福建省福州市八县（区市）协作校2023-2024学年高二上学期11月期中考试化学试题【含答案解析】

福州市八县(市)协作校2023―2024学年第一学期期中联考高二化学试卷【完卷时间：75分钟；满分：100分】相对原子量：H-1，C-12，N-14，O-16，Na-23，Cl-35.5，Co-59第I卷(选择题，共40分)一、选择题(每题仅一个选项符合题意，共10小题，每小题4分，计40分)1.化学与环境保护息息相关。下列叙述不合理的是A.干电池低汞化、无汞化，有利于减少废电池造成的土壤污染B.用人工合成淀粉，有利于减少农药化肥污染和促进“碳中和”C.汽车尾气中的氮氧化物来自汽油的不完全燃烧，加装催化转化器可减少其排放D.氨氮废水(含及)可用化学氧化法或电化学氧化法处理后排放【答案】C【解析】【详解】A．干电池的低汞化、无汞化，可以减少重金属汞元素对土壤的污染，A合理；B．用CO2合成淀粉，有利于减少人类对粮食产量的依赖，从而减少农药化肥的使用，同时可促进碳中和，B合理；C．汽油成分中不含氮元素，汽车尾气中的氮氧化物主要来自于空气中N2和O2在气缸的高温环境中反应生成，C不合理；D．利用氧化还原原理，可将氨氮氧化为无污染的N2，D合理；故答案选C。2.90mL浓度为的硫酸跟过量的锌片反应，某同学想加快反应速率，但又不影响生成氢气的总量，下列操作不符合要求的是A.将锌片换成等量的锌粉 B.改用10mL浓度为的硫酸C.升高温度 D.加入数滴硫酸铜溶液【答案】B【解析】【详解】A．将锌片换成等量的锌粉，固体表面积增大，反应物接触面积增大，反应速率增大，锌过量，硫酸的量不变，反应生成氢气的量不变，符合要求，A不符合题意；B．浓硫酸具有强氧化性，可能会生成二氧化硫，影响生成氢气的总量，不符合要求，B符合题意；C．升高温度，反应速率增大，由于氢离子物质的量不变，则生成氢气的量不变，符合要求，C不符合题意；D．加入数滴硫酸铜溶液，锌置换出铜，形成锌铜原电池，原电池反应使反应速率增大，锌过量，硫酸的量不变，反应生成氢气的量不变，符合要求，D不符合题意；故选B。3.北京冬奥会火种灯的外形设计灵感来自于西汉的“长信宫灯”。下列说法正确的是A.青铜的熔点大于纯铜B.铜锈的主要成分是C.镏金层破损后，金作负极可以继续保护破损处的铜，此法称为牺牲阳极的阴极保护法D.铝合金表面氧化物薄膜可保护内部金属不被腐蚀【答案】D【解析】【详解】A．青铜是铜的合金，合金熔点低于成分金属，青铜的熔点低于纯铜，A错误；B．铜锈的主要成分为碱式碳酸铜：Cu2(OH)2CO3，B错误；C．铜比金活泼，镏金层破损后，铜作负极会导致铜被加速锈蚀，C错误；D．铝合金表面氧化物薄膜，性质稳定，阻止合金和空气接触发生反应，可以保护内部金属不被腐蚀，D正确；故选D。4.下列说法正确的是A.已知：金刚石(s)=石墨(s)，则该条件下石墨比金刚石稳定B.若，则甲烷的燃烧热为812.3kJ/molC.若，则2mol置于密闭容器中充分反应放出热量为56.9kJD.若，则含0.5molNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量为28.7kJ【答案】A【解析】【详解】A．金刚石(s)=石墨(s)，可知反应时放热，金刚石能量高于石墨，则石墨比较稳定，A正确；B．甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ/mol，燃烧热概念是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的过程中放出热量，甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：△H=-890.3kJ•mol-1，B错误；C．反应可逆反应不能进行彻底，则2mol置于密闭容器中充分反应放出热量小于56.9kJ，C错误；D．醋酸的电离过程吸热，则含0.5molNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于28.7kJ，D错误；故选A。5.如图为某可逆反应体系的能量随反应进程的变化曲线，有关说法正确的是A.该反应常温下一定可以自发进行B.使用催化剂可以改变、的大小，从而改变正逆反应速率C.为该反应的焓变，且该反应的D.该反应反应物能量大于生成物能量，故一定可设计成原电池【答案】B【解析】【详解】A．由图可知该反应为放热反应，，只有满足时反应才能自发进行，故A错误；B．使用催化剂可以降低反应所需的活化能，改变、的大小，从而改变正逆反应速率，故B正确；C．为该反应的焓变，由图可知该反应为放热反应，，故C错误；D．该反应尽管为放热反应，但不一定是自发的氧化还原反应，因此不一定可设计成原电池，故D错误；故选B。6.火星大气中含有大量，一种有参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠和碳纳米管作为两极(如图所示)，放电的总反应为，下列说法不正确的是A.该电池的介质可以选择溶液B.金属Na作负极，发生氧化反应C.正极反应式：D.工作时电子从Na电极经导线流向碳纳米管电极【答案】A【解析】【分析】根据放电的总反应可知钠元素化合价升高，Na做负极，电极反应式为Na-e-=Na+，CO2做正极，正极反应式：；【详解】A．Na是活泼金属，能与溶液中水反应，因此该电池的介质不能选择溶液，A错误；B．负极上Na失电子生成Na+，化合价升高，发生氧化反应，B正确；C．正极上CO2得电子发生还原反应，电极反应式：，C正确；D．工作时电子由负极经外电路流向正极，故电子从Na电极经导线流向碳纳米管电极，D正确；故选A。7.用催化还原法消除氮氧化物，发生反应：，相同条件下，在3L恒容密闭容器中，选用不同催化剂，产生的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是A.该反应的活化能大小顺序是：B.增加反应物的量，使活化分子百分数增加，有效碰撞增多，反应速率加快C.当时，说明反应已达到平衡D.若反应在恒容绝热的密闭容器中进行，当K值不变时，说明已达到平衡【答案】D【解析】【详解】A．相同时间内生成的氮气的物质的量越多，则反应速率越大，反应的活化能越低，所以该反应的活化能大小顺序是Ea(A)<Ea(B)<Ea(C)，A错误；B．增加反应物的量，因为增大了单位体积内的活化分子数，而活化分子百分数不变，B错误；C．没有说明反应为正逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，C错误；D．该反应为放热反应，恒容绝热的密闭容器中，反应时温度会升高，则K会减小，当K值不变时，说明反应已经达到平衡，D正确；故选D。8.Ni可活化制得，其反应历程如图所示：下列关于活化历程的说法正确的是A.总反应的B.Ni是该反应的催化剂，参与反应的过程C.该反应过程中有碳氢键的断裂和形成D.总反应的速率由“中间体1→中间体2”决定【答案】C【解析】【详解】A．由图可知，总反应为反应物的能量大于生成物的能量的放热反应，反应的焓变小于0，A错误；B．由图可知，反应的生成物为NiCH2和甲烷，则镍是反应的反应物，不是催化剂，B错误；C．由图可知，反应过渡态2到中间体3的过程中有碳氢键的断裂和形成，C正确；D．反应的活化能越大，反应速率越慢，总反应取决于慢反应，中间体2→中间体3的活化能最大，反应速率最慢，则总反应的速率由中间体2→中间体3的反应速率决定，D错误；故选C。9.钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。下图为电解方法制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是A.石墨电极与电源的负极相连B.电解过程中，Ⅱ室溶液的pH减小C.移除阳离子交换膜后，石墨电极上发生的反应不变D.外电路每通过1mol电子，Ⅲ室溶液质量理论上减少29.5g【答案】B【解析】【分析】由图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为，Ⅰ室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动；钴电极为阴极，钴离子在阴极得到电子发生还原反应生成钴，电极反应式为Co2++2e-=Co，Ⅲ室中阴离子电荷数大于阳离子电荷数，氯离子通过阴离子交换膜由Ⅲ室向Ⅱ室移动，电解的总反应的离子方程式为。【详解】A．石墨电极为阳极，则与电源的正极相连，A错误；B．Ⅰ放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，氯离子通过阴离子交换膜由Ⅲ室向Ⅱ室移动，故电解过程中Ⅱ室盐酸浓度变大，pH减小，B正确；C．移除阳离子交换膜后，石墨电极上发生的反应变成氯离子失电子生成氯气，C错误；D．由分析知，Ⅲ室中Co2++2e-=Co，氯离子通过阴离子交换膜由Ⅲ室向Ⅱ室移动，当外电路每通过1mol电子时，有0.5molCo2+和1molCl-脱离Ⅲ室，故Ⅲ室溶液质量理论上减少0.5mol×130g/mol=65g，D错误；故选B。10.下列实验过程可以达到实验目的的是实验目的实验过程A根据褪色时间来研究浓度对反应速率的影响往2支试管中分别加入同体积、等浓度的草酸溶液，再分别加入同体积、不同浓度的溶液B比较和的催化效果向等体积等浓度的溶液中分别加入5滴等浓度的和溶液，观察气体产生的速度C证明与KI的反应是可逆反应向5mLKI溶液中滴加1mL溶液，振荡，用苯多次萃取后，取水层分装在两支试管，向其中一支滴加几滴KSCN溶液，对比两试管中溶液的颜色D探究温度对反应速率的影响将5mL溶液和5mL溶液混合后，均分至两支试管，一支放入冷水中，另一支放入热水中，观察现象AA B.B C.C D.D【答案】C【解析】【详解】A．不确定高锰酸钾溶液是否过量，若过量则不能观察到溶液褪色，A不符合题意；B．和中阳离子、阴离子均不同，存在两个变量，不能比较和的催化效果，B不符合题意；C．反应中KI足量，用苯多次萃取后，取水层分装在两支试管，向其中一支滴加几滴KSCN溶液，可以看到溶液呈红色，说明Fe3+没有反应完，能说明反应的可逆性，故方案正确，C符合题意；D．应该首先放在不同温度的水中，然后加入溶液混合，不能先混合后放入不同温度的水中，D不符合题意；故选C。第II卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题包括4小题，共0分)11.实验探究是学习化学原理知识的重要方法，请回答下列问题：I．某实验小组用0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。（1）配制0.55mol/LNaOH溶液，若实验中大约要使用240mLNaOH溶液，则至少需要称量NaOH固体___________g。（2）测定中和热的实验装置如图所示。取50mLNaOH溶液和50mL硫酸溶液进行实验，从实验装置上看，图中尚缺少的重要仪器为___________。（3）已知：学习小组用50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液进行中和反应，测得中和热为56.1kJ/mol，写出该反应表示中和热热化学方程式：___________。（4）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．两烧杯夹层间碎纸条没有填满b．配制0.25mol/L硫酸溶液，定容时俯视c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d．记录混合液的最高温度作为终止温度II．碘钟反应是一种化学振荡反应，其体现了化学动力学的原理。某小组同学在室温下对某“碘钟实验”的原理进行探究。资料：该“碘钟实验”反应分A、B两步进行：反应A：(慢)反应B：(快)（5）该“碘钟实验”的总反应是___________。（6）已知A反应的速率方程为：，式中k为常数。为确定m、n值进行实验I(溶液浓度均为0.01mol/L)。实验序号试剂体积V/mL显色时间t/s溶液KI溶液水溶液淀粉溶液①101004127.0②5104154.0③2.5107.541108.0④10554154.0①表中___________。②通过数据计算得知：m=___________，n=___________。【答案】（1）5.5（2）温度计（3）H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-56.1kJ/mol（4）ac（5）（6）①.5②.-1③.-1【解析】【分析】中和热测定实验，成功的关键是防止热量散失，量热计保温效果好，酸碱溶液混合要迅速，测出初始温度和最高温度。【小问1详解】配制0.55mol/LNaOH溶液，若实验中大约要使用240mLNaOH溶液，选用250mL容量瓶，则至少需要称量NaOH固体m=cVM=0.55mol/L×0.25L×40g/mol=5.5g。【小问2详解】测定中和热的实验，需要测定温度变化，从实验装置上看，图中尚缺少的重要仪器为温度计。【小问3详解】学习小组用50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液进行中和反应，测得中和热为56.1kJ/mol，中和热是强酸强碱生成1mol水放出的热量，该反应表示中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-56.1kJ/mol。【小问4详解】a．两烧杯夹层间碎纸条没有填满，热量损失加多，测得中和热数值偏低，故选a；b．配制0.25mol/L硫酸溶液，定容时俯视，硫酸浓度偏大，硫酸的物质的量偏多，生成的水偏多，则放热偏多，测得中和热数值偏高，故不选b；c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量损失加多，测得中和热数值偏低，故选c；d．记录混合液的最高温度作为终止温度，对中和热数值无影响，故不选d；选ac；【小问5详解】反应A+反应B得该“碘钟实验”的总反应；【小问6详解】①根据控制变量法，控制溶液总体积相等，所以表中5；②把第一、第二组数据带入，解得m=-1；把第一、第四组数据带入，，解得n=-1；12某小组同学利用下图装置进行电化学实验：（1）装置乙中电极的名称是___________。(填“正极”或“负极”)（2）装置丙中Pb上发生的电极反应方程式为___________。（3）装置丁中左边石墨电极的电极反应方程式为___________。（4）装置甲中溶液的pH会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。（5）若装置戊的目的是在Fe材料上镀银，则X为___________，极板N的材料为___________，若装置戊的目的是精炼铜，则X为___________，极板M的材料为___________，极板M电极反应方程式为___________。（6）当电路中通过0.2mol电子时，装置甲中产生的气体体积(标况下)为___________L。【答案】（1）正极（2）（3）（4）增大（5）①.AgNO3②.Ag③.CuSO4④.纯铜⑤.Cu2++2e-=Cu（6）4.48L【解析】【分析】乙丙用盐桥相连组成原电池，其中丙池中的Pb作负极，乙池中的作正极，甲电解池中石墨为阳极、Cu电极为阴极，丁为惰性电极电解氯化钠溶液，戊电解池M电极为阴极、N电极为阳极。【小问1详解】装置乙中电极的名称是正极；【小问2详解】装置丙中Pb为负极，其上发生氧化反应，电极反应方程式为：；【小问3详解】装置丁为惰性电极电解氯化钠溶液：，左边石墨电极为阴极，其电极反应方程式为；【小问4详解】装置甲中的反应为，所以其溶液的pH会增大；【小问5详解】若装置戊的目的是在Fe材料上镀银，则应待镀金属Fe作阴极、镀层金属银作阳极，AgNO3溶液作电解质溶液，所以X为AgNO3，极板N的材料为银；若装置戊的目的是精炼铜，则应粗铜作阳极、纯铜作阴极、Cu2+的盐如CuSO4作电解质，所以X为CuSO4，极板M的材料为纯铜，极板M电极反应方程式为：Cu2++2e-=Cu；【小问6详解】装置甲中的反应为，当电路中通过0.2mol电子时，装置甲中产生的气体体积(标况下)为4.48L。【点睛】电镀时一般以待镀金属作阴极、镀层金属作阳极，镀层金属可溶性盐溶液作电解质溶液。13.碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及其化合物是人类生产生活的主要能源物质。（1）已知：。该反应的熵变___________0(填“>”“<”“=”)，该反应自发进行的条件是___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。（2）将还原为，是实现资源化利用的有效途径之一，所涉及的反应方程式为：，几种化学键的键能如表所示：化学键C―HH―HO―HC=O键能/414436464a则a=___________。（3）利用电化学原理，将还原为，装置如图所示：①d电极的电极反应式为___________。②若电源采用――KOH清洁燃料电池，当消耗0.2mol燃料时，离子交换膜中通过___________mol，该清洁燃料电池中的a极的电极反应式为___________。（4）T℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中通入3.0mol和6.5mol，发生反应：，5分钟时反应达到平衡，的转化率为50%，回答下列问题：①在0~5min内容器中___________。②该温度下上述反应平衡常数___________。③下列措施能增大反应速率的是___________(填字母)。A．升高温度B．扩大容器体积C．充入一定量氦气D．加入催化【答案】（1）①.<②.低温（2）749（3）①.②.1.2③.（4）①.②.0.75③.AD【解析】【小问1详解】反应为气体分子数减小的反应，则为熵减反应；放热的熵增反应利于反应的自发进行，该反应为放热的熵减反应，自发进行的条件是低温；【小问2详解】反应的焓变为反应物的总键能减去生成物的总键能，故2a+4×436kJ/mol-(4×414kJ/mol+4×464kJ/mol)=-270kJ/mol，a=749kJ/mol。【小问3详解】①由图可知，CO2在d极在酸性条件下还原为CH4，则d极为阴极，得电子发生还原反应，电极反应式为。②由①分析可知，d极为阴极、c为阳极，则a为电源的正极，氧气在碱性条件下得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，；碱性条件下甲醇失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子，，当消耗0.2mol燃料时，转移电子1.2mol，则离子交换膜中通过1.2mol；【小问4详解】①5分钟时反应达到平衡，的转化率为50%，则反应二氧化碳1.5mol；则在0~5min内容器中；②该温度下上述反应的平衡常数。③A．升高温度，活化分子比例增大，反应速率加快，正确；B．扩大容器体积，物质浓度减小，反应速率减慢，错误；C．恒容密闭容器中充入一定量氦气，物质浓度不变，反应速率不变，错误；D．加入催化，能降低反应的活化能，加快反应速率，正确；故选AD。14.氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物对我们的生产、生活有重要的影响。请回答下列问题：I.利用化学原理对氮氧化物进行处理。（1）还原法消除氮氧化物，已知：，的燃烧热，在催化剂存在下，还原生成液态水和氮气的热化学方程式为___________。（2）汽车中的三元催化器能使尾气中的NO和CO发生反应转化为无污染的气体，主要反应的化学方程式为。下图为相同时间内不同温度下汽车尾气中NO的转化率的变化情况。该反应最佳的催化剂与温度为___________、___________。Ⅱ．某些硝酸盐分解，也会产生氮氧化物，已知如下反应：a．b．（3）温度时，在2L的恒容密闭容器中投入0.05mol并完全分解，5分钟时反应达到平衡，测得混合气体的总物质的量为0.06mol：①下列情况能说明体系达到平衡状态的是___________(填字母)。A．混合气体的平均相对分子质量不再改变B．的质量不再改变C．混合气体的密度不再改变D．的浓度不再改变②若达到平衡时，混合气体的总压强，反应开始到5min内的平均反应速率为___________。在该温度下的平衡常数___________(结果保留3位有效数字)。［提示：用平衡时各组分分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数，组分的分压平衡时总压该组分的体积分数］。③实验测得，，、为速率常数且只受温度影响。则化学平衡常数K与速率常数、的数学关系是___________。若将容器的温度改变为时，其，则___________(填“>”、“<”或“=”)。【答案】（1）4H2(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1276.2kJ·mol－1（2）①.PtO-CeO2-OMS②.250℃（3）①.AB②.0.04③.5.63④.⑤.＞【解析】【小问1详解】已知：的燃烧