精品解析：北京市顺义区2024-2025学年高二上学期化学期末试卷

北京市顺义区2024~2025学年第一学期期末质量监测 高二化学试卷 注意事项： 1.本试卷共10页、100分。考试时长90分钟。 2.考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 2024年6月，我国“嫦娥六号”成功携带1935.3克珍贵的月球背面样品返回地球。研究发现，样品中铝氧化物和钙氧化物含量高，而铁氧化物含量低。该发现丰富了月球科学认知。下列说法正确的是 A. Al、Ca、Fe、O四种元素均位于元素周期表中的d区 B. Al、Ca、Fe三种元素均位于元素周期表中第四周期 C. 碱性： D. O的基态原子最外层轨道表示式为 2. 工业制硫酸中的重要步骤之一是： 。下列措施中，主要目的是为了提高平衡产率的是 A. 采用常压而非高压 B. 采用而非低温 C. 加入作为催化剂 D. 及时分离出 3. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. NaOH的电子式： B. 基态Cl原子的电子云图： C. 基态原子的核外电子排布式： D. 乙醇的分子结构模型： 4. 2024年，我国创新性地采用了“深水导管架平台+圆筒型海上油气加工厂”模式，为深水油气田的高效开发开辟了全新路径。平台所用钢铁设备外壳镶嵌了锌块以延缓腐蚀。下列说法正确的是 A. 钢铁设备未镶嵌锌块前，在海水中发生腐蚀时铁作负极 B. 钢铁设备未镶嵌锌块前，在海水中发生腐蚀时正极反应为 C. 钢铁设备镶嵌锌块后，锌发生还原反应 D. 钢铁设备镶嵌锌块后，附近海水中的阴离子将向钢铁一极移动 5. 载人航天器中，可利用与的反应将航天员呼出的转化为水，反应的热化学方程式为 。下列对于该反应的说法不正确的是 A. 反应中焓的变化示意图如上图所示 B. 反应中反应物分子化学键断裂吸收的总能量大于生成物分子化学键形成时释放的总能量 C. 22 g 与足量充分反应生成和(l)时，放出126.45 kJ的热量 D. 反应过程中，既有物质的转化过程，也有化学能与热能的转化过程 6. 25℃时，的、HClO的。下列说法正确的是 A. 酸性： B. 碱性： C. 25℃时，溶液中， D. 25℃时，溶液中，约为 7. 硼铍铝铯石是一种稀有矿物，在科学研究和工业应用中具有重要价值。下列说法不正确的是 A. 原子半径： B. 电负性： C. 第一电离能： D. Al与Be在元素周期表中位于对角线位置，某些性质具有相似性 8. 一定温度下，体积为的密闭容器中，和进行反应：，经达到平衡，生成。下列说法正确的是 A. 时，以X浓度变化表示的反应速率为 B. 该温度下，反应的平衡常数 C. 将容器体积变为，Z的平衡浓度变为原来的 D. 升高温度，X的体积分数减小，则该反应的 9. 下列方程式与所给事实不相符的是 A. 工业电解饱和食盐水制烧碱： B. 向碳酸钠溶液中滴入酚酞溶液。溶液变红： C. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板： D. 用FeS去除工业废水中的： 10. 表示阿伏伽德罗常数的数值，下列说法正确的是 A. 常温下的NaOH溶液中含有个 B. 常温常压下，中含有个阴离子 C. 溶液中含有个 D. 标准状况下，中含有个电子 11. 下列实验对应的操作中，合理的是 A．用标准盐酸滴定未知浓度氢氧化钠溶液 B．用pH试纸测定溶液pH C．由制取无水固体 D．在铁片上镀铜 A. A B. B C. C D. D 12. ZnO与Cu/ZnO分别做催化剂时，电解还原生成CO反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是(图中*表示催化剂或吸附在催化剂表面的物种) A. Cu/ZnO作催化剂比ZnO作催化剂更有利于的生成 B. 反应过程中，有碳氧键的断裂与氢氧键的形成 C. 反应过程中，CO在阳极生成 D. 其他条件均相同，分别使用ZnO和Cu/ZnO作催化剂时，总反应的相同 13. 由下列实验事实得出的结论正确的是 选项 实验事实 结论 A 铝和氧化铁反应需引燃 该反应 B 将封装有和混合气体的注射器迅速向内推，气体颜色立刻变深 增大压强，化学平衡向气体体积缩小的方向移动 C 向溶液中加入溶液，溶液由黄色变为棕色 增大反应物浓度，化学平衡向正反应方向移动 D 常温下，pH均为3的盐酸和醋酸溶液，醋酸溶液的物质的量浓度大于盐酸的 盐酸的酸性强于醋酸 A. A B. B C. C D. D 14. 乙烷二氧化碳氧化脱氢制乙烯是获得乙烯的一种重要方法，发生的主要反应为： ⅰ． ⅱ． (忽略其他反应)其他条件相同，起始投料比时，不同温度下的转化率、的选择性如图。[的选择性] 下列说法正确的是 A. 温度升高，的转化率升高，是由于升温导致平衡向正反应方向移动 B. 温度升高，的选择性降低，可能是升温时ⅱ的速率比ⅰ的速率增大的多 C. 温度升高，ⅰ和ⅱ的平衡常数均减小 D. 其他条件不变，改用高效催化剂可提高的平衡转化率 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 储氢材料是高效利用氢能的关键。固态储氢和液态有机氢载体储氢是研究的热点。 （1）Na、Mg是常用的金属储氢材料。储氢时发生的反应为：、。与水反应释氢时，发生的反应为：：_______、：。 ①从原子结构角度判断Na、Mg与氢气化合能力的强弱并解释原因_______。 ②NaH与水反应释氢的化学方程式为_______。 ③与NaH比较，的释氢反应速率下降较快且难以进行到底，可能的原因是_______。 （2）液态有机氢载体储氢。 ①科研人员研究以甲酸盐-碳酸氢盐循环作为氢存储的载体。储氢反应为：。其他条件不变，在密闭容器中向含有催化剂的溶液中通入，的产率随温度变化如图。温度高于70℃时，产率下降的可能原因是_______。 ②已知：ⅰ．原子电负性差值越大，形成的共价键的极性越强。断键位置一般位于极性强的部位。ⅱ．电负性：C-2.5 H-2.1 O-3.5。甲酸分子的结构为。预测甲酸催化释氢时，最易发生断键的位置并说明理由_______。 16. 某小组探究氨水及铵盐的性质。 （1）常温下，测得氨水的。 ①氨水显碱性的原因是_______(用化学用语表示)。 ②计算常温下的电离常数_______(列出计算式)。 （2）向盛有溶液的试管中加入氨水，有白色沉淀生成。 ①该反应的离子方程式是_______。 ②向反应后的试管中滴加溶液，出现红褐色沉淀。该小组同学依据现象得出结论为：。判断该小组同学的结论是否合理并说明理由_______。 （3）常温下，向氨水中滴加盐酸，溶液中氨氮物质的物质的量分布图如下。 ①点溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______。 ②点溶液的pH约为9.3.溶液显碱性的原因是_______。 ③、、三点表示的溶液中，水的电离程度最大的是_______。 17. 偏二甲肼()作为一种高能火箭燃料，广泛应用于人造卫星运载火箭。但偏二甲肼用量的不断增加，会有大量废水产生。 Ⅰ．我国神舟十九号载人飞船，主要采用与作为火箭的推进剂。已知：i． ；ii． 。 （1）与反应生成、和的热化学方程式_______。 Ⅱ．采用多种方法处理偏二甲肼废水 （2）芬顿法氧化降解。反应原理是：与反应过程中会产生具有强氧化性的(电中性，O为价)。能氧化降解多种有机化合物。 ①将上述与反应的方程式补充完整_______。 _____________________ ②利用芬顿法处理偏二甲肼废水时，不同pH时偏二甲肼的去除率如图。碱性条件下，偏二甲肼的去除率小于酸性条件的原因是_______。(写出2条) （3）利用燃料电池法降解偏二甲肼废水的示意图如下。 ①负极发生的电极反应为_______ ②一段时间后，正极区溶液的pH保持不变，结合化学用语解释原因_______。 18. 以铋精矿(主要成分为，含有少量、、、等杂质)和氧化锰矿(主要成分为)为原料联合提取铋和锰的一种流程示意图如下。 已知：ⅰ．酸性条件下，氧化性：；ⅱ．不溶于水，可溶于盐酸；ⅲ．不溶于水，沸点为447℃；时，极易水解生成不溶性的BiOCl沉淀。 （1）矿石在浸取过程前需粉碎，目的是_______。 （2）Ⅰ中，浸锰过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除杂质。 ①将浸锰过程中与反应的离子方程式补充完整_______。 ______________ ②浸锰渣的成分有和_______。 （3）Ⅱ中，转化为为可逆反应，从平衡角度说明加入过量浓盐酸的作用_______。 （4）Ⅳ中，转化为BiOCl的离子方程式为_______。 （5）已知：金属离子的起始浓度为时，溶液中离子生成氢氧化物的pH如下。 开始沉淀时pH 5.4 1.5 8.2 完全沉淀时pH 6.9 2.8 10.2 Ⅴ中除去粗液中含有的杂质离子，需调节pH约为。原因是_______。 （6）测定BiOCl产品的纯度：取充分洗涤干燥后的产品，溶于稍过量的浓硝酸中，加水稀释至，取于锥形瓶中，用的标准液滴定至终点(用做指示剂)，消耗标准液，则产品中BiOCl的质量分数为_______。(已知：ⅰ．BiOCl的摩尔质量为ⅱ．。) 19. 某小组同学探究其他条件不变时，浓度和电压对电解氯化铜溶液阴极产物的影响。设计实验如下。 实验 序号 溶液浓度 电压/V 阴极现象 Ⅰ 0.25 2 155秒时石墨棒上出现红色固体 4 38秒时石墨棒上出现红色固体 8 8秒时石墨棒上出现红色固体，同时有少量亮黑色固体出现 Ⅱ 0.5 2 120秒时石墨棒上出现红色固体 4 24秒时石墨棒上出现红色固体 8 4秒时石墨棒上出现红色固体，同时有亮黑色固体出现 Ⅲ 1 2 88秒时石墨棒上出现红色固体 4 10秒时石墨棒上出现红色固体，同时有亮黑色固体出现 8 立刻有亮黑色固体出现 （1）常温下，溶液的pH<7。用离子方程式解释原因_______。 （2）阳极的现象为：有刺激性气味的气体产生，该气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。阳极的电极反应式为_______。 （3）小组同学探究亮黑色固体的成分。查阅资料： 名称 主要物理性质 铜单质 普通单质铜颜色为红色，粒子直径一般为左右；纳米铜颜色为黑色，粒子直径一般在1—100 nm。（） 碱式氯化铜 墨绿色固体，不溶于水，溶于酸 氯化亚铜（CuCl） 白色粉末，难溶于水，溶于酸 ①理论分析：依据电解原理判断，电解时，阴极可产生Cu或CuCl。理由是_______。 ②经实验验证：亮黑色固体的成分为纳米铜，不含碱式氯化铜及氯化亚铜。检验方法为：取少量清洗后的亮黑色固体于试管中。加入过量稀硝酸，_______（填实验操作及现象）。 ③电解一段时间后，触摸烧杯，温度明显升高。小组同学预测阴极电极上可能有CuO附着。CuO产生的可能原因是_______。 （4）从化学反应速率的角度分析，实验中在一定浓度和电压下会产生纳米铜的原因_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市顺义区2024~2025学年第一学期期末质量监测 高二化学试卷 注意事项： 1.本试卷共10页、100分。考试时长90分钟。 2.考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 2024年6月，我国“嫦娥六号”成功携带1935.3克珍贵的月球背面样品返回地球。研究发现，样品中铝氧化物和钙氧化物含量高，而铁氧化物含量低。该发现丰富了月球科学认知。下列说法正确的是 A. Al、Ca、Fe、O四种元素均位于元素周期表中的d区 B. Al、Ca、Fe三种元素均位于元素周期表中第四周期 C. 碱性： D. O的基态原子最外层轨道表示式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．、位于p区，位于s区，仅位于d区，四种元素不都属于d区，A错误； B．原子核外有3个电子层，位于元素周期表第三周期，三种元素不都在第四周期，B错误； C．元素金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，同一周期元素，从左到右金属性逐渐减弱，同一主族元素，从上到下金属性逐渐增强，金属性，故碱性，C错误； D．基态原子最外层电子排布为，题给轨道表示式正确，D正确； 故选D。 2. 工业制硫酸中的重要步骤之一是： 。下列措施中，主要目的是为了提高平衡产率的是 A. 采用常压而非高压 B. 采用而非低温 C. 加入作为催化剂 D. 及时分离出 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应为气体分子数减小的反应，高压可使平衡正向移动提高平衡产率，采用常压是出于设备成本、常压下转化率已较高的考量，无法提高平衡产率，A错误； B．该反应为放热反应，低温可使平衡正向移动提高平衡产率，采用是为了保证催化剂活性、加快反应速率，会降低平衡产率，B错误； C．催化剂仅能改变反应速率，不影响平衡状态，无法改变平衡产率，C错误； D．及时分离出，生成物浓度降低，促使平衡正向移动，可提高平衡产率，D正确； 故选D。 3. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. NaOH的电子式： B. 基态Cl原子的电子云图： C. 基态原子的核外电子排布式： D. 乙醇的分子结构模型： 【答案】C 【解析】 【详解】A．为离子化合物，由和构成，题给电子式书写符合规范，A正确； B．轨道的电子云为沿z轴分布的哑铃形，图示与其特征一致，B正确； C．是25号元素，基态原子核外电子排布式应为，选项中排布式的电子总数、3d电子数均错误，C错误； D．乙醇结构简式为，题给分子球棍模型符合其结构特点，D正确； 故选C。 4. 2024年，我国创新性地采用了“深水导管架平台+圆筒型海上油气加工厂”模式，为深水油气田的高效开发开辟了全新路径。平台所用钢铁设备外壳镶嵌了锌块以延缓腐蚀。下列说法正确的是 A. 钢铁设备未镶嵌锌块前，在海水中发生腐蚀时铁作负极 B. 钢铁设备未镶嵌锌块前，在海水中发生腐蚀时正极反应为 C. 钢铁设备镶嵌锌块后，锌发生还原反应 D. 钢铁设备镶嵌锌块后，附近海水中的阴离子将向钢铁一极移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．钢铁为铁碳合金，在海水中形成原电池时，铁的活泼性强于构成正极的碳，铁作负极发生氧化反应，A正确；  B．海水呈中性或弱碱性，钢铁发生吸氧腐蚀，正极反应为，选项给出的反应为酸性较强环境下的反应，不符合海水环境特点，B错误； C．锌的活泼性强于铁，镶嵌锌块后锌作原电池负极，失电子发生氧化反应，C错误； D．原电池中阴离子向负极移动，该装置中锌为负极，故阴离子向锌极移动，而非作为正极的钢铁，D错误； 故选A。 5. 载人航天器中，可利用与的反应将航天员呼出的转化为水，反应的热化学方程式为 。下列对于该反应的说法不正确的是 A. 反应中焓的变化示意图如上图所示 B. 反应中反应物分子化学键断裂吸收的总能量大于生成物分子化学键形成时释放的总能量 C. 22 g 与足量充分反应生成和(l)时，放出126.45 kJ的热量 D. 反应过程中，既有物质的转化过程，也有化学能与热能的转化过程 【答案】B 【解析】 【详解】A．该反应为放热反应，反应物总焓大于生成物总焓，A正确； B．该反应为放热反应，反应中反应物分子化学键断裂吸收的总能量小于生成物分子化学键形成时释放的总能量，B错误； C．由方程式可知，1 mol 与足量充分反应生成和(l)时，放出252.9 kJ的热量，22 g 的物质的量为0.5 mol，则其与足量充分反应生成和(l)时，放出热量为，C正确； D．化学反应的过程，既有物质的转化过程，也有化学能与热能或其他能量的转化过程，D正确； 故选B。 6. 25℃时，的、HClO的。下列说法正确的是 A. 酸性： B. 碱性： C. 25℃时，溶液中， D. 25℃时，溶液中，约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．相同温度下，弱酸的越大酸性越强，的大于，故酸性，A错误； B．弱酸的酸性越弱，其对应的酸根离子水解程度越强，对应强碱弱酸盐的碱性越强，该结论的前提是温度相同、盐溶液的物质的量浓度相等，选项未限定浓度相等的前提，故无法比较二者碱性，B错误； C．溶液中，醋酸自身电离出的和浓度近似相等，同时水也会微弱电离出少量，因此，正确的浓度关系为，C错误； D．HClO的极小，电离程度很弱，因此平衡时，根据电离常数表达式，且，可得，D正确； 故选D。 7. 硼铍铝铯石是一种稀有矿物，在科学研究和工业应用中具有重要价值。下列说法不正确的是 A. 原子半径： B. 电负性： C. 第一电离能： D. Al与Be在元素周期表中位于对角线位置，某些性质具有相似性 【答案】C 【解析】 【详解】A．同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，位于第六周期，电子层数远多于第三周期的，故原子半径，A正确； B．同主族元素从上到下电负性逐渐减小，和同属第ⅢA族，在第二周期，在第三周期，故电负性，B正确； C．的价电子排布为，处于全满的稳定结构，失去电子需要的能量更高；的价电子排布为，第一电离能低于，故第一电离能，C错误； D．根据元素周期表的对角线规则，与位于对角线位置，二者化学性质具有相似性，如单质均能与强碱溶液反应、氧化物均具有两性等，D正确； 故选C。 8. 一定温度下，体积为的密闭容器中，和进行反应：，经达到平衡，生成。下列说法正确的是 A. 时，以X浓度变化表示的反应速率为 B. 该温度下，反应的平衡常数 C. 将容器体积变为，Z的平衡浓度变为原来的 D. 升高温度，X的体积分数减小，则该反应的 【答案】B 【解析】 【详解】A．0~40s内生成0.5mol Z，对应消耗X的物质的量为1mol，以X浓度变化表示的反应速率，不等于，A错误； B．平衡时，，，平衡常数，B正确； C．容器体积变为2L时，瞬间Z的浓度变为原来的，该反应正反应为气体分子数减小的反应，压强减小平衡逆向移动，Z的浓度进一步降低，最终Z的平衡浓度小于原来的，C错误； D．升高温度X的体积分数减小，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应，，D错误； 故选B。 9. 下列方程式与所给事实不相符的是 A. 工业电解饱和食盐水制烧碱： B. 向碳酸钠溶液中滴入酚酞溶液。溶液变红： C. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板： D. 用FeS去除工业废水中的： 【答案】B 【解析】 【详解】A．工业电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，该离子方程式符合反应事实，A正确； B．为多元弱酸根，水解分步进行且为可逆反应，以第一步水解为主：，题给方程式直接一步水解生成且用等号，与事实不符，B错误； C．具有氧化性，可与Cu发生氧化还原反应生成和，该离子方程式符合反应事实，C正确， D．PbS溶解度比FeS更小，可发生沉淀的转化，该离子方程式符合反应事实，D正确； 故选B。 10. 表示阿伏伽德罗常数的数值，下列说法正确的是 A. 常温下的NaOH溶液中含有个 B. 常温常压下，中含有个阴离子 C. 溶液中含有个 D. 标准状况下，中含有个电子 【答案】A 【解析】 【详解】A．常温下的溶液中，浓度也为，该溶液中，含数目为，A正确； B．的物质的量为，的阴离子为，含阴离子，故阴离子数目为，B错误； C．选项未给出溶液体积，无法计算的物质的量，且会发生水解，即使给出体积数目也小于理论计算值，C错误； D．标准状况下物质的量为，个分子含个电子，故电子总数为，D错误； 故选A。 11. 下列实验对应的操作中，合理的是 A．用标准盐酸滴定未知浓度氢氧化钠溶液 B．用pH试纸测定溶液pH C．由制取无水固体 D．在铁片上镀铜 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．标准盐酸为酸性溶液，应盛放在酸式滴定管中，图示为酸式滴定管，且滴定操作时左手应控制滴定管活塞、右手振荡锥形瓶，A正确； B．用pH试纸测定溶液pH时，不能将pH试纸直接浸入待测液，否则会污染试剂，应使用玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，B错误； C．FeCl3为强酸弱碱盐易水解，直接加热蒸发FeCl3溶液时，挥发会促进水解完全，最终得到Fe2O3，无法得到无水FeCl3，应在HCl气流中加热蒸干，C错误； D．铁片上镀铜时，镀层金属铜作阳极连接电源正极，待镀铁件作阴极连接电源负极，电解液为CuSO4溶液，图示正负极反了，D错误； 故选A。 12. ZnO与Cu/ZnO分别做催化剂时，电解还原生成CO反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是(图中*表示催化剂或吸附在催化剂表面的物种) A. Cu/ZnO作催化剂比ZnO作催化剂更有利于的生成 B. 反应过程中，有碳氧键的断裂与氢氧键的形成 C. 反应过程中，CO在阳极生成 D. 其他条件均相同，分别使用ZnO和Cu/ZnO作催化剂时，总反应的相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．生成时，作催化剂的反应活化能更低，反应更容易进行，更有利于生成，A正确； B．还原为过程中，的碳氧键发生断裂，最终生成时存在氢氧键的形成，B正确； C．生成是得电子的还原反应，电解池中还原反应在阴极发生，在阴极生成，C错误； D．催化剂只改变反应路径，不改变反应的始态和终态，总反应的相同，D正确； 故选C。 13. 由下列实验事实得出的结论正确的是 选项 实验事实 结论 A 铝和氧化铁反应需引燃 该反应 B 将封装有和混合气体的注射器迅速向内推，气体颜色立刻变深 增大压强，化学平衡向气体体积缩小的方向移动 C 向溶液中加入溶液，溶液由黄色变为棕色 增大反应物浓度，化学平衡向正反应方向移动 D 常温下，pH均为3的盐酸和醋酸溶液，醋酸溶液的物质的量浓度大于盐酸的 盐酸的酸性强于醋酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．铝热反应为放热反应，，需要引燃是因为反应活化能较高，与反应吸放热无关，A错误； B．迅速推注射器时气体体积瞬间减小，浓度瞬间增大导致颜色立刻变深，该现象不能直接说明平衡移动，后续颜色逐渐变浅才体现平衡向气体体积缩小的方向移动，B错误； C．酸性条件下可将氧化为（棕色），发生的是不可逆氧化还原反应，不存在可逆反应的平衡移动，C错误； D．盐酸为强酸完全电离，醋酸为弱酸部分电离，等时醋酸浓度更大，说明相同条件下盐酸电离程度更大，酸性强于醋酸，D正确； 故选D。 14. 乙烷二氧化碳氧化脱氢制乙烯是获得乙烯的一种重要方法，发生的主要反应为： ⅰ． ⅱ． (忽略其他反应)其他条件相同，起始投料比时，不同温度下的转化率、的选择性如图。[的选择性] 下列说法正确的是 A. 温度升高，的转化率升高，是由于升温导致平衡向正反应方向移动 B. 温度升高，的选择性降低，可能是升温时ⅱ的速率比ⅰ的速率增大的多 C. 温度升高，ⅰ和ⅱ的平衡常数均减小 D. 其他条件不变，改用高效催化剂可提高的平衡转化率 【答案】B 【解析】 【详解】A．两个反应ⅰ、ⅱ均为吸热反应，升温平衡正向移动会使乙烷转化率升高，但同时温度升高也会加快反应速率，低温下反应可能未达到平衡，转化率升高也可能是反应更快达到更高转化程度的结果，不能完全归因于平衡正向移动，A错误； B．选择性的定义是生成乙烯消耗的乙烷占总消耗乙烷的比例，乙烯选择性降低，说明更多的乙烷通过反应ⅱ被消耗。根据温度对反应速率的影响，吸热反应的活化能更高，升温对活化能大的反应速率提升幅度更大，反应ⅱ的焓变更正，升温时ⅱ的速率比ⅰ增大得更多，就会导致乙烯选择性下降，B正确； C．吸热反应升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故ⅰ和ⅱ的平衡常数均随温度升高而增大，C错误； D．催化剂只能改变化学反应速率，不影响化学平衡状态，无法提高的平衡转化率，D错误； 故选B。 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 储氢材料是高效利用氢能的关键。固态储氢和液态有机氢载体储氢是研究的热点。 （1）Na、Mg是常用的金属储氢材料。储氢时发生的反应为：、。与水反应释氢时，发生的反应为：：_______、：。 ①从原子结构角度判断Na、Mg与氢气化合能力的强弱并解释原因_______。 ②NaH与水反应释氢的化学方程式为_______。 ③与NaH比较，的释氢反应速率下降较快且难以进行到底，可能的原因是_______。 （2）液态有机氢载体储氢。 ①科研人员研究以甲酸盐-碳酸氢盐循环作为氢存储的载体。储氢反应为：。其他条件不变，在密闭容器中向含有催化剂的溶液中通入，的产率随温度变化如图。温度高于70℃时，产率下降的可能原因是_______。 ②已知：ⅰ．原子电负性差值越大，形成的共价键的极性越强。断键位置一般位于极性强的部位。ⅱ．电负性：C-2.5 H-2.1 O-3.5。甲酸分子的结构为。预测甲酸催化释氢时，最易发生断键的位置并说明理由_______。 【答案】（1） ①. ；与的电子层数相同，但核电荷数，原子半径，更容易失去最外层电子，金属性更强 ②. ③. 反应生成的难溶于水，附着在表面，阻碍了反应的进一步进行 （2） ①. 温度过高导致催化剂活性降低（或受热分解导致反应物浓度降低，或该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动） ②. O-H键中O与H的电负性差值为1.4，大于C-H、C-O等键的电负性差值，O-H键的极性最强，最易断裂 【解析】 【小问1详解】 ① 同周期元素从左到右，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，和同属第三周期，的核电荷数较小，原子半径较大，最外层电子数较少，因此更容易失去电子，金属性更强，与氢气化合的能力也更强； ② 中H元素为-1价，水中的H元素为+1价，两者相遇发生氧化还原反应（归中反应）生成氢气，同时生成，化学方程式为； ③ 根据题干给出的化学方程式，与水反应会生成沉淀，该沉淀不溶于水，会覆盖在未反应的固体表面，阻止水与的进一步接触，从而导致反应速率下降且难以进行到底； 【小问2详解】 ① 催化剂的催化活性受温度影响，温度高于70 ℃时可能会使催化剂失活，导致反应速率和产率下降；此外，反应物在较高温度下易受热分解生成碳酸钠和二氧化碳，导致反应物浓度降低；若该储氢反应为放热反应，温度升高也会导致化学平衡逆向移动，从而降低的产率； ② 根据题目提供的信息，断键位置一般位于极性强的部位，而极性强弱取决于原子电负性差值，计算甲酸分子中各键的电负性差值：C-H键为，C-O键为，O-H键为，O-H键的电负性差值最大，共价键极性最强，因此在催化释氢时最易发生断裂。 16. 某小组探究氨水及铵盐的性质。 （1）常温下，测得氨水的。 ①氨水显碱性的原因是_______(用化学用语表示)。 ②计算常温下的电离常数_______(列出计算式)。 （2）向盛有溶液的试管中加入氨水，有白色沉淀生成。 ①该反应的离子方程式是_______。 ②向反应后的试管中滴加溶液，出现红褐色沉淀。该小组同学依据现象得出结论为：。判断该小组同学的结论是否合理并说明理由_______。 （3）常温下，向氨水中滴加盐酸，溶液中氨氮物质的物质的量分布图如下。 ①点溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______。 ②点溶液的pH约为9.3.溶液显碱性的原因是_______。 ③、、三点表示的溶液中，水的电离程度最大的是_______。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. 不合理；实验中加入的氨水过量，滴加的 直接与溶液中过量的氨水反应生成了 沉淀，不能证明是 转化为 。 （3） ①. ②. 的电离程度大于 的水解程度 ③. a 【解析】 【小问1详解】 ①氨水是弱碱，在水中发生部分电离产生，使溶液显碱性，电离方程式：； ②常温下，则溶液中，根据水的离子积常数可得；根据电离方程式可知，平衡时；电离常数； 【小问2详解】 ①氯化镁与氨水反应生成氢氧化镁白色沉淀和氯化铵，离子方程式：； ②沉淀转化的前提是加入的沉淀剂与原沉淀发生反应。计算可知，完全沉淀需要氨水；而实际加入的；氨水有剩余，后续加入的会优先与游离的氨水反应产生红褐色沉淀，因此无法据此比较两者的大小。 【小问3详解】 ①结合题干和图像可知，a点时氨水与盐酸恰好完全反应，此时的分布分数接近1.0，溶液呈酸性，溶液溶质为；发生水解使溶液显酸性，故离子浓度大小为； ②b点时和的分布分数均为0.5，即；此时溶液，显碱性，说明等浓度的氨水和氯化铵混合溶液中，氨水的电离作用强于铵根离子的水解作用； ③a点溶质为，盐类水解促进水的电离，此时水的电离程度达到最大；而b点和c点溶液中均含有未反应的，碱的电离会抑制水的电离；因此水的电离程度最大的是a点。 17. 偏二甲肼()作为一种高能火箭燃料，广泛应用于人造卫星运载火箭。但偏二甲肼用量的不断增加，会有大量废水产生。 Ⅰ．我国神舟十九号载人飞船，主要采用与作为火箭的推进剂。已知：i． ；ii． 。 （1）与反应生成、和的热化学方程式_______。 Ⅱ．采用多种方法处理偏二甲肼废水 （2）芬顿法氧化降解。反应原理是：与反应过程中会产生具有强氧化性的(电中性，O为价)。能氧化降解多种有机化合物。 ①将上述与反应的方程式补充完整_______。 _____________________ ②利用芬顿法处理偏二甲肼废水时，不同pH时偏二甲肼的去除率如图。碱性条件下，偏二甲肼的去除率小于酸性条件的原因是_______。(写出2条) （3）利用燃料电池法降解偏二甲肼废水的示意图如下。 ①负极发生的电极反应为_______ ②一段时间后，正极区溶液的pH保持不变，结合化学用语解释原因_______。 【答案】（1） （2） ①. ②. 碱性条件下，Fe2+ 与 OH− 结合生成 Fe(OH)2 沉淀，使催化剂失去活性；同时碱性条件下 H2O2 不稳定，易发生无效分解，使 ⋅OH 的生成量减少，故偏二甲肼的去除率降低。 （3） ①. ②. 正极区发生反应，消耗 H+；负极区生成 H+，且每转移 2 mol 电子，两电极消耗与生成的 H+ 均为 2 mol；H+ 通过质子交换膜由负极区移向正极区，恰好补充正极消耗的 H+，故正极区溶液中 c(H+) 保持不变，pH 保持不变。 【解析】 【分析】本题以偏二甲肼废水的处理为背景，综合考查盖斯定律的应用与热化学方程式的书写、芬顿法降解废水的原理与离子方程式的配平、条件对降解效率的影响，以及燃料电池中电极反应式的书写和质子交换膜的作用。解题时先由已知反应组合求算目标反应的热效应，再依据原子守恒和电荷守恒完成配平，最后根据两电极反应中 H+ 的生成与消耗关系解释正极区 pH 保持不变的原因。 【小问1详解】 根据盖斯定律，将反应 i 减去反应 ii 的 2 倍即可得到目标反应的热化学方程式：，其焓变。 【小问2详解】 ①由题意可知，Fe2+ 与 H2O2 反应生成 ⋅OH，同时 Fe2+ 被氧化为 Fe3+。根据原子守恒和电荷守恒，反应物中需补充 H+，生成物中需补充 Fe3+ 和 ⋅OH，配平后的离子方程式为。②碱性条件下，Fe2+ 与 OH− 结合生成 Fe(OH)2 沉淀，使催化剂失去活性；同时 H2O2 在碱性条件下不稳定，易发生无效分解，使 ⋅OH 的生成量减少，故偏二甲肼的去除率降低。 【小问3详解】 ①燃料电池中通入燃料 C2H8N2 的一极为负极，C2H8N2 在酸性条件下发生氧化反应生成 CO2 和 N2，负极的电极反应式为。②正极通入 H2O2，发生还原反应，正极的电极反应式为；根据电子守恒，每转移 2 mol 电子，正极消耗 2 mol H+，负极生成 2 mol H+；由于电池内部存在质子交换膜，H+ 由负极区移向正极区，恰好补充正极消耗的 H+，故正极区溶液中 c(H+) 保持不变，pH 保持不变。 18. 以铋精矿(主要成分为，含有少量、、、等杂质)和氧化锰矿(主要成分为)为原料联合提取铋和锰的一种流程示意图如下。 已知：ⅰ．酸性条件下，氧化性：；ⅱ．不溶于水，可溶于盐酸；ⅲ．不溶于水，沸点为447℃；时，极易水解生成不溶性的BiOCl沉淀。 （1）矿石在浸取过程前需粉碎，目的是_______。 （2）Ⅰ中，浸锰过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除杂质。 ①将浸锰过程中与反应的离子方程式补充完整_______。 ______________ ②浸锰渣的成分有和_______。 （3）Ⅱ中，转化为为可逆反应，从平衡角度说明加入过量浓盐酸的作用_______。 （4）Ⅳ中，转化为BiOCl的离子方程式为_______。 （5）已知：金属离子的起始浓度为时，溶液中离子生成氢氧化物的pH如下。 开始沉淀时pH 5.4 1.5 8.2 完全沉淀时pH 6.9 2.8 10.2 Ⅴ中除去粗液中含有的杂质离子，需调节pH约为。原因是_______。 （6）测定BiOCl产品的纯度：取充分洗涤干燥后的产品，溶于稍过量的浓硝酸中，加水稀释至，取于锥形瓶中，用的标准液滴定至终点(用做指示剂)，消耗标准液，则产品中BiOCl的质量分数为_______。(已知：ⅰ．BiOCl的摩尔质量为ⅱ．。) 【答案】（1） 增大反应物接触面积，加快浸取速率，提高浸取率 （2） ①. ②. 、、 （3） 体系中存在，加入过量浓盐酸，一方面增大了的浓度，使该溶解平衡正向移动，提高转化率；另一方面，浓盐酸提供了大量的，能抑制的水解 （4） （5） 使 和 生成沉淀而除去， 不沉淀 （6） （或 ） 【解析】 【分析】铋精矿(主要成分为，含有少量、、、等杂质)和氧化锰矿(主要成分为)，矿石粉碎后进入浸锰工序，​在酸性条件下作为氧化剂将硫化物氧化，自身被还原为进入溶液得到粗液，后续经除杂、结晶得到晶体。浸锰过程中生成的和不反应的固体杂质共同进入浸锰渣，经浓盐酸溶解、升温蒸馏分离出，最终和碳酸钠反应水解得到产物。 【小问1详解】 固体矿石粉碎的常规目的是为了增大反应物之间的接触面积，从而加快反应速率，并使反应更充分，提高浸取率。 【小问2详解】 ①作氧化剂被还原为，作还原剂，元素化合价由升高到，元素化合价由升高到，生成单质沉淀；根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平可得：；②浸锰过程中，转化为不溶于水的 和S，不反应，和被氧化生成单质；具有强氧化性，在酸性条件下被还原为，并与溶液中的结合生成难溶的；因此浸锰渣中除了外，还含有、、。 【小问3详解】 转化为的反应为可逆反应：；加入过量浓盐酸，一方面增大了的浓度，使该溶解平衡正向移动，提高转化率；另一方面，已知极易水解，浓盐酸提供了大量的，能有效抑制的水解。 【小问4详解】 溶液中加入过量溶液，已知不溶于水，离子方程式应为。 【小问5详解】 粗液中含有及杂质、；由表格数据可知， 完全沉淀的为，而开始沉淀的为；为了将和完全转化为氢氧化物沉淀除去，同时保证不沉淀损失，调节约为。 【小问6详解】 滴定过程中发生的反应为；溶液中消耗的， 则溶液中总；根据关系式，产品中的物质的量为，的质量为，故产品中的质量分数为（或 ）。 19. 某小组同学探究其他条件不变时，浓度和电压对电解氯化铜溶液阴极产物的影响。设计实验如下。 实验 序号 溶液浓度 电压/V 阴极现象 Ⅰ 0.25 2 155秒时石墨棒上出现红色固体 4 38秒时石墨棒上出现红色固体 8 8秒时石墨棒上出现红色固体，同时有少量亮黑色固体出现 Ⅱ 0.5 2 120秒时石墨棒上出现红色固体 4 24秒时石墨棒上出现红色固体 8 4秒时石墨棒上出现红色固体，同时有亮黑色固体出现 Ⅲ 1 2 88秒时石墨棒上出现红色固体 4 10秒时石墨棒上出现红色固体，同时有亮黑色固体出现 8 立刻有亮黑色固体出现 （1）常温下，溶液的pH<7。用离子方程式解释原因_______。 （2）阳极的现象为：有刺激性气味的气体产生，该气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。阳极的电极反应式为_______。 （3）小组同学探究亮黑色固体的成分。查阅资料： 名称 主要物理性质 铜单质 普通单质铜颜色为红色，粒子直径一般为左右；纳米铜颜色为黑色，粒子直径一般在1—100 nm。（） 碱式氯化铜 墨绿色固体，不溶于水，溶于酸 氯化亚铜（CuCl） 白色粉末，难溶于水，溶于酸 ①理论分析：依据电解原理判断，电解时，阴极可产生Cu或CuCl。理由是_______。 ②经实验验证：亮黑色固体的成分为纳米铜，不含碱式氯化铜及氯化亚铜。检验方法为：取少量清洗后的亮黑色固体于试管中。加入过量稀硝酸，_______（填实验操作及现象）。 ③电解一段时间后，触摸烧杯，温度明显升高。小组同学预测阴极电极上可能有CuO附着。CuO产生的可能原因是_______。 （4）从化学反应速率的角度分析，实验中在一定浓度和电压下会产生纳米铜的原因_______。 【答案】（1） （2） （3） ①. 阴极发生还原反应，，。 ②. 固体完全溶解，溶液变蓝，产生的无色气体在试管口变为红棕色；取反应后的溶液，滴加硝酸银溶液，无白色沉淀生成 ③. 温度升高促进铜离子水解，生成的氢氧化铜受热分解为氧化铜。 （4）增大溶液浓度或提高电压会加快阴极析铜速率，铜颗粒来不及聚集长大，形成纳米铜。 【解析】 【分析】该装置为电解池，石墨作惰性电极，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应。实验采用控制变量法，分别比较同一浓度下不同电压和同一电压下不同浓度时的阴极现象。 【小问1详解】 氯化铜是强酸弱碱盐，铜离子发生水解：。水解使溶液中氢离子浓度增大，故pH<7； 【小问2详解】 湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明阳极产生氯气。阳极上氯离子失去电子，电极反应式为； 【小问3详解】 ①阴极发生还原反应，铜元素可由+2价降为0价或+1价，对应的电极反应分别为、，因此理论上可产生Cu或CuCl。 ②清洗样品可除去表面附着的氯化铜。铜与稀硝酸反应：。溶液变蓝，无色NO接触空气后发生，生成红棕色气体。若固体中含碱式氯化铜或CuCl，二者溶于酸后会使溶液中含氯离子，滴加硝酸银会发生。未生成白色沉淀，故可排除这两种含氯物质，结合题给性质可确定亮黑色固体为纳米铜。 ③升温促进铜离子水解，水解反应为；生成的氢氧化铜受热分解：。因此阴极上可能有CuO附着； 【小问4详解】 浓度为0.25 mol/L时，电压由2 V升至8 V，固体出现时间由155秒缩短至8秒，并出现亮黑色固体；电压为4 V时，浓度由0.25 mol/L增至1 mol/L，固体出现时间由38秒缩短至10秒，并出现亮黑色固体。说明在题给实验条件下，增大溶液浓度或提高电压会加快阴极析铜速率，铜颗粒来不及聚集长大，粒径较小，因而形成纳米铜。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $