天津市河东区2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题（解析版）

河东区2023~2024学年度第一学期期末质量检测高二化学本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷4至8页。答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第Ⅰ卷(单选题共36分)本卷可能用到的相对原子质量：Na23S32O161.化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是A.将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质B.在化学工业中，选用催化剂一定能提高经济效益C.夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大D.茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间【答案】D【解析】【详解】A．将肉类食品进行低温冷藏，只能减慢腐败变质的速率，故A错误；B．在化学工业中，选用合适的催化剂能加快反应速率，不一定能提高经济效益，故B错误；C．夏天温度高，面粉的发酵速率比冬天发酵速率快，故C错误；D．还原性铁粉能与茶叶包装中的氧气反应，降低氧气的浓度，延长茶叶的储存时间，故D正确；故选：D。2.下列说法不正确的是A.能发生有效碰撞的分子属于活化分子B.催化剂不参加反应，前后质量不变C.升高温度，活化分子百分数增大D.活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差称为活化能【答案】B【解析】【详解】A．能引起化学反应的碰撞称为有效碰撞，能发生有效碰撞的分子属于活化分子，故A正确；B．催化剂参与反应改变反应的途径，降低反应活化能，但前后质量不变，故B错误；C．升高温度，活化分子的数目和百分数增大，故C正确；D．能发生有效碰撞的分子属于活化分子，活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差称为活化能，故D正确；故选B。3.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是A.在酸性环境下，钢铁只能发生析氢腐蚀B.金属腐蚀的实质是金属失去电子被还原C.轮船船壳吃水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极法D.铜铁交接处，在潮湿的空气中直接发生反应：，继而形成铁锈【答案】C【解析】【详解】A．在酸性环境下，钢铁也可能直接发生化学腐蚀，故A错误；B．金属腐蚀的实质是金属失去电子被氧化的过程，故B错误；C．锌的金属性强于铁，与铁构成原电池时，锌是负极，铁是正极被保护，因此轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；D．在原电池中铁只能失去2个电子，转化为亚铁离子，故D错误；故答案选C。4.已知：，下列说法不正确的是A.和充分反应生成的物质的量一定小于B.达到化学平衡状态时，的浓度不再发生变化C.达到化学平衡状态时，反应放出的总热量小于D.升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率减小【答案】D【解析】【详解】A．该反应为可逆反应，转化率达不到100%，故和充分反应生成的物质的量一定小于0.3mol，A正确；B．可逆反应达到化学平衡状态时，各物质的浓度不再发生变化，B正确；C．当达到化学平衡状态时，反应放出热量，但是达到化学平衡时反应不可能进行到底，因此放出的热量小于akJ，C正确；D．升高反应温度，正逆反应速率都增大，D错误；故选D。5.25℃时，在某物质的溶液中，由水电离出的c(H+)＝1×10－amol/L，下列说法不正确的是A.a＜7时，水电离受到促进 B.a＞7时，水的电离受到抑制C.a＜7时，溶液的pH一定为a D.a＞7时，溶液的pH一定为14－a【答案】D【解析】【详解】A．如果a＜7，则水电离出的c(H+)＞1×10-7mol/L，则水的电离受到促进，故A正确；B．如果a＞7，则水电离出的c(H+)＜1×10-7mol/L，则水的电离受到抑制，故B正确；C．如果a＜7，则水的电离受到促进，该溶液为盐溶液，溶液的pH=a，故C正确；D．如果a＞7，则水的电离受到抑制，该溶液为酸溶液或碱溶液，则该溶液的pH值为a或14-a，故D错误；答案选D。【点睛】向水中加入酸或碱抑制水电离，加入含有弱根离子的盐促进水电离，根据某物质的溶液中由水电离出的c（H+）和纯水中c（H+）相对大小判断是促进水电离还是抑制水电离。6.工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol；S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-296kJ/mol；则该条件下2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)的ΔH等于A.-270kJ/mol B.+26kJ/mol C.-582kJ/mol D.+270kJ/mol【答案】A【解析】【分析】【详解】已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol；②S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-296kJ/mol，根据盖斯定律，将①－②，整理可得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)ΔH=-270kJ/mol，故合理选项是A。7.t℃时，某一气态平衡体系中含有X、Y、Z、W四种气体物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为：，有关该平衡体系的说法正确的是A.升高温度，平衡常数K增大，则正反应为吸热反应B.增大压强，W质量分数增加C.增大X浓度，平衡向正反应方向移动D.升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变大，则正反应是放热反应【答案】A【解析】【详解】根据平衡常数表达式得到反应方程式为：2Z(g)+2W(g)X(g)+2Y(g)。A．升高温度，平衡向吸热反应移动，平衡常数K增大，说明正向移动，即正反应为吸热反应，故A正确；B．增大压强，向体积减小方向移动即正向移动，W质量分数减小，故B错误；C．增大X浓度即增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动，故C错误；D．升高温度，平衡向吸热反应移动，若混合气体的平均相对分子质量变大，气体质量不变，说明向气体物质的量减小方向移动即正向移动，因此正反应是吸热反应，故D错误；综上所述，答案为A。8.相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是（）酸HAHBHC电离常数K9×10－79×10－61×10－2A.三种酸的酸性强弱关系：HA>HB>HCB.相同物质的量浓度的盐溶液NaA、NaB、NaC，NaB水解程度最大C.反应HC＋B－===HB＋C－能够发生D.相同物质的量浓度的盐溶液NaA、NaB、NaC，pH值依次增大【答案】C【解析】【分析】相同温度下，酸的电离常数越大，则酸的电离程度越大，酸的酸性越强，则酸根离子水解程度越小，结合强酸制取弱酸分析解答。【详解】A、相同温度下，酸的电离常数越大，则酸的电离程度越大，酸的酸性越强，根据电离平衡常数知，这三种酸的强弱顺序是HC>HB>HA，故A错误；B、根据电离平衡常数知，这三种酸的强弱顺序是HC>HB>HA，酸的电离程度越大，酸根离子水解程度越小，则相同浓度的NaA、NaB、NaC溶液，NaA溶液水解程度最大，故B错误；C、由A知，HC的酸性大于HB，根据强酸制取弱酸知：HC＋B－=HB＋C－能发生，故C正确；D、由A可知，NaA、NaB、NaC水解程度逐渐减弱，所以相同物质的量浓度的盐溶液NaA、NaB、NaC，pH值依次减小，故D错误；故选C9.时，水的电离达到平衡：，下列序数不正确的是A.将水加热，增大，减小B.在蒸馏水中滴加浓不变，增大C.向水中加入少量硫酸氢钠固体，增大D.向水中滴入少量溶液，平衡逆向移动，降低【答案】B【解析】【详解】A．水的电离是吸热反应，将水加热，增大，电离平衡正向移动，c(H+)增大，减小，A正确；B．在蒸馏水中滴加浓，浓硫酸稀释放热使得Kw增大，增大，B错误；C．向水中加入少量硫酸氢钠固体，硫酸氢钠是强酸的酸式盐，完全电离产生氢离子，溶液由水的中性转化为酸性，增大，C正确；D．向水中滴入少量溶液，由“同离子效应”可推知平衡逆向移动，降低，D正确；故选B。10.二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，其原理如图所示。下列说法错误的是A.负极的电极反应式为B.总反应式为C.H+的移动方向为从电极B通过质子交换膜到电极AD.通入气流速度的大小可能影响电池的电动势【答案】C【解析】【详解】A．A极通入和，在负极失电子生成，电极反应式为，故A正确；B．该电池的总反应式为，故B正确；C．A为负极，B为正极，的移动方向为从电极A通过质子交换膜到电极B，故C错误；D．其他条件相同时，反应物的浓度越大，反应速率越快，通入气流速度的大小可能影响电池的电动势，故D正确；故选C。11.下列叙述正确的是A.对铅酸蓄电池充电时，Pb电极接电源负极B.用铜作电极电解溶液的阳极反应式为C.锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液，形成闭合回路，所以有电流产生D.Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池，正极反应式为【答案】A【解析】【详解】A．铅酸蓄电池的总反应为，放电时，Pb作负极，发生氧化反应，充电时，Pb电极发生还原反应，所以对铅酸蓄电池充电时，Pb电极接电源负极，A正确；B．金属铜作阳极，在阳极Cu失电子发生氧化反应，电极反应式为，B错误；C．原电池中，电子由负极流出，经过导线进入正极，电子不能进入电解质溶液，C错误；D．金属镁作负极，发生氧化反应，氯化银是氧化剂，在正极发生还原反应，正极反应式为，D错误；答案选A。12.可逆反应，反应过程中，当其他条件不变时，物质C的质量(m)与温度(T)，反应速率(v)与压强(p)的关系如图所示。据图分析，以下说法正确的是A.，B.增大压强，B的转化率减小C.若混合气体的密度不再变化，则该反应达到平衡状态D.【答案】C【解析】【详解】A．根据“先拐先平，数值大”可知，，温度越高，平衡时物质C的质量(m)越小，故此反应的正反应为放热反应，，A错误；B．由题图分析压强和反应速率的关系可知，增大压强，平衡正向移动，则该反应的正反应为气体物质的量减小的反应，增大压强，B的转化率增大，B错误；C．由于D是固体，所以反应过程中气体质量是变量，混合气体的密度不再变化即达到平衡状态，C正确；D．正反应为气体物质的量减小的反应，则，但与的大小无法判断，D错误；故答案选C。第Ⅱ卷(非选择题)13.回答下列问题。Ⅰ.是一种无色有刺激性气味的液体。（1）已知能量变化如图所示，下列说法正确的是_______(填字母)。a.转变成的过程是一个吸收能量的过程b.的生成速率与的消耗速率之比为c.化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化d.键断裂的同时键断裂，则反应达最大限度（2）某温度下，将和充入的密闭容器中，经过反应达到平衡，测得内平均反应速率_______，则的转化率为_______。Ⅱ.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度15.020.025.030.035.0平衡总压强5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度2.43.44.86.89.4（3）该反应的焓变_______0，熵变_______0(填“>”“<”或“=”)。（4）可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是_______(填序号)。A. B.密闭容器中总压强不变C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变（5）根据表中数据计算，在时，反应的平衡常数_______。（6）取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在下达到平衡状态。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量_______(填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】（1）（2）①.②.（3）①.>②.>（4）BC（5）（6）增大【解析】【小问1详解】a.反应物总能量高于生成物，故该反应是放热反应，a错误；b.氢气是生成物，甲醇是反应物且化学计量系数之比为2∶1，故的生成速率与的消耗速率之比为2∶1，b错误；c.化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化，c正确；d.键断裂（消耗1molCH3OH）的同时键断裂（消耗1molCO2），即正反应和逆反应速率相等，则反应建立该条件下的平衡，达最大限度，d正确；故选cd；【小问2详解】的密闭容器中，测得说明消耗氧气的物质的量为2mol-0.2mol/L2L=1.6mol，根据方程式中化学计量系数可知甲醇的消耗量为1.6mol2=3.2mol，故甲醇的转化率为，；【小问3详解】该反应反应物为固体，生成物为气体，故熵变>0；温度越高，平衡总压强越大，说明反应正向移动，故该反应为吸热反应，即>0；【小问4详解】A.由化学方程式计量系数可知，反应达平衡，A错误；B.该反应反应物为固体，生成物为气体，当密闭容器中总压强不变时建立平衡，B正确；C.，气体的质量在未达到平衡时一直再变，密闭容器中混合气体的密度不变时反应达平衡，C正确；D.密闭容器中只有两种生成物气体：氨气和二氧化碳且2∶1的比例生成，故氨气的体积分数始终不变，D错误；故选BC；【小问5详解】反应25℃时平衡气体总浓度为4.8，c(NH3)=3.2，c(CO2)=1.6，故该反应的平衡常数为，与互为可逆反应，故平衡常数；【小问6详解】若在恒温下压缩容器体积相当于增大压强，平衡逆向移动，氨基甲酸铵固体的质量增大。14.碳酸亚铁(白色固体，难溶于水)可用于制备补血剂乳酸亚铁，也可用作可充电电池的电极。某研究小组设计实验制备，依次进行了实验I、II、III，方案如下：0.8mol/L溶液实验试管内试剂现象Ⅰ1mol/L溶液产生白色沉淀后很快变为灰绿色沉淀，5min后出现明显的红褐色Ⅱ1mol/L溶液产生白色沉淀后逐渐变茶色，有小气泡生成Ⅲ1mol/L溶液产生白色沉淀及无色气泡，较长时间保持白色资料：ⅰ．，ⅱ．吸附后会呈现茶色ⅲ．（1）实验I中的白色沉淀是______。甲同学从理论上解释了该沉淀不是的原因____________________________________。（2）请结合化学用语解释溶液呈碱性的原因________________________________。（3）写出实验II中“产生白色沉淀及气泡”的离子方程式_____________________________。（4）与实验I和II对比，实验Ⅲ使用溶液的优点有________________________。【实验反思】乙同学进一步确认实验I中红褐色沉淀的成分，进行了如下实验：取沉淀溶于足量的硫酸，向其中通入气体至饱和，溶液变为红棕色，放置12小时后溶液呈浅绿色。（5）请结合化学用语解释“先出现红棕色，12小时后变为浅绿色”的原因________________________。【答案】（1）①.②.，，1mol/L碳酸钠溶液中，约为1mol/L，生成需要的更低，更易生成（2），，的水解程度大于电离程度（3）（4）生成保护；pH低，降低的比例（5）反应1：，反应2：。反应1速率比反应2快，故先出现红棕色。随反应2进行，浓度下降，反应1平衡逆移，故红棕色消失变为的浅绿色。【解析】【分析】利用硫酸亚铁溶液与碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵分别反应产生的白色沉淀，白色沉淀发生的变化，进行探究。【小问1详解】实验I中产生白色沉淀后很快变为灰绿色沉淀，5min后出现明显的红褐色，则为被空气中的氧气氧化转化为，故白色沉淀为；甲同学从理论上解释了该沉淀不是的原因是，，溶液中，约为1mol/L，生成需要的更低，更易生成；【小问2详解】，，的水解程度大于电离程度，故溶液呈碱性；【小问3详解】实验II中硫酸亚铁溶液与碳酸氢钠溶液反应，产生白色沉淀后逐渐变茶色，有小气泡生成吸附后会呈现茶色，故产生白色沉淀为碳酸亚铁，气泡为二氧化碳，反应的离子方程式为；【小问4详解】与实验I和II对比，实验Ⅲ使用溶液的优点有生成保护，防止其被氧化；pH低，降低的比例；【小问5详解】反应1：，反应2：。反应1速率比反应2快，故先出现红棕色。随反应2进行，浓度下降，反应1平衡逆移，故红棕色消失变为的浅绿色。15.电化学原理在能量转换、金属冶炼等方面应用广泛。（1）图①是碱性锌锰电池，在负极发生反应的物质是__________（填“Zn”或“MnO2”），正极发生_________反应（填“氧化”或“还原”）。（2）图②是碱性电解质的氢氧燃料电池，B极通入的气体为________，A极发生的电极反应式____________________________________________。（3）电解法可以提纯粗镓，具体原理如图③所示：①粗镓与电源___________极相连（填“正”或“负”）。②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2－，GaO2－在阴极放电的电极反应式______________________________________________________。（4）由下列物质冶炼相应金属，须采用电解法的是________(选填字母序号)。a．NaClb．Fe2O3c．Cu2Sd．Al2O3【答案】①.Zn②.还原③.O2④.H2-2e-+2OH-=2H2O⑤.正⑥.GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-⑦.ad【解析】【分析】根据原电池、电解池的构造原理以及电极反应方程式的书写规则分析解答；根据常见金属的冶炼方法分析解答。【详解】(1)图①是碱性锌锰电池，活泼金属锌作负极，发生氧化反应，MnO2作正极，发生还原反应；故答案Zn，还原；(2)燃料电池中电子从负极流向正极，则A电极方向是负极，B电极方向是正极，燃料做负极，即A电极通入H2，B电极通入O2，A极发生的电极反应为：H2-2e-+2OH-=2H2O，B电极发生的电极反应为：O2+4H2O+4e-=4OH-；故答案为O2，H2-2e-+2OH-=2H2O；(3)①电解法提纯粗镓时，粗镓作阳极，失去电子，则粗镓与电源正极相连；故答案为正极；②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2－，该反应的离子方程式为：Ga3+＋4OH-＝GaO2-+2H2O，GaO2－在阴极放电时得到电子生成Ga的电极反应；故答案为GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-；(4)电解法一般应用于活泼金属的的冶炼，例如：金属钾、钠、镁、铝的冶炼；故答案为ad。16.侯德榜先生对外国的制碱法进行了改进，与合成氨工业和化肥工业联合，发明了侯氏制碱法，极大的促进了我国制碱工业的发展。侯氏制碱法的主要生产流程如图：资料：某些盐在20℃、100g中的溶解度数据NaCl溶解度35.921.79.637.221.5100（1）流程图中的气体b是______(填“氨气”或“二氧化碳”)（2）写出侯氏制碱法涉及的主要反应的化学方程式：__________________（3）请结合平衡移动原理解释使用饱和食盐水的原因：__________________（4）侯氏制碱法制备的纯碱产品中含有少量NaCl等杂质，利用滴定法可测定纯碱产品中的质量分数。首先称取1.1000g纯碱产品，配制成100mL待测液；然后取25mL待测液，用0.1000mol/L的盐酸滴定，滴定曲线如图所示