福建省宁德市2022-2023学年高二上学期期中质量检测化学试题

试卷更新日期：2022-11-22 类型：期中考试

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一、单选题

1. 化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是（）

A、硫酸钡医学上用作钡餐是因为Ba²⁺无毒 B、合理利用太阳能、风能和氢能等能源有利于实现“低碳经济” C、高纯硅广泛应用于光导纤维、太阳能电池和计算机芯片，是因为硅具有半导体性能 D、第24届冬奥会，速滑馆“冰丝带”采用CO₂跨临界直冷制冰是化学变化

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2. 下列物质间的反应，其能量变化不符合下图的是（）

A、合成氨反应 B、灼热的碳与二氧化碳反应 C、铝热反应 D、锌与稀硫酸反应制取氢气

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3. 银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理： $Z n + A g_{2} O + H_{2} O = Z n {(O H)}_{2} + 2 A g$ ，其工作示意图如下。下列说法错误的是（）

A、Zn电极是电源的负极 B、电池工作一段时间后， $A g_{2} O$ 电极质量减轻 C、电解质溶液中的 $K^{+}$ 移向 $A g_{2} O$ 电极 D、Zn电极上发生的反应： $Z n - 2 e^{-} = Z n^{2 +}$

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4. 下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是（）

A、用排饱和食盐水法收集 $C l_{2}$ B、由 $H_{2}$ 、 $I_{2} (g)$ 、HI气体组成的平衡体系加压后颜色变深 C、可用浓氨水和NaOH固体快速制氨气 D、在含有 $F e {(S C N)}_{3}$ 的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去

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5. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示：
则下列说法错误的是（）

A、过程I和II都吸热 B、过程II中形成的化学键有H-H、O-O C、过程III涉及的物质转化为：H₂O₂→H₂↑+O₂↑ D、该总反应△S＞0

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6. 金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述正确的是(已知氧化性： $F e^{2 +} < N i^{2 +} < C u^{2 +}$ )（）

A、电解时，粗镍做阳极，纯镍做阴极 B、电解时，在阳极上放电的金属有Fe、Zn、Cu、Ni C、电解后，溶液中的 $N i^{2 +}$ 浓度增大 D、阴极的电极反应为： $N i^{2 +} - 2 e^{-} = N i$

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7. 在一定条件下恒容密闭容器中反应 $X (g) + 3 Y (g) ⇌ 2 Z (g) Δ H > 0$ 达到平衡后，能使Z的浓度增大的措施是（）

A、降温 B、使用催化剂 C、升温 D、减少X的浓度

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8. 已建立平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是（）
①生成物的体积分数一定增大
②生成物的产量一定增加
③反应物的转化率一定增大
④反应物浓度一定降低
⑤逆反应速率一定降低
⑥使用合适的催化剂

A、② B、①③④⑥ C、②④⑤ D、①②⑤⑥

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9. N₂O₅是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生如下反应： $2 N_{2} O_{5} (g) ⇌ 4 N O_{2} (g) + O_{2} (g)$ △H＞0。T₁温度时，向密闭容器中通入N₂O₅气体，部分实验数据见下表，下列说法错误的是（）
时间/s
0
500
1000
1500
c(N₂O₅)/(mol/L)
5.00
3.50
2.50
2.50

A、反应在1000 s时处于平衡状态 B、升高温度，既能加快反应速率，也能增大NO₂的产率 C、增大压强，能提高N₂O₅的平衡转化率 D、0~500 s内， $v (N O_{2}) = 0.006 m o l \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}$

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10. 中学化学教材中，常借助于图像这一表现手段清晰地突出实验装置的要点、形象地阐述化学过程的原理。下列有关化学图像表现的内容正确的是（）

A、图1表示牺牲阳极的阴极保护法 B、图2所示装置中的铁钉发生析氢腐蚀 C、图3表示在铁上镀铜 D、图4装置表示精炼铜，则a极为精铜，b极为粗铜

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11. 关于如图所示的原电池，下列说法正确的是（）

A、盐桥中的阳离子向硫酸锌溶液中迁移 B、图中的盐桥不能用铜导线代替 C、铜电极发生氧化反应，其电极反应是 $C u - 2 e^{-} = C u^{2 +}$ D、取出盐桥后，电流表仍会偏转，锌电极在反应后质量减少

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12. 一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法错误的是（）

A、a为直流电源的负极 B、阳极反应式为 $2 H_{2} O - 4 e^{-} = O_{2} ↑ + 4 H^{+}$ C、若有1mol离子通过A膜，理论上阳极生成5.6L气体 D、甲池中硫酸根离子通过交换膜进入乙池

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13. 开发CO₂催化加氢合成甲醇技术是有效利用CO₂资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。某温度下，在恒容密闭容器中发生反应： $C O_{2} + 3 H_{2} ⇌ C H_{3} O H + H_{2} O$ △H=-49.01 kJ/mol。下列有关说法正确的是（）

A、加入合适的催化剂，能提高单位时间内CH₃OH的产量 B、平衡后，升高温度有利于提高CO₂的平衡转化率 C、平衡后将CH₃OH分离出体系，平衡平衡常数K增大 D、增大体系的压强，平衡不发生移动

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14. 在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示，下列说法错误的是（）
物质
X
Y
Z
初始浓度 $/ m o l \cdot L^{- 1}$
1
2
0
平衡浓度 $/ m o l \cdot L^{- 1}$
0.5
0.5
1

A、反应可表示为 $X (g) + 3 Y (g) ⇌ 2 Z (g)$ B、Y的平衡转化率为75%，化学平衡常数为16 C、反应前后气体总压强之比为3：2 D、增大压强，平衡会正向移动，反应的平衡常数增大

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15. 对于反应 $2 N O + 2 H_{2} ⇌ N_{2} + 2 H_{2} O$ ，科学家根据光谱研究提出如下反应历程：
第一步： $2 N O ⇌ N_{2} O_{2}$ 快反应
第二步： $N_{2} O_{2} + H_{2} → N_{2} O + H_{2} O$ 慢反应
第三步： $N_{2} O + H_{2} → N_{2} + H_{2} O$ 快反应
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡，下列叙述错误的是（）

A、该反应的速率由第二步反应决定 B、 $N_{2} O_{2}$ 是反应的中间产物 C、第二步反应的活化能最大 D、若第一步反应的 $Δ H < 0$ ，则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大

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二、填空题

16. 化学反应的能量变化通常表现为热量的变化，反应热的研究对于化学学科发展具有重要意义。

(1)、为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如图所示的两套实验装置：
图中装置(填“I”或“II”)能证明氯化铵与氢氧化钙的反应吸热，现象是。

(2)、在化学科学研究中，物质发生化学反应的反应热可通过实验测定。
①中和反应反应热的测定：用 $50 m L 0.50 m o l \cdot L^{- 1}$ 的盐酸与 $50 m L 0.55 m o l \cdot L^{- 1}$ 的NaOH溶液进行中和反应。实验中使用的简易量热计中外筒的作用是。实验过程中，若将NaOH溶液分多次倒入盛有盐酸的量热计内筒中，测得放出的热量值(“偏大”、“偏小”、“不变”)。
②该学生依据实验数据计算，测得的中和热 $Δ H = - 57.3 k J \cdot m o l^{- 1}$ ，请写出表示中和热的热化学反应方程式。

(3)、在化学科学研究中，物质发生化学反应的反应热可也通过化学计算间接获得。已知：二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳其总反应为： $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) = C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g)$    $Δ H = - 49 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。该反应一般认为通过如下步骤来实现：
① $C O_{2} (g) + H_{2} (g) = C O (g) + H_{2} O (g)$    $Δ H_{1} = + 41 k J \cdot m o l^{- 1}$
② $C O (g) + 2 H_{2} (g) = C H_{3} O H (g)$    $Δ H_{2}$
则 $Δ H_{2} =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

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17. 2021年1月20日中国科学院院士和中国工程院院士评选的2020年世界十大科技进展新闻在北京揭晓，其中一则新闻报道的是一种借助光将二氧化碳转化为甲烷的新型催化转化方法。其催化机理如图所示：
已知：该反应的化学方程式为： $C O_{2} (g) + 4 H_{2} (g) ⇌ C H_{4} (g) + 2 H_{2} O (g)$ ， 200℃时，向10 L的密闭容器中充入1 mol CO₂和4 mol H₂发生上述反应，一段时间后反应达到平衡。请回答以下问题：

(1)、若其他条件不变，升高温度反应重新达到平衡时，H₂的浓度增大，则△H0(填“＞”、“＜”或“=”)。

(2)、能判断该反应己达化学平衡状态的标志是____(填字母)。

A、容器内的压强不再发生变化 B、CO₂和CH₄的物质的量浓度之比为1：1 C、4v_正(H₂)=v_逆(CH₄) D、CO₂的体积分数不再发生变化

(3)、在上述条件下，测得容器内H₂的物质的量随时间变化如图所示。0~2 min内用CH₄表示的平均反应速率为mol/(L∙min)；200℃时该反应的平衡常数为。

(4)、若M或X表示温度或压强，一定条件下测得体系中CO₂的平衡转化率与M和X的关系如图所示：
则X表示的物理量是；M₁M₂(填“＞”、“＜”或“=”)。

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三、综合题

18. 电解饱和食盐水是氯碱工业的基础。某研究小组利用如图所示装置进行电解饱和食盐水的实验，其中a、b均为惰性电极。回答下列问题。

(1)、I．若X、Y为电源，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。
X为极，Fe电极为极。

(2)、通电一段时间后，硫酸铜溶液的浓度(填“变大”、 “变小”或“不变”)

(3)、a电极的电极反应式。

(4)、II．若X、Y为两个铁夹，夹在被K₂SO₄溶液浸湿的滤纸条上。
装置I为(填“原电池”或“电解池”)。

(5)、若在滤纸中部滴上酸性KMnO₄溶液，则会观察到紫色移向电极(填“X”或“Y”)。

(6)、反应后，若装置II中两电极一共收集到气体44.8 L(标准状况下)，则电路中转移的电子数目为。

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19.

(1)、I.一种以钛铁矿( $F e T i O_{3}$ ，含 $F e_{2} O_{3}$ 、CaO、 $S i O_{2}$ 等杂质)为主要原料制备钛白粉 $(T i O_{2})$ 的工艺流程如图所示。
“酸浸”时，将钓铁矿粉碎目的是。

(2)、滤渣①除了有 $C a S O_{4}$ 、过量的铁粉外还有。

(3)、“还原”操作中，加入铁粉的目的是还原体系中的 $F e^{3 +}$ ，写出该反应的离子反应方程式。为探究最佳反应条件，某化学兴趣小组在保持其它反应条件不变，还原体系中Fe(III)含量随温度变化如图所示。由图可知，还原体系中Fe(III)的最佳反应温度为℃。

(4)、II.以金红石(主要成分为 $T i O_{2}$ )为原料，制取Ti的工艺流程如图所示：
写出生成海绵钛(即钛单质)的化学反应方程式。

(5)、取ag钛铁矿样品可获得纯净的Ti单质bg，试计算钛铁矿中钛元素的含量为(列出即可)。

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20. 某学习小组利用H₂C₂O₄溶液和酸性KMnO₄溶液的反应，探究浓度对化学反应速率的影响。
【反应原理】 $2 K M n O_{4} + 5 H_{2} C_{2} O_{4} + 3 H_{2} S O_{4} = K_{2} S O_{4} + 2 M n S O_{4} + 10 C O_{2} ↑ + 8 H_{2} O$ 。
【实验方案】学习小组经讨论设计了以下三组实验。
实验序号
实验温度/K
酸性KMnO₄溶液
H₂C₂O₄溶液
H₂O
溶液颜色褪至无色所需时间/s
V/mL
c/mol/L
V/mL
c/mol/L
V/mL

①
293
2
0.02
4
0.1
0
t₁
②
293
2
0.02
3
0.1
V₁
t₂
③
313
2
0.02
4
0.1
0
t₃
【预测实验结果】

(1)、甲同学认为，选择实验①、②做对照可探究反应物浓度对化学反应速率的影响，其中V₁=mL。若实验测得t₁＜t₂ ，则可以得出结论：。乙同学认为甲同学在完成上述实验时，还应该可加入试剂稀硫酸控制pH相同才更科学合理。

(2)、【实验实施】小组同学用pH=1的溶液分别进行实验①、②和操作，发现紫色并未直接褪去，而是分成两个阶段：i．紫色溶液转变为青色溶液，ii．青色溶液逐渐褪至无色溶液。
【查阅资料】(a)Mn²⁺无色，能在溶液中稳定存在。(b)Mn³⁺无色，有强氧化性，能与 $C_{2} O_{4}^{2 -}$ 反应， $M n^{3 +} + 2 C_{2} O_{4}^{2 -} ⇌ {[M n {(C_{2} O_{4})}_{2}]}^{-}$ (青绿色)，反应后氧化性减弱。(c) $M n O_{4}^{2 -}$ 呈绿色，在酸性条件下不稳定，迅速分解产生 $M n O_{4}^{-}$ 和MnO₂。
结合查阅的资料信息及氧化还原反应的原理，试预测“青色”溶液中有色离子是[Mn(C₂O₄)₂]^2-而不是 $M n O_{4}^{2 -}$ 的理由。

(3)、【继续探究】为进一步证实青色溶液中含有 ${[M n {(C_{2} O_{4})}_{2}]}^{-}$ ，该学习小组分别测定了实验①和②在反应过程中有色离子 $M n O_{4}^{-}$ 和 ${[M n {(C_{2} O_{4})}_{2}]}^{-}$ 浓度随时间的变化趋势图。
试结合平衡 $M n^{3 +} + 2 C_{2} O_{4}^{2 -} ⇌ {[M n {(C_{2} O_{4})}_{2}]}^{-}$ 分析，减小溶液中 $C_{2} O_{4}^{2 -}$ 浓度，平衡向逆反应方向移动，溶液的氧化性(填“增强”或“减弱”)，由此可知反应第ii阶段，实验②速率更快。

(4)、据此推测Mn³⁺的浓度越大，反应速率。

(5)、【结论与反思】
上述实验涉及的反应中，体现了草酸的酸性和性。
结论：化学反应可能是分阶段进行的，草酸浓度的改变对不同阶段反应速率的影响可能不同。

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物质	X	Y	Z
初始浓度 $/ m o l \cdot L^{- 1}$	1	2	0
平衡浓度 $/ m o l \cdot L^{- 1}$	0.5	0.5	1

实验序号	实验温度/K	酸性KMnO₄溶液		H₂C₂O₄溶液		H₂O	溶液颜色褪至无色所需时间/s
实验序号	实验温度/K	V/mL	c/mol/L	V/mL	c/mol/L	V/mL
①	293	2	0.02	4	0.1	0	t₁
②	293	2	0.02	3	0.1	V₁	t₂
③	313	2	0.02	4	0.1	0	t₃

时间/s	0	500	1000	1500
c(N₂O₅)/(mol/L)	5.00	3.50	2.50	2.50