精品解析：辽宁省沈阳市第二十八中学2023-2024学年高一下学期6月份质量监测化学试题

2023～2024学年度(下)沈阳市第二十八中学6月月质量监测 高一化学 满分：100分 考试时间：75分钟 相关相对原子质量： 第Ⅰ卷(选择题，共45分) 1. 燃煤时通过空气气流吹入使煤粉在炉内呈“沸腾状”的燃烧燃炉称沸腾炉，采用沸腾炉的好处是 A. 增大煤燃烧时的燃烧热并形成清洁能源 B. 减少煤中杂质气体(如)的形成 C. 提高煤炭的反应热，并减少的排放 D. 使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率 2. 在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应 ①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1 ②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) △H2 ③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3 ④2S(g) =S2(g) △H4 则△H4的正确表达式为（ ） A. △H4=2/3（△H1+△H2-3△H3） B. △H4=2/3（3△H3-△H1-△H2） C. △H4=3/2（△H1+△H2-3△H3） D. △H4=3/2（△H1-△H2-3△H3） 3. 在36 g碳不完全燃烧所得气体中，CO占体积，CO2占体积。且有： C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1 与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是 A. 172.5 kJ B. 1 149 kJ C. 283 kJ D. 517.5 kJ 4. 室温下，将1mol的CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H2；CuSO45H2O受热分解的化学方程式为：CuSO45H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)，热效应为△H3。则下列判断正确的是 A. △H2＞△H3 B. △H1＜△H3 C. △H1+△H3=△H2 D. △H1+△H2＞△H3 5. 浓度为的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成的氢气的总量，可采用的方法是 A. 加入适量的的盐酸 B. 加入数滴氯化铜溶液 C. 加入适量蒸馏水 D. 加入适量的氯化钠溶液 6. 镍镉()可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为溶液，其充、放电按下式进行：。有关该电池的说法正确的是 A. 充电时阳极反应： B. 充电过程是化学能转化为电能的过程 C. 放电时负极附近溶液的碱性增强 D. 放电时电解质溶液中的向正极移动 7. 一种大型蓄电系统的电池总反应为：，电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜(在电池放电和充电时该膜允许钠离子通过)；放电前，被膜隔开的电解质为和，放电后，分别变为和。下列说法正确的是 A. 充电过程中，离子的流向为从右到左 B. 充电过程中，阳极的电极反应为： C. 放电前，左侧电解质为，右侧电解质为 D. 放电过程中，每转移电子，就有钠离子通过选择性膜 8. 如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物。下列说法正确的是 A. 放电时，M电极反应为 B. 放电时，由M电极向N电极移动 C. 充电时，M电极的质量减小 D. 充电时，N电极反应为 9. 在四种不同条件下，分别进行反应，实验测得反应速率分别为①；②；③；④。下列关于四种条件下的反应速率大小关系的比较正确的是 A. ②>①>③>④ B. ④>②>③>① C. ④>③=①>② D. ④>②>①=③ 10. 下列关于化学反应速率的说法正确的是 A. 升高温度可降低化学反应的活化能，加快化学反应速率 B. 反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞的增加，反应速率增大 C. 催化剂能增大反应的活化能，从而加快反应速率 D. 有气体参加的化学反应，若缩小容器容积，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率加快 11. 科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示，其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。下列说法错误的是 A. ②中包含C—H键的断裂过程 B. 该历程中能垒(反应活化能)最小的是③ C. 该历程中制约反应速率的方程式为CH3O*+3H*→CO*+4H* D. 由此历程可知：CH3OH*→CH3O*+H*  ΔH＞0 12. 据文献报道：Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是 A. OH-参与了该催化循环 B. 该反应可产生清洁燃料H2 C. 该反应可消耗温室气体CO2 D. 该催化循环中Fe的成键数目发生变化 13. 在一密闭容器中进行反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为、、。当达到平衡时，可能存在的数据是 A. 为 B. 、均为 C. 为 D. 为，为 14. 可逆反应：，在容积不变的密闭容器中进行，下列能说明该反应达到平衡状态的有 ①单位时间内生成的同时生成 ②容器内总压强不再变化 ③、NO、的物质的量浓度之比为 ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的颜色不再改变 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变 A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 15. 一个的密闭容器中放入的和的，在一定的条件下发生下列反应：达到平衡后，容器内的温度保持不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小，则反应式中的n的值为 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 第II卷主观题(共55分) 16. 参考下列图表和有关要求回答问题： （1）上图是和反应生成和NO过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，的变化是_______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，的变化是_______。写出和CO反应的热化学方程式：_______。 （2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是： ① ② ③ 则甲醇燃烧热的热化学方程式：_______。 （3）下表是部分化学键的键能数据： 化学键 P-P P-O O=O P=O 键能 a b c x 已知白磷完全燃烧放热为d kJ，白磷及其完全燃烧的产物结构如下图所示，则表中_____(用含有a、b、c、d的代数式表示)。 17. 回答下列问题： （1）据文献报道，科学家利用氮化镓材料与铜组成如图所示的人工光合系统装置，成功地以CO2和H2O为原料合成了CH4。 ①写出铜电极表面的电极反应式___________。 ②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量___________(选填“盐酸”或“硫酸”)。 （2）某负载二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示，其中隔膜为___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜，负极的电极反应式为___________。 （3）利用反应(未配平)消除烟气中NO2的简易装置如图所示，A、B两池溶液均为200 mL0.01mol/L的NaOH溶液，过程中溶液的体积和温度变化忽略不计。 电极a的电极反应式为___________。 18. 某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题： （1）上述实验中发生的化学反应方程式有_____________。 （2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是__________。 （3）实验室中现有Na2SO4溶液、MgSO4溶液、Ag2SO4溶液、K2SO4溶液共4种溶液，其中可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是_____。 （4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有__________(答两种)。 （5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。 项目 A B C D E F 4 mol·L－1H2SO4溶液/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①请完成此实验设计，其中V1＝________，V6＝________，V9＝________。 ②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，氢气的生成速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，氢气的生成速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因______ 19. 在容器中放入，反应： ，反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表： 时间 0 1 2 4 8 16 20 25 30 总压强 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 （1）保持容器容积恒定且无法移走生成物的条件下，欲提高A的平衡转化率，可采取的措施为_______。 （2）由总压强p和起始压强计算反应物A的转化率的表达式为____，时A的转化率为____，平衡时A的转化率为____。 （3）①由总压强p和起始压强表示反应体系的总物质的量和反应物A的物质的量，则_______mol，_______mol。 ②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算_______。 反应时间 0 4 8 16 0.10 a 0.026 0.0065 分析该反应中反应反应物的浓度变化与时间间隔的规律，得出的结论是_______，由此规律推出反应在时反应物的浓度为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023～2024学年度(下)沈阳市第二十八中学6月月质量监测 高一化学 满分：100分 考试时间：75分钟 相关相对原子质量： 第Ⅰ卷(选择题，共45分) 1. 燃煤时通过空气气流吹入使煤粉在炉内呈“沸腾状”的燃烧燃炉称沸腾炉，采用沸腾炉的好处是 A. 增大煤燃烧时的燃烧热并形成清洁能源 B. 减少煤中杂质气体(如)的形成 C. 提高煤炭的反应热，并减少的排放 D. 使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率 【答案】D 【解析】 【详解】A．能增大煤炭与氧气的接触面积，不会改变生成产物，燃烧热不变，所以不能使煤变成清洁能源，故A错误； B．反应物不变，燃烧过程不变，不能减少有害杂质气体（如等）的形成，故B错误； C．燃烧产物不变，反应热不变，不能杜绝的排放，故C错误； D．锅炉燃煤时用鼓风机将煤粉吹起，成沸腾状燃烧，这样能使煤燃烧充分，从而提高燃料的利用率，故D正确； 故选D。 2. 在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应 ①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1 ②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) △H2 ③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3 ④2S(g) =S2(g) △H4 则△H4的正确表达式为（ ） A. △H4=2/3（△H1+△H2-3△H3） B. △H4=2/3（3△H3-△H1-△H2） C. △H4=3/2（△H1+△H2-3△H3） D. △H4=3/2（△H1-△H2-3△H3） 【答案】A 【解析】 【详解】根据盖斯定律，①×－③×得⑤：S(g)+O2(g)=SO2(g) △H5=（△H1-△H3）；根据盖斯定律，②×－③×得⑥：SO2(g)+S(g)=O2(g) + S2(g) △H6=（△H2-2△H3）；⑤+⑥得：2S(g) =S2(g) △H4=（△H1+△H2-3△H3），答案为A。 3. 在36 g碳不完全燃烧所得气体中，CO占体积，CO2占体积。且有： C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1 与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是 A. 172.5 kJ B. 1 149 kJ C. 283 kJ D. 517.5 kJ 【答案】C 【解析】 【分析】根据热化学方程式进行简单计算。 【详解】方法一：36 g碳完全燃烧生成3molCO2(g)放热Q1＝(110.5+283)kJ·mol－1×3mol＝1180.5kJ，题中36 g不完全燃烧生成1molCO(g)、2molCO2(g)放热Q2＝110.5kJ·mol－1×3mol+283kJ·mol－1×2mol＝897.5kJ，则损失热量Q1－Q2＝1180.5kJ－897.5kJ＝283 kJ。 方法二：根据盖斯定律，损失热量就是不完全燃烧的产物完全燃烧放出的热量，即1molCO(g)完全燃烧放出的热量283 kJ。 本题选C。 4. 室温下，将1mol的CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H2；CuSO45H2O受热分解的化学方程式为：CuSO45H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)，热效应为△H3。则下列判断正确的是 A. △H2＞△H3 B. △H1＜△H3 C. △H1+△H3=△H2 D. △H1+△H2＞△H3 【答案】B 【解析】 【分析】根据题意知，CuSO45H2O(s)溶于水的热化学方程式为CuSO45H2O(s)=Cu2＋（aq）+（aq）+5H2O(l)，△H1＞0；CuSO4(s)溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)=Cu2＋（aq）+（aq），△H2＜0；根据盖斯定律知，CuSO45H2O受热分解的热化学方程式为：CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l) △H3=△H1-△H2＞0。 【详解】A．根据上述分析知，△H2＜△H3，A错误； B．根据上述分析知，△H1＜△H3，B正确； C．根据上述分析知，△H3=△H1-△H2，C错误； D．根据上述分析知，△H1+△H2＜△H3，D错误； 答案选B。 5. 浓度为的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成的氢气的总量，可采用的方法是 A. 加入适量的的盐酸 B. 加入数滴氯化铜溶液 C. 加入适量蒸馏水 D. 加入适量的氯化钠溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．加入适量6mol/L的盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，但盐酸的物质的量增大，则生成氢气的总量增大，故A不选； B．加入数滴氯化铜溶液，Zn置换出Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成原电池，加快化学反应速率，但氢离子的总物质的量不变，则生成氢气的量不变，故B选； C．加入适量蒸馏水，盐酸的浓度降低，反应速率减慢，故C不选； D．加入适量氯化钠溶液，溶液体积增大，氢离子浓度减小，反应速率减慢，故D不选； 答案选B。 6. 镍镉()可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为溶液，其充、放电按下式进行：。有关该电池的说法正确的是 A. 充电时阳极反应： B. 充电过程是化学能转化为电能的过程 C. 放电时负极附近溶液的碱性增强 D. 放电时电解质溶液中的向正极移动 【答案】A 【解析】 【分析】放电时负极上发生的电极反应式为，正极上发生的电极反应式为，充电时阳极上发生的电极反应式为，阴极上发生的电极反应式为，放电时，溶液中氢氧根离子向负极移动，电解池是把电能转化为化学能的装置，据此分析作答。 【详解】A．充电时阳极失电子，化合价升高，与氢氧根离子反应生成，电极反应式，故A正确； B．充电过程是电能转化为化学能的过程，故B错误； C．放电时负极失电子，与氢氧根离子反应生成，负极附近溶液的碱性减弱，故C错误； D．放电时，原电池内电解质溶液中阳离子向正极移动，则电解质溶液中的向正极移动，故D错误； 故选A。 7. 一种大型蓄电系统的电池总反应为：，电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜(在电池放电和充电时该膜允许钠离子通过)；放电前，被膜隔开的电解质为和，放电后，分别变为和。下列说法正确的是 A. 充电过程中，离子的流向为从右到左 B. 充电过程中，阳极的电极反应为： C. 放电前，左侧电解质为，右侧电解质为 D. 放电过程中，每转移电子，就有钠离子通过选择性膜 【答案】B 【解析】 【分析】由题给示意图可知，左侧电极为正极，右侧电极为负极，由放电前后，元素化合价变化可知，溴元素化合价降低被还原，氧化剂NaBr3在正极发生还原反应，硫元素化合价升高被氧化，还原剂Na2S2在负极发生氧化反应，则左侧储罐中的电解质是NaBr3/NaBr，右侧储罐中的电解质是Na2S2/Na2S4。 【详解】A．由上述分析可知，充电时，左侧连电源的正极，为阳极，右侧为阴极，充电过程中，离子的流向为从阳极流向阴极，即由左侧流向右侧，故A错误； B．放电时，正极的反应式为，则充电时阳极的反应式为，故B正确； C．由分析可知，放电前左侧的电解质为，右侧的电解质为，故C错误； D．放电时，正极的反应式为，负极反应式为2Na2S2-2e-= Na2S4+2Na+，根据电荷守恒，每转移电子，就有钠离子通过选择性膜，故D错误； 答案选B。 8. 如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物。下列说法正确的是 A. 放电时，M电极反应为 B. 放电时，由M电极向N电极移动 C. 充电时，M电极的质量减小 D. 充电时，N电极反应为 【答案】B 【解析】 【分析】由题干信息可知，放电时，M极由于Li比Ni更活泼，也比N极上的Sb、Bi、Sn更活泼，故M极作负极，电极反应为：Li-e-=Li+，N极为正极，电极反应为：3Li++3e-+Bi=Li3Bi，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，放电时，M电极反应为Li-e-=Li+，A错误； B．由分析可知，放电时，M极为负极，N极为正极，故由M电极向N电极移动，B正确； C．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，M电极的电极反应为：Li++e-= Li，故电极质量增大，C错误； D．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，充电时，N电极反应为，D错误； 故答案为：B。 9. 在四种不同条件下，分别进行反应，实验测得反应速率分别为①；②；③；④。下列关于四种条件下的反应速率大小关系的比较正确的是 A. ②>①>③>④ B. ④>②>③>① C. ④>③=①>② D. ④>②>①=③ 【答案】D 【解析】 【详解】单位相同的条件下，不同物质的反应速率与其计量数的比值越大，其反应速率越大： ①=0.1mol•L-1•min-1； ②=0.15mol•L-1•min-1； ③=0.1mol•L-1•min-1； ④=0.6mol•L-1•min-1； 根据以上分析知，反应速率由大到小顺序是④＞②＞①=③； 答案选D。 10. 下列关于化学反应速率的说法正确的是 A. 升高温度可降低化学反应的活化能，加快化学反应速率 B. 反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞的增加，反应速率增大 C. 催化剂能增大反应的活化能，从而加快反应速率 D. 有气体参加的化学反应，若缩小容器容积，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率加快 【答案】B 【解析】 【详解】A．升高温度部分非活化分子吸收能量后变为活化分子，所以增大活化分子百分数，化学反应速率加快，故A错误； B．增大浓度，增大单位体积内活化分子个数，有效碰撞的几率增加，反应速率增大，故B正确； C．催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率，故C错误； D．缩小体积相当于增大压强，增大单位体积内活化分子个数，活化分子百分数不变，故D错误； 答案选B。 11. 科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示，其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。下列说法错误的是 A. ②中包含C—H键的断裂过程 B. 该历程中能垒(反应活化能)最小的是③ C. 该历程中制约反应速率的方程式为CH3O*+3H*→CO*+4H* D. 由此历程可知：CH3OH*→CH3O*+H*  ΔH＞0 【答案】C 【解析】 【详解】A．CH3O*中共价键为3个C—H键和1个C—O键，CH2O*中共价键为2个C—H键和1个C—O键，则②中由CH3O*→CH2O*包含C—H键的断裂过程，A项正确； B．反应物的活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差，从图中可以看出，①的活化能为100kJ/mol，②的活化能为70 kJ/mol，③的活化能为50 kJ/mol，④的活化能为60kJ/mol，则③发生的反应活化能最小，B项正确； C．制约反应速率的步骤为活化能最大的步骤，对应方程式为，C项错误； D．反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差，根据图示可知：生成物总能量比反应物总能量高，因此该反应为吸热反应，即反应CH3OH*→CH3O*+H*的反应热ΔH＞0，D项正确； 答案选C。 12. 据文献报道：Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是 A. OH-参与了该催化循环 B. 该反应可产生清洁燃料H2 C. 该反应可消耗温室气体CO2 D. 该催化循环中Fe的成键数目发生变化 【答案】C 【解析】 【分析】题干中明确指出，铁配合物Fe(CO)5充当催化剂的作用。机理图中，凡是出现在历程中，进去的箭头表示反应物，出来的箭头表示生成物，既有进去又有出来的箭头表示为催化剂或反应条件，其余可以看成为中间物种。由题干中提供的反应机理图可知，铁配合物Fe(CO)5在整个反应历程中成键数目，配体种类等均发生了变化；并且也可以观察出，反应过程中所需的反应物除CO外还需要H2O，最终产物是CO2和H2，同时参与反应的还有OH-，故OH-也可以看成是另一个催化剂或反应条件。 【详解】A．从反应机理图中可知，OH-有进入的箭头也有出去的箭头，说明OH-参与了该催化循环，故A项正确； B．从反应机理图中可知，该反应的反应物为CO和H2O，产物为H2和CO2，Fe(CO)5作为整个反应的催化剂，而OH-仅仅在个别步骤中辅助催化剂完成反应，说明该反应方程式为，故有清洁燃料H2生成，故 B项正确； C．由B项分析可知，该反应不是消耗温室气体CO2，反而是生成了温室气体CO2，故 C项不正确； D．从反应机理图中可知，Fe的成键数目和成键微粒在该循环过程中均发生了变化，故 D项正确； 答案选C。 【点睛】对于反应机理图的分析，最重要的是判断反应物，产物以及催化剂；一般催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的；通过一个箭头进入整个历程的物质则是反应物；而通过一个箭头最终脱离整个历程的物质一般多是产物。 13. 在一密闭容器中进行反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为、、。当达到平衡时，可能存在的数据是 A. 为 B. 、均为 C. 为 D. 为，为 【答案】D 【解析】 【分析】化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，据此判断分析。 【详解】 平衡时的值应在两种极端情况之间，不能等于极值； A．应该小于，不会等于，故A不选； B．由题干数据可知，若SO2为0.1mol/L，则O2为0.05mol/L，故B不选； C．应该小于，不会等于，故C不选； D．为，为，都在极值之间，且符合S元素守恒，故D选； 答案选D。 14. 可逆反应：，在容积不变的密闭容器中进行，下列能说明该反应达到平衡状态的有 ①单位时间内生成的同时生成 ②容器内总压强不再变化 ③、NO、的物质的量浓度之比为 ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的颜色不再改变 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变 A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 【答案】B 【解析】 【详解】①反应中单位时间内生成nmolO2，一定生成2nmolNO，都是描述正反应方向，不能判断反应是否达到平衡状态，故①不选； ②该反应的反应前后有气体体积差，反应过程中，混合气体的物质的量发生变化，容器内总压强不再变化能说明反应达到化学平衡状态，故②选； ③NO2、NO、O2的物质的量浓度之比为2：2：1，无法判断是否会变化，不一定是平衡状态，故③不选； ④无论反应是否达到平衡状态，混合气体的质量不变，容器的容积不变，混合气体的密度始终不变，密度不变不能说明反应达到平衡状态，故④不选； ⑤混合气体的颜色不再改变，说明NO2气体的浓度不变，能说明反应达到平衡状态，故⑤选； ⑥该反应反应前后有气体体积差，反应过程中，混合气体的物质的量一直变化，混合气体质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量一直在变，当其不再变化时，说明反应达到平衡状态，故⑥选； 则符合题意的有②⑤⑥； 答案选B。 15. 一个的密闭容器中放入的和的，在一定的条件下发生下列反应：达到平衡后，容器内的温度保持不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小，则反应式中的n的值为 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 【答案】D 【解析】 【详解】假设通入3molX 气体和2molY气体，X的浓度减小，则反应的X为1mol，则：       在相同温度和体积的容器中，气体的物质的量之比等于压强之比，反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，则有（2+1.25+0.5+0.25n）-5=5×5%，解得n=6，故选D。 第II卷主观题(共55分) 16. 参考下列图表和有关要求回答问题： （1）上图是和反应生成和NO过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，的变化是_______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，的变化是_______。写出和CO反应的热化学方程式：_______。 （2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是： ① ② ③ 则甲醇燃烧热的热化学方程式：_______。 （3）下表是部分化学键的键能数据： 化学键 P-P P-O O=O P=O 键能 a b c x 已知白磷完全燃烧放热为d kJ，白磷及其完全燃烧的产物结构如下图所示，则表中_____(用含有a、b、c、d的代数式表示)。 【答案】（1） ①. 减小 ②. 不变 ③. NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ•mol-1 （2） ΔH=-764.7 kJ•mol-1 （3） 【解析】 【小问1详解】 加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E1和E2都减小，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变，所以催化剂对反应热无影响，由图可知，1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量368kJ－134kJ=234kJ，反应热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=－234 kJ•mol-1； 【小问2详解】 已知： ① ② ③ 盖斯定律计算②×3-①×2+③×2可得到甲醇燃烧热的热化学方程式：ΔH=(-192.9kJ•mol-1)×3-(+49.0kJ•mol-1)×2+(-44kJ•mol-1)×2=-764.7 kJ•mol-1；故答案为 ΔH=-764.7 kJ•mol-1； 【小问3详解】 白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10，1mol白磷完全燃烧需拆开6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、4mol P=O，所以12mol×bkJ/mol+4mol×xkJ/mol-(6mol×a kJ/mol+5 mol×c kJ/mol)=dkJ/mol，解得x=。 17. 回答下列问题： （1）据文献报道，科学家利用氮化镓材料与铜组成如图所示的人工光合系统装置，成功地以CO2和H2O为原料合成了CH4。 ①写出铜电极表面的电极反应式___________。 ②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量___________(选填“盐酸”或“硫酸”)。 （2）某负载二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示，其中隔膜为___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜，负极的电极反应式为___________。 （3）利用反应(未配平)消除烟气中NO2的简易装置如图所示，A、B两池溶液均为200 mL0.01mol/L的NaOH溶液，过程中溶液的体积和温度变化忽略不计。 电极a的电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. ②. 硫酸 （2） ①. 阴 ②. （3） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 原电池中电子从负极流向正极，根据图象中电子流向可知，铜电极为正极，正极上二氧化碳得电子生成甲烷，则铜电极表面的电极反应式为；负极水失电子产生氧气，电极反应式为4H2O-8e-=2O2↑+8H+。 ①根据上述分析，铜电极表面的电极反应式为； ②电池中有质子交换膜，说明电解质溶液显酸性，必须加入酸，在光的作用下，盐酸中的Cl-易失电子产生Cl2，且HCl易挥发，故应该选硫酸。 【小问2详解】 由图象可知，NiO(OH)2为电池的正极，电极反应为NiO(OH)2+2e-=NiO+2OH-，LaNi5H6为电池的负极，电极反应为。 根据上述分析，OH-需从正极区到负极区，因此隔膜为阴离子交换膜；负极失电子发生氧化反应，电极反应为。 【小问3详解】 根据反应方程式，NO2发生还原反应，为正极反应物，NH3发生氧化反应，为负极反应物，故电极a是负极，电极反应式为。 18. 某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题： （1）上述实验中发生的化学反应方程式有_____________。 （2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是__________。 （3）实验室中现有Na2SO4溶液、MgSO4溶液、Ag2SO4溶液、K2SO4溶液共4种溶液，其中可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是_____。 （4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有__________(答两种)。 （5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。 项目 A B C D E F 4 mol·L－1H2SO4溶液/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①请完成此实验设计，其中V1＝________，V6＝________，V9＝________。 ②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，氢气的生成速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，氢气的生成速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因______ 【答案】（1）CuSO4＋Zn=ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑ （2）CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu－Zn微电池，加快了氢气产生的速率 （3）Ag2SO4 （4）升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可) （5） ①. 30 ②. 10 ③. 17.5 ④. 当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积 【解析】 【小问1详解】 用稀硫酸与锌制取氢气的实验中发生反应Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，加入少量硫酸铜后发生反应CuSO4＋Zn=ZnSO4＋Cu； 【小问2详解】 CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu－Zn微电池，加快了氢气产生的速率； 【小问3详解】 可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用，即能和Zn发生置换反应生成金属单质，从而构成微电池，即只有Ag2SO4； 【小问4详解】 升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等均可以加快反应速率； 【小问5详解】 该实验目的是进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，需要控制变量，即硫酸的量相同，改变硫酸铜的量，所以V1~V5均为30mL，根据F组，总体积=30+20+0=50mL,则每一组的总体积均为50mL，故V6＝50-10-30=10mL，V9＝50-30-2.5=17.5mL； 当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积，所以导致反应请其产生的速率反倒下降。 19. 在容器中放入，反应： ，反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表： 时间 0 1 2 4 8 16 20 25 30 总压强 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 （1）保持容器容积恒定且无法移走生成物的条件下，欲提高A的平衡转化率，可采取的措施为_______。 （2）由总压强p和起始压强计算反应物A的转化率的表达式为____，时A的转化率为____，平衡时A的转化率为____。 （3）①由总压强p和起始压强表示反应体系的总物质的量和反应物A的物质的量，则_______mol，_______mol。 ②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算_______。 反应时间 0 4 8 16 0.10 a 0.026 0.0065 分析该反应中反应反应物的浓度变化与时间间隔的规律，得出的结论是_______，由此规律推出反应在时反应物的浓度为_______。 【答案】（1）升高温度、降低压强 （2） ①. ②. 28.7% ③. 94.1% （3） ①. ②. ③. 0.051 ④. 每隔4h，A的浓度减小一半 ⑤. 0.013 【解析】 【小问1详解】 在一定温度进行如下反应： ，反应是吸热反应，反应前后气体体积增大，根据平衡移动原理分析可知，欲提高A的平衡转化率，平衡正向进行，可以升温或减压条件下使平衡正向进行；故答案为：升高温度、降低压强； 【小问2详解】 反应前后气体物质的量增大等于反应的A的量，所以由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式=，时A的转化率为=28.7%，平衡时A的转化率为=94.1%； 【小问3详解】 ①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)，依据压强之比等于物质的量之比，n总：n起始=P：P0，n总=；由数据列三段式如下： (0.10+x)：0.10=P：P0，解得x=，n(A)=0.10-=mol； ②n(A)===0.051mol所以浓度a=0.051mol/L；分析数据特征可知，每隔4h，A的浓度减小一半，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)==0.013mol/L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $