精品解析:天津市汇文中学2026-2027学年高二上学期期中质量调查 化学试卷
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内容正文:
2026—2027(1)高二年级化学学科期中质量调查试卷
相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 S-32 Cu-64
第Ⅰ卷
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1. 对于反应。改变下列条件能加快反应速率的是
①升温②恒容下通入惰性气体③增加CO浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压下通入惰性气体
A. ①②⑤ B. ①③⑤ C. ②④⑥ D. ③⑤⑥
2. 在K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+,溶液颜色介于黄色和橙色之间,现欲使溶液颜色变浅,可以在溶液中加入
①H+ ②OH- ③K+ ④H2O
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
3. 在25℃和101 kPa下,下列热化学方程式书写正确的是
A. 4 g硫粉在中完全燃烧生成放出37 kJ热量:
B. 完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量:
C. 乙炔的燃烧热是:
D. 若NaOH溶液和稀盐酸反应的中和热为,则氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应:
4. 下列有关说法中正确的是
A. 在低温下能自发进行,则该反应的
B. 室温下不能自发进行,说明该反应的
C. 若,化学反应在任何温度下都不能自发进行
D. 加入合适的催化剂能降低反应活化能,从而改变反应的焓变
5. 理论研究表明,在101kPa和298K下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. HCN比HNC稳定
B. 该异构化反应的
C. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 使用催化剂,可以改变反应的反应热
6. 一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应:,达到平衡后测得气体的浓度为,保持温度不变,将密闭容器的容积扩大为原来的2倍再次达到平衡后,测得浓度为,则下列叙述不正确的是
A. 平衡向正反应方向移动 B.
C. B的物质的量浓度减小 D. C的体积分数降低
7. 在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol·L-1
0.1
0.2
0
平衡浓度/mol·L-1
0.05
0.05
0.1
下列说法错误的是
A. 反应达到平衡时,X的转化率为50%
B. 增大压强使平衡向生成Z的方向移动
C. 在25℃下,反应的平衡常数为1600,改变温度可以改变此反应的平衡常数
D. 在25℃下,测得c(X)=0.04mol·L-1,c(Y)=0.1mol·L-1,c(Z)=0.08mol·L-1,则此时v正<v逆
8. 热化学离不开实验,更离不开对反应热的研究。下列有关说法正确的是
图1
图2
图3
A. 向图1的试管A中加入某一固体和液体,若注射器的活塞右移,说明A中发生了放热反应
B. 将图1虚框中的装置换为图2装置,若注射器的活塞右移,说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应
C. 由图3可知,反应①的小于反应②的
D. 由图3可知,
9. 氨催化氧化是硝酸工业的基础,在某催化剂作用下只发生主反应①和副反应②,4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g);△H=-905kJ/mol,4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g);△H=-1268kJ/mol。下列说法正确的是
A. 工业上进行氨催化氧化生成NO时,温度应控制在780~840℃之间
B. 工业上采用物料比n(O2)/n(NH3)在1.7~2.0,主要是为了提高反应速率
C. 在加压条件下生产能力可提高5~6倍,是因为加压可提高转化率
D. 氮气氧化为NO的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=-181.5kJ/mol
10. 在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。下列说法正确的是
A. a点对应溶液中,最大
B. 由b到c,溶液中增大
C. 醋酸的电离程度
D. 向c点对应溶液中加入少量固体,醋酸电离程度增大,增大
11. 如图所示,纵轴表示导电能力,横轴表示所加溶液的量,下列说法正确的是
A. 曲线A表示NaOH溶液中滴加稀盐酸
B. 曲线B表示CH3COOH溶液中滴加KOH溶液
C. 曲线C表示Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸
D. 曲线D表示Cu(OH)2悬浊液中滴加溶液
12. 港珠澳大桥设计寿命达120年,对桥体钢构件采用的主要的防腐方法有:①铜梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。下列分析不正确的是( )
A. 防腐涂料可以防水、隔绝空气,降低钢铁在海水中析氢腐蚀速率
B. 方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除
C. 钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式为:Fe-2e-Fe2+
D. ①②防腐原理是牺牲阳极的阴极保护法
13. 下列说法正确的是
A. 电解CuCl2溶液,阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色
B. 用Cu作电极电解盐酸可发生Cu+2H+Cu2++H2↑
C. 电镀铜和电解精炼铜时,电解质溶液中c(Cu2+)均保持不变
D. 在镀件上电镀铜时,镀件应连接电源的正极
14. 在恒温密闭容器中,反应达到平衡。下列说法正确的是
A. 达平衡后,和的浓度保持不变
B. 减小容积,达新平衡时的浓度降低
C. 维持恒容,加入一定量的,达新平衡时的浓度降低
D. 维持恒压,加入一定量的氩气,达新平衡时的转化率减小
15. 我国科学院深圳研究中心研究员唐永炳及其团队成功研发出一种新型高性能、低成本的锡-石墨钠型双离子电池,其结构原理如图所示。该电池采用锡箔(不参与电极反应)作为电池电极和集流体,另一电极材料为石墨(Cn),电解液采用溶于有机溶剂中的六氟磷酸钠。下列有关说法错误的是
A. 放电时,锡钠合金为负极 B. 放电时,正极反应为:
C. 充电时,石墨电极与电源的负极相连 D. 充电时,电解液中的运动到锡箔表面,形成锡钠合金
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题:本大题共5小题,共55分。
16. 天津地处环渤海湾,海水资源丰富。科研人员把铁的配合物(L为配体)溶于弱碱性的海水中,制成吸收液,将气体转化为单质硫,改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段:①的吸收氧化;②的再生。反应原理如下:
①
②
(1)该工艺的总的热化学反应方程式为___________________________。在总反应中的作用是_________________。
Ⅱ.用还原可以在一定条件下合成(不考虑副反应)
(2)某温度下,恒容密闭容器中,和的起始浓度分别为和,反应平衡时,的产率为,该温度下反应平衡常数的值为____________________。
(3)恒压下,和的起始物质的量比为时,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图2所示,其中分子筛膜能选择性分离出。
①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为____________________。
②P点甲醇产率高于T点的原因为____________________。
③根据图2,在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为_______℃。
(4)一定条件下,以和为原料制备和甲酸盐,其装置原理如图。
①电极a是_________极,电极反应式为_________;
②电解过程中,电极b一侧的溶液pH将_____________(填“升高”“不变”或“降低”);
③电解过程中通过阳离子交换膜的离子为_____________。
17. 如图所示,是一种生活中常见的金属元素,、、、为石墨电极,、分别为短周期相邻两种活泼金属中的一种,且能与溶液反应。按图示接通线路,反应一段时间(实验中所有溶液均足量)。
(1)甲池是_____(填“原电池”或“电解池”,后同)装置;乙池是_____装置。
(2)D极为_____(填“阴极”或“阳极”)。
(3)烧杯中溶液会变蓝的是_____(填“”或“”);C极上的电极反应为_____。
(4)E极上的电极反应为_______________________________。
(5)当电路中通过电子时,电极上沉积金属,则为_____(填元素符号),甲池中发生反应的化学方程式为_______________________________。
18. 某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
I.配制0.50mol/LNaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245mLNaOH溶液,则至少需要称量NaOH固体___________g。
(2)从图1中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号)___________。
Ⅱ.测定中和热的实验装置如图2所示。取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
(3)请填写下表中的空白:
温度
实验
次数
起始温度t1/℃
终止温度
t2/℃
温度差平均值
(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
___________
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
(4)近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。则中和热ΔH=___________(取小数点后一位)。
(5)上述实验结果的数值与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)___________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
19. 在硫酸工业中,通过下列反应使氧化成:。(已知:催化剂是,在~时催化效果最好)下表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时的转化率。
温度/℃
平衡时的转化率/%
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
(1)在实际生产中,选定的温度为400~500℃,原因是________________________。
(2)在实际生产中,采用的压强为常压,原因是________________________。
(3)在实际生产中,通入过量的空气,原因是________________________。
(4)尾气中的必须回收,原因是________________________。
20. 弱酸HA的电离常数。25℃时,几种弱酸的电离常数如下:
弱酸化学式
HCN
电离常数
(1)根据上表数据填空:
①物质的量浓度相同的四种酸,其pH由大到小的顺序是___________。
②分别向等体积、相同pH的HCl溶液和CH3COOH溶液中加入足量的Zn粉,反应刚开始时产生H2的速率:v(HCl)___________v(CH3COOH)(填“=”、“>”或“<”下同),反应完全后,所得氢气的质量:___________。
③将0.2mol/LHCN溶液与0.1mol/L Na2CO3溶液等体积混合,发生反应的离子方程式为_______。
(2)体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程中溶液pH变化如图所示。稀释后,HX溶液中水电离的c(H+)比醋酸溶液中水电离的c(H+)___________;电离常数___________(填“>”、“=”或“<”),理由是_________。
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2026—2027(1)高二年级化学学科期中质量调查试卷
相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 S-32 Cu-64
第Ⅰ卷
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1. 对于反应。改变下列条件能加快反应速率的是
①升温②恒容下通入惰性气体③增加CO浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压下通入惰性气体
A. ①②⑤ B. ①③⑤ C. ②④⑥ D. ③⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①升高温度,增加单位体积内的活化分子数,有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,符合题意;
②恒容下通入惰性气体,各物质的浓度不变,单位体积内活化分子的数目不变,化学反应速率不变,不符合题意;
③增加CO浓度,单位体积内活化分子的数目增多,有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,符合题意;
④减小压强,各物质的浓度减小,单位体积内活化分子的数目减小,化学反应速率减慢,不符合题意;
⑤加催化剂可增大活化分子百分数,有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,符合题意;
⑥恒压下通入惰性气体相当于减小压强,各物质的浓度减小,单位体积内活化分子的数目减小,化学反应速率减慢,不符合题意;
符合题意的是①③⑤,故选B。
2. 在K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+,溶液颜色介于黄色和橙色之间,现欲使溶液颜色变浅,可以在溶液中加入
①H+ ②OH- ③K+ ④H2O
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
【答案】B
【解析】
【详解】①加入使增大,平衡向逆方向移动,溶液颜色变深,不符合;②加入,使减小,平衡正方向移动,溶液颜色变浅,符合;③加入,不影响平衡状态,不符合;④加入H2O,溶液被稀释,颜色变浅,符合;
故选B。
3. 在25℃和101 kPa下,下列热化学方程式书写正确的是
A. 4 g硫粉在中完全燃烧生成放出37 kJ热量:
B. 完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量:
C. 乙炔的燃烧热是:
D. 若NaOH溶液和稀盐酸反应的中和热为,则氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.4 g硫粉的物质的量为0.125 mol,完全燃烧生成SO2放出37 kJ热量,则1 mol硫燃烧放热为,故热化学方程式为 ,A错误;
B.4 g H2为2 mol,完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量,故热化学方程式为 ,B错误;
C.乙炔的燃烧热为1299.6 kJ∙mol-1,对应1 mol乙炔完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),故热化学方程式为 ,C正确;
D.中和热为生成1 mol H2O(l)时所放出的热量,但Ba(OH)2与H2SO4反应生成BaSO4沉淀会额外放热,故的ΔH应小于-57.3 kJ∙mol-1,D错误;
故答案选C。
4. 下列有关说法中正确的是
A. 在低温下能自发进行,则该反应的
B. 室温下不能自发进行,说明该反应的
C. 若,化学反应在任何温度下都不能自发进行
D. 加入合适的催化剂能降低反应活化能,从而改变反应的焓变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由气体的化学计量数可知,∆S<0,且∆H-T∆S<0的反应自发进行,在低温下能够自发进行,则该反应的∆H<0,故A错误;
B.由气体的化学计量数可知,∆S>0,且∆H-T∆S<0的反应自发进行,室温下不能自发进行,说明∆H>0,故B错误;
C.∆H-T∆S<0的反应自发进行,若,化学反应在任何温度下都不能自发进行,故C正确;
D.催化剂能降低反应活化能,不改变反应的始态和终态,不能改变反应的焓变,故D错误;
故选C。
5. 理论研究表明,在101kPa和298K下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. HCN比HNC稳定
B. 该异构化反应的
C. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 使用催化剂,可以改变反应的反应热
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低,再根据能量越低越稳定,因此HCN比HNC稳定,故A正确;
B.根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,因此该异构化反应的,故B正确;
C.根据图中信息得出该反应是吸热反应,因此正反应的活化能大于逆反应的活化能,故C正确;
D.使用催化剂,不能改变反应的反应热,只改变反应路径,反应热只与反应物和生成物的总能量有关,故D错误。
综上所述,答案为D。
6. 一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应:,达到平衡后测得气体的浓度为,保持温度不变,将密闭容器的容积扩大为原来的2倍再次达到平衡后,测得浓度为,则下列叙述不正确的是
A. 平衡向正反应方向移动 B.
C. B的物质的量浓度减小 D. C的体积分数降低
【答案】AB
【解析】
【分析】保持温度不变,将容器容积扩大为原来2倍,若平衡不移动,A的浓度应为,实际平衡时A的浓度为,大于,说明平衡向生成A的逆反应方向移动,据此分析;
【详解】A.根据分析,平衡向生成A的逆反应方向移动,A错误;
B.减压条件下平衡向逆反应方向移动,说明逆反应方向是气体分子数增大的方向,即,B错误;
C.容积扩大为原来2倍的瞬间,B的浓度变为原来的,根据勒夏特列原理,平衡移动只能减弱体积扩大带来的浓度降低效应,无法完全抵消,平衡逆向移动只会小幅增加B的量,最终B的浓度仍小于原平衡的B浓度,因此B的物质的量浓度减小,C正确;
D.平衡逆向移动,C的物质的量减少,且逆反应方向气体分子数增多,总气体物质的量增加,因此C的体积分数降低,D正确;
故选AB;
7. 在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol·L-1
0.1
0.2
0
平衡浓度/mol·L-1
0.05
0.05
0.1
下列说法错误的是
A. 反应达到平衡时,X的转化率为50%
B. 增大压强使平衡向生成Z的方向移动
C. 在25℃下,反应的平衡常数为1600,改变温度可以改变此反应的平衡常数
D. 在25℃下,测得c(X)=0.04mol·L-1,c(Y)=0.1mol·L-1,c(Z)=0.08mol·L-1,则此时v正<v逆
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应达到平衡时,X的转化率为=50%,故A正确;
B.X、Y浓度减小,为反应物,Z的浓度增大,为生成物,且最终X、Y浓度不为0,说明为可逆反应,X、Y、Z化学计量数之比为(0.1-0.05)mol/L:(0.2-0.05)mol/L:0.1mol/L=1:3:2,则反应的方程式为X+3Y⇌2Z,则增大压强,平衡向生成Z的方向移动,故B正确;
C.反应的方程式为X+3Y⇌2Z,平衡常数K===1600,平衡常数只受温度的影响,改变温度可以改变此反应的平衡常数,故C正确;
D.在25℃下,测得c(X)=0.04mol·L-1,c(Y)=0.1mol·L-1,c(Z)=0.08mol·L-1,此时Qc===160<K,则平衡正向移动,此时v正>v逆,故D错误;
故答案为D。
8. 热化学离不开实验,更离不开对反应热的研究。下列有关说法正确的是
图1
图2
图3
A. 向图1的试管A中加入某一固体和液体,若注射器的活塞右移,说明A中发生了放热反应
B. 将图1虚框中的装置换为图2装置,若注射器的活塞右移,说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应
C. 由图3可知,反应①的小于反应②的
D. 由图3可知,
【答案】C
【解析】
【详解】A.很多物质溶解过程也是放热的,故向图1的试管A中加入某一固体和液体,若注射器的活塞右移,不能说明A中发生了放热反应,A错误;
B.由于锌粒与稀硫酸反应生成了H2,使注射器的活塞右移,故将图1虚框中的装置换为图2装置,若注射器的活塞右移,不能说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应,B错误;
C.气态的硫的能量比固态硫的高,故反应①放出的热量比反应②的多,故由图3可知,反应①的小于反应②的,C正确;
D.反应①+反应②≠过程③,故由图3可知,,应该是反应②=过程③+反应①,即,D错误;
故答案为:C。
9. 氨催化氧化是硝酸工业的基础,在某催化剂作用下只发生主反应①和副反应②,4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g);△H=-905kJ/mol,4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g);△H=-1268kJ/mol。下列说法正确的是
A. 工业上进行氨催化氧化生成NO时,温度应控制在780~840℃之间
B. 工业上采用物料比n(O2)/n(NH3)在1.7~2.0,主要是为了提高反应速率
C. 在加压条件下生产能力可提高5~6倍,是因为加压可提高转化率
D. 氮气氧化为NO的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=-181.5kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.从图象可以看出,反应温度在780~840℃,NO的产率最大,故选择800℃左右,工业上进行氨催化氧化生成 NO时,温度应控制在780~840℃之间,故A正确;
B.4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g);△H=-905kJ•mol-1该反应是气体体积增大的、放热的反应,为了提高氨催化氧化生成NO的产率,需使化学平衡向正反应方向移动,可采取减小压强、降低温度、增大NH3的浓度,主要是提高一氧化氮的产率,故B错误;
C.反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡向气体体积减小的方向进行,平衡逆向进行,反应物转化率减小,故C错误;
D.4NH3(g)+5O2⇌4NO(g)+6H2O(g);△H=-905kJ/mol①
4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g);△H=-1268kJ/mol②;
依据盖斯定律①-②得到,2N2(g)+2O2(g)=4NO(g)△H=+363kJ/mol,则氮气氧化为NO的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)⇌2NO(g);△H=+181.5 kJ/mol,故D错误;
本题选A。
10. 在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。下列说法正确的是
A. a点对应溶液中,最大
B. 由b到c,溶液中增大
C. 醋酸的电离程度
D. 向c点对应溶液中加入少量固体,醋酸电离程度增大,增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸溶液的导电能力强弱与溶液中c(H+)和c(CH3COO-)正相关,b点导电能力最强,则b点c(H+)最大,A错误;
B.醋酸为弱酸,加水促进醋酸的电离,则由b到c,溶液中增大,B正确;
C.加水促进醋酸的电离,则醋酸的电离程度,C错误;
D.醋酸溶液中存在,向溶液中加入碳酸钠固体,H+被消耗,c(H+)减小,平衡正向移动,醋酸电离程度增大,D错误;
故选B。
11. 如图所示,纵轴表示导电能力,横轴表示所加溶液的量,下列说法正确的是
A. 曲线A表示NaOH溶液中滴加稀盐酸
B. 曲线B表示CH3COOH溶液中滴加KOH溶液
C. 曲线C表示Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸
D. 曲线D表示Cu(OH)2悬浊液中滴加溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.稀盐酸和NaOH溶液混合时反应生成NaCl,溶液的体积增大,溶液中离子浓度减小,溶液导电性降低,应该用D表示,故A错误;
B.醋酸是弱电解质,醋酸中加入KOH溶液生成强电解质醋酸钾,溶液中离子浓度增大,溶液导电性增强,应该用A表示,故B错误;
C.氢氧化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,当二者完全反应时溶液中离子浓度最小,导电性最弱,继续加入稀硫酸,溶液中离子浓度增大,溶液导电性增强,应该用C表示,故C正确;
D.氢氧化铜是弱电解质,溶液中离子浓度较小,加入溶液后生成强电解质硝酸铜,离子浓度增大,溶液导电性增强,应该用A表示,故D错误;
故选C。
12. 港珠澳大桥设计寿命达120年,对桥体钢构件采用的主要的防腐方法有:①铜梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。下列分析不正确的是( )
A. 防腐涂料可以防水、隔绝空气,降低钢铁在海水中析氢腐蚀速率
B. 方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除
C. 钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式为:Fe-2e-Fe2+
D. ①②防腐原理是牺牲阳极的阴极保护法
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁发生吸氧腐蚀时必须有氧气和电解质溶液,防腐涂料可以防水、隔离O2,能降低吸氧腐蚀速率,故A错误;
B.防腐方法并不能完全防止铁的腐蚀,只能减缓钢铁腐蚀,故B正确;
C.钢铁发生吸氧腐蚀时的负极Fe失电子生成亚铁离子,负极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,故C正确;
D.铝和锌的活泼性大于铁,防腐过程中铝和锌均作为牺牲阳极,失去电子,铁为正极被保护,所以①②防腐原理是牺牲阳极的阴极保护法,故D正确;
故答案为A。
【点睛】金属的防护常见方法:①改变金属内部组织结构如制成合金等;②金属表面加保护层:如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法;③电化学保护:牺牲阳极的阴极保护法--被保护的金属上连接一种更活泼的金属,被保护的金属作原电池的正极;外加电流的阴极保护法--被保护的金属与电源的负极相连,作电解池的阴极。
13. 下列说法正确的是
A. 电解CuCl2溶液,阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色
B. 用Cu作电极电解盐酸可发生Cu+2H+Cu2++H2↑
C. 电镀铜和电解精炼铜时,电解质溶液中c(Cu2+)均保持不变
D. 在镀件上电镀铜时,镀件应连接电源的正极
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解CuCl2溶液,阴极上铜离子得电子产生铜单质,不会逸出气体,选项A错误;
B.用Cu作电极电解盐酸生成氯化铜和氢气,电极反应为Cu+2H+Cu2++H2↑,选项B正确;
C.因为电镀铜时铜作阳极,阳极溶解多少铜,阴极就析出多少铜,所以电解质溶液中的c(Cu2+)不变;电解精炼铜时,因为粗铜中混有Zn、Fe等杂质,放电后转化成Zn2+、Fe2+等离子,此时Cu2+会转化为Cu,造成电解质溶液中c(Cu2+)减小,选项C错误;
D.在镀件上电镀铜时,镀件应连接电源的负极,铜离子在阴极上得电子产生铜,选项D错误;
答案选B。
14. 在恒温密闭容器中,反应达到平衡。下列说法正确的是
A. 达平衡后,和的浓度保持不变
B. 减小容积,达新平衡时的浓度降低
C. 维持恒容,加入一定量的,达新平衡时的浓度降低
D. 维持恒压,加入一定量的氩气,达新平衡时的转化率减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.达平衡时,各物质的浓度不再变化是化学平衡的基本特征,因此PCl5和PCl3的浓度保持不变,A正确;
B.减小容积(加压),平衡向气体物质的量少的一侧(逆反应)移动,PCl5的浓度应升高而非降低,B错误;
C.恒容下加入PCl3,平衡逆向移动,生成更多PCl5,其浓度应升高而非降低,C错误;
D.恒压下加入氩气,容器体积增大,相当于减压,平衡正向移动,PCl5的转化率应增大而非减小,D错误;
故选A。
15. 我国科学院深圳研究中心研究员唐永炳及其团队成功研发出一种新型高性能、低成本的锡-石墨钠型双离子电池,其结构原理如图所示。该电池采用锡箔(不参与电极反应)作为电池电极和集流体,另一电极材料为石墨(Cn),电解液采用溶于有机溶剂中的六氟磷酸钠。下列有关说法错误的是
A. 放电时,锡钠合金为负极 B. 放电时,正极反应为:
C. 充电时,石墨电极与电源的负极相连 D. 充电时,电解液中的运动到锡箔表面,形成锡钠合金
【答案】C
【解析】
【详解】A.放电时Na失去电子,发生反应Na−e−+=NaPF6,所以锡钠合金为负极,故A正确;
B.放电时正极发生还原反应:Cn(PF6)x+xe−=x+Cn,故B正确;
C.放电时锡钠合金为负极,则充电时,锡钠合金与电源的负极相连作阴极,故C错误;
D.充电时阳离子移向阴极,充电时锡钠合金为阴极,所以充电时,电解液中的 Na+运动到锡箔表面,形成锡钠合金,故D正确;
故答案为C。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题:本大题共5小题,共55分。
16. 天津地处环渤海湾,海水资源丰富。科研人员把铁的配合物(L为配体)溶于弱碱性的海水中,制成吸收液,将气体转化为单质硫,改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段:①的吸收氧化;②的再生。反应原理如下:
①
②
(1)该工艺的总的热化学反应方程式为___________________________。在总反应中的作用是_________________。
Ⅱ.用还原可以在一定条件下合成(不考虑副反应)
(2)某温度下,恒容密闭容器中,和的起始浓度分别为和,反应平衡时,的产率为,该温度下反应平衡常数的值为____________________。
(3)恒压下,和的起始物质的量比为时,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图2所示,其中分子筛膜能选择性分离出。
①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为____________________。
②P点甲醇产率高于T点的原因为____________________。
③根据图2,在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为_______℃。
(4)一定条件下,以和为原料制备和甲酸盐,其装置原理如图。
①电极a是_________极,电极反应式为_________;
②电解过程中,电极b一侧的溶液pH将_____________(填“升高”“不变”或“降低”);
③电解过程中通过阳离子交换膜的离子为_____________。
【答案】(1) ①. ②. 催化剂
(2)
(3) ①. 该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动 ②. 分子筛膜能选择性分离出,减小了生成物浓度,促使平衡正向移动 ③. 210
(4) ①. 阴 ②. ③. 降低 ④.
【解析】
【小问1详解】
① ,② ,根据盖斯定律,将已知反应进行叠加:将反应①×2+②,得到总反应的热化学方程式为,其焓变。在反应中先被消耗后又重新生成,在反应前后质量和化学性质不变,起催化剂的作用;
【小问2详解】
平衡时,CH3OH的产率为b,得到的CH3OH平衡物质的量浓度为ab mol•L-1,则根据题意列出三段式:,该温度下反应的平衡常数;
【小问3详解】
①由题干可知,合成甲醇的反应,为放热反应。根据勒夏特列原理,升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,导致甲醇的平衡产率降低;
②P点使用了分子筛膜,分子筛膜能选择性从反应体系中不断分离出产物,降低了生成物浓度,促使化学平衡向正反应方向移动,从而提高了甲醇的产率。
③由图可知,在此条件下采用该分子筛膜时的最佳点为产率最高点,即P点,相应温度为:210℃;
【小问4详解】
①由图可知,电极a处通入转化为,碳元素化合价由+4价降低为+2价,发生得电子的还原反应,故电极a为阴极。左侧为盐酸和KCl溶液,呈酸性环境,电极反应式为;
②由图可知,电极b上转化为,碳元素化合价升高,发生氧化反应,为阳极,电极反应式为。反应大量消耗了,导致电极b一侧溶液的碱性减弱,pH降低;
③电解过程中,阳离子向阴极(a极)移动。右侧溶液中的阳离子主要是,因此通过阳离子交换膜从右侧(阳极室)移向左侧(阴极室)。
17. 如图所示,是一种生活中常见的金属元素,、、、为石墨电极,、分别为短周期相邻两种活泼金属中的一种,且能与溶液反应。按图示接通线路,反应一段时间(实验中所有溶液均足量)。
(1)甲池是_____(填“原电池”或“电解池”,后同)装置;乙池是_____装置。
(2)D极为_____(填“阴极”或“阳极”)。
(3)烧杯中溶液会变蓝的是_____(填“”或“”);C极上的电极反应为_____。
(4)E极上的电极反应为_______________________________。
(5)当电路中通过电子时,电极上沉积金属,则为_____(填元素符号),甲池中发生反应的化学方程式为_______________________________。
【答案】(1) ①.
电解池 ②.
原电池 (2)
阴极 (3) ①.
a ②.
(4)
(5) ①.
Cu ②.
【解析】
【分析】E、F分别为短周期相邻两种活泼金属中的一种,且E能与NaOH溶液反应,则E是金属铝,所以F是金属镁,乙是原电池,其中金属E电极Al电极是负极,所以D是阴极,C是阳极,B是阴极,A是阳极,F是金属镁电极,是正极,据此分析;
【小问1详解】
分析可知,乙池是原电池,所以甲池是电解池,甲池和乙池中间的U型管则为电解池装置;
【小问2详解】
分析可知,D极为阴极;
【小问3详解】
D是阴极,该电极上会产生氢气,所以b中冒气泡,C极为阳极, 氯离子失电子产生氯气,电极反应式为,氯气能将碘离子氧化为单质,遇到淀粉变蓝色,所以烧杯中溶液会变蓝的是a;
【小问4详解】
E极为原电池负极,失电子并在碱性条件下生成,其电极反应式为 ;
【小问5详解】
B极与C极(阳极)相连,故B极为电解池的阴极,发生还原反应:。当电路中通过电子时,析出的物质的量为。已知沉积的金属质量为,则的摩尔质量,故为。甲池为电解溶液的装置,惰性电极电解硫酸铜溶液生成铜、氧气和硫酸,反应的化学方程式为 。
18. 某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
I.配制0.50mol/LNaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245mLNaOH溶液,则至少需要称量NaOH固体___________g。
(2)从图1中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号)___________。
Ⅱ.测定中和热的实验装置如图2所示。取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
(3)请填写下表中的空白:
温度
实验
次数
起始温度t1/℃
终止温度
t2/℃
温度差平均值
(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
___________
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
(4)近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。则中和热ΔH=___________(取小数点后一位)。
(5)上述实验结果的数值与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)___________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
【答案】(1)5.0 (2)abe
(3)4.0 (4)-53.5kJ/mol;
(5)acd
【解析】
【分析】Ⅰ.要使用245mL NaOH溶液,应使用250mL容量瓶,根据该体积进行计算;NaOH固体具有一定的腐蚀性且易潮解,应在烧杯中称量,称量时选择托盘天平,取用药品时还需使用药匙;
Ⅱ.由表格中的数据可知,第2组数据误差较大,去掉该组数据后求平均值进行计算;起始温度t1的平均值为=26.1℃,终止温度t2的平均值为=30.1℃,因而温度差为30.1-26.1=4.0℃;根据△H==进行计算和误差分析;
【小问1详解】
要使用245mL NaOH溶液,应使用250mL容量瓶,需要称量NaOH固体的质量m=cVM=0.50mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g;
【小问2详解】
NaOH固体具有一定的腐蚀性且易潮解,应在烧杯中称量,称量时选择托盘天平,取用药品时还需使用药匙,故选择abe;
【小问3详解】
①第2组实验误差较大,舍去。起始温度t1的平均值为=26.1℃,终止温度t2的平均值为=30.1℃,因而温度差为30.1-26.1=4.0℃;
【小问4详解】
△H=== = -53.5 kJ/mol。
【小问5详解】
a. 实验的成功与否与热量损失的多少密不可分,放出的能量偏低,符合题意;
b. 量取NaOH溶液的体积时仰视读数,测量得溶液体积偏大,放出的热量偏高,不符合题意;
c. 分次加入液体,热量损失过多,尽量一次性倒入,放出的能量偏低,符合题意;
d. 温度计上粘有的氢氧化钠与硫酸反应,使硫酸的起始温度偏高,放出的能量偏低,符合题意;
故答案选acd。
19. 在硫酸工业中,通过下列反应使氧化成:。(已知:催化剂是,在~时催化效果最好)下表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时的转化率。
温度/℃
平衡时的转化率/%
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
(1)在实际生产中,选定的温度为400~500℃,原因是________________________。
(2)在实际生产中,采用的压强为常压,原因是________________________。
(3)在实际生产中,通入过量的空气,原因是________________________。
(4)尾气中的必须回收,原因是________________________。
【答案】(1)温度较低会使反应速率减小,达到平衡所需时间长;温度较高会使SO2转化率降低;在此温度下催化剂活性最大
(2)常压下,SO2转化率已经很高,若增压会对设备提高要求,增加成本
(3)有利于提高SO2转化率
(4)防止污染大气,循环利用,可提高原料利用率
【解析】
【小问1详解】
在实际生产中,选定的温度为400℃~500℃,选择稍高的温度,主要是从反应速率、反应达平衡所需时间、催化剂的活性等角度考虑,原因是:温度较低会使反应速率减小,达到平衡所需时间长;温度较高会使转化率降低;在此温度下催化剂活性最大;
【小问2详解】
在实际生产中,应综合考虑生产成本,采用的压强为常压,原因是:常压下,转化率已经很高,若增压会对设备提高要求,增加成本;
【小问3详解】
二氧化硫的催化氧化反应为可逆反应(),根据化学平衡移动原理,增大一种反应物的浓度,有利于提高另一种反应物的转化率。在实际生产中,通入过量的空气,原因是:有利于提高转化率;
【小问4详解】
是大气污染物,所以尾气中的必须回收,原因是:防止污染大气,循环利用,可提高原料利用率。
20. 弱酸HA的电离常数。25℃时,几种弱酸的电离常数如下:
弱酸化学式
HCN
电离常数
(1)根据上表数据填空:
①物质的量浓度相同的四种酸,其pH由大到小的顺序是___________。
②分别向等体积、相同pH的HCl溶液和CH3COOH溶液中加入足量的Zn粉,反应刚开始时产生H2的速率:v(HCl)___________v(CH3COOH)(填“=”、“>”或“<”下同),反应完全后,所得氢气的质量:___________。
③将0.2mol/LHCN溶液与0.1mol/L Na2CO3溶液等体积混合,发生反应的离子方程式为_______。
(2)体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程中溶液pH变化如图所示。稀释后,HX溶液中水电离的c(H+)比醋酸溶液中水电离的c(H+)___________;电离常数___________(填“>”、“=”或“<”),理由是_________。
【答案】(1) ①. ②. = ③. < ④.
(2) ①. 大 ②. > ③. pH相同的HX和醋酸稀释相同的倍数,HX的pH变化较大
【解析】
【小问1详解】
①物质的量浓度相同的四种酸,电离常数越大,电离产生的c(H+)越大,pH越小。由表中数据可得出,其pH由大到小的顺序是。
②HCl溶液和CH3COOH溶液的pH相同,则c(H+)相同,加入足量的Zn粉,反应刚开始时产生H2的速率:v(HCl) =v(CH3COOH);由于醋酸为弱酸,发生部分电离,则pH相同的醋酸的物质的量浓度比盐酸大,所以分别向等体积、相同pH的HCl溶液和CH3COOH溶液中加入Zn粉,反应完全后,醋酸中生成氢气多,则所得氢气的质量:<。
③将0.2mol/LHCN溶液与0.1mol/L Na2CO3溶液等体积混合,由于Ka2(H2CO3)<Ka(HCN)<Ka1(H2CO3),所以发生反应的离子方程式为。答案为:;=;<;;
【小问2详解】
从图中可以看出,体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,HX溶液的pH变化大,则表明HX的酸性比醋酸强。稀释后,HX溶液的pH大,则表明其电离产生的c(H+)小,HX溶液中水电离的c(H+)比醋酸溶液中水电离的c(H+)大;相同温度时,酸性越强,电离程度越大,则电离常数>,理由是:pH相同的HX和醋酸稀释相同的倍数,HX的pH变化较大。答案为:大;>;pH相同的HX和醋酸稀释相同的倍数,HX的pH变化较大。
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