精品解析：山东省淄博实验中学2024-2025学年高二上学期10月月考 化学试卷

淄博实验中学高二年级第一次教学诊断检测 化学 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Fe 56 Ag108 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是 A. “泽中有火”、“上火下泽”，上述描述中只存在化学能与热能的转化 B. 漂白粉和明矾用于自来水处理的作用原理是相同的 C. “暖宝宝”、“外加电流法”都应用了电化学原理 D. 铜绿的生成过程中发生了铜的析氢腐蚀 【答案】C 【解析】 【详解】A．“泽中有火”、“上火下泽”，描述中存在化学能与热能的转化，还存在化学能转化为光能等转化，A错误； B．漂白粉是利用强氧化性来杀菌消毒的，明矾水解产生的Al(OH)3胶体用于吸附杂质从而达到净水的目的，二者用于自来水处理的作用原理是不同的，B错误； C．“暖宝宝”利用的是原电池原理；“外加电流法”利用的是电解池原理，都应用了电化学原理，C正确； D．铜绿的成分是碱式碳酸铜，生成过程中发生了铜的吸氧腐蚀，D错误； 答案选C。 2. 下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是 A. 铁钉放入冷的浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 B. 工业制取钾，选取合适的温度，使K变成蒸气从体系逸出 C. 合成氨（）工业中，采用400~500℃的高温条件利于氨气的生成 D. 、、平衡混合气体加压后颜色变深 【答案】B 【解析】 【详解】A．常温下Fe和浓硝酸发生钝化，加热使铁表面的氧化物薄膜溶解，且在加热条件下铁和浓硝酸发生氧化还原反应生成NO2，NO2呈红棕色，与化学平衡无关，不能用勒夏特列原理解释，故A不符合题意； B．K为气态，减小生成物的浓度可使平衡Na(l)+KCl(l)⇌K(g)+NaCl(l)正向移动，能用勒夏特列原理解释，故B符合题意； C．合成氨是放热反应，降低温度有利于平衡正向移动，高温不利于平衡正向移动，采用400℃～500℃的高温条件主要是因为催化剂活性此温度下最高，不能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意； D．2HI(g) ⇌ H2(g)+I2(g)，该反应的反应前后气体计量数之和不变，所以压强不影响平衡，由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后，增大平衡体系的压强即体系的体积减小碘蒸气浓度增大，颜色加深，与平衡移动无关，所以不能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意； 故选B。 3. 通过以下反应均可获取。下列有关说法不正确的是 ①太阳光催化分解水制氢： ②焦炭与水反应制氢： ③甲烷与水反应制氢： A. 的燃烧热为 B. 反应②中E(反应物总键能)E(生成物总键能) C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据反应①可知，2mol液态水分解吸收571.6kJ的热量，则1mol氢气完全燃烧，生成液体水产生的热量为，A正确； B．反应②是吸热反应，所以E(反应物总键能)E(生成物总键能)，B正确； C．根据盖斯定律，目标反应可由反应③-②，得，C正确； D．是生成液态甲烷，反应③的逆反应是生成气体甲烷，生成等物质的量的甲烷，液态放出的热量要多于生成气态物质的热量，由于反应③的逆反应是放热，所以，D错误； 故选D。 4. Bodensteins 研究了反应 2HI(g)I2(g)+H2(g)，某温度下的上述反应中，正反应速率为υ正=k正c2(HI)，逆反应速率为υ逆=k逆c(I2)·c(H2)，k=A·e-Ea/RT，其中k正、k逆为速率常数，根据以上内容得出的结论，正确的是 A. 反应物浓度越大，正反应速率越大 B. 使用催化剂，反应的υ正增大、υ逆减小 C. 该反应的平衡常数K = D. 速率常数的大小只与温度有关 【答案】A 【解析】 【详解】A．由υ正=k正c2(HI)可知，反应物碘化氢的浓度越大，正反应速率越大，故A正确； B．使用催化剂，反应的活化能减小，由k=A·e-Ea/RT可知，反应的正逆反应速率常数都增大，则使用催化剂，反应的正逆反应速率都增大，故B错误； C．由反应达到平衡时，正逆反应速率相等可得：k正c2(HI) =k逆c(I2)c(H2)，整理可得== K ，故C错误； D．由k=A·e-Ea/RT可知，速率常数的大小与温度、活化能有关，故D错误； 故选A。 5. 下列实验装置（夹持装置略）能达到实验目的的是 A. 甲装置可测定中和反应的反应热 B. 乙装置制备并能较长时间不变色 C. 丙装置可实现粗铜提纯 D. 丁装置可用于制备消毒液 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属搅拌器会导热，造成热量损失，不可以用甲装置测定中和反应的反应热，A错误；    B．Fe与电源正极相连作阳极，失去电子，阴极上水中氢离子得到电子生成氢气和氢氧根离子，煤油可隔绝空气，可制备Fe(OH)2并能较长时间不变色，B正确； C．粗铜为阳极，被氧化，粗铜逐渐溶解，精铜为阴极，会析出铜，但电流是从电源正极流出，C错误； D．应该上侧电极为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，下侧电极为阳极，氯离子放电生成氯气，氯气上升和氢氧根离子生成次氯酸钠，D错误； 故选B。 6. 植物提取物紫草素的结构简式如图所示。下列关于紫草素的说法正确的是 A. 所有碳原子可能共面 B. 含有4种官能团 C. 与可发生取代和加成两种反应 D. 1紫草素与反应可以产生22.4L 【答案】C 【解析】 【详解】A．该分子中存在-C(CH3)3结构，是四面体结构，所有C原子不可能共平面，A错误； B．官能团有：碳碳双键、酮羰基、醚键、酯基、羟基，有5种官能团，B错误； C．该分子存在酚羟基，与反应时可发生取代反应，存在碳碳双键，与可发生加成反应，C正确； D．该分子中存在酚羟基和醇羟基，1mol该分子最多与2molNa反应生成1molH2，未说明标准状况，无法计算氢气的体积，D错误； 故选C。 7. 某多孔超分子材料的空腔大小恰好适配，可将其“固定”得到R，实现了与分离并制备，如图所示：已知： ；下列说法正确的是 A. 图示过程属于氮的固定 B. 多孔材料的空腔变大，反应正向进行的程度变大 C. 高温、高压下有利于多孔材料分离出更多 D. R在氛围中水洗，可制得，同时实现再生 【答案】D 【解析】 【详解】A．氮的固定是指游离态的氮气转化为氮的化合物，是两种含氮化合物的相互转化，不属于氮的固定，A错误； B．多孔超分子材料的空腔大小要适配，才能分离出，不是空腔变大就能使正向进行，B错误； C．该反应的放热反应，高温下平衡逆向移动，不利于从烟气中分离出，C错误； D．由图可知，R在中水洗，发生反应：，可制得HNO3同时实现再生，D正确； 答案选D。 8. 将电化学法和生物还原法有机结合，利用微生物电化学方法可生产甲烷，装置如图所示。下列说法正确的是 A. 通电时，电子由b→电解池阴极→电解液→电解池阳极→a B. X为阴离子交换膜 C. 阳极的电极反应式为： D. 生成0.1甲烷时阳极室理论上质量减少8.8g 【答案】C 【解析】 【分析】由图示知，左池中CH3COO-在电极上失电子被氧化为CO2，故左池为电解池的阳极室，右池为电解池的阴极室，电源a为正极，b为负极。 【详解】A．通电时，装置中电子的移动方向为：电源负极(b)→电解池阴极，电解池阳极→电源正极(a)，A错误； B．由图示知，阳极反应产生H+，阴极反应消耗H+，则H+通过交换膜由阳极移向阴极，X为阳离子交换膜，B错误； C．由分析可知，左池为阳极，CH3COO-在电极上失电子被氧化为CO2，根据图示知可添加H+配平电荷守恒，添加H2O配平元素守恒，得完整的电极反应方程式为：，C正确； D．由图示知，右池生成CO2转化为CH4，电极反应式为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，根据转移电子关系CH4~8e-，0.1 mol CH4生成转移0.8 mol电子，根据阳极电极反应式：可知，生成CO2物质的量为0.2mol，氢离子向阴极移动，根据电极反应式为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，则阳极中氢离子全部移向阴极，则减少的质量为：0.2mol×44g/mol+0.7mol×1g/mol=9.5g，D错误； 故本题选C。 9. 某恒容密闭容器内有一可左右滑动的隔板（下图所示），一定温度下，在两侧分别加入两种亚硫酸盐固体，加热分解，发生如下反应： ⅰ. ⅱ. 达平衡Ⅰ后某时刻撤去隔板，一段时间后再达平衡Ⅱ，假设三种固体均存在。下列说法正确的是 A. 达到平衡Ⅰ时隔板一定处于容器的中间位置 B. 再达平衡Ⅱ时，的浓度与浓度的比值保持不变 C. 保持恒温、恒容，若向平衡Ⅱ体系中通入少量只会影响ⅰ反应的平衡 D. 保持恒温将容器体积压缩，两反应的平衡常数变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为加入的和的量不明确，分解产生的气体量不明，所以不能判断隔板位置，A错误； B．两个反应均生成了相同量的气态水和二氧化硫气体，所以达平衡时，各气体的量不再变化，故浓度比值保持不变，B正确； C．反应生成了氨气，加入氨气，反应逆移，导致二氧化硫量减小；而反应产物含有二氧化硫，二氧化硫量减小，也会引起反应的平衡移动，C错误； D．平衡常数与温度有关，恒温将容器体积压缩，平衡常数不变，D错误； 故选B。 10. 下列示意图表示正确的是 A. 图①表示碳的燃烧热 B. 图②表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应，由图可知 C. 已知稳定性顺序：，某反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如图③ D. 由图④可知：该反应， 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳的燃烧热指1molC完全燃烧生成气态二氧化碳放出的热量，图①的产物为CO，故A错误； B．图②表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应，a点CO和H2转化率相同，当按照化学计量数之比投入时，两者转化率相同，即a=2，故B错误； C．物质的能量越低越稳定，稳定性顺序B<A<C，物质的能量为B>A>C，可知A→B为吸热反应，B→C为放热反应，反应过程中的能量变化曲线如③图，故C正确； D．由图④可知，该反应随温度升高，Z的体积分数增大，说明反应温度升高，平衡向正反应方向移动，则该反应为吸热反应，；随压强增大，Z的体积分数减小，说明反应压强升高，平衡向逆反应方向移动，为分子数增大的反应，则n<p，故D错误； 故答案选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列有关实验探究方案设计合理的是 选项 实验方案 实验目的 A 牺牲阳极法保护电极，往电极区滴入2滴铁氰化钾溶液，观察现象 验证电极被保护 B 先将注射器充满气体，然后将活塞迅速往里推压缩体积，观察注射器内气体颜色变化 验证压强对平衡的影响 C 一定温度下，用相同质量的同种锌粒分别与稀硫酸和浓硫酸反应，观察气体产生的快慢 探究浓度对反应速率的影响 D 在平衡体系中加入固体，观察溶液颜色变化 探究浓度对化学平衡的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．牺牲阳极法保护Fe电极，应该将Fe电极区溶液取出一部分放到试管中，再滴入2滴铁氰化钾溶液，看是否出现蓝色沉淀，A项错误； B．，将注射器充满 气体，然后迅速压缩体积，压强增大，根据勒夏特列原理，平衡会向气体体积减小的方向移动，即向生成N2O4的方向移动，NO2的浓度会发生变化，颜色也会变化，所以该方案可以验证压强对平衡的影响，B项正确； C．锌与稀硫酸反应生成氢气，而锌与浓硫酸反应会生成二氧化硫气体，不能单纯用来探究浓度对反应速率的影响，C项错误； D．该反应的实质为：，故平衡体系中加入KCl固体，对平衡无影响，无法探究浓度对化学平衡的影响，D项错误； 答案选B。 12. 微生物电池清洁高效，某研究小组将图甲所示的微生物电池作为电源，模拟氯碱工业(电解饱和食盐水)和铜棒上镀银的实验，其中乙装置中X为阳离子交换膜，、电极质量相等。下列说法错误的是 A. E应该与W相连 B. 石墨电极N处，S单质发生的电极反应为 C. 乙装置生成标况下22.4mL时，丙中两极质量差为0.216g D. 电极为Ag 【答案】AC 【解析】 【分析】甲中N电极上S元素化合价升高，则N电极为负极，则M电极为正极，乙中Fe电极不能做阳极，只能为阴极，则铁电极的反应为2H++2e-=H2↑，C电极为阳极，电极反应为2Cl-－2e-=Cl2↑；a为阴极，b为阳极，则在a电极上实现铜棒渡银。 【详解】A．根据分析可知，E为原电池正极，应与Q相连，故A错误； B．根据原理图S在N极生成，同时生成H+提供给M极，电极反应式：，故B正确； C．乙装置生成标况下22.4mL时，转移电子数为0.002mol，丙中a电极上的反应为Ag++e-=Ag，质量增重0.002mol×108g/mol=0.216g，b电极的反应为Ag－e-=Ag+，其质量会减轻0.002mol×108g/mol=0.216g，两极质量差为0.432g，故C错误； D．若想实现铜棒上镀银的实验，则阳极电极材料必须是银，即电极为Ag，故D正确； 故选AC。 13. 我国学者结合实验和计算机模拟结果，研究了在催化剂（）表面上某物质发生分解反应的历程，如图所示： 下列说法正确的是 A. 可有效提高反应物的平衡转化率 B. 该过程的总反应为 C. 浓度过大或者过小，均导致反应速率降低 D. 该历程中最大的能垒（基元反应活化能）为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由左图可知，是反应的催化剂，催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，但化学平衡不移动，反应物的平衡转化率不变，故A错误； B．由左图可知，该过程的总反应为HCOOH= CO2↑+H2，故B错误； C．由左图可知，反应过程中氢离子浓度过大，甲酸根离子离子浓度过小，反应速率减慢；氢离子浓度过大，反应Ⅲ转化为反应Ⅳ和氢离子的反应速率较快，故C正确； D．由右图可知，该历程中最大的能垒为86.1kJ/mol，故D错误； 故选C。 14. 某化学兴趣小组通过查阅文献，设计了从阳极泥(成分为、、Au、Pt)中回收贵重金属的工艺，其流程如图所示。已知：“酸溶”时，Pt、Au分别转化为和。下列判断正确的是 A. “焙烧”时，转化为CuO的化学方程式为 B. “转化”后所得溶液经过在空气中加热蒸发结晶可得到 C. “酸溶”时，铂溶解的离子方程式为 D. 结合工艺流程可知盐酸的氧化性强于硝酸 【答案】A 【解析】 【分析】由题给流程可知，阳极泥焙烧时，硫化亚铜与氧气高温条件下反应生成氧化铜、二氧化硫，硒化银与氧气高温条件下反应生成氧化银、二氧化硒；烧渣酸浸氧化时，氧化铜与氧气、稀硝酸溶液反应转化为硝酸铜，二氧化硒与氧气、硝酸溶液反应转化为硒酸，金、铂不与氧气、硝酸溶液反应，过滤得到含有硝酸铜、硒酸的滤液和含有金、铂的滤渣；滤渣酸溶时，金、铂与氯气、盐酸反应转化为四氯合金离子、六氯合铂离子；萃取分液时，加入磷酸三丁酯萃取、分液得到含有六氯合铂离子的有机相和含有四氯合金离子的水层；水层中加入氢氧化钾和亚硫酸铵混合溶液，将四氯合金离子四氯合金离子转化为二亚硫酸根合金化铵。 【详解】A．由分析可知，阳极泥焙烧时，硫化亚铜与氧气高温条件下反应生成氧化铜、二氧化硫，反应的化学方程式为，A正确； B．“转化”后所得溶液经过在空气中加热，亚硫酸根容易被氧化为硫酸根，B错误； C．铂与氯气、盐酸反应转化为六氯合铂离子，反应的离子方程式为，C错误； D．由流程可知，Au、Pt被氯气氧化，与HCl提供的氯离子形成配离子，HCl没有表现氧化性，因此不能据此判定盐酸的氧化性强于硝酸，D错误； 故答案为：A。 15. 我国科学工作者首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的人工合成，其合成路线中的第一步反应为。在不同温度、条件下，在容积为2L的刚性容器中投入2 mol 和6 mol ，发生上述反应，实验测得两容器中或的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A. ab段用的表示平均反应速率为 B. 当容器中混合气体的密度不随时间变化时，该反应达到平衡状态 C. 曲线cd对应条件下的反应 D. a点时的转化率为20% 【答案】BC 【解析】 【分析】由图可知，ab段物质的量增加，则为甲醇的曲线；cd段物质的量减小，则为二氧化碳的曲线； 【详解】A．ab段用的表示平均反应速率为，A正确； B．反应为恒容的气体反应，总体积和总质量不变，密度不会改变，B错误； C．由图可知，ab段到达平衡所用时间较短，反应速率较快，温度较高，为条件下的反应，C错误； D．a点时，反应生成的物质的量为0.4mol，则由化学方程式体现关系可知，反应的物质的量为0.4mol，故的转化率为20%，D正确； 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 溶液和酸性溶液发生的反应为，通过测定溶液褪色所需时间可探究外界条件对反应速率的影响，实验记录数据如下。 编号 溶液 酸性溶液 温度/℃ 时间/s 浓度/ 体积/ 浓度/ 体积/ ① 0.1 2.0 0.01 4.0 25 40 ② 0.2 2.0 0.01 4.0 25 32 ③ 0.2 2.0 0.01 4.0 50 回答下列问题： （1）根据表中实验①和实验②的数据，可以得到的结论是__________。其中________（填“>”或“<”）32s。 （2）利用实验①中数据计算，用浓度变化表示的平均反应速率_________（保留两位有效数字）。 （3）该小组同学根据经验绘制了随时间变化趋势的示意图，如图1所示，但是实验过程中随时间变化的趋势应如图2所示。 ⅰ.该小组同学根据图2提出假设：生成的对该反应有催化作用；通过下列实验验证该假设是否成立，试管中加入的少量固体X的化学式为__________。 编号 溶液 酸性溶液 加入少量固体X 温度/℃ 时间/s ④ 浓度/ 体积/ 浓度/ 体积/ 0.1 2.0 0.01 4.0 25 ⅱ.若提出的假设成立，应观察到的现象是__________。 【答案】（1） ①. 其他条件相同时，增大浓度，反应速率增大 ②. < （2） （3） ①. ②. 与实验①比较，溶液褪色所需时间短或所用时间小于40s 【解析】 【分析】影响化学反应速率的因素主要有浓度、温度、压强、催化剂、固体表面积等，通常情况下，“增强”改变因素，反应速率将加快，据此分析解答。 【小问1详解】 根据表中实验①和实验②的数据，他们中唯一的差异是的浓度不同，实验②的浓度更大，反应时间更短，说明浓度越大，反应速率越快；在其他条件不变时，升高温度，反应速率加快，实验②和实验③相比，实验③温度更高，所以用时要小于实验②的32s。 故答案为：其他条件相同时，增大浓度，反应速率增大；。 【小问2详解】 根据反应方程式和实验①中数据，、，得到，说明溶液过量，溶液不足，全部反应，则混合后，。 故答案为：。 【小问3详解】 要验证对反应有催化作用，只需要在对比实验中添加来看对反应是否起到催化作用，由于酸化使用的稀硫酸，所以加入的物质应选用；根据表格用到的是实验①的数据，若提出的假设成立，真的对反应有催化作用，则溶液褪色的时间应小于。 故答案为：；与实验①比较，溶液褪色的时间应小于。 17. 铬酰氯（）熔点-96.5℃，沸点117℃，常温下为深红棕色液体，极易挥发遇水剧烈反应产生大量白雾（铬酸、氯化氢）。在实验室中可由重铬酸钾、浓硫酸与氯化钠反应制得，反应机理为：浓硫酸先分别与重铬酸钾和氯化钠反应生成和氯化氢气体，然后迅速与氯化氢气体反应生成铬酰氯。实验装置如下（夹持装置略）： 回答下列问题： （1）A的名称是_________。图中D装置未画出，应为下列装置中的哪一种________（填字母），该装置的作用是___________。 （2）写出与氯化氢气体反应生成铬酰氯的化学反应方程式__________。 （3）+6价铬的化合物毒性较大，用甲醇燃料电池电解处理酸性含铬废水（主要含有），用如图装置模拟该过程： ①M极的电极反应式为___________。 ②写出电解池中产转化为的离子方程式__________。 ③当甲池中消耗甲醇6.4g时，乙池中两电极的质量差为_________g（已知电解前乙池中两电极质量相同）。 （4）采用季铵盐型强碱性阴离子交换树脂，处理碱性含铬废水（主要含有），原理为：，待交换一段时间后停止通废水，再加入________（填化学式）溶液可使以高浓度进入溶液回收并使树脂得到再生。 【答案】（1） ①. 圆底烧瓶 ②. b ③. 吸收未参与反应的气体和逸出的铬酰氯蒸气，防止空气中的水蒸气进入装置 （2） （3） ①. ②. ③. 33.6 （4）（合理即可） 【解析】 【分析】在A装置圆底烧瓶中，浓硫酸先分别与重铬酸钾和氯化钠反应生成和氯化氢气体，然后迅速与氯化氢气体反应生成铬酰氯，通过冷凝管冷却成液体进入C装置，同时用冰水浴防止铬酰氯挥发，由于铬酰氯遇水反应生成大量白雾，因此D中加一个吸收氯化氢气体和铬酰氯蒸气，同时防止空气中水蒸气进入C中的装置。 【小问1详解】 A装置为圆底烧瓶；尾气中有氯化氢，铬酰氯易挥发易与水反应，因此D中加一个装置既能吸收HCl气体和铬酰氯蒸汽，又能防止空气中的水蒸气进入的装置，应该选择装有碱石灰的干燥管，选用b装置；作用是：吸收未参与反应的气体和逸出的铬酰氯蒸气，防止空气中的水蒸气进入装置； 【小问2详解】 与氯化氢气体反应生成铬酰氯和水，反应的化学反应方程式为：； 【小问3详解】 甲池是燃料电池，M极进入的甲醇被氧化生成CO2气体，M极为负极，a气体是CO2，N极中c进入的是O2，乙是电解池，生成H2的为阴极，左边的Fe电极做阳极，发生Fe失电子生成Fe2+，Fe2+与反应，生成Fe3+和。 ①M极上甲醇在酸性条件下失去电子生成二氧化碳，电极反应式为：； ②电解池中Fe在阳极上失电子生成Fe2+，Fe2+与反应生成Fe3+和，反应的离子方程式为：； ③根据反应可知：32g甲醇参加反应，有6mol电子转移，6.4g甲醇参加反应，有1.2mol电子转移，乙池的阳极上发生Fe-2e-=Fe2+，阳极质量减少56，阴极质量不变，两极质量差为33.6g； 【小问4详解】 发生离子交换后，转化为，让树脂再生，平衡应该逆向移动，加入强碱溶液即可，加入NaOH。 18. 加氢制甲酸可实现的资源化利用。回答下列问题： （1）电催化加氢是极具前景的甲酸合成工艺，利用电催化反应器合成甲酸的装置如图所示： ①b为电源的__________极，生成甲酸的电极反应式为___________。 ②若控制电极入口的流速为22.4，且气体稍过量，通气10min后，电极出口收集到和共6.72L，电极出口收集到22.4L，则生成的物质的量为________（气体体积均在标准状况下测定）。 （2）我国科学家利用在基催化剂上加氢成功制得甲酸：，催化反应过程如图所示，反应过程中加入或的目的是___________。 （3）温度为℃时，将3和3充入体积为2L的刚性容器中发生反应： ，实验测得，，、为速率常数。 ①已知的平衡转化率为60%，则℃时，________。 ②温度为℃时，，则________（填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1） ①. 正 ②. ③. 8.7 （2）降低浓度，促进平衡正向移动，转化生成更多的 （3） ①. 2.5 ②. < 【解析】 【小问1详解】 由图可知，与直流电源正极相连的b电极为电解池的阳极，氢气在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子，电极反应式为H2—2e—=2H+，电极a为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲酸，电极反应式为，同时发生的副反应为CO2+2e—+2H+=CO+H2O、2H++2e—= H2↑。 ①由分析可知，与直流电源正极相连的b电极为电解池的阳极，电极a为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲酸，电极反应式为，故答案为：正；； ②由题意可知，10min时阳极消耗氢气的物质的量为=9mol，阴极生成一氧化碳和氢气的物质的量之和为=0.3mol，由得失电子数目守恒可知，反应生成甲酸的物质的量为=8.7mol，故答案为：8.7； 【小问2详解】 由方程式可知，反应过程中加入氢氧化钠或氨气的目的是与反应生成的甲酸反应，降低浓度，促进平衡正向移动，转化生成更多的，故答案为：降低浓度，促进平衡正向移动，转化生成更多的； 【小问3详解】 由反应达到平衡时，正逆反应速率相等可得：=，整理可得==K； ①由题意可知，T1℃反应达到平衡时，二氧化碳的转化率为60%，由方程式可知，平衡时二氧化碳、氢气、甲酸的浓度分别为—×60%=0.6mol/L、—×60%=0.6mol/L、×60%=0.9mol/L，则反应的平衡常数K===2.5，解得k正=2.5k逆，故答案为：2.5； ②由题意可知，T2℃时，k正=1.6k逆，则反应的平衡常数K2==1.6 <2.5，该反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，所以温度T2小于T1，故答案为：<。 19. 硫酸铈铵［］是分析化学常用的滴定剂。以氟碳铈矿（含、、等）为原料制备硫酸铈铵的流程如图所示： 已知部分信息如下； ①在空气中易被氧化为，具有强氧化性； ②稀土离子易与形成复盐沉淀，与发生反应： 。 回答下列问题： （1）中铈元素的化合价为__________；滤渣A的主要成分有、__________（填化学式）。 （2）“酸浸”中，铈金属浸出率与温度关系如图1所示，与硫酸浓度关系如图2所示，工业生产应选择的适宜条件是____________；若用稀盐酸进行酸浸除无法沉钡外，还会造成的影响是______________。 （3）“沉铈”中，硫脲的作用是____________。 （4）向含溶液中加入反应生成的离子方程式为____________。 （5）测定产品纯度。称取w g产品溶于水，配制成250溶液，准确量取25.00配制溶液于锥形瓶，加入V0.1000硫酸亚铁铵溶液恰好完全反应，该产品纯度为________%（杂质不参与反应；摩尔质量为M；滴定反应为）。 【答案】（1） ①. +3 ②. （2） ①. 85℃、硫酸浓度为3.0 ②. 具有强氧化性，会与反应生成，污染环境 （3）作还原剂，将还原为 （4） （5） 【解析】 【分析】由题给流程可知，氟碳铈矿在空气中焙烧后，向焙烧渣中加入硫酸溶液，将铈元素转化为CeF离子，钡元素转化为硫酸钡沉淀，二氧化硅与硫酸溶液不反应，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钡的滤渣和含有CeF离子的浸液；向浸液中加入硫脲和硫酸钠溶液，将CeF离子转化为沉淀，过滤得到含有氟离子的滤液和；与氢氧化钠溶液反应后，再加入盐酸反应得到含有Ce3+离子的溶液，向溶液中加入碳酸氢铵溶液，将溶液中Ce3+离子转化为碳酸铈沉淀，过滤得到碳酸铈；碳酸铈在空气中灼烧生成二氧化铈，二氧化铈与稀硫酸反应生成硫酸高铈，向硫酸高铈溶液中加入硫酸铵溶液，经分离提纯得到硫酸铈铵产品。 【小问1详解】 中氟元素化合价为—1价、氧元素的化合价为—2价、碳元素的化合价为+4价，由化合价代数和为0可知，铈元素的化合价为+3价；由分析可知，滤渣A的主要成分为二氧化硅和硫酸钡，故答案为：+3；； 【小问2详解】 由图可知，85℃、硫酸浓度为3.0时浸出率已接近最大，再升温，成本增大快，浸出率增大程度小，所以工业生产应选择的适宜条件是85℃、硫酸浓度为3.0；由题给信息可知，Ce4+离子具有强氧化性，若用稀盐酸进行酸浸，则会与Ce4+离子反应生成，污染环境，故答案为：85℃、硫酸浓度为3.0；具有强氧化性，会与反应生成，污染环境； 【小问3详解】 由题给信息可知，“沉铈”时铈元素由+4价变为+3价，则该步骤中硫脲是反应的还原剂，将CeF离子转化为Ce3+离子，故答案为：作还原剂，将还原为； 【小问4详解】 由分析可知，加入碳酸氢铵溶液的目的是将溶液中Ce3+离子转化为碳酸铈沉淀，反应的离子方程式为，故答案为：； 【小问5详解】 由题意可知，滴定消耗VmL0.1000mol/L硫酸亚铁铵溶液，由方程式可知，产品纯度为×100%=%，故答案为：。 20. 氢能是一种极具有发展潜力的清洁能源。工业制取氢气的方法较多。 方法Ⅰ：一氧化碳水蒸气催化重整法 反应原理： （1）①研究表明，上述反应在催化下进行，反应历程如下： 第1步：（慢） 第2步：（快） ________ ②下图中能体现一氧化碳水蒸气法反应历程的能量变化的是________（填字母）。 方法Ⅱ：丙烷分解法： 。 （2）一定温度下，向5L恒容密闭容器中充入2发生反应，测得平衡时气体压强是开始时的1.75倍。 ①下列能说明该反应达到平衡状态的是_________（填字母）。 A.分解速率与生成速率相等 B.保持不变 C. D.混合气的平均摩尔质量保持不变 ②的平衡转化率为___________。 （3）总压强分别为、时，上述反应在不同温度下达到平衡，测得丙烷和丙烯的物质的量分数分别如图所示：压强：_________（填“>”或“<”）。 在压强条件下，起始时充入一定量丙烷发生反应，计算Q点对应温度下该反应的压强平衡常数__________（用表示）。（用各气体的平衡分压代替其物质的量浓度计算，可表示压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数） （4）已知Arrhenius经验公式为（为活化能，k为速率常数，R、A为常数）。丙烷分解制氢反应在某条件下的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，其活化能为________（用、、、表示）。 方法Ⅲ：氨电解法：利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。 （5）阳极的电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. –23.8 ②. C （2） ①. BD ②. 75.0% （3） ①. ＞ ②. （或0.125） （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 ①根据盖斯定律，第2步的，②一氧化碳水蒸气法的总反应为放热反应，第一步、第二步反应也是放热反应，排除AD，且第一步慢，第二步快，说明第一步反应的活化能比第二步反应的活化能大，结合图形只有C符合。故答案为：；C。 【小问2详解】 丙烷分解反应为：，是一个在恒容容器中发生的气体体积增大的反应，平衡时气体压强是开始时的1.75倍。 ①下列能说明该反应达到平衡状态的是： A．分解速率与生成速率相等，不能说明正逆反应速率相等，故不能说明该反应达到平衡状态，A错误； B．  的值可以表示平衡常数也可以表示浓度熵，当浓度熵的值不变时为平衡常数，此时可以说明反应达到了平衡状态，B正确； C．当时，只能说明三种物质的物质的量浓度相等，无法证明三种物质的物质的量浓度不再发生改变，因此不能说明该反应达到平衡状态，C错误； D．混合气体的总质量不变，反应前后气体总物质的量发生变化，则混合气的平均摩尔质量会随反应的进行发生变化，故混合气的平均摩尔质量保持不变，能说明该反应达到平衡状态，D正确； ②的分解达到平衡时，设转化了，列三段式：，根据压强关系得，的转化率为。故答案为：BD；75.0%。 【小问3详解】 丙烷分解反应是一个在恒容容器中发生的气体体积增大的反应，即增大压强，平衡向左移动，平衡时丙烯的物质的量分数减小，则压强：；在压强条件下，起始时充入一定量丙烷发生反应，Q点达到平衡时的物质的量分数为50%，体系中和的物质的量相等，故二者物质的量分数也相等，均为25%，故Q点的压强平衡常数为：或。故答案为：＞；或。 【小问4详解】 根据Arrhenius经验公式为（为活化能，k为速率常数，R、A为常数），丙烷分解制氢反应在某条件下的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，将题图中曲线a上两点的坐标代入计算公式得，解得。故答案为：。 【小问5详解】 阳极失去电子发生氧化反应，电解池中通入的氨气化合价升高转化为氮气，这一极为阳极，电极反应式为：。故答案为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 淄博实验中学高二年级第一次教学诊断检测 化学 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Fe 56 Ag108 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是 A. “泽中有火”、“上火下泽”，上述描述中只存在化学能与热能的转化 B. 漂白粉和明矾用于自来水处理的作用原理是相同的 C. “暖宝宝”、“外加电流法”都应用了电化学原理 D. 铜绿的生成过程中发生了铜的析氢腐蚀 2. 下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是 A. 铁钉放入冷的浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 B. 工业制取钾，选取合适的温度，使K变成蒸气从体系逸出 C. 合成氨（）工业中，采用400~500℃的高温条件利于氨气的生成 D. 、、平衡混合气体加压后颜色变深 3. 通过以下反应均可获取。下列有关说法不正确的是 ①太阳光催化分解水制氢： ②焦炭与水反应制氢： ③甲烷与水反应制氢： A. 的燃烧热为 B. 反应②中E(反应物总键能)E(生成物总键能) C. D. 4. Bodensteins 研究了反应 2HI(g)I2(g)+H2(g)，某温度下的上述反应中，正反应速率为υ正=k正c2(HI)，逆反应速率为υ逆=k逆c(I2)·c(H2)，k=A·e-Ea/RT，其中k正、k逆为速率常数，根据以上内容得出的结论，正确的是 A. 反应物浓度越大，正反应速率越大 B. 使用催化剂，反应的υ正增大、υ逆减小 C. 该反应的平衡常数K = D. 速率常数的大小只与温度有关 5. 下列实验装置（夹持装置略）能达到实验目的的是 A. 甲装置可测定中和反应的反应热 B. 乙装置制备并能较长时间不变色 C. 丙装置可实现粗铜提纯 D. 丁装置可用于制备消毒液 6. 植物提取物紫草素的结构简式如图所示。下列关于紫草素的说法正确的是 A. 所有碳原子可能共面 B. 含有4种官能团 C. 与可发生取代和加成两种反应 D. 1紫草素与反应可以产生22.4L 7. 某多孔超分子材料的空腔大小恰好适配，可将其“固定”得到R，实现了与分离并制备，如图所示：已知： ；下列说法正确的是 A. 图示过程属于氮的固定 B. 多孔材料的空腔变大，反应正向进行的程度变大 C. 高温、高压下有利于多孔材料分离出更多 D. R在氛围中水洗，可制得，同时实现再生 8. 将电化学法和生物还原法有机结合，利用微生物电化学方法可生产甲烷，装置如图所示。下列说法正确的是 A. 通电时，电子由b→电解池阴极→电解液→电解池阳极→a B. X为阴离子交换膜 C. 阳极的电极反应式为： D. 生成0.1甲烷时阳极室理论上质量减少8.8g 9. 某恒容密闭容器内有一可左右滑动的隔板（下图所示），一定温度下，在两侧分别加入两种亚硫酸盐固体，加热分解，发生如下反应： ⅰ. ⅱ. 达平衡Ⅰ后某时刻撤去隔板，一段时间后再达平衡Ⅱ，假设三种固体均存在。下列说法正确的是 A. 达到平衡Ⅰ时隔板一定处于容器的中间位置 B. 再达平衡Ⅱ时，的浓度与浓度的比值保持不变 C. 保持恒温、恒容，若向平衡Ⅱ体系中通入少量只会影响ⅰ反应的平衡 D. 保持恒温将容器体积压缩，两反应的平衡常数变大 10. 下列示意图表示正确的是 A. 图①表示碳的燃烧热 B. 图②表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应，由图可知 C. 已知稳定性顺序：，某反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如图③ D. 由图④可知：该反应， 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列有关实验探究方案设计合理的是 选项 实验方案 实验目的 A 牺牲阳极法保护电极，往电极区滴入2滴铁氰化钾溶液，观察现象 验证电极被保护 B 先将注射器充满气体，然后将活塞迅速往里推压缩体积，观察注射器内气体颜色变化 验证压强对平衡的影响 C 一定温度下，用相同质量的同种锌粒分别与稀硫酸和浓硫酸反应，观察气体产生的快慢 探究浓度对反应速率的影响 D 在平衡体系中加入固体，观察溶液颜色变化 探究浓度对化学平衡的影响 A. A B. B C. C D. D 12. 微生物电池清洁高效，某研究小组将图甲所示的微生物电池作为电源，模拟氯碱工业(电解饱和食盐水)和铜棒上镀银的实验，其中乙装置中X为阳离子交换膜，、电极质量相等。下列说法错误的是 A. E应该与W相连 B. 石墨电极N处，S单质发生的电极反应为 C. 乙装置生成标况下22.4mL时，丙中两极质量差为0.216g D. 电极为Ag 13. 我国学者结合实验和计算机模拟结果，研究了在催化剂（）表面上某物质发生分解反应的历程，如图所示： 下列说法正确的是 A. 可有效提高反应物的平衡转化率 B. 该过程的总反应为 C. 浓度过大或者过小，均导致反应速率降低 D. 该历程中最大的能垒（基元反应活化能）为 14. 某化学兴趣小组通过查阅文献，设计了从阳极泥(成分为、、Au、Pt)中回收贵重金属的工艺，其流程如图所示。已知：“酸溶”时，Pt、Au分别转化为和。下列判断正确的是 A. “焙烧”时，转化为CuO的化学方程式为 B. “转化”后所得溶液经过在空气中加热蒸发结晶可得到 C. “酸溶”时，铂溶解的离子方程式为 D. 结合工艺流程可知盐酸的氧化性强于硝酸 15. 我国科学工作者首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的人工合成，其合成路线中的第一步反应为。在不同温度、条件下，在容积为2L的刚性容器中投入2 mol 和6 mol ，发生上述反应，实验测得两容器中或的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A. ab段用的表示平均反应速率为 B. 当容器中混合气体的密度不随时间变化时，该反应达到平衡状态 C. 曲线cd对应条件下的反应 D. a点时的转化率为20% 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 溶液和酸性溶液发生的反应为，通过测定溶液褪色所需时间可探究外界条件对反应速率的影响，实验记录数据如下。 编号 溶液 酸性溶液 温度/℃ 时间/s 浓度/ 体积/ 浓度/ 体积/ ① 0.1 2.0 0.01 4.0 25 40 ② 0.2 2.0 0.01 4.0 25 32 ③ 0.2 2.0 0.01 4.0 50 回答下列问题： （1）根据表中实验①和实验②的数据，可以得到的结论是__________。其中________（填“>”或“<”）32s。 （2）利用实验①中数据计算，用浓度变化表示的平均反应速率_________（保留两位有效数字）。 （3）该小组同学根据经验绘制了随时间变化趋势的示意图，如图1所示，但是实验过程中随时间变化的趋势应如图2所示。 ⅰ.该小组同学根据图2提出假设：生成的对该反应有催化作用；通过下列实验验证该假设是否成立，试管中加入的少量固体X的化学式为__________。 编号 溶液 酸性溶液 加入少量固体X 温度/℃ 时间/s ④ 浓度/ 体积/ 浓度/ 体积/ 0.1 2.0 0.01 4.0 25 ⅱ.若提出的假设成立，应观察到的现象是__________。 17. 铬酰氯（）熔点-96.5℃，沸点117℃，常温下为深红棕色液体，极易挥发遇水剧烈反应产生大量白雾（铬酸、氯化氢）。在实验室中可由重铬酸钾、浓硫酸与氯化钠反应制得，反应机理为：浓硫酸先分别与重铬酸钾和氯化钠反应生成和氯化氢气体，然后迅速与氯化氢气体反应生成铬酰氯。实验装置如下（夹持装置略）： 回答下列问题： （1）A的名称是_________。图中D装置未画出，应为下列装置中的哪一种________（填字母），该装置的作用是___________。 （2）写出与氯化氢气体反应生成铬酰氯的化学反应方程式__________。 （3）+6价铬的化合物毒性较大，用甲醇燃料电池电解处理酸性含铬废水（主要含有），用如图装置模拟该过程： ①M极的电极反应式为___________。 ②写出电解池中产转化为的离子方程式__________。 ③当甲池中消耗甲醇6.4g时，乙池中两电极的质量差为_________g（已知电解前乙池中两电极质量相同）。 （4）采用季铵盐型强碱性阴离子交换树脂，处理碱性含铬废水（主要含有），原理为：，待交换一段时间后停止通废水，再加入________（填化学式）溶液可使以高浓度进入溶液回收并使树脂得到再生。 18. 加氢制甲酸可实现的资源化利用。回答下列问题： （1）电催化加氢是极具前景的甲酸合成工艺，利用电催化反应器合成甲酸的装置如图所示： ①b为电源的__________极，生成甲酸的电极反应式为___________。 ②若控制电极入口的流速为22.4，且气体稍过量，通气10min后，电极出口收集到和共6.72L，电极出口收集到22.4L，则生成的物质的量为________（气体体积均在标准状况下测定）。 （2）我国科学家利用在基催化剂上加氢成功制得甲酸：，催化反应过程如图所示，反应过程中加入或的目的是___________。 （3）温度为℃时，将3和3充入体积为2L的刚性容器中发生反应： ，实验测得，，、为速率常数。 ①已知的平衡转化率为60%，则℃时，________。 ②温度为℃时，，则________（填“>”“<”或“=”）。 19. 硫酸铈铵［］是分析化学常用的滴定剂。以氟碳铈矿（含、、等）为原料制备硫酸铈铵的流程如图所示： 已知部分信息如下； ①在空气中易被氧化为，具有强氧化性； ②稀土离子易与形成复盐沉淀，与发生反应： 。 回答下列问题： （1）中铈元素的化合价为__________；滤渣A的主要成分有、__________（填化学式）。 （2）“酸浸”中，铈金属浸出率与温度关系如图1所示，与硫酸浓度关系如图2所示，工业生产应选择的适宜条件是____________；若用稀盐酸进行酸浸除无法沉钡外，还会造成的影响是______________。 （3）“沉铈”中，硫脲的作用是____________。 （4）向含溶液中加入反应生成的离子方程式为____________。 （5）测定产品纯度。称取w g产品溶于水，配制成250溶液，准确量取25.00配制溶液于锥形瓶，加入V0.1000硫酸亚铁铵溶液恰好完全反应，该产品纯度为________%（杂质不参与反应；摩尔质量为M；滴定反应为）。 20. 氢能是一种极具有发展潜力的清洁能源。工业制取氢气的方法较多。 方法Ⅰ：一氧化碳水蒸气催化重整法 反应原理： （1）①研究表明，上述反应在催化下进行，反应历程如下： 第1步：（慢） 第2步：（快） ________ ②下图中能体现一氧化碳水蒸气法反应历程的能量变化的是________（填字母）。 方法Ⅱ：丙烷分解法： 。 （2）一定温度下，向5L恒容密闭容器中充入2发生反应，测得平衡时气体压强是开始时的1.75倍。 ①下列能说明该反应达到平衡状态的是_________（填字母）。 A.分解速率与生成速率相等 B.保持不变 C. D.混合气的平均摩尔质量保持不变 ②的平衡转化率为___________。 （3）总压强分别为、时，上述反应在不同温度下达到平衡，测得丙烷和丙烯的物质的量分数分别如图所示：压强：_________（填“>”或“<”）。 在压强条件下，起始时充入一定量丙烷发生反应，计算Q点对应温度下该反应的压强平衡常数__________（用表示）。（用各气体的平衡分压代替其物质的量浓度计算，可表示压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数） （4）已知Arrhenius经验公式为（为活化能，k为速率常数，R、A为常数）。丙烷分解制氢反应在某条件下的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，其活化能为________（用、、、表示）。 方法Ⅲ：氨电解法：利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。 （5）阳极的电极反应式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $