2023～2024学年度第二学期期中考试
高二化学试题
2024.04
说明：
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，考试时间90分钟，满分100分。
2.选择题答案用2B铅笔涂在答题卡上，非选择题用0.5mm黑色中性笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与生活、科技、生产联系紧密。下列说法错误的是
A. 钙钛矿太阳能电池可将太阳能直接转化电能
B. 热的纯碱溶液除油污的原理涉及到盐类的水解和酯类的水解
C. 反应能自发进行，说明该反应
D. 航海船只的船底镶嵌锌块利用了阴极电保护法保护船体
【答案】D
【解析】
【详解】A．钙钛矿太阳能电池可将太阳能直接转化为电能，A正确；
B．热的纯碱溶液除油污的原理涉及到盐类的水解显碱性和酯类在碱性条件下的水解，B正确；
C．反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)是熵减反应，能自发进行，说明该反应ΔH<0，C正确；
D． 航海船只的船底四周嵌锌块，构成原电池，锌是负极，船体被保护，利用的是牺牲阳极保护法，D错误；
故选D。
2. 25℃时，水的离子积常数。下列说法正确的是
A. 0.005 溶液的pH=2，抑制了水的电离
B. 向纯水中加入NaOH固体，，促进了水的电离
C. 0.005 溶液与0.01NaOH溶液等体积混合，pH=11
D. 将100mL pH=5的溶液稀释1000倍，pH=8
【答案】A
【解析】
【详解】A．硫酸是二元强酸，0.005mol/L硫酸溶液中氢离子浓度为0.005mol/L×2=0.01mol/L，溶液pH为2，硫酸在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离，故A正确
B．溶于水的氢氧化钠在溶液中电离出的氢氧根离子会抑制水的电离，故B错误；
C．等体积的0.005mol/L硫酸溶液与0.01mol/L氢氧化钠溶液恰好反应生成硫酸钠和水，溶液呈中性，pH为7，故C错误；
D．将100mLpH为5的硫酸溶液稀释1000倍后，溶液中氢离子浓度为10—7 mol/L+10—8 mol/L=1.1×10—7mol/L，溶液pH小于7，故D错误；
故选A。
3. 已知25℃时，几种酸或碱的电离常数如表所示。对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式的是
物质 HClO
电离常数
A. 用溶液吸收少量：
B. 向溶液滴加少量溶液：
C. 少量的通入到NaClO溶液中：
D. 石墨电极电解水溶液：
【答案】A
【解析】
【详解】A．由电离常数可知，亚硫酸为二元弱酸，则亚硫酸钠溶液与少量氯气反应生成亚硫酸氢钠、氯化钠和硫酸钠，反应的离子方程式为，故A正确；
B．硫酸亚铁铵溶液与少量氢氧化钡溶液反应生成硫酸铵、氢氧化亚铁沉淀和硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为，故B错误；
C．由表格数据可知，次氯酸的酸性弱于碳酸，但强于碳酸氢根离子，所以次氯酸溶液与少量二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸氢钠，反应的离子方程式为，故C错误；
D．用石墨电极电解氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀、氯气和氢气，反应的离子方程式为，故D错误；
故选A。
4. 一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入2mol NO与2mol CO发生反应： 。下列说法正确的是
A. 气体的平均相对分子质量不再变化时说明反应已达平衡状态
B. 反应达平衡后，降低温度，增大，减小，平衡正向移动
C. 反应达平衡时，与一定满足
D 及时分离出产物，既能增大平衡转化率又能加快反应速率
【答案】A
【解析】
【详解】A．反应前后质量守恒，但反应气体体积数减小，说明反应后气体平均相对分子量会增大，故气体的平均相对分子质量不再变化时说明反应已达平衡状态，A正确；
B．降低温度，正逆反应速率都减小，B错误；
C．同一反应各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，故v正(CO)=2v正(N2)，反应到平衡时，有v正(N2)=v逆(N2)，故v正(CO)=2v逆(N2)，C错误；
D．根据勒夏特列原理，及时分离出CO2，使生成物CO2浓度减小，平衡正向移动，平衡转化率增大，但是生成物物浓度减小无法加快反应速率，D错误；
本题选A。
5. 水溶液中歧化反应的催化过程分为两步：①；②。为探究①、②的反应速率与歧化反应速率的关系，设计如下实验（已知易溶于KI溶液，发生反应而呈棕褐色）：
序号 实验操作 实验现象
Ⅰ 2mL 0.4 KI溶液中加入18mL 饱和溶液 溶液变黄，一段时间后出现浑浊
Ⅱ 2mL c KI与0.2 混合溶液中加入18mL 饱和溶液 溶液变黄，出现浑浊比实验Ⅰ快
Ⅲ 2mL 0.2 溶液中加入18mL 饱和溶液 无明显现象
Ⅳ 2mL溶有0.0002 的0.2 KI溶液中加入18mL 饱和溶液 溶液棕褐色很快褪去变成黄色，出现浑浊比实验Ⅰ快
下列说法错误的是
A. 实验Ⅱ是实验Ⅰ的对照实验，c＝0.4
B. 对比实验Ⅰ、Ⅳ可知反应②是歧化反应的决速步
C. 对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知无催化作用但可加快歧化反应速率
D. 水溶液中歧化反应的化学方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A实验Ⅱ是实验Ⅰ的对照实验，变量为，则需保持KI浓度相同，c＝0.4，故A正确；
B．由催化历程知二氧化硫先和碘离子反应生成碘单质和硫单质、然后碘单质和二氧化硫反应生成硫酸根和碘离子，Ⅳ中碘化钾溶液中溶解的有碘单质，即Ⅳ中反应②的反应较①快，可知反应①是歧化反应的决速步骤，故B错误；
C．比较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，只有Ⅰ中只含碘化钾、Ⅱ中含有碘化钾和硫酸、Ⅲ中只含硫酸，反应快慢顺序为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ，且Ⅲ中没有明显现象，说明不反应，Ⅱ中含有酸导致其反应速率加快，所以得出结论是碘离子是二氧化硫岐化反应的催化剂，氢离子单独存在时不具有催化作用，但氢离子可以加快岐化反应速率，故C正确；
D．①；②，I-是SO2歧化反应的催化剂，消去I-得到总反应为3SO2+2H2O=S↓+2H2SO4，故D正确；
故选：B。
6. 常温下，向一定质量的冰醋酸中加水稀释，溶液的导电能力变化如图。已知，。下列说法正确的是
A. a、b、c三点溶液的pH：b＞a＞c
B. a、b、c三点溶液中水的电离程度：a＞b＞c
C. b→c过程减小
D. 向c点溶液中加入等浓度等体积的氮水，所得溶液呈中性
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知，冰醋酸中只存在醋酸分子，不存在自由移动的离子，不能导电；加水稀释过程中，醋酸溶液的浓度减小，电离程度变大，溶液中离子浓度先增大后减小，溶液的导电性先增强后减弱。
【详解】A．溶液的导电性越强，溶液中离子浓度越大，由图可知，a、b、c三点对应的溶液的导电性的强弱顺序为c＜a＜b，则溶液中醋酸根离子浓度由小到大的顺序为c＜a＜b，故A错误；
B．醋酸在溶液中存在电离平衡，加水稀释时，电离平衡右移，溶液中醋酸的浓度减小，电离程度增大，由图可知，a、b、c三点对应的溶液中c点醋酸溶液的浓度最小，则c点醋酸的电离程度最大，故B错误；
C．由电离常数可知，溶液中，醋酸溶液加水稀释时，醋酸的电离常数不变，溶液中氢离子浓度先增大后减小，则溶液中的值先减小后增大，故C错误；
D．向c点溶液中加入等浓度等体积的氮水，CH3COOH和NH3 H2O恰好完全反应，溶质为CH3COONH4，Ka(CH3COOH)=Kb(NH3 H2O)，CH3COONH4溶液呈中性，D正确；
本题选D。
7. 某反应在催化剂作用下的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的催化剂为
B. 的活化能为9.2
C. 该反应的决速步为
D. 该过程的总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A．催化剂先参与反应，然后又生成，由反应历程图可知，该反应的催化剂为，故A正确；
B．的活化能为，故B错误；
C．活化能越高，反应越慢，由反应进程可知，反应Ⅳ→Ⅰ能垒最大，反应速率最慢，对该过程的总反应起决定作用，为决速步骤，故该反应的决速步为，故C正确；
D．由反应历程图可知，反应物为HCOOH，生成物为二氧化碳和氢气，其余物质不是催化剂，就是中间产物，该过程的总反应为 ，故D正确；
故选B。
8. 我国科学家首次开发了一种新型电池，发电的同时可实现废水净化，原理如图。下列说法错误的是
A. 工作时，外电路的电流方向为b→a
B. 放电时，由Ⅱ室透过离子交换膜移到Ⅰ室
C. 电极a发生反应：
D. 理论上，外电路每转移2mol电子可转化0.25mol
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知Ⅰ室中HCHO被氧化为HCOO-，Ⅰ室为负极区，电极a为负极，电极b为正极，正极NO得电子生成NH3，据此分析解答；
【详解】A．由以上分析可知a负极，b为正极，电池工作时，外电路中电流由正极b流向负极a，故A正确；
B．放电时，溶液中得阴离子向负极区移动，则由Ⅱ室透过离子交换膜移到Ⅰ室，故B正确；
C．电极a发生反应：，故C错误；
D．正极反应为：；外电路每转移2mol电子可转化0.25mol ，故D正确；
故选：C
9. 铝片与溶液反应的探究实验如下图所示。下列说法错误的是
无明显现象 铝片表面产生细小气泡 出现白色浑浊，产生大量气泡（经检验为和）
A. 溶液中存在水解平衡
B. Ⅲ中产生的细小气泡为，原因为溶液显碱性
C. Ⅲ→Ⅳ的现象可说明加热可促进的水解
D. Ⅳ中现象的原因为与相互促进水解产生了和
【答案】D
【解析】
【分析】铝片在水中加热条件下也没有明显现象，说明铝与水基本不反应。将铝片放入碳酸钠溶液中，铝片表面产生细小气泡，说明有少量铝与碳酸钠溶液反应生成氢气，加热后反应剧烈，出现白色浑浊，生成了氢气和CO2。
【详解】A．碳酸钠在水中会水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子，水解平衡的离子方程式为，A正确；
B．碳酸钠溶液因为水解导致溶液呈弱碱性，Ⅲ中铝与碳酸钠溶液反应生成氢气，B正确；
C．Ⅲ中铝片表面产生细小气泡，加热后Ⅳ中产生大量气泡，说明加热促进了碳酸根离子的水解，导致溶液碱性增强，反应速率加快，C正确；
D．Ⅳ中[Al(OH)4]-与反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子而不是生成二氧化碳，离子方程式为[Al(OH)4]-+=Al(OH)3↓++H2O，D错误；
故答案选D。
10. 工业丙烷脱氢制丙烯的原理为。不同压强下，在密闭容器中丙烷平衡转化率随温度变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应为吸热反应
B. 压强大小关系为
C. 800K，压强下，若进料组成中充入氩气，则M点将下移
D. 900K，该反应以物质量分数表示的化学平衡常数
【答案】C
【解析】
【详解】A．在相同压强下，随着温度的升高，丙烷的平衡转化率随之升高，平衡正向移动，该反应为吸热反应，故A选项正确；
B．该反应为正向气体分子数增大的反应，当温度一定时，增大压强，平衡逆向移动，丙烷的转化率减小，由图可知压强由时，丙烷的转化率减小，则压强，故B选项正确；
C．800K，压强下，若进料组成中加入惰性气体Ar，容器体积增大，原气体的分压减小，则平衡正向移动，丙烷的转化率增大，M点将上移，故C选项错误；
D．有图示信息可知，900K、MPa下，丙烷的平衡转化率为40%，根据三段式分析可知：，故：丙烷的浓度为，丙烯的浓度为，氢气的浓度为则化学平衡常数，故D选项正确；
故选C。
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全都选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11. 侯氏制碱法（联合制碱法）工艺流程可用下图表示。下列说法错误的是
A. 侯氏制碱法利用了溶解度较小的性质
B. 两步“吸氨”的目的和作用不同
C. “盐析”是通过增大浓度析出物质X
D. 和NaCl都得到了循环利用
【答案】C
【解析】
【分析】饱和食盐水中先通入氨气，使溶液呈碱性，再通入二氧化碳，使溶液吸收充足的二氧化碳生成碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度较小，滤出后煅烧可生成碳酸钠，过滤后得母液经降温以及加入大量氯化钠，溶液中氯离子浓度变大降低氯化铵溶解度，可析出晶体氯化铵。
【详解】A．根据碳酸氢钠物理性质可知，侯氏制碱法利用了溶解度较小的性质，A正确；
B．饱和食盐水吸氨是为了使溶液呈碱性，以吸收更多的二氧化碳气体，而母液Ⅰ主要是氯化铵溶液，吸氨时氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨浓度增大会抑制铵根离子的水解，B正确；
C．根据分析，“盐析”是通过增大浓度降低氯化铵溶解度便于使其析出，C错误；
D．在整个制碱过程中，和NaCl都得到了循环利用，D正确；
答案选C。
12. 室温下，、、。对于以下3种溶液：①0.10 溶液；②向0.10 溶液中通入少量所得的溶液；③向20mL 0.10 溶液中逐滴加入10mL等浓度NaOH溶液所得的溶液。下列说法正确的是
A. 溶液①、③均显酸性
B. 溶液①中存在：
C. 得到溶液②发生反应的离子方程式：
D. 溶液③中存在：
【答案】AD
【解析】
【详解】A．①0.10 溶液，> ，溶液①显酸性；③向20mL 0.10 溶液中逐滴加入10mL等浓度NaOH溶液所得的溶液。所得溶质为：=1:1，>，故溶液①③均显酸性，A正确；
B．溶液①中存在>，电离大于水解，故，B错误；
C．>，得到溶液②发生反应的离子方程式：，C错误；
D．溶液③中所得溶质为：=1:1，存在质子守恒：，D正确；
故选AD。
13. t℃时，将一定浓度的溶液分别滴加到一定浓度的KOH、溶液中，所得沉淀的溶解平衡曲线如图所示。已知，代表或。下列说法错误的是
A. 曲线②对应的沉淀是
B. P点：
C. 向浓度均为0.001的KOH与混合溶液中滴加溶液，先析出
D. t℃时，的K＝100
【答案】BC
【解析】
【分析】若曲线①对应的沉淀是，根据图示，当c(Cd2+)=10-2mol/L时，c(OH-)=10-10mol/L；当c(Cd2+)=10-8mol/L时，c(OH-)=10-4mol/L，根据两点计算出的的溶度积常数不同，所以曲线①对应的沉淀是CdCO3、曲线②对应的沉淀是。c(Cd2+)=10-2mol/L时，c()=10-10mol/L，=10-12；c(Cd2+)=10-6mol/L时，c(OH-)=10-4mol/L，=10-14；
【详解】A．根据以上分析，曲线①对应的沉淀是CdCO3、曲线②对应的沉淀是，故A正确；
B．曲线①对应的沉淀是CdCO3 ，P点=10-10，所以，故B错误；
C．浓度均为0.001的KOH与，生成沉淀需要的c(Cd2+)=，生成沉淀，需要c(Cd2+)=，所以向浓度均为0.001的KOH与混合溶液中滴加溶液，先析出，故C错误；
D．t℃时，的K= ＝100，故D正确；
选BC。
14. 已知速率常数k与反应温度T、活化能之间满足关系：（其中R、C为常数）。甲醇生成丙烯反应，在m、n两种催化剂作用下，关系如图所示，下列说法正确的是
A. 使用催化剂能减小反应的△H B. 催化剂m、n的催化效能：m＜n
C. 升温、加压均能增大速率常数k D. m催化作用下，该反应的为184.2
【答案】BD
【解析】
【详解】A．使用催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，但不能改变反应的焓变，故A错误；
B．使用催化剂m时反应的活化能大于使用催化剂n时反应的活化能，反应的活化能越大，反应速率越慢，则催化剂m的催化效能小于催化剂n，故B正确；
C．由方程式可知，速率常数k与反应温度和活化能有关，与压强大小无关，则加压不能增大速率常数k，故C错误；
D．由图给数据可得：—3Ea+C=253.3和—4Ea+C=69.1，解联立方程可得Ea=184.2kJ/mol、C=805.9，故D正确；
故选BD。
15. 25℃时，向溶液中逐滴加入稀盐酸，溶液中含碳微粒（、、）的物质的量分数（）随溶液pOH[]变化的部分情况如图所示。下列说法中正确的是
A. 曲线b代表，
B. pOH＝4时，溶液中
C. pOH＝7时，溶液中
D. 该温度下，的水解平衡常数
【答案】CD
【解析】
【分析】向溶液中逐滴加入稀盐酸，OH-浓度较大时，含C微粒主要是，随着OH-浓度的下降，转化为，浓度逐渐下降，浓度先上升，后续转化，浓度下降，浓度上升，即a为的物质的量分数，b为的物质的量分数，c为的物质的量分数。
【详解】A．由分析得，b为的物质的量分数，由于b、c交点的pOH等于8.2，此时H+浓度为10-5.8mo/L，即，故A错误；
B．pOH＝4时，，存在物料守恒：（图像中此时无H2CO3），电荷守恒：，综合两式可得：，此时，即，故B错误；
C．pOH＝7时，，溶液中电荷守恒，即，故C正确；
D．时，OH-的浓度为10-4mol/L，即的水解平衡常数，故D正确；
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. 锂元素是电化学研究领域的热点，相关电化学装置如图所示。回答下列问题：
（1）装置甲是一种新型的水性锂镍二次电池，利用一层固态防水渗透锂离子电解质隔膜以分离水系电解液和有机电解液，实现的高效传递。Ⅰ室盛装_________（填“有机”或“水系”）电解液；外接“负载”时，已知由Ⅱ室移至Ⅰ室，此时A的电极反应式为_____________________。
（2）装置乙是利用电化学原理富集海水中锂的电化学系统，其工作步骤如下：
第一步：启动电源1，Ⅳ室海水中的进入结构形成（其中0＜x≤2，且Mn元素只表现＋3、＋4价）；
第二步：关闭电源1和海水通道，启动电源2，同时向电极D通入空气，使中的脱出。
①第一步中电极C为_______（填“阴极”或“阳极”），参与的电极反应式为___________________。
②第二步中迁移方向为________（填“Ⅳ→Ⅴ”或“Ⅴ→Ⅳ”），该池反应的化学方程式为_________。
③当x＝0.8时，中Mn（Ⅲ）、Mn（Ⅳ）个数比_________，启动电源1至关闭电源1，消耗的与电极C的气态产物W的物质的量之比_________。
【答案】（1） ①. 水系 ②.
（2） ①. 阳极 ②. ③. Ⅳ→Ⅴ ④. ⑤. 2∶3 ⑥. 10∶1
【解析】
【分析】装置甲外接负载时为原电池装置，在原电池装置阳离子向正极移动，因此A为正极，B为负极。装置乙启动电源1，Ⅲ和Ⅳ构成电解池装置，在电解池装置中阳离子向阴极移动，结构为阴极，C电极为阳极，装置乙启动电源2，Ⅳ和Ⅴ构成电解池，结构为阳极，D电极为阴极。
【小问1详解】
由于B电极是Li能与水反应，Ⅱ室盛装的是有机电解液，隔膜以分离水系电解液和有机电解液，所以Ⅰ室盛装水系电解液；外接“负载”时，装置甲为原电池装置，已知由Ⅱ室移至Ⅰ室，A为原电池的正极，电极反应式为；
故答案为：水系；；
【小问2详解】
启动电源1，Ⅲ和Ⅳ构成电解池装置，Ⅳ室海水中的进入结构形成，可知结构为阴极，电极C为阳极；参与的电极反应式为；关闭电源1和海水通道，启动电源2，同时向电极D通入空气，使中的脱出，可知结构失电子为阳极，电极D为阴极，因此第二步中迁移方向为Ⅳ→Ⅴ，该电解池反应的化学方程式为；设Mn（Ⅲ）为a，则Mn（Ⅳ）为（2-a），当x＝0.8时，化合价代数和为0,可得，（0.8×1）+a×3+（2-a）×4=8，则a=0.8，Mn（Ⅲ）、Mn（Ⅳ）个数比为0.8：（2-0.8）=2:3；启动电源1时，阴极反应式：，阳极反应式：，当x=0.8时，两极转移电子数为4mol，阴极消耗的为10mol，阳极生成氧气为1mol，消耗的与电极C的气态产物W的物质的量之比10∶1；
故答案为：阳极；；Ⅳ→Ⅴ，；2∶3；10∶1。
17. 实验室制备的草酸亚铁晶体（）中常含有和杂质。现测定的质量分数，测定步骤如下：
Ⅰ.称取mg草酸亚铁晶体样品，加入适量2的溶解，配制成250mL溶液。量取25.00mL于锥形瓶中，立即用浓度为0.2000的高锰酸钾标准溶液滴定至终点，重复2～3次，平均消耗高锰酸钾溶液mL。
Ⅱ.向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的2的溶液，加热（不含），继续用高锰酸钾标准溶液滴定至终点，平均消耗高锰酸钾溶液mL。
回答下列问题：
（1）配制溶液用到的玻璃仪器除烧杯外，还需要__________________。
（2）滴定时标准溶液应加入______（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。在规格为50.00mL的滴定管中，若溶液液面读数为13.00mL，此时滴定管中溶液的实际体积为______（填标号）。
a．13.00mL b．37.00mL c．大于37.00mL d．小于17.00mL
（3）步骤Ⅰ滴定终点判断方法为_________________。
（4）步骤Ⅱ中滴定时发生反应的离子方程式为__________________。
（5）产品中的质量分数为______________（用含m、、的式子表示）。
（6）下列说法正确的是_________。
a．滴定时，左手控制活塞，右手握锥形瓶，眼睛观察滴定管中液面的变化
b．滴定读数时，应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
c．步骤Ⅰ滴定时，不慎将锥形瓶内溶液溅出，将导致测定结果偏低
d．步骤Ⅱ滴定结束俯视读数，测定结果会偏低
【答案】（1）胶头滴管、玻璃棒、250mL容量瓶
（2） ①. 酸式 ②. c
（3）当滴入最后半滴标准溶液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟不褪色
（4）
（5）
（6）bc
【解析】
【分析】该实验目的是测定实验室制备的草酸亚铁晶体（含有和杂质）的质量分数，实验原理为测定草酸根离子的物质的量，计算晶体中的质量及质量分数，实验通过滴定晶体配制的溶液中消耗的总量减去滴定消耗的为消耗的，计算草酸根离子的物质的量。
【小问1详解】
配制250mL溶液需要用到实验玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶；
故答案为：胶头滴管、玻璃棒、250mL容量瓶；
【小问2详解】
溶液具有强氧化性，会腐蚀橡胶管，故应选用酸式滴定管滴定；滴定管尖嘴部分无刻度，滴定管中溶液的实际体积大于，c正确；
故答案为：酸式；c；
【小问3详解】
高锰酸钾溶液呈紫红色，滴定溶液中时，被消耗而不显色，随全部参加反应，剩余而显色，故滴定终点现象为当滴入最后半滴标准溶液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟不褪色；
故答案为：当滴入最后半滴标准溶液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟不褪色；
【小问4详解】
步骤Ⅰ中将氧化为，在步骤Ⅱ中加入的锌粉与反应，被还原为，再用溶液滴定，故滴定时发生反应的离子方程式为；
故答案为：；
【小问5详解】
实验是通过滴定晶体配制的溶液中消耗的总量减去滴定消耗的为消耗的，计算草酸根离子的物质的量，被滴定的溶液中消耗的为，根据，的物质的量为，则mg晶体样品中的物质的量为，质量分数为=；
故答案为：；
【小问6详解】
a．滴定时，左手控制活塞，右手握锥形瓶，眼睛观察注视锥形瓶中溶液颜色的变化，a错误；
b．滴定读数时，将滴定管滴定夹上取下，单手持滴定管上端并保持其自然垂直，平视凹液面最低处读数，b正确；
c．步骤Ⅰ滴定时，不慎将锥形瓶内溶液溅出，溶液中减小，消耗的总量减小，将导致测定结果偏低，c正确；
d．步骤Ⅱ滴定结束俯视读数，读数偏小，即消耗的偏小，使消耗的偏大，测定的偏大，测定结果会偏高，d错误；
故答案为：bc。
18. 乙烯是一种基本化工原料，广泛应用于高新材料合成、医药合成等。工业上，乙烯的制备途径有多种。回答下列问题：
（1）二氧化碳催化加氢制备乙烯
反应原理： 。已知相关物质的标准摩尔生成焓数据如表所示[标准摩尔生成焓（）是指在标准压力下，一定温度时，由元素最稳定的单质合成1摩尔物质时的反应焓变]。
物质 （g） （g） （g） （g）
0 52.3
①△H＝______；△G随着温度变化的三种趋势如图1所示，能用来表示该反应的曲线是________（填字母标号）。
②向2L的密闭刚性容器中充入1mol 和3mol ，发生上述反应。平衡体系中各成分的浓度随温度的变化如图2所示。则图中代表的曲线是______（填字母标号）；K时，该反应的化学平衡常数___________。
（2）正丁烷催化裂解制备乙烯
主反应：
副反应：
某温度下，向0.5L恒容密闭容器中充入1mol （g），发生上述反应。保持温度不变，正丁烷与乙烯的浓度随时间的变化关系如图3所示。
①反应开始至达平衡过程中，副反应平均反应速率v（丙烯）＝_______。
②平衡时乙烯的选择性η（乙烯）＝_________。
[已知选择性]
③第12min时，其他条件不变，扩大容器容积至1L，至14min体系再次达到平衡，请在图3中画出乙烯的浓度随时间的变化曲线示意图_________。
【答案】（1） ①. －127.9 ②. m ③. d ④.
（2） ①. 0.04 ②. 75% ③.
【解析】
【小问1详解】
①△H＝生成物的标准摩尔生成焓-反应物的标准摩尔生成焓=-241.8×4+52.3+393.5×2=-127.9kJ mol 1；
②△G随着温度变化的三种趋势如图1所示，该反应为放热反应，吉布斯自由能随温度的增加而增大，能用来表示该反应的曲线是m；
③向2L的密闭刚性容器中充入1molCO2和3molH2，发生上述反应，平衡体系中各成分的浓度随温度的变化如图2所示，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，C2H4减小，平衡时H2O的物质的量大于C2H4的物质的量，C2H4的浓度比水小，所以图中代表C2H4的曲线是d，b为H2O，c为CO2，a为H2；
②假设转化的CO2的浓度为2x，根据三段式有，由图可知，在T1时，CO2的浓度与H2O的浓度相等，则0.5-2x=4x，x=mol/L，Kc=(mol L 1) 3；
【小问2详解】
①总消耗的C4H10为1.6mol，生成的乙烯为1.2mol，则生成丙烯消耗的C4H10为0.4mol，生成的丙烯为0.4mol，平均反应速率v（丙烯）=0.04mol L 1 min 1；
②平衡时乙烯的选择性η（乙烯）=；
③第12min时，其他条件不变，扩大容器容积至1L，体积加倍，在这一瞬间乙烯的浓度变为0.6mol/L，平衡正向移动，乙烯浓度又会增大，但是会比之前浓度小，乙烯的浓度随时间的变化曲线示意图为：。
19. 自然界中含、较多的水称为硬水，容易形成水垢。柠檬酸（用表示）是一种较强的有机酸，可作高效除垢剂。用一定浓度柠檬酸溶液去除水垢，溶液中、、、的百分含量随pH的变化曲线如图所示。回答下列问题：
（1）硬水形成的原因为__________（写出其中一个离子方程式即可）；加热能降低这种硬水中的、含量，其中发生反应的化学方程式为_________。
（2）表示变化曲线的是_______（填字母标号）；为_______。
（3）溶液显____（填“酸性”、“中性”或“碱性”），溶液中的电荷守恒关系式为________。
（4）向硬水中加入NaF固体可除去溶液中的、。若，取等体积的NaF溶液加入体系中发生反应，则加入的NaF溶液的浓度至少为________。[已知，]
【答案】（1） ①. 或 ②. 或
（2） ①. b ②.
（3） ①. 酸性 ②.
（4）
【解析】
【小问1详解】
岩石中的碳酸钙和碳酸镁与二氧化碳和水反应，会生成可溶性的Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2，导致水中、较多，形成硬水，故硬水形成的原因为或；Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2在加热过程中会发生分解，生成不溶性的碳酸盐沉淀物（如CaCO3和MgCO3）以及二氧化碳和水，能降低这种硬水中的、含量，其中发生反应的化学方程式为或。
【小问2详解】
pH很小时，主要是，随着pH的增大，逐渐减少，逐渐增多，当达到最大量后，又逐渐减少，逐渐增多，当达到最大量后，又逐渐减少，逐渐增多。故曲线a为，曲线b为，曲线c为，曲线d为。当pH=4.8时，，此时，同理当pH=6.2时，，此时。
【小问3详解】
HA2-的电离常数为，HA2-的水解常数为，故HA2-的电离程度大于其水解程度，则溶液显酸性，HA2-电离生成A3-，水解生成H2A-，溶液中还含有氢离子和氢氧根离子、钠离子，故溶液中的电荷守恒关系式为。
【小问4详解】
假设有1L硬水，则加入NaF溶液的体积也为1L，就有0. 005mol的钙离子和0. 005mol的镁离子。形成氟化钙和氟化镁沉淀，需要结合氟离子，加上溶液中需要有氟离子存在，保证钙离子和镁离子浓度都不超过10-5mol/L，由于氟化钙和氟化镁都是阴阳离子2: 1的离子化合物，氟化镁的Ksp更大，所以镁离子只要完全沉淀，钙离子就一定完全沉淀。镁离子是10-5mol/L时，就有，则溶液中，故加入NaF的总物质的量至少为0.02+0.05=0.07mol，浓度至少是mol/L。
20. 二氧化碳在工业生产中的综合利用是实现碳中和的重要研究课题。回答下列问题：
（1）合成尿素
已知合成尿素反应为 。合成机理及能量变化如图所示（TS表示过渡态）：
①若，则_________。
②在TK时，向恒容密闭容器中充入等体积的（g）和（g），发生反应。平衡时与的关系如图所示，其中p为物质的分压（单位为kPa）。
若，，则_________。M点时继续向该容器中充入少量等体积两种反应物，再次达平衡时，的体积分数_________（填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）合成甲醇
一定温度下，将（g）和（g）按充入恒容密闭容器中，初始压强，发生以下反应：
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
实验测得反应经25min达平衡，此时，压强且，则
①平衡时，的平均分压变化率为_________，转化率为_________。
②反应ⅱ的压强平衡常数__________（以平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。
【答案】（1） ①. 240.9 ②. 10 ③. 减小
（2） ①. 1.4 ②. 50% ③. 或0.075
【解析】
【小问1详解】
①根据 可知，图中最终生成物对初始反应物的能量差是，则最终产物的能量为，则有：=，且，则=，=；
②向恒容密闭容器中充入等体积的（g）和（g），由反应历程图可知，发生的反应为，在TK时，根据图中信息可知，达到平衡时，=102kPa，=105kPa，而==102kPa，，则有=，故=；若点A时继续投入等物质的量的两种反应物，容器体积不变，相当于加压，加压时平衡向气体计量数减小的正方向移动，则再次达平衡时，的体积分数减小；
【小问2详解】
将（g）和（g）按充入恒容密闭容器中，实验测得反应经25min达平衡，此时，设初始时的物质的量为1mol，的物质的量为3mol，平衡时，的物质的量为x mol，则的物质的量为3x mol，步骤ⅱ生成CO的物质的量为y mol，列出三段式：
初始时，压强，气体总物质的量为4mol，平衡时，压强，气体总物质的量为()+()+()+()+()+=4-8x，则有，x=0.1，平衡时，压强且，则有，y=0.2；
①初始时，的分压为，平衡时，的分压为，则的平均分压变化率为；转化率为==50%；
②平衡时，气体总物质的量为3.2mol，反应ⅱ中，CO2的物质的量为0.5mol，H2的物质的量为1.6mol，CO的物质的量为0.1mol，H2O的物质的量为0.6mol，则=。2023～2024学年度第二学期期中考试
高二化学试题
2024.04
说明：
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，考试时间90分钟，满分100分。
2.选择题答案用2B铅笔涂在答题卡上，非选择题用0.5mm黑色中性笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与生活、科技、生产联系紧密。下列说法错误的是
A. 钙钛矿太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
B. 热的纯碱溶液除油污的原理涉及到盐类的水解和酯类的水解
C. 反应能自发进行，说明该反应
D. 航海船只的船底镶嵌锌块利用了阴极电保护法保护船体
2. 25℃时，水离子积常数。下列说法正确的是
A. 0.005 溶液的pH=2，抑制了水的电离
B. 向纯水中加入NaOH固体，，促进了水的电离
C. 0.005 溶液与0.01NaOH溶液等体积混合，pH=11
D. 将100mL pH=5的溶液稀释1000倍，pH=8
3. 已知25℃时，几种酸或碱的电离常数如表所示。对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式的是
物质 HClO
电离常数
A. 用溶液吸收少量：
B. 向溶液滴加少量溶液：
C. 少量的通入到NaClO溶液中：
D. 石墨电极电解水溶液：
4. 一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入2mol NO与2mol CO发生反应： 。下列说法正确的是
A. 气体的平均相对分子质量不再变化时说明反应已达平衡状态
B. 反应达平衡后，降低温度，增大，减小，平衡正向移动
C. 反应达平衡时，与一定满足
D. 及时分离出产物，既能增大平衡转化率又能加快反应速率
5. 水溶液中歧化反应的催化过程分为两步：①；②。为探究①、②的反应速率与歧化反应速率的关系，设计如下实验（已知易溶于KI溶液，发生反应而呈棕褐色）：
序号 实验操作 实验现象
Ⅰ 2mL 0.4 KI溶液中加入18mL 饱和溶液 溶液变黄，一段时间后出现浑浊
Ⅱ 2mL c KI与0.2 混合溶液中加入18mL 饱和溶液 溶液变黄，出现浑浊比实验Ⅰ快
Ⅲ 2mL 0.2 溶液中加入18mL 饱和溶液 无明显现象
Ⅳ 2mL溶有0.0002 的0.2 KI溶液中加入18mL 饱和溶液 溶液棕褐色很快褪去变成黄色，出现浑浊比实验Ⅰ快
下列说法错误的是
A. 实验Ⅱ是实验Ⅰ的对照实验，c＝0.4
B. 对比实验Ⅰ、Ⅳ可知反应②是歧化反应的决速步
C. 对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知无催化作用但可加快歧化反应速率
D. 水溶液中歧化反应的化学方程式为
6. 常温下，向一定质量的冰醋酸中加水稀释，溶液的导电能力变化如图。已知，。下列说法正确的是
A. a、b、c三点溶液的pH：b＞a＞c
B. a、b、c三点溶液中水的电离程度：a＞b＞c
C. b→c过程减小
D. 向c点溶液中加入等浓度等体积的氮水，所得溶液呈中性
7. 某反应在催化剂作用下的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的催化剂为
B. 的活化能为9.2
C. 该反应的决速步为
D. 该过程的总反应为
8. 我国科学家首次开发了一种新型电池，发电的同时可实现废水净化，原理如图。下列说法错误的是
A. 工作时，外电路的电流方向为b→a
B 放电时，由Ⅱ室透过离子交换膜移到Ⅰ室
C. 电极a发生反应：
D. 理论上，外电路每转移2mol电子可转化0.25mol
9. 铝片与溶液反应的探究实验如下图所示。下列说法错误的是
无明显现象 铝片表面产生细小气泡 出现白色浑浊，产生大量气泡（经检验为和）
A. 溶液中存在水解平衡
B. Ⅲ中产生的细小气泡为，原因为溶液显碱性
C. Ⅲ→Ⅳ的现象可说明加热可促进的水解
D. Ⅳ中现象的原因为与相互促进水解产生了和
10. 工业丙烷脱氢制丙烯的原理为。不同压强下，在密闭容器中丙烷平衡转化率随温度变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应为吸热反应
B. 压强大小关系为
C. 800K，压强下，若进料组成中充入氩气，则M点将下移
D. 900K，该反应以物质的量分数表示的化学平衡常数
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全都选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11. 侯氏制碱法（联合制碱法）工艺流程可用下图表示。下列说法错误的是
A. 侯氏制碱法利用了溶解度较小的性质
B. 两步“吸氨”的目的和作用不同
C. “盐析”是通过增大浓度析出物质X
D. 和NaCl都得到了循环利用
12. 室温下，、、。对于以下3种溶液：①0.10 溶液；②向0.10 溶液中通入少量所得的溶液；③向20mL 0.10 溶液中逐滴加入10mL等浓度NaOH溶液所得的溶液。下列说法正确的是
A. 溶液①、③均显酸性
B. 溶液①中存在：
C. 得到溶液②发生反应的离子方程式：
D. 溶液③中存在：
13. t℃时，将一定浓度的溶液分别滴加到一定浓度的KOH、溶液中，所得沉淀的溶解平衡曲线如图所示。已知，代表或。下列说法错误的是
A. 曲线②对应的沉淀是
B. P点：
C. 向浓度均为0.001的KOH与混合溶液中滴加溶液，先析出
D. t℃时，的K＝100
14. 已知速率常数k与反应温度T、活化能之间满足关系：（其中R、C为常数）。甲醇生成丙烯反应，在m、n两种催化剂作用下，关系如图所示，下列说法正确的是
A. 使用催化剂能减小反应的△H B. 催化剂m、n的催化效能：m＜n
C. 升温、加压均能增大速率常数k D. m催化作用下，该反应的为184.2
15. 25℃时，向溶液中逐滴加入稀盐酸，溶液中含碳微粒（、、）的物质的量分数（）随溶液pOH[]变化的部分情况如图所示。下列说法中正确的是
A. 曲线b代表，
B. pOH＝4时，溶液中
C. pOH＝7时，溶液中
D. 该温度下，的水解平衡常数
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. 锂元素是电化学研究领域的热点，相关电化学装置如图所示。回答下列问题：
（1）装置甲是一种新型的水性锂镍二次电池，利用一层固态防水渗透锂离子电解质隔膜以分离水系电解液和有机电解液，实现的高效传递。Ⅰ室盛装_________（填“有机”或“水系”）电解液；外接“负载”时，已知由Ⅱ室移至Ⅰ室，此时A的电极反应式为_____________________。
（2）装置乙是利用电化学原理富集海水中锂的电化学系统，其工作步骤如下：
第一步：启动电源1，Ⅳ室海水中的进入结构形成（其中0＜x≤2，且Mn元素只表现＋3、＋4价）；
第二步：关闭电源1和海水通道，启动电源2，同时向电极D通入空气，使中的脱出。
①第一步中电极C为_______（填“阴极”或“阳极”），参与的电极反应式为___________________。
②第二步中迁移方向为________（填“Ⅳ→Ⅴ”或“Ⅴ→Ⅳ”），该池反应的化学方程式为_________。
③当x＝0.8时，中Mn（Ⅲ）、Mn（Ⅳ）个数比_________，启动电源1至关闭电源1，消耗的与电极C的气态产物W的物质的量之比_________。
17. 实验室制备的草酸亚铁晶体（）中常含有和杂质。现测定的质量分数，测定步骤如下：
Ⅰ.称取mg草酸亚铁晶体样品，加入适量2溶解，配制成250mL溶液。量取25.00mL于锥形瓶中，立即用浓度为0.2000的高锰酸钾标准溶液滴定至终点，重复2～3次，平均消耗高锰酸钾溶液mL。
Ⅱ.向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的2的溶液，加热（不含），继续用高锰酸钾标准溶液滴定至终点，平均消耗高锰酸钾溶液mL。
回答下列问题：
（1）配制溶液用到的玻璃仪器除烧杯外，还需要__________________。
（2）滴定时标准溶液应加入______（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。在规格为50.00mL的滴定管中，若溶液液面读数为13.00mL，此时滴定管中溶液的实际体积为______（填标号）。
a．13.00mL b．37.00mL c．大于37.00mL d．小于17.00mL
（3）步骤Ⅰ滴定终点判断方法为_________________。
（4）步骤Ⅱ中滴定时发生反应的离子方程式为__________________。
（5）产品中的质量分数为______________（用含m、、的式子表示）。
（6）下列说法正确的是_________。
a．滴定时，左手控制活塞，右手握锥形瓶，眼睛观察滴定管中液面的变化
b．滴定读数时，应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
c．步骤Ⅰ滴定时，不慎将锥形瓶内溶液溅出，将导致测定结果偏低
d．步骤Ⅱ滴定结束俯视读数，测定结果会偏低
18. 乙烯是一种基本化工原料，广泛应用于高新材料合成、医药合成等。工业上，乙烯的制备途径有多种。回答下列问题：
（1）二氧化碳催化加氢制备乙烯
反应原理： 。已知相关物质的标准摩尔生成焓数据如表所示[标准摩尔生成焓（）是指在标准压力下，一定温度时，由元素最稳定的单质合成1摩尔物质时的反应焓变]。
物质 （g） （g） （g） （g）
0 52.3
①△H＝______；△G随着温度变化的三种趋势如图1所示，能用来表示该反应的曲线是________（填字母标号）。
②向2L的密闭刚性容器中充入1mol 和3mol ，发生上述反应。平衡体系中各成分的浓度随温度的变化如图2所示。则图中代表的曲线是______（填字母标号）；K时，该反应的化学平衡常数___________。
（2）正丁烷催化裂解制备乙烯
主反应：
副反应：
某温度下，向0.5L恒容密闭容器中充入1mol （g），发生上述反应。保持温度不变，正丁烷与乙烯的浓度随时间的变化关系如图3所示。
①反应开始至达平衡过程中，副反应平均反应速率v（丙烯）＝_______
②平衡时乙烯的选择性η（乙烯）＝_________。
[已知选择性]
③第12min时，其他条件不变，扩大容器容积至1L，至14min体系再次达到平衡，请在图3中画出乙烯的浓度随时间的变化曲线示意图_________。
19. 自然界中含、较多的水称为硬水，容易形成水垢。柠檬酸（用表示）是一种较强的有机酸，可作高效除垢剂。用一定浓度柠檬酸溶液去除水垢，溶液中、、、的百分含量随pH的变化曲线如图所示。回答下列问题：
（1）硬水形成的原因为__________（写出其中一个离子方程式即可）；加热能降低这种硬水中的、含量，其中发生反应的化学方程式为_________。
（2）表示变化曲线的是_______（填字母标号）；为_______。
（3）溶液显____（填“酸性”、“中性”或“碱性”），溶液中的电荷守恒关系式为________。
（4）向硬水中加入NaF固体可除去溶液中的、。若，取等体积的NaF溶液加入体系中发生反应，则加入的NaF溶液的浓度至少为________。[已知，]
20. 二氧化碳在工业生产中的综合利用是实现碳中和的重要研究课题。回答下列问题：
（1）合成尿素
已知合成尿素反应为 。合成机理及能量变化如图所示（TS表示过渡态）：
①若，则_________。
②在TK时，向恒容密闭容器中充入等体积的（g）和（g），发生反应。平衡时与的关系如图所示，其中p为物质的分压（单位为kPa）。
若，，则_________。M点时继续向该容器中充入少量等体积两种反应物，再次达平衡时，的体积分数_________（填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）合成甲醇
一定温度下，将（g）和（g）按充入恒容密闭容器中，初始压强，发生以下反应：
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ
实验测得反应经25min达平衡，此时，压强且，则
①平衡时，的平均分压变化率为_________，转化率为_________。
②反应ⅱ的压强平衡常数__________（以平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。
