精品解析：福建省厦门第一中学2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试卷

福建省厦门第一中学2024-2025学年度 第一学期期中考试 高二年化学试卷 说明：1.本试卷共8页，满分100分，完成时间75分钟 2.请将符合题意的答案填入答题卷相应空格中 3.可能用到的相对原子质量：Cu—64 一、选择题(共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项符合题意) 1. 下列设备工作时，将化学能转化为热能的是 A B C D 燃气灶 铅蓄电池 太阳能热水器 风力发电 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．煤气灶是将化学能转化为热能，A符合题意； B．铅蓄电池是将化学能转化为电能，B不符合题意； C．太阳能热水器是将太阳能转化为热能，C不符合题意； D．风力发电是将风能转化为电能，D不符合题意； 故选A。 2. 下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是(　　) A. 抗氧化剂 B. 调味剂 C. 着色剂 D. 增稠剂 【答案】A 【解析】 【详解】A. 抗氧化剂减少食品与氧气的接触，延缓氧化的反应速率，故A正确； B. 调味剂是为了增加食品的味道，与速率无关，故B错误； C. 着色剂是为了给食品添加某种颜色，与速率无关，故C错误； D. 增稠剂是改变物质的浓度，与速率无关，故D错误。 故选:A。 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. 电解熔融CuCl2，阴极增重6.4g，外电路中通过电子的数目为0.20NA B. 25℃时，1L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA C. 氯碱工业两极共收集到标准状况下2.24L气体时，理论上迁移的Na+数为0.1NA D. 标准状况下，11.2L的N2和过量H2反应，生成NH3的分子数为NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．电解熔融时，阴极反应为，6.4g 的物质的量为，生成0.1 mol 转移0.2 mol电子，外电路通过电子数目为，A正确； B．25℃时pH=13的溶液中，1L该溶液中，数目为，B正确； C．氯碱工业总反应为，标准状况下2.24 L气体总物质的量为0.1 mol，其中、各0.05 mol，反应转移电子0.1 mol，为平衡电荷，迁移的物质的量为0.1 mol，数目为，C正确； D．与合成的反应为可逆反应，反应物不能完全转化，标准状况下11.2 L （物质的量为0.5 mol）和过量反应，生成的物质的量小于1 mol，分子数小于，D错误； 故选D。 4. 下列事实与反应条件对化学平衡的影响有关的是 A. 工业合成氨选择700K的反应条件 B. 将NO2球浸泡在冷水和热水中 C. 压缩H2+I2⇌2HI的平衡体系，体系颜色加深 D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．工业合成氨反应为放热反应，低温更利于平衡正向移动提高产率，选择是为了保证催化剂活性、加快反应速率，与反应条件对化学平衡的影响无关，A错误； B．体系存在平衡，温度改变平衡发生移动，冷水、热水中浓度不同导致颜色差异，与反应条件对化学平衡的影响有关，B正确； C．反应反应前后气体总计量数相等，压缩增大压强平衡不移动，颜色加深是因为体积减小导致浓度增大，与平衡移动无关，C错误； D．是分解反应的催化剂，仅改变反应速率，不影响化学平衡，与反应条件对化学平衡的影响无关，D错误； 故选B。 5. 制备水煤气的反应 ，下列说法正确的是 A. 该反应 B. 升高温度，反应速率增大 C. 恒温下，增大总压，H2O(g)的平衡转化率不变 D. 恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．该反应的正反应是气体体积增大的反应，所以△S＞0，A错误； B．升高温度，物质的内能增加，分子运动速率加快，有效碰撞次数增加，因此化学反应速率增大，B正确； C．恒温下，增大总压，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，使H2O(g)的平衡转化率减小，C错误； D．恒温恒压下，加入催化剂，化学平衡不移动，因此化学平衡常数不变，D错误； 故合理选项是B。 6. 高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2 下列说法错误的是 A. 固体X主要成分是和S；金属M为Zn B. 浸取时，增大压强可促进金属离子浸出 C. 中和调pH的范围为3.2~4.2 D. 还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成 【答案】D 【解析】 【分析】CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O2作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反应产生为CuSO4、S、H2O，Fe2+被氧化为Fe3+，然后加入NH3调节溶液pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3；滤液中含有Cu2+、Zn2+；然后向滤液中通入高压H2，根据元素活动性：Zn＞H＞Cu，Cu2+被还原为Cu单质，通过过滤分离出来；而Zn2+仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到Zn单质。 【详解】A．经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH)3，金属M为Zn，A正确； B．CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)，增大O2的浓度，可以反应消耗S2-，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，从而可促进金属离子的浸取，B正确； C．根据流程图可知：用NH3调节溶液pH时，要使Fe3+转化为沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，结合离子沉淀的pH范围，可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2～4.2，C正确； D．在用H2还原Cu2+变为Cu单质时，H2失去电子被氧化为H+，与溶液中OH-结合形成H2O，若还原时增大溶液的酸度，c(H+)增大，不利于H2失去电子还原Cu单质，因此不利于Cu的生成，D错误； 故合理选项是D。 7. 一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下。下列说法不正确的是 A. 第一步的阳极反应式为Na0.44MnO2-xe-=Na0.44-xMnO2+xNa+ B. 第二步为原电池，工作过程中两电极质量均增大 C. 第三步中石墨为阳极，发生氧化反应 D. 第三步外电路上每转移4mol电子，电解池中就有4mol HCl被电解 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一步为电解池，接电源的正极为阳极，失去电子生成和，电极反应式为Na0.44MnO2-xe-=Na0.44-xMnO2+xNa+，A正确； B．第二步为原电池，正极反应为，结合质量增大；负极反应为，转化为质量增大，故两电极质量均增大，B正确； C．第三步为电解池，石墨电极上失电子生成，发生氧化反应，作阳极，C正确； D．第三步为电解池，阳极反应为，阴极反应为，总反应为，仅作为电解质溶液，物质的量不变，没有被电解，D错误； 故选D。 8. 下列装置(固定装置略去)组装正确且能达到实验目的的是 A．为钢管道采用阴极电保护法防腐 B．锌上镀铜 C．粗铜精炼 D．验证铁的吸氧腐蚀 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．该装置利用原电池原理，用活泼性更强的镁块作负极保护钢管道，属于牺牲阳极法，A错误； B．锌上镀铜时，镀层金属接电源正极作阳极，待镀件接电源负极作阴极，B正确； C．粗铜精炼时，粗铜应接电源正极作阳极，精铜接电源负极作阴极，C错误； D．中性条件下铁发生吸氧腐蚀，消耗，但是左侧的试管未封闭，压强不会变化，无现象，不能达到验证吸氧腐蚀的目的，D错误； 故选B。 9. 我国科学家已经成功催化氢化获得甲酸，利用化合物1催化氢化的反应过程如图甲所示，其中化合物2与水反应生成化合物3与过程中的能量变化如图乙所示(TS表示过渡态，I表示中间体)，下列说法错误的是 A. 化合物1为该反应的催化剂，可加快的转化速率 B. 图乙中形成中间体I2的反应为图甲中“化合物2＋→化合物3＋”的决速步骤 C. 化合物1→化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成 D. 从平衡移动的角度看，升高温度可促进化合物2与水反应生成化合物3与 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意和图甲可知，化合物1先消耗、后生成为反应的催化剂，催化剂可加快的转化速率，A正确； B．图乙中形成中间体Ⅰ2的反应活化能最大为图甲中“化合物2＋→化合物3＋”的决速步骤，故B正确； C．化合物1到化合物2的过程中二氧化碳中的碳氧键断裂，生成碳氢键，故C正确； D．从图乙可以看出，化合物2与水反应生成化合物3与HCOO-是放热反应，因此降低温度可以促进该反应的正向移动，故D错误； 故选D。 10. CO2催化加氢可合成二甲醚，发生的主要反应有： 反应Ⅰ：2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH1=-122.5kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=a kJ·mol-1 在恒压、n始(CO2)：n始(H2)=1:3时，若仅考虑上述反应，平衡时CH3OCH3和CO的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示。CH3OCH3的选择性，下列说法正确的是 A. 图中曲线①表示平衡时CO2转化率随温度的变化 B. a<0 C. 平衡时H2转化率随温度的变化可能如图中虚线所示 D. 200℃时，使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂可提高CH3OCH3的生产效率 【答案】D 【解析】 【分析】反应Ⅰ焓变小于零为放热反应，升高温度，反应Ⅰ逆向进行，则选择性会一直下降，结合图像可知，②表示平衡时选择性随温度的变化曲线；反应Ⅱ若为吸热反应，升温平衡正向移动，CO选择性升高，因此随温度上升的曲线①代表CO的选择性，所以反应Ⅱ为吸热反应，焓变大于零，故a>0，而的转化率受两个反应共同影响：低温时反应Ⅰ主导，升温转化率随反应Ⅰ逆向移动略有下降；高温时反应Ⅱ主导，升温转化率随反应Ⅱ正向移动上升，对应先缓降后上升的曲线③； 【详解】A．由上述分析可知，曲线①随温度升高逐渐增大，为CO的选择性曲线，平衡时转化率对应曲线③，A错误； B．升高温度CO选择性增大，说明反应Ⅱ平衡正向移动，正反应为吸热反应，故，B错误； C．起始，若只发生反应Ⅰ，平衡时转化率之比为1:1；若只发生反应Ⅱ，平衡时转化率之比为3:1；若两个反应同时发生，二者转化率之比介于1:1到3:1之间，升高温度，反应Ⅰ逆向进行，由于反应Ⅱ为正吸热反应，平衡正向移动，则平衡时转化率之比大于1:1，不可能接近1:1，故图中虚线不可能表示平衡时转化率随温度的变化曲线，C错误； D．200℃时使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂，可加快反应Ⅰ的速率，提高单位时间内的产量，提高其生产效率，D正确； 故选D。 二、填空题(共4题，共60分) 11. 回答下列问题： （1）某小组设计实验探究K2S2O8和NaI反应的化学反应速率与反应物物质的量浓度之间的定量关系。K2S2O8和NaI反应的速率方程为，其中v为化学反应速率，k为反应速率常数(仅与温度有关)。 实验编号 1 2 3 4 /mol·L-1 0.25 0.50 1.00 0.50 c(I-)/mol·L-1 0.05 0.05 0.05 0.10 v/10-3mol·L-1·min-1 1.40 2.80 n 2.80 ①速率方程中，a=______；b=______。 ②n=______。 ③反应速率常数k的值为______。 （2）T1℃时，水的离子积为Kw=1.0×10-13mol2·L-2，则T1(填“大于”、“小于”或“等于”)______25℃。 （3）T2℃下，纯水中c(H+)=1.0×10-6，将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH=2，则V1:V2=______。 （4）图1所示是一种可实现氢气循环利用的新型电池的放电工作原理。 若以此新型电池为电源，用惰性电极电解制备硼酸［H3BO3或B(OH)3］，其工作原理如图2所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。 ①图1新型电池放电时，负极电极反应式为：______。 ②两池工作时，电池的电极M应与电解池的______(填a或b)极相连接；1、2、3膜中为阴膜的是：______。 ③产品室中发生的离子反应为：______。 【答案】（1） ①. 1 ②. 0 ③. 5.60 ④. （2） 大于 （3） 9:11 （4） ①. ②. b ③. 2膜 ④. 【解析】 【小问1详解】 ① 对比实验1和2，当 保持不变， 浓度增大为原来的2倍时，反应速率 也增大为原来的2倍，即 ，解得 ； 对比实验2和4，当 保持不变， 浓度增大为原来的2倍时，反应速率 保持不变，即 ，解得 ； ② 由①可知速率方程为 ，对比实验2和3，当 浓度增大为原来的2倍时，反应速率 也应增大为原来的2倍，故 ； ③ 将实验1的数据代入速率方程 ，即 ，解得 ； 【小问2详解】 水的电离是吸热过程，温度升高，电离程度增大，水的离子积常数 增大， 时 （25℃时水的离子积），因此 大于 25℃； 【小问3详解】 下，纯水中 ，则 ，pH=11的苛性钠溶液中 ；pH=1的稀硫酸中 ，混合后溶液pH=2，即 ，说明酸过量，根据 ，解得 ，即 ； 【小问4详解】 ①电极M生成，溶液为酸性，M发生还原反应，作正极，电极反应为 ；电极N消耗，溶液为碱性，N发生氧化反应，作负极，电极反应为 ； ②原料室中 流向产品室，原料室中的流向a极室，b极室产生 流向产品室；电解池中阳离子流向阴极，阴离子流向阳极，可知a极为阴极，电极反应为，b极为阳极，电极反应为；根据①可知，电极M为原电池正极，应与阳极相连，因此连接电解池的b极；根据离子流向可知，1膜为阳离子交换膜，2膜为阴离子交换膜，3膜为阳离子交换膜； ③ 产品室中， 与 发生反应生成硼酸和水，离子方程式为 。 12. “碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略。CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： 反应a：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247kJ·mol-1 反应b：CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ΔH2=+41kJ·mol-1 回答下列问题： （1）反应CH4(g)+3CO2(g)=4CO(g)+2H2O(g) ΔH=______kJ·mol-1，该反应正向自发的条件为______(填“高温”或“低温”)自发。 （2）在刚性密闭容器中，进料比分别等于1.0、1.5、2.0，且反应达到平衡状态，甲烷的质量分数随温度变化的关系如下图1所示，曲线x对应的______。 （3）恒压、750℃时，CH4和CO2按物质的量之比1:3投料，反应经如图2流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。 ①下列说法错误的是______(填标号)。 A．CaO与CO2的反应有利于Fe3O4氧化CO的正向进行 B．Fe3O4和CaO都可以循环利用 C．H2在过程ⅱ将Fe3O4还原为单质铁 D．过程ⅱ产生的H2O最终被CaO吸收了 ②过程ⅱ平衡后通入He，CO的物质的量的变化是______(填“升高”“降低”或“不变”)。 （4）CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率，R=Δn(CO2)/Δn(CH4)(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化量之比)。常压下CH4和CO2按物质的量之比1:3投料，发生反应a和b．某一时段内CH4和CO2的转化率和R值随温度的变化分别如图3和图4所示。 ①结合图3分析图4，R随温度升高呈现先降低后升高趋势的原因是______。 ②催化剂X可提高R值，另一时段内CH4转化率，R值随温度变化如下表： 温度/℃ 480 500 520 550 CH4转化率/% 7.9 11.5 20.0 34.8 R 2.6 2.4 2.0 1.8 下列说法正确的是______(填标号)。 A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高了反应a的速率 B．温度越低，含氢产物中H2O占比越高 C．改变催化剂提高CH4转化率，R值一定增大 ③若520℃时，反应a和反应b均达到平衡状态，计算该温度下反应b的平衡常数K=______(保留2位有效数字)。 【答案】（1） ①. +329 ②. 高温 （2）1.0 （3） ①. D ②. 升高 （4） ①. 温度升高，开始时反应a的反应速率更快；温度接近600℃，转化率接近100%，温度继续升高，反应b继续进行 ②. B ③. 0.23 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，目标反应 = 反应a + 反应b×2，因此。该反应，反应后气体分子数增多，即，根据自发判据，只有温度T足够高时才能满足，因此正向自发条件为高温。 【小问2详解】 温度相同时，进料比​越小，体系中的占比越高，平衡时的质量分数越大。曲线x的甲烷质量分数最高，对应进料比最小，即为1.0。 【小问3详解】 ①A．氧化CO的反应为，CaO会和体系内生成的​反应生成，降低产物​的浓度，根据勒夏特列原理，平衡正向移动，因此该反应有利于氧化CO的正向进行，A正确； B．和既可作反应物，又可作生成物，二者均可循环利用，B正确； C．由过程ii可知，铁元素化合价降低，被还原为铁单质，只有中氢元素化合价升高，做还原剂，将还原为铁单质，C正确； D．由过程iii可知，反应ii中产生的未被吸收，而是在反应iii中排出，D错误， 故选D。 ②恒压条件下通入惰性气体He，容器体积增大，体系中各气体分压减小，平衡​正向移动，分压升高，带动反应逆向移动，CO的物质的量升高。 【小问4详解】 ①结合图3和图4可知，600℃以下，甲烷转化率随温度升高增大程度大于二氧化碳转化率，反应a的反应速率更快，该阶段R减小，600℃以上，甲烷的转化率接近100%，二氧化碳转化率随温度升高增大程度大于甲烷转化率，该阶段R增大。 ②A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应b的速率，使单位时间内反应b中的转化率增大，增大的倍数比大，则R提高，A错误； B．根据表中数据可知，温度越低，转化率越小，而R越大，增大的倍数比越大，含氢产物中占比越高，B正确； C．若改变催化剂仅加快反应a的速率，​转化率提升的同时大幅增长，值反而可能减小，表格数据也体现了温度升高转化率增大但减小的规律，因此改变催化剂提高​转化率，不一定增大，C错误； 故选B。 ③设初始投料，，520℃时​转化率为20.0%，则反应a中消耗的为，反应a的物料变化：消耗​、，生成、​。由，得总消耗的量，因此反应b中额外消耗的​为，反应b的物料变化：消耗、​，生成、。平衡时各气体物质的量： ，，，。恒压体系中反应b的平衡常数，同温同压下浓度之比等于物质的量之比，代入得： 。 13. 铁盐、亚铁盐在工业上具有重要价值。完成下列相关实验问题。 【制备无水FeCl3】 实验室中，先合成SOCl2，再与FeCl3·6H2O反应制备无水FeCl3的装置如图所示(加热及夹持仪器略)。 已知；①实验室合成SOCl2的原理为 ②SOCl2的熔点为-101℃，沸点为75.6℃，遇水剧烈分解为两种酸性气体；POCl3熔点为1.25℃，沸点为105℃。 （1）写出A中反应的化学方程式______。 （2）打开K2，将三通阀调至，接下来进行的操作是______，一段时间后，加热装置C至60℃。仪器丙的作用为______。 （3）当C中出现较多液体后，关闭K1、K2。制得FeCl3的操作为： ①调节三通阀的位置为______(根据下图选填序号)； ②______(填操作)； ③加热E处硬质玻璃管。 【配制铁盐溶液并探究铁盐性质】 （4）实验室若需要配制100mL 0.1mol·L-1 FeCl3溶液，需要用到的玻璃仪器有：烧杯、量筒、胶头滴管、______。 （5）某化学学习小组探究Fe3+在溶液中的颜色变化，进行以下实验。 试剂 加热前溶液颜色 加热后溶液颜色 实验Ⅰ Fe(NO3)3溶液+蒸馏水 棕黄色 深棕色 实验Ⅱ Fe(NO3)3溶液+HNO3 几乎无色 几乎无色 实验Ⅲ FeCl3溶液+HNO3 黄色 深黄色 已知：在水溶液中：[Fe(H2O)6]3+几乎无色，[FeCl4(H2O)2]-为黄色； 存在平衡[Fe(H2O)6]3++H2O⇌(棕黄色)+H+(未配平) ①从影响平衡移动因素的角度分析，加热前后，实验Ⅱ中溶液颜色无明显变化的原因为______。 ②设计实验证明实验Ⅲ中溶液呈黄色的原因是Fe3++4Cl-+2H2O=[FeCl4(H2O)2]-：______。 【探究铁盐和亚铁盐的转化】 已知：HCHO具有还原性 （6）铁盐转化成亚铁盐有多种方法，如图是利用电解法(两极均为惰性电极)使Fe2(SO4)3转化成FeSO4(暂不考虑如何进一步提取FeSO4)。 为了提高FeSO4产率，在Fe2(SO4)3的酸性溶液中加入进行电解，电解过程中c(Fe2+):c(Fe3+)不断增大。 ①写出阳极电极反应式______； ②说明加入CH3OH可以提高FeSO4产率的原因：______； ③电解一段时间后，取少量电解液于试管中，加入______(试剂化学式)可以证明生成了Fe2+。 【答案】（1） （2） ①. 打开，制取二氧化硫 ②. 吸收，防止外界水蒸气进入 （3） ①. c ②. 调节温度计水银球位置至三颈瓶口处（支管口处），将C装置升温至75.6℃~105℃  （4）容量瓶、玻璃棒 （5） ①. 硝酸抑制水解 ②. 在实验Ⅱ的溶液中加入一定浓度的NaCl溶液后，溶液变黄色，加热后变深黄色 （6） ①. ②. 甲醛具有还原性，能防止被氧化 ③. 【解析】 【分析】A制备二氧化硫，B中用浓硫酸干燥二氧化硫，C中二氧化硫和反应生成，可知温度在75.6℃~105℃，使以气态形式进入玻璃管E中与反应制备无水，F中碱石灰防止G中水蒸气进入E，G吸收尾气防止污染。 【小问1详解】 A中亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、水，反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 三通阀调至对应连通C和丙装置的位置后，需要启动发生装置，通入才能和C中反应生成，故接下来进行的操作是打开，制取二氧化硫；二氧化硫能污染空气，不能排放到空气中，已知​遇水剧烈分解，装置C中不能出现水，因此仪器丙的作用是吸收，防止外界水蒸气进入； 【小问3详解】 当C中出现较多液体后，关，此时可将通入E装置制取，相关的操作为： ①完成制备后，需要将生成的​导入E中和反应，因此调节三通阀的位置为，使能顺利通过D装置后进入E装置，故选c； ②根据的沸点，调节温度计水银球位置至三颈瓶口处（支管口处），将C装置升温至75.6℃~105℃，使以气态形式进入玻璃管中发生反应；  【小问4详解】 配制一定物质的量浓度的100 mL溶液，除给定的烧杯、量筒、胶头滴管外，还需要玻璃棒搅拌溶解、引流，以及对应规格的100 mL容量瓶定容； 【小问5详解】 ①水解溶液呈酸性，硝酸抑制水解，即使加热，水解平衡正向移动程度也极小，几乎没有棕黄色的羟基配合物生成，所以加热前后，实验Ⅱ中溶液颜色无明显变化； ②对比实验Ⅱ、Ⅲ，若在实验Ⅱ的溶液中加入一定浓度的NaCl溶液后，溶液变黄色，加热后变深黄色，则可证明实验Ⅲ中溶液呈黄色的原因是； 【小问6详解】 ①左侧转化为，C从-2价升为0价，失电子，发生氧化反应，作阳极，右侧转化为，化合价降低，得电子，发生还原反应，作阴极；故阳极电极反应式为； ②在阳极优先放电生成甲醛，避免阳极生成氧化，甲醛具有还原性，能防止被氧化，从而提高产率； ③能与反应生成蓝色沉淀，电解一段时间后，取少量电解液于试管中，加入溶液可以证明生成了。 14. 以铅精矿(含PbS，Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺流程如下： 已知；① ②难溶物质在水溶液中存在微弱的平衡：PbS⇌Pb2++S2-；Ag2S⇌2Ag++S2- 回答下列问题： （1）“热浸”时，难溶的PbS和Ag2S主要转化为单质硫及可溶于水的[PbCl4]2-和[AgCl2]-配合物离子。 ①写出PbS参与上述反应的离子方程式：______； ②完全溶解等物质的量的PbS和Ag2S(只发生题设中的反应)，消耗Fe3+物质的量之比为______； ③“热浸”所加盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时HCl挥发外，另一目的是防止产生有毒气体______(填化学式)。 （2）将“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶，Pb元素以[PbCl4]2-离子形式存在，电解所得溶液可制备金属Pb，“电解Ⅰ”阳极产物为黄绿色气体，产生该气体的电极反应式______，该气体可用流程中的尾液吸收后在工艺中循环使用，利用该吸收液的操作单元是______。 （3）“置换”中可选用的试剂X为______(填标号)。 A．Al B．Zn C．Pb D．Ag “置换”反应的离子方程式为______。 （4）“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板，用作______(填“阴极”或“阳极”)。 【答案】（1） ①. ②. 1:1 ③. （2） ①. ②. 热浸 （3） ①. C ②. （4） 阳极 【解析】 【分析】该工艺以含PbS、的铅精矿为原料，先加入含过量的饱和食盐水、浓盐酸进行热浸，将硫化物转化为S单质和可溶性的、配离子；过滤I分离出含硫滤渣后，对滤液稀释冷却，利用的溶解平衡析出沉淀，经过滤II分离后，经饱和食盐水热溶得到含的溶液，电解I制得金属Pb；过滤II的滤液加入铅精矿还原后，再次过滤除去含硫滤渣，向滤液中加入试剂X置换得到富银铅泥，最后对富银铅泥进行电解II，分离得到金属Ag和金属Pb，尾液可循环回热浸工序复用。 【小问1详解】 ①热浸时作为氧化剂将中的-2价S氧化为单质S，与过量结合为，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式：。 ②1 mol 中S从-2价升到0价，失去2 mol电子，需要2 mol 被还原为；1 mol 中S同样从-2价升到0价，失去2 mol电子，仅需要2 mol ，因此等物质的量的两者消耗的物质的量之比为1:1。 ③盐酸浓度过大时，高浓度的会与结合生成有毒的气体，因此要控制盐酸浓度不宜过高。 【小问2详解】 阳极生成的黄绿色气体是​，是溶液中在阳极失电子发生氧化反应得到，产生该气体的电极反应式为：；用尾液吸收后可得到含的酸性体系，可返回最开始的“热浸”工序循环使用，替代部分浓盐酸和氧化剂。 【小问3详解】 试剂X需要置换出中的Ag，同时不能引入难以分离的新杂质，结合后续要得到金属Pb的工艺，选择Pb作为还原剂最合理（Al、Zn会引入杂质离子，Ag无法置换Ag），故选C。Pb的还原性强于Ag，可将还原为Ag单质，自身转化为，配平得到对应离子方程式：。 【小问4详解】 富银铅泥精炼得到铅和银，应该将富银铅泥做阳极，阳极放电时，银变成阳极泥而沉降下来，失电子为，阴极得电子得到Pb，因此电极板应作阳极。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福建省厦门第一中学2024-2025学年度 第一学期期中考试 高二年化学试卷 说明：1.本试卷共8页，满分100分，完成时间75分钟 2.请将符合题意的答案填入答题卷相应空格中 3.可能用到的相对原子质量：Cu—64 一、选择题(共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项符合题意) 1. 下列设备工作时，将化学能转化为热能的是 A B C D 燃气灶 铅蓄电池 太阳能热水器 风力发电 A. A B. B C. C D. D 2. 下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是(　　) A. 抗氧化剂 B. 调味剂 C. 着色剂 D. 增稠剂 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. 电解熔融CuCl2，阴极增重6.4g，外电路中通过电子的数目为0.20NA B. 25℃时，1L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA C. 氯碱工业两极共收集到标准状况下2.24L气体时，理论上迁移的Na+数为0.1NA D. 标准状况下，11.2L的N2和过量H2反应，生成NH3的分子数为NA 4. 下列事实与反应条件对化学平衡的影响有关的是 A. 工业合成氨选择700K的反应条件 B. 将NO2球浸泡在冷水和热水中 C. 压缩H2+I2⇌2HI的平衡体系，体系颜色加深 D. 5. 制备水煤气的反应 ，下列说法正确的是 A. 该反应 B. 升高温度，反应速率增大 C. 恒温下，增大总压，H2O(g)的平衡转化率不变 D. 恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大 6. 高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2 下列说法错误的是 A. 固体X主要成分是和S；金属M为Zn B. 浸取时，增大压强可促进金属离子浸出 C. 中和调pH的范围为3.2~4.2 D. 还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成 7. 一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下。下列说法不正确的是 A. 第一步的阳极反应式为Na0.44MnO2-xe-=Na0.44-xMnO2+xNa+ B. 第二步为原电池，工作过程中两电极质量均增大 C. 第三步中石墨为阳极，发生氧化反应 D. 第三步外电路上每转移4mol电子，电解池中就有4mol HCl被电解 8. 下列装置(固定装置略去)组装正确且能达到实验目的的是 A．为钢管道采用阴极电保护法防腐 B．锌上镀铜 C．粗铜精炼 D．验证铁的吸氧腐蚀 A. A B. B C. C D. D 9. 我国科学家已经成功催化氢化获得甲酸，利用化合物1催化氢化的反应过程如图甲所示，其中化合物2与水反应生成化合物3与过程中的能量变化如图乙所示(TS表示过渡态，I表示中间体)，下列说法错误的是 A. 化合物1为该反应的催化剂，可加快的转化速率 B. 图乙中形成中间体I2的反应为图甲中“化合物2＋→化合物3＋”的决速步骤 C. 化合物1→化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成 D. 从平衡移动的角度看，升高温度可促进化合物2与水反应生成化合物3与 10. CO2催化加氢可合成二甲醚，发生的主要反应有： 反应Ⅰ：2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH1=-122.5kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=a kJ·mol-1 在恒压、n始(CO2)：n始(H2)=1:3时，若仅考虑上述反应，平衡时CH3OCH3和CO的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示。CH3OCH3的选择性，下列说法正确的是 A. 图中曲线①表示平衡时CO2转化率随温度的变化 B. a<0 C. 平衡时H2转化率随温度的变化可能如图中虚线所示 D. 200℃时，使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂可提高CH3OCH3的生产效率 二、填空题(共4题，共60分) 11. 回答下列问题： （1）某小组设计实验探究K2S2O8和NaI反应的化学反应速率与反应物物质的量浓度之间的定量关系。K2S2O8和NaI反应的速率方程为，其中v为化学反应速率，k为反应速率常数(仅与温度有关)。 实验编号 1 2 3 4 /mol·L-1 0.25 0.50 1.00 0.50 c(I-)/mol·L-1 0.05 0.05 0.05 0.10 v/10-3mol·L-1·min-1 1.40 2.80 n 2.80 ①速率方程中，a=______；b=______。 ②n=______。 ③反应速率常数k的值为______。 （2）T1℃时，水的离子积为Kw=1.0×10-13mol2·L-2，则T1(填“大于”、“小于”或“等于”)______25℃。 （3）T2℃下，纯水中c(H+)=1.0×10-6，将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH=2，则V1:V2=______。 （4）图1所示是一种可实现氢气循环利用的新型电池的放电工作原理。 若以此新型电池为电源，用惰性电极电解制备硼酸［H3BO3或B(OH)3］，其工作原理如图2所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。 ①图1新型电池放电时，负极电极反应式为：______。 ②两池工作时，电池的电极M应与电解池的______(填a或b)极相连接；1、2、3膜中为阴膜的是：______。 ③产品室中发生的离子反应为：______。 12. “碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略。CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： 反应a：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247kJ·mol-1 反应b：CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ΔH2=+41kJ·mol-1 回答下列问题： （1）反应CH4(g)+3CO2(g)=4CO(g)+2H2O(g) ΔH=______kJ·mol-1，该反应正向自发的条件为______(填“高温”或“低温”)自发。 （2）在刚性密闭容器中，进料比分别等于1.0、1.5、2.0，且反应达到平衡状态，甲烷的质量分数随温度变化的关系如下图1所示，曲线x对应的______。 （3）恒压、750℃时，CH4和CO2按物质的量之比1:3投料，反应经如图2流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。 ①下列说法错误的是______(填标号)。 A．CaO与CO2的反应有利于Fe3O4氧化CO的正向进行 B．Fe3O4和CaO都可以循环利用 C．H2在过程ⅱ将Fe3O4还原为单质铁 D．过程ⅱ产生的H2O最终被CaO吸收了 ②过程ⅱ平衡后通入He，CO的物质的量的变化是______(填“升高”“降低”或“不变”)。 （4）CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率，R=Δn(CO2)/Δn(CH4)(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化量之比)。常压下CH4和CO2按物质的量之比1:3投料，发生反应a和b．某一时段内CH4和CO2的转化率和R值随温度的变化分别如图3和图4所示。 ①结合图3分析图4，R随温度升高呈现先降低后升高趋势的原因是______。 ②催化剂X可提高R值，另一时段内CH4转化率，R值随温度变化如下表： 温度/℃ 480 500 520 550 CH4转化率/% 7.9 11.5 20.0 34.8 R 2.6 2.4 2.0 1.8 下列说法正确的是______(填标号)。 A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高了反应a的速率 B．温度越低，含氢产物中H2O占比越高 C．改变催化剂提高CH4转化率，R值一定增大 ③若520℃时，反应a和反应b均达到平衡状态，计算该温度下反应b的平衡常数K=______(保留2位有效数字)。 13. 铁盐、亚铁盐在工业上具有重要价值。完成下列相关实验问题。 【制备无水FeCl3】 实验室中，先合成SOCl2，再与FeCl3·6H2O反应制备无水FeCl3的装置如图所示(加热及夹持仪器略)。 已知；①实验室合成SOCl2的原理为 ②SOCl2的熔点为-101℃，沸点为75.6℃，遇水剧烈分解为两种酸性气体；POCl3熔点为1.25℃，沸点为105℃。 （1）写出A中反应的化学方程式______。 （2）打开K2，将三通阀调至，接下来进行的操作是______，一段时间后，加热装置C至60℃。仪器丙的作用为______。 （3）当C中出现较多液体后，关闭K1、K2。制得FeCl3的操作为： ①调节三通阀的位置为______(根据下图选填序号)； ②______(填操作)； ③加热E处硬质玻璃管。 【配制铁盐溶液并探究铁盐性质】 （4）实验室若需要配制100mL 0.1mol·L-1 FeCl3溶液，需要用到的玻璃仪器有：烧杯、量筒、胶头滴管、______。 （5）某化学学习小组探究Fe3+在溶液中的颜色变化，进行以下实验。 试剂 加热前溶液颜色 加热后溶液颜色 实验Ⅰ Fe(NO3)3溶液+蒸馏水 棕黄色 深棕色 实验Ⅱ Fe(NO3)3溶液+HNO3 几乎无色 几乎无色 实验Ⅲ FeCl3溶液+HNO3 黄色 深黄色 已知：在水溶液中：[Fe(H2O)6]3+几乎无色，[FeCl4(H2O)2]-为黄色； 存在平衡[Fe(H2O)6]3++H2O⇌(棕黄色)+H+(未配平) ①从影响平衡移动因素的角度分析，加热前后，实验Ⅱ中溶液颜色无明显变化的原因为______。 ②设计实验证明实验Ⅲ中溶液呈黄色的原因是Fe3++4Cl-+2H2O=[FeCl4(H2O)2]-：______。 【探究铁盐和亚铁盐的转化】 已知：HCHO具有还原性 （6）铁盐转化成亚铁盐有多种方法，如图是利用电解法(两极均为惰性电极)使Fe2(SO4)3转化成FeSO4(暂不考虑如何进一步提取FeSO4)。 为了提高FeSO4产率，在Fe2(SO4)3的酸性溶液中加入进行电解，电解过程中c(Fe2+):c(Fe3+)不断增大。 ①写出阳极电极反应式______； ②说明加入CH3OH可以提高FeSO4产率的原因：______； ③电解一段时间后，取少量电解液于试管中，加入______(试剂化学式)可以证明生成了Fe2+。 14. 以铅精矿(含PbS，Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺流程如下： 已知；① ②难溶物质在水溶液中存在微弱的平衡：PbS⇌Pb2++S2-；Ag2S⇌2Ag++S2- 回答下列问题： （1）“热浸”时，难溶的PbS和Ag2S主要转化为单质硫及可溶于水的[PbCl4]2-和[AgCl2]-配合物离子。 ①写出PbS参与上述反应的离子方程式：______； ②完全溶解等物质的量的PbS和Ag2S(只发生题设中的反应)，消耗Fe3+物质的量之比为______； ③“热浸”所加盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时HCl挥发外，另一目的是防止产生有毒气体______(填化学式)。 （2）将“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶，Pb元素以[PbCl4]2-离子形式存在，电解所得溶液可制备金属Pb，“电解Ⅰ”阳极产物为黄绿色气体，产生该气体的电极反应式______，该气体可用流程中的尾液吸收后在工艺中循环使用，利用该吸收液的操作单元是______。 （3）“置换”中可选用的试剂X为______(填标号)。 A．Al B．Zn C．Pb D．Ag “置换”反应的离子方程式为______。 （4）“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板，用作______(填“阴极”或“阳极”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $