精品解析：江苏省扬州中学2024-2025学年高二上学期10月月考化学试题

江苏省扬州中学2024-2025学年第一学期阶段检测 高二化学 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 Na-23 Ⅰ卷(选择题，共39分) 选择题：共13题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 化学与生产、生活及很多研究领域存在着广泛的联系。下列说法错误的是 A. 使用植物秸秆转化的乙醇为燃料，可以减少污染，实现碳的零排放 B. 电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 C. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池，其能量转化形式为：太阳能→电能 D. 规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度，保持食品营养价值 【答案】A 【解析】 【详解】A．使用植物秸秆转化的乙醇为燃料，可以减少污染，但乙醇分子中仍含有碳元素，乙醇燃烧仍会产生二氧化碳，所以不能实现碳的零排放，A错误； B．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是形成原电池，镁作负极，使电热水器内胆不发生腐蚀，利用的是牺牲阳极的阴极保护法，B正确； C．太阳能电池，是利用高纯硅，由太阳能生产电能，则其能量转化形式为：太阳能→电能，C正确； D．天然食品的保质期往往很短，一旦变质，不仅造成营养损失，还会对人体产生危害，所以规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度，保持食品营养价值，D正确； 故选A。 2. 下列物质间的反应，其能量变化符合图的是 A. 合成氨反应 B. 碳与水蒸气高温制水煤气 C. 晶体和晶体混合反应 D. 碳酸钙的分解 【答案】A 【解析】 【分析】从图上分析，反应物能量高于生成物，正反应是放热反应。 【详解】A．合成氨反应是放热反应，故A符合题意； B．碳与水蒸气高温制水煤气是灼热的碳和二氧化碳的反应，是以C作为还原剂的反应，反应吸热，故B不符合题意； C．Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl晶体混合反应是吸热反应，故C不符合题意； D．碳酸钙分解属于分解反应，是吸热反应，故D不符合题意； 答案选A。 3. CO2催化加氢制备CH3OH是CO2资源化利用的重要途径。已知下图所示的反应的能量变化，下列说法正确的是 A. 由图1知H2(g)的燃烧热△H=-120kJ/mol B. 由图1推知反应物断键吸收的能量大于生成物成键释放的能量 C. 图2中，若生成的H2O为液态，则能量变化曲线为① D. 2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1340kJ/mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．图1中，生成物H2O呈气态，不符合燃烧热的定义，则H2(g)的燃烧热△H≠-120kJ/mol，A不正确； B．由图1知，反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应物的总键能小于生成物的总键能，反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量，B不正确； C．图2中，若生成的H2O为液态，则生成物的能量更低，所以能量变化曲线不是①，C不正确； D．由图2可知，1mol CH3OH(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(g)时，放热670kJ/mol，则2mol CH3OH(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(g)时，放热1340kJ/mol ，热化学方程式为2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1340kJ/mol，D正确； 故选D。 4. 对于反应N2O4(g)2NO2(g) △H=+57kJ·mol-1，下列有关说法正确的是 A 升高体系温度正反应速率增大，逆反应速率减小 B. 若容器体积不变，气体颜色不变时说明该反应建立化学平衡 C. 其它条件不变，向平衡后容器中再加入少量N2O4，新平衡后的值变大 D. 增大体系的压强能提高N2O4的反应速率和转化率 【答案】B 【解析】 【详解】A．升高温度，活化分子的数目和百分数均增大，正、逆反应速率均增大，故A错误； B．该反应是一个气体颜色加深的反应，则若容器体积不变，气体颜色不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故B正确； C．由方程式可知，反应的平衡常数K=，平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，则它条件不变，向平衡后的容器中再加入少量四氧化二氮，新平衡后的值不变，故C错误； D．该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，四氧化二氮的转化率减小，故D错误； 故选B。 5. 工业上利用NH3和CO2制取尿素[CO(NH2)2]，有关反应的热化学方程式如下： 反应Ⅰ：2NH3(l)+CO2(g)HNCOONH4(l) △H=akJ•mol-1 反应Ⅱ：HNCOONH4(l) H2O(l)+[CO(NH2)2](l) △H =bkJ•mol-1 下列有关说法正确的是 A. 反应2NH3(l)+CO2(g) H2O(l)+[CO(NH2)2](l)的△H =(a-b)kJ•mol-1 B. 反应Ⅰ在一定温度下能自发进行，则a>0 C. 采用高压，既能加快反应的速率、又能提高原料的平衡转化率 D. 生产过程中及时将水分离出去，可以加快反应Ⅱ的正反应速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．由盖斯定律可知，反应Ⅰ+反应Ⅱ得反应2NH3(l)+CO2(g) H2O(l)+[CO(NH2)2](l)，则△H =(a+b)kJ•mol-1，故A错误； B．反应Ⅰ是一个熵减小的反应，△S＜0，由一定温度下能自发进行可知，△H —T△S＜0，则a＜0，故B错误； C．NH3和CO2制取尿素[CO(NH2)2]的反应为2NH3(l)+CO2(g) H2O(l)+[CO(NH2)2](l)，该反应是一个气体体积减小的反应，增大压强，化学反应速率加快，平衡向正反应方向移动，原料的平衡转化率增大，则采用高压，既能加快反应的速率、又能提高原料的平衡转化率，故C正确； D．反应Ⅱ中水为液态，浓度为定值，生产过程中及时将水分离出去，对反应速率无影响，故D错误； 故选C。 6. 反应分两步进行，其能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. 高温下反应①可以自发正向进行 B. 当恒温恒容容器中气体压强不变时，该反应已达到平衡 C. 反应①的活化能为 D. 选择合适的催化剂，可以降低反应②的活化能，加快总反应的反应速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，反应①的ΔH＞O，ΔS＞0，高温下ΔH-TΔS＜0成立，反应自发进行，故A正确； B．总反应是气体分子总数增多的反应，当恒温恒容容器中气体压强不变时，即气体的总物质的量，各组分的物质的量不变，说明该反应已达到平衡，故B正确； C．由图可知，反应①的活化能为[-300-(-477)]kJ•mol-1=177kJ•mol-1，故C错误； D．由图可知，反应②的活化能大于反应①的活化能，反应②是决速反应，选择合适的催化剂，可以降低反应②的活化能，加快总反应的反应速率，故D正确； 答案选C。 7. 利用电渗析法淡化海水的原理如图所示。下列说法正确的是 A. 该装置将化学能转化成电能 B. 阴极发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑ C. 若将a、b膜的位置互换，则不能获得淡水 D. Ⅱ室中流出淡水，Ⅰ、Ⅲ室流出液中NaCl浓度变大 【答案】D 【解析】 【分析】该装置通过电渗析法获得淡水，是将电能转化成化学能，根据装置图，左边电极连电源的正极，该电极为阳极，电极反应式为2Cl－－2e-=Cl2↑，a膜为阳离子交换膜，最左侧的Na+移向I中，b膜为阴离子交换膜，根据电解原理，Ⅱ中Cl-移向I中，最右侧电极反应式为2H2O＋2e-=H2↑＋2OH－，OH-移向Ⅲ中，Ⅱ中Na+移向Ⅲ中，Ⅱ中从而获得淡水，据此分析； 【详解】A．该装置为电解池，是将电能转化成化学能，故A说法错误； B．根据上述分析，阳极反应式为2Cl－－2e-=Cl2↑，故B说法错误； C．如果a、b膜交换，按照上述分析，仍能获得淡水，只不过是Ⅲ中获得淡水，故C说法错误； D．根据上述分析，Ⅱ室中流出淡水，Ⅰ、Ⅲ室流出液中NaCl浓度变大，故D说法正确； 答案为D。 8. 下列生产或实验事实引出的结论不正确的是 选项 事实 结论 A 其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出沉淀所需时间缩短 当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快 B 在容积不变的密闭容器中发生反应： 2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，向其中通入氩气 反应速率减慢 C 工业制硫酸过程中，在SO3的吸收阶段，喷洒浓硫酸吸收SO3 增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大 D A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快 当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．其他条件相同，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需时间短，则反应速率加快，说明当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快，故A正确； B．在容积不变的密闭容器中再充入氩气，反应混合物的浓度不变，因此化学反应速率不变，并不会变小，故B错误； C．在SO3的吸收阶段，当从上向下喷洒浓硫酸时，浓硫酸与SO3接触面积增大，吸收SO3更快，更多，说明增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大，故C正确； D．只有催化剂一个变量，则其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率，故D正确； 答案选B。 9. 有关下列四个常用电化学装置的叙述正确的是 A. 图Ⅰ所示电池中，作用是做催化剂 B. 图Ⅱ所示电池放电过程中，正极电极反应式： C. 图Ⅲ所示装置工作过程中，其正极电池反应式： D. 图Ⅳ所示电池中，是还原剂，电池工作过程中被氧化为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，Ⅰ中锌筒为锌锰碱性电池的负极，碳棒是正极，二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成三氧化二锰，所以二氧化锰的作用不可能是做催化剂，故A错误； B．由图可知，Ⅱ所示电池放电过程中，二氧化铅为二次电池的正极，酸性条件下二氧化铅在硫酸根离子作用下得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水，电极反应式为，故B错误； C．由图可知，Ⅲ为氢氧燃料电池，通入氧气的电极为燃料电池的正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为，故C正确； D．Ⅳ中氧化银为银锌纽扣电池的正极，水分子作用下氧化银在正极得到电子发生还原反应生成银和氢氧根离子，故D错误； 故选C。 10. 电解原理具有广泛的应用。下列关于图示四个装置的叙述不正确的是 A. 装置甲可以在铁钉上镀铜 B. 若装置乙可以电解精炼铜，则X电极为纯铜 C. 装置丙的a端产生氯气 D. 装置丁可以观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cu与电源正极相连，为阳极，失去电子，阴极上铜离子得到电子，可以在铁钉上镀铜，故A正确； B．电解精炼铜，Y为粗铜，与电源正极相连，X电极为精铜，故B正确； C．a为阳极，b为阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电，故C正确； D．图中有外接电源，铁为阴极，不溶解，故D错误； 故答案选D。 【点睛】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握实验装置的作用、电化学为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。 11. 下列图示与对应叙述正确的是 A. 图甲曲线a表示在有无催化剂时分解反应的能量变化曲线，曲线b表示有催化剂时的反应 B. 图乙是1mol、1mol反应生成2mol的能量变化曲线，说明反应物所含化学键的键能总和小于生成物所含化学键的键能总和 C. 图丙中若用浓硫酸测定，则对测定结果无影响 D. 图丁所示的燃料电池，正极的反应产物为水 【答案】A 【解析】 【详解】A．使用催化剂，降低反应的活化能，曲线b表示有催化剂时的反应，A正确； B．图乙是吸热反应，反应物所含化学键的键能总和大于生成物所含化学键的键能总和，B错误； C．浓硫酸稀释放热，使反应热测定的数值偏大，C错误； D．燃料电池，负极氢气失电子与阳离子结合生成水，D错误； 故选A。 12. 碱吸-电解法处理硫酸厂烟气中SO2的流程和电解过程如下图。下列说法正确的是 A. 电极a为电解池的阴极 B. 电极b上发生的电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+ C. 半透膜I为阳离子交换膜，半透膜Ⅱ为阴离子交换膜 D. 若收集到标准状况下22.4L的气体G，则有1mol M离子移向左室 【答案】D 【解析】 【分析】NaOH溶液中通入SO2，生成Na2SO3溶液。电解Na2SO3，转化为，则a电极为阳极，半透膜Ⅰ为阴离子交换膜，电极反应式为-2e-+H2O=+2H+；电极b为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，则Na2SO3溶液中的Na+透过阳离子交换膜Ⅱ进入阴极区。 【详解】A．由分析可知，电极a为电解池的阳极，A不正确； B．电极b上，H2O得电子生成H2和OH-，发生的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，B不正确； C．由分析可知，半透膜I为阴离子交换膜，半透膜Ⅱ为阳离子交换膜，C不正确； D．气体G为H2，若收集到标准状况下22.4L的气体H2，其物质的量为=1mol，转移电子2mol，则有1mol 离子移向左室，D正确； 故选D 13. SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为VL的密闭容器中充入0.2 mol SCl2(g)，发生反应：2SCl2(g)S2Cl2(g)＋Cl2(g)。图中所示曲线分别表示反应在a min 时和平衡时SCl2的转化率与温度的关系。下列说法正确的是 A. 2SCl2(g)S2Cl2(g)＋Cl2(g)的ΔH>0、ΔS=0 B. 当容器中气体密度恒定不变时，反应达到平衡状态 C. 82 ℃，起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1 mol，此时v(逆)>v(正) D. 55 ℃，向体积为0.5VL的容器中充入0.2 mol SCl2(g)，a min时SCl2(g)的转化率大于50% 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，温度升高，SCl2的转化率增大，说明该反应为吸热反应，△H>0，反应2SCl2(g)S2Cl2(g)＋Cl2(g)，能够自发进行，说明△H-T△S<0，则△S>0，故A错误； B．密度，该反应在恒容密闭容器进行，V不变，反应物和生成物均为气体，气体总质量不变，则密度为定值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，故B错误； C．根据已知信息列出“三段式” 该温度下平衡常数K=，若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol，此时的浓度商Q==1<K，说明平衡向着正向移动，则V(逆)< V(正)，故C错误； D．由图可知55℃，在体积为0.5VL的密闭容器中充入0.2molSCl2(g)，相比在体积为VL的密闭容器中充入0.2 mol SCl2(g)，反应速率更快，则amin时，反应正向进行的程度较大，该反应是气体体积不变的反应，压强不改变平衡状态，则a min时SCl2(g)的转化率大于50%，故D正确； 故选D。 Ⅱ卷(非选择题，共61分) 14. 化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。 Ⅰ、某化学兴趣小组欲测定KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率。所用试剂为10mL0.1 mol•L-1 KClO3溶液和10mL0.3 mol•L-1 NaHSO3溶液，所得数据如图所示。 （1）写出两溶液混合的离子方程式___________。 （2）根据实验数据可知，该反应在0~4min内的平均反应速率v(Cl-)___________ mol·L-1·min-1 （3）某同学分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小。某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素，具体方法如表所示。 方案 假设 实验操作 I 该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快 向烧杯中加入10mL0.1 mol•L-1的KClO3溶液和10mL0.3 mol•L-1的NaHSO3溶液，___________ Ⅱ ___________ 取10mL0.1 mol•L-1的KClO3溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl固体，再加入10mL0.3 mol•L-1的NaHSO3溶液 Ⅲ 溶液酸性增强加快了化学反应速率 分别向a、b两只烧杯中加入10mL0.1 mol•L-1的KClO3溶液；向烧杯a中加入1mL水，向烧杯b中加入1mL0.2 mol•L-1的盐酸；分别向两只烧杯中加入10mL0.3 mol•L-1的NaHSO3溶液 ①补全方案I中的实验操作：___________。 ②方案Ⅱ中的假设为___________。 ③某同学从控制变量的角度思考，认为方案Ⅲ中实验操作设计不严谨，请进行改进：___________。 Ⅱ、在水溶液中，Cr(Ⅲ)以Cr(OH)3形态存在；Cr(Ⅵ)主要以和形态存在，其毒性是Cr(Ⅲ)的100倍。处理含Cr废水的常用方法是先将其转化为Cr(Ⅲ)，再进一步将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀，减少水体中总铬含量。 （4）Cr(Ⅵ)在水溶液中常有和两种存在形式，加酸可以使转化为，该反应的离子方程式为___________。 （5）NaBH4可用于直接还原去除废水中的，反应时消耗大量H+。废水的初始pH对去除溶液中的Cr(Ⅵ)和总Cr的影响关系如图所示： 废水初始pH=2时，Cr(Ⅵ)的去除率达到100%，总Cr的去除率为0%，其原因是___________。 （6）工业上制取高纯硅的反应方程式为：SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)，已知 化学键 Si-Cl H-H H-Cl Si-Si 键能/kJ·mol-1 360 436 431 176 且硅晶体中每个硅原子和其他4个硅原子形成4个共价键，该反应的反应热为ΔH=___________。 【答案】（1） （2）0.0025 （3） ①. 插入温度计 ②. 生成的Cl-加快了化学反应速率 ③. 将1mL水改为1mL0.2mol/LNaCl溶液 （4） （5）pH=2时，原废水中含大量H+，导致Cr(Ⅲ)无法转化为Cr(OH)3沉淀，仍以Cr3+形式存在于溶液中 （6）+236kJ·mol-1 【解析】 【分析】KClO3溶液与NaHSO3溶液混合后发生反应：，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小。探究速率变化的原因时，可进行三种假设：一是反应放热，一是产物中Cl-的催化作用，一是产物中H+的作用，创设实验对假设进行验证时，常采用控制变量法，然后对实验结果进行分析，从而得出结论。 【小问1详解】 从图中可以看出，KClO3溶液和NaHSO3溶液反应，生成Cl-，则发生氧化还原反应，另一产物为，离子方程式为。 【小问2详解】 根据实验数据可知，该反应在0~4min内，生成Cl-的浓度为0.010mol/L，平均反应速率v(Cl-)==0.0025mol·L-1·min-1 【小问3详解】 ①溶液混合后发生反应，测定反应放热，需测定溶液的温度变化，则方案I中的实验操作：插入温度计。 ②NaCl电离产生的Na+、Cl-都不出现在反应方程式中，则假设应为Cl-作催化剂，方案Ⅱ中的假设为：生成的Cl-加快了化学反应速率。 ③HCl既能提供H+，也能提供Cl-，探究H+对反应速率的影响，则对照实验中也应含有Cl-，所以应进行改进：将1mL水改为1mL0.2mol/LNaCl溶液。 【小问4详解】 Cr(Ⅵ)在水溶液中常有和两种存在形式，加酸可以使转化为，该反应的离子方程式为。 【小问5详解】 从图中可以看出，废水初始pH=2时，Cr(Ⅵ)的去除率达到100%，总Cr的去除率为0%，表明Cr元素仍存在于溶液中，则应为Cr3+的形式存在，其原因是：pH=2时，原废水中含大量H+，导致Cr(Ⅲ)无法转化为Cr(OH)3沉淀，仍以Cr3+形式存在于溶液中。 【小问6详解】 硅晶体中每个硅原子和其他4个硅原子形成4个共价键，则平均每个Si原子形成2个Si-Si键，该反应的反应热为ΔH=(360×4+436×2-176×2-431×4) kJ·mol-1= +236kJ·mol-1。 【点睛】物质中所含化学键能越大，所具有的能量越小，稳定性越强。 15. 合成甲醇是CO2转化利用的主要研究方向，过程中涉及的主要反应为： 反应I   CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.01kJ·mol-1  反应Ⅱ   CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=41.17kJ·mol-1 （1）反应I的平衡常数表达式为___________。 （2）一定条件下，在2L的恒容密闭容器中充入1mol  CO2和2molH2，只发生反应I．下列表述能说明反应I已达平衡状态的是___________(填序号)。 a．容器内压强保持不变     b．容器内气体的密度保持不变 c．     d．容器内各气体的浓度保持不变 （3）CO加氢也可合成甲醇，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①p1、p2的大小关系是p1___________p2(填“＞”“＜”或“=”)。 ②A、B两点的平衡常数KA、KB的大小关系是___________。 （4）在T2℃、p2压强时，往一容积为2 L的密闭容器内，充入0.3 mol CO与0.4 mol H2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。 ①平衡时H2的体积分数是___________；平衡后再加入1.0 mol CO后重新到达平衡，则CO的转化率___________(填“增大”“不变”或“减小”)，CO与CH3OH的浓度比___________(填“增大”“不变”或“减小”)。 ②若以不同比例投料，测得某时刻各物质的物质的量如下：CO：0.1 mol、H2：0.2 mol、CH3OH：0.2 mol，此时v(正)___________v(逆)(填“＞”“＜”或“=”)。 【答案】（1）K= （2）ad （3） ①. ＜ ②. KA=KB （4） ①. 25% ②. 减小 ③. 增大 ④. ＞ 【解析】 【小问1详解】 反应I   CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.01kJ·mol-1，其平衡常数表达式为K=。 【小问2详解】 一定条件下，在2L的恒容密闭容器中充入1mol  CO2和2molH2，只发生反应I CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.01kJ·mol-1。 a．反应前后气体分子数不相等，容器内压强不断发生改变，当容器内压强保持不变时，反应达平衡状态，a符合题意； b．容器内气体的质量不变、体积不变，则容器内气体的密度始终保持不变，反应不一定达平衡状态，b不符合题意； c．，反应进行的方向相反，但速率之比不等于化学计量数之比，反应未达平衡状态，c不符合题意；  d．容器内各气体的浓度保持不变，则正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，d符合题意； 故选ad。 【小问3详解】 ①相同温度下加压，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，则p1、p2的大小关系是p1＜p2。 ②A、B两点的温度相同，平衡常数相同，则平衡常数KA、KB的大小关系是KA=KB。 【小问4详解】 在T2℃、p2压强时，往一容积为2 L的密闭容器内，充入0.3 mol CO与0.4 mol H2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，达平衡时CO的平衡转化率为0.5。则可建立如下三段式： ①平衡时H2的体积分数是=25%；平衡后再加入1.0 mol CO，虽然平衡正向移动，但重新到达平衡，CO的转化率减小，H2的转化率增大，达新平衡时，c(H2)比原平衡时减小，则CO与CH3OH的浓度比=增大。 ②平衡常数K==400，若以不同比例投料，测得某时刻各物质的物质的量如下：CO：0.1 mol、H2：0.2 mol、CH3OH：0.2 mol，此时浓度商Qc===200＜400，则平衡正向移动，所以v(正) ＞v(逆)。 16. 国家主席习近平在9月22日召开的联合国大会上表示：“中国将争取在2060年前实现碳中和”。所谓“碳中和”，通俗地说，日常活动可能制造的二氧化碳排放量，通过植树、节能减排等方法来中和抵消。 （1）CO2甲烷化反应是由法国化学家PaulSabatier提出的，因此，该反应又叫Sabatier反应。CO2催化氢化制甲烷的研究过程如图1： ①上述过程中，加入铁粉的作用是_______________。 ②HCOOH是CO2转化为CH4的中间体： CO2HCOOHCH4。 当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量迅速减少，原因是_________________。 （2）一定条件下，Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2甲烷化从而变废为宝，其反应机理如图2所示，该反应的化学方程式为_________，反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是_______。 （3）我国科学家研究Li—CO2电池，取得了重大科研成果。回答下列问题： ①在Li—CO2电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO2在_________ (填“正”或“负”)极发生电化学反应。 ②研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。 Ⅰ．CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为_________。 Ⅱ．在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H+被还原为H2的反应可同时发生)，相对能量变化如下图所示。由此判断，CO2电还原为CO从易到难的顺序为：________(用 a、b、c字母排序)。 【答案】（1） ①. 与水蒸气反应提供氢气 ②. 当增加镍粉的用量时，第Ⅱ步反应速率增加更大 （2） ①. CO2+4H2CH4+2H2O ②. MgOCH2 （3） ① 正极 ②. 12CO2 + 18e-+4H2O = CH3CH2CH2OH + 9 ③. c、b、a 【解析】 【小问1详解】 ①从图分析，加入铁粉后有氢气产生，说明加入铁粉的作用是铁和水蒸气反应生成氢气；②当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量迅速减少，说明当增加镍粉的用量时，第Ⅱ步反应速率增加更大，是甲酸迅速变成甲烷； 【小问2详解】 从图分析，有二氧化碳和氢气进入，作为反应物，甲烷和水出来，做为生成物，镁等做催化剂，反应方程式为：CO2+4H2CH4+2H2O；反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是MgOCH2。 【小问3详解】 ①在Li—CO2电池中，Li为单质锂片，在负极反应，则该电池中的CO2在正极发生电化学反应。 ②Ⅰ．CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为12CO2 + 18e-+4H2O = CH3CH2CH2OH + 9。 Ⅱ．C催化剂条件下，二氧化碳电还原的活化能小于氢离子电还原的活化能，更容易发生二氧化碳的电还原，而在催化剂ab条件下，二氧化碳的电还原的活化能都大于氢离子的电还原，其中a催化剂条件下，氢离子的电还原的活化能为0.27左右，而二氧化碳的电还原的活化能为0.51，差距为0.24，在b条件下，氢离子的电还原的活化能为-0.22，二氧化碳的电还原的活化能为-0.08，差距为0.22-0.08=0.14，所以相对在b 条件下发生二氧化碳的电还原的可能性更大，故CO2电还原为CO从易到难的顺序为：cba。 17. 不同催化剂作用下NH3还原NOx的机理与效果是研究烟气(含NOx、O2、N2等)脱硝的热点。 （1）NH3还原NO的主反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)。 已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=-1269kJ·mol-1 上述主反应的△H=___________。 （2）在某钒催化剂中添加一定量Cu2O可加快NO的脱除效率，其可能机理如图所示(*表示物种吸附在催化剂表面，部分物种未画出)。 ①X、Y处V元素化合价为+4或+5价。X处V元素化合价为___________。 ②NO转化为N2的机理可描述为___________。 ③烟气中若含有SO2，会生成NH4HSO4堵塞催化剂孔道。生成NH4HSO4的化学方程式为___________。 （3）工业上含氮污染物处理以、、熔融组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，则该电池的正极反应式为___________。 （4）将模拟烟气(一定比例NOx、NH3、O2和N2)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管，测得NOx转化率随温度变化的曲线如图所示。 ①温度低于350℃时，NOx转化率随温度升高呈现如图趋势，其可能原因是___________。 ②温度高于450℃时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是___________。 【答案】（1）-1630kJ·mol-1 （2） ①. +5 ②. O2与催化剂表面的Cu+反应生成和Cu2+，部分NO与、Cu2+反应生成NO2和Cu+；与钒催化剂反应生成，+5价V变为+4价V，NO或NO2与、+4价V反应生成N2和H2O，+4价V变为+5价V，如此循环往复 ③. O2+2SO2+2NH3+2H2O2NH4HSO4 （3） （4） ①. 低于200℃的范围内，催化剂的活性很低，主要是温度升高加快了化学反应速率；200℃~300℃范围内，随着温度升高催化剂的活性增强共同使化学反应速率加快; 在300℃~350℃的范围内，催化剂的活性达到最强，随温度升高化学反应速率加快 ②. 温度高于450℃时，NH3与O2反应生成NOx的速率大于NOx被NH3还原的速率，使得流出反应管的NOx总量超过流入反应管的NOx总量 【解析】 【小问1详解】 已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=-1269kJ·mol-1，由盖斯定律可知，-2×①+②得到主反应，则主反应的△H=-2×(+180.5kJ·mol-1)+(-1269kJ·mol-1)=-1630kJ·mol-1； 【小问2详解】 ①X、Y处V元素化合价为+4或+5价。铜离子和Y反应生成亚铜离子和X，铜的化合价降低，根据电子守恒可知，Y生成X时，V的化合价升高，则X处V元素化合价为+5； ②由图可知，NO转化为N2的机理可描述为：O2与催化剂表面的Cu+反应生成*O-和Cu2+，部分NO与*O-、Cu2+反应生成NO2和Cu+；与钒催化剂反应生成，+5价V变为+4价V，NO或NO2与*NH2、+4价V反应生成N2和H2O，+4价V变为+5价V，如此循环往复； ③在催化剂的作用下，氧气可以把烟气的二氧化硫中+4价硫氧化为+6价硫，生成NH4HSO4堵塞催化剂孔道，生成NH4HSO4的化学方程式为：O2+2SO2+2NH3+2H2O2NH4HSO4； 【小问3详解】 燃料电池中，通入氧气的石墨Ⅱ为正极，石墨Ⅰ为负极，在负极，NO2失去电子，N的化合价升高到+5价，根据题干提示，得到的是一种氧化物，所以在负极得到的是N2O5。在正极，氧气得到电子转化为-2价，同时和负极生成的部分N2O5共同转化为硝酸根离子，电极反应式为：2N2O5+O2+4e−=4； 【小问4详解】 ①烟气以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管，反应不一定达到平衡状态，反应速率随温度的升高而升高，且催化剂的活性也受温度影响，在一定的温度范围内，催化剂的活性随温度升高而增强。因此，温度低于350℃时，NOx转化率随温度升高而增大，根据图中曲线的变化特点可以判断其可能的原因是：低于200℃的范围内，催化剂的活性很低，主要是温度升高加快了化学反应速率；200℃~300℃范围内，随着温度升高催化剂的活性增强共同使化学反应速率加快 ；在300℃~350℃的范围内，催化剂的活性达到最强，随温度升高化学反应速率加快； ②催化剂需要一定的活性温度，温度过高导致催化剂活性逐渐降低，化学反应速率会随着温度升高而减小，且温度过高还会导致氨气发生副反应，因此，温度高于450℃时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是：温度高于450℃时，NH3与O2反应生成NOx的速率大于NOx被NH3还原的速率，使得流出反应管的NOx总量超过流入反应管的NOx总量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江苏省扬州中学2024-2025学年第一学期阶段检测 高二化学 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 Na-23 Ⅰ卷(选择题，共39分) 选择题：共13题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 化学与生产、生活及很多研究领域存在着广泛的联系。下列说法错误的是 A. 使用植物秸秆转化的乙醇为燃料，可以减少污染，实现碳的零排放 B. 电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 C. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池，其能量转化形式：太阳能→电能 D. 规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度，保持食品营养价值 2. 下列物质间的反应，其能量变化符合图的是 A. 合成氨反应 B. 碳与水蒸气高温制水煤气 C. 晶体和晶体混合反应 D. 碳酸钙的分解 3. CO2催化加氢制备CH3OH是CO2资源化利用的重要途径。已知下图所示的反应的能量变化，下列说法正确的是 A. 由图1知H2(g)的燃烧热△H=-120kJ/mol B. 由图1推知反应物断键吸收的能量大于生成物成键释放的能量 C. 图2中，若生成的H2O为液态，则能量变化曲线为① D. 2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1340kJ/mol 4. 对于反应N2O4(g)2NO2(g) △H=+57kJ·mol-1，下列有关说法正确的是 A. 升高体系温度正反应速率增大，逆反应速率减小 B. 若容器体积不变，气体颜色不变时说明该反应建立化学平衡 C. 其它条件不变，向平衡后的容器中再加入少量N2O4，新平衡后的值变大 D. 增大体系的压强能提高N2O4的反应速率和转化率 5. 工业上利用NH3和CO2制取尿素[CO(NH2)2]，有关反应的热化学方程式如下： 反应Ⅰ：2NH3(l)+CO2(g)HNCOONH4(l) △H=akJ•mol-1 反应Ⅱ：HNCOONH4(l) H2O(l)+[CO(NH2)2](l) △H =bkJ•mol-1 下列有关说法正确的是 A. 反应2NH3(l)+CO2(g) H2O(l)+[CO(NH2)2](l)的△H =(a-b)kJ•mol-1 B. 反应Ⅰ在一定温度下能自发进行，则a>0 C. 采用高压，既能加快反应的速率、又能提高原料的平衡转化率 D. 生产过程中及时将水分离出去，可以加快反应Ⅱ的正反应速率 6. 反应分两步进行，其能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. 高温下反应①可以自发正向进行 B. 当恒温恒容容器中气体压强不变时，该反应已达到平衡 C. 反应①的活化能为 D. 选择合适的催化剂，可以降低反应②的活化能，加快总反应的反应速率 7. 利用电渗析法淡化海水的原理如图所示。下列说法正确的是 A. 该装置将化学能转化成电能 B. 阴极发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑ C. 若将a、b膜的位置互换，则不能获得淡水 D. Ⅱ室中流出淡水，Ⅰ、Ⅲ室流出液中NaCl浓度变大 8. 下列生产或实验事实引出的结论不正确的是 选项 事实 结论 A 其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析出沉淀所需时间缩短 当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快 B 在容积不变的密闭容器中发生反应： 2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，向其中通入氩气 反应速率减慢 C 工业制硫酸过程中，在SO3的吸收阶段，喷洒浓硫酸吸收SO3 增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大 D A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B中加入2～3滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快 当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率 A. A B. B C. C D. D 9. 有关下列四个常用电化学装置的叙述正确的是 A. 图Ⅰ所示电池中，的作用是做催化剂 B. 图Ⅱ所示电池放电过程中，正极电极反应式： C. 图Ⅲ所示装置工作过程中，其正极电池反应式： D. 图Ⅳ所示电池中，是还原剂，电池工作过程中被氧化为 10. 电解原理具有广泛的应用。下列关于图示四个装置的叙述不正确的是 A. 装置甲可以在铁钉上镀铜 B. 若装置乙可以电解精炼铜，则X电极为纯铜 C. 装置丙的a端产生氯气 D. 装置丁可以观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色 11. 下列图示与对应叙述正确是 A. 图甲曲线a表示在有无催化剂时分解反应的能量变化曲线，曲线b表示有催化剂时的反应 B. 图乙是1mol、1mol反应生成2mol的能量变化曲线，说明反应物所含化学键的键能总和小于生成物所含化学键的键能总和 C. 图丙中若用浓硫酸测定，则对测定结果无影响 D. 图丁所示的燃料电池，正极的反应产物为水 12. 碱吸-电解法处理硫酸厂烟气中SO2的流程和电解过程如下图。下列说法正确的是 A. 电极a为电解池的阴极 B. 电极b上发生的电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+ C. 半透膜I为阳离子交换膜，半透膜Ⅱ为阴离子交换膜 D. 若收集到标准状况下22.4L气体G，则有1mol M离子移向左室 13. SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为VL的密闭容器中充入0.2 mol SCl2(g)，发生反应：2SCl2(g)S2Cl2(g)＋Cl2(g)。图中所示曲线分别表示反应在a min 时和平衡时SCl2的转化率与温度的关系。下列说法正确的是 A. 2SCl2(g)S2Cl2(g)＋Cl2(g)的ΔH>0、ΔS=0 B. 当容器中气体密度恒定不变时，反应达到平衡状态 C. 82 ℃，起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1 mol，此时v(逆)>v(正) D. 55 ℃，向体积为0.5VL的容器中充入0.2 mol SCl2(g)，a min时SCl2(g)的转化率大于50% Ⅱ卷(非选择题，共61分) 14. 化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。 Ⅰ、某化学兴趣小组欲测定KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率。所用试剂为10mL0.1 mol•L-1 KClO3溶液和10mL0.3 mol•L-1 NaHSO3溶液，所得数据如图所示。 （1）写出两溶液混合的离子方程式___________。 （2）根据实验数据可知，该反应在0~4min内的平均反应速率v(Cl-)___________ mol·L-1·min-1 （3）某同学分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小。某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素，具体方法如表所示。 方案 假设 实验操作 I 该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快 向烧杯中加入10mL0.1 mol•L-1的KClO3溶液和10mL0.3 mol•L-1的NaHSO3溶液，___________ Ⅱ ___________ 取10mL0.1 mol•L-1的KClO3溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl固体，再加入10mL0.3 mol•L-1的NaHSO3溶液 Ⅲ 溶液酸性增强加快了化学反应速率 分别向a、b两只烧杯中加入10mL0.1 mol•L-1的KClO3溶液；向烧杯a中加入1mL水，向烧杯b中加入1mL0.2 mol•L-1的盐酸；分别向两只烧杯中加入10mL0.3 mol•L-1的NaHSO3溶液 ①补全方案I中的实验操作：___________。 ②方案Ⅱ中的假设为___________。 ③某同学从控制变量的角度思考，认为方案Ⅲ中实验操作设计不严谨，请进行改进：___________。 Ⅱ、在水溶液中，Cr(Ⅲ)以Cr(OH)3形态存在；Cr(Ⅵ)主要以和形态存在，其毒性是Cr(Ⅲ)的100倍。处理含Cr废水的常用方法是先将其转化为Cr(Ⅲ)，再进一步将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀，减少水体中总铬含量。 （4）Cr(Ⅵ)在水溶液中常有和两种存在形式，加酸可以使转化为，该反应的离子方程式为___________。 （5）NaBH4可用于直接还原去除废水中的，反应时消耗大量H+。废水的初始pH对去除溶液中的Cr(Ⅵ)和总Cr的影响关系如图所示： 废水初始pH=2时，Cr(Ⅵ)去除率达到100%，总Cr的去除率为0%，其原因是___________。 （6）工业上制取高纯硅的反应方程式为：SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)，已知 化学键 Si-Cl H-H H-Cl Si-Si 键能/kJ·mol-1 360 436 431 176 且硅晶体中每个硅原子和其他4个硅原子形成4个共价键，该反应的反应热为ΔH=___________。 15. 合成甲醇是CO2转化利用的主要研究方向，过程中涉及的主要反应为： 反应I   CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.01kJ·mol-1  反应Ⅱ   CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=41.17kJ·mol-1 （1）反应I的平衡常数表达式为___________。 （2）一定条件下，在2L的恒容密闭容器中充入1mol  CO2和2molH2，只发生反应I．下列表述能说明反应I已达平衡状态的是___________(填序号)。 a．容器内压强保持不变     b．容器内气体密度保持不变 c．     d．容器内各气体的浓度保持不变 （3）CO加氢也可合成甲醇，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①p1、p2的大小关系是p1___________p2(填“＞”“＜”或“=”)。 ②A、B两点的平衡常数KA、KB的大小关系是___________。 （4）在T2℃、p2压强时，往一容积为2 L的密闭容器内，充入0.3 mol CO与0.4 mol H2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。 ①平衡时H2的体积分数是___________；平衡后再加入1.0 mol CO后重新到达平衡，则CO的转化率___________(填“增大”“不变”或“减小”)，CO与CH3OH的浓度比___________(填“增大”“不变”或“减小”)。 ②若以不同比例投料，测得某时刻各物质的物质的量如下：CO：0.1 mol、H2：0.2 mol、CH3OH：0.2 mol，此时v(正)___________v(逆)(填“＞”“＜”或“=”)。 16. 国家主席习近平在9月22日召开的联合国大会上表示：“中国将争取在2060年前实现碳中和”。所谓“碳中和”，通俗地说，日常活动可能制造的二氧化碳排放量，通过植树、节能减排等方法来中和抵消。 （1）CO2甲烷化反应是由法国化学家PaulSabatier提出的，因此，该反应又叫Sabatier反应。CO2催化氢化制甲烷的研究过程如图1： ①上述过程中，加入铁粉的作用是_______________。 ②HCOOH是CO2转化为CH4的中间体： CO2HCOOHCH4。 当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量迅速减少，原因是_________________。 （2）一定条件下，Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2甲烷化从而变废为宝，其反应机理如图2所示，该反应的化学方程式为_________，反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是_______。 （3）我国科学家研究Li—CO2电池，取得了重大科研成果。回答下列问题： ①在Li—CO2电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO2在_________ (填“正”或“负”)极发生电化学反应。 ②研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。 Ⅰ．CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为_________。 Ⅱ．在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H+被还原为H2的反应可同时发生)，相对能量变化如下图所示。由此判断，CO2电还原为CO从易到难的顺序为：________(用 a、b、c字母排序)。 17. 不同催化剂作用下NH3还原NOx的机理与效果是研究烟气(含NOx、O2、N2等)脱硝的热点。 （1）NH3还原NO的主反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)。 已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=-1269kJ·mol-1 上述主反应的△H=___________。 （2）在某钒催化剂中添加一定量Cu2O可加快NO的脱除效率，其可能机理如图所示(*表示物种吸附在催化剂表面，部分物种未画出)。 ①X、Y处V元素化合价为+4或+5价。X处V元素化合价为___________。 ②NO转化为N2的机理可描述为___________。 ③烟气中若含有SO2，会生成NH4HSO4堵塞催化剂孔道。生成NH4HSO4的化学方程式为___________。 （3）工业上含氮污染物处理以、、熔融组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，则该电池的正极反应式为___________。 （4）将模拟烟气(一定比例NOx、NH3、O2和N2)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管，测得NOx转化率随温度变化的曲线如图所示。 ①温度低于350℃时，NOx转化率随温度升高呈现如图趋势，其可能原因是___________。 ②温度高于450℃时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$