河北省衡水市2024-2025学年高二下学期2月开学考试 化学试题（含解析）

这是一份河北省衡水市2024-2025学年高二下学期2月开学考试 化学试题（含解析），共16页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共14小题）
1．化学创造美好生活。下列说法错误的是（ ）
A．油脂除食用外还可用于生产肥皂B．淀粉、纤维素和油脂均是天然有机高分子
C．苯甲酸及其钠盐常用作食品防腐剂D．阿司匹林具有解热镇痛作用，不可长期大量服用
2．金属硫化物(MxSy)催化反应CH4(g)+2H2S(g)=CS2(g)+4H2(g)，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。下列说法正确的是（ ）

A．该反应的SY>W>ZD．此化合物溶于水显酸性
7．甲醇()作为重要的清洁燃料和合成化学的关键前驱体，在化工行业需求旺盛。以为催化剂在水溶液中电催化二氧化碳还原为和的能量变化如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A．生成甲醇反应的决速步为
B．两反应只涉及极性键的断裂和生成
C．通过上图分析：甲烷比甲醇稳定
D．用作催化剂可提高甲醇的选择性
8．下列实验与结论相匹配的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
9．臭氧分解反应以及氯自由基()催化臭氧分解反应过程中的能量变化如图，存在时先后发生反应和。下列说法正确的是（ ）
A．既可加快臭氧分解反应速率，也可改变该反应热
B．图示所呈现总反应为
C．
D．催化臭氧分解的反应速率由第二步反应决定
10．下列实验选择的仪器和药品都正确且能达到实验目的的是（ ）
A．测定生成氢气的反应速率B．验证与的反应是可逆反应
C．探究温度对化学平衡的影响D．探究压强对化学平衡的影响
11．25℃时，几种酸的电离平衡常数如下表所示：
下列说法正确的是（ ）
A．反应能够发生
B．等物质的量的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液呈碱性
C．少量CO2通入NaCN溶液中，反应的离子方程式为
D．常温下，等pH的醋酸和盐酸分别加等体积水稀释(如上图)，I表示盐酸的稀释过程
12．双极膜是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH-，作为H＋和OH-离子源。利用双极膜制取NaOH和H3PO4，其装置如图所示。
已知：产品室1的产品是NaOH，则下列说法正确的是（ ）
A．a为铅酸蓄电池的正极
B．膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交换膜
C．电极Ⅱ的电极反应式为2H2O＋4e-=O2↑＋4H＋
D．若要制60gNaOH，理论上铅酸蓄电池的负极增重72g
13．某高能电池以磷酸溶液作为电解质溶液，利用乙烯直接氧化法制乙酸，其总反应式为。某兴趣小组将该反应设计成如图所示的燃料电池，下列有关说法正确的是（ ）
A．在电池工作过程中，溶液中的向正极移动
B．电子移动方向：电极a→磷酸溶液→电极b
C．当电路中通过0.04ml电子时，参加反应的为224mL
D．负极的电极反应式为
14．某温度下，难溶物FeR的水溶液中存在平衡，其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 （ ）
A．可以通过升温实现由c点变到a点B．d点可能有沉淀生成
C．a点对应的等于点对应的D．该温度下，
二、非选择题（本大题共4小题）
15．某研究性学习小组用下图所示的装置进行实验，探究原电池、电解池和电解精炼钴的工作原理。一段时间后装置甲的两极均有气体产生，且X极处溶液逐渐变成紫红色；停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。请根据实验现象及所查资料，回答下列问题：
查阅资料：高铁酸根()在溶液中呈紫红色。
(1)反应过程中，X极处发生的电极反应为 和 。
(2)一段时间后，若X极质量减小1.12 g，Y极收集到2.24 L气体，则在X极收集到的气体为 mL(均已折算为标准状况时的气体体积)。
(3)装置丙中，若外电路中有0.1 ml电子转移，隔膜右侧溶液质量 (填“增加”或“减少”)了 g。
(4)乙池是电解制备金属钴的装置图，理论上Ⅰ室中 (填“变大”“变小”或“不变”)，该电解池总反应的化学方程式是 。
16．煤、石油等传统能源使用时会污染环境，科学家们正积极寻找其他清洁能源作为替代品。根据所学知识，回答下列问题：
(1)下列反应中，属于放热反应的是_______(填字母)。
A．灼热的碳与反应B．铝和氧化铁反应
C．受热分解D．锌与盐酸反应
(2)通常把拆开1ml某化学键所需要吸收的能量看成该化学键的键能，键能用E表示。已知：
计算： 。
(3)已知在25℃、101kPa时：
Ⅰ.
Ⅱ.
写出与Na反应生成的热化学方程式： 。
(4)二甲醚()是重要的化工原料，可由CO和反应制得，反应的热化学方程式为 ，起始时向容器中充入2ml CO和，某时刻测得该反应放出的热量为51.5kJ，此时CO的转化率为 。
(5)某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。
①利用实验装置(b)测定盐酸与NaOH溶液发生中和反应的反应热，若取的盐酸，则还需加入 (填字母)。
A．1.0g NaOH固体
B．氨水
C．溶液
②分析下列操作可能对结果造成的影响。
将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后，释放出的能量将 (填“偏大”“偏小”或“不变”，下同)；将实验(b)中玻璃搅拌器改为铁质搅拌器后，实验测得的 。
17．我国在应对气候变化工作中取得显著成效，并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。因此将转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。
I．已知利用合成甲醇过程中主要发生以下反应：
主反应I：
副反应Ⅱ：
(1)已知：，则为 。
(2)在恒温恒压下，和按体积比1∶3分别在普通反应器（A）和分子筛膜催化反应器（B）中反应，测得相关数据如下表所示。
已知：ⅰ．分子筛膜催化反应器（B）具有催化反应、分离出部分水蒸气的双重功能；
i．的选择性。
①在普通反应器（A）中，下列能作为反应（主反应和副反应）达到平衡状态的判据是 （填标号）。
A．体系压强不再变化 B．气体的密度不再改变
C． D．各物质浓度比不再改变
②在分子筛膜催化反应器（B）中，的平衡转化率明显高于普通反应器（A），可能的原因是 。
③若普通反应器（A）中初始时，则平衡时与的物质的量之比为 。
(3)不同条件下，按照投料，的平衡转化率如下图所示。
①在压强下，时反应以 （填“I”或“Ⅱ”）为主，压强由大到小的顺序是 。
②压强为时，温度高于之后，随着温度升高平衡转化率增大的原因是 。
Ⅱ．近年来，有研究人员用通过电催化生成多种燃料如乙烯、甲醇等，实现的回收利用。
(4)酸性电解质溶液中乙烯燃料电池的负极反应方程式为 。
18．Ⅰ．溶液体系值的变化往往直接影响到研究工作的成效，所以配制缓冲溶液是应该不可或缺的关键步骤。“缓冲溶液”是指由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液，能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响，从而保持溶液的值相对稳定。
(1)下列溶液中，能组成缓冲溶液的是_____。
A．
B．和
C．
D．和
(2)已知：常温下，。将和等体积混合后，溶液中c(NH) c(Cl-)(填“>”、“Cu2+，D正确；
故选D。
9．【答案】B
【分析】根据能量变化图可知，对应曲线的反应没有使用催化剂，对应曲线的反应使用了催化剂。催化剂可改变反应的历程，降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变反应的反应热，据此答题。
【详解】A．根据题给基元反应的方程式可知，先在反应中消耗，后在反应中生成，即在反应中做催化剂，可加快臭氧分解反应速率，但不改变该反应的反应热，A错误；
B．能量变化图中，曲线的起止状态的物质分别对应反应物和生成物，故图示所呈现的总反应为，B正确；
C．催化剂可降低反应的活化能，、，但，C错误；
D．活化能越大，反应速率越慢，反应历程中，活化能最大的基元反应速率最慢，为反应的决速步骤，催化臭氧分解的反应中，，故速率由第一步决定，D错误；
故选B。
10．【答案】C
【详解】A．气体可从长颈漏斗逸出，无法测定生成氢气的反应速率，故A错误；
B．铁离子与碘离子按1：1比例反应；等浓度等体积的碘化钾和硫酸铁混合溶液中铁离子过量，无法进行判断，故B错误；
C．二氧化氮为红棕色气体，根据颜色可进行判断温度对化学平衡的影响，故C正确；
D．反应前后气体分子数相同，压强对该反应无影响，故D错误；
答案选C。
11．【答案】D
【详解】A．酸性：，反应不能发生，A错误；
B．由于，等物质的量的CH3COOH和CH3COONa混合溶液呈酸性，B错误；
C．CO2通入NaCN溶液中，离子方程式为，C错误；
D．醋酸为弱酸，等pH的醋酸和盐酸，醋酸浓度大，加等体积水稀释，pH变化小，D正确；
故选D。
12．【答案】D
【分析】已知产品室1的产品是NaOH，说明原料室中Na+往左移动，电极Ⅰ是阴极，a为铅蓄电池的负极，b为铅蓄电池的正极，膜1为阳离子交换膜，向右移动到产品室2中，膜2为阴离子交换膜，双极膜向左解离生成氢离子，从而得到磷酸，解离生成的氢氧根离子向右移动到电极Ⅱ（阳极）区，阳极发生失电子的氧化反应，据此分析解答。
【详解】A．根据上述分析可知，a为铅蓄电池的负极，A错误；
B．结合上述分析可知，膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜，B错误；
C．电极Ⅱ为阳极，水发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：2H2O＋4e-=O2↑＋4H+，C错误；
D．铅蓄电池的负极反应为：Pb-2e-+=PbSO4，当转移2ml电子时，负极增加1ml 硫酸根的质量，即96g，生成的60g NaOH，即为1.5ml，转移的Na+也是1.5ml，电路中转移1.5ml电子，负极增重的质量为72g，故D正确；
故选D。
【方法总结】此题考察了双极膜的应用和电化学原理，解题关键在于理解离子交换膜的作用、电极反应以及电子转移与物质变化的关系，并能进行相关计算。
13．【答案】D
【分析】根据原电池总反应式可知，通入的b电极为正极，电极反应式为，通入的a电极为负极，电极反应式为，原电池工作时，电子由负极a电极经过负载流向正极b电极，阳离子移向正极b、阴离子移向负极a，据此分析解答。
【详解】A．原电池工作时，阴离子移向负极a电极，即液中的向负极移动，A错误；
B．原电池工作时，电子由负极a电极经过负载流向正极b电极，不能经过电解质溶液，B错误；
C．负极电极反应式为，电路中通过0.04ml电子时，0.01ml参加反应，标准状况下的体积为224mL，但气体的状态未知，所以参加反应的体积不一定为224mL，C错误；
D．通入的a电极为负极，电极反应式为，D正确；
故选D；
14．【答案】C
【详解】某温度下，FeB(s)Fe2+(aq)+B2-(aq)的平衡常数表达式为KSP=c(Fe2+)•c(B2-)；
A．Ksp受温度影响，升温时，Ksp会发生变化，则通过升温不可能由c点变到a点，故A错误；
B．在d点，还未达到FeB的Ksp，即d点是同温下FeB的不饱和溶液，所以d点不可能生成沉淀，故B错误；
C．FeR(s) Fe2+(aq)+R2-(aq)，a点和b点在同一曲线上，温度相同，因而a点对应的Ksp(FeR)等于b点对应的Ksp(FeR)，故C正确；
D．此温度下，Ksp=c(Fe 2+ )•c(B 2- )=2×10-9×10-9=2×10-18，故D错误；
故选：C。
15．【答案】(1)
(2)448
(3) 减少 8 g
(4) 不变
【分析】丙装置是原电池，Zn作负极，Cu作正极，甲装置是电解池，乙装置是电解精炼钴的装置，与电源负极相连的电极是电解池的阴极，与电源正极相连的电极是电解池的阳极，则甲池中X极作阳极，Y作阴极，乙池中石墨作阳极，C作阴极。据此分析解答。
【详解】（1）在电解过程中，X极作阳极，发生氧化反应，由“铁电极明显变细，电解液仍然澄清”可知，铁参与极反应， 由实验现象“X极处溶液逐渐变成紫红色”可知，X极处有生成，X极处发生的电极反应为和；
（2）根据条件可知，Y极收集到2.24 L气体为氢气，n(H2)==0.1ml，n(Fe)==0.02ml，在整个电路中电子转移数目相等，4n(O2)+6n(Fe)= 2n(H2)，即4n(O2)+60.02ml=20.1ml，n(O2)=0.02ml，即V(O2)= ；
（3）装置丙中，若外电路中有0.1 ml电子转移，Cu电极上发生Cu2++2e-=Cu，有0.05mlCu析出，并有0.05ml硫酸根通过离子交换膜，即减少了0.05mlCuSO4，隔膜右侧溶液质量减少：0.05ml×160g/ml=8g；
（4）乙池中石墨为阳极，阳极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，氢离子经过阳离子交换膜由I室进入Ⅱ室，则I室中氢离子数目不变，所以理论上I室中n(H+)不变；该电解池的阳极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，阴极反应式为C2++2e-=C，则总反应为，化学方程式为。
16．【答案】(1)BD
(2)
(3)
(4)25%
(5) C 不变 偏大
【详解】（1）灼热的碳与的反应为吸热反应；铝热反应为放热反应；受热分解的反应为吸热反应；活泼金属与酸的反应为放热反应；故B、D符合题意。
（2）反应物的键能之和生成物键能之和。
（3）由盖斯定律可知，反应I×2-反应Ⅱ可得 ；
（4）由热化学方程式可知每消耗2mlCO放出的热量为51.5kJ可知，反应中一氧化碳的转化率为。
（5）①利用实验装置（b）测定盐酸与氢氧化钠溶液发生中和反应的反应热，氢氧化钠固体溶解放热、氨水为弱碱电离过程吸热，均会导致实验误差；若取盐酸，应向盐酸中加入稍过量的氢氧化钠溶液，以确保盐酸完全反应，减少实验误差，最符合的为C项。
②将实验（a）中的铝片更换为等质量的铝粉后，反应消耗铝的物质的量不变，反应释放出的能量不变；将实验（b）中玻璃搅拌器改为具有良好导热性的铁质搅拌器会造成热量散失，放热减小，放热反应的焓变为负值，则导致实验测得的偏大。
17．【答案】(1)；
(2)BD；分子筛膜具有分离出部分的功能，减小，根据勒夏特列原理，平衡正向移动；1∶5；
(3)I；；反应I是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，温度高于之后，温度对反应Ⅱ的影响大于对反应I的影响，反应转化率主要由反应Ⅱ决定；
(4)；
【详解】（1）由盖斯定律，副反应Ⅱ+已知反应可得主反应I：；
（2）①A．在恒温恒压下进行反应，则混合气体的压强一直保持不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B．在恒温恒压下进行反应，气体体积为变量，而气体质量不变，则气体的密度为变量，当气体的密度不再改变，达到平衡状态，B正确；
C．反应速率比等于系数比，不能说明正逆反应速率相等，不能判断达到平衡状态，C错误；
D．各物质浓度比是一变量，当其不再改变时说明反应达到平衡状态，D正确；
故选BD；
②分子筛膜具有分离部分H2O的功能，c(H2O)减小，根据勒夏特列原理，平衡正向移动，导致在反应器(B)中的平衡转化率明显高于反应器(A)；
③恒温恒压下，体积之比等于物质的量之比，按体积比1∶3投料，反应器(A)中初始时，二氧化碳为1ml，则氢气为3ml，由表知，二氧化碳平衡转化率为25.0%，则反应二氧化碳0.25ml，甲醇的选择性为80.0%，则生成甲醇0.25ml×80%=0.2ml，列三段式：
平衡时与的物质的量之比为0.05∶0.25=1∶5；
（3）①在压强下，反应I是放热反应，反应II是吸热反应，升高温度，反应I的平衡向逆反应方向移动，时的平衡转化率减小，说明反应由逆向移动，即反应以I为主；反应I为气体体积减小的反应、反应II为气体体积不变的反应，增大压强，反应I向正反应方向移动、反应II不移动，二氧化碳的转化率增大，由图可知，温度低于550℃时，压强为对应二氧化碳的转化率依次减小，则；
②压强为时，温度高于之后，随着温度升高平衡转化率增大的原因是：反应I是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，温度高于之后，温度对反应Ⅱ的影响大于对反应I的影响，反应转化率主要由反应Ⅱ决定；
（4）酸性电解质溶液中乙烯燃料电池的负极上乙烯失电子生成二氧化碳，1ml乙烯转移12ml电子，由电荷守恒可知生成物还有12mlH+，负极的反应方程式为。
18．【答案】(1)BD
(2) <
(3) =
(4) 酚酞
(5) 碱 的水解程度大于其电离程度 c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)
【详解】（1）从题目所给信息可知缓冲溶液是弱酸和对应弱酸盐组成的混合物或者弱碱对应的弱碱盐组成的混合物。
A．溶液是单一溶质组成的溶液组成的盐，不能组成缓冲溶液，A不符合题意；
B．和混合溶液是弱碱对应的弱碱盐组成的混合物，可组成缓冲溶液，B符合题意；
C．溶液是单一溶质组成的溶液组成的盐，不能组成缓冲溶液，C不符合题意；
D．和混合溶液是弱酸和对应弱酸盐组成的混合物，可组成缓冲溶液，D符合题意；
故选BD。
（2）将和等体积混合后生成氯化铵和水，氯化铵为强酸弱碱盐，铵根离子水解，水溶液显酸性，根据电荷守恒：，，故溶液中c(NH)