精品解析:福建省三明第一中学2026-2027学年高二上学期10月月考景润实验班考 化学试卷
2026-10-17
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内容正文:
三明一中2026—2027学年上学期10月月考景润实验班考试卷
高二化学
(考试时长:75分钟 满分:100分)
注意事项:请用2B铅笔将选择题答案填涂在在答题卡上,填空题答案请用黑色水笔写在相应的答题卡上,不得超出答题扫描区作答。
可能用到的相对原子质量:H1 Li7 O16 Na23 K39
第Ⅰ卷
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分共48分)
1. 化学与科技、生产、生活息息相关。下列说法正确的是
A. 冬季空气中的水蒸气凝结成冰霜的过程是自发的,该过程的熵减小
B. 镀银铁制品表面轻微破损对铁防腐无影响
C. 工业上采用电解熔融氯化铝获得金属铝
D. “嫦娥六号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组,均可将化学能转化为电能
2. 下列说法正确的是
A. 同温同压下,反应在光照和点燃条件下的不同
B. 升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大
C. 用广泛试纸测得某溶液的为2.3
D. 在时,与反应达到平衡状态放出热量,其热化学方程式为:
3. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知 ,则氢气的摩尔燃烧焓
B. 中和体积与都相同的溶液和溶液,消耗的物质的量更大
C. 已知 ; ;则
D. 已知(白磷,)(红磷,) ,则白磷比红磷稳定
4. 某实验小组学生用 的盐酸与 的溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热,下列说法不正确的是
A. 图中实验装置缺少玻璃搅拌器
B. 若分多次加入溶液,则测得的数值会偏低
C. 实验中,读取混合溶液不再变化的温度为反应后体系的温度
D. 若改用 盐酸跟 的溶液进行反应,理论上所求中和热相等
5. 下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A. 鼓入过量空气有利于转化为
B. 向醋酸溶液中加入少许醋酸铵固体,溶液的酸性减弱
C. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集
D. 、、组成的平衡体系,加压后体系颜色变深
6. 下列实验操作不能达到实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
量取同体积不同浓度的溶液,分别加入等体积等浓度的溶液,对比现象
探究浓度对化学反应速率的影响
B
将铜片与铁制镀件分别接直流电源的正、负极,平行浸入溶液中
在铁制镀件表面镀铜
C
将银和溶液与铜和溶液组成原电池
比较和的金属性强弱
D
向溶液中滴加5滴溶液,再滴加5滴溶液
探究对如下平衡的影响:
A. A B. B C. C D. D
7. 下列事实能证明是弱电解质的是
①的溶液稀释至1000倍,
②相同条件下,用等浓度的和溶液做导电实验,后者灯泡暗
③等浓度、等体积的盐酸和溶液中和碱时,中和碱的能力相同
④0.1的溶液
⑤与反应放出气体
A. ①②④ B. ④⑤ C. ①③⑤ D. ②④⑥
8. 金属镍有广泛的用途,粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述正确的是(已知氧化性:)
A. 阳极发生还原反应,其电极反应式为
B. 电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量不相等
C. 电解后,溶液中存在的阳离子只有和
D. 电解后,电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt
9. 一种清洁、低成本的双联装置工作原理如图所示,浓缩海水形成的离子浓度差会驱动离子从高浓度区域向低浓度区域迁移,进而产生离子电流。下列说法错误的是
A. 装置I中Li+移向X电极
B. 装置II中电极W为阳极
C. 装置II中电极反应为
D. 装置II中电极W产生标准状况下22.4L气体时,装置I中可制得42.5gLiCl
10. 计是通过测定电池两极电势差(即电池电动势)确定待测液的仪器,复合电极计的工作原理如图。室温下,(E的单位为V)。下列说法错误的是
A. 室温下,若为,则待测溶液的
B. 一定温度下,电池电动势越小,待测液中越大
C. 若玻璃电极电势比参比电极电势低,则玻璃电极反应为
D. 计不可以长期浸泡在碱性缓冲液中
11. 我国科学家发明了一种可充电电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时二氧化锰电极发生还原反应,二氧化锰被还原
B. 放电时,若电路中转移0.2mol电子,则负极区溶液质量减少1.3g
C. 电池左侧为阴离子交换膜,右侧为阳离子交换膜
D. 充电时,阳极附近溶液的pH增大
12. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如下图所示。
已知:若键能是断裂1 mol键所吸收的能量或形成1 mol键所放出的能量,
几种物质中化学键的键能如下表所示。
化学键
H2O中H-O键
O2中O=O键
H2中H-H键
H2O2中O-O键
H2O2中O-H键
键能kJ/mol
463
496
436
138
463
若反应过程中分解了2 mol水,则下列说法不正确的是
A. 总反应为 B. 过程Ⅰ吸收了926kJ能量
C. 过程Ⅱ放出了574kJ能量 D. 过程Ⅲ属于放热反应
13. 探究反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)△H<0,反应物浓度与初始反应速率的关系。在800℃、恒容密闭容器中充入NO、H2进行实验,所得数据如表:
相关数据实验编号
①
②
③
④
⑤
c(NO)/mol·L-1
0.006
0.001
0.006
0.002
0.003
c(H2)/mol·L-1
0.001
0.006
0.002
0.006
0.006
v初始/mol·L-1·s-1
3.2×10-3
4.8×10-4
6.4×10-3
1.92×10-3
4.32×10-3
下列结论错误的是
A. 实验②、④,探究的是c(NO)对反应速率的影响
B. 若该反应速率方程为:v=kca(NO)·cb(H2)(k为常数),则b=1
C. 反应达到化学平衡后,升高温度,逆反应速率增大幅度大于正反应速率增大幅度
D. 实验⑤经过60s达到化学平衡,用NO表示的平均反应速率为5.0×10-5mol·L-1·s-1
14. 在1L恒容密闭容器中充入,发生反应:,反应相同时间,不同温度下的转化率如图所示。下列叙述正确的是
A. 上述反应的产物总能量高于反应物总能量
B. a、b、c点对应的反应速率:(逆)(正)(逆)
C. 在点体系中加入的平衡转化率增大
D. 300℃时,该反应的平衡常数
15. 根据下列图示所得出的结论不正确的是
A. 图甲是镁条与盐酸反应的速率随时间变化曲线,说明时刻溶液的温度最高
B. 图乙是某容器中充入一定量和合成氨,测得的平衡产率随温度和压强的变化关系图,可知温度:
C. 图丙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
D. 图丁是的平衡浓度随温度变化的曲线,说明平衡常数
16. 某种含二价铜微粒的催化剂可用于汽车尾气脱硝。催化机理如图甲,反应历程如图乙,表示过渡态。下列说法正确的是
A. 反应过程中,微粒是氧化产物
B. 该反应的总反应为
C. 决速步骤的离子方程式为
D. 可同等程度地增大脱硝反应的正、逆反应速率,提高脱硝的平衡转化率
第Ⅱ卷
二、非选择题(包括4小题,共52分)
17. 电化学在实际生活生产中十分常见,如金属的腐蚀及防护,利用电化学合成物质、处理废水等等。
(1)按图1进行实验,测得锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图2所示,之间主要发生______(填“吸氧”或“析氢”)腐蚀,其正极反应式为______。
(2)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将作阳极置于一定浓度的溶液中,一定条件下,钝化形成致密氧化膜,试写出阳极的电极反应______。
(3)氯碱工业能耗大,通过如图改进的设计可大幅度降低能耗。
①离子交换膜应选择______离子交换膜(填“阴”或“阳”)
②总反应的化学方程式为______。
③当电路中通过电子时,右侧溶液质量______(填“增加”或“减少”)______。
(4)用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示。
①电极X上的反应式为______。
②电极Y上每消耗112mL(标准状况)O2,由M室进入N室的H+有______mol。
18. 某研究小组对KI溶液与反应的速率进行实验探究。
Ⅰ.探究不同条件对反应速率的影响
操作
序号
温度
试剂A
现象
①
0℃
___________
4min左右溶液变为蓝色
②
20℃
0.1mol·L-1溶液
15min左右溶液变为蓝色
③
20℃
0.5mol·L-1溶液
1min左右溶液变为蓝色
④
20℃
蒸馏水
30min左右溶液变为蓝色
(1)证明KI被氧化的证据是___________。
(2)为证明0℃~20℃时,温度越高速率越快,则实验①中试剂A为___________。
(3)对比实验②③,可以得出的结论:___________。
Ⅱ.进一步探究溶液pH对反应速率的影响
已知:ⅰ.常温溶液显中性,溶液显酸性,溶液显碱性。
ⅱ.时,能被氧化为。
ⅲ.碱性条件下,发生歧化反应:,pH越大,歧化速率越快。
小组同学用4支试管在装有的储气瓶中进行实验,装置如图所示。
序号
⑤
⑥
⑦
⑧
试管中溶液的pH
8
9
10
11
放置10小时后的现象
溶液变为蓝色
溶液颜色无明显变化
(4)从化学反应速率的角度分析⑦和⑧中溶液颜色无明显变化的原因:___________。
(5)甲同学利用原电池原理设计实验证实的条件下确实可以发生被氧化为的反应,并发现比实验④更快。如图所示,请你填写试剂和实验现象。
①试剂1是1mol·L-1KI溶液,滴加1%淀粉溶液;试剂2是___________。
②实验现象:___________。
19. 利用化学反应原理研究生产、生活中问题。
Ⅰ.某空间站中宇航员的呼吸保障系统原理如下图所示。
系统中发生反应为:
i、
ii、
iii、
回答下列问题:
(1)反应i在__________条件下是自发进行的反应(填字母标号)。
A. 高温 B. 低温 C. 任何温度
(2)反应iii的__________,反应iii在__________条件下有利于提高平衡转化率(填字母标号)。
A. 恒温恒容下增加的用量 B. 恒温恒压下通入惰性气体 C. 升高温度 D. 加入更高效催化剂
(3)当恒温恒容时,若按投料,只发生反应i,能作为反应达到平衡的标志是__________。
A. 混合气体总压强不变 B. 百分含量不再发生变化
C. 混合气体的平均摩尔质量不变 D.
(4)时,在固定容积的容器中充入和发生反应i和反应ii,平衡时的转化率为,甲烷的选择性为50%,则反应ii的__________(保留两位有效数字,为用各气体分压表示的平衡常数,分压总压×物质的量分数,的选择性)。
Ⅱ.乙醇—水蒸气催化重整制氢,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
向恒压()密闭容器中通入和,仅考虑发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图所示。的选择。
(5)关于上述恒压密闭体系,说法正确的是__________。
a.高温低压、使用高效催化剂均可提高平衡产率
b.,若气体平均密度不变,说明体系已达平衡
c.反应Ⅰ的正反应活化能小于逆反应活化能
d.选择合适的催化剂可提高的选择性
(6)图中曲线表示平衡时的选择性随温度变化的曲线是__________。
(7)温度在时,的产率很低,原因是____________________。
20. I.下表是时某些弱酸的电离常数,多元弱酸分步电离。
弱酸
弱酸
弱酸
HClO
CH3COOH
(1)的一级电离平衡常数表达式为_______。
(2)与溶液反应的离子方程式为_______。
(3)常温下,向溶液中缓缓通入,使时,溶液_______。
(4)常温下,将氨水加水稀释,下列数值变大的是_______(填字母)。
A. B.
C. D.
II.现将,体积均为的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释至体积,随的变化如下图所示。
(5)加水稀释过程中,醋酸的电离平衡向_______(填“正”或“逆”)反应方向移动,原醋酸溶液中水的电离平衡向_______(填“正”或“逆”)反应方向移动。
(6)a、b、c三点溶液的导电能力强弱关系为_______.
(7)用等浓度的溶液和a、b处溶液完全反应,消耗溶液的体积大小关系为a_______b。(填“>”、“<”或“=”)
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三明一中2026—2027学年上学期10月月考景润实验班考试卷
高二化学
(考试时长:75分钟 满分:100分)
注意事项:请用2B铅笔将选择题答案填涂在在答题卡上,填空题答案请用黑色水笔写在相应的答题卡上,不得超出答题扫描区作答。
可能用到的相对原子质量:H1 Li7 O16 Na23 K39
第Ⅰ卷
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分共48分)
1. 化学与科技、生产、生活息息相关。下列说法正确的是
A. 冬季空气中的水蒸气凝结成冰霜的过程是自发的,该过程的熵减小
B. 镀银铁制品表面轻微破损对铁防腐无影响
C. 工业上采用电解熔融氯化铝获得金属铝
D. “嫦娥六号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组,均可将化学能转化为电能
【答案】A
【解析】
【详解】A.水蒸气凝结为冰霜是气态变为固态,体系混乱度降低,即熵减小;该过程放热,低温下,可自发进行,A正确;
B.镀银铁制品表面破损后,、与电解质溶液形成原电池,比活泼作负极,会加快铁的腐蚀,B错误;
C.氯化铝是共价化合物,熔融状态不导电,工业上通过电解熔融氧化铝冶炼金属铝,C错误;
D.太阳能电池阵是将太阳能转化为电能,仅锂离子电池组将化学能转化为电能,D错误;
故答案选A。
2. 下列说法正确的是
A. 同温同压下,反应在光照和点燃条件下的不同
B. 升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大
C. 用广泛试纸测得某溶液的为2.3
D. 在时,与反应达到平衡状态放出热量,其热化学方程式为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.焓变只与反应物和生成物的总能量相对大小有关,与反应条件无关,同温同压下该反应光照和点燃的相同,A错误;
B.升高温度,分子平均能量升高,活化分子的百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率增大,B正确;
C.广泛试纸的测量精度为1,只能得到整数的,无法测得,C错误;
D.与合成氨的反应为可逆反应,和不能完全反应,热化学方程式中的对应反应物完全转化的焓变,故,D错误;
故答案选B。
3. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知 ,则氢气的摩尔燃烧焓
B. 中和体积与都相同的溶液和溶液,消耗的物质的量更大
C. 已知 ; ;则
D. 已知(白磷,)(红磷,) ,则白磷比红磷稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A.摩尔燃烧焓定义为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时的反应焓变,H对应的稳定氧化物为液态,题中反应生成气态,因此氢气的摩尔燃烧焓小于,A错误;
B.是弱酸,部分电离,pH相同的和溶液中,的物质的量浓度更大,等体积时的物质的量更多,中和时消耗的物质的量更大,B正确;
C.碳完全燃烧生成放出的热量比不完全燃烧生成放出的热量多,放热反应为负值,放出热量越多越小,因此,C错误;
D.反应,说明白磷的能量高于红磷,能量越低物质越稳定,因此红磷比白磷稳定,D错误;
故答案选B。
4. 某实验小组学生用 的盐酸与 的溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热,下列说法不正确的是
A. 图中实验装置缺少玻璃搅拌器
B. 若分多次加入溶液,则测得的数值会偏低
C. 实验中,读取混合溶液不再变化的温度为反应后体系的温度
D. 若改用 盐酸跟 的溶液进行反应,理论上所求中和热相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.为加速酸碱中和反应,减少热量损失,用环形玻璃搅拌棒搅拌,故图中实验装置缺少环形玻璃搅拌器,A正确;
B.若分多次加入溶液,会导致热量在操作过程中散失增多,从而使测得的温度变化值( Δ �� )偏小,计算出的反应放出的热量( �� )数值偏低,B正确;
C.实验中,应读取混合溶液的最高温度作为反应的终止温度,C错误
D.虽然改用60mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液进行反应,放出的热量增多,但中和热是指生成1mol液态水所放出的热量,故中和热不变,与理论上所求中和热相等,D正确;
答案选C。
5. 下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A. 鼓入过量空气有利于转化为
B. 向醋酸溶液中加入少许醋酸铵固体,溶液的酸性减弱
C. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集
D. 、、组成的平衡体系,加压后体系颜色变深
【答案】D
【解析】
【详解】A.转化为的可逆反应为,鼓入过量空气增大反应物的浓度,平衡正向移动,提高转化率,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.醋酸溶液中存在电离平衡,加入醋酸铵固体,电离出的使生成物浓度升高,平衡逆向移动,浓度降低,酸性减弱,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.与水存在可逆反应,饱和食盐水中浓度大,平衡逆向移动,降低的溶解度,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.该反应为,反应前后气体分子数相等,加压后平衡不移动,颜色变深是因为容器体积减小、浓度升高,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,D符合题意;
故答案选D。
6. 下列实验操作不能达到实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
量取同体积不同浓度的溶液,分别加入等体积等浓度的溶液,对比现象
探究浓度对化学反应速率的影响
B
将铜片与铁制镀件分别接直流电源的正、负极,平行浸入溶液中
在铁制镀件表面镀铜
C
将银和溶液与铜和溶液组成原电池
比较和的金属性强弱
D
向溶液中滴加5滴溶液,再滴加5滴溶液
探究对如下平衡的影响:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.与发生氧化还原反应生成和,反应无明显现象,无法通过现象判断反应速率快慢,不能达到探究浓度对化学反应速率影响的实验目的,A符合题意;
B.在铁制镀件表面镀铜时,镀层金属铜接电源正极作阳极,镀件铁接电源负极作阴极,电解质溶液为溶液,可实现铁表面镀铜,能达到实验目的,B不符合题意;
C.金属性强于,二者组成双液原电池时作负极、作正极,可通过电流表指针偏转判断正负极,从而比较金属性强弱,能达到实验目的,C不符合题意;
D.加入溶液时减小,平衡正向移动,溶液由橙色变为黄色;加入溶液时增大,平衡逆向移动,溶液由黄色变回橙色,可探究对平衡的影响,能达到实验目的,D不符合题意;
故答案选A。
7. 下列事实能证明是弱电解质的是
①的溶液稀释至1000倍,
②相同条件下,用等浓度的和溶液做导电实验,后者灯泡暗
③等浓度、等体积的盐酸和溶液中和碱时,中和碱的能力相同
④0.1的溶液
⑤与反应放出气体
A. ①②④ B. ④⑤ C. ①③⑤ D. ②④⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①pH=1的一元强酸溶液稀释至1000倍,pH=4,pH=1的HCOOH溶液稀释至1000倍,pH<4,说明稀释过程中醋酸继续电离,即醋酸存在电离平衡,为弱电解质,故①选;
②相同条件下,用等浓度的和溶液做导电实验,后者灯泡暗,说明的电离程度小于HCl,则说明只能部分电离,故②选;
③等浓度、等体积的盐酸和溶液中和碱时,消耗碱的能力与酸的物质的量相等,与酸的强弱无关,中和碱的能力相同,说明两种一元酸的物质的量相等,不能说明为弱酸,故③不选;
④0.1mol•L-1的溶液pH=2,c(H+)<c(),说明部分电离,为弱电解质,故④选;
⑤与反应放出CO2气体,说明的酸性大于碳酸,不能说明部分电离,则不能证明为弱电解质,故⑤不选;
综上,能证明是弱电解质的是①②④;
答案选A。
8. 金属镍有广泛的用途,粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述正确的是(已知氧化性:)
A. 阳极发生还原反应,其电极反应式为
B. 电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量不相等
C. 电解后,溶液中存在的阳离子只有和
D. 电解后,电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt
【答案】BD
【解析】
【详解】A.氧化性:,则还原性:FeNiCu,阳极参与放电的有:Zn、Fe、Ni,阳极失去电子发生氧化反应,其电极反应式有: Zn-2e- = Zn2+、Fe-2e- = Fe2+、Ni - 2e- = Ni2+,选项A错误;
B.电解过程中阳极失电子的有Ni、Fe、Zn,阴极析出的是镍,依据电子守恒,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等,选项B正确;
C.电解后,溶液中存在的阳离子有H+、Fe2+、Zn2+、Ni2+,选项C错误;
D.粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极,铜和铂不失电子,沉降电解池底部形成阳极泥,故电解后电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt,选项D正确;
答案选BD。
9. 一种清洁、低成本的双联装置工作原理如图所示,浓缩海水形成的离子浓度差会驱动离子从高浓度区域向低浓度区域迁移,进而产生离子电流。下列说法错误的是
A. 装置I中Li+移向X电极
B. 装置II中电极W为阳极
C. 装置II中电极反应为
D. 装置II中电极W产生标准状况下22.4L气体时,装置I中可制得42.5gLiCl
【答案】D
【解析】
【分析】结合题干信息,装置I为原电池,装置II为电解池,装置I中,Li+移向X电极,故X为正极,Y为负极;为阴极,为阳极,W电极反应为,Z电极反应为。
【详解】A.根据分析可知,装置I中Li+移向正极,故A正确;
B.根据分析可知,电极W为阳极,故B正确;
C.根据分析可知,Z电极反应为,故C正确;
D.装置II中的W电极生成氯气1mol,转移电子的物质的量为,结合得失电子守恒,故装置I中电极生成,则装置中可制得,D错误。
故选D。
10. 计是通过测定电池两极电势差(即电池电动势)确定待测液的仪器,复合电极计的工作原理如图。室温下,(E的单位为V)。下列说法错误的是
A. 室温下,若为,则待测溶液的
B. 一定温度下,电池电动势越小,待测液中越大
C. 若玻璃电极电势比参比电极电势低,则玻璃电极反应为
D. 计不可以长期浸泡在碱性缓冲液中
【答案】C
【解析】
【详解】A.由公式可以得出,A正确;
B.由公式可以看出,一定温度下,电池电动势E越小,pH越小,则待测液中c(H+)越大,B正确;
C.在原电池中,正极的电极电势比负极的电极电势高,若参比电极电势比玻璃电极电势高,则参比电极为正极,玻璃电极为负极,玻璃电极为负极,发生氧化反应,其内部的Ag电极失去电子并与电解质中的反应生成,电极反应式为:,C错误;
D.pH计中含有玻璃泡,其含有SiO2,长期浸泡在碱性缓冲液中会与OH-反应,D正确;
故答案为C。
11. 我国科学家发明了一种可充电电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时二氧化锰电极发生还原反应,二氧化锰被还原
B. 放电时,若电路中转移0.2mol电子,则负极区溶液质量减少1.3g
C. 电池左侧为阴离子交换膜,右侧为阳离子交换膜
D. 充电时,阳极附近溶液的pH增大
【答案】D
【解析】
【分析】放电时,Zn为负极,强碱性溶液中Zn失去电子被氧化为Zn(OH),电极反应式为:;MnO2为正极,酸性溶液中被还原为Mn2+,电极反应式为:;左侧膜为阴离子交换膜,右侧膜为阳离子交换膜,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,放电时MnO2为正极,酸性溶液中被还原为Mn2+,A正确;
B.放电时负极反应:Zn-2e-+4OH-=Zn(OH),转移0.2mol电子时消耗0.1molZn(6.5g),同时0.2molK+(阳离子)向正极移动、移出负极区(质量7.8g),溶液质量变化为6.5g-7.8g=-1.3g,即减少1.3g,B正确;
C.由分析可知,电池左侧为阴离子交换膜,右侧为阳离子交换膜,C正确;
D.充电时,阳极(MnO2电极)发生反应:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+,生成H+使阳极附近H+浓度增大,pH降低,D错误;
故选D。
12. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如下图所示。
已知:若键能是断裂1 mol键所吸收的能量或形成1 mol键所放出的能量,
几种物质中化学键的键能如下表所示。
化学键
H2O中H-O键
O2中O=O键
H2中H-H键
H2O2中O-O键
H2O2中O-H键
键能kJ/mol
463
496
436
138
463
若反应过程中分解了2 mol水,则下列说法不正确的是
A. 总反应为 B. 过程Ⅰ吸收了926kJ能量
C. 过程Ⅱ放出了574kJ能量 D. 过程Ⅲ属于放热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应过程中分解了2 mol水,由图可知,生成了2molH2和1molO2,总反应为:,故A正确;
B.过程Ⅰ中断裂了2mol中H-O键,吸收能量(463×2)kJ=926kJ,故B正确;
C.过程Ⅱ中生成1mol中O-O键和1mol中H-H键,放出能量(138+436)kJ=574kJ,故C正确;
D.由过程Ⅲ可知,H2O2中的O-H键和O-O键断裂,有O=O键和H-H键形成,ΔH=463kJ/mol×2+138kJ/mol-436kJ/mol-496kJ/mol=+132kJ/mol,为吸热反应,故D错误;
故选D。
13. 探究反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)△H<0,反应物浓度与初始反应速率的关系。在800℃、恒容密闭容器中充入NO、H2进行实验,所得数据如表:
相关数据实验编号
①
②
③
④
⑤
c(NO)/mol·L-1
0.006
0.001
0.006
0.002
0.003
c(H2)/mol·L-1
0.001
0.006
0.002
0.006
0.006
v初始/mol·L-1·s-1
3.2×10-3
4.8×10-4
6.4×10-3
1.92×10-3
4.32×10-3
下列结论错误的是
A. 实验②、④,探究的是c(NO)对反应速率的影响
B. 若该反应速率方程为:v=kca(NO)·cb(H2)(k为常数),则b=1
C. 反应达到化学平衡后,升高温度,逆反应速率增大幅度大于正反应速率增大幅度
D. 实验⑤经过60s达到化学平衡,用NO表示的平均反应速率为5.0×10-5mol·L-1·s-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验②、④,氢气的浓度相同,探究的是c(NO)对反应速率的影响,代入该反应速率方程为v=k⋅ca(NO)⋅cb(H2),得a=2,故A正确;
B.比较①③,当NO浓度相同时,氢气的浓度由0.001提高到0.002,速率由3.2×10−3提高到6.4×10−3,代入该反应速率方程为v=kca(NO)·cb(H2)(k为常数),得b=1,故B正确;
C.反应为放热反应,反应达到化学平衡后,温度升高,逆反应速率增大幅度大于正反应速率增大幅度,平衡逆向移动,故C正确;
D.实验⑤经过60s达到化学平衡,若用NO表示的平均反应速率为5.0×10−5mol⋅L−1⋅s−1,则5.0×10−5mol⋅L−1⋅s−1×60s=0.003mol⋅L−1,60s末浓度不可能为0,NO不可能100%转化,故D错误;
故选D。
14. 在1L恒容密闭容器中充入,发生反应:,反应相同时间,不同温度下的转化率如图所示。下列叙述正确的是
A. 上述反应的产物总能量高于反应物总能量
B. a、b、c点对应的反应速率:(逆)(正)(逆)
C. 在点体系中加入的平衡转化率增大
D. 300℃时,该反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像,纵坐标从下至上依次减小,600℃之后,的转化率减小,说明升高温度平衡逆移,故正反应是放热反应,反应物总能量高于产物总能量,A项错误;
B.a、b点未平衡,温度升高逆反应速率增大,即vb(逆)>va(逆);c点达到平衡,正、逆反应速率相等,且温度高于b点,故vc(正)=vc(逆)>vb(逆) ,即vc(正)>vb(逆)>va(逆) ,B项错误;
C.恒温恒容下,再充入,相当于原平衡加压,平衡逆向移动,的平衡转化率减小,C项错误;
D.c点反应达平衡,平衡时=80%,可得c()=0. 2 mol·L-1,c(N2)=0.8 mol・L-1,c(H2)=1.6 mol・L-1 ,平衡常数K==,由于该反应正反应是放热反应,升高温度平衡常数减小,故300℃时平衡常数,D项正确;
故选D。
15. 根据下列图示所得出的结论不正确的是
A. 图甲是镁条与盐酸反应的速率随时间变化曲线,说明时刻溶液的温度最高
B. 图乙是某容器中充入一定量和合成氨,测得的平衡产率随温度和压强的变化关系图,可知温度:
C. 图丙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
D. 图丁是的平衡浓度随温度变化的曲线,说明平衡常数
【答案】A
【解析】
【详解】A.镁与盐酸的反应是放热反应,随反应的进行,温度越来越高,当恰好完全反应时,温度最高,时刻之后反应还在进行,所以时刻的温度没有达到最高,A错误;
B.合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,氨气含量减小,由图可知,,B正确;
C.,温度不变平衡常数不变,由图,时刻二氧化碳浓度突然增大,后恢复至原浓度,则改变的条件可能是缩小容器的体积,C正确;
D.由图时,浓度较时小,则说明平衡常数,D正确;
故选A。
16. 某种含二价铜微粒的催化剂可用于汽车尾气脱硝。催化机理如图甲,反应历程如图乙,表示过渡态。下列说法正确的是
A. 反应过程中,微粒是氧化产物
B. 该反应的总反应为
C. 决速步骤的离子方程式为
D. 可同等程度地增大脱硝反应的正、逆反应速率,提高脱硝的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.中为+1价,相比反应物中+2价的化合价降低,该微粒为还原产物,A错误;
B.由催化机理图甲可知反应有参与,总反应应为,B错误;
C.决速步骤为反应历程中活化能最大的步骤,由图乙可知过渡态对应活化能最高,对应③到④的反应,所给离子方程式符合反应事实,C正确;
D.催化剂可同等程度增大正、逆反应速率,但不改变平衡状态,无法提高脱硝的平衡转化率,D错误;
故选C。
第Ⅱ卷
二、非选择题(包括4小题,共52分)
17. 电化学在实际生活生产中十分常见,如金属的腐蚀及防护,利用电化学合成物质、处理废水等等。
(1)按图1进行实验,测得锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图2所示,之间主要发生______(填“吸氧”或“析氢”)腐蚀,其正极反应式为______。
(2)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将作阳极置于一定浓度的溶液中,一定条件下,钝化形成致密氧化膜,试写出阳极的电极反应______。
(3)氯碱工业能耗大,通过如图改进的设计可大幅度降低能耗。
①离子交换膜应选择______离子交换膜(填“阴”或“阳”)
②总反应的化学方程式为______。
③当电路中通过电子时,右侧溶液质量______(填“增加”或“减少”)______。
(4)用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示。
①电极X上的反应式为______。
②电极Y上每消耗112mL(标准状况)O2,由M室进入N室的H+有______mol。
【答案】(1) ①. 吸氧 ②. (醋酸存在时),(醋酸消耗完时)
(2)
(3) ①. 阳 ②. 4NaCl+O2+ 2H2O 4NaOH+2Cl2↑ ③. 增加 ④. 6.2
(4) ①. CH3CH2OH + H2O - 4e- = CH3COOH + 4H+ ②. 0.02
【解析】
【小问1详解】
t1∼t2 s之间压强、氧气体积分数都在下降,说明锥形瓶内发生铁粉的吸氧腐蚀,醋酸作电解质,碳粉作正极,发生还原反应,电极方程式为,若醋酸消耗完,则正极反应式为。
【小问2详解】
阳极发生氧化反应:。
【小问3详解】
①电极A发生氧化反应,为阳极,电极B发生还原反应,电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-,阳极区中钠离子移动到阴极区产出NaOH,所以离子交换膜应为能使钠离子通过的阳离子交换膜;
②总反应为4NaCl+O2+ 2H2O 4NaOH+2Cl2↑;
③根据已知电极方程式,电路转移0.2 mol电子,消耗氧气0.05 mol,且有0.2 mol钠离子向阴极区移动,所以阴极区增加质量为0.05 mol×32 g/mol+0.2 mol×23 g/mol=6.2 g。
【小问4详解】
①电极Y为正极,发生还原反应,电极X为负极,发生氧化反应,将酒精氧化为醋酸,电极方程式为CH3CH2OH + H2O - 4e- = CH3COOH + 4H+;
②每消耗112 mL氧气(即0.005 mol),转移0.005 mol×4=0.02 mol电子,根据电荷守恒,由M室进入N室的H+为0.02 mol。
18. 某研究小组对KI溶液与反应的速率进行实验探究。
Ⅰ.探究不同条件对反应速率的影响
操作
序号
温度
试剂A
现象
①
0℃
___________
4min左右溶液变为蓝色
②
20℃
0.1mol·L-1溶液
15min左右溶液变为蓝色
③
20℃
0.5mol·L-1溶液
1min左右溶液变为蓝色
④
20℃
蒸馏水
30min左右溶液变为蓝色
(1)证明KI被氧化的证据是___________。
(2)为证明0℃~20℃时,温度越高速率越快,则实验①中试剂A为___________。
(3)对比实验②③,可以得出的结论:___________。
Ⅱ.进一步探究溶液pH对反应速率的影响
已知:ⅰ.常温溶液显中性,溶液显酸性,溶液显碱性。
ⅱ.时,能被氧化为。
ⅲ.碱性条件下,发生歧化反应:,pH越大,歧化速率越快。
小组同学用4支试管在装有的储气瓶中进行实验,装置如图所示。
序号
⑤
⑥
⑦
⑧
试管中溶液的pH
8
9
10
11
放置10小时后的现象
溶液变为蓝色
溶液颜色无明显变化
(4)从化学反应速率的角度分析⑦和⑧中溶液颜色无明显变化的原因:___________。
(5)甲同学利用原电池原理设计实验证实的条件下确实可以发生被氧化为的反应,并发现比实验④更快。如图所示,请你填写试剂和实验现象。
①试剂1是1mol·L-1KI溶液,滴加1%淀粉溶液;试剂2是___________。
②实验现象:___________。
【答案】(1)溶液变蓝
(2)0.5mol·L-1溶液
(3)其他条件相同,越大,KI溶液被氧化成的反应速率越快
(4)试管⑦、⑧中,pH为10、11时,既发生的氧化反应,又发生的歧化反应,歧化速率大于氧化速率,因此溶液颜色无明显变化
(5) ①. 的KOH溶液 ②. 电流表指针偏转,左侧电极附近溶液变蓝(min)
【解析】
【分析】KI溶液与O2反应时,碘离子被氧化成碘单质,对反应的速率进行实验探究时应控制变量。
【小问1详解】
由分析可知,证明KI被氧化就检验碘单质的生成,淀粉遇碘单质变蓝。
【小问2详解】
为证明0℃~20℃时,温度越高速率越快,实验中速率比①更快的只有③,故试剂A为0.5mol·L-1溶液;
【小问3详解】
实验②③只改变了硫酸的浓度,实验②的反应速率小于③,则结论为其他条件相同,c(H2SO4)越大,KI溶液被O2氧化成I2的反应速率越快;
【小问4详解】
试管⑦、⑧中,pH为10、11时,既发生I-的氧化反应,又发生I2的歧化反应,歧化速率大于氧化速率,因此溶液颜色无明显变化;
【小问5详解】
①I-和O2发生的反应中,I-发生失电子的氧化反应,O2发生得电子的还原反应,因此,试剂1为1mol·L-1KI溶液,滴加1%淀粉溶液;试剂2为pH=10的KOH溶液;
②I-和O2发生的反应中,I-发生失电子的氧化反应生成碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,故实验现象为电流表指针偏转,左侧电极附近溶液变蓝(t<30min)。
19. 利用化学反应原理研究生产、生活中问题。
Ⅰ.某空间站中宇航员的呼吸保障系统原理如下图所示。
系统中发生反应为:
i、
ii、
iii、
回答下列问题:
(1)反应i在__________条件下是自发进行的反应(填字母标号)。
A. 高温 B. 低温 C. 任何温度
(2)反应iii的__________,反应iii在__________条件下有利于提高平衡转化率(填字母标号)。
A. 恒温恒容下增加的用量 B. 恒温恒压下通入惰性气体 C. 升高温度 D. 加入更高效催化剂
(3)当恒温恒容时,若按投料,只发生反应i,能作为反应达到平衡的标志是__________。
A. 混合气体总压强不变 B. 百分含量不再发生变化
C. 混合气体的平均摩尔质量不变 D.
(4)时,在固定容积的容器中充入和发生反应i和反应ii,平衡时的转化率为,甲烷的选择性为50%,则反应ii的__________(保留两位有效数字,为用各气体分压表示的平衡常数,分压总压×物质的量分数,的选择性)。
Ⅱ.乙醇—水蒸气催化重整制氢,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
向恒压()密闭容器中通入和,仅考虑发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图所示。的选择。
(5)关于上述恒压密闭体系,说法正确的是__________。
a.高温低压、使用高效催化剂均可提高平衡产率
b.,若气体平均密度不变,说明体系已达平衡
c.反应Ⅰ的正反应活化能小于逆反应活化能
d.选择合适的催化剂可提高的选择性
(6)图中曲线表示平衡时的选择性随温度变化的曲线是__________。
(7)温度在时,的产率很低,原因是____________________。
【答案】(1)B (2) ①. +247.4 ②. BC (3)ABC
(4)1.2 (5)bd
(6)
(7)此温度范围内,以反应I为主,反应I的 ,为吸热反应,低温时反应进行的限度很小,所以的产率低
【解析】
【分析】①号曲线:的选择性,低温时几乎只有反应Ⅰ发生,碳产物基本都是,所以选择性接近100%,升温:两个反应都正向,反应Ⅱ消耗生成CO,选择性持续下降,趋势:从高值随温度升高不断下降,符合曲线①;③号曲线:CO的选择性,低温反应Ⅱ很难进行,几乎没有CO, CO选择性接近0,升温反应Ⅱ正向移动,越来越多转化为CO,CO选择性持续上升,趋势:随温度升高不断增大,对应曲线③, 验证交点(500,50):500°C时选择性 =CO选择性=50%,正好是①、③相交,和图上坐标完全匹配;②号曲线:的产率低温(100~200°C):两个吸热反应速率慢、平衡正向程度小,产率很低,升温反应I(生成大量)显著正向,产率快速上升, 温度过高:反应Ⅱ会消耗一部分,因此产率上升到峰值之后,略微回落,趋势:先上升、达到峰值后小幅下降,对应曲线②;
【小问1详解】
,该反应为放热反应,,反应前后气体分子数减少,熵变,根据吉布斯自由能判据,当温度较低时, 项绝对值较小、可使 ,反应自发进行,因此,反应i在低温下自发进行;
【小问2详解】
根据盖斯定律,反应iii=反应ii× 2-反应i: ,反应iii为气体分子数增加的吸热反应;
A.恒温恒容下增加用量,平衡逆向移动,的转化率降低,A不符合题意;
B.恒温恒压下通入惰性气体,容器体积增大,平衡正向移动,转化率提高,B符合题意;
C.升高温度,平衡正向移动,转化率提高,C符合题意;
D.催化剂不影响平衡转化率,D不符合题意;
故选BC;
【小问3详解】
反应i为气体分子数有变化的反应:A.恒温恒容下,总压强不变说明气体总物质的量不变,反应达到平衡,A符合题意;
B.百分含量不变,说明各组分浓度不变,反应达到平衡,B符合题意;
C.平均摩尔质量,不变,平均摩尔质量不变说明不变,反应达到平衡,C符合题意;
D.不满足速率比等于计量 数比[应为],不能说明达 到平衡,D不符合题意;
故答案选ABC;
【小问4详解】
由题意可知,起始,总转化率为80%,反应的为1mol ×80%=0.8 mol,甲烷选择性为50%,则生成的,可列三段式为: ,,则平衡时各物质的物质的量: ,,,,总物质的量,因此反应ii的平衡常数;
【小问5详解】
a.反应I为吸热反应,高温有利于反应I向正反应方向进行,但反应Ⅱ为吸热反应,高温也使反应Ⅱ向正反应方向进行,且反应I和反应Ⅱ中的化学计量数不同,所以高温不一定能提高平衡产率,a错误;
b.恒压、60° C条件下,且反应I为气体分子数有变化的反应,体系中气体总质量不变,若气体平均密度不变,说明体系中气体的物质的量不变,即反应达到平衡状态,b正确;
c.反应I为吸热反应,其正反应活化能大于逆反应活化能,c错误;
d.选择合适的催化剂可以改变化学反应速率,从而提高的选择性,d正确;
故选bd;
【小问6详解】
反应I生成,反应Ⅱ生成CO,随着温度升高 ,反应Ⅱ的进行程度增大,CO的选择性增大,所以曲线③表示平衡时CO的选择性随温度变化的曲线;
【小问7详解】
此温度范围内,以反应I为主,反应I的,为吸热反应,低温时反应进行的限度很小,所以的产率低。
20. I.下表是时某些弱酸的电离常数,多元弱酸分步电离。
弱酸
弱酸
弱酸
HClO
CH3COOH
(1)的一级电离平衡常数表达式为_______。
(2)与溶液反应的离子方程式为_______。
(3)常温下,向溶液中缓缓通入,使时,溶液_______。
(4)常温下,将氨水加水稀释,下列数值变大的是_______(填字母)。
A. B.
C. D.
II.现将,体积均为的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释至体积,随的变化如下图所示。
(5)加水稀释过程中,醋酸的电离平衡向_______(填“正”或“逆”)反应方向移动,原醋酸溶液中水的电离平衡向_______(填“正”或“逆”)反应方向移动。
(6)a、b、c三点溶液的导电能力强弱关系为_______.
(7)用等浓度的溶液和a、b处溶液完全反应,消耗溶液的体积大小关系为a_______b。(填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1)
(2)
(3)11 (4)CD
(5) ①. 正 ②. 正
(6)a=b>c (7)<
【解析】
【小问1详解】
的第一步电离方程式为,一级电离平衡常数表达式为。
【小问2详解】
由表中数据可知,酸性:,因此与溶液反应的离子方程式为。
【小问3详解】
的第二步电离为,。已知,,代入数据得,即pH=11,故答案为:11;
【小问4详解】
氨水稀释时,平衡正向移动。
A.,不变,加水稀释时,减小,故减小,A不符合题意;
B.稀释时,溶液碱性减弱,则减小,由于温度不变时不变,溶液中的增大,故减小,B不符合题意;
C.平衡正向移动,增大,C符合题意;
D.,不变,减小,则增大,D符合题意;
故答案选CD;
【小问5详解】
由弱电解质稀释规律“越稀越电离”可知,加水稀释过程中醋酸电离平衡向正反应方向移动;加水稀释溶液酸性减弱,对水的电离抑制减弱,所以原醋酸溶液中水的电离平衡向正反应方向移动,故答案为:正;正;
【小问6详解】
电解质溶液导电能力与溶液中离子所带电荷数和离子浓度有关,a和b点处的氢离子浓度相等同时大于c点氢离子浓度,所以a、b、c三点溶液的导电能力强弱关系为a=b>c,故答案为:a=b>c;
【小问7详解】
醋酸是弱电解质,不完全电离,a和b点氢离子浓度相等,说明b点醋酸的总浓度大于HCl的,则用等浓度的NaOH溶液和a、b处溶液完全反应,消耗NaOH溶液的体积大小关系为a<b,故答案为:<。
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