精品解析：江苏省苏州市苏州大学附属中学2024-2025学年高二上学期第一次月考化学试题

苏大附中2024−2025学年第一学期10月检测 高二年级化学试卷 (考试时间：75分钟 总分100分) 可能用到的相对原子量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 S：32 Cl：35.5 K：39 Fe：56 Ba：137 一、选择题：(每题3分，13题共39分，每小题只有一个正确答案) 1. 我国科学家研制出的新型高效光催化剂能利用太阳能分解水制取氢气，主要过程如下图所示。下列说法不正确的是 A. 总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B. 过程I、Ⅱ都要吸收能量 C. 整个过程实现了光能向化学能的转化 D. 可以利用沸点差异分离最后得到氢气和氧气 【答案】B 【解析】 【分析】化学变化的实质是分子变成原子，原子重新组合成新分子的过程，该反应是水在新型高效光催化剂作用下，水化学键破坏，形成H和OH，H原子结合形成H—H分子，OH结合形成HO—OH分子，HO—OH分子在太阳光作用下分解生成H—H分子和O—O分子，是一个利用太阳能分解水生成氢气和氧气的反应。 【详解】A项、由图示可知，水分解产生氢气和氧气，总反应为2H2O2H2↑+O2↑，故A正确； B项、根据图示可知，过程Ⅰ是在太阳能的作用下，化学键破坏的过程，需要吸热，过程Ⅱ为形成化学键的过程，会放热，故B错误； C项、整个过程利用太阳能将水分解生成氢气和氧气，实现光能向化学能的转化，故C正确； D项、最后得到氢气和氧气可以利用沸点的差异进行分离，故D正确。 故选B。 【点睛】本题考查化学反应机理，明确化学反应的实质，注意分析图示变化为解答关键。 2. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示(图中E表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能。下列有关叙述正确的是 A. 该反应的逆反应为放热反应，升高温度可提高活化分子的百分数 B ΔH=E1-E2，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热 C. 该反应中，反应物的总键能大于生成物的总键能 D. 500℃、101kPa下，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ，其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH =-2akJ·mol-1 【答案】B 【解析】 【详解】A. 根据图中信息可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应的正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，错误； B. 根据反应焓变等于反应物的总能量-生成物的总能量得：ΔH=E1-E2，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热，正确； C. 该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能，错误； D. 反应是可逆反应，反应不可能完全，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)，生成的SO3(g)没有1mol，放热akJ，则500℃、101kPa下，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ，其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH <-2akJ·mol-1，错误； 答案选B 【点睛】本题考查了化学变化过程中能量变化的分析的，主要是活化能概念的理解应用，掌握图象分析方法是关键。本题的易错点是：图象分析反应物能量高于生成物能量，反应是放热反应；催化剂对反应的焓变无影响。 3. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是 A. 图甲：用稀盐酸和NaOH溶液进行中和反应反应热的测定 B. 图乙：验证镁片与稀盐酸反应放热 C. 图丙：制消毒液 D. 图丁所示装置中桥墩与外加电源正极连接能的保桥墩不被腐蚀 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲装置中少环形玻璃搅拌器，不能达到目的，A错误； B．Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低，若镁片与稀盐酸反应放热，饱和石灰水温度升高，会析出Ca(OH)2，石灰水会变浑浊，可以达到实验目的，B正确； C．在制消毒液中，下端碳棒应为阳极产生氯气，逸出过程中与下端阴极产生的氢氧化钠充分接触；但图中上端为阳极产生氯气，下端为阴极产生氢氧化钠和氢气，氯气与氢氧化钠不能充分接触，且产生的氢气与氯气接触易发生爆炸，不能达到目的，C错误； D．桥墩与外加电源负极连接能确保桥墩不被腐蚀，使外接电源的阴极保护法，图丁所示装置中桥墩与正极相连，不能达到实验目的，D错误； 答案选B。 4. 下列关于热化学方程式的叙述正确的是 A. 已知 ，则金刚石比石墨稳定 B. 已知 ，则燃烧热为 C. ； 则 D. 在稀溶液中： ，若将的稀与的的溶液等体积混合，放出的热量等于 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应为吸热反应，说明等物质的量的情况下，石墨的能量较低，即石墨更稳定，A错误； B．在25℃，100kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的化合物放出的热量，叫做该物质的燃烧热；在25℃时，H2O的稳定状态是液态，所以H2燃烧热不是241.8kJ•mol-1，B错误； C．根据盖斯定律可得：S(g)=S(s)，ΔH=ΔH1-ΔH2，气态物质变为固态是放热的过程，即ΔH=ΔH1-ΔH2<0，所以ΔH1<ΔH2，C正确； D．在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量叫做中和热；题中未告知酸碱的体积，无法保证生成的水的物质的量为1mol，故放出的热量不一定是57.3kJ，D错误； 故答案：C。 5. 常温下，2NH3(g)+NaClO(aq)=NaCl(aq)+N2H4(aq)+H2O(l)能自发进行，可用于生产N2H4，下列有关说法正确的是 A. 该反应的ΔH>0，ΔS<0 B. 每生成1molN2H4转移2mol电子 C. 升高温度，N2H4的生成速率一定加快 D. N2H4、O2和KOH溶液组成的燃料电池，负极反应为N2H4−4e−=N2+4H+ 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应中，只有反应物中存在气体，所以，但该反应在常温下能自发进行，则该反应，A错误； B．转化为，N元素由-3价升高到-2价，化合价升高1价，NH3被氧化，则每生成1mol 时转移2mol电子，B正确； C．气体参与的反应，温度升高气体逸出，故升高温度，N2H4的生成速率不一定加快，C错误； D．、和KOH溶液组成的燃料电池，正极上O2得电子产物与水反应生成OH-，负极失电子，生成氮气，电极反应式为：N2H4−4e−+4OH-=N2+4H2O，D错误； 答案选B。 6. 已知反应：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，在室温下迅速混合反应液，2min内测得c(MnO)从0.1mol/L减少到0.02mol/L(反应过程中忽略溶液体积的变化)，下列说法正确的是 A. υ(MnO)=0.04 mol∙L−1∙s−1 B. υ(Mn2+)=0.02 mol∙L−1∙min−1 C. υ(H2C2O4)=0.1 mol∙L−1∙min−1 D. 2min内产生的CO2为8.96L 【答案】C 【解析】 【详解】A．2min内测得c(MnO)从0.1mol/L减少到0.02mol/L，则υ(MnO)，故A错误； B．根据速率之比等于计量系数之比υ(Mn2+)=υ(MnO)=0.04 mol∙L−1∙min−1 ，故B错误； C．根据速率之比等于计量系数之比υ(H2C2O4)=2.5υ(MnO)=0.1 mol∙L−1∙min−1 ，故C正确； D．2min内测得c(MnO)从0.1mol/L减少到0.02mol/L ，溶液体积未知，因此无法计算产生CO2的物质的量，故D错误。 综上所述，答案为C。 7. 在恒温恒容密闭容器中，投入一定量X，发生反应：，下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是 ①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y ②Y的浓度不再改变 ③Y与Z的物质的量之比为2：1 ④2v(Y)正=v(Z)逆 ⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变 ⑥容器内密度不再改变 A. ①②③ B. ①②⑤ C. ②③⑤ D. ②④⑥ 【答案】B 【解析】 【详解】恒温恒容密闭容器中，投入一定量X，发生反应：： ①单位时间内生成nmolZ同时消耗2nmolY，即正、逆反应速率相等，说明反应已达平衡，①符合题意； ②Y的浓度不再改变，说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡，②符合题意； ③反应开始后Y与Z的物质的量之比一直为2：1，所以Y与Z的物质的量之比为2：1 不能说明反应是否达到平衡，③不符合题意； ④任意时刻2v(Y)正=4v(Z)正，若2v(Y)正=v(Z)逆，则4v(Z)正=v(Z)逆，此时逆反应速率大于正反应速率，反应未达平衡，④不符合题意； ⑤该反应未平衡时m气不变，n气增大，平均相对分子质量减小，因此混合气体的平均相对分子质量不再改变说明反应已达平衡，⑤符合题意； ⑥气体总质量不变，体积不变，容器内密度始终不变，因此容器内密度不再改变，不能说明反应已达平衡，⑥不符合题意；综上所述，①②⑤能说明反应已达平衡，B符合题意； 故选B。 8. 工业上利用对烟道气进行脱硝(除氮氧化物)的SCR技术具有效率高、性能可靠的优势。SCR技术的原理为和NO在催化剂表面转化为和，反应进程中的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 总反应为 B. 是脱硝反应的催化剂 C. 升高温度，脱硝反应反应速率减小 D. 决定反应速率的步骤是“的转化” 【答案】A 【解析】 【详解】A．由SCR技术的原理为和NO在催化剂表面转化为和，可知总反应的化学方程式为，由题图可知，起始相对能量高于终态，所以，A正确； B．由题图可知，是脱硝反应的活性中间体，B错误； C．升高温度，脱硝反应反应速率增大，C错误； D．由全过程中只有H的移除过程能量升高，这一过程需要吸收能量越过能垒，其速率最慢，决定总反应的速率，D错误； 故选A。 9. 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和lmolY发生反应2X(g)+Y(g)Z(g) ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 反应为吸热反应 B. 气体总物质的量na=nc C. 气体总物质的量na<nc D. c点时v正(X)=2v逆(Y) 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图象可知：在甲绝热下，开始压强开始增大，说明反应发生后体系温度升高，故反应的正反应为放热反应，所以ΔH＜0，A错误； B．在其他条件不变时，升高温度，气体压强增大。a、c两点气体压强相同，由于温度：a＞c，所以气体的物质的量：na＜nc，B错误； C．根据B分析，有气体的物质的量：na＜nc，C正确； D．c点反应未达到平衡状态，故v正(X)>2v逆(Y)，D错误； 答案选C。 10. 中科院兰州化学物理研究所 用 Fe3(CO)12 / ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃，反应过程如下图。下列说法正确的是 A. 第i步反应的活化能比第ii步的低 B. CO2加氢合成低碳烯烃时原子利用率小于100% C. Fe3(CO)12 / ZSM-5能使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小 D. 每消耗22.4LCO2转移电子数为6×6.02×1023 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应越快，活化能越低，因此第i步反应的活化能比第ii步的高，A项错误。 B．从合成的过程来看，从CO2到低碳烯烃，很显然CO2中的O原子没有进入低碳烯烃中，因此原子利用率小于100%，B项正确。 C．催化剂只能改变反应所需的活化能，不能改变ΔH，C项错误。 D．由于不知道CO2所处的状态，因此无法确定CO2物质的量，也就无法计算反应中转移的电子数，D项错误。 答案选B。 11. 已知： 。以太阳能为热源分解，经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下： 过程I： 过程II：…… 下列说法不正确的是 A. 过程I中每消耗转移2mol电子 B. 过程II热化学方程式为： C. 过程I、II中能量转化的形式依次是：太阳能→化学能→热能 D. 铁氧化合物循环制具有成本低、产物易分离等优点 【答案】B 【解析】 【详解】A．过程I中O从-2价升高为0价，每生成转移4mol电子，则每消耗232g(即1mol)转移2mol电子，A正确； B．根据盖斯定律，(总反应式-过程I方程式)/2得出过程II方程式为 ，B错误； C．过程I、II中能量转化的形式依次是：太阳能→化学能→热能，C正确； D．根据上述制备原理可看出，铁氧化合物循环制具有成本低、产物易分离等优点，D正确； 故选B。 12. 城市污水循环用作城市稳定的第二水源，对缓解城市用水危机有重要意义。高铁酸盐作为一种绿色环保水处理剂，兼具极强的氧化性和良好的絮凝效果，电解制备K2FeO4(紫色固体，能溶于水微溶于KOH浓溶液)的装置示意图如下图，下列说法正确的是 A. KOH可以循环使用，制备过程中无须添加 B. 工作时，左室和右室溶液的pH均减小 C. 生成1mol高铁酸钾，左室溶液质量会增加228g D. b交换膜为阳离子交换膜 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知右室铁转化为高铁酸根，铁元素化合价升高，则铁为阳极，Pt为阴极，阳极电极反应式为：，左室水得电子生成氢气，阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-。 【详解】A．阳极电极反应式为：，阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-，由阴、阳两极电极反应式可知，转移电子物质的量相同时，阳极消耗的氢氧根比阴极生成的氢氧根多，所以制备过程中要添加KOH，故A错误； B．阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-，左室氢离子放电生成氢气，氢氧根浓度增大，溶液的pH增大，故B错误； C．生成高铁酸钾，转移电子物质的量为6mol，由阴极电极反应式6H2O+6e-=3H2↑+6OH-可知，为了维持左室电荷守恒，有6mol钾离子通过阳离子交换膜进入左室，溶液质量会增加6×39-6=228g，故C正确； D．阳极电极反应式为：，右室负电荷减少，则中间室中的OH-，通过阴离子交换膜进入右室，阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-，左室负电荷增多，中间室中的K+通过阳离子交换膜进入左室，所以交换膜为阳离子交换膜，交换膜为阴离子交换膜，故D错误； 答案为C。 13. 一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是 A. (Ⅲ)不能氧化 B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C 该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存 D. 总反应为： 【答案】C 【解析】 【分析】开始一段时间（大约13min前）随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0，Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(Ⅲ)，同时先生成少量Mn(Ⅳ)后Mn(Ⅳ)被消耗；后来（大约13min后）随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少，Mn(Ⅱ)的浓度增大；据此作答。 【详解】A．由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A项错误； B．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B项错误； C．由图像可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C项正确； D．H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D项错误； 答案选C。 二、非选择题：本题共4小题，共51分。 14. 化学反应作随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。 （1）下列反应中，属于放热反应的是___________(填字母)。 A. 碳与水蒸气反应 B. 铝和氧化铁反应 C. CaCO3受热分解 D. 锌与盐酸反应 （2）获取能量变化的途径 ①已知： 化学键 Si−O Si−Cl H−H H−Cl Si−Si Si−C 键能(kJ/mol) a b c d e f 则：SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) 的反应热ΔH=___________kJ/mol。(已知1molSi中含有2molSi−Si) ②已知在常温常压下： i．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=−1275.6kJ/mol ii．H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol 写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式___________。 ③利用实验装置测量利用下图装置制定中和热的实验步骤如下： ①用量筒量取0.25mol/L的硫酸50mL倒入小烧杯中，测出硫酸溶液浓度； ②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用同一温度计测出其温度； ③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液的最高温度。 Ⅰ．仪器a的名称为___________。 Ⅱ．做了四次实验，并将实验数据记录如下： 温度实验次数 起始温度t1℃ 终止温度t2℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 29.5 2 27.0 27.4 27.2 32.3 3 25.9 25.9 25.9 29.2 4 26.4 26.2 26.3 29.8 近似认为0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.181J/(g∙°C)，通过以上数据计算中和热ΔH=___________(结果保留少数点后一位)。结果与−57.3kJ/mol有偏差的原团可能与下列哪些原因有关___________。 A．量取硫酸溶液的体积时仰视读数 B．装置的隔热效果差 C．将NaOH溶液快速一次倒入盛硫酸的小烧杯中 D．搅拌不充分 【答案】（1）BD （2） ①. (4b+2c－2e－4d) ②. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ③. 环形玻璃搅拌棒 ④. -56.8kJ/mol ⑤. BD 【解析】 【小问1详解】 常见的吸热反应有：大多数的分解反应、C或氢气作还原剂的氧化还原反应、氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应等；大多数化合反应，铝热反应，金属与酸的反应等属于放热反应，所以属于放热反应的有B铝热反应、D 活泼金属与酸反应，答案选BD； 【小问2详解】 ①△H=反应物的总键能－生成物的总键能，1molSi中含有2molSi-Si键，结合表中键能及反应可知，SiCl4(g)+2H2(g)= Si(g)+ 4HCl(g)的△H=(4b+2c－2e－4d)kJ/mol ； ②已知i、2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)　 ii、H2O(l)=H2O(g)　 根据盖斯定律，由i－ii得反应2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)　；故表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ； ③I．仪器a的名称为环形玻璃搅拌棒； 根据表中数据可知，四次实验的温度差分别为3.4℃、5.1℃、3.3℃、3.5℃，第二次实验数据误差太大，舍去，则平均温度差为3.4℃，Q=mc△t=(50+50)g4.18J/(g·℃)3.4℃=1421.2J=1.4212kJ，ΔH=-； 上述结果与-57.3kJ/mol有偏差，△H偏高了； A．量取硫酸溶液的体积时仰视读数，量取量偏多，放出热量偏多，测定结果偏低，选项A不符合； B．装置的隔热效果差，是热量散失，放出的热量偏小，结果偏高，B符合； C．将NaOH溶液快速一次倒入盛硫酸的小烧杯中，是规范操作，C不符合； D．搅拌不充分，放出热量偏小，测定结果偏高，选项D符合； 答案选BD。 15. 电化学有着重要的应用。 Ⅰ．常温下用惰性电极电解200mL氯化钠、硫酸铜的混合溶液，所得气体的体积随时间的变化如图所示，根据图中信息回答下列问题。(气体体积已换算成标准状况下的体积，且忽略气体在水中的溶解和溶液体积的变化。) （1）曲线___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示阳极产生气体的变化。 （2）氯化钠的物质的量浓度为___________，硫酸铜的物质的量浓度为___________。 （3）t2时所得溶液呈___________性。(填“酸、“碱”或“中”) （4）一定条件下，利用如图所示装置实现的电化学储氢(忽略其它有机物的反应)。 ①写出由生城的电极反应式：___________。 ②该装置的电流效率η=___________(η= ×100%) 【答案】（1）Ⅱ （2） ①. 0.1mol/L ②. 0.1mol/L （3）酸 （4） ①. +6e-+6H+= ②. 64.3% 【解析】 【分析】Ⅰ．刚开始时阴极Cu2+得电子，无气体放出，Cu2+反应完后，溶液中的H+放电，故Ⅰ是H2，阳极先是溶液中的Cl-放电，反应完后溶液中的OH-放电，电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，阳极依次发生2Cl--2e-=Cl2↑、2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极依次发生Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑，结合图可知，Ⅰ为阴极气体体积与时间的关系，Ⅱ为阳极气体体积与时间的关系，计算时抓住电子守恒。 【小问1详解】 据分析，曲线Ⅱ表示阳极产生气体的变化。 【小问2详解】 由图可知，电解氯化钠溶液产生氯气为224mL，则由2Cl--2e-=Cl2↑可知，n(NaCl)=×2=0.02mol，则NaCl的物质的量浓度c(NaCl)==0.1mol/L，由t2时生成氧气为(336-224)mL=112mL，n(O2)= =0.005mol，则阳极共转移电子为0.02mol+0.005mol×4=0.04mol，由得失电子数目守恒、根据Cu2++2e-=Cu，可知n(CuSO4)= 0.02mol，则c(CuSO4) ==0.1mol/L。 【小问3详解】 t2时等物质的量浓度的氯化钠和硫酸铜的混合溶液恰好电解完全，则所得为硫酸和硫酸钠的混合溶液，t2之后，电解硫酸和硫酸钠的混合溶液，本质相当于电解水，由t2时电极反应式2H2O-4e-=O2↑+4H+可知溶液中n(H+)=0.005mol×4=0.02mol，溶液的c(H+)==0.1mol/L，则t2时所得溶液呈酸性。 【小问4详解】 由图可知，生成的电极反应在酸性条件下发生的，因此反应为：+6e-+6H+=，有2.8mol氧气生成（转移11.2mol电子）时同时生成了2molH2（转移4mol电子）由此可知其中只有7.2mol电子用于生成，因此该装置的电流效率η=7.2mol÷11.2mol=64.3%。 16. 研究烟气脱硝是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。 （1）一种隔膜电化学法可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示。 ①阴极区的电极反应式为___________。 ②若电路中转移了1mol电子，则理论上吸收池中可处理NO___________L(标准状况)。 （2）臭氧是一种理想的烟气脱硝剂。O3氧化NO并通过水洗而发生化合反成生成HNO3，该反应的化学方程式为___________。 （3）O3脱硝还可发生反应2NO2(g)+O3(g)=N2O5(g)+O2(g) ΔH<0。T℃时，向2.0L(恒容密闭容器中充入2.0molNO2和1.0molO3，反应过程中测定部分数据见下表： t/s 0 3 6 12 24 n(O2)/mol 0 0.36 0.60 0.80 0.80 ①反应在0~3s内的平均速率V(NO2)=___________。 ②下列描述中能说明上述反应已达平衡的是___________(填字母)。 a．混合气体密度不再变化 b．单位时间内消耗2molNO2的同时生成1molO2 c．v(NO2)正=2v(N2O5)逆 d．混合气体压强不再变化 ③平衡时，NO2的转化率为___________。 （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，相同时间内测得NOx转化率随温度变化的曲线如图所示。 ①温度低于350°C时，NOx转化率随温度升高而增大，其可能原因是___________。 ②温度高于450°C时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是___________。 【答案】（1） ①. ②. 11.2 （2） （3） ①. 0.12mol/(L·s) ②. cd ③. 80% （4） ①. 温度升高、催化剂活性增强均使活化分子百分数增加，单位时间内活化分子有效碰撞次数增加，化学反应速率加快 ②. 温度高于450℃时，NOx的生成速率大于NOx被还原的速率，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】 由装置图可知，左侧电解池流入，流出，发生了还原反应，故电极A为阴极，得电子，则电极B为阳极失电子发生氧化反应； 其中阴极发生反应为，转移电子个数为2； ②在吸收池发生反应将1mol NO还原成N2，得电子数为2mol，若电路中转移1mol电子，则可吸收NO的物质的量为0.5mol，标准状况下气体体积为； 【小问2详解】 O3氧化NO通过水洗可产生HNO3，O3作氧化剂，NO是还原剂，其反应方程式为； 【小问3详解】 ①0～3s内，Δn(O2)=0.36mol，则Δn(NO2)=0.36mol×2=0.72mol，； ②a．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，容器体积不变，则气体的密度始终不变，即无论反应是否达到平衡，混合气体的密度始终不变，故a错误； b．根据化学反应方程式可知，正反应中单位时间内消耗2molNO2的同时就会生成1molO2，无论平衡与否，都会存在，故b错误； c．v(NO2)正=2v(N2O5)逆=v(NO2)逆，说明反应达到平衡状态，故c正确； d．该反应是气体体积减小的反应，随着反应进行，混合气体压强减小，当混合气体压强不再变化，说明反应达到平衡状态，故d正确； 故答案为：cd； ③由表可知反应达到平衡状态时Δn(O2)=0.8mol，则Δn(NO2)=0.8 mol×2=1.6 mol，起始状态时n(NO2)=2mol，则NO2转化率=； 【小问4详解】 ①由图可知，温度低于350℃时，NOx转化率随温度升高而增大，其可能原因温度升高、催化剂活性增强均使活化分子百分数增加，单位时间内活化分子有效碰撞次数增加，化学反应速率加快； ②温度高于450℃时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因当温度高于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总量即转化率表现为负值。 17. 研究含氮化合物的制备、应用、去除有重要意义。 （1）电解法制氨。 如图所示的电解池电解KNO3溶液可制得氨。工作时，H2O在双极膜(由阴、阳离子膜复合而成)界面处解离成H+和OH−，分别通过阴、阳离子膜分别进入两侧极室。 ①进入a极室的离子是___________(填“H+”或“OH−”)。 ②产生NH3·H2O的电极反应式为___________。 ③电解池工作时，在电极b可得到副产品___________。 （2）氨的应用。以NH3和CO2为原料在−定温度和压强下合成尿素的反应分两步： Ⅰ．NH3和CO2生成NH2COONH4 Ⅱ．NH2COONH4分解生成CO(NH2)2反应过程中能量变化如图所示。 ①总反应的速率取决于第___________步。 ②NH2COONH4(l)=CO(NH2)2+H2O(l)反应的ΔH=___________(用图中能量数据表示)。 （3）氨氮的去除 用0.01mol/LNH4H2PO4溶液模拟氨氮废水，以镁作阳极、不锈钢作阻极进行电解，可将废水中的转化为MgNH4PO4沉淀而除去调节溶液初始pH=7氨氮去除率和溶液pH随时间的变化情况如图所示。 ①电解时两极反应式分别为：Mg−2e−=Mg2+，2H2O+2e−=H2↑+2OH−，写出废水中生成MgNH4PO4沉淀的离子方程式：___________。 ②反应1h以后，氨氮去除率随时间的延长反而下降的原因是___________。 （4）汽车尾气中的CO、NO可在F作催化剂下发生转化，已知反应机理如下Ⅰ~Ⅵ，反应物与生成物浓度随温度变化如图。 Ⅰ：NO+Pt(s)=NO(*)Pt(s)表示催化剂，NO(*)表示吸附态NO，下同] Ⅱ：CO+Pt(s)=CO(*) Ⅲ：NO(*)=N(*)+O(*) Ⅳ：CO(*)+O(*)=CO2+2Pt(s) Ⅴ：N(*)+N(*)=N2+2Pt(s) Ⅵ：NO(*)+N(*)=N2O+2Pt(s) 下列说法错误的是___________。 A. 200~c前，反应几乎没有发生，因为温度过低未达反应所需活化能 B. 330C左右，发生的主要反应是CO+2NO=N2O+CO2 C. 反应Ⅳ：CO(*)和O(*)的碰撞仅部分有效 D. 低于360℃时，反应V的活化能小于反应Ⅵ的活化能 【答案】（1） ①. H+ ②. ③. O2 （2） ①. Ⅱ ②. ( E3-E4)kJ/mol （3） ①. ++Mg2++2OH-= MgNH4PO4↓+2H2O ②. 部分MgNH4PO4转化为Mg3(PO4)2沉淀释放出氨氮留在废水中 （4）D 【解析】 【分析】电解KNO3溶液可制得氨，a极 得电子生成NH3·H2O，a是阴极，阴极反应式为；b是阳极，阳极反应式为。 【小问1详解】 ①a是阴极，则进入a极室的离子是H+。 ②a极得电子发生还原反应生成NH3·H2O，电极反应式为。 ③b是阳极，电解池工作时，阳极发生反应，在电极b可得到副产品O2。 【小问2详解】 ①反应Ⅱ的活化能大于反应Ⅰ，活化能越大反应速率越慢，所以反应Ⅱ是慢反应，总反应的速率取决于第Ⅱ步。 ②根据图示NH2COONH4(l)=CO(NH2)2+H2O(l)反应的ΔH=( E3-E4)kJ/mol。 【小问3详解】 ①电解时两极反应式分别为：Mg−2e−=Mg2+，2H2O+2e−=H2↑+2OH−，阳极生成Mg2+、阴极生成OH-,废水中、与Mg2+、OH-反应生成MgNH4PO4沉淀，离子方程式为++Mg2++2OH-= MgNH4PO4↓+2H2O。 ②反应1h以后，碱性条件下部分MgNH4PO4转化为Mg3(PO4)2沉淀释放出氨氮留在废水中，所以氨氮去除率随时间的延长反而下降。 【小问4详解】 A．温度较低时，反应物的活化分子百分数少，则化学反应速率小，反应物的转化率也较小，即温度过低、能量不足以克服反应所需的活化能，故A正确； B．根据图示，330°C左右主要产物是N2O、CO2，发生的主要反应是CO+2NO=N2O+CO2，故B正确； C．化学反应中，只有部分分子的碰撞能发生反应，即CO(*)和O(*)的碰撞仅部分有效，故C正确； D．低于360℃时，N2的产量小于N2O，可知反应Ⅴ的速率小于反应Ⅵ，则反应V的活化能大于反应Ⅵ的活化能，故D错误； 选D。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 苏大附中2024−2025学年第一学期10月检测 高二年级化学试卷 (考试时间：75分钟 总分100分) 可能用到的相对原子量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 S：32 Cl：35.5 K：39 Fe：56 Ba：137 一、选择题：(每题3分，13题共39分，每小题只有一个正确答案) 1. 我国科学家研制出的新型高效光催化剂能利用太阳能分解水制取氢气，主要过程如下图所示。下列说法不正确的是 A. 总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B. 过程I、Ⅱ都要吸收能量 C. 整个过程实现了光能向化学能转化 D. 可以利用沸点差异分离最后得到氢气和氧气 2. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示(图中E表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能。下列有关叙述正确的是 A. 该反应的逆反应为放热反应，升高温度可提高活化分子的百分数 B. ΔH=E1-E2，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热 C. 该反应中，反应物的总键能大于生成物的总键能 D. 500℃、101kPa下，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ，其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH =-2akJ·mol-1 3. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是 A. 图甲：用稀盐酸和NaOH溶液进行中和反应反应热的测定 B. 图乙：验证镁片与稀盐酸反应放热 C. 图丙：制消毒液 D. 图丁所示装置中桥墩与外加电源正极连接能的保桥墩不被腐蚀 4. 下列关于热化学方程式的叙述正确的是 A. 已知 ，则金刚石比石墨稳定 B. 已知 ，则燃烧热为 C. ； 则 D. 在稀溶液中： ，若将的稀与的的溶液等体积混合，放出的热量等于 5. 常温下，2NH3(g)+NaClO(aq)=NaCl(aq)+N2H4(aq)+H2O(l)能自发进行，可用于生产N2H4，下列有关说法正确的是 A. 该反应的ΔH>0，ΔS<0 B. 每生成1molN2H4转移2mol电子 C. 升高温度，N2H4的生成速率一定加快 D. N2H4、O2和KOH溶液组成的燃料电池，负极反应为N2H4−4e−=N2+4H+ 6. 已知反应：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，在室温下迅速混合反应液，2min内测得c(MnO)从0.1mol/L减少到0.02mol/L(反应过程中忽略溶液体积的变化)，下列说法正确的是 A. υ(MnO)=0.04 mol∙L−1∙s−1 B. υ(Mn2+)=0.02 mol∙L−1∙min−1 C. υ(H2C2O4)=0.1 mol∙L−1∙min−1 D. 2min内产生的CO2为8.96L 7. 在恒温恒容密闭容器中，投入一定量X，发生反应：，下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是 ①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y ②Y的浓度不再改变 ③Y与Z的物质的量之比为2：1 ④2v(Y)正=v(Z)逆 ⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变 ⑥容器内密度不再改变 A. ①②③ B. ①②⑤ C. ②③⑤ D. ②④⑥ 8. 工业上利用对烟道气进行脱硝(除氮氧化物)的SCR技术具有效率高、性能可靠的优势。SCR技术的原理为和NO在催化剂表面转化为和，反应进程中的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 总反应为 B. 是脱硝反应的催化剂 C. 升高温度，脱硝反应反应速率减小 D. 决定反应速率的步骤是“的转化” 9. 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和lmolY发生反应2X(g)+Y(g)Z(g) ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 反应为吸热反应 B. 气体总物质的量na=nc C. 气体总物质的量na<nc D. c点时v正(X)=2v逆(Y) 10. 中科院兰州化学物理研究所 用 Fe3(CO)12 / ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃，反应过程如下图。下列说法正确的是 A. 第i步反应的活化能比第ii步的低 B. CO2加氢合成低碳烯烃时原子利用率小于100% C. Fe3(CO)12 / ZSM-5能使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小 D. 每消耗22.4LCO2转移电子数为6×6.02×1023 11. 已知： 。以太阳能为热源分解，经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下： 过程I： 过程II：…… 下列说法不正确的是 A. 过程I中每消耗转移2mol电子 B. 过程II热化学方程式： C. 过程I、II中能量转化的形式依次是：太阳能→化学能→热能 D. 铁氧化合物循环制具有成本低、产物易分离等优点 12. 城市污水循环用作城市稳定第二水源，对缓解城市用水危机有重要意义。高铁酸盐作为一种绿色环保水处理剂，兼具极强的氧化性和良好的絮凝效果，电解制备K2FeO4(紫色固体，能溶于水微溶于KOH浓溶液)的装置示意图如下图，下列说法正确的是 A. KOH可以循环使用，制备过程中无须添加 B. 工作时，左室和右室溶液的pH均减小 C. 生成1mol高铁酸钾，左室溶液质量会增加228g D. b交换膜为阳离子交换膜 13. 一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是 A. (Ⅲ)不能氧化 B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C. 该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存 D. 总反应为： 二、非选择题：本题共4小题，共51分。 14. 化学反应作随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。 （1）下列反应中，属于放热反应的是___________(填字母)。 A. 碳与水蒸气反应 B. 铝和氧化铁反应 C. CaCO3受热分解 D. 锌与盐酸反应 （2）获取能量变化的途径 ①已知： 化学键 Si−O Si−Cl H−H H−Cl Si−Si Si−C 键能(kJ/mol) a b c d e f 则：SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) 的反应热ΔH=___________kJ/mol。(已知1molSi中含有2molSi−Si) ②已知在常温常压下： i．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=−1275.6kJ/mol ii．H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol 写出表示甲醇燃烧热热化学方程式___________。 ③利用实验装置测量利用下图装置制定中和热的实验步骤如下： ①用量筒量取0.25mol/L的硫酸50mL倒入小烧杯中，测出硫酸溶液浓度； ②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用同一温度计测出其温度； ③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液的最高温度。 Ⅰ．仪器a的名称为___________。 Ⅱ．做了四次实验，并将实验数据记录如下： 温度实验次数 起始温度t1℃ 终止温度t2℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 29.5 2 27.0 27.4 27.2 32.3 3 25.9 25.9 25.9 29.2 4 26.4 26.2 26.3 29.8 近似认为0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.181J/(g∙°C)，通过以上数据计算中和热ΔH=___________(结果保留少数点后一位)。结果与−57.3kJ/mol有偏差的原团可能与下列哪些原因有关___________。 A．量取硫酸溶液的体积时仰视读数 B．装置的隔热效果差 C．将NaOH溶液快速一次倒入盛硫酸的小烧杯中 D．搅拌不充分 15. 电化学有着重要的应用。 Ⅰ．常温下用惰性电极电解200mL氯化钠、硫酸铜的混合溶液，所得气体的体积随时间的变化如图所示，根据图中信息回答下列问题。(气体体积已换算成标准状况下的体积，且忽略气体在水中的溶解和溶液体积的变化。) （1）曲线___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示阳极产生气体的变化。 （2）氯化钠的物质的量浓度为___________，硫酸铜的物质的量浓度为___________。 （3）t2时所得溶液呈___________性。(填“酸、“碱”或“中”) （4）一定条件下，利用如图所示装置实现的电化学储氢(忽略其它有机物的反应)。 ①写出由生城的电极反应式：___________。 ②该装置的电流效率η=___________(η= ×100%) 16. 研究烟气脱硝是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。 （1）一种隔膜电化学法可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示。 ①阴极区的电极反应式为___________。 ②若电路中转移了1mol电子，则理论上吸收池中可处理NO___________L(标准状况)。 （2）臭氧是一种理想的烟气脱硝剂。O3氧化NO并通过水洗而发生化合反成生成HNO3，该反应的化学方程式为___________。 （3）O3脱硝还可发生反应2NO2(g)+O3(g)=N2O5(g)+O2(g) ΔH<0。T℃时，向2.0L(恒容密闭容器中充入2.0molNO2和1.0molO3，反应过程中测定部分数据见下表： t/s 0 3 6 12 24 n(O2)/mol 0 0.36 0.60 0.80 0.80 ①反应在0~3s内的平均速率V(NO2)=___________。 ②下列描述中能说明上述反应已达平衡的是___________(填字母)。 a．混合气体密度不再变化 b．单位时间内消耗2molNO2的同时生成1molO2 c．v(NO2)正=2v(N2O5)逆 d．混合气体压强不再变化 ③平衡时，NO2的转化率为___________。 （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，相同时间内测得NOx转化率随温度变化的曲线如图所示。 ①温度低于350°C时，NOx转化率随温度升高而增大，其可能原因是___________。 ②温度高于450°C时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是___________。 17. 研究含氮化合物的制备、应用、去除有重要意义。 （1）电解法制氨。 如图所示的电解池电解KNO3溶液可制得氨。工作时，H2O在双极膜(由阴、阳离子膜复合而成)界面处解离成H+和OH−，分别通过阴、阳离子膜分别进入两侧极室。 ①进入a极室的离子是___________(填“H+”或“OH−”)。 ②产生NH3·H2O的电极反应式为___________。 ③电解池工作时，电极b可得到副产品___________。 （2）氨的应用。以NH3和CO2为原料在−定温度和压强下合成尿素的反应分两步： Ⅰ．NH3和CO2生成NH2COONH4 Ⅱ．NH2COONH4分解生成CO(NH2)2反应过程中能量变化如图所示。 ①总反应的速率取决于第___________步。 ②NH2COONH4(l)=CO(NH2)2+H2O(l)反应的ΔH=___________(用图中能量数据表示)。 （3）氨氮的去除 用0.01mol/LNH4H2PO4溶液模拟氨氮废水，以镁作阳极、不锈钢作阻极进行电解，可将废水中的转化为MgNH4PO4沉淀而除去调节溶液初始pH=7氨氮去除率和溶液pH随时间的变化情况如图所示。 ①电解时两极反应式分别为：Mg−2e−=Mg2+，2H2O+2e−=H2↑+2OH−，写出废水中生成MgNH4PO4沉淀的离子方程式：___________。 ②反应1h以后，氨氮去除率随时间的延长反而下降的原因是___________。 （4）汽车尾气中的CO、NO可在F作催化剂下发生转化，已知反应机理如下Ⅰ~Ⅵ，反应物与生成物浓度随温度变化如图。 Ⅰ：NO+Pt(s)=NO(*)Pt(s)表示催化剂，NO(*)表示吸附态NO，下同] Ⅱ：CO+Pt(s)=CO(*) Ⅲ：NO(*)=N(*)+O(*) Ⅳ：CO(*)+O(*)=CO2+2Pt(s) Ⅴ：N(*)+N(*)=N2+2Pt(s) Ⅵ：NO(*)+N(*)=N2O+2Pt(s) 下列说法错误的是___________。 A. 200~c前，反应几乎没有发生，因为温度过低未达反应所需活化能 B. 330C左右，发生的主要反应是CO+2NO=N2O+CO2 C. 反应Ⅳ：CO(*)和O(*)的碰撞仅部分有效 D. 低于360℃时，反应V的活化能小于反应Ⅵ的活化能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $