精品解析:河北省石家庄市辛集市2024-2025学年高二上学期1月期末考试 化学试题
2026-09-22
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内容正文:
辛集市2024-2025学年度第一学期期末教学质量监测
高二化学
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.考试时间75分钟,满分100分之外,另有5分卷面分,请工整书写。
3.请将第Ⅰ卷各小题所选答案的序号用2B铅笔涂在答题卡上;第Ⅱ卷各小题答案按照题号写在答题卡相应位置上,在试卷上作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回,试卷由考生保留。
卷Ⅰ 选择题
一、单选题(每题3分共45分)
1. 化学与生产、生活、社会、环境关系密切,下列说法正确的是
A. 用溶液可以洗去钢铁表面的铁锈
B. 用明矾可以对生活用水进行杀菌消毒
C. 用简单填埋的方法可以处理废弃的纽扣电池
D. 用氢氧化钡和氯化铵晶体作为自热食品加热包的原料
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液显酸性,可与铁锈(Fe2O3)发生反应,故A项正确;
B.明矾溶于水形成胶体,可吸附悬浮物,但不能消毒杀菌,故B项错误;
C.纽扣电池中含有重金属元素,不能进行填埋处理,故C项错误;
D.氢氧化钡和氯化铵晶体反应为吸热反应,不能作为自热食品加热包的原料,故D项错误;
综上所述,正确的是A项。
2. 下列说法正确的是
A. 反应达到平衡后,加入KCl固体,平衡逆向移动
B. 工业上合成及时液化分离出氨气有利于提高正反应速率。
C. 增大反应物的浓度,其自身的转化率可能增大
D. 恒温恒压下,且的反应一定不能自发进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应的本质为,和未参与反应,加入固体不改变参与反应的离子浓度,平衡不移动,A错误;
B.及时液化分离出氨气,生成物浓度降低,平衡正向移动,但瞬间正反应速率不变,后续随反应物浓度降低正反应速率逐渐减小,无法提高正反应速率,B错误;
C.对于只有一种气态反应物的反应,如,恒温恒容下增大的浓度等效于增大体系压强,平衡正向移动,的转化率增大,因此增大反应物浓度,其自身转化率可能增大,C正确;
D.反应自发进行的判据为,且时,任意温度下均小于0,反应一定能自发进行,D错误;
故答案选C。
3. 在一定温度下发生反应:,达平衡后,改变下列条件可使混合气体颜色加深的是
A. 使用催化剂 B. 缩小容器的容积 C. 降温 D. 充入氮气
【答案】B
【解析】
【分析】二氧化氮气体为红棕色,改变条件后,混合气体的颜色加深,说明二氧化氮气体的浓度增大。
【详解】A.使用催化剂,平衡不移动,气体颜色不变,故A错误;
B.缩小容器的容积,组分浓度增大,气体颜色加深,故B正确;
C.正反应为放热反应,降温平衡向正反应方向移动,气体颜色变浅,故C错误;
D.恒压条件下,充入非反应气体,体积增大,组分浓度降低,气体颜色变浅,恒容条件下,充入氮气,各组分的浓度不变,颜色不变,故D错误;
答案选B。
4. 下列事实不能从平衡移动的角度解释的是
A. 打开可乐瓶盖有气泡冒出 B. 用热的纯碱溶液清洗油污
C. 使用含氟牙膏可预防龋齿 D. 工业合成氨采用高温条件
【答案】D
【解析】
【详解】A.打开可乐瓶盖有气泡冒出,气压降低使溶解在可乐中的二氧化碳溢出,A不符合题意
B.纯碱溶液发生水解生成氢氧根离子,有利于去除油污的,加热温度升高使纯碱的水解朝正向移动,故用热的纯碱溶液清洗油污,B不符合题意;
C.含氟牙膏会使牙齿的成分羟基磷酸钙转化为氟基磷酸钙,更加不易与酸性物质反应,故使用含氟牙膏可预防龋齿,C不符合题意;
D.合成氨是放热反应,高温使平衡逆向移动,不利于氨气的产率提高,采用高温条件是为了使催化剂处于最佳活性状态,提高反应速率,D符合题意;
故选D。
5. 反应A→C分两步进行:①A→B,②B→C。反应过程中的能量变化曲线如图所示(、、、表示活化能)。下列说法错误的是
A. 三种物质中B最不稳定 B. 反应A→B的活化能为
C. 反应B→C的 D. 整个反应的
【答案】C
【解析】
【详解】A.物质能量越高稳定性越弱,由能量变化图可知B的能量最高,因此三种物质中B最不稳定,A正确;
B.活化能是反应物分子变为活化分子需要吸收的能量,A→B过程中A到第一步过渡态的能量差为,即该反应的活化能为,B正确;
C.反应焓变=正反应活化能-逆反应活化能,B→C的正反应活化能为,逆反应活化能为,因此,并非,C错误;
D.总反应焓变等于各分步反应焓变之和,A→B的,B→C的,因此总反应,D正确;
故答案为C。
6. 常温下, 下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是
A. 澄清透明溶液中:Na+、、 、
B. pH=1的溶液中:、 K+、、
C. NaHCO3溶液中:
D. 通入CO2后的溶液中:K+、Ca2+、
【答案】D
【解析】
【详解】A.澄清透明溶液中与将形成络合物而不能大量共存,A不合题意;
B.pH=1的溶液中的H+、、三者间因发生氧化还原反应而不能大量共存,B不合题意;
C.NaHCO3溶液中的和Al3+因发生双水解反应而不能大量共存,C不合题意;
D.由于HCl的酸性大于H2CO3,HNO3的酸性大于H2CO3,故通入CO2后的溶液中K+、Ca2+、各离子间不反应,能够大量共存,D符合题意;
故答案为:D。
7. 相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解溶液(a、b电极均为石墨电极),可以制得、、和NaOH。下列说法错误的是
A. a为电解池的阴极
B. 电池放电过程中,Cu(2)电极上的电极反应为
C. 当电路中转移2mol电子时,1mol通过膜d向右移动
D. 电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得120gNaOH
【答案】D
【解析】
【分析】电解池以制得、、和NaOH,根据电解池分析得到左边得到NaOH和,右边得到、,则a为阴极,b为阳极,则Cu(2)为负极,Cu(1)为正极。
【详解】A.根据前面分析得到a为电解池的阴极,故A正确;
B.电池放电过程中,Cu(2)为负极,则负极上的电极反应为,则B正确;
C.当电路中转移2mol电子时,阳极区剩余2mol ,要使溶液呈电中性,则1mol通过膜d向右移动,故C正确;
D.电池放电过程中,Cu(2)的电极反应为,Cu(1)的电极反应为,反应前原电池左边硫酸铜物质的量为5mol,右边硫酸铜物质的量为1mol,电池从开始工作到停止放电,则左右硫酸铜物质的量为3mol,因此右侧有2mol铜离子生成,则转移4mol电子,根据2H2O+2e-=H2↑+2OH-,转移2mol电子得到2molNaOH即80g,因此电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得160gNaOH,故D错误。
综上所述,答案为D。
8. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. 由图甲可知,a点的数值比b点的数值大
B. 图乙表示不同温度下水溶液中和的浓度变化曲线,图中a点对应温度高于b点
C. 图丙表示溶液滴定溶液的滴定曲线,M点水的电离程度最大
D. 图丁表示向醋酸稀溶液中加水时溶液的导电性变化,图中p点醋酸的电离程度大于q点
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图甲可知,a点和b点的温度相同,因此a点的数值等于b点的数值,故A错误;
B.图乙表示不同温度下水溶液中和的浓度变化曲线,a点的氢离子浓度小于b点的氢离子浓度,则图中a点对应温度低于b点,故B错误;
C.图丙表示溶液滴定溶液的滴定曲线,M点恰好完全反应,溶质为NaCl,因此M点水的电离程度最大,故C正确;
D.图丁表示向醋酸稀溶液中加水时,溶液中的氢离子浓度、醋酸根浓度减小,因此溶液的导电性减小,根据越稀越电离,因此图中p点醋酸的电离程度小于q点,故D错误。
综上所述,答案为C。
9. 用钌基催化剂催化和的反应过程如图所示。
当反应生成液态时放出的热量。下列说法正确的是
A. 该反应的热化学方程式为
B. 图示中物质Ⅱ为该反应的催化剂,物质Ⅲ为中间产物
C. 使用催化剂可以降低反应的活化能,同时可以改变反应的焓变
D. 反应历程中既有非极性键的断裂又有非极性键的形成
【答案】A
【解析】
【详解】A.该图为钌(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)的反应示意图,反应生成92g液态HCOOH时放出62.4kJ的热量,2mol CO2(g)和2mol H2(g)时反应生成92g (2mol)液态HCOOH放出62.4kJ的热量,则热化学方程式为CO2(g)+H2(g) =HCOOH(l) ΔH=-31.2kJ/mol-1,A正确;
B.物质I为反应起点存在的物质,且在整个过程中量未发生改变,物质I为催化剂,物质Ⅱ、Ⅲ为中间过程出现的物质,为中间产物,B错误;
C.催化剂可以降低反应的活化能,但不能改变反应的焓变,C错误;
D.由反应示意图可知反应过程中不存在非极性键的形成,D错误;
故选A。
10. 某温度时:AgCl悬浊液中存在:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)沉淀溶解平衡,其平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 加入AgNO3,可以使溶液由c点变到a点
B. 用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀的损失
C. b点对应溶液中没有AgCl沉淀生成
D. Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=4.9×10-13,说明溶解度:AgCl>AgBr
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入AgNO3固体,银离子浓度增大,氯离子浓度减小,可以使溶液由c点变到a点,故A项正确;
B.AgCl电离方程式为,NaCl溶液中氯离子浓度较大,用NaCl溶液替代蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可使AgCl的溶解平衡逆向移动,从而减少沉淀损失,故B项正确;
C.b点在曲线的上方,银离子和氯离子浓度的乘积大于Ksp(AgCl),所以b对应溶液中有沉淀生成,故C项错误;
D. Ksp越大,相应离子浓度就越大,溶解度越大,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=4.9×10-13,Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),溶解度:AgCl>AgBr,故D项正确;
故本题选C。
11. 下列实验装置的设计与实施可以达到实验目的的是
A. 测定中和热
B. 探究、对分解的催化效果
C. 比较ZnS和CuS溶度积大小
D. 铁制品镀铜
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属为热的良导体,使用金属搅拌器会造成反应热量散失,导致中和热测定结果存在较大误差,A错误;
B.两组实验中的浓度和体积均相同,加入的和的物质的量相同,阴离子均无催化作用,单一变量为阳离子种类,可探究二者对分解的催化效果,B正确;
C.溶液过量,剩余的会直接与加入的反应生成黑色沉淀,未发生沉淀的转化,无法比较和的溶度积大小,C错误;
D.铁制品镀铜时,镀层金属铜应与电源正极相连作阳极,待镀铁制品与电源负极相连作阴极,装置中电极连接颠倒,无法达到实验目的,D错误;
故选B。
12. 常温下,四种溶液:①的氨水 ②的氢氧化钠溶液 ③的醋酸 ④的盐酸,下列说法错误的是
A. 将溶液①、④等体积混合,所得溶液显碱性
B. 分别取1 mL稀释至10 mL,四种溶液的pH:②>①>④>③
C. 向溶液③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两种溶液的pH均增大
D. 将a L溶液②和b L溶液④混合后,若所得溶液,则
【答案】B
【解析】
【分析】由于强电解质完全电离,弱电解质部分电离,则常温下pH相同的①②溶液浓度①>②,③④溶液浓度③>④,②④溶液浓度②=④,据此分析:
【详解】A.溶液①、④等体积混合,由于①的浓度大于④,所以碱过量,因此混合之后溶液呈碱性,A正确;
B.弱电解质在稀释过程中会继续电离,所以稀释相同的倍数后,四种溶液的pH大小为:①>②>④>③,B错误;
C.醋酸钠溶于水后,使醋酸的电离向逆反应方向移动,pH增大;盐酸会与醋酸钠反应生成醋酸,变成弱电解质,电离程度减小,pH增大,C正确;
D.由于混合后,则溶液中氢离子浓度,则,D正确;
故选B。
13. 下列实验装置,能达到实验目的的是
A. 用装置甲蒸干溶液制备无水固体
B. 用装置乙定量测定的分解速率
C. 用装置丙采集到的压强数据判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
D. 用装置丁制备并能较长时间观察其颜色
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe3+易水解,同时HCl是挥发性的酸,蒸干溶液得不到无水固体,故A错误;
B.应该将长颈漏斗换为分液漏斗,防止产生的气体从长颈漏斗逸出,故B错误;
C.装置中的压强增大则为析氢腐蚀,装置中的压强减小则为吸氧腐蚀,故C正确;
D.Fe应该在阳极,装置中在Fe阴极无法产生氢氧化亚铁沉淀,故D错误;
故答案为:C。
14. 在催化条件下可以将还原为,反应原理为: ,的平衡转化率随温度或压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 压强: B. 反应速率:
C. 平衡常数: D. 气体的颜色:b深,c浅
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是气体计量数减小的反应,压强增大,平衡正向移动,的平衡转化率增大,则,A正确;
B.相同条件下,温度越高,反应速率越快,所以,B正确;
C.该反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,所以,C正确;
D.b点的温度低,平衡向正反应方向移动,的量减小,所以b点的颜色要浅一些,D错误;
故选D。
15. 常温下,用0.1000mol/L的NaOH溶液分别滴定20.00mL,浓度均为0.1000mol/L的CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如下图。下列说法错误的是
A. 常温下,CH3COOH的电离常数Ka≈1×10-5
B. 含有等物质的量的HCN和NaCN的混合溶液中:c(CN-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C. ②对应溶液中存在:2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-)+c(CH3COO-)
D. 将④和⑤对应溶液混合,混合后的溶液中存在:c(CHCOO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
【答案】D
【解析】
【分析】点①和点②为一半的点,溶质分别为HCN和NaCN等浓度混合、CH3COOH和CH3COONa等浓度混合,点③为pH=7的点,溶液呈中性,点④、点⑤是恰好完全反应的点,溶液呈碱性。
【详解】A.根据图知,未加NaOH溶液时,0.1000mol/L醋酸溶液的pH值接近为3,则该溶液中c(H+)≈10-3mol/L,CH3COOH电离程度较小,则c(CH3COO-)≈c(H+)≈10-3mol/L、c(CH3COOH)≈0.1000mol/L,醋酸电离平衡常数Ka=,故A正确;
B.含有等物质的量的HCN和NaCN的混合溶液,即为①点对应的溶液,此时溶液呈碱性,说明CN-水解程度大于HCN电离程度,则,溶液以这两种离子为主,则,故B正确;
C.②点对应的溶液溶质为等物质的量的CH3COOH和CH3COONa混合溶液,根据电荷守恒,c(Na+) + c(H+) =c(CH3COO-) + c(OH-),根据物料守恒,联立可得2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-)+c(CH3COO-),故C正确;
D.将④和⑤对应溶液混合,根据物料守恒得,所以得,故D错误;
故选D。
卷Ⅰ 非选择题
二、填空题(共55分)
16. 如图所示,某同学设计了一个燃料电池探究碱工业原理的相关问题,其中乙装置中X为阳离子交换膜,请按要求回答相关问题:
(1)石墨电极(C)作___极,甲中甲烷燃料电池的负极反应式为___。
(2)若消耗2.24(标况)氧气,则乙装置中铁电极上生成的气体体积(标况)为___ L。乙池中总反应的离子方程式___。
(3)若丙中以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是___。
A.a电极为纯铜
B.粗铜接电源正极,发生还原反应
C.CuSO4溶液的浓度保持不变
D.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(4)若丙中以稀H2SO4为电解质溶液,电极材料b为铝,则能使铝表面生成一层致密的氧化膜,该电极反应式为___。
(5)若将乙装置中两电极用导线直接相连,则铁和石墨(C)两极上发生的电极反应式分别为:铁电极___,石墨(C)电极___。
【答案】 ①. 阳 ②. CH4-8e-+10 OH-═+7H2O ③. 4.48 ④. 2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ ⑤. AD ⑥. 2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+ ⑦. Fe-2e-=Fe2+ ⑧. O2+2H2O+4e-=4OH-
【解析】
【分析】燃料电池中,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极。
(1)燃料电池中,负极上投放燃料,负极上失电子发生氧化反应,与负极相连的为电解池的阴极,与正极相连的电极为阳极;
(2)根据串联电池中转移电子数相等计算铁电极上生成氢气的体积,电解饱和食盐水的离子方程式;
(3)铜的精炼时,粗铜为阳极,纯铜为阴极,阳极上Cu以及活泼性比Cu强的金属失电子,阴极上铜离子得电子生成Cu;
(4)电极材料b为铝,b为阳极,Al失电子生成氧化铝;
(5)将乙装置中两电极用导线直接相连,则构成铁的吸氧腐蚀,即可书写出电极反应。
【详解】(1)燃料电池中,负极上投放燃料所以投放甲烷的电极是负极,负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为:CH4+10 OH--8e-=+7H2O,石墨电极(C)与正极相连,作阳极;
故答案为:阳;CH4-8e-+10 OH-═+7H2O;
(2)串联电池中转移电子数相等,若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则转移电子的物质的量=×4=0.4mol,乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气,设生成氢气的体积为VL; 解得:V=4.48,乙池中总反应即电解饱和食盐水的离子方程式为:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑,故答案为:4.48;2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑;
(3)A.a与负极相连为阴极,a电极为纯铜,A正确;
B.粗铜接电源正极,作阳极,阳极上发生氧化反应,B错误;
C.阳极上Cu以及活泼性比Cu强的金属失电子,阴极上铜离子得电子生成Cu,溶解的金属与析出的金属不相等,所以CuSO4溶液的浓度保持改变,C错误;
D.Ag、Pt、Au等活泼性比Cu弱的金属在阳极不反应,形成阳极泥,所以利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属,D正确;
故答案为:AD;
(4)电极材料b为铝,且b为阳极,Al失电子生成氧化铝,酸性条件下,铝电极的电极方程式为:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+,故答案为:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+;
(5)若将乙装置中两电极用导线直接相连,则构成原电池,铁为负极,发生的电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,石墨(C)为正极,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:Fe-2e-=Fe2+;O2+2H2O+4e-=4OH-。
17. 水是生命之源。水溶液中的离子平衡与我们的生活、生产、科研密切相关。
(1)已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如表:
化学式
HF
HClO
电离常数
①常温下,物质的量浓度相同的三种溶液①NaF溶液②NaClO溶液③溶液,pH由大到小的顺序是________。(填序号)
②25℃时,的溶液中水电离出的氢离子的浓度为________。
③由表中数据判断溶液显________性。
(2)某温度时,,,。某溶液中含有、Br-和,浓度均为向该溶液中逐滴加入的溶液,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为________(用阴离子符号表示)。
(3)某同学用0.1000 mol/L的盐酸滴定未知浓度的溶液,回答下列问题。
①滴定前装有标准溶液的滴定管排气泡时,应选择下图中的________(填标号,下同)。
A. B. C. D.
②若用25 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处时,管内液体的体积________15 mL(填“>”、“<”或“=”)。
③在上述实验中,测定结果偏低。有可能是下列操作(其他操作正确)中的________(填标号)。
A.滴定管使用前,水洗后未用标准溶液润洗
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积未知浓度的NaOH溶液
C.滴定终点读数时俯视读数
D.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
E.含酚酞的NaOH溶液变为无色后,立即停止滴定记录读数
【答案】(1) ①. ②>③>① ②. 10-3mol/L ③. 酸
(2)Br-、Cl-、CrO
(3) ①. D ②. > ③. CE
【解析】
【小问1详解】
① 根据“越弱越水解”规律,弱酸的电离常数越小,其酸根离子的水解程度越大,等浓度时溶液的碱性越强,越大,由表可知酸性强弱为:,则酸根离子水解程度为:,因此浓度相同的三种溶液由大到小的顺序为②>③>①;
② 是强酸弱碱盐,水解促进水的电离,溶液呈酸性,溶液中的全部由水电离产生,故水电离出的;
③ 由表中数据可知,,说明的水解程度大于的水解程度,因此溶液显酸性;
【小问2详解】
某温度时,,,,当三种阴离子浓度均为时,产生沉淀所需所需越小,越先沉淀;则沉淀所需;沉淀所需;沉淀所需,故产生沉淀的先后顺序为、、;
【小问3详解】
① 盐酸应装在酸式滴定管中。酸式滴定管排气泡的方法是:右手拿住滴定管无刻度部分使其倾斜,左手迅速打开活塞使溶液冲出带走气泡,故选D;
② 滴定管最大刻度下方有一段无刻度的区域,当液面在“10”刻度处时,管内剩余液体的体积大于;
③ A.未用标准液润洗滴定管,会导致标准液被稀释,消耗体积偏大,测定结果偏高,A错误;
B.锥形瓶中有少量蒸馏水不影响待测液的物质的量,对结果无影响,B错误;
C.滴定终点俯视读数,会导致读取的消耗标准液体积偏小,测定结果偏低,符合题意,C正确;
D.滴定前有气泡、滴定后消失,会导致读取的消耗体积偏大,测定结果偏高,D错误;
E.溶液变为无色后立即停止滴定(未等待半分钟确认),可能未完全反应,消耗标准液体积偏小,测定结果偏低,符合题意,E正确;
故选CE。
18. 从某含锌矿渣(主要成分是,杂质是、、)中分离出相应金属资源,并制备金属锌的流程如图所示:
常温下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀的
1.5
6.3
6.2
5.2
沉淀完全的
2.8
8.3
8.2
7.2
回答下列问题:
(1)能提高“溶浸”速率的具体措施为___________(任写两条);“滤渣1”的主要成分为___________(填化学式)。
(2)___________;通入氧气的目的是___________。
(3)为了将三种金属完全分离,“氧化除杂”时需要调节的范围为___________。
(4)“电解”制锌后的电解液可返回“___________”工序继续使用。
(5)该流程中除了回收制备金属锌外,还可回收的金属资源为___________(填化学式)。
【答案】(1) ①. 适当增大硫酸浓度、适当升高温度、搅拌等 ②.
(2) ①. ②. 将氧化成,便于沉淀分离
(3)
(4)溶浸 (5)、Cu
【解析】
【分析】含锌矿渣(主要成分是,杂质是、、)用稀硫酸溶浸得到滤渣,溶液中含有金属离子、、、,加入ZnO和O2进行氧化除杂后过滤,得到滤渣Fe(OH)3,l往滤液中加入锌粉还原除杂,过滤除去铜单质和过滤的锌粉,再电解滤液得到锌单质。
【小问1详解】
能提高“溶浸”速率的具体措施为适当增大硫酸浓度、适当升高温度、搅拌等;不溶于硫酸,所以“滤渣1”的主要成分为。
【小问2详解】
根据沉淀完全的为8.3,可得;通入氧气的目的是将氧化成,便于沉淀分离。
【小问3详解】
要将三种金属完全分离,就需要将沉淀,而不沉淀,所以“氧化除杂”时需要调节的范围为。
【小问4详解】
“溶浸”时需要用到硫酸,“电解”制锌后的电解液为硫酸,所以可返回“溶浸”工序继续使用。
【小问5详解】
据分析,该流程除了回收制备金属锌外,还可回收的金属资源为、。
19. 杭州亚运会主火炬塔采用甲醇燃料点燃,这是人类历史上第一次碳废再生、零碳甲醇点燃亚运圣火。近年来,我国大力加强氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,利用反应: ,可减少排放并合成清洁能源实现可持续发展。
(1)一般认为该反应通过如下两个步骤反应来实现:
反应①
反应②
总反应的________kJ/mol,在________(选填“高温”“低温”或“任何温度”)下自发进行。
(2)在一定温度和恒容条件下,下列叙述能表明总反应达到平衡状态的是________(填字母)。
A. 混合气体的密度保持不变
B. 容器中浓度与浓度之比为
C. 容器中气体压强保持不变
D.
(3)合成总反应在起始物时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在下的,在下的如图所示。
①图中对应等温过程的曲线是________(填写a或b)。
②从反应初始到平衡点M耗时2 min,计算分压的平均变化率为________。
③有关工业合成甲醇条件选择的说法正确的是_______(填字母)。
A.工业上合成甲醇选择温度越低越好。
B.适当增大的浓度,可以提高的平衡转化率。
C.增大压强既加快反应速率又提高转化率,所以压强越大越好。
D.使用选择性高的催化剂可以减少副反应的发生,提高产率。
【答案】(1) ①. -49.1 ②. 低温 (2)CD
(3) ①. a ②. 37.5 ③. BD
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将反应①和反应②相加即可得到总反应:,因此,总反应的焓变 ;该反应的 ,且正反应是气体分子数减少的反应,即熵变 ,根据吉布斯自由能判据 时反应自发进行,可知该反应在低温下可自发进行;
【小问2详解】
A.在恒容条件下,混合气体的总质量和总体积均保持不变,因此气体密度始终不变,不能作为判断平衡的标志,A错误;
B.容器中 浓度与 浓度之比为 仅代表某一时刻的浓度关系,不能说明各组分浓度不再随时间变化,不能作为平衡标志,B错误;
C.该反应前后气体分子数不相等,在恒温恒容条件下,容器内气体总压强随反应的进行而变化,当压强保持不变时,说明各组分含量不再改变,反应达到平衡状态,C正确;
D.根据反应速率之比等于化学计量数之比,始终有 ,若 ,则可推得 ,即正逆反应速率相等,说明达到平衡状态,D正确;
故答案选CD;
【小问3详解】
① 该反应正向为气体分子数减小的反应,在等温条件下,增大压强,平衡向正反应方向移动,体系中甲醇的物质的量分数 增大,图中曲线a表示 随横坐标压强 的增大而增大,因此对应等温过程的曲线是a;
② 设起始时的物质的量为,的物质的量为,反应到达M点时消耗了, 列出三段式: ,平衡时气体总物质的量为 , M点时 ,解得 , 平衡时的物质的量为,气体总物质的量为, 恒压条件下(),初始时的分压为; 平衡时 的分压为 , 因此,分压的平均变化率为 ;
③ A.温度过低会导致反应速率过慢,且可能低于催化剂的活性温度,经济效益低,A错误;
B.适当增大的浓度,可以促使平衡正向移动,从而提高另一种反应物的平衡转化率,B正确;
C.增大压强虽然能加快反应速率并提高转化率,但压强过大会增加设备制造成本和动力消耗,降低综合经济效益,并非越大越好,C错误;
D.使用选择性高的催化剂可以有效减少副反应的发生,提高目标产物的产率,D正确;
故答案选BD。
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辛集市2024-2025学年度第一学期期末教学质量监测
高二化学
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.考试时间75分钟,满分100分之外,另有5分卷面分,请工整书写。
3.请将第Ⅰ卷各小题所选答案的序号用2B铅笔涂在答题卡上;第Ⅱ卷各小题答案按照题号写在答题卡相应位置上,在试卷上作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回,试卷由考生保留。
卷Ⅰ 选择题
一、单选题(每题3分共45分)
1. 化学与生产、生活、社会、环境关系密切,下列说法正确的是
A. 用溶液可以洗去钢铁表面的铁锈
B. 用明矾可以对生活用水进行杀菌消毒
C. 用简单填埋的方法可以处理废弃的纽扣电池
D. 用氢氧化钡和氯化铵晶体作为自热食品加热包的原料
2. 下列说法正确的是
A. 反应达到平衡后,加入KCl固体,平衡逆向移动
B. 工业上合成及时液化分离出氨气有利于提高正反应速率。
C. 增大反应物的浓度,其自身的转化率可能增大
D. 恒温恒压下,且的反应一定不能自发进行
3. 在一定温度下发生反应:,达平衡后,改变下列条件可使混合气体颜色加深的是
A. 使用催化剂 B. 缩小容器的容积 C. 降温 D. 充入氮气
4. 下列事实不能从平衡移动的角度解释的是
A. 打开可乐瓶盖有气泡冒出 B. 用热的纯碱溶液清洗油污
C. 使用含氟牙膏可预防龋齿 D. 工业合成氨采用高温条件
5. 反应A→C分两步进行:①A→B,②B→C。反应过程中的能量变化曲线如图所示(、、、表示活化能)。下列说法错误的是
A. 三种物质中B最不稳定 B. 反应A→B的活化能为
C. 反应B→C的 D. 整个反应的
6. 常温下, 下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是
A. 澄清透明溶液中:Na+、、 、
B. pH=1的溶液中:、 K+、、
C. NaHCO3溶液中:
D. 通入CO2后的溶液中:K+、Ca2+、
7. 相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解溶液(a、b电极均为石墨电极),可以制得、、和NaOH。下列说法错误的是
A. a为电解池的阴极
B. 电池放电过程中,Cu(2)电极上的电极反应为
C. 当电路中转移2mol电子时,1mol通过膜d向右移动
D. 电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得120gNaOH
8. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. 由图甲可知,a点的数值比b点的数值大
B. 图乙表示不同温度下水溶液中和的浓度变化曲线,图中a点对应温度高于b点
C. 图丙表示溶液滴定溶液的滴定曲线,M点水的电离程度最大
D. 图丁表示向醋酸稀溶液中加水时溶液的导电性变化,图中p点醋酸的电离程度大于q点
9. 用钌基催化剂催化和的反应过程如图所示。
当反应生成液态时放出的热量。下列说法正确的是
A. 该反应的热化学方程式为
B. 图示中物质Ⅱ为该反应的催化剂,物质Ⅲ为中间产物
C. 使用催化剂可以降低反应的活化能,同时可以改变反应的焓变
D. 反应历程中既有非极性键的断裂又有非极性键的形成
10. 某温度时:AgCl悬浊液中存在:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)沉淀溶解平衡,其平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 加入AgNO3,可以使溶液由c点变到a点
B. 用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀的损失
C. b点对应溶液中没有AgCl沉淀生成
D. Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=4.9×10-13,说明溶解度:AgCl>AgBr
11. 下列实验装置的设计与实施可以达到实验目的的是
A. 测定中和热
B. 探究、对分解的催化效果
C. 比较ZnS和CuS溶度积大小
D. 铁制品镀铜
12. 常温下,四种溶液:①的氨水 ②的氢氧化钠溶液 ③的醋酸 ④的盐酸,下列说法错误的是
A. 将溶液①、④等体积混合,所得溶液显碱性
B. 分别取1 mL稀释至10 mL,四种溶液的pH:②>①>④>③
C. 向溶液③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两种溶液的pH均增大
D. 将a L溶液②和b L溶液④混合后,若所得溶液,则
13. 下列实验装置,能达到实验目的的是
A. 用装置甲蒸干溶液制备无水固体
B. 用装置乙定量测定的分解速率
C. 用装置丙采集到的压强数据判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
D. 用装置丁制备并能较长时间观察其颜色
14. 在催化条件下可以将还原为,反应原理为: ,的平衡转化率随温度或压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 压强: B. 反应速率:
C. 平衡常数: D. 气体的颜色:b深,c浅
15. 常温下,用0.1000mol/L的NaOH溶液分别滴定20.00mL,浓度均为0.1000mol/L的CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如下图。下列说法错误的是
A. 常温下,CH3COOH的电离常数Ka≈1×10-5
B. 含有等物质的量的HCN和NaCN的混合溶液中:c(CN-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C. ②对应溶液中存在:2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-)+c(CH3COO-)
D. 将④和⑤对应溶液混合,混合后的溶液中存在:c(CHCOO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
卷Ⅰ 非选择题
二、填空题(共55分)
16. 如图所示,某同学设计了一个燃料电池探究碱工业原理的相关问题,其中乙装置中X为阳离子交换膜,请按要求回答相关问题:
(1)石墨电极(C)作___极,甲中甲烷燃料电池的负极反应式为___。
(2)若消耗2.24(标况)氧气,则乙装置中铁电极上生成的气体体积(标况)为___ L。乙池中总反应的离子方程式___。
(3)若丙中以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是___。
A.a电极为纯铜
B.粗铜接电源正极,发生还原反应
C.CuSO4溶液的浓度保持不变
D.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(4)若丙中以稀H2SO4为电解质溶液,电极材料b为铝,则能使铝表面生成一层致密的氧化膜,该电极反应式为___。
(5)若将乙装置中两电极用导线直接相连,则铁和石墨(C)两极上发生的电极反应式分别为:铁电极___,石墨(C)电极___。
17. 水是生命之源。水溶液中的离子平衡与我们的生活、生产、科研密切相关。
(1)已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如表:
化学式
HF
HClO
电离常数
①常温下,物质的量浓度相同的三种溶液①NaF溶液②NaClO溶液③溶液,pH由大到小的顺序是________。(填序号)
②25℃时,的溶液中水电离出的氢离子的浓度为________。
③由表中数据判断溶液显________性。
(2)某温度时,,,。某溶液中含有、Br-和,浓度均为向该溶液中逐滴加入的溶液,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为________(用阴离子符号表示)。
(3)某同学用0.1000 mol/L的盐酸滴定未知浓度的溶液,回答下列问题。
①滴定前装有标准溶液的滴定管排气泡时,应选择下图中的________(填标号,下同)。
A. B. C. D.
②若用25 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处时,管内液体的体积________15 mL(填“>”、“<”或“=”)。
③在上述实验中,测定结果偏低。有可能是下列操作(其他操作正确)中的________(填标号)。
A.滴定管使用前,水洗后未用标准溶液润洗
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积未知浓度的NaOH溶液
C.滴定终点读数时俯视读数
D.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
E.含酚酞的NaOH溶液变为无色后,立即停止滴定记录读数
18. 从某含锌矿渣(主要成分是,杂质是、、)中分离出相应金属资源,并制备金属锌的流程如图所示:
常温下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀的
1.5
6.3
6.2
5.2
沉淀完全的
2.8
8.3
8.2
7.2
回答下列问题:
(1)能提高“溶浸”速率的具体措施为___________(任写两条);“滤渣1”的主要成分为___________(填化学式)。
(2)___________;通入氧气的目的是___________。
(3)为了将三种金属完全分离,“氧化除杂”时需要调节的范围为___________。
(4)“电解”制锌后的电解液可返回“___________”工序继续使用。
(5)该流程中除了回收制备金属锌外,还可回收的金属资源为___________(填化学式)。
19. 杭州亚运会主火炬塔采用甲醇燃料点燃,这是人类历史上第一次碳废再生、零碳甲醇点燃亚运圣火。近年来,我国大力加强氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,利用反应: ,可减少排放并合成清洁能源实现可持续发展。
(1)一般认为该反应通过如下两个步骤反应来实现:
反应①
反应②
总反应的________kJ/mol,在________(选填“高温”“低温”或“任何温度”)下自发进行。
(2)在一定温度和恒容条件下,下列叙述能表明总反应达到平衡状态的是________(填字母)。
A. 混合气体的密度保持不变
B. 容器中浓度与浓度之比为
C. 容器中气体压强保持不变
D.
(3)合成总反应在起始物时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在下的,在下的如图所示。
①图中对应等温过程的曲线是________(填写a或b)。
②从反应初始到平衡点M耗时2 min,计算分压的平均变化率为________。
③有关工业合成甲醇条件选择的说法正确的是_______(填字母)。
A.工业上合成甲醇选择温度越低越好。
B.适当增大的浓度,可以提高的平衡转化率。
C.增大压强既加快反应速率又提高转化率,所以压强越大越好。
D.使用选择性高的催化剂可以减少副反应的发生,提高产率。
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