山东省实验中学2025-2026学年高二上学期10月月考
化学试题
一、单选题:本大题共13小题。
1.化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是( )
A. 太阳能电池使用的材料是半导体,其主要成分是SiO2
B. “深海一号”母船海水浸泡区镶上铝基是利用了牺牲阳极的金属防腐原理
C. 巴黎奥运会场馆使用的“碲化镉”光伏发电系统将化学能转化为电能
D. 废旧塑料制品应深挖填埋
2.某学生根据铝-空气-海水电池原理,制作了一个简易纸电池。下列说法错误的是( )
A. 该电池加几滴水就可以激活
B. 铜箔发生还原反应
C. 电流从Al箔经滤纸流向铜箔
D. 负极电极反应式:2Al-6e-+6H+=Al2O3+3H2O
3.下列装置能达到实验目的的是( )
A. 用图甲装置在铁上镀锌 B. 用图乙装置分离CCl4层和水层
C. 用图丙装置制取乙酸乙酯 D. 用图丁装置测定中和热
4.氮化硼(BN)是重要的无机材料,可通过下面两个反应制得:
反应Ⅰ:2B(s)+N2(g)=2BN(s)
反应Ⅱ:B2O3(s)+2NH3(g)=2BN(s)+3H2O(g)
已知反应Ⅰ常温下自发,反应Ⅱ常温下不自发。下列说法错误的是( )
A. 常温下反应Ⅰ的ΔG<0,但无法判断反应速率快慢
B. 反应Ⅰ的ΔS<0,ΔH<0
C. 性能优良的催化剂可使反应Ⅱ在常温下自发进行
D. 反应Ⅱ中有极性键的断裂与生成
5.一种新型微生物电解池装置如图所示,下列说法正确的是( )
A. M极电势低于N极
B. 当消耗1mol 时,由左向右移动8mol H+
C. M极区溶液和N极区溶液中的硫酸根离子浓度均不变
D. 当反应中消耗18gH2O时,产生的与H2的质量比为23:3
6.1-苯基丙炔和HCl可发生催化加成反应,生成产物A和B。反应历程的能量变化如图1,体系中三种物质的占比随时间变化如图2,下列说法错误的是( )
A. 从Ph—C≡C—CH3生成产物A和产物B的反应都是放热反应
B. 产物B对应的结构是
C. ΔH=-(Ea1+Ea4-Ea2-Ea3)
D. 若想获取高产率的产物A,应适当缩短反应时间并将其及时分离
7.电子科技大学研发了一种用于可充电Zn-空气电池(ZABs)的低成本非碱性醋酸锌[Zn(CH3COO)2,简写为Zn(OAc)2]电解质,与传统的碱性ZABs相比,它具有优异的循环性能和在空气中的稳定性,放电时的最终产物是Zn5(OH)8(CH3COO)2 2H2O(ZHA)。该电池的工作原理如图所示。下列有关该电池在放电时的说法正确的是( )
A. 电子通过导线移向甲电极
B. OAc-向乙电极移动
C. 正极的电极反应为
D. 每转移1mole-,理论上会产生0.125mol ZHA
8.利用如图电化学装置可制取环氧乙烷(),H2O在双极膜界面处被解离为H+、OH-并分别向两极迁移。下列说法错误的是( )
A. 催化电极处的电极反应式为=+3H2O
B. 若电源为铅酸蓄电池,则a电极材料为PbO2
C. OH-向铂电极区移动
D. 通电工作一段时间后,H2SO4、KOH溶液浓度均减小
9.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的还原剂,能被酸性KMnO4溶液氧化,反应原理如下:5Na2S2O3+8KMnO4+7H2SO4=8MnSO4+5Na2SO4+4K2SO4+7H2O
某学习小组为探究影响该化学反应速率的因素,设计了如表所示系列实验。
实验
序号 温度
/℃ V/mL 恰好紫色
褪去的
时间/s
稀硫酸
(1.5000
mol L-1) 蒸馏水 Na2S2O3溶
液(0.1250mol L-1) KMnO4溶
液(0.2500
mol L-1)
① 25 5.00 0 25.00 10.00 t1
② 25 5.00 10.00 15.00 V1 t2
③ 40 V2 V3 15.00 V4 t3
下列说法正确的是( )
A. t1>t2>t3
B. 实验中除能观察到紫色溶液褪去外还能观察到溶液变浑浊
C. 实验②和③探究温度对反应速率的影响,则需V2=V3=10.00
D. 若实验①中,t1=20s,则前20s内平均反应速率:
10.CO2和H2合成甲醇可有效利用CO2,获取清洁燃料。发生的反应有:
反应i:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g);
反应ⅱ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g);
在恒容密闭容器内,充入1molCO2和3molH2,测得平衡时CO2转化率、CO和CH3OH选择性随温度变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 曲线丙表示CH3OH的选择性
B. 曲线甲表示CO的选择性。
C. 250℃时,反应ⅱ的平衡常数K<1
D. CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)的焓变ΔH=9.9kJ mol-1
二、多选题:
11.如图是一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置示意图。下列说法正确的是( )
A. 石墨电极反应式为
B. A膜为阴离子交换膜,B膜为阳离子交换膜
C. 电解过程中,甲池需要不断补充Cr2(SO4)3,丙池需要不断补充Na2SO4
D. 电解过程中,导线中每通过0.3mol电子,甲池质量减少5.2g
12.通过反应Ⅰ:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g),可将有机氯化工业的副产品HCl转化为Cl2。在0.2MPa、反应物起始物质的量比=2条件下,不同温度时HCl转化率如图所示(图中虚线表示相同条件下HCl的平衡转化率随温度的变化)。向反应体系中加入CuCl2,能加快反应速率。
反应Ⅱ:2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g)ΔH=125.6kJ mol-1
反应Ⅲ:CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH=-120.0kJ mol-1
下列说法正确的是( )
A. 反应Ⅰ的ΔH=+114.4kJ mol-1
B. 230至300℃时,HCl转化率降低是因为温度升高,平衡向逆反应方向移动
C. 保持其他条件不变,400℃时,使用CuCl2,能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值
D. 在0.2MPa、400℃条件下,若起始条件下,HCl的转化率可能能达到Y点的值
13.微生物燃料电池不仅可以获得高效能源,还能合成电子工业清洗剂四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH],采用微生物燃料电池电渗析法合成(CH3)4NOH的工作原理如图所示,下列说法正确的是( )
A. c是阴离子交换膜,d为阳离子交换膜
B. 电子移动方向为电极M→电极b 电极a→电极N
C. 制备时,可收集P处产物并重新添加NaCl固体,以重复使用
D. 制备1mol(CH3)4NOH时,电极b处产生5.6L(标准状况下)气体
14.下列实验操作不能达到实验目的的是( )
选项 实验操作 实验目的
A 向1mL2mol L-1FeCl3溶液中加入1mL1mol L-1KI溶液,萃取分液后向水层滴入KSCN溶液,观察溶液颜色变化 探究Fe3+与I-的反应是否可逆
B 向烧杯中加入70gCa(OH)2晶体和50gNH4Cl晶体,并将烧杯放在滴有水的玻璃片上,用玻璃棒迅速搅拌,观察实验现象 证明吸热反应不一定需要加热才能进行
C 向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,观察是否产生蓝色沉淀 证明某溶液中有Fe2+,无Fe3+
D 将稀盐酸(略过量)和NaOH稀溶液加入简易量热计中 测定强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热
A. A B. B C. C D. D
15.T℃时,在恒容密闭容器中通入CH3OCH3发生反应:CH3OCH3(g) CO(g)+H2(g)+CH4(g),测得容器内初始压强为41.6kPa,反应过程中反应速率v(CH3OCH3)、时间t与CH3OCH3分压p(CH3OCH3)的关系如图所示。反应的速率方程为v(CH3OCH3)=k p(CH3OCH3),k为反应速率常数,只与温度有关。下列说法正确的是( )
A. 该温度下,只能通过使用催化剂缩短反应达到平衡所需的时间
B. t=400s时,CH3OCH3的转化率约为16.0%
C. t=400s时,v(CH3OCH3)=4.4×10-3kPa s-1
D. 平衡时,测得体系的总压强121.6kPa,则该反应的平衡常数Kp=4.0×104(kPa)2
三、简答题:本大题共5小题,共62分。
16.电解精炼法提纯镓(Ga)是工业上常用的方法,具体原理如图所示。已知:金属活动性顺序Zn>Ga>Fe:镓的化学性质与铝相似,在强碱溶液中以形式存在。
(1)电解后,电解槽底部阳极泥中所含的金属有______。
(2)电解过程中阴极的电极反应式是______。
(3)若电源采用铅蓄电池,理论上得到3.5g的镓单质,电源内部会转移______mole-,生成______molPbSO4。
17.已知A和B反应的化学方程式为A(g)+2B(g) C(g)。回答下列问题:
(1)图是反应A(g)+2B(g) C(g)在不同温度下A的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的ΔH______(填“>”“<”或“=”)0。该反应在______(填“高温”“低温”或“任意条件”)下可以自发进行。
②在T1温度下,向体积为1L的密闭容器中,充入1mol A(g)和2mol B(g),测得A(g)和C(g)的浓度随时间变化如图所示。则0~10min该反应的化学反应速率为v(B)=______mol L-1 min-1。
③若容器容积不变,下列措施可增加A转化率的是______(填字母)。
a.升高温度 b.将C(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂 d.充入He,使体系总压强增大
(2)在容积为1L的恒容密闭容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃条件下的上述反应。三种温度下B与A的物质的量之比与A平衡转化率的关系如图所示。曲线z对应的温度是______℃;该温度下,若反应物A的物质的量为1mol,则该反应的化学平衡常数为______(用分数表示)。曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3的大小关系为______。
18.含氮化合物具有重要用途,肼可作卫星发射燃料,NO可合成氨基酸。一种肼-空气燃料电池,能将饱和食盐水淡化,同时可获得盐酸和NaOH。其工作原理如图所示:
(1)燃料电池电极A的电极反应式为______。
(2)N膜为______(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
(3)NO电催化还原合成氨基酸,催化电极上的反应原理如图所示。
已知:。
①步骤Ⅲ的电极反应式为______。
②电流强度与氨基酸的法拉第效率关系如图所示,电流增大到一定程度后,氨基酸的法拉第效率降低的可能原因为______。
③若生成NH3和氨基酸的物质的量之比为1:2,则生成NH3和氨基酸的法拉第效率之比为______。
19.溴代烷的制备,常规工艺分“氧化”和“溴化”两个过程,通常以O2在合适温度下催化氧化HBr制备Br2(g)(溴易液化),注意控制温度和压强,再利用Br2完成溴代过程来制备;新工艺是将烷烃、HBr和O2混合,直接催化。“氧化溴化”得到溴代烷。回答下列问题:
(1)“溴化”时容器体积可变。在温度为TK时,向10V0L容器投入初始浓度均为0.1mol/L的Br2(g)和CH4(g),发生反应:Br2(g)+CH4(g) CH3Br(g)+HBr(g),保持温度不变,压缩容器体积,测得不同容积下CH3Br(g)的平衡浓度如下表:
容器体积V/L 10V0 3V0 V0
c(CH3Br)mol/L m 0.09 0.25
当容器体积从10V0L缩小到3V0L,测得此时容器内只有气态组分,平衡______移动(填“正向”“逆向”或“不”),m=______;容器体积缩小到V0L时,平衡______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。温度T时,此反应在容积为10V0L和V0L时化学平衡常数分别为K1、K2,则K1______K2(填“>”“<”或“=”)。
(2)新工艺氧化溴化反应:2CH4(g)+2HBr(g)+O2(g) 2CH3Br(g)+2H2O(g)ΔH<0。反应起始物料n(CH4)、n(HBr)、n(O2)分别为2mol、2mol、1mol时,在不同条件下达到平衡,设体系中CH3Br物质的量分数为x(CH3Br),x(CH3Br) T、x(CH3Br) p如图所示。
曲线Ⅰ:T为500K下的x(CH3Br) p,曲线Ⅱ:p为3×105Pa下的x(CH3Br) T
b点对应的温度为______;a点对应的反应条件为______;c点时,平衡常数K(I)______K(Ⅱ)(“>”“<”或“=”)。
20.“绿水青山就是金山银山”。近年来,绿色发展理念与生态保护实践已成为我国生态文明建设的核心内容,也是中国向世界展示可持续发展成就的重要标志。氮氧化物(NOx)和氨(NH3)等大气污染物主要来源于工业烟道气和机动车尾气,是导致雾霾天气的关键前体物之一,实现这类气体的高效处理与资源化利用,已成为化学与环境领域的前沿课题。请结合所学知识,回答以下问题:
(1)已知反应:NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g),该反应中正反应速率v正=k正 p(NO2) p(CO),逆反应速率v逆=k逆 p(NO) p(CO2),其中k正、k逆为速率常数,则Kp为______(k正、k逆表示)。
(2)1093K时,NO与H2以物质的量2:1混合,置于某密闭容器中还能发生如下化学反应:2NO(g)+H2(g) N2O(g)+H2O(g),实验测得该反应速率方程(以N2O为基准)为,k=5.6×10-12Pa-2 s-1。某时刻测得体系中NO的分压为2.0kPa,则此时的反应速率为______Pa s-1。
(3)工业上可用“氨催化氧化法”生产NO,主要发生以下竞争反应:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-906kJ mol-1
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1266kJ mol-1
在1L恒容密闭容器中充入1molNH3、1.45molO2,催化剂作用下反应相同时间,测得不同温度下各物质的量关系如图所示。已知:有效的转化率=
①520℃时,NH3的有效转化率=______(保留1位小数)。
②工业用氨催化氧化制备HNO3,选择的最佳温度是______。
③520℃时,反应Ⅱ的平衡常数K=______(保留3位有效数字)。
参考答案
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】D
8.【答案】B
9.【答案】B
10.【答案】C
11.【答案】B
12.【答案】D
13.【答案】D
14.【答案】AC
15.【答案】BD
16.【答案】(1)Fe、Cu;
(2) ;
(3) 0.15;0.15
17.【答案】(1)①<;低温; ②0.15; ③b;
(2) 270;;K1=K2<K3
18.【答案】(1);
(2)阳离子;
(3) ①;
②随电流强度增大,更多NH2OH得电子生成NH3(H+得到电子生成H2),得电子比例增大,步骤IV得电子比例减少,法拉第效率降低。(或发生副反应,使生成氨基酸减少,法拉第效率降低);
③5:14
19.【答案】(1)不;0.27;逆向;大于;
(2) 500K;450℃、3×105Pa;大于
20.【答案】(1);
(2)2.24×10-2;
(3)①33.3%; ②840℃; ③1.14
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