精品解析:四川平昌中学实验学校高中2025-2026学年高二上学期期末质量监测化学试卷
2026-09-10
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内容正文:
平昌中学实验学校高中2024级第三学期期末质量监测
化学试题
注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Mn:55 Li:7 P:31 Fe:56
第I卷(选择题)
一、选择题:(本大题共14小题,每小题3分,满分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. 化学与科学技术、生产生活息息相关,下列叙述正确的是
A. 重金属盐能使蛋白质变性,所以吞服“钡餐”会引起中毒
B. 天宫空间站使用的太阳能电池板的基础材料晶体硅为无机非金属材料
C. 食品包装袋中常放置硅胶、生石灰、还原铁粉等,其作用都是防止食品氧化变质
D. 我国新一代长征七号运载火箭使用的是液氧煤油发动机,煤油可由煤的干馏制得
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫酸钡不溶于胃酸盐酸,不会生成钡离子,故不会引起中毒,A错误;
B.晶体硅为无机非金属材料,B正确;
C.硅胶、生石灰不能吸收水,使食品干燥,但是不能吸收氧气,不能防止食品变质,C错误;
D.煤油是石油的分馏产品,D错误;
故选B。
2. 室温下,某溶液中水电离出的H+和OH-的物质的量浓度乘积为1×10-26,该溶液中一定不能大量存在的是
A. Cl- B. C. Na+ D.
【答案】B
【解析】
【分析】室温下纯水中水电离出的和浓度乘积为,条件中该值为,说明水的电离被抑制,溶液为酸性或强碱性溶液,需判断离子在酸性、碱性条件下是否均不能存在。
【详解】A.既不与反应,也不与反应,在酸性或碱性溶液中均能大量共存,A不符合题意;
B.既能与反应生成和,又能与反应生成和,在酸性或碱性溶液中均不能大量共存,B符合题意;
C.与、都不发生反应,在酸性或碱性溶液中均能大量共存,C不符合题意;
D.既不与反应,也不与反应,在酸性或碱性溶液中均能大量共存,D不符合题意;
故选B。
3. 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c上产生大量气泡,b、d相连时,b上产生大量气泡,则四种金属的活动性顺序由强到弱的是
A. a>b>c>d B. a>c>d>b C. c>a>b>d D. b>d>c>a
【答案】B
【解析】
【分析】在原电池中,活泼性较强的电极为负极,活泼性较弱的电极为正极,结合原电池原理和电极上的常见现象分析判断。
【详解】一般而言,原电池中,活泼性较强的电极为负极,活泼性较弱的电极为正极,放电时,电流从正极沿导线流向负极,正极上得电子发生还原反应,a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池,若a、b相连时,a为负极,则活泼性a>b;c、d相连时,电流由d到c,c为负极,则活泼性c>d;a、c相连时,c极上产生大量气泡,c为正极,则活泼性a>c;b、d相连时,b上有大量气泡产生,b为正极,则活泼性d>b,因此金属活泼性的强弱顺序是a>c>d>b,故选B。
4. 下列能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
B. 红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
C. SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D. H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据勒夏特列原理,升温平衡向吸热方向移动,合成氨放热反应,所以升高温度不利于合成氨气,错误;
B、根据勒夏特列原理,增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动,加压后平衡向生成N2O4的方向移动,加压后颜色先变深后变浅,正确;
C、使用催化剂平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,错误;
D、H2、I2、HI平衡混和气加压,平衡不移动,后颜色变深不能用勒夏特列原理解释,错误;
答案选B。
5. 下列离子方程式书写正确的是:
A. 醋酸与CaCO3 反应:CaCO3 +2H+ = Ca2++H2O+CO2↑
B. 常温下,铝遇到浓硝酸:Al+4H++= Al3++NO2↑+2H2O
C. 等浓度NaHSO4 和Ba(OH)2 溶液等体积混合:H+++Ba2++OH- =BaSO4↓+H2O
D. Na2O2 投入H218O 中:2Na2O2+2H218O=4Na++4OH-+18O2↑
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸与CaCO3反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,醋酸是弱酸,写成化学式,离子方程式为CaCO3 +2CH3COOH = Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO-,故A错误;
B.常温下,铝遇到浓硝酸发生钝化,生成致密的氧化膜,故B错误;
C.等浓度NaHSO4和Ba(OH)2溶液等体积混合,氢离子和硫酸根离子按1:1反应,反应生成硫酸钡、氢氧化钠和水:H+++Ba2++OH- =BaSO4↓+H2O,故C正确;
D.Na2O2投入H218O 中,过氧化钠中的氧既升高又降低,而水中的氧进入到氢氧化钠中:2Na2O2+2H218O=4Na++218OH-+2OH-+O2↑,故D错误。
综上所述,答案为C。
6. 下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是
A. 1.0 mol/LNa2CO3溶液:
B. 1.0 mol/LNa2CO3溶液:
C. 向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:
D. 向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液:c(Na+)=c()
【答案】D
【解析】
【详解】A.1.0 mol/LNa2CO3溶液中,根据C元素守恒可知有关系式:,A错误;
B.1.0 mol/LNa2CO3溶液中,根据电荷守恒可得关系式,B错误;
C.违背溶液中存在的电荷守恒。向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液,则CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用,所以c(Na+)>c(CH3COO-);c(H+)>c(OH-),盐电离产生的CH3COO-的浓度大于弱酸CH3COOH电离产生的H+的浓度,故溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-),C错误;
D.NaNO3与HCl的混合溶液中c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(),由于c(H+)=c(Cl-),所以c(Na+)=c(),D正确;
故合理选项是D。
7. 化学家正在研究尿素动力燃料电池,尿液也能发电。用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水,又能发电,尿素燃料电池结构如图所示,下列有关描述正确的是
A. 电池工作时H+移向负极
B. 该电池用的电解质溶液是KOH溶液
C. 甲电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+
D. 电池工作时,理论上每净化1molCO(NH2)2,消耗33.6LO2
【答案】C
【解析】
【分析】在原电池中负极失电子,正极得电子,乙电极中O2得电子转化为H2O为正极,则甲电极为负极,尿素失去电子转化为氮气和二氧化碳,据此分析解答。
【详解】A.原电池中阳离子向正极移动,则电池工作时H+移向正极,A错误;
B.该原电池是酸性电解质,质子交换膜只允许氢离子通过,电解质溶液不能使KOH溶液,B错误;
C.负极上是CO(NH2)2失电子生成二氧化碳和氮气,则负极反应式CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+,C正确;
D.未指明是否是标准状况,无法准确计算氧气的体积,D错误;
故答案为:C。
8. 用如图所示装置分别进行下列各组实验,则表中各项所列对应关系均正确的是
选项
X极
实验前U形管中液体
闭合开关后的现象及结论
A.
负极
溶液
溶液pH降低
B.
正极
溶液
b管附近电极反应式:
C.
正极
溶液
U形管两端滴入酚酞后,a管附近溶液呈红色
D.
负极
溶液
b管中有气体逸出
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.石墨为惰性电极,电解溶液实质是电解水,浓度增大, pH增大,故A错误;
B.电解硝酸银溶液,X为正极,则a极为阳极,b极为阴极,阴极发生反应:,故B错误;
C.X为正极,则a极为阳极,a极发生反应:,附近溶液显酸性,酸遇酚酞不变色,故C错误;
D.X为负极,则a极为阴极,b极为阳极,b极反应为:,b管中有气体逸出,故D正确;
故选:D。
9. 一定温度下,密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得A的浓度为0.3mol/L。保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的二分之一,再达平衡时,测得A的浓度为0.5mol/L。下列有关判断正确的是
A. x+y>z
B. 平衡向逆反应方向移动
C. C的体积分数减小
D. B的转化率降低
【答案】A
【解析】
【分析】反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得A的浓度为0.3mol/L。保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的二分之一,若平衡不一定,则理论上A的浓度增大为原来的2倍,即为0.6mol/L,但事实上再次达平衡时,测得A的浓度为0.5mol/L,则说明增大压强,平衡向正反应方向移动,据此分析。
【详解】根据上述分析可知,增大压强,平衡向正反应方向移动,则
A.正反应方向为气体分子数减小的方向,即x+y>z,A正确;
B.平衡向正反应方向移动,B错误;
C.平衡向正反应方向移动,C的体积分数增大,C错误;
D.平衡向正反应方向移动,B的转化率增大,D错误;
故选A。
10. 下列反应在任何温度下都不能自发进行的是
A. 2O3(g)=3O2(g) ΔH<0 B. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
C. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH<0 D. 2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0
【答案】D
【解析】
【详解】A.的,反应后气体分子数增多,,则恒小于0,任何温度下都能自发进行,A不符合题意;
B.的,反应后生成气体,,高温下,可自发进行,B不符合题意;
C.的,反应后气体分子数减少,,低温下,可自发进行,C不符合题意;
D.的,反应后气体分子数减少,,则恒大于0,任何温度下都不能自发进行,D符合题意;
故答案选D。
11. 一种新型电池的工作原理如图所示。该电池工作时,下列说法正确的是
A. 理论上,当消耗22.4LH2时,会消耗1molO2
B. 若用该电池对铅蓄电池进行充电,PbO2极应接Pt/C电极
C. 原电池工作时,电子由Pt/C电极经质子交换膜向碳毡电极移动
D. 碳毡电极发生还原反应,电极反应为NO+4H++3e-=NO↑+2H2O
【答案】D
【解析】
【分析】左侧电极氢失去电子发生氧化反应生成氢离子,,为负极;右侧电极硝酸根离子得到电子发生还原生成NO,NO+4H++3e-=NO↑+2H2O,为正极;
【详解】A.状态未知,不能确定氢气的物质的量,不能计算消耗氧气的量,A错误;
B.铅蓄电池的PbO2极为正极,若用该电池对铅蓄电池进行充电,正极连接正极,则PbO2极应接碳毡电极,B错误;
C.原电池工作时,电子在外电路移动,不能进入电解质溶液,C错误;
D.碳毡电极上硝酸根离子得到电子发生还原反应生成NO,电极反应为NO+4H++3e-=NO↑+2H2O,D正确;
故选D。
12. 把1 L 0.1 mol/L的醋酸溶液用蒸馏水稀释到10 L,下列叙述正确的是( )
A. c(CH3COOH)变为原来的1/10
B. c(H+)变为原来的
C. c(CH3COO-)/c(CH3COOH)的比值增大
D. 溶液的导电性增强
【答案】C
【解析】
【分析】1L0.1mol/L的醋酸溶液稀释到10L,溶液体积变为原来的10倍。
【详解】A、加水稀释促进CH3COOH的电离,H+、CH3COO-物质的量增大,CH3COOH物质的量减小,则c(CH3COOH)比原来的1/10小,错误;
B、c(H+)比原来的1/10大,错误;
C、c(CH3COO-)/c(CH3COOH)= n(CH3COO-)/n(CH3COOH),n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,n(CH3COO-)/n(CH3COOH)的比值增大,正确;
D、由于溶液体积的增大超过离子物质的量的增大,c(H+)、c(CH3COO-)减小,溶液导电性减弱,错误;
答案选C。
13. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知Ni(CO)4(s)=Ni(s)+4CO(g) ΔH=QkJ·mol-1,则:Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(s) ΔH=-QkJ·mol-1
B. 在一定温度和压强下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3 kJ,则其热化学方程式为N2(g)+H2(g) NH3(g) ΔH=-19.3 kJ·mol-1
C. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
D. 已知C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
【答案】A
【解析】
【详解】A.Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(s)与已知反应互为逆过程,所以对应的反应热数值互为相反,Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(s) ΔH=-QkJ·mol-1,A正确;
B.合成氨的反应是可逆反应,不能进行完全,B错误;
C.H2O(g)转化为H2O(l)放热,且氢气燃烧的焓变ΔH<0,所以ΔH1<ΔH2,C错误;
D.由C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH>0可知,1 mol石墨的能量小于1 mol金刚石的能量,则石墨比金刚石稳定,D错误。
故选A。
14. 下列各图所示装置能达到实验目的的是
A. 图甲,验证铁的析氢腐蚀
B. 图乙,验证外加电流的阴极保护法
C. 图丙,钢闸门采用牺牲阳极的阴极保护法
D. 图丁,在铁制品上镀铜
【答案】D
【解析】
【详解】A.食盐水呈中性,铁主要发生吸氧腐蚀,可以根据右侧试管中液面变化判断,若液面上升,说明发生吸氧腐蚀,A错误;
B.由图可知,没有外加电源,构成原电池,铁做正极,滴入铁氰化钾,如果没有蓝色沉淀生成,证明没有亚铁离子生成,可以验证牺牲阳极的阴极保护法,B错误;
C.图乙,做电解池的阴极的金属可以被保护,采用外加电流法保护铁闸门,钢闸门接电源的负极,属于外加电流的阴极保护法,C错误;
D.铜作阳极,铁作阴极,溶液中铜离子在铁电极上得到电子,附着到铁制品上,D正确;
故选D。
第II卷(非选择题)
二、非选择题(本题4个大题,共58分)
15. 请回答下列问题。
(1)Ni在元素周期表中的位置为 ______ ,基态Fe原子价电子的轨道表示式为 ______ 。
(2)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“碱性”,下同),溶液中c(Na+)______c(CH3COO-)(填“>”、“=”或“<”)。
(3)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,则混合后溶液呈______,醋酸体积________氢氧化钠溶液体积。
(4)常温下将m mol·L-1的醋酸和n mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液的pH=7,则醋酸溶液中c(H+)______氢氧化钠溶液中c(OH-),m与n的大小关系是m____n。
(5)常温下若将0.2 mol·L-1 MOH溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则说明在相同条件下MOH的电离程度________MCl的水解程度(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. 第四周期第VIII族 ②.
(2) ①. 碱性 ②. >
(3) ①. 中性 ②. >
(4) ①. < ②. >
(5)<
【解析】
【小问1详解】
Ni的原子序数为28,位于元素周期表第四周期第VIII族。Fe的原子序数为26,其基态原子的价电子排布式为,根据洪特规则和泡利不相容原理,其价电子轨道表示式为 ;
【小问2详解】
等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠混合,恰好完全反应生成醋酸钠。醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解导致溶液呈碱性;根据溶液中的电荷守恒 ,由于溶液呈碱性,即,因此必然有;
【小问3详解】
根据溶液中的电荷守恒,已知,则必然有 ,故溶液呈中性;若两者等体积混合,恰好生成醋酸钠,溶液呈碱性;要使混合溶液呈中性,酸必须过量,因此醋酸的体积大于氢氧化钠溶液的体积;
【小问4详解】
混合后溶液pH=7,呈中性。若,等体积混合恰好生成醋酸钠,溶液呈碱性;要使溶液呈中性,醋酸必须过量,故;醋酸为弱酸,在溶液中仅部分电离,而氢氧化钠为强碱,在溶液中完全电离。虽然,但为了使pH=7,过量的醋酸极少,且醋酸的电离度很小,故醋酸溶液中的 远小于氢氧化钠溶液中的;
【小问5详解】
MOH溶液与HCl溶液等体积混合后,HCl完全反应,生成等物质的量浓度的MCl和MOH混合溶液。混合溶液pH<7,呈酸性,说明MCl水解生成的浓度大于MOH电离生成的浓度,即在相同条件下MOH的电离程度小于MCl的水解程度。
16. 据报道,CH4也是一种温室气体,对环境的影响是相同条件下CO2的40倍。研究CH4和CO2的转化技术对环境改善有着积极的意义。一个比较好的思路是,首先两者在一定条件下反应转化为CO和H2,然后再将CO和H2反应转化为CH3OH。
已知:①甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol−1;
②CO(g) +1/2 O2(g) = CO2(g)ΔH1 = -283 kJ·mol−1;
③H2(g) +1/2 O2(g) = H2O(l)ΔH2 = -285.8 kJ·mol−1;
(1)写出符合甲烷燃烧热的热化学方程式:_______________。
(2)常温下,CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g),其反应热ΔH =_______,若在恒温恒容条件下,增大起始CO2的体积分数(增加CO2的用量),反应速率_______(填“增大”“减小”或“不变”),CO2的转化率_______(填“提高”“降低”或“不变”)。
(3)若已知以下两个反应的平衡常数分别为:
CO2(g) + CH4(g)2H2(g) + 2CO(g) K1
CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) K2
则CO2(g) + 2H2(g) + CH4(g)2CH3OH(g)的平衡常数为_____________(用K1、K2表示)。
(4)有人提出分开处理温室气体的思路如下:将CO2转化为CO(NH2)2,其原理为:2NH3(g) + CO2(g)CO(NH2)2(s) + H2O(g),若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法能说明该反应已达到平衡的有_______(填标号)。
A. 断裂3 mol N-H键的同时断裂2 mol O-H键
B. NH3、CO2、H2O的物质的量恰好相等
C. 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
D. 体系的压强不再发生改变
【答案】(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol−1
(2) ①. +247.3 kJ·mol−1 ②. 增大 ③. 降低
(3) (4)CD
【解析】
【小问1详解】
燃烧热是指在时,纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。甲烷燃烧生成的指定产物为和,已知甲烷的燃烧热为,故其热化学方程式为:;
【小问2详解】
根据题意可得如下热化学方程式:①、② 、③,根据盖斯定律,将 即可得到目标方程式:,因此,;
② 在恒温恒容条件下,增加的用量,反应物浓度增大,反应速率增大;增加一种反应物的浓度,会提高另一种反应物()的转化率,但其自身的转化率会降低;
【小问3详解】
已知:① 、② ,目标反应为:,观察可知,将方程式 即可得到目标方程式,根据平衡常数的计算规则,方程式相加,平衡常数相乘;方程式乘系数,平衡常数变为该系数次幂,故目标反应的平衡常数 ;
【小问4详解】
反应 是一个气体分子数减小的反应;
A.断裂键代表消耗(正反应),断裂键代表消耗(逆反应)。此时 ,不等于化学计量数之比 ,说明正逆反应速率不相等,未达到平衡,A错误;
B.各物质的物质的量恰好相等,只是反应过程中的某一个偶然状态,不能说明正逆反应速率相等,不能作为平衡标志,B错误;
C.混合气体的平均相对分子质量 ,该反应中有固体生成,气体的总质量在变化,气体的总物质的量也在变化,且两者的变化比例不等于初始的平均相对分子质量,因此 是一个变量,当 不再改变时,说明反应达到平衡,C正确;
D.该反应在恒温恒容下进行,且反应前后气体分子数不相等,因此体系的压强是一个变量,当压强不再发生改变时,说明气体的总物质的量不再变化,反应达到平衡,D正确;
故选CD。
17. “绿水青山就是金山银山”,因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中和发生反应,生成无毒的和。
①汽车尾气净化装置发生的化学反应方程式_______。
②该反应的平衡常数表达式为_______。
(2)燃煤发电厂常利用反应: 对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在T℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
浓度
时间
0
10
20
30
40
50
1.00
0.79
0.60
0.60
0.40
0.40
0
0.42
0.80
0.80
1.20
1.20
①内,平均反应速率_______。
②后,只改变某一条件,时反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是_______(填字母)。
A.加入一定量的粉状碳酸钙 B.通入一定量的SO2 C.降温 D.加入合适的催化剂
③在两个相同的密闭容器中通入等物质的量的SO2和O2与CaCO3反应,SO2的转化率与时间关系如图所示,T1______T2(填“>”“<”或“=”)。
④用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在T1,达平衡P=aPa时,该反应的化学平衡常数Kp=_______[已知:气体分压气体总压×体积分数]。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 0.021 ②. BC ③. > ④.
【解析】
【小问1详解】
① 汽车尾气净化装置中,和反应生成无毒的和,根据原子守恒可写出化学方程式为:;
② 化学平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,故该反应的平衡常数表达式为;
【小问2详解】
① 内,的浓度变化量为,则平均反应速率;
② 到时,浓度由减小到,浓度由增大到,说明平衡正向移动:
A.为固体,改变其用量不影响化学平衡,错误;
B.通入一定量的,反应物浓度增大,平衡正向移动,正确;
C.该反应正向为放热反应(),降温可使平衡正向移动,正确;
D.加入催化剂只能改变反应速率,不改变平衡状态,错误;
故选BC;
③ 由图象可知,温度为时反应先达到平衡,说明条件下的反应速率更快。在其他条件相同时,温度越高反应速率越快,因此;
④ 设起始通入的和的物质的量均为。由图可知,在温度下达到平衡时,的转化率为,则转化的为,列出三段式:
平衡时气体的总物质的量为,、、的体积分数分别为、、,已知平衡总压为,则各气体的分压分别为:,,。该反应的化学平衡常数。
18. 碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3,相对分子质量为222]可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含SiO2及少量Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜,工业流程如下:
回答下列问题:
(1)某小组测得Cu浸取率随H2O2浓度影响的变化曲线如图:
①由图可知浸取Cu的H2O2的最佳浓度范围为________。
②由图中的a点分析,浸取时Fe2(SO4)3也起到氧化辉铜矿的作用,反应的离子方程式为________。
(2)①“除铁”步骤调pH可加入适宜试剂_______(填编号)。
A.HCl B.CuO C.Ca(OH)2 D.Cu2(OH)2CO3
②常温下,“过滤”后的滤液中(Cu2+)=0.55mol/L,则“除铁”步骤调pH应小于______(常温下,Ksp[Cu(OH)2]=,lg2=0.3)。
(3)某实验小组为测定碱式碳酸铜的纯度,取制得的碱式碳酸铜产品5.0g,加适量硫酸,再加100mL水,加热溶解,冷却后配成250mL溶液。量取配成的25.00mL溶液于碘量瓶中,加入适量缓冲溶液控制溶液的pH在3~4之间,以及过量的碘化钾,摇匀,于暗处放置5分钟。用0.10mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定,至临近滴定终点时再加入1mL淀粉溶液做指示剂,继续滴入Na2S2O3溶液至滴定终点。平行测定3次,实验数据如下表所示。
已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2+2S2O=2I-+S4O
实验编号
滴定前Na2S2O3溶液的体积读数
滴定后Na2S2O3溶液的体积读数
1
0.10
20.09
2
1.20
21.21
3
2.50
20.48
①判断滴定到达终点的现象是_________。
②装Na2S2O3溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,对测定结果的影响是______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
③根据表中数据计算实验小组制得的碱式碳酸铜的纯度为_________。
【答案】(1) ①. 0.1~0.2mol/L ②.
(2) ①. BD ②. 4.3
(3) ①. 滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,溶液颜色由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色 ②. 偏高 ③. 44.4%
【解析】
【分析】辉铜矿主要成分为Cu2S,含SiO2及少量Fe2O3,用溶液、稀硫酸、双氧水浸取,Cu2S被氧化为Cu2+、S,过滤,滤液中含有Cu2+、Fe3+等,调节pH生成Fe(OH)3沉淀除铁,滤液中加NH4HCO3溶液生成Cu2(OH)2CO3沉淀。
【小问1详解】
①由图可知,H2O2浓度为0.1~0.2mol/L时,铜浸取率高,故H2O2适宜的浓度范围为:0.1~0.2mol/L;
②由图中的a点分析,浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用,Cu2S被Fe3+氧化为Cu2+、S,该反应的离子方程式为;
故答案为:0.1~0.2mol/L;;
【小问2详解】
①“除铁”步骤是除硫酸铜中的Fe3+,为不引入杂质,调pH可加入试剂可以是CuO、Cu2(OH)2CO3,故答案选:BD;
②常温下,“过滤”后的滤液中(Cu2+)=0.55mol/L,c(OH-)===,则c(H+)===,pH=-lg c(H+)=-lg=4+lg2=4.3,所以“除铁”步骤调pH应小于4.3;
故答案为:BD;4.3;
【小问3详解】
①I2能使淀粉变蓝,滴定终点时,I2完全消耗,判断滴定到达终点的现象是:滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,溶液颜色由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色;
②装Na2S2O3溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,记录的标准液体积偏大,则测定结果:偏高;
③根据表格数据,三次消耗Na2S2O3溶液的体积分别为:19.99mL、20.01mL、17.98mL;第3次实验超出正常误差范围,舍去不用,第1次、第2次实验平均消耗Na2S2O3溶液的体积为20.00mL,根据2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2+2S2O=2I-+S4O得滴定关系式Cu2(OH)2CO3~I2~2 Na2S2O3,所以Cu2(OH)2CO3的纯度为=44.4%;
故答案为:滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,溶液颜色由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色;偏高;44.4%。
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平昌中学实验学校高中2024级第三学期期末质量监测
化学试题
注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Mn:55 Li:7 P:31 Fe:56
第I卷(选择题)
一、选择题:(本大题共14小题,每小题3分,满分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. 化学与科学技术、生产生活息息相关,下列叙述正确的是
A. 重金属盐能使蛋白质变性,所以吞服“钡餐”会引起中毒
B. 天宫空间站使用的太阳能电池板的基础材料晶体硅为无机非金属材料
C. 食品包装袋中常放置硅胶、生石灰、还原铁粉等,其作用都是防止食品氧化变质
D. 我国新一代长征七号运载火箭使用的是液氧煤油发动机,煤油可由煤的干馏制得
2. 室温下,某溶液中水电离出的H+和OH-的物质的量浓度乘积为1×10-26,该溶液中一定不能大量存在的是
A. Cl- B. C. Na+ D.
3. 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c上产生大量气泡,b、d相连时,b上产生大量气泡,则四种金属的活动性顺序由强到弱的是
A. a>b>c>d B. a>c>d>b C. c>a>b>d D. b>d>c>a
4. 下列能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
B. 红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
C. SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D. H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
5. 下列离子方程式书写正确的是:
A. 醋酸与CaCO3 反应:CaCO3 +2H+ = Ca2++H2O+CO2↑
B. 常温下,铝遇到浓硝酸:Al+4H++= Al3++NO2↑+2H2O
C. 等浓度NaHSO4 和Ba(OH)2 溶液等体积混合:H+++Ba2++OH- =BaSO4↓+H2O
D. Na2O2 投入H218O 中:2Na2O2+2H218O=4Na++4OH-+18O2↑
6. 下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是
A. 1.0 mol/LNa2CO3溶液:
B. 1.0 mol/LNa2CO3溶液:
C. 向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:
D. 向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液:c(Na+)=c()
7. 化学家正在研究尿素动力燃料电池,尿液也能发电。用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水,又能发电,尿素燃料电池结构如图所示,下列有关描述正确的是
A. 电池工作时H+移向负极
B. 该电池用的电解质溶液是KOH溶液
C. 甲电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+
D. 电池工作时,理论上每净化1molCO(NH2)2,消耗33.6LO2
8. 用如图所示装置分别进行下列各组实验,则表中各项所列对应关系均正确的是
选项
X极
实验前U形管中液体
闭合开关后的现象及结论
A.
负极
溶液
溶液pH降低
B.
正极
溶液
b管附近电极反应式:
C.
正极
溶液
U形管两端滴入酚酞后,a管附近溶液呈红色
D.
负极
溶液
b管中有气体逸出
A. A B. B C. C D. D
9. 一定温度下,密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得A的浓度为0.3mol/L。保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的二分之一,再达平衡时,测得A的浓度为0.5mol/L。下列有关判断正确的是
A. x+y>z
B. 平衡向逆反应方向移动
C. C的体积分数减小
D. B的转化率降低
10. 下列反应在任何温度下都不能自发进行的是
A. 2O3(g)=3O2(g) ΔH<0 B. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
C. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH<0 D. 2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0
11. 一种新型电池的工作原理如图所示。该电池工作时,下列说法正确的是
A. 理论上,当消耗22.4LH2时,会消耗1molO2
B. 若用该电池对铅蓄电池进行充电,PbO2极应接Pt/C电极
C. 原电池工作时,电子由Pt/C电极经质子交换膜向碳毡电极移动
D. 碳毡电极发生还原反应,电极反应为NO+4H++3e-=NO↑+2H2O
12. 把1 L 0.1 mol/L的醋酸溶液用蒸馏水稀释到10 L,下列叙述正确的是( )
A. c(CH3COOH)变为原来的1/10
B. c(H+)变为原来的
C. c(CH3COO-)/c(CH3COOH)的比值增大
D. 溶液的导电性增强
13. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知Ni(CO)4(s)=Ni(s)+4CO(g) ΔH=QkJ·mol-1,则:Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(s) ΔH=-QkJ·mol-1
B. 在一定温度和压强下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3 kJ,则其热化学方程式为N2(g)+H2(g) NH3(g) ΔH=-19.3 kJ·mol-1
C. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
D. 已知C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
14. 下列各图所示装置能达到实验目的的是
A. 图甲,验证铁的析氢腐蚀
B. 图乙,验证外加电流的阴极保护法
C. 图丙,钢闸门采用牺牲阳极的阴极保护法
D. 图丁,在铁制品上镀铜
第II卷(非选择题)
二、非选择题(本题4个大题,共58分)
15. 请回答下列问题。
(1)Ni在元素周期表中的位置为 ______ ,基态Fe原子价电子的轨道表示式为 ______ 。
(2)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“碱性”,下同),溶液中c(Na+)______c(CH3COO-)(填“>”、“=”或“<”)。
(3)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,则混合后溶液呈______,醋酸体积________氢氧化钠溶液体积。
(4)常温下将m mol·L-1的醋酸和n mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液的pH=7,则醋酸溶液中c(H+)______氢氧化钠溶液中c(OH-),m与n的大小关系是m____n。
(5)常温下若将0.2 mol·L-1 MOH溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则说明在相同条件下MOH的电离程度________MCl的水解程度(填“>”、“<”或“=”)。
16. 据报道,CH4也是一种温室气体,对环境的影响是相同条件下CO2的40倍。研究CH4和CO2的转化技术对环境改善有着积极的意义。一个比较好的思路是,首先两者在一定条件下反应转化为CO和H2,然后再将CO和H2反应转化为CH3OH。
已知:①甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol−1;
②CO(g) +1/2 O2(g) = CO2(g)ΔH1 = -283 kJ·mol−1;
③H2(g) +1/2 O2(g) = H2O(l)ΔH2 = -285.8 kJ·mol−1;
(1)写出符合甲烷燃烧热的热化学方程式:_______________。
(2)常温下,CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g),其反应热ΔH =_______,若在恒温恒容条件下,增大起始CO2的体积分数(增加CO2的用量),反应速率_______(填“增大”“减小”或“不变”),CO2的转化率_______(填“提高”“降低”或“不变”)。
(3)若已知以下两个反应的平衡常数分别为:
CO2(g) + CH4(g)2H2(g) + 2CO(g) K1
CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) K2
则CO2(g) + 2H2(g) + CH4(g)2CH3OH(g)的平衡常数为_____________(用K1、K2表示)。
(4)有人提出分开处理温室气体的思路如下:将CO2转化为CO(NH2)2,其原理为:2NH3(g) + CO2(g)CO(NH2)2(s) + H2O(g),若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法能说明该反应已达到平衡的有_______(填标号)。
A. 断裂3 mol N-H键的同时断裂2 mol O-H键
B. NH3、CO2、H2O的物质的量恰好相等
C. 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
D. 体系的压强不再发生改变
17. “绿水青山就是金山银山”,因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中和发生反应,生成无毒的和。
①汽车尾气净化装置发生的化学反应方程式_______。
②该反应的平衡常数表达式为_______。
(2)燃煤发电厂常利用反应: 对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在T℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
浓度
时间
0
10
20
30
40
50
1.00
0.79
0.60
0.60
0.40
0.40
0
0.42
0.80
0.80
1.20
1.20
①内,平均反应速率_______。
②后,只改变某一条件,时反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是_______(填字母)。
A.加入一定量的粉状碳酸钙 B.通入一定量的SO2 C.降温 D.加入合适的催化剂
③在两个相同的密闭容器中通入等物质的量的SO2和O2与CaCO3反应,SO2的转化率与时间关系如图所示,T1______T2(填“>”“<”或“=”)。
④用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在T1,达平衡P=aPa时,该反应的化学平衡常数Kp=_______[已知:气体分压气体总压×体积分数]。
18. 碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3,相对分子质量为222]可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含SiO2及少量Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜,工业流程如下:
回答下列问题:
(1)某小组测得Cu浸取率随H2O2浓度影响的变化曲线如图:
①由图可知浸取Cu的H2O2的最佳浓度范围为________。
②由图中的a点分析,浸取时Fe2(SO4)3也起到氧化辉铜矿的作用,反应的离子方程式为________。
(2)①“除铁”步骤调pH可加入适宜试剂_______(填编号)。
A.HCl B.CuO C.Ca(OH)2 D.Cu2(OH)2CO3
②常温下,“过滤”后的滤液中(Cu2+)=0.55mol/L,则“除铁”步骤调pH应小于______(常温下,Ksp[Cu(OH)2]=,lg2=0.3)。
(3)某实验小组为测定碱式碳酸铜的纯度,取制得的碱式碳酸铜产品5.0g,加适量硫酸,再加100mL水,加热溶解,冷却后配成250mL溶液。量取配成的25.00mL溶液于碘量瓶中,加入适量缓冲溶液控制溶液的pH在3~4之间,以及过量的碘化钾,摇匀,于暗处放置5分钟。用0.10mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定,至临近滴定终点时再加入1mL淀粉溶液做指示剂,继续滴入Na2S2O3溶液至滴定终点。平行测定3次,实验数据如下表所示。
已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2+2S2O=2I-+S4O
实验编号
滴定前Na2S2O3溶液的体积读数
滴定后Na2S2O3溶液的体积读数
1
0.10
20.09
2
1.20
21.21
3
2.50
20.48
①判断滴定到达终点的现象是_________。
②装Na2S2O3溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,对测定结果的影响是______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
③根据表中数据计算实验小组制得的碱式碳酸铜的纯度为_________。
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