精品解析：江西省宜春市丰城中学2022-2023学年高一下学期3月月考化学试题

丰城中学2022－2023学年下学期高一第一次段考试卷 化学 本试卷总分值为 100分 考试时长为：75分钟 考试范围：选择性必修一第一章第二章第四章 一、单选题 1. 化学与社会环境、科学技术密切相关，下列说法错误的是 A. 冬奥场馆使用制冷剂制冰是物理过程 B. 王亚平太空授课，将泡腾片(含酒石酸和碳酸氢钠)溶于水，在水球内产生气泡是化学过程 C. 火炬“飞扬”使用氢气燃料，表示氢气燃烧热的热化学方程式为 D. “霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶可发生丁达尔效应 2. 环氧乙烷是口罩制作过程中的消毒剂。通过氧气与乙烯在石墨烯界面反应可制得环氧乙烷，其原理为石墨烯活化氧分子生成活化氧，活化氧再与乙烯反应生成环氧乙烷。氧气与乙烯在石墨烯界面反应的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. 石墨烯不能改变氧气与乙烯反应的焓变 B. 反应历程的各步能量变化中的最小值为0.51eV C. 活化氧分子的过程中生成了C—O键 D. 氧气与乙烯在石墨烯界面的反应属于加成反应 3. 双极膜(BM)是一种新型的离子交换复合膜，它是由阴离子交换层和阳离子交换层复合而成。在直流电场作用下，双极膜可将水离解，在膜两侧分别得到和。工业上用“双极膜双成对电解法”生产乙醛酸，原理如图所示，装置中阴、阳两极均为惰性电极. 下列说法不正确的是 A. 阳极电极反应式之一为： B. 阴极上草酸发生还原反应： C. 的作用是作为支持电解质，增强阳极液的导电能力和充当间接电氧化的媒介 D. 若阴阳两极均产生(标准状况)气体时，理论上可得到乙醛酸 4. 某商用锂离子电池以石墨为负极材料，以LiCoO2为正极材料，电解质为LiPF6与乙烯碳酸酯。电池充电时，锂离子从正极材料中出来而进入负极，放电时则反过来。那么，下列说法中不正确的是 A. 充电时发生的正极反应为LiCoO2 →Li1-xCoO2 +xLi+ + xe- B. 负极反应为xLi++xe- +6C→LixC6 C. 正极材料Li1-xCoO2中的Co充电时被氧化，从Co3+变为Co4+，放电时被还原，从Co4+变为Co3+ D. LiAlO2 和LiMn2O4等也可做正极材料 5. 近日“宁德时代”宣布2023年实现钠离子电池产业化，钠离子电池以其低成本、高安全性及其优异电化学属性等成为锂离子电池的首选“备胎”，其充放电过程是在正负极间的镶嵌与脱嵌。下列说法不正确的是 A. 放电时负极区钠单质失去电子 B. 充电时由“B极”向“A极”移动 C. 由于未使用稀缺的锂钴元素，量产后该电池生产成本比锂离子电池低 D. 该电池一种正极材料为，充电时的电极反应为： 6. McMorris测定和计算了在136~180°C范围内下列反应的平衡常数Kp(用平衡分压代替平衡浓度，注：分压=总压×体积分数)： 2NO(g)+2ICl(g)⇌2NOCl(g)+I2(g) Kp1 2NOCl(g)⇌2NO(g)+Cl2(g) Kp2 发现lgKp1~和lgKp2~均呈线性关系，如下图。 下列说法正确的是 A. NOCl分解为NO和Cl2的逆反应△H>0 B. Kp1的单位为L/mol C. 反应2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的K=Kp1/Kp2 D. 反应2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的△H>0 7. 利用CO2催化加氢可制乙烯，反应为2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g) △H，在两个容积均为1L恒容密闭容器中，分别加入2molCO2、4molH2，分别选用两种催化剂，反应进行相同时间，测得CO2转化率随反应温度的变化如下图所示。下列说法正确的是 A. 使用催化剂I时反应的活化能低于催化剂II B. △H>0 C. b、d两状态下，化学反应速率相等 D. d状态下，保持其他条件不变，向容器中再加入1molCO2与0.5molC2H4，v(正)<v(逆) 8. 乙炔(C2H2)是重要的化工原料。工业上可用甲烷裂解法制取乙炔，发生反应： 反应I：2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) △H1 反应II：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) △H2 甲烷裂解时，几种气体平衡时分压(Pa)的对数即lgp与温度(℃)之间的关系如图所示，(注：用平衡分压代替平衡浓度计算可得平衡常数Kp，分压=总压×物质的量分数)。下列说法不正确的是 A. 1725℃时，向恒容密闭容器中充入CH4，达到平衡时CH4生成C2H2的平衡转化率为62.5% B. 1725℃时，若图中H2的lgp=5，则反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=1×105Pa2 C. 2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的△H1＞0 D. 为提高甲烷制乙炔的产率，除改变温度外，可充入适量乙烯，还可以使用对反应选择性更高的催化剂 9. 转化可减少排放并实现资源利用。催化氧化乙烷制乙烯的主要反应有： ①： ②： 反应的能量变化如图1所示。体系中还存在其他副反应。相同时间内，乙烷的转化率、乙烯的选择性与温度的关系如图2所示。 已知：乙烯的选择性为转化的乙烷中生成乙烯的百分比，下列说法不正确的是 A. B. 反应②比反应①的速率小，是总反应的决速步 C. 在图2所画曲线的温度范围内，温度越高，乙烯的产率越低 D. 其他条件不变，适当增大投料比，能提高的转化率 10. 以下情况中，可以证明可逆反应达到平衡状态的有个 Ⅰ. ① ②1个键断裂的同时，有6个键断裂 Ⅱ. ③恒温恒容时，气体的压强不再改变 ④恒温恒压时，气体的密度不再改变 Ⅲ. ⑤恒温恒容时，气体的密度不再改变 ⑥恒温恒容时，气体的平均相对分子质量不再改变 Ⅳ. ⑦恒温恒容时，气体的平均相对分子质量不再改变 ⑧恒温恒压时，的体积分数不再改变 Ⅴ. ⑨ ⑩恒容绝热时，压强不再改变 ⑪恒容绝热时，平衡常数不再改变 A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 二、多选题 11. 甲醇燃料是一种新的替代燃料，它和普通的汽油、柴油比较，优势十分明显。目前正在开发用甲烷和氧气合成甲醇：2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g)。 已知：RlnKp=-+C(R、C均为常数)。 下列说法错误的是 A. 恒压条件下，温度升高，Kp减小 B. 恒温条件下，压强增大，△H减小 C. 向恒压容器中加入2molCH4和1molO2，达到平衡，放出0.251kJ热量 D. 催化剂可以提高该反应的生产效率 12. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图象，其中图象和实验结论表达均正确的是 图① mA(g)+nB(g)⇌pC(g) 图② 2X(g)⇌Y(g) 图③ CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ∆H<0 图④ 2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) A. 图①若，则a曲线一定使用了催化剂 B. 图②是在一定条件下，随时间t的变化，正反应，M点正反应速率<N点逆反应速率 C. 图③是在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和(g)进行反应，若平衡时CO(g)和(g)的转化率相等，则 D. 图④中曲线表示一定压强下NO平衡转化率随温度的变化，A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率，压强最小的是A点，化学平衡常数最小的是B点 13. 设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成，将废旧锂离子电池的正极材料转化为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是 A. 装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大 B. 装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸 C. 乙室电极反应式为 D. 若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移 14. 酸性水系锌锰电池在放电时存在电极上MnO2的剥落，会造成电池效率“损失”。最新研究表明，向体系中加入少量KI固体后能使电池持续大电流放电，提高电池的工作效率，原理如图所示，下列说法错误的是 A. 加入KI降低了正极反应的活化能 B. I-与剥落的MnO2反应生成的I能恢复“损失”的能量 C. 放电时，正极区溶液的pH减小 D. 放电时，消耗1 mol Zn时，正极区电解质溶液增重87 g 三、填空题 15. 在新冠肺炎疫情期间，“84”消毒液是环境消毒液之一。某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置。c、d都为石墨电极。 完成下列填空： （1）a为电源的_______极，c为电解池的_______极(填“正”“负”或“阴”“阳”)。 （2）d电极上发生的电极反应式：_______，电解产生消毒液的总化学方程式为_______。 16. 电池是人类生产和生活中重要的能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。请根据下列几种电池的工作原理示意图，回答问题。 （1）世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达兆瓦，是历届世博会之最。光伏电池能将_______直接转变为电能填：“化学能”“太阳能”“热能”等，在外电路中电流方向为_______。填：“从流向”或“从流向” （2）燃料电池有节能、超低污染、噪声低、使用寿命长等优点。某甲醇燃料电池工作原理如图所示。电极是电池的_______极， 电极反应式为_______。如果该电池工作时电路中通过电子，则消耗的的物质的量为_______。 （3）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，工作原理如图所示，、均为惰性电极。放电时左槽溶液颜色由黄色变为蓝色，则 向_______槽移动填：“左”或“右”。充电时，_______极连接直流电源正极填：“”或“”，其电极反应式为_______。 17. 化学平衡图像分析 （1）可逆反应  ，同时符合下列两图中各曲线， 则___________  ___________  ___________0(填“>”、“<”或“=”) （2）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应的化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律(图中T表示温度，n表示物质的量)。 根据图像得出的结论，若正反应吸热，则___________ (填“>”、“<”或“=”)，对于a、b、c三点：的平衡体积分数由大到小为___________，的平衡转化率由大到小为___________。 （3）对于化学反应，L线上所有的点都是平衡点。 则___________，E点___________(填“>”、“<”或“=”) 18. 氢气既是重要的化工原料，又属于洁净能源，是未来人类重点开发的能源之一，请回答下列问题： （1）氢气可以与煤在催化剂作用下制备乙炔，其总反应式为：。已知部分反应如下： Ⅰ.； Ⅱ．； Ⅲ．； ①___________；说明反应Ⅱ在高温下可自发进行的原因为___________。 ②一定条件下，向的恒容密闭容器中加入足量碳粉和，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，后容器内总压强不再变化，容器中为，为，为，内的平均反应速率___________，反应Ⅰ的平衡常数___________(写出计算式)。 （2）氢气可以用于合成甲醇的反应为，在恒压条件下测得的平衡转化率与温度和投料比关系如图所示： ①已知，则___________(填“＞”“＜”或“=”)0。 ②由图可知，同温同压下越大，的平衡转化率越大，原因为___________。 ③写出一条可同时提高反应速率和平衡转化率的措施：___________。 ④保证该压强不变，向温度下，的平衡体系中再加入、、，则化学平衡___________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 丰城中学2022－2023学年下学期高一第一次段考试卷 化学 本试卷总分值为 100分 考试时长为：75分钟 考试范围：选择性必修一第一章第二章第四章 一、单选题 1. 化学与社会环境、科学技术密切相关，下列说法错误的是 A. 冬奥场馆使用制冷剂制冰是物理过程 B. 王亚平太空授课，将泡腾片(含酒石酸和碳酸氢钠)溶于水，在水球内产生气泡是化学过程 C. 火炬“飞扬”使用氢气燃料，表示氢气燃烧热的热化学方程式为 D. “霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶可发生丁达尔效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．使用二氧化碳制冷剂制冰时，水由液态转化为固态，没有新物质生成，属于物理变化，A正确； B．泡腾片中含有碳酸氢钠、酒石酸，二者反应放出二氧化碳，是化学变化，B正确； C．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所释放的热量，题给热化学方程式H2的化学计量数应为1，且H的稳定氧化物应为H2O(l)，C错误； D．雾霾所形成的气溶胶属于胶体，具有丁达尔效应，D正确； 答案选C。 2. 环氧乙烷是口罩制作过程中的消毒剂。通过氧气与乙烯在石墨烯界面反应可制得环氧乙烷，其原理为石墨烯活化氧分子生成活化氧，活化氧再与乙烯反应生成环氧乙烷。氧气与乙烯在石墨烯界面反应的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. 石墨烯不能改变氧气与乙烯反应的焓变 B. 反应历程的各步能量变化中的最小值为0.51eV C. 活化氧分子的过程中生成了C—O键 D. 氧气与乙烯在石墨烯界面的反应属于加成反应 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．石墨烯是该反应的催化剂，催化剂不影响反应物和生成物的总能量大小，不改变反应的焓变，故A正确； B．由能量变化图可知各步能量变化分别为:0.75eV，0.51eV，0.49eV，1.02eV，0.73eV,1.04eV,能量变化最小为0.49eV，故B错误； C．由图可知，活化氧分子过程中氧气中的双键断开与石墨烯中的碳原子形成C-O键，故C正确； D．氧气与乙烯在石墨烯界面的反应中乙烯中的碳碳双键断裂连接氧原子，符合加成反应的特征，故D正确； 故选：B； 3. 双极膜(BM)是一种新型的离子交换复合膜，它是由阴离子交换层和阳离子交换层复合而成。在直流电场作用下，双极膜可将水离解，在膜两侧分别得到和。工业上用“双极膜双成对电解法”生产乙醛酸，原理如图所示，装置中阴、阳两极均为惰性电极. 下列说法不正确的是 A. 阳极电极反应式之一为： B. 阴极上草酸发生还原反应： C. 的作用是作为支持电解质，增强阳极液的导电能力和充当间接电氧化的媒介 D. 若阴阳两极均产生(标准状况)气体时，理论上可得到乙醛酸 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，左侧电极为电解池阳极，水和溴离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和溴，其中生成的溴将乙二醛氧化为乙醛酸；右侧电极为阴极，氢离子和草酸在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和乙醛酸，电解时在直流电场作用下，双极膜中水离解得到的氢离子通过阳离子交换膜进入阴极区，氢氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区。 【详解】A．由分析可知，左侧电极为电解池阳极，水和溴离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和溴，其中溴离子放电的电极反应式为，故A正确； B．由分析可知，右侧电极为阴极，氢离子和草酸在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和乙醛酸，其中草酸放电的电极反应式为，故B正确； C．由图可知，进入阳极区的乙二醛为非电解质，氢氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区，则阳极区加入电解质氢溴酸，即可以增强阳极液的导电能力，在阳极放电生成溴氧化乙二醛，还可以中和氢氧根离子，有利于乙醛酸的生成，故C正确； D．由图可知，阴极和阳极均得到了乙醛酸，若阴阳两极标准状况均产生2.24L气体，设阳极生成的乙醛酸为amol，阴极生成的乙醛酸为bmol，由得失电子守恒可得：×4+2a=×2+2b，解得b—a=0.1mol，则理论上可得到乙醛酸的质量一定大于0.1mol×74g/mol=7.4g，故D错误； 故选D。 4. 某商用锂离子电池以石墨为负极材料，以LiCoO2为正极材料，电解质为LiPF6与乙烯碳酸酯。电池充电时，锂离子从正极材料中出来而进入负极，放电时则反过来。那么，下列说法中不正确的是 A. 充电时发生的正极反应为LiCoO2 →Li1-xCoO2 +xLi+ + xe- B. 负极反应为xLi++xe- +6C→LixC6 C. 正极材料Li1-xCoO2中的Co充电时被氧化，从Co3+变为Co4+，放电时被还原，从Co4+变为Co3+ D. LiAlO2 和LiMn2O4等也可做正极材料 【答案】B 【解析】 【分析】放电时，负极上电极反应为LixC6-e-=6C+xLi+，正极上电极反应为Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，充电时，阳极、阴极反应式与正极、负极反应式正好相反。 【详解】A．充电时正极反应式即阳极反应式与放电时正极反应式相反，故电极反应为LiCoO2 →Li1-xCoO2 +xLi+ + xe-，A正确； B．负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为LixC6-e-=6C+xLi+，B错误； C．充电时，正极材料为阳极，阳极上失电子发生氧化反应，所以正极材料Li1-xCoO2中的Co充电时被氧化，从Co3+变为Co4+，放电时被还原，从Co4+变为Co3+，C正确； D．这两种物质中，锂离子能得电子发生还原反应，也可以作正极材料，D正确； 故答案选B。 5. 近日“宁德时代”宣布2023年实现钠离子电池产业化，钠离子电池以其低成本、高安全性及其优异电化学属性等成为锂离子电池的首选“备胎”，其充放电过程是在正负极间的镶嵌与脱嵌。下列说法不正确的是 A. 放电时负极区钠单质失去电子 B. 充电时由“B极”向“A极”移动 C. 由于未使用稀缺的锂钴元素，量产后该电池生产成本比锂离子电池低 D. 该电池一种正极材料为，充电时的电极反应为： 【答案】A 【解析】 【分析】由电子的流向知，放电时A极为负极，B极为正极；充电时A极为阴极，B极为阳极。 【详解】A．该电池充放电过程是 Na+ 在正负极间的镶嵌与脱嵌，不存在钠单质的失电子，A错误； B．充电时阳离子从阳极向阴极移动，即Na+ 由B极向A极移动，B正确； C．稀缺的锂钴元素的价格比锂更高，该电池未使用稀缺的锂钴元素，量产后该电池生产成本比锂离子电池低，C正确； D．充电时正极得电子，电极反应为： ，D正确； 故选A。 6. McMorris测定和计算了在136~180°C范围内下列反应的平衡常数Kp(用平衡分压代替平衡浓度，注：分压=总压×体积分数)： 2NO(g)+2ICl(g)⇌2NOCl(g)+I2(g) Kp1 2NOCl(g)⇌2NO(g)+Cl2(g) Kp2 发现lgKp1~和lgKp2~均呈线性关系，如下图。 下列说法正确的是 A. NOCl分解为NO和Cl2的逆反应△H>0 B. Kp1的单位为L/mol C. 反应2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的K=Kp1/Kp2 D. 反应2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的△H>0 【答案】D 【解析】 【详解】A．结合图可知，温度越高，越小，lgKp2越大，即Kp2越大，说明升高温度平衡正向移动，则NOCl分解为NO和反应的逆反应△H＜0，A项错误； B．Kp(用平衡分压代替平衡浓度，注：分压=总压×体积分数)，根据2NO(g)+2ICl(g)⇌2NOCl(g)+I2(g)，可知Kp1单位为kPa-1，B项错误； C．Ⅰ.，Ⅱ.，Ⅰ+Ⅱ得，则的K=，C项错误； D．设，即，由图可知则：，即，因此该反应正反应为吸热反应，即大于0，D项正确； 答案选D。 7. 利用CO2催化加氢可制乙烯，反应为2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g) △H，在两个容积均为1L恒容密闭容器中，分别加入2molCO2、4molH2，分别选用两种催化剂，反应进行相同时间，测得CO2转化率随反应温度的变化如下图所示。下列说法正确的是 A. 使用催化剂I时反应的活化能低于催化剂II B. △H>0 C. b、d两状态下，化学反应速率相等 D. d状态下，保持其他条件不变，向容器中再加入1molCO2与0.5molC2H4，v(正)<v(逆) 【答案】A 【解析】 【详解】A． 使用催化剂I时反应中二氧化碳的转化率变化快，更快地达到平衡，使用催化剂I时反应的活化能低于催化剂II，故A正确； B． 达到平衡后升高温度，二氧化碳的转化率降低，说明正反应放热，△H＜0，故B错误； C． b、d两状态下，d点温度高，化学反应速率更快，故C错误； D． 反应的平衡常数为K= ，d状态下，保持其他条件不变，向容器中再加入1molCO2与0.5molC2H4，Qc=<K，平衡正向进行，v(正)＞v(逆)，故D错误； 故选A。 8. 乙炔(C2H2)是重要的化工原料。工业上可用甲烷裂解法制取乙炔，发生反应： 反应I：2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) △H1 反应II：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) △H2 甲烷裂解时，几种气体平衡时分压(Pa)的对数即lgp与温度(℃)之间的关系如图所示，(注：用平衡分压代替平衡浓度计算可得平衡常数Kp，分压=总压×物质的量分数)。下列说法不正确的是 A. 1725℃时，向恒容密闭容器中充入CH4，达到平衡时CH4生成C2H2的平衡转化率为62.5% B. 1725℃时，若图中H2的lgp=5，则反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=1×105Pa2 C. 2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的△H1＞0 D. 为提高甲烷制乙炔的产率，除改变温度外，可充入适量乙烯，还可以使用对反应选择性更高的催化剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．1725℃由图可知，达到平衡时，CH4、C2H2、C2H4的平衡分压的对数分别为2、2、1，故其CH4、C2H2、C2H4的平衡分压分别为100 Pa、100 Pa、10 Pa，在同温同体积条件下，不同气体的压强之比等于其物质的量之比，故CH4、C2H2、C2H4的物质的量之比为10：10：1，由C原子守恒可知，CH4生成C2H2的平衡转化率为62.5%，A正确； B．1725℃时，若图中H2的lgp=5，则反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=1×1013，B错误； C．根据图可知，C2H2的平衡分压随温度升高而增大，所以反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)为吸热反应，故其△H1＞0，C正确； D．为提高甲烷制乙炔的产率，除改变温度外，还可采取的措施有：充入适量乙烯使2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)的平衡向逆反应方向移动，或使用对甲烷转化为乙炔的选择性更高的催化剂等，D正确； 答案选B。 9. 转化可减少排放并实现资源利用。催化氧化乙烷制乙烯的主要反应有： ①： ②： 反应的能量变化如图1所示。体系中还存在其他副反应。相同时间内，乙烷的转化率、乙烯的选择性与温度的关系如图2所示。 已知：乙烯的选择性为转化的乙烷中生成乙烯的百分比，下列说法不正确的是 A. B. 反应②比反应①的速率小，是总反应的决速步 C. 在图2所画曲线的温度范围内，温度越高，乙烯的产率越低 D. 其他条件不变，适当增大投料比，能提高的转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知， =生成物的能量减去反应物的能量=-300kJ/mol-(-477 kJ/mol)=+177kJ/mol，故A正确； B．由图可知，反应①的活化能小于反应②的活化能，则反应②比反应①的速率小，速率小的是总反应的决速步，故B正确； C．由图可知，在图2所画曲线的温度范围内，温度越高，乙烯的选择性越低，但是乙烷的转化率越高，无法确定乙烯的产率的变化，故C错误； D．其他条件不变，适当增大投料比，反应①正向移动，能提高的转化率，故D正确； 故选C。 10. 以下情况中，可以证明可逆反应达到平衡状态的有个 Ⅰ. ① ②1个键断裂的同时，有6个键断裂 Ⅱ. ③恒温恒容时，气体的压强不再改变 ④恒温恒压时，气体的密度不再改变 Ⅲ. ⑤恒温恒容时，气体的密度不再改变 ⑥恒温恒容时，气体的平均相对分子质量不再改变 Ⅳ. ⑦恒温恒容时，气体的平均相对分子质量不再改变 ⑧恒温恒压时，的体积分数不再改变 Ⅴ. ⑨ ⑩恒容绝热时，压强不再改变 ⑪恒容绝热时，平衡常数不再改变 A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 【答案】B 【解析】 【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。利用物理量判断反应是否平衡的依据是“变量不变则平衡”。 【详解】Ⅰ． ①反应任意时刻均存在，因此时，正逆反应速率不等，反应未达到平衡。 ②1个键断裂的同时，一定有6个N-H键形成，若同时有6个键断裂，则说明正逆反应速率相等，反应处于平衡状态。 Ⅱ． ③该反应为气体非等体积变化，反应正向进行过程中，气体的物质的量将减小，恒温恒容时，气体的物质的量之比等于气体的压强之比，当气体的压强不再改变时，说明气体的物质的量不变，反应处于平衡状态。 ④参加反应的物质均为气体，因此反应过程中气体的总质量不变。恒温恒压时，气体的物质的量之比等于容器体积之比，因此该反应正向进行过程中，容器体积将减小，当气体的密度()不再改变时，说明反应处于平衡状态。 Ⅲ． ⑤反应物中有固体参与，因此反应正向进行过程中，气体的质量将增大，恒温恒容时，当气体的密度()不再改变时，说明反应处于平衡状态。 ⑥设起始加入1mol水蒸气和足量固体碳，则起始气体摩尔质量为18g/mol，设水蒸气的转化量为xmol，则反应过程中气体的平均相对分子质量=，因此恒温恒容时，气体的平均相对分子质量不再改变时，说明反应处于平衡状态。 Ⅳ． ⑦产物中CO2与NH3的比例固定，因此气体的平均相对分子质量固定，不能说明反应处于平衡状态。 ⑧反应过程中，的体积分数始终为，因此无法根据的体积分数判断反应是否处于平衡状态。 Ⅴ． ⑨反应物的起始量及转化率未知，因此无法根据物质的浓度之比判断反应是否处于平衡状态。 ⑩恒容绝热时，随反应的进行，温度将变化，温度变化会引起压强变化，因此当压强不再改变时，反应处于平衡状态。 ⑪恒容绝热时，随反应的进行，温度将变化，平衡常数只受温度影响，当平衡常数不再改变时，说明温度不变，反应处于平衡状态。 综上所述，可证明可逆反应达到平衡状态的有②③④⑤⑥⑩⑪，故答案为B。 二、多选题 11. 甲醇燃料是一种新的替代燃料，它和普通的汽油、柴油比较，优势十分明显。目前正在开发用甲烷和氧气合成甲醇：2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g)。 已知：RlnKp=-+C(R、C均为常数)。 下列说法错误的是 A. 恒压条件下，温度升高，Kp减小 B. 恒温条件下，压强增大，△H减小 C. 向恒压容器中加入2molCH4和1molO2，达到平衡，放出0.251kJ热量 D. 催化剂可以提高该反应的生产效率 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题给公式可知，lnKp与温度T成反比关系，所以恒压条件下，温度升高，Kp减小，故A正确； B．该反应是气体体积减小的反应，恒温条件下，压强增大，平衡向正反应方向移动，但焓变△H不变，故B错误； C．由图中数据可得：0.4315=3.0×10—3△H +C和0.0555=1.5×10—3△H +C，解联立方程可得△H=—0.251KJ/mol，该反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以向恒压容器中加入2mol甲烷和1mol氧气，达到平衡时放出的热量小于0.251kJ，故C错误； D．催化剂可以降低反应的活化能，加快反应速率，提高反应的生产效率，故D正确； 故选BC。 12. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图象，其中图象和实验结论表达均正确的是 图① mA(g)+nB(g)⇌pC(g) 图② 2X(g)⇌Y(g) 图③ CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ∆H<0 图④ 2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) A. 图①若，则a曲线一定使用了催化剂 B. 图②是在一定条件下，随时间t的变化，正反应，M点正反应速率<N点逆反应速率 C. 图③是在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和(g)进行反应，若平衡时CO(g)和(g)的转化率相等，则 D. 图④中曲线表示一定压强下NO平衡转化率随温度的变化，A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率，压强最小的是A点，化学平衡常数最小的是B点 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图①若，则a曲线可能是使用了催化剂，也可能是增大压强，故A错误； B．图②，温度，升高温度，X的平衡浓度增大，说明平衡逆移，故正反应的，但是M点正反应速率=M点逆反应速率>W点逆反应速率>N点逆反应速率，故B错误； C．图③，当投料比等于化学计量数之比时，所有反应物的转化率相等，故C正确； D．图④中曲线表示一定压强下NO平衡转化率随温度的变化，A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率，压强最小的是A点，化学平衡常数最小的是B点。由图可知，增大压强，平衡正移，NO的平衡转化率增大。升高温度，NO的平衡转化率减小，说明平衡逆移，K减小，故D正确； 故选CD。 13. 设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成，将废旧锂离子电池的正极材料转化为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是 A. 装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大 B. 装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸 C. 乙室电极反应式为 D. 若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移 【答案】BD 【解析】 【分析】由于乙室中两个电极的电势差比甲室大，所以乙室是原电池，甲室是电解池，然后根据原电池、电解池反应原理分析解答。 【详解】A．电池工作时，甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气体，同时生成H+，电极反应式为CH3COO--8 e-+2 H2O =2CO2↑+7 H+，H+通过阳膜进入阴极室，甲室的电极反应式为Co2++2e-=Co，因此，甲室溶液pH逐渐减小，A错误； B．对于乙室，正极上LiCoO2得到电子，被还原为Co2+，同时得到Li+，其中的O2-与溶液中的H+结合H2O，电极反应式为2LiCoO2+2e-+8H+=2Li++2Co2++4H2O，负极发生的反应为CH3COO--8 e-+2 H2O =2CO2↑+7 H+，负极产生的H+通过阳膜进入正极室，但是乙室的H+浓度仍然是减小的，因此电池工作一段时间后应该补充盐酸，B正确； C．电解质溶液为酸性，不可能大量存在OH-，乙室电极反应式为：LiCoO2+e-+4H+=Li++Co2++2H2O，C错误； D．若甲室Co2+减少200 mg，则电子转移物质的量为n(e-)= ；若乙室Co2+增加300 mg，则转移电子的物质的量为n(e-)=，由于电子转移的物质的量不等，说明此时已进行过溶液转移，即将乙室部分溶液转移至甲室，D正确； 故合理选项是BD。 14. 酸性水系锌锰电池在放电时存在电极上MnO2的剥落，会造成电池效率“损失”。最新研究表明，向体系中加入少量KI固体后能使电池持续大电流放电，提高电池的工作效率，原理如图所示，下列说法错误的是 A. 加入KI降低了正极反应的活化能 B. I-与剥落的MnO2反应生成的I能恢复“损失”的能量 C. 放电时，正极区溶液的pH减小 D. 放电时，消耗1 mol Zn时，正极区电解质溶液增重87 g 【答案】CD 【解析】 【分析】由题干中原电池装置图示可知，Zn所在石墨电极为负极，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，MnO2所在的石墨电极为正极，电极反应为：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，加入KI后的反应机理为：MnO2+3I-+4H+=Mn2+++2H2O，+2e-=3I-，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，KI参与正极电极反应，且加入少量KI固体后能使电池持续大电流放电，说明反应速率加快，故降低了正极反应的活化能，A正确； B．由分析可知，I-与剥落的MnO2反应生成的I，然后能继续从正极上得到电子转化为I-，故能恢复“损失”的能量，B正确； C．由分析可知，放电时，正极反应式为：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，故正极区溶液的pH增大，C错误； D．根据得失电子总数相等，结合正极反应式：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O可知，放电时，消耗1 mol Zn时，转移电子物质的量为2mol，正极区电解质溶液增加1molMnO2的质量和透过质子交换膜进入正极区的2molH+的质量，为89g，D错误； 故答案为：CD。 三、填空题 15. 在新冠肺炎疫情期间，“84”消毒液是环境消毒液之一。某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置。c、d都为石墨电极。 完成下列填空： （1）a为电源的_______极，c为电解池的_______极(填“正”“负”或“阴”“阳”)。 （2）d电极上发生的电极反应式：_______，电解产生消毒液的总化学方程式为_______。 【答案】（1） ①. 负 ②. 阳 （2） ①. 2H2O+2e-=H2↑+2OH- ②. NaCl+H2ONaClO+H2↑ 【解析】 【分析】用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液， NaOH在阴极区生成，Cl2在阳极区生成。按照该同学制作的竖直的家用环保型消毒装置，若将阳极置于上方，则氯气一生成即逸出，不能完全与NaOH作用。因此，应将阳极置于下方，则c是阳极，阴极置于上方，则d是阴极。 【小问1详解】 图中电极a和b是电源的电极，由分析知c是电解池的阳极，d是阴极，则与电解装置上方阴极相连的a为电源的负极，则b为正极，故答案为：负；阳； 【小问2详解】 d是阴极发生氧化反应，水得电子生成氢气和氢氧根，则d电极上发生的电极反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，电解产生消毒液的总化学方程式为NaCl+H2ONaClO+H2↑，故答案为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；NaCl+H2ONaClO+H2↑ 16. 电池是人类生产和生活中重要的能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。请根据下列几种电池的工作原理示意图，回答问题。 （1）世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达兆瓦，是历届世博会之最。光伏电池能将_______直接转变为电能填：“化学能”“太阳能”“热能”等，在外电路中电流方向为_______。填：“从流向”或“从流向” （2）燃料电池有节能、超低污染、噪声低、使用寿命长等优点。某甲醇燃料电池工作原理如图所示。电极是电池的_______极， 电极反应式为_______。如果该电池工作时电路中通过电子，则消耗的的物质的量为_______。 （3）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，工作原理如图所示，、均为惰性电极。放电时左槽溶液颜色由黄色变为蓝色，则 向_______槽移动填：“左”或“右”。充电时，_______极连接直流电源正极填：“”或“”，其电极反应式为_______。 【答案】（1） ①. 太阳能 ②. 从流向 （2） ①. 负极 ②. ③. （3） ①. 左 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 由图可知，光伏电池将太阳能转化为电能；由图中电荷的移动方向可知，电流由流向；故答案为：太阳能；从流向； 【小问2详解】 原料为甲醇和水，产物为二氧化碳、氢离子，则为负极；原料为氢离子和氧气，，产物为水，则电极方程式为：化合价由价升高到价，失去个电子，则转移电子，需要甲醇；故答案为：负极；。 【小问3详解】 题中放电时槽溶液颜色由黄色变为蓝色即被还原为中被氧化为，则放电时槽中的电极方程式为：，故氢离子向左槽移动；充电时，与电源正极相连的为阳极，失电子，则为槽中失电子转化为，其电极方程式为：；故答案为：左；。 17. 化学平衡图像分析 （1）可逆反应  ，同时符合下列两图中各曲线， 则___________  ___________  ___________0(填“>”、“<”或“=”) （2）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应的化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律(图中T表示温度，n表示物质的量)。 根据图像得出的结论，若正反应吸热，则___________ (填“>”、“<”或“=”)，对于a、b、c三点：的平衡体积分数由大到小为___________，的平衡转化率由大到小为___________。 （3）对于化学反应，L线上所有的点都是平衡点。 则___________，E点___________(填“>”、“<”或“=”) 【答案】（1） ①. > ②. < ③. < （2） ①. < ②. b>a>c ③. c>b>a （3） ①. < ②. > 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，增大压强使正反应速率变化更大，说明增大压强平衡正向移动，而增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，由此可知a+b>c+d；温度越高，反应速率越大，达到平衡时所需时间越短，由图甲可知T1<T2；温度由T1升高至T2，平衡时生成物浓度降低，说明升高温度平衡逆向移动，而升高温度平衡向吸热方向移动，即逆向为吸热反应，故。 【小问2详解】 若反应正向吸热，则升高温度平衡将正向移动，生成物AB3的平衡体积分数将增大，因此T1<T2；由图可知，AB3的平衡体积分数由大到小为b>a>c；对于多气体参与的可逆反应，增大其中某一组分的浓度，平衡将正向移动，使得其余反应物的转化率增大，自身的转化率将减小，因此的平衡转化率由大到小为c>b>a。 【小问3详解】 由图可知，增大压强，反应物A的百分含量增大，说明增大压强使平衡逆向移动，而增大压强将使平衡向气体体积减小的方向移动，即m+n<p+q；E点A的百分含量高于平衡点，则平衡将正向移动，因此>。 18. 氢气既是重要的化工原料，又属于洁净能源，是未来人类重点开发的能源之一，请回答下列问题： （1）氢气可以与煤在催化剂作用下制备乙炔，其总反应式为：。已知部分反应如下： Ⅰ.； Ⅱ．； Ⅲ．； ①___________；说明反应Ⅱ在高温下可自发进行的原因为___________。 ②一定条件下，向的恒容密闭容器中加入足量碳粉和，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，后容器内总压强不再变化，容器中为，为，为，内的平均反应速率___________，反应Ⅰ的平衡常数___________(写出计算式)。 （2）氢气可以用于合成甲醇的反应为，在恒压条件下测得的平衡转化率与温度和投料比关系如图所示： ①已知，则___________(填“＞”“＜”或“=”)0。 ②由图可知，同温同压下越大，的平衡转化率越大，原因为___________。 ③写出一条可同时提高反应速率和平衡转化率的措施：___________。 ④保证该压强不变，向温度下，的平衡体系中再加入、、，则化学平衡___________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。 【答案】（1） ①. ②. 反应Ⅱ的，反应在高温下可自发进行 ③. ④. （2） ①. ＜ ②. 一定条件下，增大其中一种反应物的浓度，平衡正向移动，另一种反应物的平衡转化率会提高 ③. 加压 ④. 不 【解析】 【小问1详解】 ①由盖斯定律可知，；反应Ⅱ为气体分子数目增多的吸热反应，该反应的，故反应在高温下可自发进行。 ②当容器内总压强不再变化时可知反应达到平衡，反应前气体只有，反应后气体有、、、，根据氢元素守恒可知与消耗的物质的量均为，消耗的物质的量为，则内的平均反应速率，反应Ⅰ的平衡常数。 【小问2详解】 ①已知，由图可知温度越高的平衡转化率越低，所以反应为放热反应，。 ②由图可知，同温同压下越大，的平衡转化率越大，原因为一定条件下，增大其中一种反应物的浓度，平衡正向移动，另一种反应物的平衡转化率会提高。 ③可同时提高反应速率和平衡转化率的措施为加压。 ④保证该压强不变，向温度下，的平衡体系中再加入、、，压强、温度、平衡比例均未发生变化，相当于等效平衡，则化学平衡不移动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $