福建省泉州市2023_2024学年高二化学上学期期中试题含解析

这是一份福建省泉州市2023_2024学年高二化学上学期期中试题含解析，共22页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
考试时间 75分钟 满分100分
可能用到的相对原子质量：H-1 Mg-24 O-16 S-32 C-12
一、选择题：(本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1. 文物的腐蚀是指出土前由于自然的侵蚀、损坏而破坏文物的原貌，电化学腐蚀也是重要因素之一。三星堆是中华文明的重要组成部分，下列出土文物可能涉及电化学腐蚀的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【分析】电化学腐蚀就是金属和电解质组成两个电极，所以需含有两种金属，据此分析解题。
【详解】A．青铜神树中含有Sn和Cu，可能涉及电化学腐蚀，故A符合题意；
B．玉璋属于玉器，主要成分为无机物，不涉及电化学腐蚀，故B不符合题意；
C．陶瓷马头以粘土为主要原料制成，不涉及电化学腐蚀，故C不符合题意；
D．黄金面罩由黄金制成，只含有金，不涉及电化学腐蚀，故D不符合题意；
故答案选A。
2. 肼(H2N~NH2)是一种高能燃料，共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
则关于反应说法正确的是
A. 该反应是吸热反应B. N2H4(l)比N2H4(g)能量高
C. 反应物总能量大于生成物总能量D. 气态H2O变液态H2O吸热
【答案】C
【解析】
【详解】A．该反应的ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和=(161+4×391+498-946-463×4)kJ/ml=-575kJ/ml，该反应为放热反应，A错误；
B．液态的N2H4转化为气态的N2H4需要吸热，因此N2H4(l)比N2H4(g)能量低，B错误；
C．该反应的ΔH=生成物总能量-反应物总能量I
C. 生成P的速率：III>IID. 进程IV中，Z没有催化作用
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图中信息可知，进程I中S的总能量大于产物P的总能量，因此进程I是放热反应，A错误；
B．进程II中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时P的产率相同，B错误；
C．进程III中由S·Y转化为P·Y的活化能高于进程II中由S·X转化为P·X的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，因此生成P的速率为III＜II，C错误；
D．由图中信息可知，进程IV中S吸附到Z表面生成S·Z，然后S·Z转化为产物P·Z，由于P·Z没有转化为P+Z，因此，Z没有表现出催化作用，D正确；
故选D。
10. 制的平衡体系中存在如下反应：
反应Ⅰ
反应Ⅱ
将2 ml 和3 ml 投入容积为1 L的恒容密闭容器中发生反应，测得平衡时乙烷的转化率、乙烯的选择性(条件下)与温度、压强的关系如图所示。已知：乙烯的选择性。下列说法错误的是
A. X代表温度，L代表压强
B.
C. N点时，转化成的CO的物质的量为0.4 ml
D. M点时，反应Ⅰ的平衡常数为0.5
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题给平衡体系中方程式特点判断，两个反应均为吸热反应，温度升高，平衡均正向移动，乙烷的平衡转化率会增大，两个反应均为气体分子数增大的反应，压强增大，平衡逆向移动，乙烷的平衡转化率会减小，而图像中随着X的增大，乙烷的平衡转化率逐渐增大，则X代表温度，L代表压强，A项正确；
B．同一温度下，对应的乙烷平衡转化率低于对应的，即代表的压强大于的，B项正确；
C．根据乙烯的选择性公式判断，反应中，乙烷转化成的乙烯的物质的量为 ml，则乙烷转化成的CO的物质的量为 ml，C项正确；
D．M点对应温度下，设平衡时、的物质的量分别为x ml、3y ml，根据物质的量关系可列出三段式：
结合图像可知，，，解得，，则平衡时、、、、的物质的量分别为1 ml、1.8 ml、0.8 ml、1.6 ml、0.8 ml，反应Ⅰ的平衡常数，D项错误。
故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共60分。
11. 按题意要求填空：
（1）已知10g己烷完全燃烧生成液态水放出484kJ的热量，写出表示己烷燃烧热的热化学方程______________。
（2）已知在微生物作用的条件下，经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图：

则全部被氧化成的热化学方程式为：_____________。
（3）化学键键能是原子间形成(或断裂)化学键时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能数据：H-S：；S-S：；S=O：；H-O：。
已知反应： ，其反应产物中的固体实为，实际分子是一个8元环状分子(即)，试根据这些数据计算已知反应的反应热：则Q=__________(用a、b、c、d表示)。若已知 ，试写出和反应生成的热化学方程式为：_______。
（4）已知(金刚石，s)
(石墨，s)
①石墨和金刚石相比，石墨的稳定性_______金刚石的稳定性。(填“大于”“小于”或“等于”，下同)
②石墨中键键能_______金刚石中键键能
【答案】（1）C6H14(l)+O2(g)=6CO2(g)+7H2O(l) ΔH=-4162.4 kJ·ml-1
（2）(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·ml-1
（3） ①. 3b+4d-4a-2c ②. 2H2S(g)+SO2(g)=2H2O(l)+3S(s) ΔH=(4a+2c-3b-4d-2e)kJ·ml-1
（4） ①. 大于 ②. 大于
【解析】
【小问1详解】
10g己烷物质的量为，完全燃烧生成液态水放出的热量，则1ml己烷完全燃烧生成液态水放出4162.4kJ的热量，即燃烧热化学方程式为C6H14(l)+O2(g)=6CO2(g)+7H2O(l) ΔH=-4162.4kJ·ml-1；
【小问2详解】
由能量变化示意图可知，第一步反应为(aq)+O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O △H=-273kJ·ml-1；第二步反应为(aq)+O2(g)=(aq) △H=-73kJ/ml，则1ml (aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式为；
【小问3详解】
由题意可知，硫化氢与二氧化硫反应生成S8和水的热化学方程式为2H2S(g)＋SO2(g)=S8(s)＋2H2O(l)，由反应热为反应物键能总和与生成物的键能总和的差值，可得ΔH=（4a+2c）kJ·ml-1-（×8b+4d）kJ·ml-1，即-Q=4a+2c-3b-4d，Q=3b+4d-4a-2c；令 、，则2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(l)的，故热化学方程式为2H2S(g)+SO2(g)=2H2O(l)+3S(s) ΔH=(4a+2c-3b-4d-2e)kJ·ml-1；
【小问4详解】
① 根据盖斯定律得出C (s，金刚石)=C(s，石墨) ΔH＝-1.5kJ·ml-1，能量越高越不稳定，即石墨的稳定性大于金刚石；
② 石墨比较稳定，即所含有的C-C键的键能较大，即填大于。
12. 电化学在我们的工业生产、生活中发挥着越来越大的作用。根据题给信息，回答问题：
Ⅰ.电化学降解法治理硝酸盐污染的工作原理如图所示。
（1）A为直流电源的______极。
（2）Ag-Pt电极发生的电极反应为______。
Ⅱ.某工业废水中含有一定浓度的Ni2+和Cl－，现采用双膜三室电沉积法回收Ni2+。根据图甲、图乙所给信息回答下列问题：
（3）写出阳极的电极反应式______________。
（4）交换膜b是____(填“阴离子”“阳离子”)交换膜。
（5）根据图乙分析，pH过高或过低，镍的回收率都低的原因：_____________。
Ⅲ.电解法转化CO2可实现CO2资源化利用，电解CO2制HCOOH的原理示意图如图：
（6）a、b表示CO2进气管，其中_______(填“a”或“b”)管是不需要的。电解一段时间后，若两侧电极液中K+的物质的量相差0.04ml，则阳极产生的气体在标准状况下的总体积为_______L(假设产生的气体全部逸出)。
【答案】（1）正 （2）2+10e-+12H+＝N2↑+6H2O
（3）2H2O-4e-=O2↑+4H+
（4）阴离子 （5）pH过高，Ni2+可能转变为Ni（OH）2沉淀，pH过低，溶液中H+浓度较大，氢离子在阴极放电，Ni2+被还原的量减少，所以镍的回收率都低
（6） ①. a ②. 0.56
【解析】
【分析】Ⅰ.由题给示意图可知，硝酸根离子中氮元素化合价降低，说明硝酸根离子得电子发生还原反应生成氮气，则Ag-Pt电极为电解池的阴极，Pt电极为电解池的阳极；
Ⅱ.阳极区域是稀硫酸，阳极氢氧根离子失电子生成氧气，氢离子通过交换膜a进入浓缩室，所以交换膜a为阳离子交换膜，阴极发生还原反应，结合盐酸由稀变浓，说明氯离子经过b进入浓缩室，则b为阴离子交换膜；酸性强时主要氢离子发生还原反应生成氢气，酸性弱时主要Ni2+发生还原反应生成Ni；
Ⅲ.阳极为Pt电极，Sn电极为阴极，电解CO2制HCOOH应该是CO2在阴极发生还原反应，所以需要从b管通入CO2，而阳极是溶液中碳酸氢根离子失电子，电极反应式为；Sn电极为阴极，阴极CO2发生还原反应生成HCOO-,，电极反应为:CO2++2e-=HCOO-+。
【小问1详解】
由分析可知，Pt电极为电解池的阳极，则与Pt电极相连的直流电源的A电极为正极，故答案为：正；
【小问2详解】
由分析可知，Ag-Pt电极为电解池的阴极，硝酸根离子在阴极得电子发生还原反应生成氮气，电极反应式为2+10e-+12H+＝N2↑+6H2O，故答案为：2+10e-+12H+＝N2↑+6H2O；
【小问3详解】
阳极氢氧根离子失电子生成氧气，阳极的电极反应式2H2O-4e-=O2↑+4H+，故答案为：2H2O-4e-=O2↑+4H+；
【小问4详解】
由分析可知，交换膜b为阴离子交换膜，故答案为：阴离子；
【小问5详解】
根据图乙可知，若pH过高，Ni2+可能转变为Ni（OH）2沉淀，pH过低，溶液中H+浓度较大，氢离子在阴极放电，Ni2+被还原的量减少，所以镍的回收率都低，故答案为：pH过高，Ni2+可能转变为Ni（OH）2沉淀，pH过低，溶液中H+浓度较大，氢离子在阴极放电，Ni2+被还原的量减少，所以镍的回收率都低；
【小问6详解】
阳极为Pt电极，Sn电极为阴极，电解CO2制HCOOH应该是CO2在阴极发生还原反应，所以需要从b管通入CO2，而阳极是溶液中碳酸氢根离子失电子，则不需要a管，故选: a；阳极电极反应式为，每转移1ml电子则有1 ml K+从阳极转移到阴极，所以两侧电极液中K+的物质的量相差0.04ml，n(e-)=0.02m|，则阳极产生的气体n= ，体积为，故答案为：0.56L。
13. Ⅰ.向某体积固定的密闭容器中加入0.3 ml A、0.1 ml C和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答：
（1）若t1=15时，则t0~t1s内以C物质浓度变化表示的反应速率v(C)=_______；
（2）写出反应的化学方程式：________________________；
（3）t1 s时，A的转化率为__________，此时v(A)正______v(B)逆(选填“>”、“
（4）吸热 （5）BC
（6） ①. ②. 吸热 ③. DF
（7）9
【解析】
【小问1详解】
若t1=15时，则t0~t1s内以C物质浓度变化表示的反应速率；
【小问2详解】
由图可知，A的量减小为反应物、C的量增大为生成物，且三种物质均存在，反应为可逆反应，反应的AC的量之比为（0.15-0.06）：（0.11-0.05）=3:2，已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化，则反应为等分子数的反应，故反应为：3AB+2C；
【小问3详解】
t1 s时，A的转化率为，此时达到平衡状态，反应速率比等于系数比，则v(A)正>v(B)逆；
【小问4详解】
由表中数据可知，温度升高，①的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应吸热;
【小问5详解】
A．此反应是个气体体积不变的反应，故无论平衡与否，容器中压强一直不变，故压强不变不能作为反应达平衡的标志，A错误；
B．混合气体中c(CO)不变，说明CO的消耗速率和生成速率相等，即正逆反应速率相等，故反应平衡，B正确；
C．H2 的正反应速率与H2O的逆反应速率相等，表示的是正、逆反应速率，且满足计量数关系，说明达到了平衡状态，C正确；
D．c(CO2)=c(CO) ，不能判断正、逆反应速率是否相等，无法判断是否达到平衡状态，D错误；
故答案为：BC；
【小问6详解】
①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) K1
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) K2
利用盖斯定律将①-②可得：③CO2 (g)+H2 (g)=CO(g)+H2O(g)，则；依据图表平衡常数数据分析，温度升高增大，说明平衡正向进行，反应是吸热反应；
③CO2 (g)+H2 (g)=CO(g)+H2O(g)反应是吸热反应，反应前后气体体积不变，要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，则 ：
A．缩小反应容器容积实质增大压强，反应前后气体体积不变，平衡不动； A不合题意；
B．扩大反应容器容积，压强减小，反应前后气体体积不变，平衡不动；B不合题意；
C．反应是吸热反应，降低温度，平衡向放热反应方向进行，平衡逆向进行，C不合题意；
D．反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向进行，平衡正向进行，D符合题意；
E．使用合适的催化剂，催化剂只改变反应速率，不改变平衡，E不合题意；
F．设法减少CO浓度，减少生成物浓度平衡正向进行，F符合题意；
故答案为DF；
【小问7详解】
若平衡时A点容器内总压强为0.5MPa，m=3，设氨气、二氧化碳投料为3ml、1ml，与CO2的平衡转化率为0.5，则反应0.5ml二氧化碳；
总的物质的量为3ml，。
14. 甲、乙两位同学探究外界条件对化学反应速率的影响。
【实验原理】反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O，反应过程中溶液出现乳白色浑浊和有刺激性气味的气体。
【实验用品】0.1ml/LNa2S2O3溶液、0.1ml/LH2SO4溶液、蒸馏水、试管、烧杯、量筒、胶头滴管等。
实验一：甲同学利用如图装置测定化学反应速率。
（1）为保证实验的准确性和可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的操作是_______。除如图所示的实验用品外，还需要的实验仪器是_________。
（2）若在2min时收集到224mL(已折算成标准状况)气体，可计算出在2min内的反应速率v(H+)=0.02ml/(L·min)，而该速率值比实际值偏小，其原因是____________。
实验二：乙同学得到各组实验数据如下表。
（3）实验Ⅰ、Ⅱ探究_________对化学反应速率的影响，a=_________，V=_________。
（4）实验Ⅱ、Ⅲ探究温度对化学反应速率的影响。实验表明，实验Ⅲ的反应速率最快，支持这一结论的实验现象是__________________。
【答案】（1） ①. 检查装置的气密性 ②. 秒表
（2）生成的SO2易溶于水，测得的体积小于实际生成的体积
（3） ①. 不同浓度对反应速率的影响 ②. 20 ③. 2.0
（4）实验Ⅲ溶液变浑浊的时间比实验Ⅱ短
【解析】
【小问1详解】
与气体有关的实验探究，需要保证装置的气密性良好，故实验前先检查装置的气密性，测反应速率，需要测定时间，所以还需要的仪器为秒表；
【小问2详解】
反应过程中生成的易溶于水，测得的体积小于实际生成的体积，所以速率偏小；
【小问3详解】
实验Ⅰ、Ⅱ所取的物质的量不同，溶液的总体积相同，V=2.0，所以浓度不同，探究不同浓度对反应速率的影响，温度相同，a=20℃；
【小问4详解】
实验Ⅱ、Ⅲ探究温度对化学反应速率的影响，温度越高，反应速率越快，因为反应中有沉淀S单质生成，所以实验Ⅲ溶液变浑浊的时间比实验Ⅱ短。A
B
C
D
青铜神树
玉璋
陶瓷马头
黄金面罩
共价键
N﹣H
N﹣N
O=O
O﹣H
键能/(kJ·ml﹣1)
391
161
498
946
463
温度
K1
K2
973K
1.47
2.38
1173
2.15
1.67
实验编号
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
浓度/(ml/L)
体积/mL
浓度/(ml/L)
体积/mL
体积/mL
温度/℃
I
0.1
3.0
0.1
3.0
V
20
Ⅱ
0.1
5.0
0.1
3.0
0
a
Ⅲ
0.1
5.0
0.1
3.0
0
30