福建省安溪县2022-2023学年高二上学期11月期中考试化学试题（ 含答案解析 ）

2022年秋季高二年期中质量监测化学试题满分：100分考试时间：75分钟可能用到的相对原子质量：H-1N-14O-16Cu-64第I卷选择题一、单选题(每小题4分，共10题，共40分，每小题只有一个正确答案)1.下列化学用语正确的是A.电解液为稀硫酸的甲醇燃料电池中，负极的电极反应式为：B.铅蓄电池充时阳极电极反应式为：C.用惰性电极电解熔融氯化钠：D.燃烧热的热化学方程式为：【答案】A【解析】【详解】A．电解液为稀硫酸的甲醇燃料电池中，负极上甲醇失电子生成二氧化碳，电极反应式为：，选项A正确；B．铅蓄电池充电时阳极上硫酸铅失电子产生氧化铅和硫酸，电极反应式为：，选项B错误；C．用惰性电极电解熔融氯化钠，生成钠和氯气，电极反应为：，选项C错误；D．燃烧热的热化学方程式，产物应为液态水，选项D错误；答案选A。2.用下列实验装置可以达到对应实验目的是AB实验目的探究反应物的接触面积对反应速率的影响比较、对反应速率的影响实验装置CD实验目的测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热制备“84”消毒液实验装置A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【详解】A．实验中存在物质浓度、接触面积两个变量，不能探究反应物的接触面积对反应速率的影响，故A不符合题意；B．实验中阳离子、阴离子种类均不同，不能比较、对反应速率的影响，故B不符合题意；C．中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应，且实验中要尽量操作迅速，且保证热量尽量不散失，防止产生实验误差；实验中温度计应该浸入溶液中测定溶液的温度变化，故C不符合题意；D．下端阳极氯离子放电生成氯气，上端阴极水放电生成氢气和氢氧根离子，生成的氯气向上移动与氢氧根离子生成次氯酸根离子，可以制备“84”消毒液，故D符合题意；故选D。3.下列说法中正确的是A.已知t1℃时，反应C＋CO22COΔH＞0的速率为v，若升高温度逆反应速率减小B.恒压容器中发生反应N2＋O22NO，若在容器中充入He，正逆反应的速率均不变C.当一定量的锌粉和过量的6mol·L－1盐酸反应时，为了减慢反应速率，又不影响产生H2的总量，可向反应器中加入一些水、CH3COONa溶液或NaNO3溶液D.对任何一个化学反应，温度发生变化，化学反应速率一定发生变化【答案】D【解析】【详解】A．升高温度，正逆反应速率均加快，故A错误；B．在恒压容器中发生反应N2+O2⇌2NO，若往容器中充入He，容器体积变大，反应物和生成物浓度减小，正逆反应的速率都减小，故B错误；C．当一定量的锌粉和过量的6mol·L－1盐酸反应时，加入NaNO3溶液，溶液变成具有强氧化性的溶液，反应不再放出氢气，氢气的总量减少，故C错误；D．对任何一个化学反应，温度发生变化，活化分子的百分含量一定发生变化，化学反应速率一定发生变化，故D正确；故选D。【点睛】本题考查外界条件对化学反应速率的影响。本题的易错点为C，要注意外界因素对反应速率的影响，本题中加入一些水、CH3COONa溶液，溶液中氢离子浓度减小，反应速率减慢，但氢离子的物质的量不变，因此氢气的总量不变，但要注意硝酸根离子在酸性溶液中具有强氧化性。4.如图所示是时，与反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述正确的是A.该反应的热化学方程式为：B.在温度体积一定的条件下，通入和反应后放出的热量为C.升高温度，活化分子百分数不变，但单位体积内活化分子数目增加，有效碰撞的频率加快，从而加快该反应速率D.加入催化剂，该化学反应的改变【答案】A【解析】【分析】反应物氮气和氢气，通过a，b两条路径得到产物氨气，由图可得该反应的热化学方程式为，b途径的反应活化能低于a途径，但起点和终点与a途径一致，所以b是加了催化剂的曲线，降低反应的活化能，使单位体积内活化分子百分数大大增加，对反应的焓变无影响。【详解】A．根据图像可知，该反应的热化学方程式为，故A正确；B．在温度、体积一定的条件下，N2与H2的反应为可逆反应，通入1molN2和3molH2反应不能完全进行，则放出的热量小于92kJ，故B错误；C．升高温度，活化分子变多，则活化分子百分数增多，所以化学反应速率增大，故C错误；D．催化剂能降低反应的活化能，使单位体积内活化分子百分数大大增加，对反应的焓变无影响，故D错误；故选A。5.已知分解1molH2O2放出热量98kJ，在含少量I-的溶液中，H2O2的分解机理为：H2O2+I-→H2O+IO-慢，H2O2+IO-→H2O+O2+I-快；下列有关反应的说法正确的是A.反应的速率与I-的浓度有关 B.IO-也是该反应的催化剂C.反应活化能等于98kJ·mol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)【答案】A【解析】【详解】A、根据反应机理可知I-是H2O2分解的催化剂，碘离子浓度大，产生的IO-就多反应速率就快，A正确；B、IO-不是该反应的催化剂，B错误；C、反应的活化能是反应物的总能量与生成物的总能量的差值。这与反应的物质得到多少，错误；D、H2O2分解的总方程式是2H2O2=2H2O+O2↑；由于水是纯液体，不能用来表示反应速率，而且H2O2和O2的系数不同，表示的化学反应速率也不同，D错误；故合理选项为A。6.把一定量的X气体和Y气体混合于容积为2L的容器中，使其发生如下反应：，5min达到平衡状态，消耗Y为，这段时间用W表示的平均速率为，则n的值A.1 B.2 C.3 D.4【答案】A【解析】【分析】先根据计算出，同一反应中化学反应速率与化学计量数成正比，据此结合W的反应速率计算n。【详解】5min达到平衡状态，消耗Y为，则，化学反应速率与化学计量数成正比，则n：：：：2，解得，故选：A。【点睛】本题考查化学反应速率和化学计量数的应用，题目难度不大，明确化学反应速率与化学计量数关系即可解答，注意掌握化学反应速率概念及表达式。7.高铁电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，放电时的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O═3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH．下列叙述正确的是A.放电时，负极反应式为3Zn﹣6e﹣+6OH﹣═3Zn（OH）2B.放电时，正极区溶液的pH减小C.充电时，每转移3mol电子，阳极有1molFe（OH）3被还原D.充电时，电池的锌电极接电源的正极【答案】A【解析】【详解】A．放电时，Zn失去电子，发生3Zn﹣6e﹣+6OH﹣═3Zn（OH）2，故A正确；B．正极反应式为FeO42-+4H2O+3e﹣=Fe（OH）3+5OH﹣，pH增大，故B错误；C．充电时，铁离子失去电子，发生Fe（OH）3转化为FeO42﹣的反应，电极反应为Fe（OH）3﹣3e﹣+5OH﹣=FeO42﹣+4H2O，每转移3mol电子，阳极有1molFe（OH）3被氧化，故C错误；D．充电时，电池的负极与与电源的负极相连，故D错误．故选A．8.根据如图回答，下列说法不正确的是A.燃料电池中正极反应为O2+4e-+4H+=2H2OB.此装置用于电镀铜时，a为铜，硫酸铜溶液的浓度不变C.此装置用于铁表面镀铜时，a为铁D.若用该装置进行粗铜的精炼，当有1mol水生成时，可得到64g精铜【答案】C【解析】【分析】左边装置为酸性介质氢氧燃料电池，通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极；右边装置为电解池装置，和燃料电池正极相连的a极是电解池的阳极，和燃料电池负极相连的b是电解池的阴极。【详解】A．氢氧燃料电池中，通入氧气的电极一定是正极，在酸性环境下，电极反应为：O2+4e﹣+4H+═2H2O，故A正确；B．此装置用于电镀铜时，金属铜必须作阳极，发生Cu-2e-=Cu2+，电解质溶液为硫酸铜溶液，阴极为待镀金属，发生Cu2++2e-=Cu，根据得失电子守恒可知电解前后硫酸铜溶液的浓度不变，故B正确；C．铁表面镀铜时，金属铜必须作阳极，金属铁作阴极，所以a为金属铜，故C错误；D．氢氧燃料电池有1mol水生成，由2H2+O2=2H2O~4e-可知，转移2mol电子，电解精炼铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极，阴极发生Cu2++2e-=Cu，由电子守恒可知，转移2mol电子可得到1molCu，即64g精铜，故D正确；本题选C。9.某太阳能电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是()A.光照时，b极的电极反应式为VO2＋－e－＋H2O＝VO2+＋2H＋B.光照时，每转移2mol电子，有2molH＋由a极区经质子交换膜向b极区迁移C.夜间，a极的电极反应式为V3＋＋e－＝V2＋D.硅太阳能电池供电原理与该电池相同【答案】A【解析】【详解】A.光照时，b极失去电子，发生氧化反应，b极为负极，电极反应式为VO2+-e-+H2O＝VO2++2H+，A项正确；B.光照时，b极失去电子，为了维持电荷平衡，H＋必须由b极区经质子交换膜向a极区迁移，B项错误；C.夜间，电池放电，a极的电极反应式为V2+-e－＝V3+，C项错误；D.该电池工作时，发生了氧化还原反应，化学能转化为电能，而硅太阳能电池直接将光能转化成电能，二者供电原理不相同，D项错误。答案选A。10.资源化利用CO2是实现“碳中和”的重要途径，CO2光催化转化为CH4的方法入选了2020年世界十大科技进展，其原理为：CO2+4H2CH4+2H2O。CO2与氢气反应制CH4的一种催化机理如图所示，下列说法正确的是A.反应中La2O3是中间产物B.H2在Ni催化作用下产生•H过程的△S>0C.反应中La2O2CO3释放出CO2D.使用催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率【答案】B【解析】【分析】【详解】A．根据图示，反应中La2O2CO3是中间产物，故A错误；B．H2在Ni催化作用下产生•H，微粒的数目增多，体系的混乱程度增大，△S>0，故B正确；C．反应中La2O2CO3释放出CO，故C错误；D．使用催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率，催化剂不能改变焓变，故D错误；选B。第II卷非选择题二、填空题(共5小题，共60分)11.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。回答下列问题：（1）上述实验中主要发生两个反应，化学方程式分别为和_______。（2）已知硫酸铜在反应中不会做催化剂，则加入硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_______。（3）实验室中现有、、、等4种稀溶液，可与实验中溶液起相似作用的是_______。（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_______(任写一种即可)。（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。实验混合溶液ABCDEF30饱和溶液/mL00.52.5520100①请完成此实验设计，其中：_______，_______；②该同学最后得出的结论为：当加入少量溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_______。【答案】（1）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu（2）锌置换出的铜附着在锌的表面，形成原电池，锌做负极（3）Ag2SO4溶液（4）升高反应温度或增大硫酸浓度或使用锌粉（5）①.30②.10③.置换出的铜过多，覆盖在锌的表面，使锌与稀硫酸的接触面积减小【解析】【分析】若研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，由变量唯一化原则可知，实验中除硫酸铜的量不同之外，其他物质的量浓度均应保持不变，则每组硫酸的体积要保持相同，六组溶液的总体积也应该相同。【小问1详解】锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，加入少量硫酸铜溶液后，锌可置换出铜，反应的方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。【小问2详解】锌置换出的铜附着在锌的表面，形成原电池，锌做负极，从而加快了氢气产生的速度。【小问3详解】Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4四种溶液中，只有硫酸银溶液能与锌发生置换反应，则硫酸银溶液能与硫酸铜溶液起相似作用，在稀硫酸溶液中形成银、锌原电池，使化学反应速率加快，故答案为Ag2SO4。【小问4详解】影响化学反应速率的因素很多，例如温度、浓度和固体的表面积等等，因此加快反应速率的措施还有升高反应温度，适当增加硫酸的浓度，增加锌粒的表面积即使用锌粉等。【小问5详解】①若研究CuSO4的量对H2生成速率的影响，则实验中除CuSO4的量不同之外，其他均相同，每组硫酸的物质的量浓度要保持相同，则V1=V2=V3=V4=V5=30，六组溶液的总体积也应该相同，由实验F可知，溶液的总体积均为50mL，则V6=10。②实验A中没有原电池反应，是锌直接和硫酸的反应。而其它实验中生成铜单质，构成了原电池反应，当加入的CuSO4溶液超过一定量时，会析出大量的金属铜覆盖在锌表面，使锌与稀硫酸的接触面积减小，因此反应速率会减小。12.请参考题中图表，根据要求回答问题：（1）图I是和反应生成和过程中的能量变化示意图，已知、，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，的变化是___________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，的变化是___________。请写出和反应的热化学方程式：___________。（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：①②又知③，则甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程式为___________。（3）如表所示是部分化学键的键能参数：化学键键能已知白磷的燃烧热为，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图II所示，)则表中x=___________(用含a、b、c、d的代数式表示)。（4）某实验小组通过如图所示的量热计中，向稀盐酸加稀溶液(碱稍过量)，测得中和热，理论值为，造成这一结果的原因可能是___________。a．用量筒量取盐酸时仰视读数b．分多次将溶液倒入量热计中c．温度计测量完盐酸温度再次测量溶液温度时，残留的酸液末用水冲洗干净d．错把同浓度的醋酸当成盐酸溶液与溶液反应【答案】（1）①.减小②.不变③.（2）（3）（4）bcd【解析】【小问1详解】E1是正反应的活化能，催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应热，加入催化剂后E1的变化是减小，ΔH的变化是不变，NO2和CO反应的热化学方程式为：。【小问2详解】由盖斯定律计算：②×3-①×2+③×2)可得甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程式：。【小问3详解】白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10，1mol白磷完全燃烧需拆开6molP-P、5molO=O，形成12molP-O、4molP=O，所以12mol×b+4mol×x-(6mol×a+5mol×c)=d，解得x=。【小问4详解】由题意知，实验测得放出热量比实际偏少，a．原来碱稍过量，用量筒量取盐酸时仰视读数，量取的盐酸体积大于100mL，则测得放出的热量偏多，故A不符合题意；b．分多次将氢氧化钠溶液倒入量热计中，造成热量损失，测得放出的热量偏少，故B符合题意；c．温度计测量完盐酸的温度再次测量氢氧化钠溶液温度时，残留的酸液未用水冲洗干净，中和了少量氢氧化钠，反应放出热量，使初始温度偏高，反应前后温度差偏小，测得放出的热量偏少，故C符合题意；d．错把同浓度的醋酸当成盐酸溶液与氢氧化钠溶液反应，醋酸未完全电离，电离时吸收热量，测得放出的热量偏少，故D符合题意；故选bcd。13.氮的氧化物是大气污染物之一，用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。（1）已知：①则反应的___________；(用、、表示)②在一个恒温恒容的密闭容器中发生反应，能表明已达到平衡状态的标志有___________。A．混合气体的压强保持不变B．混合气体的密度保持不变C．混合气体的平均相对分子质量保持不变D．气体的总质量E．F．内生成同时消耗（2）向容积为的密闭容器中加入活性炭(足量)和，发生反应，和的物质的量变化如下表所示。条件保持温度为/℃时间05min10min15min20min25min30min物质的量2.01.41.00.700.500.400.40物质的量00.30.500.650.750.800.80①内，以表示的该反应速率___________，最终达平衡时的转化率___________，该温度℃下的平衡常数___________。②保持温度℃不变，向该密闭容器中加入该四种反应混合物各，该时刻，正、逆反应速率的大小关系为：___________(填“>”“<”或“=”)。【答案】（1）①.②.AC（2）①.②.80%③.4④.>；【解析】【小问1详解】①已知：ⅰ．ⅱ．ⅲ．根据盖斯定律可知ⅱ×2－ⅰ－ⅲ即得到，所以该反应的；②A.该反应是气体体积减小反应，随着反应进行，混合气体的压强减小，当混合气体的压强保持不变，说明反应达到平衡状态，故A正确；B.根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，容器体积不变，则气体的密度始终不变，当气体的密度不再改变，不能表明反应已达到平衡状态，故B错误；C.根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，该反应是气体物质的量减小的反应，随着反应进行，混合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，表明反应已达到平衡状态，故C正确；D.根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；E.才能说明反应达到平衡状态，故E错误；Ftmin内生成1molN2同时消耗2molCO2才能说明反应达到平衡状态，故F错误；故答案为：AC；【小问2详解】①0～5min内，Δn（NO）=2.0mol-1.4mol=0.6mol，则Δn（CO2）=0.5×0.6mol=0.3mol，浓度是0.15mol/L，则v（CO2）=0.15mol/L÷5min=0.03mol/（L•min）；根据表格数据，列化学平衡三段式（单位是mol），则最终达平衡时NO的转化率a=×100%=80%，K==4；②保持温度T℃不变，向该2L密闭容器中加入该四种反应混合物各2mol，浓度均是1mol/L，Qc=＝1＜4，所以反应正向进行，v正（NO）＞v逆（NO）。14.电化学知识在生产、科技研究中应用广泛。（1）电解饱和食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解装置如图所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，请回答以下问题：①电解饱和食盐水的总反应的离子方程式是___________。②电解饱和食盐水一段时间后，在口收集到气体(标准状况下)，假设电解后溶液体积不变且忽略气体的溶解，则此时阴极室的为___________。（2）可采用电化学防护技术减缓海水中钢铁设施的腐蚀，下图是钢铁桥墩部分防护原理示意图。①与连接时钢铁桥墩的电化学防护方法为___________。②与连接时，钢铁桥墩的电极反应式为___________。（3）燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注，其工作原理如图所示。电池工作时，极区浓度不变，则离子交换膜为___________(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)；电极的电极反应式为________；电池工作时参加反应的_________。【答案】（1）①.②.（2）①.外加电流的阴级保护法②.（3）①.阴离子交换膜②.③.【解析】【小问1详解】①电解饱和食盐水总反应的离子方程式是，故答案为：；②在e口收集到氯气5.6L（标准状况下），氯气的物质的量为0.25mol，由方程式可知，阴极室的n(OH-)为0.25mo