天津市第一中学滨海学校2025-2026学年高二上学期期中化学试题(含解析)

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天津市第一中学滨海学校2025-2026学年高二上学期期中化学试题(含解析)

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天津市第一中学滨海学校2024级高二 化学 学科
期中考试 试卷
本试卷分第Ⅰ卷 (选择题)和第Ⅱ卷两部分,满分100分,考试时间60分钟。
可能用到的相对原子质量:O-16 Cu-64
第Ⅰ卷 选择题 (42分)
一、选择题 (每题3分,共14题,42分)
1.中国古代诗词中蕴含着许多科学知识,下列叙述正确的是
A.苏轼《石炭并引》“投泥泼水愈光明”,涉及了碳与水蒸气的反应为吸热反应
B.于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,描述的煅烧石灰石是放热反应
C.曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化只有化学能转化为热能
D.“冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,水的能量更低
2.港珠澳大桥的设计使用寿命达120年,施工中对桥体钢构件采用了多种防腐蚀方法。下列分析错误的是
A.防腐蚀原理主要是避免发生反应:2Fe + O2 + 2H2O === 2Fe(OH)2
B.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,是为了隔绝空气、水,防止形成原电池
C.采用外加电流阴极保护法时需直接在钢构件上安装锌块
D.钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀
3.下列方法能使氨水中NH3·H2O的电离平衡正向移动且NH的浓度也增大的是
A.通入SO2气体 B.加入NH4Cl固体
C.加入NaOH固体 D.适当降低温度
4.反应A(g) + 3B(s)2C(g) + 2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下, 其中表示反应速率最快的是
A.v(A)=0.15mol·L—1·min—1 B.v(B)=0.02mol·L—1·s—1
C.v(C)=0.0075mol·L—1·s—1 D.v(D)=0.40mol·L—1·min—1
5.可逆反应2NO2(g)2NO(g) + O2(g) 在固定容积的密闭容器中进行,下列能判断反应达到化学平衡状态的是
A.单位时间内生成nmol O2同时生成2nmol NO B.v(NO2)=2v(O2)
C.混合气体的颜色不再改变 D.混合气体的密度不再改变
6.测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00mL待测液,用0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为
A. B. C. D.
7.可逆反应A(?) + aB(g)C(g) + 2D(g) (a为正整数)。反应过程中,当其他条件不变时,C 的百分含量与温度(T)和压强(P)的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.若a=2,则A为非气体
B.该反应的正反应为放热反应
C.T2>T1,P2>P1
D.其他条件不变,增加B的物质的量,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数K增大
8.下列说法不正确的是
A.2.0×10—7mol·L—1 的盐酸中c(H+)=2.0×10—7mol·L—1
B.将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH变小但仍保持中性
C.常温下,0.1mol/L HX溶液的pH约为4,证明HX是弱电解质
D.常温下,pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液pH增大
9.在恒温恒容的密闭容器中发生反应Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s) + 3CO2(g) ΔH>0,下列有关叙述正确的是
A.达到平衡状态时,升高温度,再次达到平衡时n(CO)增大
B.增加Fe2O3的质量可以使CO的平衡转化率增大
C.混合气体的密度不发生变化时,该体系达到平衡状态
D.向反应体系中充入氦气,反应速率加快
10.下列说法错误的是
A.将0.1mol·L—1的CH3COOH溶液加水稀释,变大
B.向0.1mol·L—1的氨水中通氨气,则NH3·H2O的电离程度增大
C.已知[Cu(H2O)4]2+(蓝色) + 4Cl— [CuCl4]2—(黄色) + 4H2O,加水,溶液颜色变蓝
D.分别向甲容器(恒温恒容)中充入 1mol PCl5,乙容器(绝热恒容)充入PCl3和Cl2各1mol,发生反应PCl5(g)PCl3(g) + Cl2(g) ΔH>0,平衡时K(甲)11.向密闭容器中充入一定量H2和N2混合气体,在一定条件下,发生反应:
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol—1,测得NH3在不同温度下的平衡时产率与压强的关系如图所示.下列说法正确的是
A.平衡常数:K(A)>K(B)>K(C)
B.逆反应速率:v(A)>v(B)>v(C)
C.反应温度:
D.混合气体平均摩尔质量:M(A)>M(B)>M(C)
12.用可再生能源电还原CO2时,采用高浓度的K 抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正确的是
A.析氢反应发生在IrOx﹣Ti电极上
B.Cl—从Cu电极迁移到IrOx﹣Ti电极
C.阴极发生的反应有:2CO2 + 12H+ + 12e— === C2H4 + 4H2O
D.每转移1mol电子,阳极生成11.2L气体(标准状况)
13.以Pt为电极,一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制H2和O2,装置如图所示。下列说法不正确的是
A.电极a连接电源负极
B.电解总反应式为Br— + 3H2O BrO+ 3H2↑
C.Z为O2,加入的Y为H2O
D.催化阶段反应产物物质的量之比n(Z):n(Br—)=3:2
14.某水溶液中不同温度下pH和 pOH 的关系如图所示[pOH=—lgc(OH—)]下列说法不正确的是
A.若a=7,则T1<25℃
B.e点溶液中通入 NH3,可使e点迁移至d点
C.若b=6,则该温度下将pH=2的稀硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性
D.f、d两点的Kw比较,前者大
第Ⅱ卷 非选择题 (58分)
二、非选择题(共58分)
15.(12分)生产、生活中的化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题:
(1)S8分子可形成单斜硫和斜方硫: ΔH=-0.398kJ·mol—1,则常温下,S(单斜)与S(斜方)中较稳定的是 (填“S(单斜)”或“S(斜方)”)。
(2)丙烷(C3H8)常用作运动会火炬燃料。如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2(g)和lmol H2O(l)过程中的能量变化图。写出丙烷燃烧的热化学方程式: ,丙烷的燃烧热ΔH= 。
(3)水煤气是由H2和CO组成的混合气体,在工业上常用作燃料.已知:
2H2(g) + O2(g) === 2H2O(g) ΔH1=—483kJ·mol—1;
2CO(g) + O2(g) === 2CO2(g) ΔH2=—566kJ·mol—1;
现取67.2L(标准状况)水煤气,使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(g),测得反应共放热766kJ,则水煤气中H2与CO的物质的量之比是 。
(4)盖斯定律:不管化学过程是一步完成或分多步完成,整个过程的总热效应相同,反应A + B → C(ΔH<0)分两步进行:i、A+B→X(ΔH>0);ii、X→C(ΔH<0)。
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是 (填字母)。
(5)下表中的数据表示断裂1mol化学键需消耗的能量 (即键能,单位为kJ·mol—1:
化学键 H-H H-Cl
键能 436 431
H2(g) + Cl2(g) === 2HCl(g) ΔH=-183kJ·mol—1,则Cl-Cl键的键能为 kJ·mol—1。
16.(14分)某学习小组用0.1000mo/L NaOH标准溶液来滴定未知物质的量浓度的盐酸时,选择酚酞作指示剂。请回答下列问题:
(1)盛装NaOH标准溶液的仪器名称为 ,若滴定开始和结束时,该仪器中液面位置如图所示,所用NaOH标准溶液的体积为 mL。
(2)某学生根据3 次实验分别记录有关数据如表所示:
滴定次数 待测盐酸的体积/mL 标准NaOH溶液体积
滴定前的刻度/mL 滴定后的刻度/mL
第一次 25.00 0.00 26.11
第二次 25.00 1.56 30.30
第三次 25.00 0.22 26.31
依据表中数据计算该盐酸的物质的量浓度为 mol·L—1。
(3)下列操作会使所测结果偏高的是 (填字母)。
A.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
B.滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C.滴定过程中不慎将数滴碱液滴在锥形瓶外
D.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
E.读取NaOH溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(4)用0.1mol/L NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
滴定醋酸的曲线是 (填“I”或“II”)。
(5)氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析方法,某同学用0.1000mo /L的酸性
KMnO4标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量,反应原理为
2MnO+ 5H2O2 + 6H+ === 2Mn2+ + 8H2O + 5O2↑ 。
①到达滴定终点时的现象为 。
②用滴定管量取25.00mL 试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的酸性标准KMnO4溶液的体积如表所示:测试样中过氧化氢的浓度为 mo/L。
第一次 第二次 第三次 第四次
体积(mL) 17.04 18.00 17.00 16.96
17.(16分)CO与H2反应可合成可再生能源甲醇,反应为CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)。 回答下列问题.
I.已知:反应①2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g) K1
反应②2CO(g) + 4H2(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) K2
(1)则CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)的K= (用 K1、 K2表示)。
II.在一个容积可变的密闭容器中充有 5molCO 和10mol H2,在催化剂作用下发生反应CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
(2)图中压强p1 p2(填“>”或“<”, 下同)。
温度为T1,压强p1时,D点反应速率:v正 v逆。
(3)A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系为

(4)A点的正反应速率 (填“>”或“<”)C点的逆反应速率。
(5)恒温恒压条件下,下列能说明反应达到平衡状态的是 (填标号)。
a.v正(CO)=2v逆(H2)
b.容器内混合气体的密度不再改变
c.CO和H2的物质的量之比不再改变
d.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(6)若达到平衡状态A时,容器的容积为5L,则在平衡状态B时容器的容积为 L。
(7)C点时,若再充入5mol的CH3OH(g),保持恒温恒压再次平衡时CO的物质的量分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
18.(16分)完成下列问题。
(1)电解精制饱和食盐水制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等一系列化工产品。如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图。
电解精制饱和食盐水的离子方程式为 。
(2)氨电解法制氢气
利用电解原理,将氨转化为高纯氮气,其装置如图所示。
电解过程中,阳极的电极方程式为 。
(3)图甲是一种将废水中的氯乙烯(CH2=CHCl)转换成对环境无害的 CO2和Cl— 微生物电池装置,同时利用此装置在铁上镀铜。
①M为 (填写“正极、负极、阴极、阳极”),镀铜时, (填写X 或Y)与铁电极相连,工作过程中,N极电极反应式 ,当N极有3.2g O2完全反应时,通过质子交换膜的H+的数目为 NA。
②若M极消耗0.1mol氯乙烯,则铁电极增重 g,硫酸铜溶液的浓度将 (填写“增大、减小、不变”)。天津市第一中学滨海学校2024级高二 化学 学科
期中考试 试卷
本试卷分第Ⅰ卷 (选择题)和第Ⅱ卷两部分,满分100分,考试时间60分钟。
可能用到的相对原子质量:O-16 Cu-64
第Ⅰ卷 选择题 (42分)
一、选择题 (每题3分,共14题,42分)
1.中国古代诗词中蕴含着许多科学知识,下列叙述正确的是
A.苏轼《石炭并引》“投泥泼水愈光明”,涉及了碳与水蒸气的反应为吸热反应
B.于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,描述的煅烧石灰石是放热反应
C.曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化只有化学能转化为热能
D.“冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,水的能量更低
【答案】A
【详解】A.碳与水蒸气在高温下生成一氧化碳和氢气的反应是吸热反应,A正确;
B.煅烧石灰石(碳酸钙分解为CaO和CO2)是吸热反应,B错误;
C.燃烧伴随着剧烈的发光发热现象,化学能转化为热能和光能,并非只有热能,C错误;
D.冰转化为水吸热,说明等质量的水和冰相比,水的能量更高,D错误;
故选A。
2.港珠澳大桥的设计使用寿命达120年,施工中对桥体钢构件采用了多种防腐蚀方法。下列分析错误的是
A.防腐蚀原理主要是避免发生反应:2Fe + O2 + 2H2O === 2Fe(OH)2
B.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,是为了隔绝空气、水,防止形成原电池
C.采用外加电流阴极保护法时需直接在钢构件上安装锌块
D.钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀
【答案】C
【详解】A.大桥在海水中发生吸氧腐蚀,负极上铁失电子:Fe - 2e— === Fe2+,正极上氧气得电子:O2 + 4e— + 2H2O === 4OH—,故总反应为2Fe + O2 + 2H2O === 2Fe(OH)2,故防腐蚀即为了避免此反应的发生,A正确;
B.钢铁生锈的条件是有氧气和水,而钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,能隔绝空气和水,故能防止原电池的形成,B正确;
C.外加电流的阴极保护法中,钢铁做阴极被保护,阳极可以采用惰性阳极,而无需采用活性电极,C错误;
D.不锈钢的耐腐蚀性比较好,故钢构件可以才用不锈钢,D正确;
故选C。
3.下列方法能使氨水中NH3·H2O的电离平衡正向移动且NH的浓度也增大的是
A.通入SO2气体 B.加入NH4Cl固体
C.加入NaOH固体 D.适当降低温度
【答案】A
【详解】A.氨水中通入SO2气体,SO2气体与OH—发生离子反应,一水合氨的电离平衡正向移动,NH的浓度增大,A正确;
B.加NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,一水合氨的电离平衡逆向移动,B错误;
C.加NaOH固体,氢氧根离子浓度增大,一水合氨的电离平衡逆向移动,C错误;
D.电离是吸热过程,降低温度,NH3·H2O的电离平衡逆向移动,D错误;
故选A。
4.反应A(g) + 3B(s)2C(g) + 2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下, 其中表示反应速率最快的是
A.v(A)=0.15mol·L—1·min—1 B.v(B)=0.02mol·L—1·s—1
C.v(C)=0.0075mol·L—1·s—1 D.v(D)=0.40mol·L—1·min—1
【答案】C
【详解】根据同一化学反应中,同一时间段内,各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,都转化为A的反应速率进行比较;
A.v(A)=0.15mol·L—1·min—1;
B.B是固体,无法表示反应速率;
C.v(A)=v(C)=0.0075mol·L—1·s—1×60×=0.225mol·L—1·min—1;
D.v(A)=v(D)=0.40mol·L—1·min—1×=0.20mol·L—1·min—1;
故选C。
5.可逆反应2NO2(g)2NO(g) + O2(g)在固定容积的密闭容器中进行,下列能判断反应达到化学平衡状态的是
A.单位时间内生成nmol O2同时生成2nmol NO B.v(NO2)=2v(O2)
C.混合气体的颜色不再改变 D.混合气体的密度不再改变
【答案】C
【详解】A.单位时间内生成nmol O2同时生成2nmol NO,都是正反应速率,无法判断是否达到平衡状态,A错误;
B.v(NO2)=2v(O2)没有说明为正反应还是逆反应速率,无法据此判断平衡状态,故B错误;
C.该反应中只有NO2有色,当混合气体的颜色不再改变时,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,C正确;
D.反应2NO2(g)2NO(g) + O2(g)中气体的总质量、容器容积为定值,则混合气体的密度始终不变,不能根据混合气体的密度判断平衡状态,D错误;
故选C。
6.测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00mL待测液,用0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】配制一定物质的量浓度溶液需要的玻璃仪器:烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,中和滴定用到的仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、烧杯、锥形瓶,所以该实验用不到的仪器为分液漏斗;
故选B。
7.可逆反应A(?) + aB(g)C(g) + 2D(g) (a为正整数)。反应过程中,当其他条件不变时,C 的百分含量与温度(T)和压强(P)的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.若a=2,则A为非气体
B.该反应的正反应为放热反应
C.T2>T1,P2>P1
D.其他条件不变,增加B的物质的量,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数K增大
【答案】D
【详解】A.由图可知P2>P1,且增大压强C的含量减小,则增大压强平衡逆向移动,该反应为气体体积增大的反应,A为非气体时,a=2或1,A正确;
B.由图可知T2>T1,升高温度C的含量小,则升高温度平衡逆向移动,可知正反应为放热反应,B正确;
C.升高温度、增大压强,均可加快反应速率,达到平衡时间短,则T2>T1,P2>P1,C正确;
D.K与温度有关,则其他条件不变时,增加B的物质的量,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数K不变,D错误;
故选D。
8.下列说法不正确的是
A.2.0×10—7mol·L—1 的盐酸中c(H+)=2.0×10—7mol·L—1
B.将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH变小但仍保持中性
C.常温下,0.1mol/L HX溶液的pH约为4,证明HX是弱电解质
D.常温下,pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液pH增大
【答案】A
【详解】A.2.0×10-7mol L-1的盐酸完全电离出的c(H+)=2.0×10—7mol·L—1,电离出的氢离子浓度数量级与水接近,故需要考虑水电离的影响,而溶液温度未知,水电离的H+浓度未知,所以c(H+)=
2.0×10—7mol·L—1的盐酸中c(H+)=2.0×10—7mol·L—1是错误的,A错误;
B.强酸强碱盐KCl溶液显中性,pH=7.0;水的电离为吸热反应,加热至80℃,温度升高,水的电离平衡向右移动,电离出的c(H+)和c(OH—)增大,pH减小,溶液中c(H+)=c(OH—)依然显中性,B正确;
C.常温下,0.1mol/L HX溶液的pH约为4,c(H+)=1.0×10—4<0.1mol/L,证明HX是弱电解质,C正确;
D.弱酸醋酸在水溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO— + H+,CH3COONa固体溶于水电离出CH3COO—,使c(CH3COO—)增大,电离平衡向左移动,c(H+)减小,pH增大,D正确;
故选A。
9.在恒温恒容的密闭容器中发生反应Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s) + 3CO2(g) ΔH>0,下列有关叙述正确的是
A.达到平衡状态时,升高温度,再次达到平衡时n(CO)增大
B.增加Fe2O3的质量可以使CO的平衡转化率增大
C.混合气体的密度不发生变化时,该体系达到平衡状态
D.向反应体系中充入氦气,反应速率加快
【答案】C
【详解】A.ΔH>0,说明正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,n(CO)减小,A错误;
B.增加Fe2O3的质量,平衡不移动,则CO的平衡转化率不变,B错误;
C.混合气体密度ρ=,正向进行时,混合气体质量增加,体积不变,则密度ρ增大,密度不发生变化时,该体系达到平衡状态,C正确;
D.恒温恒容情况下,向反应体系中充入氦气,反应速率不变,D错误;
故选C。
10.下列说法错误的是
A.将0.1mol·L—1的CH3COOH溶液加水稀释,变大
B.向0.1mol·L—1的氨水中通氨气,则NH3·H2O的电离程度增大
C.已知[Cu(H2O)4]2+(蓝色) + 4Cl— [CuCl4]2—(黄色) + 4H2O,加水,溶液颜色变蓝
D.分别向甲容器(恒温恒容)中充入 1mol PCl5,乙容器(绝热恒容)充入PCl3和Cl2各1mol,发生反应PCl5(g)PCl3(g) + Cl2(g) ΔH>0,平衡时K(甲)【答案】B
【详解】A.CH3COOH溶液加水稀释,电离平衡向正反应方向移动,c(CH3COO—)浓度减小,水的离子积不变,则=的值变大,A正确;
B.向氨水中通入NH3,一水合氨浓度增大,NH3·H2O的电离程度增大,B错误;
C.向黄绿色的CuCl2溶液中加水,平衡逆向移动,[CuCl4]2—离子的浓度增大,溶液颜色变蓝,C正确;
D.甲容器(恒温恒容)中充入1mol PCl5,发生反应为PCl5(g)PCl3(g) + Cl2(g) ΔH>0,该反应为吸热反应,在绝热恒容条件下甲容器内温度降低;乙容器充入PCl3和Cl2,发生反应为PCl3(g) + Cl2(g)PCl5(g) ΔH<0,该反应是放热反应,在绝热恒容条件下进行,乙容器温度升高,则乙容器温度比甲容器高,由于PCl5(g)PCl3(g) + Cl2(g) ΔH>0,温度越高平衡常数越小,则K(甲)故选B。
11.向密闭容器中充入一定量H2和N2混合气体,在一定条件下,发生反应:
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol—1,测得NH3在不同温度下的平衡时产率与压强的关系如图所示.下列说法正确的是
A.平衡常数:K(A)>K(B)>K(C)
B.逆反应速率:v(A)>v(B)>v(C)
C.反应温度:T1<T2
D.混合气体平均摩尔质量:M(A)>M(B)>M(C)
【答案】D
【详解】ΔH<0,则同一压强下,升高温度,平衡逆向移动,氨气的平衡产率降低,平衡常数K减小,故T1>T2,K(A)>K(B)。
A.平衡常数只与温度有关,则K(A)>K(B)=K(C),A错误;
B.平衡时,正、逆反应速率相等,相同压强,温度高反应速率大,则v(B)>v(A),相同温度时,压强大反应速率快,则v(B)>v(C),B错误;
C.升高温度,平衡逆向移动,氨气的平衡产率降低,平衡常数K减小,故T1>T2,C错误;
D.由=可知,混合气体质量不变,物质的量越大,平均摩尔质量越小,氨气的平衡产率越低,混合气体物质的量越大,即n(A)<n(B)<n(C),则M(A)>M(B)>M(C),D正确;
故选D。
12.用可再生能源电还原CO2时,采用高浓度的K 抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正确的是
A.析氢反应发生在IrOx﹣Ti电极上
B.Cl—从Cu电极迁移到IrOx﹣Ti电极
C.阴极发生的反应有:2CO2 + 12H+ + 12e— === C2H4 + 4H2O
D.每转移1mol电子,阳极生成11.2L气体(标准状况)
【答案】C
【详解】A.由分析知IrOx﹣Ti电极上发生的反应不是析氢反应,A错误;
B.质子交换膜只允许H+通过,因此Cl—无法从Cu电极迁移到IrOx-Ti电极,B错误;
C.由分析知,阴极发生的反应有:2CO2 + 12H+ + 12e— === C2H4 + 4H2O,C正确;
D.由分析知,阳极电极反应式为:2H2O - 4e— === O2↑ + 4H+,每转移1mol电子,阳极生成0.25mol氧气即5.6L氧气(标准状况),D错误;
故选C。
13.以Pt为电极,一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制H2和O2,装置如图所示。下列说法不正确的是
A.电极a连接电源负极
B.电解总反应式为Br— + 3H2O BrO+ 3H2↑
C.Z为O2,加入的Y为H2O
D.催化阶段反应产物物质的量之比n(Z):n(Br—)=2:3
【答案】D
【详解】A.由图可知,电极a上发生还原反应生成H2,所以电极a为阴极,连接电源负极,A正确;
B.电解过程中,Br—在阳极失去电子生成BrO,H2O在阴极得到电子生成H2,电解总反应式为Br— + 3H2O BrO+ 3H2↑,B正确;
C.根据催化阶段的反应,生成BrO与H2O反应生成Br—和O2,所以Z为O2,加入的Y为H2O,C正确;
D.催化阶段,BrO在催化剂的作用下反应生成Br—和O2,方程式为:2BrO2Br— + 3O2↑,则反应产物的物质的量之比n(Z)(Z为O2):n(Br—)=3:2,D错误;
故选D。
14.某水溶液中不同温度下pH和 pOH 的关系如图所示[pOH=—lgc(OH—)]下列说法不正确的是
A.若a=7,则T1<25℃
B.e点溶液中通入 NH3,可使e点迁移至d点
C.若b=6,则该温度下将pH=2的稀硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性
D.f、d两点的Kw比较,前者大
【答案】B
【详解】由题干图示信息可知,b>a,则d点对应温度下的Kw(d)=c(H+)c(OH—)=10—b×10—b=10—2b,f点对应温度下的Kw(f)=c(H+)c(OH—)=10—a×10—a=10—2a,即Kw(d)<Kw(f)。
A.若a=7,即f点对应温度为25℃,又知Kw(d)<Kw(f),则T1<25℃,A正确;
B.已知NH3溶于水呈碱性,即e点溶液中通入NH3,则溶液中OH—浓度增大,H+浓度减小,则
pOH减小,pH增大,不可使e点迁移至d点,B错误;
C.若b=6,则该温度下Kw=10—12,则将pH=2的稀硫酸即c(H+)=10—2mol/L,与pH=10的KOH溶液即c(OH—)=mol/L=10—2mol/L,故等体积混合后H+和OH—完全中和,则溶液显中性,C正确;
D.由分析可知,Kw(d)=10—2b,Kw(f)=10—2a,由图可知b>a即Kw(d)<Kw(f),f、d两点的Kw比较,前者大,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题 (58分)
二、非选择题(共58分)
15.(12分)生产、生活中的化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题:
(1)S8分子可形成单斜硫和斜方硫: ΔH=-0.398kJ·mol—1,则常温下,S(单斜)与S(斜方)中较稳定的是 (填“S(单斜)”或“S(斜方)”)。
(2)丙烷(C3H8)常用作运动会火炬燃料。如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2(g)和lmol H2O(l)过程中的能量变化图。写出丙烷燃烧的热化学方程式: ,丙烷的燃烧热ΔH= 。
(3)水煤气是由H2和CO组成的混合气体,在工业上常用作燃料.已知:
2H2(g) + O2(g) === 2H2O(g) ΔH1=—483kJ·mol—1;
2CO(g) + O2(g) === 2CO2(g) ΔH2=—566kJ·mol—1;
现取67.2L(标准状况)水煤气,使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(g),测得反应共放热766kJ,则水煤气中H2与CO的物质的量之比是 。
(4)盖斯定律:不管化学过程是一步完成或分多步完成,整个过程的总热效应相同,反应A + B → C(ΔH<0)分两步进行:(i)A+B→X(ΔH>0);(ii)X→C(ΔH<0)。
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是 (填字母)。
(5)下表中的数据表示断裂1mol化学键需消耗的能量 (即键能,单位为kJ·mol—1:
化学键 H-H H-Cl
键能 436 431
H2(g) + Cl2(g) === 2HCl(g) ΔH=-183kJ·mol—1,则Cl-Cl键的键能为 kJ·mol—1。
【答案】(1)S(斜方);
(2)C3H8(g) + 5O2(g) === 3CO2(g) + 4H2O(l) ΔH=-2215.0kJ·mol—1,-2215.0kJ·mol—1;
(3)2:1;(4)D;(5)243。
【详解】(1) ΔH=-0.398kJ·mol—1,反应为放热反应,则S(单斜)与S(斜方)相比,较稳定的是S(斜方);
(2)由图可知,ΔH=生成物总能量-反应物总能量,ΔH=-553.75kJ/mol,丙烷燃烧热的热化学方程式:
C3H8(g) + 5O2(g) === 3CO2(g) + 4H2O(l) ΔH=-2215.0kJ·mol—1;
(3)现取67.2L(标准状况)水煤气(CO、H2),n总==3mol,测得反应共放热766kJ,766=483+,则水煤气中的CO、H2物质的量之比是2:1;
(4)反应A+B→C(ΔH<0)分两步进行:(i)A+B→X(ΔH>0)(ii)X→C(ΔH<0),可知总反应放热,第一步反应吸热,第二步反应放热,D符合要求;
(5)设Cl-Cl的键能为xkJ·mol—1,H2(g) + Cl2(g) === 2HCl(g) ΔH=436kJ·mol—1+ xkJ·mol—1-2×431kJ·mol—1=-183kJ·mol—1,解得x=243kJ·mol—1。
16.(14分)某学习小组用0.1000mo/L NaOH标准溶液来滴定未知物质的量浓度的盐酸时,选择酚酞作指示剂。请回答下列问题:
(1)盛装NaOH标准溶液的仪器名称为 ,若滴定开始和结束时,该仪器中液面位置如图所示,所用NaOH标准溶液的体积为 mL。
(2)某学生根据3 次实验分别记录有关数据如表所示:
滴定次数 待测盐酸的体积/mL 标准NaOH溶液体积
滴定前的刻度/mL 滴定后的刻度/mL
第一次 25.00 0.00 26.11
第二次 25.00 1.56 30.30
第三次 25.00 0.22 26.31
依据表中数据计算该盐酸的物质的量浓度为 mol·L—1。
(3)下列操作会使所测结果偏高的是 (填字母)。
A.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
B.滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C.滴定过程中不慎将数滴碱液滴在锥形瓶外
D.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
E.读取NaOH溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(4)用0.1mol/L NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
滴定醋酸的曲线是 (填“I”或“II”)。
(5)氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析方法,某同学用0.1000mo /L的酸性
KMnO4标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量,反应原理为
2MnO+ 5H2O2 + 6H+ === 2Mn2+ + 8H2O + 5O2↑。
①到达滴定终点时的现象为 。
②用滴定管量取25.00mL 试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的酸性标准KMnO4溶液的体积如表所示:测试样中过氧化氢的浓度为 mo/L。
第一次 第二次 第三次 第四次
体积(mL) 17.04 18.00 17.00 16.96
【答案】(1)碱式滴定管,26.10;(2)0.1044;(3)CD;(4)I;
(5)①当滴入最后半滴高锰酸钾溶液,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色;
②0.1700。
【详解】(1)盛装NaOH标准溶液的仪器名称为碱式滴定管,初始读数V1是0.00mL,滴定结束读数
V2为26.10mL,消耗标准液的体积是26.10mL;
(2)3次消耗V(NaOH)分别为:26.11mL、28.74mL、26.09mL,第2次数据误差大、舍去,消耗
V(NaOH)=(26.11mL+26.09mL)=26.10mL,c(HCl)===0.1044;
(3)A.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶,标准液不与水反应,对结果无影响,A不选;
B.滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出,待测液少了,消耗标准液体积变小,所测结果偏低,B不选;
C.滴定过程中不慎将数滴碱液滴在锥形瓶外,消耗标准液体积变大,所测结果偏高,C符合题意;
D.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,消耗标准液体积变大,所测结果偏高,D符合题意;
E.读取NaOH溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,消耗标准液体积变小,所测结果偏低,E不选;
(4)浓度为0.1 mol/L的盐酸和醋酸溶液,0.1 mol/L的盐酸溶液的pH为1,0.1 mol/L的的醋酸溶液pH>1,则I为NaOH滴定醋酸的曲线,Ⅱ为NaOH滴定盐酸的曲线;
(5)①到达滴定终点时的现象为:当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色,到达滴定终点;
②第二次实验误差较大,应舍去,平均消耗的酸性标准KMnO4溶液的体积为mL=17.00mL,由方程式可知,过氧化氢的浓度为0.1mol/L×0.017L×÷0.025L=0.1700mol/L。
17.(16分)CO与H2反应可合成可再生能源甲醇,反应为CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)。 回答下列问题.
I.已知:反应①2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g) K1
反应②2CO(g) + 4H2(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) K2
(1)则CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)的K= (用 K1、 K2表示)。
II.在一个容积可变的密闭容器中充有 5molCO 和10mol H2,在催化剂作用下发生反应
CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
(2)图中压强p1 p2(填“>”或“<”, 下同)。
温度为T1,压强p1时,D点反应速率:v正 v逆。
(3)A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系为

(4)A点的正反应速率 (填“>”或“<”)C点的逆反应速率。
(5)恒温恒压条件下,下列能说明反应达到平衡状态的是 (填标号)。
a.v正(CO)=2v逆(H2)
b.容器内混合气体的密度不再改变
c.CO和H2的物质的量之比不再改变
d.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(6)若达到平衡状态A时,容器的容积为5L,则在平衡状态B时容器的容积为 L。
(7)C点时,若再充入5mol的CH3OH(g),保持恒温恒压再次平衡时CO的物质的量分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1);(2)<;(3)KA=KB>KC;(4)<;<;(5)bd;(6)2;(7)不变。
【详解】(1)根据盖斯定律可知,目标反应=(反应②-反应①),根据化学方程式相加减,平衡常数相乘除,有K=;
(2)根据题干信息可知,该反应正向是一个气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,即压强越大,CO的平衡转化率增大,因此p1<p2;在T1和p1条件下,D点未达到平衡状态,由D点到A点,CO的平衡转化率降低,平衡逆向移动,因此v正<v逆;
(3)根据图示可知,升高温度,CO的平衡转化率降低,即平衡逆向移动,因此该反应正向是一个放热反应,升高温度,平衡逆向移动,K值减小,已知A、B、C三点温度的大小关系为A=B<C,因此三点平衡常数的大小关系为KA=KB>KC;
(4)根据(2)的分析可知,p1<p2,则C点的温度和压强均大于A点,温度越高、压降越大,反应速率越快,因此A点的正反应速率<C点的逆反应速率;
(5)a.v正(CO)=2v逆(H2),速率之比不等于化学计量数之比,a错误;
b.反应前后,混合气体的质量不变,但该反应是在恒压容器中进行,反应前后容器的体积发生变化,即混合气体的密度是一个变量,当混合气体的密度不再发生变化,反应达到平衡状态,b正确;
c.CO和H2的投料比等于化学计量数之比,因此CO和H2的物质的量之比是一个定值,无法判定反应达到平衡状态,c错误;
d.混合气体的平均相对分子质量在数值上等于平均摩尔质量,平衡体系中混合气体的质量不变,反应前后混合气体的分子数减小,所以当混合气体的平均相对分子质量保持不变时,可判定反应已达平衡,d正确;
(6)根据图示可知,A点时,α(CO)=0.5,已知起始时n(CO)=5mol,n(H2)=10mol,则Δn(CO)=5mol×
0.5=2.5mol,利用“三段式”进行计算,
CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)
起始量(mol) 5 10 0
转化量(mol) 2.5 5 2.5
平衡量(mol) 2.5 5 2.5
已知A点时,V=10L,因此该反应的平衡常数K==4,A、B两点的温度相同,因此KA=KB;B点时,α(CO)=0.8,则Δn(CO)=5mol×0.8=4mol,利用“三段式”进行计算,
CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)
起始量(mol) 5 10 0
转化量(mol) 4 8 4
平衡量(mol) 1 2 4
假设B点时容器的体积为VL,则有K==4,解得V=2;
(7)C点时,若再充入5mol的CH3OH(g),在恒温恒压下再次平衡时建立等效平衡,CO的物质的量分数不变。
18.(16分)完成下列问题。
(1)电解精制饱和食盐水制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等一系列化工产品。如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图。
电解精制饱和食盐水的离子方程式为 。
(2)氨电解法制氢气
利用电解原理,将氨转化为高纯氮气,其装置如图所示。
电解过程中,阳极的电极方程式为 。
(3)图甲是一种将废水中的氯乙烯(CH2=CHCl)转换成对环境无害的 CO2和Cl— 微生物电池装置,同时利用此装置在铁上镀铜。
①M为 (填写“正极、负极、阴极、阳极”),镀铜时, (填写X 或Y)与铁电极相连,工作过程中,N极电极反应式 ,当N极有3.2g O2完全反应时,通过质子交换膜的H+的数目为 NA。
②若M极消耗0.1mol氯乙烯,则铁电极增重 g,硫酸铜溶液的浓度将 (填写“增大、减小、不变”)。
【答案】(1)2Cl— + 2H2O 2OH— + H2↑ + Cl2↑;
(2)2NH3 — 6e— + 6OH— === N2↑ + 6H2O;
(3)①负极;X;O2 + 4H+ + 4e— === 2H2O;0.4;②32;不变。
【详解】(1)电解精制饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,离子方程式为2Cl— + 2H2O 2OH— + H2↑ + Cl2↑;
(2)由图可知,阳极氨气在碱性条件下失去电子发生氧化反应生成氮气和水,反应为2NH3 — 6e— + 6OH— === N2↑ + 6H2O;
(3)①由图可知,N电极氧气得电子发生还原反应生成水:O2 + 4H+ + 4e— === 2H2O;N是正极,则M为负极,镀铜时,待镀金属铁为阴极,所以X与铁电极相连;
当N极有3.2g O2完全反应时,转移电子0.4mol,通过质子交换膜的H+的数目为0.4NA;
②若M极发生反应CH2=CHCl— 10e— + 4H2O === CO2↑ + 11H+ + Cl—;消耗0.1mol氯乙烯,转移电子1mol,则铁电极生成0.5mol 铜,增重32g;电镀池中阳极铜发生氧化反应生成铜离子,故硫酸铜溶液的浓度不变。

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