=4.0，即仅为0.0001 mol/L，故x>y，D错误； 故本题选B。 二、填空题(4小题，共计50分) 21. 草酸是一种重要的化工原料。 Ⅰ．已知草酸在水溶液中存在以下电离平衡： 。 常温下，向某浓度的溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液，所得溶液中含量分布图如下。 （1）分析上述图像，可知常温下：草酸的 =______。pH = 2.7时，溶液中 =______。 （2）已知，求反应的K =______。 Ⅱ．某化学课外小组为测定某草酸溶液的浓度，进行了如下实验：每次取草酸溶液20.00 mL，用0.1000 mol/L的标准氢氧化钠溶液滴定，重复3次，实验结果如下。 滴定次数 草酸溶液体积/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 20.00 0.48 20.50 第二次 20.00 4.02 24.00 第三次 20.00 1.05 22.05 （3）对于上述实验，下列说法正确的是______。 A．本次实验需要用到的玻璃仪器只有碱式滴定管和锥形瓶 B．滴定管需要检漏、水洗、再用待装液润洗2～3次 C．锥形瓶中一变色，就达到滴定终点 D．临近滴定终点时，滴定管尖嘴处最后一滴液体悬而不落时，可以用锥形瓶内壁将其刮落 E．滴定读数时，应双手一上一下持滴定管 （4）若选用的是50 mL滴定管，当滴定后的刻度为22.05 mL时，滴定管中剩余液体的体积______27.95 mL（填“等于”“小于”或“大于”）。 （5）本次实验测得草酸的浓度为______。若第一次滴定时盛装氢氧化钠溶液的滴定管未润洗，会测得草酸浓度______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3）BD （4）大于 （5） ①. ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 图中pH = 1.2时，，代入草酸的第一级电离常数表达式，得。 图中pH = 4.2时，，所以；将两个电离常数代入，得； 【小问2详解】 所求反应可由草酸钙的溶解平衡与草酸两级电离的逆反应相加得到，反应相加时平衡常数相乘，因此； 【小问3详解】 A．测取20.00 mL草酸溶液还需要移液管，所需玻璃仪器并非只有碱式滴定管和锥形瓶，A错误； B．滴定管使用前需要检漏、水洗，再用待装液润洗2～3次，B正确； C．锥形瓶中刚出现颜色变化时不能判定已达到滴定终点；使用指示剂时，应以滴入最后半滴滴定剂后出现终点颜色，且半分钟内不恢复原色为准，C错误； D．临近滴定终点时，可用锥形瓶内壁承接滴定管尖嘴处悬挂的最后一滴液体，再用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁，D正确； E．读数时应将滴定管竖直固定，使视线与液面最低点相平，不能双手一上一下持滴定管读数，E错误； 故选BD； 【小问4详解】 滴定管的50 mL刻度以下至尖嘴处还存有液体，50.00 mL - 22.05 mL = 27.95 mL未计入这部分液体，因此滴定管中剩余液体的体积大于27.95 mL； 【小问5详解】 三次滴定消耗氢氧化钠溶液的体积依次为20.02 mL、19.98 mL、21.00 mL，第三次数据偏差较大，应舍去；前两次的平均值为20.00 mL。 草酸与氢氧化钠反应的化学方程式为，由化学计量关系可得。 若盛装氢氧化钠溶液的滴定管未用待装液润洗，管内残留水使实际氢氧化钠溶液浓度减小，达到终点时消耗的滴定剂体积增大；计算时仍使用标准液的标称浓度，会使测得的草酸浓度偏大。 22. 甲烷氧化偶联制乙烯是提高甲烷附加值的一项重要研究课题，其涉及的反应如下： ① ② ③ 已知：以乙烯为例，其选择性定义为。 回答下列问题： （1）氧化生成的热化学方程式④为__________________。该反应______（填“能”或“不能”）自发进行。 （2）氧化偶联生成分步进行，和的选择性随反应时间的变化关系如图1所示，第一步反应的产物为______。 （3）恒压进料，原料气的对转化率与、、选择性的影响如图2所示，根据本研究课题的目的，在______（填“2～3”或“3～4”）更优，其原因是____________。 （4）若、初始压强为450 kPa，在恒容反应器中达平衡，的转化率为30%，和的选择性均为40%，则反应④的平衡常数=______ kPa（保留整数）。 （5）利用电化学装置可实现和的耦合转化，其原理如下图所示： 阴极上的反应式为__________________，若生成的乙烯和乙烷的体积比为3∶1，则消耗的和体积比为______。 【答案】（1） ①. ②. 能 （2） （3） ①. 2～3 ②. 甲烷转化率和乙烯选择性均较高 （4）416 （5） ①. ②. 8∶7 【解析】 【分析】反应①～③分别描述甲烷生成乙烷、乙烯和二氧化碳的三条竞争路径；选择性表示进入指定含碳产物的甲烷碳量占总转化碳量的百分比。反应热可由盖斯定律组合，平衡组成可由转化率和各产物选择性共同确定。 【小问1详解】 将反应①逆向并与反应②的2倍相加，根据盖斯定律可得；该反应放热，且气体总物质的量增大，熵增，因而能自发进行； 【小问2详解】 图1中，乙烷的选择性随反应时间延长而下降，乙烯的选择性上升，说明乙烷先生成，再继续氧化为乙烯，故第一步反应的产物为； 【小问3详解】 图2表明，在2～3范围内，甲烷转化率和乙烯选择性均高于3～4范围，更有利于生成目标产物乙烯，故选择2～3； 【小问4详解】 取初始甲烷、氧气的物质的量分别为3.5 mol、1 mol，甲烷转化率为30%，故消耗1.05 mol甲烷。由选择性定义，平衡时乙烯和乙烷均为0.21 mol，二氧化碳为0.21 mol；依据反应①～③，消耗氧气0.735 mol并生成水1.05 mol，所以平衡时氧气为0.265 mol。恒容、同温下每1 mol气体对应100 kPa，乙烯、乙烷、水和氧气的分压依次为21 kPa、21 kPa、105 kPa、26.5 kPa，故； 【小问5详解】 图中电极A与电源负极相连，为阴极；二氧化碳在阴极得到电子，生成一氧化碳和氧离子，阴极反应为。每生成1 mol乙烯或乙烷均消耗2 mol甲烷；生成1 mol乙烯放出4 mol电子，对应消耗2 mol二氧化碳，生成1 mol乙烷放出2 mol电子，对应消耗1 mol二氧化碳。乙烯与乙烷的体积比为3∶1时，消耗的甲烷和二氧化碳之比为8∶7。 23. 实验室利用和亚硫酰氯（）制备无水的装置如图所示（加热及夹持装置略）。 已知沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。 回答下列问题： （1）装置c的名称为____________。装置f中漏斗的作用为__________________。 （2）实验开始先通，一段时间后，先加热装置______（填“a”或“b”）。装置b内发生反应的化学方程式为__________________。装置c、d共同起到的作用是__________________。 （3）现有含少量杂质的，为测定n值进行如下实验： 实验Ⅰ：称取 g样品，用足量稀硫酸溶解后，用c 标准溶液滴定达终点时消耗V mL（滴定过程中转化为，不反应）。 实验Ⅱ：另取 g样品，利用上述装置与足量反应后，固体质量为 g。 则n=______。 下列情况会导致n测量值偏小的是______（填标号）。 A．样品中含少量FeO杂质 B．样品与反应时失水不充分 C．实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解 D．滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 防倒吸 （2） ①. a ②. ③. 冷凝回流，提高其利用率 （3） ①. ②. AB 【解析】 【分析】本实验先用排出装置内的空气和水汽，再使蒸气与水合氯化亚铁反应；未反应的经冷凝回流，生成的和HCl由尾气装置吸收。测定n时，用滴定确定的物质的量，再由反应前后固体质量差确定结晶水的物质的量。 【小问1详解】 由图可见，c为带球泡的冷凝装置，所以c为球形冷凝管。f中的漏斗可在装置内压强减小时防止吸收液倒流，因此其作用为防倒吸； 【小问2详解】 实验开始先通入，可排出装置中的空气和水汽。a中的受热气化后由带入b，所以先加热装置a。 b中的水合氯化亚铁与亚硫酰氯在加热条件下反应，按元素守恒配平，化学方程式为。 未反应的在c中冷凝后，经d流回a，故c、d共同冷凝回流，提高其利用率； 【小问3详解】 酸性条件下，重铬酸根离子与亚铁离子的反应为。由方程式的计量关系，样品中亚铁离子的物质的量为 mol。完全失水后，样品减少的质量为结晶水的质量，结晶水的物质的量为 mol。每1 mol水合盐含n mol结晶水，因此。 A．FeO在稀硫酸中生成，会额外消耗标准液，使V偏大，而结晶水的量未相应增加，测得的n偏小，A正确； B．样品与反应时失水不充分，使反应后固体质量偏大、质量差偏小，测得的n偏小，B正确； C．称重后潮解只增加水，不改变已称样品中的物质的量，V不变，测定结果不变，C错误； D．终点时尖嘴内生成气泡，尖嘴中的标准液进入锥形瓶但未计入刻度差，使V读数偏小，测得的n偏大，D错误； 故选AB。 24. 具有广泛用途，一种从电解锌阳极泥回收电池级的流程如下。该阳极泥主要含有，以及、、、、和微量等杂质离子。 已知：，，。金属离子生成氢氧化物沉淀，其和溶液的关系如下图所示： 回答下列问题： （1）“溶解”步骤在酸性条件下进行，通入的作用是___________。 （2）“除钾钠”步骤中，控制溶液，和与反应分别生成和沉淀，其中生成沉淀的离子方程式为___________。 （3）“除杂Ⅰ”步骤中，加调溶液，该步除杂的总反应方程式为___________。 （4）“除杂Ⅱ”步骤中，析出的“沉淀3”是___________。 （5）“除杂Ⅲ”步骤中，随着“沉淀4”的生成，溶液pH将___________(填“升高”或“下降”或“不变”)。 （6）“浓缩结晶”步骤中，析出后的滤液应返回到___________步骤，其目的是___________。 【答案】（1）还原为 （2） （3） （4）、 （5）下降 （6） ①. 溶解 ②. 循环利用，充分利用生成物（硫酸）且提高锰的回收率 【解析】 【分析】阳极泥加入将还原为，加入除去钾钠，滤液加入调溶液，使得转化为沉淀除去，滤液加入，使得、转化为、沉淀除去，滤液加入使得和转化为、沉淀除去，滤液浓缩结晶得到硫酸锰。 【小问1详解】 二氧化硫具有还原性，二氧化锰具有氧化性，“溶解”步骤在酸性条件下进行，通入的作用是：还原为； 【小问2详解】 “除钾钠”步骤中，控制溶液，酸性条件下，与反应生成沉淀，根据原子守恒和电荷守恒，K+生成沉淀的离子方程式为； 【小问3详解】 “除杂Ⅰ”步骤中，加调溶液，使得铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除去，结合质量守恒定律，反应还生成硫酸锰、二氧化碳，该步除杂的总反应方程式为； 【小问4详解】 由分析，“除杂Ⅱ”步骤中，滤液加入，使得、转化为、沉淀除去，故析出的“沉淀3”是、； 【小问5详解】 “除杂Ⅲ”步骤中，加入硫化氢使得和转化为沉淀除去，反应为、，反应过程中生成，使得溶液酸性增强，故随着“沉淀4”的生成，溶液将下降； 【小问6详解】 “浓缩结晶”步骤中，析出后的滤液中含有硫酸和部分硫酸锰，应返回到溶解步骤，其目的是循环利用，充分利用生成物(硫酸)且提高锰的回收率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 陕西师大附中2024-2025学年度第一学期 期末考试高二年级化学试题 考试时间：100分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 K-39 Mn-55 Fe-56 一、选择题(本题共20小题，总计50分) 1. 游牧千载，对话古今。下列陕西出土文物中主要成分为有机物的是 A．鹿形金怪兽 B．提梁倒灌壶 C．唐代丝绸裙 D．兽首玛瑙杯 A. A B. B C. C D. D 2. 水是生命之源，下列物质能促进水的电离，并使c(OH-)增大的是 A. CH3COOH B. KOH C. KHSO4 D. Na2CO3 3. 能证明乙酸是弱酸的实验事实是 A. 溶液与Zn反应放出 B.   溶液的 C. 溶液与反应生成 D.   溶液可使紫色石蕊变红 4. 下列离子方程式书写正确的是 A. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙： B. 氯化铜溶液中通入硫化氢： C. 铅蓄电池放电时的正极反应： D. 向次氯酸钠溶液中加适量白醋： 5. 下列不能用勒夏特列原理解释的事实是 A. 密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 B. 氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深 C. 黄绿色的氯水光照后颜色变浅 D. 向含有的红色溶液中加铁粉，振荡，红色变浅或褪去 6. 下列操作规范且能达到实验目的的是 A．测定醋酸浓度 B．测定中和热 C．蒸干硫酸亚铁溶液获得硫酸铁晶体 D．酸式滴定管排气泡 A. A B. B C. C D. D 7. 一定温度下，恒容密闭容器中，物质Z发生反应：ΔH＞0，各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是 A. 曲线Ⅰ代表物质Y，曲线Ⅲ代表物质Z B. 图中时刻的正反应速率大于时刻 C. 若升高温度，活化分子数和活化分子百分数均增大 D. 0～40 min，用物质Y表示的平均反应速率为 8. 下列有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是 A. 甲中Zn电极失去的电子经由溶液流向Ag电极 B. 乙可以实现银电极上镀铜 C. 丙中发生的是铁的析氢腐蚀 D. 丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 9. 有关下列两种溶液的说法中，正确的是 ① 溶液　② 溶液 A. 相同温度下，溶液中水的电离程度：溶液②＞溶液① B. 等体积混合溶液①和②，所得溶液 C. 等体积混合溶液①和②，所得溶液中 D. 加水稀释溶液①，溶液中减小 10. 对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是 粒子组 判断和分析 A 不能大量共存，和发生双水解 B 不能大量共存，会发生反应： C 能大量共存，粒子间不反应 D 能大量共存，粒子间不反应 A. A B. B C. C D. D 11. 催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是 A. 使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 B. 反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大 C. 使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D. 使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大 氢能是理想的清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。请完成下面小题。 12. 氨是未来的理想氢源，根据下图的能量转换关系，正确的是 A. 氮氮三键的键能为473 kJ/mol B. H—H的键能为654 kJ/mol C. 中N—H键的平均键能约为390.7 kJ/mol D. 理论上，以氨为原料获得氢气的热化学方程式的ΔH = +45 kJ/mol 13. 利用电解原理可以将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示，下列说法正确的是 A. 该过程的能量转化形式为电能转化为化学能 B. 阳极的电极反应式为 C. 每当消耗34 g ，理论上获得67.2 L的 D. 若膜中传递电荷为1 mol，阴极室的质量变化为18 g，则该装置中的膜为阴离子交换膜 14. 一种化学式为（R是一种碳衍生材料）的物质可以联合Pd-Au催化剂储氢，相关机理如图，下列说法错误的是 A. 该历程的总反应方程式可以写为： B. 该过程中，只有步骤Ⅱ和步骤Ⅲ是氧化还原反应 C. 相同条件下，增加催化剂的表面积，储氢速率增大 D. 若用重氢气（）代替，可以通过检测、R-NHD、来确定加氢方式 15. 已知Ksp(AgCl)=1.8×10−10，Ksp(AgBr)=7.7×10−13，Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10−12.某溶液中含有Cl−、Br−和的浓度均为0.010mol·L−1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L−1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 A. Cl−、Br−、 B. 、Br−、Cl− C. Br−、Cl−、 D. Br−、、Cl− 16. 为了从海水中提取锂，某团队设计了图示的电解池。保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3取下互换，实现锂的富集。下列说法正确的是 A. 电路中电子的流向随着电极互换而改变 B. 电极2上发生的反应为： C. 理论上，电极1与电极4的质量之和保持不变 D. 理论上，电路通过1 mol电子时，有0.5 mol 富集在右侧电解液中 17. 常温下，向的溶液中滴加的溶液，溶液中，随的变化如图所示(取)。 下列说法正确的是 A. 常温下，的电离常数的数量级为 B. 当溶液的时，消耗溶液 C. 溶液中水的电离程度大小： D. c点溶液中： 18. 恒容反应器中，发生反应（羟基乙醛），Rh和Rh/Mn均能催化该反应，反应历程如图所示，其中为中间体，为过渡态。下列描述正确的是 A. “CO插入”步骤的ΔH为 B. Rh催化作用下，“加氢”步骤为决速步骤 C. Rh/Mn催化作用下，羟基乙醛的生成速率更小 D. 反应达平衡时，升高温度，羟基乙醛的浓度增大 19. 庚醛（N）与亚硫酸氢钠（P）可发生加成反应生成α-羟基磺酸钠（Q），正、逆反应速率方程分别为和，和分别为正、逆反应的速率常数，和分别为正、逆反应的活化能。ln k与关系如图所示，下列说法正确的是 A. B. 达到平衡时 C. 升高温度，平衡逆向移动 D. 加催化剂可提高N的平衡转化率 20. 取两份10mL 0.05mol·L-1的NaHCO3溶液，一份滴加0.05mol·L-1的盐酸，另一份滴加0.05mol·L-1NaOH溶液，溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图。 下列说法正确的是 A. 由a点可知：NaHCO3溶液中的水解程度小于电离程度 B. a→b→c过程中：逐渐减小 C. a→d→e过程中： D. 令c点的，e点的，则x＜y 二、填空题(4小题，共计50分) 21. 草酸是一种重要的化工原料。 Ⅰ．已知草酸在水溶液中存在以下电离平衡： 。 常温下，向某浓度的溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液，所得溶液中含量分布图如下。 （1）分析上述图像，可知常温下：草酸的 =______。pH = 2.7时，溶液中 =______。 （2）已知，求反应的K =______。 Ⅱ．某化学课外小组为测定某草酸溶液的浓度，进行了如下实验：每次取草酸溶液20.00 mL，用0.1000 mol/L的标准氢氧化钠溶液滴定，重复3次，实验结果如下。 滴定次数 草酸溶液体积/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 20.00 0.48 20.50 第二次 20.00 4.02 24.00 第三次 20.00 1.05 22.05 （3）对于上述实验，下列说法正确的是______。 A．本次实验需要用到的玻璃仪器只有碱式滴定管和锥形瓶 B．滴定管需要检漏、水洗、再用待装液润洗2～3次 C．锥形瓶中一变色，就达到滴定终点 D．临近滴定终点时，滴定管尖嘴处最后一滴液体悬而不落时，可以用锥形瓶内壁将其刮落 E．滴定读数时，应双手一上一下持滴定管 （4）若选用的是50 mL滴定管，当滴定后的刻度为22.05 mL时，滴定管中剩余液体的体积______27.95 mL（填“等于”“小于”或“大于”）。 （5）本次实验测得草酸的浓度为______。若第一次滴定时盛装氢氧化钠溶液的滴定管未润洗，会测得草酸浓度______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 22. 甲烷氧化偶联制乙烯是提高甲烷附加值的一项重要研究课题，其涉及的反应如下： ① ② ③ 已知：以乙烯为例，其选择性定义为。 回答下列问题： （1）氧化生成的热化学方程式④为__________________。该反应______（填“能”或“不能”）自发进行。 （2）氧化偶联生成分步进行，和的选择性随反应时间的变化关系如图1所示，第一步反应的产物为______。 （3）恒压进料，原料气的对转化率与、、选择性的影响如图2所示，根据本研究课题的目的，在______（填“2～3”或“3～4”）更优，其原因是____________。 （4）若、初始压强为450 kPa，在恒容反应器中达平衡，的转化率为30%，和的选择性均为40%，则反应④的平衡常数=______ kPa（保留整数）。 （5）利用电化学装置可实现和的耦合转化，其原理如下图所示： 阴极上的反应式为__________________，若生成的乙烯和乙烷的体积比为3∶1，则消耗的和体积比为______。 23. 实验室利用和亚硫酰氯（）制备无水的装置如图所示（加热及夹持装置略）。 已知沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。 回答下列问题： （1）装置c的名称为____________。装置f中漏斗的作用为__________________。 （2）实验开始先通，一段时间后，先加热装置______（填“a”或“b”）。装置b内发生反应的化学方程式为__________________。装置c、d共同起到的作用是__________________。 （3）现有含少量杂质的，为测定n值进行如下实验： 实验Ⅰ：称取 g样品，用足量稀硫酸溶解后，用c 标准溶液滴定达终点时消耗V mL（滴定过程中转化为，不反应）。 实验Ⅱ：另取 g样品，利用上述装置与足量反应后，固体质量为 g。 则n=______。 下列情况会导致n测量值偏小的是______（填标号）。 A．样品中含少量FeO杂质 B．样品与反应时失水不充分 C．实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解 D．滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成 24. 具有广泛用途，一种从电解锌阳极泥回收电池级的流程如下。该阳极泥主要含有，以及、、、、和微量等杂质离子。 已知：，，。金属离子生成氢氧化物沉淀，其和溶液的关系如下图所示： 回答下列问题： （1）“溶解”步骤在酸性条件下进行，通入的作用是___________。 （2）“除钾钠”步骤中，控制溶液，和与反应分别生成和沉淀，其中生成沉淀的离子方程式为___________。 （3）“除杂Ⅰ”步骤中，加调溶液，该步除杂的总反应方程式为___________。 （4）“除杂Ⅱ”步骤中，析出的“沉淀3”是___________。 （5）“除杂Ⅲ”步骤中，随着“沉淀4”的生成，溶液pH将___________(填“升高”或“下降”或“不变”)。 （6）“浓缩结晶”步骤中，析出后的滤液应返回到___________步骤，其目的是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $