精品解析：江苏省镇江中学2024～2025学年高二上学期期中考试化学试卷

江苏省镇江中学高二年级期中学情检测 化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 一、单项选择题：共13题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 下列说法正确的是 A. “爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”所涉及的反应是吸热反应 B. 任何熵增的反应都一定是自发反应 C. 使用催化剂能增加活化分子的百分数从而增大化学反应的速率 D. “以醋制铜生绿”所涉及的是析氢腐蚀 【答案】C 【解析】 【详解】A．“爆竹声中一岁除”中体现的是燃烧反应，为放热反应，A错误； B．当反应的ΔG＜0，反应能够自发进行，根据可得，对于熵增的反应，若该反应ΔH>0，则高温下才能自发进行，若ΔH<0，则任何条件下均能自发进行，B错误； C．催化剂通过改变反应的途径进而降低反应的活化能，能够增加活化分子的百分数和单位体积内活化分子的浓度，加快反应速率，C正确； D．“以醋制铜生绿”说明铜合金在电解质环境下与氧气、二氧化碳发生反应生成铜绿，总反应式为，负极反应式为，正极反应式为说明发生的电化学反应为吸氧腐蚀，而不是析氢腐蚀，D错误； 故选C。 2. 金属的腐蚀与防护无处不在，下列说法错误的是 A. 纯铁在潮湿空气中不易被腐蚀 B. 一次性保暖贴是利用电化学腐蚀提供热量 C. 地下钢管与电源正极连接采用的是外加电流的阴极保护法 D. 铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片，采用的是牺牲阳极的阴极保护法 【答案】C 【解析】 【详解】A．纯铁在潮湿空气中不能构成原电池，不易被腐蚀，故A正确； B．一次性保暖贴中铁、碳构成原电池，铁是负极失电子发生氧化反应，利用电化学腐蚀提供热量，故B正确； C．地下钢管与电源负极连接采用的是外加电流的阴极保护法，故C错误； D．铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片，构成原电池，铁为正极、锌为负极，锌被腐蚀，采用的是牺牲阳极的阴极保护法，故D正确； 选C。 3. 下列有关热化学方程式的叙述中正确的是 A. 中和热的离子方程式为：OH－(aq)＋H＋(aq)＝H2O(g) ∆H＝－57.3 kJ·mol－1 B. 已知C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ∆H1，C(s)＋O2(g)＝CO2(s) ∆H2，则∆H1＞∆H2 C. 已知2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ∆H＝－571.6 kJ·mol－1，则H2的燃烧热为－571.6 kJ·mol－1 D. 已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ∆H＝＋1.9 kJ·mol－1，则金刚石比石墨稳定 【答案】B 【解析】 【详解】A．中和热定义中是生成液态水不是气态水，A错误； B．碳和氧气反应是放热反应，相同质量的碳生成气态二氧化碳比固态二氧化碳放出的热量少，即Q小，则∆H大，故∆H1＞∆H2，B正确； C．燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量，则H2的燃烧热为－285.8 kJ·mol－1，C错误； D．C(石墨，s)＝C(金刚石，s) △H＞0，说明石墨能量低，所以石墨比金刚石稳定，D错误； 故选B。 4. 一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应： 。若c()由降到时，需要10 s，那么c()由降到时，所需反应的时间为 A. 等于2.5 s B. 等于5 s C. 大于5 s D. 小于5s 【答案】C 【解析】 【详解】若c()由降到时，需要10 s，则反应速率为，随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减小，即c()由降到时，，反应所需时间，大于5s，故选C。 5. 水的电离过程为H2OH++OH-，在25℃、35℃时其离子积分别为K(25℃)=1.0×10-14、K(35℃)=2.1×10-14，则下列说法中正确的是 A. 在35℃时，纯水中c(H+)>c(OH-) B. c(H+)随着温度的升高而降低 C. 水的电离过程是吸热过程 D. 水的电离度α(25℃)>α(35℃) 【答案】C 【解析】 【详解】由K(25℃)=1.0×10-14、K(35℃)=2.1×10-14，推出水的电离是吸热过程，升高温度，平衡右移，但是c(H+)=c(OH-)，水是中性的，A错误；水的电离是吸热，温度升高电离平衡正向移动，c(H+)随着温度升高而增大，B错误；由K(25℃)=1.0×10-14、K(35℃)=2.1×10-14，推出水的电离是吸热过程，C正确；水的电离吸热，温度升高，电离平衡正向移动，所以水的电离度α(25℃)>α(35℃)，D错误；正确选项C。 【点睛】水的电离过程为吸热过程，升高温度，平衡右移，c(H+)和c(OH-)均增大，但是c(H+)=c(OH-)，溶液显中性，pH小于7。 6. 电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. O2在电极b上发生氧化反应 B. 溶液中OH-向电极b移动 C. 反应消耗的O2与生成的N2的物质的量之比为3：2 D. 负极的电极反应式为：2NH3-6e-= N2＋6H+ 【答案】C 【解析】 【分析】NH3被氧化为常见无毒物质，应生成氮气，Pt电子通入氨气生成氮气，为原电池负极，电极反应为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，则b为正极，氧气得电子被还原，电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，O2在电极b上得到电子，发生还原反应，A错误； B．由分析可知，a电极为负极，b电极为正极，原电池内部阴离子移向负极，故溶液中OH-向电极a移动，B错误； C．由分析可知，a电极方程式为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，b电极方程式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，根据得失电子相等可知，反应消耗的O2与生成的N2的物质的量之比为3：2，C正确； D．由分析可知，a电极即负极的电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，D错误； 故答案为：C。 7. 一定量的一氧化氮和足量碳在密闭容器中发生化学反应：，下列有关叙述错误的是 A. 升高体系温度能缩短反应达到平衡的时间 B. 增加的量，平衡不移动 C. 恒温、恒压条件下，充入稀有气体，平衡不移动 D. 容器内气体压强不再发生改变时，可判断反应达到平衡状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．升高体系温度，反应速率加快，能缩短反应达到平衡的时间，A正确； B．碳为固体，增加的量，平衡不移动，B正确； C．恒温、恒压条件下，充入稀有气体，不影响反应中各物质的浓度，平衡不移动，C正确； D．反应为气体分子数不变的反应，容器内气体压强不是变量，不可判断反应达到平衡状态，D错误； 故选D。 8. 铝合金(含Cu、Mg和Si等)用途广泛，利用电解原理处理铝合金废料可以实现铝的再生，从而使资源得到合理利用。下列说法正确的是 A. 阳极发生的反应为Al3++3e- =Al B. 在电解槽底部产生含Cu、Si的阳极泥 C. 电解质溶液可以是Al2(SO4)3溶液 D. 阳极和阴极的质量变化相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．在阳极，金属铝失电子生成铝离子，发生的反应为Al-3e- =Al3+，A不正确； B．在阳极，铝失电子后，还原性弱的Cu和Si不失电子，沉积在电解槽底部成为阳极泥，B正确； C．在阴极，Al3++3e- =Al，若电解质溶液是Al2(SO4)3溶液，则阴极上H+得电子生成H2，所以电解质应为铝盐的熔融态，C不正确； D．阳极除去Al转化为Al3+外，还有阳极泥生成，阴极只生成Al，所以阳极和阴极的质量变化不相等，D不正确； 故选B。 9. 在恒温恒容的密闭容器中进行：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)，一段时间后达到化学平衡状态，下列说法正确的是 A. 平衡后，再充入一定量SO3(g)，达新平衡后SO3的物质的量分数增大 B. 充入一定量的Ar，反应速率加快 C. SO2、SO3的浓度之和保持不变时，说明该反应达到了平衡状态 D. 该反应低温下能自发进行，则H>0 【答案】A 【解析】 【详解】A．在恒温恒容的密闭容器中，平衡后，再充入一定量SO3(g)，平衡正向移动，达新平衡后SO3的物质的量分数增大，故A正确； B．恒容密闭容器中充入一定量的Ar，为无关气体，反应体系各组分浓度不变，故反应速率不变，故B错误； C．SO2、SO3的浓度之和一直不变，当其不变时不能说明反应达到了平衡状态，故C错误； D．该反应低温下能自发进行，则，该反应为熵增反应，则 ，所以H<0，故D错误； 答案选A。 10. 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 【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。 11. 十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下，当该装置工作时，下列说法正确的是 A. 盐桥中Cl-向Y极移动 B. 电路中流过7.5 mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为16.8L C. 电流由X极沿导线流向Y极 D. Y极发生的反应为2NO3-＋10e-＋6H2O=N2↑＋12OH-，周围pH增大 【答案】D 【解析】 【分析】由图示可知，X极氨气失电子发生氧化反应生成氮气，X是负极；Y电极NO3-得电子发生还原反应生成氮气，Y是正极。 【详解】A．处理垃圾渗滤液的装置属于原电池装置，溶液中的阴离子移向负极，所以氯离子向X 极移动，故A错误； B．电池总反应为：5NH3+3 NO=4N2+6H2O+3OH-，该反应转移了15个电子，即转移15个电子生成4个氮气，故电路中流过7.5 mol电子时，产生2mol氮气，标准状况下N2的体积为44.8L，故B错误； C．电流由正极流向负极，即电流由Y极沿导线流向X 极，故C错误； D．Y是正极，NO3-得电子发生还原反应生成氮气，2NO＋10e-＋6H2O=N2↑＋12OH-，周围pH 增大，故D正确； 选D。 12. 一定条件下的可逆反应，下列图示与对应的叙述相符的是 A. 图甲所示：T1<T2，该反应的△H<0 B. 图乙所示：若该反应中反应系数的关系为a+b<c+d，则P1>P2>P3 C. 图丙所示：点E时，v正>v逆 D. 图丁所示：该反应中反应系数的关系为a+b>c+d 【答案】C 【解析】 【详解】A．C为生成物，如图，温度对应的曲线斜率大，温度越高，C的百分含量大，说明升高温度平衡正向移动，该反应为吸热反应，焓变大于零，A错误； B．若该反应中反应系数的关系为+b<c+d，则该反应为气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，C的百分含量减小，所以P1<P2<P3，B错误； C．曲线上的点为平衡状态，E点未达平衡，且A百分含量大于平衡时的，平衡正向移动，故v正>v逆，C正确； D．压强p之前，随着压强增大，生成物C的百分含量增大，未达平衡状态；压强p之后，随着压强增大，C的百分含量减小，说明增大压强平衡逆向移动，反应为气体分子数增大的反应，则a+b<c+d，D错误； 故选C。 13. 利用CH4和CO2重整技术可获得合成气(主要成分为CO、H2)，重整过程中部分反应的热化学方程式： 反应I： 反应II： 反应III： 不同配比随温度变化对出口合成气中的影响如图所示。 下列说法不正确的是 A. ΔH3 = +206 kJ·mol-1 B. 700℃时，M点的大于N点的是反应II导致的 C. 使用合适的催化剂可以提高合成气的产率 D. 当=2.5时，温度高于900℃后减小是由与反应III平衡逆向移动 【答案】D 【解析】 【分析】根据盖斯定律，反应Ⅲ等于反应Ⅰ-反应Ⅱ，即； 【详解】A．根据盖斯定律，反应Ⅲ等于反应Ⅰ-反应Ⅱ，即，故A正确； B．700℃时，M点，N点，此时越大，反应Ⅱ程度越大，生成的CO越多，所以越小，故B正确； C．使用合适的催化剂可以提高合成气的选择性，可以提高合成气的产率，故C正确； D．由已知可知反应Ⅰ和Ⅲ中CO和均为生成物，反应Ⅱ中为反应物，升高温度到900℃以后，以反应Ⅱ为主消耗，使得物质的量减小，减小，故D错误； 故选D。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 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”。捕集CO2的技术对解决全球温室效应意义重大。回答下列问题： （1）国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为：CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g) ΔH=-270kJ·mol-1。几种化学键的键能如表所示： 化学键 CH HH HO CO 键能/kJ·mol-1 413 436 a 745 则a=___________。 （2）将CO2还原为CH4，是实现CO2资源化利用的有效途径之一，装置如图所示： ①H+的移动方向为___________(填“自左至右”或“自右至左”)；d电极的电极反应式为___________。 ②若电源为CH3OHO2KOH清洁燃料电池，当消耗0.1molCH3OH燃料时，离子交换膜中通过___________molH+，该清洁燃料电池中的正极反应式为___________。 （3）甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1=-49.58kJ·mol-1 反应II：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g) ΔH2 反应III：CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=-90.77kJ·mol-1 反应II的ΔH2=___________kJ·mol-1。 （4）利用太阳能光解Fe3O4，制备的FeO用于还原CO2合成炭黑，可实现资源的再利用。其转化关系如图2所示。过程II反应的化学方程式是___________。 （5）在酸性电解质溶液中，以太阳能电池作电源，惰性材料作电极，可将CO2转化为乙烯。实验装置如图所示。 ①若电解过程中生成3.36L(标准状况下)O2，则电路中转移的电子至少为___________mol。 ②生成乙烯的电极反应式是___________。 【答案】（1）463 （2） ①. 自左至右 ②. CO2+8H++8e-=CH4+2H2O ③. 0.6 ④. O2+4e-+2H2O=4OH- （3）41.19 （4） （5） ①. 0.6 ②. 2CO2+12H++12e-=CH2=CH2+4H2O 【解析】 【小问1详解】 根据ΔH=反应物键能总和－生成物键能总和，有ΔH=2×745kJ/mol+4×436kJ/mol－(4×413kJ/mol+4×akJ/mol)=-270×kJ/mol，解得a=463； 故答案为：463； 【小问2详解】 ①该装置有外加电源，属于电解池，右边电极是CO2还原为CH4，化合价降低，根据电解原理，右边电极为阴极，左边电极为阳极，H+应是自左至右移动；d电极反应式为CO2+8H++8e-= CH4+2H2O； 故答案为：自左至右；CO2+8H++8e-= CH4+2H2O； ②CH3OH为燃料，C元素化合价为-2价，C元素转化成CO2，化合价由-2价升高为+4，化合价共升高6价，1mol该燃料参与反应，转移电子物质的量6mol，则0.1mol该燃料参与反应，转移电子物质的量为0.6mol，根据转移电子物质的量相等，离子交换膜中通过0.6molH+；氧气在正极上参与反应，即电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-； 故答案为：0.6；O2+4e-+2H2O=4OH-； 【小问3详解】 反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，ΔH2=ΔH1-ΔH3=-49.58kJ/mol-(-90.77kJ/mol)=41.19kJ/mol； 故答案为：41.19； 【小问4详解】 根据图示可知过程Ⅱ为FcO与CO2在700K条件下反应产生Fe3O4和C单质，反应方程式为：； 故答案为： 【小问5详解】 ①，根据图示可知：在左侧，CO2与H+反应产生乙烯和H2O，得到电子发生还原反应，则左侧电极为阴极；在右侧H2O电离产生的OH-失去电子变为O2和H+，右侧电极为阳极，每有1molO2反应产生，会转移4 mol电子，现在反应产生了0.15 mol的O2，因此反应过程中转移电子的物质的量为n(e-)=4n(O2)=0.6mol； 故答案为：0.6； ②在左侧阴极上CO2得到电子被还原产生乙烯和水，电极反应式为：； 故答案为：。 15. (1)某浓度的氨水中存在平衡：。若要增大的浓度而不增大的浓度，应采取的措施是______(填字母)。 a．适当升高温度 b．加入固体 c．通入 d．加入少量浓盐酸 (2)常温下，有相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液。 ①加适量醋酸钠晶体后，醋酸溶液中______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，盐酸中______。 ②加水稀释10倍后，溶液中：醋酸______(填“>”“=”或“<”)盐酸。 ③加等浓度的NaOH溶液至恰好中和，所需NaOH溶液的体积：醋酸______(填“>”“=”或“<”)盐酸。 ④溶液温度都升高20℃，溶液中：醋酸______(填“>”“=”或“<”)盐酸。 ⑤分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积()随时间()变化的示意图正确的是______(填字母)。(①表示盐酸，②表示醋酸) a． b． c． d． (3)将的加水稀释，有关稀释后醋酸溶液的说法正确的是______(填字母)。 a．电离程度增大 b．溶液中离子总数增多 c．溶液导电性增强 d．溶液中醋酸分子增多 【答案】 ①. bd ②. 减小 ③. 减小 ④. > ⑤. > ⑥. > ⑦. c ⑧. ab 【解析】 【分析】 【详解】(1)a．升高温度，平衡右移，和均增大，a不符合题意； b．加入固体，增大，平衡左移，减小，b符合题意； c．通入，增大，平衡右移，和均增大，c不符合题意； d．加入少量浓盐酸，减小，平衡右移，增大，d符合题意； 答案选bd。 (2)①加适量晶体，溶液中：平衡向左移动，减小，盐酸中发生反应：，减小。 ②加水稀释10倍，的电离平衡向右移动，增多，盐酸中HCl电离出的不变，故溶液中：醋酸＞盐酸。 ③反应前醋酸和盐酸中的相等，由于是部分电离，加入NaOH溶液，的电离平衡向右移动，故恰好中和时所需NaOH的体积多。 ④升高温度，的电离平衡向右移动，增大，盐酸中几乎 不变，即溶液中氢离子浓度：醋酸＞盐酸。 ⑤反应开始时相同，随着反应的进行，的电离平衡向右移动，产生，故反应速率：，又因为，所以与足量锌反应时，生成的量多，答案选c。 (3)加水稀释后，电离平衡向右移动，电离程度增大，溶液中醋酸分子的数目减少，和的数目增多，但溶液体积增大的程度更大，所以各微粒的浓度均减小，溶液的导电性减弱，故答案选ab。 16. 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示。 化学反应 平衡常数 温度/℃ 500 800 ① 2.5 0.15 ② 1.0 2.5 ③ （1）据反应①与②可推导出与之间的关系，则=_______(用表示)。 （2）反应③的_______0(填“>”或“<”)。 （3）500℃时测得反应③在某时刻的浓度相等，且均为0.1mol/L，则此时_______(填“>”“=”或“<”)。 （4）某温度下在2L恒容密闭容器中加入发生反应，测得有关数据如下。 反应时间/min 0 1 2 3 4 1.02 0.62 0.42 0.32 0.32 ①反应在2min内以表示的化学反应速率为_______。 ②该温度下的反应的平衡常数为_______。 【答案】（1）K1K2 （2）< （3）< （4） ①. 0.075 mol/(L·min) ②. 1.2 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，反应①+②可得反应③，则K3= K1K2，故答案为：K1K2； 【小问2详解】 由表格数据可知，500℃时，K3=2.5×1.0=2.5，800℃时，K3=0.15×2.5=0.375，升高温度，反应③的平衡常数K3减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，反应△H<0，故答案为：<； 【小问3详解】 由题给数据可知，500℃时，反应③在某时刻的浓度熵Qc==100＞K=2.5，反应向正反应方向进行，正反应速率小于逆反应速率，故答案为：<； 【小问4详解】 ①由题给数据可知，反应在2min内以二甲醚表示的化学反应速率为=0.075 mol/(L·min)，故答案为：0.075 mol/(L·min)； ②由表格数据可知，该温度下3min时反应达到平衡，甲醇的浓度为=0.16mol/L，二甲醚和水蒸气的浓度都为=0.175 mol/L，反应的平衡常数为≈1.2，故答案为：1.2。 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) ΔH=+180.5kJ•mol-1； 4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1269kJ• mol-1。 上述主反应的ΔH=___________。 （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）工业上含氮化合物污染物处理以NO2、O2、熔融NaNO3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。 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*O-和Cu2+，部分NO与*O-、Cu2+反应生成NO2和Cu+；*NH3与钒催化剂反应生成*NH2，+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. O2+2SO2+2NH3+2H2O2NH4HSO4 （3）2N2O5+O2+4e−=4 （4）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总量或温度高于450℃时，NOx被NH3还原的反应所用的催化剂失活 【解析】 【小问1详解】 已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1 ②4NH3(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+；*NH3与钒催化剂反应生成*NH2，+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】 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总量或温度高于450℃时，NOx被NH3还原的反应所用的催化剂失活。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省镇江中学高二年级期中学情检测 化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 一、单项选择题：共13题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 下列说法正确的是 A. “爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”所涉及的反应是吸热反应 B. 任何熵增的反应都一定是自发反应 C. 使用催化剂能增加活化分子的百分数从而增大化学反应的速率 D. “以醋制铜生绿”所涉及的是析氢腐蚀 2. 金属的腐蚀与防护无处不在，下列说法错误的是 A. 纯铁在潮湿空气中不易被腐蚀 B. 一次性保暖贴是利用电化学腐蚀提供热量 C. 地下钢管与电源正极连接采用的是外加电流的阴极保护法 D. 铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片，采用的是牺牲阳极的阴极保护法 3. 下列有关热化学方程式的叙述中正确的是 A. 中和热的离子方程式为：OH－(aq)＋H＋(aq)＝H2O(g) ∆H＝－57.3 kJ·mol－1 B. 已知C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ∆H1，C(s)＋O2(g)＝CO2(s) ∆H2，则∆H1＞∆H2 C. 已知2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ∆H＝－571.6 kJ·mol－1，则H2的燃烧热为－571.6 kJ·mol－1 D. 已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ∆H＝＋1.9 kJ·mol－1，则金刚石比石墨稳定 4. 一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应： 。若c()由降到时，需要10 s，那么c()由降到时，所需反应的时间为 A. 等于2.5 s B. 等于5 s C. 大于5 s D. 小于5s 5. 水的电离过程为H2OH++OH-，在25℃、35℃时其离子积分别为K(25℃)=1.0×10-14、K(35℃)=2.1×10-14，则下列说法中正确的是 A. 在35℃时，纯水中c(H+)>c(OH-) B. c(H+)随着温度的升高而降低 C. 水的电离过程是吸热过程 D. 水的电离度α(25℃)>α(35℃) 6. 电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. O2在电极b上发生氧化反应 B. 溶液中OH-向电极b移动 C. 反应消耗的O2与生成的N2的物质的量之比为3：2 D. 负极的电极反应式为：2NH3-6e-= N2＋6H+ 7. 一定量的一氧化氮和足量碳在密闭容器中发生化学反应：，下列有关叙述错误的是 A. 升高体系温度能缩短反应达到平衡的时间 B. 增加的量，平衡不移动 C. 恒温、恒压条件下，充入稀有气体，平衡不移动 D. 容器内气体压强不再发生改变时，可判断反应达到平衡状态 8. 铝合金(含Cu、Mg和Si等)用途广泛，利用电解原理处理铝合金废料可以实现铝的再生，从而使资源得到合理利用。下列说法正确的是 A. 阳极发生的反应为Al3++3e- =Al B. 在电解槽底部产生含Cu、Si的阳极泥 C. 电解质溶液可以是Al2(SO4)3溶液 D. 阳极和阴极的质量变化相等 9. 在恒温恒容的密闭容器中进行：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)，一段时间后达到化学平衡状态，下列说法正确的是 A. 平衡后，再充入一定量SO3(g)，达新平衡后SO3的物质的量分数增大 B. 充入一定量的Ar，反应速率加快 C. SO2、SO3的浓度之和保持不变时，说明该反应达到了平衡状态 D. 该反应低温下能自发进行，则H>0 10. 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 11. 十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下，当该装置工作时，下列说法正确的是 A. 盐桥中Cl-向Y极移动 B. 电路中流过7.5 mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为16.8L C. 电流由X极沿导线流向Y极 D. Y极发生的反应为2NO3-＋10e-＋6H2O=N2↑＋12OH-，周围pH增大 12. 一定条件下的可逆反应，下列图示与对应的叙述相符的是 A. 图甲所示：T1<T2，该反应的△H<0 B. 图乙所示：若该反应中反应系数的关系为a+b<c+d，则P1>P2>P3 C. 图丙所示：点E时，v正>v逆 D. 图丁所示：该反应中反应系数的关系为a+b>c+d 13. 利用CH4和CO2重整技术可获得合成气(主要成分为CO、H2)，重整过程中部分反应的热化学方程式： 反应I： 反应II： 反应III： 不同配比随温度变化对出口合成气中的影响如图所示。 下列说法不正确的是 A. ΔH3 = +206 kJ·mol-1 B. 700℃时，M点的大于N点的是反应II导致的 C. 使用合适的催化剂可以提高合成气的产率 D. 当=2.5时，温度高于900℃后减小是由与反应III平衡逆向移动 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 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”。捕集CO2的技术对解决全球温室效应意义重大。回答下列问题： （1）国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为：CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g) ΔH=-270kJ·mol-1。几种化学键的键能如表所示： 化学键 CH HH HO CO 键能/kJ·mol-1 413 436 a 745 则a=___________。 （2）将CO2还原为CH4，是实现CO2资源化利用的有效途径之一，装置如图所示： ①H+的移动方向为___________(填“自左至右”或“自右至左”)；d电极的电极反应式为___________。 ②若电源为CH3OHO2KOH清洁燃料电池，当消耗0.1molCH3OH燃料时，离子交换膜中通过___________molH+，该清洁燃料电池中的正极反应式为___________。 （3）甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1=-49.58kJ·mol-1 反应II：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g) ΔH2 反应III：CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=-90.77kJ·mol-1 反应II的ΔH2=___________kJ·mol-1。 （4）利用太阳能光解Fe3O4，制备的FeO用于还原CO2合成炭黑，可实现资源的再利用。其转化关系如图2所示。过程II反应的化学方程式是___________。 （5）在酸性电解质溶液中，以太阳能电池作电源，惰性材料作电极，可将CO2转化为乙烯。实验装置如图所示。 ①若电解过程中生成3.36L(标准状况下)O2，则电路中转移的电子至少为___________mol。 ②生成乙烯的电极反应式是___________。 15. (1)某浓度的氨水中存在平衡：。若要增大的浓度而不增大的浓度，应采取的措施是______(填字母)。 a．适当升高温度 b．加入固体 c．通入 d．加入少量浓盐酸 (2)常温下，有相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液。 ①加适量醋酸钠晶体后，醋酸溶液中______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，盐酸中______。 ②加水稀释10倍后，溶液中：醋酸______(填“>”“=”或“<”)盐酸。 ③加等浓度的NaOH溶液至恰好中和，所需NaOH溶液的体积：醋酸______(填“>”“=”或“<”)盐酸。 ④溶液温度都升高20℃，溶液中：醋酸______(填“>”“=”或“<”)盐酸。 ⑤分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积()随时间()变化的示意图正确的是______(填字母)。(①表示盐酸，②表示醋酸) a． b． c． d． (3)将的加水稀释，有关稀释后醋酸溶液的说法正确的是______(填字母)。 a．电离程度增大 b．溶液中离子总数增多 c．溶液导电性增强 d．溶液中醋酸分子增多 16. 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示。 化学反应 平衡常数 温度/℃ 500 800 ① 2.5 0.15 ② 1.0 2.5 ③ （1）据反应①与②可推导出与之间的关系，则=_______(用表示)。 （2）反应③的_______0(填“>”或“<”)。 （3）500℃时测得反应③在某时刻的浓度相等，且均为0.1mol/L，则此时_______(填“>”“=”或“<”)。 （4）某温度下在2L恒容密闭容器中加入发生反应，测得有关数据如下。 反应时间/min 0 1 2 3 4 1.02 0.62 0.42 0.32 0.32 ①反应在2min内以表示的化学反应速率为_______。 ②该温度下的反应的平衡常数为_______。 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) ΔH=+180.5kJ•mol-1； 4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1269kJ• mol-1。 上述主反应的ΔH=___________。 （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）工业上含氮化合物污染物处理以NO2、O2、熔融NaNO3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。 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 $