山东省青岛市2024_2025学年高二化学上学期11月期中试题含解析

这是一份山东省青岛市2024_2025学年高二化学上学期11月期中试题含解析，共29页。试卷主要包含了 电解在工业上的应用非常广泛， 化学电源在生活中应用广泛，9/k,若N足量，当剩余12等内容，欢迎下载使用。
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：H1 C12 N14 O16 S32 K39 I127 Pb207
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. 化学原理在生活、生产中有广泛的应用。下列说法错误的是
A. 砷化镓太阳能电池的能量转化形式是将太阳能转化为电能
B. 工业上常利用电解熔融氯化物获取钠、镁、铝等活泼金属
C. 保暖贴遇空气迅速发热与铁发生吸氧腐蚀有关
D. 高压氧舱治疗中毒是增大血氧浓度，促进碳氧血红蛋白解离
【答案】B
【解析】
【详解】A．太阳能电池的能量转化形式是将太阳能转化为电能，A正确；
B．工业上常利用电解熔融氯化物获取钠、镁活泼金属，而氯化铝形成的是共价键，熔融时没有发生电离，不能通过电解获得单质铝，所以单质铝的获取是利用电解氧化铝的方式获得，方程式为：，B错误；
C．保暖贴的发热原理主要是利用铁在潮湿空气中吸氧腐蚀放热的原理，C正确；
D．高压氧舱治疗CO中毒的原理是提高血液中氧气含量，促进碳氧血红蛋白解离，加速一氧化碳排出体外，D正确；
故选B。
2. 某兴趣小组为了探索原电池的工作原理，设计了以下实验，部分实验现象记录如下。
下列说法正确的是
A. 实验1中电子流向为镁片导线铝片电解质溶液镁片
B. 实验2中的片电极反应式为
C. 实验4电流表指针偏向铁片
D. 由实验1和3可知，保持电极材料不变，可通过更换电解质溶液改变正负极
【答案】D
【解析】
【详解】A．镁片、铝片在稀硫酸中形成原电池反应，Mg为负极，Al为正极，实验1中电子流向为镁片→导线→铝片，电子不能通过电解质溶液，故A错误；
B．实验2中的铝片在浓硝酸中钝化，做原电池的正极，铜做负极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，故B错误；
C．实验4中Fe做负极，电流表指针偏向石墨，故C错误；
D．由实验1和3可知，保持电极材料不变，在实验1中，Mg为负极，Al为正极；实验3中Al为负极，Mg为正极，故可通过更换电解质溶液改变正负极，故D正确；
故D正确；
答案选D。
3. 下列措施能降低化学反应速率的是
A. 石墨合成金刚石时增大压强
B. 和水制备乙炔时使用饱和食盐水
C. 溶液制备氧气时加入少量固体
D. 与稀硫酸制备氢气时加入少量固体
【答案】B
【解析】
【详解】A．石墨合成金刚石，石墨和金刚石均为固体，改变压强，化学反应速率不变，故A错误；
B．CaC2和水制备乙炔时使用饱和食盐水，随反应进行，NaCl析出覆盖在碳化钙表面，可减缓反应速率，故B正确；
C．MnO2固体作催化剂，能加快反应速率，故C错误；
D．Zn能置换出Cu，形成原电池，反应速率加快，故D错误；
答案选B。
4. 电解在工业上的应用非常广泛。下列说法正确的是

A. 图甲中透过离子交换膜向极移动
B. 图甲中离子交换膜的作用是隔离氯气与氢气和氢氧化钠，防止反应
C 用图乙装置电解精炼铜，一段时间后，电解质溶液浓度保持不变
D. 用图乙装置进行铁片镀铜，a电极是铜
【答案】B
【解析】
【分析】由图甲可知，m极氯元素化合价升高为阳极，n极为阴极，图乙装置电解精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，据此作答。
【详解】A．图甲中Na+透过离子交换膜向n极(阴极)移动，故A错误；
B．图甲中采用阳离子交换膜，气体分子和阴离子不能透过交换膜，故离子交换膜的作用是隔离氯气与氢气和氢氧化钠，防止反应，故B正确；
C．用图乙装置电解精炼铜，一段时间后，电解质溶液浓度减小，故C错误；
D．用图乙装置进行铁片镀铜，a极为阴极，电极材料为Fe，故D错误；
答案选B。
5. DMC(碳酸二甲酯)由于毒性较小，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。其一种合成方案的反应历程如图所示(“*”表示吸附在催化剂表面)。下列说法错误的是
A. 该反应为吸热反应
B. 生成“过渡态Ⅱ”的过程是该反应的决速步
C. 在该反应过程中起催化作用
D. 该历程的总反应为：
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，反应物的能量低于生成物的能量，故是吸热反应，故A正确；
B．由图可知，生成“过渡态I”的过程活化能是最大的，是该反应的决速步骤，故B错误；
C．由图可知，在反应前参与反应，反应后生成，做催化剂的作用，故C正确；
D．由图可知，该历程的总反应为：，故D正确；
答案选B。
6. 一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应，下列能说明该反应达到平衡状态的是
① ②每生成的同时消耗
③容器压强保持不变 ④的体积分数保持不变
⑤混合气体的密度保持不变 ⑥混合气体的平均相对分子质量保持不变
A. ②③④⑥B. ②③⑤⑥C. ②③⑥D. ②③⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①对于同一反应的不同物质，其反应速率之比等于其化学计量系数之比，且其中一个为正反应速率另一个为逆反应速率时，能说明该反应达到了平衡状态，，未说明正、逆反应速率，不能说明达到平衡状态，①不符合题意；
②每生成的同时消耗，说明正逆反应速率相等，故能说明达到平衡状态，②符合题意；
③在恒容密闭容器中，随着反应正向进行，气体的物质的量不断增大，则压强不断增大，故容器压强保持不变时，可以说明达到平衡状态，③符合题意；
④，NH3、CO2均为反应产物，且n(NH3):n(CO2)始终为2:1，故CO2的体积分数始终保持不变，CO2的体积分数保持不变不能说明达平衡状态，④不符合题意；
⑤混合气体的密度，其中ｍ总为混合气体的质量，在恒容密闭的条件下，若反应未到达平衡，则m总大小会不断变化，可推得若混合气体密度不变，则反应到达平衡状态，⑤符合题意；
⑥NH3、CO2均为反应产物，且n(NH3):n(CO2)始终为2:1，则混合气体的平均相对分子质量保持不变不能说明达到平衡状态，⑥不符合题意；
综上，②③⑤符合题意，选D。
7. 科研人员研究了催化苄基醇氧化的反应机理(“Ar-”表示芳环)，如图所示。下列说法正确的是
A. 是该氧化反应的催化剂
B. 增大溶液的值可加快该反应的速率
C. 反应生成理论上需转移电子
D. 经上述反应可得到
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知Fe(III)是该反应的催化剂；
B．反应需要H+参与，增大pH值反应速率慢，此外，二价铁和三价铁会与生成沉淀，降低两者浓度，因此，速率也会降低，B错误；
C．由物质I到II，反应去2个H原子，化合价升高2，电子转移2，生成理论上需转移电子，C正确；
D．经上述反应应该得到，D错误；
答案选C。
8. 化学电源在生活中应用广泛。下列说法错误的是
A. 图Ⅰ和图Ⅱ中的负极反应式相同
B. 图Ⅰ和图Ⅱ比较，酸性锌锰电池易发生自放电而导致存放时间较短
C. 图Ⅲ：铅蓄电池使用过程中，两电极的质量均增加
D. 图Ⅳ：溶液中向负极移动，、向正极移动
【答案】A
【解析】
【详解】A．图Ⅰ酸性锌锰电池的负极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，图Ⅱ碱性锌锰电池的负极反应是为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，不相同，故A错误；
B．酸性锌锰电池中酸性介质对金属Zn有腐蚀，储放时间短，故B正确；
C．图Ⅲ铅蓄电池使用过程中，Pb作负极，PbO2作正极，二者最终均转化为PbSO4，两电极的质量均增加，故C正确；
D．图Ⅳ溶液中OH-(阴离子)向负极移动，K+、H+(阳离子)向正极移动，故D正确；
答案选A。
9. 某反应的速率方程为，其中为速率常数，其半衰期为(半衰期指当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)。当其他条件不变，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。下列说法错误的是
A. 表中。，
B. 速率常数
C. 增大反应物或的浓度，均增大
D. 若足量，则剩余的所需时间为
【答案】C
【解析】
【分析】的速率方程为v=k•ca(M)•cb(N)，其中k是反应速率常数；由第一组数据1.2×10-3=k (0.20)a•(0.10)b和第二组数据2.4×10-3=k (0.40)a•(0.10)b，可知a=1，由第二组数据2.4×10-3=k (0.40)a•(0.10)b，第三组数据2.4×10-3=k (0.40)a•(0.20)b，两式相比得到b=0；将a=1，b=0代入1.2×10-3=k (0.20)a•(0.10)b，得到k=6.0×10-3 min-1，速率方程式为v=6.0×10-3 c (M)•c0(N)，以此分析解答。
【详解】A．将第四组数据代入速率方程可得，3.6×10-3= 6.0×10-3×x×(0.10)0，x=0.6；将第五组数据代入速率方程 可得，y×10-3=6.0×10-3×(0.80)×(0.40)0，y=4.8，故A正确；
B．由分析可知，速率常数k=6.0×10-3min-1，故B正确；
C．由速率方程式为v=6.0×10-3 c (M)•c0(N)可知，反应速率与N的浓度无关，增大N的浓度，反应速率不变，故C错误；
D．根据题给信息，其半衰期为：为0.9/k,若N足量，当剩余12.5%的M时可以看作经历3个半衰期，即因此所需的时间为min=450min，故D正确；
10. 以溶液为离子导体，分别组成、、清洁燃料电池。下列说法正确的是
A. 放电过程中，均向负极移动
B. 燃料电池的负极反应为
C. 消耗等质量燃料，和燃料电池的理论放电量相等
D. 消耗时，理论上燃料电池消耗的质量为
【答案】D
【解析】
【分析】三种清洁燃料电池的总反应分别为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+4H2O、N2H4+O2=N2+2H2O、2H2+O2=H2O，电池工作时，通入三种燃料的电极为负极，通入氧气的电极为正极。
【详解】A．放电过程中，通入三种燃料的电极为负极，通入氧气的电极为正极，阳离子钾离子均向正极移动，A错误；
B．碱性条件下，燃料电池的负极反应为，B错误；
C．由分析可知，质量为1g三种燃料燃烧时，转移电子的物质的量分别为：、、，则消耗等质量燃料，氢氧燃料电池的理论转移电子数最大，C错误；
D．根据反应：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+4H2O，消耗时，消耗1ml CH3OH，质量为32g，D正确；
答案选D。
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. 硫酸的制备可以采用电化学方法进行。以和为原料，原理如图(A、B为多孔石墨电极，C、D为惰性电极)。下列说法错误的是
A. 电极为负极，电极反应式为
B. 膜为阳离子交换膜，透过膜向电极移动
C. 、分别为和
D. 若制备硫酸，需要标准状况下体积为
【答案】B
【解析】
【分析】根据装置图，生成氢气的一极为阴极，所以电极D为阴极，得到电子，发生还原反应，其电极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，电极C为阳极，失去电子，发生氧化反应，其电极反应式为：-2e-+H2O =+2H+；电极A为负极，二氧化硫失去电子生成硫酸根离子，发生氧化反应，其电极反应式为：SO2－2e-+2H2O==+4H+；电极B为正极，氧气得到电子，发生还原反应，其电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O。
【详解】A．电极A为负极，二氧化硫失去电子生成硫酸根离子，发生氧化反应，其电极反应为：SO2－2e-+2H2O=+4H+，A正确；
B．C是阳极，亚硫酸根通过膜P，在C极上发生氧化反应生成硫酸根，故膜P是阴离子交换膜，B错误；
C．根据分析，溶液、分别和，C正确；
D．甲和乙池中都生成了H2SO4，转移相同的电子数，两池中转移电子数相同，故各生成98g硫酸，转移2ml电子，需要氧气0.5ml，状况下体积为11.2L，D正确；
答案选B。
12. 向一容积为的刚性密闭容器中充入和一定量，发生反应 。不同温度下，的平衡转化率随起始的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 活化能：
B. 平衡常数：
C. 气体平均相对分子质量：
D. 点时，该反应的平衡常数
【答案】AD
【解析】
【详解】A．反应吸热，故活化能，故A正确；
B．温度P＞M=N，故平衡常数KP＞KN=KM，故B错误；
C．反应前后气体总质量不变，反应正向气体分子数增大，C2H5OH的平衡转化率P＞N＞M，则气体的总物质的量P＞N＞M，气体平均相对分子质量MP＜MN＜MM，故C错误；
D．M点水的加入量为3ml,C2H5OH的平衡转化率为50%，则C2H5OH的反应量为1ml×50%=0.5ml，平衡时C2H5OH的物质的量为1ml-0.5ml=0.5ml，水的物质的量为3ml-0.5ml×3=1.5ml，二氧化碳的物质的量为1ml，氢气的物质的量为3ml，该反应的平衡常数Kc===，故D正确；
答案为AD。
13. 将缠有铜丝和锌皮的铁钉放入图中表面皿，一段时间后，下列说法错误的是
A. 图甲中铜丝上的电极反应式为
B. 图甲中会出现蓝色和红色两种颜色
C. 图乙中的锌皮保护铁钉未发生腐蚀，为阴极电保护法
D. 图甲和图乙均发生吸氧腐蚀
【答案】C
【解析】
【分析】图甲中，根据题中条件可知，形成原电池，其中铁为负极，电极反应式为：，铜为正极，电极反应式为：；图乙中，根据题中条件可知，形成原电池，其中锌作负极，电极反应式为：，铁作正极，电极反应式为：；
【详解】A．由分析知，图甲中铜丝上的电极反应式为，故A正确；
B．图甲中铁放电生成Fe2＋，遇K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀，正极上O2放电生成OH－，遇酚酞变红色，所以图甲中会出现蓝色和红色两种颜色，故B正确；
C．由分析可知，图乙中铁为正极，锌为负极，是牺牲阳极的阴极保护法，故C错误；
D．图甲和图乙均发生吸氧腐蚀，图甲中铁被腐蚀，图乙中锌被腐蚀，故D正确；
故选C。
14. 在不同压强下，按照方式进料合成氨，反应达平衡时氨的摩尔分数随温度的变化关系如图。实验研究表明，合成氨反应的速率与参与反应的物质浓度的关系式为。下列说法正确的是
A.
B. 点氢气的平衡转化率为
C. 点对应的平衡常数为
D. 为同时提高反应速率和氨的平衡产率，可以选择及时分离出氨气
【答案】CD
【解析】
【分析】设起始时氮气为1ml，则存在三段式，由图可知，Q点，则平衡时气体共，氮气、氢气和氨气的物质的量分数依次为，点对应的平衡常数；
【详解】A．温度不变时，对，减小压强，平衡逆向移动，氨的物质的量分数降低，则，A错误；
B． 据分析，点氢气的平衡转化率为，B错误；
C． 据分析，点对应的平衡常数为，C正确；
D．及时分离出氨气，氨气浓度降低，平衡右移，根据合成氨反应的速率与参与反应的物质浓度的关系式为，反应速率增大，则及时分离出氨气可同时提高反应速率和氨的平衡产率， D正确；
答案选CD。
15. 地康法制氯气的反应为 。以为催化剂，将和分别以不同起始流速通入反应器中，在不同温度下反应，通过检测流出气成分绘制转化率()曲线如图(较低流速转化率可近似为平衡转化率)。下列说法正确的是：
A. ，
B. 点气体进入至流出容器用时，平均速率
C. 若点为平衡转化率，该温度下以摩尔分数表示的化学平衡常数
D. 使用更高效催化剂、提高的投料比、增大气体流速等均能提高点值
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图可知，流速较大时(横坐标左侧)，相当于是未平衡状态，温度越高，HCl转化率越大，则，较低流速转化率可近似为平衡转化率，则温度越高，HCl的转化率越小，则，A错误；
B．N点，气体进入至流出容器用时，HCl转化率为80%，则，B正确；
C．N点气体流速为0.1ml/h，以1h为单位代入气体流量可知，n()=n()=0.1ml，HCl转化率为80%，列三段式有，平衡时气体总物质的量为0.18ml，、、Cl2、H2O的摩尔分数分别为、、、，化学平衡常数，C正确；
D．M点不是平衡点，使用更高效催化剂，提高反应速率，可以提高M点HCl的转化率；从图2到图1相当于是提高了HCl的投料比，对比相同温度可知，HCl转化率下降，读图可知，增大气体流速(图像从右向左)HCl转化率总体呈下降趋势，D错误；
故选BC。
三、根据题意填空、简答(共5道大题，60分。答案填写在答题卡上)
16. 已知：。不同温度下，分别向水中滴加盐酸或氢氧化钠溶液，溶液的和的关系如图。回答下列问题：
（1）___________(填“>”、“”、“P2>P1 ②. 80MPa2
（5）高于1000。C时，温度为主要影响因素，反应受压强影响的程度很小
【解析】
【小问1详解】
反应②： ；
反应③： ；
反应④： ；
根据盖斯定律：第三步反应为②-()，△H=△H2-()kJ/ml=-38.4kJ/ml，第三步反应的热化学方程式为：2FeO(s)+H2O(g)=Fe2O3(s)+H2(g) △H=-38.4kJ/ml；
【小问2详解】
温度升高，反应①正向移动，反应②逆向移动，CO的物质的量增多，则b曲线为CO的物质的量分数，a曲线代表H2的物质的量分数；
经过分析，曲线a代表H2，温度高于750℃达到平衡时，体系中没有CH4，说明反应以反应②为主，升高温度，平衡逆向移动，H2的物质的量减小，物质的量分数降低；
【小问3详解】
反应的△S>0，由图可知，在同一个压强下，温度升高，CO的平衡转化率升高，平衡正向移动，正反应为吸热反应，△H>0，根据△G=△H-T△SP2>P1；
物质的量分数分别是：CH4：，CO2：，CO：，H2：；分压分别是：CH4：MPa，CO2：，CO：，H2：；KP===80 MPa2；
【小问5详解】
在温度高于1000℃时，温度为主要影响因素，反应受压强影响的程度很小，因此CO2的平衡转化率趋于相同。
编号
电极材料
电解质溶液
电流表指针偏转方向
1
镁片、铝片
稀硫酸
偏向铝片
2
铜片、铝片。
浓硝酸
3
儀片、铝片
NaOH溶液
偏向袋片
4
铁片、石墨
NaCl溶液
…
图Ⅰ酸性锌锰电池
图Ⅱ碱性锌锰电池
图Ⅲ铅蓄电池
图Ⅳ银锌纽扣电池
0.20
0.40
0.40
0.80
0.10
0.10
0.20
0.30
0.40
1.2
2.4
2.4
3.6
编号
含分散系(20mL)
溶液浓度
1
含的酒精溶液
2
含的苯溶液
3
含的水浊液
编号
的苯溶液
溶液
水浴温度
A
含，溶液20mL
B
含，溶液20mL
C
含，溶液20mL