学易金卷:高二化学上学期期中模拟卷【选必1专题1~2】(江苏专用,苏教版)
2026-10-16
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内容正文:
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………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年高二化学上学期期中模拟卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:专题1-2(苏教版选择性必修1)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共13个小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.【新情境】文物的保护和修复工作与化学密切相关。出土的锡青铜文物常有疏松的铜锈覆盖表面,下列说法正确的是
A.在自然环境中,锡青铜中的锡不能对铜起保护作用
B.在潮湿土壤中,铜锈形成过程中主要发生析氢腐蚀
C.文物修复过程中可用稀硝酸酸浸法除去
D.将锡青铜器与低压电源负极相连后锡青铜器可受到保护
2.【改编】 下列化学反应表示正确的是
A.表示中和热的反应:
B.表示甲烷燃烧热的反应:
C.电解水制氢的阳极反应:
D.碱性甲烷燃料电池的负极反应:
3.【热点】汽车尾气催化转化的主要反应原理为: 。下列说法正确的是
A.该反应在任何温度下均能自发进行
B.该反应的平衡常数
C.使用高效催化剂能使反应速率增大、焓变减小
D.该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能
4.下列实验装置能够达到实验目的的是
A.图测定醋酸的浓度 B.图由制取
C.图探究压强对平衡的影响 D.图验证铁的析氢腐蚀
阅读下列材料,回答5~7小题:
尿素[CO(NH2)2]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。十九世纪初,用氰酸银(AgOCN)与NH4Cl在一定条件下反应制得CO(NH2)2,实现了由无机物到有机物的合成,二十世纪初,工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:①CO2和NH3生成NH2COONH4;②NH2COONH4分解生成尿素,反应过程中能量变化如下图。
5.结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是
A.氰酸银制尿素的化学方程式 AgOCN+NH4Cl=CO(NH2)2+AgCl
B.在一定温度和压强下,反应②比反应①更容易发生
C.①为吸热反应,②为放热反应
D.CO2和NH3合成尿素总反应的平衡常数的表达式
6.在恒温恒容的容器中,不可作为CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)达平衡的标志是
A.单位时间内消耗2molNH3 同时消耗1mol H2O(g) B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的总物质的量不再变化 D.c(CO2):c(NH3 ):c(H2O)=1:2:1
7.利用微生物可实现含尿素[CO(NH2)2]的废水的净化,装置如图所示。下列说法正确的是
A.温度越高,装置的转化率越高
B.电解质溶液中电流的方向由b到a,电子的流向与之相反
C.a极的电极反应式为CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2 ↑+6H++N2 ↑
D.该电池工作时,每4molH+通过质子交换膜时,消耗O2的体积为22.4L
8.【新科技】和都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如下图所示:
下列说法正确的是
A.X为电源的负极
B.固体电解质中转移时电路中转移1 mol电子
C.电极A生成的反应式是:
D.相同条件下,若生成乙烯和乙烷体积比为,则消耗和体积比为
9.利用“(橙色)(黄色)”研究温度、浓度对化学平衡的影响,进行如图实验。下列关于试管中溶液说法正确的是
A.微热试管a中溶液,黄色加深,故
B.试管b加水后,因为水是纯液体,所以平衡不移动
C.相同温度下,试管c比试管b黄色更深,原因是平衡正向移动,平衡常数K增大
D.试管d比试管b橙色更深,主要原因是增大,平衡逆向移动
10.【新情境】在三唑()水溶液中反应生成HCOOH,可能的部分反应机理如图所示。
下列有关说法不正确的是
A.该机理中存在反应
B.起催化剂作用
C.过程Ⅱ发生还原反应
D.用代替,可生成
11.如下所示电解装置中,通电一段时间后发现溶液中的固体逐渐溶解,下列判断中正确的是
A.b是电源的负极
B.通电一段时间后,向石墨电极II附近滴加石蕊溶液,出现蓝色
C.当完全溶解时,至少产生气体0.336L(标准状况下)
D.通过阴离子交换膜由右向左移动
12.【新考法】研究反应,温度为T时,在两个体积均为2 L的密闭容器中进行实验,测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数与反应时间t的关系如下表:
容器编号
起始物质
t/s
0
40
50
60
70
80
Ⅰ
0.5 mol 、0.5 mol
0
50
68
76
80
80
Ⅱ
x mol HI
100
90
84
81
80
80
研究发现上述反应中:,,其中,为常数。下列说法正确的是
A.气体的平均相对分子质量不再改变可以说明该反应达到了化学平衡状态
B.在70 s时,容器Ⅰ中的转化率为90%
C.容器Ⅰ中在前40 s的平均速率
D.温度为T时,该反应
13.二氧化碳催化加氢制甲醇过程中的主要反应如下:
I:
II:
在恒压密闭容器中,时,CO2平衡转化率、CH3OH平衡产率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率、CH3OH实际产率随温度变化如图所示。
CH3OH的产率可表示为。下列说法正确的是
A.,
B.500 K时,反应II的平衡常数为96.6
C.500 K时CO的实际产率大于平衡时的产率
D.温度高于520 K,CH3OH实际产率下降的原因是催化剂活性下降
二、非选择题:本题共4个小题,共61分。
14.(14分)化学反应伴随热效应。
(1)下列变化过程属于吸热反应的是___________。
a.二氧化碳通过炽热的炭 b.食物因氧化而腐败发生的反应
c.硝酸铵固体溶于水 d.氯化铵晶体与氢氧化钡晶体混合搅拌
(2)火箭发射常用液体肼作燃料,与反应生成和水。已知常温常压下:
写出1mol与足量反应生成和液态水时的热化学方程式___________。
(3)用量筒分别量取、溶液在如图所示的装置中进行中和热的测定实验。测得实验数据如下表:
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
HCl
NaOH
平均值
1
24.4
24.6
24.5
27.9
2
24.5
24.7
24.6
29.2
3
24.5
24.9
24.7
28.1
①从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是___________。
②则该温度下的中和热为___________(和分别取和)。
③若上述实验中量取HCl溶液的体积时,俯视读数,所测得的中和热___________(填“偏大”“不变”或“偏小”,下同);若将稀盐酸换成稀醋酸,则测得的中和热___________。
④如果用盐酸与溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”),所求的中和热___________(填“相等”或“不相等”)。
15.(17分)某研究小组用高氯烟道灰(主要含有、、、、等)制备Cu和,实验流程如下。已知:。
(1)“碱浸脱氯”步骤中,、转化为沉淀。其它条件相同,不同对、的浸出率如图所示(该条件下,Cu几乎不被浸出)。时,Cl的浸出率高达,但实际“碱浸脱氯”时却选用溶液的主要原因是_______。
(2)“中和除杂”步骤中需调控溶液pH约为3.5,可选用试剂X为_______(填字母)。
a.Zn b.CuO c.ZnO d.Cu
(3)“深度脱氯”步骤中发生反应的离子方程式为_______。为了提高Cu的回收率,生成的CuCl可用HCl和处理,得到的处理液直接用于此实验流程中的_______(填题干实验流程方框中的操作名称)。
(4)“电解分离”步骤中采用无隔膜电解槽,以石墨为阳极、铜为阴极电解“深度脱氯”后的酸性溶液。
①“电解分离”时,当观察到铜电极上_______(填实验现象),说明铜锌已分离完全。
②“电解分离”前,需要脱氯的原因有_______。
(5)“电解分离”不完全的溶液中主要含和少量。已知晶体的溶解度随温度变化如图所示。请完成从“电解分离”不完全的溶液中获取纯净的晶体的实验方案:打开通风设备,向“电解分离”后的溶液中_______(实验中须使用的试剂有:Zn粉、稀、酒精)。
16.(15分)化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
(1)目前城市机动车废气的排放已成为城市大气污染的重要来源。气缸中生成NO 的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g)。
①汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,可能的原因是_________________。
②可用NH3催化还原NO消除污染,写出该反应的化学方程式_________________________。
③CO还原NO的反应机理及相对能量如下图(TS 表示过渡态):
反应过程中速率最慢步骤的热化学方程式为______________________________________。
(2)已知热化学方程式:
Ⅰ.SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)= 2HI(g)+H2SO4(l) ΔH1= xkJ·mol-1
Ⅱ.2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ΔH2= ykJ·mol-1
Ⅲ.H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH3=zkJ·mol-1
则:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=_______________kJ·mol-1。
(3)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:i.此条件下反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ii.
断开1 mol H-O键与断开1 mol H-Cl键所需能量相差约为_________________kJ。
(4)氢气可通过水煤气法获得,反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。一定温度下,控制进气比n(CO):n(H2O)不同,测得平衡时某反应物的转化率如下图所示。
①图中表示的是______________(填“CO”或“H2O”)的转化率。
②n(CO):n(H2O)=0.2时,图中对应物质的转化率为________________。
17.(15分)的资源化利用能有效减少的排放,充分利用碳资源。
(1)科研组利用溶液实现“碳捕获”的技术的装置如图1所示。
①捕捉室反应后碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为,则反应的离子方程式为_______。
②下列溶液中,同样能用于“捕捉”的是_______(填选项字母)。
A.溶液 B.溶液 C.氨水 D.溶液
(2)还原为甲酸或甲酸盐
方法1:某研究小组采用电化学方法将转化为,装置如图2所示。
①电极上的电极反应式是_______。
方法2:锰催化还原产生甲酸钠()的部分机理如图3所示。
②若用替代,产生的甲酸根的结构式为_______。
③实验中反应一段时间后产生甲酸根的速率迅速上升的可能原因是_______。
(3)催化与转化为的机理如图4所示。
①转化机理的四步反应中属于氧化还原反应的有_______步。
②催化剂中掺入少量,用替代部分,可提高催化效率的原因是_______。
试题 第3页(共10页) 试题 第4页(共10页)
试题 第5页(共10页) 试题 第6页(共10页)
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2026-2027学年高二化学上学期期中模拟卷
参考答案
一、选择题:本题共13个小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
D
A
D
A
A
D
C
D
D
D
C
D
C
二、非选择题:本题共4个小题,共61分。
14.(1)ad(2分)
(2)(2分)
(3)①环形玻璃搅拌棒(2分) ②-56.8(2分)
③偏大(2分) 偏大(2分) ④不相等(1分) 相等(1分)
15.(1)选用溶液时Zn的浸出率低,而Cl的浸出率与选用溶液相比变化不大(3分)
(2)bc(2分)
(3) (2分) 碱浸脱氯(2分)
(4)①产生大量气泡 (2分)
②可防止生成,污染环境;可防止阴极生成的与阳极生成的混合,有爆炸的危险;防止Cu中混入CuCl;防止晶体中混入(3分)
(5)分批加入稍过量的Zn粉,充分振荡,过滤;向滤渣中加入稀直至不再生成气体,过滤。把两次获得的滤液合并,控制温度在以上蒸发至大量固体出现,趁热过滤,用酒精洗涤,低温烘干(3分)
16.(1)①温度升高,反应速率加快,单位时间内生成的 增多,温度升高,有利于反应向生成 的方向移动 (2分)
② (2分)
③(2分)
(2)(2分)
(3)31.9(2分)
(4)①(2分) ②83.3%(3分)
17.(1)① (2分) ②CD(2分)
(2)①(2分) ② (2分) ③生成的对反应有催化作用(2分)
(3)①3 (2分) ②导致催化剂结构中出现较多的氧空位,利于二氧化碳的催化转化(3分)
1 / 1
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$2026-2027学年高二化学上学期期中模拟卷
化学答题卡
日
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5m黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3。请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[×][][/]
第I卷(请用2B铅笔填涂)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合
题目要求的。
1.[A][BJ[C][D]
6.[A][B][CJ[D]
11.[A][B][C][D]
2.A][B][C][D]
7.[A][B][CJ[D]
12.[AJ[B][C][Dj
3.[A][B][C][D]
8.[A][B][C][D]
13.[A][B][C][D]
4[A][B][C][D]
9.[A][B][C][D]
5.A][B][C][D]
10.[A][B][C][D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
二、非选择题:
本题共4个小题,共61分。
14.
(14分)
(1)
(2)
(3)①
②
③
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(17分)
(1)】
(2)
(3)
(4①
②
(5)
16.(15分)
(1)①】
②
③
(2)
(3)
(4①
②
17.(15分)
(1)①】
②
(2①】
②
③
3)①】
②
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效! (
11
)
2026-2027学年高二化学上学期期中模拟卷
(
贴条形码区
考生禁填
:
缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用
2B
铅笔
填涂
选择题填涂样例
:
正确填涂
错误填
涂
[
×
] [
√
] [
/
]
1
.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2
.选择题必须用
2B
铅笔填涂;非选择题必须用
0.5
mm
黑
色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3
.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4
.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
) (
姓
名:
__________________________
准考证号:
)化学·答题卡
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
(
一、选择题:本题共
14
个小题,每小题
3
分,共
39
分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
13.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
)
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
二、非选择题:本题共4个小题,共61分。
(
1
4
.
(
14
分)
(1)
(2)
(3)①
②
③
④
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
) (
1
5
.(
1
7
分)
(1)
(2)
(3)
(4)①
②
(5)
1
6
.(
15
分)
(1)①
②
③
(2)
(3)
(4)①
②
1
7
.(
15
分)
(1)①
②
(2)①
②
③
(3)①
②
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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2026-2027学年高二化学上学期期中模拟卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:专题1-2(苏教版选择性必修1)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共13个小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.【新情境】文物的保护和修复工作与化学密切相关。出土的锡青铜文物常有疏松的铜锈覆盖表面,下列说法正确的是
A.在自然环境中,锡青铜中的锡不能对铜起保护作用
B.在潮湿土壤中,铜锈形成过程中主要发生析氢腐蚀
C.文物修复过程中可用稀硝酸酸浸法除去
D.将锡青铜器与低压电源负极相连后锡青铜器可受到保护
2.【改编】 下列化学反应表示正确的是
A.表示中和热的反应:
B.表示甲烷燃烧热的反应:
C.电解水制氢的阳极反应:
D.碱性甲烷燃料电池的负极反应:
3.【热点】汽车尾气催化转化的主要反应原理为: 。下列说法正确的是
A.该反应在任何温度下均能自发进行
B.该反应的平衡常数
C.使用高效催化剂能使反应速率增大、焓变减小
D.该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能
4.下列实验装置能够达到实验目的的是
A.图测定醋酸的浓度 B.图由制取
C.图探究压强对平衡的影响 D.图验证铁的析氢腐蚀
阅读下列材料,回答5~7小题:
尿素[CO(NH2)2]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。十九世纪初,用氰酸银(AgOCN)与NH4Cl在一定条件下反应制得CO(NH2)2,实现了由无机物到有机物的合成,二十世纪初,工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:①CO2和NH3生成NH2COONH4;②NH2COONH4分解生成尿素,反应过程中能量变化如下图。
5.结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是
A.氰酸银制尿素的化学方程式 AgOCN+NH4Cl=CO(NH2)2+AgCl
B.在一定温度和压强下,反应②比反应①更容易发生
C.①为吸热反应,②为放热反应
D.CO2和NH3合成尿素总反应的平衡常数的表达式
6.在恒温恒容的容器中,不可作为CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)达平衡的标志是
A.单位时间内消耗2molNH3 同时消耗1mol H2O(g) B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的总物质的量不再变化 D.c(CO2):c(NH3 ):c(H2O)=1:2:1
7.利用微生物可实现含尿素[CO(NH2)2]的废水的净化,装置如图所示。下列说法正确的是
A.温度越高,装置的转化率越高
B.电解质溶液中电流的方向由b到a,电子的流向与之相反
C.a极的电极反应式为CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2 ↑+6H++N2 ↑
D.该电池工作时,每4molH+通过质子交换膜时,消耗O2的体积为22.4L
8.【新科技】和都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如下图所示:
下列说法正确的是
A.X为电源的负极
B.固体电解质中转移时电路中转移1 mol电子
C.电极A生成的反应式是:
D.相同条件下,若生成乙烯和乙烷体积比为,则消耗和体积比为
9.利用“(橙色)(黄色)”研究温度、浓度对化学平衡的影响,进行如图实验。下列关于试管中溶液说法正确的是
A.微热试管a中溶液,黄色加深,故
B.试管b加水后,因为水是纯液体,所以平衡不移动
C.相同温度下,试管c比试管b黄色更深,原因是平衡正向移动,平衡常数K增大
D.试管d比试管b橙色更深,主要原因是增大,平衡逆向移动
10.【新情境】在三唑()水溶液中反应生成HCOOH,可能的部分反应机理如图所示。
下列有关说法不正确的是
A.该机理中存在反应
B.起催化剂作用
C.过程Ⅱ发生还原反应
D.用代替,可生成
11.如下所示电解装置中,通电一段时间后发现溶液中的固体逐渐溶解,下列判断中正确的是
A.b是电源的负极
B.通电一段时间后,向石墨电极II附近滴加石蕊溶液,出现蓝色
C.当完全溶解时,至少产生气体0.336L(标准状况下)
D.通过阴离子交换膜由右向左移动
12.【新考法】研究反应,温度为T时,在两个体积均为2 L的密闭容器中进行实验,测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数与反应时间t的关系如下表:
容器编号
起始物质
t/s
0
40
50
60
70
80
Ⅰ
0.5 mol 、0.5 mol
0
50
68
76
80
80
Ⅱ
x mol HI
100
90
84
81
80
80
研究发现上述反应中:,,其中,为常数。下列说法正确的是
A.气体的平均相对分子质量不再改变可以说明该反应达到了化学平衡状态
B.在70 s时,容器Ⅰ中的转化率为90%
C.容器Ⅰ中在前40 s的平均速率
D.温度为T时,该反应
13.二氧化碳催化加氢制甲醇过程中的主要反应如下:
I:
II:
在恒压密闭容器中,时,CO2平衡转化率、CH3OH平衡产率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率、CH3OH实际产率随温度变化如图所示。
CH3OH的产率可表示为。下列说法正确的是
A.,
B.500 K时,反应II的平衡常数为96.6
C.500 K时CO的实际产率大于平衡时的产率
D.温度高于520 K,CH3OH实际产率下降的原因是催化剂活性下降
二、非选择题:本题共4个小题,共61分。
14.(14分)化学反应伴随热效应。
(1)下列变化过程属于吸热反应的是___________。
a.二氧化碳通过炽热的炭 b.食物因氧化而腐败发生的反应
c.硝酸铵固体溶于水 d.氯化铵晶体与氢氧化钡晶体混合搅拌
(2)火箭发射常用液体肼作燃料,与反应生成和水。已知常温常压下:
写出1mol与足量反应生成和液态水时的热化学方程式___________。
(3)用量筒分别量取、溶液在如图所示的装置中进行中和热的测定实验。测得实验数据如下表:
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
HCl
NaOH
平均值
1
24.4
24.6
24.5
27.9
2
24.5
24.7
24.6
29.2
3
24.5
24.9
24.7
28.1
①从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是___________。
②则该温度下的中和热为___________(和分别取和)。
③若上述实验中量取HCl溶液的体积时,俯视读数,所测得的中和热___________(填“偏大”“不变”或“偏小”,下同);若将稀盐酸换成稀醋酸,则测得的中和热___________。
④如果用盐酸与溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”),所求的中和热___________(填“相等”或“不相等”)。
15.(17分)某研究小组用高氯烟道灰(主要含有、、、、等)制备Cu和,实验流程如下。已知:。
(1)“碱浸脱氯”步骤中,、转化为沉淀。其它条件相同,不同对、的浸出率如图所示(该条件下,Cu几乎不被浸出)。时,Cl的浸出率高达,但实际“碱浸脱氯”时却选用溶液的主要原因是_______。
(2)“中和除杂”步骤中需调控溶液pH约为3.5,可选用试剂X为_______(填字母)。
a.Zn b.CuO c.ZnO d.Cu
(3)“深度脱氯”步骤中发生反应的离子方程式为_______。为了提高Cu的回收率,生成的CuCl可用HCl和处理,得到的处理液直接用于此实验流程中的_______(填题干实验流程方框中的操作名称)。
(4)“电解分离”步骤中采用无隔膜电解槽,以石墨为阳极、铜为阴极电解“深度脱氯”后的酸性溶液。
①“电解分离”时,当观察到铜电极上_______(填实验现象),说明铜锌已分离完全。
②“电解分离”前,需要脱氯的原因有_______。
(5)“电解分离”不完全的溶液中主要含和少量。已知晶体的溶解度随温度变化如图所示。请完成从“电解分离”不完全的溶液中获取纯净的晶体的实验方案:打开通风设备,向“电解分离”后的溶液中_______(实验中须使用的试剂有:Zn粉、稀、酒精)。
16.(15分)化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
(1)目前城市机动车废气的排放已成为城市大气污染的重要来源。气缸中生成NO 的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g)。
①汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,可能的原因是_________________。
②可用NH3催化还原NO消除污染,写出该反应的化学方程式_________________________。
③CO还原NO的反应机理及相对能量如下图(TS 表示过渡态):
反应过程中速率最慢步骤的热化学方程式为______________________________________。
(2)已知热化学方程式:
Ⅰ.SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)= 2HI(g)+H2SO4(l) ΔH1= xkJ·mol-1
Ⅱ.2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ΔH2= ykJ·mol-1
Ⅲ.H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH3=zkJ·mol-1
则:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=_______________kJ·mol-1。
(3)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:i.此条件下反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ii.
断开1 mol H-O键与断开1 mol H-Cl键所需能量相差约为_________________kJ。
(4)氢气可通过水煤气法获得,反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。一定温度下,控制进气比n(CO):n(H2O)不同,测得平衡时某反应物的转化率如下图所示。
①图中表示的是______________(填“CO”或“H2O”)的转化率。
②n(CO):n(H2O)=0.2时,图中对应物质的转化率为________________。
17.(15分)的资源化利用能有效减少的排放,充分利用碳资源。
(1)科研组利用溶液实现“碳捕获”的技术的装置如图1所示。
①捕捉室反应后碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为,则反应的离子方程式为_______。
②下列溶液中,同样能用于“捕捉”的是_______(填选项字母)。
A.溶液 B.溶液 C.氨水 D.溶液
(2)还原为甲酸或甲酸盐
方法1:某研究小组采用电化学方法将转化为,装置如图2所示。
①电极上的电极反应式是_______。
方法2:锰催化还原产生甲酸钠()的部分机理如图3所示。
②若用替代,产生的甲酸根的结构式为_______。
③实验中反应一段时间后产生甲酸根的速率迅速上升的可能原因是_______。
(3)催化与转化为的机理如图4所示。
①转化机理的四步反应中属于氧化还原反应的有_______步。
②催化剂中掺入少量,用替代部分,可提高催化效率的原因是_______。
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2026-2027学年高二化学上学期期中模拟卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:专题1-2(苏教版选择性必修1)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共13个小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.【新情境】文物的保护和修复工作与化学密切相关。出土的锡青铜文物常有疏松的铜锈覆盖表面,下列说法正确的是
A.在自然环境中,锡青铜中的锡不能对铜起保护作用
B.在潮湿土壤中,铜锈形成过程中主要发生析氢腐蚀
C.文物修复过程中可用稀硝酸酸浸法除去
D.将锡青铜器与低压电源负极相连后锡青铜器可受到保护
【答案】D
【解析】A.锡的金属活动性强于铜,锡青铜形成原电池时锡作负极被氧化,铜作正极被保护,锡可对铜起保护作用,A错误;B.铜的金属活动性弱于氢,且潮湿土壤多为中性或弱酸性,铜锈形成过程中主要发生吸氧腐蚀,不会发生析氢腐蚀,B错误;C.稀硝酸具有强氧化性,不仅能与反应,还会腐蚀锡青铜基体,不能用稀硝酸酸浸除铜锈,C错误;D.将锡青铜器与低压电源负极相连,作电解池的阴极,属于外加电流的阴极保护法,可保护锡青铜器不被腐蚀,D正确;故选D。
2.【改编】 下列化学反应表示正确的是
A.表示中和热的反应:
B.表示甲烷燃烧热的反应:
C.电解水制氢的阳极反应:
D.碱性甲烷燃料电池的负极反应:
【答案】A
【解析】A.中和热是强酸强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol 液态水时放出的热量,该热化学方程式符合中和热的表示要求,A正确;B.燃烧热要求1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,水的稳定状态为液态,且燃烧为放热反应应为负值,正确的燃烧热反应方程式为,B错误;C.电解水时阳极发生失电子的氧化反应,正确的电极反应式为,C错误;D.碱性甲烷燃料电池中,负极生成的会与反应生成,产物不应为,正确的电极反应式为,D错误;故选A。
3.【热点】汽车尾气催化转化的主要反应原理为: 。下列说法正确的是
A.该反应在任何温度下均能自发进行
B.该反应的平衡常数
C.使用高效催化剂能使反应速率增大、焓变减小
D.该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能
【答案】D
【解析】A.反应自发进行的判据为,该反应气体分子数减少,,且,仅在低温下可自发进行,并非任何温度都能自发,A错误;B.平衡常数为生成物浓度的计量数次幂的乘积与反应物浓度的计量数次幂的乘积的比值,该反应平衡常数应为,选项表达式遗漏计量数对应的幂次,B错误;C.催化剂可降低反应活化能、增大反应速率,但不改变反应的焓变(焓变仅由反应物和生成物的总能量差决定),C错误;D.反应焓变,已知,故,即正反应活化能小于逆反应活化能,D正确。
4.下列实验装置能够达到实验目的的是
A.图测定醋酸的浓度 B.图由制取
C.图探究压强对平衡的影响 D.图验证铁的析氢腐蚀
【答案】A
【解析】A.氢氧化钠溶液不会腐蚀聚四氟乙烯,故该滴定管可以装氢氧化钠溶液,待测醋酸在锥形瓶内,中和产物醋酸钠水解显碱性,故通过指示剂(酚酞)颜色变化判断终点,因此,图a的装置和原理能实现“测定醋酸浓度”的目的,A正确; B.加热可去除结晶水制取无水,该操作一般在坩埚中进行,因此,图b的装置不能达到目的,B错误; C.该反应的反应前后气体分子数相等,压强改变时,平衡不移动,无法体现“压强对平衡的影响”,因此,图c的装置不能达到目的,C错误; D.铁的析氢腐蚀发生的条件是酸性较强环境,但图d中是“食盐水(中性环境)+ 碳素钢钉”中性或弱酸性环境下,铁发生的是吸氧腐蚀,因此,图d验证的是“吸氧腐蚀”,而非“析氢腐蚀”,D错误; 故答案选A。
阅读下列材料,回答5~7小题:
尿素[CO(NH2)2]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。十九世纪初,用氰酸银(AgOCN)与NH4Cl在一定条件下反应制得CO(NH2)2,实现了由无机物到有机物的合成,二十世纪初,工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:①CO2和NH3生成NH2COONH4;②NH2COONH4分解生成尿素,反应过程中能量变化如下图。
5.结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是
A.氰酸银制尿素的化学方程式 AgOCN+NH4Cl=CO(NH2)2+AgCl
B.在一定温度和压强下,反应②比反应①更容易发生
C.①为吸热反应,②为放热反应
D.CO2和NH3合成尿素总反应的平衡常数的表达式
6.在恒温恒容的容器中,不可作为CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)达平衡的标志是
A.单位时间内消耗2molNH3 同时消耗1mol H2O(g) B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的总物质的量不再变化 D.c(CO2):c(NH3 ):c(H2O)=1:2:1
7.利用微生物可实现含尿素[CO(NH2)2]的废水的净化,装置如图所示。下列说法正确的是
A.温度越高,装置的转化率越高
B.电解质溶液中电流的方向由b到a,电子的流向与之相反
C.a极的电极反应式为CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2 ↑+6H++N2 ↑
D.该电池工作时,每4molH+通过质子交换膜时,消耗O2的体积为22.4L
【答案】5.A 6.D 7.C
【解析】5.A.根据原子守恒,与反应生成和,化学方程式书写正确,A正确;B.反应①活化能小于反应②活化能,活化能越低反应越易发生,故反应①更易发生,B错误;C.反应①反应物总能量高于生成物,为放热反应;反应②反应物总能量低于生成物,为吸热反应,C错误;D.为固体,平衡常数表达式中固体不列入,总反应平衡常数,D错误;故答案选A。
6.A.单位时间消耗(正反应方向)同时消耗(逆反应方向),正逆反应速率之比等于化学计量数之比,说明反应达平衡,A不符合题意;B.恒温恒容下,混合气体密度,反应有固体生成,气体总质量随反应进行变化,故密度不变时反应达平衡,B不符合题意;C.反应前气体总物质的量为,反应后气体总物质的量为,总物质的量随反应进行变化,故总物质的量不变时反应达平衡,C不符合题意;D.仅为反应的某一瞬时状态,与是否达到平衡无关,不能作为平衡标志,D符合题意;故答案选D。
7.A.温度过高会使微生物蛋白质变性失活,装置转化率反而降低,A错误;B.b为原电池正极,a为负极,外电路中电流的方向由b到a,电解质溶液中电流的方向由a到b,电子仅在外电路中定向移动,电解质溶液中依靠阴、阳离子定向移动导电,不存在电子的流动,B错误;C.极为负极,失电子发生氧化反应,电极反应式配平正确,C正确;D.未说明为标准状况,无法计算消耗的体积,D错误;故答案选C。
8.【新科技】和都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如下图所示:
下列说法正确的是
A.X为电源的负极
B.固体电解质中转移时电路中转移1 mol电子
C.电极A生成的反应式是:
D.相同条件下,若生成乙烯和乙烷体积比为,则消耗和体积比为
【答案】D
【解析】由题给示意图可知,该装置为电解池,甲烷在电极A上生成乙烷、乙烯和水,碳元素化合价升高,甲烷失去电子,发生氧化反应,电极A为阳极,与电极A相连的X电极为电源的正极。二氧化碳在电极B上生成一氧化碳,碳元素化合价降低,二氧化碳得到电子,发生还原反应,电极B为阴极,与电极B相连的Y电极为电源的负极。A.由上述分析知,X为电源的正极,A错误;B.带2个单位负电荷,1 mol 共携带2 mol负电荷,固体电解质中定向迁移1 mol 时,对应外电路需要转移2 mol电子来维持电荷平衡,并非1 mol电子,B错误;C.电极A是阳极,发生氧化反应,反应过程中需要失去电子,而选项给出的反应式中写的是得到4e⁻,电子得失错误,正确的反应式应为,C错误;D. 相同条件下气体体积比等于物质的量之比,假设生成的和均为1 mol:生成1 mol 需要消耗2 mol ,2个C原子共升高4价,失去4 mol电子;生成1 mol 需要消耗2 mol ,2个C原子共升高2价,失去2 mol电子。总消耗4 mol ,总失电子数为6 mol。电极B上每1 mol 转化为得到2 mol电子,因此转移6 mol电子时共消耗3 mol ,消耗和的体积比为4:3,D正确;故选D。
9.利用“(橙色)(黄色)”研究温度、浓度对化学平衡的影响,进行如图实验。下列关于试管中溶液说法正确的是
A.微热试管a中溶液,黄色加深,故
B.试管b加水后,因为水是纯液体,所以平衡不移动
C.相同温度下,试管c比试管b黄色更深,原因是平衡正向移动,平衡常数K增大
D.试管d比试管b橙色更深,主要原因是增大,平衡逆向移动
【答案】D
【解析】A.微热试管a中溶液黄色加深,说明升温平衡正向移动,反应的,A错误;B.加水后体系中所有离子浓度均降低,平衡向离子总计量数更大的正向移动,并非不移动,B错误;C.加入NaOH消耗H+,平衡正向移动所以黄色更深,但平衡常数K只与温度有关,温度不变则K不变,C错误;D.加入使增大,平衡逆向移动,增大,橙色更深,D正确;故答案选D。
10.【新情境】在三唑()水溶液中反应生成HCOOH,可能的部分反应机理如图所示。
下列有关说法不正确的是
A.该机理中存在反应
B.起催化剂作用
C.过程Ⅱ发生还原反应
D.用代替,可生成
【答案】D
【解析】A.由机理中水分子表面的转化可知,存在失去电子生成、和的过程,A正确;B.该三唑在反应初始作为反应物参与,最终反应后又重新生成,符合催化剂的特征,起催化剂作用,B正确;C.过程II中反应得到电子,得电子的反应为还原反应,C正确;D.根据机理,中的氧最终全部转化为中的氧,的氧均来自,故用代替无法生成,D错误;故答案选D。
11.如下所示电解装置中,通电一段时间后发现溶液中的固体逐渐溶解,下列判断中正确的是
A.b是电源的负极
B.通电一段时间后,向石墨电极II附近滴加石蕊溶液,出现蓝色
C.当完全溶解时,至少产生气体0.336L(标准状况下)
D.通过阴离子交换膜由右向左移动
【答案】C
【解析】由题意可知,通电一段时间后发现溶液中的固体逐渐溶解,即阳极电解生成的氢离子通过质子交换膜进入中间室和氧化铁反应,故通电后石墨电极Ⅱ上氧元素价态升高失电子生成氧气同时得到氢离子,石墨电极Ⅱ为阳极,电极反应式为:,石墨电极Ⅰ为阴极,电极反应式为:。A.Fe2O3溶解需H+,H+由Ⅲ室阳极产生并通过质子交换膜进入Ⅱ室,Ⅲ室电极为阳极,连接电源正极,故b为正极,A错误;B.石墨电极Ⅱ为阳极,发生反应,生成氢离子,溶液显酸性,滴加石蕊变红,B错误;C.1.6 g Fe2O3为0.01 mol,溶解需0.06 mol H+,阳极反应为:,产生氢离子,,生成O2为,标况体积,C正确;D.Cl-为阴离子,移向阳极(电极Ⅱ),应通过阴离子交换膜由左向右移动,D错误;故选C。
12.【新考法】研究反应,温度为T时,在两个体积均为2 L的密闭容器中进行实验,测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数与反应时间t的关系如下表:
容器编号
起始物质
t/s
0
40
50
60
70
80
Ⅰ
0.5 mol 、0.5 mol
0
50
68
76
80
80
Ⅱ
x mol HI
100
90
84
81
80
80
研究发现上述反应中:,,其中,为常数。下列说法正确的是
A.气体的平均相对分子质量不再改变可以说明该反应达到了化学平衡状态
B.在70 s时,容器Ⅰ中的转化率为90%
C.容器Ⅰ中在前40 s的平均速率
D.温度为T时,该反应
【答案】D
【解析】A.该反应前后气体物质的量不变,气体质量也不变,根据平均相对分子质量公式,气体的平均相对分子质量始终不变,所以不能根据气体的平均相对分子质量不再改变说明该反应达到化学平衡状态,A错误;B.设转化x mol ,列三段式:,,,在70 s时,容器Ⅰ中的转化率为,B错误;C.设转化y mol ,列三段式:,,,在40 s时,容器Ⅰ中前40 s的平均速率,C错误;D.设平衡时转化n mol ,列三段式:,,,平衡常数,D正确;故选D。
13.二氧化碳催化加氢制甲醇过程中的主要反应如下:
I:
II:
在恒压密闭容器中,时,CO2平衡转化率、CH3OH平衡产率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率、CH3OH实际产率随温度变化如图所示。
CH3OH的产率可表示为。下列说法正确的是
A.,
B.500 K时,反应II的平衡常数为96.6
C.500 K时CO的实际产率大于平衡时的产率
D.温度高于520 K,CH3OH实际产率下降的原因是催化剂活性下降
【答案】C
【解析】A.升高温度,平衡产率降低,说明反应Ⅰ为放热反应,,平衡产率等于平衡转化率与平衡产率之差,该差值随温度升高而增大,说明反应Ⅱ为吸热反应,,A错误;B.取起始、的物质的量分别为、,平衡时,,,,,,反应Ⅱ前后气体总物质的量不变,,96.6约为该数值的倒数,B错误;C.时,平衡产率为,实际产率为,故实际产率大于平衡时的产率,C正确;D.反应Ⅰ为放热反应,升高温度使其平衡逆向移动,温度高于时,实际产率下降主要受平衡产率下降的影响,不能据此判断催化剂活性下降,D错误;故答案选C。
二、非选择题:本题共4个小题,共61分。
14.(14分)化学反应伴随热效应。
(1)下列变化过程属于吸热反应的是___________。
a.二氧化碳通过炽热的炭 b.食物因氧化而腐败发生的反应
c.硝酸铵固体溶于水 d.氯化铵晶体与氢氧化钡晶体混合搅拌
(2)火箭发射常用液体肼作燃料,与反应生成和水。已知常温常压下:
写出1mol与足量反应生成和液态水时的热化学方程式___________。
(3)用量筒分别量取、溶液在如图所示的装置中进行中和热的测定实验。测得实验数据如下表:
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
HCl
NaOH
平均值
1
24.4
24.6
24.5
27.9
2
24.5
24.7
24.6
29.2
3
24.5
24.9
24.7
28.1
①从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是___________。
②则该温度下的中和热为___________(和分别取和)。
③若上述实验中量取HCl溶液的体积时,俯视读数,所测得的中和热___________(填“偏大”“不变”或“偏小”,下同);若将稀盐酸换成稀醋酸,则测得的中和热___________。
④如果用盐酸与溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”),所求的中和热___________(填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1)ad(2分)
(2)(2分)
(3)①环形玻璃搅拌棒(2分) ②-56.8(2分)
③偏大(2分) 偏大(2分) ④不相等(1分) 相等(1分)
【解析】(1)a.二氧化碳通过炽热的炭反应生成一氧化碳,属于吸热反应;a符合题意;
b.食物因氧化而腐败是缓慢氧化过程,属于放热反应;b不符合题意;
c.硝酸铵固体溶于水会吸收热量,但该过程属于物理变化(溶解),不是化学反应;c不符合题意;
d.氯化铵晶体与氢氧化钡晶体混合反应是典型的吸热反应;d符合题意;
故选ad;
(2)已知热化学方程式:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+66.4 kJ·mol-1②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534 kJ·mol-1③H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44 kJ·mol-1;根据盖斯定律,目标反应为1 mol N2H4参与的反应,可通过②-①×-③×2得到:N2H4(l)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(l),其焓变ΔH=ΔH2-ΔH1-2ΔH3=(-534-33.2-88)kJ·mol-1=-655.2kJ·mol-1;
(3)①测定中和热时,为使酸碱充分反应且尽量减少热量散失,图中缺少用于搅拌的环形玻璃搅拌棒;
②第1、2、3次实验的温差分别为3.4℃、4.6℃、3.4℃,第2次数据误差较大应舍去,故平均温差Δt=3.4℃;反应生成水的物质的量n=0.05L×0.5mol·L-1=0.025 mol;混合溶液总质量m=100mL×1.0g·mL-1=100g;放出的热量Q=c·m·Δt=4.18J/(g·℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ;则ΔH=-=-≈-56.8 kJ·mol-1;
③俯视读数会导致量取的盐酸体积偏小,反应生成的水减少,放出的热量偏小,测得的中和热绝对值偏小,因ΔH为负值,故ΔH偏大;醋酸是弱酸,电离过程需要吸收热量,导致放出的总热量减少,测得的中和热绝对值偏小,ΔH偏大;
④60mL 0.50mol/L盐酸和50mL 0.55mol/L NaOH:反应物总量更多,生成水更多,放出的热量不相等;中和热定义:稀溶液中,强酸强碱中和生成1 mol H2O放出的热量,与反应物用量无关,所以所求中和热相等。
15.(17分)某研究小组用高氯烟道灰(主要含有、、、、等)制备Cu和,实验流程如下。已知:。
(1)“碱浸脱氯”步骤中,、转化为沉淀。其它条件相同,不同对、的浸出率如图所示(该条件下,Cu几乎不被浸出)。时,Cl的浸出率高达,但实际“碱浸脱氯”时却选用溶液的主要原因是_______。
(2)“中和除杂”步骤中需调控溶液pH约为3.5,可选用试剂X为_______(填字母)。
a.Zn b.CuO c.ZnO d.Cu
(3)“深度脱氯”步骤中发生反应的离子方程式为_______。为了提高Cu的回收率,生成的CuCl可用HCl和处理,得到的处理液直接用于此实验流程中的_______(填题干实验流程方框中的操作名称)。
(4)“电解分离”步骤中采用无隔膜电解槽,以石墨为阳极、铜为阴极电解“深度脱氯”后的酸性溶液。
①“电解分离”时,当观察到铜电极上_______(填实验现象),说明铜锌已分离完全。
②“电解分离”前,需要脱氯的原因有_______。
(5)“电解分离”不完全的溶液中主要含和少量。已知晶体的溶解度随温度变化如图所示。请完成从“电解分离”不完全的溶液中获取纯净的晶体的实验方案:打开通风设备,向“电解分离”后的溶液中_______(实验中须使用的试剂有:Zn粉、稀、酒精)。
【答案】(1)选用溶液时Zn的浸出率低,而Cl的浸出率与选用溶液相比变化不大(3分)
(2)bc(2分)
(3) (2分) 碱浸脱氯(2分)
(4)①产生大量气泡 (2分)
②可防止生成,污染环境;可防止阴极生成的与阳极生成的混合,有爆炸的危险;防止Cu中混入CuCl;防止晶体中混入(3分)
(5)分批加入稍过量的Zn粉,充分振荡,过滤;向滤渣中加入稀直至不再生成气体,过滤。把两次获得的滤液合并,控制温度在以上蒸发至大量固体出现,趁热过滤,用酒精洗涤,低温烘干(3分)
【解析】用高氯烟道灰(主要含有、、、、等)制备Cu和,烟道灰先通过“碱浸脱氯”,使、转化为沉淀并过滤,氯离子留在滤液中除去,滤渣再用稀硫酸进行酸浸,除去PbO,过滤得到滤渣为PbSO4,“中和除杂”通过调节pH值使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀而除去,“深度脱氯”时,发生的反应为,再通过电解分离得到铜,“电解分离”时离子的放电顺序Cu2+在H+之前,Zn2+在H+之后,产生大量气泡时,说明H+开始放电,即Cu2+已经全部反应完,铜、锌分离已完成。
(1)c(NaOH) =3 mol/L时,Cl的浸出率高达86.6%,但实际“碱浸脱氯”时却选用2 mol/L NaOH溶液的主要原因是选用2 mol/L NaOH溶液时Zn的浸出率低,而Cl的浸出率与选用3 mol/L NaOH溶液相比变化不大;
(2)“中和除杂”可以选CuO或ZnO,原因是CuO或ZnO可与过量酸反应将溶液pH调至约3.5,同时不会引入其他杂质离子,故选bc;
(3)根据分析,“深度脱氯”步骤中发生反应的离子方程式为;为了提高Cu的回收率,生成的CuCl可用HCl和H2O2处理,发生,生成CuCl2得到的处理液直接用于此实验流程中的“碱浸脱氯”;
(4)①“电解分离”时离子的放电顺序Cu2+在H+之前,Zn2+在H+之后,产生大量气泡时,说明H+开始放电,即Cu2+已经全部反应完;
②根据放电顺序,“电解分离”前,需要脱氯的原因有可防止生成Cl2污染环境;可防止阴极生成的H2与阳极生成的Cl2混合,有爆炸的危险;防止Cu中混入CuCl;防止晶体中混入;
(5)从“电解分离”后的溶液中获取纯净的ZnSO4·H2O晶体需要加入过量Zn粉使Cu2+被还原沉淀并过滤除去过量的Zn和Cu,向滤渣中加稀H2SO4回收利用过量的锌粉,得到的溶液控制在60°C以上蒸发结晶即可,故实验方案:打开通风设备,向“电解分离”后的溶液中分批加入稍过量的Zn粉,充分振荡,过滤;向滤渣中加入稀H2SO4直至不再生成气体,过滤。把两次获得的滤液合并,控制温度在60°C以上蒸发至大量固体出现,趁热过滤,用酒精洗涤,低温烘干。
16.(15分)化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
(1)目前城市机动车废气的排放已成为城市大气污染的重要来源。气缸中生成NO 的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g)。
①汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,可能的原因是_________________。
②可用NH3催化还原NO消除污染,写出该反应的化学方程式_________________________。
③CO还原NO的反应机理及相对能量如下图(TS 表示过渡态):
反应过程中速率最慢步骤的热化学方程式为______________________________________。
(2)已知热化学方程式:
Ⅰ.SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)= 2HI(g)+H2SO4(l) ΔH1= xkJ·mol-1
Ⅱ.2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ΔH2= ykJ·mol-1
Ⅲ.H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH3=zkJ·mol-1
则:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=_______________kJ·mol-1。
(3)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:i.此条件下反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ii.
断开1 mol H-O键与断开1 mol H-Cl键所需能量相差约为_________________kJ。
(4)氢气可通过水煤气法获得,反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。一定温度下,控制进气比n(CO):n(H2O)不同,测得平衡时某反应物的转化率如下图所示。
①图中表示的是______________(填“CO”或“H2O”)的转化率。
②n(CO):n(H2O)=0.2时,图中对应物质的转化率为________________。
【答案】(1)①温度升高,反应速率加快,单位时间内生成的 增多,温度升高,有利于反应向生成 的方向移动 (2分)
② (2分)
③(2分)
(2)(2分)
(3)31.9(2分)
(4)①(2分) ②83.3%(3分)
【解析】(1)①汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内排放量越大,主要原因是温度升高,反应速率加快,单位时间内生成的增多;该反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,生成的增多;
②催化还原消除污染,生成无毒的和,因此化学方程式为;
③根据图像可知,第一步反应的活化能为,第二步反应的活化能为,第三步反应的活化能为,反应的活化能越大,反应速率越慢,该步骤即为决速步骤,因此第一步是决速步骤,该步骤的反应热 ,故其热化学方程式为 ;
(2)2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) 反应为反应 反应 反应 ,根据盖斯定律,目标反应的;
(3)反应A中被氧化放出热量,即该反应的,根据反应物总键能-生成物总键能,设键能为,键能为 ,则有,化简得,解得 。故断开键与断开键所需能量相差;
(4)①增大进气比,相当于增加的浓度,平衡正向移动,的转化率增大,而自身的转化率减小,图中转化率随进气比增大而减小,故表示的是的转化率;
②由图可知,当 时,的转化率为 ,设起始时 和 的物质的量均为,反应消耗的 的物质的量为 ,根据反应式可知,反应消耗的 的物质的量为 ,生成的、 的物质的量均为 ,平衡时 、、、 的物质的量均为 ,由于反应前后气体分子数不变,可用物质的量代替浓度计算平衡常数;当 时,设起始为,为,反应消耗的的物质的量为,根据反应式可知,反应消耗的的物质的量为,生成的、 的物质的量均为,则平衡时的物质的量为,的物质的量为,为 ,为,温度不变,平衡常数不变,代入平衡常数表达式:,解得,故的转化率为。
17.(15分)的资源化利用能有效减少的排放,充分利用碳资源。
(1)科研组利用溶液实现“碳捕获”的技术的装置如图1所示。
①捕捉室反应后碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为,则反应的离子方程式为_______。
②下列溶液中,同样能用于“捕捉”的是_______(填选项字母)。
A.溶液 B.溶液 C.氨水 D.溶液
(2)还原为甲酸或甲酸盐
方法1:某研究小组采用电化学方法将转化为,装置如图2所示。
①电极上的电极反应式是_______。
方法2:锰催化还原产生甲酸钠()的部分机理如图3所示。
②若用替代,产生的甲酸根的结构式为_______。
③实验中反应一段时间后产生甲酸根的速率迅速上升的可能原因是_______。
(3)催化与转化为的机理如图4所示。
①转化机理的四步反应中属于氧化还原反应的有_______步。
②催化剂中掺入少量,用替代部分,可提高催化效率的原因是_______。
【答案】(1)① (2分) ②CD(2分)
(2)①(2分) ② (2分) ③生成的对反应有催化作用(2分)
(3)①3 (2分) ②导致催化剂结构中出现较多的氧空位,利于二氧化碳的催化转化(3分)
【解析】某研究小组采用电化学方法将转化为,装置如图2。可根据装置图判断电极A中水转化为氧气,发生了氧化反应,则电极A为阳极;电极B处生成,碳元素化合价:+4→+2,发生还原反应,电极B为阴极。
(1)①用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,反应后碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为,则反应的离子方程式为,故答案为:;
②二氧化碳属于酸性氧化物,硝酸钠和氯化钙均不与二氧化碳发生反应;氨水显碱性可吸收二氧化碳;溶液显碱性,可吸收二氧化碳,故答案选CD;
(2)①根据装置图,电极B上转化为,电极反应式是,故答案为:;
②图3中断裂O-H键与Mn结合形成H-Mn-OH,H-Mn-OH与反应生成HO-Mn-OH和,HO-Mn-OH转化为MnO和,若用替代,甲酸根的结构式为,故答案为:;
③实验中将锰粉、碳酸氢钠和蒸馏水添加到反应器中,反应一段时间后产生甲酸的速率迅速上升的原因可能为生成的对反应有催化作用,故答案为:生成的对反应有催化作用;
(3)①步骤(i):参与反应生成水,H元素化合价发生变化(0→+1),属于氧化还原反应;
步骤(ii):二氧化碳与氧空位结合,无化合价变化,不属于氧化还原反应;
步骤(iii):参与反应,H 元素化合价从 0→+1,同时 C 元素化合价发生变化,属于氧化还原反应;
步骤(iv):过程中生成了CH4,C 元素化合价进一步变化,属于氧化还原反应;
因此属于氧化还原反应的有3步,故答案为:3。
②催化剂中掺入少量,用替代结构中部分形成,导致催化剂结构中出现较多的氧空位,利于二氧化碳的催化转化,故答案为:导致催化剂结构中出现较多的氧空位,利于二氧化碳的催化转化。
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