福建省福州市外国语学校2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题含答案

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第Ⅰ卷（选择题 共45分）
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，本题包括15小题，每小题3分，共45分）
1．下列我国科技成果所涉及物质的应用中，发生的不是化学变化的是（ ）
2．研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述错误的是（ ）
A．加快了反应的速率B．降低了反应的活化能
C．改变了反应的历程D．增大了反应的平衡常数
3．下列叙述正确的是（ ）
A．的燃烧热，则反应的
B．HCl和NaOH反应的中和热为，则和反应的中和热为
C．用等体积的盐酸、溶液进行中和热测定的实验，会使测得的中和热偏大
D．一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应生成放热19.3kJ，其热化学方程式为
4．Ni可活化制得，其反应历程如图所示：
下列关于活化历程的说法正确的是（ ）
A．总反应的
B．Ni是该反应的催化剂，参与反应的过程
C．总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定
D．该反应过程中分别有碳氢键、碳碳键的断裂和形成
5．工业上制取浓硝酸涉及下列反应：
②
①
③
下列有关工业制取浓硝酸反应的说法不正确的是（ ）
A．反应①达到平衡时
B．使用高效催化剂能提高反应①中NO的平衡转化率
C．反应②在一定温度下能自发进行，则正反应为放热反应
D．标准状况下，反应③中每消耗，转移电子的数目约为
6．下列不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．、、HI组成的平衡体系加压后颜色变深
B．红棕色的加压后颜色先变深后变浅
C．合成氨工业中使用高压以提高氨的产量
D．黄绿色的氯水光照后颜色变浅
7．参照反应的能量随反应历程变化的示意图，下列叙述中正确的是（ ）
A．正反应为吸热反应
B．该反应的
C．反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
D．图中可以看出，HBr的能量一定高于的能量
8．利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收，并用阴极排出的溶液吸收。下列说法正确的是（ ）
A．b为直流电源的正极
B．将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜电极反应式不变
C．电解时，由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室
D．阳极的电极反应式为
9．反应 达平衡状态后，改变某一条件，下列图像与条件变化一致的是（ ）
A．升高温度B．增大浓度
C．改变压强D．加入催化剂
10．在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：，平衡时测得C的浓度为0.50ml/L。保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，再达到平衡时，测得C的浓度变为0.90ml/L。下列有关判断不正确的是（ ）
A．B的体积分数增大了B．A的转化率降低了
C．平衡向正反应方向移动D．
11．科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如图所示，用CuSi合金作硅源，在950℃利用三层液熔盐进行电解精炼，下列说法正确的是（ ）
A．X与电源的正极相连
B．电子由液态CuSi合金流出
C．电子能够在三层液熔盐间自由流动
D．在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化，优先于被还原
12．下列对于化学反应方向说法正确的是（ ）
A．一定温度下，反应的，
B．反应 ，则该反应在低温下能自发进行
C．常温下反应能自发进行，则
D．反应在一定条件下能自发进行，则该反应的合金
13．某种碱性氢氧燃料电池的的正极反应式为：。下列有关该电池的叙述正确的是（ ）
A．负极上发生的反应为
B．工作时，电解质溶液中的向正极移动
C．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量浓度减小
D．若电池在工作过程中有0.4ml电子转移，则正极消耗
14．在容积固定为1.00L的密闭容器中，通入一定量的，发生反应 ，100℃时体系中各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．时刻反应已经达到平衡状态
B．100℃时，反应的平衡常数K为0.36
C．待容器中混合气体的密度不变时，说明反应达到平衡状态
D．100℃时，在0~60s时段反应的平均反应速率
15．执法交警最常用的一种酒精检测仪的工作原理示意图如图所示，其反应原理为：，被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流，该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。下列说法正确的是（ ）
A．呼出气体中酒精含量越高，微处理器中通过的电流越小
B．电解质溶液中的移向a电极
C．b为正极，电极反应式为
D．a极上的电极反应式为
16．某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物（直径小于等于的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等因此，对、、等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题：
（1）为减少的排放，常采取的措施如下：将煤转化为清洁气体燃料。
已知： ；
。
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：__________。
（2）汽车尾气的转化：
①NO在催化条件下分解，反应在恒温密闭容器中下进行： ；某温度下，NO平衡转化率为10.0%，该温度下的平衡常数为__________，若某时刻、、分别为2.0ml、1.0ml、0.50ml，此时反应__________（填序号）。
a．向逆反应方向进行
b．向正反应方向进行
c．达到平衡状态
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：。已知该反应的，简述该设想能否实现的依据：__________。
（3）清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减小污染解决雾霾问题，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池，一定条件下用CO和合成： 。
向体积为2L的密闭容器中充入2mlCO和，测得不同条件下容器内的压强（P：kPa）随时间（min）的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：
①Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是__________；
②若反应Ⅰ的温度（），反应Ⅲ的温度（），则__________（填“小于”、“大于”或“等于”），简要说明判断依据：__________。
17．电池的种类繁多，应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。
（1）电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池总反应为，则负极材料为__________，正极反应式为__________。
（2）浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成时，__________移向__________（填“X”或“Y”）极。
（3）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水（以含的溶液为例）。隔膜1为__________（填“阴”或“阳”）离子交换膜，负极的电极反应式为__________，当电路中转移0.2ml电子时，模拟海水理论上除盐__________g。
18．为实现我国承诺的“碳达峰、碳中和”目标，中国科学院提出了“液态阳光”方案，即将工业生产过程中
排放的二氧化碳转化为甲醇，其中反应之一是： 。回答下列问题：
（1）该反应的能量变化如图所示，反应的__________，曲线__________（填“a”或“b”）表示使用了催化剂。
（2）下列措施既能加快反应速率，又能提高CO转化率的是_______；
A．升高温度B．增大压强C．降低温度D．增加投料量
（3）相同温度下，若已知：
①反应的平衡常数为；
②反应的平衡常数为；
则：反应的化学平衡常数__________（用含和的代数式表示）。
（4）在恒温恒容密闭容器中按加入反应起始物
Ⅰ．下列描述不能说明反应达到平衡状态的是__________。
A．容器内压强不再变化B．氢气的转化率达到最大值
C．容器内CO与的浓度相等D．容器内CO的体积分数不再变化
Ⅱ．若CO的平衡转化率[]随温度的变化曲线如图Ⅱ所示，R、S两点平衡常数大小：__________（填“>”、“=”或“<”）。温度下，测得起始压强，达平衡时__________。
19．请回答下列问题：
（1）高铁酸钾（）不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1所示是高铁电池的模拟实验装置。
图1 图2
①该电池放电时正极反应式为__________。
②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向__________（填“左”或“右”）移动；
③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有__________。
（2）铜是人类最早使用的金属，它与人类生产、生活关系密切，请运用所学知识解释下列与铜有关的化学现象。
甲 乙
①如图甲，在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生电化学腐蚀，Cu发生__________（填“氧化”或“还原”）反应，写出正极的电极反应式：__________。
②如图乙，将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，铜丝变黑色，然后将红热的铜丝插入固体中，过一会取出，发现插入部分黑色变为光亮的红色，查阅资料可知，该过程有生成，写出由黑色变为光亮红色过程中反应的化学方程式：__________。
（3）一定温度下，反应中的某一基元反应为，其能量变化如图所示。表示反应物分子旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过渡态。
该基元反应的活化能为__________kJ/ml，为__________kJ/ml。
（4）键能也可以用于估算化学反应的反应热（）。下表是部分化学键的键能数据：
已知白磷的标准燃烧热为-2378kJ/ml，白磷的结构为正四面体，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中__________。
福州市仓山区2023-2024学年高二上学期期中考试
化学试卷答案解析
第Ⅰ卷（选择题 共45分）
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，本题包括15小题，每小题3分，共45分）
1．【答案】B
【解析】分析：A项，甲醇低温制氢气有新物质生成，属于化学变化；B项，氘、氚用作核聚变燃料，是核反应，不属于化学变化；C项，偏二甲肼与反应生成、和，放出大量热，属于化学变化；D项，可燃冰是甲烷的结晶水合物，燃烧生成和，放出大量热，属于化学变化。
详解：A项，甲醇低温制氢气有新物质生成，属于化学变化；B项，氘、氚用作核聚变燃料，是核反应，不属于化学变化；C项，偏二甲肼与反应生成、和，放出大量热，反应的化学方程式为，属于化学变化；D项，可燃冰是甲烷的结晶水合物，燃烧生成和，放出大量热，反应的化学方程式为，属于化学变化；答案选B。
点睛：本题考查化学变化、核反应的区别，化学变化的特征是有新物质生成。注意化学变化与核反应的区别，化学变化过程中原子核不变，核反应不属于化学反应。
2．【答案】D
【解析】A．催化剂降低了反应的活化能，增大活化分子百分数，增大活化分子之间的碰撞机会，加快了反应的速率，故A不符合题意；
B．催化剂降低了反应的活化能，增大活化分子百分数，增大活化分子之间的碰撞机会，故B不符合题意；
C．催化剂降低了反应的活化能，参与反应的进程，改变了反应的历程，故C不符合题意；
D．反应的平衡常数只与温度有关，温度不变，使用催化剂，化学平衡常数不变，故D符合题意；
3．【答案】A
【解析】A．的燃烧热是283.0kJ/ml，表示1mlCO完全燃烧产生放出热量是283.0kJ，则反应的，A正确；B．中和热是酸碱发生中和反应产生1ml水时放出的热量，所以和反应的中和热与HCl和NaOH反应的中和热相同，都是，B错误；C．用等体积的盐酸、溶液进行中和热测定的实验，测得的中和热数值不变，C错误；D．合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，则0.5ml氮气完全转化成氨气放热的热量会大于38.6kJ，反应的焓变，故D错误；答案选A。
4．【答案】C
【解析】A．由图可知，总反应为反应物的能量大于生成物的能量的放热反应，反应的焓变小于0，故A错误；
B．由图可知，反应的生成物为和甲烷，则镍是反应的反应物，不是催化剂，故B错误；
C．反应的活化能越大，反应速率越慢，总反应取决于慢反应，衣服裤子，中间体2→中间体3的活化能最大，反应速率最慢，则总反应的速率由中间体2→中间体3的反应速率决定，故C正确；
D．由图可知，反应过程中有碳碳键的断裂，但没有碳碳键的形成，故D错误。
5．【答案】B
【解析】A．化学反应速率之比等于计量数之比，故反应①当时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，选项A正确；
B．催化剂不能使平衡移动，故不能能提高反应①中NO的平衡转化率，选项B不正确；
C．反应②为熵减的反应，，在一定温度下能自发进行，则，故有，正反应为放热反应，选项C正确；
D．标准状况下，反应③中每消耗，O元素由0价变为-2价，则转移电子的数目约为，选项D正确；答案选B。
6．【答案】A
【解析】A．、、HI组成的平衡体系为，反应前后气体体积不变，加压后，体积变小，颜色变深，但平衡不移动，故A不能用勒夏特列原理解释；
B．对平衡体系增加压强，体积变小，的浓度增大，由于平衡向着正向移动，导致气体颜色变浅，故B能用勒夏特列原理解释；
C．合成氨反应：，增大压强，平衡正向移动，氨的产率提高，故C能用勒夏特列原理
解释；
D．，次氯酸见光分解，平衡正向移动，氯气浓度减小，颜色变浅，故D能用勒夏特列原理解释；答案选A。
7．【答案】A
【解析】A．反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量，正反应为吸热反应，A正确；
B．根据图象可知该反应的，B错误；
C．根据图象可知反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量，C错误；
D．图中可以看出，HBr和H的能量和一定高于Br和的能量和，HBr的能量和的能量无法判断，D错误；答案选A。
8．【答案】D
【解析】
【详解】A二氧化硫被氧化为硫酸根，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极与电源正极a相连，则b为电源负极，故A错误；B．将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜电极反应式：，发生不变该变。故B错误；C．阳离子交换膜只允许阳离子通过，电解时，阳离子移向阴极，所以由阳极室通过阳离子交换膜到阴极室，故C错误；D．阳极的电极反应式为：，故D正确；故选D。
9．【答案】D
【解析】A．正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，氢气的转化率减小，故不选A；
B．增大浓度，平衡正向移动，氢气的转化率增大，故不选B；
C．根据“先拐先平”，可知，增大增大压强，平衡正向移动，氨气的物质的量分数增大，故不选C；
D．催化剂能同等程度加快正逆反应速率，平衡不移动，氨气的物质的量分数不变，故选D；
10．【答案】C
【解析】A．平衡逆向移动，B的体积分数增大了，A正确；
B．平衡逆向移动，A的转化率降低了，B正确；
C．平衡向逆反应方向移动，C错误；
D．由分析可知，，D正确；
答案为C。
11．【答案】B
【解析】A．在液态铝电极得电子转化为Si，所以液态铝电极为阴极，X连接电源负极，故A错误；
B．由图可知：液态铝为阴极，连接电源负极，所以电子流入液态铝，液态合金为阳极，电子由液态合金流出，故B正确；
C．电子只能在外电路中移动，不能够在三层液熔盐间自由流动，故C错误；
D．由图可知，电解池的阳极上Si失电子转化为，阴极反应为得电子转化为Si，所以Si优先于Cu被氧化，故D错误；故选B。
12．【答案】C
【解析】A．该反应的，反应是分解反应，为吸热反应，反应的，故A错误；
B．该反应的，应在高温下能自发进行，故B错误；
C．该反应的，由时反应可自发进行可知，，故C正确；
D．该反应的，由时反应可自发进行可知，，故D错误；故选C。
13．【答案】C
【解析】A．负极发生氧化反应，在碱性环境下发生的反应为，A错误；
B．正极发生还原反应，得到电子，电子带负电，阴离子如向反方向，即负极移动，B错误；
C．燃烧电池总反应为，反应生成大量的水，电解液中KOH的物质的量浓度减小，C正确；
D．若电池在工作过程中有0.4ml电子转移，则正极消耗0.1ml氧气，但状况不知，体积无法计算，D错误。答案为C。
14．【答案】B
【解析】A．时刻之后，反应物还在减小，生成物还在增加，没有达到平衡状态，故A错误；
B．，故B正确；
C．该反应中，反应物和生成物都是气体，反应过程中气体总质量不变，体积也不变，密度一直不变，则容器中混合气体的密度不变时，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D．0∼60s时段，浓度变化为：，，故D错误；
15【答案】D
【解析】燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，氧化剂在正极上发生还原反应，
A．单位时间内，人呼出的气体中酒精含量越多，酒精失电子数越多，所以微处理器中通过的电流越大，A项错误；
B．该燃料电池中，a是负极，b是正极，电解质溶液中氢离子向b极移动，B项错误；
C．b为正极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，所以电极反应式为，C项错误；
D．a极通入的是燃料，燃料在负极上失电子发生氧化反应，所以a上的电极反应式为：，D项正确；答案选D。
16．【答案】
（1）
（2）1/324 a 不能实现，因为该反应的，，所以恒成立，所以该反应在任何条件下均不能自发进行
（3）Ⅱ中使用催化剂 大于 此反应为放热反应，降低温度，反应速率减慢，平衡向正反应方向移动
【详解】
（1）① ；
②
根据盖斯定律②-①可得： ；
（2）①NO在催化条件下分解，反应在恒温密闭容器中下进行： ；
某温度下，NO平衡转化率为10.0%，
起始x00
转化
平衡
；
若某时刻、、分别为2.0ml、1.0ml、0.50ml，假设容积为VL，，由于，故平衡向逆反应方向移动，选a；
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：。已知该反应的，简述该设想能否实现的依据：不能实现，因为该反应的，，所以恒成立，所以该反应在任何条件下均不能自发进行；
（3）①Ⅱ和Ⅰ相比反应速率加快，不影响平衡移动，正反应为气体物质的量减小的反应，应是使用催化剂，故答案为：Ⅱ中使用催化剂；
②反应Ⅲ达平衡时所用的时间比反应Ⅰ达平衡时所用的时间长，化学反应速率慢，且Ⅲ平衡时压强比Ⅰ小，与Ⅰ相比平衡正向移动，正反应为气体体积减小放热反应，应降低温度，故温度，此反应为放热反应，降低温度，反应速率减慢，平衡向正反应方向移动。
17．【答案】
（1）Mg
（2）0.2 X
（3）阴 11.7
【详解】
（1）电池总反应为，镁为还原剂，则负极材料为Mg，氧化剂为氯化银，参与正极电极反应，则正极反应式为：，答案为：Mg；；
（2）氢气与转移电子和离子的关系为：，X电极生成了氯化锂溶液，所以当X极生成时，会有移向X极，答案为：0.2；X；
（3）a极为原电池的负极，醋酸跟变为二氧化碳和氢离子，电极反应式为：，同时可实现海水淡化，所以隔膜一为阴离子交换膜，海水中氯离子透过离子交换膜，实现海水淡化；转移电子和离子的关系为：，当电路中转移0.2ml电子时，理论上除盐0.2ml，为11.7g，答案为：阴；，11.7。
18【答案】
（1）-91kJ/ml b
（2）BD
（3）
（4）C > 17
【详解】
（1）该反应为放热反应，焓变小于零，由图可知该反应的，曲线b表示的反应中活化能较低，表示使用了催化剂。
（2）A．反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，一氧化碳转化率降低，A错误；
B．反应为气体分子数减小的反应，增大压强，反应速率加快，且平衡正向移动，B正确；
C．降低温度，反应速率减慢，C错误；
D．增加投料量，反应物物浓度变大，反应速率加快，且平衡正向移动，D正确；
故选BD；
（3）若已知反应①的平衡常数为，反应②的平衡常数为，由盖斯定律可知，①-②得：，则其化学平衡常数；
（4）Ⅰ．A．反应为气体分子数减小的反应，容器内压强不再变化，说明达到平衡，A不符合题意；
B．氢气的转化率达到最大值，则说明正逆反应速率相等，说明达到平衡，B不符合题意；
C．反应按系数比投料，容器内CO与的浓度相等，说明正逆反应速率不相等，说明没有达到平衡，C符合题意；
D．容器内CO的体积分数不再变化，说明达到平衡，D不符合题意；
故选C；
Ⅱ．由图可知，升高温度，一氧化碳的转化率降低，平衡逆向移动，则R、S两点平衡常数大小：（填“>”、“=”或“<”）。
温度下，测得起始压强，平衡时一氧化碳转化，设投料氢气、一氧化碳分别为2ml、1ml
起始120
转化0.510.5
平衡0.510.5
则达平衡时平衡总压为，则。
19．【答案】
（1） 右 使用时间长、工作电压稳定
（2）氧化
（3）21.5 7.5
（4）470
（5）226.8kJ/ml
【详解】
（1）放电时高铁酸钾为正极，发生还原反应，电极反应式为：；电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离子向右移动，故答案为右；加入盐桥后，将原电池的正负极分开在两个装置中，不会直接接触发生氧化还原反应，所以可以形成稳定的电流，故答案为：使用时间长、工作电压稳定；
（2）铜制品发生发生电化学腐蚀，生成铜锈，所以铜发生氧化反应；正极发生的电极反应为：；将铜在酒精灯上灼烧变成黑色氧化铜，然后加入氯化铵溶液中后又变成铜，同时有氮气生成，所以黑色变成红色的过程中发生的化学反应为：；
（3）活化能为反应物与过渡态的能量差，所以该基元反应的活化能为21.5；焓变=生成物的能量-反应物的能量；
（4）白磷燃烧的热化学方程式为： 反应物总键能-生成物总键能，解得。A．甲醇低温所制氢气用于新能源汽车
B．氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料
C．偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料
D．开采可燃冰，将其作为能源使用
化学键
键能/（kJ/ml）
172
335
498
X