精品解析:福建厦门熹海高级中学2025-2026学年第一学期期末测试高二化学试题
2026-09-23
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内容正文:
福建厦门熹海高级中学2025-2026学年第一学期期末测试
高二化学试题
本试卷共8页,100分。考试时长75分钟。考生务必将姓名、准考证号填写在答题卡上。答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
已知部分相对原子质量为:H-1 O-16 Zn-65
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学与社会、生活密切相关。下列说法不正确的是
A. 冰在室温下自动融化成水,是熵增加的过程
B. 误食可溶性钡盐造成中毒,可用硫酸钠溶液解毒
C. 热的纯碱溶液用于去除餐具的油污
D. 电热水器内胆连接镁棒防止腐蚀,属于阴极电保护法
【答案】D
【解析】
【详解】A.冰为固态,融化成液态水时体系混乱度增大,,是熵增加的过程,A正确;
B.可溶性钡盐电离出的为有毒重金属离子,可与电离出的反应生成难溶无毒的沉淀,实现解毒,B正确;
C.纯碱为,溶液中水解使溶液显碱性,温度升高水解平衡正向移动,溶液碱性增强,油污可在碱性条件下水解被去除,因此热纯碱溶液可去油污,C正确;
D.电热水器内胆多为铁质,镁活动性强于铁,连接镁棒后镁作负极被腐蚀、保护铁内胆,该方法为牺牲阳极法,阴极电保护法指需要外接电源的外加电流阴极保护法,D错误;
故选D。
2. 下列物质属于强电解质的是
A. B. C. Cu D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.是乙醇,在水溶液和熔融状态下均不能发生电离,属于非电解质,A错误;
B.该物质属于有机弱酸,在水溶液中只能部分电离,属于弱电解质,B错误;
C.是单质,而电解质的定义为在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,因此既不是电解质也不是非电解质,C错误;
D.属于盐类,在水溶液中能够完全电离,属于强电解质,D正确;
故选D。
3. 制取催化剂的原理为:。下列说法错误的是
A. 基态碳原子价电子轨道表示式为
B. 中共价键轮廓图为
C. 的VSEPR模型:
D. CO电子式为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态碳原子价电子排布为,轨道填充2个自旋相反的电子,轨道2个电子分占不同轨道且自旋平行,与给出的轨道表示式一致,A正确;
B.中两个的轨道头碰头重叠形成键,给出的共价键轮廓图符合键“头碰头”重叠的特征,B正确;
C.中心原子价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,应为,C错误;
D.与互为等电子体,分子中存在碳氧三键,电子式为,D正确;
故选C。
4. 下列措施是为了增大化学反应速率的是
A. 谷物酿酒时需要使用酒曲 B. 保持钢铁干燥避免生锈
C. 将食物放进冰箱避免变质 D. 航海轮船船身镶嵌锌块
【答案】A
【解析】
【详解】A.谷物酿酒时使用酒曲作为催化剂,能加速发酵反应,增大化学反应速率,A符合题意;
B.保持钢铁干燥减少水分,降低铁与氧气和水的反应速率,避免生锈,B不符合题意;
C.将食物放进冰箱降低温度,减慢食物变质相关的化学反应速率,C不符合题意;
D.航海轮船镶嵌锌块进行阴极保护,牺牲锌块以减缓船体铁的腐蚀速率,D不符合题意;
故答案选A。
5. 硫酸氢氯吡格雷片是抗血小板凝聚药物,下列说法正确的是
A. 电离能: B. 酸性:
C. 离子半径: D. 电负性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.同周期从左往右,元素的第一电离能递增(ⅡA、ⅤA族元素高于同周期相邻元素),故电离能:;同主族从上往下元素的第一电离能递减,故电离能:,所以电离能:,A正确;
B.同周期从左往右,元素的非金属性递增,其最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性:Cl>S,故酸性:,B错误;
C.核外电子结构相同,则核电荷数越大半径越小(序大径小),故半径:,C错误;
D.同主族从上往下元素的电负性递减,故电负性:,D错误;
故答案选A。
6. 下列装置或操作能达到实验目的的是
A.测定中和热
B.在铁件上镀铜
C.制取无水固体
D.探究压强对化学平衡移动的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.测定中和热的装置缺少环形玻璃搅拌棒,无法使酸碱快速充分混匀反应,热量损失大,测定结果误差大,A错误;
B.铁件上镀铜时,镀层金属铜应接电源正极作阳极,待镀铁件接电源负极作阴极,装置中电极连接错误,B错误;
C.直接加热蒸发溶液时,水解生成,最终无法得到无水,应在气流中加热制备,C错误;
D.反应为气体分子数减小的反应,推拉注射器改变压强时,可通过气体颜色变化判断平衡移动方向,能探究压强对化学平衡移动的影响,D正确;
故选D。
7. 银屑病的治疗药物本维莫德乳膏结构如图。下列有关说法正确的是
A. 有一个手性碳原子 B. 为非极性分子
C. 碳的杂化方式为 D. 1 mol该物质含有个键
【答案】C
【解析】
【详解】A.手性碳原子需要连接4种互不相同的原子或基团,该分子中饱和碳原子均连有相同基团,不存在手性碳原子,A错误;
B.该分子含有羟基这类极性基团,且结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,B错误;
C.分子中苯环、碳碳双键上的碳原子为杂化,异丙基上的所有碳原子为杂化,碳的杂化方式为、,C正确;
D.单键全部为键,双键中含有1个键,苯环中每两个相邻碳原子之间都有 1 个σ键,1个该分子中的键数目远大于22,故1 mol该物质含有的键数远大于,D错误;
故选C。
8. 利用CO处理大气污染物,其原理为,速率方程为为速率常数。下列有关说法正确的是
A. 平衡时,消耗速率等于消耗速率
B. 恒容时,充入CO可增大反应速率
C. 充入CO时可提高CO平衡转化率
D. 恒温恒容时,体系压强不变则反应达到平衡
【答案】A
【解析】
【详解】A.平衡时,正反应速率等于逆反应速率,消耗是逆反应,消耗是正反应,二者计量数均为1,平衡时消耗速率等于消耗速率,A正确;
B.由速率方程可知,反应速率仅与有关,恒容充入时不变,反应速率不变,B错误;
C.充入,平衡正向移动,的平衡转化率升高,但自身的平衡转化率降低,C错误;
D.该反应前后气体总物质的量不变,根据理想气体状态方程,恒温恒容时体系压强始终不变,故压强不变不能说明反应达到平衡,D错误;
故选A。
9. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色透明溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 由水电离出的的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.为紫色离子,不符合无色透明溶液的条件,A不符合题意;
B.,结合,计算得,为酸性溶液;、、、在酸性条件下均稳定,无沉淀、气体或弱电解质生成,能大量共存,B符合题意;
C.由水电离出的,溶液可能为pH=2(酸性)或pH=12(碱性);pH=2时与H+反应生成CO2和H2O;pH=12时Mg2+与OH-生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存,C不符合题意;
D.Fe3+与SCN-反应生成血红色Fe(SCN)3络合物,不能大量共存,D不符合题意;
故选B。
10. 下列对应离子反应正确的是
A. 用饱和氨盐水吸收析出晶体:
B. 泡沫灭火器原理:
C. 用ZnS除去废水中含有的
D. 用饱和溶液制备胶体:
【答案】B
【解析】
【详解】A.饱和氨盐水含大量,反应会析出晶体,离子方程式需体现参与及沉淀,该式书写错误,正确离子反应为:,A错误;
B.泡沫灭火器中与发生完全双水解反应,生成沉淀和气体,离子方程式书写正确,B正确;
C.是难溶电解质,书写离子方程式不能拆为,正确反应为,该式书写错误,C错误;
D.用饱和溶液制备的是胶体,不能标注沉淀符号,正确式子为,该式书写错误,D错误;
故选B。
11. 在催化剂Cat1、Cat2作用下,的反应历程如图所示。下列叙述错误的是
A. 每种历程都包括两个基元反应且都是放热反应
B. 其他条件相同,W的浓度高于T
C. 在两种催化剂作用下总反应的焓变相等
D. 反应②、③分别是两种历程的决速反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.在催化剂Cat1作用下,包括①③两个基元反应且都是放热反应,即反应物能量高于生成物能量;在催化剂Cat2作用下,包括②④两个基元反应且都是放热反应,即反应物能量高于生成物能量,A正确;
B.反应①的活化能小于反应②的活化能,反应③的活化能高于反应④的活化能,即单位时间内,T生成的多消耗得少,所以T的浓度高于W,B错误;
C.焓变与催化剂无关,即在两种催化剂作用下总反应的焓变相等,C正确;
D.活化能越大,反应速率越慢,即决速步骤,因此反应②、③分别是两种历程的决速反应,D正确;
故选B。
12. 将和混合于2L密闭容器中,发生反应:,反应达到平衡,测得C的浓度为,以D表示的平均反应速率。下列说法正确的是
A.
B. A的转化率为50%
C. 向容器中再添加,会使反应速率加快
D. 其他条件不变,将容器体积变为1L,C的体积分数变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.v(D)=0.05mol/(L·min),5min时D的浓度变化为0.25mol/L,C的浓度变化为0.5mol/L,根据化学计量数比等于浓度变化比,2:x=0.5:0.25,解得x=1,故A项错误;
B.A的初始物质的量为3mol,生成0.5mol/L C对应消耗0.75mol/L A,消耗A的物质的量为0.75mol/L×2L=1.5mol,A的转化率为,故B项正确;
C.B为固体,增加其用量不会改变浓度,反应速率不变,故C项错误;
D.反应前后气体分子数不变,将容器体积变为1L,即增大压强、平衡不移动,C的体积分数不变,故D错误;
故答案选B。
13. 依据下列实验操作和现象,得出的结论错误的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溶液中滴加0.1溶液至不再有沉淀产生,再滴加几滴溶液
先产生白色沉淀,又出现黑色沉淀
B
向洁净的铁片上滴加几滴含有酚酞的氯化钠溶液
一段时间后,氯化钠溶液水滴的边缘显浅红
铁发生了吸氧腐蚀
C
用pH计测定溶液和NaClO溶液的pH
测出的pH大于NaClO
次氯酸酸性强于碳酸
D
在平衡体系中加入氢氧化钠固体
静置后溶液颜色变浅
消耗反应物该化学平衡向逆反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溶液中滴加0.1溶液至不再有沉淀产生,说明已完全参加反应,再滴加溶液出现黑色沉淀,说明转化为沉淀,溶度积更小,即,A正确;
B.铁片上滴加含酚酞的NaCl溶液,水滴边缘接触氧气更充足,铁发生吸氧腐蚀,正极反应为,使局部溶液显碱性遇酚酞变红,可证明铁发生吸氧腐蚀,B正确;
C.实验未说明和溶液浓度相等,且即使浓度相等,溶液pH更大只能说明酸性,无法得出次氯酸酸性强于碳酸的结论,C错误;
D.加入固体,与反应物反应生成沉淀,浓度降低,平衡向逆反应方向移动,溶液颜色变浅,D正确;
故选C。
14. 一种以二硫化钼作为电极催化剂的电池系统,将尾气中NO转化为的同时获得电能,其工作原理如图所示(双极膜可将水电离为和,并能定向通过)。下列说法正确的是
A. N极的电极反应为
B. 双极膜中移向溶液
C. 当M极质量增大16 g,则N极生成的在标准状况下的体积为11.2 L
D. 电解过程中两极室的电解质溶液的浓度均增大
【答案】A
【解析】
【分析】该装置是将NO转化为同时获得电能的原电池:N极通入NO生成,发生还原反应为正极;M极Zn转化为ZnO,发生氧化反应为负极。
【详解】A.N极为正极,中N元素化合价从+2降低到-3,得电子结合双极膜迁移过来的生成和,给出的电极反应原子、电荷均守恒,A正确;
B.原电池中阴离子向负极移动,M极为负极,应移向M极所在的溶液,而非溶液,B错误;
C.M极反应为,质量增大16g对应生成1mol ,转移2mol电子,根据电子守恒,N极生成的物质的量为,标准状况下体积为,不是,C错误;
D.两极反应均生成,电解质溶液被稀释,浓度均减小,并非增大,D错误;
故选A。
15. 常温下,将溶液滴入溶液中,溶液中含磷微粒(或或或)的分布系数,加入NaOH溶液的体积V与溶液pH的关系如图所示[已知:]。下列叙述错误的是
A. a、b、c、d线分别为
B. 时,存在
C. 用NaOH溶液滴定溶液,溶液不可用酚酞作指示剂
D. 溶液显酸性,磷酸的的数量级为
【答案】B
【解析】
【分析】是三元弱酸,随着NaOH溶液滴入,溶液pH逐渐升高,浓度逐渐减小,浓度先增大后减小,浓度再增大后减小,浓度最后增大,所以a、b、c、d线分别对应、、、。时,,此时;时,,此时;时,,此时。
【详解】A.结合上述图像分析的分布系数变化规律,a、b、c、d线分别对应,A正确;
B.V(NaOH)时,、,二者反应生成,的浓度为 ,由图可知加入100 mL NaOH溶液时,溶液的pH为10,,,得出,,,可得溶液中,B错误;
C.由图像知,时,与恰好完全反应生成,此时溶液的pH=10,用NaOH溶液滴定溶液到滴定终点生成时,溶液pH>10,酚酞的变色范围为8.2~10.0,滴定终点不在酚酞的变色范围内,所以不可用酚酞作指示剂,C正确;
D.溶液的酸碱性由的电离和水解的相对大小决定:水解常数,小于电离常数,因此电离占主导,溶液显酸性;,数量级为,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4题,共55分。
16. I.元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。①~⑥表示元素在周期表中的位置,回答下列问题。
(1)②的基态原子的轨道表示式为_________________。
(2)⑥的基态正三价离子的价层电子排布式为_________________。
(3)Cr的电子排布式为_________________。在元素周期表中位于____________区。
(4)下列有关的说法正确的是____________。
A.N的电负性为3.0、H的电负性为1.8,则中N为-3价
B.中N原子的杂化方式是杂化,有3个键
C.与分子的空间结构相同
(5)已知杂化轨道中p成分越多,形成的键越长,则和中键长较短的是__________;其原因为____________________。
II.利用电催化可与含氮物质(等)合成尿素(其中C为+4价),有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。工作原理如图所示。
(6)电极b应连接电源的_______极。
(7)电解过程中,的迁移方向为____________(填“”或“”)。
(8)电极a上发生反应的电极反应式为______________________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. (或 ) ②. d
(4)A (5) ①. ②. 中N原子为sp杂化,中N原子为杂化,中N原子的杂化轨道中p成分较少
(6)正 (7)
(8)
【解析】
【分析】由周期表结构可知,①为H,②为N,③为S,④为Cl,⑤为K,⑥为Fe,据此回答;
【小问1详解】
基态N原子的电子排布式为,其轨道表示式(电子排布图)为;
【小问2详解】
⑥为Fe(铁)元素,原子序数为26,其基态原子的电子排布式为。形成正三价离子()时,优先失去最外层的2个电子,再失去1个电子,故其价层电子排布式为;
【小问3详解】
Cr(铬)为24号元素,其基态电子排布式为(或 ),其最后填入的电子为d电子,在元素周期表中位于d区;
【小问4详解】
A.N的电负性大于H,共用电子对偏向N原子,故中N显-3价,A正确;
B.中N原子的价层电子对数为 ,采用杂化,有3个键,B错误;
C.分子中N原子有1对孤电子对,空间结构为三角锥形;分子中B原子无孤电子对,空间结构为平面三角形,两者空间结构不同,C错误;
故选A。
【小问5详解】
中N原子的价层电子对数为 ,采用sp杂化(p成分占50%);中N原子的价层电子对数为 ,采用杂化(p成分占约66.7%),因为杂化轨道中p成分越多形成的键越长,中p成分较少,所以的键长较短;
【小问6详解】
观察图示可知,电极b上转化为,氧元素化合价升高,发生氧化反应,因此电极b为电解池的阳极,阳极应连接电源的正极;
【小问7详解】
在电解池中,阳离子向阴极移动。电极a上发生还原反应,为阴极,电极b为阳极。因此,质子()的迁移方向是从阳极向阴极,即;
【小问8详解】
电极a为阴极,发生还原反应。反应物为和,目标产物为。N元素的化合价由+5价降低到-3价,2个N原子共得到16个电子。结合质子交换膜允许通过的酸性环境,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可配平得到电极反应式:。
17. 过氧化氢的水溶液又被称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某同学取一定量的过氧化氢溶液,通过滴定法测定了过氧化氢的含量,请填写下列空白:
(1)①配制250 mL溶液:取25.00 mL密度为的过氧化氢溶液至___________(仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。
②用滴定管移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶,加稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用酸性高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式为_____________。
(3)某次滴定开始和结束时,_________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中高锰酸钾液面如图,则所用标准液体积为_______mL。
(4)滴定时,左手控制滴定管,右手振荡锥形瓶,眼睛应_______,滴定终点的现象是_______。
(5)重复滴定三次,数据如下表:
滴定序号
待测过氧化氢溶液体积/mL
高锰酸钾标准溶液体积
平均耗用高锰酸钾标准溶液
第一次
25.00
1.00
19.60
18.60
第二次
25.00
19.60
34.20
14.60
第三次
25.00
0.50
14.90
14.40
平均耗用高锰酸钾标准溶液__________mL,原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为__________%(保留两位有效数字)。
(6)滴定前,滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,测定结果________(填“偏高”“偏低”“不变”)。
【答案】(1)
容量瓶
(2)
(3) ①.
酸式 ②.
(4) ①.
注视锥形瓶内溶液颜色的变化 ②.
当滴入最后半滴标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色),且半分钟内不褪色
(5) ①.
②.
(6)
偏高
【解析】
【小问1详解】
配制定容到的一定物质的量浓度的稀释液,定容步骤需要使用对应规格的容量瓶,即容量瓶;
【小问2详解】
酸性条件下作为强氧化剂被还原为,作为还原剂被氧化为,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平得到对应离子方程式:;
【小问3详解】
酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此需要用酸式滴定管盛放;滴定管0刻度在上,精度为,起始读数为,终点读数为,因此所用标准液体积为;
【小问4详解】
滴定过程中眼睛需要观察锥形瓶内的颜色变化,不能紧盯滴定管液面;本实验中高锰酸钾自身可作为指示剂,滴定前溶液为无色,当完全反应后,过量的会使溶液显浅紫红色,且半分钟不褪色即达到滴定终点;
【小问5详解】
第一次滴定的数据和另外两组偏差过大,属于异常误差数据需舍去,取第二、三次的有效数据的平均值:;根据反应计量关系,可计算待测液中,则稀释液中总,原25.00 mL双氧水溶液总质量为,因此的质量分数为;
【小问6详解】
滴定前尖嘴有气泡、滴定后气泡消失,气泡的体积会被计入标准液的消耗体积,导致读取的标准液体积偏大,最终计算得到的过氧化氢含量偏高。
18. 碱式硫酸铜是一种重要的分解剂,可以将多种有机物分解成单独的离子或分子。以某工厂酸性含铜废液(主要含有,还含有)为原料制备碱式硫酸铜和硫化铅的工艺流程如图所示:
已知:①常温下,有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示:
金属离子
开始沉淀的pH
7.5
5.6
2.7
7.2
沉淀完全的pH
9.0
6.7
3.7
8.7
②常温下,。
③常温下,的的。
④“氨浸”过程中会与和反应生成可溶于水的。
回答下列问题:
(1)提高“氨浸”速率的措施有_______________(任写一种)。
(2)写出加入双氧水时发生主要反应的离子方程式:___________________。
(3)“调pH”的范围为______________。常温下,当时,______________。
(4)“滤渣1”的主要成分为___________(填化学式,下同),图中可重复利用的物质是_____________。
(5)“沉铅”时需加入,常温下溶液呈_________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。“氨浸”过程中发生反应的化学方程式为__________________。
【答案】(1)
适当升高温度(或搅拌、增大氨水浓度等)
(2)
(3) ①.
②.
(4) ①.
、 ②.
(5) ①.
碱性 ②.
[或]
【解析】
【分析】酸性含铜废液中加入双氧水,将氧化成;再加入氨水调,使、转化为氢氧化铜和氢氧化铁沉淀,则滤渣1的主要成分为氢氧化铜和氢氧化铁;过滤所得的滤液1主要含、,加入将转化为;滤渣1“氨浸”过程中氢氧化铜会与和反应生成可溶于水的,则滤渣2主要成分为氢氧化铁沉淀,滤液2经“升温赶氨”,最终得到碱式硫酸铜,据此解答。
【小问1详解】
根据影响固液反应速率的常见因素,增大接触面积、升温、搅拌、提高反应物浓度都可以加快反应速率;
【小问2详解】
废液中的开始沉淀的远高于,无法在不沉淀的条件下除去,因此加入双氧水的核心作用是在酸性环境中将氧化为更易沉淀的,不引入新杂质,离子方程式为:;
【小问3详解】
根据流程可知,加入氨水“调”使铜离子和铁离子完全沉淀,铅离子不能沉淀,根据表中数据可知,的范围为;时,;
【小问4详解】
调仅除去,仍留在滤液1中,在pH<5.6时未沉淀,后续加氨水继续调节会生成,因此滤渣1为和;由流程图“升温赶氨”可知,废气中主要含有氨气,由于前面使用氨水调节溶液,故图中可以重复利用的物质是;
【小问5详解】
由电离平衡常数可知,的水解平衡常数为:,同理的水解平衡常数为:,故的水解平衡常数大于的水解平衡常数,所以溶液呈碱性;根据已知信息,和、反应生成可溶性的,对应化学方程式为 [或]。
19. I.一定温度下,向某恒容密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体。
已知:,反应过程中气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)内,CO的平均反应速率____________;计算该温度下的化学平衡常数K=____________。
Ⅱ.我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究在Co基催化剂作用下,乙酸的两种反应路径和能垒数据(单位:eV)如图所示:
(2)①该条件,更容易断裂的是______________(填“O-H”、“C-O”);路径II的历程中,决速步骤为_________________(填序号)。
②若每一步生成的粒子均为吸附态,则反应⑤的反应方程式__________________。
Ⅲ.通过热化学方法可以将转化成等,是实现“双碳”目标的途径之一、二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
①
②
已知:乙烯的选择性
(3)反应①的反应历程可分为如下两步:
i.
ii.
_______。
(4)在密闭容器中投入和,同时发生反应①和反应②,乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性与温度(,温度逐渐升高)、压强的关系如图所示。
①,理由是______________。
②M点反应①的平衡常数_______。(为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。用含的计算式表示。)
(5)在另一密闭容器中,使用催化剂,投入和,同时发生反应①和反应②,不同温度下,测得t min时(反应均未平衡)实验数据如下表所示。
催化剂
Pd/VSiO
温度/℃
400
500
600
乙烷转化率/%
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性/%
92.6
83.0
61.8
①500℃时,反应的活化能:反应①_______反应②(填“>”或“<”)。
②温度越高选择性越低的原因是_____________________。
【答案】(1) ①. 0.15 ②. 3
(2) ①. ②. ④ ③. (3)+136
(4) ①. 反应①和反应②气体分子数增大,压强增大,乙烷平衡转化率降低,同温度下乙烷转化率更小,所以 ②.
(5) ①. < ②. 反应①②均吸热,反应②活化能更高,升高温度,反应②速率增大更显著,更多乙烷发生反应②,乙烯选择性降低
【解析】
【分析】本题是化学热力学与化学平衡综合大题,第一问根据浓度随时间变化图像,利用浓度变化量计算CO的平均反应速率,结合固体不写入平衡常数表达式求出该温度下平衡常数;第二问依据能垒图,能垒越低化学键越容易断裂,能垒最大的步骤为决速步,再结合吸附态粒子写出对应基元反应方程式;第三问利用盖斯定律,将分步反应相加减计算焓变;第四问结合两个反应气体分子数变化分析压强对乙烷转化率的影响,反应②气体分子数增大,压强越大乙烷转化率越低,以此判断压强大小,再根据乙烷转化率、乙烯选择性,计算平衡时各物质的物质的量,代入分压平衡常数表达式求出;第五问从活化能角度分析,活化能越低反应速率越快,结合温度对两个吸热反应速率的不同影响,解释温度升高乙烯选择性下降的原因,反应②活化能更高,升温时其速率提升更明显,更多乙烷参与反应②,乙烯的生成占比降低,以此解答。
【小问1详解】
平衡时,,;
【小问2详解】
①能垒越小,化学键越容易断裂,对比O-H键,C-O键断裂的能垒更低,所以更容易断裂C-O键;决速步是整个反应历程中能垒最大的基元步骤,图中步骤④能垒最高,反应速率最慢,决定总反应速率;
②根据题意,每一步生成粒子都是吸附态,结合图示粒子变化,写出反应⑤的基元方程式为;
【小问3详解】
反应①,反应①的反应历程可分为:i.,ii.,;
【小问4详解】
①反应①、反应②均为气体分子数增大的反应,增大压强,反应①、反应②均向逆反应方向移动,乙烷的平衡转化率越小,条件下乙烷的平衡转化率更小,故;
②初始状态乙烷和二氧化碳分别为2mol和3mol,由M点可知:T℃、压强下乙烷转化率为50%,则反应共消耗乙烷1mol;由N点可知:T℃、压强下乙烯的选择性为80%,则可知生成乙烯所消耗乙烷的物质的量为0.8mol,则根据反应①的反应式可知:平衡时乙烯和水的物质的量分别为0.8mol和0.8mol,反应①生成CO的物质的量为0.8mol,反应①消耗二氧化碳0.8mol,反应②中消耗乙烷0.2mol,根据反应②反应式可知:反应②生成CO和氢气的物质的量为 0.8mol和0.6mol,反应②消耗二氧化碳0.4mol,故平衡时二氧化碳、乙烷、乙烯、水、CO和氢气的物质的量分别为1.8mol、1mol、0.8mol、0.8mol、1.6mol和0.6mol,总物质的量为6.6mol,则M点反应①的平衡常数;
【小问5详解】
500℃时,乙烯选择性为83.0%,反应①占优势,所以反应①的活化能<反应②的活化能;温度升高,反应①和反应②的速率均增大,反应②活化能更高,升高温度,反应②速率增大更显著,反应②的速率增大程度大于反应①,发生反应②的乙烷比反应①增加的更多。
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福建厦门熹海高级中学2025-2026学年第一学期期末测试
高二化学试题
本试卷共8页,100分。考试时长75分钟。考生务必将姓名、准考证号填写在答题卡上。答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
已知部分相对原子质量为:H-1 O-16 Zn-65
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学与社会、生活密切相关。下列说法不正确的是
A. 冰在室温下自动融化成水,是熵增加的过程
B. 误食可溶性钡盐造成中毒,可用硫酸钠溶液解毒
C. 热的纯碱溶液用于去除餐具的油污
D. 电热水器内胆连接镁棒防止腐蚀,属于阴极电保护法
2. 下列物质属于强电解质的是
A. B. C. Cu D.
3. 制取催化剂的原理为:。下列说法错误的是
A. 基态碳原子价电子轨道表示式为
B. 中共价键轮廓图为
C. 的VSEPR模型:
D. CO电子式为:
4. 下列措施是为了增大化学反应速率的是
A. 谷物酿酒时需要使用酒曲 B. 保持钢铁干燥避免生锈
C. 将食物放进冰箱避免变质 D. 航海轮船船身镶嵌锌块
5. 硫酸氢氯吡格雷片是抗血小板凝聚药物,下列说法正确的是
A. 电离能: B. 酸性:
C. 离子半径: D. 电负性:
6. 下列装置或操作能达到实验目的的是
A.测定中和热
B.在铁件上镀铜
C.制取无水固体
D.探究压强对化学平衡移动的影响
A. A B. B C. C D. D
7. 银屑病的治疗药物本维莫德乳膏结构如图。下列有关说法正确的是
A. 有一个手性碳原子 B. 为非极性分子
C. 碳的杂化方式为 D. 1 mol该物质含有个键
8. 利用CO处理大气污染物,其原理为,速率方程为为速率常数。下列有关说法正确的是
A. 平衡时,消耗速率等于消耗速率
B. 恒容时,充入CO可增大反应速率
C. 充入CO时可提高CO平衡转化率
D. 恒温恒容时,体系压强不变则反应达到平衡
9. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色透明溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 由水电离出的的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
10. 下列对应离子反应正确的是
A. 用饱和氨盐水吸收析出晶体:
B. 泡沫灭火器原理:
C. 用ZnS除去废水中含有的
D. 用饱和溶液制备胶体:
11. 在催化剂Cat1、Cat2作用下,的反应历程如图所示。下列叙述错误的是
A. 每种历程都包括两个基元反应且都是放热反应
B. 其他条件相同,W的浓度高于T
C. 在两种催化剂作用下总反应的焓变相等
D. 反应②、③分别是两种历程的决速反应
12. 将和混合于2L密闭容器中,发生反应:,反应达到平衡,测得C的浓度为,以D表示的平均反应速率。下列说法正确的是
A.
B. A的转化率为50%
C. 向容器中再添加,会使反应速率加快
D. 其他条件不变,将容器体积变为1L,C的体积分数变大
13. 依据下列实验操作和现象,得出的结论错误的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溶液中滴加0.1溶液至不再有沉淀产生,再滴加几滴溶液
先产生白色沉淀,又出现黑色沉淀
B
向洁净的铁片上滴加几滴含有酚酞的氯化钠溶液
一段时间后,氯化钠溶液水滴的边缘显浅红
铁发生了吸氧腐蚀
C
用pH计测定溶液和NaClO溶液的pH
测出的pH大于NaClO
次氯酸酸性强于碳酸
D
在平衡体系中加入氢氧化钠固体
静置后溶液颜色变浅
消耗反应物该化学平衡向逆反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
14. 一种以二硫化钼作为电极催化剂的电池系统,将尾气中NO转化为的同时获得电能,其工作原理如图所示(双极膜可将水电离为和,并能定向通过)。下列说法正确的是
A. N极的电极反应为
B. 双极膜中移向溶液
C. 当M极质量增大16 g,则N极生成的在标准状况下的体积为11.2 L
D. 电解过程中两极室的电解质溶液的浓度均增大
15. 常温下,将溶液滴入溶液中,溶液中含磷微粒(或或或)的分布系数,加入NaOH溶液的体积V与溶液pH的关系如图所示[已知:]。下列叙述错误的是
A. a、b、c、d线分别为
B. 时,存在
C. 用NaOH溶液滴定溶液,溶液不可用酚酞作指示剂
D. 溶液显酸性,磷酸的的数量级为
二、非选择题:本题共4题,共55分。
16. I.元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。①~⑥表示元素在周期表中的位置,回答下列问题。
(1)②的基态原子的轨道表示式为_________________。
(2)⑥的基态正三价离子的价层电子排布式为_________________。
(3)Cr的电子排布式为_________________。在元素周期表中位于____________区。
(4)下列有关的说法正确的是____________。
A.N的电负性为3.0、H的电负性为1.8,则中N为-3价
B.中N原子的杂化方式是杂化,有3个键
C.与分子的空间结构相同
(5)已知杂化轨道中p成分越多,形成的键越长,则和中键长较短的是__________;其原因为____________________。
II.利用电催化可与含氮物质(等)合成尿素(其中C为+4价),有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。工作原理如图所示。
(6)电极b应连接电源的_______极。
(7)电解过程中,的迁移方向为____________(填“”或“”)。
(8)电极a上发生反应的电极反应式为______________________。
17. 过氧化氢的水溶液又被称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某同学取一定量的过氧化氢溶液,通过滴定法测定了过氧化氢的含量,请填写下列空白:
(1)①配制250 mL溶液:取25.00 mL密度为的过氧化氢溶液至___________(仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。
②用滴定管移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶,加稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用酸性高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式为_____________。
(3)某次滴定开始和结束时,_________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中高锰酸钾液面如图,则所用标准液体积为_______mL。
(4)滴定时,左手控制滴定管,右手振荡锥形瓶,眼睛应_______,滴定终点的现象是_______。
(5)重复滴定三次,数据如下表:
滴定序号
待测过氧化氢溶液体积/mL
高锰酸钾标准溶液体积
平均耗用高锰酸钾标准溶液
第一次
25.00
1.00
19.60
18.60
第二次
25.00
19.60
34.20
14.60
第三次
25.00
0.50
14.90
14.40
平均耗用高锰酸钾标准溶液__________mL,原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为__________%(保留两位有效数字)。
(6)滴定前,滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,测定结果________(填“偏高”“偏低”“不变”)。
18. 碱式硫酸铜是一种重要的分解剂,可以将多种有机物分解成单独的离子或分子。以某工厂酸性含铜废液(主要含有,还含有)为原料制备碱式硫酸铜和硫化铅的工艺流程如图所示:
已知:①常温下,有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示:
金属离子
开始沉淀的pH
7.5
5.6
2.7
7.2
沉淀完全的pH
9.0
6.7
3.7
8.7
②常温下,。
③常温下,的的。
④“氨浸”过程中会与和反应生成可溶于水的。
回答下列问题:
(1)提高“氨浸”速率的措施有_______________(任写一种)。
(2)写出加入双氧水时发生主要反应的离子方程式:___________________。
(3)“调pH”的范围为______________。常温下,当时,______________。
(4)“滤渣1”的主要成分为___________(填化学式,下同),图中可重复利用的物质是_____________。
(5)“沉铅”时需加入,常温下溶液呈_________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。“氨浸”过程中发生反应的化学方程式为__________________。
19. I.一定温度下,向某恒容密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体。
已知:,反应过程中气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)内,CO的平均反应速率____________;计算该温度下的化学平衡常数K=____________。
Ⅱ.我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究在Co基催化剂作用下,乙酸的两种反应路径和能垒数据(单位:eV)如图所示:
(2)①该条件,更容易断裂的是______________(填“O-H”、“C-O”);路径II的历程中,决速步骤为_________________(填序号)。
②若每一步生成的粒子均为吸附态,则反应⑤的反应方程式__________________。
Ⅲ.通过热化学方法可以将转化成等,是实现“双碳”目标的途径之一、二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
①
②
已知:乙烯的选择性
(3)反应①的反应历程可分为如下两步:
i.
ii.
_______。
(4)在密闭容器中投入和,同时发生反应①和反应②,乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性与温度(,温度逐渐升高)、压强的关系如图所示。
①,理由是______________。
②M点反应①的平衡常数_______。(为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。用含的计算式表示。)
(5)在另一密闭容器中,使用催化剂,投入和,同时发生反应①和反应②,不同温度下,测得t min时(反应均未平衡)实验数据如下表所示。
催化剂
Pd/VSiO
温度/℃
400
500
600
乙烷转化率/%
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性/%
92.6
83.0
61.8
①500℃时,反应的活化能:反应①_______反应②(填“>”或“<”)。
②温度越高选择性越低的原因是_____________________。
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