精品解析：四川省达州市万源中学2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试题

四川省万源中学高2026届期中试题(高二、上) 化学试题 (时间：75分钟 总分：100分) 可能用到的相对原子质量：O：16 Na：23 Fe：56 Cu：64 Zn：65 一、选择题(本题包括14题，每题3分，共42分，每题只有一个正确选项) 1. 科技发展离不开化学。下列说法不正确的是 A. “一带一路”，丝绸制品主要成分为纤维素 B. “乘风破浪”，航母上的钛合金铆钉属于金属材料 C. “直上云霄”，客机所用燃油属于烃类物质 D. “筑梦天宫”，火箭助推剂液氧与臭氧互为同素异形体 2. 下列化学用语正确的是 A. 氯化氢的形成过程： B. Cl-的结构示意图： C. 质子数为6，中子数为8的核素： D. 硝酸铵中氮元素的化合价为：+1 3. 用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是 A. 常温常压下，7.8gNa2O2中含有0.2NA个Na+ B. 0.5mol/L的MgCl2溶液中含有NA个Cl- C. 常温常压下，NA个CO2分子占有的体积为22.4L D. 常温常压下，O2和O3的混合物共64g，所含氧原子数目为2NA 4. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A. 合成氨工业中需采用高温条件 B. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 C. 向H2O2溶液中加入MnO2，单位时间内产生O2的量增多 D. 对平衡体系 2NO2(g)解N2O4(g)，缩小容器的体积，混合气体的颜色突然加深 5. 下列说法或表示方法正确的是 A. 吸热反应一定需要加热才能发生 B. 氢气与氧气反应生成等量的液态水和水蒸气，后者放出的热量多 C. 硫完全燃烧放热，其热化学方程式为： D. 在稀溶液中：，，若将含稀硫酸与含的稀溶液混合，放出的热量等于 6. 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 无色溶液中 Na+ 、Al3+、、 B. 通入足量CO₂的溶液中：H+、Cl−、、Na+ C. 滴加KSCN溶液后显血红色的溶液中：OH−、K+、、 D. c(H+)=0.1mol∙L−1的溶液中：、S2−、I−、 7. 某反应由A→B、B→C两步构成，反应过程中的能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 两步反应均为吸热反应 B. A→B的反应一定要加热 C. A、B、C中C最稳定 D. A→C反应的△H=E1-E2 8. 用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验，能达到实验目的的是 A．探究温度对化学平衡的影响 B．探究浓度对化学反应速率的影响 C．测定锌和一定浓度稀硫酸的反应速率 D．验证对分解的催化作用 A. A B. B C. C D. D 9. 一种具有抗菌作用的医药中间体的结构如图。下列说法错误的是 A. 分子式是 B. 分子中含有5种官能团 C. 可以发生取代反应、氧化反应和加成反应 D. 能与溶液反应放出 10. 根据酸碱质子理论，凡是能给出质子的分子或离子都是酸，凡是能结合质子的分子或离子都是碱，给出质子的能力越强，酸性越强。按照该理论，下列说法错误的是 A. 属于酸碱反应 B. 酸，是碱 C. 均属于两性物质 D. 已知能发生，可知酸性： 11. 某校课外活动小组利用电化学原理降解酸性废水中的，装置如图所示，下列说法错误的是 A. Pt电极的电势比Ag电极的高 B. Ag电极反应式为 C. 溶液中电子通过质子交换膜由Ag电极向Pt电极移动 D. 若外电路转移1mol电子，则右侧溶液质量减少1.8g 12. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，常温常压下，气体中单质的密度最小，的最高正化合价和最低负化合价代数和等于0，的简单氢化物遇浓盐酸会产生“白烟”，W和Z位于同主族。下列叙述正确的是 A. 简单离子半径： B. 最高价含氧酸的酸性： C. 的氢化物的沸点可能高于 D. 工业上用电解Z的氧化物方法制备Z的单质 13. 部分弱电解质在常温下的电离平衡常数如表： 弱电解质 HCOOH HCN 电离平衡常数 下列说法正确的是 A. 结合的能力： B. 对HCOOH溶液加水稀释，溶液中所有离子浓度均减小 C. 向NaCN溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为 D. 向Na2CO3溶液中加入足量HCN，反应的离子方程式为 14. 向相同容积的甲、乙两容器中分别充入4 mol SO2和2 mol O2，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H<0。若甲容器保持恒温恒容，乙容器保持恒温恒压，分别达到平衡。乙容器中平衡时生成SO3为1.6 mol，同时放出热量Q kJ。下列说法正确的是 A. 平衡时，反应放出的热量：甲>乙 B. 平衡时，O2的质量：甲<乙 C. 乙容器若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”，则平衡后n(SO2)大于2.4 mol D. 平衡时，向乙容器中再通入一定量的SO3气体，重新达到平衡时，SO2的百分含量升高 二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 15. 完成下列问题 （1）下列反应中属于吸热反应的有_________。 ①燃烧木炭取暖 ②煅烧石灰石制生石灰 ③氯化铵晶体和Ba(OH)2⋅8H2O混合搅拌 ④食物因氧化而腐败 （2）①氨热分解法制氢气的相关化学键的键能数据 化学键 N≡N H−H N−H 键能E() 946 436.0 390.8 在一定温度下，利用催化剂将分解为和。计算反应的△H＝________。 ②已知合成氨反应的，结合氨分解反应的△H，分析合成氨反应在25℃下（填“能”或“不能”）_________自发。 ③合成氨反应的化学平衡常数表达式K＝_________。某温度下，将和按一定比例充入1L恒容容器中，平衡后测得数据如下表： 平衡时各物质的物质的量/mol 1.00 3.00 1.00 若平衡后，再向平衡体系中加入、和各1.00mol，此时反应向方向__________（填“正反应”或“逆反应”）进行，结合计算说明理由：__________。 （3）①下图为氢氧燃料电池的构造示意图，由此判断X极为电池的__________（填“正”或“负”）极，向__________（填“正”或“负”）极作定向移动，Y极的电极反应式为__________。 ②铅蓄电池是常见的化学电源之一，其充电、放电的总反应式为，铅蓄电池放电时正极反应方程式为__________。 16. 天然气的主要成分是CH4，是一种重要的燃料和化工原料，工业上可用天然气为原料制取一氧化碳和氢气。 （1）已知：①CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) K1 ∆H1=−519 kJ∙mol−1。 ②H2(g)+O2(g)H2O(g) K2 ∆H2=−242 kJ∙mol−1 反应③CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)∆H3=___________kJ∙mol−1，平衡常数K3=___________(用K1、K2表示)。 （2）一定温度下，将2 mol CH4(g)与2 mol H2O(g)置于2 L密闭容器中发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ①下列可判断反应达到平衡状态是___________(填字母)。 A．混合气体的平均相对分子质量不变 B．混合气体的密度保持不变 C．CH4和H2O的物质的量之比保持不变 D．v正(H2O)=3v逆(H2) ②若该反应初始混合气中的n(H2O)/n(CH4)恒定时，温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示： 图中两条曲线表示的压强的关系是：P1___________P2(填“>”“=”或“<”)。图中A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是___________。 ③某学习小组的同学模拟其原理，在一定温度下，体积为2 L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。 时间/min CH4(mol) H2O(mol) CO(mol) H2(mol) 0 0.40 1.00 0 0 5 a 0.80 0.20 0.60 7 0.20 b 0.20 d 分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态___________(填“是”或“否”)，前5 min反应的平均反应速率___________。 17. 2024年巴黎奥运会我国获得24枚铜牌，铜牌的主要成分为铜和少量的锌。已知从一种废甲醇催化剂(主要成分为等)中回收铜和锌的一部分工艺流程如图所示。 回答下列问题： （1）下列关于焙烧1的说法不正确的是_______。 A．焙烧时通入适当过量空气 B．将废催化剂粉碎后焙烧 C．焙烧时产生气体直接排放到空气中 （2）控制“浸取温度为之间，浸取后锌元素主要以[Zn(NH3)2]2+存在。 ①浸取ZnO的化学方程式为_______。 ②控制温度需采取合适的加热方式是_______。温度需在之间的原因是_______。 （3）“抽滤”是减压过滤，下列关于抽滤”优点的说法，正确的是_______。 A．过滤速度快　　B．过滤后所得固体较干燥　　　C．固体和液体分离不完全 （4）用乙醇代替水洗涤胆矾的优点为_______。 （5）已知该废甲醇催化剂中ZnO的质量分数为，10kg该废甲醇催化剂经上述转化最终得到，则锌的提取率为_______。(元素提取率)。 18. 某实验小组拟在实验室模拟工业合成氨，并进行氨的催化氧化。 I．实验室模拟合成氨的流程如下： 已知：实验室可用饱和亚硝酸钠()溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。 （1）图甲中实验室制取氢气的装置是___________(填a、b或者c)。写出用饱和亚硝酸钠溶液与饱和氯化铵溶液制取的化学方程式：___________。 （2）氮气和氢气通过乙装置，乙装置的作用除了将气体混合外，还有___________、___________。 II．氨的催化氧化 （3）氨合成器出来经冷却的气体连续通入丙装置的水中，吸收氨气不会发生倒吸，原因是___________。 （4）用丙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入丙装置的锥形瓶内，铂丝表面发生主要反应的化学方程式为___________，能使铂丝保持红热的原因是___________，锥形瓶中还可观察到的现象是___________。 （5）反应结束后锥形瓶中的溶液含有的离子有、、___________、___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省万源中学高2026届期中试题(高二、上) 化学试题 (时间：75分钟 总分：100分) 可能用到的相对原子质量：O：16 Na：23 Fe：56 Cu：64 Zn：65 一、选择题(本题包括14题，每题3分，共42分，每题只有一个正确选项) 1. 科技发展离不开化学。下列说法不正确的是 A. “一带一路”，丝绸制品主要成分纤维素 B. “乘风破浪”，航母上的钛合金铆钉属于金属材料 C. “直上云霄”，客机所用燃油属于烃类物质 D. “筑梦天宫”，火箭助推剂液氧与臭氧互为同素异形体 【答案】A 【解析】 【详解】A．丝绸制品主要成分为蛋白质，A错误； B．钛合金铆钉属于金属材料，B正确； C．客机所用燃油属于烃类物质，C正确； D．火箭助推剂液氧与臭氧是氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，D正确； 故选A。 2. 下列化学用语正确的是 A. 氯化氢的形成过程： B. Cl-的结构示意图： C. 质子数为6，中子数为8的核素： D. 硝酸铵中氮元素的化合价为：+1 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯化氢是共价化合物，H原子与Cl原子通过共价键结合，其形成过程用电子式表示为：，A错误； B．Cl是17号元素，原子核外有17个电子，Cl原子获得1个电子变为Cl-，则Cl-的结构示意图:，B错误； C．在原子符号中，左下角为质子数，左上角为质量数。质量数等于质子数与中子数的和，质子数为6，中子数为8的碳原子质量数是14，用原子符号表示为：，C正确； D．硝酸铵中阳离子为，氮元素电负性大于氢，故表现出的化合价为：-3，阴离子为，氮元素电负性小于氧，故表现出的化合价为：+5，D错误； 故选C。 3. 用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是 A. 常温常压下，7.8gNa2O2中含有0.2NA个Na+ B. 0.5mol/L的MgCl2溶液中含有NA个Cl- C. 常温常压下，NA个CO2分子占有的体积为22.4L D. 常温常压下，O2和O3的混合物共64g，所含氧原子数目为2NA 【答案】A 【解析】 【详解】A．7.8g Na2O2的物质的量为1mol，一个Na2O2中含有2个Na+，则含有0.2NA个钠离子，A正确； B．未说明溶液体积，无法计算溶液中Cl-数目，B错误； C．常温常压下，气体摩尔体积不是22.4L/mol，C错误； D．O2和O3的混合物共64g，则氧原子的质量为64g，所含氧原子数目为，D错误； 答案选A。 4. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A. 合成氨工业中需采用高温条件 B. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 C. 向H2O2溶液中加入MnO2，单位时间内产生O2的量增多 D. 对平衡体系 2NO2(g)解N2O4(g)，缩小容器的体积，混合气体的颜色突然加深 【答案】B 【解析】 【详解】A．人工合成氨为放热反应，根据勒夏特列原理低温有利于平衡正向移动，但考虑到化学反应速率的快慢合成氨工业中需采用高温条件，A不符合题意； B．，饱和食盐水中的氯离子会使得氯气与水的反应逆向移动，减少氯气的溶解损耗，故实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气，B符合题意； C．向溶液中加入，单位时间内产生的量增多的原因是二氧化锰是催化剂加快反应速率，C不符合题意； D．对平衡体系，缩小容器的体积，二氧化氮的浓度增大混合气体的颜色突然加深，根据勒夏特列原理平衡会正向移动，颜色会逐渐变浅，D不符合题意； 故选B。 5. 下列说法或表示方法正确的是 A. 吸热反应一定需要加热才能发生 B. 氢气与氧气反应生成等量的液态水和水蒸气，后者放出的热量多 C. 硫完全燃烧放热，其热化学方程式为： D. 在稀溶液中：，，若将含的稀硫酸与含的稀溶液混合，放出的热量等于 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．吸热反应不一定需要加热才能发生，例如吸热反应2NH4Cl(s)+Ba(OH)2•8H2O(s)=BaCl2+2NH3↑+10H2O常温下就能发生，A错误； B．液态水到水蒸气为吸热过程，氢气与氧气反应生成等量的液态水和水蒸气，后者多了一个吸热过程，放出的热量少，B错误； C．热化学方程式需要注明物质的状态，应为： ，C错误； D．若将含的稀硫酸与含的稀溶液混合，发生的反应为1mol氢离子与1mol氢氧根生成1mol液态水，所以放出的热量等于，D正确； 答案选D。 6. 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 无色溶液中 Na+ 、Al3+、、 B. 通入足量CO₂的溶液中：H+、Cl−、、Na+ C. 滴加KSCN溶液后显血红色的溶液中：OH−、K+、、 D. c(H+)=0.1mol∙L−1的溶液中：、S2−、I−、 【答案】B 【解析】 【详解】A．无色溶液中不可能含有大量的有颜色离子，A不合题意； B．通入足量CO2的溶液中H+、Cl-、、Ca2+各离子相互不反应，能够大量共存，B符合题意； C．滴加KSCN溶液后显血红色的溶液中含有大量的Fe3+，Fe3+与OH⁻、均不能大量共存，C不合题意； D．的溶液中含有大量的H+、与因发生氧化还原反应不能大量共存，D不合题意； 故答案为：B。 7. 某反应由A→B、B→C两步构成，反应过程中的能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 两步反应均为吸热反应 B. A→B的反应一定要加热 C. A、B、C中C最稳定 D. A→C反应的△H=E1-E2 【答案】C 【解析】 【详解】A．A→B的反应为吸热反应，B→C的反应为放热反应，A错误； B．一个化学反应是吸热反应还是放热反应，与反应条件无直接关系，B错误； C．物质的能量越低越稳定，C正确； D．整个反应的，D错误； 故选C。 8. 用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验，能达到实验目的的是 A．探究温度对化学平衡的影响 B．探究浓度对化学反应速率的影响 C．测定锌和一定浓度稀硫酸的反应速率 D．验证对分解的催化作用 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．两个圆底烧瓶中的反应相同，但是温度不同，平衡后两个烧瓶中气体颜色不同，可以验证温度对平衡的影响，故A正确； B．过氧化氢具有强氧化性，可以将亚硫酸氢根离子氧化成硫酸根离子，其自身被还原成 H2O，此反应无明显现象，且存在溶液总体积、浓度两个变量，无法比较浓度对化学反应速率的影响，故B错误； C．生成的氢气直接从长颈漏斗溢出，无法准确测量生成氢气的体积，不能测定化学反应速率，故C错误； D．该实验既有温度的影响又有氯化铁的影响，影响因素不唯一，故D错误； 故选A。 9. 一种具有抗菌作用的医药中间体的结构如图。下列说法错误的是 A. 分子式是 B. 分子中含有5种官能团 C. 可以发生取代反应、氧化反应和加成反应 D. 能与溶液反应放出 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图，该有机物分子式是，A正确； B．如图，该有机物中含有碳碳双键、酮羰基、酚羟基、羧基4种官能团，B错误； C．如图，该有机物中酚羟基、羧基可以发生取代反应，碳碳双键、酮羰基、苯环可以发生加成反应，碳碳双键、酚羟基、苯环上的甲基可以发生氧化反应，C正确； D．如图，该有机物中含有羧基，能与溶液反应放出，D正确； 故选B。 10. 根据酸碱质子理论，凡是能给出质子的分子或离子都是酸，凡是能结合质子的分子或离子都是碱，给出质子的能力越强，酸性越强。按照该理论，下列说法错误的是 A. 属于酸碱反应 B. 是酸，是碱 C. 均属于两性物质 D. 已知能发生，可知酸性： 【答案】D 【解析】 【详解】A．CH3COO-能结合H +属于碱，HCl能给出质子是酸，则属于酸碱反应，A正确； B．HF能给出质子是酸，F-能结合质子是碱，B正确； C．既能结合H + 又能提供H + ，因此均为两性物质，C正确； D．在反应中，给出质子是酸，是接受质子的产物，则酸性：，D错误； 故选D。 11. 某校课外活动小组利用电化学原理降解酸性废水中的，装置如图所示，下列说法错误的是 A. Pt电极的电势比Ag电极的高 B. Ag电极反应式为 C. 溶液中电子通过质子交换膜由Ag电极向Pt电极移动 D. 若外电路转移1mol电子，则右侧溶液质量减少1.8g 【答案】C 【解析】 【分析】由氢离子移动方向可知，银电极为原电池的负极，银失去电子发生氧化反应生成氯化银，电极反应式为，铂电极为正极，酸性条件下硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO+10e—+12H+=N2↑+6H2O。 【详解】A．由分析可知，银电极为原电池的负极，铂电极为正极，所以铂电极的电势比银电极的高，故A正确； B．由分析可知，银电极为原电池的负极，银失去电子发生氧化反应生成氯化银，电极反应式为，故B正确； C．电子只能在导线上定向移动而不能通过溶液，故C错误； D．由分析可知，铂电极为正极，酸性条件下硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O，氢离子通过质子交换膜进入正极区溶液中，则外电路转移1mol电子时，右侧溶液质量减少1mol××28g/mol—1mol×1gmol=1.8g，故D正确； 故选C。 12. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，常温常压下，气体中单质的密度最小，的最高正化合价和最低负化合价代数和等于0，的简单氢化物遇浓盐酸会产生“白烟”，W和Z位于同主族。下列叙述正确的是 A. 简单离子半径： B. 最高价含氧酸的酸性： C. 的氢化物的沸点可能高于 D. 工业上用电解Z的氧化物方法制备Z的单质 【答案】C 【解析】 【分析】W单质的密度最小，为H元素，X的最高正化合价和最低负化合价代数和等于0，为C元素，Y的简单氢化物遇浓盐酸会产生“白烟”，为N元素，W和Z位于同主族，且W、X、Y、Z的原子序数依次增大，故Z为Na元素。 【详解】A．N3-和Na+均为10电子，原子序数越大，离子半径越小，故简单离子半径：，A项错误； B．非金属性N>C，故最高价含氧酸的酸性：，B项错误； C．碳的氢化物为烃类，常温下有固体、液体和气体，相对分子质量大的烃的沸点可能高于氨，C项正确； D．的熔点低于，从节省能源，降低成本角度考虑，工业上采用电解熔融方法制备的单质，D项错误； 故答案选C。 13. 部分弱电解质在常温下的电离平衡常数如表： 弱电解质 HCOOH HCN 电离平衡常数 下列说法正确的是 A. 结合的能力： B. 对HCOOH溶液加水稀释，溶液中所有离子浓度均减小 C. 向NaCN溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为 D. 向Na2CO3溶液中加入足量HCN，反应的离子方程式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据表中数据可知，酸性：HCOOH＞H2CO3＞HCN＞，酸性越弱，其对应的酸根离子结合H+的能力越强，则结合H+的能力：＞CN-＞＞HCOO-，A错误； B．已知溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数，故对HCOOH溶液加水稀释，溶液中HCOO-和H+离子浓度均减小，而OH-浓度增大，B错误； C．根据表中数据可知，酸性：HCOOH＞H2CO3＞HCN＞，故向NaCN溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为，C错误； D．根据表中数据可知，酸性：HCOOH＞H2CO3＞HCN＞，则向Na2CO3溶液中加入足量HCN，反应的离子方程式为，D正确； 故答案为：D。 14. 向相同容积的甲、乙两容器中分别充入4 mol SO2和2 mol O2，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H<0。若甲容器保持恒温恒容，乙容器保持恒温恒压，分别达到平衡。乙容器中平衡时生成SO3为1.6 mol，同时放出热量Q kJ。下列说法正确的是 A. 平衡时，反应放出的热量：甲>乙 B. 平衡时，O2的质量：甲<乙 C. 乙容器若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”，则平衡后n(SO2)大于2.4 mol D. 平衡时，向乙容器中再通入一定量的SO3气体，重新达到平衡时，SO2的百分含量升高 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应的正反应气体体积减小，乙容器恒温恒压下平衡时容器体积减小，促进反应正向进行，甲容器保持恒温恒容下容器体积不变，SO2转化率比乙容器“恒温恒压”时低，放出热量减少，即甲<乙，A项错误； B．乙容器平衡时SO2转化率大于甲容器，平衡时反应物O2的质量：甲 ＞ 乙，B项错误； C．乙容器若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”，正反应放热，绝对温度升高，平衡向逆反应方向移动，则平衡后n(SO2)大于2.4 mol，C项正确； D．向恒温恒压条件下的平衡状态容器中加入SO3，与原平衡为等效平衡，则重新达到平衡时，SO2的含量不变，D项错误； 故答案为：C。 二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 15. 完成下列问题 （1）下列反应中属于吸热反应的有_________。 ①燃烧木炭取暖 ②煅烧石灰石制生石灰 ③氯化铵晶体和Ba(OH)2⋅8H2O混合搅拌 ④食物因氧化而腐败 （2）①氨热分解法制氢气的相关化学键的键能数据 化学键 N≡N H−H N−H 键能E() 946 436.0 390.8 在一定温度下，利用催化剂将分解为和。计算反应的△H＝________。 ②已知合成氨反应的，结合氨分解反应的△H，分析合成氨反应在25℃下（填“能”或“不能”）_________自发。 ③合成氨反应的化学平衡常数表达式K＝_________。某温度下，将和按一定比例充入1L恒容容器中，平衡后测得数据如下表： 平衡时各物质的物质的量/mol 1.00 3.00 1.00 若平衡后，再向平衡体系中加入、和各1.00mol，此时反应向方向__________（填“正反应”或“逆反应”）进行，结合计算说明理由：__________。 （3）①下图为氢氧燃料电池的构造示意图，由此判断X极为电池的__________（填“正”或“负”）极，向__________（填“正”或“负”）极作定向移动，Y极的电极反应式为__________。 ②铅蓄电池是常见的化学电源之一，其充电、放电的总反应式为，铅蓄电池放电时正极反应方程式为__________。 【答案】（1）②③ （2） ①. ＋90.8 ②. 能 ③. ④. 向正反应进行 ⑤. ，因此平衡向正反应进行 （3） ①. 负 ②. 负 ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 ① 大多数燃烧反应为放热反应，则①为放热反应； ② 煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰的反应为分解反应，则②为吸热反应； ③ 氯化铵晶体和Ba(OH)2·8H2O的反应为吸热反应，则③ 为吸热反应； ④ 食物因氧化而腐败是食物中的有机物质被空气中的氧气氧化生成一些小分子产物，同时放出热量的过程，则④为放热反应； 故答案为: ②③； 【小问2详解】 ①根据△H=反应物总键能-生成物总键能，得2NH3(g)N2(g)+3H2(g) 该反应的△H=390.8×3×2-(946+436.0×3)=+90.8； ②根据①可得，N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H=-90.8，△G=ΔH-T△S=-90.8-298K×(-200J•K-1•mol-1×10-3kJ/J)=-31.2<0，可以自发进行； ③1L恒容容器中，由表可知，平衡常数，平衡后，再向平衡体系中加入N2、H2和NH3各1.00mol, ，因此平衡向正反应进行； 【小问3详解】 ①根据氢氧燃料电池中电子的流向可得，X失电子，作负极，由此判断X极为电池的负极，电解质中阴离子移向负极，OH-向负极作定向移动，Y极得电子，发生还原反应，Y极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH-； ②铅蓄电池充电、放电的总反应式为，铅蓄电池放电时正极得电子，电极反应方程式为。 16. 天然气的主要成分是CH4，是一种重要的燃料和化工原料，工业上可用天然气为原料制取一氧化碳和氢气。 （1）已知：①CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) K1 ∆H1=−519 kJ∙mol−1。 ②H2(g)+O2(g)H2O(g) K2 ∆H2=−242 kJ∙mol−1 反应③CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的∆H3=___________kJ∙mol−1，平衡常数K3=___________(用K1、K2表示)。 （2）一定温度下，将2 mol CH4(g)与2 mol H2O(g)置于2 L密闭容器中发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。 ①下列可判断反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．混合气体的平均相对分子质量不变 B．混合气体的密度保持不变 C．CH4和H2O的物质的量之比保持不变 D．v正(H2O)=3v逆(H2) ②若该反应初始混合气中的n(H2O)/n(CH4)恒定时，温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示： 图中两条曲线表示压强的关系是：P1___________P2(填“>”“=”或“<”)。图中A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是___________。 ③某学习小组的同学模拟其原理，在一定温度下，体积为2 L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。 时间/min CH4(mol) H2O(mol) CO(mol) H2(mol) 0 0.40 1.00 0 0 5 a 0.80 0.20 0.60 7 0.20 b 0.20 d 分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态___________(填“是”或“否”)，前5 min反应的平均反应速率___________。 【答案】（1） ①. +207 ②. （2） ①. A ②. < ③. KA<KB=KC ④. 是 ⑤. 0.02 【解析】 【小问1详解】 根据反应①CH4(g)＋O2(g)⇌CO(g)＋2H2O(g)   K1   ∆H1=-519 kJ∙mol-1。 ②H2(g)＋O2(g)⇌H2O(g)   K2   ∆H2=-242 kJ∙mol-1，根据盖斯定律反应③CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g)为①-3×②，故∆H3=∆H1-3∆H2=+207kJ/mol，平衡常数K3=； 小问2详解】 ①A．混合气体质量不变，混合气体的物质的量变化，故混合气体的平均相对分子质量为变量，则混合气体的平均分子质量不变时反应达到了平衡，A正确； B．混合气体的质量和容器体积不变，故混合气体的密度为一定值，则混合气体的密度保持不变不能说明反应达到了平衡状态，B错误； C．CH4和H2O的物质的量之比一直不变，故比值保持不变不能说明反应达到了平衡，C错误； D．v正(H2O)=3v逆(H2)不能说明反应达到了平衡，D错误； 故选A； ②对于反应CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g)，增大压强，平衡逆向移动，甲烷平衡含量增大，故P1＜P2。温度升高，甲烷平衡含量减小，说明平衡正向移动，K增大，故KA＜KB=KC； ③根据5min时的数据可得以下三段式： 则此时产物中一氧化碳的物质的量和7min时一氧化碳的物质的量相等，此时反应处于平衡状态；前5 min反应的平均反应速率。 17. 2024年巴黎奥运会我国获得24枚铜牌，铜牌的主要成分为铜和少量的锌。已知从一种废甲醇催化剂(主要成分为等)中回收铜和锌的一部分工艺流程如图所示。 回答下列问题： （1）下列关于焙烧1的说法不正确的是_______。 A．焙烧时通入适当过量空气 B．将废催化剂粉碎后焙烧 C．焙烧时产生气体直接排放到空气中 （2）控制“浸取温度为之间，浸取后锌元素主要以[Zn(NH3)2]2+存在。 ①浸取ZnO的化学方程式为_______。 ②控制温度需采取合适的加热方式是_______。温度需在之间的原因是_______。 （3）“抽滤”是减压过滤，下列关于抽滤”优点的说法，正确的是_______。 A．过滤速度快　　B．过滤后所得固体较干燥　　　C．固体和液体分离不完全 （4）用乙醇代替水洗涤胆矾的优点为_______。 （5）已知该废甲醇催化剂中ZnO的质量分数为，10kg该废甲醇催化剂经上述转化最终得到，则锌的提取率为_______。(元素提取率)。 【答案】（1）C （2） ①. ②. 水浴加热 ③. 温度过低，浸取慢；温度过高，NH4Cl受热分解 （3）AB （4）减少胆矾溶解损失；乙醇易挥发，有利于干燥 （5）90% 【解析】 【分析】废甲醇催化剂(主要成分为等)焙烧，CH3OH、S燃烧生成气体；剩余固体中加入NH4Cl浸取，ZnO转化为[Zn(NH3)2]2+，调节pH后焙烧，可得到ZnO；滤渣中加入H2SO4溶液溶解，得到CuSO4溶液，蒸发浓缩、冷却结晶，抽滤，得到CuSO4∙5H2O晶体。 【小问1详解】 A．焙烧时通入适当过量空气，让CH3OH和S充分燃烧，A正确； B．将废催化剂粉碎后焙烧，可增大接触面积，使燃烧充分，B正确； C．焙烧时产生的气体为CO2、SO2等，不能直接排放到空气中，否则会造成空气污染，C不正确； 故选C。 【小问2详解】 ①浸取ZnO时，ZnO转化为[Zn(NH3)2]Cl2，化学方程式为。 ②控制温度在，且使反应物受热均匀，采取的加热方式是水浴加热。加热时，温度过低，反应速率慢，温度过高，易发生副反应，所以温度需在之间，原因是：温度过低，浸取慢；温度过高，NH4Cl受热分解。 【小问3详解】 “抽滤”是减压过滤，可使过滤速度快，同时过滤后所得固体较干燥，使固体和液体分离完全，故选AB。 【小问4详解】 胆矾易溶于水，用水洗时，易造成溶解损失，且烘干时易失去结晶水。胆矾不溶于乙醇，且乙醇的沸点低，所以用乙醇代替水洗涤胆矾，优点为：减少胆矾溶解损失；乙醇易挥发，有利于干燥。 【小问5详解】 根据题意可知，废甲醇催化剂中元素的质量为，所得产品中含的质量为，故的提取率=90%。 【点睛】进行定量分析时，洗涤可溶性固体或受热易分解固体时，常使用乙醇。 18. 某实验小组拟在实验室模拟工业合成氨，并进行氨的催化氧化。 I．实验室模拟合成氨的流程如下： 已知：实验室可用饱和亚硝酸钠()溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。 （1）图甲中实验室制取氢气的装置是___________(填a、b或者c)。写出用饱和亚硝酸钠溶液与饱和氯化铵溶液制取的化学方程式：___________。 （2）氮气和氢气通过乙装置，乙装置的作用除了将气体混合外，还有___________、___________。 II．氨的催化氧化 （3）氨合成器出来经冷却的气体连续通入丙装置的水中，吸收氨气不会发生倒吸，原因是___________。 （4）用丙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入丙装置的锥形瓶内，铂丝表面发生主要反应的化学方程式为___________，能使铂丝保持红热的原因是___________，锥形瓶中还可观察到的现象是___________。 （5）反应结束后锥形瓶中溶液含有的离子有、、___________、___________。 【答案】（1） ①. b ②. （2） ①. 干燥气体 ②. 根据气泡流速控制氢气和氮气的流速 （3）有大量的氮气和氢气未能转化为氨，这样会缓解氨气极易溶于水导致的气压差，不会倒吸 （4） ①. ②. 反应放热 ③. 有红棕色气体生成 （5） ①. ②. 【解析】 【分析】用锌和稀硫酸反应制取氢气，用饱和亚硝酸钠溶液与饱和氯化铵溶液反应制取氮气，氢气和氮气在浓硫酸中干燥并充分混合后，在催化剂作用下合成氨气，氨气催化氧化生成一氧化氮和水。 【小问1详解】 实验室中用锌和稀硫酸在常温下反应制取氢气，装置是b。饱和亚硝酸钠溶液与饱和氯化铵溶液反应生成氯化钠、氮气、水，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为； 【小问2详解】 氮气和氢气通过乙装置，浓硫酸具有吸水性，乙装置的作用除了将气体混合外，还有干燥气体、根据气泡流速控制氢气和氮气的流速。 【小问3详解】 有大量的氮气和氢气未能转化为氨，这样会缓解氨气极易溶于水导致的气压差，不会倒吸。 【小问4详解】 铂丝表面氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水，发生主要反应的化学方程式为，该反应放热，能使铂丝保持红热；NO会和氧气反应生成NO2，锥形瓶中还可观察到的现象是有红棕色气体生成。 【小问5详解】 二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸和氨水反应生成硝酸铵，反应结束后锥形瓶中的溶液含有一水合氨、硝酸铵，含有的离子有、、、。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $