精品解析：江苏省启东中学2024-2025学年高二上学期第一次月考 化学试题

江苏省启东中学2024~2025学年度第一学期第一次月考 高二化学 注意事项： 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。 2.将选择题答案涂在答题卡的对应位置上，非选择题的答案卡的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Cu：64 Zn：65 Ag：108 一、单项选择题：共16题，每题3分，共48分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 A. 图1所示装置可将化学能转化为电能 B. 图2可表示晶体与晶体反应的能量变化 C. 图3所示锌锰干电池中发生还原反应 D. 图4所示装置可验证金属活动性：M<N 2. 某密闭容器中进行如下反应：3X(g)+Y(g)2Z(g)，若要使平衡时反应物总物质的量与生成物的物质的量相等，且用X、Y做反应物，则X、Y的初始物质的量之比的范围应满足 A. 1＜＜3 B. ＜＜ C. ＜＜4 D. 1＜＜5 3. 一定条件下，向2 L恒容密闭容器中充入1 mol COCl2(g)，发生反应COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)，反应过程中测得的有关数据如下表所示，下列说法不正确的是 t/s 0 2 4 6 8 n(Cl2)/mol 0 0.30 0.39 0.40 0.40 A. 6 s时反应到达平衡状态，容器内的压强不再随时间的延续而改变 B. 达到6 s时，反应停止，不再进行 C. 8 s时，反应容器中各物质的浓度不再发生变化 D. 生成Cl2的平均反应速率：v(0～2 s)＞v(2～4 s) 4. 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2n mol NO②容器内总压强不再变化③、NO、的物质的量浓度之比为2：2：1④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. ②⑤⑥ B. ①②⑤ C. ③④⑥ D. ②③⑥ 5. 电池极大地方便了人们的生活，如图为两种电池的示意图。下列说法错误的是 A. 锂—空气电池正极材料是多孔电极，氧气得到电子 B. 锂—空气电池总反应方程式为4Li + O2 + 2H2O = 4LiOH C. 铝离子电池中电流从石墨电极经过用电器到铝电极 D. 铝离子电池负极反应式为 6. 某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为薄膜；集流体起导电作用，充放电过程为：。下列说法正确的是 A. 放电时非晶硅薄膜是正极 B. 中硅元素的化合价是+4 C. 放电时，外电路通过amol电子时，LiPON薄膜电解质损失 D. 放电时正极反应为 7. 温度为时，向恒容密闭容器中充入和，发生反应：，反应过程中的物质的量与部分时间的关系如下图所示。下列说法正确的是 A. 0~50s时，的平均速率 B. 时，容器中的物质的量可能为 C. 时，起始向容器中充入和，达平衡时，的物质的量大于 D. 时，起始向容器中充入、和，反应向正方向进行 8. 目前，丁烷脱氢制丁烯的研究已取得重大突破，利用计算机技术测得在催化剂表面的反应历程如图所示，其中催化剂表面上的物质用*标注，TS表示过渡态物质。下列说法错误的是 A. 该历程中决速步骤C4H9*+H*=C4H8*+2H* B. 催化剂可降低反应活化能 C. C4H10→C4H8+H2，该反应有非极性键形成 D. 若一个C4H10气体分子具有的相对能量为0eV，则该反应的热化学方程为：C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)　ΔH=+0.06NAeV 9. 在一定温度下，将一定质量的混合气体在密闭容器中发生反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，达到平衡时测得B气体的浓度为0.6mol/l，恒温下将密闭容器的容积扩大一倍，重新达到平衡时，测得B气体的浓度为 0.4mol/l，下列叙述中正确的是（ ） A. a+b>c+d B. 平衡向右移动 C. 重新达平衡时，A气体浓度增大 D. 重新达平衡时，B的体积分数减小 10. 分析如下操作对 2NO2N2O4平衡影响的实验，说法正确的是 步骤1：活塞从Ⅰ处→拉至Ⅱ处 步骤2：活塞从Ⅱ处一推向Ⅰ处 A 步骤1，减小压强，平衡右移 B. 步骤1，混合气颜色变浅，平衡右移 C. 步骤2，浓度商Q＜平衡常数K，平衡右移 D. 步骤2，混合气颜色先变深后变浅，变深的原因是生成了更多NO2 11. 甲酸甲酯是重要有机化工原料，制备反应为CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g) ΔH<0；相同时间内，在容积固定的密闭容器中，使反应在不同温度下进行(起始投料比均为1)，相同时间内测得CO的转化率随温度变化的曲线如下图。下列说法中不正确的是 A. 70~80℃，CO转化率随温度升高而增大，其原因是升高温度反应速率增大 B. 85~90℃，CO转化率随温度升高而降低，其原因可能是升高温度平衡逆向移动 C. d点和e点的平衡常数：Kd < Ke D. a点对应的CO的转化率与CH3OH的转化率相同 12. 在某一恒温体积可变的密闭容器中发生反应：X(g)+Y(g)2Z(g)　ΔH<0，t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程中逆反应速率变化如图所示。下列说法正确的是 A. O~t2时，v正>v逆 B. t2时刻改变的条件是向密闭容器中加Z C. t2时刻改变的条件是从密闭容器中抽出了Y D. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数Ⅰ<Ⅱ 13. 通过反应，可将有机氯化工业的副产品转化为。在、反应物起始物质的量比条件下，不同温度时转化率如图所示(图中虚线表示相同条件下的平衡转化率随温度的变化)。向反应体系中加入，能加快反应速率。 反应II： 反应III： 下列说法正确的是 A. 反应的 B. 230至时，转化率降低是因为温度升高，平衡向逆反应方向移动 C. 保持其他条件不变，时，使用，能使转化率从点的值升至点的值 D. 在、条件下，若起始条件下，的转化率可能能达到点的值 14. 中科院物理研究所研发的双极膜可充电，电池解决了传统电池的体积与硬度问题，该电池工作原理如图所示： 已知双极膜夹层间的能够解离成和分别向两极移动。下列说法正确的是 A. 放电时，B电极反应为： B. 放电时，通过a膜移向Zn电极 C. 放电时，电流方向为：B电极→用电器→A电极→双极膜→B电极 D. 放电时，理论上电极A质量减少65g时，需要消耗22.4L 15. 是一种液体燃料。利用和合成的主要反应为 反应Ⅰ 反应Ⅱ 在密闭容器中，，时，平衡转化率、在催化剂作用下反应tmin所测得的实际转化率及的选择性随温度的变化如图所示。的选择性可表示为。 下列说法不正确的是 A. 0～tmin内，240℃下反应Ⅰ的速率比在280℃下大 B. 从220℃～280℃，的平衡产率先增大后缓慢减小 C. 280℃时增大压强，的转化率可能大于40％ D. 需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂 二、非选择题：共题，共52分。 16. 工业上可利用或来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(、、)如下表所示： 化学反应 平衡常数符号 平衡常数值 500℃ 700℃ 800℃ ① 2.5 0.34 0.15 ② 1.0 1.70 2.52 ③ 请回答下列问题： （1）根据反应①与②可推导出___________(用、表示)；___________0(用“>”或“<”表示)； （2）根据反应①与②可推导出___________(用、表示)； （3）恒温恒容下，对反应①，下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是___________ A. 压强不再变化 B. 气体密度不再变化 C. 气体平均相对分子质量不再变化 D. （4）恒容、500℃下，测得反应②在某时刻时，、、、的浓度分别为、、、，则此时___________(填“>”“=”或“<”)，达平衡时的浓度为___________ （5）下列图像符合反应③的是___________ A. B. C. D. 17. 某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。 请回答下列问题： （1）甲池为___________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为___________。 （2）乙池中A(石墨)电极的名称为___________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为___________。 （3）当乙池中B极质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2体积为___________mL(标准状况)，丙池中___________极析出___________g铜。 （4）若丙池中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)；丙中溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)，若将丙中溶液复原，需加入___________。 18. 将转化为高附加值化学品是目前研究的热点之一，甲醇是重要的化工原料和优良的替代燃料，因此加氢制甲醇被广泛关注。与在催化剂作用下主要发生以下反应： ⅰ． ⅱ． ⅲ． （1） ___________，反应ⅲ在___________ (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。在恒容绝热条件下，起始投料按充入容器中，若只发生反应ⅲ，则下列可作为该条件下反应ⅲ达到平衡的判断依据的是___________ (填标号)。 A．与的比值不变 B．不变 C．容器内气体压强不变 （2）将1mol和3mol充入体积为2L的密闭容器中，只发生反应ⅰ和ⅱ。在190~250℃、8MPa下，以CuO-ZnO、CuO-Zn@作催化剂，研究反应相同时间在不同催化剂的作用下，转化率、选择性、收率与温度的关系如图a、图b；280~360℃下，在某催化剂作用下探究的平衡转化率及的选择性随温度变化的关系如图c．已知：选择性=(生成目标产物所消耗的反应物的物质的量÷参与反应的反应物的物质的量)×100%。 ①分析图a和图b，在该压强下反应的最适宜催化剂为___________。 ②分析图c，随着反应温度的升高，平衡转化率增大，但甲醇选择性降低的原因是___________。 ③312℃时，若起始压强为，反应ⅱ的___________(为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 （3）工业上还可用电催化制甲醇实现资源综合利用，图示装置(设电解质溶液均呈酸性)工作时，阳极电极反应式为___________，若阴极只生成甲醇，则每转移6mol电子时，阴极室溶液质量增加___________g。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省启东中学2024~2025学年度第一学期第一次月考 高二化学 注意事项： 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。 2.将选择题答案涂在答题卡的对应位置上，非选择题的答案卡的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Cu：64 Zn：65 Ag：108 一、单项选择题：共16题，每题3分，共48分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 A. 图1所示装置可将化学能转化为电能 B. 图2可表示晶体与晶体反应的能量变化 C. 图3所示的锌锰干电池中发生还原反应 D. 图4所示装置可验证金属活动性：M<N 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置未形成闭合电路，所示装置不能构成原电池，不能将化学能转化为电能，A错误； B．反应物能量高于生成物能量，为放热反应，而晶体与晶体反应为吸热反应，B错误； C．锌锰干电池中锌作负极，发生氧化反应，作正极，发生还原反应，C正确； D．装置为原电池，正极发生还原反应，产物为H2，则金属N为正极，金属M为负极，负极金属活动性强，活动性 M>N，D错误； 答案选C。 2. 某密闭容器中进行如下反应：3X(g)+Y(g)2Z(g)，若要使平衡时反应物总物质的量与生成物的物质的量相等，且用X、Y做反应物，则X、Y的初始物质的量之比的范围应满足 A. 1＜＜3 B. ＜＜ C. ＜＜4 D. 1＜＜5 【答案】D 【解析】 【详解】令参加反应的Y的物质的量为n，则 3X(g)+Y(g)2Z(g) 开始(mol)： x y 0 转化(mol)： 3n n 2n 平衡(mol)： x-3n y-n 2n 平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等，所以有（x-3n）+（y-n）=2n，解得n=；反应物不能完全反应，所以有y＞n，x＞3n，即y＞，x＞，解得：1＜=＜5，故选D。 3. 一定条件下，向2 L恒容密闭容器中充入1 mol COCl2(g)，发生反应COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)，反应过程中测得的有关数据如下表所示，下列说法不正确的是 t/s 0 2 4 6 8 n(Cl2)/mol 0 0.30 0.39 0.40 0.40 A. 6 s时反应到达平衡状态，容器内的压强不再随时间的延续而改变 B. 达到6 s时，反应停止，不再进行 C. 8 s时，反应容器中各物质的浓度不再发生变化 D. 生成Cl2的平均反应速率：v(0～2 s)＞v(2～4 s) 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据表格数据可知该反应在6 s后各种气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，反应在恒容密闭容器中进行，则气体的压强也不会随着时间改变，A正确； B．反应达到6 s时，反应达到平衡状态，化学平衡是动态平衡，此时反应仍然在进行，而不是反应停止，不再进行，B错误； C．反应进行到8 s时，反应处于平衡状态，此时容器中各物质的浓度不再发生变化，C正确； D．在0～2 s内，反应产生Cl2的物质的量是0.30 mol；反应在2～4 s内Cl2的物质的量是0.09 mol，相同时间内反应产生的Cl2的物质的量越多，反应速率就越大，所以生成Cl2的平均反应速率：v(0～2 s)＞v(2～4 s)，D正确； 故合理选项是B。 4. 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2n mol NO②容器内总压强不再变化③、NO、的物质的量浓度之比为2：2：1④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. ②⑤⑥ B. ①②⑤ C. ③④⑥ D. ②③⑥ 【答案】A 【解析】 【详解】①单位时间内生成的同时生成，都代表正反应速率，不能判断反应是否达到平衡状态，①错误； 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，②正确； ③、NO、的物质的量浓度之比为2：2：1时不一定是平衡状态，③错误； 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，④错误； ⑤混合气体的颜色不再改变，说明气体的浓度不变，能说明反应达到平衡状态，⑤正确； ⑥该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，⑥正确； 则正确的有②⑤⑥； 故选A。 5. 电池极大地方便了人们的生活，如图为两种电池的示意图。下列说法错误的是 A. 锂—空气电池正极材料是多孔电极，氧气得到电子 B. 锂—空气电池总反应方程式为4Li + O2 + 2H2O = 4LiOH C. 铝离子电池中电流从石墨电极经过用电器到铝电极 D. 铝离子电池负极反应式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．电池内部阳离子向正极移动，如图锂－空气电池中，锂离子向多孔电极移动，所以多孔电极为正极，正极氧气得电子，A正确； B．锂－空气电池中为非水电解质，不可能有水参加反应，总反应方程式为4Li+O2＝2Li2O，B错误； C．铝离子电池中两个电极分别为铝和石墨，铝为活泼电极，是负极，石墨为正极。外电路中电流由正极流向负极，即由石墨流向铝，C正确； D．由图可知，铝离子电池负极是铝失去电子，反应式为，D正确； 故选B。 6. 某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为薄膜；集流体起导电作用，充放电过程为：。下列说法正确的是 A. 放电时非晶硅薄膜是正极 B. 中硅元素的化合价是+4 C. 放电时，外电路通过amol电子时，LiPON薄膜电解质损失 D. 放电时正极反应为 【答案】D 【解析】 【分析】由题中信息可知，该电池充电时得电子成为Li嵌入电极A中，可知电极A在充电时作阴极，故其在放电时作电池的负极，而电极B是电池的正极； 【详解】A．由题述信息，放电时非晶硅薄膜是负极，选项A错误； B．中锂和硅是单质状态，选项B错误； C．放电时外电路通过amol时，负极产生，内电路中有通过LiPON薄膜电解质从负极迁移到正极，但是LiPON薄膜电解质没有损失，选项C错误； D．放电时，电极B正极，发生还原反应，反应可表示为，选项D正确； 答案选D。 7. 温度为时，向恒容密闭容器中充入和，发生反应：，反应过程中的物质的量与部分时间的关系如下图所示。下列说法正确的是 A. 0~50s时，的平均速率 B. 时，容器中的物质的量可能为 C. 时，起始向容器中充入和，达平衡时，的物质的量大于 D. 时，起始向容器中充入、和，反应向正方向进行 【答案】C 【解析】 【分析】温度为时，向恒容密闭容器中充入和，发生反应，由图知，存在三段式：，该温度下平衡常数K=。 【详解】A． 0~50s时，的平均速率，A错误； B． 50s时反应容器中的物质的量为0.16mol，0~50s反应过程中，三氯化磷和氯气的浓度不断降低、反应速率变慢，则前25S生成的较多、后25S生成的较少，故时容器中的物质的量大于，B错误； C． 时，起始向容器中充入和，投料为原来的2倍，达到的平衡等效于原平衡增压时向右移动所致，则的物质的量大于2×0.2mol=，C正确； D． 时，起始向容器中充入、和，浓度商Qc= =K，则反应向逆反应方向进行， D错误； 答案选C。 8. 目前，丁烷脱氢制丁烯的研究已取得重大突破，利用计算机技术测得在催化剂表面的反应历程如图所示，其中催化剂表面上的物质用*标注，TS表示过渡态物质。下列说法错误的是 A. 该历程中决速步骤为C4H9*+H*=C4H8*+2H* B. 催化剂可降低反应活化能 C. C4H10→C4H8+H2，该反应有非极性键形成 D. 若一个C4H10气体分子具有的相对能量为0eV，则该反应的热化学方程为：C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)　ΔH=+0.06NAeV 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应的决速步骤为反应最慢的一步或者能垒最大的一步，由图可知能垒最大的决速步为：C4H10=C4H10*，A错误； B．催化剂可降低反应活化能，提高活化分子百分数，从而加快反应速率，B正确； C．C4H10→C4H8+H2，该反应有H-H非极性键形成，C正确； D．由题干反应流程图可知，若一个C4H10气体分子具有的相对能量为0eV，则该反应的热化学方程为：C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)　ΔH=+0.06NAeV，D正确； 故答案为：A。 9. 在一定温度下，将一定质量的混合气体在密闭容器中发生反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，达到平衡时测得B气体的浓度为0.6mol/l，恒温下将密闭容器的容积扩大一倍，重新达到平衡时，测得B气体的浓度为 0.4mol/l，下列叙述中正确的是（ ） A. a+b>c+d B. 平衡向右移动 C. 重新达平衡时，A气体浓度增大 D. 重新达平衡时，B的体积分数减小 【答案】A 【解析】 【分析】保持温度不变，将容器的体积扩大1倍，如平衡不移动，B气体的浓度为0.3mol/L，小于实际B的浓度0.4mol/L，说明平衡向生成B的方向移动，即向逆反应方向移动。 【详解】A．增大体积，压强减小，平衡向逆反应方向移动，压强减小平衡向气体物质的量增大的方向移动，即a+b>c+d，选项A正确； B．根据分析可知，平衡向逆反应方向移动，选项B错误； C．体积加倍，各物质的浓度都要减小，即A气体浓度减小，选项C错误； D．平衡向逆反应方向移动，B的体积分数增大，选项D错误； 故选A。 10. 分析如下操作对 2NO2N2O4平衡影响的实验，说法正确的是 步骤1：活塞从Ⅰ处→拉至Ⅱ处 步骤2：活塞从Ⅱ处一推向Ⅰ处 A. 步骤1，减小压强，平衡右移 B. 步骤1，混合气颜色变浅，平衡右移 C. 步骤2，浓度商Q＜平衡常数K，平衡右移 D. 步骤2，混合气颜色先变深后变浅，变深的原因是生成了更多NO2 【答案】C 【解析】 【分析】由实验可知，步骤1中体积增大、浓度变小，气体的颜色变浅，且压强减小时2NO2 (红棕色)N2O4(无色)逆向移动，使气体的颜色变深，但比原平衡时颜色浅；步骤2中体积减小、浓度增大，气体的颜色变深，且压强增大时2NO2 (红棕色)N2O4(无色)正向移动，气体的颜色变浅，以此来解答。 【详解】A．由上述分析可知，步骤1扩大体积，气体物质浓度减小，气体的颜色变浅，且压强减小时化学平衡向气体体积增大的逆反应方向移动，A错误； B．步骤1减小压强，化学平衡向气体体积增大的逆向移动，B错误； C．步骤2：活塞从Ⅱ处一推向Ⅰ处，气体体积减小、浓度增大，因气体系数大的反应物的浓度增大的多，故浓度商Q＜平衡常数K，化学平衡右移，C正确； D．步骤2活塞从Ⅱ处一推向Ⅰ处，气体体积减小，压强增大，气体浓度增大，因而气体颜色变深，因压强增大平衡正向移动，又导致气体浓度减小，因而颜色又逐渐变浅，故混合气颜色先变深后变浅，变深的原因是气体浓度增大，而不是生成了更多NO2，D错误； 故合理选项是C。 11. 甲酸甲酯是重要有机化工原料，制备反应为CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g) ΔH<0；相同时间内，在容积固定的密闭容器中，使反应在不同温度下进行(起始投料比均为1)，相同时间内测得CO的转化率随温度变化的曲线如下图。下列说法中不正确的是 A. 70~80℃，CO转化率随温度升高而增大，其原因是升高温度反应速率增大 B. 85~90℃，CO转化率随温度升高而降低，其原因可能是升高温度平衡逆向移动 C. d点和e点的平衡常数：Kd < Ke D. a点对应的CO的转化率与CH3OH的转化率相同 【答案】C 【解析】 【详解】A. 70~80℃，反应未达到平衡，升高温度反应速率增大，相同时间内，表现为CO转化率随温度升高而增大，故A正确；B. 85~90℃反应达到了平衡，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO转化率降低，故B正确；C. 该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，d点的平衡常数＞e点的平衡常数，故C错误；D.根据方程式，与方程式中的化学计量数之比相等，因此a点对应的CO的转化率与CH3OH的转化率相同，故D正确；故选C。 12. 在某一恒温体积可变的密闭容器中发生反应：X(g)+Y(g)2Z(g)　ΔH<0，t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程中逆反应速率变化如图所示。下列说法正确的是 A. O~t2时，v正>v逆 B. t2时刻改变的条件是向密闭容器中加Z C. t2时刻改变的条件是从密闭容器中抽出了Y D. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数Ⅰ<Ⅱ 【答案】B 【解析】 【详解】A．t1~ t2内为平衡状态，所以，A错误； B．该反应是气体分子数不变的反应，据题图可知t2时刻逆反应速率瞬间增大，平衡逆向移动，达到的新平衡速率与原平衡相同，条件为恒温，新平衡时各物质的物质的量比原平衡大，容器容积变大，所以改变的条件为向密闭容器中加入Z，B正确； C．根据上面分析，改变的条件为向密闭容器中加入Z，C错误； D．温度不变，平衡常数不变，D错误； 故选：B。 13. 通过反应，可将有机氯化工业的副产品转化为。在、反应物起始物质的量比条件下，不同温度时转化率如图所示(图中虚线表示相同条件下的平衡转化率随温度的变化)。向反应体系中加入，能加快反应速率。 反应II： 反应III： 下列说法正确的是 A. 反应的 B. 230至时，转化率降低是因为温度升高，平衡向逆反应方向移动 C. 保持其他条件不变，时，使用，能使转化率从点的值升至点的值 D. 在、条件下，若起始条件下，的转化率可能能达到点的值 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律，由Ⅱ+Ⅲ×2得，，A项错误； B．图中虚线表示相同条件下HCl的平衡转化率随温度的变化，由图可知，230至300℃时，反应没有达到平衡状态，故不是平衡向逆反应方向移动导致，B项错误； C．使用作催化剂，只能加快反应速率，不能改变HCl的平衡转化率，C项错误； D．在0.2MPa、400℃条件下，若起始，增加了的相对含量，能提高HCl的转化率，HCl的转化率可能达到Y点的值，D项正确； 故选D。 14. 中科院物理研究所研发的双极膜可充电，电池解决了传统电池的体积与硬度问题，该电池工作原理如图所示： 已知双极膜夹层间的能够解离成和分别向两极移动。下列说法正确的是 A. 放电时，B电极反应为： B. 放电时，通过a膜移向Zn电极 C. 放电时，电流方向为：B电极→用电器→A电极→双极膜→B电极 D. 放电时，理论上电极A质量减少65g时，需要消耗22.4L 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，放电时，Zn作负极，电极反应式为Zn－2e-+4OH-=Zn(OH)，B电极为正极，电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH； 【详解】A．放电时，B电极反应为： CO2+2e-+2H+=HCOOH，故A错误； B．放电时，阳离子向正极移动，则通过a膜移向B电极，故B错误； C．原电池中的电流方向在外电路中是从正极流向负极，而在电解质溶液中，阳离子从负极流向正极，阴离子从正极流向负极，与外电路中的电子流动共同构成了原电池的闭合回路，故电流方向为：B电极→用电器→A电极→双极膜→B电极，故C正确； D．放电时，理论上电极A质量减少65g时，即消耗1molZn时，转移2mol电子，根据正极的反应，消耗1molCO2，其在标况下的体积为22.4L，但题目未说明标况，故D错误； 故选C。 15. 是一种液体燃料。利用和合成的主要反应为 反应Ⅰ 反应Ⅱ 在密闭容器中，，时，平衡转化率、在催化剂作用下反应tmin所测得的实际转化率及的选择性随温度的变化如图所示。的选择性可表示为。 下列说法不正确是 A. 0～tmin内，240℃下反应Ⅰ的速率比在280℃下大 B. 从220℃～280℃，的平衡产率先增大后缓慢减小 C. 280℃时增大压强，的转化率可能大于40％ D. 需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图像可知0～tmin内，240℃下甲醇的选择性几乎是100%，而280℃下甲醇的选择性90%，这说明240℃下反应Ⅰ的速率比在280℃下大，A正确； B．根据方程式可知消耗1mol二氧化碳生成1mol水，从220℃～280℃时二氧化碳的平衡转化率逐渐减小至几乎不再发生变化，所以的平衡产率也是逐渐减小至几乎不再发生变化，B错误； C．280℃时增大压强反应Ⅰ正向进行，反应Ⅱ平衡不移动，因此依据图像可判断的转化率可能大于40％，C正确； D．由于反应Ⅰ是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，所以需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂，D正确； 答案选B。 二、非选择题：共题，共52分。 16. 工业上可利用或来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(、、)如下表所示： 化学反应 平衡常数符号 平衡常数值 500℃ 700℃ 800℃ ① 2.5 0.34 0.15 ② 1.0 1.70 2.52 ③ 请回答下列问题： （1）根据反应①与②可推导出___________(用、表示)；___________0(用“>”或“<”表示)； （2）根据反应①与②可推导出___________(用、表示)； （3）恒温恒容下，对反应①，下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是___________ A. 压强不再变化 B. 气体密度不再变化 C. 气体平均相对分子质量不再变化 D. （4）恒容、500℃下，测得反应②在某时刻时，、、、的浓度分别为、、、，则此时___________(填“>”“=”或“<”)，达平衡时的浓度为___________ （5）下列图像符合反应③是___________ A. B. C. D. 【答案】（1） ①. ②. < （2） （3）AC （4） ①. > ②. 0.75 （5）A 【解析】 【小问1详解】 依据盖斯定律反应①+②可得反应③，则平衡常数K3=K1·K2，依据不同温度下K1和K2的平衡常数可知500℃时，K3=K1·K2=2.5×1.0=2.5，800℃时，K3=K1·K2=2.52×0.15=0.375，结合温度变化分析，随温度升高，平衡常数减小，平衡逆向进行，所以判断反应是放热反应，焓变ΔH＜0； 【小问2详解】 依据盖斯定律反应①+②可得反应③，则； 【小问3详解】 A. 反应①压强减小，当压强不再变化，说明达到平衡状态，A正确； B. 反应前后气体质量和容器容积不变，所以气体密度始终不再变化，B错误； C. 正反应体积减小，混合气体的质量不变，所以气体平均相对分子质量不再变化，可以说明反应达到平衡状态，C正确； D. 没有指明反应方向，无法判断是否达到平衡状态，D错误； 答案选AC。 【小问4详解】 500℃时，反应②在某时刻，、、、的浓度分别为、、、，Qc==0.25＜K2=1，则此时v正＞v逆；设平衡时消耗氢气和二氧化碳均是xmol/L，则，解得x＝0.25，所以达平衡时的浓度为0.75mol/L； 【小问5详解】 A．反应③是放热反应，升高温度平衡逆向进行，图象符合，故A正确； B．反应③是放热反应，升高温度平衡逆向进行，氢气质量分数增加，图象不符合，故B错误； C．催化剂改变反应速率不改变化学平衡，平衡状态不变，平衡时一氧化碳的物质的量不变，图象不符合，故C错误； D．平衡常数只与温度有关系，与压强无关，图象不符合，故D错误； 故答案为：A。 17. 某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。 请回答下列问题： （1）甲池为___________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为___________。 （2）乙池中A(石墨)电极的名称为___________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为___________。 （3）当乙池中B极质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2的体积为___________mL(标准状况)，丙池中___________极析出___________g铜。 （4）若丙池中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)；丙中溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)，若将丙中溶液复原，需加入___________。 【答案】（1） ①. 原电池 ②. （2） ① 阳极 ②. （3） ①. 280 ②. D ③. 1.6 （4） ①. 减小 ②. 增大 ③. HCl 【解析】 【小问1详解】 甲池为甲醇燃料电池，通入电极为负极，电极反应式为； 【小问2详解】 乙池中为用惰性电极电解溶液，其中A作阳极，水电离的氢氧根离子在阳极失电子生成氧气，B作阴极，银离子在阴极得电子生成银，总反应式为； 【小问3详解】 丙池中，D电极为阴极，发生反应为：，根据各电极上转移的电子相同，，故，； 【小问4详解】 若丙池中电极不变，将其溶液换成溶液，根据丙中总反应式为，若将丙中溶液复原，需加入，溶液pH增大；甲中总反应式为，溶液pH减小。 18. 将转化为高附加值化学品是目前研究的热点之一，甲醇是重要的化工原料和优良的替代燃料，因此加氢制甲醇被广泛关注。与在催化剂作用下主要发生以下反应： ⅰ． ⅱ． ⅲ． （1） ___________，反应ⅲ在___________ (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。在恒容绝热条件下，起始投料按充入容器中，若只发生反应ⅲ，则下列可作为该条件下反应ⅲ达到平衡的判断依据的是___________ (填标号)。 A．与的比值不变 B．不变 C．容器内气体压强不变 （2）将1mol和3mol充入体积为2L的密闭容器中，只发生反应ⅰ和ⅱ。在190~250℃、8MPa下，以CuO-ZnO、CuO-Zn@作催化剂，研究反应相同时间在不同催化剂的作用下，转化率、选择性、收率与温度的关系如图a、图b；280~360℃下，在某催化剂作用下探究的平衡转化率及的选择性随温度变化的关系如图c．已知：选择性=(生成目标产物所消耗的反应物的物质的量÷参与反应的反应物的物质的量)×100%。 ①分析图a和图b，在该压强下反应的最适宜催化剂为___________。 ②分析图c，随着反应温度的升高，平衡转化率增大，但甲醇选择性降低的原因是___________。 ③312℃时，若起始压强为，反应ⅱ的___________(为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 （3）工业上还可用电催化制甲醇实现资源综合利用，图示装置(设电解质溶液均呈酸性)工作时，阳极的电极反应式为___________，若阴极只生成甲醇，则每转移6mol电子时，阴极室溶液质量增加___________g。 【答案】（1） ①. -90.4kJ·mol−1 ②. 低温 ③. BC （2） ①. Cu-ZnO@ SiO2 ②. 温度升高，反应Ⅱ(吸热反应)平衡正向移动程度大于反应I(放热反应)平衡逆向移动的程度，使CO2的转化率增大；温度升高反应I平衡逆向移动，使甲醇的选择性降低 ③. （3） ①. 2H2O-4e-=O2↑+4H+ ②. 50 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，反应Ⅰ-反应Ⅱ即可得到CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH3=ΔH1-ΔH2=-49.4kJ·mol−1-41kJ·mol−1= -90.4kJ·mol−1；反应Ⅲ是气体体积减小的放热反应，ΔH<0，ΔS<0，当ΔH-TΔS<0时反应能自发进行，则该自发进行的条件是低温； A．充入的物质的量比例与反应的比例均为 ，与的比值不变，不能确定是平衡状态，A错误； B．=K，温度不变，K不变，在恒容绝热条件下，温度不变即平衡，可以确定是平衡状态，B正确； C．反应前后气体物质的量是改变的，当容器内气体压强不变，说明平衡不移动且温度不变，可以确定是平衡状态，C正确； 故选BC。 【小问2详解】 ①由图可知，在该压强下反应条件为230℃、Cu-ZnO@ SiO2时，甲醇的选择性较高，甲醇收率最高，应该选择该条件； ②推测在一定温度范围内，随着反应温度的升高，转化率增大，但甲醇选择性降低的原因是：温度升高，反应Ⅱ(吸热反应)平衡正向移动程度大于反应Ⅰ(放热反应)平衡逆向移动的程度，使的转化率增大，但是温度升高反应I平衡逆向移动，使甲醇的选择性降低。 ③设反应ⅰ转化了xmol，反应ⅱ转化了xmol，根据已知条件列出“三段式”， ，甲醇的选择性为=80%，平衡转化率为=12.5%，解得x=0.1mol，y=0.025mol，可得，，，，，则平衡压强为，该条件下反应Ⅱ； 【小问3详解】 在酸性电解质中，阳极H2O失电子生成O2等，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+；阴极电极反应式为：CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O；每转移6mol电子时，阴极室溶液质量增加1mol×32g/mol+1mol×18g/mol=50g； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $