精品解析：福建莆田第十二中学2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试题

莆田十二中2024-2025学年上学期高二化学期中试卷 (限时：75分钟 分值：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Zn-65 Cu-64 一、选择题 1. 某品牌保暖贴的主要成份：铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂。下列叙述错误的是 A. 保暖贴发热的原理主要是利用铁腐蚀放热 B. 保暖贴放热时间和温度可以通过透气膜的透氧速率进行控制 C. 活性炭为正极材料，食盐溶于水成为离子导体 D. 保暖贴使用后内袋物质主要成分是 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁粉、水、食盐、活性炭、物质混合构成原电池，发生电化学腐蚀而发热，故保暖贴发热的原理主要是利用铁腐蚀放热，A正确； B． 保暖贴放热时间和温度可以通过透气膜的透氧速率进行控制，B正确； C．铁粉为负极，活性炭为正极材料，氯化钠为电解质、即食盐溶于水成为离子导体，C正确； D．发生的反应有 、、、、 ，保暖贴使用后内袋物质主要成分是，D错误； 答案选D。 2. 下列关于热化学反应的描述中正确的是 A. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则H2SO4和NaOH完全反应的中和热为ΔH=-114.6 kJ·mol-1 B. 一个化学反应的热效应，只与反应的始态与终态有关，与反应的过程无关 C. CO(g)的标准燃烧热是-283.0 kJ·mol-1，则表示CO标准燃烧热的热化学方程式为：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1 D. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．中和热是强酸强碱稀溶液反应生成1 mol 时对应的反应热，与酸的元数无关，因此和反应的中和热仍为，A错误； B．根据盖斯定律，化学反应的热效应仅与反应的始态和终态有关，与反应的过程无关，B正确； C．在101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位是kJ/mol。碳的指定产物是是CO2，表示CO标准燃烧热的热化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g)   ΔH=-283.0 kJ·mol-1，C错误； D．反应的吸放热与反应条件无必然联系，部分放热反应也需要加热才能发生（如碳的燃烧），因此需要加热的反应不一定是吸热反应，D错误； 故选B。 3. 某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图，下列说法错误的是 A. 总反应为放热反应 B. 使用催化剂后，活化能不变 C. 反应①是吸热反应，反应②是放热反应 D. ΔH＝ΔH1＋ΔH2 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应正反应放热，A正确； B．使用催化剂后，改变反应的活化能，B错误； C．因为①中反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应，②中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应为放热反应，C正确； D．根据盖斯定律，总反应的热效应等于分步反应的热效应之和，D正确； 故答案为B。 4. 关于有效碰撞理论，下列说法不正确的是 A. 相同条件下活化分子百分数越多，有效碰撞次数越多，反应速率越快 B. 一般情况下，正、逆反应的活化能越小反应速率越快 C. 增大压强提高活化分子百分数，反应速率增大 D. 催化剂降低反应所需活化能，提高活化分子百分数反应速率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．相同条件下活化分子百分数越多，有效碰撞次数越多，会使得化学反应速率越快，A正确； B．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越大反应越慢；一般情况下，正、逆反应的活化能越小反应速率越快，B正确； C．增大压强时，能增大单位体积内活化分子的个数，但活化分子百分数是不变的，C错误； D．催化剂降低反应所需活化能，使得活化分子百分数得到提高，促使反应速率增大，D正确； 故选C。 5. 可用于电动汽车的铝—空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是 A. 以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH- B. 以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓ C. 以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D. 电池工作时,电子通过外电路由正极流向负极 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解质溶液显碱性或中性，发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故A正确； B．以NaOH溶液为电解液时，Al易失电子作负极，且铝失去电子后变为铝离子，在氢氧化钠的溶液中铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸根，因此负极反应为：Al+4OH--3e-=AlO+2H2O，故B错误； C．以NaOH溶液为电解液时，电池反应式为4Al+4OH-+3O2=4AlO+2H2O，氢氧根离子参加反应且生成水，所以溶液的pH降低，故C错误； D．放电时，电子从负极Al沿导线流向正极，故D错误； 综上所述答案为A。 6. 用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质(中括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是 A. NaCl [HCl溶液] B. CuCl2 [CuCl2溶液] C. AgNO3 [Ag2O] D. CuSO4 [Cu(OH)2] 【答案】C 【解析】 【详解】A．电解溶液时，阳极生成，阴极生成，从溶液中析出的物质为等物质的量的和，相当于，但加入溶液会额外引入水，无法复原，A错误； B．电解溶液时，阳极生成，阴极生成，从溶液中析出的物质为，加入溶液会额外引入水，无法复原，B错误； C．电解溶液时，阳极生成，阴极生成，反应生成，从溶液中减少的元素可对应为的组成，加入可发生反应，恰好补充所有减少的成分，可使溶液复原，C正确； D．电解溶液时，阳极生成，阴极生成，反应生成，从溶液中减少的元素可对应为的组成，若加入，反应后会额外引入水，无特殊说明下无法复原，D错误； 故选C。 7. 执法交警最常用的一种酒精检测仪的工作原理示意图如图所示，其反应原理为CH3CH2OH＋O2=CH3COOH＋H2O，被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流，该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。下列说法正确的是（ ） A. 呼出气体中酒精含量越高，微处理器中通过的电流越小 B. 电解质溶液中的H＋移向a电极 C. b为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－ D. a极上的电极反应式为CH3CH2OH＋H2O－4e－=CH3COOH＋4H＋ 【答案】D 【解析】 【详解】燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，氧化剂在正极上发生还原反应， A．单位时间内，人呼出的气体中酒精含量越多，酒精失电子数越多，所以微处理器中通过的电流越大，A项错误； B．该燃料电池中，a是负极，b是正极，电解质溶液中氢离子向b极移动，B项错误； C．b为正极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，所以电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，C项错误； D．a极通入的是燃料，燃料在负极上失电子发生氧化反应，所以a上的电极反应式为：CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+，D项正确； 答案选D。 8. 如下图所示，下列叙述正确的是（ ） A. Y为阴极，发生还原反应 B. X为正极，发生氧化反应 C. Y与滤纸接触处有氧气生成 D. X与滤纸接触处变红 【答案】A 【解析】 【分析】图中形成了锌铜原电池，作为外电源来电解Na2SO4溶液。锌为负极，铜为正极，故X为阳极，Y为阴极，Y极上氢离子放电，使溶液呈碱性，酚酞变红。 【详解】A、Y为阴极，Y极上氢离子得电子发生还原反应，故A正确； B、X为阳极，氢氧根离子失电子发生氧化反应，故B错误； C、Y为阴极，Y极上氢离子得电子生成氢气，故C错误； D、Y为阴极，Y极上氢离子放电，使溶液呈碱性，酚酞变红，故D错误； 答案选A。 9. 化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是： A. 明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B. 在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C. MgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D. 电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 【答案】D 【解析】 【详解】A.明矾溶于水电离产生的铝离子水解形成Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化，故A正确； B.在海轮外壳上镶入锌块，锌、铁、海水形成原电池，锌作负极发生氧化反应，可减缓船体的腐蚀速率，故B正确； C. MgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料，故C正确； D.电解氯化镁溶液生成氢氧化镁、氢气和氯气，得不到镁，电解熔融氯化镁生成镁，故D错误； 答案选D。 10. 某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如图，当该装置工作时，下列说法正确的是 A. 电流由极沿导线流向极 B. 极发生的反应为，周围增大 C. 盐桥中向极移动 D. 电路中通过电子时，共产生标准状况下的体积为 【答案】B 【解析】 【分析】极氨气失电子发生氧化反应生成氮气，极是负极；极得电子发生还原反应生成氮气，极是正极。 【详解】A．电流由正极流向负极，即电流由极沿导线流向极，故A错误； B．是正极，得电子发生还原反应生成氮气：，周围增大，故B正确； C．处理垃圾渗透液的装置属于原电池，溶液中的阴离子移向负极，所以氯离子向极移动，故错误； D．电池总反应为，转移电子时生成氮气，故电路中通过电子时，产生氮气，标准状况下的体积为，故D错误； 故选B。 11. 某温度下，浓度都是的两种气体和，在密闭容器中反应生成气体Z，经过后，测得物质的浓度分别为：，，，则该反应的反应式可表示为 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】开始时只有和，Z的初始浓度为。用表示各物质浓度变化量的绝对值，经过，有： 。 。 。 同一容积内，各物质浓度变化量的绝对值之比等于化学计量数之比，因此、、Z的化学计量数之比为： 。 根据原子守恒，3个分子与1个分子反应生成2个Z分子，每个Z分子中含3个X原子和1个Y原子，故Z的化学式为，该反应的反应式为。 故选D。 12. 酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应的化学方程式为2 KMnO4 + 3H2SO4+5H2C2O4 =K2SO4 + 2 MnSO4 + 10 CO2↑+ 8 H2O ，下列措施不能使反应速率加快的是（ ） A. 增大酸性高锰酸钾溶液的浓度 B. 增大草酸溶液的浓度 C. 增大压强 D. 升高温度 【答案】C 【解析】 【详解】A．增大反应物的浓度，反应速率加快，所以增大高锰酸钾溶液的浓度，反应速率加快，故不选A； B．增大反应物的浓度，反应速率加快，所以增大草酸溶液的浓度，反应速率加快，故不选B； C．该反应在溶液状态下进行，反应物中无气体，增大压强不能加快反应速率，故选C； D．升高温度，反应速率一定加快，故不选D； 答案选C。 13. CO是工业尾气中的有害成分，科研人员正在研究在，催化剂上进行CO甲烷化，其中一部分反应的机理如图所示。下列有关CO甲烷化的说法不正确的是 A. 甲烷化的副产品为 B. 甲烷化反应的活化能小于副反应的活化能 C. 甲烷化的反应速率主要由第一步决定 D. 由图可知的 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．从图中分析，反应历程中间出现产物，后续变化并没消耗，A正确； B．甲烷化反应的活化能从图中纵坐标得知，达到258.0，大于副反应的活化能187.0，B错误； C．甲烷化反应历程中，第一步活化能比较大，反应速率比较小，故反应速率主要由第一步决定，C正确； D．由图可知的，D正确； 故选B。 14. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是 A. 催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 B. 增大反应体系的压强，反应速率一定增大 C. 该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D. 在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1，c2，则时间间隔t1～t2内，SO3(g)生成的平均速率为 【答案】D 【解析】 【详解】A.加入催化剂同时改变正、逆反应速率，A项错误； B.若是恒容条件，增加不参与反应的气体而使反应体系的压强增大，由于浓度不变，反应速度就不变，B项错误； C.降低温度使反应速率降低，将增大反应达到平衡的时间，C项错误； D.根据计算平均速率的定义公式可得，D项正确。 故选D。 15. 在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X(g)＋2Y(g) 2Z(g)，下列不能作为反应达到平衡状态的标志的是 A. 容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2 B. 容器内各物质的浓度不随时间变化 C. 容器内压强不随时间变化 D. 单位时间内消耗0.1 mol X，同时消耗0.2 mol Z 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应达到平衡状态的特征是各物质浓度保持恒定，浓度之比等于化学计量数之比，仅为反应过程中可能出现的特殊情况，无法说明浓度不再变化，不能作为平衡标志，A符合题意； B．容器内各物质的浓度不随时间变化是化学平衡状态的基本特征，说明反应达到平衡，B不符合题意； C．该反应前后气体总物质的量不相等，恒温恒容条件下容器内压强与气体总物质的量成正比，压强不随时间变化说明气体总物质的量不再改变，反应达到平衡，C不符合题意； D．单位时间消耗为正反应方向，消耗为逆反应方向，二者速率之比等于对应化学计量数之比，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，D不符合题意； 故选A。 二、填空题 16. Ⅰ. 关于氢能，根据要求回答问题： 制备氢气常采用以下方法：①电解水法：； ②水煤气法：，； ③太阳能光催化分解水法：。 （1）三种方法中最节能的是_______(填标号)。 （2）已知拆开1mol H-H、1mol O=O和1mol H-O分别需要的能量依次为436kJ、498kJ和463kJ，则理论上每完全分解，需_______(填“放出”或“吸收”)能量_______kJ。下列能正确表示该过程的能量变化示意图的是_______(填标号)。 A． B． C． D． Ⅱ.全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题，研究的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。利用“”电池将变废为宝。我国科研人员研制出的可充电池，以钠箔和多壁碳纳米管()为电极材料，总反应为：4Na+3CO22Na2CO3+C放电时该电池“吸入”，其工作原理如图所示。 （3）放电时，正极产物全部以固体形式沉积在电极表面，正极的电极反应式为：______。 （4）充电时，阴极的电极反应式为：_________。 （5）当转移时，负极质量减少______g。 【答案】（1）③ （2） ①. 吸收 ②. 48.2 ③. C （3） （4）或Na++e-=Na （5）2.3 【解析】 【小问1详解】 由方程式可知，①电解水法制备氢气需消耗大量电能，②水煤气法制备氢气需要在高温条件下进行，需要消耗大量的热能，③太阳能光催化分解水法直接利用太阳能，所以三种方法中最节能的是③。 【小问2详解】 由题意可知，水完全分解生成氢气和氧气，反应中破坏反应物的共价键需要吸收的能量为4×463kJ=1852kJ，形成生成物的共价键放出的能量为2×436kJ+498kJ=1370kJ，则2mol水完全分解，需要吸收的热量为1744kJ-1370kJ=482kJ，故3.6g水（0.2mol）完全分解需要吸收的热量为482kJ；化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，吸热反应的本质是断裂反应物中的化学键吸收的总能量大于形成产物的化学键放出的总能量，能正确表示该过程的能量变化示意图的是C。 【小问3详解】 从放电的总反应可知，Na箔为负极，钠在负极失去电子转化为钠离子，MWCNT为正极材料，二氧化碳在正极上得到电子生成碳。放电时，正极产物全部以固体形式沉积在电极表面，正极得电子发生还原反应，故电极方程式为。 【小问4详解】 放电时钠箔为负极，则充电时为阴极。放电时，电极反应式为，则充电时阴极的电极反应式为或Na++e-=Na。 【小问5详解】 放电时，当转移时，由电极反应可知，消耗的钠，所以负极质量减少2.3g。 17. 电池的种类繁多，应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。 (1)Mg­AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-，则负极材料为_______，正极反应式为_______。 (2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol H2时，_______mol Li+移向_______(填“X”或“Y”)极。 (3)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。隔膜1为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜，负极的电极反应式为_______，当电路中转移0.2 mol电子时，模拟海水理论上除盐_______ g。 【答案】 ①. Mg ②. AgCl+e-=Ag+Cl- ③. 0.2 ④. X ⑤. 阴 ⑥. CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+ ⑦. 11.7 【解析】 【分析】 【详解】(1)Mg­AgCl电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-，镁为还原剂，则负极材料为Mg，氧化剂为氯化银，参与正极电极反应，则正极反应式为：AgCl+e-=Ag+Cl-，答案为：Mg；AgCl+e-=Ag+Cl-； (2)氢气与转移电子和离子的关系为： ，X电极生成了氯化锂溶液，所以当X极生成0.1 mol H2时，会有2 mol Li+ 移向X极，答案为：0.2；X； (3)a极为原电池的负极，醋酸跟变为二氧化碳和氢离子，电极反应式为：CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+，同时可实现海水淡化，所以隔膜一为阴离子交换膜，海水中氯离子透过离子交换膜，实现海水淡化；转移电子和离子的关系为：，当电路中转移0.2 mol电子时，理论上除盐0.2mol，为11.7g，答案为：阴；CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+，11.7。 18. 为实现我国承诺的“碳达峰、碳中和”目标，中国科学院提出了“液态阳光”方案，即将工业生产过程中排放的二氧化碳转化为甲醇，其中反应之一是：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。回答下列问题： （1）该反应的能量变化如图Ⅰ所示，反应的ΔH=_______，曲线 _______(填“a”或“b”)表示使用了催化剂。 （2）下列措施既能加快反应速率，又能提高CO转化率的是_______； A. 升高温度 B. 加入催化剂 C. 增大压强 D. 增加H2投料量 （3）相同温度下，若已知反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(l)的平衡常数为K1，反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)的平衡常数为K2，则反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化学平衡常数K=__________(用含K1和K2的代数式表示)。 （4）在恒温恒容密闭容器中按n(H2)/n(CO)=2加入反应起始物 Ⅰ.下列描述不能说明反应达到平衡状态的是 _______。 A．容器内压强不再变化 B．容器内CO与H2的浓度相等 C．氢气的转化率达到最大值 D．容器内CO的体积分数不再变化 Ⅱ.若CO的平衡转化率[α(CO)]随温度的变化曲线如图Ⅱ所示，R、S两点平衡常数大小：Kp(S) _____Kp(R)(填“>”、“=”或“<”)。T1温度下，测得起始压强P0=102kPa，达平衡时P(CH3OH)=_______kPa。 【答案】（1） ①. -91kJ/mol ②. b （2）CD （3）K1/K2 （4） ①. B ②. < ③. 17 【解析】 【小问1详解】 反应的焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能，由图Ⅰ可知正反应活化能为，逆反应活化能为，故。催化剂可降低反应的活化能，曲线b的最高能量更低，活化能更小，故曲线b表示使用了催化剂。 【小问2详解】 A．升高温度可加快反应速率，但该反应，升高温度平衡逆向移动，CO转化率降低，无法同时满足加快反应速率和提高CO转化率的要求，A错误； B．加入催化剂可加快反应速率，但不改变平衡状态，CO转化率不变，无法同时满足要求，B错误； C．增大压强可加快反应速率，该反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，CO转化率升高，可同时满足要求，C正确； D．增加投料量，反应物浓度增大，反应速率加快，平衡正向移动，CO转化率升高，可同时满足要求，D正确； 故选CD。 【小问3详解】 已知反应平衡常数为，反应平衡常数为，目标反应可由第一个反应减去第二个反应得到，根据平衡常数的运算规则，反应相减时平衡常数相除，故。 【小问4详解】 Ⅰ. 逐一分析选项： A．该反应为反应前后气体分子数不等的反应，恒温恒容下容器压强与气体总物质的量成正比，压强不再变化说明气体总物质的量不变，反应达到平衡状态，A正确； B．起始投料比，反应中消耗与的物质的量之比也为2:1，故反应任意时刻与的浓度比始终为2:1，二者浓度不可能相等，浓度相等不能说明反应达到平衡状态，B错误； C．氢气的转化率达到最大值，说明反应达到最大限度，即平衡状态，C正确； D．容器内CO的体积分数不再变化，说明各组分的含量保持恒定，反应达到平衡状态，D正确； 故选B。 Ⅱ. 由图Ⅱ可知，随温度升高CO的平衡转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，因，故。 温度下CO的平衡转化率为0.50，设起始时加入1 mol CO和2 mol H₂，单位均为mol，列三段式： 平衡时气体总物质的量为，恒温恒容下压强与气体总物质的量成正比，故平衡时总压强，的分压为。 19. Ⅰ.硫铁矿()燃烧产生的通过下列碘循环工艺过程既能制，又能制。 （1）已知1 g完全燃烧放出7.1 kJ热量，燃烧反应的热化学方程式为_________________。 Ⅱ. 文献报道：利用氯化氢氧化反应—脱水耦合工艺，以有机氯化工艺的副产品氯化氢为原料制备氯气，实现氯的循环利用，原理为。将和分别以5种物质的量比：①1∶1、②2∶1、③4∶1、④6∶1、⑤8∶1向五个容积可变的容器中投料时，反应温度对平衡转化率影响的曲线如图所示。 请回答下列问题： （2）可以判断该反应已经达到化学平衡状态的是________(填字母)。 A. 密闭容器中总压强不变 B. 密闭容器中混合气体的密度不变 C. D. 密闭容器中氯气的体积分数不变 （3）d曲线对应的投料比是________(填比值，从题干中选择，下同)。有机工业需要含量低的氧气和氯化氢混合气体，可控制________制备。 （4）该反应的平衡常数表达式为_______________。 （5）若按b曲线对应的投料比进行反应，且温度为415 ℃，反应达到平衡时的体积分数约为________。 【答案】（1） （2）BD （3） ①. 6:1 ②. 8:1 （4） （5）30.8% 【解析】 【小问1详解】 1 g的物质的量为，完全燃烧放出7.1 kJ热量，则1 mol完全燃烧放出的热量为，完全燃烧的化学方程式为，4 mol 燃烧放出3408 kJ热量，标注物质状态，完全燃烧的热化学方程式为； 【小问2详解】 容积可变的容器内发生反应； A．反应容器容积可变，容器内气体总物质的量随着反应的进行而变化，容器容积随着改变，总压强保持不变，不能根据压强不变判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意； B．反应物和生成物均为气体，容器内气体总质量不变，容器容积随着反应的进行而改变，气体密度（）随着变化，混合气体密度保持不变，反应达到平衡状态，B符合题意； C．与未指明正、逆反应速率，不能判断反应是否达到平衡，C不符合题意； D．混合气体中各组分气体体积分数等于其物质的量分数，密闭容器中氯气的体积分数不变，说明各组分物质的量不再变化，反应达到平衡状态，D符合题意； 答案选BD； 【小问3详解】 进料的比值越小，即的相对投料量越多，反应平衡正向移动，的转化率越高，图中曲线a~e对应的转化率依次降低，故a~e对应的投料比依次增大，分别为1:1、2:1、4:1、6:1、8:1，由此可知d曲线对应的投料比是6:1； 有机工业需要含量低的混合气体，应尽量提高的转化率，即增大的相对投料量，故控制； 【小问4详解】 根据化学方程式，其平衡常数表达式为生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，即； 【小问5详解】 b曲线对应的投料比为2:1，由图可知 时的平衡转化率为 ，设起始投入、，平衡时的转化量为，根据反应式计算平衡时反应物、生成物的物质的量为、、、，混合气体总物质的量为 ，的体积分数为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莆田十二中2024-2025学年上学期高二化学期中试卷 (限时：75分钟 分值：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Zn-65 Cu-64 一、选择题 1. 某品牌保暖贴的主要成份：铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂。下列叙述错误的是 A. 保暖贴发热的原理主要是利用铁腐蚀放热 B. 保暖贴放热时间和温度可以通过透气膜的透氧速率进行控制 C. 活性炭为正极材料，食盐溶于水成为离子导体 D. 保暖贴使用后内袋物质主要成分是 2. 下列关于热化学反应的描述中正确的是 A. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则H2SO4和NaOH完全反应的中和热为ΔH=-114.6 kJ·mol-1 B. 一个化学反应的热效应，只与反应的始态与终态有关，与反应的过程无关 C. CO(g)的标准燃烧热是-283.0 kJ·mol-1，则表示CO标准燃烧热的热化学方程式为：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1 D. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 3. 某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图，下列说法错误的是 A. 总反应为放热反应 B. 使用催化剂后，活化能不变 C. 反应①是吸热反应，反应②是放热反应 D. ΔH＝ΔH1＋ΔH2 4. 关于有效碰撞理论，下列说法不正确的是 A. 相同条件下活化分子百分数越多，有效碰撞次数越多，反应速率越快 B. 一般情况下，正、逆反应的活化能越小反应速率越快 C. 增大压强提高活化分子百分数，反应速率增大 D. 催化剂降低反应所需活化能，提高活化分子百分数反应速率增大 5. 可用于电动汽车的铝—空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是 A. 以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH- B. 以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓ C. 以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D. 电池工作时,电子通过外电路由正极流向负极 6. 用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质(中括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是 A. NaCl [HCl溶液] B. CuCl2 [CuCl2溶液] C. AgNO3 [Ag2O] D. CuSO4 [Cu(OH)2] 7. 执法交警最常用的一种酒精检测仪的工作原理示意图如图所示，其反应原理为CH3CH2OH＋O2=CH3COOH＋H2O，被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流，该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。下列说法正确的是（ ） A. 呼出气体中酒精含量越高，微处理器中通过的电流越小 B. 电解质溶液中的H＋移向a电极 C. b为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－ D. a极上的电极反应式为CH3CH2OH＋H2O－4e－=CH3COOH＋4H＋ 8. 如下图所示，下列叙述正确的是（ ） A. Y为阴极，发生还原反应 B. X为正极，发生氧化反应 C. Y与滤纸接触处有氧气生成 D. X与滤纸接触处变红 9. 化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是： A. 明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B. 在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C. MgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D. 电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 10. 某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如图，当该装置工作时，下列说法正确的是 A. 电流由极沿导线流向极 B. 极发生的反应为，周围增大 C. 盐桥中向极移动 D. 电路中通过电子时，共产生标准状况下的体积为 11. 某温度下，浓度都是的两种气体和，在密闭容器中反应生成气体Z，经过后，测得物质的浓度分别为：，，，则该反应的反应式可表示为 A. B. C. D. 12. 酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应的化学方程式为2 KMnO4 + 3H2SO4+5H2C2O4 =K2SO4 + 2 MnSO4 + 10 CO2↑+ 8 H2O ，下列措施不能使反应速率加快的是（ ） A. 增大酸性高锰酸钾溶液的浓度 B. 增大草酸溶液的浓度 C. 增大压强 D. 升高温度 13. CO是工业尾气中的有害成分，科研人员正在研究在，催化剂上进行CO甲烷化，其中一部分反应的机理如图所示。下列有关CO甲烷化的说法不正确的是 A. 甲烷化的副产品为 B. 甲烷化反应的活化能小于副反应的活化能 C. 甲烷化的反应速率主要由第一步决定 D. 由图可知的 14. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是 A. 催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 B. 增大反应体系的压强，反应速率一定增大 C. 该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D. 在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1，c2，则时间间隔t1～t2内，SO3(g)生成的平均速率为 15. 在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X(g)＋2Y(g) 2Z(g)，下列不能作为反应达到平衡状态的标志的是 A. 容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2 B. 容器内各物质的浓度不随时间变化 C. 容器内压强不随时间变化 D. 单位时间内消耗0.1 mol X，同时消耗0.2 mol Z 二、填空题 16. Ⅰ. 关于氢能，根据要求回答问题： 制备氢气常采用以下方法：①电解水法：； ②水煤气法：，； ③太阳能光催化分解水法：。 （1）三种方法中最节能的是_______(填标号)。 （2）已知拆开1mol H-H、1mol O=O和1mol H-O分别需要的能量依次为436kJ、498kJ和463kJ，则理论上每完全分解，需_______(填“放出”或“吸收”)能量_______kJ。下列能正确表示该过程的能量变化示意图的是_______(填标号)。 A． B． C． D． Ⅱ.全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题，研究的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。利用“”电池将变废为宝。我国科研人员研制出的可充电池，以钠箔和多壁碳纳米管()为电极材料，总反应为：4Na+3CO22Na2CO3+C放电时该电池“吸入”，其工作原理如图所示。 （3）放电时，正极产物全部以固体形式沉积在电极表面，正极的电极反应式为：______。 （4）充电时，阴极的电极反应式为：_________。 （5）当转移时，负极质量减少______g。 17. 电池的种类繁多，应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。 (1)Mg­AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-，则负极材料为_______，正极反应式为_______。 (2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol H2时，_______mol Li+移向_______(填“X”或“Y”)极。 (3)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。隔膜1为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜，负极的电极反应式为_______，当电路中转移0.2 mol电子时，模拟海水理论上除盐_______ g。 18. 为实现我国承诺的“碳达峰、碳中和”目标，中国科学院提出了“液态阳光”方案，即将工业生产过程中排放的二氧化碳转化为甲醇，其中反应之一是：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。回答下列问题： （1）该反应的能量变化如图Ⅰ所示，反应的ΔH=_______，曲线 _______(填“a”或“b”)表示使用了催化剂。 （2）下列措施既能加快反应速率，又能提高CO转化率的是_______； A. 升高温度 B. 加入催化剂 C. 增大压强 D. 增加H2投料量 （3）相同温度下，若已知反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(l)的平衡常数为K1，反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)的平衡常数为K2，则反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化学平衡常数K=__________(用含K1和K2的代数式表示)。 （4）在恒温恒容密闭容器中按n(H2)/n(CO)=2加入反应起始物 Ⅰ.下列描述不能说明反应达到平衡状态的是 _______。 A．容器内压强不再变化 B．容器内CO与H2的浓度相等 C．氢气的转化率达到最大值 D．容器内CO的体积分数不再变化 Ⅱ.若CO的平衡转化率[α(CO)]随温度的变化曲线如图Ⅱ所示，R、S两点平衡常数大小：Kp(S) _____Kp(R)(填“>”、“=”或“<”)。T1温度下，测得起始压强P0=102kPa，达平衡时P(CH3OH)=_______kPa。 19. Ⅰ.硫铁矿()燃烧产生的通过下列碘循环工艺过程既能制，又能制。 （1）已知1 g完全燃烧放出7.1 kJ热量，燃烧反应的热化学方程式为_________________。 Ⅱ. 文献报道：利用氯化氢氧化反应—脱水耦合工艺，以有机氯化工艺的副产品氯化氢为原料制备氯气，实现氯的循环利用，原理为。将和分别以5种物质的量比：①1∶1、②2∶1、③4∶1、④6∶1、⑤8∶1向五个容积可变的容器中投料时，反应温度对平衡转化率影响的曲线如图所示。 请回答下列问题： （2）可以判断该反应已经达到化学平衡状态的是________(填字母)。 A. 密闭容器中总压强不变 B. 密闭容器中混合气体的密度不变 C. D. 密闭容器中氯气的体积分数不变 （3）d曲线对应的投料比是________(填比值，从题干中选择，下同)。有机工业需要含量低的氧气和氯化氢混合气体，可控制________制备。 （4）该反应的平衡常数表达式为_______________。 （5）若按b曲线对应的投料比进行反应，且温度为415 ℃，反应达到平衡时的体积分数约为________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $