精品解析：北京理工大学附属中学2024-2025学年高二上学期期中练习 化学试题

2024-2025学年度第一学期高二年级化学学科期中练习 考试时间90分钟 已知相对原子质量：H 1 O 16 C 12 S 32 N 14 一、单选题(每小题2分，共44分) 1. 下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A. 钠与水反应 B. 灼热的炭与二氧化碳反应 C. 与反应 D. 甲烷在氧气中燃烧 2. 能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列装置工作时由化学能转化为电能的是 A B C D 天然气燃气灶 太阳能电池 氢氧燃料电池 电解熔融NaCl A. A B. B C. C D. D 3. 原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是 A. 装置①研究的是电解CuCl2溶液，阴极产物有红色固体析出 B. 装置②是将化学能转化为电能 C. 装置②中MnO2是正极反应物，发生的是氧化反应 D. 两个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应 4. 下列措施是为了增大化学反应速率的是 A. 用锌粒代替镁粉制备氢气 B. 将食物放进冰箱避免变质 C. 自行车车架镀漆避免生锈 D. 工业合成氨时加入催化剂 5. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A. 反应平衡后，加压，颜色加深 B. 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 C. ，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 D. 血红蛋白(Hb)可与氧气结合：，CO比更易和Hb结合，当空气中的CO浓度大时，易造成人体缺氧，严重时导致死亡 6. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)不能达到对应实验目的是 A B 实验目的 铁制品表面镀铜 测定锌与稀硫酸反应速率 实验装置 C D 实验目的 探究温度对化学平衡移动的影响 验证电解饱和食盐水的阳极产物 实验装置 A. A B. B C. C D. D 7. 粗铜中含有少量铁、锌、银、金等杂质，工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜，下列说法正确的是 A. 精铜做阳极，粗铜做阴极 B. 阴极只能是被还原 C. 电解时，阳极反应只有 D. 电解后，可用阳极泥来提炼金、银 8. 与ICl的反应机理如下： 反应①：； 反应②：， 其能量曲线如下图所示。 下列有关说法不正确的是 A. 反应①的 B. 反应①②均是放热反应 C. D. 该反应的反应速率主要取决于②的快慢 9. 已知反应，若向该溶液中加入含的某溶液反应机理如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是 ① ② A. 反应①比反应②所需活化能大 B. 该反应可设计成原电池 C. 向该溶液中滴加淀粉溶液，溶液变蓝，适当升温，蓝色变浅 D. 是该反应的催化剂，降低了该反应的 10. 下列关于金属的腐蚀与防护的说法不正确的是 A. 钢铁表面水膜酸性不强时，正极的主要反应是： B. 电化学保护时，被保护的金属上发生还原反应 C. 金属制品表面涂油漆的防护措施也利用了电化学原理 D. 镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀 11. △H＜0。反应达平衡时，下列措施能提高转化率的是 ①降温；②恒压通入惰性气体；③增加的浓度；④加压；⑤及时分离出氨气；⑥增加的浓度； A. ①②④⑤ B. ②③⑤⑥ C. ①③④⑤ D. ③④⑤⑥ 12. 利用图示装置可以获得金属钙，并用钙还原二氧化钛制备金属钛，下列说法不正确的是 A. 在制备金属钛前后，整套装置中的总量减少 B. 阳极的电极反应式为 C. 若用铅蓄电池作为该装置的供电电源，“—”接线柱应该连接电极 D. 阴极的电极反应式为 13. 回收利用工业废气中的和，实验原理示意图如下。下列说法不正确的是 A. 离子交换膜可用阳离子交换膜 B. 电源的左端为负极 C. 装置a中离子反应方程式为 D. 装置b中的总反应为 14. 。当、和按一定比例混合时，平衡转化率随温度、压强的变化如下图所示。下列说法不正确的是 A. B. C. 钒催化剂能降低反应的活化能，提高反应速率 D. 增大压强平衡正向移动，反应平衡常数增大 15. 可用如图装置证明为可逆反应。下列说法错误的是 A. b可用铁钉做电极 B. 平衡后，向a极区加入KI固体，a为负极 C. 平衡时电流计指针归零 D. 平衡后，向b极区加入少量固体，电流表指针偏转方向与B选项中的偏转方向相反 16. 向恒容密闭容器中加入1 mol 和一定量的，发生反应：。不同投料比时，的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. B. 该反应为吸热反应 C. 点a、b、c对应的平衡常数： D. 投料比固定，当容器内压强不再改变时，反应达到平衡状态 17. 某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 A. 放电时负极质量减小 B. 储能过程中电能转变为化学能 C. 放电时右侧通过质子交换膜移向左侧 D. 充电总反应： 18. 已知： 。一定温度下，在2L恒容密闭容器中，按照下表中甲、乙两种方式进行投料，经过一段时间后达到平衡状态，测得甲中CO的转化率为50%。下列说法中正确的是 甲 乙 0.2mol 0.1mol 0.4mol CO 0.2mol CO A. 该反应能完全消除CO污染 B. 该温度下，反应的平衡常数为5 C. 达平衡时，的浓度：甲>乙 D. 达平衡时，的体积分数：甲<乙 19. N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是 A. 总反应为N2O(g)＋CO(g)=CO2(g)＋N2(g) ΔH=ΔH1＋ΔH2 B. 为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O＋和Pt2O C. 该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 D. 总反应的ΔH=-226 kJ·mol-1 20. 以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如图： 反应Ⅰ：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213kJ•mol-1 反应Ⅱ：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH2=+327kJ•mol-1 反应Ⅲ：2HI(aq)=H2(g)+I2(g) ΔH3=+172kJ•mol-1 下列说法不正确的是 A. 该过程实现了太阳能到化学能的转化 B. SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用 C. 总反应的热化学方程：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+268kJ•mol-1 D. 该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的ΔH不变 21. 以粗氧化镍(主要含NO、CoO等)为原料制备纯镍，先用CO还原粗氧化镍制备羰化镍，羰化后的产物为Co2(CO)8、Ni(CO)4已知反应为： ①CO2(g)+C(s)⇌2CO(g)△H ②Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)△H＜0. Ni(CO)4的沸点43.2℃，熔点﹣19.3℃，分解温度135℃；Co2(CO)8沸点72℃，熔点31℃。下列有关叙述中不正确的是(　　) A. ①反应在900℃进行，温度升高，K增大，说明正反应△H＞0 B. 蒸馏提取Ni(CO)4应选择的适宜温度范围是43.2℃﹣72℃ C. 蒸馏后采用230℃分解Ni(CO)4(g)制取金属镍，所获金属镍中常常含有碳 D. 提纯粗镍若简化为图装置，则温度T1＞T2 22. 资料显示，在溶液中，草酸根()可还原为。但向10mL 0.5 溶液中缓慢加入0.5 溶液至过量也不发生与之间的氧化还原反应，原因是，，并且此反应的活化能几乎为零。设计电化学实验证实草酸根()可还原，装置如图。下列说法不正确的是 A. a、b都应该用惰性电极 B. 负极反应为 C. 只要电流计指针发生偏转，就证实草酸根()可还原 D. 取实验后b极区的溶液，加入溶液，有蓝色沉淀出现 二、填空题 23. 依据以下热化学反应方程式，根据要求，回答问题。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ （1）不考虑△H数值正误，上述热化学方程式书写不正确的有_______。(请填写编号，下同) （2）由上述热化学方程式求得 △H=_______。 （3）上述反应中，在等压条件下，在高温下能正向自发进行的是_______；这样的可逆反应，若温度一定，_______(填“增大压强”或“减小压强”)，有利于反应正向进行。 （4）上述反应中，可以设计成气体燃料化学电源的是_______。 24. 改进工艺，降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。 （1）写出电解饱和食盐水的化学方程式_______。 （2）将氢燃料电站应用于氯碱工业，其原理示意图如下： ①a极为_______(填“正”或“负”)极，电极反应方程式为_______。 ②甲装置中，_______NaOH溶液浓度下降(填“a极区”或“b极区”)。 ③下列关于乙装置说法中，正确的是_______。 A.移向c极区 B.在d极区获得的产物，可供甲装置使用 C.随着电解的进行，NaCl溶液浓度下降，若不补充，c电极有可能产生氧气 D.d极区流出的溶液浓度不变 （3）向乙装置中的阴极区通入，能够替代水中的获得电子，降低电解电压，减少电耗。写出在阴极区发生反应的电极反应式_______。 （4）若乙装置中阳离子交换膜被破坏，可能产生的不利后果是_______(任写一点)。 （5）电解效率的定义：。在标准状况下，当甲中有44.8L氢气放电时，乙装置中c极产生氯气33.6L(忽略氯气在溶液中的溶解)，_______。 25. 硝酸是一种重要的化工原料，工业上采用氨催化氧化法制备，生产过程中发生的反应有： （1）已知上述三个反应都是放热反应。试从能源和资源利用两个角度提出你的建议：_______。 （2）是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，和CO是环境污染性气体。这两种气体会发生反应：，“”常用作该反应的催化剂。其总反应分两步进行： 第一步为：； 第二步为_______(写方程式)。 第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知，第二步反应的活化能_______(填“>”、“＜”或“=”)第一步反应活化能。 （3）在四个容积不完全相同的恒容密闭容器中充入相应量的气体(如下表)，发生反应 △H，容器I、II、III中的平衡转化率如图所示： 实验编号 起始物质的量mol 起始物质的量mol 起始物质的量mol I 0.1 0 0 II 0.1 0 0 III 0.1 0 0 IV 0.06 0.06 0.04 ①该反应的△H_______(填“>”或“＜”)0。 ②图中A、B、C三点处容器内总压强最大的点是_______(填“A”“B”或“C”) ③已知容器II的体积为1L，在470℃下进行反应，30s后达到平衡，0～30s内容器II中的反应速率为 _______，该反应的平衡常数K=_______。 ④若容器IV与容器II的体积相等，则470℃时容器IV的起始反应速率：_______(填“>”“＜”或“=”)。 26. 某小组在验证氧化时发现异常现象，并对其进行深入探究。 实验I： 装置与操作 现象 溶液立即变红，继续滴加溶液，红色变浅并逐渐褪去 （1）探究实验I中红色褪去的原因：取反应后溶液，_______(填实验操作和现象)，证明溶液中有，而几乎无。 （2）研究发现，酸性溶液中能氧化，但反应很慢且无明显现象，而实验I中褪色相对较快，由此推测能加快与的反应。通过实验II和III得到了证实。参照实验II的图例，补全实验III中试剂和现象_______。 实验II： 实验III： （3）查阅资料：加快与反应的主要机理有： ⅰ. ⅱ. ⅲ.·OH(羟基自由基)具有强氧化性，能直接氧化 为探究对与反应速率的影响，设计实验如图： 实验Ⅳ： ①t＇＜t，对比实验IV和II可得出结论：在本实验条件下，_______。 ②结合资料和上述研究过程，从反应速率和化学平衡的角度解释实验Ⅰ中溶液先变红后褪色的原因：_______。 ③实验I～IV中均有生成，小组同学推测可能是与溶液中其他微粒相互作用生成的，这些微粒有_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期高二年级化学学科期中练习 考试时间90分钟 已知相对原子质量：H 1 O 16 C 12 S 32 N 14 一、单选题(每小题2分，共44分) 1. 下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A. 钠与水反应 B. 灼热的炭与二氧化碳反应 C. 与反应 D. 甲烷在氧气中燃烧 【答案】B 【解析】 【详解】A．钠与水反应属于氧化还原反应，属于放热反应，故A不符合题意； B．灼热的碳与CO2反应是吸热反应，其反应方程式为C+CO2=2CO，该反应存在化合价的变化，属于氧化还原反应，故B符合题意； C．该反应虽然为吸热反应，属于复分解反应，不属于氧化还原反应，故C不符合题意； D．甲烷的燃烧属于氧化还原反应，属于放热反应，故D不符合题意； 答案为B。 2. 能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列装置工作时由化学能转化为电能的是 A B C D 天然气燃气灶 太阳能电池 氢氧燃料电池 电解熔融NaCl A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．天然气燃气灶是把化学能转化为热能，A错误； B．太阳能电池是把太阳能转化为电能，B错误； C．氢氧燃料电池是把化学能转化为电能，C正确； D．电解熔融的NaCl是将电能转化为化学能，D错误； 答案选C。 3. 原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是 A. 装置①研究的是电解CuCl2溶液，阴极产物有红色固体析出 B. 装置②是将化学能转化为电能 C. 装置②中MnO2是正极反应物，发生的是氧化反应 D. 两个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置①是电解池，电解CuCl2溶液，b极与电源负极相连，b极为阴极，铜离子得电子生成红色的铜，A正确； B．装置②是原电池，将将化学能转化为电能，B正确； C．装置②中MnO2是正极反应物，正极得到电子，元素化合价降低，发生还原反应，C错误； D．电化学的反应原理即发生氧化还原反应，D正确； 答案选C。 4. 下列措施是为了增大化学反应速率的是 A. 用锌粒代替镁粉制备氢气 B. 将食物放进冰箱避免变质 C. 自行车车架镀漆避免生锈 D. 工业合成氨时加入催化剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．用锌粒代替镁粉制备氢气，接触面积变小，化学反应速率降低，A错误； B．将食物放进冰箱，环境温度降低，降低食物变质的速率，B错误； C．自行车车架镀漆，降低自行车车架生锈的速率，C错误； D．工业合成氨时加入催化剂，增大化学反应速率，D正确； 答案选D。 5. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A. 反应平衡后，加压，颜色加深 B. 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 C. ，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 D. 血红蛋白(Hb)可与氧气结合：，CO比更易和Hb结合，当空气中的CO浓度大时，易造成人体缺氧，严重时导致死亡 【答案】A 【解析】 【详解】A．加压使体积减小，物质的量浓度增大，碘蒸汽浓度增大，颜色变深，但是增压不能使化学平衡移动，不能用平衡移动原理解释，A错误； B．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，相当于对 ，加入NaCl，增大Cl-的浓度，使平衡逆向移动，降低了氯气的溶解度，能用平衡移动原理解释，B正确； C．，将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，减小了生成物浓度，有利于反应正向移动，能用平衡移动原理解释，C正确； D．当空气中CO浓度大时，CO和Hb结合导致血红蛋白浓度减小，平衡逆向移动，造成人体缺氧，能用平衡移动原理解释，D正确； 故选A。 6. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)不能达到对应实验目的是 A B 实验目的 铁制品表面镀铜 测定锌与稀硫酸反应速率 实验装置 C D 实验目的 探究温度对化学平衡移动的影响 验证电解饱和食盐水的阳极产物 实验装置 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．该电解质装置，铁与电源正极相连做阳极，发生氧化反应，铜与负极相连做阴极，发生还原反应，故无法实现铁制品表面镀铜，符合题意，A正确； B．通过测定收集一定体积的H2所需的时间或一定时间收集H2的体积大小来测定锌与稀硫酸反应速率，不符合题意，B错误； C．将平衡球放在两个不同温度的水中，根据不同温度下气体颜色的深浅判断温度对化学平衡移动的影响，不符合题意，C错误； D．电解饱和食盐水，阳极发生氧化反应生成Cl2，Cl2具有氧化性，可以用淀粉KI溶液检验，不符合题意，D错误； 故选A。 7. 粗铜中含有少量铁、锌、银、金等杂质，工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜，下列说法正确的是 A. 精铜做阳极，粗铜做阴极 B. 阴极只能是被还原 C. 电解时，阳极反应只有 D. 电解后，可用阳极泥来提炼金、银 【答案】D 【解析】 【分析】电解法精炼粗铜时，阴极(纯铜)的电极反应式：Cu2++2e－=Cu(还原反应)，含有其他活泼金属原子放电，阳极(粗铜)的电极反应式：Cu-2e－=Cu2+(氧化反应)，相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥，据此分析解答。 【详解】A．电解法精炼粗铜时，需要用纯铜阴极，粗铜作阳极，A错误； B．当消耗之后，阴极可能是其他金属阳离子被还原，B错误； C．电解时，阳极反应之一有，同时含有其他活泼金属原子也放电，C错误； D．粗铜中含有少量铁、锌、镍、银、金等杂质做阳极，银、金不失电子，沉降电解池底部形成阳极泥，所以可用阳极泥来提炼金、银等贵金属，D正确； 故选D。 8. 与ICl的反应机理如下： 反应①：； 反应②：， 其能量曲线如下图所示。 下列有关说法不正确的是 A. 反应①的 B. 反应①②均是放热反应 C. D. 该反应的反应速率主要取决于②的快慢 【答案】D 【解析】 【详解】A. 由图可知，反应的=正反应的活化能-逆反应的活化能，故反应①的，故A正确； B. 反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应为放热反应，由图像可知，反应①②均是放热反应，故B正确； C. 由盖斯定律可知， ，故C正确； D. 反应的反应速率主要取决于慢反应，活化能越大，反应的速率越慢，故该反应的反应速率主要取决于①的快慢，故D错误。 答案为：D。 9. 已知反应，若向该溶液中加入含的某溶液反应机理如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是 ① ② A. 反应①比反应②所需活化能大 B. 该反应可设计成原电池 C. 向该溶液中滴加淀粉溶液，溶液变蓝，适当升温，蓝色变浅 D. 是该反应的催化剂，降低了该反应的 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，反应①的活化分子平均能量与反应物分子平均能量之差大于反应②，则反应①比反应②所需活化能大，A正确； B．该反应是氧化还原反应，涉及电子的转移，可设计成原电池，B正确； C．该溶液中有I2，滴加淀粉溶液，溶液变蓝，由图可知，该反应的生成物总能量低于反应物总能量，则是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，蓝色变浅，C正确； D．Fe3+参与反应①的反应，但在反应②中又重新生成Fe3+，则Fe3+是该反应的催化剂，催化剂能降低反应的活化能，但不能降低反应的ΔH，D错误；  故选D。 10. 下列关于金属的腐蚀与防护的说法不正确的是 A. 钢铁表面水膜酸性不强时，正极的主要反应是： B. 电化学保护时，被保护的金属上发生还原反应 C. 金属制品表面涂油漆的防护措施也利用了电化学原理 D. 镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀 【答案】C 【解析】 【详解】A．钢铁表面水膜酸性不强时，钢铁发生吸氧腐蚀，在正极氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH−，A正确； B．电化学保护，包含外接电源的阴极保护法，牺牲阳极的阴极保护法，被保护金属发生还原反应，B正确； C．金属制品表面涂油漆的防护措施是为了使金属与介质隔离，防止腐蚀，没有利用电化学原理，C错误； D．镀锌铁板在破损后易形成原电池，锌作负极被氧化，铁作正极被保护，同样情况下镀铜铁板破损后，铁作负极被氧化，铜作正极，则铁更易被腐蚀，故镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀，D正确； 本题选C。 11. △H＜0。反应达平衡时，下列措施能提高转化率的是 ①降温；②恒压通入惰性气体；③增加的浓度；④加压；⑤及时分离出氨气；⑥增加的浓度； A. ①②④⑤ B. ②③⑤⑥ C. ①③④⑤ D. ③④⑤⑥ 【答案】C 【解析】 【详解】该反应正方向为气体体积减小的反应，正反应放热，反应达平衡时， ①降温，平衡正向移动，有利于H2转化率提升； ②恒压通入惰性气体，相当与压强降低，平衡逆向移动，不利于H2转化率提升； ③增加N2的浓度，平衡正向移动，有利于H2转化率提升； ④加压，平衡正向移动，有利于H2转化率提升； ⑤及时分离出氨气，促进平衡正向移动，有利于H2转化率提升； ⑥增加H2的浓度，促进平衡正向移动，但H2的转化率降低； 综合看提升H2转化率的措施有①③④⑤，故选C。 12. 利用图示装置可以获得金属钙，并用钙还原二氧化钛制备金属钛，下列说法不正确的是 A. 在制备金属钛前后，整套装置中的总量减少 B. 阳极的电极反应式为 C. 若用铅蓄电池作为该装置的供电电源，“—”接线柱应该连接电极 D. 阴极的电极反应式为 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，与直流电源正极相连的石墨电极是电解池的阳极，氧离子作用下石墨在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为，钛网电极槽为阴极，钙离子在阴极得到电子发生还原反应生成钙，电极反应式为，放电生成的钙与二氧化钛高温下反应生成钛，反应的化学方程式为，则生成钛的总反应为。 【详解】A．由分析可知，生成钛的总反应为，则在制备金属钛前后，整套装置中氧化钙的总量不变，故A错误； B．由分析可知，与直流电源正极相连的石墨电极是电解池的阳极，氧离子作用下石墨在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为，故B正确； C．铅为铅蓄电池的负极，所以用铅蓄电池作为电解池的供电电源时，“—”接线柱应该连接铅电极，故C正确； D．由分析可知，钛网电极槽为阴极，钙离子在阴极得到电子发生还原反应生成钙，电极反应式为，故D正确； 故选A。 13. 回收利用工业废气中的和，实验原理示意图如下。下列说法不正确的是 A. 离子交换膜可用阳离子交换膜 B. 电源的左端为负极 C. 装置a中离子反应方程式为 D. 装置b中的总反应为 【答案】B 【解析】 【分析】含二氧化硫和二氧化碳的废气通入碳酸氢钠溶液中，二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳和亚硫酸钠，二氧化碳气体通入装置b的右室，CO2在电源右侧电极上反应生成HCOOH，则CO2得电子，右侧电极为阴极，电极反应式为；碳酸氢钠和亚硫酸钠混合溶液通入装置b的左室，左侧电极上亚硫酸根离子失电子生成硫酸根离子，则左侧电极为阳极，电极反应式为，据此分析； 【详解】A．阴极和阳极电极反应式都有H＋参与：离子交换膜应该选用阳离子交换膜，A正确； B．电源的左端为阳极，连电源的正极，B错误； C．装置a中，二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应生成亚硫酸钠和二氧化碳：，C正确； D．由分析中电解池阴极和阳极反应式可知，装置b中总反应为，D正确； 故选B。 14. 。当、和按一定比例混合时，平衡转化率随温度、压强的变化如下图所示。下列说法不正确的是 A. B. C. 钒催化剂能降低反应的活化能，提高反应速率 D. 增大压强平衡正向移动，反应平衡常数增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．随着温度的升高，平衡转化率逐渐降低，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，焓变小于0，A正确； B．反应为气体分子数减小的反应，相同条件下，增大压强，该反应平衡正向移动，平衡转化率增大，即，B正确； C．催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，C正确； D．平衡常数受温度影响，温度不变，反应平衡常数不变，D错误； 故选D。 15. 可用如图装置证明为可逆反应。下列说法错误的是 A. b可用铁钉做电极 B. 平衡后，向a极区加入KI固体，a为负极 C. 平衡时电流计指针归零 D. 平衡后，向b极区加入少量固体，电流表指针偏转方向与B选项中的偏转方向相反 【答案】AD 【解析】 【分析】闭合K，装置中a为负极，b为正极，发生总反应，据此分析； 【详解】A．b不可用铁钉做电极，因为会发生反应，A错误； B．反应达到平衡，加入KI溶液后，增大I-的浓度，上述平衡向正反应方向移动，a为负极，B正确； C．电流表指针归零，无电子转移，说明上述可逆反应达到了化学平衡状态，C正确； D．平衡后，向b极区加入少量固体，增大的浓度，上述平衡向正反应方向移动，与B选项中的偏转方向相同，D错误； 故选AD。 16. 向恒容密闭容器中加入1 mol 和一定量的，发生反应：。不同投料比时，的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. B. 该反应为吸热反应 C. 点a、b、c对应的平衡常数： D. 投料比固定，当容器内压强不再改变时，反应达到平衡状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．x增大，CO2的量增加，平衡正向移动，根据勒夏特列原理CO2的转化率减小，因此，A正确； B．由图像，温度升高，CO2平衡转化率增大，说明平衡正向移动，吸热反应升温有利于平衡正向移动，B正确； C．b、c两点温度相同，同一反应的K只受温度影响，故Kc=Kb，a点平衡转化率更低，说明反应平衡时正向程度小，Ka更小，故Ka<Kb=Kc，C正确； D．该反应反应前后气体体积数不变，故无论是否到达平衡，容器内压强都不变，D错误； 故选D。 17. 某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 A. 放电时负极质量减小 B. 储能过程中电能转变为化学能 C. 放电时右侧通过质子交换膜移向左侧 D. 充电总反应： 【答案】B 【解析】 【分析】该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极上Fe3+得电子转化为Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，PbSO4电极为阴极，PbSO4得电子生成Pb和硫酸。 【详解】A．放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误； B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确； C．放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧，C错误； D．充电时，总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+，D错误； 故答案选B。 18. 已知： 。一定温度下，在2L恒容密闭容器中，按照下表中甲、乙两种方式进行投料，经过一段时间后达到平衡状态，测得甲中CO的转化率为50%。下列说法中正确的是 甲 乙 0.2mol 0.1mol 0.4mol CO 0.2mol CO A. 该反应能完全消除CO污染 B. 该温度下，反应的平衡常数为5 C. 达平衡时，的浓度：甲>乙 D. 达平衡时，的体积分数：甲<乙 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应为可逆反应，CO不能彻底转化为CO2，A错误； B．甲体系中起始物质的浓度分别为c(NO2)=0.1mol/L，c(CO)=0.2mol/L，达到平衡时，CO的转化率为50%，即消耗物质的浓度为c(CO)=0.1mol/L，列三段式如下： 则该反应平衡常数K=，B错误； C．根据勒夏特列原理，减弱而不抵消的思想，甲中起始NO2的浓度是乙的两倍，相较于乙相当于甲加压，平衡右移，但平衡时甲的NO2的浓度依旧大于乙，C正确； D．已知甲中反应物的浓度是乙的两倍，相当于甲中加压，故平衡时，相较于乙，甲平衡正向移动，则甲中NO2的转化率高于乙，故甲中N2的体积分数比乙的高，D错误； 本题选C。 19. N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是 A. 总反应为N2O(g)＋CO(g)=CO2(g)＋N2(g) ΔH=ΔH1＋ΔH2 B. 为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O＋和Pt2O C. 该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 D. 总反应的ΔH=-226 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图甲，① ② 根据盖斯定律①+②得N2O(g)＋CO(g)=CO2(g)＋N2(g) ΔH=ΔH1＋ΔH2，故A正确； B．总反应为N2O(g)＋CO(g)=CO2(g)＋N2(g)，不需向反应器中补充Pt2O＋和Pt2O，故B错误； C．该反应正反应的活化能为134 kJ·mol-1，逆反应的活化能为360kJ·mol-1，故C正确； D．根据图乙，总反应的ΔH=(134-360) kJ·mol-1=-226 kJ·mol-1，故D正确； 选B。 20. 以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如图： 反应Ⅰ：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213kJ•mol-1 反应Ⅱ：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH2=+327kJ•mol-1 反应Ⅲ：2HI(aq)=H2(g)+I2(g) ΔH3=+172kJ•mol-1 下列说法不正确的是 A. 该过程实现了太阳能到化学能的转化 B. SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用 C. 总反应的热化学方程：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+268kJ•mol-1 D. 该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的ΔH不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．通过流程图，反应II和III，实现了太阳能到化学能的转化，选项A正确； B．根据流程总反应为H2O=H2↑＋O2↑，SO2和I2起到催化剂的作用，选项B正确； C．反应I+反应II+反应III，得到H2O(l)=H2(g)＋O2(g) ，根据盖斯定律，H=H1 +H2 +H3 =(－213＋327＋172)kJ·mol－1=＋286kJ·mol－1，或者2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) H=＋572kJ·mol－1，选项C不正确； D．H只与始态和终态有关，该过程降低了水分解制氢的活化能，H不变，选项D正确； 答案选C。 21. 以粗氧化镍(主要含NO、CoO等)为原料制备纯镍，先用CO还原粗氧化镍制备羰化镍，羰化后的产物为Co2(CO)8、Ni(CO)4已知反应为： ①CO2(g)+C(s)⇌2CO(g)△H ②Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)△H＜0. Ni(CO)4的沸点43.2℃，熔点﹣19.3℃，分解温度135℃；Co2(CO)8沸点72℃，熔点31℃。下列有关叙述中不正确的是(　　) A. ①反应在900℃进行，温度升高，K增大，说明正反应△H＞0 B. 蒸馏提取Ni(CO)4应选择的适宜温度范围是43.2℃﹣72℃ C. 蒸馏后采用230℃分解Ni(CO)4(g)制取金属镍，所获金属镍中常常含有碳 D. 提纯粗镍若简化为图装置，则温度T1＞T2 【答案】D 【解析】 【详解】A．温度升高，K增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应，△H＞0，故A正确； B．蒸馏提取Ni(CO)4，应高于沸点，且避免混有Co2(CO)8，则选择的适宜温度范围是43.2℃-72℃，故B正确； C．采用230℃分解Ni(CO)4(g)制取金属镍，温度升高，化学平衡Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)正向进行，CO浓度增大，反应2CO(g)⇌C(s)+CO2(g)平衡右移生成碳，导致所获金属镍中常常含有碳，故C正确； D．在温度较低时Ni与CO化合生成Ni(CO)4，在温度较高时分解生成Ni和CO，因此T1＜T2，故D错误； 故选D。 【点睛】本题的易错点为CD，C中要注意根据方程式，利用平衡移动原理分析，D中要注意Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)为放热反应，升高温度，平衡逆向移动。 22. 资料显示，在溶液中，草酸根()可还原为。但向10mL 0.5 溶液中缓慢加入0.5 溶液至过量也不发生与之间的氧化还原反应，原因是，，并且此反应的活化能几乎为零。设计电化学实验证实草酸根()可还原，装置如图。下列说法不正确的是 A. a、b都应该用惰性电极 B. 负极反应为 C. 只要电流计指针发生偏转，就证实草酸根()可还原 D. 取实验后b极区的溶液，加入溶液，有蓝色沉淀出现 【答案】C 【解析】 【分析】与之间可发生氧化还原反应，可以构成原电池，但，反应限度大，故草酸钾与铁离子不能接触，干扰氧化还原反应，负极失电子，电极反应为，正极得电子，电极反应为，据此分析； 【详解】A．ab均用惰性电极，防止与草酸钾和铁离子发生反应干扰试验，A正确； B．根据分析，负极反应为，B正确； C．只要电流计指针发生偏转，就证实发生原电池反应，但不确定是草酸根()可还原，需要检验是否有生成，C错误； D．取实验后b（正）极区的溶液，有生成，加入溶液，有蓝色沉淀出现，D正确； 故选C。 二、填空题 23. 依据以下热化学反应方程式，根据要求，回答问题。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ （1）不考虑△H数值正误，上述热化学方程式书写不正确的有_______。(请填写编号，下同) （2）由上述热化学方程式求得 △H=_______。 （3）上述反应中，在等压条件下，在高温下能正向自发进行的是_______；这样的可逆反应，若温度一定，_______(填“增大压强”或“减小压强”)，有利于反应正向进行。 （4）上述反应中，可以设计成气体燃料化学电源的是_______。 【答案】（1）①⑥ （2）-41.2 （3） ①. ①③ ②. 减小压强 （4）④⑦ 【解析】 【小问1详解】 热化学方程式需要标明各物质的聚集状态，且含正负号，其数值与反应物的化学计量数有关，单位为kJ/mol，①未标明各物质的聚集状态，错误，⑥化学方程式不正确，右侧产物Na2SO4的状态是溶液，并非液态，故不正确的有①⑥； 【小问2详解】 根据盖斯定律可知，该反应可由④+③-②，即该热力学方程式为； 【小问3详解】 <0时可自发进行，①△H>0，△S>0，高温有利于△G<0，②△H<0，△S=0，正常情况下可自发进行，③△H>0，△S>0，高温有利于△G<0，④△H<0，△S<0，低温有利于△G<0，⑤⑥△H<0，△S=0，正常情况下可自发进行，⑦△H<0，△S<0，低温有利于△G<0，综合看，等压高温下能正向自发进行的有①③，由于该可逆反应正方向为气体体积增加的反应，当温度一定时，减小压强有利于平衡正向移动； 【小问4详解】 气体燃料化学电源可将化学能转化为电能，故一般为放热反应，且反应物为气体，结合上述热化学方程式可知，可以设计成气体燃料化学电源的是④⑦。 24. 改进工艺，降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。 （1）写出电解饱和食盐水的化学方程式_______。 （2）将氢燃料电站应用于氯碱工业，其原理示意图如下： ①a极为_______(填“正”或“负”)极，电极反应方程式为_______。 ②甲装置中，_______NaOH溶液浓度下降(填“a极区”或“b极区”)。 ③下列关于乙装置说法中，正确的是_______。 A.移向c极区 B.在d极区获得的产物，可供甲装置使用 C.随着电解的进行，NaCl溶液浓度下降，若不补充，c电极有可能产生氧气 D.d极区流出的溶液浓度不变 （3）向乙装置中的阴极区通入，能够替代水中的获得电子，降低电解电压，减少电耗。写出在阴极区发生反应的电极反应式_______。 （4）若乙装置中阳离子交换膜被破坏，可能产生的不利后果是_______(任写一点)。 （5）电解效率的定义：。在标准状况下，当甲中有44.8L氢气放电时，乙装置中c极产生氯气33.6L(忽略氯气在溶液中的溶解)，_______。 【答案】（1） （2） ①. 负极 ②. ③. a极区 ④. B、C （3） （4）阴极生成的氢气与阳极氯气反应有爆炸危险；阳极区NaCl与阴极区NaOH混合使得制得的NaOH不纯；迁移至阳极区发生反应：，生成氧气，使氯气不纯；迁移至阳极区与生成的氯气发生反应，减少氯气产量等 （5）75% 【解析】 【分析】氯碱工业原理是采用电解食盐水的方法产生氯气和烧碱，故称为氯碱工业； 根据题目所给图示，甲装置为氢氧燃料电池，乙为电解池，甲装置中氢气进入a极，则a电极为负极，发生氧化反应，b极为正极，发生还原反应，则a电极连接乙装置的d电极为阴极，b电极连接乙装置的c电极为阳极； 【小问1详解】 根据分析，氯碱工业原理的方程式为 【小问2详解】 ①根据分析，甲装置为氢氧燃料电池，a电极为负极；a电极发生氧化反应，即； ②根据分析，a电极发生氧化反应，即，消耗氢氧根离子，钠离子通过阳离子交换膜向右移动，故a极区NaOH溶液浓度下降； ③A．根据分析，c电极为阳极，阴离子向阴极移动，移向d极区，故A错误； B．根据分析，d电极为阴极，发生还原反应，即，获得氢气可以继续供给甲装置使用，故B正确； C．随着电解过程中氯化钠的减少，若氯化钠溶液浓度降低，继续电解可能会将将溶液中的O元素转变成氧气，故C正确； D．d极发生反应，钠离子通过阳离子交换膜向d电极移动，故随着电解的进行，NaOH浓度增大，D错误； 故选BC； 【小问3详解】 若向乙装置阴极区通入氧气，氧气得电子生成氢氧根，其电极反应式为； 【小问4详解】 阴极生成的氢气与阳极氯气反应有爆炸危险；阳极区NaCl与阴极区NaOH混合使得制得的NaOH不纯；迁移至阳极区发生反应：，生成氧气，使氯气不纯；迁移至阳极区与生成的氯气发生反应，减少氯气产量等； 【小问5详解】 在标准状况下，当甲中有44.8L氢气放电时，转移的电子数为，乙装置中c极产生氯气33.6L转移的电子数为， ； 25. 硝酸是一种重要的化工原料，工业上采用氨催化氧化法制备，生产过程中发生的反应有： （1）已知上述三个反应都是放热反应。试从能源和资源利用两个角度提出你的建议：_______。 （2）是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，和CO是环境污染性气体。这两种气体会发生反应：，“”常用作该反应的催化剂。其总反应分两步进行： 第一步为：； 第二步为_______(写方程式)。 第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知，第二步反应的活化能_______(填“>”、“＜”或“=”)第一步反应活化能。 （3）在四个容积不完全相同的恒容密闭容器中充入相应量的气体(如下表)，发生反应 △H，容器I、II、III中的平衡转化率如图所示： 实验编号 起始物质的量mol 起始物质的量mol 起始物质的量mol I 0.1 0 0 II 0.1 0 0 III 0.1 0 0 IV 0.06 0.06 0.04 ①该反应的△H_______(填“>”或“＜”)0。 ②图中A、B、C三点处容器内总压强最大的点是_______(填“A”“B”或“C”) ③已知容器II的体积为1L，在470℃下进行反应，30s后达到平衡，0～30s内容器II中的反应速率为 _______，该反应的平衡常数K=_______。 ④若容器IV与容器II的体积相等，则470℃时容器IV的起始反应速率：_______(填“>”“＜”或“=”)。 【答案】（1）能源角度：利用后两个反应放出的热量对第一个反应加热(热能循环使用)；资源利用角度：NO循环使用；通入过量的(或空气)提高、NO转化率；第三个反应在较大的压强下进行，使平衡右移，提高转化率等 （2） ①. ②. ＜ （3） ①. > ②. C ③. 0.002 ④. 0.0675 ⑤. > 【解析】 【小问1详解】 能源角度：利用后两个反应放出的热量对第一个反应加热(热能循环使用)；资源利用角度：NO循环使用；通入过量的(或空气)提高、NO转化率；第三个反应在较大的压强下进行，使平衡右移，提高转化率等。 【小问2详解】 总反应分两步进行Fe+N2O=FeO+N2，根据催化剂定义，第一步：Fe++N2O═FeO++N2，第二步反应中，中间产物(FeO+)氧化CO生成CO2本身被还原成Fe+，，第二步反应对总反应速率没有影响，说明第一步是慢反应，控制总反应速率，第二步反应速率大于第一步反应速率，则第二步反应活化能小于第一步反应的活化能； 【小问3详解】 ①根据图象，升高温度N2O平衡转化率增大，平衡正向移动，所以正反应吸热△H>0； ②根据图象，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 中投入的N2O一样多，相同温度下，N2O平衡转化率依次减小，说明压强依次增大，A、B、C三点温度依次增大，平衡正向移动，所以压强依次增大，p(I)A＜p(II)B＜p(III)C，故压强最大的是C点； ③容器II的体积为1L，470℃时，N2O的转化率为60%，列三段式， ，所以的反应速率为；K=； ④若容器IV与容器II的体积相等，容器Ⅳ中的物质也在470℃下进行反应，Q=<K，反应正向进行，即起始反应速率：v正(N2O)>v逆(N2O)； 26. 某小组在验证氧化时发现异常现象，并对其进行深入探究。 实验I： 装置与操作 现象 溶液立即变红，继续滴加溶液，红色变浅并逐渐褪去 （1）探究实验I中红色褪去的原因：取反应后溶液，_______(填实验操作和现象)，证明溶液中有，而几乎无。 （2）研究发现，酸性溶液中能氧化，但反应很慢且无明显现象，而实验I中褪色相对较快，由此推测能加快与的反应。通过实验II和III得到了证实。参照实验II的图例，补全实验III中试剂和现象_______。 实验II： 实验III： （3）查阅资料：加快与反应的主要机理有： ⅰ. ⅱ. ⅲ.·OH(羟基自由基)具有强氧化性，能直接氧化 为探究对与反应速率的影响，设计实验如图： 实验Ⅳ： ①t＇＜t，对比实验IV和II可得出结论：在本实验条件下，_______。 ②结合资料和上述研究过程，从反应速率和化学平衡的角度解释实验Ⅰ中溶液先变红后褪色的原因：_______。 ③实验I～IV中均有生成，小组同学推测可能是与溶液中其他微粒相互作用生成的，这些微粒有_______。 【答案】（1）滴加KSCN溶液，溶液变红 （2）试剂1：0.5mL pH=1的溶液 现象1：无明显现象；试剂2：数滴溶液； 现象2：溶液变红 （3） ①. 也能加速与反应，且效果比更好 ②. 刚滴入时，生成的迅速与结合，溶液立即变红；继续滴加，升高，加快·OH氧化，使降低，，平衡逆向移动，红色褪去 ③. ·OH、、 【解析】 【小问1详解】 检验Fe3+，常用KSCN溶液，若溶液变红，说明含有Fe3+，反之，则不含Fe3+，要证明实验中含有Fe3+，几乎无SCN-，具体操作是取反应后溶液少量于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红，证明溶液中有Fe3+，几乎无SCN-； 【小问2详解】 根据题意，酸性溶液中H2O2能氧化SCN-，但反应很慢且无明显现象，滴加Fe2(SO4)3溶液后，溶液褪色相对较快；实验Ⅱ和实验Ⅲ应为对照实验，根据实验Ⅱ，推出实验Ⅲ：先加入0.5mLpH=1的硫酸溶液，无明显现象，静置后，滴加数滴Fe2(SO4)3溶液，溶液立即变红； 【小问3详解】 ①根据实验Ⅳ加入FeSO4溶液，溶液变红，静置后，溶液红色恰好褪去，说明Fe2+也能加速H2O2与SCN-的反应，t′＜t，说明实验Ⅳ的反应速率比实验Ⅱ快，即Fe2+催化的效果比Fe3+更好； ②实验Ⅰ现象，开始时溶液立即变红，说明刚滴入H2O2时，ii反应速率快，生成Fe3+迅速与SCN-结合，使溶液立即变红；依据反应主要机理，继续滴加H2O2溶液，产生c(·OH)升高，加快·OH氧化SCN-，使c(SCN-)降低，Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，平衡逆向移动，红色褪去； ③HO可与·OH、H2O2、Fe3+相互作用生成O2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $