精品解析：山东省泰安市新泰第一中学（新泰中学校区）2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试题

新泰中学2023级高二上学期期中模拟考 化学试题 (满分为100分，考试用时90分钟) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Fe-56 Ag-108 (I卷 共40分) 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. 一种生产和利用氢能的途径如图所示，下列说法错误的是 A. 氢能是利用太阳能等产生的，故属于二次能源 B. 图中能量转化的方式至少有五种 C. 太阳能、风能、氢能都属于新能源 D. 太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 2. 下列说法正确的是 A. 已知H+(aq)+OH－(aq)=H2O(l) △Ｈ=−57.3 kJ∙mol−1，在中和热的测定时实际加入的酸碱的量的多少会影响该反应的△Ｈ B. 密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时，放出19.12kJ热量。则Fe(s)+S(s)=FeS(s) △Ｈ=−95.6 kJ∙mol−1 C. 500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △Ｈ=−38.6 kJ∙mol−1 D. 相同条件下，在两个相同的恒容密闭容器中，2molN2和6molH2反应放出的热量是1molN2和3molH2反应放出的热量的2倍 3. 中学化学教材中，常借助于图象这一表现手段清晰地突出实验装置的要点、形象地阐述化学过程的原理。下列有关化学图象表现的内容不正确的是 A. 图1表示牺牲阳极的阴极保护法 B. 图2所示装置中的铁钉几乎没被腐蚀 C. 图3表示电镀 D. 用图4装置表示精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液 4. 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A. 在相同条件下，白口铁(镀锌铁)比马口铁(镀锡铁)更耐腐蚀 B. 可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连，保护其不受腐蚀 C. “保暖贴”工作过程中，主要利用了原电池的工作原理 D. “嫦娥五号”探测器中配制砷化镓太阳能电池，将化学能直接转化为电能 5. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A. 工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高的转化率 B. 反应达平衡后，对容器进行压缩，气体颜色变深 C. 加入可以加快的分解速率 D. 工业合成氨采用高温条件 6. 臭氧层中分解过程如图所示。下列说法正确的是 A. 催化剂能降低活化能，提高活化分子百分数 B. 加入催化剂后，活化能为 C. 原子是反应的催化剂，能提高反应物的平衡转化率 D. 该反应是放热反应，升高温度正反应速率降低 7. 下列有关说法正确的是 A. 恒容绝热容器中，发生反应，当压强不变时反应达到平衡状态 B. ，，则 C. 室温下，反应不能自发进行，说明该反应的 D. 一定温度下，压缩容器体积，再次达到新平衡后，浓度增大 8. 新型液态电池的工作原理如图所示（a、b均为石墨电极）。下列有关说法错误的是 A. 电极a为负极，发生氧化反应 B. 放电时，负极区溶液pH减小 C. 正极电极反应式为 D. 若用此电池为铅酸蓄电池充电，b电极连接电极 9. 下列装置不能达到实验目的的是 A．用装置Ⅰ在铁制品上镀铜 B．若装置Ⅱ中反应速率①>②，可以验证的催化效果比好 C．可通过装置Ⅲ测定反应速率的大小 D．用装置Ⅳ探究温度对平衡的影响 A. A B. B C. C D. D 10. 我国科学家实现了在铜催化剂条件下将DMF[(CH3)2NCHO]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是 A. 该历程中最小能垒的化学方程式为 (CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH* B. 该历程中最大能垒(活化能)为2.16eV C. 该反应热化学方程式为(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) ΔH=-1.02ev•mol-1 D. 增大压强或升高温度均能加快反应速率，并增大DMF平衡转化率 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. 下列实验装置和操作能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验装置和操作 A 在铁上镀锌 B 根据溶液褪色时间，探究浓度对化学反应速率的影响 C 验证牺牲阳极保护法 D 证明与的反应是有限度的 A. A B. B C. C D. D 12. 一定温度下，把5molA和5molB混合盛入容积为2L的密闭容器里，发生如下反应：，经10s反应达平衡，在此10s内C的平均反应速率为，同时生成2molD，下列叙述中不正确的是 A. B. 该温度下，此反应的平衡常数 C. 反应达到平衡状态时A的转化率为60% D. 反应达到平衡状态时，相同条件下容器内气体的压强与起始时压强之比为6∶5 13. 2023年8月，科学家研制出一种低成本高能量密度的多硫/高锰液流电池，其工作原理如下图所示，两侧储罐溶液体积均为。下列说法正确的是 A. 放电时，电流从a电极经外电路流向b电极 B. 放电时，a极的电极反应为 C. 充电时，从a电极区经交换膜流向b电极区 D. 充电时，当浓度变化，交换膜交换个 14. 两个均充有的刚性恒容密闭容器，起始压强均为PkPa．以温度、催化剂为条件变量，进行实验：，反应相同时间，转化率随温度变化如图。下列说法错误的是 A. 800℃，使用催化剂比无催化剂，的产率高 B. 曲线Ⅱ、III重合时的温度是催化剂的活化温度 C. 增大压强，的分解反应的正逆反应速率均增大 D. 900℃，该反应的 15. 一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法正确的是 A. b为直流电源的负极 B. 阴极反应式为2H++2e-=H2↑ C. 工作时，乙池中溶液的pH不变 D. 若有1mol离子通过A膜，理论上阳极生成0.25mol气体 (II卷 共60分) 三、非选择题(共60分) 16. 随着能源结构的改变，甲醇将成为21世纪具有竞争力的清洁能源，工业上常利用CO或来生产甲醇。回答下列问题： （1）二氧化碳加氢制甲醇时，一般认为可通过如下步骤来实现： 第一步： 第二步： ①与反应生成和的热化学方程式为___________。 ②若第一步为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。 A．　　B．　　C．　D． （2）气态甲醇用作燃料时，可发生如下两个反应： 　 　 则___________(填“>”“<”或“=”)。 （3）某同学设计了如下电化学装置，利用制取甲醇。 ①固体电解质采用___________(填“氧离子导体”或“质子导体”)。 ②正极的电极反应式为___________。 （4）利用可再生能源电还原制取甲醇的装置如下图所示，高浓度的用于抑制酸性电解液中的析氢反应来提高甲醇的生成率，Cu电极上发生的电极反应为___________，当制得时，标准状况下理论上阳极产生的气体体积为___________。 17. 如图所示的装置中，若通入直流电5min时，铜电极质量增加21.6g，试回答： （1）若电源为碱性乙醇燃料电池，则电源电极X反应式为_______。 （2）pH变化：A_______，C_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）若A中KCl足量且溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的OH-的物质的量浓度为_______mol/L(假设电解前后溶液的体积无变化)。 （4）通电5min后，B中共收集2240mL气体(标准状况)，溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_______mol/L(设电解前后溶液体积无变化)，若要使B装置溶液要恢复到电解前的状态，需要加入的物质以及相应的物质的量正确的是_______。 A．0.05molCuO 　　　　　　B．0.05molCuO和0.025molH2O C．0.05molCu(OH)2　　　　　　　　　　D．0.05molCuCO3和0.05molH2O 18. 某同学设计实验探究丙酮碘化反应中，丙酮、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。 已知： +I2+ HI 编号 I2溶液(0.0025mol/L) 丙酮溶液(4mol/L) 盐酸(2mol/L) 蒸馏水 褪色时间(s) ① 5mL 10mL 10mL 0mL t1 ② 5mL 10mL 5mL 5mL t2 ③ 5mL 5mL a mL 5mL t3 ④ 2.5mL 10mL 10mL 2.5mL t4 回答下列问题： （1）实验③中，a=________mL，加5mL蒸馏水的目的是________________。 （2）研究I2浓度对反应速率的影响，应选择的实验为_____和______。 （3）在实验④中，以I2表示的反应速率为_________用含有t4的代数式表示)。 （4）通过实验，将各组透光率T (溶液颜色越浅，透光率越高)数据导出，通过公式A=-lgT转化为吸光度数据，各组实验的吸光度数据变化曲线对比如图所示： 已知：整个反应过程的曲线斜率可以表征反应的瞬时速率。 查阅资料发现丙酮碘化反应的历程为： ①分析图中数据可知：影响酮碘化反应的速率的是_____的浓度。 ②请依据反应历程，进一步解释影响丙酮碘化反应速率的物质浓度因素的原因__________________。 19. 工业上在Cu-ZnO催化下利用CO2发生如下反应Ⅰ生产甲醇，同时伴有反应Ⅱ发生。 Ⅰ． Ⅱ． 在温度T时，在容积不变的密闭容器中，充入 和 ，起始压强为p kPa，10min达平衡时生成，测得压强为。 （1）当以下数值不变时，不能说明该反应达到平衡的是___________(填序号)。 A. 气体密度 B. 百分含量 C. 与体积比 D. 的体积分数 （2）已知反应Ⅰ的正反应速率方程，逆反应速率方程为，其中、分别为正逆反应速率常数。达到平衡后，若加入高效催化剂， 将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)；若升高温度，___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。 （3）平衡时的物质的量为___________，温度T时反应Ⅱ的化学平衡常数为___________，若反应速率用单位时间内分压变化表示，则10min内反应Ⅰ的平均反应速率___________。 （4）在温度T时，若向加入催化剂的密闭容器中充入 、 、 和 ，此时反应Ⅱ的___________(填“>”、“<”或“=”)。 20. 重整反应【 】可以生成合成气。如何减少反应过程中的积炭，是研究的热点之一、某条件下，发生主反应的同时，还发生了积炭反应： 歧化： 裂解： （1）对上述两个积炭反应分别进行计算，得到以下温度和压强对积炭反应中平衡炭量的影响图，其中表示温度和压强对裂解反应中平衡炭量影响的是___________(填“图a”或“图b”)，___________0(填“＞”或“＜”)，___________(填“高温”或“低温”)有利于歧化反应自发进行。 （2）实验表明，在重整反应中，为抑制积炭产生，应选用高温、低压条件，由此可推断，该重整反应过程中的积炭主要由___________反应产生。 （3）一定条件下，裂解的反应历程如图所示。该历程分___________步进行，其中决定裂解反应快慢的基元反应___________(写出化学方程式)。 （4）同温下，某研究小组分别在容积相等的两个恒容密闭容器中加入一定量的反应物，控制反应条件使其仅发生重整反应，获得如下效据： 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 平衡转化率 达到平衡时体系的压强/MPa 达到平衡时体系能量的变化 ⅰ 1 2 0 0 P 吸收热量：123.5kJ ⅱ 2 4 0 0 ①容器ⅰ中反应达到平衡时，生成的物质的量为___________，容器ⅱ中反应达到平衡状态过程中吸收的热量___________，247kJ(填“＞”、“＜”或“=”)。 ②容器ⅰ的容积变为原来的一半，则平衡转化率___________(填“＞”“＜”或“=”)。 ③计算容器ⅱ中反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新泰中学2023级高二上学期期中模拟考 化学试题 (满分为100分，考试用时90分钟) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Fe-56 Ag-108 (I卷 共40分) 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. 一种生产和利用氢能的途径如图所示，下列说法错误的是 A. 氢能是利用太阳能等产生的，故属于二次能源 B. 图中能量转化的方式至少有五种 C. 太阳能、风能、氢能都属于新能源 D. 太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢能是利用太阳能等产生的，故属于二次能源，选项A正确； B．图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能与光能、热能的转化等，选项B正确； C．太阳能、风能、氢能都属于新能源，选项C正确； D．太阳能电池的供电原理实际是热能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以二者是不相同的，选项D错误； 答案选D。 2. 下列说法正确的是 A. 已知H+(aq)+OH－(aq)=H2O(l) △Ｈ=−57.3 kJ∙mol−1，在中和热的测定时实际加入的酸碱的量的多少会影响该反应的△Ｈ B. 密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时，放出19.12kJ热量。则Fe(s)+S(s)=FeS(s) △Ｈ=−95.6 kJ∙mol−1 C. 500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △Ｈ=−38.6 kJ∙mol−1 D. 相同条件下，在两个相同的恒容密闭容器中，2molN2和6molH2反应放出的热量是1molN2和3molH2反应放出的热量的2倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．已知H+(aq)+OH－(aq)=H2O(l) △Ｈ=−57.3 kJ∙mol−1，在中和热的测定时实际加入的酸碱的量的多少会影响反应放出的热量，但不会影响该反应的△Ｈ，故A错误； B．密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时，放出19.12kJ热量，铁反应完，硫未反应完，11.2g铁即0.2mol反应生成硫化亚铁放出19.12kJ的热量，1mol铁放出95.6kJ的热量，其热反应方程式为Fe(s)+S(s)=FeS(s) △Ｈ=−95.6 kJ∙mol−1，故B正确； C．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，该反应是可逆反应，0.5mol氮气没有完全反应完，因此热化学方程式为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △Ｈ＜−38.6 kJ∙mol−1，故C错误； D．相同条件下，在两个相同的恒容密闭容器中，若将2molN2和6molH2装置两个相同大小相同的容器，反应放出的热量是1molN2和3molH2反应放出的热量的2倍，但由于是一个容器，则相当于加压，平衡正向移动，放出热量，因此2molN2和6molH2反应放出的热量比1molN2和3molH2反应放出的热量的2倍还多，故D错误。 综上所述，答案为B。 3. 中学化学教材中，常借助于图象这一表现手段清晰地突出实验装置的要点、形象地阐述化学过程的原理。下列有关化学图象表现的内容不正确的是 A. 图1表示牺牲阳极的阴极保护法 B. 图2所示装置中的铁钉几乎没被腐蚀 C. 图3表示电镀 D. 用图4装置表示精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1中锌比铁活泼，锌失电子，被氧化，从而保护了铁不被腐蚀，故表示牺牲阳极的阴极保护法，A正确； B．由于常温下铁遇到浓硫酸发生钝化现象，所以图2所示装置中的铁钉几乎没被腐蚀，B正确； C．电镀时待镀物品(镀件)应该与电源的负极相连作阴极，故图3表示电镀的正、负极接反了，C错误； D．用图4装置表示精炼铜，则a极与电源的正极相连，作阳极，应接粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液，D正确； 故答案为：C。 4. 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A. 在相同条件下，白口铁(镀锌铁)比马口铁(镀锡铁)更耐腐蚀 B. 可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连，保护其不受腐蚀 C. “保暖贴”工作过程中，主要利用了原电池的工作原理 D. “嫦娥五号”探测器中配制砷化镓太阳能电池，将化学能直接转化为电能 【答案】D 【解析】 【详解】A．白口铁中锌和铁形成原电池，锌做负极，铁做正极被保护；在马口铁中，锡和铁形成的原电池，锡做正极，铁做负极更易被腐蚀，A正确； B．可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连，外加电流保护法，保护其不受腐蚀，B正确； C．“保暖贴”利用铁粉为负极，碳粉为正极，氯化钠为电解液，组成原电池，发生电化学腐蚀而发热，C正确； D．砷化镓太阳能电池是将太阳能直接转化为电能，D错误； 故选D。 5. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A. 工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高的转化率 B. 反应达平衡后，对容器进行压缩，气体颜色变深 C. 加入可以加快的分解速率 D. 工业合成氨采用高温条件 【答案】A 【解析】 【详解】A．加入过量的空气，氧气浓度增大，，平衡正向移动，可以用勒夏特列原理解释，A正确； B．该反应前后气体分子数不变，对容器进行压缩，压强增大，平衡不移动，但二氧化氮浓度增大，体系颜色变深，跟勒夏特列原理无关，B错误； C．加入可以加快的分解速率，做催化剂，催化剂对化学平衡移动无影响，C错误； D．合成氨是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，NH3的产量降低，不符合勒夏特列原理，500℃是催化剂的催化效率最高的温度，D错误； 故选A。 6. 臭氧层中分解过程如图所示。下列说法正确的是 A. 催化剂能降低活化能，提高活化分子百分数 B. 加入催化剂后，活化能为 C. 原子是反应的催化剂，能提高反应物的平衡转化率 D. 该反应是放热反应，升高温度正反应速率降低 【答案】A 【解析】 【详解】A．催化剂改变反应历程，降低活化能，提高活化百分数，A正确； B．加入催化剂后，反应①的活化能为，反应②的活化能小于E2，B错误； C．由图可知，Cl是反应的催化剂，催化剂改变反应速率，但不能提高反应物的反应率，B错误； D．反应物总能量大于生成物的总能量，总反应是放热反应，升高温度正逆反应速率均会升高，D错误； 故选A。 7. 下列有关说法正确的是 A. 恒容绝热容器中，发生反应，当压强不变时反应达到平衡状态 B. ，，则 C. 室温下，反应不能自发进行，说明该反应的 D. 一定温度下，压缩容器体积，再次达到新平衡后，浓度增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应为气体体积不变的放热反应，恒容绝热容器中，反应放出的热量，使容器内反应温度升高，气体压强增大，则压强不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡状态，故A正确； B．硫在氧气中的燃烧反应为放热反应，气态硫的能量高于固态硫，则反应的焓变ΔH1小于ΔH2，故B错误； C．该反应为熵增的反应，室温下，反应不能自发进行说明反应ΔH—TΔS＞0，则反应的焓变ΔH大于0，故C错误； D．由方程式可知，反应的平衡常数K= c(CO2)，平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，则压缩容器体积，再次达到新平衡后，二氧化碳的浓度不变，故D错误； 故选A。 8. 新型液态电池的工作原理如图所示（a、b均为石墨电极）。下列有关说法错误的是 A. 电极a为负极，发生氧化反应 B. 放电时，负极区溶液pH减小 C. 正极电极反应式为 D. 若用此电池为铅酸蓄电池充电，b电极连接电极 【答案】C 【解析】 【分析】a电极有气体c放出，放出的气体为氧气，可知a电极双氧水发生氧化反应生成氧气，a是负极、b是正极。 【详解】A．a电极有气体c放出，放出的气体为氧气，电极a为负极，发生氧化反应，故A正确； B．放电时，负极发生反应H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑，负极区消耗OH-，溶液pH减小，故B正确； C．b是正极，正极双氧水得电子生成水，正极电极反应式为，故C错误； D．a是负极、b是正极，若用此电池为铅酸蓄电池充电，铅酸蓄电池充电时电极为阳极，接电池正极b电极，故D正确； 选C。 9. 下列装置不能达到实验目的的是 A．用装置Ⅰ在铁制品上镀铜 B．若装置Ⅱ中反应速率①>②，可以验证的催化效果比好 C．可通过装置Ⅲ测定反应速率的大小 D．用装置Ⅳ探究温度对平衡的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．在铁制品上镀铜时铜作阳极，与电源正极相连，铁制品与电源负极相连，作阴极，硫酸铜溶液作电解液，该装置可以实现，A不选； B．氯化铁、硫酸铜中阴离子不同，应控制阴离子相同，则图中装置不能证明的催化效果比好，B选； C．秒表测定时间，针筒测定气体的体积，图中装置可测定反应速率，C不选； D．氧化钙与水反应放热，氯化铵与氢氧化钡反应吸热，只有温度不同，可探究温度对平衡的影响，D不选； 答案选B。 10. 我国科学家实现了在铜催化剂条件下将DMF[(CH3)2NCHO]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是 A. 该历程中最小能垒的化学方程式为 (CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH* B. 该历程中最大能垒(活化能)为2.16eV C. 该反应热化学方程式为(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) ΔH=-1.02ev•mol-1 D. 增大压强或升高温度均能加快反应速率，并增大DMF平衡转化率 【答案】A 【解析】 【分析】从图中可以看出，在正向进行的三个反应中，其能垒分别为：-1.23-(-2.16)=0.93、-1.55-(-1.77)=0.22、-1.02-(-2.21)=1.19。 【详解】A．从以上分析知，该历程中最小能垒为0.22，是由(CH3)2NCH2OH*转化为(CH3)2NCH2的反应，化学方程式为 (CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*，A正确； B．该历程中最大能垒(活化能)为1.19eV，B不正确； C．该反应的总反应是由(CH3)2NCHO(g)转化为N(CH3)3(g)，但1.02ev•为单个(CH3)2NCHO(g)反应时放出的热量，所以热化学方程式为(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) ΔH=-1.02NAev•mol-1，C不正确； D．增大压强或升高温度均能加快反应速率，但升高温度平衡逆向移动，不能增大DMF平衡转化率，D不正确； 故选A。 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. 下列实验装置和操作能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验装置和操作 A 在铁上镀锌 B 根据溶液褪色时间，探究浓度对化学反应速率的影响 C 验证牺牲阳极保护法 D 证明与的反应是有限度的 A. A B. B C. C D. D 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由实验装置图可知，与直流电源正极相连的锌电极做阳极，铁在阴极，电解质溶液为硫酸锌溶液可以实现在铁上镀锌的实验目的，故A正确； B．由实验装置图可知，草酸溶液与高锰酸钾溶液反应时，草酸溶液不足量，无法观察到溶液褪色，所以无法到达根据溶液褪色时间，探究浓度对化学反应速率的影响的实验目的，故B错误； C．向铁电极附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，没有蓝色沉淀生成说明锌做原电池的负极，铁做正极被保护，则题给装置能达到验证牺牲阳极保护法的实验目的，故C正确； D．氯化铁溶液与少量碘化钾溶液反应生成能使淀粉溶液变蓝色的单质碘，则题给装置无法到达证明铁离子与碘离子的反应是有限度的实验目的，故D错误； 故选AC。 12. 一定温度下，把5molA和5molB混合盛入容积为2L的密闭容器里，发生如下反应：，经10s反应达平衡，在此10s内C的平均反应速率为，同时生成2molD，下列叙述中不正确的是 A. B. 该温度下，此反应的平衡常数 C. 反应达到平衡状态时A的转化率为60% D. 反应达到平衡状态时，相同条件下容器内气体的压强与起始时压强之比为6∶5 【答案】B 【解析】 【分析】经10s反应达平衡，在此10s内C的平均反应速率为0.2mol•L-1•s-1，由可知生成C的物质的量0.2mol•L-1•s-1×2L×10s=4mol，同时生成2mol D，则x=4，列三段式如下： 。 【详解】A．由分析可知，A正确； B．该温度下，此反应的平衡常数=，B错误； C．反应达到平衡状态时A的转化率为，C正确； D．根据阿伏伽德罗定律，同温同体积时，体系的压强与气体物质的量成正比，即：，D正确； 故答案为：B。 13. 2023年8月，科学家研制出一种低成本高能量密度的多硫/高锰液流电池，其工作原理如下图所示，两侧储罐溶液体积均为。下列说法正确的是 A. 放电时，电流从a电极经外电路流向b电极 B. 放电时，a极的电极反应为 C. 充电时，从a电极区经交换膜流向b电极区 D. 充电时，当浓度变化，交换膜交换个 【答案】B 【解析】 【分析】放电时，电极a上失电子生成，电极a为负极，电极b上得电子生成，电极b为正极；充电时电极a为阴极，得电子生成，电极b为阳极，失电子生成。 【详解】A．放电时，电极a为负极，电极b为正极，电流从电极b经外电路流向电极a，A错误； B．放电时，电极a为负极，电极反应为，B正确； C．充电时，电极a为阴极，电极b为阳极，电解质溶液中的阳离子从阳极向阴极移动，即K+从电极b区向电极a区移动，C错误； D．充电时，阳极反应式为-e-=，当浓度变化0.3mol/L，转移电子的物质的量为0.3mol/L×10L=3mol，交换膜交换3NA个K+，D错误； 故答案选B。 14. 两个均充有的刚性恒容密闭容器，起始压强均为PkPa．以温度、催化剂为条件变量，进行实验：，反应相同时间，转化率随温度变化如图。下列说法错误的是 A. 800℃，使用催化剂比无催化剂，的产率高 B. 曲线Ⅱ、III重合时的温度是催化剂的活化温度 C. 增大压强，的分解反应的正逆反应速率均增大 D. 900℃，该反应的 【答案】AB 【解析】 【详解】A．催化剂不能是平衡移动，800℃，无论是否使用Al2O3催化剂，S2的产率不变，故A说法错误； B．催化剂需要适宜温度，曲线Ⅱ、Ⅲ重合时，说明Al2O3催化剂可能几乎失去活性，故B说法错误； C．增大压强，正逆反应速率均增大，故C说法正确； D．根据图示900℃，H2S的平衡转化率为50%， 反应后的总压强为1.25p，该反应的Kp=kpa，故D说法正确； 答案为AB。 15. 一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法正确的是 A. b为直流电源的负极 B. 阴极反应式为2H++2e-=H2↑ C. 工作时，乙池中溶液的pH不变 D. 若有1mol离子通过A膜，理论上阳极生成0.25mol气体 【答案】D 【解析】 【分析】该装置制备高纯Cr和硫酸，甲池中Cr电极上Cr3+得电子发生还原反应，则Cr为阴极，阴极电极反应式为Cr3++3e-=Cr；阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，从而实现目的，据此分析解答。 【详解】A. 该装置制备高纯Cr和硫酸，甲池中Cr电极上Cr3+得电子发生还原反应，则Cr为阴极，连接阴极的电极a为负极，则b为正极，选项A错误； B. 阴极反应式为Cr3++3e-=Cr；阳极反应式为2H2O−4e−=O2↑+4H+，选项B错误； C. 甲池中硫酸根离子通过交换膜进入乙池、丙中生成的氢离子通过交换膜进入乙池，所以导致乙池中硫酸浓度增大，溶液的pH减小，选项C错误； D. 若有1 mol离子通过A膜，则丙池生成1mol氢离子，根据氢离子和氧气关系知，理论上阳极生成气体0.25mol，选项D正确； 答案选D。 (II卷 共60分) 三、非选择题(共60分) 16. 随着能源结构的改变，甲醇将成为21世纪具有竞争力的清洁能源，工业上常利用CO或来生产甲醇。回答下列问题： （1）二氧化碳加氢制甲醇时，一般认为可通过如下步骤来实现： 第一步： 第二步： ①与反应生成和的热化学方程式为___________。 ②若第一步为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。 A．　　B．　　C．　D． （2）气态甲醇用作燃料时，可发生如下两个反应： 　 　 则___________(填“>”“<”或“=”)。 （3）某同学设计了如下电化学装置，利用制取甲醇。 ①固体电解质采用___________(填“氧离子导体”或“质子导体”)。 ②正极的电极反应式为___________。 （4）利用可再生能源电还原制取甲醇的装置如下图所示，高浓度的用于抑制酸性电解液中的析氢反应来提高甲醇的生成率，Cu电极上发生的电极反应为___________，当制得时，标准状况下理论上阳极产生的气体体积为___________。 【答案】（1） ①. CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ/mol ②. C （2）> （3） ①. 氧离子导体 ②. CO2+2H2O+6e-=CH3OH+3O2- （4） ①. CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O ②. 6.72L 【解析】 【小问1详解】 ①由盖斯定律，CO2(g)与H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g)的热化学方程式CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ/mol； ②若第一步为慢反应，则第一步活化能高，第二步活化能低，且第一步吸热，第二步放热，符合的图像为C； 【小问2详解】 由盖斯定律，③式-④式，CO(g)+O2(g)= CO2(g) <0，则Q1>Q2； 【小问3详解】 ①该电池为原电池，左侧为负极，电极方程式为H2-2e-+O2-=H2O，因此为氧离子导体；②右侧为正极，电极反应式为CO2+2H2O+6e-=CH3OH+3O2-； 【小问4详解】 ①该电池为电解池，Cu为阴极，电极方程式为CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O；②阴极电极式为2H2O-4e-=O2+4H+，当制得6.4g CH3OH时，n（CH3OH）==0.2mol，由电极式转移电子数1.2NA，转移1.2mol电子，生成标准状况下氧气0.3mol理论上阳极产生的气体体积为0.3×22.4L=6.72L。 17. 如图所示的装置中，若通入直流电5min时，铜电极质量增加21.6g，试回答： （1）若电源为碱性乙醇燃料电池，则电源电极X反应式为_______。 （2）pH变化：A_______，C_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）若A中KCl足量且溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的OH-的物质的量浓度为_______mol/L(假设电解前后溶液的体积无变化)。 （4）通电5min后，B中共收集2240mL气体(标准状况)，溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_______mol/L(设电解前后溶液体积无变化)，若要使B装置溶液要恢复到电解前的状态，需要加入的物质以及相应的物质的量正确的是_______。 A．0.05molCuO 　　　　　　B．0.05molCuO和0.025molH2O C．0.05molCu(OH)2　　　　　　　　　　D．0.05molCuCO3和0.05molH2O 【答案】（1）C2H5OH+16OH-−12e-=2+11H2O （2） ①. 增大 ②. 不变 （3）1 （4） ①. 0.25 ②. CD 【解析】 【分析】铜电极质量增加21.6g即得到21.6g银单质，物质的量为0.2mol，说明Cu电极为阴极，Ag电极为阳极，电源的Y极为正极，X为负极； 【小问1详解】 若电源为碱性乙醇燃料电池，根据前面分析X为负极，乙醇在负极反应，则电源电极X反应式为C2H5OH+16OH-−12e-=2+11H2O；故答案为：C2H5OH+16OH-−12e-=2+11H2O； 【小问2详解】 A装置电解氯化钾，生成H2、Cl2和KOH，放氢生碱型，溶液pH增大；C为电镀，Ag做阳极，铜做阴极，电解后溶液浓度不变，溶液pH不变；故答案为：增大；不变； 【小问3详解】 根据题意和关系式Ag～OH－，则n(OH－)=0.2mol，A中KCl足量且溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的OH－的物质的量浓度为c=mol/L；故答案为1； 【小问4详解】 通电5min后，B中共收集2240mL气体(标准状况)即气体物质的量为0.1mol，B中阳极生成氧气，根据关系式4Ag～O2，得到0.05mol，则阴极得到氢气为0.05mol，再根据得失电子守恒，铜得到电子物质的量是0.2mol×1−0.05mol×2=0.1mol，则溶液中铜离子物质的量为n(Cu2+)=0.05mol，得到溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为；电解过程中得到0.05mol Cu、0.05mol H2、0.05mol O2，若要使B装置溶液要恢复到电解前的状态，需要加入的物质以及相应的物质的量与电解过程中得到的物质反应或相当； A．0.05molCuO与0.05mol Cu、0.05mol H2、0.05mol O2不相同，故A错误； B．0.05molCuO和0.025molH2O，与0.05mol Cu、0.05mol H2、0.05mol O2不相同，故B错误； C．0.05molCu(OH)2相当于加入0.05molCuO和0.05molH2O，与0.05mol Cu、0.05mol H2、0.05mol O2相当，故C正确； D．0.05molCuCO3和0.05molH2O相当于加入0.05molCuO和0.05molH2O，与0.05mol Cu、0.05mol H2、0.05mol O2相当，故D正确； 综上所述，答案为：0.25；CD。 18. 某同学设计实验探究丙酮碘化反应中，丙酮、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。 已知： +I2+ HI 编号 I2溶液(0.0025mol/L) 丙酮溶液(4mol/L) 盐酸(2mol/L) 蒸馏水 褪色时间(s) ① 5mL 10mL 10mL 0mL t1 ② 5mL 10mL 5mL 5mL t2 ③ 5mL 5mL a mL 5mL t3 ④ 2.5mL 10mL 10mL 2.5mL t4 回答下列问题： （1）实验③中，a=________mL，加5mL蒸馏水的目的是________________。 （2）研究I2浓度对反应速率的影响，应选择的实验为_____和______。 （3）在实验④中，以I2表示的反应速率为_________用含有t4的代数式表示)。 （4）通过实验，将各组透光率T (溶液颜色越浅，透光率越高)数据导出，通过公式A=-lgT转化为吸光度数据，各组实验的吸光度数据变化曲线对比如图所示： 已知：整个反应过程的曲线斜率可以表征反应的瞬时速率。 查阅资料发现丙酮碘化反应的历程为： ①分析图中数据可知：影响酮碘化反应的速率的是_____的浓度。 ②请依据反应历程，进一步解释影响丙酮碘化反应速率的物质浓度因素的原因__________________。 【答案】（1） ①. 10 ②. 使混合溶液的体积相等，保证盐酸溶液和碘溶液的起始浓度不变 （2） ①. ① ②. ④ （3） （4） ①. H+和丙酮 ②. 根据反应历程，丙酮与氢离子是慢反应，是该反应的决速步骤，则反应速率H+和丙酮的浓度决定，与碘的浓度无关 【解析】 【小问1详解】 根据①、②、④中的数据，溶液的总体积为25mL，则实验③中，a=10mL，加5mL蒸馏水可使混合溶液的体积相等，保证盐酸溶液和碘溶液的起始浓度不变； 【小问2详解】 研究I2浓度对反应速率的影响，应控制其他浓度相同而碘单质浓度不同，因此选择实验①和实验④； 【小问3详解】 根据反应的方程式，④中丙酮过量，碘完全反应，由于加入其他试剂后溶液体积扩大十倍，则碘单质的浓度为0.00025mol/L，则； 【小问4详解】 ①根据图中数据可知，影响酮碘化反应的速率的是H+和丙酮的浓度； ②决速步骤为化学反应中的慢反应，根据反应历程，丙酮与氢离子是慢反应，则是该反应的决速步骤，则反应速率H+和丙酮的浓度决定，与碘的浓度无关。 19. 工业上在Cu-ZnO催化下利用CO2发生如下反应Ⅰ生产甲醇，同时伴有反应Ⅱ发生。 Ⅰ． Ⅱ． 在温度T时，在容积不变的密闭容器中，充入 和 ，起始压强为p kPa，10min达平衡时生成，测得压强为。 （1）当以下数值不变时，不能说明该反应达到平衡的是___________(填序号)。 A. 气体密度 B. 百分含量 C. 与体积比 D. 的体积分数 （2）已知反应Ⅰ的正反应速率方程，逆反应速率方程为，其中、分别为正逆反应速率常数。达到平衡后，若加入高效催化剂， 将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)；若升高温度，___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。 （3）平衡时的物质的量为___________，温度T时反应Ⅱ的化学平衡常数为___________，若反应速率用单位时间内分压变化表示，则10min内反应Ⅰ的平均反应速率___________。 （4）在温度T时，若向加入催化剂的密闭容器中充入 、 、 和 ，此时反应Ⅱ的___________(填“>”、“<”或“=”)。 【答案】（1）A （2） ①. 不变 ②. 减小 （3） ①. 0.25mol ②. 0.375 ③. （4）> 【解析】 【小问1详解】 A．由题干信息可知，整个反应体系的物质均为气体，恒容下反应体系气体密度一直保持不变，故气体密度不变不能说明达到化学平衡，A符合题意； B．化学平衡的特征之一为各组分的百分含量保持不变，故CO2百分含量保持不变说明反应达到平衡状态，B不合题意； C．由于反应体系中反应I和II均生成了H2O，且反应II中H2O与CO的比值为1:1，故H2O与体积比保持不变说明反应达到化学平衡，C不合题意； D．化学平衡的特征之一为各组分的百分含量保持不变，故CH3OH的体积分数保持不变，说明化学反应达到平衡状态，D不合题意； 故答案为：A； 【小问2详解】 已知反应Ⅰ的正反应速率方程，逆反应速率方程为，其中、分别为正逆反应速率常数，达到平衡后，若加入高效催化剂，化学平衡不移动，，故将不变，仍然等于1，根据平衡时即，则==K(反应I)，若升高温度，反应平衡逆向移动，故减小，故答案为：不变；减小； 【小问3详解】 根据三段式分析：，，则有：x+y=0.3mol，，解得：x=0.25mol，y=0.05mol，故平衡时的物质的量为0.25mol，则平衡时：CO的物质的量为0.05mol，H2O的物质的量为：0.3mol，CO2的物质的量为：0.5-x-y=0.5mol-0.25mol-0.05mol=0.2mol，H2的物质的量为：1-3x-y=1mol-3×0.25mol-0.05mol=0.2mol，温度T时反应Ⅱ的化学平衡常数为K==0.375； Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1，Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2，反应Ⅱ不会引起压强变化，反应前后压强变化是反应Ⅰ进行引起，起始气体总物质的量为1.5mol，压强pkPa，平衡状态压强，气体总物质的量为1mol，结合反应Ⅰ的定量关系计算得到，生成甲醇物质的量0.25mol，甲醇分压p(CH3OH)=pkPa=kPa，甲醇表示的反应速率(CH3OH)==kPa/min，故答案为：0.25mol；0.375；； 【小问4详解】 由(3)分析可知，在温度T时，反应II的平衡常数为：K=0.375，若向加入催化剂的密闭容器中充入、、和 ，则Qc==0.25<K，则反应还在向正向进行，故此时反应Ⅱ的>，故答案为：>。 20. 重整反应【 】可以生成合成气。如何减少反应过程中的积炭，是研究的热点之一、某条件下，发生主反应的同时，还发生了积炭反应： 歧化： 裂解： （1）对上述两个积炭反应分别进行计算，得到以下温度和压强对积炭反应中平衡炭量的影响图，其中表示温度和压强对裂解反应中平衡炭量影响的是___________(填“图a”或“图b”)，___________0(填“＞”或“＜”)，___________(填“高温”或“低温”)有利于歧化反应自发进行。 （2）实验表明，在重整反应中，为抑制积炭产生，应选用高温、低压条件，由此可推断，该重整反应过程中的积炭主要由___________反应产生。 （3）一定条件下，裂解的反应历程如图所示。该历程分___________步进行，其中决定裂解反应快慢的基元反应___________(写出化学方程式)。 （4）同温下，某研究小组分别在容积相等的两个恒容密闭容器中加入一定量的反应物，控制反应条件使其仅发生重整反应，获得如下效据： 容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 平衡转化率 达到平衡时体系的压强/MPa 达到平衡时体系能量的变化 ⅰ 1 2 0 0 P 吸收热量：123.5kJ ⅱ 2 4 0 0 ①容器ⅰ中反应达到平衡时，生成的物质的量为___________，容器ⅱ中反应达到平衡状态过程中吸收的热量___________，247kJ(填“＞”、“＜”或“=”)。 ②容器ⅰ的容积变为原来的一半，则平衡转化率___________(填“＞”“＜”或“=”)。 ③计算容器ⅱ中反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。 【答案】（1） ①. 图a ②. ＜ ③. 低温 （2）歧化 （3） ①. 4 ②. 或 （4） ①. 1mol ②. ＜ ③. = ④. 【解析】 【小问1详解】 对积炭反应进行计算，得到温度和压强对积炭反应中平衡炭量的影响图，其中表示温度和压强对CH4裂解反应中平衡炭量影响的是a图，CH4裂解反应为体积增大的吸热反应，减小压强或升高温度，平衡正移，即高温低压有利于反应正向进行，平衡炭量大，与a相符；图b表示表示温度和压强对CO歧化反应中平衡炭量影响，由图可知，升高温度，平衡逆向移动，故＜0；由方程式可知，者是一个熵减的反应，即＜0，要使＜0，T要小，故该反应在低温下能自发进行；故答案为：图a；＜；低温； 【小问2详解】 实验表明，在重整反应中，低温、高压时会有显著积炭产生，由此可推断，对于该重整反应而言，其积炭主要由CO歧化反应产生，因为CO歧化反应为放热反应，温度越低平衡正向移动，积炭会更多，故答案为：CO歧化； 【小问3详解】 由图象可知，裂解的反应分4步进行，整个过程的反应快慢由其中最慢的一步决定，即活化能最大的一步反应，也就是图象中的第4步反应，化学方程式为：或；故答案为：4；或； 【小问4详解】 ①已知 ，即生成2molCO时放出247kJ热量，容器ⅰ放出热量123.5kJ，即生成的CO为1mol；容器ii的投料为容器ⅰ的2倍，在恒温恒容的容器中相当于增大压强，平衡会逆向移动，即生成CO小于2mol，所以放出的热量会小于247kJ；故答案为：1mol；＜； ②容器ⅰ的体积若变成原来的一半，则与容器ii的压强相等，相当于是容器ii的，故转化率等于容器ii，故答案为：=； ③平衡常数只与温度有关，容器ii与容器i的平衡常数相等，以容器i为计算标准，列出三段式： 平衡时p(CO2)=；p(CH4)=；p(CO)=；p(H2)=；Kp=，故答案为：。 【点睛】本题以CH4-CO2重整反应的原理探究为载体，考查影响化学平衡的因素，重点是温度、浓度和压强对平衡的影响，还考查了对表格数据的处理和计算能力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $